CN111081926B - 电池模块 - Google Patents

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Abstract

一种电池模块包括：单元堆叠，在单元堆叠中，多个单位单元在第一方向上排列，并且单元堆叠包括围绕多个单位单元的绝缘构件；和模块外壳，在模块外壳中提供多个接收部，单元堆叠插入接收部中，其中接收部包括固定壁，固定壁围绕单元堆叠并且具有与单元堆叠接触的至少一部分。

Description

电池模块
技术领域
本发明涉及电池模块，更具体地，涉及包括多个单元堆叠(cell stack)的电池的大模块，每个单元堆叠包括多个单位单元。
背景技术
可再充电电池或二次电池与一次电池的不同之处在于可以重复地充电和放电，而一次电池通常提供从化学能到电能的不可逆转换。低容量可再充电电池可以用作诸如蜂窝电话、笔记本计算机、计算机和便携式摄像机的小型电子设备的电源，大容量可再充电电池可以用作混合动力车辆等的电源。
二次电池可以包括：电极组件，该电极组件包括阴极、阳极以及插置于阴极和阳极之间的隔板；容纳电极组件的壳体；以及电连接到电极组件的电极端子。
电解质溶液可以被注入到壳体中，以通过阴极、阳极和电解质溶液的电化学反应使电池充电和放电。例如，壳体的形状可以是圆筒形或矩形，其可以根据电池的用途而不同。
可再充电电池可以以包括多个单位单元的单元堆叠的形式使用，所述多个单位单元彼此串联或并联联接，从而例如为混合动力车辆的驱动提供高能量密度。
随着技术的发展，电动车辆(EV)、混合动力电动车辆(HEV)和其它电能消耗装置所需的电力量增加，可以提供多个电池模块以满足电力量。
因此，开发新的模块结构是重要任务，该新的模块结构可以简化部件，有效地降低制造成本和重量，并且使得制造工艺能够有效地进行，同时提供能够满足电能消耗装置所需电力的多个单元堆叠。
发明内容
本发明致力于提供一种电池模块，该电池模块具有改进的电力量，并且在简化部件的同时有效地改进制造工艺。
根据本公开的示例性实施方式提供一种电池模块。电池模块包括：单元堆叠，包括在第一方向上排列的多个单位单元和在多个单位单元周围的绝缘构件；和模块外壳，具有多个接收部，单元堆叠在多个接收部的接收部中，其中接收部包括固定壁，固定壁在单元堆叠周围并且具有与单元堆叠接触的至少一部分。
在一些实施方式中，模块外壳包括分隔壁，该分隔壁在第一方向上延伸并分隔由模块外壳的外壁限定的内部空间以形成多个接收部，多个接收部中的第一接收部和第二接收部在分隔壁的在垂直于第一方向的第二方向上的相反两侧，并且分隔壁对应于第一接收部和第二接收部中的每个的固定壁的一部分，并与单元堆叠的侧表面接触。
在一些实施方式中，模块外壳包括在多个接收部中的每个在第一方向上的相应侧处的端壁，以接合在单元堆叠的在第一方向上的相应侧处的端面，端壁中的端壁对应于固定壁的一部分。
在一些实施方式中，模块外壳的端壁、分隔壁和外壁与模块外壳的底表面是一体的。
在一些实施方式中，端壁的一个表面面对模块外壳的外壁，并沿第一方向与外壁间隔开，以在端壁和外壁之间形成第一冲击吸收空间。
在一些实施方式中，多个接收部在模块外壳的内部空间中，第一接收部和第三接收部沿第一方向彼此相邻，第一接收部和第三接收部的面向第一方向并且在第一接收部和第三接收部之间的端壁彼此间隔开，以在端壁之间形成第二冲击吸收空间。
在一些实施方式中，模块外壳包括冷却通道，该冷却通道用于冷却剂流过且位于模块外壳的底表面下方。
在一些实施方式中，冷却通道的侧壁与模块外壳的底表面是一体的。
在一些实施方式中，电池模块还包括被配置为将模块外壳联接到相邻的模块外壳的联接部。
在一些实施方式中，联接部在模块外壳的外壁中的位于垂直于第一方向的第二方向上的第一壁和第二壁上，并且模块外壳的第二壁上的联接部联接到相邻的模块外壳的第一壁上的联接部。
根据本公开的另一示例性实施方式提供一种电池包。该电池包包括多个模块。多个模块中的每个模块包括：单元堆叠，包括在第一方向上排列的多个单位单元和在多个单位单元周围的绝缘构件；和模块外壳，具有多个接收部，单元堆叠在多个接收部的接收部中，其中接收部包括固定壁，固定壁在单元堆叠周围并具有与单元堆叠接触的至少一部分。
在一些实施方式中，模块外壳包括分隔壁，该分隔壁在第一方向上延伸并分隔由模块外壳的外壁限定的内部空间以形成多个接收部，多个接收部中的第一接收部和第二接收部在分隔壁的在垂直于第一方向的第二方向上的相反两侧处，分隔壁对应于第一接收部和第二接收部中的每个的固定壁的一部分并与单元堆叠的侧表面接触。
在一些实施方式中，模块外壳包括在多个接收部中的每个的在第一方向上的相应侧处的端壁，以接合在单元堆叠的在第一方向上的相应侧处的端面，端壁中的端壁对应于固定壁的一部分。
在一些实施方式中，模块外壳的端壁、分隔壁和外壁与模块外壳的底表面是一体的。
在一些实施方式中，端壁的一个表面面对模块外壳的外壁，并沿第一方向与外壁间隔开，以在端壁和外壁之间形成第一冲击吸收空间。
