專利名稱：具有改善的冷卻效率的電池模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有改善的冷卻效率的電池模塊，并且更加具體地，涉及一種被構(gòu)造成具有如下結(jié)構(gòu)的電池模塊，其中多個板型電池單元被安裝在模塊外殼中使得電池單元彼此鄰近地布置，該電池模塊包括被設(shè)置在各自的電池單元之間的多個絕緣部件，使得絕緣部件中的每一個絕緣部件均對應(yīng)于電池單元中的相應(yīng)的一個電池單元的周邊形狀；和被設(shè)置于在各自的電池單元之間的界面處的多個冷卻部件，其中冷卻部件中的每一個均包括被設(shè)置成與電池單元中的相應(yīng)的一個電池單元的外表面接觸的散熱片和被設(shè)置在散熱片的下端處的冷卻劑導(dǎo)管。[對相關(guān)申請的交叉引用]本申請要求在2009年7月27日在韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請 No. 2009-0068529的優(yōu)先權(quán)和利益，該專利申請的內(nèi)容在此通過引用并入，如在這里充分闡
述一樣。
背景技術(shù)：
近來，能夠被充電和放電的二次電池已經(jīng)被廣泛地用作用于無線移動裝置的能量源。而且，作為用于電動車輛(EV)、混合電動車輛(HEV)和插電式混合電動車輛(Plug-in HEV)的電源，二次電池已經(jīng)吸引了相當(dāng)?shù)年P(guān)注，其已經(jīng)被開發(fā)以解決由使用化石燃料的現(xiàn)有汽油和柴油車輛引起的問題例如空氣污染。小型移動裝置為每一個裝置使用一個或者幾個電池單元。另一方面，因?yàn)楦吖β屎痛笕萘繉τ谥行突蛘叽笮脱b置而言是有必要的，所以中型或者大型裝置例如車輛使用具有被相互電連接的多個電池單元的中型或者大型電池模塊。優(yōu)選地，中型或者大型電池模塊被制造成具有盡可能小的尺寸和重量。因此，能夠被以高集成度堆疊并且具有小的重量容量比的方型電池或者袋形電池通常被用作中型或者大型電池模塊的電池單元。特別地，很多的興趣目前集中于使用鋁制層壓板作為護(hù)罩部件的袋形電池，這是因?yàn)榇坞姵厥禽p質(zhì)的，袋形電池的制造成本是低的，并且易于改變袋形電池的形狀。構(gòu)成中型或者大型電池模塊的電池單元是能夠被充電和放電的二次電池。因此， 在電池的充電和放電期間，從高功率、大容量二次電池產(chǎn)生了大量的熱量。特別地，廣泛地在電池模塊中使用的每一個袋形電池的層壓板具有在其表面上涂覆的、表現(xiàn)低導(dǎo)熱率的聚合物材料，結(jié)果難以有效地降低電池單元的總體溫度。如果在電池模塊的充電和放電期間從電池模塊產(chǎn)生的熱量未被有效地從電池模塊消除，則熱量在電池模塊中積聚，結(jié)果電池模塊的退化加速。根據(jù)情況，電池模塊可能著火或者爆炸。因此，在是一種高功率、大容量電池的、用于車輛的電池組中需要冷卻系統(tǒng)，以冷卻被安裝在電池組中的電池單元。通常地通過以高集成度堆疊多個電池單元而制造在中型或者大型電池組中安裝的每一個電池模塊。在此情形中，在其中電池單元被以預(yù)定間隔布置的狀態(tài)下堆疊電池單元，從而在電池單元的充電和放電期間產(chǎn)生的熱量被消除。例如，可以在其中電池單元被以預(yù)定間隔布置的狀態(tài)下順序地堆疊電池單元而不使用另外的部件。可替代地，在其中電池單元具有低機(jī)械強(qiáng)度的情形中，一個或者多個電池單元被安裝在盒中，并且多個盒被堆疊以構(gòu)成電池模塊。為了有效地消除在所堆疊的電池單元之間或者在所堆疊的電池模塊之間積聚的熱量，可以在所堆疊的電池單元之間或者在所堆疊的電池模塊之間限定冷卻劑流道。然而，在該結(jié)構(gòu)中，必須提供與電池單元的數(shù)目對應(yīng)的多個冷卻劑流道，結(jié)果電池模塊的總體尺寸增加。