CN110199407A - 包括吸收层和绝缘膜的电池外壳 - Google Patents
包括吸收层和绝缘膜的电池外壳 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110199407A CN110199407A CN201880007690.XA CN201880007690A CN110199407A CN 110199407 A CN110199407 A CN 110199407A CN 201880007690 A CN201880007690 A CN 201880007690A CN 110199407 A CN110199407 A CN 110199407A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- insulating film
- absorbed layer
- battery
- battery case
- stiffener
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
- H01M50/24—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries from their environment, e.g. from corrosion
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/4207—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells for several batteries or cells simultaneously or sequentially
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
- H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/61—Types of temperature control
- H01M10/613—Cooling or keeping cold
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
- H01M10/625—Vehicles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
- H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
- H01M10/6557—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange arranged between the cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
- H01M10/6567—Liquids
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2220/00—Batteries for particular applications
- H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Abstract
本发明涉及一种电池外壳。为了在发生制冷剂泄漏时提高操作安全性,该外壳包括设置在其底部上的吸收层和覆盖吸收层的一部分的绝缘膜。
Description
技术领域
本发明涉及具有底部的用于容纳电池单元和冷却电池单元的冷却装置的至少一部分的电池外壳。更具体地,本发明涉及具有该电池外壳的电池模块和包括该电池模块的车辆。
背景技术
可再充电电池与仅执行从化学能到电能的不可逆转换的一次电池不同在于,它能重复执行充电和放电。低容量可再充电电池用作诸如便携式电话、膝上型计算机和便携式摄像机的小型电子设备的电源,高容量可再充电电池用作车辆的电源。
通常,可再充电电池可以包括电极组件、用于在其中容纳电极组件的壳体以及电连接到电极组件的电极端子,电极组件包括正电极、负电极和插置在正电极与负电极之间的隔板。电解质溶液被注入到壳体中,以通过正电极、负电极和电解质溶液的电化学反应而使电池能够充电和放电。取决于壳体的目的和用途,壳体可以是圆柱形或矩形的。
可再充电电池可以用作由串联和/或并联连接的多个单位单元形成的电池模块,从而驱动需要高能量密度的混合动力车辆的马达。也就是,电池模块通过将多个单位电池单元的电极端子彼此连接而形成,以便实现符合所需电量且具有用于驱动例如电动车辆的高功率的可再充电电池。
