CN111727527A - 电池模块、包括电池模块的电池组和包括电池组的车辆 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的一个实施方式的电池模块包括：电池单元；汇流条组件，该汇流条组件连接至电池单元的电极引线并且设置在电池单元的两个侧表面；以及散热器组件，散热器组件在包围电池单元和汇流条组件的同时直接接触电池单元和汇流条组件。

Description

电池模块、包括电池模块的电池组和包括电池组的车辆
技术领域
本公开涉及一种电池模块、包括该电池模块的电池组以及包括该电池组的车辆。
本申请要求于2018年9月13日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2018-0109835的优先权，其公开内容通过参引合并于本文中。
背景技术
二次电池高度适用于各种产品并表现出优异的电性能，诸如高能量密度等，二次电池不仅普遍用于便携式设备，而且还普遍用于由电源驱动的电动车辆(EV)或混合电动车辆(HEV)。二次电池作为增强环境友好性和能源效率的新能源而受到关注，因为可以大大减少化石燃料的使用，并且在能源消耗期间不会产生副产品。
目前广泛使用的二次电池包括锂离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池等。单体二次电池单元即单体电池单元的工作电压约为2.5V至4.5V。因此，如果需要更高的输出电压，则可以串联连接多个电池单元以配置电池组。另外，根据电池组所需的充电/放电容量，可以并联连接多个电池单元以配置电池组。因此，可以根据所需的输出电压或所需的充电/放电容量来不同地设置电池组中包括的电池单元的数量。
同时，当多个电池单元串联或并联连接以配置电池组时，通常首先配置具有至少一个电池单元的电池模块，然后通过使用至少一个电池模块并添加其他部件来配置电池组。
近来，随着电池容量和输出逐渐增加，倾向于要求常规电池模块或电池组具有更优异的冷却性能。为此，近来，电池单元例如袋型二次电池的总长度随着能量的增加而增大。
然而，随着袋型二次电池的总长度变长，电池单元内部的温度偏差增大。另外，由于从袋型二次电池的电极引线产生的热量，电极引线附近的区域局部地具有比其他区域更高的温度。
因此，需要找到一种方法来解决当电池模块或电池组被冷却时电池单元的冷却温度偏差。
发明内容
技术问题
本公开旨在提供一种可改善电池单元的冷却温度偏差的电池模块、包括该电池模块的电池组以及包括该电池组的车辆。
技术方案
在本公开的一方面中，提供了一种电池模块，包括：至少一个电池单元；汇流条组件，该汇流条组件连接到所述至少一个电池单元的电极引线并且设置至所述至少一个电池单元的两个侧表面；以及散热器组件，该散热器组件设置成在包围所述至少一个电池单元和汇流条组件的同时直接接触所述至少一个电池单元和汇流条组件。
汇流条组件可以包括：汇流条壳体，该汇流条壳体安装至所述至少一个电池单元的两侧；连接汇流条，该连接汇流条设置到汇流条壳体以接触所述至少一个电池单元的电极引线；以及传热构件，该传热构件构造成引导连接汇流条或电极引线以连接至散热器组件。
传热构件可以安装到连接汇流条以分别直接接触连接汇流条和散热器组件。
传热构件可以由热界面材料制成。
散热器组件可以包括：下散热器，该下散热器构造为覆盖所述至少一个电池单元和汇流条组件的下侧；上散热器，该上散热器与下散热器相对设置，并构造成覆盖所述至少一个电池单元和汇流条组件的上侧；以及一对侧散热器；该一对侧散热器构造成连接上散热器和下散热器并覆盖汇流条组件的两侧。
下散热器可以具有连接至从外部供应冷却剂的冷却剂供应单元的内部流路，该内部流路允许冷却剂从中流过，以及上散热器可以具有连接至将冷却剂排出至外部的冷却剂排出单元的内部流路，该内部流路允许冷却剂从中流过。
一对侧散热器可以分别具有与下散热器的内部流路和上散热器的内部流路连通的内部流路。
从冷却剂供应单元供应的冷却剂可以沿着下散热器的内部流路、一对侧散热器的内部流路和上散热器的内部流路流动到冷却剂排出单元。
另外，本公开提供了一种电池组，包括：至少一个根据上述实施方式的电池模块；以及构造为包装至少一个电池模块的电池组外壳。
此外，本公开提供了一种车辆，包括：至少一个根据上述实施方式的电池组。
有益效果
根据如上所述的各种实施方式，能够提供一种可以改善电池单元的冷却温度偏差的电池模块、包括该电池模块的电池组以及包括该电池组的车辆。
附图说明
附图图示了本公开的优选实施方式，并且与前述公开内容一起，用于提供对本公开的技术特征的进一步理解，因此，本公开不应解释为限于附图。
