具有新穎結(jié)構(gòu)的電池模塊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電池模塊，其中可充電/可放電電池單元聯(lián)接到模塊殼體，其中電池單元被堆疊在沒有定位電極端子的側(cè)表面方向上，其中模塊殼體具有其至少一側(cè)是敞開的框架結(jié)構(gòu)并且包括用于聯(lián)接電池單元的接納部，其中能夠聯(lián)接到電池單元的散熱支撐構(gòu)件被聯(lián)接到接納部，用于借助于與電池單元的直接或者間接接觸而散發(fā)電池單元的熱。
【專利說明】具有新穎結(jié)構(gòu)的電池模塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有新穎結(jié)構(gòu)的電池模塊，并且更具體地，涉及一種電池模塊，該電池模塊包括被安裝在模塊殼體中的可充電和放電電池單元，其中，在電池單元被堆疊在沒有定位電極端子的橫向方向上的狀態(tài)下，電池單元被安裝在模塊殼體中，該模塊殼體被構(gòu)造成具有框架結(jié)構(gòu)，該框架結(jié)構(gòu)在其一個(gè)或更多個(gè)表面處敞開，該模塊殼體包括接納部，該接納部安裝電池單元；并且，散熱支撐構(gòu)件被安裝在安裝有電池單元的接納部中，散熱支撐構(gòu)件基于與電池單元的直接或者間接接觸而通過熱傳導(dǎo)來散發(fā)來自電池單元的熱。
【背景技術(shù)】
[0002]近來，能夠充電和放電的二次電池已廣泛用作無線移動(dòng)裝置的能量源。另外，作為電動(dòng)車輛(EV)、混合動(dòng)力車輛(HEV)以及插入式混合動(dòng)力車輛(插入式HEV)的動(dòng)力源，二次電池已經(jīng)引起了相當(dāng)大的關(guān)注，已經(jīng)開發(fā)上述這些車輛來解決由現(xiàn)有的使用化石燃料的汽油車和柴油車引起的問題，例如空氣污染。
[0003]小型移動(dòng)裝置為每個(gè)裝置使用一個(gè)或數(shù)個(gè)電池單元。另一方面，因?yàn)橹谢虼笮脱b置諸如車輛需要高輸出和大容量，所以中或大型裝置使用中或大型電池模塊，該中或大型電池模塊具有彼此電連接的多個(gè)電池單元。
[0004]優(yōu)選地，中或大型電池模塊被制造成具有盡可能小的尺寸和重量。因此，能夠以高的集成度進(jìn)行堆疊并且具有小的重量/容量比的棱形電池或袋狀電池，通常被用作中或大型電池模塊的電池單元(單元電池)。特別地，很多興趣目前集中于使用鋁制層壓片作為包覆構(gòu)件(sheathing member)的袋狀 電池，因?yàn)榇鼱铍姵氐闹亓枯p，袋狀電池的制造成本低，并且能夠容易地修改袋狀電池的形狀。
[0005]圖1是典型地示出傳統(tǒng)的代表性袋狀電池的透視圖。參考圖1，袋狀電池10被構(gòu)造成具有下述結(jié)構(gòu):兩個(gè)電極端子11和12分別從電池本體13的上端和下端突出，使得電極端子11和12彼此相反。包覆構(gòu)件14包括上包覆部和下包覆部。即，包覆構(gòu)件14是雙單元構(gòu)件。在電極組件(未示出)安裝在被限定于包覆構(gòu)件14的上包覆部和下包覆部之間的接納部中的狀態(tài)下，相反側(cè)14a和上端14b和下端14c相互結(jié)合，從而制造出袋狀電池100,相反側(cè)14a及上端14b和下端14c是包覆構(gòu)件14的上包覆部和下包覆部的接觸區(qū)域。包覆構(gòu)件14被構(gòu)造為具有由樹脂層/金屬箔層/樹脂層的層壓結(jié)構(gòu)。因此，通過將熱量和壓力施加到包覆構(gòu)件14的上包覆部和下包覆部的相反側(cè)14a及上端14b和下端14c使得其樹脂層彼此焊接，能夠?qū)矘?gòu)件14的上包覆部和下包覆部的相互接觸的相反側(cè)14a及上端14b和下端14c彼此結(jié)合。根據(jù)情況，可以使用結(jié)合劑將包覆構(gòu)件14的上包覆部和下包覆部的相反側(cè)14a及上端14b和下端14c相互結(jié)合。對(duì)于包覆構(gòu)件14的相反側(cè)14a,包覆構(gòu)件14的上包覆部和下包覆部的相同樹脂層彼此直接接觸，從而通過焊接實(shí)現(xiàn)包覆構(gòu)件14的相反側(cè)14a處的均勻密封。另一方面,對(duì)于包覆構(gòu)件14的上端14b和下端14c，電極端子11和12分別從包覆構(gòu)件14的上端14b和下端14c突出。為此，考慮到電極端子11和12的厚度以及電極端子11和12與包覆構(gòu)件14之間的材料差異，在薄膜型密封構(gòu)件16插入在包覆構(gòu)件14與電極端子11和12之間的狀態(tài)下，將包覆構(gòu)件14的上包覆部和下包覆部的上端14b和下端14c彼此熱焊接，從而提高包覆構(gòu)件14的密封性。
