CN107925029B

CN107925029B - 电池模块

Info

Publication number: CN107925029B
Application number: CN201780002809.XA
Authority: CN
Inventors: 李订勋; 文祯晤
Original assignee: LG Chem Ltd
Current assignee: LG Energy Solution Ltd
Priority date: 2016-03-16
Filing date: 2017-03-10
Publication date: 2021-02-05
Anticipated expiration: 2037-03-10
Also published as: JP6719562B2; WO2017160029A1; KR102172515B1; EP3331060A1; CN107925029A; US10601089B2; US20180205124A1; KR20170107792A; JP2019502232A; EP3331060B9; EP3331060B1; PL3331060T3; EP3331060A4

Abstract

所公开的是一种具有高安全性和高能量密度同时可靠地确保冷却性能的电池模块。根据本发明的电池模块包括：多个袋型二次电池，多个袋型二次电池在水平方向上堆叠同时竖直地直立；模块壳体，模块壳体用于在其内部空间中接纳所述多个二次电池；下填充电解质，下填充电解质被接纳在模块壳体的内部空间的下部中，并且与所述多个二次电池的至少下部形成接触；以及上填充电解质，上填充电解质具有比下填充电解质的比重低的比重，并且在下填充电解质的上方被接纳在模块壳体的内部空间中。

Description

电池模块

技术领域

本申请要求于2016年3月16日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2016-0031557的优先权，其公开通过引用并入本文。

本公开涉及一种电池模块，并且更具体地涉及一种保证优良的冷却效率、安全性和高能量密度的电池模块，以及包括该电池模块的电池组和汽车。

背景技术

近年来，已经存在对诸如膝上型计算机、智能手机以及智能手表的便携式电子产品的增加的需求，并且诸如蓄能电池、机器人和卫星的装置的开发已经真正开始。与此同时，对能够被重复充放电的高性能二次电池的研究已经更积极地进行。

目前商业化的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。在这些各种二次电池中，锂二次电池由于与镍基二次电池相比大致没有记忆效应而可自由地再充电，并且具有非常低的自放电率和高能量密度。由于这些优点，已经存在对锂二次电池的高度关注。

通常，锂二次电池使用锂基氧化物作为正极活性材料，且使用碳质材料作为负极活性材料。锂二次电池可包括：电极组件，在电极组件中涂覆有这种正极活性材料的正电极板和涂覆有这种负极活性材料的负电极板布置有在其间的分隔物；和外部，即其中密封有电极组件和电解溶液的电池壳体。

通常，根据外部类型，锂二次电池可被分类为将电极组件容纳在金属罐中的罐型，以及将电极组件容纳在由铝层压片形成的袋中的袋型。

近年来，二次电池不仅广泛用于诸如便携式电子装置的小型装置，还广泛用于诸如汽车、电力存储装置的中型至大型装置。特别是，随着碳能的耗尽和对环境的增加的关注，在诸如美国、欧洲、日本和韩国的国家中，已经存在对混合动力车辆和电动车辆的世界范围的关注。这种混合动力车辆或电动车辆的核心部件是向车辆电机提供驱动功率的电池组。由于混合动力车辆或电动车辆能够经由对电池组的充放电而具有驱动功率，所以与仅使用发动机的车辆相比，混合动力车辆或电动车辆具有高燃料效率并且不会排放污染物或排放较少污染物，且因而混合动力车辆或电动车辆的使用已经逐渐并且显著地增加。

大多数电池模块，特别是用于混合动力车辆、电动车辆或蓄能系统(ESS)的中型到大型电池模块包括多个二次电池，并且为了高容量和功率，多个二次电池彼此串联和/或并联连接。另外，袋型二次电池通常用于中型到大型电池模块，因为袋型二次电池易于堆叠并且轻，并且能够在一个电池组中包括大量的袋型二次电池。

因为电池的使用量或应用领域伴随电池的容量和输出功率的大量增加而增加，所以电池需要具有各种特性。

这些特性中的典型一种可以是用于有效冷却电池模块的冷却性能。特别地，其中密集地包括多个二次电池的电池模块的冷却是非常重要的任务。二次电池可以在诸如夏季的高温环境下使用，并且可能由自身产生大量的热。在这种情况下，如果多个二次电池在彼此上堆叠，则多个二次电池的温度可能进一步升高。然而，这种高温可能降低二次电池的性能，且甚至可能引起着火或爆炸。

