CN107431157B - 电池模块 - Google Patents
电池模块 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107431157B CN107431157B CN201680012195.9A CN201680012195A CN107431157B CN 107431157 B CN107431157 B CN 107431157B CN 201680012195 A CN201680012195 A CN 201680012195A CN 107431157 B CN107431157 B CN 107431157B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- battery
- battery case
- case
- battery module
- thermal insulation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 107
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 76
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 21
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 9
- 239000004794 expanded polystyrene Substances 0.000 claims description 7
- 239000004795 extruded polystyrene foam Substances 0.000 claims description 6
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 6
- 239000011491 glass wool Substances 0.000 claims description 6
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 3
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 claims description 3
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 3
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims description 3
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 claims description 3
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 claims description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 40
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 23
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 14
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 10
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 8
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 2
- 239000011255 nonaqueous electrolyte Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N cadmium nickel Chemical compound [Ni].[Cd] OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 239000012943 hotmelt Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 230000003446 memory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052987 metal hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- QELJHCBNGDEXLD-UHFFFAOYSA-N nickel zinc Chemical compound [Ni].[Zn] QELJHCBNGDEXLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
- H01M50/24—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries from their environment, e.g. from corrosion
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/61—Types of temperature control
- H01M10/615—Heating or keeping warm
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
- H01M10/0561—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of inorganic materials only
- H01M10/0562—Solid materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
- H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
- H01M10/625—Vehicles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
- H01M10/627—Stationary installations, e.g. power plant buffering or backup power supplies
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/63—Control systems
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/63—Control systems
- H01M10/635—Control systems based on ambient temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
- H01M10/6554—Rods or plates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/658—Means for temperature control structurally associated with the cells by thermal insulation or shielding
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
- H01M50/117—Inorganic material
- H01M50/119—Metals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
- H01M50/121—Organic material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
- H01M50/124—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
- H01M50/126—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure comprising three or more layers
- H01M50/129—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure comprising three or more layers with two or more layers of only organic material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
- H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
- H01M50/211—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for pouch cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/244—Secondary casings; Racks; Suspension devices; Carrying devices; Holders characterised by their mounting method
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/271—Lids or covers for the racks or secondary casings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/289—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
- H01M50/291—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs characterised by their shape
