重量减轻的冷却板、包括该冷却板的电池模块和用于制造该冷却板的方法技术

提供了具有优异冷却性能的轻质冷却板、包括该冷却板的电池模块以及用于制造该冷却板的方法。根据本发明专利技术的冷却板介于冷却部与电池单体之间，该冷却部在其中堆叠有多个电池单体的电池单体堆叠体的至少一个表面上与电池单体导热连通。该冷却板包括在由合成树脂制成的基材的表面上的金属镀层。

A cooling plate with a weight loss, a battery module including the cooling plate and a method for making the cooling plate

A light cooling plate with excellent cooling performance, a battery module including the cooling plate, and a method for making the cooling plate are provided. The cooling plate according to the invention is between the cooling part and the battery monomer, and the cooling part is thermally connected with the battery monomer on at least one surface of the battery monomer stack body with multiple battery monomers. The cooling plate includes a metal coating on the surface of a base material made from a synthetic resin.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】重量减轻的冷却板、包括该冷却板的电池模块和用于制造该冷却板的方法
本公开涉及一种电池模块及其构成部件。更具体地，本公开涉及一种电池模块，该电池模块包括：电池单体的堆叠体，该电池单体包括具有阴极板、分隔物和阳极板的电极组件，其中，电池单体由安装在所述堆叠体的至少一个表面上的冷却构件冷却；以及作为将电池单体与冷却构件连接的热桥(heatbridge)的冷却板。特别地，本公开涉及一种冷却板、包括该冷却板的电池模块以及用于制造冷却板的方法。本申请要求2015年6月18日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2015-0086865的优先权，该韩国专利申请的内容通过引用的方式并入本文。
技术介绍
能够充电/放电的二次电池已广泛用作无线移动设备的能量源。另外，电动车辆(EV)和混合动力车辆(HEV)被提议为用于克服由使用化石燃料的普通汽油车辆和柴油车辆引起的空气污染的解决方案，作为电动车辆(EV)和混合动力车辆(HEV)的动力源，二次电池已获得广泛关注。由于诸如车辆的中大型设备需要高输出、大容量的动力源，因此使用具有彼此电连接的多个电池单体的电池模块以及包括该电池模块作为单元模块的中大型电池组。这样的电池模块和电池组优选具有小尺寸和低重量，因此，主要使用能够以高密度堆叠并具有低的重量容量比的方形电池和袋型电池作为电池模块的单元电池。特别地，由于使用铝层压片等作为壳体的袋型电池具有轻的重量、仅需要低的制造成本且允许容易地变形，它已获得广泛关注。构成电池模块的电池单体在充电/放电期间产生大量的热量。特别地，广泛用于高输出大容量的电池模块和电池组的袋型电池的层压片在表面上涂覆有具有低导热率的聚合物材料，因此不能有效用于冷却整个电池单体的温度。当未有效地去除电池模块在充电/放电期间产生的热量时，会发生热积聚，从而导致电池模块的劣化。在某些情况下，这会造成电池模块的起火或爆炸。