在一些实施方式中，多个接收部位于模块外壳的内部空间中，第一接收部和第三接收部沿第一方向彼此相邻，第一接收部和第三接收部的面向第一方向且在第一接收部和第三接收部之间的端壁彼此间隔开，以在端壁之间形成第二冲击吸收空间。
在一些实施方式中，模块外壳包括冷却通道，该冷却通道用于冷却剂流过并位于模块外壳的底表面下方。
在一些实施方式中，冷却通道的侧壁与模块外壳的底表面是一体的。
在一些实施方式中，电池包还包括联接部，该联接部配置为将模块的模块外壳联接到多个模块中的相邻模块的模块外壳。
在一些实施方式中，联接部在模块外壳的外壁中的位于垂直于第一方向的第二方向上的第一壁和第二壁上，模块外壳的第二壁上的联接部联接到相邻模块的相邻模块外壳的第一壁上的联接部。根据本公开的实施方式，由电池包提供的电力量可以被有效地改善，并且制造工艺可以被有效地改善，同时简化了组件。
对于本领域的技术人员而言，本公开的以上和其它方面将从参考附图对示例实施方式的以下详细描述变得更加明显。
附图说明
图1是示出根据本公开的示例性实施方式的电池模块的视图。
图2是示出根据本公开的示例性实施方式的电池模块中的接收部的视图。
图3是示意性地示出根据本公开的示例性实施方式的电池模块中的冷却通道的视图。
图4是根据本公开的示例性实施方式的电池模块中的冷却通道的仰视图。
图5是示出其中根据本公开的示例性实施方式的电池模块彼此联接的图的视图。
图6是示出其中根据本公开的另一示例性实施方式的电池模块彼此联接的图的视图。
符号说明
100：单元堆叠                     110：单位单元
120：端支撑件                     200：模块外壳
210：模块外壳的外壁               211：第一壁
212：第二壁                       215：第一冲击吸收空间
216：第二冲击吸收空间             220：接收部
230：分隔壁                       240：端壁
250：固定壁                       260：模块外壳的底表面
300：冷却通道                     310：流动空间
320：冷却通道的侧壁               330：通道盖
350：引导突起                     400：联接部
410：紧固部                       420：引导部
430：连接部                       1000：电池模块
具体实施方式
在以下详细描述中，仅通过说明的方式示出和描述了根据本发明的仅某些示例性实施方式。
如本领域技术人员将认识到的，可以以各种不同的方式修改所描述的实施方式，所有这些都不脱离本发明的范围。因此，附图和描述将被认为本质上是说明性的而非限制性的。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。
在本说明书中，可以省略对相同组件的重复描述。
此外，在本说明书中，将理解，当一个组件被称为‘连接到’另一组件时，它可以直接连接到所述另一组件，或者以另外的组件插置在其间的方式连接到所述另一组件。另一方面，在本说明书中，将理解，当一个组件被称为‘直接连接到’另一组件时，它可以连接到所述另一组件，而在其间没有任何其它组件。
另外，在本说明书中使用的术语用于描述特定示例性实施方式而不是限制本发明。如这里所使用的，单数形式“一”和“一个”也旨在包括复数形式，除非上下文另有明确说明。将进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包含”、“包含……的”、“包括”和“包括……的”表明所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或更多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组的存在或添加。如这里使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关所列项目的任何和所有组合。诸如“……中的至少一个”的表述，在一列元素之后时，修饰整列元素而不修饰该列中的个别元素。
应进一步理解，本说明书中使用的术语“包括”或“具有”表明本说明书中提及的特征、数字、步骤、操作、组件、部件，或其组合的存在，但是不排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、组件、部件或其组合的存在或添加。
如这里使用的，术语“基本上”、“约”和类似术语用作近似术语而不是程度术语，并且旨在解释可由本领域普通技术人员认识到的测量值或计算值的固有偏差。此外，当描述本发明的实施方式时，“可以”的使用是指“本发明的一个或更多个实施方式”。如这里使用的，术语“使用”、“使用……的”和“被使用的”可以被认为分别与术语“利用”、“利用……的”和“被利用的”同义。而且，术语“示例性”旨在表示示例或说明。
