CN111492532B - 电池模块 - Google Patents

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Abstract

公开了一种可通过有效的热量控制来改善二次电池性能的电池模块。电池模块包括：至少一个二次电池；模块壳体，具有形成在其中的内部空间，以在内部空间中容纳所述至少一个二次电池；至少一个热压交换构件，布置成在模块壳体的内部空间中面对二次电池，并且构造成当从二次电池施加的压力小于等于参考值时吸收并保留热量，以及当从二次电池施加的压力高于参考值时释放所保留的热量。

Description

电池模块
技术领域
本申请要求于2018年10月12日在韩国提交的韩国专利申请第10-2018-0122132号的优先权，其公开内容通过引用合并于此。
本公开涉及一种包括二次电池的电池，并且更具体地，涉及一种在充电性能和/或热量控制性能方面得到改进的电池模块，以及一种包括该电池模块的电池组和车辆。
背景技术
当前商业化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。其中，与镍基二次电池相比，锂二次电池几乎没有记忆效应，以确保自由充放电，并且锂二次电池由于低放电速率和高能量密度而受到关注。
锂二次电池主要分别使用锂基氧化物和碳材料作为正极活性物质和负极活性物质。锂二次电池包括：电极组件，其中分别涂覆有正极活性物质和负极活性物质的正极板和负极板隔着隔膜设置；和外壳或电池壳体，用于将电极组件与电解质密封容纳在一起。
通常，根据外壳的形状，锂二次电池可分为其中电极组件包括在金属罐中的罐型二次电池和其中电极组件包括在铝层压板制成的袋中的袋型二次电池。
通常，当在高于或低于适当温度的温度环境中使用二次电池时，二次电池的性能可能下降。例如，如果以低于适当温度的温度对二次电池进行充电，则充电性能可能下降。此外，近来，对快速充电的需求增加，以缩短电池充电所需的时间。此时，如果环境温度低于适当温度，则可能无法适当展现快速充电性能。
另外，二次电池会在放电过程中产生比充电过程更多的热量。在放电过程中，如果由于温度高于适当温度而不能从二次电池中适当地散热，不仅二次电池的性能会下降，而且在严重的情况下会在电池发生着火或爆炸。此外，近来，二次电池广泛用于驱动和能量存储，不仅用于便携式电子设备等小型设备，而且还用于车辆和能量存储系统(ESS)等中型和大型设备。在这种情况下，为了增加电池模块的容量和输出，电池模块包括彼此电连接的大量二次电池。在此，多个二次电池可容纳在一个模块壳体中以构成一个电池模块。在这种情况下，由于从多个二次电池产生热量，所以冷却电池模块更为重要。此外，在中型或大型电池模块的情况下，二次电池之间可能会根据二次电池在一个模块中的位置而发生热不平衡。此外，即使在一个二次电池中，也会根据区域而发生热不平衡。如果在几个二次电池之间或一个二次电池的各个区域之间发生热不平衡，则电池模块、电池组或二次电池的性能或安全性会降低。
发明内容
技术问题
本公开旨在解决现有技术的问题，因此，本公开旨在提供一种可通过有效的热量控制来改善二次电池性能的电池模块，以及提供一种包括该电池模块的电池组和车辆。
从以下详细描述中可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，本公开的这些和其他目的以及优点将变得更加显而易见。而且，将容易理解，本公开的目的和优点可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：至少一个二次电池；模块壳体，具有形成在其中的内部空间，以在内部空间中容纳至少一个二次电池；至少一个热压交换构件，布置成在模块壳体的内部空间中面对二次电池，并且构造成当从二次电池施加的压力小于等于参考值时吸收并保留热量，以及当从二次电池施加的压力高于参考值时释放所保留的热量。
在此，可设置多个二次电池，并且热压交换构件可插入在二次电池之间的空间中。
另外，二次电池可以是在水平方向上排列成在模块壳体的内部空间中竖立的袋型二次电池，并且热压交换构件可以以板状设置并且布置成在二次电池之间的空间中竖立。
另外，热压交换构件可包括陶瓷材料，该陶瓷材料在不施加压力时吸收并保留热量，并且在施加压力时释放所保留的热量。
另外，热压交换构件可包括：热交换单元，由根据是否施加压力而吸收或释放热量的材料制成；主体单元，由与热交换单元不同的材料制成并且被构造成支撑热交换单元。
另外，主体单元可具有立板形状。
另外，热交换单元可具有立板形状，并且热交换单元的下端可平行地联接至主体单元的上端。
另外，主体单元可位于热交换单元的外周并且被构造成围绕热交换单元。
另外，热交换单元可被构造成涂覆在主体单元的至少一部分表面上。
另外，热交换单元可被构造成与主体单元相比向着二次电池进一步延伸。
另外，热交换单元可被构造成在一个热压交换构件中具有厚度不同的部分。
另外，热交换单元的至少一部分可具有从二次电池的中央部分到边缘部分逐渐减小的厚度。
在本公开的另一方面，还提供了一种电池组，其包括根据本公开的电池模块。
在本公开的另一方面，还提供了一种车辆，其包括根据本公开的电池模块。
有益效果
根据本公开的实施例，可在包括至少一个二次电池的电池模块中有效地执行热量控制。
特别地，二次电池可在充电和放电期间改变体积，并且在本公开中，可通过利用二次电池的体积改变来从二次电池吸收热量或将热量释放到二次电池。
因此，根据本公开的实施例，可提高二次电池的性能。特别地，在二次电池的快速充电期间，由于热量被提供给二次电池，所以可进一步提高充电性能。另外，尽管在诸如冬天这样的低温情况下二次电池的充电性能可能降低，但是如果应用本公开，即使在低温情况下也可确保二次电池的充电性能达到一定水平。
而且，根据本公开的实施例，由于热量被电池模块自身吸收、保留和释放，因而即使不提供单独的能量，也不需要用于热量控制的单独构造，并且还可降低相关的成本。
另外，根据本公开的实施例，当在电池模块中包括多个二次电池时，可减少或消除二次电池之间的热不平衡。
另外，根据本公开的实施例，可减少一个二次电池的不同区域发生的热不平衡。
附图说明
附图示出了本公开的优选实施例，并且附图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限于附图。