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/64—Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
- H01M10/647—Prismatic or flat cells, e.g. pouch cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2220/00—Batteries for particular applications
- H01M2220/10—Batteries in stationary systems, e.g. emergency power source in plant
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2220/00—Batteries for particular applications
- H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
- H01M2300/0065—Solid electrolytes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
- H01M2300/0065—Solid electrolytes
- H01M2300/0068—Solid electrolytes inorganic
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
本公开提供一种具有新颖结构的电池盒,其能够确保在高温下运行的二次电池的稳定运行性能或具有改进性能,并且涉及一种包括所述电池盒的电池模块。本公开的电池模块包括:至少一个二次电池;和电池盒,所述二次电池的至少一部分座置在所述电池中,并且所述电池盒被形成为能够成在至少一个方向上堆叠,所述电池盒具有热绝缘构件。
Description
技术领域
本申请要求2015年5月14日在韩国提交的韩国专利申请NO.10-2015-0067610的优先权,其公开内容通过引用并入本文。
本公开涉及一种电池,并且更特别地涉及一种能够将二次电池周围的温度维持在预定值或者更高值的电池模块。
背景技术
通常,与不能充电的一次电池不同,二次电池是可再充电的并且被广泛地用在各种领域和装置中,诸如蜂窝电话、膝上型电脑或者摄像机。当前商用二次电池的示例包括镍镉电池、镍金属氢化物电池、镍锌电池和锂二次电池,并且对诸如金属-空气电池、全固态电池、钠基电池或者镁电池的电池有很大兴趣,并且将其作为下一代电池来开发。
在这些各种二次电池中,由于与镍基二次电池相比基本无记忆效应,所以锂二次电池可自由地再充电,并且因而具有非常低的自放电率和高能量密度,并且由于这些优点,所以对锂二次电池非常感兴趣。
通常,这些锂二次电池使用锂基氧化物作为正电极活性材料,并且使用碳质材料作为负电极活性材料。另外,通过将涂覆有正电极活性材料的正电极板和涂覆有负电极活性材料的负电极板与电解质一起容纳在壳体中来形成这种锂二次电池,并且电解质的典型示例是也被称为“电解质溶液”的液体电解质。
由于各种优点,诸如易于处理和制造以及室温下的高电导率和稳定性能,包括液体电解质的二次电池被广泛地使用。然而,液体电解质电池可具有诸如电解质溶液泄漏或者产生气体的问题,因而由于爆炸、着火、放出有毒气体等等的可能性,这些二次电池的安全性可能显著地降低。
因此,对使用固体电解质的全固态电池非常感兴趣,并且已经将其开发以防止诸如电解质溶液泄漏和产生气体的问题并且确保安全。特别地,电动车辆或者蓄电装置,诸如用于电动车辆的充电站,或者用于智能电网的蓄电装置可能需要大量的二次电池,因而对稳定的全固态电池日益感兴趣。然而,这些全固态电池在室温下具有低离子电导率,并且与液体电解质电池相比可具有相对高的运行温度。因此,当全部使用全固态电池组成电池模块时,与使用液体电解质电池的情形相比,有必要设定相对高的温度条件。
然而,通常现有技术的电池模块使用液体电解质电池制成,且因而具有不适合全固态电池的结构。
特别地,大多数电池模块都使用电池盒作为结构,用于易于堆叠和储存多个袋状二次电池,保护二次电池不受外部冲击,并且防止二次电池的相对运动。这些电池盒可被表达为各种其它术语,诸如堆叠框架,并且可被构造成在例如竖直方向的方向上堆叠。二次电池可被容纳形成在堆叠的电池盒中的内部空间中。通常,电池盒可具有各种结构以降低容纳在其中的二次电池的温度。例如,电池盒可包括板型冷却片或形成在其间以引入周围空气的开口。原因在于,电池模块中所包括的液体电解质二次电池在远高于室温的温度下具有相对低的性能和严重的安全问题,诸如爆炸或者着火。
相反,诸如全固态电池地二次电池的性能可能在室温下不良,并且在高于室温的温度下可改进。因此,不适合对全固态电池使用现有技术的电池模块的结构,诸如电池盒结构。
发明内容
技术问题
设计本公开以解决现有技术的问题,因此,本公开涉及提供一种电池模块,该电池模块包括具有新颖结构的电池盒,用于确保与诸如无水电解质锂二次电池的液体电解质二次电池相比在相对高的温度下运行或者具有改进性能的二次电池的稳定运行性能,并且涉及一种包括该电池模块的汽车。
本公开的这些和其它目标与优点可从以下详细说明理解并且将从本公开的例证性实施例更充分地明白。此外,将易于理解的是,可通过所附权利要求及其组合中示出地手段来实现本公开的目标和优点。
技术方案
为了实现这些目标,本公开提供一种电池模块,包括:至少一个二次电池;以及电池盒,所述电池盒接纳二次电池的至少一部分并且被构造成在至少一个方向上堆叠,电池盒包括热绝缘构件。
优选地,二次电池可以是全固态电池。
此外,优选地,电池盒可包括:安置部分,所述安置部分被构造成接纳二次电池的下部;和侧向部分,所述侧向部分在安置部分的边缘上直立。
此外,优选地,热绝缘构件可设置在侧向部分上。
此外,优选地,电池模块还可包括下盖,所述下盖在其至少一部分中包括热绝缘材料,并且所述下盖被构造成联接至电池盒堆叠体中的最下电池盒的下部。
此外,优选地,热绝缘构件还可被设置在安置部分上。
此外,优选地,电池模块还可包括上盖,所述上盖在其至少一部分中包括热绝缘材料,并且所述上盖被构造成联接至电池盒堆叠体中的最上电池盒的上部。
此外,优选地,电池盒还可包括下盖部,所述下盖部被构造成围绕电池盒堆叠体中的下电池盒的侧向外表面的至少一部分。
此外,优选地,电池盒可容纳沿水平方向布置的多个二次电池,并且可包括间隔壁部分,所述间隔壁部分在沿水平方向布置的二次电池之间竖直地直立,并且所述间隔壁部分可包括热绝缘构件。
此外,优选地,热绝缘构件的至少一部分可被可拆装地附接至电池盒。
此外,优选地,电池盒可仅包括热绝缘构件。
此外,优选地,热绝缘构件可包括玻璃棉、发泡聚苯乙烯(EPS)、挤塑聚苯乙烯(XPS)、聚氨酯泡沫、水基柔性泡沫、尿素泡沫、真空绝缘板、聚氯乙烯(PVC)和热反射绝缘材料中的至少一种。
此外,优选地,电池盒还可包括被构造成将热供应至二次电池侧的加热构件。
此外,优选地,电池模块还可包括:温度测量单元,所述温度测量单元被构造成测量周围温度;和控制单元,所述控制单元被构造成根据由温度测量单元测量到的温度来控制加热构件的运行。
此外,优选地,电池模块可包括在室温下具有不同离子电导率的至少两种类型的二次电池。
此外,优选地,电池盒还可包括从电池盒的上端部分延伸至下端部分的导热构件。
此外,优选地,在电池盒堆叠体中,可使上电池盒和下电池盒的不同导热构件彼此接触。
为了实现这些目标,本公开提供一种包括该电池模块的汽车。
为了实现这些目标,本公开提供一种包括该电池模块的蓄电装置。
有利效果
根据本公开的一方面,电池模块包括与无水电解质锂电池相比在相对高的温度下具有稳定运行性能的二次电池。
特别地,根据本公开的实施例,使用包括固体电解质的全固态电池提供该电池模块,并且可通过提高全固态电池的周围温度来改进全固态电池的运行性能。
另外,由于全固态电池具有低的电解质泄漏和产生气体的风险,所以包括全固态电池的电池模块可不具有诸如着火、爆炸或者产生有害气体的问题,且因而可显著地改进电池模块的安全性。
另外,根据本公开的一方面,热绝缘构件被设置在电池盒上,因而可仅通过在堆叠电池盒时将二次电池放置在电池盒的内部空间中而易于绕二次电池设置热绝缘构件。此外,由于不需要另外的部分或结构以使二次电池热绝缘,所以可不执行这些另外的绝缘部分或结构的安装和组装过程。
更详细地,根据本公开的方面,从二次电池产生的热可不通过堆叠的电池盒散逸,而是大部分热都可保留在堆叠的电池盒的内部空间中。因此,二次电池周围的温度可稳定地维持在高值,因而可稳定地维持二次电池诸如全固态电池的运行性能。另外,根据本公开的这些方面,由于使用二次电池产生的热将二次电池维持在高温下,所以可不使用用于供热的另外装置。
因此,根据本公开,可防止由于绝缘和加热元件或结构引起的空间或重量增加。
另外,除了具有固体电解质的全固态锂二次电池之外,本公开的电池模块还可包括各种二次电池,只要这些二次电池在高于室温的温度下运行或具有更高性能。
另外,根据本公开的一方面,可根据热绝缘材料来调节运行温度,且因而可根据二次电池提供最佳温度条件,由此确保二次电池的稳定性能。
附图说明
附图示出本公开的优选实施例,并且与上述公开内容一起用于提供对本公开的技术特征的进一步理解,且因而本公开不应被理解为限于附图。
图1是示意性地示出根据本公开的实施例的电池模块的构造的透视图。
图2是示意性地示出包括在图1中所示的电池模块中的电池盒的视图。
图3是沿着图2的线A-A'截取的横截面图。
图4是示意性地示出两个电池盒诸如图3中的电池盒在竖直方向上堆叠并且二次电池被容纳在电池盒的内部空间中的构造的横截面图。
图5是示意性地示出根据本公开的另一实施例的用于二次电池的电池盒的构造的横截面图。
图6是示意性地示出诸如图3中所示的电池盒的这些电池盒在其中堆叠的电池模块中的热流动的视图。
图7是示意性地示出根据本公开的另一实施例的用于二次电池的电池盒的构造的横截面图。
图8是示意性地示出诸如图7中所示的电池盒的这些电池盒在其中堆叠的电池模块中的热流动的视图。
图9是示意性地示出根据本公开的另一实施例的用于二次电池的电池盒的构造的横截面图。
图10是示意性地示出诸如图9中所示的电池盒的这些电池盒在竖直方向上堆叠的构造的横截面图。
图11是示意性地示出根据本公开的另一实施例的用于二次电池的电池盒的构造的横截面图。
图12是示意性地示出根据本公开的另一实施例的用于二次电池的电池盒的构造的横截面图。
