CN104604018B - 电池模块组件 - Google Patents

电池模块组件 Download PDF

Info

Publication number
CN104604018B
CN104604018B CN201380043980.7A CN201380043980A CN104604018B CN 104604018 B CN104604018 B CN 104604018B CN 201380043980 A CN201380043980 A CN 201380043980A CN 104604018 B CN104604018 B CN 104604018B
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery module
heat pipe
battery
coldplate
cooling
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.)
Active
Application number
CN201380043980.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104604018A (zh
Inventor
刘吉再
李知锡
金现进
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SK On Co Ltd
Original Assignee
SK Innovation Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SK Innovation Co Ltd filed Critical SK Innovation Co Ltd
Publication of CN104604018A publication Critical patent/CN104604018A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104604018B publication Critical patent/CN104604018B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • H01M10/6552—Closed pipes transferring heat by thermal conductivity or phase transition, e.g. heat pipes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0233—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes the conduits having a particular shape, e.g. non-circular cross-section, annular
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0275—Arrangements for coupling heat-pipes together or with other structures, e.g. with base blocks; Heat pipe cores
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • 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
    • 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
    • H01M10/64—Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/647—Prismatic or flat cells, e.g. pouch 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
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • 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
    • H01M10/6569—Fluids undergoing a liquid-gas phase change or transition, e.g. evaporation or condensation
    • 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

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

根据本发明一个实施例的电池模块组件包括：热管，所述热管具有沿着一个方向堆叠有多个电池单元的电池模块、与所述电池模块的侧表面部分接触并连接的连接部分和从所述连接部分延伸并远离所述电池模块伸出的冷却部分；以及冷却板，所述冷却板的一个表面与所述热管的冷却部分接触并连接。在所述冷却板的另一个表面上可以形成冷却通道。根据本发明，可以有效地冷却由包括电池单元的电池模块所产生的热量。

