电池组的制作方法

交叉引用

本申请要求于2015年1月30日提交的美国临时专利申请第62/109,970号的优先权，其全部内容通过引用的方式并入本文中。

本技术涉及用于车辆的可充电电池组。

背景技术：

使用相变材料(pcm)来对电池组实施热管理是公知的。例如，全部授予给allcell公司的专利us6468689(al-hallaj等人)、us6942944(al-hallaj等人)和us8273474(al-hallaj等人)中均公开了包括石蜡的pcm，其用于包括可充电电池单元的电池组中。这些专利中的每一个专利均通过引用的方式并入本文中。

这种pcm材料的一个示例是来自allcell技术有限公司的相变复合(pcctm)热管理材料。

技术实现要素：

本技术的目的在于改进目前的可充电电池组，尤其是用于诸如摩托车、全地形车辆、雪地摩托车、私人船艇等车辆的可充电电池组。

在一方面，本技术的实施方式提供一种电池组，其包括：

串联连接的多个模块，每个模块具有18vdc至32vdc之间的额定电压，该多个模块具有84vdc至112vdc之间的组合额定电压，每个模块包括串联连接的6至20个块(brick)，每个块包括：

并联连接的10至60个电化学电池单元；以及

用于耗散在激活至少一部分电化学电池单元时所产生的至少一部分热量的相变材料，该相变材料至少部分地包封电化学电池单元。

在另一方面，本技术的实施方式提供一种电池组，其包括：

多个具有t最大-充电的电化学电池单元，以及

用于耗散在激活至少一部分电化学电池单元时所产生的至少一部分热量的相变材料，该相变材料至少部分地包封电化学电池单元，该相变材料t熔化<t最大-充电。

在另一方面，本技术的实施方式提供一种包括串联连接的多个块的电池组，每个块包括：

多个电化学电池单元，以及

用于耗散在激活至少一部分电化学电池单元时所产生的至少一部分热量的相变材料，该相变材料至少部分地包封电化学电池单元，该多个电化学电池单元以交替模式设置在相变材料内，

其中该交替模式使得能在至少一些电化学电池单元之间形成通道，并且

其中电池组还包括用于导电连接相邻块的连接器，该连接器设置在通道内。

在另一方面，本技术的实施方式提供一种电池组，其包括：

多个电化学电池单元，

用于耗散在激活至少一部分电化学电池单元时所产生的至少一部分热量的相变材料，该相变材料至少部分地包封电化学电池单元，

用于容纳多个电化学电池单元和相变材料的壳体，该壳体由金属材料制成，以及

相变材料的至少一部分与壳体之间的一层导热粘合剂。

根据本技术的另一方面，提供了一种用于车辆的电池块，其包括具有熔化温度的相变材料；以及多个电池单元，该多个电池单元中的每个电池单元至少部分地设置在相变材料中，多个电池单元具有最大充电温度和最大放电温度，电池单元的最大充电温度小于最大放电温度，相变材料适于耗散在激活多个电化学电池单元中的至少一部分时所产生的至少一部分热量，相变材料的熔化温度小于多个电池单元的最大充电温度。

根据本技术的另一方面，提供了一种用于车辆的电池组，其包括彼此连接的多个电池模块，该多个电池模块中的每个包括多个电池块。

在本技术的一些实施方式中，多个电池模块彼此串联连接。

在本技术的一些实施方式中，多个电池块彼此并联连接。

根据本技术的又一方面，提供了一种用于车辆的电池组，其包括多个块，该多个块中的每个块包括相变材料块，相变材料块的侧面限定多个通道；以及多个电池单元，每个电池单元至少部分地设置在相变材料块中；以及用于将多个块中的第一块电连接到多个块中的第二块的至少一个连接器，该至少一个连接器至少部分地设置在多个通道中的一个中。

在本技术的一些实施方式中，多个块中的第一块与多个块中的第二块相邻。

在本技术的一些实施方式中，多个块彼此串联电连接。

在本技术的一些实施方式中，相变材料块的侧面是相变材料块的顶侧面。

在本技术的一些实施方式中，多个块中的第一块还包括电连接到多个块中的第一块的多个电池单元的正集流器；多个块中的第二块还包括电连接到多个块中的第二块的多个电池单元的负集流器；并且该至少一个连接器将多个块中的第一块的正集流器电连接到多个块中的第二块的负集流器。

在本技术的一些实施方式中，电池组还包括设置在多个块中的第一块的正集流器与多个块中的第二块的负集流器之间的至少一个绝缘体。

在本技术的一些实施方式中，该至少一个连接器为多个连接器，该多个连接器中的每个连接器设置在多个通道中的对应通道中。

在本技术的一些实施方式中，其中对于多个块中的每个块，多个电池单元以交替模式布置，其中多个电池单元布置成多个列，多个列中的相邻列彼此垂直交错；并且多个电池单元中的至少一个设置在多个通道中的两个之间。

在本技术的一些实施方式中，该至少一个连接器为金属紧固件。

根据本技术的又一个方面，提供了一种用于车辆的电池组，其包括第一模块组，该第一模块组包括至少一个电池模块；第二模块组，该第二模块组包括至少一个其他电池模块；以及能够手动操作的断续器组件，其选择性地将第一模块组串联电连接到第二模块组，该断续器组件适于打开和关闭连接第一模块组和第二模块组的电路。

在本技术的一些实施方式中，第一模块组和第二模块组中的每个的额定电压分别小于高电压限值；并且当断续器组件关闭电路时，第一模块组和第二模块组串联连接，并且电池组的额定电压大于高电压限值。

在本技术的一些实施方式中，该高电压限值为60伏特。

在本技术的一些实施方式中，当断续器组件关闭电路时，电池组的额定电压为96伏特；并且当断续器组件打开电路时，第一模块组和第二模块组中的每个的额定电压为48伏特。

在本技术的一些实施方式中，每个模块组包括串联连接的至少两个电池模块。

在本技术的一些实施方式中，第一模块组安装到车辆中的第一位置；第二模块组安装到车辆中的第二位置；并且第一位置和第二位置彼此间隔开。

在本技术的一些实施方式中，至少一个电池模块和至少一个其他电池模块中的每个包括多个块，每个块包括相变材料块；以及至少部分地设置在相变材料块中的多个电池单元。

本技术的实施方式各自具有上述目的和/或方面中的至少一个，但并不一定具有所有这些目的和/或方面。应当理解，试图达到上述目的而产生的本技术的某些方面可能不满足该目的和/或可能满足本文未具体叙述的其他目的。

通过以下描述和附图，本技术的实施方式的附加和/或替代特征、方面和优点将变得显而易见。

附图说明

为了更好地理解本技术及其其他方面和另外的特征，参考将结合附图使用的以下描述，其中：

图1是从电池组的右前侧面获取的透视图；

图2是从安装在车辆的车架中的图1的电池组的右前侧面获取的透视图；

图3是图1的电池组的正视图；

图4是图1的电池组的模块的分解透视图；

图5是图4的模块的块的分解透视图；

图6a和图6b分别是图4的块的pcm块的透视图和前视图；

图7是图4的模块的两个相邻块的部分的分解透视图；

图8和图9是从图4的模块的部分的相对侧面获取的透视图；

图10和图11分别是图4的模块的部分的俯视图和透视图；以及

图12和图13分别是图4的模块的部分的俯视图和透视图。

具体实施方式

参考图1至图3，电池组10包括垂直布置的四个电池模块12a至12d，这些电池模块一个重叠在另一个上。电池组10的四个模块12a至12d安装在车辆的车架14内。模块12a至12d经由电缆16a至16d、母线18a和18b以及开关组件20(以下称为断续器组件20)串联连接。电缆16a将车辆系统连接到模块12a的负极端子22、母线18a将模块12a的正极端子24连接到模块12b的负极端子22、电缆16b将模块12b的正极端子24连接到断续器组件20的第一端子26、电缆16c将断续器组件20的第二端子28连接到模块12c的负极端子22、母线18b将模块12c的正极端子24连接到模块12d的负极端子22，并且电缆16d将模块12d的正极端子24连接到车辆系统。电缆16a和16d连接到的车辆系统可包括但不限于电机控制器、充电器和dc/dc转换器。

图2的车架14是三轮跨乘式道路车辆(也称为跑车)的车架。可以设想的是，该车辆可以包括两轮或四轮的道路车辆、诸如全地形车辆的越野车辆、排座型车辆或雪地车、或者诸如私人船艇或船只的水上船舶。可以设想的是，电池组10可以包括比所示的四个模块12a至12d更多或更少的模块。如下文将更详细地讨论的，每个模块具有24v的额定电压，并且电池组10具有96v的额定电压。提供串联的两个模块12将提供额定电压为48v的电池组。还可以设想的是，模块12a至12d可以以垂直之外的方式进行布置。例如，它们可以布置在两个模块12a至12d的两个堆叠中。可以设想的是，模块可以安装在车辆内的不同位置处，即并不是所有彼此相邻。