图1是示意性示出根据本公开的实施例的电池模块的分解透视图。
图2是示意性地示出图1的一些组件处于组装状态的透视图。
图3是示意性示出根据本公开的实施例的电池模块的前视图。
图4是示意性地示出热压交换构件根据二次电池是否施加压力来释放热量或吸收热量的图。
图5是示意性地示出根据本公开的另一实施例的热压交换构件的透视图。
图6是示意性地示出包括图5的多个热压交换构件的电池模块的正视截面图。
图7是示意性地示出根据本公开的又一实施例的热压交换构件的透视图。
图8是示意性示出当二次电池放电时，可在图7的热压交换构件和二次电池上形成的热量的流动状态的图。
图9是示意性地示出根据本公开的又一实施例的热压交换构件的透视图。
图10是示意性示出当二次电池放电时，可在图9的热压交换构件和二次电池上形成的热量的流动状态的图。
图11是示意性示出根据本公开的又一实施例的热压交换构件的正视截面图。
图12是仅示意性示出图11的热压交换构件的主体单元的透视图。
图13是示意性地示出根据本公开的另一实施例的热压交换构件的主体单元的透视图。
图14是示意性地示出根据本公开的又一实施例的热压交换构件和二次电池的正视截面图。
图15和图16是示意性示出根据本公开的又一实施例的热压交换构件的正视截面图。
图17是示意性地示出根据本公开的又一实施例的电池模块的正视截面图。
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，应该理解的是，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通用含义和词典含义，而是以允许发明人为最佳解释而适当定义术语为原则，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，本文提出的描述仅是出于说明目的的优选示例，而无意于限制本公开的范围，因此应当理解，在不脱离本公开的范围的前提下，可对其做出其他等同替换和修改。
图1是示意性示出根据本公开的实施例的电池模块的分解透视图，图2是示意性地示出图1的一些组件处于组装状态的透视图。另外，图3是示意性示出根据本公开的实施例的电池模块的正视截面图。例如，图3可被看作是示意性示出沿图2的线A1-A1’截取的截面图。
参照图1至图3，根据本公开的电池模块可包括二次电池100、模块壳体200和热压交换构件300。
二次电池100是能够重复充放电以保留和释放电能的部件，并且可包括电极组件、电解质和外壳。这里，电极组件是电极和隔膜的组件，并且可被构造为使得至少一个正极板和至少一个负极板隔着隔膜布置。另外，电极组件的每个电极板具有可连接到电极引线的电极接线片。特别地，在袋型二次电池的情况下，可将至少一个电极接线片连接至电极引线，并且可将电极引线置于袋外壳之间并暴露于外部以用作电极端子。外壳具有形成于其中的空的空间以容纳电极组件和电解质，并且可以以密封形式构造。在罐型二次电池的情况下，外壳由金属材料制成；并且在袋型二次电池的情况下，外壳可被构造为具有外绝缘层、金属层和内粘合层。二次电池的构造对于本领域技术人员而言是显而易见的，因此这里将不再详细描述。另外，可在根据本公开的电池模块中采用在提交本申请时已知的各种二次电池。
电池模块中可包括至少一个二次电池100。特别地，为了增加电池模块的输出和/或容量，电池模块可包括多个二次电池100。此外，多个二次电池100可彼此串联和/或并联电连接。
模块壳体200具有形成在其中的空的空间，并且可在该空的空间(即，内部空间)中容纳至少一个二次电池100。模块壳体200可被构造成具有至少一个开口侧，使得其一些部件(主体201)可容纳二次电池100。例如，模块壳体200的主体201可形成为大致矩形的管状，并且可构造为在其前侧和/或后侧开口。另外，模块壳体200可进一步包括盖202，盖202联接至主体201的开口部分以密封模块壳体200的内部空间。
同时，模块壳体200可由诸如塑料或金属的各种材料制成。然而，本公开不限于模块壳体200的特定材料或形状，并且可在本公开中使用在本申请提交时已知的各种类型的模块壳体200。
至少一个热压交换构件300可被包括并布置在模块壳体200的内部空间中以面对二次电池100。即，热压交换构件300可被布置为使得其至少一个表面面对第二电池100的表面。例如，热压交换构件300可构造为具有两个宽表面的板或片的形式。另外，二次电池100，特别是袋型二次电池可具有大致板状或长方体的形状。在这种情况下，热压交换构件300可平行于二次电池100布置，使得热压交换构件300的一个或两个表面面对位于一侧或两侧的二次电池100的宽表面(容纳部的表面)。
热压交换构件300可根据二次电池100是否施加压力或者根据施加的压力程度来吸收或释放热量。下面将参考图3及图4更详细地描述。
图4是示意性地示出热压交换构件300根据二次电池是否施加压力来释放或吸收热量的图。然而，在图3和图4中，为简单起见，仅示出了由箭头指示的热量的移动方向和二次电池的膨胀方向。
首先，如果从二次电池100施加的压力小于等于参考值，则热压交换构件300可被构造成吸收并保留周围的热量。例如，如图3所示，如果没有从二次电池100向热压交换构件300施加压力，则在二次电池100中产生的热量可被传递到热压交换构件300并被吸收(虚线箭头)。另外，以这种方式吸收的热量可保留在热压交换构件300内部。
接下来，如果从二次电池100施加的压力大于参考值，则热压交换构件300可构造成将保留的热量释放到周围。例如，如图4所示，如果从二次电池100向热压交换构件300施加压力(实线箭头)，则可将保留在热压交换构件300内部的热量提供给二次电池100(虚线箭头)。
热压交换构件300可被构造成根据施加的压力是否大于参考值来吸收或释放热量。这里，参考值可根据热压交换构件300的材料类型、热压交换构件300的形状、热压交换构件300与二次电池100之间的距离等而不同地预先设计。例如，参考值可以是0(零)。在这种情况下，当不从二次电池100施加压力时，热压交换构件300可吸收并保留周围的热量，并且当从二次电池100施加压力时，热压交换构件300可将热量释放到周围。或者，参考值可设置为高于0(零)的值，例如10MPa。在这种情况下，当从二次电池100施加的压力为10MPa以下时，热压交换构件300可吸收并保留周围的热量，并且当从二次电池100施加的压力大于10MPa时，热压交换构件300可将保留的热量释放到周围。