Description

电池模块组件
技术领域
本发明涉及电池模块组件。
背景技术
随着诸如摄像机、移动电话、移动计算机等移动电子设备越来越轻巧和多功能，已经积极地研究了与用作驱动这些移动设备的电源的蓄电池(二次电池)有关的技术。例如，蓄电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂蓄电池。这些电池中，锂蓄电池由于具有能够形成各种尺寸、工作电压高、能量密度高等优点，因此已经被广泛应用。
根据韩国专利申请公开No.2005-0069075，由于可充电蓄电池被认为是应对使用石化燃料的现有汽油车、柴油车等引起的空气污染的解决方案，因此可充电蓄电池最近作为电动车(EV)、混合动力车(HEV)、插电式混合动力车(P-HEV)等的驱动电源而受到关注。与小型移动设备不同，许多电池单元根据所需的输出功率而相互连接的中型或大型电池模块用于例如车辆等中型或大型设备。
传统上，已经使用了各种冷却***来驱散由含有蓄电池单元的电池模块产生的热量。具体地说，存在一种空气冷却***，其中电池单元堆叠，在电池单元之间具有缝隙，在缝隙中形成空气通道。由于空气通道窄，所以这种空气冷却***具有冷却效率低的缺点。此外，因为仅利用堆叠电池单元之间的有限尺寸的缝隙进行冷却，所以很难有效、充分地驱散由电池单元产生的热量。因此，明显降低了使用电池单元的装置的操作性能或驱动稳定性。
发明内容
技术问题
因此，考虑到现有技术中存在的上述问题而提出本发明，本发明的目的是提供一种电池模块组件，该电池模块组件通过安装成与堆叠有电池单元的电池模块的外表面接触的热管来传递从电池单元产生的热量，并且利用冷却板驱散通过热管传递的热量。该电池模块组件提高了冷却效率和可靠性，从而提高了使用电池模块的设备的操作性能。
技术方案
为了实现上述目的，一方面提供一种电池模块组件，包括：电池模块，在所述电池模块中沿着一个方向堆叠多个电池单元；热管，所述热管包括：与所述电池模块的侧表面接触并连接的连接部分，和从所述连接部分延伸并从所述电池模块的侧表面向外伸出的冷却部分；冷却板，所述冷却板具有与所述热管的冷却部分接触并连接的第一主表面，和其中形成有冷却通道的第二主表面。
在所述电池模块中，多个电池单元可以沿着横向堆叠，使得所述电池单元的主表面彼此表面接触。
所述热管可以具有冷却剂流动通过的至少一个或多个流体孔。
所述热管可以安装成与所述电池模块的左右表面和下表面接触并连接。
所述热管的冷却部分可以从所述连接部分延伸并从所述连接部分沿着所述电池模块的径向向外弯曲。
所述冷却板可以包括第一冷却板和第二冷却板，其中，所述第一冷却板的第一主表面与所述冷却部分的第一主表面连接，所述第二冷却板的第一主表面与所述冷却部分的第二主表面连接，所述冷却通道分别形成在所述第一冷却板的第二主表面和所述第二冷却板的第二主表面中。
所述热管与所述电池模块的侧表面通过导热填充剂相互连接。
在所述电池模块中，所述电池单元可以堆叠并且堆叠的电池单元可以通过导热填充剂相互连接。
所述电池单元可以是隔壁形蓄电池。
冷却剂可以流动通过所述热管，所述电池模块产生的热量可以通过冷却剂相变传递至所述冷却部分。
所述热管可以由一个部件形成并包围所述电池模块的包括左右表面和下表面在内的各个表面。
所述热管可以包括：第一热管，所述第一热管为一个部件并包围所述电池模块的第一侧表面和一部分下表面；第二热管，所述第二热管为一个部件并包围所述电池模块的第二侧表面和一部分下表面，其中，在下表面上，所述第一热管的端部与所述第二热管的端部之间具有缝隙。
另一方面提供了一种电池模块组件，包括：电池模块，在所述电池模块中沿着一个方向堆叠多个电池单元；模块外壳，所述模块外壳容纳所述电池模块并且具有导热性；第一热管，所述第一热管包括第一连接部分和第一冷却部分，第一连接部分与所述模块外壳的第一侧表面接触并连接，第一冷却部分从所述第一连接部分延伸并从所述模块外壳的第一侧表面向外伸出；第二热管，所述第二热管包括第二连接部分和第二冷却部分，第二连接部分与所述模块外壳的第二侧表面接触并连接，第二冷却部分从所述第二连接部分延伸并从所述模块外壳的第二侧表面向外伸出；第一冷却板，所述第一冷却板具有与所述第一冷却部分的第一主表面接触并连接的第一主表面和其中形成有第一冷却通道的第二主表面；以及第二冷却板，所述第二冷却板具有与所述第二冷却部分的第一主表面接触并连接的第一主表面和其中形成有第二冷却通道的第二主表面。
所述电池模块组件还可以包括支撑板，所述支撑板布置在所述模块外壳的下表面下方并且安装成覆盖所述第一热管和所述第二热管的端部。
所述第一冷却部分和所述第二冷却部分可以分别从所述第一热管和所述第二热管延伸，并且从所述模块外壳向外弯曲并伸出
所述模块外壳可以是铝外壳。
在所述电池模块中，多个电池单元可以沿着横向堆叠，使得所述电池单元的主表面彼此表面接触。
第一冷却板可以包括与所述第一冷却部分的第一主表面接触并连接的第一上冷却板，和与所述第一冷却部分的第二主表面接触并连接的第一下冷却板；并且第二冷却板包括与所述第二冷却部分的第一主表面接触并连接的第二上冷却板，和与所述第二冷却部分的第二主表面接触并连接的第二下冷却板。
所述第一热管和所述第二热管可以通过导热填充剂与所述模块外壳的第一侧表面和第二侧表面连接。
在所述电池模块中，电池单元可以堆叠并且堆叠的电池单元可以通过导热填充剂彼此连接。
所述电池单元可以是隔壁形蓄电池。
冷却剂可以流动通过形成在第一热管和第二热管中的流体孔，并且所述电池模块产生的热量可以通过冷却剂的相变传递至所述第一冷却部分和所述第二冷却部分。
通过下面结合附图的详细描述将会更清楚地理解本发明的上述和其他目的、特征和优点。
在说明书和权利要求书中使用的所有术语或词语均与本发明概念所属技术领域的任一普通技术人员通常理解的含义相同。还应当理解的是，除非在本文中明确地指出，否则在通用字典中定义的术语应当被解释为与相关技术语境一致的含义，而不应当在理想化或过于形式化的意义上进行解释。
有益效果
根据本发明，电池模块组件具有的优点是：有效地驱散由在其中包括电池单元的电池模块产生的热量。
另外，因为至少一个或多个电池单元以彼此表面接触的方式彼此堆叠，所以通过与电池模块的外表面紧密接触的热管可以有效地传递热量。
另外，因为冷却板与热管的冷却部分连接并且其中具有冷却通道，所以当电池单元产生的热量通过热管传递至冷却部分(其布置在冷水流动通过的热管的外端处)时，可以有效地冷却电池模块。
另外，将传递电池单元产生的热量的热管形成为板，并且其中具有多个流体孔，从而可以实现更有效的热传递。
另外，当多个电池单元堆叠使得其主表面彼此接触时，因为各电池单元通过导热填充剂彼此连接，所以可以实现将热量更有效地传递至与电池模块的外表面接触的热管。因此，提高了电池模块的冷却效率。
另外，通过形成在与热管连接的冷却板中的冷却通道来冷却热管。此外，因为通过利用冷水循环通过闭环通道的水冷***来冷却热管，所以可以更稳定地冷却电池模块。
另外，因为包括在电池模块中的电池单元所产生的热量被有效地传递至热管，并且利用冷却板来冷却传递的热量，所以可以提高并保证应用电池模块的设备的工作性能和驱动稳定性。
另外，因为电池模块的制造变得简单，所以可以减少电池模块组件的前置时间，从而增加了电池模块组件的生产率。
附图说明
图1是示出根据本发明的电池单元的堆叠方向的立体图；
图2是示出根据本发明一个实施例的电池模块组件的立体图；
图3是沿着图2的线A-A截取的剖视图；
图4是示出根据本发明另一个实施例的电池模块组件的立体图；
图5是沿着图4的线B-B截取的剖视图；
图6是示出根据本发明另一个实施例的电池模块组件的分解立体图；
图7是示出根据本发明实施例的电池模块组件的剖视图；
图8是示出根据本发明一个实施例的冷却板的连接结构的立体图；
图9是示出根据本发明另一个实施例的冷却板的连接结构的立体图；以及
图10是示出根据本发明另一个实施例的冷却板的连接结构的立体图。
具体实施方式
通过下面结合附图的详细描述将会更清楚地理解本发明的上述和其他目的、特征和其他优点。对于附图中与部件有关的附图标记，应当注意的是，在附图中相同的附图标记将表示相同或相似的部件。应当理解的是，虽然在本文中使用术语“一侧”、“另一侧”、“第一”、“第二”等来表述各个元件，但是这些元件不应当被这些术语所限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分。在说明书中，已知特征和技术的细节将被省略，以避免对本发明实施例的不必要的混淆。
下面，将结合附图描述本发明的实施例。
图1是示出根据本发明的电池单元的堆叠方向的立体图；图2是示出根据本发明一个实施例的电池模块组件的立体图；图3是沿着图2的线A-A截取的剖视图；图4是示出根据本发明另一个实施例的电池模块组件的立体图；图5是沿着图4的线B-B截取的剖视图。
根据本发明一个实施例的电池模块组件包括：电池模块10，在电池模块10中沿着一个方向堆叠多个电池单元11；热管20，其具有与电池模块10的侧表面接触并连接的连接部分21，和从连接部分21延伸并从电池模块10的侧表面向外伸出的冷却部分22；以及冷却板30，其具有与冷却部分22连接的第一主表面和其中形成有冷却通道33的第二主表面。
在根据本发明的电池模块组件的电池模块10中所包括的各个电池单元11可以是能够放电和充电的可充电蓄电池，例如锂蓄电池或镍氢蓄电池。然而，电池单元不限于这些蓄电池。本领域技术人员将会意识到，可以选择和使用各种蓄电池作为电池单元，只要所选择的蓄电池可以充电即可。例如，镍氢蓄电池是镍作为阳极材料、氢贮存合金作为阴极材料而碱性水溶液作为电解质的蓄电池。镍氢蓄电池每单位体积具有较大容量。因此，适合用作电动车(EV)或混合动力车(HEV)的能量源。具体地说，锂蓄电池使用金属氧化物(例如，LiCoO2)作为阳极活性材料，使用碳材料作为阴极活性材料，并且包括位于阳极与阴极之间的多孔聚合物隔板。锂蓄电池还包括在阳极与阴极之间含有锂盐(例如，LiPF6)的非水电解质溶液。在充电过程中，锂离子从阳极活性材料释放并移动到阴极碳层中。相反，在放电过程中，锂离子从阴极碳层释放并移动到阳极活性材料。非水电解质溶液用作锂离子在阳极与阴极之间移动通过的介质。锂离子电池的能量密度高、工作电压高并且储存性能好。锂离子电池可以应用或使用于各种电子产品，并且可用作EV或HEV的能量源。
锂蓄电池可以是方形电池或隔壁形(pouch-shaped)电池，包括电极部件和容纳电极部件的隔壁形外壳。隔壁形外壳可以通过制备薄金属板(例如，薄铝板)并且通过对薄金属板的表面进行处理以使其绝缘的绝缘处理而形成。通过将变形的聚丙烯(聚合树脂)(例如，流延聚丙烯(Casted Polypropylene，CPP))作为热熔融层施加在表面上并且在表面上形成树脂层(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或尼龙)来进行绝缘处理。仅以锂蓄电池为例描述这种结构。因此，本领域技术人员应当意识到，这种结构可以根据电池的形状和类型而变化。
电池单元11可以是各种形状的蓄电池，例如上述方形电池或隔壁形电池。将参考图1，描述使用隔壁形电池单元的例子。如图1所示，电池单元11堆叠成其主表面11a相互接触，从而形成电池模块10。因为电池单元11相互连接使得其主表面11a彼此相对，所以电池单元11产生的热量更容易传递到其中堆叠有电池单元11的电池模块10的外表面。由于电池单元11的这种堆叠方式，电池模块10可以通过热管20和冷却板30进行冷却。当电池单元11堆叠成其主表面11a彼此接触时，电池单元11可以用双面胶彼此连接。作为选择，电池单元11可以用导热填充剂彼此连接以便能够顺利导热。在一个电池模块10中，堆叠的电池单元11可以沿着横向排列，而其主表面彼此相对。
热管20包括连接部分21和冷却部分22，连接部分21与电池模块10的外侧表面接触并连接，冷却部分22从连接部分21延伸并从电池模块10的侧表面向外伸出。连接部分21和冷却部分22可以被制成一个部件，或者可以被制备成能够被组装成一个组合部件的多个单独零件。当热管20连接在电池模块10的下表面和左右表面时，可以通过导热填充剂连接以提高导热效果。可以使用例如导热油脂或导热垫片等各种填充剂作为该导热填充剂。
如图2所示，热管20的连接部分21安装成以表面接触的方式包围其中堆叠有电池单元11的电池模块10的左右表面。优选的是，热管20与电池模块10的左右表面以表面接触的方式连接，因而容易传递电池单元11产生的热量。
如图2所示，热管20的冷却部分22从热管20的包围电池模块10的侧表面和下表面的连接部分21延伸，并且冷却部分22从电池模块10的侧表面伸出。电池单元11产生的热量经由连接部分21传递至冷却部分22，然后通过冷却板30冷却。如图2和图3所示，冷却部分22从连接部分21沿着电池模块10的径向向外弯曲。也就是说，冷却部分22从连接部分21延伸。根据电池模块10的形状，连接部分21和冷却部分22可以被制成一个部件，或者可以被制成稍后能够被组装成一个组合部件的多个单独零件。
如图4和图5所示，热管20可以被制成多个单独部件：与电池模块10的左表面和一部分下表面接触的第一热管20a，和与电池模块10的右表面和另一部分下表面接触的第二热管20b。在电池模块10的下表面的中部、第一热管20a与第二热管20b之间形成缝隙S。也就是说，分别在左侧和右侧的连接部分21和冷却部分22可以更有效地冷却电池单元11产生的热量。
如图2所示，冷却板30可以被制成与热管20的冷却部分22的一个主表面接触。冷却板30的第一主表面与冷却部分22的上表面接触，冷却板30的内部具有用于驱散冷却部分22的热量的冷却通道33。冷却通道33可以为闭环通道并且可以通过水冷方法被冷却。当电池模块10安装在车辆等中时，在车辆中使用的冷却水可以被用作用于冷却冷却部分22的冷却水。为了将冷却板30连接在热管20的冷却部分22上，如图2所示，冷却板30可以具有连接槽34，并且冷却部分22可以插到连接槽34中。然而，本领域技术人员应当意识到，可以采用任何连接方法，只要以冷却部分22插到冷却板30中的方式来连接冷却板30即可。例如，如图2至图9所示，连接槽34形成在冷却板30中，使得冷却部分22可以插到连接槽34中。作为选择，如图10所示，冷却板可以具有阶梯部分34a以与冷却部分22表面接触。
如图8和图9所示，在冷却板30中可以具有冷却通道33。因为冷却通道33形成在冷却板30中，所以可以防止冷却通道33由于外部撞击或振动而损坏或变形。
如图8所示，热管20可以为板形热管20，在热管20内部可以设置有冷却剂流动通过的多个流体孔23。因为冷却剂循环通过流体孔23，所以电池单元11产生的热量被有效地传递至热管20的冷却部分22。具体地说，热管20与其中堆叠有多个电池单元11的电池模块10的外侧表面和下表面接触，并且接收电池单元11产生的热量。在热管20的连接部分21中形成的流体孔23内含有的冷却剂吸收产生的热量并且蒸发。汽化的冷却剂沿着热管20中形成的流体孔23的中心部分以气体状态移动至热管20的冷却部分22。热管20中的冷却剂随着被冷却板30冷却而在热管20的冷却部分22冷凝，并且转为液体状态。此时，冷凝的冷却剂沿着热管20中形成的流体孔23的内侧壁移动回到热管20的连接部分21。随着重复这一过程，电池单元11产生的热量从连接部分21传递至热管20的冷却部分22，然后传递的热量被冷却板30冷却。
如图8所示，冷却板30可以布置在热管20的冷却部分22的一侧。作为选择，冷却板30可以布置在冷却部分22的两侧。在这种情况下，冷却部分22可以更有效地被冷却。具体地说，冷却板30可以由上冷却板30a和下冷却板30b组成。上冷却板30a的第一主表面可以与冷却部分22的第一主表面连接，下冷却板30b的第一主表面可以与冷却部分22的第二主表面连接。在上冷却板30a和下冷却板30b的第二主表面中形成冷却通道33，从而可以进行水冷。
图6是示出根据本发明另一实施例的电池模块10的电池模块组件的分解立体图；图7示出根据本发明实施例的电池模块10的电池模块组件的剖视图。
根据本实施例的电池模块组件包括：电池模块10，在电池模块10中沿着一个方向堆叠有多个电池单元11；模块外壳40，其容纳电池模块10并且具有导热性；第一热管20a，其包括第一连接部分21a和第一冷却部分22a，第一连接部分21a与模块外壳40的第一侧表面接触并连接，第一冷却部分22a从第一连接部分21a延伸并从模块外壳40的第一侧表面向外伸出；第二热管20b，其包括第二连接部分21b和第二冷却部分22b，第二连接部分21b与模块外壳40的第二侧表面接触并连接，第二冷却部分22b从模块外壳40的第二侧表面向外伸出；第一冷却板31，其具有与第一冷却部分22a的第一主表面接触的第一主表面和其中形成有第一冷却通道33a的第二主表面；以及第二冷却板32，其具有与第二冷却部分22b的第一主表面接触并连接的第一主表面和其中形成有第二冷却通道33b的第二主表面。
本实施例与根据前述实施的电池模块10的电池模块组件的不同之处在于：本实施例还包括容纳电池模块10的模块外壳40。因此，分别制备包围模块外壳40的左右表面的第一热管20a和第二热管20b。另外，形成分开的热管20并布置在容纳电池模块10的模块外壳40的左右两侧。支撑板50可以支撑模块外壳和热管的下表面。在对本实施例的部件的描述中，将省略对结合前述实施例已经给出的部件的描述。
如上文所述，电池单元11可以是隔壁形或方形蓄电池或其他形状的蓄电池。如图1所示，本实施例还以使用隔壁形电池单元为例。将省略关于这点的更多细节以避免重复描述。
模块外壳40容纳电池模块10并且由导热材料制成。具体地说，可以使用铝外壳作为模块外壳40，但是模块外壳40的材料不限于此。可以使用任何材料，只要具有导热性即可。如图6所示，模块外壳40被构造成容纳电池模块10。具体地说，本实施例的特征在于：热管20与容纳有电池模块10的模块外壳40的侧表面连接。
热管20包括第一热管20a和第二热管20b。
第一热管20a包括第一连接部分21a和第一冷却部分22a，第一连接部分21a与模块外壳40的第一侧表面接触并连接，第一冷却部分22a从第一连接部分21a延伸并从模块外壳40的第一侧表面向外伸出。第一连接部分21a与模块外壳40的第一侧表面紧密接触，以传递电池单元11产生的热量。当第一连接部分21a与模块外壳40的第一侧表面接触并传递电池单元11产生的热量时，通过与第一连接部分21a连接的第一冷却部分22a冷却该热量。可以通过其中形成有冷却通道的第一冷却板31来冷却第一冷却部分22a。
第二热管20b包括第二连接部分21b和第二冷却部分22b，第二连接部分21b与模块外壳40的第二侧表面接触并连接，第二冷却部分22b从第二连接部分21b延伸并从模块外壳40的第二侧表面向外伸出。第二连接部分21b与模块外壳40的第二侧表面紧密接触，以传递电池单元11产生的热量。当第二连接部分21b与模块外壳40的第二侧表面接触并传递电池单元11产生的热量时，通过与第二连接部分21b连接的第二冷却部分22b冷却该热量。可以通过其中形成有下面所述的冷却通道33的第二冷却板32来冷却第二冷却部分22b。当热管20与模块外壳40的左右表面连接时，可以使用导热填充剂连接。
因为热管20的内部构造和热传递方法与前述实施例相同，所以省略其详细描述。
冷却板30包括：第一冷却板31，其具有与第一冷却部分22a的第一主表面接触的第一主表面和其中形成有第一冷却通道33a的第二主表面；以及第二冷却板32，其具有与第二冷却部分22b的第一主表面接触的第一主表面和其中形成有第二冷却通道33b的第二主表面。通过分别与第一冷却部分22a和第二冷却部分22b接触进行冷却的第一冷却板31和第二冷却板32与包括第一热管20a和第二热管20b的热管相对应地形成。已经描述的工作原理为：传递的热量被冷却板30的冷却通道33冷却，冷凝的冷水返回到热管20的连接部分21。另外，如上文所述，自然应当理解的是，如图8和图9所示，冷却板30可以与热管20的冷却部分22的上表面和下表面连接。因为对根据本实施例的第一冷却板31和第二冷却板32的详细描述与对根据前述实施例的电池模块10的组件的冷却板30的描述相同，所以省略其描述。
支撑板50可以连接并覆盖容纳电池模块10的模块外壳40的下表面以及第一和第二热管20a和20b的下表面。如图6和图7所示，支撑板50与模块外壳40的下表面连接。支撑板50由非导热材料制成。可以使用任何材料作为支撑板50，只要可以支撑电池模块10即可。
虽然已经参考具体实施例详细描述了本发明，但是这些实施例仅出于说明的目的。因此，根据本发明的电池模块组件不限于这些实施例，相反本领域技术人员将会意识到，在不脱离所附权利要求公开的本发明的范围和精神的情况下，可以进行各种修改、增加和替换。
此外，本发明的简单变化和修改被认为包括在本发明的范围和精神之内，并且本发明的保护范围将由所附权利要求限定。
<附图中的附图标记的说明>
10：电池模块
11：电池单元
11a：电池单元的主表面
20：热管
21：连接部分
22：冷却部分
20a：第一热管
20b：第二热管
21a：第一连接部分
21b：第二连接部分
22a：第一冷却部分
22b：第二冷却部分
23：流体孔
30：冷却板
30a：上冷却板
30b：下冷却板
31：第一冷却板
32：第二冷却板
33：冷却通道
33a：第一冷却通道
33b：第二冷却通道
34：连接槽
34a：阶梯部分
40：模块外壳
50：支撑板

Claims (21)

1.一种电池模块组件，包括：
电池模块，在所述电池模块中沿着一个方向堆叠多个电池单元；
热管，所述热管包括：与所述电池模块的侧表面接触并连接的连接部分，和从所述连接部分延伸并从所述电池模块的侧表面向外伸出的冷却部分；
冷却板，所述冷却板具有与所述热管的冷却部分接触并连接的第一主表面，和其中形成有冷却通道的第二主表面，其中，
所述冷却板包括第一冷却板和第二冷却板；
所述第一冷却板的第一主表面与所述冷却部分的第一主表面连接；
所述第二冷却板的第一主表面与所述冷却部分的第二主表面连接；并且
所述冷却通道分别形成在所述第一冷却板的第二主表面和所述第二冷却板的第二主表面中。
2.根据权利要求1所述的电池模块组件，其中，在所述电池模块中，所述多个电池单元沿着横向堆叠，使得所述电池单元的主表面彼此表面接触。
3.根据权利要求1所述的电池模块组件，其中，所述热管具有冷却剂流动通过的至少一个流体孔。
4.根据权利要求1所述的电池模块组件，其中，所述热管安装成与所述电池模块的左右表面和下表面接触并连接。
5.根据权利要求1所述的电池模块组件，其中，所述热管的冷却部分从所述连接部分延伸并从所述连接部分沿着所述电池模块的径向向外弯曲。
6.根据权利要求1所述的电池模块组件，其中，所述热管与所述电池模块的侧表面通过导热填充剂相互连接。
7.根据权利要求1所述的电池模块组件，其中，在所述电池模块中，各电池单元堆叠并且堆叠的电池单元通过导热填充剂相互连接。
8.根据权利要求1所述的电池模块组件，其中，所述电池单元是隔壁形蓄电池。
9.根据权利要求1所述的电池模块组件，其中，冷却剂流动通过所述热管，所述电池模块产生的热量通过冷却剂相变传递至所述冷却部分。
10.根据权利要求1所述的电池模块组件，其中，所述热管由一个部件形成并包围所述电池模块的包括左右表面和下表面在内的各个表面。
11.根据权利要求1所述的电池模块组件，其中，所述热管包括：
第一热管，所述第一热管为一个部件并包围所述电池模块的第一侧表面和一部分下表面；
第二热管，所述第二热管为一个部件并包围所述电池模块的第二侧表面和一部分下表面，
其中，在下表面上，所述第一热管的端部与所述第二热管的端部之间具有缝隙。
12.一种电池模块组件，包括：
电池模块，在所述电池模块中沿着一个方向堆叠多个电池单元；
模块外壳，所述模块外壳容纳所述电池模块并且具有导热性；
第一热管，所述第一热管包括第一连接部分和第一冷却部分，所述第一连接部分与所述模块外壳的第一侧表面接触并连接，所述第一冷却部分从所述第一连接部分延伸并从所述模块外壳的第一侧表面向外伸出；
第二热管，所述第二热管包括第二连接部分和第二冷却部分，所述第二连接部分与所述模块外壳的第二侧表面接触并连接，所述第二冷却部分从所述第二连接部分延伸并从所述模块外壳的第二侧表面向外伸出；
第一冷却板，所述第一冷却板具有与所述第一冷却部分的第一主表面接触并连接的第一主表面和其中形成有第一冷却通道的第二主表面；以及
第二冷却板，所述第二冷却板具有与所述第二冷却部分的第一主表面接触并连接的第一主表面和其中形成有第二冷却通道的第二主表面。
13.根据权利要求12所述的电池模块组件，还包括支撑板，所述支撑板布置在所述模块外壳的下表面下方并且安装成覆盖所述第一热管和所述第二热管的端部。
14.根据权利要求12所述的电池模块组件，其中，所述第一冷却部分和所述第二冷却部分分别从所述第一热管和所述第二热管延伸，并且从所述模块外壳向外弯曲并伸出。
15.根据权利要求12所述的电池模块组件，其中，所述模块外壳是铝外壳。
16.根据权利要求12所述的电池模块组件，其中，在所述电池模块中，多个电池单元沿着横向堆叠，使得各电池单元的主表面彼此表面接触。
17.根据权利要求12所述的电池模块组件，其中，
第一冷却板包括与所述第一冷却部分的第一主表面接触并连接的第一上冷却板，和与所述第一冷却部分的第二主表面接触并连接的第一下冷却板；并且
第二冷却板包括与所述第二冷却部分的第一主表面接触并连接的第二上冷却板，和与所述第二冷却部分的第二主表面接触并连接的第二下冷却板。
18.根据权利要求12所述的电池模块组件，其中，所述第一热管和所述第二热管通过导热填充剂与所述模块外壳的第一侧表面和第二侧表面连接。
19.根据权利要求13所述的电池模块组件，其中，在所述电池模块中，各电池单元堆叠并且堆叠的电池单元通过导热填充剂彼此连接。
20.根据权利要求12所述的电池模块组件，其中，所述电池单元是隔壁形蓄电池。
21.根据权利要求12所述的电池模块组件，其中，冷却剂流动通过形成在第一热管和第二热管中的流体孔，并且所述电池模块产生的热量通过冷却剂的相变传递至所述第一冷却部分和所述第二冷却部分。
CN201380043980.7A 2012-07-19 2013-07-19 电池模块组件 Active CN104604018B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2012-0078885 2012-07-19
KR1020120078885A KR102002350B1 (ko) 2012-07-19 2012-07-19 전지모듈 어셈블리
PCT/KR2013/006468 WO2014014303A1 (ko) 2012-07-19 2013-07-19 전지모듈 어셈블리

