用于冷却电池单体表面的具有非均匀流动路径的冷却套和包括所述冷却套的电池模块制造技术

技术编号:22367718 阅读:31 留言:0更新日期:2019-10-23 05:52
根据本发明专利技术,用于冷却电池单体的冷却套具有:冷却板,该冷却板具有板形状;和设置在冷却板内的多条冷却通道,所述冷却套与电池单体的一个表面形成紧密接触,以吸收由电池单体产生的热量,其中,该多条冷却通道包括:冷却剂供应歧管通道和冷却剂排出歧管通道,其被分别布置在冷却板的两侧处,并从冷却板内侧朝向外侧延伸,使得冷却剂供应歧管通道和冷却剂排出歧管通道中的每个的一端朝向外侧暴露;和非均匀冷却通道,该非均匀冷却通道被布置成以预定间隔彼此隔开,其两端横跨冷却板而被连接到冷却剂供应歧管通道和冷却剂排出歧管通道,并且具有非均匀地形成的宽度。

A cooling sleeve with a non-uniform flow path for cooling the surface of the battery cell and a battery module including the cooling sleeve

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于冷却电池单体表面的具有非均匀流动路径的冷却套和包括所述冷却套的电池模块
本公开涉及一种用于冷却电池单体的表面的冷却套(coolingjacket),并且更具体地,本公开涉及这样一种如下的冷却套以及包括该冷却套的电池模块:该冷却套被优化以冷却电池单体,该电池单体由于电极引线部分具有最大的发热量而根据区域呈现非均匀的发热模式。本申请要求于2017年9月29日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2017-0127474的优先权,其公开内容通过引用合并于此。
技术介绍
二次电池单体包括正电极集电器和负电极集电器、分隔件、活性材料和电解质,并且可以通过在部件之间的电化学反应而被重复充电和放电。因为电池单体被密集地设置在电池模块的紧凑空间中,所以重要的是易于释放由每个电池单体产生的热量。因为电池单体由于电化学反应而被充电和放电,所以如果电池模块在充电和放电过程中产生的热量没有被有效地去除,则会发生热量累积,这可能造成电池模块的劣化,并且在更严重的情况下,引起燃烧或爆炸。因此,高输出大容量电池模块和具有该电池模块的电池组需要具有用于冷却其中所包括的电池单体的冷却装置。通常,冷却装置可采用两种冷却类型,即间接空气冷却和间接水冷却。间接空气冷却采用简单的结构,但其冷却性能稍低,并且电池模块的能量密度低。间接水冷却具有比空气冷却更好的冷却性能,但是不足以满足由于热传递路径等导致高发热条件的电池模块或电池组所需的冷却性能。图1是用于说明通过使用传统的周边冷却板来冷却电池单体1的方法的视图。参考图1,周边冷却板包括由铝或铝合金制成的导热片型板3和在片型板的边缘处形成冷却剂流动路径的冷却管4。在电池单体1与周边冷却板的一个表面相接触的状态下,冷却剂被供应到冷却管4,以吸收电池单体1的热量。与现有的普通冷却板相比,周边冷却板具有更好的冷却性能。同时,因为电池单体的电极引线2用作电连接到外部装置或其他电池单体的端子,所以电极引线的相邻部分产生最大的热量。因此,观察电池单体的发热模式时可以看到,即使稍有差别,但发热模式呈现出越靠近电极引线而温度越高的非均匀的发热模式。然而,因为周边冷却板在设计时没有考虑上述电池单体内的非均匀发热模式,所以即使使用周边冷却板,电池单体内的温度偏差仍然较大。因此,有必要设计一种能够更有效地冷却电池单体内的高温部分的新型冷却板。
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,因此本公开旨在提供一种用于冷却电池单体的冷却套和一种包括该冷却套的电池模块,该冷却套可以根据电池单体的非均匀发热模式来减小温度偏差。可以从以下详细描述理解本公开的这些和其他目的和优点,并且从本公开的示例性实施例将更清楚认识到本公开的这些和其他目的和优点。而且,将容易理解的是,本公开的目的和优点可以通过所附权利要求书中示出的手段及其组合来实现。技术方案在本公开的一个方面中,提供了一种冷却套,该冷却套包括板形冷却板和设置在冷却板中的多条冷却通道,所述冷却套被布置为靠近电池单体的一个表面,以吸收电池单体的热量,其中,该多条冷却通道包括:冷却剂供应歧管通道和冷却剂排出歧管通道,该冷却剂供应歧管通道和冷却剂排出歧管通道被分别布置在冷却板的两侧处,并且从冷却板的内侧延伸到外侧以使得其一端暴露;和非均匀冷却通道,该非均匀冷却通道被布置成彼此间隔开预定距离,并且非均匀冷却通道的两端横跨冷却板而被分别连接到冷却剂供应歧管通道和冷却剂排出歧管通道,该非均匀冷却通道具有非均匀宽度。在非均匀冷却通道中,位于冷却板的第一低温部内的非均匀冷却通道可以具有比位于冷却板的其他部分内的非均匀冷却通道更大的宽度,所述第一低温部将与电池单体的电极引线的引出部相接触。非均匀冷却通道的宽度可以从冷却板的第二低温部朝向冷却板的第一低温部逐渐增加,所述第二低温部对应于冷却板的中心区域。该多条冷却通道可以具有管状形状,并被嵌入冷却板内侧。冷却板的边缘部可以沿着冷却板的纵向方向分别形成在其两侧处,并且具有比所述冷却板的其他部分更大的厚度。该多条冷却通道可以与冷却板一体地形成。