此外，热压交换构件300可被构造成使得其至少一个表面面对二次电池100的表面。因此，在没有从二次电池100施加压力或者仅施加了小于参考值的压力的状态下，热压交换构件300可通过吸收来自二次电池100的热量来冷却二次电池100。此外，之后，如果从二次电池100施加压力或施加了大于参考值的压力，热压交换构件300可通过将热量提供给二次电池100来加热二次电池100。
特别地，在本公开中，热压交换构件300可被构造成根据二次电池100的充放电状态来吸收或释放热量。二次电池100可在充电期间体积膨胀并且可在放电期间体积减小。例如，图3所示的构造可表示当二次电池100放电时的情况的图，并且图4所示的构造可表示当二次电池100充电时的情况的图。
考虑到二次电池100的上述特性，本公开的电池模块可被构造成使得当二次电池100放电时，不从二次电池100向热压交换构件300施加压力，并且当二次电池100充电时，从二次电池100向热压交换构件300施加压力。例如，根据本公开的实施例的电池模块可被构造成使得当二次电池100放电时，二次电池100和热压交换构件300间隔开预定距离而不彼此接触。另外，根据本公开的实施例的电池模块可被构造成使得当二次电池100充电时，二次电池100和热压交换构件300彼此紧密接触，从而由二次电池100的膨胀引起的压力被施加到热压交换构件300。
或者，本公开的电池模块可被构造成使得当二次电池100放电时，从二次电池100向热压交换构件300施加小于参考值的压力，并且当二次电池100充电时，从二次电池100向热压交换构件300施加大于参考值的压力。例如，根据本公开的实施例的电池模块可被构造为使得即使当二次电池100放电时，二次电池100和热压交换构件300也彼此接触，但是小于预设参考值的压力从二次电池100施加至热压交换构件300。这里，该参考值可称为热压交换构件300释放热量的最小温度值。另外，根据实施例的电池模块可被构造成使得当二次电池100充电时，由于二次电池100膨胀，施加到热压交换构件300的压力大于参考值。
在该构造中，当二次电池100放电时，从二次电池100施加到热压交换构件300的压力小于等于参考值，并且当二次电池100充电时，从二次电池100施加到热压交换构件300的压力大于参考值，可通过适当地设计或选择二次电池100的类型和形状、热压交换构件300的材料和形状等来实现该构造。
在本公开的以上实施例中，当二次电池100放电时，热压交换构件300可吸收并保留二次电池100中产生的热量。另外，当二次电池100充电时，热压交换构件300可将保留的热量提供给二次电池100。
特别地，在锂二次电池100的情况下，在充电过程中进行的反应可以是吸热反应，而在放电过程中进行的反应可以是放热反应。另外，如上所述，锂二次电池100在充电时可体积膨胀，而在放电时可体积减少。因此，根据本公开的实施例，当二次电池100充电时，锂二次电池100的体积可膨胀以按压热压交换构件300(图4中的实线箭头)。另外，由于按压，热压交换构件300可将保留的热量提供给二次电池100(图4中的虚线箭头)。如果这样，则接收热量的二次电池100可进一步激活作为吸热反应的充电过程，从而进一步提高充电性能。特别地，鉴于这些效果，可以看出本公开更有利地应用于电池模块的快速充电。
另外，当二次电池100放电时，二次电池100可体积减小以释放施加到热压交换构件300的压力或者将压力降低到参考值以下。因此，热压交换构件300可转换成能够吸收热量的状态。在此，由于二次电池100可在放电过程中发生放热反应，所以二次电池100内部产生的热量可传递至热压交换构件300并被热压交换构件300吸收(图3中的虚线箭头)。通过这样，可进一步提高二次电池100的放电性能。
此外，电池模块内部可存在不仅由二次电池100而且还由电池模块内部或外部的各种其他部件所产生的热量。例如，可在位于电池模块内部或外部的电池管理系统(BMS)、汇流条和各种集成电路(IC)芯片中产生热量。或者，如果外部温度较高，例如在夏天，则电池模块内部的温度可能由于从大气提供的热量或地热等而升高。特别地，如果将电池模块安装到车辆，则电池模块内部的温度可能由于从车辆内部的其他部件(例如，马达或引擎)提供的热量、由阳光引起的车身热量、道路热量等而升高。另外，如果电池模块内部的温度如上所述地升高到高于适当水平，则二次电池100的性能可能劣化，并且在严重的情况下，二次电池100可能发生着火或类似情况。然而，在根据本公开的电池模块的情况下，如果不对热压交换构件300施加压力或者如果仅施加低于一定水平的压力，则热压交换构件300可通过吸收电池模块内部的热量来降低电池模块内部的温度。因此，根据本公开的实施例，可更稳定地确保二次电池100的性能，并且可提高电池模块的安全性。
特别地，电池模块在放电期间而不是在充电期间吸收热量通常是较理想的。通常，在将电池安装到诸如电动车辆之类的车辆上的情况下，车辆经常在放电期间在道路上行驶。此时，由于二次电池100产生的热量、车辆中设置的马达或其他电子设备产生的热量、环境温度、地热等，电池模块内部的温度易于升高。根据本公开的实施例，由于热压交换构件300在电池模块放电时吸收电池模块内部的热量，因此可进一步提高电池模块的性能和冷却效率。同时，在充电时，车辆经常处于行驶停止的状态。在这种情况下，由于减少了向电池模块的提供热量的来源，所以与放电的情况不同，热压交换构件300可散热，从而将热量提供给二次电池100。因此，在这种情况下，可进一步提高二次电池100的充电性能。
热压交换构件300可具有在不施加压力时吸收并保留热量以及在施加压力时释放保留的热量的材料。特别地，热压交换构件300可包含具有上述特性的陶瓷材料。
代表性地，热压交换构件300可具有五氧化三钛(Ti3O5)作为根据压力吸收、保留和释放热量的储热材料。特别地，热压交换构件300可具有λ-五氧化三钛(λ-Ti3O5)作为储热材料。λ-五氧化三钛可吸收和释放约230kJ/L的热能。特别地，当接收约60MPa的压力时，λ-五氧化三钛可在进行到β-五氧化三钛(β-Ti3O5)的相变的同时释放热能。此外，如果压力释放到一定水平或更低，则β-五氧化三钛可在进行再次到λ-五氧化三钛的相变的同时吸收热能，从而保留以后可以在相变时释放的热能。