特別地，在其中冷卻結(jié)構(gòu)是基于水冷卻類型冷卻系統(tǒng)的情形中，在電池單元之間或者在電池模塊之間限定了多個冷卻劑流道，結(jié)果非常難以設(shè)計(jì)冷卻結(jié)構(gòu)。另外，如果冷卻劑的泄漏發(fā)生，則電池單元可能由于濕氣而損壞。進(jìn)而，在其中冷卻部件被安裝在電池模塊中的每一個的特定區(qū)域處以構(gòu)成冷卻結(jié)構(gòu)的情形中，電池模塊中的每一個的尺寸均增加。例如，在其中冷卻部件包括散熱片和熱傳導(dǎo)部件的情形中，由于在散熱片和熱傳導(dǎo)部件之間的熱傳導(dǎo)阻力，不能夠獲得所期冷卻效率。因此，對于提供高功率和大容量、能夠被以簡單并且緊湊的結(jié)構(gòu)制造并且表現(xiàn)優(yōu)良冷卻效率和安全性的電池模塊而言，存在高度的必要性。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題因此，已經(jīng)作出本發(fā)明以解決以上問題和尚待解決的其它技術(shù)問題。具體地，本發(fā)明的一個目的在于提供一種電池模塊，該電池模塊被構(gòu)造成使得每一個冷卻劑導(dǎo)管均一體地形成在每一個散熱片的下端處，由此當(dāng)冷卻劑的泄漏發(fā)生時，最小化對于電池單元的損壞，限制電池模塊的總體尺寸的增加并且最大化冷卻效率。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種電池模塊，該電池模塊被構(gòu)造成使得絕緣部件被設(shè)置在各自的電池單元之間，并且冷卻部件被安裝于在各自的電池單元之間的界面處， 由此針對外部沖擊保護(hù)散熱片和電池單元并且在結(jié)構(gòu)上增強(qiáng)各自的電池單元的、是薄弱區(qū)域的周邊區(qū)域。技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明的一個方面，能夠通過提供一種電池模塊實(shí)現(xiàn)以上和其它目的，該電池模塊被構(gòu)造成具有如下結(jié)構(gòu)，其中多個板型電池單元被安裝在模塊外殼中，使得電池單元彼此鄰近地布置，該電池模塊包括多個絕緣部件，該多個絕緣部件被設(shè)置在各自的電池單元之間，使得絕緣部件中的每一個絕緣部件均對應(yīng)于電池單元中的相應(yīng)一個電池單元的周邊形狀；和多個冷卻部件，該多個冷卻部件被設(shè)置于在各自的電池單元之間的界面處，其中冷卻部件中的每一個冷卻部件均包括散熱片和冷卻劑導(dǎo)管，所述散熱片被設(shè)置成與電池單元中的相應(yīng)一個電池單元的外表面接觸，該冷卻劑導(dǎo)管被設(shè)置在散熱片的下端處使得液體冷卻劑沿著冷卻劑導(dǎo)管流動。即，在根據(jù)本發(fā)明的電池模塊中，冷卻部件中的每一個的冷卻劑導(dǎo)管均位于散熱片的下端處。因此，當(dāng)冷卻劑的泄漏發(fā)生時能夠最小化由于濕氣而對于電池單元的損壞。
而且，通過冷卻劑導(dǎo)管而被供應(yīng)到電池模塊中的液體冷卻劑與被安裝于在電池模塊中的各自的電池單元之間的界面處的散熱片進(jìn)行熱交換以冷卻各自的電池單元。因此， 能夠以緊湊的結(jié)構(gòu)構(gòu)造電池模塊，使得電池模塊表現(xiàn)高冷卻效率而不使用另外的熱傳導(dǎo)部件。另外，每一個均與電池單元中的相應(yīng)的一個的周邊形狀對應(yīng)的絕緣部件被設(shè)置在各自的電池單元之間。因此，能夠使得散熱片被穩(wěn)定地固定到在各自的電池單元之間的界面。而且，能夠針對外部沖擊保護(hù)電池單元和散熱片。電池單元可以是板型電池單元，板型電池單元具有小的厚度和較大的寬度和長度，從而當(dāng)電池單元被堆疊以構(gòu)成電池模塊時最小化電池單元的總體尺寸。這種板型電池單元的優(yōu)選實(shí)例可以包括方型電池單元和袋形電池單元。