用于电池组的冷却系统技术方案

本文公开了一种用于电池组的冷却系统，该电池组可以用作电动车辆和混合电动车辆的电源。该冷却系统具有通过以恒定流动速度向电池芯供应制冷剂而有效发散由电池芯产生热量的效果，而且具有使冷却过程中电池芯之间的温度差异最小的效果。这防止电池芯的性能衰减，且实现了最佳的温度控制。而且，该冷却系统采用布置在电池组一侧的单个制冷剂引导件，从而减小了整个电池系统的尺寸。

【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用于电池组的冷却系统，该电池组可用作电动车辆和混合电动车辆的电源，并且更具体地涉及用于控制电池组的温度的电池组冷却系统，在该电池组中，制冷剂引入部分和制冷剂排放部分定位于该电池组冷却系统的相同侧，且多个电池模块中的每一个均具有单独的制冷剂通道，从而使制冷剂以恒定的流速经过电池模块的多个电池芯，降低了电池芯之间的温度变化，并且减小整个电池系统的尺寸。
技术介绍
燃烧化石燃料(诸如，汽油和柴油)的车辆的一个主要问题是空气污染。为了解决这种问题，将可充电的二次电池用作车辆电源的技术吸引了人们的注意力。因此，已经研发了仅由二次电池操作的电动车辆(EV)和使用二次电池和内燃机的混合电动车辆(HEV)，且它们中的一些已实现商业化。可用作EV和HEV的电源的二次电池的代表性示例是镍金属混合(Ni-MH)电池，但是近年来也尝试使用锂离子电池。为了将二次电池用作EV和HEV的电源，该二次电池必须具有高输出和大容量。鉴于为满足这个要求的常规结构，将多个小型二次电池(电池芯)以串联或并联的方式相互连接起来，从而构成电池模块，进而将多个电池模块又以串联或并联的方式相互连接起来，从而构成单个电池组。但是，高输出和大容量的二次电池的问题在于，其在充电/放电模式中产生大量的热。如果在充电/放电模式中产生的电池芯的热量没有-->被有效去除，则热量会累积，从而导致电池芯的衰减。为此，需要提供一种具有冷却系统的高输出和大容量电池。根据现有技术的用于冷却电池组的系统的示例可以参考美国专利No.5,589,290和韩国专利未审公开(Laid-Open)No.2004-45937。现在，将参照图1描述用于冷却电池组的常规系统的原理。如图1所示，由附图标记10表示的常规电池组冷却系统包括具有多个电池的电池组20；布置在电池组20的下端表面处的制冷剂引入部分30；以及布置在电池组20的上端表面处的制冷剂排放部分40。电池组20由多个相互电连接的电池模块50构成。而且，每个电池模块50由多个相互电连接的电池芯60构成。每个电池模块50的电池芯60在相邻的电池芯60的接触区域中限定出若干小间隙，从而使通过引入部分30被引入的制冷剂在移动穿过这些间隙时驱散由电池芯60产生的热量。之后，所使用的制冷剂通过设置在电池组20顶部处的排放部分40而被排出。但是，具有上述如图1所示结构的电池组冷却系统10具有如下若干问题。首先，在常规的电池组冷却系统10的情况中，难以使已经通过引入部分30、进入相应的电池模块50的制冷剂均匀分布。这不可避免地会在电池芯60之间导致较大的温度差。近年来的研究证实，电池芯60之间较大的温度差是使电池组20的整体性能衰减的主要因素。其次，由于制冷剂引入部分30和制冷剂排放部分40被分别布置在电池组20的上侧和下侧，因此需要分别在电池组20的上侧和下侧布置两个制冷剂引导件。这样成倍增加了用于安装制冷剂引导件的空间，且因此不期望地增加了电池系统的整体尺寸。-->由于这些理由，大多数商业化电池组冷却系统不能提供电池芯的理想温度控制，并因电池系统的整体尺寸增大而受到不利影响。
技术实现思路
因此，鉴于上述问题和其他待于解决的其他常规技术问题而做出本专利技术，且本专利技术的目的是提供用于电池组的冷却系统，该冷却系统通过以恒定的流速向电池芯提供制冷剂来有效地去除由电池组产生的热，并能在冷却处理过程中使电池芯之间的温度差最小，从而限制电池芯的性能衰减并使电池芯的温度控制最佳。本专利技术的另一目的是提供一种电池组冷却系统，该冷却系统能在实现电池系统的整体尺寸减小的同时执行所需的冷却操作。根据本专利技术的一个方面，通过提供用于电池组的冷却系统，能实现上述和其他目的，其中制冷剂引入部分和制冷剂排放部分定位于所述电池组的相同侧处，且所述制冷剂引入部分和所述制冷剂排放部分中的每一个均在内部被分成多个制冷剂通道，从而使已通过所述制冷剂引入部分的制冷剂被引导到电池模块中的相应一个，用以冷却所述电池模块，且然后通过所述制冷剂排放部分而被排放。如上所述，所述电池组由相互电连接的多个电池模块构成，且依次，每个所述电池模块由相互电连接的多个小电池(即，电池芯)构成。