电池模块中可包括至少一个热压交换构件300。特别地，如图1至4所示，可在模块壳体200中包括多个热压交换构件300。
优选地，热压交换构件300可插在二次电池100之间。即，电池模块中可包括多个二次电池100。在这种情况下，热压交换构件300可插在二次电池100之间的空间中。
例如，如图1至4所示，如果将多个二次电池100排列成在水平方向(图中的x轴方向)上堆叠，则热压交换构件300可布置在二次电池100之间。特别地，如果三个或更多个二次电池100以堆叠形式布置，那么可包括两个或更多个热压交换构件300，使得热压交换构件300插在每两个二次电池100之间。例如，如果三个或更多个二次电池100在一个方向上堆叠，则每两个二次电池100之间可插入一个热压交换构件300。
如果如上所述将热压交换构件300插入在二次电池100之间的空间中，则可从位于热压交换构件300两侧的二次电池100向热压交换构件300施加压力。因此，由二次电池100的体积膨胀和减小引起的压力施加和释放可更明显地传递到热压交换构件300。因此，热压交换构件300可在二次电池100充放电的同时可靠地释放和吸收热量。因此，根据本公开的实施例，可通过热压交换构件300更有效地改善电池模块的充电性能和/或冷却性能。
同时，如图所示，二次电池100优选为袋型二次电池。与罐型二次电池相比，袋型二次电池可被认为在充放电期间体积变化更大。因此，根据从二次电池100施加的压力，热压交换构件300可更有效地吸收和释放热量。
特别地，二次电池100可沿水平方向排列成在模块壳体200的内部空间中竖立。例如，如图1至4所示，在根据本公开的电池模块中，多个袋型二次电池可在水平方向上排列成分别在上下方向(图中的z轴方向)上竖立。这里，上下方向可以是指当电池模块的模块壳体200放置在地面上时垂直于模块壳体200的底面或地面的方向。同时，在本说明书中，水平方向可以是指平行于模块壳体200的底面或地面的方向。
在如上所述袋型二次电池竖立的状态下，容纳部110的宽外表面可分别设置在左右方向(图中的x轴方向)上，并且密封部120可位于其上侧、下侧、前侧和后侧。另外，如上所述的竖立式袋型二次电池可在左右方向上平行地排列，使得其宽表面彼此面对。
如果袋状二次电池以如上所述的竖立状态在水平方向上排列，则热压交换构件300可被布置成竖立在二次电池100之间的空间中。特别地，热压交换构件300可被构造成板状。在这种情况下，热压交换构件300的两个宽表面可位于左侧和右侧，以面对布置在热压交换构件300的左侧和右侧的二次电池100的容纳部110的宽表面。
根据本公开的构造，当袋型二次电池的体积膨胀或收缩时，体积变化可以可靠地传递至热压交换构件300。即，在袋型二次电池中，容纳部110在膨胀期间通常沿水平向外方向(图中的x轴方向)膨胀，膨胀程度也可在容纳部中最大。因此，如果在竖立状态下的袋型二次电池之间插入板状的热压交换构件300，则在二次电池100充放电时，二次电池100的体积变化效果最大。因此，可进一步提高热压交换构件300的吸热和放热效果。此外，由于热压交换构件300形成为板状，因此可防止电池模块的体积在二次电池100的堆叠方向(图中的x轴方向)上不必要地增加。
另外，如图所示，当在多个二次电池100之间插入多个热压交换构件300时，袋型二次电池和热压交换构件300的堆叠方向可以是水平方向。根据本公开的构造，可将压力尽可能均匀地分别施加到多个热压交换构件300。因此，对于电池模块中的所有二次电池100，热量可被热压交换构件300尽可能均匀地吸收和释放。
同时，当堆叠多个二次电池100时，热压交换构件300可位于堆叠在最外侧的二次电池100的外侧。例如，参考图3和图4，热压交换构件300可位于堆叠在最右侧的二次电池100的右侧。热压交换构件300也可位于堆叠在最左侧的二次电池100的左侧。根据本公开的这种构造，对于位于二次电池100堆叠中的最外侧的二次电池100，可与其他二次电池100一致地根据膨胀而吸收及释放热量。
热压交换构件300可由相同的材料整体制成。例如，热压交换构件300可完全由陶瓷材料制成。特别地，热压交换构件300可仅由五氧化三钛(Ti3O5)制成。然而，本公开内容不必限于该实施例，热压交换构件300可以以各种其他形式构造。
图5是示意性地示出根据本公开的另一实施例的热压交换构件300的透视图。另外，图6是示意性地示出包括图5的多个热压交换构件300的电池模块的正视截面图。
参照图5和图6，热压交换构件300可包括热交换单元310和主体单元320。
热交换单元310可由根据是否施加压力来吸收和释放热量的材料制成。即，热交换单元310可由吸收并保留来自周围(例如，二次电池100)的热量并且当由于二次电池100膨胀等原因而被按压时将热量释放到周围(二次电池100)的材料制成。例如，热交换单元310可由诸如五氧化三钛的储热陶瓷材料制成。此外，由二次电池100的充放电引起的体积变化可被良好地传递到在热压交换构件300中设置热交换单元310的位置。
主体单元320可被构造为支撑热交换单元310。特别地，主体单元320可被构造为补充热交换单元310的机械刚度，并且允许热交换单元310被稳定地设置在模块壳体200内部的适当位置。特别地，主体单元320可构造成使得热交换单元310设置在二次电池100的体积变化最大的位置。
主体单元320可由与热交换单元310不同的材料制成。特别地，与热交换单元310不同，主体单元320可被构造为不具有根据二次电池100的体积变化的储热性能。同时，主体单元320可由具有优异的强度或硬度或优异的可成形性的材料制成。例如，主体单元320可由有利于确保机械刚性的金属或塑料材料制成。
此外，主体单元320可由泡沫材料制成。例如，主体单元320可由聚氨酯泡沫材料制成。泡沫材料可具有弹性。因此，当向其施加压力时，泡沫材料可以变形收缩，并且当释放所施加的压力时，泡沫材料可容易地恢复其原始形状。因此，根据本公开的实施例，当由于二次电池100膨胀而将二次电池100的按压力传递到热交换单元310时，可防止或减小主体单元320阻碍压力传递效果。
