[发明专利]用于冷却锂二次电池的方法和系统

说明书

技术领域

在此公开的本公开涉及一种用于诸如便携式电气/电子设备、混合动力车辆（HEV）以及电动车辆（EV）的设备的二次电池，并且更具体地，涉及一种用于快速地冷却二次电池的方法和系统。

背景技术

最近，诸如移动电话、膝上型计算机以及摄录像机的各种紧凑的和轻质的电气/电子设备被开发和生产。这样的便携式电气/电子设备设有电池模块以用于在没有外部电力供应的情况下工作。这样的电池模块包括至少一个电池，该电池能够在预定的时间段内保持其输出电压水平高于用于操作电气/电子设备的预定值。

由于经济原因通过可充电二次电池组成许多新近的电池模块。特别地，由于高能量密度、高工作电压以及长寿命，锂二次电池作为电源在各种移动设备和电子设备中被广泛使用。

另外，作为电动车辆和混合动力车辆的能量源的锂二次电池正引起相当大的关注，该电动车辆和混合动力车辆是由于使用矿物燃料而导致污染和全球变暖的汽油车辆和柴油车辆的替代。一些锂二次电池在商业上可用于此目的。

因为锂二次电池具有3.6V的工作电压，其是被广泛地用作便携式电子设备的电源的镍镉电池或者镍-氢化物电池的工作电压的三倍，并且每单位重量具有高能量密度，所以锂二次电池的使用快速地增加。

通常，根据电解质的种类，锂二次电池被归类成液体电解质类型和聚合物电解质类型。液体电解质类型锂二次电池被称为锂离子二次电池，并且聚合物电解质类型锂二次电池被称为锂聚合物二次电池。另外，根据外部和内部结构二次电池能够被归类成圆柱型、棱柱型以及袋型。因为袋型二次电池能够具有高的堆叠密度以及相对于长度的窄的宽度并且是轻质的，所以袋型二次电池引起更多注意。

通常，锂二次电池使用含锂氧化物作为正电极活性材料并且使用碳材料作为负电极活性材料。例如，锂二次电池包括电极组件、容纳电极组件的二次电池外壳以及被注入到二次电池外壳中以允许锂离子的移动的电解质。电极组件包括涂覆有正电极活性材料的正电极板、涂覆有负电极活性材料的负电极板、布置在正电极板和负电极板之间以防止电短路同时允许锂离子通过其移动的隔板。通过焊接正电极、隔板以及负电极形成电极组件。

详细地，正电极端子被连接到涂覆有正电极活性材料的正电极板，并且负电极板被连接到涂覆有负电极活性材料的负电极板。正电极板、隔板以及负电极板被一个堆叠在另一个之上并且被缠绕以形成电极组件。

然后，电极组件被稳固地布置在二次电池外壳中，并且电解质被注入到二次电池外壳中。之后，二次电池被密封。

在包括多个可充电单元电池的这样的电池模块中，安全是最重要的因素之一。电池模块的安全问题是由发热、外部冲击、内部组件的劣化、短路等引起的。

即，尽管通过堆叠多个单元能够获得高单元密度，但是当单元被充电和放电时难以散发从单元产生的热。如果热由于不良的散热积累，那么可能出现显著安全问题以及电池的劣化和寿命缩短。特别地，对于电动车辆和混合动力汽车的电源来说有效散热是更重要的，因为这样的电源被快速地充电和放电并且在瞬间高功率操作期间产生大量的热。

换言之，如果热没有被有效地散发同时单元电池被充电和放电，热积累从而劣化单元电池。在一些情况下，可能出现燃烧或者爆炸。因此，冷却系统是必要的。

在现有技术中，散热器被附接到包括被堆叠多次的正电极、隔板以及负电极的二次电池的一侧，以便吸收和散发从二次电池产生的热。然而，到散热器的热传递的速率低，因为热被传递通过多个正电极/隔板/负电极层。因此，没有快速地执行冷却。

发明内容

技术问题

本发明提供一种用于通过将冷却装置布置在锂二次电池的侧面处冷却锂二次电池的方法和系统，以防止由于异常发热而使锂二次电池的温度增加到预设值并且提高锂二次电池的热稳定性。

技术解决方案

本发明的实施例提供一种冷却包括电极端子的锂二次电池的方法，该方法包括：将导热连接器连接到电极端子；并且使冷却剂与连接器接触以冷却电池单元。

在本发明的另一实施例中，提供用于冷却包括电极端子的锂二次电池的系统，该系统包括：导热连接器，该导热连接器被固定到电极端子；和冷却剂管，该冷却剂管被连接到导热连接器并且允许冷却剂流通过。

在一些实施例中，连接器可以包括：本体；固定部，该固定部被形成在本体的一侧上以用于被固定到电极端子；以及连接部，该连接部被形成在本体的另一侧上以用于与冷却剂管连接。

在另一实施例中，连接器可以包括：本体，该本体被构造成被固定到电极端子；和连接部，该连接部被插入在本体中并且被构造成被连接到冷却剂管。