CN111418085B - 电池模块 - Google Patents
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Abstract
公开了一种用于增强单体组件的热平衡的电池模块。为了实现这样的目的,根据本发明的电池模块包括:单体组件,其具有被堆叠在一个方向中的至少三个电池单体,其中,在所述电池单体当中,从电池单体的堆叠方向位于内侧上的至少一个电池单体在堆叠方向上的厚度大于位于外侧上的电池单体的厚度;和模块壳体,其具有至少一个侧壁,并且将单体组件容纳在通过所述侧壁所限制的内部空间中。
Description
技术领域
本公开涉及一种具有多个电池单体的电池模块和包括所述电池模块的电池组,所述多个电池单体具有各种尺寸,并且更具体地,本公开涉及这样一种电池模块:其用于改善设置在电池模块中的单体组件的热平衡。
本申请要求2018年4月4日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2018-0039232的优先权,其公开内容通过引用合并于此。
背景技术
当前市售的二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂二次电池等。在这些电池之中,与镍基二次电池相比,由于锂二次电池具有由于基本没有记忆效应而造成的诸如自由充电和放电、非常低的自放电率以及高能量密度这些优点,从而锂二次电池更加突出。
二次电池容易适用于各种产品组,并且具有高能量密度这样的电气特性。二次电池不仅应用于便携式电子设备,而且还应用于由电动驱动源驱动的电动车辆、混合动力电动车辆或蓄电装置。
由于二次电池不仅具有显著减少使用化石燃料的主要优点,而且在能源使用期间中不产生副产品,所以作为一种对环境友好和高能效的新能源,二次电池正引起人们的关注。
应用于电动车辆等的电池组具有这样的结构:其中,多个电池模块被连接以获得高输出的结构,每个电池模块具有多个电池单体。另外,每个电池单体包括作为电极组件的正极电极集电器、负极电极集电器、分隔件、活性材料和电解质,并且可以通过构件之间的电化学反应而重复地充电和放电。
同时,因为随着对用作能量存储源的需求的增加,近来对大容量结构的需求也随之增加,所以对具有多个串联和/或并联连接的多个二次电池的电池模块的需求已经不断增长。
因为电池模块被制造使得多个二次电池密集地封装在狭窄的空间中,所以重要的是,易于将从每个电池单体产生的热量释放到外部。
换句话说,在二次电池的充电或放电过程期间,由于电化学反应而产生热量。因此,如果没有有效地去除电池模块在充电和放电过程期间产生的热量,则可能发生热量积聚。另外,可能加速电池模块的劣化,并且在某些情况下,可能发生着火或爆炸。
此外,当在一个电池模块中安装多个电池单体时,由于空间限制,电池单体的密度非常高。另外,因为电池单体的热值与电流的平方成比例,所以在高速放电期间,电池单体的温度可能急剧上升。特别地,可能发生热量集中在安装于电池模块中的电池单体阵列的内部(中央部分)中的热岛现象。
如果长期发生热岛现象,则位于内部区域的电池单体的单体性能发生劣化,并且并联电连接的电池单体的输出电压变得不均匀,从而引起所谓的单体失衡现象。结果,在传统技术中,电池模块难以在高速放电中长时间表现出高性能。因此,需要一种能够改善热平衡的技术,以改善电池模块的性能和寿命特性。
发明内容
技术问题
本公开旨在解决相关技术的问题,因此本公开旨在提供这样一种电池模块,其可以改善单体组件的热平衡。
可以从下面的详细描述中理解本公开的这些和其他目的以及优点,并且根据本公开的示例性实施例其将更加显而易见的认识到本公开的这些和其他目的以及优点。而且,容易理解的是,本公开的目的和优点可以通过所附权利要求中示出的手段及其组合来实现。
技术方案
在本公开的一个方面,提供了一种电池模块,包括:单体组件,所述单体组件具有在一个方向上堆叠的至少三个电池单体,使得在电池单体当中,位于电池单体的堆叠方向上的内侧处的至少一个电池单体在堆叠方向上具有比位于外侧处的电池单体更大的厚度;和模块壳体,该模块壳体具有至少一个侧壁,并且被构造成在由侧壁限定的内部空间中容纳单体组件。
此外,所述电池单体在堆叠方向上的厚度可以从位于堆叠方向上的最外侧处的电池单体到位于最内侧处的电池单体逐渐增加。
此外,在所述电池单体中,位于堆叠方向的内侧处的至少一个电池单体可以具有比位于外侧处的电池单体更大的电池容量。
此外,所述模块壳体的侧壁可以被构造成在堆叠方向上向内压缩电池单体,使得在电池单体之间不产生间隙。
此外,所述电池单体的接触表面可以彼此结合,从而在电池单体之间不产生间隙。
此外,所述电池单体的外壳可以被一体化并且彼此连接。
此外,位于所述电池单体的堆叠方向上的所述内侧处的至少一个电池单体的电极引线可以具有比位于外侧处的电池单体的电极引线更大的外面积。
另外,位于所述电池单体的堆叠方向上的所述内侧处的至少一个电池单体的电极引线可以在电池单体的堆叠方向上具有比位于外侧处的电池单体的电极引线更大的厚度。
此外,在本公开的另一方面,还提供一种电池组,其包括如上所述的至少一个电池模块。
此外,在本公开的另一方面,还提供一种车辆,其包括电池组。
有利效果
根据本公开的一个实施例,因为位于电池单体的堆叠方向上的内侧处的电池单体被形成为在堆叠方向上具有比位于外侧处的电池单体更大的厚度,所以能够减小在单体组件内部的电池单体之间形成界面的频率。
因此,由于可以防止在位于单体组件的中央处的电池单体中过多的热量积聚,所以可以适当地维持整个电池单体的热平衡,并且可以有效地增强电池模块的性能和寿命特性。
此外,根据本公开的另一实施例,由于位于单体组件的内侧处的电池单体的竖直高度相对高于其他电池单体的竖直高度,所以可以有效地增加位于单体组件中的电池单体的外表面面积。特别地,因为可以增加暴露于外部的外表面的面积,而不是增加电池单体之间的结合表面的面积,所以与位于堆叠方向上的相对外侧处的电池单体相比,可以增加散热量。因此,可以改善单体组件的热平衡。
此外,根据本公开的另一实施例,因为弹性构件被设置在模块壳体的内部,所以弹性构件可以挠性地压缩单体组件,这减小了电池单体之间的间隙,从而大大降低耐热性。因此,可以改善单体组件的散热特性,并且可以根据电池厚度来改善热平衡,并且表现出协同效应。
另外,根据本发明的另一实施例,因为在电池单体之间形成有粘合层,所以在电池单体之间不会产生间隙,从而大大降低界面的热阻。此外,因为电池单体被彼此约束,所以不会干扰堆叠布置,并且可以防止电池单体由于外部冲击而移动,从而改进单体组件的稳定性或耐久性。
此外,根据本公开的另一实施例,在具有一体形成的外壳的单体组件中,因为在电池单体之间不产生间隙,所以能够使在边界表面上产生的热阻最小化。另外,可以减小单体组件的外壳的尺寸。
此外,根据本公开的另一实施例,因为位于单体组件内部的电池单体的电极引线的外表面被形成为相对较宽,所以能够有效地增加位于内部的电池单体的散热量,并且可以将散热效果和协同效应提供给形成在内侧处且较厚地形成的电池单体。
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,因此本公开不应被解释为受到附图的限制。
图1是示意性地示出根据本公开实施例的电池模块的立体图。
图2是示意性示出根据本公开实施例的电池模块的组件的分解立体图。
图3是示意性地示出根据本公开实施例的电池模块的一些组件的前视图。
图4是示意性地示出根据本公开另一实施例的电池模块的一些组件的前视图。
图5是示意性地示出根据本公开又一实施例的电池模块的一些组件的前视图。
图6是示意性地示出根据本公开又一实施例的电池模块的一些组件的前视图。