在如上所述热压交换构件300中包括主体单元320的构造中，主体单元320可被构造成直立板状。即，主体单元320可被构造成不躺下的板状，并且可被构造成使得主体单元320的两个宽表面以直立形式朝向水平方向，即朝向左右方向(图中的x轴方向)设置。
特别地，该实施例对于其中袋型二次电池以直立形式在水平方向上堆叠的电池组件可能更有用。例如，如图6所示，如果袋型二次电池以直立形式在左右方向上排列，则板状的主体单元320可以以直立形式设置在袋型二次电池之间的空间和/或袋式二次电池堆叠的外侧。
在这种构造中，热交换单元310可具有直立板状，并且热交换单元310的下端可平行地联接至主体单元320的上端。例如，热压交换构件300可包括由聚氨酯制成的板状的主体单元和由诸如五氧化三钛的陶瓷制成的板状的热交换单元。此时，板状的热交换单元的下边缘可联接并固定到板状的主体单元的上边缘。此外，位于上部的热交换单元310和位于下部的主体单元320可彼此平行地联接以形成一个板，使得它们的边缘彼此平行地接触。
根据本公开的构造，在电池模块内部，与二次电池100交换热量的构造(热交换单元310)和支撑该热交换构造的构造(主体单元320)所占据的空间不会占用太多空间。因此，即使将热压交换构件引入电池模块内部，也可防止电池模块的体积大大增加。
另外，根据本公开的构造，可有利地解决电池模块内部的热不平衡。例如，如图6所示，冷却构造可设置在电池模块的下部，如C所示。这里，冷却构造可具有中空的管形式，使得诸如空气或水的冷却流体可在中空内部内流动。或者，设置在电池模块的下部的冷却构造可被构造成直接接触空气等，而无需单独的诸如管道的构件。特别地，如果电池模块被安装到车辆，则电池模块可被安装到车身的下部，使得电池模块的下部被空气等自然冷却。
如果电池模块被构造为使得其下部被冷却，则电池模块上部的温度可相对高于与冷却构造相邻的电池模块下部的温度。在这种情况下，在多个二次电池100之间可能发生热不平衡，并且在一个二次电池100的多个部分之间也可能发生热不平衡。即，二次电池100的上侧的温度可相对高于其下侧的温度。另外，热不平衡可能导致二次电池100或电池模块的性能下降。另外，如果电池模块的特定部分的温度升高得太高，则可能发生火灾。
然而，根据本发明的构造，可防止电池模块中特定部分的温度以不均匀状态升高得过高。例如，如图6所示，由于热压交换构件被构造成使得热交换单元310位于电池模块上部，所以可有效地冷却电池模块的上侧。即，尽管电池模块的上侧位于与诸如冷却管之类的冷却构造相对较远的位置，但是热量可额外被热交换单元吸收。因此，可额外地冷却二次电池100中具有高温的上侧。
此外，根据本公开的实施例的热交换单元310可在二次电池100放电时吸收二次电池100的热量。因此，如果电池模块被安装至车辆，则在车辆行驶(在此期间，电池100主要被放电)的同时，在冷却性能方面相对较弱的二次电池100的上侧可具有通过热交换单元310补偿的冷却性能。
图7是示意性地示出根据本公开的又一实施例的热压交换构件300的透视图。另外，图8是示意性示出当二次电池100放电时，可在图7的热压交换构件300以及二次电池100上形成的热量的流动状态的图。作为参考，在图8中，为了便于描述，仅示出了一个二次电池100和一个热压交换构件300。另外，在图8中，箭头大致显示出热流路径。对于该实施例，将详细描述与先前实施例不同的特征，而对可共同应用于先前实施例的特征不作详细描述。
首先，参考图7，热压交换构件300可包括热交换单元310和主体单元320，并且热压交换构件300的主体单元320可包括导热部321和阻热部322。
在此，导热部321由导热材料制成，并且可被构造成通过其自身来传递热量。例如，导热部321可由诸如铝、铜或铁的金属材料制成。
另外，阻热部322可由基本上不具有导热率或导热率比导热部321低的材料制成。例如，阻热部322可使用基于室温的导热率为0.1W/mK或更低的材料。特别地，阻热部322可由基于室温的导热率为0.05W/mK或更低的材料制成。作为更具体的示例，阻热部322可由聚乙烯泡沫、XPS(挤出聚苯乙烯片)泡沫、EPS(膨胀聚苯乙烯)泡沫、聚氨酯泡沫、亲水软质泡沫和尿素泡沫中的至少一种制成或包括以上至少一种。
在该构造中，热交换单元310和导热部321可由阻热部322彼此间隔开。即，热交换单元310和导热部321可在整个部分中没有彼此直接接触，但是可被构造成分别仅接触阻热部322。例如，参考图7，热交换单元310、阻热部322和导热部321可在热压交换构件300中具有板状，并且热交换单元310、阻热部322和导热部321可被构造为在一个方向上按顺序定位。另外，热交换单元310、阻热部322和导热部321可被构造为形成一个板。例如，如图所示，热交换单元310可位于上侧，主体单元320可位于下侧，其中阻热部322可位于主体单元320中的上侧，导热部321可位于主体单元320中的下侧。在这种构造中，热交换单元310和导热部321可被认为彼此间隔开而没有在任何部分直接接触。
根据本公开的构造，可不在热交换单元310和导热部321之间执行热交换。特别地，在这种情况下，由热交换单元310吸收的热量可不通过导热部321释放到外部。在这点上，更详细地参照图8，首先，二次电池100的下侧的热量可被吸收到与其相邻的热压交换构件300的导热部321中。另外，如图8中的箭头d1所示，以这种方式被导热部321吸收的热量可在导热部321内向下传导并释放到热压交换构件300的外部(下部)。在这种情况下，由导热部321吸收的热量由于阻热部322而不会传递到热交换单元310。
同时，二次电池100的上侧的热量可被与其相邻的热压交换构件300的热交换单元310吸收。另外，如图8中的箭头d2所示，由于阻热部322，由热交换单元310吸收的热量可不传递至导热部321，而是可保留在热交换单元310自身内。然而，尽管在图中为了便于描述示出了热量好像在热交换单元310内循环，如箭头d2所示，但这是指热量由于阻热部322而没有传递到导热部，而并不意味着热量被循环。
另外，当施加压力时，例如，当二次电池100充电时，保留在热交换单元310中的热量可用于向二次电池100提供热量。即，根据本公开的构造，从二次电池100吸收到热交换单元310的热量可保留在热交换单元310中，而不通过导热部321释放到外部。因此，通过该构造，可提高能量效率，并且可更稳定地确保热压交换构件300的性能。特别地，根据本公开的构造，热压交换构件300的一部分可使热量释放到电池模块外部的冷却构造，并且热压交换构件300的另一部分可将热量保留在自身内部。