图13是示意性地示出根据本公开的另一实施例的用于二次电池的电池盒的构造的横截面图。
图14是示意性地示出根据本公开的另一实施例的用于二次电池的电池盒的构造的横截面图。
图15是示意性地示出根据本公开的实施例的电池模块的构造的横截面图。
图16是示意性地示出根据本公开的另一实施例的电池盒的构造的横截面图。
图17是示意性地示出根据本公开的另一实施例的用于二次电池的电池盒的构造的横截面图。
图18是示意性地示出根据本公开的另一实施例的电池盒的构造的横截面图。
图19是示意性地示出根据本公开的另一实施例的用于二次电池的电池盒的构造的横截面图。
图20是示意性地示出根据本公开的另一实施例的用于二次电池的电池盒的构造的横截面图。
具体实施方式
下面将参考附图详细地描述本公开的优选实施例。在说明之前,应理解,说明书和所附权利要求书中所使用的术语不应被理解为限于一般和字典上的含义,而是应在允许发明人为了最佳解释而适当地限定术语的原则基础上,基于与本公开的技术方面对应的含义和概念来理解。
因此,本文提出的说明仅是为了例示的优选示例,无意限制本公开的范围,所以应理解,在不偏离本公开的范围的情况下,能够对其做出其它等效形式和改型。
图1是示意性地示出根据本公开的实施例的电池模块的透视图。
参考图1,本公开的电池模块可包括二次电池200和电池盒100。
可在电池模块中包括至少一个二次电池200。特别地,电池模块可包括多个二次电池200。在该情形中,所述多个二次电池200可在一个方向上,例如如图1中所示在竖直方向上堆叠。
二次电池200可具有各种形状。例如,如图1中所示,当从上侧观察时,二次电池200可具有矩形形状。在该情形中,二次电池200的壳体可被设置成袋(pouch)的形式,所述袋包括处于聚合物层之间的金属层,并且袋的边缘部分可在电极组件和电解质被容纳在袋的中心部分中的状态下气密地密封。可替代地,二次电池200的壳体可被设置成金属罐的形式,并且盖组件可在电极组件和电解质被容纳在罐体的内部空间中的状态下联接并密封至该金属罐。
特别地,根据本公开,二次电池200可在高于室温的温度下运行或者在高于室温的温度下具有最佳性能。
优选地,二次电池200是全固态电池。这里,术语“全固态电池”指的是与包括液体电解质的普通二次电池相比,包括固体电解质的电池。例如,二次电池200可以是全固态锂电池。在该情形中,锂离子可通过固体电解质在正极和负极之间移动。全固态电池比液体电解质二次电池更安全,这是因为诸如电解质泄漏、着火或者爆炸的问题的风险是低的,并且全固态电池可易于被设置成柔性形式。另外,全固态电池可被易于构造成具有小厚度的高电压、高密度二次电池。
由于全固态电池具有其离子电导率在室温下不高的固体电解质,所以全固态电池在室温下可能不适当地运行或者具有不良的性能。因此,为了全固态电池的性能,全固态电池可在高于室温的温度下运行。例如,全固态电池可在50℃至200℃的温度范围内运行或者具有最佳性能。由于这些特性,可能难以在一般电池模块中使用全固态电池。然而,可在本公开的电池模块中使用全固态电池。特别地,本公开的电池模块包括允许使用全固态电池的电池盒100。
图2是示意性地示出图1所示的电池模块的电池盒100中的一个的视图,并且图3是沿着图2的线A-A'截取的横截面图。
参考图1至3,电池盒100可容纳并保持二次电池200,同时防止二次电池200的相对运动,并且可引导二次电池200的组装。特别地,电池盒100可具有内部空间,并且二次电池200可被容纳在该内部空间中。例如,如图3中由I所示,电池盒100可具有上侧敞开的由底部侧和侧向侧限定的内部空间,并且二次电池200可通过敞开上侧插入并容纳在该内部空间中。
另外,电池盒100可被构造成当二次电池200被容纳在电池盒100中时,二次电池200的至少一部分可安置在电池盒100上。例如,如果二次电池200是具有密封部分的袋式二次电池,则密封部分(二次电池200的边缘部分)可安置在电池盒100上,或者二次电池200的下平坦部分可完全安置在电池盒100上。
电池盒100可用于堆叠一个或多个二次电池200,为此,电池盒100可被构造成在至少一个方向上堆叠。例如,如图1中所示,电池盒100可被构造成在竖直方向上堆叠。在该情形中,在电池盒堆叠体中,电池盒100的与相邻的电池盒100接触的部分可以是平坦的。即,由于电池盒100的平坦部分彼此接触,所以电池盒100可易于在垂直于地面的方向上堆叠。
特别地,本公开的电池盒100包括热绝缘构件110。
热绝缘构件100可具有能够阻断或降低热传递的材料或结构。特别地,热绝缘构件110可被构造成减少或防止热散逸至二次电池200放置在其中的电池盒100的外侧。因此,由于热绝缘构件110,电池盒100的内部空间可被维持在特定的温度范围内,特别是高于室温的温度范围内。例如,在本公开的电池模块中,电池盒100的内部空间的温度可被维持在50℃至200℃的范围内。
由于本公开的电池盒100的构造,电池模块可包括在高于室温的温度下运行或者具有改进性能的二次电池200。特别地,如上所述,本公开的二次电池200可以是全固态电池。全固态电池在室温下具有低电导率和低性能,因而难以在一般电池模块中使用全固态电池。然而,根据本公开,电池模块包括具有热绝缘构件110的电池盒100,并且全固态二次电池被容纳在电池盒100的内部空间中。因而,与一般电池模块中的温度相比,全固态电池周围的温度可被维持在相对高的水平。
特别地,在二次电池200的运行期间可产生热,并且由于热绝缘构件110,热可不被散逸至外侧。即,热可被保留在二次电池200被容纳在其中的电池盒100的内部空间中。因此,电池盒100的内部空间的温度可被维持在特定水平或者更高水平。因此,二次电池200,诸如在比一般二次电池的运行温度高的温度下具有改进性能的全固态电池,可被易于应用于本公开的电池模块。
热绝缘构件110在室温下可具有0.1W/mk或更低的热传导率。优选地,热绝缘构件110可具有0.05W/mk或更低的热传导率。
另外,优选地,热绝缘构件110可包括玻璃棉、发泡聚苯乙烯(EPS)、挤塑聚苯乙烯(XPS)、聚氨酯泡沫、水基柔性泡沫、尿素泡沫、真空绝缘板、聚氯乙烯(PVC)和热反射绝缘材料中的至少一种。在该情形中,热绝缘构件110可在全固态电池的运行温度范围中提供更可靠的绝缘。
在本公开的电池模块中,可通过调节诸如热绝缘构件110的类型、布置和厚度的多种因素来控制电池盒100的内部空间的温度。
优选地,可通过堆叠电池盒100限制电池盒100的内部空间。二次电池200可被容纳在所限制的内部空间中。将参考图4更详细地描述这种构造。
图4是示意性地示出两个电池盒100诸如图3中的电池盒100在竖直方向上堆叠并且二次电池200被容纳在内部空间中的构造的横截面图。
参考图4,下电池盒100的内部空间的敞开上侧可在另一个电池盒100放置在该下电池盒100的顶部上时被封闭,因此在下电池盒100的底部侧和侧向侧被覆盖时,下电池盒100的内部空间的上侧也可被覆盖。即,参考图3中所示的构造,电池盒100的内部空间I具有敞开上侧,并且如图4中所示,由于另一个电池盒100被放置在电池盒100的顶部上,所以电池盒100的内部空间的敞开上侧可被覆盖。另外,由于二次电池200被容纳在如上所述被覆盖的内部空间中,所以二次电池200的上侧、下侧、左侧、右侧、前侧和后侧可被完全地覆盖,并且可降低从电池盒100的内部空间至外侧的热传递。
优选地,如图所示,电池盒100可包括安置部分130和侧向部分120。
安置部分130是电池盒100的二次电池200的至少一部分被放置在其上的部分。特别地,二次电池200的下部可被放置在安置部分130上,为此,安置部分130可具有与二次电池200的下部对应的上表面。例如,如果二次电池200的下部是平坦的,则安置部分130的上表面也可以是平坦的。例如,如果二次电池200是具有弯曲下部的柱形二次电池,则安置部分130可具有半圆形的凹形凹部,使得柱形二次电池可被放置在安置部分130上。
侧向部分120可竖直地直立在安置部分130的边缘部分上,即,在安置部分130的外周部分上。例如,如图1和2中所示,如果在从上侧观察时电池盒100具有近似矩形形状,则侧向部分120可在矩形的边上在垂直于地面的方向上形成。当二次电池200被容纳在电池盒100的内部空间中时,侧向部分120可位于二次电池200的侧面上,以覆盖二次电池200的侧面。
在该情形中,联接部分,特别是凹形部分和凸形部分可形成在侧向部分120的上端和下端上作为联接结构。例如,如图3中的P所指示,凸形的突出体可形成在侧向部分120的上端上。另外,如图3中的H所指示,位置和形状与突出体的位置和形状相对应的凹槽可形成在电池盒100的侧向部分120的下端中。因此,如图4中所示,当电池盒100被竖直地堆叠时,下侧向部分120的突出体可被插入上侧向部分120的凹槽中。根据本公开的实施例,由于突出体和凹槽引导电池盒100的竖直堆叠,所以可易于识别电池盒100的堆叠位置,并且突出体和凹槽可防止堆叠电池盒100的水平移动。
另外,热绝缘构件110可被设置在电池盒100的内表面上。这里的内表面指的是面对二次电池200的表面,即形成电池盒100的内部空间的表面。根据本公开的实施例,可易于执行在电池盒100上提供热绝缘构件110的过程。例如,可使用粘合剂或者紧固构件诸如螺栓将热绝缘构件110附接至电池盒100的内表面。此外,根据实施例,由于防止了向电池盒100的热传递,所以可改进电池盒100的内部空间的热保持能力。
特别地,如果电池盒100包括安置部分130和侧向部分120,如实施例中所描述,则可在安置部分130和/或侧向部分120的整个内表面上设置热绝缘构件110。
优选地,热绝缘构件110可被设置在电池盒100的侧向部分120上。当多个电池盒100在竖直方向上堆叠时,没有其他电池盒100位于电池盒100的侧向部分120外侧,因而侧向部分120的外侧可以是电池模块的外侧。因此,通过侧向部分120从电池盒100的内侧向外侧的热传递可直接导致热损失。然而,设置在侧向部分120上的热绝缘构件110可防止通过侧向部分120发生的这种热损失。
热绝缘构件110可被设置在电池盒100的侧向部分120上而非电池盒100的安置部分130上。当多个电池盒100被在竖直方向上堆叠时,一个电池盒100的内部空间可位于另一电池盒100的安置部分130外侧上。因此,虽然热由于未在安置部分130上设置热绝缘构件110而通过安置部分130从一个电池盒100的内部空间泄漏至外侧,但是该热可流入到放置在该电池盒100下方的另一电池盒100中。即,这种热传递仅是电池模块内侧的热流动,并且不导致热损失。
根据本公开的实施例,可降低形成热绝缘构件110所必要的空间,因而电池模块可具有简单结构并且可通过低成本的简单工艺来制造。