另外，另一所需特性可能是电池的安全性。特别地，由于诸如过充电、过放电或被针状部分穿透的各种原因，电池模块可能着火。在这种情况下，如果在早期阶段没有灭火，则电池模块可能爆炸，或者火可能扩散到诸如汽车的其它装置。这可能引起财产和生命的严重损失。

另外，对于电池所需的另一特性可以是改进的能量密度。二次电池是贡献于能量的增加的电池模块的部分，且因而如果除了二次电池以外的部分在电池模块中占据大的空间，则即使电池模块的体积增大，电池模块的输出功率或者容量也可能减小。因此，在这种情况下，电池模块可能具有低能量密度，并且因而可能难以减小电池模块的尺寸或者改进电池模块的容量或输出功率。

发明内容

技术问题

本公开被设计成解决上述问题，且因此本公开涉及提供具有高安全性和高能量密度同时确保稳定的冷却性能的电池模块，以及包括该电池模块的电池组和汽车。

本公开的这些和其它目的和优点可以从下文详细说明中理解，并且通过本公开的示例性实施例将变得更加充分明显。同样地，将容易理解，本公开的目的和优点可以通过所附权利要求书及其组合中所示的手段来实现。

技术解决方案

为了实现上述目的，本公开的电池模块包括：多个袋型二次电池，所述多个袋型二次电池在竖直方向上直立并且在水平方向上堆叠；模块壳体，模块壳体被构造成在其内部空间中容纳多个二次电池；下填充液，下填充液填充在模块壳体的内部空间的下区域中，并且与多个二次电池的至少下部形成接触；以及上填充液，上填充液的比重比下填充液的比重小，并且上填充液在下填充液的上方被填充在模块壳体的内部空间中。

这里，下填充液的热导率可比上填充液的热导率高。

另外，下填充液可具有0.5W/m·K或者更大的热导率。

另外，上填充液的比热可比下填充液的比热大。

另外，上填充液可具有2000J/kg·K或者更大的比热。

另外，上填充液的燃烧点可比下填充液的燃烧点高。

另外，上填充液可具有300℃或者更高的燃烧点。

另外，上填充液的耐受电压可比下填充液的耐受电压高。

另外，二次电池的电极引线可完全浸没在上填充液中。

另外，二次电池可以以使得相邻二次电池可彼此面对并且彼此形成接触的方式堆叠。

另外，在二次电池的长度方向上冗长地延伸的引入凹槽可形成在模块壳体的底表面中，并且下填充液可被填充在模块壳体的引入凹槽内。

另外，模块壳体可具有以内凸形状在内部侧向表面上形成的边界突起，并且边界突起可位于下填充液和上填充液之间的边界上。

另外，为了实现上述目的，本公开的电池组包括本公开的电池模块。

另外，为了实现上述目的，本公开的汽车包括本公开的电池模块。

有利效果

根据本公开，具有不同比重以及热导率、比热、燃烧点和/或耐受电压的液体被填充在电池模块的内部空间的上区域和下区域中。因而，可实现改进电池模块的冷却效率、安全性和能量密度的全部效果。

首先，根据本公开的一方面，可稳定地保证电池模块的冷却效率。

特别地，根据本公开的实施例，具有高热导率的填充液被填充在电池模块的内部空间的下区域中，使得热可被从电池模块的二次电池排出至电池模块的外部。因此，在这种情况下，电池模块可被有效地冷却。

另外，根据本公开的一方面，可改进电池模块的能量密度。

特别地，根据本公开，可使用电池模块的下填充液冷却电池模块的全部二次电池，且因而可不另外在二次电池之间设置冷却构件，诸如现有技术中所需的冷却翅片。因此，电池模块的尺寸可减小，或者二次电池的尺寸可增大至与被现有技术的这些冷却翅片占据的空间对应的程度。

另外，根据本公开的一方面，可有效地保证电池模块的安全性。

特别地，根据本公开，具有高比热、燃烧点和/或耐受电压的填充液被填充在电池模块的内部空间的上区域中，因而可有效地防止电池模块在温度上升高、着火和/或经历绝缘击穿。

附图说明

附图示出本公开的优选实施例，并且与前述公开一起用于提供对本公开的技术特征的进一步理解，且因而，本公开不被解释为限于附图。

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横截面视图。

图2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分解透视图。

图3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前横截面视图。

图4是示意性地示出根据本公开的另一实施例的电池模块的构造的前横截面视图。

图5是示意性地示出根据本公开的另一实施例的电池模块的构造的前横截面视图。

具体实施方式

在下文，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使用的术语不应被解释为限于一般和字典的含义，而是基于允许发明人为了最佳解释而适当地定义术语的原则，基于与本公开的技术方面对应的含义和概念解释。