同时，在本说明书中，对于特定对象的诸如“上侧”和“下侧”之类的表达，当特定对象在上下方向上划分时，它们可指对象的上部和下部。因此，除非另有说明，否则特定对象的上侧和下侧仅用于将特定对象内的位置彼此区分开，而并非旨在区分特定对象外侧的位置。例如，二次电池100的下侧不是指二次电池100下方的位置，而是指当二次电池100本身被划分为上部和下部时，位于二次电池100的下部中的部分。
图9是示意性地示出根据本公开的又一实施例的热压交换构件300的透视图。另外，图10是示意性示出当二次电池100放电时，可在图9的热压交换构件300以及二次电池100上形成的热量的流动状态的图。在图10中，为了便于描述，仅示出了一个二次电池100和一个热压交换构件300。另外，将基于与先前实施例不同的特征来详细描述该实施例。
首先，参考图9，热压交换构件300可包括热交换单元310和主体单元320，并且主体单元320可定位在热交换单元310的外周以围绕热交换单元310的边缘。例如，如果热交换单元310构造为矩形板状，则主体单元320可形成为矩形环状以围绕热交换单元310的四个边缘。特别地，在该构造中，除热交换单元310的两个表面(即，面对二次电池100的表面)之外，主体单元320可覆盖热交换单元310的所有边缘部分的外侧。在这种情况下，热交换单元310可通过除边缘部分之外的中央部分直接面对二次电池100。即，根据该构造，热交换单元310可在二次电池100的中央部分面对二次电池100的容纳部，并且主体单元320可在二次电池100的边缘部分面对二次电池100的边缘密封部。
特别地，在这种构造中，主体单元320可由具有低导热率的材料制成。例如，主体单元320可使用基于室温的导热率为0.1W/mK或更低的材料。特别地，主体单元320可由基于室温的导热率为0.05W/mK或更低的材料制成。作为更具体的示例，主体单元320可由聚乙烯泡沫、XPS(挤出聚苯乙烯片)泡沫、EPS(膨胀聚苯乙烯)泡沫、聚氨酯泡沫、亲水性软质泡沫和尿素泡沫中的至少一种制成或包括以上至少一种。
根据本公开的构造，由于热交换单元310和二次电池100彼此直接面对，因此如果二次电池100没有施加压力，则来自二次电池100的热量可被热交换单元310直接吸收。另外，当二次电池100膨胀时，膨胀力可直接传递到热交换单元310。另外，如果二次电池100如上所述膨胀，则热交换单元310的热量可直接传递到二次电池100。例如，在图10中，热量可沿x轴方向直接传递。
同时，由热交换单元310吸收的热量可仅保留在热交换单元310内部，并且不通过主体单元320，特别是通过热压交换构件300的边缘部分，释放到热压交换构件300的外部。例如，参照图10，当二次电池100放电时，热量可从二次电池100释放，并且该热量可被吸收并且仅保留在热交换单元310中(箭头d3)，而不会容易地传递到热交换单元310的上侧或下侧。另外，如果施加压力以释放热量，则保留在热交换单元310中的热量主要在设置二次电池100的左右方向上，即在二次电池100的堆叠方向(图中的x轴方向)上释放，而不会容易地在与二次电池100的堆叠方向垂直的方向(图中的y轴方向和z轴方向)上释放。换言之，由于由具有低导热率的材料制成的主体单元320存在于基于热交换单元310的上部、下部、前部和后部，所以该热交换单元310的热量可主要仅在左右方向上排出。因此，根据本公开的构造，改善了热交换单元310对二次电池100的放热性能，从而由于温度升高而进一步改善了二次电池100的充电性能。此外，在这种情况下，提高了热交换单元310的保热性能，这在能量效率方面也提供了优异的效果。
同时，尽管已经描述了根据各个先前实施例的热压交换构件300包括板状的热交换单元310，但是本公开不必限于这些实施例。另外，主体单元320还可被构造成与先前实施例不同的各种形状。
图11是示意地示出根据本发明的又一实施例的热压交换构件300的正视截面图，图12是仅示意性地示出图11的热压交换构件300的主体单元320的透视图。在该实施例中，还将详细描述与先前实施例不同的特征。
参照图11和图12，热交换单元310可被构造为涂覆在主体单元320的至少一部分表面上。例如，主体单元320可形成为大致板状以竖立在二次电池100之间或二次电池100的外侧，并且热交换单元310可涂覆在主体单元320的至少一部分表面上。
根据本公开的构造，可稳定地确保热压交换构件300的机械强度。特别地，与吸收、保留和释放热量的性能非常重要的热交换单元310不同，主体单元320可采用与热交换单元310相比具有优异的机械刚度的材料。例如，主体单元320可由诸如聚合物或金属的材料制成。因此，根据该构造，具有优异机械刚度的主体单元320可构成热压交换构件300的基本骨架，并且可在主体单元320的表面上涂覆用于根据压力交换热量的材料，从而确保热压交换构件300的稳定的机械强度。
特别地，主体单元320可具有在其至少一部分中形成的凹槽。另外，热交换单元310可涂覆在主体单元320的表面上，使得热交换单元310填充在主体单元320的凹槽中。例如，如图12中的G1所示，主体单元320可具有在中央部分处沿水平向内方向凹陷的凹槽。此外，热压交换构件300可被构造成使得热交换单元310填充在主体单元320的凹槽G1中。根据本公开的构造，热交换单元310的涂覆过程可容易地执行，并且可更稳定地确保热交换单元310与主体单元320之间的结合力。另外，由于热交换单元310在前、后、上、下方向上被凹槽G1阻挡，所以可阻止在这些方向上的散热，从而更稳定地确保热交换单元310的保热性能。
图13是示意性地示出根据本公开的另一实施例的热压交换构件300的主体单元320的透视图。图13的构造可以是图12所示的主体单元320的修改形式。在该实施例中，还将详细描述与先前实施例不同的特征。
参考图13，热压交换构件300的主体单元320可形成为大致环形，并且环的中央部分可形成为栅格状。例如，主体单元320可包括形成为矩形环状的边缘部分R1和在边缘部分R1的中央空白空间中形成为网状的栅格部分M1。在主体单元320中，热交换单元310可被构造为填充在栅格部分M1中。