电池模块可以以块或模块方式设计。在块设计中,每个单位电池单元联接到公共集电结构和公共电池管理系统,并设置在外壳内。在模块化设计中,多个单位电池单元彼此连接以形成子模块,并且多个子模块彼此连接以形成电池模块。电池管理功能可以至少部分地实现为模块级或子模块级,从而提高兼容性。为了形成电池系统,一个或更多个电池模块可以配备有热管理系统以机械集成且电集成,从而与一个或更多个耗电装置通信。
对于电池系统的热控制,要求热管理系统使至少一个电池模块能够通过有效地释放、排出和/或消散从电池模块的可再充电电池产生的热而安全地使用。当电池中产生的热没有被充分地释放、排出和/或消散时,电池单元之间发生温度偏差,使得一个或更多个电池模块可能不产生期望的电量。此外,当可再充电电池的内部温度升高时,可能导致异常的内部反应,从而使可再充电电池的充电/放电性能劣化并缩短可再充电电池的循环寿命。因此,需要用于有效地释放、排出和/或消散电池中产生的热的冷却装置。冷却装置通常使用水和乙二醇的混合物作为冷却剂。当冷却装置中发生泄漏时,冷却剂可以流出冷却装置并且可以流入到电池外壳中。结果,存在施加有电压的电池部件的导电部分通过冷却剂短路的风险。特别是,在具有400V电压的电池的情况下,电池的导电部分可由于其中产生导电盐的冷却剂的水解而短路。
发明内容
技术问题
本发明致力于提供能克服或减少传统技术的至少一些缺点并能在泄漏的情况下确保电池系统的操作安全性的电池外壳。
技术方案
根据本发明,传统技术的一个或更多个缺点能被克服或减少。具体地,电池外壳包括设置在电池外壳内的底部上的吸收层和设置在吸收层上的绝缘膜,绝缘膜部分地固定到吸收层,而绝缘膜和吸收层之间的两个固定部分间的区域提供流体通道。此外,前述可再充电电池的电池外壳是根据本发明的电池外壳。根据本发明的另一方面,前述车辆的可再充电电池是根据本发明的可再充电电池。
本发明的额外方面将由被阐述以示出各种各样示例性实施方式的从属权利要求、附图和/或详细描述变得明显。这些各种各样的示例性实施方式可以在各种配置中组合。
根据本发明的第一示例性实施方式,绝缘膜可以包括朝向吸收层敞开的凹槽。凹槽形成冷却剂可流过的通道或通路。由于凹槽具有朝向吸收层的敞开结构,冷却剂有效地转移到整个吸收层并遍及吸收层分配,从而可以在整个吸收层供应冷却剂。结果,冷却剂有效地转移离开电池的导电部。
冷却装置(例如冷却管)的至少一部分可以延伸穿过电池外壳。作为选择地或另外地,冷却装置的热交换构件可以设置在电池外壳中,并且冷却剂路径可以延伸穿过热交换构件。
具体地,在可再充电电池的操作期间,底部可以作为底板等提供在最下表面上,该最下表面是电池外壳的内部底表面。吸收层可以沿重力方向提供在底部上,绝缘膜可以提供在吸收层上。吸收层可以与底部直接接触,并且绝缘膜可以与吸收层直接接触。底部可以设置为面对电池外壳的能通过盖密封的开口。
因此,凹槽可以朝下指向。
绝缘膜的与凹槽的纵长方向垂直的剖面具有Z字形形状。具有Z字形剖面的凹槽可以例如通过折叠或加热并模制绝缘膜以低成本容易地形成。而且,Z字形剖面还可以提供远离吸收层的敞开凹槽。因为这样的凹槽面向上,所以从冷却装置泄漏的冷却剂可以被容易地接收,并且冷却剂可以被引导到吸收层以远离导电部。例如,导电部可以是电池单元的端子和/或外壳。
绝缘膜可以是由热塑性材料制成的构件或箔。绝缘膜可以在安装到底部和吸收层之前预先形成。作为选择地或另外地,绝缘膜可以通过深拉(deep-drawing)技术形成在吸收层上。绝缘膜的形成可以减少成本以及绝缘膜所需的安装空间,并且还可以以优异的适应性将吸收层与电池的导电部分离。
电池外壳可以包括设置在底部上以提高电池外壳的机械稳定性的加强构件。当使用具有该电池外壳的电池时,加强构件可以在与重力方向相反的方向上从底部突出。加强构件可以是沿其纵长方向延伸的加强肋。电池的导电部,例如,电池单元的外壳可以设置在加强构件上。因此,加强构件可以将电池单元保持在离吸收层一定距离处,并且绝缘膜进一步与其分离以使吸收层与电池单元电绝缘。
加强构件可以形成为具有连续开口。加强构件可以沿其纵长方向至少部分地形成,并且连续开口可以垂直于加强构件的纵长方向延伸。冷却剂可以穿过连续开口流经加强构件,从而从加强构件的一侧容易地流到加强构件的另一侧而不增加接近电池的导电部时接触的风险。因此,连续开口进一步降低冷却剂接触电池的导电部的风险。
连续开口可以与至少一个凹槽连通,使得冷却剂能在两个方向上在所述至少一个凹槽和连续开口之间容易地流动,从而更好地分配泄漏的冷却剂。
绝缘膜可以覆盖加强构件而不阻塞连续开口,因而连续流动的流动通道延伸到所述至少一个凹槽和连续开口,使得泄漏的冷却剂从加强构件的一侧容易地流到其另一侧,从而有效地分散冷却剂。
畅通空间(clear space)可以形成在连续开口和吸收层之间。结果,泄漏的冷却剂能在两个方向上从连续开口容易地流到吸收层。
电池外壳可以包括至少两个加强构件,吸收层设置在两个加强构件之间。例如,当使用具有该电池外壳的电池时,两个加强构件可以在与重力方向相反的方向上从其下部突出。例如,每个加强构件可以是沿其纵长方向线形地形成的加强肋。加强构件可以彼此平行延伸或者以0至90度的角度延伸。因此,底部可以包括形成用于接收泄漏通过加强构件的冷却剂的储存部或凹陷。此储存部或凹陷可以使泄漏的冷却剂由于重力而积聚,并且可以被容易被吸收。
