具有间接空气冷却结构的电池模块制造技术

本发明专利技术提供了一种电池模块，其包括：至少两个彼此堆叠的电池单元，该电池单元能够被充电和放电；和盒夹，该盒夹用于固定各个电池单元以形成电池单元堆叠结构，其中盒夹中的每一个均设有冷却板，该冷却板具有作为导热部的一个末端和作为散热部的另一末端，该一个末端布置在各个电池单元之间，该另一末端从盒夹中的每一个向外突出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有间接空气冷却结构的电池模块
本专利技术涉及一种包括间接空气冷却结构的电池模块，并且更加特别地涉及一种如下电池模块，该电池模块包括:能够充电和放电的两个或者更多个堆叠电池单元；和盒夹(cartidge)，该盒夹用于固定各个电池单元以形成电池单元堆叠结构，其中盒夹中的每一个均设置有冷却板，该冷却板具有:作为导热部的一个末端，该一个末端布置在各个电池单元之间；和作为散热部的另一末端，该另一末端从盒夹中的每一个向外突出。
技术介绍
近年来，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)、混合动力电动车辆(HEV)以及插电式混合动力电动车辆(插电式HEV)的动力源，二次电池已经引起了相当大的关注，已经开发了上述这些车辆来解决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。 小型移动装置中的每个装置使用一个或数个电池单元。另一方面，因为诸如车辆等的中大型装置需要高输出和大容量，所以这些中大型装置使用具有彼此电连接的多个电池单元的中大型电池模块。 优选地，中大型电池模块制造成具有尽可能小的尺寸和重量。因此，通常使用能够以高的集成度进行堆叠并具有小的重量/容量比的棱形电池或袋状电池来作为该中大型电池模块的电池单元(单元电池)。特别地，较多关注点集中于使用铝制层压片作为包覆构件(sheathing member)的袋状电池，这是因为袋状电池的重量轻，袋状电池的制造成本低，并且容易修改袋状电池的形状。 组成这样的中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，在二次电池的充电和放电期间从这样的高输出的大容量的二次电池产生大量的热。特别地，在电池模块中广泛使用的每个袋状电池的层压片的表面上涂覆有表现低导热性的高分子材料，因此难以有效地降低电池单元的整体温度。 如果从电池模块没有有效地去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，因此电池模块的劣化加速。根据情形，电池模块可能着火或者爆炸。为此，高输出的大容量电池的电池组需要冷却系统以冷却被安装在其中的电池单 J Li ο 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大型电池组中的电池模块。在该情况下，在如下状态下堆叠电池单元，其中电池单元以预定的间隔布置，使得在电池单元的充电和放电期间从电池单元产生的热能够被去除。例如，可以在如下状态下顺序堆叠电池单元，其中电池单元以预定的间隔布置，而不使用附加的构件。可替选地，在其中电池单元具有低机械强度的情况下，一个或者更多个电池单元可以安装在盒夹中，并且然后可以堆叠多个盒夹以组成电池模块。冷却剂通道被限定在堆叠电池单元之间或者在堆叠电池模块之间，使得在堆叠电池单元之间或者在堆叠电池模块之间积累的热能够被有效地去除。 然而，在该结构中，必须提供与多个电池单元相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，在堆叠多个电池单元的情况下，进一步包括与冷却结构有关的多个部件，因此电池模块的体积增加。此外，电池模块的制造工艺是复杂的并且，因此，电池模块的制造成本也大大地增加。 因此，存在对于如下电池模块的高度需求，该电池模块能够制造成具有简单和紧凑的结构，同时基于高的冷却效率提供高输出的大容量功率并且表现优异的寿命特性和安全性。
技术实现思路
技术问题 因此，已经提出了本专利技术，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具有紧凑结构的电池模块，该电池模块能够在没有使用大量的构件的情况下有效地去除从电池单元产生的热。 本专利技术的另一目的是提供一种电池模块，该电池模块表现优异的安全性和制造工艺性，同时提供高输出的大容量功率。 技术解决方案 根据本专利技术的一个方面，能够通过提供如下电池模块来完成以上和其它的目的，该电池模块包括:能够充电和放电的两个或者更多个堆叠的电池单元；和盒夹，该盒夹用于固定各个电池单元以形成电池单元堆叠结构，其中盒夹中的每一个均设置有冷却板，该冷却板具有作为导热部的一个末端和作为散热部的另一末端，该一个末端布置在各个电池单元之间，该另一末端从盒夹中的每一个向外突出。 即，根据本专利技术的电池模块构造成具有下述结构，其中，从电池单元产生的热被传递到被布置在各个电池单元之间的导热部，并且从盒夹向外突出的散热部将来自于导热部的热排放到外部以执行冷却。 