此外，在本说明书中，术语“和/或”包括多个所述项目的组合或多个所述项目中的任何一个。在本说明书中，‘A或B’可以包括‘A’、‘B’或‘A和B两者’。
图1示出根据本公开的示例性实施方式的电池模块1000，图2示出显示接收部220的视图。
如图1和图2中所示，根据本公开的示例性实施方式的电池模块1000包括单元堆叠100和模块外壳200，在单元堆叠100中多个单位单元110在第一方向X上排列(例如，沿第一方向X布置)并且单元堆叠100包括在多个单位单元110周围(例如，围绕多个单位单元110)的绝缘构件112，在模块外壳200中提供单元堆叠100插入其中的多个接收部220，其中接收部220包括固定壁250，固定壁250在单元堆叠100周围(例如，围绕单元堆叠100)并具有与单元堆叠100接触的至少一部分。
单元堆叠100包括在第一方向X上排列的多个单位单元110。单位单元110可以包括电极组件，对应于包括端子部件的一个二次电池，并且包括具有各种形状(诸如矩形、圆筒形等)之一的壳体。
图1和图2示出具有矩形形状(例如，矩形柱形状)的壳体的单位单元110，但是单位单元110不必限于此。然而，为了便于说明，单位单元110在下文中将被描述为具有拥有图1和图2所示的矩形形状的壳体。
多个单位单元110在单元堆叠100中排列，并且在各种实施方式中，可以存在单位单元110的不同的合适的排列方向。在一些实施方式中，单位单元110可以在单位单元110的宽侧表面彼此面对的方向上排列，如图1和图2所示。在下文中，单位单元110的排列方向将被定义为第一方向(X)。单位单元110可以设置在单元堆叠的两端或者端支撑件120可以设置在单元堆叠的两端。
在这里考虑的各种实施方式中，构成单元堆叠100的单位单元110的数量可以不同。在一些实施方式中，可以改变构成单元堆叠100的单位单元110的数量。包括在一个单元堆叠100中的单位单元110可以例如使用各种合适类型的汇流条和/或类似物电互连。
单元堆叠100可以包括在多个单位单元110周围(例如，围绕多个单位单元110)的绝缘构件(例如，绝缘体)112。绝缘构件112由诸如橡胶、塑料等的绝缘材料形成，并且可以在多个单位单元110周围(例如，围绕多个单位单元110)。
在一些实施方式中，如果需要，绝缘构件112还可以提供为围绕端支撑件120以及多个单位单元110(端支撑件120设置在单元堆叠100在第一方向X上的两端)，并且在一些实施方式中可以在多个单位单元110周围(例如，围绕多个单位单元110)而不围绕端支撑件120，端支撑件120可以单独地设置在单元堆叠100的两端。
绝缘构件112可以是薄膜形式，或者也可以具有多个有刚性的板状构造。绝缘构件112可以是在单元堆叠100的所有四个侧表面周围(例如，围绕单元堆叠100的所有四个侧表面)的形式，或者可以仅设置在所述四个侧表面的一部分处，并且也可以在单元堆叠100的上表面和下表面两者周围(例如，围绕单元堆叠100的上表面和下表面两者)。然而，设置在单元堆叠100的上表面上的绝缘构件112可以暴露每个单位单元110的端子部分。
在图1中，示出了绝缘构件112，该绝缘构件112具有绝缘膜形式并且在单元堆叠100中提供在多个单位单元110的侧表面周围(例如，围绕多个单位单元110的侧表面)，而没有提供在端支撑件120周围。
模块外壳200包括多个接收部220，单元堆叠100均插入到接收部220中。图1示出了四个接收部220，图2单独示出了图1所示的模块外壳200中的两个接收部220。在其它实施方式中，其它数量的接收部220可以形成在(例如，位于)模块外壳200中。
模块外壳200具有从底表面260向上突出并在底表面260周围(例如，围绕底表面260)的外壁210、以及由外壁210限定(例如，被外壁210围绕)的内部空间。多个接收部220可以形成在该内部空间中。
模块外壳200可以具有各种合适的形状，根据本公开的示例性实施方式的模块外壳200可以具有大致矩形形状的底表面260，如图1和图2所示。
模块外壳200可以是其上部敞开的形式，因此，形成在模块外壳200中的接收部220也可以提供为其上部敞开的形式。模块盖可以联接到并密封(或配置为联接到并密封)模块外壳200的敞开的上表面，并且在模块盖联接到模块外壳200的情况下，模块盖可以对应于接收部220的上表面。模块盖可以包括用于覆盖单元堆叠100的汇流条支架以及布置在汇流条支架中以电连接构成单元堆叠100的单位单元110的汇流条。
图1和图2示出了根据本公开的示例性实施方式的接收部220。接收部220包括在单元堆叠100周围(例如，围绕单元堆叠100)并具有与单元堆叠100接触的至少一部分的固定壁。
参考图1，示出了单元堆叠100插入其中的接收部220和单元堆叠100未插入其中的接收部220彼此平行设置的图。固定壁250对应于在接收部220的一区域周围(例如，围绕接收部220的一区域)的边界壁，插入接收部220中的单元堆叠100稳定地保持被固定的状态，其中单元堆叠100的除顶部和底部之外的所有侧面被固定壁250围绕。