特別地，優(yōu)選地使用袋形電池單元，袋形電池單元被構(gòu)造成使得具有陰極/隔板/陽極結(jié)構(gòu)的電極組件被安裝在電池容納部中，并且由包括金屬層和樹脂層的層壓板形成的電池外殼通過熱焊接而被密封，從而在電池外殼的周邊區(qū)域處形成密封部分。在一個優(yōu)選實(shí)例中，絕緣部件中的每一個均可以在其中絕緣部件中的每一個均被彈性地?cái)D壓的狀態(tài)下被設(shè)置在相鄰電池單元的周邊區(qū)域之間。因此，被設(shè)置在各自的電池單元之間的絕緣部件用于使電池單元彼此絕緣，以改進(jìn)電池單元堆的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性并且有助于冷卻部件被有效地固定在各自的電池單元之間。特別地，對于袋形電池單元，絕緣部件防止在電池外殼的周邊區(qū)域處形成的、在結(jié)構(gòu)上薄弱的密封部分在電池單元的充電和放電期間被從電池單元產(chǎn)生的氣體相互分離，或者防止外部濕氣通過密封部分而被弓I入電池單元中。用于被設(shè)置在各自的電池單元的周邊區(qū)域之間的絕緣部件中的每一個的材料不受特別限制，只要絕緣部件中的每一個均由當(dāng)絕緣部件中的每一個被加壓時表現(xiàn)出彈性擠壓力的材料形成。優(yōu)選地，絕緣部件中的每一個均由發(fā)泡模塑制品形成。絕緣部件中的每一個均可以具有表現(xiàn)彈性的結(jié)構(gòu)或者形狀。作為一個具體實(shí)例，絕緣部件中的每一個均可以由發(fā)泡聚丙烯(EPP)形成。構(gòu)成冷卻部件中的每一個冷卻部件的散熱片和冷卻劑導(dǎo)管可以被一體地形成。 艮口，液體冷卻劑沿其流動的冷卻劑導(dǎo)管在散熱片處一體地形成以基本上防止在散熱片和冷卻劑導(dǎo)管之間發(fā)生熱傳導(dǎo)阻力，由此更加有效率地冷卻電池模塊。在上述結(jié)構(gòu)中，冷卻部件中的每一個均可以被構(gòu)造成具有集成結(jié)構(gòu)，例如，包括板型散熱片和通過將散熱片的一端彎曲成在豎直截面中具有圓形形狀而形成的冷卻劑導(dǎo)管。 根據(jù)情況，被彎曲成在豎直截面中具有圓形形狀的、冷卻劑導(dǎo)管的端部可以被聯(lián)接到散熱片。在此情形中，冷卻劑導(dǎo)管的端部可以例如通過焊接而被聯(lián)接到散熱片的一側(cè)。在一個優(yōu)選實(shí)例中，冷卻部件中的每一個冷卻部件的冷卻劑導(dǎo)管均可以被絕緣部件中的相應(yīng)的一個絕緣部件包圍。因此，能夠最小化由于外部沖擊而對于冷卻劑導(dǎo)管的損壞或者由于損壞的冷卻劑導(dǎo)管而對于電池單元中的相應(yīng)的一個電池單元的損壞。而且，即使當(dāng)液體冷卻劑從冷卻劑導(dǎo)管的泄漏發(fā)生時，也能夠防止液體冷卻劑被從絕緣部件中的相應(yīng)的一個排放出去。用于冷卻部件中的每一個的材料不受特別限制，只要冷卻部件中的每一個均由表現(xiàn)高導(dǎo)熱率的材料形成。例如，冷卻部件中的每一個均可以由金屬材料形成。
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同時，模塊外殼在在其前部和后部的下部處分別地設(shè)置有與冷卻劑導(dǎo)管連通的冷卻劑輸入端口和冷卻劑出口端口。在一個優(yōu)選實(shí)例中，電池模塊可以進(jìn)一步包括被安裝在電池單元堆和模塊外殼之間的歧管，以將電池單元堆的冷卻劑導(dǎo)管連接到模塊外殼的冷卻劑輸入端口或者冷卻劑出口端口。S卩，外部液體冷卻劑可以被引入冷卻劑進(jìn)口端口中。引入的液體冷卻劑可以經(jīng)由歧管沿著各自的冷卻劑導(dǎo)管流動。此時，可以通過散熱片的熱傳導(dǎo)來冷卻電池模塊。然后， 可以通過冷卻劑出口端口將液體冷卻劑排放到外部。因此，基于冷卻劑導(dǎo)管的數(shù)目，歧管可以被靈活地構(gòu)造并且設(shè)置在電池模塊的冷卻系統(tǒng)中。