断续器组件20电连接在模块12b和12c之间，从而使得用户能够手动地打开或关闭这两个模块之间的电路。在车辆的运行期间，断续器组件20关闭，从而完成四个模块12a至12d之间的电路。在没有运行时(例如在存放或维护期间)，可以打开断续器组件20，从而将电池组10分成两半，每一半具有48伏特的最大电压。根据sae地面车辆标准j1673mar2012，含有高于50伏特(dc)的电路的车辆系统被认为是“高电压”并超过了高电压限值。其他地区也存在有类似的技术标准和/或法规，例如，关于超过75伏特(dc)的电路的欧盟指令2006/95/ec以及联合国的关于超过60伏特(dc)的电路的unecer100。因此，包括电池组10的车辆在不使用时可以变成“低电压”。将会理解的是，这样做对于修理、维护等操作来说是有利的。

图4示出了示例性模块12(即模块12a、12b、12c和12d具有类似的构造)的分解图。为了清楚起见，已将模块12倒置，也就是说，它的底侧面朝上。下文中将以该朝向示出模块12及其部件，并且除非另有规定，否则在该参考框架中，使用诸如“上方”和“下方”之类的空间参考。

模块12包括多个电池子模块40(以下称为块40)、保险丝42、电流传感器44和电池管理系统(bms)46，所有这些都容纳在壳体48内。壳体48包括壳体主体50，该壳体主体形成将块40接纳在其中的空腔。壳体48还包括通过多个螺栓54固定到壳体主体50的盖52。垫片56位于主体50与盖52之间，以便密封壳体48内的空腔。通信端子58以及负极端子22和正极端子24设置在壳体48上，从而可以从模块12的外部接近它们。在一种实施方式中，主体50和盖52由铝制成，但可以设想的是，其他材料也是可以的。

每个块40包括由pcm材料制成的pcm块62包围的多个电池单元60，如下文将参照图5进一步详细描述的。在组装期间，将一层导热填料64施加在盖52与多个块40之间，以增强它们之间的热传导。在本实施方式中，导热填料64为热硅氧烷(也称为热油脂)，其是以高粘度液体的形式在组装期间施加，然后再发生硬化，从而填充块40与盖52之间的任何间隙。可以设想的是，在本申请中可以使用各种类型的热硅氧烷或其他高粘性的导热填料材料。在组装期间施加合适的热硅氧烷层可以有助于适应块40或壳体48的任何尺寸变化，从而在将块40与壳体48之间的热传导最大化的同时实现更大的公差。

另一层热硅氧烷66施加在块40和主体50与盖52相对的壁之间，这同样旨在增强块40与壳体48之间的热传导。在使用时，每个块40的电池单元60内产生的热量可以通过热硅氧烷64和66以及通过金属壳体48消散到环境中。

可以设想的是，可以将主动热交换系统(例如液体冷却或强制空气)加入到本文所示的结构中，从而进一步辅助电池单元60的冷却。尤其可以设想的是，盖52，或者壳体48的另一部分可以设置有液体热交换器，以便从模块12吸走更多的热量。或者，可以将风扇设置在盖52附近或壳体48的另一部分附近，以迫使冷却空气穿过模块12。为了促进冷却效果，壳体48还可以设置有热交换翅片。还可以设想的是，盖52，或者壳体48的其他部分可以设置有加热元件，用于确保电池单元48在较冷的环境中运行时足够温暖。

为了易于组装，形成在主体50内的空腔具有锥形形状，并且四个泡沫楔形物68a至68d位于主体50的侧壁与块40之间。楔形物68a至68d可以尤其单独地或组合地由氯丁橡胶、塑料、聚苯乙烯泡沫等形成。可以使用另外的热硅氧烷层或另一种导热填料来代替楔形物68a至68d。