因此，本文提出的说明只是为了仅例示的目的的优选示例，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和变型。

参考图1，本公开的电池模块可包括二次电池100、模块壳体200、下填充液300和上填充液400。

二次电池100可通过以下构造，在外部中容纳电极组件和电解质，以便执行充电和放电操作。特别地，二次电池100可以是袋型二次电池。袋型二次电池可包括电极组件、电解质和袋型外部。

电极组件可通过将至少一个正电极板和至少一个负电极板在分隔物处于其间的情况下布置而形成。更具体地，电极组件的示例包括：缠绕型电极组件，在缠绕型电极组件中一个正电极板和一个负电极板与分隔物缠绕在一起；和堆叠型电极组件，在堆叠型电极组件中多个正电极板和多个负电极板在分隔物处于其间的情况下交替地被堆叠。

另外，袋型外部可包括外部绝缘层、金属层和内部粘合剂层。袋型外部可包括薄金属膜，诸如薄铝膜，以保护诸如电极组件和电解质的内部部件，从而补充电极组件和电解质的电化学性质，以及保证热耗散。另外，薄铝膜可被置于由绝缘材料形成的绝缘层之间，以便将二次电池100的内部部件，诸如电极组件和电解质与位于二次电池100外部的其它部件电绝缘。

特别地，袋型外部可包括两个袋，例如左袋和右袋，并且凹形内部空间可在两个袋中的至少一个中形成。电极组件和电解质可被容纳在袋的内部空间内。另外，密封部可被设置在两个袋的周边表面上，并且这些密封部可被彼此熔接，以密封其中容纳电极组件和电解质的内部空间。

袋型二次电池可包括电极引线110，并且电极引线110可包括正电极引线和负电极引线。这里，每个电极引线110都可具有板形状，并且可在其中电极引线110被置于两个袋之间的状态下暴露于外部，以便起二次电池100的电极端子的作用。

根据本公开的方面，电池模块可包括在提交本申请时已知的各种袋型二次电池。

本公开的电池模块可包括多个袋型二次电池100。将参考图2更详细地描述这种构造。

参考图2，多个这种袋型二次电池100可被包括在电池模块中，并且可被在至少一个方向上堆叠。特别地，多个袋型二次电池100可在其中袋型二次电池100竖直地直立的状态下在水平方向上堆叠。即，每个袋型二次电池100都可在与地面垂直的方向上直立，使得袋型二次电池100的两个大表面可被置于左侧和右侧，并且袋型二次电池100的密封部可被置于上侧、下侧、前侧和后侧。另外，被置于如上所述直立位置中的二次电池100可被彼此平行地在左右方向上布置，使得相邻二次电池100的大表面可彼此面对。

模块壳体200可具有空的内部空间，并且可容纳多个二次电池100、下填充液300和上填充液400。

例如，如图2中所示，模块壳体200可包括：下壳体210，下壳体210具有大致长方体形状；和上盖220，上盖220具有大致板形状。在这种情况下，在彼此之上堆叠的多个二次电池100、下填充液300和上填充液400可被容纳在下壳体210的内部空间内。另外，上盖220可在其中二次电池100被容纳在下壳体210中的状态下覆盖下壳体210的上敞开部，以便密封下壳体210。在这种情况下，下填充液300和上填充液400可在其中下壳体210和上盖220彼此联接的状态下，通过预定开口引入下壳体210的内部空间中。

特别地，在本公开的电池模块中，由于液体、即下填充液300和上填充液400被填充在模块壳体200中，所以重要的是密封模块壳体200。为此，下壳体210和上盖220可通过各种方法彼此联接。例如，下壳体210和上盖220可以通过诸如激光焊接方法的方法彼此联接。另外，密封构件、诸如橡胶可被设置在下壳体210和上盖220的联接部之间，以便改进其间的密封。

