具有冷却剂流动通道的电池模块组件的制作方法_2

文档序号:9493879阅读:来源:国知局
池单体中的每一个可以是棱柱状二次电池或者袋状二次电池。
[0027]棱柱状二次电池可以被构造成具有其中以密封状态将电极组件安装在棱柱状金属壳体中的结构,并且袋状二次电池可以被构造成具有其中以密封状态将将电极组件安装在包括树脂层和金属层的层压片中的结构。
[0028]具体地,二次电池可以是锂二次电池,该锂二次电池呈现高能量密度、放电电压和输出稳定性。在下文中将会详细地描述锂二次电池的其它部件。
[0029]通常,锂二次电池包括正电极、负电极、分隔物和包含锂盐的非水电解质溶液。
[0030]例如,可以通过将正电极活性材料、导电剂和粘合剂的混合物涂覆到正电极电流集电极并且干燥混合物来制造正电极。根据需要可以进一步将填充剂添加到混合物。另一方面,可以通过将负电极活性材料和粘合剂的混合物涂覆到负电极电流集电极并且干燥混合物来制造负电极。根据需要可以进一步包括上述成分。
[0031]分隔物被布置在负电极和正电极之间。分隔物可以是由呈现高离子渗透性和机械强度的绝缘薄膜制成。
[0032]包含锂盐的非水电解质溶液由非水电解质溶液和锂盐组成。液体非水电解质溶液、固体电解质或者无机固体电解质可以被用作非水电解质溶液。
[0033]电流集电极、电极活性材料、导电剂、粘合剂、分隔物、电解质溶液和锂盐在本发明属于的领域中是公知的,并且因此将会省略其详细描述。
[0034]可以使用在本发明属于的领域中公知的普通方法制造锂二次电池。S卩,可以通过将多孔分隔物布置在正电极和负电极之间并且然后向其中注入电解质溶液来制造锂二次电池。
[0035]例如,可以通过将包含锂过渡金属氧化物活性材料、导电剂和粘合剂的浆料涂覆到电流集电极并且然后干燥被涂覆的浆料来制造正电极。以相同的方式,例如,可以通过将包含碳活性材料、导电剂和粘合剂的浆料涂覆到薄电流集电极并且然后干燥被涂覆的浆料来制造负电极。
[0036]对于是单元单体中的每一个的示例的电池单体组件,单体盖罩可以包括一对包覆构件(sheathing members),所述一对包覆构件被彼此联接,用于覆盖除电极端子外的电池单体的外表面。例如,两个电池单体可以被安装在单体盖罩中。两个电池单体可以被堆叠使得在具有相同极性的电极端子彼此邻接的状态下的状态下将电池单体彼此并联地连接以组成电池单体组件。
[0037]在具体示例中,单元模块中的每一个的单元单体可以被彼此并联地连接。
[0038]具体地,单元单体可以被安装到盒框架使得电极端子彼此面对,并且可以经由用于将电池单体安装到盒框架的汇流条使电极端子彼此并联地连接。
[0039]作为呈现预先确定的刚度的电绝缘构件的盒框架,保护单元单体免受外部冲击并且确保单元单体的稳定的安装。另外,单元单体被布置使得由于盒框架,单元单体的电极端子彼此面对,从而更加容易地实现经由汇流条的在单元单体之间的并联电连接。
[0040]在更加具体的示例中,在电极端子彼此面对的状态下两个单元单体可以被安装到各个盒框架,并且盒框架可以包括第一安装部,被布置成与冷却剂出口相邻的第一单元单体被安装到第一安装部;第二安装部,被布置为远离冷却剂出口的第二单元单体被安装到第二安装部;和连接部,该连接部位于第一安装部和第二安装部之间,汇流条被安装到连接部。
[0041]另外,位于不同的子模块上的盒框架可以被布置使得在第一安装部之间的距离小于在第二安装部之间的距离。在具体示例中,在第一安装部之间的距离可以是在第二安装部之间的20%至500%。
[0042]具有上述结构的子模块形成冷却剂流动通道,该冷却剂流动通道被构造成具有其中冷却剂流动通道的竖直截面积朝着冷却剂出口减小的结构。具体地,具有上述结构的冷却剂流动通道在电池模块组件的前部处是宽的,并且在与冷却剂出口相邻的电池模块组件的后部处是窄的。因此,能够减少在被安装到与冷却剂出口相邻的第一安装部的第一单元单体和被安装到远离冷却剂出口的第二安装部的第二单元单体之间的温度偏差。结果,能够减少在组成电池模块组件的所有电池单体当中的温度偏差,从而实现提高的冷却效果和均匀的冷却效果。