[0006]然而，包覆構(gòu)件14的機(jī)械強(qiáng)度低。因此，為了制造具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的電池模塊，電池單元(單元電池)通常被安裝在電池組殼體諸如盒中。然而，其內(nèi)安裝有中或大型電池模塊的裝置或車輛具有有限的安裝空間。因此，在由于使用電池組殼體諸如盒而增加電池模塊尺寸的情況下，空間利用率降低了。另外，由于電池單元的機(jī)械強(qiáng)度低，所以在電池單元的充電和放電期間，電池單元反復(fù)地膨脹和收縮。結(jié)果，包覆構(gòu)件的熱焊接區(qū)域可能容易地彼此分尚。
[0007]同時(shí)，構(gòu)成這樣的中或大型電池模塊的電池單元可以是能夠被充電和放電的二次電池。因此，在這樣的高輸出、大容量的二次電池的充電和放電期間，從電池產(chǎn)生大量的熱。特別地，在電池模塊中廣泛地使用的每個(gè)袋狀電池的層壓片具有被涂覆在其表面上的呈現(xiàn)低導(dǎo)熱性的聚合材料，因此，難以有效地降低電池單元的整體溫度。
[0008]如果沒有有效地從電池模塊移除在電池模塊的充電和放電期間從電池模塊產(chǎn)生的熱，則熱積累在電池模塊中，因此，電池模塊的退化(deterioration)被加速。根據(jù)情形，電池模塊可能著火或者爆炸。為此，用于車輛的電池組，是高輸出、大容量電池，需要冷卻系統(tǒng)以冷卻被安裝在其中的電池單元。
[0009]通常通過以高集成度堆疊 多個(gè)電池單元來制造被安裝在中或大型電池組中的每個(gè)電池模塊。在該情況下，在電池單元被以預(yù)定的間隔布置使得能夠移除在電池單元的充電和放電期間產(chǎn)生的熱的狀態(tài)下堆疊電池單元。例如，在沒有使用附加的構(gòu)件的情況下以預(yù)定的間隔布置電池單元的狀態(tài)下，可以順序地堆疊電池單元。替代地，在電池單元具有低機(jī)械強(qiáng)度的情況下，一個(gè)或更多個(gè)電池單元可以被安裝在盒中，并且多個(gè)盒可以被堆疊以構(gòu)成電池模塊。冷卻劑通道被限定在被堆疊的電池單元之間或者在被堆疊的電池模塊之間，使得被積累在被堆疊的電池單元之間或者在被堆疊的電池模塊之間的熱能夠被有效地移除。
[0010]在此結(jié)構(gòu)中，有必要設(shè)置與多個(gè)電池單元對(duì)應(yīng)的多個(gè)冷卻劑通道，因此，電池模塊的整體尺寸增加。
[0011]另外，考慮到電池模塊的尺寸，當(dāng)多個(gè)電池單元被堆疊時(shí)在冷卻劑通道之間的間隔相對(duì)變窄。結(jié)果，冷卻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)被復(fù)雜化。即，由以比冷卻劑入口窄的間隔布置的冷卻劑通道引起高壓損失，因此難以設(shè)計(jì)冷卻劑入口和冷卻劑出口的形狀和位置。另外，可以進(jìn)一步設(shè)置風(fēng)扇以防止這樣的壓力損失。然而，在該情況下，由于功率消耗、風(fēng)扇噪聲、空間等，可能限制設(shè)計(jì)。
[0012]此外，由于在被用于構(gòu)成冷卻結(jié)構(gòu)的構(gòu)件之間存在的導(dǎo)熱阻抗，不能獲取基于設(shè)計(jì)的冷卻效率。
[0013]因此，存在對(duì)于下述電池模塊的高度需求，該電池模塊能夠被制造成具有簡(jiǎn)單和緊湊的結(jié)構(gòu)，同時(shí)提供高輸出、大容量電力并且呈現(xiàn)優(yōu)異的壽命特性和穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]技術(shù)問題
