用于電池單體的冷卻裝置、電池模塊、電池組和車輛的制作方法
【專利摘要】公開了用于電池單體的冷卻裝置、電池模塊、電池組和車輛。該用于電池單體的冷卻裝置包括帶有中空結構的熱沉，該熱沉與電池單體組件的至少一側相鄰地布置并且在其中形成有冷卻劑通過其流動的通道，該電池單體組件包括多個電池單體和冷卻板，該冷卻板構造成執行與電池單體的熱交換，該冷卻板包括熱吸收部和熱排放部，該熱吸收部介于電池單體之間使得一個表面或者兩個表面與電池單體形成接觸，該熱排放部從熱吸收部延伸并且暴露于通道，其中熱排放部包括與通道平行地布置的至少一個彎曲表面和冷卻劑通過其中的至少一個通孔。該電池模塊包括用于電池單體的冷卻裝置。該電池組包括該電池模塊。該車輛包括該電池組。
【專利說明】用于電池單體的冷卻裝置、電池模塊、電池組和車輛
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求在韓國于2015年4月22日提交的韓國專利申請N0.10-2015-0056841的優先權，其公開內容通過引用并入于此。
技術領域
[0003]本公開涉及一種用于電池單體的冷卻裝置和一種包括該冷卻裝置的電池模塊，并且更加具體地涉及一種改進電池單體的冷卻效率的、用于電池單體的冷卻裝置和一種包括該冷卻裝置的電池模塊。
【背景技術】
[0004]由于它的能夠容易應用于各種產品的特性和電學性質諸如高能量密度，二次電池不僅通常地應用于便攜式裝置，而且普遍地應用于利用電驅動源驅動的電動車輛(EV)或者混合動力電動車輛(HEV)和能量存儲系統。由于它的顯著地減少化石燃料的使用和并不從能量的使用產生副產品的主要優點，從而使其成為新的生態友好的并且能量有效的能源，所以這種二次電池正在獲得關注。
[0005]用于在電動車輛中使用的電池組具有由串聯連接的多個單體組件組成的結構以獲得高電力，每一個單體組件包括多個單元單體。而且，單元單體包括正電極集電器和負電極集電器、分隔物、活性材料、和電解質溶液，并且允許通過在構成元件之間的電化學反應而重復充電和放電。
[0006]近來，隨著對于像作為能量存儲源使用一樣的高容量結構的需要的增長，對于帶有多模塊結構的電池組的需求增加，在多模塊結構中，組裝了包括串聯和/或并聯連接的多個二次電池的多個電池模塊。
[0007]因為帶有多模塊結構的電池組被設計為包括在窄的空間中以高密度布置的多個二次電池，所以容易地排放從各個二次電池產生的熱是重要的。因為如上所指出地通過電化學反應完成二次電池的充電和放電，所以除非有效地從電池模塊去除在充電和放電期間產生的熱，否則熱積聚發生并且結果電池模塊的劣化加速，并且在某些情形中，可能發生著火或者爆炸。
[0008]因此，高輸出高容量的電池模塊和帶有該模塊的電池組必須需要用于冷卻在其中嵌入的電池單體的冷卻裝置。
[0009]通常，冷卻裝置典型地被分類成兩個類型:空氣冷卻的冷卻類型和水冷卻的類型，并且由于二次電池的短路或者防水問題，比水冷卻的類型更加廣泛地使用了空氣冷卻的冷卻類型。
[0010]圖1是根據現有技術的電池模塊的示意性透視圖。
[0011]因為由一個二次電池單體產生的電量不高，所以在商業上可以獲得的二次電池根據需要包括許多二次電池單體3的堆疊。而且，如在圖1中所示，為了通過冷卻在從二次電池的單元單體3產生電力期間產生的熱而適當地維持二次電池的溫度，散熱片2被插入單體3之間。已經從每一個單元單體3吸收了熱的散熱片2向熱沉I傳遞熱，并且熱沉I被冷卻水或者冷卻空氣冷卻。在此情形中，可以進一步在散熱片2和熱沉I之間添加用于減小熱接觸電阻的構件，諸如熱界面材料(??Μ)4。
[0012]然而，由于與熱沉I的接觸電阻，根據現有技術的這個散熱片2具有低的熱導率，從而未能順利地排出從二次電池單體產生的熱。
【發明內容】
[0013]技術問題
[0014]本公開被設計為解決以上問題，并且因此本公開針對提供可以增加電池單體的冷卻性能的、用于電池單體的冷卻裝置。
[0015]本公開進一步針對提供由于高的冷卻性能而具有優良的壽命特性和安全性的、包括該冷卻裝置的電池模塊。
[0016]可以從以下詳細說明而理解并且將從本公開的示例性實施例變得更加完全地顯現本公開的這些和其它目的和優點。而且，將容易理解，可以通過在所附權利要求中示出的裝置及其組合實現本公開的目的和優點。
[0017]技術方案
[0018]根據本公開的用于電池單體的冷卻裝置包括:帶有中空結構的熱沉，該熱沉與電池單體組件的至少一側相鄰地布置并且在其中形成有冷卻劑通過其流動的通道，該電池單體組件包括多個電池單體和冷卻板，該冷卻板被構造為執行與電池單體的熱交換，該冷卻板包括熱吸收部和熱排放部，該熱吸收部介于電池單體之間使得一個表面或者兩個表面與電池單體形成接觸，該熱排放部從熱吸收部延伸并且暴露于通道，其中熱排放部包括與通道平行地布置的至少一個彎曲表面和冷卻劑通過其中的至少一個通孔。
[0019]所述至少一個彎曲表面可以是多個，并且彎曲表面可以被以預定間隔彼此分開地布置，其中通孔被置于彎曲表面之間。
[0020]所述多個彎曲表面可以包括:第一彎曲表面，該第一彎曲表面形成為使得冷卻板的端部部分彎曲，和第二彎曲表面，該第二彎曲表面在第一彎曲表面下方以與第一彎曲表面平行的彎曲形狀形成。
[0021]第二彎曲表面可以形成為使得冷卻板被部分地切割并且切割部被與第一彎曲表面平行地彎曲，并且通孔可以限定為通過彎曲切割部形成的空間。
[0022]第二彎曲表面可以包括多個單元第二彎曲表面，并且單元第二彎曲表面可以沿著冷卻板的寬度方向以預定間隔形成。
[0023]所述至少一個彎曲表面可以是一個，并且彎曲表面可以形成為使得冷卻板的端部部分被以字母“Τ”的形狀彎曲。
[0024]彎曲表面可以包括:第一彎曲表面，該第一彎曲表面形成為使得冷卻板的端部部分被在一個方向上彎曲；和第二彎曲表面，第二彎曲表面形成為使得冷卻板被部分地切割并且切割部被在與第一彎曲表面相反的方向并且與第一彎曲表面平行地彎曲。
[0025]第一彎曲表面和第二彎曲表面可以設置在同一平面上，并且通孔可以限定為通過彎曲切割部而形成的空間。
[0026]第二彎曲表面可以包括多個單元第二彎曲表面，并且單元第二彎曲表面可以沿著冷卻板的寬度方向以預定間隔形成。
[0027]冷卻板可以是熱傳導金屬板。
[0028]冷卻劑可以是氣體或者液體。
[0029]根據本公開的另一個實施例，提供包括用于電池單體的上述冷卻裝置的電池模塊。
[0030]根據本公開的又一個實施例，提供包括上述電池模塊的電池組。
[0031]根據本公開的進一步的另一個實施例，提供包括上述電池組的車輛。該車輛可以包括電動車輛、混合動力電動車輛、和插電式混合動力電動車輛。
[0032]有利的效果
[0033]根據本公開的一個方面，冷卻板的熱排放部被布置在熱沉通道內側并且可以消除根據現有技術在冷卻板和熱沉之間的熱接觸電阻。而且，形成熱排放部的至少一個彎曲表面被與冷卻劑的流動方向平行地布置，由此增加對流熱傳遞面積并且改進電池單體的冷卻效率。
[0034]根據本公開的另一個方面，冷卻劑流過熱排放部的通孔，從而導致冷卻劑的順利的流動和在冷卻劑供給風扇上的減小的負荷。