为了获得所需的电池输出和容量，优选地，高功率和高输出的电池，需要使所述电池模块相互电连接，更具体地说，使电池芯串联或并联。所述电池芯可以从各种没有具体限制的可充电的电池中自由选择。例如，这种用在本专利技术中的电池芯是二次电池，在该二次电池中，阴极、阳极、分隔物和电解液以可充电/可放电的方式包含在密封容器中。优选地，根据本专利技术的电池芯的示例包括锂离子二次电池，锂离子聚合物二次电池，或镍金属混合电池。-->所述电池芯在相邻的电池芯之间的接触区域中限定出若干小间隙，用于所述制冷剂的运动。必要时，所述电池芯相互间隔开预定的相等距离或不同的距离，以确保所述制冷剂的有效运动。制冷剂在移动通过所述间隙时，用于驱散由所述电池芯产生的热。用在本专利技术中的制冷剂可以从各种没有具体限制的冷却流体中自由选择。优选地，所述制冷剂从空气和水中选择，且该制冷剂更优选为空气。当所述制冷剂例如为空气时，通过分离设备(诸如风扇)迫使制冷剂被引入到根据本专利技术的冷却系统的制冷剂引入部分内。因为制冷剂引入部分和制冷剂排放部分形成在所述电池组的相同侧，所以本专利技术的电池组冷却系统具有减小电池系统的整体尺寸的效果。而且，由于每个电池模块均与所述制冷剂通道中的特定一个相联，从而使所述电池模块得以单独冷却，因此所述制冷剂能以恒定的流速在相应的通道中移动，且在冷却处理过程中能减少所述电池芯之间的温度差。所述制冷剂通道可以利用各种方法以一对一比例与所述电池模块相联。在优选实施例中，所述制冷剂引入部分在内部设置有多个隔板，所述隔板用于使所述电池模块中的相应一个与邻近它的其他电池模块分离开，以使所述制冷剂被引入到相应的电池模块中，从而当制冷剂在该电池模块中循环的同时冷却电池模块，且然后，从相应的电池模块中排出该制冷剂。优选地，所述隔板还设置在所述制冷剂排出部分中。在一个示例构造中，隔板用于使所述电池模块的制冷剂通道相互分隔开，该隔板从形成在所述制冷剂引入部分处的入口或该入口附近的位置处延伸，或从形成在所述制冷剂排放部分处的出口或该出口附近的位置处延伸。所述制冷剂引入部分和所述制冷剂排放部分均可以限定在制冷剂引导件中，且所述制冷剂引导件可以布置在所述电池组的上侧或下侧，-->或侧面处。必要时，所述制冷剂引导件可以定位在所述电池组的中心，以使所述电池模块被分别布置在所述制冷剂引导件的上侧和下侧。优选地，所述制冷剂引导件可以布置在所述电池组的上侧或下侧。在优选实施例中，所述制冷剂引入部分和所述制冷剂排放部分均被布置在所述电池组的上侧，且所述制冷剂通道被构造成使已通过所述制冷剂引入部分的入口的制冷剂首先在所述电池组的第一侧壁的方向上移动，以沿着该第一侧壁向下移动，且然后，制冷剂穿过限定在相邻的电池芯之间的间隙朝与所述第一侧壁相对的电池组的第二侧壁移动，以沿着该第二侧壁向上移动，且最后，通过所述制冷剂排放部分的出口排放。优选地，根据本专利技术的电池组冷却系统可以在电池系统中用作电动车辆或混合电动车辆的电源，更具体的用作于混合电动车辆的电源。附图说明通过下面结合附图的详细说本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电池组的冷却系统，其中在所述电池组的相同侧定位了制冷剂引入部分和制冷剂排放部分，且其中所述制冷剂引入部分和制冷剂排放部分中的每一个均在内部被分为多个制冷剂通道，以使已经穿过所述制冷剂引导部分的制冷剂被引导到电池模块中 的相应的一个，用以冷却所述电池模块，然后通过冷却剂排放部分排放所述制冷剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】KR 2004-10-26 10-2004-00857651.一种用于电池组的冷却系统，其中在所述电池组的相同侧定位了制冷剂引入部分和制冷剂排放部分，且其中所述制冷剂引入部分和制冷剂排放部分中的每一个均在内部被分为多个制冷剂通道，以使已经穿过所述制冷剂引导部分的制冷剂被引导到电池模块中的相应的一个，用以冷却所述电池模块，然后通过冷却剂排放部分排放所述制冷剂。2.根据权利要求1所述的冷却系统，其中每个所述电池模块均由多个电池芯构成，且其中所述电池芯为锂离子二次电池、锂离子聚合物二次电池或镍金属混合电池。3.根据权利要求1所述的冷却系统，其中所述制冷剂为空气。4.根据权利要求1所述的冷却系统，其中所述制冷剂引入部分在内部设置有多个隔板，所述隔板用于使所述电池模块中的相应的一个与邻近它的其他电池模块分隔开，由此将所述制冷剂引入到相应的电池模块，用以冷却该电池模块，同时使制冷剂通过该电池模块循环，且...

【专利技术属性】
技术研发人员：安宰成，禹孝相，郑道阳，南宫檍，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]