在不同的实施方式中，固定壁250可以根据单元堆叠100的形式而被各种各样地设置或布置。在一些实施方式中，固定壁250可以在单元堆叠100周围(例如，围绕单元堆叠100)，同时具有面对并支撑单元堆叠100的四个方向上的侧表面的四个表面，如图1所示。
接收部220的固定壁250的至少一部分可以与单元堆叠100直接接触。例如，固定壁250的在第一方向X上定位的表面中的任一个也可以与单元堆叠100直接接触，固定壁250的在垂直于第一方向X的第二方向Y上定位的表面中的任一个也可以与多个单位单元110的侧表面或例如绝缘构件112直接接触。
第二方向Y可以被定义为在与第一方向X相同的平面上的与第一方向X垂直的方向，如图1所示，并且可以被定义为单位单元110的宽度方向。
如上所述，根据本公开的示例性实施方式，即使单元堆叠100可以不包括单独的部件，单元堆叠100也可以通过固定壁250保持其形状(例如，固定壁250可以保持单元堆叠100的形状)并且可以在第一方向(X)上保持接合状态(例如，其中固定壁250向单元堆叠100施加压力的状态)。
在相关技术的电池模块的情况下，模块框架可以联接到一个单元堆叠，并且一个单元堆叠(其中模块框架联接到其并且其被当作单位构造)构成一个模块。
为了诸如能量密度和易于处理的性能原因，要被处理的相关技术的单元堆叠通常可以联接到相关技术的模块框架。相关技术的模块框架可以包括加压(或按压)单元堆叠的两端的端块和沿单元堆叠的表面延伸的侧板，端块和侧板可以在其中单元堆叠被加压(或按压)的状态下彼此联接，从而使得可以保持单元堆叠100的结构。
在相关技术的电池模块中，模块框架联接到的单元堆叠被插入模块框架，并且模块外壳和模块框架被紧固到彼此。
这种相关技术的电池模块可能必须提供有多个其它电池模块，以便满足高于从一个单元堆叠可得到的电力需求，因此，可能需要用于将单元堆叠紧固为单元体的模块框架以及构成模块本身的多个组件。
因此，在相关技术的电池模块用于需要高功率的电能消耗装置(诸如电动车辆)的情况下，用于制造电池模块的工艺可能是复杂的，组件的消耗会增加，电池模块的重量会增加，并且制造电池模块所需的时间和成本会增加。
根据本公开的示例性实施方式的电池模块1000可以满足高功率需求，因为多个单元堆叠100安装在一个模块中，并且因为单元堆叠100通过接收部220的固定壁250而不是模块外壳200的外壁210固定(例如，不直接通过外壁210固定，和/或不仅仅通过外壁210固定)，所以不再单独地需要用于固定单元堆叠100的组件，诸如模块框架。
也就是，如图1和图2所示，在根据本公开的示例性实施方式中，多个接收部220存在于一个模块外壳200中，并且在接收部220周围(例如，围绕接收部220)的固定壁(或多个固定壁)250而不是模块外壳200的外壁210被提供为围绕并固定每个单元堆叠100。
在根据本公开的电池模块1000的一些实施方式中，单元堆叠100的在垂直于第一方向X的第二方向Y上的两侧的侧表面可以与固定壁250直接接触。
单元堆叠100的侧表面指的是在第一方向X上延伸的两个侧表面，并且如上所述，因为根据本公开的单元堆叠100可以不包括单独的模块框架，所以侧表面可以对应于绝缘构件112。因此，在接收部220周围(例如，围绕接收部220)的固定壁250的表面(其面对插入到相应的接收部220中的单元堆叠100的侧表面)与单元堆叠100的所述侧表面直接接触以在第二方向Y上支撑相应的单元堆叠100。
如图2所示，模块外壳200还可以包括分隔壁230，分隔壁230在第一方向X上延伸并通过分隔由外壁210围绕的内部空间而有助于形成多个接收部220，并且分隔壁230可以对应于沿着第二方向Y设置在两侧的两个接收部220的相应固定壁250的一部分，并且可以分别与插入到所述两个接收部220中的单元堆叠100的侧表面接触。
分隔壁230可以从模块外壳200的底表面260向上突出，并且可以在沿着第一方向X延伸的同时划分模块外壳200的内部空间。也就是，分隔壁230可以对应于固定壁250的在接收部220周围(或围绕接收部220)的部分，例如，分隔壁230可以是固定壁250的一个表面。
参考图1和图2，接收部220可以定位(例如，形成)在分隔壁230的两侧，并且分隔壁230可以成为定位(形成)在其两侧的两个接收部220的固定壁250。也就是，所述两个接收部220共用存在于其间的分隔壁230作为它们各自的固定壁250的一部分。
参考图2，分隔壁230面对插入接收部220中的单元堆叠100的侧表面，因此，对应于固定壁250的一部分的分隔壁230与插入接收部220中的单元堆叠100的至少一部分侧表面直接接触，从而在第二方向Y上支撑单元堆叠100。
如图1和图2中所示，在本公开的示例性实施方式中，模块外壳200还包括端壁240，端壁240在第二方向Y上延伸并且设置在多个接收部220中的每个的第一方向X上(例如，面向第一方向X)，以接合(例如，施压、按压、施加压力和/或施加摩擦压力到)单元堆叠100的在第一方向X上的两侧的端面，端壁240可以对应于固定壁250的一部分。
在本公开中，单元堆叠100的端面是单元堆叠100的沿着在第一方向X上的轴线面对的侧面。根据本公开的实施方式，端面可以对应于绝缘构件112，或可以对应于端支撑件120。
图1和图2示出了其中端壁240设置在单元堆叠100的在第一方向X上的两侧的实施方式。也就是，多个端壁240可以存在于模块外壳200中，并且可以对应于接收部220的固定壁250的沿着在第一方向X上的轴线面对的两个侧表面。
端壁240可以与模块外壳200的外壁210区分开。例如，端壁240可以从模块外壳200的底表面260突出，并且可以在第二方向Y上延伸以跨过模块外壳200的内部空间，多个端壁240可以面对外壁210并与外壁210间隔开。
图1示出了图，其中多个接收部220(例如总共四个接收部220)在第一方向X上提供为两行并且在第二方向Y上提供为两行，接收部220提供有一个分隔壁230和四个端壁240，分隔壁230在第一方向X上延伸整个模块外壳200的内部空间(在一些实施方式中，具有用于冲击吸收空间的间隙，下面进一步讨论)，四个端壁240在第二方向Y上延伸整个接收部220。
分隔壁230由在第二方向Y上设置在两侧的接收部220共用，并且一个接收部220包括端壁240的全长的一半。
另外，在一些实施方式中，在接收部220的在第一方向X上的两侧处，端壁240不在接收部220之间共用，并且相应的端壁240在第一方向X上彼此间隔开并彼此面对。
也就是，端壁240可以设置成使得其一个表面与插入相应的接收部220中的单元堆叠100的端面接触且其另一个表面与外壁210间隔开，面对外壁210，或者与设置成在第一方向X上相邻的另一接收部220的端壁240间隔开。
设置在接收部220的在第一方向X上的两侧处的一对端壁240可以具有与单元堆叠100的彼此面对的端面直接接触的至少一部分。另外，端壁240可以在第一方向X上接合(例如，施压、按压、施加压力和/或施加摩擦压力)到单元堆叠100。
如上所述，在本公开的示例性实施方式中，插入接收部220中的单元堆叠100没有被紧固到诸如端块或侧板的模块框架，而是可以以如下形式提供：在其中多个单位单元110仅对准的状态下，其侧表面被绝缘构件112围绕，并且在根据本公开的示例性实施方式的电池模块1000中，端壁240可以在第一方向X上接合并固定单元堆叠100。
单元堆叠100可以在第一方向X上接合以在相同的体积下提供更高的功率，并且保持处于结构稳定的状态。
通过在端面被按压、加压或接合的状态下插入到接收部220中的夹具，单元堆叠100可以在接合状态(例如，其中单元堆叠100被按压或处于压力下的状态)下插入在接收部220的固定壁250之间，特别是插入在提供在第一方向X的两侧的一对端壁240之间。
在本公开的示例性实施方式中，接收部220中的任一个的固定壁250可以被限定为包括分隔壁230、一对端壁240以及外壁210的一部分，分隔壁230和端壁240可以通过铸造工艺等一体地形成(例如，形成为单个整体部件)。
另外，如图2所示，在本公开的示例性实施方式中，固定壁250的四个表面中的一个表面可以对应于分隔壁230，另外两个表面可以分别对应于端壁240，剩余的表面可以对应于模块外壳200的外壁210。
在根据本公开的示例性实施方式的电池模块1000中，模块外壳200可以具有例如通过铸造工艺与端壁240、分隔壁230和/或外壁210一体地形成(例如，形成为单个整体部件)的底表面260。
也就是，在本公开的示例性实施方式中，端壁240和分隔壁230可以与模块外壳一体地形成，并且当模具被制造用于铸造工艺时，端壁240和分隔壁230的开口(例如，凹版(intaglio))可以一体地形成在模具中。
另外，在本公开的示例性实施方式中，端壁240和分隔壁230可以与模块外壳200的外壁210一体地形成。在这种情况下，模块外壳200的外壁210、分隔壁230、端壁240和底表面260可以全部一体地制造。
在如上所述的其中端壁240和分隔壁230一体地形成的模块外壳200中，可以省略单独包括端壁240和分隔壁230作为组件的制造工艺，并且根据本公开的单元堆叠100的多个单位单元110可以在接合状态下被稳定地固定在接收部220中。
如图2中所示，在一些实施方式中，多个端壁240中的一些在第一方向X上与模块外壳200的外壁210间隔开。
在本公开的示例性实施方式中，具有面对模块外壳200的外壁210的一个表面的端壁240沿着第一方向X与外壁210间隔开，从而在外壁210和端壁240之间形成或使得可以形成第一冲击吸收空间215。
在本公开的示例性实施方式中，可以提供多个端壁240，并且在多个端壁240当中的面对外壁210的端壁240可以在第一方向X上与模块外壳200的面对端壁240的外壁210间隔开，从而在模块外壳200的外壁210和端壁240之间形成或使得可以形成第一冲击吸收空间215。
图2示出了构成接收部220的固定壁250的一部分(例如，侧面)的端壁240当中的面对模块外壳200的外壁210的端壁240以及形成在端壁240和外壁210之间的第一冲击吸收空间215。
