包括散热支撑构件的电池模块制造技术

本发明专利技术涉及一种电池模块，其中可充电/可放电电池单元联接到模块壳体，其中电池单元被堆叠在没有定位电极端子的侧表面方向上，其中模块壳体具有其至少一侧是敞开的框架结构并且包括用于联接电池单元的接纳部，其中能够联接到电池单元的散热支撑构件被联接到接纳部，用于借助于与电池单元的直接或者间接接触而散发电池单元的热。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有新颖结构的电池模块
本专利技术涉及一种具有新颖结构的电池模块，并且更具体地，涉及一种电池模块，该电池模块包括被安装在模块壳体中的可充电和放电电池单元，其中，在电池单元被堆叠在没有定位电极端子的横向方向上的状态下，电池单元被安装在模块壳体中，该模块壳体被构造成具有框架结构，该框架结构在其一个或更多个表面处敞开，该模块壳体包括接纳部，该接纳部安装电池单元；并且，散热支撑构件被安装在安装有电池单元的接纳部中，散热支撑构件基于与电池单元的直接或者间接接触而通过热传导来散发来自电池单元的热。
技术介绍
近来，能够充电和放电的二次电池已广泛用作无线移动装置的能量源。另外，作为电动车辆(EV)、混合动力车辆(HEV)以及插入式混合动力车辆(插入式HEV)的动力源，二次电池已经引起了相当大的关注，已经开发上述这些车辆来解决由现有的使用化石燃料的汽油车和柴油车引起的问题，例如空气污染。小型移动装置为每个装置使用一个或数个电池单元。另一方面，因为中或大型装置诸如车辆需要高输出和大容量，所以中或大型装置使用中或大型电池模块，该中或大型电池模块具有彼此电连接的多个电池单元。优选地，中或大型电池模块被制造成具有尽可能小的尺寸和重量。因此，能够以高的集成度进行堆叠并且具有小的重量/容量比的棱形电池或袋状电池，通常被用作中或大型电池模块的电池单元(单元电池)。特别地，很多兴趣目前集中于使用铝制层压片作为包覆构件(sheathing member)的袋状 电池，因为袋状电池的重量轻，袋状电池的制造成本低，并且能够容易地修改袋状电池的形状。图1是典型地示出传统的代表性袋状电池的透视图。参考图1，袋状电池10被构造成具有下述结构:两个电极端子11和12分别从电池本体13的上端和下端突出，使得电极端子11和12彼此相反。包覆构件14包括上包覆部和下包覆部。即，包覆构件14是双单元构件。在电极组件(未示出)安装在被限定于包覆构件14的上包覆部和下包覆部之间的接纳部中的状态下，相反侧14a和上端14b和下端14c相互结合，从而制造出袋状电池100,相反侧14a及上端14b和下端14c是包覆构件14的上包覆部和下包覆部的接触区域。包覆构件14被构造为具有由树脂层/金属箔层/树脂层的层压结构。因此，通过将热量和压力施加到包覆构件14的上包覆部和下包覆部的相反侧14a及上端14b和下端14c使得其树脂层彼此焊接，能够将包覆构件14的上包覆部和下包覆部的相互接触的相反侧14a及上端14b和下端14c彼此结合。根据情况，可以使用结合剂将包覆构件14的上包覆部和下包覆部的相反侧14a及上端14b和下端14c相互结合。对于包覆构件14的相反侧14a,包覆构件14的上包覆部和下包覆部的相同树脂层彼此直接接触，从而通过焊接实现包覆构件14的相反侧14a处的均匀密封。另一方面,对于包覆构件14的上端14b和下端14c，电极端子11和12分别从包覆构件14的上端14b和下端14c突出。为此，考虑到电极端子11和12的厚度以及电极端子11和12与包覆构件14之间的材料差异，在薄膜型密封构件16插入在包覆构件14与电极端子11和12之间的状态下，将包覆构件14的上包覆部和下包覆部的上端14b和下端14c彼此热焊接，从而提高包覆构件14的密封性。然而，包覆构件14的机械强度低。因此，为了制造具有稳定结构的电池模块，电池单元(单元电池)通常被安装在电池组壳体诸如盒中。然而，其内安装有中或大型电池模块的装置或车辆具有有限的安装空间。因此，在由于使用电池组壳体诸如盒而增加电池模块尺寸的情况下，空间利用率降低了。另外，由于电池单元的机械强度低，所以在电池单元的充电和放电期间，电池单元反复地膨胀和收缩。结果，包覆构件的热焊接区域可能容易地彼此分尚。同时，构成这样的中或大型电池模块的电池单元可以是能够被充电和放电的二次电池。因此，在这样的高输出、大容量的二次电池的充电和放电期间，从电池产生大量的热。特别地，在电池模块中广泛地使用的每个袋状电池的层压片具有被涂覆在其表面上的呈现低导热性的聚合材料，因此，难以有效地降低电池单元的整体温度。如果没有有效地从电池模块移除在电池模块的充电和放电期间从电池模块产生的热，则热积累在电池模块中，因此，电池模块的退化(deterioration)被加速。根据情形，电池模块可能着火或者爆炸。为此，用于车辆的电池组，是高输出、大容量电池，需要冷却系统以冷却被安装在其中的电池单元。通常通过以高集成度堆叠 多个电池单元来制造被安装在中或大型电池组中的每个电池模块。在该情况下，在电池单元被以预定的间隔布置使得能够移除在电池单元的充电和放电期间产生的热的状态下堆叠电池单元。例如，在没有使用附加的构件的情况下以预定的间隔布置电池单元的状态下，可以顺序地堆叠电池单元。替代地，在电池单元具有低机械强度的情况下，一个或更多个电池单元可以被安装在盒中，并且多个盒可以被堆叠以构成电池模块。