下填充液300和上填充液400是液体，并且两者都可被填充在模块壳体200的内部空间中。在这种情况下，下填充液300和上填充液400可不被填充在模块壳体200的内部空间的单独隔室内，而是可被填充在模块壳体200的同一内部空间中。然而，下填充液300和上填充液400可被置于模块壳体200的内部空间的不同区域中，因为下填充液300和上填充液400具有不同的比重。即，下填充液300可具有比上填充液400的比重大的比重。因此，下填充液300可被填充在模块壳体200的内部空间的下区域内。由于上填充液400具有比下填充液300的比重小的比重，所以上填充液400可被填充在模块壳体200中在下填充液300之上。

这里主要描述以下构造，在该构造中将具有不同比重的两种液体作为填充液填充在模块壳体200的内部空间的两层内。然而，这种构造是示例，并且各种其它示例可以是可能的。例如，可将具有不同比重的三种或者更多种液体作为填充液填充在模块壳体200的内部空间的三层或者更多层内。

根据本公开的电池模块，下填充液300和上填充液400可在电池组壳体内共存。在这种情况下，下填充液300和上填充液400可被围绕二次电池100放置，且因而，由于下填充液300和上填充液400的不同特性，电池模块的冷却效率和安全性可被改进。

特别地，在本公开的电池模块中，下填充液300可接触二次电池100的至少一部分。

例如，下填充液300可如在图1中所示地接触二次电池100的至少下部。另外，下填充液300可接触被容纳在模块壳体200内的全部的多个二次电池100的下部。

在模块壳体200中，多个二次电池100可以竖直直立姿态并排水平地布置。因此，全部二次电池100都可接触被填充在模块壳体200的下部中的下填充液300。

优选地，下填充液300可具有比上填充液400的热导率大的热导率。特别地，下填充液300可包括在室温下具有0.5W/m·K或更大的热导率的材料。

根据本公开的这种构造，由于下填充液300具有高热导率，所以下填充液300可从二次电池100吸收热，并且将热排出至外部。特别地，下填充液300可接触二次电池100的下部，并且从二次电池100的下部吸收热。因此，所吸收的热可被从下填充液300传递至模块壳体200。因此，虽然二次电池100的下侧直接接触模块壳体200的内表面，但是除了直接接触部之外，热还可通过下填充液300从二次电池100传递至模块壳体200。因此，二次电池100和模块壳体200之间的导热面积可增大，且因而可改进热传递的效率。

特别地，如在图1中所示，电极引线110可位于侧表面上，例如水平方向上的二次电池100的左表面和右表面上，但是可不位于二次电池100的下表面上。在这种情况下，热可更容易从二次电池100的内部传递至下填充液300。由于二次电池100的内部结构，所以与在二次电池100的厚度方向上相比，热可更容易在竖直长度方向上传递。例如，在图1中所示的二次电池100的结构中，竖直热导率是30W/m·K，并且厚度热导率相对非常低，处于0.8W/m·K。因此，在上述构造中，如果下填充液300被置于二次电池100的下侧处，则热可在竖直方向上移动，且因而在二次电池100的任何部分中产生的热都可容易传递至下填充液300。

另外，下填充液300可接触全部二次电池100。因而，下填充液300可从全部二次电池100吸收热。

在上述构造中，本公开的电池模块可进一步包括如在图1中所示的冷却剂管500。这里，冷却剂管500是中空元件，中空元件具有内部空间，内部空间允许诸如液体或者气体的冷却剂流过其中。例如，冷却剂管500可是热沉。冷却剂管500可被置于模块壳体200下方。另外，冷却剂管500可直接地接触模块壳体200的下表面。

在这种构造中，通过下填充液300从二次电池100传递至模块壳体200的下部的热可通过冷却剂管500排出至电池模块的外部。因此，由于热被快速地排出至电池模块的外部，所以冷却的效率可被改进。

然而，本公开不限于该实施例。例如，代替在模块壳体200下方设置单独的管，冷却剂、诸如空气可被直接供应至模块壳体200的下部。例如，模块壳体200可被空气自然地冷却。

此外，在本公开的电池模块的构造中，模块壳体200的至少下部可由具有高热导率的材料、诸如金属材料形成。例如，下壳体210的至少底表面可由具有高热导率的材料、诸如铝或钢形成。

