技术领域本发明涉及电池组的结构。
背景技术：
作为混合动力车和电动车等电动机车辆的电源，已经使用了电池组，这些电池组通过将多个圆柱形电池连接为电池集（batteryset），并且将这些电池集收容在外壳中而进行配置。在这样的电池集中，圆柱形电池之间的温度差引起这些电池之间充放电性能的不一致，因此，个别电池的剩余容量将变得显著下降，这可能导致电池的进一步恶化。从而对于电池组，保持收容在外壳中的多个圆柱形电池之间的温度的一致性是很重要的。安装在车辆中的电池组的环境温度受到户外温度变化和车辆产生的热量的影响，并且因此，例如，取决于电池组在车辆中的安装位置，电池组的一个表面的温度比该电池组的其他表面的温度高。为了处理这种情况，已经提出了一种方法（例如，参见公开号为2008-140630的日本专利申请），其在来自车辆的温度传递到的表面设有隔热层，从而保持在电池组内部的温度的一致性。当前已经提出了一种通过将复数个圆柱形电池装配进热阻小的、称为散热板的金属板而配置电池集的方法。在使用散热板的电池集中，热阻小的散热板有助于圆柱形电池之间的热传导，因此减小圆柱形电池之间的温度差（例如，参见公开号为2014-93275的日本专利申请）。安装在车辆中的电池组的环境温度在各个方向都有所不同；因此，如JP2008-140630A中所述的，只设置在一个表面上的隔热层不能有效抑制热量从外部流入电池组，或者从电池组流出到外部，这使得在某些情况下，难以获得电池组内部温度的一致性。在如JP2014-93275A所述的使用散热板的电池集中，即使如JP2008-140630A中所述的在只受热影响的表面设置隔热层，外部的热影响可能引起热阻小的散热板的温度变化。在这种情形下，散热板的温度变化在某些情况下引起圆柱形电池之间的温度变化。此外，为了更严格地切断外部热影响而围绕电池组的整个外周布置厚的隔热层，可能引起电池组尺寸增加的问题。
技术实现要素：
本发明能够抑制使用散热板的电池组的尺寸的增加，并且还能够使得电池之间的温度具有一致性。提供了一种电池组。该电池组包括多个圆柱形电池、散热板和外壳。该散热板固定所述多个圆柱形电池。该散热板配置为在所述散热板与所述多个圆柱形电池中的每个圆柱形电池的圆柱形表面之间传递热量。所述圆柱形表面是所述多个圆柱形电池中的每个圆柱形电池的外圆周表面。所述外壳收容有所述多个圆柱形电池和所述散热板。所述外壳包括第一内表面、除该第一内表面以外的内表面、第一外表面和除该第一外表面以外的外表面。所述第一内表面位于所述第一外表面与所述散热板之间。所述散热板固定至所述第一内表面。所述第一外表面与所述外壳的外部空气之间的传热系数低于所述除第一外表面以外的外表面中的每个外表面与所述外壳的所述外部空气之间的传热系数。根据本发明的上述方面，所述电池组还包括盖。所述盖布置为围绕所述外壳。所述盖包括第三内表面和除该第三内表面以外的内表面。所述第三内表面以预定距离与所述第一外表面相对。所述除第一外表面以外的外表面中的每个外表面分别与所述除第三内表面以外的内表面中的每个内表面相对。所述第一外表面与所述第三内表面之间的距离大于下述各距离中的每个距离：所述除第一外表面以外的外表面与所述除第三内表面以外的内表面之间的距离。根据本发明的上述方面，所述电池组还包括隔热层。所述隔热层布置为围绕所述外壳。布置在所述第一外表面上的隔热层的厚度大于布置在所述除第一外表面以外的外表面上的隔热层的厚度。根据本发明的上述方面，所述电池组还包括隔热层。所述隔热层布置在所述外壳与所述盖之间。布置在所述第一外表面与所述第三内表面之间的隔热层的厚度大于布置在所述除第一外表面以外的外表面与所述除第三内表面以外的内表面之间的隔热层的厚度。根据本发明的上述方面，所述外壳配置为收容冷却空气管道。所述外壳包括第二内表面和第二外表面。所述冷却空气管道配置为向所述圆柱形电池输送冷气。所述冷却空气管道固定至所述第二内表面。所述第二外表面与所述外壳的外部空气之间的传热系数低于所述除第一外表面以外的外表面中的每个外表面和所述第二外表面与所述外壳的外部空气之间的传热系数。根据本发明的上述方面，所述电池组还包括盖。所述盖布置为围绕所述外壳。所述盖包括第四内表面和除该第四内表面以外的内表面。所述第四内表面以预定距离与所述第二外表面相对。