图7是示意性地示出根据本公开又一实施例的电池模块的一些组件的前视图。
图8是示意性地示出根据本公开又一实施例的电池模块的一些组件的前视图。
图9是示意性地示出根据本公开又一实施例的电池模块的一些组件的前视图。
图10是示出根据本公开又一实施例的电池模块的电池单体的局部平面图。
具体实施方式
在下文中,将参考附图详细描述本公开的优选实施例。在描述之前,应理解的是,说明书和所附权利要求书中使用的术语不应被解释为限制于一般含义和词典含义,而是基于允许发明人为了最佳解释适当定义术语的原则基于与本发明的技术方面相对应的含义和概念来解释。
因此,本文中提出的描述仅是出于说明目的的优选示例,并非旨在限制本公开的范围,因此应理解,在不脱离本公开的范围的情况下,可以对其进行其它等效和修改。
图1是示意性地示出根据本公开实施例的电池模块的立体图。图2是示意性示出根据本公开实施例的电池模块的组件的分解立体图。另外,图3是示意性地示出根据本公开实施例的电池模块的一些组件的前视图。
参考图1至图3,根据本公开的实施例的电池模块200包括单体组件100、模块壳体220和端部框架230。
这里,单体组件100可以包括至少三个电池单体110。而且,电池单体110可以是袋型电池单体110。特别地,袋型电池单体110可以包括电极组件、电解质和袋状外壳115。
这里,所述电极组件可以被构造成使得分隔件被置于至少一个正极电极板和至少一个负极电极板之间。更具体地,电极组件可以被分为卷绕型和堆叠型等,在所述卷绕型中,一个正极电极板和一个负极电极板与分隔件卷绕在一起,在所述堆叠型中,多个正极电极板和多个负极电极板被交替地堆叠,并且分隔件被置于所述正极电极板和负极电极板之间。
此外,袋状外壳115可以被构造成具有外部绝缘层、金属层和内部粘合层。袋状外壳115可以被构造成包括金属薄膜,例如铝薄膜,以便于保护诸如电极组件和电解质这样的内部组件,从而通过电极组件和电解质增强电化学性能,并且改善散热。另外,所述铝薄膜可以被置于由绝缘材料制成的绝缘层之间,以确保与电池单体110内部的部件(诸如电极组件和电解质)或与电池单体110外部的其他部件的电绝缘。
特别地,袋状外壳115可以由两个袋组成,其中至少一个袋中可以形成有凹入的内部空间。另外,电极组件可以被容纳在所述袋的内部空间中。而且,在两个袋的外周表面处设置有密封部,并且所述密封部彼此熔合,以密封容纳有所述电极组件的内部空间。即,外壳115可以具有容纳电极组件和电解质的容纳部115c。
每个袋型电池单体110可以包括电极引线111,并且电极引线111可以包括正极电极引线和负极电极引线。
更详细地,电极引线111可以被构造成从位于袋状外壳115的前侧或后侧的外周处的密封部向前或向后突出。另外,电极引线111可以用作电池单体110的电极端子。例如,如图2所示,一个电极引线111可以被构造成从电池单体110向前突出,并且另一电极引线111可以被构造成从电池单体110向后突出。
因此,根据本公开的这种构造,在一个电池单体110中,正极电极引线和负极电极引线之间不存在干扰,从而扩大了电极引线111的面积。另外,可以更容易地执行多个电极引线111之间或电极引线111与汇流条(未示出)之间的焊接工艺。
另外,电池模块200中可以包括多个袋型电池单体110,并且所述多个袋型电池单体110被布置成在至少一个方向上堆叠。例如,如图2所示,可以在左右方向上堆叠多个袋型电池单体110。此时,当沿F方向观察时,每个袋型电池单体110可被布置成大致垂直于地面竖立,使得两个宽表面分别位于右侧和左侧处,并且密封部位于上侧、下侧、前侧和后侧处。换句话说,每个电池单体110可以被构造成在上下方向上竖立。
同时,可以根据观察者的位置或物体的形状来改变在此使用的指示诸如前、后、左、右、上、下这些方向的术语。为了便于描述,在本说明书中,基于F方向将方向分成前、后、左、右、上和下。
此外,在电池单体110中,位于电池单体110的堆叠方向W上的内侧处的至少一个电池单体110可以在堆叠方向(横向方向)上具有比位于外侧处的电池单体110更大的厚度Z。在此,厚度Z意味着电池单体110的容纳部115c(图2)的横向方向上的厚度Z,该电池单体110的容纳部115c中容纳有电池单体110的电解质和电极组件。
具体地,在电池单体110中,与所述横向方向上的最内侧相邻的电池单体110可以具有比位于所述横向方向上的外侧处的电池单体110更大的厚度Z。另外,在电池单体110中,位于所述最内侧处的电池单体110可以在横向方向上具有最大的厚度Z。
此外,在电池单体110的堆叠方向W上,电池单体110的厚度Z可以从位于最外侧处的电池单体110到位于最内侧处的电池单体110逐渐增加。
例如,如图3所示,单体组件100包括12个电池单体110。在这十二个电池单体110中,位于最内侧处的两个电池单体110a形成为在横向方向上具有比其他电池单体110更大的厚度Z。
同时,在具有多个电池单体110的电池模块200中,在电池单体110之间的边界表面P处产生间隙,因此在边界表面P上可能产生耐热性。
因此,根据本公开的这种构造,因为本公开的电池模块200具有这样的结构:位于电池单体110的堆叠方向上的内侧处的电池单体110被形成为在堆叠方向上具有比位于外侧处的电池单体110更大的厚度Z,从而能够减少在单体组件100内部的电池单体110之间形成边界表面P的频率。即,从单体组件100的外侧朝向单体组件100的内侧,电池单体110更少地形成所述边界表面P。
因此,能够防止热量过度积聚在位于单体组件100的中心处的电池单体110中,从而适当地维持整个电池单体110的热平衡,并且有效地改善电池模块200的性能和寿命特性。
此外,在单体组件100具有不同厚度Z的多个电池单体110的情况下,当改变电池模块200的设计容量时,与具有一个大电池单体110的单体组件100相比,能够通过增加所需电池单体110或者去除不必要的电池单体110来容易地进行设计改变。
此外,在单体组件100具有不同厚度Z的多个电池单体110的情况下,因为能够在多个电池单体100中仅将具有故障的电池单体110与新的电池单体110进行更换,所以维护方便并且可以降低维护成本。
再次参考图2和图3,在多个电池单体110当中,位于堆叠方向上的内侧处的至少一个电池单体110可以比位于外侧处的电池单体110具有更大的电池容量。换句话说,与位于外侧处的电池单体110相比,位于内侧处的至少一个电池单体110可以包括具有更大容量的、能够容纳电极组件和电解质的外壳115。换句话说,与位于外侧附近的电池单体110相比,位于内侧处的电池单体110可以在外壳115中容纳更大的电极组件和更多的电解质。
因此,在单体组件100的内部区域和外部区域处,单体组件100可以具有类似的单位体积能量容量。
上述袋型电池单体110的构造对于本领域的技术人员而言是很清楚的,因此这里将不详细描述。另外,根据本公开的单体组件100可以采用在提交本申请时已知的各种电池单体(二次电池)。
再次参考图1和图2,模块壳体220可以保护电池模块200的内部结构免受外部冲击或防止异物进入电池模块200。因此,模块壳体220为电池模块200提供结构稳定性,并保护诸如单体组件100这样被容纳在其中的组件免受诸如撞击和外物这样的其它外部物理因素的影响。为此,模块壳体220可以由诸如钢或铝的金属制成。
特别地,当模块壳体220由包括铝的金属材料制成时,单体组件100中产生的热量可以通过铝的高导热性有效地从模块壳体220中排出。
此外,模块壳体220可以包括至少一个侧壁220a、220b、220c、220d。