[0035]根據本公開的又一個方面，提供包括用于電池單體的上述冷卻裝置的電池模塊，該電池模塊由于高的冷卻性能而具有優良的壽命特性和安全性。
【附圖說明】
[0036]圖1是根據現有技術的電池模塊的示意性橫截面視圖。
[0037]圖2是根據本公開的第一實施例的電池模塊的示意性透視圖。
[0038]圖3是示出圖2的電池單體和冷卻板中的某些的透視圖。
[0039]圖4是圖3的橫截面視圖。
[0040]圖5是用于根據本公開的第一實施例的冷卻板的參考圖。
[0041 ]圖6是根據本公開的第二實施例的電池模塊的示意性透視圖。
[0042]圖7是示出圖6的電池單體和冷卻板中的某些的透視圖。
[0043]圖8是示出根據本公開的第三實施例的電池模塊的部分的透視圖。
[0044]圖9是圖8的橫截面視圖。
[0045]圖10是用于根據本公開的第三實施例的冷卻板的參考圖。
[0046]圖11是示出根據本公開的第四實施例的電池模塊的部分的透視圖。
【具體實施方式】
[0047]在下文中，將參考附圖詳細描述本公開的優選實施例。在描述之前，應該理解在說明書和所附權利要求中使用的單詞或者術語不應該被解釋為限制于通常的和字典的含義，而是基于允許本發明人為了最佳地解釋而適當地定義術語的原則基于與本公開的技術方面對應的含義和概念解釋。
[0048]因此，在這里描述的實例和在繪圖中的元件只是本公開的最優選的實例而非代表本公開的所有的技術特征，從而應該理解，能夠在本公開的提交時間實現用于替代它們的各種等價和修改。
[0049]而且，在本公開的說明中，當認為相關眾所周知的特征或者功能的某些詳細說明可能使得本公開的實質模糊時，在這里省略它的詳細說明。
[0050]提供了本公開的實施例以給予本領域的技術人員本公開的完整說明，并且因此，為了清楚起見，在繪圖中的元件的形狀和尺寸可能被放大或者省略或者可能被示意性地示出。因此，每個元件的尺寸或者比例并不徹底地反映實際的尺寸或者比例。
[0051]圖2是根據本公開的第一實施例的電池模塊的示意性透視圖，圖3是圖2的部分放大透視圖，圖4是圖3的橫截面視圖，并且圖5是用于描述根據本公開的第一實施例的冷卻板的參考圖。
[0052]參考這些繪圖，根據本公開的第一實施例的電池模塊10包括電池單體堆20和電池單體冷卻裝置30。
[0053]電池單體堆20是電池單體21的堆疊體。電池單體21優選地是板型電池單體21以提供在有限的空間中的高堆疊率，并且可以堆疊地布置使得一個或者兩個表面面對相鄰的電池單體21以形成電池單體堆20。
[0054]雖然未示出，但是電池單體堆20可以進一步包括用于堆疊電池單體21的、用于堆疊體的框架。用于堆疊體的框架是用于堆疊電池單體21的元件，并且可以保持電池單體21以防止它們移動，并且引導電池單體21被堆疊和組裝到一起。
[0055]用于堆疊體的框架(未示出)可以用各種術語諸如盒替代，并且可以以具有中空中心的矩形環形狀形成。在此情形中，電池單體21的外周邊可以布置在用于堆的框架的四個側面上。
[0056]每個電池單體21可以包括由正電極板、分隔物和負電極板構成的電極組件，并且可以是包括正電極引線和負電極引線的電池單體，正電極引線和負電極引線每條電連接到從電池單體21的正電極板和負電極板突出的多個正電極突片和負電極突片。
[0057]這里，電池單體21可以是袋型電池單體21。袋型電池單體21可以具有如此結構，其中通過與在外部封裝中嵌入的電極組件熱熔合，包括樹脂層和金屬層的層壓片的外部封裝被沿著外周邊表面密封。
[0058]電池單體冷卻裝置30適當地去除在充電和放電期間從電池單體21產生的熱。參考圖2和3，用于電池單體21的冷卻裝置30包括熱沉100和冷卻板110。
[0059]熱沉100指的是通過熱接觸從其它物體吸收熱并且排放熱的物體。熱沉100可以布置在電池單體堆20的頂部和底部中的至少一個上。例如，如圖2中所示，熱沉100可以布置在電池單體堆20的頂部上。當然，根據需要，熱沉100可以布置在電池單體堆20的左側和右側中的任何一側上。
[0060]根據本公開的熱沉100具有在其中包括通道101的中空結構。通過在熱沉100內側的通道101流動的冷卻劑不限于具體類型，只要它是容易通過通道101流動并且具有良好的冷卻性能的流體，并且可以是氣體或者液體。例如，冷卻劑可以是具有高潛熱(latentheat)并且能夠使冷卻效率最大化的水。然而，冷卻劑不限于此并且可以包括任何可流動的冷卻劑，并且能夠使用防凍溶液、氣態冷卻劑、和空氣。
[0061]如在圖2中所示，根據本公開的冷卻板110介于電池單體21之間，使得兩個表面中的每個表面均與電池單體21緊密接觸，并且它的端部部分被暴露于在熱沉100內側的通道101。而且，冷卻板110可以是具有0.1到5.0mm的厚度的熱傳導金屬板。
[0062]冷卻板110本質上包括預定的機械剛度特性，從而有助于增強電池單體21的外部封裝的不良機械剛度。而且，冷卻板110消除了對于用于增強機械剛度的另外的構件的需要，從而實現了緊湊的電池模塊10。
[0063]作為參考，冷卻板110不限于具體的厚度或者結構，只要它是具有導熱性的薄的構件，并且例如可以優選地使用片型的金屬材料板。金屬材料可以包括但是不限于在金屬中具有高導熱性并且是輕質的鋁或者鋁合金。例如，銅、金和銀可以是可利用的。除了金屬之夕卜，諸如包括氮化鋁和碳化硅的陶瓷材料也可以是可利用的。
[0064]另一方面，根據本公開的冷卻裝置30具有與傳統冷卻裝置(見圖1)相比能夠增加熱傳遞速率的結構，并且將在以下提供其詳細說明。
[0065]根據本公開的第一實施例的冷卻板110可以包括熱吸收部120和熱排放部130。
[0066]熱吸收部120置入電池單體21之間使得熱吸收部120與電池單體21形成接觸以在充電/放電期間從電池單體21吸收熱，并且熱排放部130從熱吸收部120向上延伸并且暴露于在熱沉100內側的通道101從而通過從熱排放部130傳導而傳遞的熱得以排放。作為參考，雖然這個實施例的冷卻板110具有在一個方向上的熱排放部130，但是與這個實施例相反，冷卻板可以配置為具有在兩個方向上的熱排放部130。換言之，熱排放部130可以從熱吸收部120在兩個方向上、即從熱吸收部120到電池單體堆20的頂部和底部延伸，并且可以設置兩個熱沉100，在電池單體堆20的頂部和底部上各一個。
[0067]通過這種配置，在充電/放電期間，來自電池單體21的熱被熱吸收部120吸收并且所吸收的熱通過傳導傳遞到熱排放部130。而且，熱排放部130向熱沉100排放熱。在此情形中，電池單體21的冷卻速率可以大大地依賴于在熱排放部130和熱沉100之間的有效放熱面積和對流效應，并且本公開設計為聚焦于用于使在熱排放部130和熱沉100之間的熱傳遞速率最大化的結構。
[0068]首先，簡要地看傳統的散熱片(見圖1)和熱沉100的結構，傳統的散熱片在它的端部部分處彎曲以具有與熱沉100的熱接觸區域。然而，熱傳遞可能受到在散熱片的端部部分和熱沉100的外壁之間的熱接觸電阻即表面粗糙度妨礙。為了減小熱接觸電阻，傳統的電池模塊10進一步包括熱界面材料(??Μ)，但是它不能完全地消除熱接觸電阻。
[0069]相比之下，本公開并不引起在冷卻板110和熱沉100之間的熱接觸電阻問題。即，本公開沒有由在不同的物體之間的接觸引起的熱接觸電阻問題。本公開采用使用在固體和流體之間的熱對流的熱傳遞方法，而非利用在具有不同溫度的兩個物體之間的接觸(即熱傳導)的熱傳遞方法。這里，對流熱傳遞指的是當流體在固體上或者在通道101中流動時如果流體和固體的表面在溫度方面不同則由于流體相對于表面的相對運動的結果、在流體和固體的表面之間的熱的傳遞。
[0070]通常，以工程術語，對流熱傳遞量被定義為Q = h*A* (T1-T2)。這里，h表示對流熱傳遞系數，A表示放熱面積，Tl表示固體的表面溫度，并且T2表示流體的溫度。因此，為了增加對流熱傳遞，當Tl和T2是固定的時，第一方法是增加對流熱傳遞系數h，并且第二方法是增加有效放熱面積A。
[0071]對流熱傳遞系數h是基于表面的幾何形狀、流體的類型、流體的特性、和流體的速率而試驗地確定的值，并且通常與流體流動速率成比例。而且，放熱面積A指的是物體的有效放熱面積，并且有效放熱面積越大，熱傳遞速率越大。
[0072]因此，根據本公開的冷卻裝置30配置為在有效放熱面積和冷卻劑的流動速率方面具有有利的結構。
[0073]具體地描述，如在圖2到4中所示，根據本公開的第一實施例的熱排放部130包括多個彎曲表面131和132以及與彎曲表面131和132垂直的豎直表面134。彎曲表面131和132可以具有相對于豎直布置在電池單體21之間的熱排放部130或者豎直表面134以90度的角度彎曲的形狀。彎曲表面131和132優選地與在熱沉100內側的通道101平行地布置。這是為了允許冷卻劑沿著彎曲表面131和132的表面流動以由此確保足夠的對流熱傳遞面積。
[0074]在該實施例中，彎曲表面131和132包括第一彎曲表面131和第二彎曲表面132。第一彎曲表面131形成為使得冷卻板110的端部部分以90度的角度彎曲，并且第二彎曲表面132形成為具有在第一彎曲表面131下方與第一彎曲表面131平行地在與第一彎曲表面131相同的方向彎曲的形狀。而且，在第一彎曲表面131和第二彎曲表面132之間形成通孔133。作為參考，雖然這個實施例示出兩個彎曲表面，但是取決于冷卻板110的厚度和熱沉100的內部空間的尺寸，彎曲表面的數目可以是三個或者更多。
[0075]如在圖3和4中所示，冷卻劑例如冷卻空氣在熱沉100內側的通道101內在箭頭的方向上流動。雖然未示出，但是冷卻空氣的流動可以通過冷卻風扇實現。
[0076]參考圖3和4，冷卻空氣可以在沿著第一彎曲表面131的上表面和下表面與第二彎曲表面132的上表面流動時從熱排放部130吸收熱。例如，如果與這個實施例相反，熱排放部130只具有豎直表面134，而沒有彎曲表面131和132，則與面對冷卻空氣的流動的豎直表面134的前側相比，在豎直表面134的后側處，冷卻空氣的流動保持停滯，因此未能實現順利的放熱。而且，冷卻空氣的流動受到豎直表面134阻擋，從而導致較低的流動速率。而且，為了防止在熱沉100內側的通道101中的冷卻空氣的流動速率減小，可以同樣多地增加施加到冷卻風扇的負荷。
[0077]而且，在具有豎直表面134和在此處僅僅冷卻板110的端部部分被彎曲的單個彎曲表面的熱排放部130的情形中，與僅僅具有豎直表面134的熱排放部130相比，冷卻空氣流沿著單個彎曲表面的上表面流動并且有效放熱面積可以增加，但是冷卻空氣的流動仍然受到豎直表面134阻擋，因此在單個彎曲表面的下表面側處，空氣保持停滯，并且對流熱傳遞效率不高。