电池外壳可以包括至少两个绝缘膜,绝缘膜中的第一绝缘膜覆盖加强构件中的第一加强构件,第二绝缘膜覆盖加强构件中的第二加强构件,并且该部分由绝缘膜暴露。具体地,电池外壳可以包括多个绝缘膜和多个吸收层,每个绝缘膜覆盖分离的吸收层的区域。例如,绝缘膜可以设置为彼此分离,并且每个绝缘膜覆盖加强构件中的一个。暴露区域可以设置在加强构件之间,并且可以设置在离加强构件一定距离处。结果,泄漏的冷却剂从加强构件和电池的能接触加强构件的部分被引导朝向吸收层以被分配和吸收。或者,绝缘膜可以形成为具有连续开口的单个构件,使得冷却剂通过连续开口流到吸收层中。
底部可以具有波浪状的不均匀形状,并且腔体可以提供在吸收层和底部之间。底部可以接触腔体之间的吸收层。当用于吸收冷却剂的吸收层达到最大容量时,过量的冷却剂可以被包含在腔体中。另外地或作为选择地,过量的冷却剂可以供应在吸收层和绝缘体膜之间,诸如包含在设置于面对吸收层的凹槽和/或未填充的加强构件之间的储存部或凹陷中的冷却剂。另外地或作为选择地,当吸收层膨胀时,吸收层的上部空间和绝缘膜的上部空间可以用于吸收冷却剂。
畅通空间可以在底部的边缘处形成在电池外壳的侧壁和吸收层之间。畅通空间可以用绝缘膜覆盖。其侧表面可以从底部突出。畅通空间可以形成与至少一个吸收层或多个吸收层相邻的连续或不连续的通路。绝缘膜可以至少部分地或完全地覆盖侧表面的畅通空间。
吸收层可以由吸收冷却剂的超吸收性聚合物形成。超吸收性树脂的示例性材料可以是聚-丙烯酸钠盐(poly-arcylic acid sodium salt)。另外的示例性材料是聚丙烯酰胺共聚物、乙烯马来酸酐共聚物、交联羧甲基纤维素、聚乙烯醇共聚物、交联聚氧化乙烯、以及聚丙烯腈的淀粉接枝共聚物。绝缘膜可以由能够隔绝电池内部产生的400V或更高的电压的电绝缘体形成。
电池外壳可以是可包括一个或更多个电池单元的电池模块的外壳,或者是可包括一个或更多个电池模块的电池系统的外壳。当电池外壳是电池系统的外壳时,电池模块的外壳可以是根据本发明的外壳。
现在将参照示例性实施方式和附图描述本发明。示例性实施方式的各种特征可以以如上所述的各种方式组合。
有益效果
根据本发明,即使在泄漏的情况下,也可以确保电池系统的操作安全性。
附图说明
本发明的特征将由以下参照附图对各种各样的实施方式的详细描述对本领域技术人员变得明显。
图1示出了根据一示例性实施方式的电池单元的透视图。
图2示出了根据一示例性实施方式的电池单元的剖视图。
图3示出了根据一示例性实施方式的电池模块的透视图。
图4示出了用于根据一示例性实施方式的电池外壳的底部的示意性俯视图。
图5示出了用于根据一示例性实施方式的电池外壳的底部的示意性剖视图。
图6示出了用于根据一示例性实施方式的电池外壳的底部的示意性放大剖视图。
图7示出了用于根据一示例性实施方式的电池外壳的底部的示意性剖视图。
具体实施方式
在下文中将参照附图更全面地描述本发明,附图中显示了本发明的示例性实施方式。本发明的以上及另外的目的、特征和优点将由以下结合附图的详细描述更加明显。为了清楚地描述本发明,与描述不相关的部分被省略,并且在整个说明书中同样的标号指同样或相似的构成元件。当在本说明书中使用时,术语“和/或”包括一个或更多个相关所列举项目的任何及所有组合。在描述本发明的一示例性实施方式时使用“能/可以”是指“本发明的至少一种示例性实施方式”。尽管本说明书描述了各种各样的示例性实施方式,但是通过修改本发明来实践本发明对本领域技术人员将明显。所有这样的修改被认为在权利要求的范围内。
将理解,当一膜、区域或元件被称为“在”另一膜、区域或元件“上方”或“上”时,它可以直接在所述另一膜、区域或元件上,或者也可以存在居间膜、区域或元件。
图1示出了根据一示例性实施方式的电池单元的透视图,图2示出了沿图1的线IV-IV截取的剖视图。
参照图1和图2,根据本示例性实施方式,电池单元80包括电极组件10以及用于容纳电极组件10和电解质溶液的壳体26。电池单元80还可以包括用于密封壳体26的开口的盖组件30。电池单元80被例示为棱柱形锂离子可再充电电池,但本发明不限于此。
电极组件10可以形成为果冻卷型电极组件,其中正电极11和负电极12被螺旋卷绕且其间插置隔板13。正电极11和负电极12的每个可以包括由薄金箔制成的集流体的其上涂覆活性材料的涂覆区域、以及集流体上未涂覆活性材料的正电极未涂覆部11a和负电极未涂覆部12a。正电极11的涂覆区域可以例如通过在由诸如铝的金属箔制成的基板上涂覆诸如过渡金属氧化物的活性材料而制成。负电极12的涂覆区域可以通过在由诸如铜或镍的金属箔制成的基板上涂覆诸如碳或石墨的活性材料而制成。