在該結(jié)構(gòu)中，歧管可以在其被連接到各自的冷卻劑導(dǎo)管、冷卻劑輸入端口和冷卻劑出口端口的區(qū)域處設(shè)置有環(huán)形肋。因此，能夠經(jīng)由環(huán)形肋將冷卻劑導(dǎo)管容易地連接到歧管。而且，環(huán)形肋可以用于減小歧管的應(yīng)力和應(yīng)變。歧管可以由絕緣材料形成?？商娲?，歧管可以由熱傳導(dǎo)材料形成。在其中歧管由絕緣材料形成的情形中，能夠使得歧管將電池單元與電池單元的周圍環(huán)境彼此電絕緣。另一方面，在其中歧管由熱傳導(dǎo)材料形成的情形中，能夠使得歧管容易地向模塊外殼等傳導(dǎo)從電池單元產(chǎn)生的熱量，由此進(jìn)一步改進(jìn)電池模塊的冷卻效率。而且，歧管可以由橡膠材料形成以增加在其連接區(qū)域處的密封力。根據(jù)情況，電池模塊可以進(jìn)一步包括絕緣盒，該絕緣盒被構(gòu)造成包圍電池單元、絕緣部件和冷卻部件從而增加電池模塊的機(jī)械強(qiáng)度。盒在其對應(yīng)于冷卻劑輸入端口和冷卻劑出口端口的位置處設(shè)置有開口。因此，冷卻劑的引入和排放不受盒干擾。液體冷卻劑不受特別限制，只要在表現(xiàn)高的冷卻效率時，液體冷卻劑容易地沿著冷卻劑導(dǎo)管流動。例如，液體冷卻劑可以包括具有高潛熱的水。作為參考，在本發(fā)明中使用的模塊外殼可以被構(gòu)造成各種結(jié)構(gòu)，其優(yōu)選實(shí)例將在下文中進(jìn)行描述。模塊外殼是用于包圍電池模塊的外側(cè)的高強(qiáng)度罩體。模塊外殼可以由合成樹脂或者金屬材料形成。在一個優(yōu)選實(shí)例中，模塊外殼可以被構(gòu)造成塊體的形式，在該塊體中，塊體的一側(cè)的一部分和塊體的另一側(cè)的一部分稍微地突出以當(dāng)通過組合多個電池模塊構(gòu)成中型或者大型電池組時改善電池模塊的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。在該結(jié)構(gòu)中，特別地當(dāng)電池單元在電池單元的充電和放電期間膨脹時，膨脹應(yīng)力集中于模塊外殼的突出區(qū)域上，從而電池單元的電連接區(qū)域在膨脹應(yīng)力集中期間短路，由此確保電池模塊的穩(wěn)定性。同時，中型或者大型電池組包括多個電池模塊從而提供高功率和大容量。構(gòu)成中型或者大型電池組的電池模塊表現(xiàn)更高的散熱效率以確保電池組的安全性是有必要的。因此，根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種通過組合多個電池模塊而制造以實(shí)現(xiàn)所期功率和容量的中型或者大型電池組。根據(jù)本發(fā)明的中型或者大型電池組良好地適合于用作用于電動車輛、混合電動車輛和插電式混合電動車輛的電源，在電池單元的充電和放電期間，其安全性可能由于從被組合以提供高功率和大容量的多個電池單元產(chǎn)生的高溫?zé)崃慷鴩?yán)重地降低。特別地，在長時期地要求高功率的電動車輛和插電式混合電動車輛中，需要優(yōu)良的散熱。根據(jù)這個方面，更加優(yōu)選地在電動車輛和插電式混合電動車輛中使用根據(jù)本發(fā)明的中型或者大型電池組。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的方面，提供一種在電池單元或者電池模塊的外側(cè)處安裝以冷卻電池單元或者電池模塊的部件組件。具體地，該部件組件包括冷卻部件和絕緣部件。該冷卻部件包括散熱片和冷卻劑導(dǎo)管，該散熱片被設(shè)置成與電池單元的外表面接觸，冷卻劑導(dǎo)管一體地形成在散熱片的一端處，并且絕緣部件被構(gòu)造成與于電池單元的周邊形狀對應(yīng)的框架結(jié)構(gòu)，使得散熱片被暴露，冷卻劑導(dǎo)管被絕緣部件包圍。