另外，优选地，上填充液400可具有比下填充液300的比热高的比热。特别地，上填充液400可包括具有2000J/kg·K或更大的比热的材料。

根据本公开的这种构造，由于上填充液400的高比热，所以可以有效地抑制电池模块的温度的升高。例如，虽然在二次电池100或其它元件、诸如置于二次电池100外部的汇流条中产生热，但是由于上填充液400，电池模块的温度可不显著地升高。另外，甚至在电池模块外部异常地产生热，或者电池模块处于高温环境、诸如夏季中时，也可由上填充液400抑制从电池模块的外部至二次电池100的热传递。

因此，根据这种构造，可不会由电池模块的内部或者外部的温度升高引起二次电池100的性能的降低，或者对电池模块的元件的损坏。

另外，优选地，上填充液400可具有比下填充液300的燃烧点高的燃烧点。特别地，上填充液400可包括具有300℃或者更高的燃烧点的材料。

根据本公开的这种构造，由于上填充液400的高燃烧点，所以可有效地防止电池模块着火。例如，甚至在二次电池100内部或者外部产生大量的热时，具有高燃烧点的上填充液400也可不容易被点燃，且因而可防止电池模块着火。

另外，优选地，上填充液400可具有比下填充液300的耐受电压高的耐受电压。特别地，上填充液400可包括具有70kV或者更高的耐受电压的材料。

根据本公开的这种构造，由于上填充液400的高耐受电压，电池模块可被稳定地电绝缘。另外，上填充液400可接触被容纳在模块壳体200的内部空间内的二次电池100的电极引线110。电动车辆的电池组具有用于高输出功率的高电压。因此，优选地是，上填充液400具有高耐受电压，以防止内部短路等等，并且因而保证电池模块的内部的电绝缘特性。

特别地，在本公开的电池模块中，二次电池100的电极引线110，特别是全部二次电池100的电极引线110都可被完全浸没在上填充液400中。即，在其中上填充液400被填充在模块壳体200内的状态下，如在图1中所示，被容纳在模块壳体200中的全部二次电池100的电极引线110可完全地接触上填充液400。

特别地，上填充液400可具有高耐受电压。因此，根据本公开的这种构造，由于二次电池100的电极引线110主要接触具有高耐受电压的上填充液400，所以可更稳定地保证电极引线110之间的电绝缘。

上填充液400可围绕二次电池100的上部和侧向周边。特别地，上填充液400可接触被容纳在模块壳体200中的全部二次电池100的上部和侧部。因此，上填充液400可抑制全部二次电池100中的温度升高、着火、和/或电绝缘击穿的发生，由此有效地保证电池模块的安全性。

另外，在电池模块移动、受冲击或者振动时，上填充液400和下填充液300可由于液体的特性而在模块壳体200的内部空间中移动。因此，根据情况，二次电池100的电极引线110可接触下填充液300以及上填充液400。因此，上填充液400和下填充液300两者都可包括电绝缘材料。

特别地，上填充液400或者上填充液400和下填充液300两者都可包括绝缘油。例如，上填充液400可包括植物绝缘油。特别地，植物绝缘油可包括植物酯。这里，可通过酯化天然植物组，诸如豆类，例如通过酯化天然大豆油而获得植物酯。天然大豆油可包括约18％至20％量的脂肪和油，以及约80％量的脂肪酸。上填充液400可包括其中通过酯化天然大豆油而含有植物酯的植物绝缘油。

根据本公开的这种构造，当制造或者丢弃电池模块时，可防止环境污染，并且可防止对人类的危害。另外，由于对人类无害并且被包括在上填充液400中的环境友好型植物绝缘油，所以可易于向上填充液400赋予高比热、高燃烧点和/或高耐受电压。

另外，下填充液300可包括蒸馏水。由于蒸馏水电绝缘，并且具有比绝缘油大的比重，所以可容易将蒸馏水置于模块壳体200的下部中。由于蒸馏水具有高热导率，所以可通过蒸馏水将热快速平稳地从二次电池100传递至模块壳体200，且因而可稳定地保证电池模块的冷却性能。

如上所述，根据本公开的实施例，由于上填充液400具有高比热、高燃烧点和/或高耐受电压，所以可防止电池模块在温度上升高或者着火，并且可保证电池模块的电绝缘性。因此，根据本公开的这个方面，由于上填充液400，所以电池模块的安全性可被改进。

另外，填充在模块壳体200中的上填充液400的量可大于填充在模块壳体200中的下填充液300的量。例如，上填充液400的量可等于或者大于总填充液的80％。特别地，二次电池100的面积的约70％或者更大可接触上填充液400。因此，由于本公开的电池模块包括足够量的上填充液400，所以电池模块的安全性可被更有效地改进。