正电极未涂覆部11a可以设置在正电极11的纵长方向的一端处,负电极未涂覆部12a可以设置在负电极12的纵长方向的一端处。正电极未涂覆部11a和负电极未涂覆部12a可以设置在每个涂覆区域的相对的侧部。隔板13可以包括能在交替地设置正电极11、负电极12和隔板13之后被螺旋卷绕的多个隔板。电极组件10具有包括其中重复地堆叠正电极11、隔板13和负电极12的多个片的结构,但本发明不限于此。
电极组件10可以与电解质溶液一起容纳在壳体26中。电解质溶液可以通过使用诸如LiPF6或LiBF4的锂盐和诸如EC、PC、DEC、EMC或EMC的有机溶剂来准备。电解质溶液可以处于液态、固态或凝胶态。壳体26可以被制成具有基本上长方体形状,并且开口可以位于其一个表面上。作为示例,壳体26可以由诸如铝的金属制成。
壳体26包括形成用于在其中容纳电极组件10的空间的基本上矩形的底表面27、以及垂直地连接到底表面27的端部的作为第一侧壁的一对宽侧表面18和19及作为第二侧壁的一对窄侧表面。第一侧壁18和19可以设置为彼此面对,第二侧壁可以设置为彼此面对以连接到第一侧壁18和19。底表面27与第一侧壁18和19彼此连接的边缘的长度可以比底表面27与第二侧壁彼此连接的边缘的长度长。优选地,彼此相邻的第一侧壁和第二侧壁以约90度的角度连接。
盖组件30包括:盖板31,接合到壳体26以覆盖壳体26的开口;以及正极端子21(第一端子)和负极端子22(第二端子),从盖板31向外突出以分别电连接到正电极11和负电极12。盖板31可以具有在一个方向上延伸以联接到壳体26的开口的板形状。盖板31可以包括与盖组件30的内部连通的入口32和排气孔34。入口32可以被配置为注入电解质溶液,并且密封盖38可以安装在入口32上或入口32中。而且,包括凹口39a的可由于预定压力而打开的排气构件39可以安装到排气孔34或安装在排气孔34中。这里,预定压力可以是具有预定压力值的过度压力。例如,排气构件39可以是配置为在预定压力下打开的过压阀。或者,排气构件39可以是例如被配置使得凹口39a在预定压力下破裂的密封构件。
正极端子21和负极端子22可以安装为在盖板31上方突出。正极端子21可以通过集流接片41电连接到正电极11,负极端子22可以通过集流接片42电连接到负电极12。端子连接构件25可以安装在正极端子21和集流接片41之间,以电连接正极端子21和集流接片41。端子连接构件25可以插入到形成在正极端子21中的孔中,使得其下部可以焊接到集流接片41。
垫圈59可以安装在端子连接构件25和盖板31之间用于密封。而且,垫圈59可以插入到端子连接构件25延伸穿过的孔中。此外,端子连接构件25的下部可插入其中的下绝缘构件43可以安装在盖板31的下部上。用于电连接正极端子21和盖板31的连接板58可以安装在正极端子21和盖板31之间。端子连接构件25可以插入到连接板58中。因此,盖板31和壳体26可以带正电。
端子连接构件25可以安装在负极端子22和集流接片42之间,以电连接负极端子22和集流接片42。端子连接构件25可以插入到形成在负极端子22中的孔中,使得端子连接构件25的上部和下部可分别焊接到负极端子22和集流接片42。与垫圈59类似的密封垫圈插入到端子连接构件25延伸穿过的孔中,以安装在负极端子22和盖板31之间。此外,下绝缘构件45可以安装在下部盖板31处,以使负极端子22和集流接片42与盖板31绝缘。
上绝缘构件54可以安装在负极端子22和盖板31之间用于其间的电绝缘。端子连接构件25可以插入到形成在上绝缘构件54中的孔中。盖组件30可以包括短路孔37和安装在短路孔37中以使正电极11和负电极12短路的短路构件56。短路构件56可以设置在上绝缘构件54和盖板31之间,并且上绝缘构件54可以具有形成在与短路构件56对应的位置处的切口。短路构件56可以重叠通过切口暴露的负极端子22,并且它们可以分开设置。
短路构件56可以设置在负极端子22和排气孔34之间,或者可以比排气孔34更靠近负极端子22设置。短路构件56可以包括朝向电极组件10弯曲的凸起的弯曲部以及形成在弯曲部外侧并固定到盖板31的边缘部。当电池单元80的内部压力升高时,短路构件56可以变形从而短路。也就是,当由于电池单元80中的不希望的反应而产生气体时,电池单元80的内部压力会升高。当电池单元80的内部压力上升超过预定水平时,短路构件56的弯曲部在相反方向上凹入地变形,在接触负极端子22的同时引起短路。
参照图3,根据一示例性实施方式,电池模块100包括在一个方向上排列的多个电池单元80以及与电池单元80的底表面相邻设置的热交换构件110。一对端板180提供在电池单元80外部以面对电池单元80的宽表面,连接板190被配置为连接到该对端板180以将电池单元80与端板180固定在一起。位于电池模块100的相对的侧部上的紧固部18a通过螺栓40固定到底板210。底板210是电池外壳200的一部分。
这里,每个电池单元80是棱柱形(或矩形)单元,并且电池模块100通过将单元一起堆叠在其宽表面的顶部上而制成。此外,每个电池单元80包括配置为在其中容纳电极组件和电解质的电池壳体26。电池壳体26由盖组件30闭合和密封。盖组件30包括具有不同极性的正极端子21和负极端子22、以及排气孔34。作为每个电池单元80的安全装置的排气孔34用作将电池单元80中产生的气体排出到外部的通道。排气构件39安装在排气孔34中。彼此相邻的电池单元80的正极端子21和负极端子22可以通过汇流条15电连接,并且汇流条15可以通过诸如螺母16等的紧固装置固定。因此,电池模块100可以通过将电池单元80电连接成组而用作电源装置。
通常,电池单元80在充电/放电期间产生大量的热。产生的热积聚在电池单元80中,加速电池单元80的劣化。因此,电池模块100还包括与电池单元80的底表面相邻设置以冷却电池单元80的热交换构件110。由诸如橡胶的弹性材料制成的弹性构件120可以插置在底板210和热交换构件110之间。
热交换构件110可以包括冷却板,其具有与电池单元80的底表面对应的尺寸,例如与电池单元80的整个底表面完全重叠的尺寸。冷却板通常包括冷却流体能通过的通道。冷却流体与电池单元80进行热交换,同时循环通过热交换构件110的内部,例如冷却板的内部。
在下文中,底板210的面对电池单元80的表面被定义为电池外壳200的底部220。包括电池单元80的电池外壳200形成电池1,特别是可再充电电池1。
排气孔34和/或排气构件39可以连续地对准或者沿着电池单元80彼此对准的方向对准。
图4示出了根据本发明的一示例性实施方式的底板,即,相对于电池外壳200的底板210的底部220的俯视图。当使用具有电池外壳200的电池时,俯视图是沿重力方向的俯视图。
至少一个吸收层230设置在底部220上。在图4所示的示例性实施方式中,三个吸收层230设置在底部220上。至少一个吸收层230可以包括超吸收性聚合物或者可以由超吸收性聚合物制成。
此外,至少一个绝缘膜240设置在至少一个的吸收层230上。因此,至少一个吸收层230至少部分地设置在底部220和至少一个绝缘膜240之间。
绝缘膜240部分地(部分性地)固定到吸收层230。例如,吸收层230和绝缘膜240可以通过粘合剂或者通过焊接彼此固定。当吸收层230和绝缘膜240通过焊接彼此固定时,可以使用诸如超声波焊接的工艺。固定点例如焊接点彼此间隔开,以在绝缘膜240和吸收层230之间提供形成在两个固定的部分或地点之间的区域作为流体通道。因此,冷却流体可以在吸收层230和绝缘膜240之间容易地流动,从而不仅被吸收到吸收层230的由绝缘膜240覆盖的部分中,而且被吸收到吸收层230的未由绝缘膜240覆盖的其它部分中。
电池外壳200可以包括设置在电池外壳200的底部220上的至少一个,例如两个或更多个加强构件250。至少一个或更多个加强构件250可以从底部220突出,或者可以在垂直于底部220的方向上远离底部220延伸。在图4所示的示例性实施方式中,两个绝缘膜240一个接一个地覆盖不同加强构件250的每个。具体地,绝缘膜240可以通过深拉方法形成在加强构件250和吸收层230上。吸收层230中的一个可以设置在加强构件250之间。如图4所示的示例性实施方式中,三个吸收层230中的两个设置在加强构件250中的一个与电池外壳200的每个侧表面260和270之间。这里,侧表面260和270可以彼此平行延伸,并且可以平行于加强构件250延伸。因此,加强构件250的纵长方向可以是平行于侧表面260和270延伸的方向。也就是,加强构件250可以彼此平行延伸。
覆盖加强构件250的绝缘膜240可以不仅仅覆盖设置在加强构件250之间的吸收层230。绝缘膜240可以至少部分地覆盖设置在每个加强构件250的另一侧上的吸收层230。
此外,电池外壳200可以包括至少一个额外绝缘膜240a。至少一个额外绝缘膜240a覆盖与侧表面260和270中的一个相邻设置的一个吸收层230。额外绝缘膜240a还可以覆盖侧表面260和270的每个的至少一部分。
每个吸收层230的至少一个部分230未被任何绝缘膜240和240a覆盖,并且该部分在下文中被称为暴露部分230s。
用于设置和/或固定至少一个电池单元或至少一个电池模块的定位构件300提供在底部220的拐角280的至少一部分和/或加强构件250的所选部分或所有端部290处。在图4所示的示例性实施方式中,定位构件300未被吸收层230或绝缘膜240的任何部分覆盖。
图5示出了沿图4的线A-A截取的剖视图。
在图5中,由指引线指出的点表示固定点310(例如焊接点),在固定点310处绝缘膜240和/或额外绝缘膜240a固定到吸收层230的相应部分。参照图5,固定点310沿电池外壳200的一个方向彼此间隔开。用于将一个绝缘构件2040固定到一个吸收层230的固定相接部包括多个固定点310。多个固定点310彼此间隔开,以在固定点310之间形成绝缘膜240和240a及吸收层230未被固定的区域。这些区域在绝缘膜240和240a与吸收层230之间提供流体通道。
图6是图5的放大视图,示出了用于流体通道的一个区域。
