電池組殼體、電池組和使用電池組作為電源的裝置的制造方法
【專利說明】電池組殼體、電池組和使用電池組作為電源的裝置
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2 014年10月6日向韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請Ν ο.10 -2014-0134147的優(yōu)先權(quán)，其公開通過引用以其整體被并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本實(shí)用新型涉及一種具有有效冷卻結(jié)構(gòu)的電池組殼體。
【背景技術(shù)】
[0004]近年來，能夠被充電和放電的二次電池已被廣泛用作無線移動裝置的能源。另外，二次電池作為電動汽車(EV)和混合動力汽車(HEV)的電源已吸引了相當(dāng)大的關(guān)注，電動車輛(EV)和混合動力車輛(HEV)被開發(fā)以解決由現(xiàn)有的使用化石燃料的汽油和柴油車輛引起的空氣污染等問題。
[0005]小型移動裝置對于每個裝置使用一個或幾個電池單體。另一方面，中型或大型裝置諸如車輛，使用包括彼此電連接的多個電池單體的中型或大型電池模塊，因?yàn)閷τ谥行突虼笮脱b置而言高輸出和大容量是必要的。
[0006]優(yōu)選地，中型或大型電池模塊被制造以便具有盡可能小的尺寸和重量。由于這個原因，能夠以高集成度堆疊并且具有小的重量容量比的棱柱形電池或袋形電池通常被用作中型或大型電池模塊的電池單體。特別地，當(dāng)前許多關(guān)注集中在袋形電池上，袋形電池使用鋁層壓片作為覆蓋構(gòu)件，因?yàn)榇坞姵刂亓枯p，袋形電池的制造成本低，并且易于修改袋形電池的形狀。
[0007]為了使中型或大型電池模塊提供預(yù)定的裝置或裝置所需的輸出和容量，需要中型或大型電池模塊被構(gòu)造成具有如下結(jié)構(gòu)，其中多個電池單體被彼此串聯(lián)或并聯(lián)地電連接，并且電池單體對外力是穩(wěn)定的。
[0008]另外，組成中型或大型電池模塊的電池單體是能夠被充電和放電的二次電池。因此，在二次電池的充電和放電期間，從高輸出、大容量的二次電池產(chǎn)生大量熱量。如果在單元單體的充電和放電期間從中型或大型電池模塊的單元單體產(chǎn)生的熱量未被從單元單體有效地移除，在單元單體中積聚熱量，結(jié)果導(dǎo)致單元單體的劣化被加劇。根據(jù)情況，單元單體可能著火或爆炸。由于這個原因，作為高輸出、大容量電池的用于車輛的電池組，需要冷卻系統(tǒng)以用于冷卻安裝在電池組中的電池單體。
[0009]然而，常規(guī)的冷卻系統(tǒng)被構(gòu)造成具有其中貫穿電池組形成信號通道的結(jié)構(gòu)。結(jié)果是，電池單體可能不被均勻冷卻。而且，電池組被設(shè)計使得機(jī)械結(jié)構(gòu)和冷卻系統(tǒng)彼此分離。因此，在電池組的內(nèi)部空間較小的情況下，可能難以設(shè)計和制造電池組。
[0010]因此，高度需要能夠根本解決以上問題的技術(shù)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0011]技術(shù)問題
[0012]本實(shí)用新型被做出以解決以上問題和尚未解決的其它技術(shù)問題。
[0013]本實(shí)用新型的目的是提供一種電池組殼體，其被構(gòu)造成使得電池組殼體設(shè)置有一對冷卻劑入口，所述一對冷卻劑入口限定分開的冷卻劑通道使得兩個電池模塊組被獨(dú)立冷卻，并且傾斜板設(shè)置在電池組殼體和每個電池模塊組之間限定的空間中，從而防止在單元模塊或電池單體之間的冷卻中的不均勻性，并且另外提高電池組殼體的強(qiáng)度。
[0014]技術(shù)方案
[0015]根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面，通過提供如下電池組殼體能夠?qū)崿F(xiàn)以上和其它目的，電池組殼體被構(gòu)造成接納電池模塊組件，電池模塊組件包括順序堆疊的多個電池模塊，每個電池模塊具有安裝在其中多個電池單體或單元模塊，其中，在冷卻劑入口和冷卻劑出口彼此相反的狀態(tài)下，冷卻劑入口和冷卻劑出口分別位于電池組殼體的上部和下部處，使得用于冷卻單元模塊的冷卻劑在與其中單元模塊被堆疊的方向垂直的方向上從電池模塊的一側(cè)流動到電池模塊的相反側(cè)，并且用于引導(dǎo)冷卻劑的流動的傾斜板被設(shè)置在電池組殼體和電池模塊之間。