[0015]因此，已經(jīng)做出本發(fā)明，以解決上述問題和其它尚未解決的技術(shù)問題。[0016]具體地，本發(fā)明的目的是提供一種電池模塊，該電池模塊被構(gòu)造成具有下述結(jié)構(gòu)，即，通過水冷式或者風(fēng)冷式熱傳導(dǎo)來移除來自電池模塊的熱，使得電池模塊的整體溫度被均勻化，同時(shí)抑制電池模塊的整體尺寸的增加，從而電池模塊的溫度偏差減小。
[0017]本發(fā)明的另一目的是提供一種電池模塊，該電池模塊被構(gòu)造成使得在被用于構(gòu)成電池模塊的構(gòu)件之間存在的導(dǎo)熱阻抗被最小化，從而相同結(jié)構(gòu)中的冷卻效率被最大化。
[0018]技術(shù)解決方案
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，通過提供如下電池模塊能夠完成以上和其它目的，該電池模塊包括被安裝在模塊殼體中的可充電和放電電池單元，其中，在電池單元被堆疊在沒有定位電極端子的橫向方向上的狀態(tài)下，電池單元被安裝在模塊殼體中，該模塊殼體被構(gòu)造成具有框架結(jié)構(gòu)，該框架結(jié)構(gòu)在其一個(gè)或更多個(gè)表面處敞開，該模塊殼體包括接納部，該接納部用于安裝電池單元；并且散熱支撐構(gòu)件被安裝在其中安裝有電池單元的接納部中，散熱支撐構(gòu)件基于與電池單元的直接或者間接接觸而通過熱傳導(dǎo)來散發(fā)來自電池單元的熱。
[0020]如先前所描述的，普通電池模塊被構(gòu)造成具有下述結(jié)構(gòu)，即，在電池單元彼此分開預(yù)定的距離以形成冷卻劑通道，使得空氣通過被限定在電池單元之間的空間流動(dòng)(以風(fēng)冷方式)以防止電池單元的過熱的狀態(tài)下，電池單元被堆疊的結(jié)構(gòu)。然而，散熱效果并不令人滿意。 [0021]另一方面，根據(jù)本發(fā)明的電池模塊包括模塊殼體和散熱支撐構(gòu)件，其中的每一個(gè)具有特定的形狀。因此，能夠在沒有在電池單元之間提供的空間，或者在電池單元之間提供非常小的空間的情況下，以比傳統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)高的效率冷卻電池單元堆。結(jié)果，能夠最大化電池模塊的散熱效率，并且以高集成度堆疊電池單元。
[0022]在本發(fā)明中，電池單元中的每一個(gè)電池單元可以具有電極端子，該電極端子被形成在電池單元的一端或者相反的端部處。優(yōu)選地，電池單元中的每一個(gè)電池單元是板狀電池單元。即，電池單元中的每一個(gè)電池單元是下述二次電池，該二次電池具有小的厚度及相對(duì)大的寬度和長(zhǎng)度，使得當(dāng)電池單元被堆疊以構(gòu)成電池模塊時(shí)最小化電池模塊的整體尺寸。
[0023]在二次電池的優(yōu)選示例中，電池單元中的每一個(gè)電池單元可以是下述二次電池單元，該二次電池單元被構(gòu)造成具有下述結(jié)構(gòu)，即，陰極/隔板/陽極結(jié)構(gòu)的電極組件被安裝在由包括樹脂層和金屬層的層壓片形成的電池殼體中，并且陰極端子和陽極端子從電池殼體的相反端部突出。具體地，電極組件可以被安裝在由鋁層壓片形成的袋狀殼體中。具有上述結(jié)構(gòu)的二次電池單元也可以被稱為袋狀電池單元。
[0024]在優(yōu)選示例中，至少一個(gè)板狀電池單元可以被安裝在電池單元?dú)んw中以構(gòu)成單元模塊，并且電池單元?dú)んw可以包括蓋，該蓋具有直接地接觸板狀電池單元的內(nèi)表面以及直接地接觸模塊殼體的散熱支撐構(gòu)件的外表面，該蓋由金屬材料制成。
[0025]優(yōu)選地，單元模塊包括彼此串聯(lián)地連接的兩個(gè)或更多個(gè)電池單元。
[0026]用于蓋的材料沒有被特別地限制，只要蓋由下述材料制成即可，即由呈現(xiàn)高導(dǎo)熱率以吸收從電池單元產(chǎn)生的熱并且將所吸收的熱傳送到散熱支撐構(gòu)件的材料制成。優(yōu)選地，蓋由鋁制成。
[0027]因?yàn)榻饘偕w直接地接觸板狀電池單元中的一個(gè)板狀電池單元的側(cè)面，所以對(duì)于金屬蓋來說能夠快速地和有效地傳導(dǎo)從電池單元產(chǎn)生的熱。因此，能夠在被包括在至少一個(gè)單元模塊中的電池單元之間不提供空間的情況下，以比傳統(tǒng)系統(tǒng)高的效率冷卻電池單元堆。結(jié)果，能夠最大化電池模塊的散熱效率，并且以高集成度堆疊電池單元。
[0028]同時(shí)，盒可以被構(gòu)造成具有在其中間處敞開的框架結(jié)構(gòu)，以固定至少一個(gè)板狀電池單元的外邊緣。蓋可以在其相反端部處設(shè)置有彎曲緊固部，彎曲緊固部向下或者向上彎曲使得被緊固到盒，并且使用組裝緊固方法，蓋的彎曲緊固部和盒可以彼此聯(lián)接。
[0029]例如，通過被形成在蓋的彎曲緊固部處的緊固凸起或者緊固凹槽以及被形成在盒處的緊固凹槽或者緊固凸起，可以實(shí)現(xiàn)使用組裝緊固方法的在蓋的彎曲緊固部和盒之間的聯(lián)接，盒的緊固凹槽或者緊固凸起對(duì)應(yīng)于蓋的彎曲緊固部的緊固凸起或者緊固凹槽。
[0030]組裝緊固方法不需要附加的緊固構(gòu)件。結(jié)果，不需要安裝附加緊固構(gòu)件的附加空間，并且不需要安裝附加緊固構(gòu)件的附加工藝。因此，能夠通過有效的組裝工藝制造具有緊湊結(jié)構(gòu)的電池模塊。
[0031 ] 同時(shí)，每個(gè)電池單元的包覆材料具有低機(jī)械強(qiáng)度。因此，為了制造具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的電池模塊，盒和/或模塊殼體的主體由呈現(xiàn)高機(jī)械強(qiáng)度的電絕緣材料制成。優(yōu)選地，盒和/或模塊殼體的主體可以由塑料材料制成。因此，能夠保護(hù)被安裝在盒中的電池單元免受外部機(jī)械沖擊，并且同時(shí)，將電池單元穩(wěn)定地安裝在電池模塊中。
[0032]優(yōu)選地，電池單元中的每一個(gè)電池單元是板狀電池單元，該板狀電池單元具有被形成在其相反端部處 的電極端子。電池單元可以被堆疊在橫向方向上使得電池單元的電極端子被指向模塊殼體的前部和后部，以構(gòu)成電池單元堆。模塊殼體的主體可以包括側(cè)支撐部，在主體的頂部和相反側(cè)被暴露的狀態(tài)下，該側(cè)支撐部向上延伸以支撐電池單元堆的側(cè)邊緣。
[0033]側(cè)支撐部中的每一個(gè)側(cè)支撐部可以在其外表面處設(shè)置有凹槽，該凹槽豎直地延伸以固定電池單元堆并且緊固另一電池模塊或者裝置。
[0034]可以使用各種方法實(shí)現(xiàn)在模塊殼體的主體和散熱支撐構(gòu)件之間的聯(lián)接。
[0035]例如，通過嵌入注射成型，散熱支撐構(gòu)件可以被安裝在模塊殼體的主體中，使得散熱支撐構(gòu)件的頂部被暴露到電池單元，并且散熱支撐構(gòu)件的底部被暴露到外部。
[0036]在另一示例中，使用組件緊固方法散熱支撐構(gòu)件可以聯(lián)接到模塊殼體的主體。組件緊固方法可以包括在緊固凸起和緊固凹槽之間的聯(lián)接和結(jié)合。然而，本發(fā)明不限于此。
[0037]用于散熱支撐構(gòu)件的材料沒有被特別地限制，只要散熱支撐構(gòu)件能夠吸收從電池單元產(chǎn)生的熱并且將所吸收的熱散發(fā)到外部即可。優(yōu)選地，散熱支撐構(gòu)件由金屬片形成。
[0038]優(yōu)選地，上面的結(jié)構(gòu)包括具有凹凸結(jié)構(gòu)的安裝部，電池單元被安裝在安裝部中。
[0039]在具體示例中，通過如上所述的嵌入注射成型制造的散熱支撐構(gòu)件，可以包括具有凹凸結(jié)構(gòu)的安裝部，電池單元被安裝在安裝部中，并且散熱支撐構(gòu)件具有相反的側(cè)端，該相反的側(cè)端向上彎曲以包圍電池單元堆的下端并且至少部分地包圍電池單元堆的相反的側(cè)表面。另外，向上彎曲的部分可以設(shè)置有絕緣側(cè)支撐部。因此，能夠獲得由金屬提供的機(jī)械強(qiáng)度、高熱傳導(dǎo)率以及傳導(dǎo)性，并且同時(shí)，實(shí)現(xiàn)絕緣構(gòu)件的電絕緣、著色、高柔韌性以及可加工性。
[0040]另外，因?yàn)橥ㄟ^嵌入注射成型制造散熱支撐構(gòu)件，所以不需要將金屬材料緊固到絕緣材料的附加構(gòu)件。結(jié)果，不需要安裝附加構(gòu)件的附加空間，并且不需要安裝附加構(gòu)件的附加工藝。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)電池模塊的有效組裝工藝。