根据本公开的构造，边缘部分R1的机械刚度可由栅格部分M1补充。另外，根据本公开的构造，热交换单元310和主体单元320之间的结合力可通过栅格部分M1来改善。特别地，如果热交换单元310由陶瓷材料制成，则陶瓷材料可在制造过程中良好地结合至主体单元320的栅格部分M1。此外，根据本公开的构造，由于栅格部分M1在左右水平方向(图中的x轴方向)上的穿透部，可在水平方向上完全填充热交换单元310。因此，更有利于热交换单元310吸收、保留和释放热量。
图14是示意性示出根据本公开的又一实施例的热压交换构件300和二次电池100的正视截面图。在下文中，还将详细描述与先前实施例不同的特征。
参考图14，在热压交换构件300中，热交换单元310可被构造成与主体单元320相比进一步向着二次电池100突出。即，基于图中热压交换构件300的左部，热交换单元310可构造成与主体单元320相比向着二次电池100(即，向左)突出如e1所示那么多。因此，热交换单元310可被构造成比主体单元320更接近二次电池100。另外，二次电池100也可位于热压交换构件300的右侧。为此，热交换单元310也可构成为与主体单元320相比进一步向右突出。
根据本公开的构造，可改善通过热交换单元310吸收、保留和/或释放热量的性能。例如，当二次电池100吸收热量时，由于热交换单元310被构造为比主体单元320更靠近二次电池100，因此与主体单元320相比，二次电池100的热量可更好地传递到热交换单元310。另外，由于在热压交换构件300上设置有足够量的热交换单元310的材料，所以可确保热交换单元310的保热性能达到一定水平以上。此外，根据该构造，由于热交换单元310与主体单元320相比进一步向着二次电池100突出，所以当二次电池100膨胀时，二次电池100的膨胀力可容易地传递到热交换单元310而不受主体单元320的干扰。因此，可靠地提供热交换单元310的按压放热性能。另外，由于热交换单元310更靠近二次电池100，所以当放热时，热量可更容易地传递到二次电池100。
图15和图16是示意性示出根据本公开的又一实施例的热压交换构件300的正视截面图。在下文中，还将详细描述与先前实施例不同的特征。
如图15和16所示，在一个热压交换构件300中，热交换单元310可被构造成具有厚度不同的部分。在此，热交换单元310的厚度可被称为热交换单元310在二次电池100的堆叠方向上的长度或宽度。
例如，参考图15，在与二次电池100的堆叠方向(x轴方向)垂直的平面(y-z平面)上，热交换单元310可构造为在一个方向，例如上下方向(z轴方向)上形成有台阶。即，热交换单元310可具有多个级，使得左右方向上的厚度从上部到下部部分地改变。特别地，在图15中，热交换单元310可具有厚度分别为f1、f2和f3的级。此时，f1、f2和f3的值可彼此不同。
在另一个示例中，参考图16，热交换单元310可具有倾斜部分，该倾斜部分的厚度在上下方向上逐渐变化。即，由于倾斜构造，热交换单元310可在上下方向上具有不同的厚度，如图中的f4和f5所示。
根据本公开的构造，可更有效地实现通过热交换单元310吸收、保留和/或释放热量的性能。因此，如果存在需要对一个二次电池100进行更多冷却或加热的部分，则可利用热压交换构件300对该部分更强烈地吸收和/或释放热量。
特别地，热交换单元310可被构造成使得其至少一部分从二次电池100的中央部分到边缘部分变薄。
例如，如图15所示，在热交换单元310中，假设位于上下方向上的中央部分的部分(级)的厚度为f1，并且自中央部分位于外侧的级的厚度依次为f2和f3，则可建立以下关系f1＞f2＞f3。
另外，参考图16，假设位于热交换单元310的上下方向上的中央部分的部分的厚度为f4，并且热交换单元310的上下方向(向外方向)上的端部的厚度为f5，则可建立以下关系f4>f5。
根据本公开的构造，可进一步改善二次电池100吸收、保留和/或释放热量的性能。特别地，在袋型二次电池的情况下，中央部分的体积变化可能比边缘部分更严重。另外，当在电池模块中容纳多个袋型二次电池时，经常从每个二次电池100的中央部分放出大量的热量。此外，当二次电池100充电时，如果在设置容纳部的部分活跃地发生化学反应，则可进一步提高充电性能。因此，根据该构造，当袋型二次电池膨胀时，膨胀力可容易地传递到热交换单元310，从而提高热交换单元310的放热性能。另外，从二次电池100产生的热量可容易地传递到热交换单元310，并且反过来，热交换单元310的热量可容易地传递到二次电池100。
同时，在根据本公开的电池模块中，热压交换构件300的至少一部分可固定地联接至模块壳体200。
例如，热压交换构件300的上端和下端可固定地联接到模块壳体200的内表面。更具体地，可在模块壳体200的内部空间的上表面和下表面形成阻动件形式的突起，以阻止热压交换构件300的上端和下端沿左右方向移动。作为另一个示例，可在模块壳体200的内部空间的上表面和下表面形成插入槽，使得热压交换构件300的上端和下端插入并固定在插入槽。
根据本公开的构造，热压交换构件300的位置可稳定地固定在模块壳体200内部。另外，当二次电池100膨胀时，由膨胀引起的按压力可顺利地传递至热压交换构件300。因此，可更可靠地执行通过热压交换构件300根据压力来释放热量。此外，即使当二次电池100收缩时，热压交换构件300的位置也可保持在其原始位置。
图17是示意性地示出根据本公开的又一实施例的电池模块的正视截面图。这里，还将详细描述与先前实施例不同的特征。
参考图17，热压交换构件300可构造为相对于模块壳体200是可更换的。更具体地，如图所示，热压交换构件300可被构造为在模块壳体200的向上方向上推入或抽出。为此，模块壳体200可具有至少在一侧(例如上侧)形成的端口O，用于将热压交换构件300推入或抽出。