图1是用于图示根据本公开的实施方式的电池模块的图。
图2是用于图示图1的电池模块的汇流条组件的图。
图3是用于图示图1的电池模块的散热器组件的图。
图4是用于图示图1的电池模块的传热路径和冷却剂流的图。
图5是用于图示根据本公开的实施方式的电池组的图。
图6是用于图示根据本公开的实施方式的车辆的图。
具体实施方式
通过参照附图详细描述本公开的实施方式，本公开将变得更加明显。应该理解的是，本文公开的实施方式为了更好地理解本公开而仅是说明性的，并且可以以各种方式修改本公开。另外，为了易于理解本公开，附图未按实际比例绘制，而是一些部件的尺寸可能被放大。
图1是用于图示根据本公开的实施方式的电池模块的图，图2是用于图示图1的电池模块的汇流条组件的图，图3是用于图示图1的电池模块的散热器组件的图。
参照图1至图3，电池模块10可包括电池单元100、汇流条组件200和散热器组件300。
电池单元100是二次电池，并且可以是袋型二次电池、方形二次电池或圆柱形二次电池。下文中，在本实施方式中，电池单元100将以袋型二次电池进行说明。
可以以至少一个或多个的数量提供电池单元100。当设置多个电池单元100时，该多个电池单元100可以彼此电连接。
汇流条组件200连接到该至少一个电池单元100的电极引线150，并且可以设置在该至少一个电池单元100的两个侧表面处。
汇流条组件200可以包括汇流条壳体210、连接汇流条230和传热构件250。
汇流条壳体210可以安装到所述至少一个电池单元100的两侧，并且可以覆盖所述至少一个电池单元100的两侧。汇流条壳体210可以设置尺寸为覆盖所述至少一个电池单元100的两侧。
连接汇流条230设置到汇流条壳体210，并且可以与至少一个电极引线150接触，以与所述至少一个电池单元100电连接。连接汇流条230可以通过激光焊接等固定到该至少一个电极引线150。
传热构件250可以引导连接汇流条230或电极引线150以连接到散热器组件300，这将在后面说明。详细地，传热构件250可以被安装到连接汇流条230，并且分别直接接触连接汇流条230和散热器组件300。传热构件250可以由具有高传热效率的热界面材料制成。
散热器组件300可以在包围所述至少一个电池单元100和汇流条组件200的同时直接接触所述至少一个电池单元100和汇流条组件200。
在该实施方式中，由于散热器组件300覆盖所述至少一个电池单元100和汇流条组件200，因此可以省略诸如模块壳体之类的单独部件。
因此，在该实施方式中，可以通过省略诸如模块壳体之类的单独的部件来实现具有更纤薄并且更紧凑的结构的电池模块10。
在下文中，将更详细地描述散热器组件300。
散热器组件300可包括下散热器310、上散热器330和侧散热器350。
下散热器310可以覆盖所述至少一个电池单元100和汇流条组件200的下侧。
下散热器310连接到从外部供应冷却剂的冷却剂供应单元400，并且可以具有内部流路315，冷却剂流过该内部流路315。
上散热器330与下散热器310相对设置，并且可以覆盖所述至少一个电池单元100和汇流条组件200的上侧。
上散热器330连接到将冷却剂送到外部的冷却剂排出单元500，并且可以具有内部流路335，冷却剂流过该内部流路335。
侧散热器350可以成对设置。一对侧散热器350可以连接上散热器330和下散热器310，并覆盖汇流条组件200的两侧。
该一对侧散热器350可分别具有与下散热器310的内部流路315和上散热器330的内部流路335连通的内部流路355。
在下文中，将更详细地描述根据本实施方式的电池模块10的传热路径和冷却剂流。
图4是用于说明图1的电池模块的传热路径和冷却剂流的图。
参照图4，当所述至少一个电池单元100产生热量时，从所述至少一个电池单元100的上侧和下侧产生的热量可以被传递到散热器组件300的上散热器330和下散热器310。上散热器330和下散热器310可以根据内部冷却剂流来冷却所述至少一个电池单元100的上侧和下侧。
另外，从所述至少一个电池单元100的两侧产生的热量，即从电极引线150和汇流条组件200的连接汇流条230产生的热量可以被传递到散热器组件300的一对侧散热器350。
这里，汇流条组件200的传热构件250可以允许在所述至少一个电池单元100的电极引线150和连接汇流条230处产生的热量被更快地传递到一对侧散热器350。
一对侧散热器350可以根据内部冷却剂流来冷却所述至少一个电池单元100的电极引线150和连接汇流条230。