[0041]在優(yōu)選示例中，電池模塊可以進(jìn)一步包括風(fēng)冷式或者水冷式熱交換構(gòu)件，該風(fēng)冷式或者水冷式熱交換構(gòu)件被安裝在散熱支撐構(gòu)件的下端處。結(jié)果，經(jīng)由散熱支撐構(gòu)件通過熱交換構(gòu)件的熱傳導(dǎo)，移除在電池單元的充電和放電期間從電池單元產(chǎn)生的熱。因此，電池模塊呈現(xiàn)更優(yōu)異的冷卻特性。
[0042]根據(jù)情形，導(dǎo)熱介質(zhì)可以被設(shè)置在電池單元與模塊殼體之間接觸界面處或者在相應(yīng)的電池單元之間的空間中。導(dǎo)熱介質(zhì)沒有被特別地限制，只要導(dǎo)熱介質(zhì)由呈現(xiàn)高導(dǎo)熱性的材料形成即可。例如，導(dǎo)熱介質(zhì)可以是從由導(dǎo)熱油脂、導(dǎo)熱環(huán)氧基結(jié)合劑、導(dǎo)熱硅膠墊、導(dǎo)熱粘合帶以及石墨片構(gòu)成的組中選擇的至少一個(gè)。
[0043]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種電池組，該電池組包括被安裝在電池組殼體中的具有上述構(gòu)造的一個(gè)或更多個(gè)電池模塊。
[0044]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種裝置，該裝置包括作為電源的這種電池組。具體地，裝置可以是電動(dòng)車輛、混合電動(dòng)車輛、插入式混合電動(dòng)車輛或者蓄電裝置。
[0045]裝置的結(jié)構(gòu)和制造方法在本發(fā)明所屬的領(lǐng)域中是公知的，并且因此，其詳細(xì)描述將被省略。
【專利附圖】

【附圖說明】 [0046]與附圖相結(jié)合，根據(jù)以下詳細(xì)說明，將更清楚地理解本發(fā)明的以上和其它目的、特征和其它優(yōu)點(diǎn)，其中:
[0047]圖1是示出構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的單元模塊的電池單元的透視圖；
[0048]圖2和圖3是示出彎曲構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的單元模塊的一對(duì)電池單元的工藝的透視圖；
[0049]圖4和圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的電池單元?dú)んw的分解圖；
[0050]圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的電池單元?dú)んw的透視圖；
[0051]圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的散熱支撐構(gòu)件的透視圖；
[0052]圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的電池模塊的透視圖；
[0053]圖9是圖8的局部放大圖；
[0054]圖10是典型地示出熱交換構(gòu)件被安裝在根據(jù)本發(fā)明的電池模塊處的狀態(tài)的側(cè)視圖；以及
[0055]圖11是圖10的局部放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0056]現(xiàn)在，將參考附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。然而，應(yīng)注意的是，所圖示的實(shí)施例不限制本發(fā)明的范圍。
[0057]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)成單元模塊的示例性電池單元的透視圖。
[0058]參考圖1，袋狀電池10被構(gòu)造成具有下述結(jié)構(gòu)，即，兩個(gè)電極端子11和12分別從電池本體13的相反端部突出，使得電極端子11和12彼此相反。
[0059]包覆材料14是具有樹脂層/金屬箔層/樹脂層的層壓結(jié)構(gòu)的層壓片。電極組件(未示出)被安裝在由包覆材料14制成的袋狀殼體中。[0060]圖2和圖3是示出彎曲構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的單元模塊的一對(duì)電池單元的工藝的透視圖。