具体地,如果设置有多个侧壁220a、220b、220c、220d,则侧壁220a、220b、220c、220d可以彼此连接。例如,当沿着方向F观察时,基于单体组件100,侧壁220a、220b、220c、220d可以包括上壁220a、下壁220b、左侧壁220c和右侧壁220d,并且这些壁220a、220b、220c、220d可以彼此连接。
此外,模块壳体220可以具有由侧壁220a、220b、220c、220d限定的内部空间,以在其中容纳单体组件100。具体地,所述内部空间可以具有与单体组件100的外部形状相对应的内部结构。
例如,如图2所示,模块壳体220的上壁220a和下壁220b可以垂直地连接到左侧壁220c和右侧壁220d,使得模块壳体220可以容纳具有大致长方体形状的单体组件100。
此外,所述内部空间可以被提供为使得模块壳体220的上壁220a、下壁220b、左侧壁220c和右侧壁220d中的至少一个接触单体组件100的至少一个侧表面。也就是说,随着模块壳体220的壁220a、220b、220c、220d与单体组件100的外表面直接接触的面积变大,可以将单体组件100中产生的热量更有效地传导到模块壳体220。
例如,如图2所示,在模块壳体220中,上壁220a、下壁220b、左侧壁220c和右侧壁220d可以形成为接触单体组件100的上侧表面、下侧表面、左侧表面和右侧表面。
更具体地,模块壳体220可以使用单框架进行构造,其中,上壁220a、下壁220b、左侧壁220c和右侧壁220d以一体形式设置。
这里,一体形式意指通过铸造方法等形成一个主体。具体地,在模块壳体220中,上壁220a、下壁220b、左侧壁220c和右侧壁220d的两端可以彼此连接。
例如,如图2中所示,模块壳体220可以具有在前后方向上打开的立方体管状形状,其中,上壁220a、下壁220b、左侧壁220c和右侧壁220d的两端彼此连接。
因此,根据本公开的这种构造,模块壳体220被形成为围绕单体组件100的侧表面,从而当电池模块200被充电或放电时,有效地排出单体组件100中产生的热量。
再次参考图1和图2,端部框架230可以包括主体框架232和结合板236。
在此,主体框架232可以包括主壁232a。即,主壁232a可以具有在竖直方向上竖立的板状。而且,主壁232a可以具有模块端子(未示出),以在单体组件100和外部设备之间建立电连接。
另外,主体框架232可以具有从主壁232a的外周朝向模块壳体220延伸的至少一个侧壁233。
具体地,当沿着方向F观察时,主体框架232可以包括基于主壁232a的中心的上侧壁233a、下侧壁233b、左侧壁233c和右侧壁233d。此外,上侧壁233a、下侧壁233b、左侧壁233c和右侧壁233d可以彼此连接。
此外,主体框架232可以保护电池模块200免受外部冲击。因此,主体框架232为电池模块200提供结构稳定性,并保护诸如单体组件100这样的容纳在其中的组件免受诸如撞击和外物的其他外部物理因素的影响。为此,主体框架232可以由诸如钢或铝的金属材料制成。
此外,结合板236的一个侧部可以固定到主体框架232的侧壁233。即,结合板236可以基于结合板236上的预定位置的横向线被划分成前部和后部,并且结合板236的前部或后部可以联接并固定到主体框架232的侧壁233的外表面。
另外,结合板236可以被构造成:当结合板236的前部被联接和固定到主体框架232的侧壁233的外表面时,结合板236的后部被联接到模块壳体220的前端。相反,当结合板236的后部被联接和固定到主体框架232的侧壁233的外表面时,结合板236的前部可以被联接到模块壳体220的后端。
此外,结合板236可以由诸如钢或铝的金属材料制成。
图4是示意性地示出根据本公开另一实施例的电池模块的一些组件的前视图。