来看冷却剂的流动，从冷却剂供应单元400供应的冷却剂可沿着下散热器310的内部流路315、一对侧散热器350的内部流路355和上散热器330的内部流路335流动，然后被排出到冷却剂排出单元500。
在该实施方式中，接触汇流条组件200的一对侧散热器350可以有效地冷却在所述至少一个电池单元100的电极引线150和连接汇流条230处产生的热量。另外，通过与一对侧散热器350直接接触的传热构件250，可以进一步提高冷却效率。
这样，在该实施方式中，通过一对侧散热器350可以有效地防止由于在所述至少一个电池单元100的电极引线150处产生的热使得靠近电极引线150的区域比其他区域被更多地局部加热而引起的所述一个电池单元100的冷却偏差。
因此，在该实施方式中，借助于汇流条组件200的传热构件250和具有一对侧散热器350的散热器组件300，可以显著改善在冷却所述至少一个电池单元100时可能发生的冷却温度偏差。
图5是用于说明根据本公开的实施方式的电池组的图，图6是用于示出根据本公开的实施方式的车辆的图。
参照图5和图6，电池组1可以包括至少一个根据前述实施方式的电池模块10和用于包装所述至少一个电池模块10的电池组壳体50。
电池组1可以被提供给车辆V作为车辆V的燃料源。作为示例，电池组1可以被提供给电动车辆、混合动力车辆以及能够将电池组1用作燃料源的各种其他类型的车辆V。
此外，除了车辆V之外，电池组1还可以设置在其他装置、仪器或设施中，诸如使用二次电池的能量存储系统中。
如上所述，本实施方式的电池组1以及具有电池组1的诸如车辆V之类的装置、仪器或设施包括如上所述的电池模块10，因此可以实现具有上述电池模块10的所有优点的电池组1、或者具有电池组1的诸如车辆V之类的设备、仪器、设施等。
根据如上所述的各种实施方式，可以提供一种可以改善电池单元100的冷却温度偏差的电池模块10、包括该电池模块10的电池组1以及包括该电池组1的车辆。
虽然已经示出和描述了本公开的实施方式，但是应当理解，本公开不限于所描述的特定实施方式，并且本领域的技术人员可以在本公开的范围内做出各种改变和改型，这些改型不应独立于本公开的技术思想和观点来理解。

Claims (10)

1.一种电池模块，包括：
至少一个电池单元；
汇流条组件，所述汇流条组件连接至所述至少一个电池单元的电极引线并且设置至所述至少一个电池单元的两个侧表面；以及
散热器组件，所述散热器组件设置成在包围所述至少一个电池单元和所述汇流条组件的同时直接接触所述至少一个电池单元和所述汇流条组件。
2.根据权利要求1所述的电池模块，
其中，所述汇流条组件包括：
汇流条壳体，所述汇流条壳体安装至所述至少一个电池单元的两侧；
连接汇流条，所述连接汇流条设置至所述汇流条壳体以接触所述至少一个电池单元的所述电极引线；以及
传热构件，所述传热构件构造成引导所述连接汇流条或所述电极引线以被连接至所述散热器组件。
3.根据权利要求2所述的电池模块，
其中，所述传热构件安装至所述连接汇流条以分别直接接触所述连接汇流条和所述散热器组件。
4.根据权利要求2所述的电池模块，
其中，所述传热构件由热界面材料制成。
5.根据权利要求1所述的电池模块，
其中，所述散热器组件包括：
下散热器，所述下散热器构造为覆盖所述至少一个电池单元和所述汇流条组件的下侧；
上散热器，所述上散热器与所述下散热器相对设置，并构造成覆盖所述至少一个电池单元和所述汇流条组件的上侧；以及
一对侧散热器，所述一对侧散热器构造成连接所述上散热器和所述下散热器并覆盖所述汇流条组件的两侧。
6.根据权利要求5所述的电池模块，
其中，所述下散热器具有连接至从外部供应冷却剂的冷却剂供应单元的内部流路，所述内部流路允许所述冷却剂从中流过，以及
其中，所述上散热器具有连接至将冷却剂排出至外部的冷却剂排出单元的内部流路，所述内部流路允许所述冷却剂从中流过。
7.根据权利要求6所述的电池模块，
其中，所述一对侧散热器分别具有与所述下散热器的所述内部流路和所述上散热器的所述内部流路连通的内部流路。
8.根据权利要求7所述的电池模块，其中，
其中，从所述冷却剂供应单元供应的冷却剂沿着所述下散热器的所述内部流路、所述一对侧散热器的所述内部流路和所述上散热器的所述内部流路流动到所述冷却剂排出单元。
9.一种电池组，包括：
至少一个电池模块，所述电池模块为根据权利要求1所述的电池模块；以及
电池组壳体，所述电池组壳体构造成包装所述至少一个电池模块。
10.一种车辆，包括：
至少一个根据权利要求9所述的电池组。
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