模块外壳200可以安全地保护插入接收部220中的单元堆叠100免受从外部传递的冲击，并且在本公开的示例性实施方式中，与单元堆叠100的端面直接接触以支撑和接合单元堆叠100的端壁240可以与外壁210间隔开以防止传递到外壁210的冲击被传递或被直接传递到端壁240。
此外，因为从模块外壳200的外部传递的冲击可以在其通过第一冲击吸收空间215而减小的状态下传递到端壁240和单元堆叠100，所以电池的安全性可以改善。
此外，第一冲击吸收空间215可以用作在其中单元堆叠100的热被消散或分散的散热空间。
在本公开的示例性实施方式中，如图1和图2所示，多个接收部220可以沿第一方向X设置在模块外壳200的内部空间中，并且在沿第一方向X彼此相邻的两个接收部220中，在第一方向X上彼此面对地设置的相应端壁240可以间隔开，从而在端壁240之间形成或者使得可以形成第二冲击吸收空间216。
图1示出了根据本公开的示例性实施方式的在其中形成了四个接收部220的模块外壳200，其中接收部220沿第一方向X排成两行。然而，在其它实施方式中，沿X方向排列的接收部220的数量可以变化，本公开不限于提供两行的实施方式。
在第一方向X上彼此相邻的两个接收部220中，相应的固定壁250在其上彼此面对的表面对应于所述两个接收部220的相应端壁240，并且所述两个接收部220在彼此面对的表面上具有不同的端壁240。也就是，在第一方向X上布置的接收部220不共用端壁240。
参考图2，在沿着第一方向X的轴线排列的两个接收部220之间，可以看到，彼此相邻且彼此面对的相应的接收部220的端壁240间隔开，并且第二冲击吸收空间216形成在相应的端壁240之间。
第二冲击吸收空间216可以以与第一冲击吸收空间215类似的方式保护插入到对应的接收部220中的单元堆叠100免受从接收部220外部传递的冲击。例如，第一冲击吸收空间215可以防止传递到模块外壳200的外壁210的冲击被传递到模块外壳200的内部空间，第二冲击吸收空间216可以防止传递到接收部220之一的冲击被传递到在第一方向X上与其相邻的其它接收部220。
如图2所示，根据本发明的示例性实施方式，多个第一肋242可以形成在端壁240中。端壁240可以在第一方向X上的外表面上包括多个第一肋242。第一肋242可以有效地改善端壁240的强度，并且可以与端壁240一体地形成。
图3示出根据本公开的示例性实施方式的模块外壳200的横截面，其中具有流动空间的冷却通道300形成在底表面260下方，冷却剂(例如，冷却介质、冷却流体或冷却水)在流动空间中流动。图4示出了冷却通道300的仰视图。
如图3所示，在根据本公开的示例性实施方式的电池模块1000中，冷却剂通过其流过的冷却通道300可以形成在模块外壳200的底表面260下方。另外，如图4所示，可以在底表面260的下表面处提供沿冷却剂的流动方向延伸的多个引导突起350，用于引导冷却剂的流动。
冷却通道300的流动空间310可以跨整个底表面260形成，或者也可以形成为对应于模块外壳200的在其中形成接收部220的内部空间的横截面区域。例如，在一些实施方式中，冷却通道300的流动空间310不存在于第一冲击吸收空间215下方。冷却剂流过冷却通道300，并且在一些实施方式中，制冷剂可以另外与冷却剂一起使用，或者替代地，代替冷却剂使用。
构成单元堆叠100的单位单元110相应于在放电期间散热的发热元件，并且在单位单元的温度过度升高的情况下，可能发生热失控现象，其中热量由于突然的化学反应而迅速增加并且发生起火等。
另外，在多个单位单元110排列在单元堆叠100中的情况下(诸如在根据本公开的单元堆叠100的一些实施方式中)，当在单位单元110的任何一个中发生热失控现象时，还可能发生影响其它周边单位单元110的热失控扩散现象。
如上所述，当多个单位单元110设置在单元堆叠100中时，期望或重要的是充分冷却在单元堆叠100中产生的热，因此，根据本公开的示例性实施方式的电池模块1000通过在模块外壳200的底表面260下方形成冷却通道300而有效地实现多个单元堆叠100的冷却。
另外，在本公开的示例性实施方式中，通过在模块外壳200的底表面260下方而不是在模块外壳200内部(也就是，模块外壳200的内部空间和分隔空间(例如，形成在外壁210内部的内部空间内))形成冷却通道300，可以更容易地执行冷却通道300的维护和管理。例如，根据本公开的示例性实施方式，即使在组装了模块外壳200的模块盖(例如，附接或固定到模块外壳200以密封模块外壳200的敞开的上表面)的状态下，在模块外壳200的下部的冷却通道300的维护和管理也是可能的。
在根据本公开的示例性实施方式的电池模块1000中，冷却通道300的侧壁320可以诸如通过铸造工艺与模块外壳200的底表面260一体地形成(例如，形成为单个整体部件)。
冷却通道300的侧壁320可以在底表面260周围(例如，围绕底表面260)，并且可以从底表面260向下突出。例如，在本公开的示例性实施方式中，因为冷却通道300的侧壁320通过铸造工艺与模块外壳200的底表面260一体地形成，所以侧壁320与底表面260之间的联接部分不存在，因此，可以预先防止或基本上防止冷却剂无意地泄漏到模块外壳200中的情况。