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104604018A CN104604018A (zh) 2015-05-06
CN104604018B true CN104604018B (zh) 2017-07-21

Family

ID=49949057

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380043980.7A Active CN104604018B (zh) 2012-07-19 2013-07-19 电池模块组件

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10283822B2 (zh)
KR (1) KR102002350B1 (zh)
CN (1) CN104604018B (zh)
WO (1) WO2014014303A1 (zh)

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101780037B1 (ko) 2015-04-22 2017-09-19 주식회사 엘지화학 배터리 셀 냉각장치 및 이를 포함하는 배터리 모듈
US10032561B2 (en) * 2015-06-11 2018-07-24 Electronic Concepts Inc. Thermal control for capacitor
KR102025861B1 (ko) * 2015-06-15 2019-09-26 주식회사 엘지화학 배터리 셀 냉각장치
CN106329030B (zh) * 2015-06-30 2021-06-18 比亚迪股份有限公司 一种冷却板
WO2017000746A1 (zh) * 2015-06-30 2017-01-05 比亚迪股份有限公司 冷却板、锂离子电池模组及汽车
KR102023726B1 (ko) * 2015-07-15 2019-09-20 주식회사 엘지화학 히트 파이프 및 이를 포함하는 배터리 팩
KR101990590B1 (ko) * 2015-08-17 2019-06-18 주식회사 엘지화학 배터리 모듈, 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 배터리 팩을 포함하는 자동차
CN106785183B (zh) * 2015-11-24 2020-08-25 比亚迪股份有限公司 一种动力电池包及电动汽车
KR102120932B1 (ko) * 2015-11-27 2020-06-17 주식회사 엘지화학 쿨링 핀의 배치구조가 개선된 배터리 모듈 및 이를 위한 쿨링 핀 어셈블리
KR102044426B1 (ko) * 2015-12-04 2019-11-13 주식회사 엘지화학 전지모듈들을 균일하게 냉각시킬 수 있는 간접 냉각 시스템 및 이를 포함하는 전지팩
KR102081396B1 (ko) * 2015-12-14 2020-02-25 주식회사 엘지화학 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
US10074835B2 (en) * 2015-12-18 2018-09-11 Lg Chem, Ltd. Battery pack
CN105826498B (zh) * 2016-04-15 2018-07-03 浙江超威创元实业有限公司 一种散热型电池盒结构
US10305152B2 (en) * 2016-09-26 2019-05-28 Hyundai Motor Company Water cooling system for a battery
CN106299539A (zh) * 2016-09-28 2017-01-04 深圳市沃特玛电池有限公司 电池包及其散热模组与导热件
KR102480098B1 (ko) * 2016-12-23 2022-12-21 에스케이온 주식회사 이차 전지 모듈
KR102036085B1 (ko) 2016-12-23 2019-10-24 에스케이이노베이션 주식회사 이차 전지 모듈
KR101947887B1 (ko) * 2017-01-03 2019-02-13 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 하우징
CN106627238A (zh) * 2017-01-16 2017-05-10 国网山东省电力公司龙口市供电公司 电动汽车充电桩和电动汽车充电控制装置
DE102017203321A1 (de) * 2017-03-01 2018-09-06 Audi Ag Baukastensystem für Traktionsbatterien von Kraftfahrzeugen
JP6805062B2 (ja) * 2017-04-18 2020-12-23 株式会社フジクラ バッテリ冷却システム
JP2018181761A (ja) * 2017-04-20 2018-11-15 株式会社フジクラ 車載バッテリ冷却構造
KR102378539B1 (ko) 2017-12-06 2022-03-23 주식회사 엘지에너지솔루션 셀 에지 직접 냉각 방식의 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
CN108198981B (zh) * 2018-02-02 2024-06-18 北京海博思创科技股份有限公司 一种电池箱体
KR20190138919A (ko) * 2018-06-07 2019-12-17 현대자동차주식회사 차량용 배터리 냉각 장치
DE102018114417A1 (de) * 2018-06-15 2019-12-19 Man Truck & Bus Se Technik zur Erwärmung eines Traktionsenergiespeichers
CN109103519A (zh) * 2018-08-15 2018-12-28 中国科学院工程热物理研究所 电池热管理***及方法
KR102204302B1 (ko) 2018-09-13 2021-01-15 주식회사 엘지화학 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
KR102389184B1 (ko) 2018-09-13 2022-04-20 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
CN210778888U (zh) * 2019-01-18 2020-06-16 丰疆智能科技股份有限公司 混合散热的电池模组
DE102019110010A1 (de) * 2019-04-16 2020-10-22 HELLA GmbH & Co. KGaA Batterie für ein Fahrzeug, Kühlsystem und Herstellungsverfahren
JP7279541B2 (ja) * 2019-06-25 2023-05-23 株式会社アイシン バッテリの収納ケース
CN112582703B (zh) * 2020-08-06 2022-12-16 江苏大学 一种基于热管与液冷板耦合的新型电池冷却结构
KR20220043374A (ko) 2020-09-29 2022-04-05 에이치그린파워 주식회사 냉각성능이 향상된 배터리 모듈
CN113675494B (zh) * 2021-07-12 2023-10-24 东风汽车集团股份有限公司 一种应用于动力电池模组的热管翅片式冷却结构

