具有改进的冷却效率的中型和大型电池组制造技术

技术编号:4641374 阅读:152 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
在此公开了中型或大型电池组,其包括以下结构构造的模块组件:多个电池模块中的每一个包括安装在模块壳内的多个电池组电池或单元模块,同时电池组电池或单元模块相互串联连接,该多个电池模块排列为使电池模块被布置为在横向上互相接触;以及垂直地形成一冷却剂流动通道;以及用于支持模块组件的相对各侧和底部并维持模块组件的排列状态的多个支持构件;以及用于包围模块组件和支持构件的电池组外壳,其中电池组构造在一冷却结构中,在该冷却结构中,冷却剂通过模块组件的一侧上端部(或下端部)沿由支持构件限定的密封空间被引入,垂直流过模块组件,并通过电池组件另一侧下端部(或上端部)被排出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及高冷却效率的中型或大型电池组,更具体而言,涉及包括以下述结构构造的模块组件的中型或大型电池组多个电池模块中的 每一个包括安装在模块壳内的多个电池组电池或单元模块,同时电池组 电池或单元模块相互串联连接,该多个电池模块排列为使电池模块被布 置为在横向上互相接触;以及垂直地形成一冷却剂流动通道;以及用于 支持模块组件的相对各侧和底部并维持模块组件的排列状态的多个支 持构件;以及用于包围模块组件和支持构件的电池组外壳,其中电池组 构造在一冷却结构中,在该冷却结构中,冷却剂通过模块组件的一侧上 端部(或下端部)沿由支持构件限定的密封空间被引入,垂直流过模块 组件,并通过电池组件另一侧下端部(或上端部)被排出。
技术介绍
近来,可以充电和放电的二次电池已被广泛地用作无线移动设备的 电源。同样,二次电池作为电动车辆(EV)和混合电动车辆(HEV)的 电源,已吸引了相当大的关注,电动车辆(EV)和混合电动车辆(HEV) 已被发展为用于解决诸如由现有的使用矿物燃料的汽油和柴油车辆导 致的诸如空气污染等问题。小型移动设备为每个设备使用一个或数个电池组。另一方面,中型 或大型设备诸如车辆等,使用具有相互电连接的多个电池组的中型或大 型电池组,因为高功率和大容量对于中型或大型设备是必要的。优选地,如果可能的话,中型或大型电池模块被制造为具有小的尺 寸和重量。因此,可以高集成度地堆叠且具有小的重量-容量比的棱柱 形电池或袋形电池,通常用作中型或大型电池模块的电池组电池。尤其 是,当前对使用铝层压板作为保护构件(sheathing member)的袋形电 池产生了很大兴趣,因为该种袋形电池的重量轻,该种袋形电池的制造 成本低,并且该种袋形电池的形状易于改变。对于提供预定装置或设备所需的功率和容量的中型或大型电池模5块来说,中型或大型电池模块需要被构造为这样的结构,在该结构中多 个电池组电池相互串联地电连接,并且这些电池组电池在抵抗外力方面 是稳定的。同样地,构成中型或大型电池模块的电池组电池是可被充电和放电 的二次电池。因此,在电池组电池的充电和放电过程中,从高功率、大 容量的二次电池中产生了大量的热。如果未有效地去除在单元电池的充 电和放电过程中从单元电池产生的热量,热量在各个单元电池内积聚, 因此加速了单元电池的退化。根据情况,单元电池会着火或者爆炸。为 此,在用于车辆的高功率、大容量的电池组中需要冷却系统,以冷却电 池纟且的电池纟且电池。与这一 问题相关, 一些现有技术公开了以改进冷却效率的结构构造的中型或大型电池模块。例如,第3355958号日本注册专利公开了一种 中型或大型电池模块,其包括堆叠在有限空间诸如车辆内的多个电池组 电池,该中型或大型电池模块以以下结构构造在每一电池组电池的外 部形成了限定冷却剂流动通道的突出部,以使得从电池组之间引入冷却 剂后,当冷却剂通过每一堆叠电池组时,冷却剂冷却各电池《且电池,由 此防止冷却剂在其温度由于通过了一个堆叠电池组而上升的状态下通过另一个堆叠电池组时,冷却剂冷却效率的降低。同样地,这一专利中 使用的电池组电池是碱性电池,诸如镍-金属氢化物二次电池。因此, 需要形成使电池模块本身展现出高机械强度的电池模块外形。因此,在 堆叠的电池组电池的相对各侧布置平板,该平板以带固定,以构造中型 或大型电池模块。因此,所公开的中型或大型电池模块具有的问题是,由于电池模块 的提供高机械强度的外形,电池模块的体积和重量大大增加,但是电池 模块的冷却效率仅部分的改进了 。另一方面,在包括多个电池组电池的中型或大型电池组中, 一些电 池组电池的性能退化引起了整个电池组的性能退化。引起性能不均匀性 的主要因素之一是电池组电池之间的冷却的不均匀性。因此,需要提供 一种结构以在冷却剂的流动中确保冷却的均匀性。随着电池组中的冷却剂流动通道的结构,冷却剂效率改变巨大。因 此,迫切需要能够防止冷却剂泄漏至外部且被构造为更紧密和稳定的结构的中型或大型电池组,藉此改进冷却效率。