另外,根据实施例,由于在竖直方向上堆叠的电池盒100之间发生热交换,所以可消除电池模块的二次电池200周围的温度之间的不平衡。即,如果电池模块的所述多个二次电池200中的一些二次电池周围的温度低于电池模块中的其它二次电池200周围的温度,则可以通过安置部分130在竖直方向上发生热交换。即,如果容纳在一个电池盒100中的二次电池200周围的温度相对低,则热可以从位于其它层中的其它电池盒100的二次电池传递至该二次电池200,因而该二次电池200周围的温度可升高。
特别地,当电池模块被用于蓄电装置或者汽车时,电池模块可能通常被放置在室外。在该情形中,如果室外温度非常低,例如在冬季,则电池模块的最上电池盒或者最下电池盒100的温度可能相对低。因此,如果易于在电池模块中堆叠的电池盒100之间发生热交换,如上述实施例中所述,则即使当二次电池200位于低温环境中时,二次电池200的性能也可不显著地降低。
图5是示意性地示出根据本公开的另一实施例的用于二次电池的电池盒100的透视图。在下文中,将主要描述与图2中所示的电池盒100的差别,并且将不提出与参考图2给出的那些类似的详细说明。
参考图5,与图2中所示的电池盒100相同,电池盒100包括安置部分130和侧向部分120。然而,如图5中的V所指示,安置部分130在在其至少一部分中,特别是在其中心部分中,具有开口。根据这种结构,二次电池200的边缘部分可被放置在安置部分130上,并且可通过安置部分130的中心部分传递热。因此,可更自由地在竖直堆叠的电池盒100之间发生热传递,因而可易于确保竖直堆叠的二次电池200周围的温度之间的平衡。
图6是示意性地示出多个电池盒100,诸如图3中所示的电池盒100,在其中堆叠的电池模块中的热流动的视图。
参考图6,多个电池盒100在竖直方向上堆叠,并且二次电池200被容纳在堆叠电池盒100的内部空间内。热绝缘构件110被设置在电池盒100的侧向部分120上,因而侧向部分120可基本不传递热,直到达到特定温度。即,可基本防止热传递。因此,可防止通过侧向部分120的热泄漏。然而,由于热绝缘构件110未被设置在电池盒100的安置部分130上,所以热可在竖直堆叠的电池盒100之间流动。因而,在这种结构中,热可如箭头所指示地流动。
当多个电池盒100,诸如图5中所示的电池盒100,堆叠时,可能发生这种热流动。
然而,如果热穿过堆叠的电池盒100的最下电池盒100的安置部分130泄漏,则热可能散逸至电池模块的外侧。因此,本公开的电池模块还可包括如图6中所示的下盖300。
下盖300联接至竖直堆叠的电池盒100的最下电池盒100的下部。例如,设置在下盖300的上部上的突出体可联接至形成在最下电池盒100的下部中的下凹槽H。特别地,下盖300的至少一部分可由热绝缘材料形成。例如,下盖300可完全由热绝缘材料诸如玻璃棉、EPS或者XPS形成。可替代地,由热绝缘材料诸如玻璃棉、EPS或者XPS形成的热绝缘构件110可被设置在下盖300的至少上表面上。
由于上述至少部分地由热绝缘材料形成的下盖300,热可不通过最下电池盒100的安置部分130从最下电池盒100泄漏,而是可保持在最下电池盒100中。
另外,优选地,本公开的电池模块还可包括如图6中所示的上盖400。
上盖400被联接至在竖直方向上堆叠的多个电池盒100中的最上电池盒100的上部。例如,上盖400可具有形成在其下部中的凹槽,并且最上电池盒100的突出体P可联接至所述凹槽。上盖400的至少一部分可由热绝缘材料形成。例如,整个上盖400或者上盖400的下表面可由热绝缘材料诸如玻璃棉、EPS或者XPS形成。
电池盒100的内部空间可具有敞开上侧,以通过该敞开上侧接纳二次电池200。然而,如果最上电池盒100的内部空间的敞开上侧被暴露,则热可易于通过敞开上侧从容纳在最上电池盒100中的二次电池200泄漏。此外,在图6中所示的结构中,热传递易于在堆叠的电池盒100之间发生,因而由于通过最上电池盒100的敞开上侧的热泄漏,容纳在其它电池盒100中的二次电池200周围的温度可能降低。然而,如在该实施例中,当至少部分地由热绝缘材料形成的上盖400被联接至最上电池盒100的上部时,可防止通过电池模块的上部的热泄漏,因而最上电池盒100的内部温度以及其它电池盒100的内部温度可不降低至特定值或者更低。
另外,优选地,热绝缘构件110可被设置在侧向部分120的上部上,特别是在侧向部分120的凹形部分和凸形部分上。由于一个电池盒100的侧向部分120的上部与另一电池盒100形成接触并且被联接至该另一电池盒100,所以热泄漏可相对地易于通过侧向部分120的上部发生。然而,根据实施例,由于热绝缘构件110,所以可提供牢固的密封和绝缘。因此,电池盒100的内部空间的热保持能力可进一步改进。
另外,优选地,可在侧向部分120中的每个侧向部分上形成至少两个凹形部分和凸形部分。根据本公开的这种构造,由于在多个凹形部分和凸形部分之间的联接,热外流路径可以是长并且复杂的,因而可更有效地防止热泄漏。
在上述实施例中,主要描述了仅在侧向部分120上设置热绝缘构件110的情形。然而,还可以在安置部分130上设置热绝缘构件110。
图7是示意性地示出根据本公开的另一实施例的用于二次电池的电池盒100的横截面图。图8是示意性地示出多个电池盒,诸如图7中所示的电池盒100,在其中堆叠的电池模块中的热流动的视图。
首先,参考图7,热绝缘构件110也可被设置在侧向部分120和安置部分130上。在电池盒100中,可防止通过侧向部分120的水平热传递,并且也可防止通过安置部分130的竖直热传递。
因此,如图8中所示,当多个电池盒100在竖直方向上堆叠时,防止了在堆叠的电池盒100之间的热传递,因而电池盒100的内部空间可被彼此热隔离。因此,如箭头所指示,热流动可独立地在电池盒100中发生。
根据本公开的这种构造,即使电池盒100中的一些电池盒的温度突然降低并且容纳在所述电池盒100中的二次电池200的性能降低,容纳在其它电池盒100中的二次电池200周围的温度可不降低。因此,一些电池盒100的受损或破损引起的热泄漏可不影响其它电池盒100。特别地,本实施例可适合电池模块受损或破损的可能性高的情形。
在这种构造中,与图6中所示的实施例相同,至少部分地由热绝缘材料形成的上盖400可联接至最上电池盒100的敞开上侧,以便热阻断该敞开上侧。
在热绝缘构件110被设置在侧向部分120和安置部分130上的实施例中,设置在侧向部分120上的热绝缘构件110的厚度可大于设置在安置部分130上的热绝缘构件110的厚度,或者设置在侧向部分120上的热绝缘构件110可包括这样的材料,该材料具有更高热绝缘性能,即具有比设置在安置部分130上的热绝缘构件110中包括的材料的热传导率低的热传导率。其原因在于,通过侧向部分120而非通过安置部分130的热流动可直接地导致电池模块的热损失。
图9是示意性地示出根据本公开的另一实施例的用于二次电池的电池盒100的构造的横截面图。图10是示意性地示出这样的电池盒,诸如图9中所示的电池盒,在竖直方向上堆叠的构造的横截面图。
参考图9和10,本公开的电池模块的电池盒100还可包括下盖部140。当电池盒100被放置在另一个电池盒100的顶部上时,电池盒100的下盖部140可围绕放置在该电池盒100下方的其它电池盒100的侧向外表面的至少一部分。为此,由下盖部140形成的内部空间的长度可大于由侧向部分120形成的内部空间的长度。
根据本公开的实施例,当电池盒100在竖直方向上堆叠时,上电池盒100的下盖部140可覆盖下电池盒100的侧向部分120。因此,下电池盒100的内部空间被侧向部分120,并且然后被下盖部140覆盖,因而可更可靠地防止电池盒100的内部空间的水平热泄漏。
特别地,如图9和10中所示,热绝缘构件110可设置在电池盒100的下盖部140的至少一部分上。在该情形中,下电池盒100的内部空间被设置在下电池盒100的侧向部分120上的热绝缘构件110以及设置在上电池盒100的下盖部140上的热绝缘构件110覆盖,即被多层热绝缘构件110覆盖。因此,根据本公开的该实施例,可在侧向方向上有效地防止热损失。
图11是示意性地示出根据本公开的另一实施例的用于二次电池的电池盒100的构造的横截面图。
参考图11,电池盒100可容纳多个二次电池200,并且二次电池200可在水平方向上彼此间隔开。另外,电池盒100可包括位于两个二次电池200之间的间隔壁部分150。
在单个电池盒100中,间隔壁部分150可像侧向部分120一样竖直地直立,但是不像侧向部分120,可位于中心区域中。另外,间隔壁部分150可位于彼此间隔开的二次电池200之间的间隙中。即,在包括间隔壁部分150的电池盒100中,多个二次电池200可水平地布置在由间隔壁部分150和/或侧向部分120限定的内部空间中。
特别地,间隔壁部分150可包括热绝缘构件110。在间隔壁部分150包括热绝缘构件110的本实施例中,可降低或者防止在由间隔壁部分150和/或侧向部分120限定的多个内部空间之间的热交换。因此,热可不在内部空间之间泄漏。
在上述图中,热绝缘构件110被设置在电池盒100内侧。例如,在图3和7中所示的构造中,热绝缘构件110被附接至面对二次电池200的侧向部分120和/或安置部分130的内表面。根据这些实施例,从二次电池200发出或者保留在电池盒100中的热可到达热绝缘构件110,但是基本不可到达电池盒100的其它区域,即电池盒100的基底材料。因此,在该情形中,可阻断通过电池盒100的基底材料的热流动,因而可更有效地使电池盒100的内部空间热绝缘。然而,本公开不限于这些实施例。
图12是示意性地示出根据本公开的另一实施例的用于二次电池的电池盒100的构造的横截面图。
参考图12,热绝缘构件110可被设置在电池盒100中。例如,如图12中所示,当电池盒100包括安置部分130和侧向部分120时,侧向部分120可包括热绝缘构件110。在该情形中,热绝缘构件110可被嵌入在侧向部分120中,使得热绝缘构件110可不暴露于侧向部分120的外侧,即热绝缘构件110可不在侧向部分120的内表面或者外表面处暴露。根据本公开的本实施例,由于热绝缘构件110不暴露于电池盒100的外侧,所以可降低热绝缘构件110破损或者受损的风险。
在上述实施例中,在一个电池盒100中仅容纳一个二次电池200或者一层二次电池200。然而,本公开不限于这些实施例。
图13是示意性地示出根据本公开的另一实施例的用于二次电池的电池盒100的构造的横截面图。