[0016]如上所述，由于傾斜板被設(shè)置在根據(jù)本實(shí)用新型的電池組殼體和電池模塊之間，所以能夠有效地冷卻電池單體或單元模塊，并且另外能夠提高電池組殼體的強(qiáng)度。
[0017]在具體的實(shí)施例中，傾斜板可被一體地形成在電池組殼體上。
[0018]電池單體不被特別限制，只要電池單體是能夠被充電和放電的二次電池。優(yōu)選地，電池單體中的每一個可以是鎳-金屬氫化物二次電池或使用鋰離子作為介質(zhì)的鋰二次電池。例如，電池單體中的每一個可以是在有限空間中提供高堆疊率的板形電池單體。板形電池單體是具有小的厚度和相對大的寬度和長度的電池單體，當(dāng)板形電池單體被堆疊以組成電池模塊時可使電池模塊的總尺寸最小化。
[0019]鎳-金屬氫化物二次電池是其中鎳被用作正電極、儲氫合金被用作負(fù)電極并且堿性溶液被用作電解質(zhì)的二次電池。鎳-金屬氫化物二次電池具有等于鎳鎘電池的2倍的每單位體積的能量密度。鎳-金屬氫化物二次電池可具有比鎳鎘電池大的容量。另外，鎳-金屬氫化物二次電池可比鎳鎘電池更好地經(jīng)受過放電和過充電，并且可具有比鎳鎘電池更大的每單位體積的容量。因此，鎳-金屬氫化物二次電池可被優(yōu)選地用作電動車輛或混合動力電動車輛的能源。
[0020]對于鋰二次電池，例如LiCo02等金屬氧化物被用作正電極活性材料，并且碳被作用負(fù)電極活性材料。通過將多孔聚合物的分隔物放置在負(fù)電極和正電極之間并且將包含鋰鹽諸如LiPF6的無水電解溶液注入其中來制造鋰二次電池。充電期間，鋰離子被從正電極活性材料釋放，并且被插入到負(fù)電極的碳層中。另一方面，放電期間，鋰離子被從碳層釋放，并且被插入到正電極活性材料中。無水電解溶液被用作介質(zhì)，通過介質(zhì)鋰離子在負(fù)電極和正電極之間移動。由于鋰二次電池表現(xiàn)出高能量密度和操作電壓以及卓越的保持和服役壽命特性，鋰二次電池可被優(yōu)選地用作各種各樣的電子產(chǎn)品、電動車輛或混合動力電動車輛的能源。
[0021 ]在具體實(shí)施例中，電池單體中的每一個可被構(gòu)造成具有如下結(jié)構(gòu)，其中電極組件被安裝在由層壓片制成的電池殼體中，層壓片包括金屬層和樹脂層，然后通過熱結(jié)合來密封電池殼體的外邊緣。具體地，電池單體中的每一個可被構(gòu)造成具有如下結(jié)構(gòu)，其中電極組件被安裝在由鋁層壓片制成的袋形電池殼體中。具有上述構(gòu)造的電池單體也可被稱為袋形電池單體。
[0022]可通過由合成樹脂或金屬材料制成的高強(qiáng)度單體蓋覆蓋兩個或更多個電池單體以構(gòu)成單元模塊。高強(qiáng)度單體蓋可保護(hù)表現(xiàn)出低機(jī)械強(qiáng)度的電池單體，并且可抑制電池單體的充電和放電期間的重復(fù)的膨脹和收縮波動，從而防止電池單體的被密封部分之間的分離。因此，能夠制造表現(xiàn)出更高安全性的中型或大型電池模塊。
[0023]在具體實(shí)施例中，單元模塊中的每一個可包括兩個或更多個電池單體和一對彼此聯(lián)接的高強(qiáng)度單體蓋，高強(qiáng)度單體蓋用于包圍除電池單體的電極端子之外的電池單體的外表面。
[0024]同時，冷卻劑可以是例如空氣。然而，本實(shí)用新型不限于此。
[0025]在具體示例中，電池組殼體可包括一對上殼體和下殼體。例如，上殼體可設(shè)置有一對冷卻劑入口，冷卻劑通過冷卻劑入口從電池模塊的一側(cè)沿上殼體和傾斜板之間的空間流動到電池模塊的相反側(cè)，并且下殼體可設(shè)置有冷卻劑出口，通過冷卻劑入口引入的冷卻劑通過冷卻劑出口被排出，冷卻劑入口與冷卻劑出口相反。
[0026]冷卻劑入口可包括第一冷卻劑入口和第二冷卻劑入口，冷卻劑通過第一冷卻劑入口被引入第一電池模塊組中，冷卻劑通過第二冷卻劑入口被引入第二電池模塊組中，并且可沿第一冷卻劑入口和第二冷卻劑入口之間的虛擬的垂直中心線形成冷卻劑出口。