[0061]參考這些附圖，在兩個(gè)袋狀電池單元10和20在縱向方向上被串聯(lián)地布置使得電池單元10和20的電極端子12和21彼此相鄰的狀態(tài)下，通過焊接電池單元10和20的電極端子12和21彼此聯(lián)接(30)，并且然后電池單元10和20被彎曲使得電池單元10和20彼此重疊。根據(jù)情形，在電池單元10和20被設(shè)置使得電池單元10和20彼此重疊的狀態(tài)下,通過焊接電池單元10和20的電極端子12和21彼此聯(lián)接。
[0062]圖4和圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的電池單元?dú)んw的分解視圖，并且圖6是示出電池單元?dú)んw的透視圖。
[0063]參考這些附圖，電池單元?dú)んw400包括盒300和蓋200。兩個(gè)板狀電池單元10和20被安裝在電池單元?dú)んw400中以構(gòu)成一個(gè)單元模塊100。具體地，電池單元?dú)んw400包括:盒300，在該盒300中，在電池單元10和20的外表面被暴露的狀態(tài)下，兩個(gè)板狀電池單元10和20被安裝；和蓋200，該蓋200被緊固到盒300，使得蓋200包圍除了電池單元10和20的電極端子30和40之外的電池單元10和20。
[0064]盒300被構(gòu)造成具有在其中間處敞開的框架結(jié)構(gòu)320，以固定電池單元10和20的外邊緣。盒300由電絕緣材料諸如塑料制成。
[0065]蓋200是板狀結(jié)構(gòu)，其內(nèi)表面直接地接觸電池單元10，并且其外表面直接地接觸散熱支撐構(gòu)件500。 蓋200由金屬材料制成。
[0066]蓋200在其相反的端部處設(shè)置有彎曲緊固部220，該彎曲緊固部220被向下彎曲使得被緊固到盒300。使用組件緊固方法蓋200的彎曲緊固部220和盒300彼此聯(lián)接。
[0067]通過被形成在盒300處的緊固凹槽321，實(shí)現(xiàn)使用這樣的組件緊固方法的蓋200的緊固部220和盒300之間的聯(lián)接，該緊固凹槽321對(duì)應(yīng)于蓋200的彎曲的緊固部220。
[0068]圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的散熱支撐構(gòu)件的透視圖，圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電池模塊的透視圖，并且圖9是圖8的局部放大圖。
[0069]參考這些附圖，在單元模塊401、402、403、404、405、406以及407被堆疊在橫向方向上的狀態(tài)下，單元模塊401、402、403、404、405、406以及407被安裝在散熱支撐構(gòu)件500的具有凹凸結(jié)構(gòu)510和420的安裝部510中。
[0070]電池模塊700包括側(cè)支撐部540，該側(cè)支撐部540向上延伸以支撐單元模塊401、
402、403、404、405、406以及407的側(cè)邊緣，使得電池模塊700的頂側(cè)和相反側(cè)被暴露。側(cè)支撐部540中的每一個(gè)側(cè)支撐部在其外表面處設(shè)置有凹槽541，該凹槽541豎直地延伸，以固定單元模塊401、402、403、404、405、406以及407并且緊固其它的電池模塊或者裝置。
[0071]散熱支撐構(gòu)件500具有相反的側(cè)端530，該相反的側(cè)端530向上彎曲，以包圍單元模塊401、402、403、404、405、406以及407的下端，并且至少部分地包圍單元模塊401、402、
403、404、405、406以及407的相反側(cè)表面。
[0072]圖10是典型地示出熱交換構(gòu)件被安裝在根據(jù)本發(fā)明的電池模塊處的狀態(tài)的側(cè)視圖，并且圖11是圖10的局部放大圖。