冷却剂通道被限定在被堆叠的电池单元之间或者在被堆叠的电池模块之间，使得被积累在被堆叠的电池单元之间或者在被堆叠的电池模块之间的热能够被有效地移除。在此结构中，有必要设置与多个电池单元对应的多个冷却剂通道，因此，电池模块的整体尺寸增加。另外，考虑到电池模块的尺寸，当多个电池单元被堆叠时在冷却剂通道之间的间隔相对变窄。结果，冷却结构的设计被复杂化。即，由以比冷却剂入口窄的间隔布置的冷却剂通道引起高压损失，因此难以设计冷却剂入口和冷却剂出口的形状和位置。另外，可以进一步设置风扇以防止这样的压力损失。然而，在该情况下，由于功率消耗、风扇噪声、空间等，可能限制设计。此外，由于在被用于构成冷却结构的构件之间存在的导热阻抗，不能获取基于设计的冷却效率。因此，存在对于下述电池模块的高度需求，该电池模块能够被制造成具有简单和紧凑的结构，同时提供高输出、大容量电力并且呈现优异的寿命特性和稳定性。
技术实现思路
技术问题因此，已经做出本专利技术，以解决上述问题和其它尚未解决的技术问题。具体地，本专利技术的目的是提供一种电池模块，该电池模块被构造成具有下述结构，即，通过水冷式或者风冷式热传导来移除来自电池模块的热，使得电池模块的整体温度被均匀化，同时抑制电池模块的整体尺寸的增加，从而电池模块的温度偏差减小。本专利技术的另一目的是提供一种电池模块，该电池模块被构造成使得在被用于构成电池模块的构件之间存在的导热阻抗被最小化，从而相同结构中的冷却效率被最大化。技术解决方案根据本专利技术的一个方面，通过提供如下电池模块能够完成以上和其它目的，该电池模块包括被安装在模块壳体中的可充电和放电电池单元，其中，在电池单元被堆叠在没有定位电极端子的横向方向上的状态下，电池单元被安装在模块壳体中，该模块壳体被构造成具有框架结构，该框架结构在其一个或更多个表面处敞开，该模块壳体包括接纳部，该接纳部用于安装电池单元；并且散热支撑构件被安装在其中安装有电池单元的接纳部中，散热支撑构件基于与电池单元的直接或者间接接触而通过热传导来散发来自电池单元的热。如先前所描述的，普通电池模块被构造成具有下述结构，即，在电池单元彼此分开预定的距离以形成冷却剂通道，使得空气通过被限定在电池单元之间的空间流动(以风冷方式)以防止电池单元的过热的状态下，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池模块，所述电池模块包括被安装在模块壳体中的可充电和放电电池单元，其中：在所述电池单元被堆叠在没有定位电极端子的横向方向上的状态下，所述电池单元被安装在所述模块壳体中，所述模块壳体被构造成具有框架结构，所述框架结构在其一个或多个表面处敞开，所述模块壳体包括用于安装所述电池单元的接纳部；和散热支撑构件被安装在其中安装有所述电池单元的所述接纳部中，所述散热支撑构件基于与所述电池单元的直接或者间接接触而通过热传导来散发来自所述电池单元的热。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.26 KR 10-2012-00075131.一种电池模块，所述电池模块包括被安装在模块壳体中的可充电和放电电池单元，其中: 在所述电池单元被堆叠在没有定位电极端子的横向方向上的状态下，所述电池单元被安装在所述模块壳体中， 所述模块壳体被构造成具有框架结构，所述框架结构在其一个或多个表面处敞开，所述模块壳体包括用于安装所述电池单元的接纳部；和 散热支撑构件被安装在其中安装有所述电池单元的所述接纳部中，所述散热支撑构件基于与所述电池单元的直接或者间接接触而通过热传导来散发来自所述电池单元的热。2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述电池单元中的每一个是板状电池单元，所述板状电池单元具有形成在其一端或者相反两端部处的电极端子。3.根据权利要求2所述的电池模块，其中，所述板状电池单元是袋状电池单元，所述袋状电池单元被构造成具有下述结构，即:电极组件被安装在由包括金属层和树脂层的层压片形成的袋状壳体中。4.根据权利要求2所述的电池模块，其中: 至少一个板状电池单元被安装在电池单元壳体中以构成单元模块，并且 所述电池单元壳体包括盖，所述盖具有直接地接触所述板状电池单元的内表面以及直接地接触所述模块壳体的散热支撑构件的外表面，所述盖由金属材料制成。5.根据权利要求4所述的电池模块，其中，所述电池单元壳体包括:盒，在所述至少一个板状电池单元的一个表面或者两个表面被暴露的状态下，所述至少一个板状电池单元被安装在所述盒中；和盖，所述盖被紧固到所述盒，使得所述盖包围除了所述至少一个板状电池单元的电极端子之外的所述至少一个板状电池单元。6.根据权利要求5所述的电池模块，其中，所述盒被构造成具有在其中间处敞开的框架结构，以固定所述至少一个板状电池单元的外边缘。7.根据权利要求5所述的电池模块，其中，所述盖在其相反两端处设置有弯曲紧固部，所述弯曲紧固部向下或者向上弯曲以便被紧固到所述盒，并且使用组装紧固方法将所述盖的所述弯曲紧固部和所述盒彼此联接。8.根据权利要求7所述的电池模块，其中，通过形成在所述盖的所述弯曲紧固部处的紧固凸起或者紧固凹槽以及形成在所述盒处的紧固凹槽或者紧固凸起，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李汎炫，姜达模，崔容硕，李在敏，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR