[發明專利]單格電池的溫度變化被優化的蓄電池模塊構造

有效

• 申請號: 201410351792.7
• 申請日: 2014-07-23
• 公開（公告）號: CN104347914B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: A.克內坎普;A.杜德;B.施爾德
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: H01M10/6551
• 分類號: H01M10/6551
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 吳超,胡斌

技術領域

在至少一個方面中，本發明涉及帶有改善的熱特性的蓄電池模塊組件。

背景技術

目前正研究將大容量可再充電蓄電池用在電動車輛中。電動車輛的最終可行性取決于大幅減少相關成本。減少蓄電池組件的成本尤其重要。

鋰離子蓄電池是重要類型的蓄電池技術。大多數蓄電池組件，包括鋰離子蓄電池組件在內，都包括多個獨立的電化學單格電池。通常，這種電化學單格電池包括陽極、陰極、和設置在陽極和陰極之間的分離器。通常，陽極包括覆蓋有石墨層的金屬薄板或金屬箔（通常是銅金屬）。類似地，陰極通常包括覆蓋有含鋰層的金屬薄板或金屬箔（通常是鋁金屬）。最后，電化學單格電池包括電解質，其被設置在陽極和陰極之間。端子允許產生的電能被用在外部電路中。電化學單格電池通過電化學反應產生電能。

對于高功率和高能量應用，多個蓄電池單格電池被利用并被組裝到蓄電池模塊內。而且，這種蓄電池模塊包括多個金屬（例如，銅的和/或鋁的）冷卻翅片，這些翅片散布在并聯的電線連接的蓄電池單格電池對中的蓄電池單格電池之間。壓縮泡沫墊通常被散布在一些蓄電池單格電池對之間。由于有大量的冷卻翅片，可以實現小溫差。不過，為了減小蓄電池的成本，期望翅片的數量較低。

因此，需要一種改善的蓄電池模塊組件和構造這種蓄電池模塊組件的方法。

發明內容

本發明通過提供一種具有改善的溫度性能的蓄電池模塊來解決了現有技術的一個或多個問題。蓄電池模塊包括多個蓄電池單格電池。每個蓄電池單格電池包括具有陽極活性區域的陽極、具有陰極活性區域的陰極、和離子傳導分離器，該分離器設置在陽極活性區域和陰極活性區域之間。第一子組蓄電池單格電池被以并聯的電線連接的蓄電池單格電池對布置。所述第一子組中的每個并聯的電線連接的蓄電池單格電池對具有兩個相鄰的蓄電池單格電池，在這兩個相鄰的蓄電池單格電池之間散布有冷卻翅片。有利的是，本實施例最小化了在并聯連接的單格電池之間的溫差，由此減少了在并聯的單格電池之間的不均勻的電流分布。這種溫差的減小導致了蓄電池壽命的增加。

在另一實施例中，提供了一種蓄電池模塊，該蓄電池模塊包括第一子組蓄電池單格電池對和第二子組蓄電池單格電池對。所述第一子組中的每個蓄電池單格電池對都包括相鄰的蓄電池單格電池，在這相鄰的蓄電池單格電池之間設有冷卻翅片。所述第二子組中的每個蓄電池單格電池對都包括相鄰的蓄電池單格電池，這些蓄電池單格電池不同于第一子組中的相鄰的蓄電池單格電池，在第二子組中的相鄰的蓄電池單格電池之間設有結構層。在本實施例中，蓄電池單格電池對被以交替的方式堆疊，其中第二子組中的每個蓄電池單格電池對被定位在第一子組中的蓄電池單格電池對之間。

本申請提供了如下方案：

方案1. 一種蓄電池模塊，其包括多個堆疊的蓄電池單格電池，每個蓄電池單格電池都包括具有陽極活性區域的陽極、具有陰極活性區域的陰極、和離子傳導分離器，所述分離器設置在所述陽極活性區域和所述陰極活性區域之間，所述蓄電池單格電池的第一子組以并聯電線連接的蓄電池單格電池對布置，所述第一子組的每個并聯電線連接的蓄電池單格電池對都包括兩個相鄰的蓄電池單格電池和設置在該兩個相鄰的蓄電池單格電池之間的冷卻翅片。

方案2. 如方案1所述的蓄電池模塊，其中在所述第一子組的每對相鄰的蓄電池單格電池之間的溫差小于約5攝氏度。

方案3. 如方案1所述的蓄電池模塊，其中對于所述第一子組的每個蓄電池單格電池對，相鄰的蓄電池單格電池中每一個都具有另一個的10％之內的電流。

方案4. 如方案1所述的蓄電池模塊，其中所述蓄電池單格電池的第二子組以并聯電線連接的蓄電池單格電池對布置，所述第二子組的每個并聯蓄電池單格電池對都包括不同于所述第一子組內的蓄電池單格電池的兩個相鄰的蓄電池單格電池，以及設置在所述第二子組的所述兩個相鄰的蓄電池單格電池之間的絕熱層。

方案5. 如方案4所述的蓄電池模塊，其中在所述第二子組的所述兩個相鄰的蓄電池單格電池之間的溫差小于約5攝氏度。

方案6. 如方案4所述的蓄電池模塊，其中所述第二子組的每個單格電池對被設置在所述第二子組的單格電池對之間。

方案7. 如方案4所述的蓄電池模塊，其中每個絕熱層都包括泡沫樹脂。

方案8. 如方案1所述的蓄電池模塊，其中所述多個堆疊的蓄電池單格電池包括6和30之間數量的蓄電池單格電池。

方案9. 如方案1所述的蓄電池模塊，其中每個并聯電線連接的蓄電池單格電池對的所述冷卻翅片包括金屬。