电池组壳体、电池组和使用电池组作为电源的装置的制造方法
【专利说明】电池组壳体、电池组和使用电池组作为电源的装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2014年10月6日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请N0.10-2014-0134147的优先权，其公开通过引用以其整体被并入本文。
技术领域
[0003]本发明涉及一种具有有效冷却结构的电池组壳体。
【背景技术】
[0004]近年来，能够被充电和放电的二次电池已被广泛用作无线移动装置的能源。另外，二次电池作为电动汽车(EV)和混合动力汽车(HEV)的电源已吸引了相当大的关注，电动车辆(EV)和混合动力车辆(HEV)被开发以解决由现有的使用化石燃料的汽油和柴油车辆引起的空气污染等问题。
[0005]小型移动装置对于每个装置使用一个或几个电池单体。另一方面，中型或大型装置诸如车辆，使用包括彼此电连接的多个电池单体的中型或大型电池模块，因为对于中型或大型装置而言高输出和大容量是必要的。
[0006]优选地，中型或大型电池模块被制造以便具有尽可能小的尺寸和重量。由于这个原因，能够以高集成度堆叠并且具有小的重量容量比的棱柱形电池或袋形电池通常被用作中型或大型电池模块的电池单体。特别地，当前许多关注集中在袋形电池上，袋形电池使用铝层压片作为覆盖构件，因为袋形电池重量轻，袋形电池的制造成本低，并且易于修改袋形电池的形状。
[0007]为了使中型或大型电池模块提供预定的装置或装置所需的输出和容量，需要中型或大型电池模块被构造成具有如下结构，其中多个电池单体被彼此串联或并联地电连接，并且电池单体对外力是稳定的。
[0008]另外，组成中型或大型电池模块的电池单体是能够被充电和放电的二次电池。因此，在二次电池的充电和放电期间，从高输出、大容量的二次电池产生大量热量。如果在单元单体的充电和放电期间从中型或大型电池模块的单元单体产生的热量未被从单元单体有效地移除，在单元单体中积聚热量，结果导致单元单体的劣化被加剧。根据情况，单元单体可能着火或爆炸。由于这个原因，作为高输出、大容量电池的用于车辆的电池组，需要冷却系统以用于冷却安装在电池组中的电池单体。
[0009]然而，常规的冷却系统被构造成具有其中贯穿电池组形成信号通道的结构。结果是，电池单体可能不被均匀冷却。而且，电池组被设计使得机械结构和冷却系统彼此分离。因此，在电池组的内部空间较小的情况下，可能难以设计和制造电池组。
[0010]因此，高度需要能够根本解决以上问题的技术。
【发明内容】
[0011]技术问题
[0012]本发明被做出以解决以上问题和尚未解决的其它技术问题。
[0013]本发明的目的是提供一种电池组壳体，其被构造成使得电池组壳体设置有一对冷却剂入口，所述一对冷却剂入口限定分开的冷却剂通道使得两个电池模块组被独立冷却，并且倾斜板设置在电池组壳体和每个电池模块组之间限定的空间中，从而防止在单元模块或电池单体之间的冷却中的不均匀性，并且另外提高电池组壳体的强度。
[0014]技术方案
[0015]根据本发明的一个方面，通过提供如下电池组壳体能够实现以上和其它目的，电池组壳体被构造成接纳电池模块组件，电池模块组件包括顺序堆叠的多个电池模块，每个电池模块具有安装在其中多个电池单体或单元模块，其中，在冷却剂入口和冷却剂出口彼此相反的状态下，冷却剂入口和冷却剂出口分别位于电池组壳体的上部和下部处，使得用于冷却单元模块的冷却剂在与其中单元模块被堆叠的方向垂直的方向上从电池模块的一侧流动到电池模块的相反侧，并且用于引导冷却剂的流动的倾斜板被设置在电池组壳体和电池模块之间。