[0073]參考這些附圖，水冷式熱交換構(gòu)件600被安裝在電池模塊700中的散熱支撐構(gòu)件500處，使得經(jīng)由散熱支撐構(gòu)件500通過熱交換構(gòu)件600的熱傳導(dǎo)，能夠移除在電池單元10和20的充電和放電期間從電池單元10和20產(chǎn)生的熱。[0074]具體地，通過熱交換構(gòu)件600的冷卻劑入口 601引入(610)冷卻劑(未示出)。冷卻劑經(jīng)過(630)散熱支撐構(gòu)件500。同時(shí)，冷卻劑吸收(640)來自散熱支撐構(gòu)件500的熱。通過熱交換構(gòu)件600的冷卻劑出口 602排放(620)已經(jīng)吸收熱的冷卻劑。
[0075]根據(jù)情形，導(dǎo)熱介質(zhì)540可以被設(shè)置在散熱支撐構(gòu)件500和單元模塊401、402、
403、404、405、406以及407之間的接觸接口 220處，或者在相應(yīng)的單元模塊401、402、403、404,405,406以及407之間的空間540中。
[0076]盡管為了說明性目的已經(jīng)公開了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)理解，在不偏離如權(quán)利要求中公開的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，能夠進(jìn)行各種變型、添加和替代。
[0077][工業(yè)實(shí)用性] [0078]如從上面的描述顯而易見的，根據(jù)本發(fā)明的電池模塊包括模塊殼體和散熱支撐構(gòu)件，其中的每一個(gè)具有特定的形狀。因此，能夠有效地從電池模塊排放出由電池單元產(chǎn)生的熱，同時(shí)使電池模塊的尺寸的增加最小化。
【權(quán)利要求】
1.一種電池模塊，所述電池模塊包括被安裝在模塊殼體中的可充電和放電電池單元，其中: 在所述電池單元被堆疊在沒有定位電極端子的橫向方向上的狀態(tài)下，所述電池單元被安裝在所述模塊殼體中， 所述模塊殼體被構(gòu)造成具有框架結(jié)構(gòu)，所述框架結(jié)構(gòu)在其一個(gè)或多個(gè)表面處敞開，所述模塊殼體包括用于安裝所述電池單元的接納部；和 散熱支撐構(gòu)件被安裝在其中安裝有所述電池單元的所述接納部中，所述散熱支撐構(gòu)件基于與所述電池單元的直接或者間接接觸而通過熱傳導(dǎo)來散發(fā)來自所述電池單元的熱。
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(gè)是板狀電池單元，所述板狀電池單元具有形成在其一端或者相反兩端部處的電極端子。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池模塊，其中，所述板狀電池單元是袋狀電池單元，所述袋狀電池單元被構(gòu)造成具有下述結(jié)構(gòu)，即:電極組件被安裝在由包括金屬層和樹脂層的層壓片形成的袋狀殼體中。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池模塊，其中: 至少一個(gè)板狀電池單元被安裝在電池單元?dú)んw中以構(gòu)成單元模塊，并且 所述電池單元?dú)んw包括蓋，所述蓋具有直接地接觸所述板狀電池單元的內(nèi)表面以及直接地接觸所述模塊殼體的散熱支撐構(gòu)件的外表面，所述蓋由金屬材料制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池模塊，其中，所述電池單元?dú)んw包括:盒，在所述至少一個(gè)板狀電池單元的一個(gè)表面或者兩個(gè)表面被暴露的狀態(tài)下，所述至少一個(gè)板狀電池單元被安裝在所述盒中；和蓋，所述蓋被緊固到所述盒，使得所述蓋包圍除了所述至少一個(gè)板狀電池單元的電極端子之外的所述至少一個(gè)板狀電池單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電池模塊，其中，所述盒被構(gòu)造成具有在其中間處敞開的框架結(jié)構(gòu)，以固定所述至少一個(gè)板狀電池單元的外邊緣。