技术实现思路
因此,做出了本专利技术来解决上述问题以及其他仍未解决的技术问题。特别地,本专利技术的一个目的是提供中型或大型电池组,其能够4皮简 单组装,具有紧密和稳定的结构,能够使电池组电池之间限定的冷却剂 流动通道中流动的冷却剂的流率均匀化,并能够通过冷却剂的均匀流 动,有效地去除在电池组电池的充电和放电中产生的热量,由此改进冷 却效率。根据本专利技术的一个方面,上述和其他目的可以通过提供包括以以下结构构造的模块组件的中型或大型电池组而实现多个电池模块中的每 一个包括安装在模块壳内的多个电池组电池或单元模块,同时电池组电 池或单元模块相互串联连接,该多个电池模块排列为使电池模块被布置 为在横向上互相接触;以及垂直地形成一冷却剂流动通道;以及用于支 持模块组件的相对各侧和底部并维持模块组件的排列状态的多个支持 构件;以及用于包围模块组件和支持构件的电池组外壳,其中电池组构 造在一冷却结构中,在该冷却结构中,冷却剂通过模块组件的一侧上端 部(或下端部)沿由支持构件限定的密封空间被引入,垂直流过模块组 件,并通过电池组件另一侧下端部(或上端部)被排出。根据本专利技术的中型或大型电池组的每一电池模块通常通过高密度 地堆叠多个电池组电池制造。此时,电池组电池被堆叠,同时电池组电 池被互相间隔预定的距离,以去除电池组电池的充电和放电过程中产生 的热量。例如,电池组电池本身被接连地堆叠,同时电池组电池不使用 附加构件地被相互间隔预定的距离。另一方面,当电池组电池具有低机 械强度时, 一个或多个电池组电池被安装在套管(cartridge)上,多 个这样的套管被堆叠以构造电池模块。冷却剂流动通道被限定在所堆叠 的电池组电池或电池模块之间,以有效地去除电池组电池或电池模块之 间积聚的热量。根据本专利技术的中型或大型电池组以以下结构构造模块组件的排列 状态一一该排列状态包括多个横向排列的电池模块同时这些电池模块7布置为相互接触一一通过支持构件维持,且安装了支持构件的模块组件 被电池组外壳包围。中型或大型电池组的在冷却结构中,冷却剂通过模块组件的 一侧上 端部(或下端部)沿由支持构件限定的密封空间被引入,沿模块组件形 成的垂直冷却剂流动通道流动,并通过电池组件另一侧下端部(或上端 部)被排出。因此,提高了基于冷却剂流动的冷却剂效率,并实现了均 匀冷却效果。此外,冷却剂流动通道由支持构件限定。因此,支持构件 除维持模块组件的排列状态之外,也用于限定冷却剂流动通道。同样地, 支持构件的数目较少,因此在紧密结构中制造中型或大型电池组是可能 的。可根据使用中型或大型电池组的设备的结构而改变冷却剂入口和 冷却剂出口的位置。例如,可能的是,冷却剂被通过模块组件的后上端 部引入,垂直向下流过模块组件,并通过电池组件的前下端部被排出。在一个优选实施方案中,支持构件包括一对侧支持构件,该侧支持 构件用于当冷却剂围绕模块组件的最外侧的电池模块时,防止冷却剂外 漏, 一对底支持构件,该底支持构件用于支持模块组件的前和后下端部, 同时使模块组件和底部间隔一预定高度,所述底支持构件被连接至侧支 持构件,以及至少一个顶连接构件,其被连接至侧支持构件以将冷却剂 从模块组件的顶部引导至模本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种中型或大型电池组,包括: 模块组件,其以以下结构构造:多个电池模块中的每一个包括安装在模块壳内的多个电池组电池或单元模块,同时电池组电池或单元模块相互串联连接,该多个电池模块排列为使电池模块被布置为在横向上互相接触,以及垂直地形成一冷 却剂流动通道;多个支持构件,其用于支持模块组件的相对各侧和底部并维持模块组件的排列状态;以及电池组外壳,其用于包围模块组件和支持构件,其中 所述电池组构造在一冷却结构中,在该冷却结构中,冷却剂通过模块组件的一侧上端部(或下端部)沿由支持构 件限定的密封空间引入,垂直流过模块组件,并通过电池组件另一侧下端部(或上端部)排出。

【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:申溶植梁熙国河真雄尹种文
申请(专利权)人:株式会社LG化学
类型:发明
国别省市:KR[韩国]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1