[发明专利]具散热匣体的电池模块及其电池系统

说明书

本发明提供一种具散热匣体的电池模块及其电池系统，其利用散热匣体设置于单一轴向堆栈的电池单元之间，散热匣体利用片状承载部体与电池单元的片状集电层以大面积直接接触的方式，配合片状承载部两侧延伸的翼部来与金属壳的内侧壁面直接接触，以提供电池芯大面积的散热路径，大幅提高电池芯的效能与稳定性。

技术领域

本发明是关于一种电池芯，尤指一种于单一轴向堆栈的电池单元间增设有散热匣体的电池模块及其电池系统。

背景技术

近年来随着各种便携式电子产品/电动汽车/储能电站等领域的快速发展，延伸出对能量储存密度较高与兼具环境保护的储能装置的高度要求，而离子二次电池成为首选，进而发展出如锂离子二次电池、镁离子二次电池、钠离子二次电池等各种二次电池。实务上，最常见者为将电池单元采用并联的方式来构成电池芯，以达到足够的容量来应用于各种装置。

现有电池芯的散热方式，于电池芯下方采用额外设置导热用金属板/块、或使用内部可流通过液体或气体金属流道，以去除电池芯在充放电期间产生的热量。然而，在结构中设置金属板或金属流道必须于电池芯外部另行接合将热导出的部件(如连接管、冷却板/管等)，此将会使整体电池的机构增加，且所增加的部件的接合处(譬如焊接点等)可能降低电池芯的冷却效果，并且使电池组装上工序繁复。

此外，传统上电池模块的散热方式是采用在电池模块外加一冷却系统或冷却板，如此一来，电池模块的整体体积将会增加，且难以均匀冷却电池模块，相同地，电池组装的工序也会变得更加繁复。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种具散热匣体的电池模块及其电池系统，利用散热匣体以大面积直接接触的方式来直接接触于电池单元的片状集电层，以提供电池芯大面积的散热路径。

本发明的另一目的在于提供一种具散热匣体的电池模块及其电池系统，相邻两个电池模块的接合部以上下错位方式堆栈，由此降低电池系统的整体体积。

本发明提出一种具散热匣体的电池模块，其包含有电池芯、金属壳以及至少一个散热匣体所构成，电池芯由多个电池单元单一轴向堆栈而成，每一个电池单元为完整且独立的模块，其包含有两个片状集电层、以及设置于其中的电化学系统；散热匣体具有片状承载部以及由片状承载部边缘延伸的至少一个翼部，片状承载部设置于任二个电池单元之间，并直接接触设置于此二个电池单元具相同极性的片状集电层，且翼部接触于金属壳的内侧壁面，以提供电池芯大面积的散热路径，大幅提高电池芯的效能与稳定性。

另一方面，本发明提出一种电池系统，其通过多个前述具散热匣体的电池模块所构成，其中金属壳的上盖与下盖形成向外突出的接合部，且相邻的电池模块的接合部相互错位设置，由此降低电池系统的整体体积；接合部形成的间隙处可设置为热流道，使得电池系统无须额外设置散热系统，进一步再减少电池结构整体体积。

底下通过具体实施例详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。

附图说明

图1A、图1B为本发明具散热匣体的电池模块的示意图。

图2A为本发明具散热匣体的电池模块的电池单元的示意图。

图2B为本发明具散热匣体的电池模块的电池单元的另一实施例示意图。

图2C为本发明具散热匣体的电池模块的电池单元的分解示意图。

图3A、图3B为本发明散热匣体的示意图。

图4A、图4B为本发明具散热匣体的电池模块的另一实施例示意图。

图5A、图5B为本发明具散热匣体的电池模块的另一实施例示意图。

图6A、图6B为本发明具散热匣体的电池模块的另一实施例示意图。

图7为本发明具散热匣体的电池模块应用的电池系统的示意图。