因此，能夠設(shè)計(jì)如下電池模塊，其在液體冷卻劑的泄漏發(fā)生時最小化由于濕氣而對于電池單元的損壞并且在基于高導(dǎo)熱率提供改善的冷卻效率的同時被構(gòu)造成緊湊的結(jié)構(gòu)。進(jìn)而，由于在傳統(tǒng)技術(shù)中構(gòu)造冷卻結(jié)構(gòu)時使用的熱傳導(dǎo)部件諸如熱沉之間的熱傳導(dǎo)阻力，可能不能夠獲得所期冷卻效率；然而，根據(jù)本發(fā)明的部件組件解決了這種問題。因此，使得根據(jù)本發(fā)明的部件組件能夠改善冷卻效率。而且，如在前描述地，當(dāng)絕緣部件被安裝在電池單元之間從而絕緣部件中的每一個均對應(yīng)于電池單元中的相應(yīng)的一個的周邊形狀時，散熱片被穩(wěn)定地固定到在電池單元之間的界面，并且針對外部沖擊保護(hù)了散熱片和電池單元。對于袋形電池單元，絕緣部件防止在電池外殼的周邊區(qū)域處形成的、在結(jié)構(gòu)上薄弱的密封部分在電池單元的充電和放電期間被從電池單元產(chǎn)生的氣體相互分離，或者防止外部濕氣通過密封部分而被引入電池單元中。


與附圖相結(jié)合，根據(jù)以下詳細(xì)說明，將更加清楚地理解本發(fā)明的以上和其它目的、 特征和其它優(yōu)點(diǎn)，在附圖中圖1是示意根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的電池模塊的典型視圖；圖2是沿著圖1的方向A截取的典型豎直截面視圖；圖3是示意圖2的電池單元、冷卻部件和絕緣部件的典型視圖；圖4是圖3的局部放大視圖；圖5是冷卻部件的典型視圖，也以局部放大視圖示出了冷卻部件；圖6是示意在圖1的部分B處的電池模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的視圖；圖7到9是示意圖6的歧管的典型視圖；并且圖10是圖1的典型側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在，將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。然而，應(yīng)該指出，本發(fā)明的范圍不受所示意的實(shí)施例限制。圖1是示意根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的電池模塊的典型視圖，并且圖2是沿著圖 1的方向A截取的典型豎直截面視圖。參考這些附圖，電池模塊100包括多個板型電池單元110，該多個板型電池單元被安裝在模塊外殼120中，從而電池單元110被沿著橫向方向彼此相鄰地布置；絕緣部件130，該絕緣部件被設(shè)置在各自的電池單元之間，從而絕緣部件130中的每一個均對應(yīng)于電池單元110中的相應(yīng)一個電池單元的周邊形狀；和冷卻部件140，該冷卻部件140被設(shè)置于在各自的電池單元110之間的界面處。冷卻部件140中的每一個均包括散熱片141和冷卻劑導(dǎo)管142，散熱片141被設(shè)置成與電池單元Iio中的相應(yīng)一個的外表面接觸，冷卻劑導(dǎo)管142被設(shè)置在散熱片141的下端處從而液體冷卻劑能夠沿著冷卻劑導(dǎo)管142移動。模塊外殼120被構(gòu)造成塊體的形式，在該塊體中，塊體的一側(cè)的一部分和塊體的另一側(cè)的一部分稍微地突出以當(dāng)通過組合多個電池模塊100構(gòu)成電池組(未示出)時改進(jìn)電池模塊的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。而且，當(dāng)電池單元110在電池單元110的充電和放電期間膨脹時， 膨脹應(yīng)力集中于模塊外殼的突出區(qū)域上，從而在膨脹應(yīng)力的集中期間，電池單元110的電連接區(qū)域被短路，由此確保電池模塊100的穩(wěn)定性。圖3是示意圖2的電池單元、冷卻部件和絕緣部件的典型視圖，圖4是圖3的局部放大視圖，并且圖5是冷卻部件的典型視圖，也在局部放大視圖中示出了冷卻部件。