具有优良冷却效率的电池组制造技术

提供一种电池组，该电池组包括两行或者更多行电池模块，电池模块包括：以竖直或水平方式堆叠的电池单元或者多个单元模块，该单元模块中嵌入有两个或者更多个电池单元；冷却剂入口和冷却剂出口，其被分别设置在电池组外壳的上部和下部处，使得用于冷却作为单元模块的电池单元或者单元电池的冷却剂能够在与单元电池的堆叠方向垂直的方向上从电池模块的一侧流到另一侧；从冷却剂入口到电池模块横跨的流动空间(“冷却剂引入部”)；以及从电池模块到被设置在电池组外壳中的每一个上的冷却剂出口横跨的流动空间(“冷却剂排出部”)，其中冷却剂出口在侧向方向上相对于从冷却剂入口流入的冷却剂的流动方向以至少30度弯曲。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请号为201180052508.0、申请日为2011年11月02日、专利技术名称为“具有优良冷却效率的电池组”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种呈现高冷却效率的电池组，并且，更加具体地，涉及一种电池组，该电池组包括分别被设置在电池组外壳的上部和下部处的冷却剂入口和冷却剂出口，和被形成在电池组外壳处的冷却剂引入部和冷却剂排出部，其中冷却剂出口在相对于通过冷却剂入口引入的冷却剂的流动方向成至少30度的角度的横向方向上被弯曲。
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设备的能量源。而且，将二次电池作为电动车辆(EV)、混合动力电动车辆(HEV)、以及外接插电式混合动力电动车辆(外接插电式HEV)的动力源已引起了相当大的关注，已经开发了上述二次电池来解决由现有的使用化石燃料的汽油车和柴油车所引起的问题，例如空气污染。小型移动设备为每个设备使用一个或数个电池单元。另一方面，由于中大型设备需要高功率和大容量，所以中大型设备诸如车辆使用具有被相互电连接的多个电池单元的电池组。优选地，电池组被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电池组的电池单元。具体地，目前很多兴趣都集中在使用铝层压片作为包覆构件(sheathing member)的这样的袋状电池，因为该袋状电池的重量轻，该袋状电池的制造成本低，并且容易改变该袋状电池的形状。为了让中大型电池模块提供具体设备或者装置所要求的功率和容量，有必要将中大型电池模块构造成具有下述结构，即多个电池单元被彼此串联地电连接，并且电池单元对外力是稳定的。另外，组成中大型电池模块的电池单元是能够充电和放电的二次电池。因此，在电池的充电和放电期间从高功率、大容量二次电池产生大量的热。如果在单元电池的充电和放电期间从单元电池产生的热没有被有效地去除，则热在各个单元电池中积累，导致单元电池的劣化被加速。根据情况，单元电池可能着火或者爆炸。为此，在用于车辆的作为高电力、大容量的电池的电池组中需要冷却系统，以冷却被安装在电池组中的电池单元。另一方面，在包括多个电池单元的中大型电池组中，一些电池单元的性能的劣化导致整个电池组的性能的劣化。引起性能的不均匀性的主要因素之一是电池单元之间的冷却的不均匀性。为此，有必要提供结构以优化流动通道的形状，从而在冷却剂的流动期间最小化温度偏差。一些传统的中大型电池组使用构成为具有如下结构的电池组外壳，在该结构中冷却剂入口和冷却剂出口分别位于电池组外壳的上部和下部处，使得冷却剂入口和冷却剂出口在相反方向上指向，并且从冷却剂入口延伸到电池模块的流动空间的顶部和底部彼此平行。然而，在此结构中，流动通道中在冷却剂出口附近的冷却剂流量被极大地减少，因此电池单元之间的温度偏差高。结合此情况，公开一种构造成具有如下结构的中大型电池组，在该结构中，导气平面相对于电池组外壳的与电池单元相反的一侧向下倾斜，使得随着导气平面和冷却剂入口之间的距离增大，导气平面变得更加靠近电池单元。具体地，导气平面相对于电池组外壳的与电池单元相反的一侧以预定角度，例如15至45度的角度倾斜，并且冷却剂入口被并行地形成，从而抑制其中冷却剂被过多地引入到与冷却剂出口相邻的流动通道中的现象的发生。然而，本申请的专利技术人已经发现不能够通过上述结构实现所期待的冷却均匀性，并且具体地，电池单元之间的温度偏差取决于冷却剂出口的位置而改变。