参考图4,根据本发明另一实施例的电池模块200B可以被构造成:在单体组件100B中设置的至少三个电池单体110中,位于内侧处的电池单体110的竖直方向H的高度大于位于外侧处的电池单体110的高度。
例如,如图4中所示,在十二个电池单体110中,位于最内侧处的两个电池单体110a可以形成为在竖直方向H上具有最大的高度,与电池单体110a相邻的四个电池单体110b可以形成为具有第二高度,并且位于外侧处的六个电池单体110c可以形成为在竖直方向H上具有最低的高度。
因此,根据本公开的这种构造,在根据另一实施例的电池模块200B中,因为位于单体组件100B的内侧处的电池单体110的竖直方向H上的高度相对高于其余电池单体110的高度,所以能够有效地增加位于内侧处的电池单体110的外侧面积,并且能够增加暴露于外部的外侧表面、而不是电池单体110之间的结合表面的面积,从而与位于堆叠方向上的相对外侧的电池单体110相比,增加了散热量。
因此,能够防止热量过度积聚在位于单体组件100B的中心处的电池单体110中,从而适当地维持所有电池单体110的热平衡,并且有效地增强电池模块200B的性能和寿命特性。
图5是示意性地示出根据本公开又一实施例的电池模块的一些组件的前视图。
参考图5,模块壳体220的侧壁220a、220b、220c、220d可以被构造成在堆叠方向上向内压缩电池单体110,以防止电池单体110之间产生间隙。此时,与图3的电池模块200相比,图5的电池模块200C还可以在容纳模块壳体220的单体组件100C的内部空间中包括弹性构件130。
具体地,弹性构件130可以由散热性优异并且根据外部压力易于增加和减少体积的弹性材料制成。例如,弹性构件130可以是硅垫。另外,弹性构件130可以分别位于多个电池单体110的堆叠方向上的两侧端处。例如,如图5中所示,两个弹性构件130可以分别被定位在位于电池单体110的横向方向上的两侧处的左侧壁220c和右侧壁220d的内表面上。
因此,根据本公开的这种构造,因为弹性构件130被设置在模块壳体220内部,所以弹性构件130可以弹性地压缩单体组件100C,从而减小电池单体110之间的间隙,因此大大减少边界表面处的耐热性。
图6是示意性地示出根据本公开又一实施例的电池模块的一些组件的前视图。
参考图6,在根据又一实施例的电池模块200D的单体组件100D中,与图3的单体组件100相比,电池单体110的外表面可以彼此结合。具体地,可以在单体组件100D的多个电池单体110之间形成粘合层117,以防止在电池单体110之间产生间隙。
此外,粘合层117优选地由具有优异散热性的材料制成,并且可以是例如硬化油脂或胶。然而,粘合层117不限于粘合材料,并且粘合层117可以使用已知的散热粘合材料制成。
因此,根据本公开的这种构造,因为在电池单体110之间形成粘合层117,从而不在电池单体110之间产生间隙,所以可以极大地降低电池单体110之间的边界表面的耐热性,并且电池单体110被彼此限制,使得不会干扰它们的堆叠排列,同时防止电池单体110由于外部冲击而移动,从而改进单体组件100D的稳定性和耐久性。
图7是示意性地示出根据本公开又一实施例的电池模块的一些组件的前视图。
参考图7,在图7的电池模块200E的单体组件100E中,与图3的单体组件100相比,电池单体110的外壳115可以成一体并彼此连接。另外,电池单体110的外壳115可以被成形为使得它们的彼此接触的部分115a彼此连接。即,设置在单体组件100E中的至少三个电池单体110的外壳115可以形成为一体的外壳115,该外壳115具有能够容纳电极组件和电解质的多个容纳部。
例如,如图7所示,可以一体地形成十二个电池单体110的外壳115。即,十二个电池单体110可以形成为具有一体的外壳115。
因此,根据本公开的这种构造,在具有一体形成的外壳115的单体组件100E中,因为电池单体110之间不存在间隙,所以能够使得在边界面上产生的耐热性最小化。另外,可以有效地减少单体组件100E的外壳115的尺寸。
图8是示意性地示出根据本公开又一实施例的电池模块的一些组件的前视图。
参考图8,如图8中所示的根据又一实施例的电池模块200F的单体组件100F还可以包括冷却片119。具体地,可以添加冷却片119以接触电池单体110中的位于内侧处的至少三个电池单体110。
此外,冷却片119可以具有各种尺寸。例如,被定位成接触电池单体110中的位于内侧处的电池单体110的冷却片119a可以比被定位成接触位于外侧处的电池单体110的冷却片119b具有更大的外表面。即,被定位为接触位于内侧处的电池单体110的冷却片119a可以被设置为比被定位为接触位于外侧处的电池单体的冷却片119b具有更大的散热量。
此外,冷却片119可以被构造为接触位于堆叠方向的内侧处的电池单体110,而不是接触所有的电池单体110。在这种情况下,可以减小冷却片119的数量,从而不仅减少电池模块200F的制造成本,而且还容易地减轻电池模块200F的重量。
例如,如图8中所示,可以在位于单体组件100F的内侧处的电池单体110之间添加三个冷却片119。此外,在三个冷却片119中,位于中心处的冷却片119a可以被形成为比其余的冷却片119b具有更长的竖直长度。
因此,根据本公开的此构造,如果添加冷却片119以接触位于内侧处的电池单体110,则可以有效地增加位于内侧处的、有可能发生热岛现象的电池单体110的散热量。因此,可以适当地维持所有电池单体110的热平衡,并且可以有效地增强电池模块200F的性能和寿命特性。
图9是示意性地示出根据本公开又一实施例的电池模块的一些组件的前视图。
参考图9,在根据又一实施例的电池模块200G的单体组件100G中,位于电池单体110G的堆叠方向上的内侧处的至少一个电池单体110G的电极引线111a可以比位于外部处的电池单体110G的电极引线111c具有更大的外部面积。
此外,位于电池单体110G的堆叠方向上的内侧处的所述至少一个电池单体110G的电极引线111a可以形成为比位于外侧处的电池单体110G的电极引线111c更大的竖直长度。
例如,如图9所示,十二个电池单体110G中的位于最内侧处的电池单体110a的电极引线111a可以具有最宽的外面积。此外,十二个电池单体110c的电极引线111的竖直长度可以从在堆叠方向上位于最外侧处的电池单体110c到位于最内侧处的电池单体110a逐渐增加。
具体来说,如图9所示,十二个电池单体110G中的位于最内侧处的两个电池单体110a的电极引线111a可以形成为具有最长的竖直长度,位于与两个电池单体110a相邻的四个电池单体110b的电极引线111b可以形成为具有第二最长竖直长度,位于外侧处的六个电池单体110c的电极引线111c可以形成为具有最短的竖直长度。
即,因为电池单体110G的散热量可能随着电极引线111的外表面的变大而增加,所以最可能在位于内侧处的电池单体110G中产生热量积聚,因此电池单体110a可以形成为具有更宽的外表面,使得增加散热量。
因此,根据本公开的这种配置,因为位于单体组件100G的内侧处的电池单体110G的电极引线111具有相对较宽的外表面,所以可以有效地增加位于内侧处的电池单体110G的散热量,并且除了具有相对更厚的厚度且位于内侧处的电池单体110G的散热效应之外,还可以发挥协同效应。
图10是示出根据本公开又一实施例的电池模块的电池单体的局部平面图。
参考图10,在根据本公开又一实施例的电池模块200H的单体组件100H中,位于电池组200H的堆叠方向上的内侧(中央)处的至少一个电池单体110H的电极引线111a的厚度T1可以大于位于外侧处的电池单体110H的电极引线111c的厚度。