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電池模塊，其中，所述蓋在其相反兩端處設(shè)置有彎曲緊固部，所述彎曲緊固部向下或者向上彎曲以便被緊固到所述盒，并且使用組裝緊固方法將所述蓋的所述彎曲緊固部和所述盒彼此聯(lián)接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電池模塊，其中，通過形成在所述蓋的所述彎曲緊固部處的緊固凸起或者緊固凹槽以及形成在所述盒處的緊固凹槽或者緊固凸起，實(shí)現(xiàn)了使用所述組裝緊固方法在所述蓋的所述彎曲緊固部和所述盒之間進(jìn)行聯(lián)接，所述盒的所述緊固凹槽或者緊固凸起對(duì)應(yīng)于所述蓋的所述彎曲緊固部的所述緊固凸起或者緊固凹槽。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池模塊，其中，所述單元模塊包括彼此串聯(lián)地連接的兩個(gè)或更多個(gè)電池單元。
10.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(gè)是板狀電池單元，所述板狀電池單元具有形成在其相反兩端處的電極端子， 所述電池單元被堆疊在所述橫向方向上，使得所述電池單元的電極端子指向所述模塊殼體的前部和后部，以構(gòu)成電池單元堆，并且 所述模塊殼體的主體包括側(cè)支撐部，所述側(cè)支撐部向上延伸以在所述主體的頂部和相反兩側(cè)被暴露的狀態(tài)下支撐所述電池單元堆的側(cè)邊緣。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電池模塊，其中，所述側(cè)支撐部中的每一個(gè)在其外表面處設(shè)置有凹槽，所述凹槽豎直地延伸以固定所述電池單元堆并且緊固其它電池模塊或者裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模塊，其中，通過嵌入注射成型，所述散熱支撐構(gòu)件被安裝在所述模塊殼體的主體中，使得所述散熱支撐構(gòu)件的頂部被暴露于所述電池單元，并且所述散熱支撐構(gòu)件的底部被暴露于外部。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模塊，其中，所述散熱支撐構(gòu)件包括具有凹凸結(jié)構(gòu)的安裝部，所述電池單元被安裝在所述安裝部中。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模塊,其中,所述散熱支撐構(gòu)件由金屬片形成。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電池模塊，其中，所述散熱支撐構(gòu)件具有相反側(cè)端，所述相反側(cè)端向上彎曲以包圍所述電池單元堆的下端并且至少部分地包圍所述電池單元堆的相反的側(cè)表面。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模塊，進(jìn)一步包括: 風(fēng)冷式或者水冷式熱交換構(gòu)件，所述風(fēng)冷式或者水冷式熱交換構(gòu)件被安裝在所述散熱支撐構(gòu)件的下端處，其中 經(jīng)由所述散熱支撐構(gòu)件、通過所述熱交換構(gòu)件的熱傳導(dǎo)，移除在所述電池單元的充電和放電期間從所述電池單元產(chǎn)生的熱。
17.—種電池組，所述電池組包括被安裝在電池組殼體中的一個(gè)或更多個(gè)根據(jù)權(quán)利要求I所述的電池模塊。
18.一種裝置，所述裝置包括作為電源的根據(jù)權(quán)利要求17所述的電池組。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其中，所述裝置是電動(dòng)車輛、混合動(dòng)力電動(dòng)車輛、插入式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛或者蓄電裝置。
【文檔編號(hào)】H01M10/6555GK104025370SQ201380003738
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2013年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月26日
【發(fā)明者】李汎炫, 姜達(dá)模, 崔容碩, 李在敏 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Lg化學(xué)