技术实现思路
技术问题因此，为解决以上问题和尚待解决的其它技术问题而完成本专利技术。由于对电池组的各种广泛和深入的研究和试验，本申请的专利技术人已经发现，当冷却剂出口在相对于通过冷却剂入口引入的冷却剂的流动方向成预定角度的横向方向上被弯曲时，电池组的冷却剂均匀性高。基于这些发现已经完成本专利技术。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组完成以上和其它的目的，该电池组包括多个电池单元或者单元模块，所述电池单元或者单元模块被安装在电池组外壳中使得电池单元或者单元模块以竖立或者倒置的方式堆叠，每个单元模块中均安装两个或者更多个电池单元，其中电池组外壳在其上部和下部处被设置有冷却剂入口和冷却剂出口，用以冷却所述电池单元或者所述单元模块，即单元电池的冷却剂通过冷却剂入口和冷却剂出口在与单元电池的堆叠方向垂直的方向上从电池模块的一侧流到另一侧，电池组外壳被进一步设置有从冷却剂入口延伸到电池模块的流动空间(“冷却剂引入部”)和从电池模块延伸到冷却剂出口的另一流动空间(“冷却剂排出部”)，并且冷却剂出口在相对于通过冷却剂入口引入的冷却剂的流动方向成至少30度的角度的横向方向上被弯曲。根据本专利技术的另一个方面，提供一种电池组，所述电池组包括多个电池单元或者单元模块，所述电池单元或者单元模块被安装在电池组外壳中使得所述电池单元或者所述单元模块以竖立或者倒置的方式堆叠，每个单元模块中均安装有两个或者更多个电池单元，其中：在所述电池组外壳的上部和下部处设置有冷却剂入口和冷却剂出口，通过所述冷却剂入口和所述冷却剂出口，用于冷却所述电池单元或者所述单元模块，即单元电池，的冷却剂在与所述单元电池的堆叠方向垂直的方向上从电池模块的一侧流到另一侧，所述电池组外壳被进一步设置有从所述冷却剂入口延伸到所述电池模块的流动空间(“冷却剂引入部”)和从所述电池模块延伸到所述冷却剂出口的另一流动空间(“冷却剂排出部”)，所述冷却剂入口位于所述冷却剂引入部的端部，所述冷却剂出口位于所述单元电池的在所述单元电池的堆叠方向上的中间处，在相对于通过所述冷却剂入口引入的冷却剂的流动方向成至少30度的角度的横向方向上被弯曲，并且所述冷却剂出口在与所述冷却剂排出部所在的平面不同的平面中延伸。在其中冷却剂入口和冷却剂出口分别位于电池组外壳的上部和下部处使得如在传统的电池组中一样冷却剂入口和冷却剂出口在相反方向上指向的情况下，冷却剂被过多地引入到在冷却剂出口附近的电池单元或者单元模块之间限定的流动通道中。具体地，在其中吹送风扇被安装在冷却剂入口的情况下，冷却剂通过抽吸风扇被过多地驱赶到电池组外壳的与冷却剂入口相反的端部，因此冷却剂出口附近的电池单元或者单元模块被过度冷却。另一方面，在其中抽吸风扇被安装在冷却剂出口的情况下，冷却剂出口附近的冷却剂流动通道中的负压增大。结果，冷却剂被过多地驱赶到冷却剂出口附近的冷却剂流动通道中，因此冷却剂出口附近的电池单元或者单元模块被过度冷却。结合该情况，本申请的专利技术人已经发现，在其中冷却剂出口没有位于电池组外壳的与冷却剂入口相反的端部处而是位于电池组外壳的侧面处的情况下，冷却剂均匀地流到在各个电池单元或者单元模块之间的冷却剂流动通道中。