具有改进的冷却性能的电池模块制造技术

根据本发明专利技术的一个方面的一种电池模块包括：设置成板形状并且在各预定位置处具有多个狭缝的冷却板；被竖立地布置从而在冷却板的上部上沿着一个方向相互平行的多个电池单体；和多个冷却片，该多个冷却片被以预定间隙相互隔开并且在该多个电池单体之间对准，并且冷却片具有被竖立地布置在冷却板的上部处从而与电池单体的一个表面形成接触的壁表面以及与壁表面一体地形成并且被布置成穿过冷却板的狭缝并且与冷却板的下表面形成接触的下凸缘。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改进的冷却性能的电池模块
本公开涉及一种电池模块，并且特别地涉及一种具有高热传导效率和高结构稳定性的水冷却型电池模块。本申请要求在2015年9月8日于韩国提交的韩国专利申请No.10-2015-0127129的优先权，其公开内容通过引用并入于此。
技术介绍
能够根据生产组(productiongroup)容易地应用并且具有诸如高能量密度的电气特性的二次电池已经广泛地不仅用于便携式装置而且还用于由电驱动源驱动的电动车辆(EV)或者混合动力电动车辆(HEV)和能量存储系统。二次电池不仅具有显著地减少化石燃料的使用的主要优点，还不由于能量的使用产生任何副产品。因此，作为一种用于增强环境友好性和能量效率的新的能源，二次电池已经吸引了关注。应用于EV的电池组具有如此结构，其中包括多个单元单体的多个单体组件被串联连接从而获得高功率。而且，每一个单元单体包括正电极集电器和负电极集电器、分隔物、活性材料和电解质溶液，并且可以通过在构件之间的电化学反应被反复地充电和放电。近年来，随着对于还能够用作能量存储源的大容量结构的需要的增加，对于多模块电池组的需求已经增加，在多模块电池组中，每一个包括串联和/或并联连接的多个二次电池的多个电池模块被组装。因为多模块电池组被如此制造，使得多个二次电池被紧密地封装在窄小的空间中，所以容易地排放在每一个二次电池中产生的热是重要的。因为如上所述通过电化学反应使得二次电池能够实现充电或者放电过程，所以如果未从电池模块有效地消除在充电/放电过程中产生的、电池模块的热，则热积聚发生。结果，电池模块的劣化可能被促进，并且在某些情形中，着火或者爆炸可能发生。因此，高输出大容量的电池模块或者包括该电池模块的电池组必然要求被构造为冷却在电池模块或者电池组中嵌入的电池单体的冷却装置。通常，因为能够由一个电池单体产生的电量不大，所以在商业上可以获得的电池模块包括其中要求数目的电池单体被堆叠的堆叠体。为了通过冷却在单元电池单体中产生电力期间产生的热而适当地维持电池模块的温度，冷却片被插入电池单体之间。已经吸收了每一个单元单体中的热的冷却片向冷却板传递热，并且冷却板被热沉冷却。然而，传统电池模块存在如此限制，即，由于电池模块的低导热率，在电池单体中产生的热不能被顺利地排放到外侧。例如，在传统电池模块中，由于在被紧固到盒的冷却片和冷却板之间的组装公差，冷却片并不完全地接触冷却板并且很多部分被提升，从而在冷却片和冷却板之间的接触表面处的热接触电阻是相当高的。特别地，参考图1，当电池单体1由于温度升高而隆起时，电池单体1的膨胀压力被传递到冷却片2从而在冷却片和冷却板之间的接触性能可能进一步劣化。
技术实现思路
技术问题本公开被设计用于解决相关技术的问题，并且因此本公开涉及提供一种通过减小热接触电阻而具有比在传统情形中更好的冷却性能的水冷却型电池模块。特别地，本公开提供一种结构稳定的电池模块，其中即使当电池单体隆起时，仍然可以维持在冷却片和冷却板之间的接触。本公开的这些和其它目的与优点可以根据以下详细说明得到理解并且将从本公开的示例性实施例变得更加显而易见。而且将易于理解，可以通过所附权利要求及其组合所示装置实现本公开的目的和优点。技术方案在本公开的一个方面，提供一种电池模块，包括：冷却板，该冷却板设置成板形状并且包括在相应的预定位置处的多个狭缝；多个电池单体，该多个电池单体在冷却板上沿着一个方向相互平行地竖立布置；和多个冷却片，每一个冷却片具有在冷却板上方竖立地布置以与电池单体的一个表面形成接触的壁表面以及与壁表面一体地形成并且穿过冷却板的狭缝布置以与冷却板的底表面形成接触的下凸缘。该多个冷却片相互间隔开预定距离并且被布置在该多个电池单体之间。该电池模块可以进一步包括布置在冷却板的底表面上的、具有中空结构的热沉，并且热沉可以具有冷却剂通过其流动的流动路径。冷却片的下凸缘的至少一部分可以处于冷却板的底表面和热沉的顶表面之间。冷却片的下凸缘可以包括多个单元下凸缘，下凸缘被沿着冷却片的长度方向划分成该多个单元下凸缘。冷却板的狭缝可以被构造为分别地与单元下凸缘一一对应，从而单元下凸缘各自地穿过冷却板的狭缝。冷却板可以包括从其平坦的顶表面呈凸形地突出的多个突起。该多个突起可以被沿着横向方向或者纵向方向以相等的间隔设置。该多个冷却片可以被分组使得每一组具有两个冷却片，并且在同一组中的冷却片被竖立地布置使得冷却片的壁表面在一个突起上相互接触，并且在同一组中的冷却片的下凸缘可以沿着彼此对称的方向延伸并且包围该突起。在同一组中的相邻冷却片的下凸缘的末端可以在冷却板的底表面上分别地相互接触。冷却板可以被结合或者焊接到该多个冷却片并且与该多个冷却片一体地形成。冷却板和冷却片可以由导热性金属材料构成。在本公开的另一个方面，还提供一种包括上述电池模块的电池组。在本公开的另一个方面，还提供一种包括该电池组的车辆。