图5示出了示例性块40的分解图。如上所述，块40各自包括由pcm块62包围的多个电池单元60。更具体地，每个块40包括总共45个电池单元60。电池单元60在形状上呈圆柱形，同时在任一末端具有负极端子70和正极端子71。可以设想的是，电池单元60为18650或26650电池单元，但是也可以采用其他尺寸。可以设想的是，电池单元60可以不是圆柱形。还可以设想的是，每个块40可以设置更多或更少的电池单元60。尤其可以设想的是，每个块40可以设置10至60个电池单元。

pcm块62包括多个槽72，一个槽用于多个电池单元60中的每一个。每个槽72的大小对应于对应的电池单元60的长度。pcm块62的厚度等于电池单元60的厚度，并且每个槽72延伸穿过pcm块62的整个厚度。在组装时，每个电池单元60的负极端子70和正极端子71在它们各自的槽62的末端处与pcm块62的面齐平。还可以设想的是，pcm块62的厚度可以小于电池单元60的长度，使得它们的负极端子70和正极端子71突出到pcm块62之外，或者pcm块62的厚度可以大于电池单元60的长度。

每个槽72的直径的大小对应于电池单元60的直径。在本文所示的实施方式中，槽72的大小设计成确保电池单元60之间沿其横向侧面有着尽可能多的接触，从而使其间的热传递最大化，但是其他布置也是可以的。电池单元60被定向为使得所有负极端子70都位于pcm块62的一个侧面上，而所有正极端子71都在另一个侧面上。参考图5的参考框架，负极端子70面向后方，而正极端子71面向前方。

每个块40包括围绕pcm块62的第一电绝缘体74、第二电绝缘体76和第三电绝缘体78。在组装时，pcm块62的面向外的表面(即，没有面向和/或接触电池单元60的横向侧面的表面)被第一电绝缘体74、第二电绝缘体76和第三电绝缘体78的组合所覆盖。

第一电绝缘体74覆盖pcm块62的面向后的侧面，并且包括用于每个负极端子70的开口80。第一电绝缘体74还从面向后的侧面朝向面向前的侧面延伸穿过pcm块62的顶侧面、底侧面、左侧面和右侧面的一半。

第二电绝缘体76是第一电绝缘体74的镜像。第二电绝缘体覆盖pcm块62的面向前的侧面，并且包括用于每个正极端子71的开口82。第二电绝缘体76还从面向前的侧面朝向面向后的侧面延伸穿过pcm块62的顶侧面、底侧面、左侧面和右侧面的一半。在组装时，第一电绝缘体和第二电绝缘体各自覆盖pcm块62的面向外的表面的一半。

第三电绝缘体78围绕pcm块62的顶面、底面、左面和右面延伸。第三电绝缘体78覆盖第一电绝缘体74与第二电绝缘体76之间的接缝。当第一电绝缘体、第二电绝缘体和第三电绝缘体在pcm块62和电池单元60周围处于适当位置时，只有负极端子70和正极端子71未被覆盖。

每个块40还包括位于第一电绝缘体74附近和对面的负集流器84。第一电绝缘体74将负集流器84与pcm块62的面向后的侧面分离，但是开口80允许负集流器84与每个电池单元60的负极端子70之间的接触。为了确保导电连接，负集流器84和每个电池单元60的负极端子70彼此超声焊接，但是可以设想的是，可以采用确保导电连接的其他方式，例如激光焊接或摩擦焊接。

每个块40还包括位于第二电绝缘体76附近和对面的正集流器88。第二电绝缘体76将正集流器88与pcm块62的面向前的侧面分离，但是开口82允许正集流器88与每个电池单元60的正极端子71之间的接触。为了确保导电连接，正集流器88和每个电池单元的正极端子71彼此摩擦焊接，但是可以设想的是，可以采用确保导电连接的其他方式。

负集流器84和正集流器88单独地或组合地由导电材料片(例如镍、铜等)形成。当前实施方式的负集流器84和正集流器88各自包括焊接至铜片的镍片。这两种片都是千分之10英寸(.254毫米)厚，使得总厚度为千分之20英寸(.508毫米)。负集流器84包括多个接触部分86，一个接触部分用于每一个开口80。在组装时，每个接触部分86与相应的开口和相应的负极端子70相对地定位。接触部分86各自具有叉形形状，该叉形形状具有摩擦焊接到对应的负极端子70的两个分支以及将所焊接的分支连接到负集流器84的剩余部分的较薄基部。

