具有冷却剂流动通道的电池模块组件制造技术

本发明专利技术提供了一种电池模块组件，该电池模块组件包括单元模块，其中单元单体被安装在盒框架中同时通过汇流条彼此电连接，电池模块组件包括：两个或者更多个子模块，其包括两个或者更多个单元模块，该两个或者更多个单元模块在竖直方向上从地面层压以在层压界面上形成制冷剂流体通道并且在彼此间隔开的同时沿横向方向布置以提供制冷剂流体通道；和模块壳体，该模块壳体用于在其中接纳和固定子模块并且具有冷却剂入口和冷却剂出口，通过冷却剂入口引入冷却剂，通过冷却剂出口将冷却剂排出到外部，其中制冷剂流体通道的竖垂直截面积朝着冷却剂出口变小。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有冷却剂流动通道的电池模块组件，并且更加特别地，涉及一种包括单元模块的电池模块组件，单元模块中的每一个包括单元单体，在经由汇流条被彼此电连接的状态下该单元单体被安装到盒框架中，电池模块组件包括两个或者更多个子模块，子模块中的每一个包括从地面竖直地堆叠的两个或者更多个单元模块以在其间的界面处形成冷却剂流动通道，所述单元模块在彼此间隔开的状态下沿横向方向布置以提供冷却剂流动通道；和模块壳体，在其中接纳和固定子模块，模块壳体具有冷却剂入口和冷却剂出口，通过冷却剂入口将冷却剂引入到模块壳体中，通过冷却剂出口将冷却剂排出模块壳体之外，其中冷却剂流动通道被构造成具有其中冷却剂流动通道的竖直截面积朝着冷却剂出口减小的结构。
技术介绍
二次电池作为用于电动车辆、混合电动车辆等的能源已经引起相当多的关注，其已经被开发以解决诸如通过使用矿物燃料的现有的汽油和柴油车辆引起的空气污染的问题。另外，已经开发了与存储电力并且当需要时将被存储的电力稳定供应到动力系统的电力存储装置有关的技术。电力存储装置是当电力需求低时存储电力并且在过载或者紧急情况下供应被存储的电力的装置。电力存储装置提供提高电力质量和能量效率的效果。特别地，随着电力存储装置与智能电网技术相关联，家庭电力存储装置和中型工业或者商业电力存储装置的市场正在快速扩张。结果，由于二次电池的优点使用二次电池的应用的种类增加，并且今后二次电池被期待应用于与现在相比更多的应用和产品。随着二次电池可应用的应用和产品增加，电池的种类也增加使得电池能够提供与各种应用和产品相对应的功率和容量。另外，存在对于减少被应用于相对应的应用和产品的电池的尺寸和重量的强烈需求。例如，小型移动设备诸如移动电话、个人数字助理(PDA)、数字相机和膝上型计算机，根据相对应的产品的尺寸和重量的减少为各个设备使用一个或者数个小型、轻质的电池单体。另一方面，中大型设备诸如电动车辆、混合电动车辆和电力存储装置，使用具有被彼此电连接的多个电池单体的中大型电池模块或者电池组，因为对于中大型设备来说高输出和大容量是必需的。电池模块的尺寸和重量与相对应的中大型设备的容纳空间和功率直接有关。为此，制造商试图制造小型、轻质的电池模块。同时，在二次电池的充电和放电期间从这样的高输出、大容量的二次电池产生更大量的热。如果从单元单体没有有效地去除在单元单体的充电和放电期间从电池的单元单体产生的热，会导致在单元单体中的热积累，造成单元单体的劣化。另外，如果由于各种原因使一些单元单体过热，则电池可能着火或者爆炸。为此，冷却系统对于具有高输出和大容量的中大型电池组来说是不可缺少的。通常通过冷却剂的流动冷却中大型电池组。例如，冷却剂流动冷却系统通过使用冷却风扇使冷却剂诸如空气在电池组的单元电池或者电池模块之间的流动而执行冷却。然而，此冷却剂流动冷却系统具有若干问题。第一，在单元电池之间的温度偏差非常大。电池组包括多个单元电池。在单元电池中的每一个处于最佳操作状态的状态下，电池组也可以处于最佳操作状态下。因此，在单元电池之间的这样的大的温度偏差可能加速电池的劣化并且使得难以优化电池组的操作状态。其次，传统的冷却系统导致电池组的尺寸增加。例如，大型电池组不可以应用于电动车辆(EV)或者混合电动车辆(HEV)，因为能够被安装在电动车辆或者混合电动车辆中的电池组的尺寸是有限的。图1是示出传统的代表性的电池组冷却系统的典型视图。电池组冷却系统10包括电池组11，该电池组11包括多个电池；冷却剂引入部12，该冷却剂引入部12被安装在电池组11的下部处；和冷却剂排出部13，该冷却剂排出部13被安装在电池组11的上部处。电池组11包括被彼此电连接的多个电池群14。电池群14中的每一个包括彼此电连接的多个单元电池15。冷却剂通过其流动的小间隙被形成在电池群14中的每一个的单元电池15之间。