因此，基本上需要冷却构件来冷却被内置在这种高输出大容量的电池模块和包括该电池模块的电池组中的电池单体。一般地，通过以下方式来制造电池模块：以高密度堆叠多个电池单体，并且使相邻的电池单体以预定的间隔彼此间隔开，以便去除在充电/放电期间产生的热量。例如，在没有任何附加构件的情况下使电池单体以预定的间隔彼此间隔开并相继地堆叠。另外，在电池单体具有低机械刚度的情况下，一个电池单体或至少两个电池单体的组合被内置在电池盒中，然后，多个这样的电池盒被堆叠以提供电池模块。为了有效去除这样堆叠的电池单体中积聚的热量，使用与电池单体热接触的热传递构件、以及被构造成去除由热传递构件吸收的热量的水冷式或空冷式冷却单元。该热传递构件是热桥，通过该热桥，电池与冷却单元连接并将热量传递到冷却单元，从而可以降低电池单体的温度。该热传递构件的典型示例是具有高导热率的仅由金属制成的冷却板。图1示出了应用于常规电池模块的冷却板。如图1所示，冷却板20被设置成使得它可以与堆叠的电池单体10热接触。因此，从电池单体10向冷却板20进行热传递，并且，传递到冷却板20的热量由冷却单元(未示出)去除。通常，通过使用铝(Al)材料来制造这种常规的冷却板20。同时，如上所述，电池模块和电池组优选具有小尺寸和低重量。因此，不仅需要减轻电池单体自身的重量，而且需要减轻诸如被构造成用于冷却电池单体的热传递构件或冷却单元等部件的重量。然而，由铝制成的常规冷却板会因为铝材而增加重量。因此，考虑到电池模块的重量减轻，需要改善这一点。
技术实现思路
技术问题本公开被设计成解决现有技术中的问题，因此，本公开涉及提供一种具有优异冷却性能和低重量的冷却板、包括该冷却板的电池模块以及用于制造该冷却板的方法。技术方案在本公开的一个方面中，提供了一种冷却板，该冷却板介于冷却单元与电池单体之间，该冷却单元在电池单体堆叠体的至少一个表面上与电池单体热接触，并且该冷却板包括在由合成树脂制成的基板的表面上的金属镀层。根据一个实施例，所述冷却板中的合成树脂可以是ABS树脂、ABS-PC树脂和PA树脂中的任一种，并且所述金属可以是镍(Ni)、铜(Cu)和铬(Cr)中的至少一种。根据另一实施例，所述冷却板的基板可以被处理成能够形成空气流路。在本公开的另一方面，还提供一种电池模块，其包括：其中堆叠了多个电池单体的电池单体堆叠体；冷却单元，该冷却单元在所述电池单体堆叠体的至少一个表面上与所述电池单体热接触；以及冷却板，该冷却板介于所述冷却单元与电池单体之间，其中，所述冷却板包括在由合成树脂制成的基板的表面上的金属镀层。根据还一个实施例，所述电池模块可以进一步包括导热垫，该导热垫设置在形成于电池单体堆叠体、冷却单元和冷却板之间的热界面上。根据还一个实施例，所述电池模块可以进一步包括冷却片，所述冷却片介于电池单体的界面处并具有从所述电池单体堆叠体的任一个横侧表面或两个横侧表面突出的端部，并且所述冷却板被安装到所述冷却片的突出的端部。根据还一个实施例，所述电池单体具有从其外周表面的一侧突出的阴极端子和阳极端子，或者具有从所述外周表面的一侧突出的阴极端子和从所述外周表面的相反侧突出的阳极端子，并且所述冷却片的所述端部沿着与所述阴极端子和阳极端子的突出方向垂直的方向突出。根据还一个实施例，所述电池单体可以是板状电池单体，并且通过堆叠和布置成使得一个电池单体的任一侧或两侧面向相邻的电池单体而形成电池单体堆叠体。根据还一个实施例，所述板状电池单体可以是具有以下结构的袋型电池单体：在该结构中，电极组件被封装在由包括树脂层和金属层的层压片制成的电池壳体中，并且，所述电池壳体的外周表面通过热密封而被密封，其中，所述袋型电池单体的经热密封的外周表面固定每个电池单体，使得它可以被固定在形成所述电池单体堆叠体的电池盒之间。在本公开的又一方面，还提供一种用于制造冷却板的方法，该冷却板介于冷却单元与电池单体之间，该冷却单元在电池单体堆叠体的至少一个表面上与电池单体热接触，该方法包括以下步骤：对由合成树脂制成的基板的表面执行预处理；以及执行金属镀覆以在所述基板的所述表面上形成金属镀层。