如图6所示,至少一个加强构件250可以形成为具有可在加强构件250的纵长方向y上垂直延伸的连续开口320。沿加强构件250的纵长方向形成的连续开口320可以在其相对的端部处闭合。连续开口320连接底板210的设置在至少一个或更多个加强构件250的相反的侧表面上的两个部分,从而允许冷却流体在与至少一个或更多个加强构件250的纵向方向垂直的方向上从一个部分流动到另一个部分。
此外,用于在固定点310之间形成流体通道310p的区域保持使得冷却流体沿着形成在吸收层230和绝缘膜240之间的流路330流动固定点310之间的距离。流路330可以延伸通过连续开口320。
每个吸收层230可以设置在离连续开口320的一距离处,使得不干涉吸收层230的任何部分的畅通空间340被提供在连续开口320和每个吸收层230之间。
底部220或底板210具有带突起的波浪形状。因此,腔体350形成在底部220和至少一个吸收层230之间。未被吸收层230吸收的冷却流体可以储存在腔体350中。可选地或另外地,流路330的旁路360可以延伸通过腔体350。流路330和旁路360可以至少在连续开口320中结合。
图7示出了沿图4的线B-B截取的剖视图。图7示出了绝缘膜240,其中至少一个额外绝缘膜240a可以具有相似的形状。
绝缘膜240可以包括朝向吸收层230敞开的凹槽370。凹槽370可以相对于至少一个加强构件垂直地延伸。至少一个凹槽370或优选地所有凹槽370可以以流体传导方式连接到至少一个加强构件的至少一个连续开口,使得在绝缘膜240和吸收层230之间流动的冷却剂可以容易地朝向连续开口流动或者可以分布在绝缘膜240和吸收层230之间。
绝缘膜240的与平行于凹槽370的纵长方向y,即,至少一个加强构件250的纵长方向y的方向垂直的剖面可以具有Z字形形状。因此,绝缘膜240不仅提供朝向吸收层230敞开的凹槽370,而且提供在远离吸收层230的方向上,例如,朝向电池的电池单元敞开的凹槽380。在远离吸收层230的方向上敞开的凹槽380可以将冷却流体引导到吸收层230的暴露区域。
<符号说明>
80:电池单元 290:端部
100:电池模块 300:定位构件
200:电池外壳 310:固定点
210:底板 310p:流体通道
220:底部 320:连续开口
230:吸收层 330:流路
240:绝缘膜 340:畅通空间
250:加强构件 350:腔体
260、270:侧表面 360:旁路
280:拐角 370、380:凹槽
Claims (11)
1.一种电池外壳,其用于容纳电池单元并包括底部,所述电池外壳包括:
吸收层,设置在所述电池外壳中的所述底部上;以及
绝缘膜,设置在所述吸收层上,
其中所述绝缘膜部分地固定到所述吸收层,所述吸收层包括未被所述绝缘膜覆盖的暴露部分,并且流体通道提供在所述绝缘膜和所述吸收层之间的两个固定部分之间。
2.根据权利要求1所述的电池外壳,其中
所述绝缘膜包括朝向所述吸收层敞开的凹槽。
3.根据权利要求2所述的电池外壳,其中
所述绝缘膜的与所述凹槽的纵长方向垂直的剖面具有Z字形形状。
4.根据权利要求1所述的电池外壳,其中
所述电池外壳包括设置在所述底表面上的加强构件,以及
所述加强构件形成连续开口。
5.根据权利要求4所述的电池外壳,其中
所述绝缘膜包括朝向所述吸收层敞开的凹槽,所述连续开口以流体传导方式连接到所述凹槽。
6.根据权利要求4所述的电池外壳,其中
所述绝缘膜覆盖所述加强构件。
7.根据权利要求4所述的电池外壳,其中
畅通空间提供在所述连续开口和所述吸收层之间。
8.根据权利要求4所述的电池外壳,其中
所述加强构件包括至少两个或更多个加强构件,以及
所述吸收层设置在所述两个加强构件之间。
9.根据权利要求8所述的电池外壳,其中
所述绝缘膜包括至少两个或更多个绝缘膜,所述绝缘膜中的第一绝缘膜覆盖所述加强构件中的第一加强构件,所述绝缘膜中的第二绝缘膜覆盖所述加强构件中的第二加强构件,所述吸收层的一部分不被绝缘膜覆盖。
10.一种电池模块,包括根据权利要求1至权利要求9中任一项所述的电池外壳。
11.一种车辆,包括根据权利要求10所述的电池模块。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP17153287.2 | 2017-01-26 | ||
EP17153287.2A EP3355380B1 (en) | 2017-01-26 | 2017-01-26 | Battery housing with absorbent and insulator |
KR10-2018-0002985 | 2018-01-09 | ||
KR1020180002985A KR102186401B1 (ko) | 2017-01-26 | 2018-01-09 | 흡수층 및 절연 필름을 포함한 전지 하우징 |
PCT/KR2018/000675 WO2018139789A1 (ko) | 2017-01-26 | 2018-01-15 | 흡수층 및 절연 필름을 포함한 전지 하우징 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110199407A true CN110199407A (zh) | 2019-09-03 |
CN110199407B CN110199407B (zh) | 2022-08-02 |
Family
ID=57906550
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201880007690.XA Active CN110199407B (zh) | 2017-01-26 | 2018-01-15 | 包括吸收层和绝缘膜的电池外壳 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3355380B1 (zh) |
KR (1) | KR102186401B1 (zh) |
CN (1) | CN110199407B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20220013841A1 (en) * | 2020-07-10 | 2022-01-13 | Faurecia Systemes D'echappement | Electricity storage battery and manufacturing method of said battery |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021085911A1 (ko) * | 2019-10-30 | 2021-05-06 | 주식회사 엘지화학 | 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 랙 및 전력 저장 장치 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5817434A (en) * | 1995-08-17 | 1998-10-06 | Electro Chemical Holdings Societe Anonyme | High temperature storage battery |
WO2012076808A1 (fr) * | 2010-12-10 | 2012-06-14 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Pack batterie haute tension etanche |
CN103917394A (zh) * | 2011-11-14 | 2014-07-09 | 本田技研工业株式会社 | 车辆用蓄电池单元 |
CN103972428A (zh) * | 2013-02-06 | 2014-08-06 | 麦格纳斯太尔电池系统两合公司 | 具有吸收设备的电池系统 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101029838B1 (ko) | 2007-06-28 | 2011-04-15 | 주식회사 엘지화학 | 냉각 효율이 향상된 중대형 전지팩 |
WO2009020805A1 (en) * | 2007-08-08 | 2009-02-12 | Meadwestvaco Corporation | Packaging tray with compartment |
-
2017
- 2017-01-26 EP EP17153287.2A patent/EP3355380B1/en active Active
-
2018
- 2018-01-09 KR KR1020180002985A patent/KR102186401B1/ko active IP Right Grant
- 2018-01-15 CN CN201880007690.XA patent/CN110199407B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5817434A (en) * | 1995-08-17 | 1998-10-06 | Electro Chemical Holdings Societe Anonyme | High temperature storage battery |
WO2012076808A1 (fr) * | 2010-12-10 | 2012-06-14 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Pack batterie haute tension etanche |