密封冷却通道300的通道盖330可以诸如通过焊接等联接到冷却通道300的侧壁320的下端。图4示出了在去除通道盖330的状态下，冷却通道300的仰视图。
在本公开的示例性实施方式中，外壁210、模块外壳200的底表面260和冷却通道300的侧壁320诸如通过铸造工艺全部一体地形成，使得不存在冷却剂可能泄漏的部分，包括泄露到模块外壳200的容纳单元堆叠(们)100的部分。
此外，因为冷却通道300提供在模块外壳200的底表面260下方，所以即使在冷却剂无意地从冷却通道300泄漏的情况下，冷却剂也不可能渗透到模块外壳200的其中存在单元堆叠100的内部空间中。
结果，根据本公开的示例性实施方式，因为插入了多个单元堆叠100，所以可以简化组装工艺和组件，可以有效地满足高功率需求，多个单元堆叠100可以通过冷却通道300有效地冷却，并且可以有效地保护多个单元堆叠100免受来自冷却通道300的冷却剂的泄漏现象影响。
图5示出其中根据本公开的示例性实施方式的多个电池模块被提供并互连的图。也就是，图5示出其中电池模块1000彼此联接以形成大型包(例如，电池包)的图。
如图5中所示，根据本公开的示例性实施方式的电池模块1000还可以包括提供在模块外壳200中和/或上并且联接到相邻的模块外壳1001的联接部400。
根据本公开的所述实施方式，模块外壳200具有在其中提供多个单元堆叠100的多个接收部220，从而有效地实现高输出。在一些情况下，电能消耗装置所需的电力需求甚至可能超过由根据本公开的实施方式的电池模块1000提供的增大的输出。
电池模块1000可以彼此联接以满足电力需求，从而使得可以实现大型电池包结构，图5示出其中联接部400形成在模块外壳200的一个表面上并且彼此相邻的电池模块1000之间的联接部400彼此联接的图。
联接部400可以具有各种类型和形状中的一种，在图5中，联接部可以包括：紧固部410，通过紧固构件被紧固到彼此；引导部420，对准相应的电池模块1000和相邻的电池模块的各自紧固部410的位置；以及连接部430，其是汇流条的连接通道，用于与相邻的模块外壳1001电连接。
如图5所示，在根据本公开的示例性实施方式的电池模块1000中，联接部400可以提供在模块外壳200的外壁210的第一壁211和第二壁212上，面向第二方向Y定位，并且提供在模块外壳200的第二壁212上的联接部400可以联接到提供在模块外壳1001的第一壁211上的联接部400。
联接部400可以提供在模块外壳200中和/或上，并且可以设置在模块外壳200的外壁210上，如图5所示。例如，在根据本公开的示例性实施方式的电池模块1000中，因为多个单元堆叠100插入其中并且单元堆叠100包括在第一方向X上排列的多个单位单元110，所以模块外壳200可以具有在第一方向X上具有较长长度的矩形横截面。
因此，即使多个模块外壳200通过联接部400彼此对准并且彼此串联联接，在本公开的示例性实施方式中，联接部400也可以设置在模块外壳200的外壁210当中的面向第二方向Y的第一壁211和第二壁212上，使得多个模块外壳200的整体长度可以减小。然而，模块外壳200的横截面的形状、在其上设置联接部400的外壁210的位置等不必限于此。
因此，设置在模块外壳200中的任一个的第一壁211上的联接部400可以联接到设置在相邻的模块外壳1001的面对第一壁211的第二壁212上的联接部400，并且设置在模块外壳200中的任一个的第二壁212上的联接部400可以联接到设置在相邻的模块外壳1001的面对第二壁212的第一壁211上的联接部400。
设置在模块外壳200的外壁210的第一壁211上的联接部400可以插入且联接到设置在相邻的模块外壳1001的第二壁212上的联接部400。例如，紧固部410、引导部420的引导销、以及连接部430的连接通道可以设置在第一壁211上。
另外，设置在第二壁212上的联接部400可以具有其中联接部400插入并联接到相邻的模块外壳1001的联接部400的构造。例如，紧固部410、引导部420的引导槽、以及连接部430的通道插入孔可以设置在第二壁212上。然而，设置在第一壁211和第二壁212上的联接部400的插入关系和相应组件不必限于此。
图6示出其中根据本公开的另一示例性实施方式的多个电池模块被提供并且被互连的图。即，图6示出其中电池模块被彼此联接以形成大的包(例如，电池包)的图。
如图6所示，联接部400形成在电池模块的上表面(或模块盖)和底表面上，并且彼此相邻的电池模块之间的联接部400彼此联接。因此，多个电池模块可以通过联接部400在垂直方向(垂直于第一方向X和第二方向Y的方向)上堆叠。
例如，设置在电池模块1000的上表面上的连接部430可以被插入到设置在相邻的电池模块的底表面上的连接部430中。此外，连接部430可以是汇流条的连接通道，用于与相邻的电池模块的电连接。