根据一个实施例，所述用于制造冷却板的方法可以进一步包括执行压制成型或注塑成型以在所述基板中形成空气流路的步骤。根据另一实施例，所述预处理步骤可以是脱脂、蚀刻和催化剂吸附步骤。根据还一个实施例，所述催化剂可以是Sn/Pd胶体。根据还一个实施例，所述合成树脂可以是ABS树脂，并且可以通过从ABS树脂中洗脱丁二烯成分以在所述合成树脂的所述表面上形成锚固孔来执行所述蚀刻步骤。根据还一个实施例，所述脱脂步骤可以使用硫酸，所述蚀刻步骤可以使用无水铬酸与硫酸的混合物，并且所述催化剂吸附步骤可以使用氯化锡、氯化钯和盐酸的混合物。根据还一个实施例，所述金属镀覆步骤可以通过无电镀镍来执行，并且可以使用硫酸镍、苹果酸、琥珀酸、次磷酸钠和硫脲的混合物作为镀覆溶液。根据还一个实施例，所述金属镀覆步骤可以通过相继地镀铜、镀镍和镀铬来执行。根据又一个实施例，所述金属镀覆步骤可以通过相继地镀铜、镀半光亮镍、镀光亮镍、镀微孔镍和镀铬来执行。有益效果本公开给出以下效果。将常规电池模块的金属冷却板替换成轻质合成树脂(塑性)材料，该合成树脂(塑性)材料通过金属镀覆而被提供有导热功能。结果，能够确保冷却性能并实现轻量化。附图说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷却板，所述冷却板介于冷却单元与电池单体之间，所述冷却单元在电池单体堆叠体的至少一个表面上与所述电池单体热接触，所述冷却板包括在由合成树脂制成的基板的表面上的金属镀层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.18 KR 10-2015-00868651.一种冷却板，所述冷却板介于冷却单元与电池单体之间，所述冷却单元在电池单体堆叠体的至少一个表面上与所述电池单体热接触，所述冷却板包括在由合成树脂制成的基板的表面上的金属镀层。2.根据权利要求1所述的冷却板，其中，所述合成树脂是ABS树脂、ABS-PC树脂和PA树脂中的任一种，并且所述金属是镍(Ni)、铜(Cu)和铬(Cr)中的至少一种。3.根据权利要求1所述的冷却板，其中，所述冷却板的所述基板被处理成能够形成空气流路。4.一种电池模块，包括：其中堆叠了多个电池单体的电池单体堆叠体；冷却单元，所述冷却单元在所述电池单体堆叠体的至少一个表面上与所述电池单体热接触；以及冷却板，所述冷却板介于所述冷却单元与所述电池单体之间，其中，所述冷却板包括在由合成树脂制成的基板的表面上的金属镀层。5.根据权利要求4所述的电池模块，其中，所述合成树脂是ABS树脂、ABS-PC树脂和PA树脂中的任一种，并且所述金属是镍(Ni)、铜(Cu)和铬(Cr)中的至少一种。6.根据权利要求4所述的电池模块，其中，所述冷却板的所述基板被处理成能够形成空气流路。7.根据权利要求4所述的电池模块，进一步包括导热垫，所述导热垫设置在形成于所述电池单体堆叠体、所述冷却单元和所述冷却板之间的热界面上。8.根据权利要求4所述的电池模块，还包括冷却片，所述冷却片介于所述电池单体的界面处并具有从所述电池单体堆叠体的任一个横侧表面或两个横侧表面突出的端部，并且所述冷却板被安装到所述冷却片的突出的所述端部。9.根据权利要求8所述的电池模块，其中，所述电池单体具有从其外周表面的一侧突出的阴极端子和阳极端子，或者具有从所述外周表面的一侧突出的阴极端子和从所述外周表面的相反侧突出的阳极端子，并且所述冷却片的所述端部沿着与所述阴极端子和所述阳极端子的突出方向垂直的方向突出。10.根据权利要求4所述的电池模块，其中，所述电池单体是板状电池单体，并且所述电池单体通过被堆叠和布置成使得一个电池单体的任一侧或两侧面向相邻的电池单体而形成所述电池单体堆叠体。11.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛殷圭，崔恒准，文祯晤，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国,KR