具有新穎結構的冷卻構件和包括該冷卻構件的電池模塊制造技術

本發明專利技術涉及一種冷卻構件，該冷卻構件包括用作冷卻構件的板狀冷卻片，其中，與電池單體的外表面接觸的至少兩個電池單體接觸部連續形成在水平方向（橫向方向）上并介于電池單體之間。該冷卻構件安裝在電池單體之間并散發由電池單體在充放電期間產生的熱量。該冷卻構件還包括冷卻劑管，該冷卻劑管具有中空結構，冷卻劑在該中空結構內流動，該冷卻劑管與所述冷卻片導熱接觸，并且，當所述冷卻片介于電池單體之間時，該冷卻劑管布置在電池單體的電極組件容納部的外側。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種具有新穎結構的冷卻構件和包括該冷卻構件的電池模塊，更具體地，涉及如下一種冷卻構件和包括該冷卻構件的電池模塊，該冷卻構件安裝在電池單體之間，以去除在電池單體的充放電期間由這些電池單體產生的熱量，其中，該冷卻構件包括板狀冷卻片，該板狀冷卻片被構造成具有如下結構在該結構中，沿水平方向(橫向方向)連續形成有兩個電池單體接觸部，在所述冷卻片布置在各個電池單體之間的狀態下，所述兩個電池單體接觸部布置成與所述電池單體的外表面緊密接觸；以及冷卻劑導管，該冷卻劑導管被構造成具有中空結構，冷卻劑在該中空結構內流動，該冷卻劑導管與所述冷卻片導熱接觸，當所述冷卻片布置在電池單體之間時，該冷卻劑導管位于每個電池單體的電極組件容納部的外側。
技術介紹
近來，能夠充電和放電的二次電池已廣泛用作無線移動設備的能量源。而且，作為電動車輛(EV)、混合動力電動車輛(HEV)、以及外接插電式混合動力電動車輛(Plug-inHEV)的動力源，二次電池已引起了相當大的關注，已經開發了上述這些車輛來解決由現有的、使用化石燃料的汽油車和柴油車所引起的問題，例如空氣污染。小型移動設備為每個設備使用一個或數個電池單體。另一方面，由于諸如車輛等的中大型設備需要高功率和大容量，所以這些中大型設備使用中大型電池模塊，該中大型電池模塊具有彼此電連接的多個電池單體。優選地，中大型電池模塊被制造成具有盡可能小的尺寸和重量。因此，通常使用能夠以高的集成度進行堆疊并具有小的重量/容量比的棱形電池或袋狀電池來作為該中大型電池模塊的電池單體。特別地，目前很多興趣都集中在使用鋁層壓片作為包覆構件(sheathing member)的袋狀電池,這是因為袋狀電池的重量輕,袋狀電池的制造成本低，并且容易改變袋狀電池的形狀。構成這種中大型電池模塊的各個電池單體是能夠充電和放電的二次電池。因此，在高功率、大容量二次電池的充放電期間，這些電池會產生大量的熱量。特別地，在上述電池模塊中廣泛使用的各個袋狀電池的層壓片在其表面上涂覆有呈現低導熱性的聚合物材料，結果，難以有效降低電池單體的總體溫度。如果不能從電池模塊中有效去除在電池模塊的充放電期間由該電池模塊產生的熱量，則熱量將積聚在該電池模塊中，結果，加速了該電池模塊的退化。根據情形，該電池模塊可能著火或爆炸。為此，在車輛用的中大型電池組(它是包括多個中大型電池模塊的高功率、大容量電池)中，需要冷卻系統來冷卻該電池組中安裝的電池單體。通常，通過以高的集成度堆疊多個電池單體來制造要安裝在中大型電池組中的各個電池模塊。在這種情況下，電池單體在這些電池單體彼此以預定間隔布置的狀態下進行堆疊，以便去除在電池單體的充放電期間產生的熱量。例如，在不使用額外構件的情況下，可以在電池單體彼此以預定間隔布置的狀態下依次堆疊這些電池單體。替代地，在這些電池單體具有低機械強度的情況下，也可以將一個或多個電池單體安裝在電池盒中以構成一個單元模塊，并將多個單元模塊堆疊起來以構成一個電池模塊。該電池盒提高了電池單體的機械強度，然而，該電池盒也增大了電池模塊的總體尺寸。而且，在所堆疊的電池單體之間或所堆疊的電池模塊之間限定有冷卻劑通道，以便有效去除在所堆疊的電池單體之間或所堆疊的電池模塊之間積聚的熱量。特別地，在該冷卻結構基于水冷式冷卻系統的情況下，在電池單體之間或電池模塊之間限定有多個冷卻劑通道，結果，該冷卻結構的設計非常復雜。