参考图13,如在前述实施例中,电池盒100包括侧向部分120和安置部分130。侧向部分120包括热绝缘构件110。然而,与前述实施例不同,安置部分130位于侧向部分120的中心部分上,而非侧向部分120的下端上。因此,如图13中的I1和I2所指示,在单个电池盒100内形成两个内部空间,并且两个不同的二次电池20可分别被容纳在所述两个内部空间中。
根据本公开的本实施例,二次电池200可以两层容纳在一个电池盒100中。因此,可通过更少堆叠过程使用更少电池盒100堆叠更多二次电池200。
另外,热绝缘构件110的至少一部分可以可拆装地附接至电池盒100。将参考图14更详细地描述该过程。
图14是示意性地示出根据本公开的另一实施例的用于二次电池的电池盒100的构造的横截面图。
参考图14,热绝缘构件110可设置在侧向部分120的内表面和外表面上,并且热绝缘构件110中的至少一些热绝缘构件被可拆装地设置。例如,热绝缘构件110可被固定地附接至侧向部分120的外表面,如图14中的箭头所示。附接至侧向部分120的外表面的热绝缘构件110可以是可拆装的。
根据本公开的本实施例,如果外热绝缘构件110受损或者破损,则可仅替换外热绝缘构件110而非完全替换电池盒100,因而电池盒100可以经济且容易地维护,而不降低电池盒100的绝缘能力。
另外,根据本实施例,可通过拆装或者改变外热绝缘构件110来控制电池盒100的内部温度。例如,可在没有外热绝缘构件110的情况下使用电池盒100,并且如果确定电池盒100的内部温度是低的,则可将外热绝缘构件110附接至电池盒100以提高电池盒100的内部温度。可替代地,如果确定电池盒100的内部温度是低的,则可通过用具有较高热绝缘性能的另一热绝缘构件110代替外热绝缘构件110来提高电池盒100的内部温度。
在上述实施例中,热绝缘构件110被设置在电池盒100的表面上或者设置在电池盒100内侧上。然而,本公开不限于此。
特别地,电池盒100可仅由热绝缘构件110形成。例如,电池盒100的所有侧向部分120和安置部分130可仅由EPS形成。根据本公开的本实施例,由于电池盒100是完全隔热的,所以电池盒100可提供改进的热绝缘性,并且可易于制造。
当电池盒100包括侧向部分120和安置部分130时,侧向部分120或者安置部分130,例如安置部分130可仅由热绝缘构件110形成,并且另一个,例如侧向部分120可通过将热绝缘构件110附接至基底材料,或者将热绝缘构件110嵌入在基底材料中来形成。在上述实施例中,电池盒100的侧向部分120的基底材料可具有相对高的强度,因为当堆叠多个电池盒100时,侧向部分120支撑相对重的负荷,并且电池盒100的安置部分130可由具有高热绝缘性而非高强度的热绝缘材料形成,这是因为安置部分130仅支撑与其对应的二次电池200。
图15是示意性地示出根据本公开的实施例的电池模块的构造的横截面图。
参考图15,除了二次电池200和电池盒100之外,本公开的实施例的电池模块还可包括壳体500。
壳体500具有空的内部空间,并且多个二次电池200和多个电池盒100被容纳在该内部空间中。
特别地,根据本公开的实施例,本公开的实施例的电池模块的壳体500的至少一部分可包括热绝缘材料。例如,如图15中所示,热绝缘构件110可附接至壳体500的内表面。可替代地,热绝缘构件110可附接至壳体500的外表面,或者可嵌入在壳体500中。可替代地,壳体500可完全由热绝缘材料形成。
根据本公开的实施例,电池盒100的内部空间可被更有效地热绝缘,且因而可被维持在相对高的温度下。
此外,在本公开的实施例的电池模块中,电池盒100还可包括加热构件。
图16是示意性地示出根据本公开的另一实施例的电池盒100的构造的横截面图。
参考图16,除了热绝缘构件110之外,电池盒100还可包括加热构件160。
加热构件160可向容纳在电池盒100的内部空间中的二次电池供应热。根据本公开的这种构造,除了使用二次电池产生的热之外,还可使用加热构件160产生的热将二次电池周围的温度维持在预定值或者更高。
根据本公开的这一方面,电池盒100的内部空间的温度,即二次电池周围的温度,可更快速地升高至更高温度。在二次电池运行之前或者在二次电池开始运行时,从二次电池不产生热或者产生少量的热,因而在将电池盒100的内部空间的温度升高至特定值或者更高方面存在限制。然而,根据本公开的实施例的构造,当基本不从二次电池产生热时,可使用加热构件160产生的热。因而,即使在二次电池开始运行或者周围温度低时,也可稳定地保证二次电池的性能。另外,取决于二次电池的堆叠位置的温度变化可得到补偿,因而可保证二次电池的性能。
特别地,加热构件160可使用所接收的功率来产生热。为此,加热构件160可包括用于接收功率的功率端子。在该情形中,功率可从容纳在电池盒100的内部空间中的二次电池,或者从设置在电池盒100外侧的单独电池供应至加热构件160。可通过各种方式使用功率来产生热。例如,加热构件160可通过使用电流的电阻加热方法来产生焦耳热,或者可通过热红外辐射方法来产生热。
加热构件160可设置在安置部分130和侧向部分120中的至少一个上。特别地,如图16中所示,加热构件160可被设置在电池盒100的安置部分130上。
根据本公开的本实施例,加热构件160产生的热可被有效地传递至容纳在电池盒100中的二次电池。在电池盒100中,安置部分130可具有比侧向部分120大的表面积。袋式二次电池可具有两个大的表面,并且电池盒100可被构造成使得袋式二次电池的该两个大的表面中的一个可被放置在电池盒100的安置部分130上。因此,由于加热构件160设置在安置部分130上的构造,加热构件160产生的热可被传递至容纳在电池盒100中的二次电池的大的表面。即,大量的热可被传递至二次电池。因此,二次电池周围的温度可高速升高。
特别地,加热构件160可具有板形状,并且可设置在安置部分130上。在该情形中,加热构件160可覆盖在平行于地面的方向上放置在安置部分130上的二次电池的下大表面的至少一部分。更优选地,加热构件160可完全覆盖放置在安置部分130上的二次电池的下大表面。
优选地,如图16中所示,加热构件160可设置在安置部分130的上表面上。
根据本公开的本实施例,由于二次电池直接接触加热构件160的上部,所以加热构件160产生的热被有效地传递至二次电池。然而,本公开不限于本实施例。即,加热构件160可被以各种方式设置在安置部分130上。
图17是示意性地示出根据本公开的另一实施例的用于二次电池的电池盒的构造的横截面图。
如图17中的B所指示,加热构件160的下部的至少一部分可暴露于外侧,即暴露于下部的外部。更具体地,电池盒具有侧向部分120和安置部分130,并且当从上侧观察时,安置部分130可在其中心区域中具有开口。即,安置部分300可仅沿着电池盒的边缘部分形成。加热构件160可被放置在安置部分130的开口中,且因而可在其上侧上以及在其下侧上暴露。
根据本公开的该构造,当两个或者更多个电池盒在竖直方向上堆叠时,电池盒的加热构件160可暴露于电池盒的内部空间和下电池盒的内部空间。因此,在该情形中,电池盒的加热构件160产生的热例如可通过辐射,有效地传递至容纳在电池盒中的二次电池以及容纳在下电池盒中的二次电池。因此,当堆叠多个电池盒时,容纳在电池盒中的二次电池的下部可从电池盒的加热构件160直接接收热,并且二次电池的上部可从上电池盒的加热构件160直接接收热。因此,向二次电池的传递热的效率可显著地改进。
加热构件160和热绝缘构件110可被设置在安置部分130和侧向部分120中的至少一个上。
图18是示意性地示出根据本公开的另一实施例的电池盒的构造的横截面图。
参考图18,热绝缘构件110和加热构件160可设置在侧向部分120上。在该情形中,加热构件160可位于热绝缘构件110内侧(参考图18,加热构件160可位于左侧区域的右侧上以及右侧区域的左侧上)。在该情形中,由加热构件160供应的热可被热绝缘构件110在向外方向上阻断且因而可仅被传递至电池盒的内部空间,由此改进加热和热绝缘效率。
在该情形中,加热构件160可设置在侧向部分120的上部和下部中的至少一个上,如图18中所示。特别地,由于二次电池200的密封部分位于侧向部分120的中心区域中,所以加热构件160设置在侧向部分120的上部和/或下部上的本实施例的构造可增加空间利用效率并且缩小电池盒的体积。
在图18中,加热构件160被设置在热绝缘构件110的内表面的一些部分上。然而,加热构件160可被设置在热绝缘构件110的整个内表面上。
加热构件160可与热绝缘构件110一起被包括在安置部分130中。
在该情形中,加热构件160可以加热丝的形式实施。例如,加热丝类型的加热构件160可附接至热绝缘构件110的内表面的上部。可替代地,加热丝类型的加热构件160可嵌入在热绝缘构件110中。
根据加热构件160以加热丝的形式实施的实施例,可降低加热构件160引起的重量增大,且因而可降低电池盒的重量。另外,加热构件160可占用相对小的空间,由此降低电池盒的体积或者增大二次电池容纳空间。
图19是示意性地示出根据本公开的另一实施例的用于二次电池的电池盒100的构造的横截面图。
参考图19,加热构件160可形成安置部分130。即,在根据本公开的实施例的用于二次电池的电池盒100中,安置部分130可由加热构件160形成。在该情形中,安置部分130可以热板的形式实施,并且二次电池可被放置在安置部分130上。
根据本公开的本实施例,由于安置部分130由加热构件160形成,所以不必使用加热构件160之外的构件来形成安置部分130,由此使得易于制造电池盒100并且降低电池盒100的体积和重量。另外,上电池盒可向容纳在上电池盒的内部空间中的二次电池供应热,并且还可向容纳在下电池盒中的二次电池供应热,因而可有效地供应热。
另外,优选地,本公开的电池模块还可包括温度测量单元和控制单元。
温度测量单元可测量周围温度。例如,温度测量单元可附接至电池盒100的内部或者外部以测量二次电池周围的温度。
控制单元可基于由温度测量单元测量到的温度来控制加热构件160的运行。为此,控制单元可存储参考温度范围作为运行加热构件160的参考。例如,如果容纳在电池模块中的二次电池在其中具有最佳性能的温度范围为70℃至150℃,则控制单元可将该温度范围存储为参考温度范围。如果由温度测量单元测量到的温度低于70℃,则控制单元可使加热构件160运行,以将二次电池周围的温度升高至70℃或者更高。
另外,控制单元可在电池模块开始运行时使加热构件160运行。例如,当电池模块开始运行,即开始充电或者放电时,控制单元可使加热构件160运行。由于在二次电池诸如全固态电池的运行期间产生少量的热,所以在早期的运行阶段,二次电池的性能可能是低的。然而,根据本实施例,由于加热构件160运行,所以可在早期运行阶段稳定地保证二次电池的性能。