與圖2 —起地參考這些附圖，每一個絕緣部件130均在其中每一個絕緣部件130 被彈性地?cái)D壓的狀態(tài)下被設(shè)置在相鄰電池單元Iio的周邊區(qū)域之間。每一個絕緣部件130 均由發(fā)泡聚丙烯(EPP)形成。絕緣部件130使各自的電池單元110彼此絕緣并且增加電池單元堆的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。每一個冷卻部件140均包括由金屬材料形成的板型散熱片141和通過將散熱片 141的一端彎曲成在豎直截面中的圓形形狀而形成的冷卻劑導(dǎo)管142。S卩，散熱片141和冷卻劑導(dǎo)管142被一體地形成，結(jié)果熱傳導(dǎo)阻力在散熱片141和冷卻劑導(dǎo)管142之間發(fā)生，由此防止冷卻效率降低。而且，每一個冷卻部件140的冷卻劑導(dǎo)管142均被絕緣部件130中的相應(yīng)一個包圍，并且因此能夠最小化由于外部沖擊而對于冷卻劑導(dǎo)管142的損壞或者由于損壞的冷卻劑導(dǎo)管142而對于電池單元中的相應(yīng)的一個電池單元的損壞。而且，即使當(dāng)液體冷卻劑的泄漏發(fā)生時，能夠防止液體冷卻劑被從每一個絕緣部件130排放出去。圖6是示意在圖1的部分B處的電池模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的視圖。圖7是圖6所示歧管的前透視圖，圖8是圖6所示歧管的后透視圖，并且圖9是圖6所示歧管的平面視圖。與圖1 一起地參考這些附圖，模塊外殼120在其前部的下部處設(shè)置有冷卻劑進(jìn)口端口 121，并且用于將電池單元堆的四個冷卻劑導(dǎo)管142連接到模塊外殼120的冷卻劑進(jìn)口端口 121的歧管150被安裝在電池單元堆和模塊外殼120之間。在模塊外殼120的后部的下部處形成的冷卻劑出口端口和被連接到冷卻劑出口端口的歧管的結(jié)構(gòu)與冷卻劑進(jìn)口端口和被連接到冷卻劑進(jìn)口端口的歧管的結(jié)構(gòu)相同，并且因此，將不給出冷卻劑出口端口和被連接到冷卻劑出口端口的歧管的說明。歧管150是被構(gòu)造成橢圓柱體形狀的連接部件。歧管150由熱傳導(dǎo)部件形成。因此，能夠使得歧管150容易地向模塊外殼傳導(dǎo)從電池單元110產(chǎn)生的熱量，由此進(jìn)一步提高電池模塊的冷卻效率。而且，歧管150在其被連接到各自的冷卻劑導(dǎo)管142的區(qū)域處設(shè)置有環(huán)形肋143。 另外，歧管150在其被連接到冷卻劑進(jìn)口端口 121的區(qū)域處設(shè)置有環(huán)形肋123。環(huán)形肋123 和143由橡膠材料形成以在連接區(qū)域處表現(xiàn)高密封力，從而各自的冷卻劑導(dǎo)管142能夠容易地被固定到歧管150并且抑制在連接區(qū)域處的、液體冷卻劑泄漏的發(fā)生。圖10是圖1的典型側(cè)視圖。與圖6 —起地參考圖10，通過位于電池模塊100的下部處的冷卻劑進(jìn)口端口 121 引入液體冷卻劑。引入的液體冷卻劑經(jīng)由歧管150沿著四個冷卻劑導(dǎo)管142流動。此時， 通過被連接到各自的冷卻劑導(dǎo)管142的散熱片的熱傳導(dǎo)來冷卻電池單元110。然后，冷卻劑通過位于電池模塊100的下部處的冷卻劑出口端口 122而被排放到外部。因?yàn)樵陔姵啬K100中，冷卻部件140中的每一個的冷卻劑導(dǎo)管142均位于散熱片141中的相應(yīng)的一個散熱片的下端處，所以能夠最小化當(dāng)液體冷卻劑的泄漏發(fā)生時由于液體冷卻劑而對于電池單元的損壞。而且，因?yàn)橐后w冷卻劑通過冷卻劑導(dǎo)管142而被供應(yīng)到電池模塊中并且與被安裝于在電池模塊中的各自的電池單元110之間的界面處的散熱片141進(jìn)行熱交換以冷卻各自的電池單元110。