因此，从冷却剂引入部12引入的冷却剂通过间隙流动。这时，冷却剂去除通过单元电池15产生的热。然后，通过被安装在电池组11的上部处的冷却剂排出部13排出冷却剂。在上面的结构中，冷却剂引入部12和冷却剂排出部13分别被设置在电池组11的下部和上部处。结果，有必要在电池组11的下部和上部处提供其中将安装冷却剂导向构件的空间，这进一步增加电池组的整个尺寸。同时，车辆诸如电动车辆(EV)或者混合电动车辆(HEV)或者电力存储装置可能在各种条件下操作。尽管各个单元电池的最佳操作条件由于各种原因可以变化，但是通常在特定的温度范围内决定组成电池组的各个单元电池的最佳操作条件。另一方面，因为各个单元电池在冬天在低温状态下操作，所以有必要调节电池组使得电池组在最佳的操作温度范围内操作。在这样的情况下，冷却系统可能被停止，或者被引入到系统中的冷却剂(例如空气)的温度可能增加，使得电池组没有被冷却而电池组的温度被增加。然而，如果单元电池是处于非常低的温度状态下，电池的组件可能被损坏。另外，由于电池组的温度的急剧增加电池组的劣化可能被加速。因此，对于能够根本地解决上述问题的技术存在高度需求。
技术实现思路
技术问题因此，已经作出本专利技术以解决上述问题和还没有解决的其它技术问题。作为要解决如上所述的问题的各种广泛和深入的研究和实验的结果，本申请的专利技术人已经开发电池模块组件，该电池模块组件被构造成具有下述结构，其中电池模块组件包括子模块，在被彼此间隔开的状态下该子模块被布置在横向方向上以提供具有特定结构的冷却剂流动通道；和模块壳体，该模块壳体具有冷却剂入口和冷却剂出口，并且冷却剂流动通道的竖直截面积朝着冷却剂出口减小，从而抑制电池模块组件的体积的增加，并且，同时实现电池模块组件的提高的冷却效果和均匀的冷却效果。因此，本专利技术的目的是为了提供一种电池模块组件，该电池模块组件被构造成具有下述结构，其中电池模块组件能够被组装以具有紧凑的结构，并且不需要用于提高电池模块的冷却效率的附加的部件，从而在提供紧凑的结构并且提高冷却效率的同时提高了生产过程的效率。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组件能够完成以上和其它目的，该电池模块组件包括单元模块，单元模块中的每一个包括单元单体，在经由汇流条被彼此电连接的状态下该单元单体被安装到盒框架，电池模块组件包括两个或者更多个子模块，子模块中的每一个包括从地面竖直地堆叠的两个或者更多个单元模块以在其之间的界面处形成冷却剂流动通道，在被彼此间隔开的状态下单元模块被布置在横向方向上以提供冷却剂流动通道；和模块壳体，在其中接纳和固定子模块，模块壳体具有冷却剂入口和冷却剂出口，通过冷却剂入口将冷却剂引入到模块壳；，通过冷却剂出口将冷却剂排出到模块壳体之外，其中冷却剂流动通道被构造成具有其中冷却剂流动通道的竖直截面积朝着冷却剂出口减小的结构。在根据本专利技术的电池模块组件中，提供了具有如上所述的特定结构的冷却剂流动通道。因此，能够抑制电池模块组件的体积的增加，并且，同时实现电池模块组件的提高的冷却作用和均匀的冷却作用。另外，电池模块组件可以被组装成具有紧凑的结构，并且不需要用于提高电池模块的冷却效率的附加的部件，从而在提供紧凑的结构的同时提高生产过程的效率。另外，冷却剂流动通道被构造成具有其中冷却剂流动通道的竖直截面积从冷却剂入口本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池模块组件，所述电池模块组件包括单元模块，所述单元模块中的每一个包括在经由汇流条彼此电连接的状态下被安装到盒框架的单元单体，所述电池模块组件包括：两个或者更多个子模块，所述子模块中的每一个包括两个或者更多个单元模块，所述单元模块从地面竖直地堆叠以在所述单元模块之间的界面处形成冷却剂流动通道，所述单元模块在彼此间隔开的状态下沿横向方向布置以提供所述冷却剂流动通道；和模块壳体，在所述模块壳体中接纳和固定所述子模块，所述模块壳体具有冷却剂入口和冷却剂出口，通过所述冷却剂入口将冷却剂引入到所述模块壳体中，通过所述冷却剂出口将所述冷却剂排出到所述模块壳体之外，其中所述冷却剂流动通道被构造成具有如下结构，即：所述冷却剂流动通道的竖直截面积朝着所述冷却剂出口减小。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

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