即，在冷却剂出口不位于电池组外壳的与冷却剂入口相反的端部而是位于横向方向上的预定角度处情况下，被引入到电池单元或者单元模块的堆叠方向中的冷却剂在横向方向上排出，因此冷却剂入口附近的电池单元或者在单元模块和电池组外壳的与冷却剂入口相反的端部附近的电池单元或者单元模块之间的流动速率之差被极大地减小，因此温度偏差被极大地降低。结合该情况，其中冷却剂出口在相对于通过冷却剂入口引入的冷却剂的流动方向成小于30度的角度的横向方向上被弯曲的结构并不明显不同于其中冷却剂出口位于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池组，所述电池组包括多个电池单元或者单元模块，所述电池单元或者单元模块被安装在电池组外壳中使得所述电池单元或者所述单元模块以竖立或者倒置的方式堆叠，每个单元模块中均安装有两个或者更多个电池单元，其中：在所述电池组外壳的上部和下部处设置有冷却剂入口和冷却剂出口，通过所述冷却剂入口和所述冷却剂出口，用于冷却所述电池单元或者所述单元模块，即单元电池，的冷却剂在与所述单元电池的堆叠方向垂直的方向上从电池模块的一侧流到另一侧，所述电池组外壳被进一步设置有从所述冷却剂入口延伸到所述电池模块的流动空间(“冷却剂引入部”)和从所述电池模块延伸到所述冷却剂出口的另一流动空间(“冷却剂排出部”)，所述冷却剂入口位于所述冷却剂引入部的端部，所述冷却剂出口位于所述单元电池的在所述单元电池的堆叠方向上的中间处，并且所述冷却剂出口在相对于通过所述冷却剂入口引入的冷却剂的流动方向成至少30度的角度的横向方向上被弯曲，并且所述冷却剂出口在与所述冷却剂排出部所在的平面不同的平面中延伸。

【技术特征摘要】
2010.11.18 KR 10-2010-01147831.一种电池组，所述电池组包括多个电池单元或者单元模块，所述电池单元或者单元模块被安装在电池组外壳中使得所述电池单元或者所述单元模块以竖立或者倒置的方式堆叠，每个单元模块中均安装有两个或者更多个电池单元，其中：在所述电池组外壳的上部和下部处设置有冷却剂入口和冷却剂出口，通过所述冷却剂入口和所述冷却剂出口，用于冷却所述电池单元或者所述单元模块，即单元电池，的冷却剂在与所述单元电池的堆叠方向垂直的方向上从电池模块的一侧流到另一侧，所述电池组外壳被进一步设置有从所述冷却剂入口延伸到所述电池模块的流动空间(“冷却剂引入部”)和从所述电池模块延伸到所述冷却剂出口的另一流动空间(“冷却剂排出部”)，所述冷却剂入口位于所述冷却剂引入部的端部，所述冷却剂出口位于所述单元电池的在所述单元电池的堆叠方向上的中间处，并且所述冷却剂出口在相对于通过所述冷却剂入口引入的冷却剂的流动方向成至少30度的角度的横向方向上被弯曲，并且所述冷却剂出口在与所述冷却剂排出部所在的平面不同的平面中延伸。2.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述冷却剂出口在相对于通过所述冷却剂入口引入的冷却剂的流动方向成70度至110度的角度的横向方向上被弯曲。3.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述冷却剂出口在相对于通过所述冷却剂入口引入的冷却剂的流动方向成90度的角度的横向方向上形成。4.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述冷却剂引入部的上端内部具有相对于所述电池单元堆的顶部倾斜的倾斜平面，使得所述冷却剂引入部从所述电池组外壳的与所述冷却剂入口相反的端部到所述冷却剂入口被扩宽。5.根据权利要求4所述的电池组，其中，所述倾斜平面具有3度至8度的倾角。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑尚胤，郑在皓，尹种文，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR