[發明專利]電池組的冷卻系統

有效

• 申請號: 200680038991.6
• 申請日: 2006-09-25
• 公開（公告）號: CN101292377A
• 公開（公告）日: 2008-10-22
• 發明（設計）人: 尹畯一;安宰成;梁熙國;南宮檍
• 申請（專利權）人: 株式會社LG化學
• 主分類號: H01M2/10
• 分類號: H01M2/10
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 梁曉廣;陸錦華

技術領域

本發明涉及冷卻被安裝在車輛內的電池組的冷卻系統，尤其是涉及冷卻被安裝在車輛內的電池組的冷卻系統，其中電池組被安裝在車輛內部下端上，所述內部下端被建構成包含交替波谷與波峰的皺折結構，構成電池組的電池模塊被布置成：構成每一電池模塊的單元電池被垂直安裝在車輛的皺折下端上，并且該冷卻系統包含冷卻劑入口以及冷卻劑出口，所述冷卻劑入口以及冷卻劑出口被形成在密封地圍繞電池組外側表面的外殼的下端構件上。根據本發明，采用車輛的結構形成該冷卻劑入口與冷卻劑出口。

背景技術

使用石化燃料例如汽油與柴油的車輛所導致的最大問題就是制造空氣污染。使用可充放電的二次電池作為車輛電源的技術已經吸引了相當多的關注，成為解決上述問題的方法之一。結果發展出只使用電池運作的電動車(EV)，以及聯合地使用電池與傳統引擎的混合電動車(HEV)。已經有某些電動車與混合電動車被用于商業用途。目前主要采用鎳氫(Ni-MH)二次電池作為電動車(EV)以及混合電動車(HEV)的電源。然而，近幾年來，已經嘗試使用鋰離子二次電池。

對于這種二次電池，需要有高輸出以及高容量，以被用來作為電動車(EV)以及混合電動車(HEV)的電源。為此，多個小型二次電池(單元電池)彼此被串聯或并聯在一起以構成電池模塊，并且多個電池模塊彼此被并聯或串聯在一起以構成電池組。

然而，在這種高輸出、高容量二次電池中，在單元電池充放電期間會從單元電池產生大量的熱能。當沒有有效移除單元電池充放電期間從單元電池所產生的熱量時，熱量會被累積在單元電池內，導致單元電池退化。因此，需要提供一種用于冷卻高輸出、高容量二次電池的電池組的冷卻系統。

將參考圖1來描述一般所使用的冷卻電池組的冷卻系統的原理。

參考圖1，電池組冷卻系統1包含包括多個電池的電池組2、被安裝在電池組2的下端表面上的冷卻劑入口部分3以及被安裝在電池組2的上端表面上的冷卻劑出口部分4。電池組2包含多個電池模塊5。每一電池模塊5都包含多個單元電池6，這些單元電池彼此被電連接在一起。在每一電池模塊5的單元電池之間形成小間隙，冷卻劑流過小間隙。因此，通過冷卻劑入口部分3引入的冷卻劑流過間隙，以帶走單元電池6產生的熱量，然后通過被安裝在電池組2的上端表面上的冷卻劑出口部分4排出。

不過，如圖1所示構造的電池組冷卻系統1具有下列問題。

第一，因為冷卻劑入口部分3和冷卻劑出口部分4被分別安裝在電池組2的下端表面以及上端表面上，因此需要提供用于將這種冷卻劑引導構件安裝在電池組2的下端表面以及上端表面上的空間。結果，電池系統的總尺寸增加，這不是優選的。

第二，通過冷卻劑入口部分3導入的冷卻劑難以均勻地被供應至各自的電池模塊5，因此單元電池6之間的溫度差異可能大幅增加。最近的研究顯示，單元電池6之間巨大的溫度差異是大幅降低電池組2性能的主因。

為了解決上述問題，尤其是電池系統的體積，已經提出用于在電池系統的一側上提供冷卻劑入口與冷卻劑出口來降低電池系統的體積的技術，這被公開于日本未審查專利公開第2004-152769號、日本未審查專利公開第2004-087368號以及日本未審查專利公開第2004-001683號內。不過，采用車輛結構在電池系統一側上提供冷卻劑入口與冷卻劑出口來使電池系統體積最小的技術則尚未被提出。

同樣，在電池組上可以安裝簡單分隔板來引導冷卻劑通過，從而降低單元電池之間的溫度差異，如日本未審查專利公開第2004-152769號內所揭示的。不過，分隔板不能有效降低單元電池之間的溫度差異，另外，可能因為分隔板而不能供應冷卻劑。

發明內容

因此，做出本發明來解決上述問題以及也需要解決的其他技術問題。

尤其是，本發明的目的在于提供一種電池組冷卻系統，其包含使用車輛結構形成的冷卻劑入口與冷卻劑出口，從而電池組冷卻系統可以被穩固地安裝在車輛上，有效利用車內空間，并且使電池系統體積最小。

本發明的另一目的在于提供一種電池組冷卻系統，其包含被安裝在電池組內用于均勻供應冷卻劑的分隔板，從而可有效去除電池所產生的熱量，并且在冷卻處理期間使單元電池之間的溫度差異最小。