控制单元可由电池模块的电池管理系统(BMS)实施。BMS是通常被包括在电池模块中以管理电池模块的运行,诸如充电运行或者放电运行的部件。根据控制单元由BMS实施的实施例,不必使用单独的部件作为使加热构件160运行的控制单元,由此降低成本并且提高电池模块的空间效率。
另外,加热构件160可从容纳在电池盒100中的二次电池中的至少一个接收功率。例如,如果电池模块包括十个二次电池和十个电池盒100,并且二次电池分别被容纳在不同的电池盒100中,则电池盒100的加热构件160可从分别从容纳在电池盒100中的二次电池接收的功率来产生热。根据本公开的本实施例,不必向电池模块添加单独的二次电池以向加热构件160供电。
此外,如果加热构件160被构造成从多个二次电池接收功率,则控制单元可比较二次电池的荷电状态(SOC)值,以便从具有最高SOC值的二次电池向加热构件160供电。根据本公开的本实施例,可在向加热构件160供电的同时执行单元电池间平衡。
另外,优选地,本公开的电池模块可包括在室温下具有不同离子电导率的两种或更多种类型的二次电池。即,本公开的电池模块可包括多个二次电池,并且该多个二次电池可以不是相同类型的,而是可以是不同类型的。在该情形中,不同类型的二次电池可以是至少在室温下具有不同离子电导率的二次电池。
在该情形中,本公开的电池模块可被构造成使得在室温下具有高离子电导率的二次电池可向加热构件160供电。
例如,本公开的电池模块可包括在室温下具有不同离子电导率的液体电解质锂电池和全固态锂电池。特别地,电池模块可包括大量的固态电池和少量的液体电解质电池。在该情形中,全固态电池可被用作电池模块的主能量储存和输出源,并且液体电解质电池可向加热构件160供电。
在这种构造中,当电池模块开始运行时,电池模块的内部温度可能不高,因而全固态电池可能不适当地运行。因而,控制单元可首先使液体电解质电池运行以向加热构件160供电。然后,由于加热构件160产生的热,电池模块的内部温度可增加至激活全固态电池的水平。另外,在全固态电池周围的温度由于加热构件160产生的热而增加至适当水平时,控制单元可使全固态电池运行。因而,电池模块可稳定地运行。
图20是示意性地示出根据本公开的另一实施例的用于二次电池的电池盒的构造的横截面图。
参考图20,根据本公开的实施例,电池模块的电池盒还可包括导热构件170。
导热构件170可包括具有等于或大于特定值的热传导率的热传导材料,以便从一侧至另一侧传递热,即从高温侧至低温侧传递热。例如,导热构件170可包括在室温下具有100W/mK或更大的热传导率的材料。可替代地,导热构件170可包括在室温下具有200W/mK或更大,特别是300W/mK或更大的热传导率的材料。
优选地,导热构件170可包括金属材料,诸如银、铜、铂或者铝。这样的金属材料具有非常高的热传导率和成形性。特别地,在成本效率方面,铜或者铝可以是适合的。
导热构件170可从电池盒的上端延伸至下端。即,如图20中所示,导热构件170可从电池盒的上端竖直地延伸至下端并且可在其上端和下端两者上暴露。
特别地,导热构件170的上端和下端可在电池盒堆叠时与其它电池盒的导热构件170形成接触。电池盒可被构造成在竖直方向上堆叠,并且当电池盒被堆叠时,电池盒的导热构件170可彼此连接。即,下电池盒的导热构件170的上端可与上电池盒的导热构件170的下端形成接触并且连接至上电池盒的导热构件170的下端。
根据本公开的该构造,热可易于通过导热构件170在竖直堆叠的电池盒之间传递。因此,即使一些电池盒的内部温度相对低,热也可通过导热构件170从具有相对高的温度的电池盒传递至具有相对低的温度的电池盒。因而,可不易发生并且可易于消除电池盒之间的温度不平衡。例如,如果上电池盒的内部空间的温度低于下电池盒的内部空间的温度,则热可通过下电池盒的导热构件170和上电池盒的导热构件170从下电池盒传递至上电池盒的内部空间。
此外,根据本公开的这种构造,热可从最下电池盒传递至最上电池盒。因此,热可在电池模块的在竖直方向上堆叠的所有电池盒之间传递,因而可保证整体热平衡。
特别地,用于蓄电装置的电池组和用于汽车的电池组通常被放置在室外,并且如果室外温度是低的,例如在冬季,则最上或者最下电池盒的温度可能相对低。因此,根据易于在堆叠的电池盒之间发生热交换的实施例,具有相对低的周围温度的二次电池的性能可不显著地降低。
导热构件170可设置在热绝缘构件110内侧。因此,由于热绝缘构件110,热可不从导热构件170泄漏至外侧。
优选地,导热构件170可具有板形状。
根据本公开,在该情形中,导热构件170的面积可被最大化,因而可易于与周围发生热交换。例如,由于其大的表面积,具有板形状的导热构件170可易于从周围的高温部分吸收热,或者将热传递至周围的低温部分。根据本公开的这种构造,导热构件170可易于彼此形成接触,因而可更平稳地在导热构件170之间发生热传递。
另外,优选地,导热构件170可被构造成与二次电池的外部壳体的一部分形成接触。
特别地,袋式二次电池可包括上袋和下袋,并且可通过在电极组件被放置在上袋和下袋之间的内部空间中的状态下通过诸如热熔方法的方法结合上袋和下袋的边缘部分而形成密封部分。在该情形中,导热构件170可被构造成与二次电池的密封部分形成直接接触。例如,导热构件170可被构造成与二次电池的密封部分的端部区域形成直接接触。
根据本公开的本实施例,在导热构件170和二次电池之间的热交换可更平稳且快速地发生。因此,当导热构件170从二次电池吸收热或者将热供应至二次电池时,热交换的量或者速度可增加。
在另一示例中,导热构件170可与二次电池的折叠密封部分形成接触。例如,二次电池的密封部分可向上折叠。在该情形中,折叠的密封部分的外表面可与导热构件170的内表面形成接触。
根据本公开的这种构造,二次电池和导热构件170之间的接触面积可增大。即,二次电池和导热构件170可彼此形成表面接触,因而可进一步改进二次电池和导热构件170之间的热传递的效率。另外,由于导热构件170与电极组件和电解质容纳在其中的二次电池的主体之间的距离缩短,所以热可被平稳地供应至电解质。另外,可通过使用具有折叠结构的二次电池来减小电池模块的尺寸。
导热构件170可被设置在电池盒的侧向部分120上。侧向部分120可在垂直于地面的方向上直立,并且在该情形中,导热构件170可被易于构造成从一个电池盒的上端部延伸至下端部。此外,根据本公开的这种构造,由于侧向部分120的结构承载能力,可防止导热构件170的变形或破损。另外,可易于维持导热构件170之间的接触和导热构件170的形状。
优选地,导热构件170可被设置在侧向部分120的内表面上。例如,在图20中所示的结构中,左导热构件170可面对二次电池被放置在其上的电池盒的左侧向部分120的右表面,并且右导热构件170可面对二次电池被放置在其上的电池盒的右侧向部分120的左表面。
根据本公开的本实施例,由于二次电池和导热构件170彼此直接面对,所以在二次电池和导热构件170之间可不存在其它物体,因而二次电池和导热构件170可彼此尽可能近地定位。因此,可更易于发生二次电池和导热构件170之间的热传递,且因而可平稳地从二次电池吸收热或者将热供应至二次电池。
另外,还可在安置部分130上设置导热构件170。
例如,本公开的电池盒可包括安置部分130和侧向部分120,并且导热构件170可设置在侧向部分120和安置部分130上。特别地,导热构件170可形成安置部分130。设置在安置部分130上的导热构件170可在比设置在侧向部分120的导热构件170大的面积上面对二次电池。特别地,在近似具有两个大的表面的袋式二次电池的情形中,该两个大的表面中的一个可放置在安置部分130上,并且因而如上述的设置在安置部分130上的导热构件170可具有与二次电池接触的大的接触面积。因此,可更有效地发生在二次电池与导热构件170之间的热交换。
另外,设置在安置部分130上的导热构件170可与设置在侧向部分120上的导热构件170接触。例如,设置在侧向部分120上的导热构件170可与设置在安置部分130上的导热构件170形成为单件。
在该情形中,从二次电池供应至安置部分130的导热构件170的热可通过侧向部分120的导热构件170传递至其它电池盒的导热构件170。另外,供应至侧向部分120的导热构件170的热可通过安置部分130的导热构件170供应至二次电池。
因此,根据本公开的本实施例,可进一步改进导热构件170和二次电池之间的热传递的效率。
如在图11中所示的本公开的实施例中,当电池盒具有间隔壁部分150时,间隔壁部分150可包括导热构件170。设置在间隔壁部分150上的导热构件170可从电池盒的上端延伸至下端。因此,当这样的电池盒在竖直方向上堆叠时,设置在上电池盒和下电池盒的间隔壁部分150上的导热构件170可彼此接触。因此,可通过间隔壁部分150的导热构件170发生竖直热传递,且因而可更有效地解决电池模块的热不平衡。
在该情形中,导热构件170可设置在间隔壁部分150的两个侧向表面上。在该情形中,间隔壁部分150可通过设置在间隔壁部分150上的导热构件170与位于间隔壁部分150的两侧上的二次电池交换热。在上述结构中,可替代地,导热构件170可形成间隔壁部分150。
本公开的电池模块可被应用于汽车,诸如电动车辆或者混合动力车辆。根据本公开,汽车可包括电池模块。
另外,根据本公开,电池模块可被应用于蓄电装置。即,根据本公开,蓄电装置可包括电池模块。蓄电装置可被用在各种领域和地方,诸如用于调节供电的智能电网系统,或者电动车辆的充电站。
虽然已经参考附图描述了本公开的实施例,但是应理解,仅作为例示给出实施例,并且在所附权利要求所限定的本公开的范围内的各种改变和改型对于本领域技术人员将是显而易见的。
在本公开中,使用了指示方向的术语,诸如向上、向下、向左、向右、向前和向后,但是这些术语是为了易于说明。对于本领域技术人员而言将显而易见的是,这些术语能够根据物体或者观察者的位置而变化。
Claims (16)
1.一种电池模块,包括:
至少一个二次电池;和
电池盒,所述电池盒接纳所述二次电池的至少一部分并且被构造成在至少一个方向上堆叠,所述电池盒包括热绝缘构件,
其中,所述二次电池是全固态电池,
其中,所述电池盒还包括:
安置部分,所述安置部分被构造成接纳二次电池的下部;和
侧向部分,所述侧向部分在所述安置部分的边缘上直立,并且当所述电池盒被堆叠时,所述侧向部分的外侧是所述电池模块的外侧,
其中,所述热绝缘构件被设置在所述侧向部分上,以减少或防止所述二次电池的热散逸至所述电池盒的外侧。
2.根据权利要求1所述的电池模块,还包括下盖,所述下盖在其至少一部分中包括热绝缘材料,并且所述下盖被构造成联接至电池盒堆叠体中的最下电池盒的下部。