根据本公开的构造，如果热压交换构件300的性能下降，则该热压交换构件300可被新的热压交换构件300替换，从而可长期稳定地维持热压交换构件300的热量控制性能。另外，在某些情况下，可能有必要改变热压交换构件300的性能。在这种情况下，热压交换构件300可被具有不同量的保热材料(例如，储热陶瓷材料)的热压交换构件300替换。例如，如果在低温的极地区域中使用已经制造好的电池模块，则电池模块的热压交换构件300可被具有更高的吸热、保热和放热性能的热压交换构件300替换。或者，由于电池模块内部的温度分布可根据电池模块的安装位置而变化，所以热压交换构件300可被其中设置热交换单元310的位置不同的另一热压交换构件300替换。因此，根据该实施例，可提供一种更加适应周围的条件或环境，以优化热压交换构件300的性能的电池模块。
另外，在根据本公开的电池模块中，二次电池100是锂二次电池100，并且其中的负极板可包括硅基材料。即，根据本公开的电池模块中包括的二次电池100可使用硅基材料作为负极活性材料。如果将硅基材料用作负极活性材料，则与使用碳基材料的情况相比，容量可大大增加。此外，在应用硅基材料的二次电池100的情况下，体积膨胀率非常大。因此，在充电和放电期间，可进一步提高本公开的通过二次电池100的膨胀和收缩来释放和吸收热量的效果。
这里，硅基材料可例如是硅、硅合金、SiB4、SiB6、Mg2Si、Ni2Si、TiSi2、MoSi2、CoSi2、NiSi2、CaSi2、CrSi2、Cu5Si、FeSi2、MnSi2、NbSi2、TaSi2、VSi2、WSi2、ZnSi2、SiC、Si3N4、Si2N2O、SiOv(0.5≤v≤1.2)、LiSiO、SiO等，但是本发明不受特定种类的硅基材料的限制。另外，在提交本申请时，已经知道将硅基材料用作负极活性材料的二次电池100，因此这里将不再详细描述。而且，本公开的电池模块可包括采用在提交本申请时已知的各种硅基材料作为负极活性材料的二次电池100。
同时，尽管在上述各个附图中未示出，但是根据本公开的电池模块除二次电池100、模块壳体200和热压交换构件300之外还可包括其他部件。
例如，根据本公开的电池模块可进一步包括堆叠框架。提供堆叠框架以便于袋型二次电池的堆叠，并且多个堆叠框架可构造成彼此堆叠。另外，袋型二次电池可容纳在通过堆叠多个堆叠框架而形成的内部空间中。堆叠框架可形成为大致矩形的环状，并且还可在其中央部分包括诸如冷却板的部件。堆叠框架也可称为盒。堆叠框架在提交本申请时是已知的，因此这里将不再详细描述。
根据本公开的电池组可包括至少一个本公开的电池模块。另外，根据本公开的电池组除了电池模块之外还可包括：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/放电的各种装置，诸如电池管理系统(BMS)、电流传感器和保险丝。
根据本公开的电池模块可应用于车辆，诸如电动车辆和混合电动车辆。即，根据本公开的车辆可包括本公开的电池模块。特别地，在诸如电动车辆之类的从电池获得驱动力的车辆的情况下，电池模块的冷却性能和/或充电性能非常重要。因此，如果将根据本公开的电池模块应用于车辆，则电池模块可以以有效的冷却性能和/或充电性能来确保稳定性和安全性，并且还具有优异的充电性能，特别是优异的快速充电性能。
在本说明书中，使用诸如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”和“后”这样的指示方向的术语，但是这些术语仅是为了方便描述并且可根据物体位置或观察者位置而变化，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。
已经详细描述了本公开。然而，应当理解，详细说明和具体示例虽然指示了本公开的优选实施例，但是仅以示例的方式给出，因为从详细描述出发，在本公开的范围内的各种改变和修改对于本领域技术人员而言将是显而易见的。
附图标记
100：二次电池
200：模块壳体
201：主体
202：盖
300：热压交换构件
310：热交换单元
320：主体单元
321：导热部
322：阻热部

Claims (14)

1.一种电池模块，包括：
至少一个二次电池；
模块壳体，具有形成在其中的内部空间，以在所述内部空间中容纳所述至少一个二次电池；和
至少一个热压交换构件，设置成在所述模块壳体的所述内部空间中面对所述二次电池的宽表面，并且构造成当所述二次电池的体积减小并且从所述二次电池施加到所述热压交换构件的压力小于等于参考值时吸收并保留热量来冷却所述二次电池，以及当所述二次电池的体积增大并且从所述二次电池施加到所述热压交换构件的压力高于所述参考值时释放所保留的热量来加热所述二次电池。
2.根据权利要求1所述的电池模块，
其中，设置有多个所述二次电池，并且
其中，所述热压交换构件插入在所述二次电池之间的空间中。
3.根据权利要求2所述的电池模块，
其中，所述二次电池是在水平方向上排列成在所述模块壳体的所述内部空间中竖立的袋型二次电池，并且
其中，所述热压交换构件以板状设置并且设置为在所述二次电池之间的空间中竖立。
4.根据权利要求1所述的电池模块，
其中，所述热压交换构件包括陶瓷材料，所述陶瓷材料在不施加压力时吸收并保留热量，并且在施加压力时释放所保留的热量。
5.根据权利要求1所述的电池模块，
其中，所述热压交换构件包括：
热交换单元，由根据是否施加压力而吸收或释放热量的材料制成；和
主体单元，由与所述热交换单元不同的材料制成并且被构造成支撑所述热交换单元。
6.根据权利要求5所述的电池模块，
其中，所述主体单元具有立板形状。
7.根据权利要求6所述的电池模块，
其中，所述热交换单元具有立板形状，并且所述热交换单元的下端平行地联接至所述主体单元的上端。
8.根据权利要求5所述的电池模块，
其中，所述主体单元位于所述热交换单元的外周并且被构造成围绕所述热交换单元。
9.根据权利要求5所述的电池模块，
其中，所述热交换单元被构造成涂覆在所述主体单元的至少一部分表面上。
10.根据权利要求5所述的电池模块，
其中，所述热交换单元被构造成与所述主体单元相比向着所述二次电池进一步突出。
11.根据权利要求5所述的电池模块，
其中，所述热交换单元被构造成在一个热压交换构件中具有厚度不同的部分。
12.根据权利要求11所述的电池模块，
其中，所述热交换单元的至少一部分的厚度从所述二次电池的中央部分到边缘部分逐渐减小。
13.一种电池组，包括根据权利要求1至12中任一项所述的电池模块。
14.一种车辆，包括根据权利要求1至12中任一项所述的电池模块。
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