[0078]相比之下，根據本公開的第一實施例的熱排放部130具有第一彎曲表面131和第二彎曲表面132，使得通孔133被置于其間，因此冷卻空氣的流動不如上所述地受到豎直表面134阻擋并且通過通孔133，并且因此，冷卻空氣沿著第一彎曲表面131的上表面和下表面與第二彎曲表面132的上表面流動。相應地，與上述實例相比，有效放熱區域更寬，從而導致更高的冷卻效率。
[0079]而且，因為阻擋冷卻空氣流動的豎直表面134的區域減小，所以冷卻空氣的流動更加順利地進行并且冷卻空氣的流動速率的減小將被阻止。作為參考，如在前面描述地，對流熱傳遞隨著沿著固體表面流動的流體的增加的流動速率而增加。
[0080]而且，如果在熱沉100內側的通道101中的冷卻空氣的流動增強，則施加到冷卻風扇的負荷減小，能夠使用低功率冷卻風扇并且能量效率將更高。
[0081 ]以下是制造根據本公開的第一實施例的冷卻板110的方法的簡要說明。
[0082]如在前面所述，冷卻板110可以由片型金屬板制成。首先，如在圖5中所示部分地切割平坦冷卻板110的部分。隨后，相對于線1-1以90度的角度彎曲平坦冷卻板110的端部部分。彎曲表面形成第一彎曲表面131。隨后，相對于線Π-Π在與第一彎曲表面131相同的方向以90度的角度彎曲切割部。彎曲表面形成第二彎曲表面132。而且，在此情形中，通過彎曲切割部形成的空間變成通孔133。因此，通孔133的尺寸等于第二彎曲表面132的橫截面面積。
[0083]利用這種方法，能夠省去另外地焊接構件或者將冷卻板110穿孔以形成第二彎曲表面132和通孔133的過程，因此制造過程可以得到簡化。然而，本公開的保護范圍不限于這種制造方法。
[0084]如在前面描述的根據本公開的電池模塊10幾乎沒有傳統電池模塊具有的、在冷卻構件之間的熱接觸電阻問題，并且具有其中冷卻板110的熱排放部130能夠使得對流熱傳遞速率最大化的結構，從而與現有技術相比導致電池單體21的改進的冷卻效率。
[0085]當與以前的實施例相比時與圖2到5對應地構造了以下描述的本公開的其它實施例。類似的附圖標記表示類似的元件，并且在本文中省略了類似元件的重復說明。
[0086]圖6是根據本公開的第二實施例的電池模塊的示意性透視圖，并且圖7是示出圖6的電池單體和冷卻板中的某些的透視圖。
[0087]與圖2到5的實施例相同地設計了這個實施例，當與以前的實施例相比時僅在第二彎曲表面不同，并且以下主要地描述在這個實施例和以前的實施例之間的差異。
[0088]如在圖6和7中所示，根據本公開的第二實施例的第二彎曲表面232包括多個單元第二彎曲表面232a。
[0089]所述多個單元第二彎曲表面232a可以沿著冷卻板210的寬度方向以預定間隔形成。換言之，雖然在第一實施例中一體地形成第二彎曲表面132，但是在該實施例中第二彎曲表面232可以被劃分成多個部分。
[0090]根據這個實施例，在單元第二彎曲表面232a之間存在豎直表面234，因此熱排放部230具有比第一實施例更高的機械剛度。即，因為第一彎曲表面231受到所述多個豎直表面234支撐，所以能夠更加穩定地維持彎曲形狀。
[0091]而且，與第一實施例相比，在通孔233周圍的湍流增加，從而增強了通過冷卻空氣的熱交換。
[0092]圖8是示出根據本公開的第三實施例的電池模塊的部分的透視圖，圖9是圖8的橫截面視圖，并且圖10是用于根據本公開的第三實施例的冷卻板的參考圖。
[0093]形成根據本公開的第三實施例的冷卻板310的彎曲表面331和332，使得冷卻板310的端部部分被以大致字母“T”的形狀彎曲。
[0094]可以利用與上述實施例類似的方法形成根據這個實施例的冷卻板310的熱排放部330，但是第二彎曲表面332具有在與第一彎曲表面331相反的方向的彎曲形狀從而第一彎曲表面331和第二彎曲表面332被設置在同一平面上。更加具體地描述，如在圖10中所示，相對于線m-m以90度的角度向后彎曲平坦冷卻板310的端部部分以形成第一彎曲表面331，并且相對于線IV-1V以90度的角度向前彎曲切割部以形成第二彎曲表面332。類似于上述實施例，通過彎曲切割部形成的空間成為通孔333，并且通孔333的尺寸等于第二彎曲表面332的橫截面面積。然而，不類似于上述實施例，如在圖8和9中所示，這個實施例的第一彎曲表面331和第二彎曲表面332被置于同一平面上。當然，冷卻板310的熱排放部330不限于諸如上述方法的方法。換言之，彎曲表面可以通過以“T”的形狀彎曲冷卻板310的端部部分而一體地形成，并且可以通過將在彎曲表面331和332正下方的豎直表面334穿孔而形成通孔333。
[0095]根據本公開的第三實施例，如在圖9中所示，冷卻空氣沿著第一彎曲表面331和第二彎曲表面332的上表面和下表面流動，從而導致更寬的有效放熱區域。在上述實施例(見圖4和圖7)的情形中，因為第二彎曲表面132和232被布置于通孔133和233下方，所以冷卻空氣沿著第二彎曲表面的下表面的流動可能是不順利的。相比之下，因為在該實施例中第二彎曲表面332在通孔333上方形成，所以冷卻空氣沿著第二彎曲表面332的下表面的流動可以是順利的。
[0096]當與上述實施例的熱排放部130和230相比時，根據這個實施例的熱排放部330具有相同的總體橫截面面積和更寬的有效放熱區域。因此，電池模塊的冷卻效率能夠增加。
[0097]圖11是示出根據本公開的第四實施例的電池模塊的部分的透視圖。
[0098]雖然這個實施例具有基本上與上述第三實施例類似的結構，但是這個實施例的第二彎曲表面形成使得第二彎曲表面332被劃分成多個分支。即，如在圖11中所示，根據本公開的第四實施例的第二彎曲表面432可以包括多個單元第二彎曲表面432a。
[0099]根據這個實施例，類似于上述第二實施例，因為在單元第二彎曲表面432a之間存在豎直表面434，所以熱排放部430的機械剛度可以高于第一和第三實施例。相應地，因為第一彎曲表面431和第二彎曲表面432受到所述多個豎直表面434支撐，所以能夠更加穩定地維持彎曲形狀。而且，與第三實施例相比，在多個通孔433周圍的湍流增加，從而增強了通過冷卻空氣的熱交換。
[0100]根據本公開的電池組可以包括根據本公開的至少一個上述電池模塊10。除了電池模塊之外，該電池組還可以進一步包括用于覆蓋電池模塊的外殼和用于控制電池模塊的充電和放電的各種裝置，例如BMS、電流傳感器和熔絲。
[0101]根據本公開的電池組可以用于車輛諸如電動車輛或者混合動力車輛。即，根據本公開的車輛可以包括根據本公開的電池模塊。
[0102]雖然已經在上文中示出并且描述了本公開的優選實施例，但是本公開不限于在前面描述的具體的優選實施例，并且對本領域的技術人員顯而易見的是，在不偏離權利要求所授權本公開的基本特征的情況下，可以作出各種改變和修改，并且這種改變和修改落入權利要求的范圍內。
[0103]另一方面，對于本領域的技術人員而言明顯的是，如在這里描述的用于指示方向的術語，諸如“上”、“下”、“右”和“左”，僅僅是為了描述的方便起見，并且可以取決于觀察者的觀察位置或者在此處放置物體的位置而被不同地表達。
【主權項】
1.一種用于電池單體的冷卻裝置，包括: 帶有中空結構的熱沉，所述熱沉與電池單體組件的至少一側相鄰地布置并且在所述熱沉中形成有冷卻劑通過其流動的通道，所述電池單體組件包括多個電池單體;和 冷卻板，所述冷卻板被構造成執行與所述電池單體的熱交換，所述冷卻板包括熱吸收部和熱排放部，所述熱吸收部介于所述電池單體之間使得一個表面或者兩個表面與所述電池單體形成接觸，所述熱排放部從所述熱吸收部延伸并且暴露于所述通道， 其中，所述熱排放部包括與所述通道平行地布置的至少一個彎曲表面和冷卻劑通過其中的至少一個通孔。2.根據權利要求1所述的用于電池單體的冷卻裝置，其中，所述至少一個彎曲表面是多個彎曲表面，并且 所述彎曲表面被以預定間隔彼此分開地布置，其中通孔被置于所述彎曲表面之間。3.根據權利要求2所述的用于電池單體的冷卻裝置，其中，所述多個彎曲表面包括: 第一彎曲表面，所述第一彎曲表面形成為使得所述冷卻板的端部部分被彎曲；和 第二彎曲表面，所述第二彎曲表面在所述第一彎曲表面下方以與所述第一彎曲表面平行的彎曲形狀形成。4.根據權利要求3所述的用于電池單體的冷卻裝置，其中，所述第二彎曲表面形成為使得所述冷卻板被部分地切割并且被切割部與所述第一彎曲表面平行地彎曲，并且 所述通孔被限定為通過彎曲所述被切割部而形成的空間。5.根據權利要求4所述的用于電池單體的冷卻裝置，其中，所述第二彎曲表面包括多個單元第二彎曲表面，并且所述單元第二彎曲表面沿著所述冷卻板的寬度方向以預定間隔形成。6.根據權利要求1所述的用于電池單體的冷卻裝置，其中，所述至少一個彎曲表面是一個彎曲表面，并且 所述彎曲表面形成為使得所述冷卻板的端部部分被以字母“T”的形狀彎曲。7.根據權利要求1所述的用于電池單體的冷卻裝置，其中，所述彎曲表面包括: 第一彎曲表面，所述第一彎曲表面形成為使得所述冷卻板的端部部分在一個方向上彎曲；和 第二彎曲表面，所述第二彎曲表面形成為使得所述冷卻板被部分地切割并且所述切割部在與所述第一彎曲表面相反的方向上并且與所述第一彎曲表面平行地彎曲。8.根據權利要求7所述的用于電池單體的冷卻裝置，其中，所述第一彎曲表面和所述第二彎曲表面設置在同一平面上，并且所述通孔被限定為通過彎曲所述切割部而形成的空間。9.根據權利要求8所述的用于電池單體的冷卻裝置，其中，所述第二彎曲表面包括多個單元第二彎曲表面，并且所述單元第二彎曲表面沿著所述冷卻板的寬度方向以預定間隔形成。10.根據權利要求1所述的用于電池單體的冷卻裝置，其中，所述冷卻板是熱傳導金屬板。11.根據權利要求1所述的用于電池單體的冷卻裝置，其中，所述冷卻劑是氣體或者液體。12.—種電池模塊，包括:根據權利要求1到11中的任一項所述的用于電池單體的冷卻裝置。13.—種電池組，包括:根據權利要求12所述的電池模塊。14.一種車輛，包括:根據權利要求13所述的電池組。
【文檔編號】H01M10/6555GK106067574SQ201610258408
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年4月22日 公開號201610258408.8, CN 106067574 A, CN 106067574A, CN 201610258408, CN-A-106067574, CN106067574 A, CN106067574A, CN201610258408, CN201610258408.8
【發明人】南鎮武, 沈玄錫, 崔容碩, 裴奎宗
【申請人】株式會社Lg化學