CN107408652B - 具有改进的冷却结构的电池模块 - Google Patents
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Abstract
根据本发明的一个实施例，一种具有改进的冷却结构的电池模块包括：袋式单体层压体，其包括第一袋式单体和邻近于第一袋式单体布置的第二袋式单体；和冷却片，其用于包围第一袋式单体和第二袋式单体中的每一个袋式单体的容纳部的周边。
Description
技术领域
本申请要求在韩国于2015年9月2日提交的韩国专利申请No.10-2015-0124382的优先权，该申请的公开内容通过引用并入本文。
本公开涉及一种电池模块，更具体地，涉及一种通过优化冷却片的形状和安设位置而具有改进的冷却结构的电池模块。
背景技术
随着移动装置的技术发展和对于移动装置的需求的增加，对作为能源使用的电池的需求已经急剧地增加。因此，对于能够满足各种需要的电池进行了大量的研究，并已取得进展。
典型地，电池包括罐型二次电池和袋型二次电池，这些二次电池可以具有小的厚度，并应用于诸如移动电话的产品。
另外，可以根据包括正电极板、负电极板和分隔物的电极组件的结构，对典型的二次电池分类。典型地，电极组件可以包括：果冻卷型(卷绕型)电极组件，其中长薄板型正电极和负电极以分隔物被置入其间的状态被卷绕；堆叠型电极组件，其中切割成预定单位尺寸的多个正电极和负电极以分隔物置入其间的状态被顺序地堆叠；和堆叠/折叠型电极组件，在堆叠/折叠型电极组件中，卷绕其中以预定单元提供的正电极和负电极在分隔物被置入其间的状态下被堆叠的半单体或全单体。
通常，袋型二次电池包括袋外部部件、容纳在袋外部部件中的电极组件、以及电连接到电极组件并从袋外部部件向外抽出的电极引线。
袋外部部件可以形成为用于容纳将在下面描述的电极组件和电极引线的这种尺寸。
电极组件包括正电极板、负电极板和分隔物。在电极组件中，正电极板和负电极板在分隔物置入其间的状态下顺序地堆叠，形成堆叠型或者堆叠/折叠型。
虽然袋型二次电池能够独自地使用，但是存在很多情形，其中使用包括多个电连接的袋型二次电池的电池模块或者包括多个连接的电池模块的电池组以增加容量或者输出。
因为通过连接多个袋型二次电池来实现电池模块或电池组，所以由各自的二次电池产生的热可以汇集，并且由于二次电池的密集结构，所产生的热可能进一步增加。
相应地，在电池模块或者电池组的单元中，一种结构，诸如构造为辐射热的热辐射片，可以被进一步设置在每两个袋型二次电池之间。
然而，由于这种组合结构，电池模块或者电池组的构造可能是复杂的。另外的热传导结构形成在袋型二次电池之间，使得电池模块或者电池组的整体尺寸可能增加。因此，电池模块或者电池组在能量密度方面可能是不利的，而在二次电池领域中，能量密度是非常重要的因素。
发明内容
技术问题
本公开被设计用于解决相关技术的问题，并且因此，本公开涉及增加电池模块的冷却效率，而不会由于安设用于冷却的结构而降低电池模块的能量密度。
本公开的技术目的不限于以上公开；基于以下说明，对于本领域普通技术人员而言，其它目的可以变得清楚。
技术方案
在本公开的一个方面，提供一种具有改进的冷却结构的电池模块。该电池模块包括：袋式单体层压体，其包括第一袋式单体和邻近于第一袋式单体定位的第二袋式单体；和冷却片，其构造为包围第一袋式单体和第二袋式单体中每一个袋式单体的容纳部分的周边。
该电池模块可以进一步包括冷却板，所述冷却板位于袋式单体层压体的一侧，并且构造为接触冷却片。
冷却片可以由铝构成。
冷却片可以与第一袋式单体和第二袋式单体中每一个袋式单体的密封部分接触。
在该电池模块中，第一袋式单体的容纳部分和第二袋式单体的容纳部分可以相互接触。
冷却片可以构造为同时地(all at once)包围相互接触的第一袋式单体和第二袋式单体的容纳部分的周边。
有利的效果