有利的效果根据本公开的一个方面，即使当电池单体隆起时，仍然能够维持在冷却片和冷却板之间的接触状态从而冷却性能能够得以维持。根据本公开的另一个方面，冷却片的下凸缘能够与热沉直接接触，由此进一步增加冷却效率。附图说明图1是在传统电池模块中在冷却片和冷却板之间的接触结构的概略截面视图。图2是根据本公开的一个实施例的电池模块的构造的概略透视图。图3是根据本公开的一个实施例的其中单体盒被部分地插入下壳体中的状态的透视图。图4是图3的下壳体的透视图。图5是沿着图4的线I-I'截取的截面视图。图6是图5的区域A的放大视图。图7和8是根据本公开另一个实施例在将冷却片联接到冷却板之前和之后的状态的概略局部透视图。图9是图7的冷却板的一部分的平面视图。具体实施方式在下文中，将参考附图详细描述本公开的优选实施例。在描述之前，应该理解在说明书和所附权利要求书中使用的术语不应该被理解为限制于通常的和词典的含义，而是基于允许本专利技术人为了最好的解释而适当地定义术语的原则基于对应于本公开的技术方面的含义和概念进行解释。众所周知的构件和功能的具体说明可以被省略从而不会淡化本公开的实施例。提供了本公开的实施例以向本领域技术人员充分地表达本公开的概念，从而为了清楚起见，在绘图中构件的形状和尺寸可能被夸大、省略或者概略地示意。因此，每一个构件的尺寸或者比率不完全地反映实际尺寸或者比率。图2是根据本公开的一个实施例的电池模块的构造的概略透视图。图3是根据本公开的一个实施例的其中单体盒被部分地插入下壳体中的状态的透视图。参考图2和3，根据本公开的一个实施例的电池模块10包括电池单体100、单体盒200和下壳体300。可以设置多个电池单体100。而且，电池单体100可以是袋型二次电池。袋型二次电池可以包括电极组件、电解质和袋外部部件。电极组件可以被如此构造，使得至少一个正电极板和至少一个负电极板被布置成使得分隔物处于其间。更加具体地，电极组件可以被划分成其中一个正电极板和一个负电极板被与分隔物一起地缠绕的缠绕型电极组件以及其中正电极板和负电极板在分隔物处于其间时被交替地堆叠的堆叠型电极组件。袋外部部件是包括树脂层和金属层的层压片，并且可以被构造为通过在电极组件和电解质在其中嵌入时热熔合袋外部部件的外部周向表面而被密封。具体地，袋外部部件可以包括两个层压片，并且凹形内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池模块，包括：冷却板，所述冷却板被设置成板形状，并且包括在相应的预定位置处的多个狭缝；多个电池单体，所述多个电池单体在所述冷却板上沿着一个方向相互平行地竖立布置；和多个冷却片，每一个冷却片具有壁表面和下凸缘，所述壁表面在所述冷却板上方竖立地布置以与所述电池单体的一个表面形成接触，所述下凸缘与所述壁表面一体地形成并且穿过所述冷却板的所述狭缝布置以与所述冷却板的底表面形成接触，所述多个冷却片相互间隔开预定距离并且被布置在所述多个电池单体之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.08 KR 10-2015-01271291.一种电池模块，包括：冷却板，所述冷却板被设置成板形状，并且包括在相应的预定位置处的多个狭缝；多个电池单体，所述多个电池单体在所述冷却板上沿着一个方向相互平行地竖立布置；和多个冷却片，每一个冷却片具有壁表面和下凸缘，所述壁表面在所述冷却板上方竖立地布置以与所述电池单体的一个表面形成接触，所述下凸缘与所述壁表面一体地形成并且穿过所述冷却板的所述狭缝布置以与所述冷却板的底表面形成接触，所述多个冷却片相互间隔开预定距离并且被布置在所述多个电池单体之间。2.根据权利要求1所述的电池模块，进一步包括布置在所述冷却板的底表面上的具有中空结构的热沉，所述热沉具有冷却剂通过其流动的流动路径。3.根据权利要求2所述的电池模块，其中，所述冷却片的所述下凸缘的至少一部分处于所述冷却板的所述底表面和所述热沉的顶表面之间。4.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述冷却片的所述下凸缘包括多个单元下凸缘，所述下凸缘被沿着所述冷却片的长度方向划分成所述多个单元下凸缘，并且其中，所述冷却板的所述狭缝被构造为分别地与所述单元下凸缘一一对应，使得所述单元下凸缘各自地穿过所述冷却板的所述狭缝。5.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述冷却板包括从其平坦的顶表面呈凸形地突出的多个突起，并且其中，所述多个突起被沿着横向方向或者纵向方向以相等的间隔设置。6.根据权利要求5所述的电池模块，其中，所述多个冷却片被分组使得每一组具有两个冷却片，并且在同一组中的所述冷却片被竖立地布置使得所述冷却片的所述壁表面在一个突起上相互接触，并且在同一组中的所述冷却片的所述下凸缘沿着彼此对称的方向延伸并且包围所述突起。7.根据权利要求6所述的电池模块，其中，在同一组中的相邻冷却片的所述下凸缘的末端在所述冷却板的所述底表面上分别相互接触。8.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述冷却板被...

【专利技术属性】
技术研发人员：金东延，孔镇鹤，崔容硕，曹宗铉，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国,KR