在传统的电池模块中，经由冷却板将从电池单元产生的热传递到冷却片或者冷却构件，该冷却片或者冷却构件具有被安装在电池模块的外部处的冷却通道，使得冷却片或者冷却构件能够以空气或者水冷却方式执行冷却。 然而，在上述结构中，部件的数目增加，进一步包括通过焊接或者紧固互连冷却板和冷却片或者冷却构件的过程。结果，电池模块的制造成本增加并且电池模块的制造工艺复杂化。 另一方面，在根据本专利技术的电池模块中，借助于包括散热部的冷却板来执行通过热传递散发从电池单元产生的热以冷却电池单元的工艺，并且冷却板容易制造同时冷却板构造成具有简单的结构。因此，对于电池模块来说能够在没有使用大量构件的情况下表现高冷却效率。 因此，能够在没有使用传统的冷却系统的情况下将从电池单元产生的热有效地散发到外部。结果，能够改善组装工艺性，另外能够构造非常紧凑的电池模块。 根据情形，冷却板中的每一个均包括:导热部，该导热部布置在各个电池单元之间；和散热部，该散热部形成在导热部的相反末端处。即，只要组成冷却板中的每一个的导热部和散热部一体地形成，不特别地限制冷却板中的每一个的结构。 在优选示例中，电池单元中的每一个可以是板状电池单元，该板状电池单元能够在有限的空间中提供高堆叠率。板状电池单元可以构造成具有如下结构，即:其中阴极端子和阳极端子从其电池单元本体的一侧突出，或者其中阴极端子从其电池单元本体的一侧突出并且阳极端子从其电池单元本体的相反两侧突出。 例如，板状电池单元可以是袋状电池单元，该袋状电池单元构造成具有如下结构，即:其中电极组件安装在电池外壳中，该电池外壳由包括树脂层和金属层的层压片制成。 具体地，板状电池单元可以是袋状电池单元，该袋状电池单元构造成具有如下结构，即其中，阴极、分隔物以及阳极结构的电极组件与密封状态下的电解质一起被容纳在电池壳体中。例如，电池单元中的每一个可以是板状电池单元，该板状电池单元构造成具有近似于矩形六面体的结构，该近似于矩形六面体的结构具有小的厚度/宽度比。通常，袋状电池单元包括袋状电池壳体。电池壳体构造成具有层压片结构，其中顺序堆叠由聚合体树脂形成的表现高耐久性的外涂层、由金属材料形成的阻挡湿气或者空气的阻挡层以及由可热结合的聚合体树脂形成的内密封层。 袋状电池单元的电池壳体可以构造成具有各种结构。例如，袋状电池单元的壳体可以构造成具有下述结构，即:其中，电极组件容纳在容纳部分中，该容纳部分形成在双单元构件的内上表面和/或内下表面处，并且通过热结合来密封电池壳体的外周的上接触区域和下接触区域。在已经以本专利申请的 申请人:的名字提交的PCT国际申请N0.PCT/KR2004/003312中公开具有上述构造的袋状电池单元。因此在上面提及的专利申请的全部内容通过引用被合并，就如同在此充本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池模块，包括：两个或者更多个堆叠的电池单元，所述两个或者更多个堆叠的电池单元能够被充电和放电；和盒夹，所述盒夹用于固定各个电池单元以形成电池单元堆叠结构，其中，所述盒夹中的每一个均设置有冷却板，所述冷却板具有作为导热部的一个末端和作为散热部的另一末端，所述一个末端布置在各个电池单元之间，所述另一末端从所述盒夹中的每一个向外突出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.12 KR 10-2012-00763081.一种电池模块,包括: 两个或者更多个堆叠的电池单元，所述两个或者更多个堆叠的电池单元能够被充电和放电；和 盒夹，所述盒夹用于固定各个电池单元以形成电池单元堆叠结构， 其中，所述盒夹中的每一个均设置有冷却板，所述冷却板具有作为导热部的一个末端和作为散热部的另一末端，所述一个末端布置在各个电池单元之间，所述另一末端从所述盒夹中的每一个向外突出。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均是板状电池单元，并且所述电池单元被堆叠，使得一个电池单元的一侧面向另一相邻电池单元的相对应侦1J,或者一个电池单元的相反两侧面向其它相邻电池单元的相对应侧。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，所述袋状电池单元构造成具有如下结构，即:其中电极组件安装在电池壳体中并且所述电池壳体的外周被密封，所述电池壳体由包括树脂层和金属层的层压片制成。4.根据权利要求3所述的电池模块，其中，所述袋状电池单元的外周密封部分被固定在各个盒夹之间。5.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述冷却板是由金属材料制成的片。6.根据权利要求5所述的电池模块，其中，所述金属材料是铝或者铝合金。7.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述冷却板的所述散热部重复地弯曲，从而增加所述散热部与外部空气接触...

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