正集流器88包括多个接触部分90，一个接触部分用于每一个开口82。在组装时，每个接触部分90与相应的正极端子71相对地定位。接触部分90各自包括由正集流器88中的h形切口形成的两个突片。这两个突片各自摩擦焊接到对应的正极端子71。

每个块40还包括分别形成其最后面层和最前面层的第四电绝缘体92和第五电绝缘体94。第四电绝缘体92和第五电绝缘体94各自覆盖负集流器84和正集流器88的面向后的面和面向前的面的大部分。本实施方式的第一电绝缘体74、第二电绝缘体76、第三电绝缘体78,、第四电绝缘体92和第五电绝缘体94由电绝缘纸片形成，例如由3m^tm制造的thermavolt^tm，其通过粘合底布保持在适当的位置。

电池单元60以交替模式布置在pcm块62内，该交替模式在整个pcm块62的顶部上形成多个通道96。第一电绝缘体74、第二电绝缘体76、第三电绝缘体78,、第四电绝缘体92和第五电绝缘体94沿着它们的上侧面/边缘包括对应的形状。在图6a和图6b中更详细地示出了pcm块62和接纳45个电池单元60的45个槽72的当前实施方式。槽72排列成九列98a至98i，每一列具有五个槽72，即指定槽72的纵向轴线100a将与在它上方和下方的槽72的纵向轴线100b和100c对齐。每一列98a至98i与其左方和/或右方的相邻列垂直地偏移，即槽72的纵向轴线100a将不会与它左方和右方的槽72的纵向轴线100e至100h对齐。这样，指定电池单元60将在pcm块62的整个宽度上的相同的水平位置处在其正上方和/或正下方具有另一个电池单元60(从而形成列98a至98i)，但是，它左方和/或右方的电池单元60将不会处于pcm块62的整个高度上的相同垂直位置处。在本实施方式中，纵向轴线100e至100h与纵向轴线100a垂直地偏移(向上或向下)它上方和下方的纵向轴线100a与纵向轴线100b和100c之间的距离的一半。这种交替模式允许pcm块62内的电池单元60实现更紧凑的封装以及pcm块62的宽度的减小。以这种方式使电池单元60交错还使得能沿着pcm块62的顶侧面在第二列98b、第四列98d、第六列98f和第八列98h旁边和之间形成通道96a至96e。

可以设想的是，可以沿着pcm块62的底侧面设置与图6a和图6b所示的通道类似的通道，作为通道96a至96e的补充或替代。尽管本实施方式包括列交替模式，但是可以设想的是，电池单元60和槽72可以类似地以行交替模式进行设置，而这些行沿着pcm块62的左侧面和/或右侧面形成通道。

在本实施方式中示出的模块12各自包括七个块40，但是可以设想的是，每个模块12可以设置更多或更少的块40。可以设想的是，可以设置6至20个块40。块40的电池单元60经由分别连接每个电池单元的负极端子70和正极端子71的负集流器84和正集流器88而并联连接。每个模块12的七个块40串联连接，也就是说，一个块40的负集流器84连接到相邻块40的正集流器88，使得模块12的电压为其中的块40的电压的总和。如上所述，四个模块12也是串联连接的。

参考图7，以局部分解的状态示出了两个示例性块40a和40b，以便说明它们之间的连接。为了清楚起见，左边块40a的元件(相对于图7的参考框架)用后缀“a”标记，而同样地，相邻的右边块40b的元件用后缀“b”标记。在组装时，左边块40a的第五电绝缘体94a邻近右边块40b的第四电绝缘体92b。电绝缘体94a和92b的存在将负集流器84b和正集流器88a分离，除了沿着它们的上边缘(在此，它们将如下所述地进行连接)。电绝缘体94a和92b防止正集流器88a的接触部分90a与负集流器84b的接触部分86b产生接触。

相邻块40a和40b的正集流器88a和负集流器84b通过多个连接器104电连接，所述多个连接器在此体现为螺栓106、螺母108和垫圈110。每个螺栓106穿过正集流器88a中的孔112a和负集流器84b中的对应孔114b。垫圈110夹住正集流器88a和负集流器84b在孔112a和114b周围的部分，从而确保它们之间的接触。此外，螺栓106、螺母108和垫圈110是金属的，并且可以在块40a和40b之间传导电流。孔112a和114b分别沿着正集流器88a和负集流器84b的顶部边缘定位，使得螺栓106、螺母108和垫圈110位于通道96中。在本实施方式中，存在有四对孔112a和114b，每一对都在通道96内。将会理解连接正集流器88a和负集流器84b的各种替代方式，例如焊接、铆钉、夹具和夹子等。还可以设想的是，相邻的集流器88a和84b可以由折成两半的单个导电片形成，同时一个或两个电绝缘体94a和92b位于其间。

