[发明专利]具有冷却装置的电池模块和包含电池模块的中型或大型电池组

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括多个顺序堆叠的板形电池单元和两个或更多散热构件的电池模块，且更具体而言，涉及被构造成具有如下结构的电池模块，其中第一散热构件延伸使得第一散热构件的一侧至少部分地覆盖电池模块的一个最外侧的电池单元(a)、且使得第一散热构件的另一侧插入在内部电池单元之间；且第二散热构件延伸使得第二散热构件的一侧至少部分地覆盖最外侧的电池单元(a)而第二散热构件不与第一散热构件重叠、且第二散热构件的另一侧插入在内部电池单元之间。

背景技术

目前，可充电和放电的电池已广泛用作无线移动装置的能量源。此外，二次电池也已受到广泛重视而作为用于电动车辆(EV)、混合动力电动车辆(HEV)和插电式混合动力电动车辆(Plug-in HEV)的电源，所述电池被开发以用于解决例如由于使用化石燃料的现有的汽油车辆和柴油车辆导致的空气污染的问题。

小型的移动装置使用一个或多个电池单元用于每个装置。另一方面，诸如车辆的中型或大型装置使用具有相互电连接的多个电池单元的中型或大型电池模块，因为对于中型或大型装置需要高功率和大容量。

优选地，中型或大型电池模块制造为如果可能则具有小的尺寸和重量。为此原因，能够以高集成度堆叠且具有小重量容量比的方形电池或袋形电池用作中型或大型电池模块的电池单元(单元电池)。特别地，目前明显地关注于袋形电池，所述袋形电池使用铝层压片作为鞘构件，因为袋形电池的重量小，所以袋形电池的制造成本低，且容易修改袋形电池的形状。

构成中型或大型电池模块的电池单元是可充电和放电的二次电池。因此，在电池的充电和放电期间从高功率大容量的二次电池生成大量的热。如果在电池模块的充电和放电期间从电池模块生成的热未有效地移除，则热在电池模块中聚积，其结果是加速了电池模块的劣化。根据情形，电池模块可能着火或爆炸。为此原因，在用于车辆的作为高功率大容量电池的电池组中需要冷却系统，以冷却安装在电池组内的电池单元。

通常，安装在中型或大型电池组内的电池模块通过将多个电池单元以高集成度堆叠来制造。电池单元被堆叠为使得相邻的电池单元以预定距离相互间隔开，以移除在电池单元的充电和放电期间生成的热。例如，电池组可以顺序堆叠，使得相邻的电池单元以预定距离相互间隔开，而不使用另外的构件。另一方面，当电池单元具有低机械强度时，一个或多个电池单元可以安装在盒(cartridge)内，且在每个盒内都安装有电池单元的多个盒可以堆叠以构成电池模块。冷却剂通道可以限定在堆叠的电池单元之间或堆叠的电池模块之间，以有效地移除在电池单元之间或电池模块之间聚积的热量。

然而，在这样的结构中，需要提供对应于多个电池单元的多个冷却剂通道，结果，电池模块的总尺寸增加。

同样，当考虑到电池模块的尺寸时，堆叠的电池单元越多，则冷却剂通道的每个的宽度越窄。其结果是，会使设计冷却结构复杂化。即，具有比冷却剂的入口更窄的宽度的冷却剂通道导致高的压力损失，其结果是，很难设计冷却剂入口和出口的形状和位置。也可以进一步安装风扇，以防止这样的压力损失。其结果是，存在例如在功率消耗、风扇噪声和空间方面的设计限制。

此外，位于电池单元堆中间处的电池单元不能被满意地冷却，且会比最外侧的电池单元更迅速地劣化。这样的电池单元的不均匀劣化会降低电池模块的使用寿命，这在安全性方面是不利的。

因此，强烈需要以简单和紧凑结构制造的且具有良好的使用寿命和安全特征的、提供高功率、大容量电力的电池模块。

发明内容

技术问题

因此，完成了本发明以解决以上问题和其他尚待解决的技术问题。

本发明的目的是提供被构造为具有如下结构的电池模块，其中多个顺序堆叠的电池单元被可弯曲的散热构件覆盖使得通过传导实现散热，因此均匀地维持电池模块的总温度且降低温度偏差。

本发明的另一个目的是提供中型或大型电池组，所述电池组具有简单的结构，其中使用具有以上所述的构造的多个电池模块对冷却剂通道作出各种不同的调整。

技术解决方案

根据本发明的一个方面，以上的和其他的目的可以通过提供包括多个顺序堆叠的板形电池单元和两个或更多散热构件的电池模块来实现，其中第一散热构件延伸：使得第一散热构件的一侧至少部分地覆盖电池模块的一个最外侧的电池单元、且使得第一散热构件的另一侧插入在内部电池单元之间；而第二散热构件延伸：使得第二散热构件的一侧至少部分地覆盖最外侧的电池单元而第二散热构件不与第一散热构件重叠、且第二散热构件的另一侧插入在内部电池单元之间。