所述除第四内表面以外的内表面中的每个内表面分别与所述除第二外表面以外的外表面中的每个外表面相对。所述第二外表面与所述第四内表面之间的距离大于下述各距离中的每个距离：所述除第一外表面以外的外表面与所述第二外表面之间的距离、以及所述除第三内表面以外的内表面与所述第四内表面之间的距离。本发明的有利效果在于能够抑制使用散热板的电池组的尺寸的增加，并且还能够使得电池之间的温度具有一致性。附图说明下面参照附图的描述有助于更好地理解本发明的示例性实施例的特征、优势，以及技术和工业意义。附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。图1为展示了根据本发明的一个实施例的电池组安装在车辆中的状态的说明示意图；图2为根据本发明的一个实施例的电池组的正视图；图3为根据本发明的一个实施例的电池组的俯视图；图4为根据本发明的另一实施例的电池组的正视图。具体实施方式以下将参照附图对本发明的实施例进行描述。如图1所示，本发明的电池组10挂在电动机车辆100的前轮102和后轮103之间的地板（floorplate）105的下表面，更具体地，挂在靠近前座椅106的地板105的下表面，该前座椅106安置在车辆车内104。如图2所示，本实施例的电池组10包括复数个圆柱形电池11、固定该圆柱形电池11的散热板12、收容该圆柱形电池11和散热板12的外壳30，以及与外壳30相隔一定距离而覆盖外壳30的外周的盖40。该复数个圆柱形电池为作为多个圆柱形电池的相同部件。如图2和图3所示，在外壳30和盖40之间形成有空气间隔51-56。这些空气间隔是隔热层的例子。每个圆柱形电池11均为包含在圆柱形外壳中的可充电和可放电电池，如镍氢电池和锂离子电池。如图2所示，每个圆柱形电池11的上部和下部中的每一个均设有正极或负极，并且分别通过未图示的导体在上电极中和下电极中提供连接。外壳30为由金属制成的大致长方体盒，用于将圆柱形电池11和散热板12收容在其内部，并且外壳30包括底板31、顶板34和侧板32、33、35和36，如图2和3所示。如图2所示，采用螺栓23和螺母24通过支架22将外壳30固定在地板105的下表面，该支架22连接到侧板32、33。如图3所示，散热板12是铝等金属板，其设有若干通孔13，圆柱形电池11通过这些通孔13插入。通过将圆柱形电池11放进通孔13，采用粘合剂填充每个通孔13的内表面（圆柱形表面）和每个圆柱形电池11的外表面（圆柱形表面）之间的间隙，以便将圆柱形电池11固定到相应的通孔13，从而实现进入到散热板12中的圆柱形电池11的组装。采用这种方式，通过将圆柱形电池11组装进散热板112的通孔13中，来自具有较高温度的圆柱形电池11的外表面（圆柱形表面）的热量通过热传导传递到散热板12，从而降低具有较高温度的圆柱形电池11的温度。接着，散热板12的热量通过热传导传递到具有较低温度的圆柱形电池11，从而增加具有较低温度的圆柱形电池11的温度。具体地，每个通孔13以实现每个圆柱形电池11的圆柱形表面和散热板12之间的热传导的方式保留每个圆柱形电池11，从而通过散热板12抑制圆柱形电池11之间的温度变化。因此，散热板12是由具有较高的导热系数的铝等金属材料形成的，从而有助于在圆柱形电池11之间通过该散热板12的有效热传递。散热板12的厚度定义为足够使得各圆柱形电池11由相应的通孔13的圆柱形表面所固定的厚度，并且，该厚度还实现通过热传导的有效热传递，即，例如，约为10到20mm的厚度，或者约为每个电池11的长度的四分之一的厚度。如图2和图3所示，均为L型树脂的隔离器14连接在散热板12的两纵向末端的下角。采用螺栓16和螺母17将每个L型支架15的一个表面固定到每个隔离器14的端表面，采用螺栓18和螺母19将每个支架15的另一个表面固定到外壳30的底板31的内表面。如上所述，固定有圆柱形电池11的散热板12靠近外壳30的底板31的内表面固定。在圆柱形电池11和顶板34之间，以及在圆柱形电池11和外壳30的各侧板32、33、35、36之间，提供有间隔。如图2所示，输送冷却空气来冷却圆柱形电池11的冷却空气管道60固定在侧板33的内表面的附近。