冷却套还可以包括柔性连接管,所述柔性连接管被分别联接到所述冷却剂供应歧管通道和所述冷却剂排出歧管通道的开口。非均匀冷却通道可被布置成与冷却剂供应歧管通道和冷却剂排出歧管通道相交。非均匀冷却通道的两端可以具有倒圆形状。在本专利技术的另一个方面中,还可以提供一种电池模块,该电池模块包括:电池单体,该电池单体被布置成与以上限定的冷却套的上表面和下表面紧密接触;和堆叠框架,该堆叠框架被构造成支撑冷却套和电池单体,并且被设置成彼此组装,以在一个方向上堆叠,其中,堆叠框架彼此组装,以沿其堆叠方向形成用作冷却剂供应和排出管的管形成孔,并且冷却剂供应歧管通道的一端和冷却剂排出歧管通道的一端分别连接到冷却剂供应和排出管。有利的效果根据本公开的实施例,因为冷却套的冷却通道宽度随着更靠近电极引线而扩大,使得冷却剂的流量增加,所以可以有效地冷却电池单体内侧的高温部分。因此,可以显著降低电池单体内侧的温度偏差。另外,因为在冷却套内侧设置了多条冷却通道,所以与传统的周边冷却板相比,热传递路径缩短,并且因此可以大大提高导热率。根据本公开的另一实施例,通过使用如上所述的冷却套,可以提供由于高冷却性能而具有优异的安全性和寿命特性的电池模块。附图说明附图示出本公开的优选实施例,并且与前述公开一起用于提供对本公开的技术特征的进一步理解,因此本公开不应被解释为限于附图。图1是示意性地示出传统周边冷却板的冷却结构的视图。图2是示出根据本公开实施例的冷却套的立体图。图3是示出图2的冷却套的内部构造的立体图。图4是示出电池单体被布置在图2的冷却套处的立体图。图5是示出根据本公开实施例的多条冷却通道的视图。图6是示出根据本公开另一实施例的非均匀冷却通道的连接部的视图。图7是示出根据本公开再一个实施例的多条冷却通道的一部分的视图。图8是示意性地示出根据本公开实施例的电池模块的立体图。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,应当理解,在说明书和所附权利要求中使用的术语不应被解释为限于一般含义和字典含义,而是基于允许专利技术人适当地定义术语以获得最佳解释的原则基于与本公开的技术方面相对应的含义和概念来解释。因此,这里提出的描述仅是用于说明目的的优选示例,而非旨在限制本公开的范围,因此应当理解,在不脱离本公开的范围的情况下,可以对其作出其他等同和修改。另外,在本公开的描述中,如果确定本公开的主旨可能由于该描述而变得模糊,则省略对相关构造或功能的详细描述。图2是示出根据本公开实施例的冷却套的立体图,图3是示出图2的冷却套的内部构造的立体图,图4是示出电池单体被布置在图2的冷却套处的立体图。参考图2至图4,根据本公开实施例的用于冷却电池单体20的冷却套10可以包括板形冷却板100和设置在冷却板100内侧的多条冷却通道200。这里,电池单体20可以是袋型二次电池。如稍后将详细解释地,与传统的周边冷却板相比,由于本公开的冷却套10具有较短的热传递路径,从而具有优异的冷却性能,并且可以减小电池单体20内的温度偏差,从而进一步延长电池单体20的寿命。具体地,观察冷却套10的构造,冷却板100可以以金属片型板的形式提供。金属材料可以本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种冷却套,所述冷却套包括板形冷却板和设置在所述冷却板中的多条冷却通道,所述冷却套被布置为靠近电池单体的一个表面,以吸收所述电池单体的热量,其中,所述多条冷却通道包括:冷却剂供应歧管通道和冷却剂排出歧管通道,所述冷却剂供应歧管通道和所述冷却剂排出歧管通道被分别布置在所述冷却板的两侧处,并且从所述冷却板的内侧延伸到外侧以使得其一端暴露;和非均匀冷却通道,所述非均匀冷却通道被布置成彼此间隔开预定距离,并且所述非均匀冷却通道的两端横跨所述冷却板而被分别连接到所述冷却剂供应歧管通道和所述冷却剂排出歧管通道,所述非均匀冷却通道具有非均匀宽度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.09.29 KR 10-2017-01274741.一种冷却套,所述冷却套包括板形冷却板和设置在所述冷却板中的多条冷却通道,所述冷却套被布置为靠近电池单体的一个表面,以吸收所述电池单体的热量,其中,所述多条冷却通道包括:冷却剂供应歧管通道和冷却剂排出歧管通道,所述冷却剂供应歧管通道和所述冷却剂排出歧管通道被分别布置在所述冷却板的两侧处,并且从所述冷却板的内侧延伸到外侧以使得其一端暴露;和非均匀冷却通道,所述非均匀冷却通道被布置成彼此间隔开预定距离,并且所述非均匀冷却通道的两端横跨所述冷却板而被分别连接到所述冷却剂供应歧管通道和所述冷却剂排出歧管通道,所述非均匀冷却通道具有非均匀宽度。2.根据权利要求1所述的冷却套,其中,在所述非均匀冷却通道中,位于所述冷却板的第一低温部内的非均匀冷却通道具有比位于所述冷却板的其他部分内的非均匀冷却通道更大的宽度,所述第一低温部将与所述电池单体的电极引线的引出部相接触。3.根据权利要求2所述的冷却套,其中,所述非均匀冷却通道的宽度从所述冷却板的第二低温部朝向所述冷却板的所述第一低温部逐渐增加,所述第二低温部对应于所述冷却板的中心...

【专利技术属性】
技术研发人员:车熏孙商逸崔容硕柳相宇
申请(专利权)人:株式会社LG化学
类型:发明
国别省市:韩国,KR

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