[0016]如上所述，由于倾斜板被设置在根据本发明的电池组壳体和电池模块之间，所以能够有效地冷却电池单体或单元模块，并且另外能够提高电池组壳体的强度。
[0017]在具体的实施例中，倾斜板可被一体地形成在电池组壳体上。
[0018]电池单体不被特别限制，只要电池单体是能够被充电和放电的二次电池。优选地，电池单体中的每一个可以是镍-金属氢化物二次电池或使用锂离子作为介质的锂二次电池。例如，电池单体中的每一个可以是在有限空间中提供高堆叠率的板形电池单体。板形电池单体是具有小的厚度和相对大的宽度和长度的电池单体，当板形电池单体被堆叠以组成电池模块时可使电池模块的总尺寸最小化。
[0019]镍-金属氢化物二次电池是其中镍被用作正电极、储氢合金被用作负电极并且碱性溶液被用作电解质的二次电池。镍-金属氢化物二次电池具有等于镍镉电池的2倍的每单位体积的能量密度。镍-金属氢化物二次电池可具有比镍镉电池大的容量。另外，镍-金属氢化物二次电池可比镍镉电池更好地经受过放电和过充电，并且可具有比镍镉电池更大的每单位体积的容量。因此，镍-金属氢化物二次电池可被优选地用作电动车辆或混合动力电动车辆的能源。
[0020]对于锂二次电池，例如LiCo02等金属氧化物被用作正电极活性材料，并且碳被作用负电极活性材料。通过将多孔聚合物的分隔物放置在负电极和正电极之间并且将包含锂盐诸如LiPF6的无水电解溶液注入其中来制造锂二次电池。充电期间，锂离子被从正电极活性材料释放，并且被插入到负电极的碳层中。另一方面，放电期间，锂离子被从碳层释放，并且被插入到正电极活性材料中。无水电解溶液被用作介质，通过介质锂离子在负电极和正电极之间移动。由于锂二次电池表现出高能量密度和操作电压以及卓越的保持和服役寿命特性，锂二次电池可被优选地用作各种各样的电子产品、电动车辆或混合动力电动车辆的能源。
[0021]在具体实施例中，电池单体中的每一个可被构造成具有如下结构，其中电极组件被安装在由层压片制成的电池壳体中，层压片包括金属层和树脂层，然后通过热结合来密封电池壳体的外边缘。具体地，电池单体中的每一个可被构造成具有如下结构，其中电极组件被安装在由铝层压片制成的袋形电池壳体中。具有上述构造的电池单体也可被称为袋形电池单体。
[0022]可通过由合成树脂或金属材料制成的高强度单体盖覆盖两个或更多个电池单体以构成单元模块。高强度单体盖可保护表现出低机械强度的电池单体，并且可抑制电池单体的充电和放电期间的重复的膨胀和收缩波动，从而防止电池单体的被密封部分之间的分离。因此，能够制造表现出更高安全性的中型或大型电池模块。
[0023]在具体实施例中，单元模块中的每一个可包括两个或更多个电池单体和一对彼此联接的高强度单体盖，高强度单体盖用于包围除电池单体的电极端子之外的电池单体的外表面。
[0024]同时，冷却剂可以是例如空气。然而，本发明不限于此。
[0025]在具体示例中，电池组壳体可包括一对上壳体和下壳体。例如，上壳体可设置有一对冷却剂入口，冷却剂通过冷却剂入口从电池模块的一侧沿上壳体和倾斜板之间的空间流动到电池模块的相反侧，并且下壳体可设置有冷却剂出口，通过冷却剂入口引入的冷却剂通过冷却剂出口被排出，冷却剂入口与冷却剂出口相反。
[0026]冷却剂入口可包括第一冷却剂入口和第二冷却剂入口，冷却剂通过第一冷却剂入口被引入第一电池模块组中，冷却剂通过第二冷却剂入口被引入第二电池模块组中，并且可沿第一冷却剂入口和第二