[发明专利]电池模块、包括电池模块的供电装置和管理其温度的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于2013年7月8日提交的2013-142495号日本专利申请，并要求以其作为优先权基础，其全部内容在此引用作为参考。

技术领域

一般来说，本文所述的实施例涉及包括二次电池的电池模块，包括电池模块的供电装置，以及管理电池模块的二次电池的温度的方法。

背景技术

包括相变材料的储热材料被称为潜热储存材料。潜热储存材料从固态改变到液态时吸收潜热，相反，从液态改变到固态时释放热量。

已经提出了把潜热储存材料布置在与二次电池热连接中的技术，让潜热储存材料吸收由二次电池产生的热。根据这个提议，当二次电池的温度高于潜热储存材料的温度时，二次电池中的热量被潜热储存材料吸收。相反，当二次电池的温度低于潜热储存材料的温度时，潜热储存材料中的热量被提供给二次电池。

当二次电池的温度低于保证温度的下限值时，二次电池显示出性能降低。换言之，公知二次电池在低温时起动能力差。使用以上介绍的潜热储存材料能够解决这个问题。

换言之，在充电或放电期间(工作期间)由二次电池产生的热量被潜热储存材料吸收。因此，在二次电池停止工作后，二次电池能够由潜热储存材料中的热量保持温暖。在这种状态下，当二次电池的充电或放电开始时，即使在低温环境下也能够控制二次电池的性能降低。

不过，二次电池有可能长时间没有充电或放电并被留在低温环境下。例如在寒冷地区，当二次电池在白天充电或放电并直到下一个早晨才使用时，热量从潜热储存材料释放到低温环境。换言之，使用潜热储存材料作为热源难以长时间保持二次电池中的热量。

通过使潜热储存材料与周围环境热绝缘能够解决这个问题。不过，具有这样的热绝缘装置的二次电池在高温环境下重复充电和放电时可能使其电池温度过度升高。当二次电池的温度高于保证温度的上限值时，构成二次电池的材料被热退化。换言之，带有热绝缘装置的二次电池被放置在高温环境下时，耐用性和可靠性退化。

正如以上介绍，当为了改进二次电池在低温环境下起动的能力而提供使二次电池热绝缘的装置时，由于二次电池在高温环境下工作所以二次电池的可靠性退化了。

众所周知的相关文档包括例如日本专利申请KOKAI公开号9-259938(专利文献1)、日本专利申请KOKAI公开号2002-291670(专利文献2)以及日本专利申请KOKAI公开号2006-329089(专利文献3)。

发明内容

根据一个实施例，电池模块包括二次电池、热量储存包和成核机构。所述热量储存包包括与所述二次电池交换热能的储热材料。所述储热材料能够被设置为过度冷却状态。所述热量储存包被布置为与所述二次电池接触。所述成核机构使所述储热材料在过度冷却状态下成核。

以上陈述的实施例能够为所述电池模块和所述供电装置提供一种装置，它改进了所述电池在低温环境下起动的能力，并且它使所述电池的可靠性能够被控制以免于由于高温环境下电池温度过度升高带来的退化。

附图说明

图1是带有根据第一个实施例的电池模块的供电装置的示意图；

图2是剖面图，显示了根据第一个实施例的电池模块中提供的热量储存包以及成核机构；

图3是剖面图，显示了根据第一个实施例的电池模块中提供的热量储存包以及另一个成核机构；

图4是流程图，显示了管理提供图1中供电装置的电池模块中的二次电池的温度的过程；

图5是流程图，显示了管理提供在根据第二个实施例的供电装置的电池模块中的二次电池的温度的过程；

图6是剖面图，显示了根据第三个实施例的供电装置；

图7是剖面图，显示了沿着图6中线F7-F7取得的电池模块；

图8是剖面图，显示了根据第四个实施例的供电装置的电池模块。

具体实施方式

后文将参考附图描述多个实施例。

(第一个实施例)

以下将参考图1至图4详细地介绍第一个实施例。

如图1所示，供电装置1包括电池模块2、温度传感器21和控制器31。

电池模块2包括二次电池4、热量储存包6和成核机构11。电池模块2被容纳在保护电池所用的外壳(附图未显示)中。

二次电池4是单个电池，包括例如锂离子电池。二次电池4的形状象相对平坦的矩形立方体。

如图2或图3所示，热量储存包6包括容器7以及容器7中密封的储热材料8。