在图2和图3中用箭头表示的冷却空气管道60输送的冷却空气流过圆柱形电池11，并且在圆柱形电池11和底板31、各侧板32、33、35、36和顶板34中的每一个之间流动，从而冷却圆柱形电池11，然后从未图示的空气出口排放到外部。如图2和图3所示，盖40是类似于外壳30的、金属或树脂形成的大致长方体盒，包括分别与底板31、顶板34和侧板32、33、35、36相对的底板41、顶板44和各侧板42、43、45、46。盖41通过未图示的连接板固定至外壳30。如图2所示，外壳30的底板31的外表面和盖40的底板41的内表面之间的距离为分隔距离D1，外壳30的侧板32的外表面和盖40的侧板42的内表面之间的距离为分隔距离D2，外壳30的侧板33的外表面和盖40的侧板的内表面之间的距离为分隔距离D3，并且外壳30的顶板34的外表面和盖40的顶板的内表面之间的距离为分隔距离D4。如图3所示，外壳30的侧板35的外表面和盖40的侧板45的内表面之间的距离为分隔距离D5，并且外壳30的侧板36的外表面和盖40的侧板46的内表面之间的距离为分隔距离D6。在本实施例的电池组10中，分隔距离D1大于其他的分隔距离D2到D6中的每个分隔距离。具体地，位于与散热板12所固定至的外壳30的底板31相对的盖40的底板41上的分隔距离D1配置为大于位于与外壳30的侧板32、33、35、36和顶板34相对的盖40的侧板42、43、45、46和顶板44上的分隔距离D2到D6中的每个分隔距离。分隔距离D3大于分隔距离D2、D4到D5中的每个分隔距离，并且小于分隔距离D1。具体地，位于与冷却空气管道60所连接至的外壳30的侧板33相对的盖40的侧板43上的分隔距离D3大于位于与外壳30的侧板32、35、36和顶板34相对的盖40的侧板42、45、46上的分隔距离D2、D4到D6中的每个分隔距离。在本实施例中，分隔距离D3小于分隔距离D1。外壳30的侧板31到36和盖40的侧板41到46之间的各间隔均充满空气，并且分隔距离D1到D6也对应于空气间隔51到56的各自的厚度。因此，在本实施例的电池组10中，空气间隔51的厚度D1配置为大于其他空气间隔52到56的厚度D2到D6中的每个厚度。具体地，位于与靠近散热板12的外壳30的底板31相对的盖40的底板41上的空气间隔51的厚度D1配置为大于位于与外壳30的侧板32、33、35、36和顶板34相对的盖40的侧板42、43、45、46和顶板44上的空气间隔52到56的厚度D2到D6中的每个厚度。空气间隔53的厚度D3大于空气间隔52、54到56的厚度D2、D4到D6中的每个厚度，并且小于空气间隔51的厚度D1。具体地，盖40的侧板43和相对的、冷却空气管道60以近距离所连接的外壳30的侧板33之间的空间间隔53的厚度D3配置为大于盖40的侧板42、45、46和顶板44与相对的外壳30的侧板32、35、36和顶板34之间的空气间隔52、54到56的厚度D2、D4到D6中的每个厚度。在本实施例中，空气间隔53的厚度D3小于空气间隔51的厚度D1。如图1所示，电池组10所安装的电动机车辆100的底板106的下表面位于车辆车内104的外部，因此，该下表面受电动机车辆100的环境温度和引擎101、电动机107、电源转换器108和安装在电动机车辆100中的其他装置产生的热量的影响。例如，该下表面可能通过从未图示的散热器漂移的尾气等，由周围事物加热。在冬季，由于外部空气的温度更低，可能发生电池组10的热扩散。电池组10的环境温度的改变是由电池组10的各个方向引起的。如果这种电池组10的环境温度的改变被传递到外壳30的内部，使用具有高导热性的金属材料配置的散热板12的温度也被改变，这可能导致固定至散热板12的圆柱形电池11的温度的升高或降低，或者引起圆柱形电池11的温度变化。为应对这种情况，在本实施例的电池组10中，圆柱形电池11和散热板12收容在双层外壳50中，其外壳之间包括空间间隔51到56，从而抑制在各个方向上的电池组10的环境温度的改变传递到壳体30，从而有助于双层外壳50的内部温度的一致性。在本实施例的电池组10中，散热板12以近距离所固定至的底板31与该底板31相对的盖40的底板41之间的分隔距离D1配置得更大，以致将空间间隔51的厚度设定得更大，从而降低从外部到散热板12所固定至的底板31的传热系数，因而进一步以致热传递。