[发明专利]具有间接空气冷却结构的电池模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括间接空气冷却结构的电池模块，并且更加特别地涉及一种如下电池模块，该电池模块包括：能够充电和放电的两个或者更多个堆叠电池单元；和盒夹(cartidge)，该盒夹用于固定各个电池单元以形成电池单元堆叠结构，其中盒夹中的每一个均设置有冷却板，该冷却板具有：作为导热部的一个末端，该一个末端布置在各个电池单元之间；和作为散热部的另一末端，该另一末端从盒夹中的每一个向外突出。

背景技术

近年来，能够充电和放电的二次电池已广泛用作无线移动装置的能量源。另外，作为电动车辆(EV)、混合动力电动车辆(HEV)以及插电式混合动力电动车辆(插电式HEV)的动力源，二次电池已经引起了相当大的关注，已经开发了上述这些车辆来解决现有的使用化石燃料的汽油车和柴油车引起的问题，例如空气污染。

小型移动装置中的每个装置使用一个或数个电池单元。另一方面，因为诸如车辆等的中大型装置需要高输出和大容量，所以这些中大型装置使用具有彼此电连接的多个电池单元的中大型电池模块。

优选地，中大型电池模块制造成具有尽可能小的尺寸和重量。因此，通常使用能够以高的集成度进行堆叠并具有小的重量/容量比的棱形电池或袋状电池来作为该中大型电池模块的电池单元(单元电池)。特别地，较多关注点集中于使用铝制层压片作为包覆构件(sheathing member)的袋状电池，这是因为袋状电池的重量轻，袋状电池的制造成本低，并且容易修改袋状电池的形状。

组成这样的中大型电池模块的电池单元可以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这样的高输出的大容量的二次电池产生大量的热。特别地，在电池模块中广泛使用的每个袋状电池的层压片的表面上涂覆有表现低导热性的高分子材料，因此难以有效地降低电池单元的整体温度。

如果从电池模块没有有效地去除在电池模块的充电和放电期间从电池模块产生的热，则热积累在电池模块中，因此电池模块的劣化加速。根据情形，电池模块可能着火或者爆炸。为此，高输出的大容量电池的电池组需要冷却系统以冷却被安装在其中的电池单元。

通常通过以高集成度堆叠多个电池单元来制造被安装在中大型电池组中的电池模块。在该情况下，堆叠电池单元，其中电池单元以预定的间隔布置，使得在电池单元的充电和放电期间从电池单元产生的热能够被去除。例如，可以顺序堆叠电池单元，其中电池单元以预定的间隔布置，而不使用附加的构件。可替选地，对于具有低机械强度的电池单元，一个或者更多个电池单元可以安装在盒夹中，并且然后可以堆叠多个盒夹以组成电池模块。冷却剂通道被限定在堆叠电池单元之间或者在堆叠电池模块之间，使得在堆叠电池单元之间或者在堆叠电池模块之间积累的热能够被有效地去除。

然而，在该结构中，与多个电池单元相对应的多个冷却剂通道是必须的，因此电池模块的整体尺寸增加。

另外，当堆叠多个电池单元时，进一步包括与冷却结构有关的多个部件，因此电池模块的体积增加。此外，电池模块的制造工艺是复杂的并且，因此，电池模块的制造成本也大大地增加。

发明内容

技术问题

因此，本发明的一个目的是解决上述问题和其它尚未解决的技术问题。

具体地，本发明的目的是提供一种具有紧凑结构的电池模块，该电池模块能够在没有使用大量的构件的情况下有效地去除从电池单元产生的热。

本发明的另一目的是提供一种电池模块，该电池模块表现优异的安全性和制造工艺性，同时提供高输出的大容量功率。

技术解决方案

根据本发明的一个方面，能够通过提供如下电池模块来完成以上和其它的目的，该电池模块包括：能够充电和放电的两个或者更多个堆叠的电池单元；和至少一个冷却板，该至少一个冷却板包括导热部和连接到所述导热部的至少一个散热部，导热部布置在一个或更多个相邻电池单元之间，并且该至少一个散热部延伸超过这些相邻电池单元并且包括一个或更多个弯曲部。

即，根据本发明的电池模块构造成具有下述结构，其中，从电池单元产生的热被传递到被布置在相邻的电池单元之间的导热部，并且延伸超过所述相邻的电池单元的散热部将来自于导热部的热排放到外部以执行冷却。

在传统的电池模块中，经由冷却板将从电池单元产生的热传递到冷却片或者冷却构件，该冷却片或者冷却构件具有被安装在电池模块的外部处的冷却通道，使得冷却片或者冷却构件能够以空气或者水冷却方式执行冷却。