CN103917394A (zh) * | 2011-11-14 | 2014-07-09 | 本田技研工业株式会社 | 车辆用蓄电池单元 |
CN103972428A (zh) * | 2013-02-06 | 2014-08-06 | 麦格纳斯太尔电池系统两合公司 | 具有吸收设备的电池系统 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20220013841A1 (en) * | 2020-07-10 | 2022-01-13 | Faurecia Systemes D'echappement | Electricity storage battery and manufacturing method of said battery |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102186401B1 (ko) | 2020-12-04 |
CN110199407B (zh) | 2022-08-02 |
KR20180088278A (ko) | 2018-08-03 |
EP3355380A1 (en) | 2018-08-01 |
EP3355380B1 (en) | 2019-06-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8679660B2 (en) | Electric power storage apparatus | |
KR102050025B1 (ko) | 냉각수 직접 접촉 냉각 방식의 배터리 팩 | |
KR20170034560A (ko) | 배터리 모듈 | |
US8187739B2 (en) | Power storage apparatus and cooling system | |
KR102258816B1 (ko) | 배터리 모듈 | |
US11462784B2 (en) | Battery module comprising module housing | |
US9460862B2 (en) | Electric storage cell, electric storage apparatus, and vehicle having electric storage apparatus | |
KR20120139970A (ko) | 안전장치가 구비된 배터리 | |
KR101543477B1 (ko) | 전지모듈 및 이를 포함하는 리튬이차 전지팩 | |
KR20170095040A (ko) | 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩 | |
US20240250368A1 (en) | Battery Module Comprising Module Housing | |
JP2020523756A (ja) | 改善した冷却構造を有するバッテリーモジュール | |
EP4040577A1 (en) | Battery pack and device including same | |
CN110199407A (zh) | 包括吸收层和绝缘膜的电池外壳 | |
JP7154652B2 (ja) | 電池パックおよびこれを含むデバイス | |
US11211658B2 (en) | Battery housing comprising absorbent layer and insulation film | |
US20230216121A1 (en) | Secondary battery module, and secondary battery pack and vehicle comprising same | |
KR100728126B1 (ko) | 이차 전지 | |
KR102016122B1 (ko) | 파우치형 이차전지 | |
US20240258607A1 (en) | Battery pack and device including the same | |
EP4228061A1 (en) | Battery pack and device including same | |
KR20220012503A (ko) | 히트 파이프가 일체형으로 형성된 하우징을 포함하는 배터리 모듈 | |
KR100686845B1 (ko) | 파우치형 리튬 이차전지 | |
KR20210130658A (ko) | 전지팩 및 이를 포함하는 디바이스 | |
KR20220127902A (ko) | 배터리, 배터리 모듈, 배터리 팩, 및 전기 차량 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |