具有改善的冷却效率的电池模块制造技术

本发明专利技术涉及一种电池模块，其中多个板型电池单元嵌入在模块外壳中使得电池单元可以彼此邻近，其中与电池单元的外形对应的绝缘部件被安装在电池单元之间，并且冷却部件位于电池单元的界面上。该冷却部件包括：邻接电池单元的外侧的散热片；和位于散热片下方的冷却剂管道。

【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具有改善的冷却效率的电池模块，并且更加具体地，涉及一种被构造成具有如下结构的电池模块，其中多个板型电池单元被安装在模块外壳中使得电池单元彼此邻近地布置，该电池模块包括被设置在各自的电池单元之间的多个绝缘部件，使得绝缘部件中的每一个绝缘部件均对应于电池单元中的相应的一个电池单元的周边形状；和被设置于在各自的电池单元之间的界面处的多个冷却部件，其中冷却部件中的每一个均包括被设置成与电池单元中的相应的一个电池单元的外表面接触的散热片和被设置在散热片的下端处的冷却剂导管。本申请要求在2009年7月27日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请 No. 2009-0068529的优先权和利益，该专利申请的内容在此通过引用并入，如在这里充分阐述一样。
技术介绍
近来，能够被充电和放电的二次电池已经被广泛地用作用于无线移动装置的能量源。而且，作为用于电动车辆(EV)、混合电动车辆(HEV)和插电式混合电动车辆(Plug-in HEV)的电源，二次电池已经吸引了相当的关注，其已经被开发以解决由使用化石燃料的现有汽油和柴油车辆引起的问题例如空气污染。小型移动装置为每一个装置使用一个或者几个电池单元。另一方面，因为高功率和大容量对于中型或者大型装置而言是有必要的，所以中型或者大型装置例如车辆使用具有被相互电连接的多个电池单元的中型或者大型电池模块。优选地，中型或者大型电池模块被制造成具有尽可能小的尺寸和重量。因此，能够被以高集成度堆叠并且具有小的重量容量比的方型电池或者袋形电池通常被用作中型或者大型电池模块的电池单元。特别地，很多的兴趣目前集中于使用铝制层压板作为护罩部件的袋形电池，这是因为袋形电池是轻质的，袋形电池的制造成本是低的，并且易于改变袋形电池的形状。构成中型或者大型电池模块的电池单元是能够被充电和放电的二次电池。因此， 在电池的充电和放电期间，从高功率、大容量二次电池产生了大量的热量。特别地，广泛地在电池模块中使用的每一个袋形电池的层压板具有在其表面上涂覆的、表现低导热率的聚合物材料，结果难以有效地降低电池单元的总体温度。如果在电池模块的充电和放电期间从电池模块产生的热量未被有效地从电池模块消除，则热量在电池模块中积聚，结果电池模块的退化加速。根据情况，电池模块可能着火或者爆炸。因此，在是一种高功率、大容量电池的、用于车辆的电池组中需要冷却系统，以冷却被安装在电池组中的电池单元。通常地通过以高集成度堆叠多个电池单元而制造在中型或者大型电池组中安装的每一个电池模块。在此情形中，在其中电池单元被以预定间隔布置的状态下堆叠电池单元，从而在电池单元的充电和放电期间产生的热量被消除。例如，可以在其中电池单元被以预定间隔布置的状态下顺序地堆叠电池单元而不使用另外的部件。可替代地，在其中电池单元具有低机械强度的情形中，一个或者多个电池单元被安装在盒中，并且多个盒被堆叠以构成电池模块。为了有效地消除在所堆叠的电池单元之间或者在所堆叠的电池模块之间积聚的热量，可以在所堆叠的电池单元之间或者在所堆叠的电池模块之间限定冷却剂流道。然而，在该结构中，必须提供与电池单元的数目对应的多个冷却剂流道，结果电池模块的总体尺寸增加。特别地，在其中冷却结构是基于水冷却类型冷却系统的情形中，在电池单元之间或者在电池模块之间限定了多个冷却剂流道，结果非常难以设计冷却结构。另外，如果冷却剂的泄漏发生，则电池单元可能由于湿气而损坏。进而，在其中冷却部件被安装在电池模块中的每一个的特定区域处以构成冷却结构的情形中，电池模块中的每一个的尺寸均增加。例如，在其中冷却部件包括散热片和热传导部件的情形中，由于在散热片和热传导部件之间的热传导阻力，不能够获得所期冷却效率。因此，对于提供高功率和大容量、能够被以简单并且紧凑的结构制造并且表现优良冷却效率和安全性的电池模块而言，存在高度的必要性。