例如,如图10所示,在堆叠方向上的十二个电池单体110H的电极引线111的厚度T1可以彼此不同。即,在十二个电池单体110H中,位于最内侧处的两个电池单体110a的电极引线111a可以具有0.8mm的厚度T1,与内侧相邻的其余四个电池单体110H的电极引线111b可以具有0.6mm的厚度T2,位于外侧处的六个电池单体110H的电极引线111c可以具有0.4mm的厚度T3。
因此,根据本公开的这种构造,因为位于内侧处的电池单体110a的电极引线111被形成为比位于外侧处的电池单体110c的电极引线111厚,所以能够增加通过电极引线111的散热量,并减少电极引线111处产生的电阻热量,从而有效地减少位于内侧处的电池单体110H的热量积聚。
另外,根据本公开的电池组(未示出)可以包括根据本公开的至少一个电池模块200。此外,除了电池模块200之外,根据本公开的电池组还可以包括用于容纳电池模块200的电池组壳体;以及用于控制电池模块200的充电和放电的各种装置,例如电池管理系统(BMS)、电流传感器、保险丝等。
另外,根据本公开的电池组可以应用于诸如电动车辆和混合电动车辆的车辆。换句话说,根据本公开的车辆可以包括根据本公开的电池组。
同时,尽管在说明书中使用指示诸如上、下、左、右、前和后这些方向的术语,但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是,这些术语仅表示相对位置,以便于解释,并且可以基于观察者或物体的位置而变化。
已经详细描述本公开。然而,应理解,虽然详细说明和具体示例指示本公开的优选实施例,但是仅以说明的方式给出,因为根据此详细描述在本公开的范围内的各种变化和修改对于本领域的技术人员而言将变得显而易见。
附图标记
200:电池模块230:端部框架
100:单体组件110:电池单体
111:电极引线220:模块外壳
117:粘合层119:冷却片
工业适用性
本公开涉及一种电池模块和电池组,其包括具有不同尺寸的多个
电池单体。另外,本公开适用于与包括电池组的电子设备或车辆有关
的工业。
Claims (8)
1.一种电池模块,包括:
单体组件,所述单体组件具有在一个方向上堆叠的至少三个电池单体,使得在所述电池单体中,位于所述电池单体的堆叠方向上的内侧处的至少一个电池单体在所述堆叠方向上具有比位于外侧处的电池单体更大的厚度,并且位于所述电池单体的堆叠方向上的内侧处的至少一个电池单体的竖直方向的高度大于位于外侧处的电池单体的高度;和
模块壳体,所述模块壳体具有至少一个侧壁,并且被构造成在由所述侧壁限定的内部空间中容纳所述单体组件,
其中,所述电池单体的外壳被一体化并且彼此连接。
2.根据权利要求1所述的电池模块,其中,所述电池单体在所述堆叠方向上的厚度从位于所述堆叠方向上的最外侧处的电池单体到位于最内侧处的电池单体逐渐增加。
3.根据权利要求1所述的电池模块,其中,在所述电池单体中,位于所述堆叠方向的内侧处的所述至少一个电池单体比位于所述外侧处的所述电池单体具有更大的电池容量。
4.根据权利要求1所述的电池模块,其中,所述模块壳体的所述侧壁被构造成在所述堆叠方向上向内压缩所述电池单体,使得在所述电池单体之间不产生间隙。
5.根据权利要求1所述的电池模块,其中,位于所述电池单体的堆叠方向上的所述内侧处的所述至少一个电池单体的电极引线比位于所述外侧处的所述电池单体的电极引线具有更大的外面积。
6.根据权利要求1所述的电池模块,其中,位于所述电池单体的堆叠方向上的所述内侧处的所述至少一个电池单体的电极引线在所述电池单体的堆叠方向上比位于所述外侧处的所述电池单体的电极引线具有更大的厚度。
7.一种电池组,包括至少一个根据权利要求1至6中的任一项所述的电池模块。
8.一种车辆,包括根据权利要求7所述的电池组。
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