电池模块、电池组和包括该电池组的装置制造方法及图纸

技术编号:12862123 阅读:147 留言:0更新日期:2016-02-13 10:44
本发明专利技术公开了电池模块、电池组和包括该电池组的装置。电池模块包括:电池单体组件,其具有两个或更多个电池单体,电池单体横向布置以彼此紧密接触或彼此相邻;前板和后板,其固定到电池单体组件的最外电池单体以包围最外电池单体;电绝缘盖构件,其安装在电池单体组件的上端,且设有通孔,电池单体的电极端子延伸穿过该通孔;导电连接部,在导电连接部安装在盖构件处的状态下布置导电连接部,导电连接部连接到电池单体的电极端子以在实现在电池单体之间的电连接时检测电池单体的电压;介于电池单体之间的冷却构件,每一个冷却构件设有中空结构的冷却剂流动部,冷却剂在其中流动;和歧管,其连接到冷却构件以使冷却剂在冷却剂流动部中移动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种包括水冷却型冷却结构的电池模块,以及涉及使用该电池模块制造的电池组和包括该电池组的装置。
技术介绍
近年来,能够充电和放电的二次电池已经广泛地用作无线移动装置的能源。另外,作为用于已经研制以解决由使用化石燃料的现有汽油和柴油车辆引起的问题诸如空气污染的电动车辆(EV)、混合动力电动车辆(HEV)和插电式混合动力电动车辆(Plug-1n HEV)的电源,二次电池已经吸引了相当大的关注。对于每一个装置,小型移动装置使用一个或者几个电池单体。另一方面,因为对于中型或者大型装置而言高输出和大容量是必要的,所以中型或者大型装置诸如车辆使用具有彼此电连接的多个电池单体的中型或者大型电池模块。优选地,中型或者大型电池模块制造为具有尽可能小的尺寸和重量。因此,能够以高集成度堆叠并且具有小的重量/容量比的棱形电池或者袋状电池通常被用作中型或者大型电池模块的电池单体。特别地,很多的兴趣当前集中于使用铝层压片作为包覆构件的袋状电池,因为袋状电池是轻质的,袋状电池的制造成本是低的,并且易于修改袋状电池的形状。构成中型或者大型电池模块的电池单体可以是能够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种高输出、大容量二次电池产生较多的热量。特别地,广泛地在电池模块中使用的每一个袋状电池的层压片具有在其表面上涂覆的、呈现低导热率的聚合物材料,结果难以有效地降低电池单体的总体温度。如果不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,则热在电池模块中积聚,结果电池模块的劣化加速。根据情况,电池模块可能着火或者爆炸。因此,用于车辆的中型或者大型电池组(这些电池组是包括多个中型或者大型电池模块的高输出、大容量电池)需要冷却系统以冷却在其中安装的电池单体。通常通过以高集成度堆叠多个电池单体来制造被安装在中型或者大型电池组中的每一个电池模块。在此情形中,在其中电池单体以预定间隔布置的状态中堆叠电池单体,从而能够移除在电池单体的充电和放电期间从电池单体产生的热。例如,可以在其中电池单体以预定间隔布置而不使用另外的构件的状态中顺序地堆叠电池单体。可替代地,在其中电池单体具有低机械强度的情形中,一个或者多个电池单体可以安装在盒(cartridge)中以构成单元模块,并且然后多个单元模块可以堆叠以构成电池模块。在其中使用盒的情形中,电池单体的机械强度提高;然而,电池模块的总体尺寸增大。另外,在堆叠的电池单体之间或者在堆叠的电池模块之间限定了冷却剂通道,从而在堆叠的电池单体之间或者在堆叠的电池模块之间积聚的热能够被有效地移除。特别地,在其中冷却结构是水冷却型冷却结构的情形中,在电池单体之间或者在电池模块之间限定了多个冷却剂通道,结果非常难以设计冷却结构。另外,在其中冷却构件或者热传导构件安装在电池组的特殊区域处以构造冷却结构的情形中,电池组的总体尺寸增大。
技术实现思路
技术问题因此,已经提出本专利技术以解决以上问题和尚待解决的其它技术问题。本专利技术的目的在于提供一种电池模块,通过有效地构造电池模块的冷却结构和其它部件,该电池模块的体积减小,该电池模块的冷却性能提高,并且该电池模块的结构稳定性提尚°技术方案根据本专利技术的一个方面,能够通过提供一种电池模块实现以上和其它目的,该电池模块包括:电池单体组件,该电池单体组件具有两个或者更多个电池单体,所述两个或更多个电池单体横向地布置成使得电池单体彼此紧密地接触或者彼此相邻;前板和后板,该前板和后板固定到电池单体组件的最外面的电池单体,从而前板和后板包围电池单体组件的最外面的电池单体;电绝缘的盖构件,该盖构件安装在电池单体组件的上端处,该盖构件设置有通孔,电池单体的电极端子延伸穿过该通孔;导电连接部,导电连接部被布置于导电连接部安装在盖构件处的状态下,导电连接部连接到电池单体的电极端子以在实现在电池单体之间的电连接的同时检测电池单体的电压;冷却构件,该冷却构件介于电池单体之间,这些冷却构件中的每一个冷却构件设置有中空结构的冷却剂流动部,冷却剂在该冷却剂流动部中流动;和歧管,该歧管连接到冷却构件以使冷却剂在冷却剂流动部中流动。S卩,如上所述有效地构造了根据本专利技术的电池模块的冷却结构和其它部件,由此电池模块具有紧凑的结构,电池模块的冷却性能提高,并且电池模块的结构稳定性提高。这些电池单体中的每一个电池单体可以是板状电池单体,板状电池单体具有小的厚度和相对大的宽度和长度,从而当电池单体被堆叠以构成电池模块时电池模块的总尺寸最小化。这种电池单体的一个示例可以是构造成具有如下结构的电池单体,其中正电极/分隔物/负电极结构的电极组件安装在电池接收单元中,并且通过热焊接来密封由包括树脂层和金属层的层压片制成的电池壳体从而在电池壳体的外边缘处形成密封部分。具有上述构造的电池单体可以称作袋状电池单体。电池单体组件可以构造成具有如下结构,其中,在横向布置盒的同时堆叠这些盒,这些电池单体中的相对应的一个电池单体固定到这些盒中的每一个盒。此时,这些盒中的每一个盒可以设置有紧固孔,用于固定电池单体组件的紧固构件插入穿过该紧固孔。紧固孔可以在这些盒中的每一个盒的边缘处形成。紧固构件可以插入穿过紧固孔以固定其中在横向地布置这些盒的同时堆叠这些盒的结构。另外,例如,这些盒中的每一个盒可以包括框架,用于固定电池单体的位于其相反侧处的外边缘密封部分。电池单体组件可以构造成具有如下结构,其中电池单体布置成使得电池单体的正电极端子和负电极端子向上突出。当在横向地布置电池单体的同时堆叠电池单体时,电池单体的电极端子可以在堆叠电池单体的方向上布置。可以在其中导电连接部被布置成对应于盖构件的通孔的状态下将导电连接部联接到盖构件。因此,导电连接部可以连接到穿过通孔向外突出的电池单体的电极端子。导电连接部可以通过焊接或者机械联接而电连接到电池单体的电极端子。盖构件可以在其边缘处设置有两个或者更多个固定部,固定部向下延伸以包围被安装到电池单体组件的最外电池单体的前板和后板的上部,从而盖构件稳定地固定到电池单体组件的上端。同时,根据本专利技术的电池模块可以进一步包括用于控制电池模块的运行的电池管理系统(BMS)。BMS可以安装在盖构件的顶部处。用于这些冷却构件中的每一个冷却构件的材料不受特别限制,只要这些冷却构件中的每一个冷却构件由呈现导热性的材料制成。例如,这些冷却构件中的每一个冷却构件可以由金属材料制成。这些冷却构件中的每一个冷却构件可以构造成具有如下结构,该结构包括:板状散热部,在其中散热部的相反主表面与电池单体紧密接触的状态下,散当前第1页1 2 3 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种电池模块,包括:电池单体组件,所述电池单体组件具有两个或者更多个电池单体,所述两个或更多个电池单体被横向地布置成使得所述电池单体彼此紧密地接触或者彼此相邻;前板和后板,所述前板和所述后板被固定到所述电池单体组件的最外面的电池单体,使得所述前板和所述后板包围所述电池单体组件的最外面的电池单体;电绝缘的盖构件,所述盖构件被安装在所述电池单体组件的上端处,所述盖构件设置有通孔,所述电池单体的电极端子延伸穿过所述通孔;导电连接部,所述导电连接部被布置于所述导电连接部被安装在所述盖构件处的状态下,所述导电连接部被连接到所述电池单体的所述电极端子,以在实现所述电池单体之间的电连接的同时检测所述电池单体的电压;冷却构件,所述冷却构件介于所述电池单体之间,所述冷却构件中的每一个设置有中空结构的冷却剂流动部,冷却剂在所述冷却剂流动部中流动;和歧管,所述歧管被连接到所述冷却构件以使冷却剂在所述冷却剂流动部中移动。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:金台爀卢泰焕李允熙李珍圭郑浚喜
申请(专利权)人:株式会社LG化学
类型:发明
国别省市:韩国;KR

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