3.根据权利要求1所述的电池模块,其中,所述热绝缘构件还被设置在所述安置部分上。
4.根据权利要求1所述的电池模块,还包括上盖,所述上盖在其至少一部分中包括热绝缘材料,并且所述上盖被构造成联接至电池盒堆叠体中的最上电池盒的上部。
5.根据权利要求1所述的电池模块,其中,所述电池盒还包括下盖部,所述下盖部被构造成围绕电池盒堆叠体中的下电池盒的侧向外表面的至少一部分。
6.根据权利要求1所述的电池模块,其中,所述电池盒容纳沿水平方向布置的多个二次电池,并且所述电池盒包括间隔壁部分,所述间隔壁部分在沿水平方向布置的所述二次电池之间竖直地直立,并且
所述间隔壁部分包括热绝缘构件。
7.根据权利要求1所述的电池模块,其中,所述热绝缘构件的至少一部分被可拆装地附接至所述电池盒。
8.根据权利要求1所述的电池模块,其中,所述电池盒仅包括所述热绝缘构件。
9.根据权利要求1所述的电池模块,其中,所述热绝缘构件包括玻璃棉、发泡聚苯乙烯(EPS)、挤塑聚苯乙烯(XPS)、聚氨酯泡沫、水基柔性泡沫、尿素泡沫、真空绝缘板、聚氯乙烯(PVC)和热反射绝缘材料中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的电池模块,其中,所述电池盒还包括被构造成向二次电池侧供应热的加热构件。
11.根据权利要求10所述的电池模块,还包括:
温度测量单元,所述温度测量单元被构造成测量周围温度;和
控制单元,所述控制单元被构造成根据由所述温度测量单元测量到的温度来控制所述加热构件的运行。
12.根据权利要求1所述的电池模块,其中,所述电池模块包括在室温下具有不同离子电导率的至少两种类型的二次电池。
13.根据权利要求1所述的电池模块,其中,所述电池盒还包括从所述电池盒的上端部延伸至下端部的导热构件。
14.根据权利要求13所述的电池模块,其中,当处于电池盒堆叠体中时,上电池盒和下电池盒的不同导热构件彼此形成接触。
15.一种汽车,所述汽车包括根据权利要求1至14中的任一项所述的电池模块。
16.一种蓄电装置,所述蓄电装置包括根据权利要求1至14中的任一项所述的电池模块。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-2015-0067610 | 2015-05-14 | ||
KR1020150067610A KR102044409B1 (ko) | 2015-05-14 | 2015-05-14 | 이차 전지용 카트리지를 포함하는 배터리 팩 |
PCT/KR2016/001256 WO2016182170A1 (ko) | 2015-05-14 | 2016-02-04 | 배터리 모듈 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107431157A CN107431157A (zh) | 2017-12-01 |
CN107431157B true CN107431157B (zh) | 2020-10-27 |
Family
ID=57248304
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201680012195.9A Active CN107431157B (zh) | 2015-05-14 | 2016-02-04 | 电池模块 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10361470B2 (zh) |
EP (1) | EP3309859B1 (zh) |
KR (1) | KR102044409B1 (zh) |
CN (1) | CN107431157B (zh) |
WO (1) | WO2016182170A1 (zh) |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016118864A1 (de) * | 2016-10-05 | 2018-04-05 | Johnson Controls Advanced Power Solutions Gmbh | Energiespeichermodul mit einem Temperaturmanagement-System und ein Energiespeichersystem |
EP3546522A4 (en) | 2016-11-28 | 2020-07-29 | Amogreentech Co., Ltd. | HEAT-DISCHARGING ELASTIC BODY COMPOSITION AND THE HEAT-DISCHARGING ELASTIC BODY MADE THEREOF |
KR102084624B1 (ko) * | 2016-12-02 | 2020-03-04 | 광저우 엑스에어크래프트 테크놀로지 씨오 엘티디 | 무인기, 배터리 모듈 및 충방전 제어 방법 |
DE102017211366A1 (de) | 2017-07-04 | 2019-01-10 | Audi Ag | Batterie für einen elektrischen Antrieb eines Kraftwagens |
DE102017211363A1 (de) * | 2017-07-04 | 2019-01-10 | Audi Ag | Batterie für einen elektrischen Antrieb eines Kraftwagens |
KR102030901B1 (ko) | 2017-09-29 | 2019-10-10 | 보성파워텍 주식회사 | 배터리 카트리지 |
KR102529492B1 (ko) * | 2017-11-17 | 2023-05-04 | 현대자동차주식회사 | 전고체 전지의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 전고체 전지 |
CN109962186B (zh) * | 2017-12-14 | 2022-03-25 | 林建廷 | 框体、框体组件及电池模块 |
JP7027902B2 (ja) * | 2018-01-17 | 2022-03-02 | トヨタ自動車株式会社 | 蓄電装置 |
DE102018207154A1 (de) * | 2018-05-08 | 2019-11-14 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Hochvoltbatterie für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug |
CN108899614A (zh) * | 2018-06-05 | 2018-11-27 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种大容量锂离子电池以及电池模组 |
US10826139B2 (en) * | 2018-06-20 | 2020-11-03 | GM Global Technology Operations LLC | Battery enclosure allowing selective airflow to and from the battery enclosure |
CN112789760A (zh) * | 2018-10-15 | 2021-05-11 | 大日本印刷株式会社 | 蓄电器件、蓄电器件用外装部件、蓄电器件集合体、电动车及蓄电器件的制造方法 |
KR102176864B1 (ko) * | 2018-11-05 | 2020-11-10 | 울산과학기술원 | 금속-공기 이차전지의 전기화학적 성능 평가를 위한 셀 유닛 및 금속-공기 이차전지의 전기화학적 성능 평가 방법 |
DE102019107991A1 (de) * | 2019-03-28 | 2020-10-01 | Webasto SE | Batterieanordnung |
CN110429223A (zh) * | 2019-09-05 | 2019-11-08 | 珠海格力电器股份有限公司 | 电芯固定结构、电池模块、电池模组 |
KR20210120385A (ko) * | 2020-03-26 | 2021-10-07 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 배터리 랙 및 그것을 포함하는 전력 저장 시스템 |
JP7488695B2 (ja) | 2020-05-29 | 2024-05-22 | 本田技研工業株式会社 | 固体電池モジュール及び固体電池セル |
KR20220160717A (ko) * | 2021-05-28 | 2022-12-06 | 에스케이온 주식회사 | 배터리 모듈 |
CN215771338U (zh) * | 2021-05-31 | 2022-02-08 | 比亚迪股份有限公司 | 电池模组和电池包 |
CN114050359A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-02-15 | 浙江南都电源动力股份有限公司 | 一种模块化铅酸电池及其成型方法 |
KR20240044189A (ko) * | 2022-09-28 | 2024-04-04 | 에스케이온 주식회사 | 배터리 팩 케이스 및 이를 포함하는 배터리 팩 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101366136A (zh) * | 2006-01-10 | 2009-02-11 | 波塔宁协会有限公司 | 固态化学电源及提高其放电功率的方法 |
DE102013004391A1 (de) * | 2013-03-13 | 2014-09-18 | Li-Tec Battery Gmbh | Elektrochemische Energiespeichervorrichtung mit einer Schutzvorrichtung sowie Batterie mit entsprechender elektrochemischer Energiespeichervorrichtung |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030046999A (ko) | 2001-12-07 | 2003-06-18 | 강세호 | 훼밀리 퓨전케어시스템 및 훼밀리 퓨전케어시스템의서비스 제공방법 |