虽然以比上填充液400少的量包括下填充液300，但是全部二次电池100的热都可被排出至电池模块的下部，且因而可有效地执行冷却。

模块壳体200的内部空间可被充满下填充液300和上填充液400。

例如，如在图1中所示，模块壳体200的内部空间可被充满上填充液400和下填充液300，而无任何剩余的空的空间。

根据本公开的这种构造，可限制上填充液400和下填充液300的移动，且因而可尽可能稳定地维持上填充液400和下填充液300的位置。另外，由于围绕二次电池100放置足够量的上填充液400，所以可由上填充液400保证二次电池100的安全性，不温度升高或者着火。另外，上填充液400可稳定地处于二次电池100的电极引线110上，且因而电极引线110可被安全地绝缘。

图3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前横截面视图。图3可示出当二次电池100、下填充液300和上填充液400被容纳在模块壳体200中时，沿图2的构造的线A1-A1'截取的示例横截面。

参考图3，二次电池100可以相邻的二次电池100彼此面对并且彼此形成接触的方式堆叠。即，在其中相邻二次电池100的大表面彼此直接接触的状态下，二次电池100可被以竖直直立的姿态放置并且在左右方向上并排地布置。

根据本公开的这种构造，相同空间可包括尽可能多的二次电池100。因此，电池模块的能量密度可被改进。特别地，根据本公开的方面，通过与每个二次电池100的下部形成接触的下填充液300，热可被从二次电池100排出至外部。因此，现有技术的被置于电池模块的二次电池100之间的板状冷却翅片是不必要的。因而，可能增加二次电池100的数目、或者减小电池模块的体积至与这些冷却翅片厚度对应的程度。

另外，参考图3，二次电池100可直接接触模块壳体200的内部空间的下表面，即模块壳体200的内部空间的底表面地直立。在这种情况下，与二次电池100的形状对应的凹凸结构可在模块壳体200的底部的上部上形成。

特别地，二次电池100的下密封部可在至少一个方向上折叠。在这种情况下，所折叠的下密封部可被插入如由图中的G所示的凹形部中。在这种情况下，由于二次电池100被紧密地置于模块壳体200的底表面上，所以热从二次电池100传递至模块壳体200的底表面的量和速度可提高。

代替使二次电池100直接接触模块壳体200的底表面地直立，二次电池100可通过使用其它部件、诸如盒来支撑二次电池100而直立。

图4是示意性地示出根据本公开的另一实施例的电池模块的构造的前横截面视图。图4可示出图3中所示的构造的变型。

参考图4，可在模块壳体200的底表面中形成如由B指示的具有向下凹进形状的引入凹槽。引入凹槽B可在二次电池100的长度方向上冗长地延伸。例如，当每个二次电池100都以使得二次电池100在电池模块的前后方向上冗长地延伸的方式直立时，引入凹槽B也可以在电池模块的前后方向上冗长地延伸的形状形成。然后，下填充液300可被引入并且填充在模块壳体200的引入凹槽B中。

这里，下填充液300被填充在其中的引入凹槽B可被独立于凹形部G设置，二次电池100的下密封部被插入凹形部G中，特别是二次电池100的被折叠密封部被插入凹形部G中。即，模块壳体200可独立于密封部被插入其中的凹形部G包括引入凹槽B，以便在不将密封部插入引入凹槽B内的情况下仅在引入凹槽B内填充下填充液300。因此，由于引入凹槽B的作用是提供仅下填充液300在其中流动的路径，所以不必要将密封部插入引入凹槽B内，引入凹槽B可具有诸如深度或者宽度比凹形部G的深度或宽度小的尺寸。

另外，被填充有下填充液300的引入凹槽B可具有比至少二次电池100的长度长的一定长度。即，引入凹槽B可具有比二次电池100的前后长度长的前后长度。在这种情况下，当在上下方向上观察电池模块时，引入凹槽可在二次电池100的前侧和后侧处暴露。因此，下填充液300可通过二次电池100的前侧和后侧引入该引入凹槽内，并且可沿引入凹槽分散。

根据本公开的这种构造，下填充液300可沿在二次电池100的水平长度方向上冗长地形成的引入凹槽移动。因此，下填充液300可广泛地分散至二次电池100的整个下部。因而，由于下填充液300，可进一步改进二次电池100的冷却效率，并且可从二次电池100和模块壳体200底表面之间的间隙最大地移除空气。