另外，如果在電池組的特定區域安裝冷卻構件或導熱構件以構成該冷卻結構，則會增大該電池組的總體尺寸。關于這種情況，具有如圖I所示的結構的冷卻構件10可以認為是布置在電池模塊的電池單體之間的水冷式冷卻構件。具體地，圖I中的冷卻構件10包括一對金屬片20。在金屬片20的內部連續形成有冷卻劑通道25的狀態下，金屬片20的外邊緣30被密封。然而，從結構上來看，冷卻構件10的機械強度不高，因此，當電池單體的厚度沿·這些電池單體的堆疊方向增加時，與電池單體緊密接觸地形成的冷卻劑通道25可能會堵塞，或者，該冷卻構件10的密封部分可能彼此分離。因此，降低了冷卻劑緊密(coolanttightness)和冷卻效率。此外，對于冷卻構件10整體來說,有必要具有耐腐蝕性,結果,增加了冷卻構件10的制造成本。另外，布置在各個電池單體之間的冷卻構件中包括的冷卻劑通道25具有冷卻劑入流端口和冷卻劑出流端口，結果，使冷卻構件10的結構復雜化。因此，非常需要如下一種冷卻構件和使用該冷卻構件的、具有優異安全性的電池模塊，該冷卻構件能夠有效防止冷卻劑的泄露，確保長期的耐用可靠性，并能夠以低成本、通過簡單的工藝來制造。
技術實現思路
技術問題因此，為了解決上述問題，已經做出了本專利技術，本專利技術的一個目的是提供一種冷卻構件，該冷卻構件被構造成具有如下結構在該結構中，冷卻劑導管(coolant conduit)聯接到冷卻片(cooling fin)的外側。本專利技術的另一目的是提供一種電池模塊，該電池模塊被構造成具有如下結構在該結構中，冷卻劑導管沿著與兩個或更多個電極組件接觸部的外邊緣相對應的電極組件容納部的外邊緣布置，因此，在降低制造成本的同時提高了制造效率，并且防止了冷卻劑的泄露。技術方案根據本專利技術的一個方面，能夠通過提供如下的冷卻構件來實現上述及其它目的該冷卻構件安裝在電池單體之間，以去除在電池單體的充放電期間由這些電池單體產生的熱量，其中，該冷卻構件包括板狀冷卻片，該板狀冷卻片被構造成具有如下結構在該結構中，沿水平方向(橫向方向)連續形成有兩個電池單體接觸部，在所述冷卻片布置在各個電池單體之間的狀態下，所述兩個電池單體接觸部布置成與所述電池單體的外表面緊密接觸；以及冷卻劑導管，該冷卻劑導管被構造成具有中空結構，冷卻劑在該中空結構內流動，該冷卻劑導管與所述冷卻片導熱接觸，當所述冷卻片布置在電池單體之間時，該冷卻劑導管位于每個電池單體的電極組件容納部的外側。該冷卻劑導管沿著電極組件容納部的外側嵌入在所述冷卻片中。因此，如上文所述，能夠有效防止冷卻劑的泄露。而且，能夠防止該冷卻劑導管由于電池單體的堆疊而堵塞或損壞。另外，還能夠在該冷卻構件的使用期間維持該冷卻構件的形狀，由此實現優異的冷卻設計可靠性。而且，僅冷卻劑導管需要對冷卻劑的耐腐蝕性。即，不必制作由耐腐蝕材料形成的冷卻片。因此，降低了該冷卻構件的制造成本。另外，該冷卻構件設在沿水平方向并排布置的電池單體之間。為此，該冷卻劑導管以各種形狀彎曲并嵌入在所述冷卻片中。因此，大大減少了冷卻劑入流端口和冷卻劑出流端口的數量，從而能夠制造電池模塊，使得該電池模塊具有非常緊湊的結構并提高了該冷卻構件的組裝過程的效率。 優選地，所述電池單體中的每一個均是板狀二次電池，其具有薄的厚度以及較大的寬度和長度，從而，當這些電池單體堆疊在一起以構成電池模塊時，使得該電池模塊的總體尺寸最小化。這種板狀二次電池的一個優選示例可以是棱柱形電池單體或袋狀電池單體。優選地，該板狀二次電池是袋狀電池單體，其被構造成具有如下結構在該結構中，具有陰極/隔板/陽極結構的電極組件安裝在形成于電池殼體處的電極組件容納部中，該電池殼體由包括樹脂層和金屬層的層壓片形成，并且，在電極組件容納部的外邊緣處形成有通過熱焊接而密封的密封部(“外邊緣密封部”)。該冷卻片的材料本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：揚在勛，尹種文，姜達模，
申請(專利權)人：株式會社LG化學，
類型：
國別省市：