JP2005259379A (ja) | 2004-03-09 | 2005-09-22 | Nissan Motor Co Ltd | バイポーラ電池 |
KR101077873B1 (ko) * | 2007-06-22 | 2011-10-31 | 주식회사 엘지화학 | 안전성이 향상된 이차전지용 케이스 및 이를 포함하고 있는리튬 이차전지 |
JP4807595B2 (ja) * | 2008-12-12 | 2011-11-02 | 本田技研工業株式会社 | 電池保持装置 |
DE102008054947A1 (de) * | 2008-12-19 | 2010-06-24 | Robert Bosch Gmbh | Wiederaufladbare Batterie mit einer Wärmetransporteinrichtung zum Heizen und/oder Kühlen der Batterie |
DE102009028920A1 (de) * | 2009-08-27 | 2011-03-03 | Robert Bosch Gmbh | Wiederaufladbare Batterie mit mehreren Batterieelementen |
KR20120044853A (ko) * | 2010-10-28 | 2012-05-08 | 현대자동차주식회사 | 플라스틱 복합재를 이용한 전기자동차용 배터리팩 케이스 어셈블리 |
JP2012119156A (ja) * | 2010-11-30 | 2012-06-21 | Sanyo Electric Co Ltd | 組電池及びこれを装備する電動車両 |
KR20130046999A (ko) * | 2011-10-31 | 2013-05-08 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 배터리셀 및 이를 포함하는 배터리 모듈 |
JP2013242979A (ja) | 2012-05-18 | 2013-12-05 | Hitachi Ltd | 蓄電モジュール及びその製造方法 |
JP6159516B2 (ja) * | 2012-09-24 | 2017-07-05 | 大倉工業株式会社 | 端子接着用テープ及び該テープの製造方法 |
KR102035029B1 (ko) * | 2012-12-26 | 2019-10-23 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 카트리지 히터를 포함하는 배터리 모듈 |
KR101730961B1 (ko) | 2013-01-04 | 2017-04-27 | 삼성에스디아이 주식회사 | 단열부재가 마련된 배터리 모듈 |
KR101608853B1 (ko) * | 2013-06-20 | 2016-04-04 | 주식회사 엘지화학 | 이차 전지용 프레임 및 이를 포함하는 배터리 모듈 |
KR20140147979A (ko) * | 2013-06-20 | 2014-12-31 | 주식회사 엘지화학 | 이차 전지용 프레임 및 이를 포함하는 배터리 모듈 |
KR101610876B1 (ko) * | 2013-10-30 | 2016-04-08 | 주식회사 엘지화학 | 이차 전지용 프레임 및 이를 포함하는 배터리 모듈 |
CN203941994U (zh) * | 2014-06-21 | 2014-11-12 | 宁夏绿聚能电源有限公司 | 钠镍电池组加热与保温装置 |
US9520587B2 (en) * | 2014-09-30 | 2016-12-13 | Johnson Controls Technology Company | Bus bar assembly carrier |
-
2015
- 2015-05-14 KR KR1020150067610A patent/KR102044409B1/ko active IP Right Grant
-
2016
- 2016-02-04 US US15/548,372 patent/US10361470B2/en active Active
- 2016-02-04 CN CN201680012195.9A patent/CN107431157B/zh active Active
- 2016-02-04 EP EP16792816.7A patent/EP3309859B1/en active Active
- 2016-02-04 WO PCT/KR2016/001256 patent/WO2016182170A1/ko active Application Filing
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101366136A (zh) * | 2006-01-10 | 2009-02-11 | 波塔宁协会有限公司 | 固态化学电源及提高其放电功率的方法 |
DE102013004391A1 (de) * | 2013-03-13 | 2014-09-18 | Li-Tec Battery Gmbh | Elektrochemische Energiespeichervorrichtung mit einer Schutzvorrichtung sowie Batterie mit entsprechender elektrochemischer Energiespeichervorrichtung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3309859A4 (en) | 2019-01-09 |
US10361470B2 (en) | 2019-07-23 |
US20180034121A1 (en) | 2018-02-01 |
EP3309859B1 (en) | 2020-04-01 |
EP3309859A1 (en) | 2018-04-18 |
WO2016182170A1 (ko) | 2016-11-17 |
KR102044409B1 (ko) | 2019-11-13 |
CN107431157A (zh) | 2017-12-01 |
KR20160134124A (ko) | 2016-11-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107431157B (zh) | 电池模块 | |
US11870094B2 (en) | Battery module, battery rack comprising same, and power storage device | |
US11749850B2 (en) | Battery module, battery pack including battery module, and vehicle including battery pack | |
US10601089B2 (en) | Battery module | |
US20220271387A1 (en) | Battery module, battery pack, and vehicle | |
KR102382382B1 (ko) | 열수축성 튜브를 포함하는 배터리 모듈 | |
KR101560217B1 (ko) | 냉각 효율이 향상된 전지모듈 | |
CN112103424B (zh) | 电池模块、包括电池模块的电池组和包括电池组的蓄能系统 | |
CN209860115U (zh) | 电池模块 | |
KR101960922B1 (ko) | 배터리 모듈 | |
KR20160040799A (ko) | 효율적인 냉각 구조의 전지팩 케이스 | |
KR101769109B1 (ko) | 이차 전지용 카트리지를 포함하는 배터리 팩 | |
KR102072762B1 (ko) | 캔형 이차전지 및 그를 포함하는 이차전지 모듈 | |
EP3958377A1 (en) | Battery module | |
KR20130104660A (ko) | 배터리 모듈 | |
US11158901B2 (en) | Lithium secondary battery pack including thermal expansion tape fixing pouch type battery cells and method of manufacturing same | |
KR101754947B1 (ko) | 이차 전지용 카트리지 및 이를 포함하는 배터리 모듈 | |
KR101949473B1 (ko) | 이차 전지 및 이를 포함하는 배터리 팩 | |
JP2022542930A (ja) | ベース絶縁部材を備えるバッテリーモジュール | |
KR101769108B1 (ko) | 이차 전지용 카트리지 | |
US20160172715A1 (en) | Secondary Battery Pack | |
US20230123282A1 (en) | Battery module, battery rack, and power storage device | |
KR102016122B1 (ko) | 파우치형 이차전지 | |
US20230378600A1 (en) | Battery module, battery pack, and vehicle including the same | |
KR101593121B1 (ko) | 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20211206 Address after: Seoul, South Kerean Patentee after: LG Energy Solution Address before: Seoul, South Kerean Patentee before: LG CHEM, Ltd. |
|
TR01 | Transfer of patent right |