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101855748A (zh) * 2007-11-09 2010-10-06 株式会社Lg化学 具有优异散热性能的电池模块和换热构件
CN102315501A (zh) * 2010-07-06 2012-01-11 Sb锂摩托有限公司 电池模块

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050069075A (ko) 2003-12-30 2005-07-05 현대자동차주식회사 하이브리드 전기 자동차의 리튬 전지팩
KR100667943B1 (ko) * 2005-01-26 2007-01-11 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 모듈
JP2007257843A (ja) * 2006-03-20 2007-10-04 Autech Japan Inc 車両用バッテリーパック
KR100804702B1 (ko) 2006-11-15 2008-02-18 삼성에스디아이 주식회사 연료 전지 스택
US8673473B2 (en) * 2010-08-10 2014-03-18 GM Global Technology Operations LLC Integrated cooling fin and frame
WO2012091459A2 (ko) 2010-12-28 2012-07-05 주식회사 엘지화학 배터리 모듈 수납장치, 배터리 모듈 온도조절 장치 및 이들을 포함하는 전력 저장 시스템

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101855748A (zh) * 2007-11-09 2010-10-06 株式会社Lg化学 具有优异散热性能的电池模块和换热构件
CN102315501A (zh) * 2010-07-06 2012-01-11 Sb锂摩托有限公司 电池模块

Also Published As

Publication number Publication date
US10283822B2 (en) 2019-05-07
KR102002350B1 (ko) 2019-07-23
WO2014014303A1 (ko) 2014-01-23
CN104604018A (zh) 2015-05-06
KR20140014413A (ko) 2014-02-06
US20150194714A1 (en) 2015-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104604018B (zh) 电池模块组件
CN210468034U (zh) 电池模块、包括电池模块的电池组和包括电池组的车辆
CN104285315B (zh) 具有高效冷却结构的电池模块
JP6560446B2 (ja) バッテリーパック及び該バッテリーパックを含む自動車
CN203351708U (zh) 电池组
KR101326086B1 (ko) 콤팩트한 구조와 우수한 방열 특성의 전지모듈 및 그것을 포함하는 중대형 전지팩
CN105190988B (zh) 具有改善的冷却效率的车辆电池组
KR101459180B1 (ko) 리튬 이차전지의 냉각방법 및 냉각시스템
KR102072765B1 (ko) 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩, 자동차
EP2461416A2 (en) Battery module having improved cooling efficiency
CN216872114U (zh) 电池和用电设备
KR20210063939A (ko) 배터리 모듈
KR102023921B1 (ko) 배터리 모듈
KR101960922B1 (ko) 배터리 모듈
CN101855748A (zh) 具有优异散热性能的电池模块和换热构件
KR20130138893A (ko) 냉각 효율성이 향상된 전지셀
JP2023143936A (ja) 電池パックおよびこれを含むデバイス
JP2020500409A (ja) バッテリーモジュール
KR20140142770A (ko) 효율적인 냉각 구조의 중대형 전지팩
CN108431991A (zh) 包括边缘冷却型构件的电池组
KR102061292B1 (ko) 배터리 모듈, 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 배터리 팩을 포함하는 자동차
US20230187728A1 (en) Battery pack and device including the same
KR101761825B1 (ko) 배터리 모듈 및 그를 구비하는 배터리 팩
US11611120B2 (en) Battery module, battery pack comprising battery module, and vehicle comprising battery pack
US11888136B2 (en) Battery, power consumption device, and method and device for producing battery

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20220630

Address after: Seoul, South Kerean

Patentee after: Sk new energy Co.,Ltd.

Address before: Seoul, South Kerean

Patentee before: SK INNOVATION Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right