根据本公开，能够提高电池模块的冷却效率，而不会由于安设用于冷却的结构而降低电池模块的能量密度。
附图说明
附图示意本公开的优选实施例，并且与前面的公开一起地，用于提供对本公开的技术特征的进一步理解，因此，本公开不被解释为限于绘图。
图1是根据本公开一实施例的电池模块的透视图。
图2是根据本公开一实施例的电池模块的侧视图。
图3是在应用于根据本公开的一个实施例的电池模块的袋式单体处安设的冷却片的平面图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述本公开的优选实施例。在描述之前，应当理解，在说明书和所附权利要求书中使用的术语不应该被解释为限于一般和字典含义，而是基于允许发明人适当地定义术语以获得最佳解释的原则，基于与本公开的技术方面对应的含义和构思，进行解释。因此，在这里给出的描述只是仅为示意目的的优选实例，并非旨在限制本公开的范围，因此应当理解，在不偏离本公开的范围的情况下，可以对其实现其它等同和修改。
将参考图1到3描述根据本公开一实施例的电池模块。
图1是根据本公开一实施例的电池模块的透视图。图2是根据本公开一实施例的电池模块的侧视图。图3是在应用于根据本公开一实施例的电池模块的袋式单体处安设的冷却片的平面图。
参考图1到3，根据本公开一实施例的电池模块包括至少两个袋式单体10和冷却片20，并且可以进一步包括接触冷却片20的冷却板30。
袋式单体10包括电极组件(未示出)、连接到电极组件的一对电极引线14、以及构造为容纳电极组件且与向外抽出的电极引线14气密密封的袋外壳11。
电极组件包括正电极板、负电极板和分隔物。电极组件可以通过顺序堆叠其间置有分隔物的正电极板和负电极板至少一次来实现。根据实施例，电极组件可以具有各种结构，诸如卷绕型、堆叠型或者堆叠/折叠型。
应用于电极组件的正电极板包括由高导电性金属薄板，例如铝(Al)箔，构成的正电极集电器，和在正电极集电器的一个表面或两个表面上形成的正电极活性材料层。而且，正电极板设置成具有不形成正电极活性材料层的区域，即正电极非涂覆单元。
应用于电极组件的负电极板包括由高导电性金属薄板，例如铜(Cu)箔，构成的负电极集电器，和在负电极集电器的一个表面或两个表面上形成的负电极活性材料层。而且，负电极板设置成具有不形成负电极活性材料层的区域，即负电极非涂覆单元。
分隔物位于正电极板和负电极板之间，并且将正电极板和负电极板相互电绝缘。分隔物可以形成为多孔膜型，使得锂离子可以在正电极板和负电极板之间移动。分隔物可以由例如使用聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或其复合膜的多孔膜构成。
电极引线14是连接到电极组件、从袋外壳11向外抽出且构造为将电极组件与外部构件连接的构件。电极引线14对应于包括连接到正电极板的正电极引线和连接到负电极板的负电极引线的构思。更具体地，正电极引线连接到设置在正电极板上的正电极非涂覆单元，而负电极引线连接到设置在负电极板上的负电极非涂覆单元。
袋外壳11由多层膜型外部部件构成，所述多层膜型外部部件包括金属层和构造为包围金属层的树脂层。袋外壳11可以包括上壳和下壳。
当袋外壳11如上所述包括上壳和下壳时，上壳和下壳中的每一个设置成具有容纳部分12和密封部分13，容纳部分12构造为提供在其中容纳电极组件的空间，而密封部分13对应于容纳部分12的外周区域。
在此情形中，电极组件容纳在上壳和下壳的容纳部分12中，并且由于在相互接触时的热熔合，上壳和下壳的密封部分13被相互结合。因此，袋外壳11被气密密封。电解质可以在密封袋外壳11之前或之后被注入到袋外壳11中。
虽然本公开仅仅示意在每一个袋式单体10中的一对电极引线14沿着彼此相反的方向抽出的情形，但是本公开不限于此。即，清楚地揭示了，袋式单体10可以通过在必要时沿着相同方向抽出一对电极引线14而实现。
另外，虽然未示出，但是可以进一步使用置入密封部分12的内侧表面和电极引线14之间的粘结膜(未示出)，使得从袋外壳11向外抽出的电极引线14可以易于附着到密封部分12的内侧表面。
冷却片20可以由高导热性的金属材料例如铝(Al)构成。
冷却片20与袋式单体10接触，并且布置成包围袋式单体10的容纳部分12的周边，从而可以有效地散发袋式单体10产生的热。
为了改进散热效果，冷却片20可以不仅与容纳部分12接触，而且还与密封部分13接触。当冷却片20如上所述与袋式单体10的容纳部分1和密封部分13这两者接触时，在使用电池模块的过程期间，由电极组件和电极引线14产生的热可以被有效地辐射。
在使用电池模块的过程中，所产生的热集中在袋式单体10的电极引线14上。当冷却片20与密封部分13接触时，已经集中在通过密封部分13抽出的电极引线14上的热可以被有效分配，以提高冷却效率。
当冷却片20被应用于包括至少两个袋式单体10的单体层压体时，冷却片20可以定尺寸和成形为同时地包围彼此相邻的第一袋式单体和第二袋式单体的容纳部分12的周边。
当冷却片20中的一个同时地包围彼此相邻的该两个袋式单体10的容纳部分12的周边时，就过程效率和冷却效率这两方面而言，电池模块是有利的。
冷却片20可以不仅与彼此相邻的两个袋式单体10中每一个袋式单体的容纳部分12接触，而且还与该两个袋式单体10中每一个袋式单体的密封部分13接触。在此情形中，如以上解释地，已经集中在相互接触的两个袋式单体10中每一个袋式单体的电极极板14上的热可以被有效分配，以进一步提高冷却效率。
虽然本公开仅仅示意其中袋式单体层压体包括三个袋式单体10和两个冷却片20的实例，但是本公开不限于此。
即，不是像绘图中示意的那样，而是清楚地揭示了，袋式单体层压体可以包括两个、四个或更多的袋式单体10，并且因此可以将一个、三个或者更多的冷却片20应用于袋式单体层压体。
冷却板30位于袋式单体10的宽度方向的一侧和/或两侧上。这里，袋式单体10的宽度方向指的是与电极引线14的抽出方向垂直的方向，即，基于图3的上/下方向的方向。冷却板30与安设在袋式单体层压体中的冷却片20接触，并且辐射通过冷却片20传递的热。
就冷却板30的功能而言，如同冷却片20，冷却板30可以由高导热性的金属材料例如铝(Al)材料构成。
虽然已经参考本公开的示例性实施例特别地示出和描述了本公开，但是本领域普通技术人员将会理解，在不偏离如由以下权利要求限定的本公开的范围的情况下，能够对此作出各种改变和修改。
Claims (4)
1.一种电池模块，包括：
袋式单体层压体，所述袋式单体层压体包括第一袋式单体和邻近于所述第一袋式单体定位的第二袋式单体，所述第一袋式单体和所述第二袋式单体中的每一个包括电极组件、连接到所述电极组件的一对电极引线、以及构造为容纳所述电极组件且与向外抽出的所述电极引线气密密封的袋外壳，所述袋外壳包括上壳和下壳，所述上壳和所述下壳中的每一个设置成具有容纳部分和密封部分，所述容纳部分被构造为提供在其中容纳电极组件的空间，而所述密封部分对应于所述容纳部分的外周区域，其中，所述第一袋式单体的容纳部分和所述第二袋式单体的容纳部分相互接触；和
冷却片，所述冷却片被构造为沿着所述密封部分同时包围相互接触的所述第一袋式单体和所述第二袋式单体的所述容纳部分的外周边。
2.根据权利要求1所述的电池模块，进一步包括冷却板，所述冷却板位于所述袋式单体层压体的一侧，并且被构造为接触所述冷却片。
3.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述冷却片由铝材料构成。
4.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述冷却片与所述第一袋式单体和所述第二袋式单体中的每一个的所述密封部分接触。
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