[發明專利]鋰離子二次電池系統的冷卻結構

無效

• 申請號: 200780001917.1
• 申請日: 2007-01-03
• 公開（公告）號: CN101366132A
• 公開（公告）日: 2009-02-11
• 發明（設計）人: 尹鼎植;吳全根;都宥林
• 申請（專利權）人: SK能源株式會社
• 主分類號: H01M2/10
• 分類號: H01M2/10
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司
• 代理人: 周建秋;王鳳桐

技術領域

大體上，本發明涉及一種鋰離子二次電池系統的冷卻結構，更具體的，涉及一種鋰離子二次電池系統的冷卻結構，其中開放結構(狹縫通道)形成在主體框架的側面，因而通過冷卻風扇吹入的空氣能夠直接作用于鋰離子電池單元上，也能夠直接作用于通過將隔離框架組合在主體框架上而形成的散熱部分的冷卻通道上，因而使散熱效率最大化。

背景技術

通常，不同于普通電池，隨著高新技術的發展，例如數碼相機、便攜式電話、筆記本電腦或者混合動力車，對于能夠充電和放電的二次電池的研究正積極地進行。二次電池包括鎳-鎘電池、鎳金屬氫化物電池、鎳氫電池、鋰離子二次電池等等。在這些電池中，鋰離子二次電池的工作電壓為3.6V或者更高，它被用于便攜式電子設備的電源，或者幾個或幾十個電池串聯在一起用于高能混合動力汽車中。因為鋰離子二次電池具有的工作電壓是鎳鎘電池或者鎳金屬氫化物電池的三倍，且具有極好的每單位重量的能量密度，所以鋰離子二次電池迅速得到推廣。

鋰離子二次電池能夠被制造成各種形狀。它的典型形狀包括圓柱形和棱柱形，這些形狀被用于鋰離子電池上。最近流行的鋰聚合體電池被人工制造成形狀可變的袋型電池，因而它的形狀能夠相對自由實現。此外，因為鋰聚合體電池安全且重量輕，這樣的鋰聚合體電池被認為適合用于實現具有體積小和重量輕結構的便攜式電子設備。

根據圖1，傳統的袋型鋰離子二次電池10包括電池部分11和外殼12，該外殼12提供了用于容納電池部分11的內部空間12a。

電池部分11具有將正極板11a、隔板11c和負極板11b堆疊在一起的形狀。電池部分11的各板分別電連接到正極片13和負極片14上。

正極板11a和負極板11b的第一末端穿過外殼12的密封部分12b從外殼12中向外突出。正極片13和負極片14的突出端連接到保護電路板(未顯示)的終端。

多條密封帶15分別纏繞在正極片13和負極片14的外表面，因而可以防止在與密封部分12b相接觸時，在外殼12與電極片13和14之間發生短路。

外殼12為袋型外殼，包括由金屬薄片制成的中間層和由絕緣薄膜制成的并連接到金屬薄片兩側的內表面層和外表面層，而不同于用厚金屬膜模制而成的圓柱形或棱柱形罐結構。由于出色的成型特性，袋型外殼能夠被自由彎曲。如上所述，在這種袋型外殼12中，形成了能夠容納電池部分11的內部空間12，并且設置在熱粘接表面上的密封部分12b沿著內部空間12a的邊緣而形成。

圖2為沿圖1中的線II-II的放大圖。

外殼12為復合膜，該復合膜包括由金屬薄片(例如鋁箔)制成的中間層和由絕緣薄膜制成的用于保護中間層的連接在中間層的內外側的內表面層及外表面層。

電池部分11容納在外殼12里形成的內部空間12a中，所述電池部分11的正極板11a、隔板11c和負極板11b連續排列。正極片13和負極片14分別從正極板11a和負極板11b中引出，如圖1所示。引出的電極片13和14的末端穿過外殼12的密封部分12b暴露在外。在密封部分12b中，電極片13和14的外表面被密封帶15覆蓋。

構造具有上述結構的袋型鋰離子二次電池10，從而通過將正極片13和負極片14分別電連接到正極板11a和負極板11b上，并在將正極板11a、隔板11c和負極板11b連續排列后將它們在任意方向上纏繞起來，以此來完成電池部分11。

通過牽引過程將完成的電池部分11安裝在具有內部空間12a的外殼12內，安裝電池部分11時，電極片13和14的各自的第一末端暴露在外殼12的外面。在這種情況下，將預定的熱度和壓力作用在外殼12的密封部分12b上，以進行熱粘接，因此完成了袋型鋰離子二次電池10。

為了使袋型鋰離子二次電池10的結構穩定，在電池中出現的異常是通過一系列的設定好的方法來測定的，如充電、老化和放電。

同時，當需要高能鋰離子電池時，如在混合動力車的情況，幾十到幾百個具有如圖1和圖2的相同結構的袋子被堆疊在一起并且相互串聯在一起，因而能夠獲得高電壓。

因為袋型鋰聚合體電池由能夠被輕松彎曲的不耐用的鋁袋制成，所以只有當鋁袋被堅固的外殼保護時該袋型鋰聚合體電池才能長期使用。考慮到實際情況，本申請人在韓國專利申請No.2005-24172中提出了優選的實施方式。

下文將詳細介紹上述專利的技術細節。如圖3所示，電池單元體31被制成包括其中具有鋰離子二次電池的袋子34和一對形成在袋子34的任意表面的架狀(shelf)的正極片32和負極片33，使電極片32和33各自的末端以相反的方向彎曲。