图8和图9示出了在正极端子24与负极端子22之间串联连接的七个块40a至40g。充电路径(用箭头指示并且表示如bms46所见的正电流方向)从正极端子24开始，该正极端子经由第一母线116连接到第一块40a。第一母线116经由连接器104连接到第一块40a的正集流器88，所述连接器以与上述方式类似的方式接合第一块40a的孔112和母线116中的一组对应孔(未示出)。第一块40a的负集流器84连接到第二块40b的正集流器88，第二块40b的负集流器84连接到第三块40c的正集流器88，并且第三块40c的负集流器84连接到第二母线118。这些连接都经由接合孔112和/或114的连接器104实现。

充电路径继续通过第二母线118到达第四块40d的正集流器88。第四块40d的负集流器84连接到第五块40e的正集流器88，第五块40e的负集流器84连接到第六块40f的正集流器88，第六块40f的负集流器84连接到第七块40g的正集流器88，并且第七块40g的负集流器84连接到第三母线120。同样，这些连接都经由接合孔112和/或114的连接器104实现。

充电路径从第三母线120继续进行到保险丝42、电流传感器44，并在负极端子22处结束。负极端子22和正极端子24、母线116、电流传感器44、保险丝42和bms46(图8和图9中未示出)的内部部件占据了大约块40的大小那么大的空间。七个块40的现有结构以及附带的电气及电子部件在模块12内形成基本上为u形的包装。可以设想的是，块40可以以s形或m形的形状按照其他形态(例如单行)进行布置和连接。

每个模块12的bms46监测并记录每个块40的温度和电压以及通过模块12(经由传感器44)的电流，从而确保这些参数保持在其操作限值内。当超出这些限值时，bms46可以记录故障和/或错误代码。bms46还计算模块12和块40的充电状态和健康状态。每个bms46经由通信端子58将该信息输出到车辆的can总线网络，再输出到也与车辆的电机控制器进行通信的车辆控制模块(未示出)。

电池单元60为锂离子可充电电池单元。更具体地，它们是锂镍锰钴电池单元(nmc)，但是也可以考虑其他类型的电池单元。例如，可以设想的是，电池单元60可以是锂镍钴钴铝(nca)、锂锰尖晶石(lmo)、钛酸锂(lto)、磷酸铁锂(lfp)电池单元或锂硫(li-s)。每个nmc电池单元的额定电压为3.65v。因此，每个块40的电压为3.65v，包括七个块40的每个模块12的电压为25.55v，并且包括四个模块12的每个电池组10的电压为102.2v。这样的模块被认为具有24v的额定电压，而将这样的电池组10视作具有96v的额定电压。在本实施方式中，每个模块12在24v下为2.5kwh，使得在96v下为10kwh，同时为电池组10提供30kw的连续功率和55kw的峰值功率。将会理解的是，nca电池单元具有与nmc电池单元等同的电压，因此包括nca电池单元的块40、模块12和电池组10的合成电压将等同于nmc电池单元60的电压。可以设想的是，还可以提供包括额定电压为2.2v的li-s电池单元的120v电池组10。

在电池单元60的放电期间，pcm块62用作散热器。防止电池单元60在放电期间变得过热对于防止出现热逸溃并且避免电池单元受到可能降低其性能和寿命的损害来说是十分重要的，这也就是在指定块40的所有电池单元60上维持均匀的温度。可以设想的是，pcm块62可以由蜡和石墨基质pcm材料形成，例如由allcell公司制造的相变复合材料(pcc^tm)材料。在放电期间，当电池单元60升温时，pcm块62对该热量进行热传导，以便将其均匀地分布在块40上。随着块40或其任何部分的温度接近pcm块62的熔点(t熔化)，热能开始被熔化(即相变)过程吸收。pcm块62在指定时刻已经熔化的部分被称为液体部分。当液体部分已经达到100％时，块40的每一部分都将达到t熔化，并且pcm材料不能进一步吸收热量。一旦放电停止，pcm块62就会将放电期间吸收的热量释放到周围环境中去，并且液体部分将最终回到0％。

不同的pcm材料将具有不同的t熔化，例如，可以使用具有43℃、48℃或55℃的温度的pcm材料。对pcm块62进行选择，使得t熔化在放电期间低于最大期望操作温度(t最大-放电)，从而有助于防止发生热逸溃和对电池单元60的损坏并且高于电池组10的最大环境操作温度。例如，在本实施方式中，电池单元60的t最大-放电为60℃。因此，pcm块62被选择为具有低于60℃的t熔化。通常是选择具有比t最大-放电低的最高t熔化的pcm材料。

然而，电池单元60还具有它们可以进行充电的最大温度(t最大-充电)。t最大-充电通常小于t最大-放电。例如，本实施方式的电池单元60具有45℃的t最大-充电。在电池组10已经冷却至t最大-充电以下之后，在操作(即放电)期间已经达到t最大-充电以上的温度的电池单元60才能进行充电。具有t最大-放电为60℃的电池单元的常规电池组以及具有55℃的t熔化且经历了需要pcm材料进行吸收的电池单元的重度使用和放电的pcm材料将不能在使用之后立即进行充电，这是因为电池组必须冷却至45℃(t最大-充电)。因此，本实施方式的pcm块62包括具有比t最大-充电低的t熔化的pcm材料，从而确保电池单元60准备好了在放电后立即进行充电。这对于需要快速充电的实施方式而言可能是特别有利的。

如上所述，bms46监测每个块40的电压。参考图10和图11，示出了具有电压监测组件122的模块12，该电压监测组件将bms46连接到块40a至40g中的每个。电压监测组件112包括线束124，该线束包括将bms46连接到每个块40a至40g之前和之后的点的八根线126a至126h。第一线126a的第一末端连接到第一块40a的正集流器88。第二线126b的第一末端连接到第一块40a的负集流器84和第二块40b的正集流器88。第三线126c的第一末端连接到第二块40b的负集流器84和第三块40c的正集流器88。第四线126d的第一末端连接到第四块40d的正集流器88和第二母线118。第五线126e的第一末端连接到第四块40d的负集流器84和第五块40e的正集流器88。第六线126f的第一末端连接到第五块40e的负集流器84和第六块40f的正集流器88。第七线126g的第一末端连接到第六块40f的负集流器84和第七块40g的正集流器88。第八线126h的第一末端连接到第七块40g的负集流器84和第三母线120。

每根线126a至126h的第一末端经由连接器104以上述方式电连接到相应的正集流器88和负集流器84。线束124沿着中心通道128延伸，该中心通道沿着模块的中心由块40a至40g的最内部通道96形成。线126a至126h的第一末端与块40a至40g之间的连接在中心通道128内实现。

每根线126a至126h包括与其相应的第一末端相对的第二末端，该第二末端连接到插入到bms46中的电压监测组件连接器130。因此，bms46具有在每个块46a至46g之前和之后的电压，从而能够监测每个块46a至46g的电压。

线束124还包括第一电源线132a，该第一电源线具有连接到bms电源连接器134的第一末端和连接到第一块40a的正集流器88的第二末端。电压监测组件122还包括第二电源线132b，该第二电源线具有连接到bms电源连接器134的第一末端和连接到第七块40g的负集流器84和第三母线120的第二末端。第一电源线132a和第二电源线132b提供模块12的24v，从而为bms46供电。

如上所述，bms46还监测每个块40a至40g的温度。参考图12和图13，示出了具有温度监测组件136的模块12。组件136包括线束138，该线束包括将bms46连接到穿过模块12的点的八根线140a至140h。每根线140a至140h的第一末端连接到热敏电阻142。每根线140a至140h的第二末端连接到插入bms46中的温度监测组件连接器144。

第一线140a的热敏电阻142经由连接器104连接到第一母线116。线140b至140h的热敏电阻各自与块40a至40g的相应的pcm块62接触。具体地，使这些热敏电阻142通过相应的电绝缘体74、76和/或78中的开口，以便直接接触相应的pcm块62。热敏电阻142可以进行胶粘或以其他方式固定就位。与电压监测组件122的线束124相似，线束138的线140a至140h从连接器144延伸穿过由块40a至40g的最内部通道96形成的通道128。

对本技术的上述实施方式所进行的修改和改进对于本领域技术人员来说可以是显而易见的。前面的描述旨在是示例性的，而不是限制性的。