相应地，不会配置为，为了应对在各个方向上的环境温度的改变，分隔距离，即外壳30和盖40之间的空气间隔的厚度，设定为在电池组10的整个外周都很大，而是配置为，只有靠近对圆柱形电池11的温度产生重大影响的散热板12的底板31和盖40的底板41之间的分隔距离D1设定为更大，以便只在该位置降低传热系数，从而抑制电池组10的尺寸的增加，并且更有效地抑制散热板12的温度改变，或散热板12的温度变化。此外，可以抑制固定至散热板12的圆柱形电池11的温度的改变，或者抑制电池11中的温度变化，从而实圆柱形电池11之间的温度的一致性。在本实施例的电池组10中，配置为将盖40的侧板43和相对的靠近冷却空气管道60的外壳30的侧板33之间的分隔距离D3（空间间隔53的厚度D3）设定为更大，从而抑制由于电池组10的环境温度的改动导致的冷却空气管道60的温度的改变，和从冷却空气管道60送出的空气的温度的改变。通过这种配置，可以抑制电池组10的尺寸的增加，确保圆柱形电池11的冷却效果，而不管电池组10的环境温度，并且还可以有效抑制由于冷却空气的温度的改变而导致的圆柱形电池11的温度的改变或变化。如上所述，本实施例的电池组10能够抑制电池组10的尺寸的增加，并且将电池组10的外壳30的内部温度和收容在外壳30中的圆柱形电池的温度均一化。以下将参照图4对另一个实施例的电池组70进行描述。相同的附图标记用于与先前参照图1到3描述的实施例相同的部件，并且将省略重复描述的部分。在前述实施例的电池组10中已经解释了散热板12连接至外壳30的底板31，然而，如图4所示，可能沿着外壳30的侧板35、36中的每个侧板固定散热板12。图4展示了复数个圆柱形电池11所固定的每个散热板12分别连接至侧板35、36。如图4所示，在本实施例的电池组70中，散热板12被固定，位于与靠近各散热板12的外壳30的侧板35、36分别相对的盖40的侧板45、46上的分隔距离D1（空气间隔55、56的厚度D1中的每个厚度）中的每个分隔距离设定为大于位于与外壳30的底板31和顶板34相对的盖40的底板41和顶板44上的分隔距离D7、D8（空间间隔51、54的厚度D7、D8）中的每个分隔距离。类似于上述实施例，在本实施例的电池组70中，位于与靠近散热板12的侧板35、36相对的盖40的侧板45、46上的分隔距离D1（空气间隔55、56的厚度D1中的每个厚度）设定为大于其他空间间隔51、54的厚度中的每个厚度，因此只降低了从外部到位于靠近散热板12的侧板35、36的传热系数，从而进一步抑制在该位置的热传递。相应地，类似于上述实施例，可以抑制电池组70的尺寸的增加，并且有助于圆柱形电池11之间的温度的一致性。在上述实施例中，已经解释了空气间隔51到56形成在外壳30的各个板31到36和盖40相应的板41到46之间。然而，至于固定有散热板12的外壳30的底板31和在底板31外部的外部空间之间的传热系数低于其他板32到36的外表面中的每个表面和其外部空气之间的传热系数，例如，可以在外壳30的各个板31到36和盖40的相应板41到46之间布置隔热材料等，而不是布置空间间隔，通过这种方式，在固定有散热板12的外壳30的底板31的外部上的隔热材料的厚度设定为大于外壳30的其他板32到36的外表面的每个外表面上的隔热材料的厚度。此外，为了防止由于在各空气间隔51到56中的空气的对流引起的传热系数的增加，可以配置为提供抑制外壳30的各板31到36和盖40的相应的板41到46之间的对流的板。在上述实施例中，已经解释了外壳30的板31到36中的每个板，和盖40的板41到46中的每个板都是平板，如图2到图4所示，然而，板31到36和板41到47可能是，例如，具有加固肋等的波纹板或折叠的板。在这种情况下，各板31到36和相应的板41到46之间的分割距离D1到D6可能是板31到36和板41到46之间的平均分割距离。此外，在上述实施例中，已经解释了盖40连接到外壳30，但是，盖40可能固定到电动机车辆100。在这种情况下，例如，收容有圆柱形电池11和散热片12的外壳30连接到电动车辆100，之后，盖40以从外部盖住外壳30的方式进行安装，接着固定到电动机车辆100。