电池电芯和包括该电池电芯的电池模块的制作方法

本发明是一种电池电芯和包括该电池电芯的电池模块，其具体涉及一种直接水冷电池电芯和包括该电池电芯的直接水冷电池模块，并且详细地，涉及一种能够通过使用具有比电池电芯壳体的金属离子化倾向更高的牺牲金属来提高电池电芯的耐腐蚀性的直接水冷电池电芯和包括该电池电芯的直接水冷电池模块。本申请要求基于日期为2022年2月10日的韩国专利申请no.10-2022-0017379的优先权，该韩国专利申请的公开内容通过引用整体并入本文。

背景技术：

1、环保汽车中使用的电池会产生大量热量，这是因为需要高功率，为了提高电池性能和寿命，有效地排放电池产生的热量，从而防止电池过热是非常重要的。

2、传统上，作为用于从电池散热的冷却系统，已知直接空气冷却方法、间接水冷却方法或直接水冷却方法。

3、直接水冷法是将电池电芯直接浸入冷却水中，并且将来自电池电芯的热量直接排放到冷却水中的方法。

4、图1是传统的电池模块(10)的示意性配置图。

5、如图1所示，直接水冷电池模块(10)由电芯框架(11)和多个电池电芯(12)组成。多个电池电芯(12)在电芯框架(11)中彼此间隔开。电池电芯框架(11)被设置为使得冷却水能够流动。

6、通常，在电池电芯(12)中，容纳内部电极的外部壳体由镀镍铁制成。因此，当用冷却水直接浸入电池电芯(12)时，由于外部壳体的材料特性，它容易受到腐蚀。此外，还有一个问题，即外部壳体是有极性的，而且电绝缘也很脆弱。

7、为了防止传统的直接水冷方法的电池模块(10)中的电池电芯(12)的腐蚀，使用绝缘油或专用冷却水(m)(例如3m的novec)。

8、然而，绝缘油具有容易着火的问题，并且诸如3m的novec的特殊冷却水作为电池电芯的冷却剂是极好的，因为它是非极性的并且具有耐腐蚀性，但是它是昂贵的，由此存在增加电池模块的制造成本的问题。

9、此外，当如传统技术中那样将防锈液涂敷到电池电芯的外部壳体以防止电池电芯的腐蚀时，需要使用无纺布覆盖电池电芯外部壳体的后处理过程来保持防锈液。

10、此外，即使防锈液被涂敷到电池电芯的外部壳体上，由于表面张力，防锈剂也从电池电芯的外部壳体流下，由此存在防锈剂不能均匀地涂敷到外部壳体上的问题。

技术实现思路

1、技术问题

2、本发明旨在提供一种能够通过使用具有比电池电芯壳体的金属离子化倾向更高的牺牲金属来提高电池电芯的耐腐蚀性的直接水冷电池电芯，以及包括该电池电芯的直接水冷电池模块。

3、技术方案

4、根据本发明的一个示例的用于直接水冷的电池电芯，该电池电芯包括：电极组件；壳体，壳体容纳电极组件；牺牲金属部分，牺牲金属部分设置在壳体的外表面上，并且由具有比壳体的金属离子化倾向更高的材料形成；以及电芯片材，电芯片材包括金属层，并且设置成围绕牺牲金属部分和壳体。

5、此外，牺牲金属部分可以包括包选自由铝、镁、锌、铝合金、镁合金和锌合金组成的组中的一种或更多种。

6、此外，牺牲金属部分可以分别设置在壳体的上表面和下表面上，并且可以设置为将上表面和上表面的至少部分区域暴露于外部。

7、此外，牺牲金属部分可以设置为沿着上表面和下表面的周边方向具有环形。

8、此外，牺牲金属部分可以设置为沿着上表面和下表面的周边方向具有c形。

9、此外，电芯片材可以包括：压敏粘合剂层，其被设置在金属层的一个表面上并且粘附到壳体；以及防水层，其被设置在沿与金属层的一个表面相反的方向的另一表面上。

10、此外，金属层可以由具有比壳体的金属离子化倾向更高的材料形成。

11、此外，金属层可以由与牺牲金属部分相同的材料形成。

12、此外，电芯片材可以围绕壳体的外表面，使得电芯片材的一端在沿着壳体的周边方向覆盖电芯片材的另一端的同时交叠。

13、此外，牺牲金属部分可以被激光联接到壳体的外表面。

14、此外，牺牲金属部分可以设置为以带状围绕壳体的部分区域。

15、此外，牺牲金属部分可以沿着壳体的周边在壳体的上表面和下表面之间的中心部分处联接。

16、此外，根据本发明的另一示例的用于直接水冷的电池模块包括：多个直接水冷电池电芯；电芯框架，电芯框架被设置为使得多个电池电芯彼此分开设置，并且允许冷却水在多个电池电芯之间流动；以及冷却水供应部分，冷却水供应部分用于将冷却水供应到电芯框架中。

17、此外，电池模块可以包括防水层，该防水层被设置在电芯框架内部并且设置为分别覆盖壳体的上表面的侧端部和下表面的侧端部。此外，防水层可以包括防水粘合剂或灌封树脂。

18、此外，冷却水供应部分可以被设置为供应未隔热的冷却水。

19、有益效果

20、如上所述，与本发明的至少一个示例相关的直接水冷电池电芯以及包括其的直接水冷电池模块具有以下效果。

21、通过使用具有比电池壳的金属离子化倾向更高的牺牲金属，可以提高电池电芯的耐腐蚀性。此外，电池电芯的热量可以通过使用未隔热的低成本车辆通用冷却水来冷却。

22、此外，可以通过在壳体中设置的金属层来提高电池电芯的耐腐蚀性，并且可以通过防水层来改善电池电芯的耐热性、防水性和绝缘性。

23、此外，由于耐腐蚀材料(例如，防锈剂)包含在压敏粘合剂中，并且金属层通过压敏粘合剂粘附到壳体，所以耐腐蚀材料可以均匀地涂敷到壳体的外表面。

24、此外，由于金属层的交叠界面被密封，因此当电池电芯长时间浸入在高温的冷却水中时，可以防止湿气和氧气通过金属层的交叠界面渗透到壳体中。

技术特征：

1.一种电池电芯，该电池电芯包括：

2.根据权利要求1所述的电池电芯，其中，

3.根据权利要求1所述的电池电芯，其中，

4.根据权利要求3所述的电池电芯，其中，

5.根据权利要求3所述的电池电芯，其中，

6.根据权利要求1所述的电池电芯，其中，所述电芯片材包括：

7.根据权利要求1所述的电池电芯，其中，

8.根据权利要求7所述的电池电芯，其中，

9.根据权利要求1所述的电池电芯，其中，

10.根据权利要求1所述的电池电芯，其中，

11.根据权利要求1所述的电池电芯，其中，

12.根据权利要求11所述的电池电芯，其中，

13.一种电池模块，该电池模块包括：

14.根据权利要求13所述的电池模块，其中，

15.根据权利要求14所述的电池模块，其中，

技术总结
本发明涉及一种电池电芯和包括该电池电芯的电池模块，并且特别涉及一种待直接液体冷却的电池电芯和包含该电池电芯的待直接液体冷却的电池模块。根据本发明，可以使用离子化倾向大于电池壳体的金属的牺牲金属来增强电池电芯的耐腐蚀性，并且可以使用用于车辆的常规冷却水来降低电池电芯的热量。

技术研发人员：郑敏溶,崔范,禁宗润,郑在轩
受保护的技术使用者：株式会社LG新能源
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24