技术实现思路
技术问题因此，已经作出本专利技术以解决以上问题和尚待解决的其它技术问题。具体地，本专利技术的一个目的在于提供一种电池模块，该电池模块被构造成使得每一个冷却剂导管均一体地形成在每一个散热片的下端处，由此当冷却剂的泄漏发生时，最小化对于电池单元的损坏，限制电池模块的总体尺寸的增加并且最大化冷却效率。本专利技术的另一个目的在于提供一种电池模块，该电池模块被构造成使得绝缘部件被设置在各自的电池单元之间，并且冷却部件被安装于在各自的电池单元之间的界面处， 由此针对外部冲击保护散热片和电池单元并且在结构上增强各自的电池单元的、是薄弱区域的周边区域。技术方案根据本专利技术的一个方面，能够通过提供一种电池模块实现以上和其它目的，该电池模块被构造成具有如下结构，其中多个板型电池单元被安装在模块外壳中，使得电池单元彼此邻近地布置，该电池模块包括多个绝缘部件，该多个绝缘部件被设置在各自的电池单元之间，使得绝缘部件中的每一个绝缘部件均对应于电池单元中的相应一个电池单元的周边形状；和多个冷却部件，该多个冷却部件被设置于在各自的电池单元之间的界面处，其中冷却部件中的每一个冷却部件均包括散热片和冷却剂导管，所述散热片被设置成与电池单元中的相应一个电池单元的外表面接触，该冷却剂导管被设置在散热片的下端处使得液体冷却剂沿着冷却剂导管流动。即，在根据本专利技术的电池模块中，冷却部件中的每一个的冷却剂导管均位于散热片的下端处。因此，当冷却剂的泄漏发生时能够最小化由于湿气而对于电池单元的损坏。而且，通过冷却剂导管而被供应到电池模块中的液体冷却剂与被安装于在电池模块中的各自的电池单元之间的界面处的散热片进行热交换以冷却各自的电池单元。因此， 能够以紧凑的结构构造电池模块，使得电池模块表现高冷却效率而不使用另外的热传导部件。另外，每一个均与电池单元中的相应的一个的周边形状对应的绝缘部件被设置在各自的电池单元之间。因此，能够使得散热片被稳定地固定到在各自的电池单元之间的界面。而且，能够针对外部冲击保护电池单元和散热片。电池单元可以是板型电池单元，板型电池单元具有小的厚度和较大的宽度和长度，从而当电池单元被堆叠以构成电池模块时最小化电池单元的总体尺寸。这种板型电池单元的优选实例可以包括方型电池单元和袋形电池单元。特别地，优选地使用袋形电池单元，袋形电池单元被构造成使得具有阴极/隔板/阳极结构的电极组件被安装在电池容纳部中，并且由包括金属层和树脂层的层压板形成的电池外壳通过热焊接而被密封，从而在电池外壳的周边区域处形成密封部分。在一个优选实例中，绝缘部件中的每一个均可以在其中绝缘部件中的每一个均被弹性地挤压的状态下被设置在相邻电池单元的周边区域之间。因此，被设置在各自的电池单元之间的绝缘部件用于使电池单元彼此绝缘，以改进电池单元堆的结构稳定性并且有助于冷却部件被有效地固定在各自的电池单元之间。特别地，对于袋形电池单元，绝缘部件防止在电池外壳的周边区域处形成的、在结构上薄弱的密封部分在电池单元的充电和放电期间被从电池单元产生的气体相互分离，或者防止外部湿气通过密封部分而被弓I入电池单元中。用于被设置在各自的电池单元的周边区域之间的绝缘部件中的每一个的材料不受特别限制，只要绝缘部件中的每一个均由当绝缘部件中的每一个被加压时表现出弹性挤压力的材料形成。优选地，绝缘部件中的每一个均由发泡模塑制品形成。绝缘部件中的每一个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：李汎炫，李珍圭，姜达模，尹种文，尹熙琇，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：