因此，能夠以緊湊的結(jié)構(gòu)構(gòu)造電池模塊。工業(yè)實(shí)用性如根據(jù)以上說明清楚地，根據(jù)本發(fā)明的電池模塊被構(gòu)造成具有如下結(jié)構(gòu)，其中冷卻部件中的每一個冷卻部件的冷卻劑導(dǎo)管一體地形成在散熱片中的相應(yīng)的一個散熱片的下端處。因此，能夠最小化當(dāng)液體冷卻劑的泄漏發(fā)生時對于電池單元的損壞、抑制電池模塊的總體尺寸的增加并且最大化冷卻效率。而且，絕緣部件被設(shè)置在各自的電池單元之間，并且冷卻部件被安裝于在各自的電池單元之間的界面處。因此，能夠針對外部沖擊保護(hù)散熱片和電池單元，并且在結(jié)構(gòu)上增強(qiáng)各自的電池單元的、作為薄弱區(qū)域的周邊區(qū)域。雖然已經(jīng)為了示意性的意圖公開了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在不偏離如在所附權(quán)利要求中公開的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，各種修改、添加和替代都是可能的。
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權(quán)利要求
1.一種電池模塊，所述電池模塊被構(gòu)造成具有如下結(jié)構(gòu)，其中多個板型電池單元被安裝在模塊外殼中，使得所述電池單元彼此鄰近地布置，所述電池模塊包括多個絕緣部件，所述多個絕緣部件被設(shè)置在各自的電池單元之間，使得所述絕緣部件中的每一個絕緣部件均對應(yīng)于所述電池單元中的相應(yīng)一個電池單元的周邊形狀；和多個冷卻部件，所述多個冷卻部件被設(shè)置于在各自的電池單元之間的界面處，其中所述冷卻部件中的每一個冷卻部件均包括散熱片和冷卻劑導(dǎo)管，所述散熱片被設(shè)置成與所述電池單元中的相應(yīng)一個電池單元的外表面接觸，所述冷卻劑導(dǎo)管被設(shè)置在所述散熱片的下端處使得液體冷卻劑沿著所述冷卻劑導(dǎo)管流動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模塊，其中所述電池單元中的每一個電池單元均被構(gòu)造成使得具有陰極/隔板/陽極結(jié)構(gòu)的電極組件被安裝在電池容納部中，并且，由包括金屬層和樹脂層的層壓板形成的電池外殼通過熱焊接而被密封，從而在所述電池外殼的周邊區(qū)域處形成密封部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模塊，其中所述絕緣部件中的每一個絕緣部件均由當(dāng)所述絕緣部件中的每一個絕緣部件在相鄰電池單元的周邊區(qū)域之間被加壓時表現(xiàn)出彈性擠壓力的材料形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池模塊，其中所述絕緣部件中的每一個絕緣部件均由發(fā)泡模塑制品形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池模塊，其中所述絕緣部件中的每一個絕緣部件均由發(fā)泡聚丙烯(EPP)形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模塊，其中構(gòu)成所述冷卻部件中的每一個冷卻部件的所述散熱片和所述冷卻劑導(dǎo)管被一體地形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池模塊，其中所述冷卻部件中的每一個冷卻部件均包括板型散熱片和冷卻劑導(dǎo)管，所述冷卻劑導(dǎo)管通過將所述散熱片的一端彎曲成在豎直截面中具有圓形形狀而形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電池模塊，其中所述冷卻劑導(dǎo)管的被彎曲成在豎直截面中具有圓形形狀的所述端部被聯(lián)接到所述散熱片。