图5是示意性地示出根据本公开的另一实施例的电池模块的构造的前横截面视图。图5可示出图3中所示的构造的变型。

参考图5，模块壳体200可包括边界突起，边界突起(如由P所示)以内凸形状在内部侧向表面上形成。特别地，边界突起P可位于下填充液300和上填充液400之间的边界上。在这种情况下，上填充液400可处于边界突起P上方，并且下填充液300可处于边界突起P下方。

根据本公开的这种构造，可由边界突起P可靠地限定下填充液300和上填充液400之间的边界。因此，可更稳定地维持下填充液300和上填充液400的位置。即，边界突起P可约束下填充液300和上填充液400移入彼此内。因此，在这种情况下，下填充液300和上填充液400的特性可分别以更有效的方式显示。

另外，边界突起P可接触最外面二次电池100的侧表面。即，当多个二次电池100被在左右方向上并排地布置时，边界突起P可在模块壳体200的左内部和右内部上形成，并且可接触最左边的二次电池100和最右边的二次电池100。

根据本公开的该实施例，可由边界突起P可靠地抑制下填充液300和上填充液400在最外面二次电池100的外侧上的移动。

本公开的电池组可包括本公开的至少一个电池模块。除了电池模块之外，本公开的电池组还可进一步包括用于容纳电池模块的电池组壳体，以及用于控制电池模块的充电和放电操作的装置，诸如电池管理系统(BMS)、电流传感器或者熔丝。

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。即，本公开的汽车可包括本公开的电池模块。特别地，用于电动车辆或者混合动力车辆的中型至大型电池模块通常包括许多二次电池，并且每个二次电池通常都具有高输出电流水平。因此，可能更有效地保证本公开的电池模块对其应用的汽车电池组的冷却性能和安全性。

此外，在本公开中，使用指示方向的术语，诸如向上、向下、向左、向右、向前和向后，但是这些术语是为了便于说明。对于本领域技术人员显而易见的是，这些术语能够取决于物体或者观察者的位置而变化。

虽然已经参考附图描述了本公开的一些实施例，但是应理解，这些实施例仅是作为例示给出的，并且如由所附权利要求书限定的本公开的范围内的各种变化和变型将对于本领域技术人员变得显而易见。

Claims

1.一种电池模块，包括：

多个袋型二次电池，所述多个袋型二次电池在竖直方向上直立并且在水平方向上堆叠；

模块壳体，所述模块壳体被构造成在所述模块壳体的内部空间中容纳所述多个二次电池；

下填充液，所述下填充液填充在所述模块壳体的所述内部空间的下区域中，并且与所述多个二次电池的至少下部形成接触；以及

上填充液，所述上填充液的比重比所述下填充液的比重小，并且所述上填充液在所述下填充液的上方被填充在所述模块壳体的所述内部空间中，并接触所述多个二次电池的上部和侧部，

其中，所述下填充液的热导率比所述上填充液的热导率高，

其中，所述上填充液的比热比所述下填充液的比热大，并且

其中，所述二次电池以使得相邻二次电池彼此面对并且彼此直接接触的方式堆叠，而不另外在所述二次电池之间设置冷却构件。

2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述下填充液具有0.5W/m·K或者更大的热导率。

3.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述上填充液具有2000J/kg·K或者更大的比热。

4.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述上填充液的燃烧点比所述下填充液的燃烧点高。

5.根据权利要求4所述的电池模块，其中，所述上填充液具有300℃或者更高的燃烧点。

6.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述上填充液的耐受电压比所述下填充液的耐受电压高。

7.根据权利要求6所述的电池模块，其中，所述二次电池的电极引线被完全浸没在所述上填充液中。

8.根据权利要求1所述的电池模块，其中，在所述二次电池的长度方向上冗长地延伸的引入凹槽形成在所述模块壳体的底表面中，并且

所述下填充液被填充在所述模块壳体的所述引入凹槽内。

9.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述模块壳体包括以内凸形状形成在内部侧向表面上的边界突起，并且所述边界突起位于所述下填充液和所述上填充液之间的边界上。

10.一种电池组，包括根据权利要求1至9中的任一项所述的电池模块。

11.一种汽车，包括根据权利要求1至9中的任一项所述的电池模块。