虽然已经结合目前被认为是实用的示例性实施方式描述了本发明，但是将理解，本发明不限于所公开的实施方式，而是相反，旨在涵盖在所附权利要求的范围内包含的各种修改和等效布置。

Claims (14)

1.一种电池模块，所述电池模块包括：
单元堆叠，包括在第一方向上排列的多个单位单元和在所述多个单位单元周围的绝缘构件；和
模块外壳，具有多个接收部，所述单元堆叠在所述多个接收部的接收部中，
其中所述接收部包括固定壁，所述固定壁在所述单元堆叠周围并且具有与所述单元堆叠接触的至少一部分，
所述模块外壳包括分隔壁，所述分隔壁在所述第一方向上延伸并分隔由所述模块外壳的外壁限定的内部空间以形成所述多个接收部，
所述模块外壳包括在所述多个接收部中的每个的在所述第一方向上的相应侧处的端壁，以接合在所述单元堆叠的在所述第一方向上的相应侧处的端面，并且
所述端壁中的第一端壁对应于所述固定壁的一部分，
所述第一端壁的一个表面面对所述模块外壳的所述外壁，并沿所述第一方向与所述外壁间隔开，以在所述第一端壁和所述外壁之间形成第一冲击吸收空间，所述第一冲击吸收空间配置为限制传递到所述外壁的冲击被传递到所述第一端壁，
所述模块外壳的所述端壁、所述分隔壁和所述外壁与所述模块外壳的底表面一体地形成。
2.根据权利要求1所述的电池模块，其中：
所述多个接收部中的第一接收部和第二接收部位于所述分隔壁的在垂直于所述第一方向的第二方向上的相反两侧，并且
所述分隔壁对应于所述第一接收部和所述第二接收部中的每个的所述固定壁的一部分，并与所述单元堆叠的侧表面接触。
3.根据权利要求2所述的电池模块，其中：
所述多个接收部位于所述模块外壳的所述内部空间中，所述第一接收部和第三接收部沿所述第一方向彼此相邻，所述第一接收部和所述第三接收部的面向所述第一方向并且在所述第一接收部和所述第三接收部之间的所述端壁彼此间隔开，以在所述端壁之间形成第二冲击吸收空间。
4.根据权利要求1所述的电池模块，其中：
所述模块外壳包括冷却通道，所述冷却通道用于冷却剂流过并位于所述模块外壳的底表面下方。
5.根据权利要求4所述的电池模块，其中：
所述冷却通道的侧壁与所述模块外壳的所述底表面是一体的。
6.根据权利要求1所述的电池模块，还包括：
联接部，被配置为将所述模块外壳联接到相邻的模块外壳。
7.根据权利要求6所述的电池模块，其中：
所述联接部在所述模块外壳的所述外壁中的位于垂直于所述第一方向的第二方向上的第一壁和第二壁上，并且
所述模块外壳的所述第二壁上的所述联接部联接到相邻的模块外壳的第一壁上的联接部。
8.一种电池包，包括：
多个模块，所述多个模块中的每个模块包括：
单元堆叠，包括在第一方向上排列的多个单位单元和在所述多个单位单元周围的绝缘构件；和
模块外壳，具有多个接收部，所述单元堆叠位于所述多个接收部的接收部中，
其中所述接收部包括固定壁，所述固定壁在所述单元堆叠周围并具有与所述单元堆叠接触的至少一部分，
所述模块外壳包括分隔壁，所述分隔壁在所述第一方向上延伸并分隔由所述模块外壳的外壁限定的内部空间以形成所述多个接收部，
所述模块外壳包括在所述多个接收部中的每个的在所述第一方向上的相应侧处的端壁，以接合在所述单元堆叠的在所述第一方向上的相应侧处的端面，并且
所述端壁中的第一端壁对应于所述固定壁的一部分，
所述第一端壁的一个表面面对所述模块外壳的所述外壁，并沿所述第一方向与所述外壁间隔开，以在所述第一端壁和所述外壁之间形成第一冲击吸收空间，所述第一冲击吸收空间配置为限制传递到所述外壁的冲击被传递到所述第一端壁，
所述模块外壳的所述端壁、所述分隔壁和所述外壁与所述模块外壳的底表面一体地形成。
9.根据权利要求8所述的电池包，其中：
所述多个接收部中的第一接收部和第二接收部在所述分隔壁的在垂直于所述第一方向的第二方向上的相反两侧处，并且
所述分隔壁对应于所述第一接收部和所述第二接收部中的每个的所述固定壁的一部分，并与所述单元堆叠的侧表面接触。
10.根据权利要求9所述的电池包，其中：
所述多个接收部在所述模块外壳的所述内部空间中，所述第一接收部和第三接收部沿所述第一方向彼此相邻，所述第一接收部和所述第三接收部的面向所述第一方向且在所述第一接收部和所述第三接收部之间的所述端壁彼此间隔开，以在所述端壁之间形成第二冲击吸收空间。
11.根据权利要求8所述的电池包，其中：
所述模块外壳包括冷却通道，所述冷却通道用于冷却剂流过并位于所述模块外壳的底表面下方。
12.根据权利要求11所述的电池包，其中：
所述冷却通道的侧壁与所述模块外壳的所述底表面是一体的。
13.根据权利要求8所述的电池包，还包括：
联接部，配置为将所述模块的所述模块外壳联接到所述多个模块中的相邻模块的模块外壳。
14.根据权利要求13所述的电池包，其中：
所述联接部在所述模块外壳的所述外壁中的位于垂直于所述第一方向的第二方向上的第一壁和第二壁上，并且
所述模块外壳的所述第二壁上的所述联接部联接到所述相邻模块的相邻模块外壳的第一壁上的联接部。
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