[发明专利]高冷却效率的电池模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池模块，其具有高冷却效率，且更具体而言，涉及一种具有冷却系统的电池模块，该冷却系统通过流经多个单元电池之间的冷却剂来冷却多个单元电池，其中，用于使得冷却液在单元电池间流过的流动通道与流动通道的入口端口具有预设角度，由此增加了冷却剂与单元电池表面的接触率，增加了冷却剂流动通道中的湍流产生率，因此，在相同条件下该电池模块具有高冷却效率。

背景技术

使用诸如汽油或柴油等石化燃料的交通工具所造成最大的问题是产生空气污染。作为解决上述问题的一种方法，使用可充电及放电的二次电池作为交通工具动力源的技术已引起相当的重视。因此，已经研发出仅使用电池而运行的电动车辆(EV)以及结合地使用电池和传统发动机的混合动力电动汽车(HEV)。现在许多电动车辆及混合动力电动车已被商业化使用。一种镍氢金属(Ni-MH)二次电池已经被主要用作电动车辆(EV)及混合动力电动车(HEV)的动力来源。然而，近几年来，亦已经尝试使用锂离子二次电池。

对于待被用作电动车辆(EV)和混合动力电动车(HEV)的动力源的这种二次电池，需要高输出及告电容量。基于此原因，多个小型二次电池(单元电池)被彼此串联或并联连接，以构成中型或大型的电池组。

然而，当电池组进行充电及放电时，会从中型或大型电池组产生大量的热。大部分的热是从作为中型或大型电池组的单元电池的二次电池产生的。在电池组的充电及放电期间从单元电池产生的热没有被有效去除时，热会在电池组中累积，其结果是导致单元电池衰退。根据情况，单元电池可能着火或爆炸。因此，需要提供一种冷却系统以防止单元电池的着火或爆炸。

该冷却系统被构造成如下结构：在该结构中，冷却剂被强制经由电池组内部而循环，以从单元电池去除热，即，被构造成接触式冷却结构，其中，使得冷却剂与构成电池组的单元电池的表面接触。主要使用空气作为冷却剂。因此，冷却系统通常被构造成接触式空气冷却结构。

其间，可通过一个在另一个上的方式堆叠以减少死腔大小的棱柱电池或囊袋型电池被用作单元电池。为了易于完成单元电池间的机械联结及电性连接，使用其中设置有一个或多个单元电池的电池匣。其中设置有单元电池的多个电池匣通过一个在另一个上的方式堆叠以构成电池组。

该电池匣可具有各种形状。此外，该电池匣可以被构造成如下结构，其中，单元电池固定至框架构件，同时单元电池的大部分外表面是开放状态的。这样的电池匣的实例揭示于韩国专利申请No.2004-111699，其是以本申请的申请人的名义被提交的。图1示出了揭示于上述申请的电池匣。

首先参考图1，电池匣100包含一对框架构件120及122，其彼此联结。单元电池200及201位于框架构件120及122的电池分隔部130中，同时框架构件120及122彼此互相分离，且在框架构件120及122彼此互相联结后，单元电池200及201牢固地固定于框架构件120及122的电池分隔部130。该单元电池200具电极导线(并未显示)，其经由位于电池匣100上部的汇流条140电性连接至邻接单元电池201的电极导线。如图1所示，单元电池200及201彼此互相串联连接。然而，根据情况，单元电池可彼此互相并联连接。单元电池电性连接至阴极端子150及阳极端子160，其分别自该电池匣100上端的相对侧而突出。

图2是示出了电池模块的立体图，其中，通过将多个电池匣以一个在另一个上的方式堆叠成交替方向的结构而构造该电池模块。

参考图2，多个电池匣101、102、103…沿其厚度方向以一个在另一个上的方式堆叠以构成电池模块300。为了易于完成电池匣端子间的电性连接，第二电池匣102被堆叠于第一电池匣101上，同时第二电池匣102被定向在相反于第一电池匣101方向的方向上。具体而言，第一电池匣101及第二电池匣102被布置成，使得第二电池匣102的阴极端子152及阳极端子162相反于第一电池匣101的阴极端子151及阳极端子161。类似地，第二电池匣102及第三电池匣103被布置成，使得第三电池匣103的阴极端子153及阳极端子163相反于第二电池匣102的阴极端子152及阳极端子162。也就是说，第三电池匣103沿与第一电池匣101相同的方向被布置。