[0043]在另一具体示例中,各个盒框架可以在其相反两侧设置有突起,其每一个均具有紧固孔,并且使用穿过紧固孔插入的紧固构件将盒框架彼此联接以组成子模块。因此,单元单体可以通过盒框架固定,并且,同时可以通过穿过紧固孔的联接将盒框架彼此紧固。因此,能够实现更加稳固和稳定的固定效果。例如,可以通过穿过紧固孔的插入螺栓将盒框架彼此紧固。然而,本发明不限于此。
[0044]在具体示例中,与电极端子的相对应的一个联接的、用于单元单体的连接的汇流条中的每一个的表面的一端,可以向上或者向下弯曲,并且弯曲端可以被连接到连接构件使得相邻的单元模块被彼此电连接。
[0045]另外,子模块中的每一个的单元模块可以彼此串联或者并联地连接。例如,在连接构件被安装在同一位置上的同时可以将单元模块不同地堆叠以提供并联连接结构。
[0046]在具体示例中,模块壳体可以在其与冷却剂出口垂直的部分处设置有相对于冷却剂流动通道布置的两个或者更多个冷却剂入口,并且冷却剂入口可以被形成在模块壳体相对于冷却剂流动通道对称的相反部分处。
[0047]因此,通过形成在电池模块组件的侧面处的冷却剂入口被引入冷却剂以从电池单体去除热,冷却剂被引入到在子模块之间的冷却剂流动通道,并且然后通过形成在电池模块组件的后部处的冷却剂出口排出冷却剂。即,当在上方观察时冷却剂总体上以T的形状流动。
[0048]根据情形,可以在冷却剂出口处安装风扇或者排出管以便于进一步提高冷却效果Ο
[0049]根据本发明的另一方面,提供一种包括作为电源的、具有上述构造的电池模块组件的设备。具体地,设备可以是电动车辆、混合电动车辆、插入式混合电动车辆、电力存储装置、应急电源、用于计算机机房的电源、便携式电源、用于医疗设施的电源、用于灭火设施的电源、用于报警设施的电源、或者用于避难设施的电源。然而,本发明不限于此。
[0050]在本发明所属领域中设备的结构和制造方法的公知的并且因此将会省略其详细描述。
【附图说明】
[0051]从结合附图所作的下述详细描述将更加清楚地理解本发明的以上和其它目的、特征和其它优点,其中:
[0052]图1是示出传统的电池组冷却系统的部分透视的典型视图;
[0053]图2是示出根据本发明的袋状电池单体的透视图;
[0054]图3是示出被构造成具有其中在图2中示出其中的一个的电池单体被安装在单体盖罩中的结构的单元单体的透视图;
[0055]图4是示出根据本发明的电池模块组件的平面图;
[0056]图5是示出根据本发明的电池模块组件的透视图;并且
[0057]图6是示出根据本发明的另一实施例的电池模块组件的平面图。
【具体实施方式】
[0058]现在,将会参照附图详细地描述本发明的示例性实施例。然而,应注意的是,通过被图示的实施例不限制本发明的范围。
[0059]图2是示出根据本发明的袋状电池单体的透视图。
[0060]参照图2,电池单体20是板状电池单体20,该板状电池单体20具有被形成在其一端处的电极端子(正电极端子21和负电极端子22)。具体地,板状电池单体20被构造成具有下述结构,其中,电极组件(未示出)被安装在由包括金属层(未示出)和树脂层(未示出)的层压片制成的袋状壳体23中,并且例如通过热结合在袋状壳体23处形成密封部24。板状电池单体也可以被称为“袋状电池单体”。
[0061]图3是示出单元单体(电池单体组件)的透视图,该单元单体被构造成具有其中在图2中示出其中的一个的电池单体被安装在单体盖罩中的结构。
[0062]参照图3和图2,两个电池单体20被接纳和固定在包括上单体盖罩111和下单体盖罩112的单体盖罩111和112中。电池单体20的电极端子21和22从单体盖罩的一侧暴露使得电池单体20的电极端子21和22被彼此并联地电连接以构成单元单体的两个电极端子110a和110
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