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模塊，其中所述冷卻部件中的每一個冷卻部件的所述冷卻劑導(dǎo)管均被所述絕緣部件中的相應(yīng)一個絕緣部件包圍。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模塊，其中所述冷卻部件中的每一個冷卻部件均由熱傳導(dǎo)金屬材料形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模塊，其中所述模塊外殼在其前部和后部的下部處分別地設(shè)置有冷卻劑輸入端口和冷卻劑出口端口，并且所述電池模塊進(jìn)一步包括被安裝在電池單元堆和所述模塊外殼之間的歧管，所述歧管將所述電池單元堆的兩個或者更多個冷卻劑導(dǎo)管連接到所述模塊外殼的所述冷卻劑輸入端口或者所述冷卻劑出口端口。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電池模塊，其中所述歧管在其被連接到各自的冷卻劑導(dǎo)管、所述冷卻劑輸入端口和所述冷卻劑出口端口的區(qū)域處設(shè)置有環(huán)形肋。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模塊，進(jìn)一步包括被構(gòu)造成包圍所述電池單元、所述絕緣部件和所述冷卻部件的絕緣盒。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電池模塊，其中所述盒在其與所述冷卻劑輸入端口和所述冷卻劑出口端口對應(yīng)的位置處設(shè)置有開口。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模塊，其中所述液體冷卻劑包括水。
16.一種中型或者大型電池組，包括兩個或者更多個根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模塊， 所述電池模塊的數(shù)目是基于所述電池組的功率和容量設(shè)定的。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的中型或者大型電池組，其中所述電池組被用作用于電動車輛、混合電動車輛或者插電式混合電動車輛的電源。
18.一種安裝在電池模塊的兩個相鄰的電池板型電池之間的部件組件，所述電池模塊包括多個板型電池單元，所述多個板型電池單元被安裝在模塊外殼中使得所述電池單元彼此鄰近地布置，所述部件組件包括冷卻部件和絕緣部件，其中所述冷卻部件包括散熱片和冷卻劑導(dǎo)管，所述散熱片被設(shè)置成與所述電池單元中的相應(yīng)一個電池單元的外表面接觸，所述冷卻劑導(dǎo)管一體地形成在所述散熱片的一端處，并且所述絕緣部件被構(gòu)造成與所述電池單元中的相應(yīng)一個電池單元的周邊形狀對應(yīng)的框架結(jié)構(gòu)，使得所述散熱片被暴露，所述冷卻劑導(dǎo)管被所述絕緣部件包圍。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電池模塊，其中多個板型電池單元嵌入在模塊外殼中使得電池單元可以彼此鄰近，其中與電池單元的外形對應(yīng)的絕緣部件被安裝在電池單元之間，并且冷卻部件位于電池單元的界面上。該冷卻部件包括鄰接電池單元的外側(cè)的散熱片；和位于散熱片下方的冷卻劑管道。
文檔編號H01M2/20GK102473978SQ201080033108
公開日2012年5月23日 申請日期2010年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月27日
發(fā)明者姜達(dá)模, 尹熙琇, 尹種文, 李汎炫, 李珍圭 申請人:株式會社Lg 化學(xué)