CN114006122A - 电池组 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可以增加能量密度并且散热性能优异的电池组。电池组(100)包括：多个电池单元堆叠体单元(210)，每个堆叠体单元包括堆叠的多个电池单元(220)；隔板部件(250)，设置在相邻的所述电池单元堆叠体单元(210)之间；以及电池组壳体(110)，容纳多个所述电池单元堆叠体单元(210)和多个隔板部件(250)，以所述电池单元堆叠体单元(210)的侧面和所述隔板部件(250)的侧面接触的状态容纳在所述电池组壳体(110)中，所述隔板部件(250)固定在所述电池组壳体(110)的底面(112)。

Description

电池组
技术领域
本发明涉及一种安装有多个电池单元的电池组，更具体地，涉及一种能够通过增加容纳在预定空间内的电池单元的数量来提高能量密度的电池组。
背景技术
与一次电池不同，二次电池具有能够充电和放电的便利性，因此作为各种移动设备的电源和电动汽车等的动力源受到广泛关注。例如，使用高能量密度的非水电解液的二次电池具有良好的输出，因此通过串联连接多个二次电池而用于电动汽车的马达驱动。
应用于电动汽车等的电池模块由于需要大功率和大容量而电连接多个电池单元以进行模块化，并且电动汽车具有布置多个这样的电池模块的电池组，以获得大功率。
图1和图2示出根据现有技术的电池组的一个示例。图1是示出根据现有技术的电池组的内部的立体图，图2是沿图1的线I-I’截取的截面图。
参照图1和图2，在根据现有技术的电池组10中，在形成在电池组壳体11内部的容纳空间14中安装有多个电池模块20和诸如电池管理系统(BMS)的电气设备18。
电池模块20具有在模块壳体21的内部设有多个电池单元22的结构，并且多个电池单元22通过汇流条组件(未示出)等电连接以形成模块结构。另外，为了容易地排出在电池单元22中产生的热，由导热油脂(thermal grease)、导热粘合剂(thermal adhesive)、导热环氧树脂、散热垫等构成的热传递部件23可以位于电池单元22的下表面和模块壳体21的底面之间。
另外，电池组壳体11的下部可以安装有冷却部件30，所述冷却部件30形成冷却流体流过的冷却流路31，以将在电池模块20的内部即电池单元22中产生的热排出到外部。此时，在模块壳体21的下表面与电池组壳体11的底部12之间在将模块壳体21固定在底部12的同时可以进一步设有由导热粘合剂等制成的热传递部件18，以促进模块壳体21和电池组壳体11之间的热传递。
这样的常规电池组10具有隔板结构，以确保电池组壳体11的结构刚性。例如，如图1所示，电池组壳体11可以包括：横梁17，整体地横穿底部12并从电池组壳体11的底部12突出形成，以连接电池组壳体11的相对的侧壁部13；以及隔板16，以连接横梁17和侧壁部13的形态从电池组壳体11的底部12突出形成。如上所述，在常规电池组10中，横梁17和隔板16形成网格状以确保电池组壳体11的结构刚性。
此时，在用于容纳电池模块20的容纳空间14中，考虑到电池模块20的组装公差和确保可以吸收在电池模块20内部的电池单元22中发生的溶胀(swelling)的空间等，必须确保大于实际电池模块20的尺寸5mm的隔开空间。即，如图2所示，在隔板16与模块壳体21的外表面之间形成有间隙G。
如上所述，根据现有技术的电池组10，由于隔板16和模块壳体21的外表面之间的间隙G，产生未用于安装电池单元22的空的空间，即无效空间(dead space)，并且这样的无效空间随着电池模块20的数量的增加而大幅增加。
因此，根据现有技术的电池组10存在无效空间增加而不能充分地提高电池组10的能量密度的问题。
另外，如上所述，根据现有技术的电池组10在电池单元20和冷却部件30之间安装有具有足够的厚度和刚性的模块壳体21以支撑电池单元20，因此电池单元20的下表面与冷却部件30之间的热传递路径复杂，因此存在散热和冷却性能变差的问题。
并且，如图1所示，根据现有技术的电池组10具有使电池模块20的四个角与从底部12突出的紧固突起15相对应并且通过螺栓等紧固部件固定的结构。在这种情况下，由于仅通过四个角部的紧固结构及电池模块20的下表面与电池组壳体11的底部12之间的粘合来进行电池模块20与电池组壳体11之间的结合，所以存在难以充分支撑具有大重量的电池模块20的问题。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明是为了解决上述现有技术中的至少一部分问题而提出的，其目的在于提供一种电池组，其可以通过在相同的容纳空间中安装更多的电池单元来提高能量密度。
另外，一方面，本发明的目的在于提供一种电池组，其可以提高电池单元的散热性能并改善电池组的冷却性能。
另外，一方面，本发明的目的在于提供一种电池组，其可以充分吸收电池单元的溶胀。
另外，一方面，本发明的目的在于提供一种电池组，其可以充分确保多个电池单元的支撑力。
另外，一方面，本发明的目的在于提供一种电池组，其可以充分确保电池组的结构刚性。
另外，一方面，本发明的目的在于提供一种电池组，其具有提高的组装性能。
(二)技术方案
作为用于实现上述目的的一个方面，本发明提供一种电池组，该电池组包括：多个电池单元堆叠体单元，每个电池单元堆叠体单元包括堆叠的多个电池单元；隔板部件，设置在相邻的所述电池单元堆叠体单元之间；以及电池组壳体，容纳多个所述电池单元堆叠体单元和多个隔板部件，以所述电池单元堆叠体单元的侧面和所述隔板部件的侧面接触的状态容纳在所述电池组壳体中，所述隔板部件固定在所述电池组壳体的底面。
另外，所述电池组壳体包括具有向所述底面的上侧突出的结构的突起部，所述隔板部件在其下部包括与所述突起部结合的结合部，以将所述隔板部件可以固定在所述电池组壳体的所述底面上。
另外，所述突起部可以具有沿着所述隔板部件的长度方向在直线上突出的形状，或者可以具有沿着所述隔板部件的长度方向部分地突出的形状。
另外，所述突起部的高度可以为所述隔板部件高度的1/2以下。
另外，所述隔板部件可以直接固定并设置在所述电池组壳体的底面上。
另外，所述隔板部件的至少一部分可以具有中空结构的中空部，以吸收多个所述电池单元中的任一个的溶胀。此时，所述中空部可以具有在上下方向上延伸的形状。另外，所述隔板部件具有限定所述中空部的外壁和横穿所述中空部的分离壁，所述分离壁的厚度可以比所述隔板部件的所述外壁的厚度薄。
另外，所述电池单元堆叠体单元可以具有设置在所述电池单元之间的至少一个缓冲垫。
另外，多个所述电池单元堆叠体单元和多个隔板部件形成单元组件，所述单元组件可以一体地组装在所述电池组壳体中。
另外，所述电池组壳体可以包括：底部，具有所述底面；外侧壁，从所述底部的周围向上侧延伸；以及冷却部件，设置在所述底部的下部。
此时，根据本发明的一个方面，所述电池组进一步包括：热传递部件，位于所述电池单元的下表面与所述电池组壳体的所述底部的所述底面之间，在所述电池单元中产生的热可以通过所述热传递部件和所述底部传递到所述冷却部件。
另外，所述电池单元堆叠体单元可以包括在堆叠多个所述电池单元的状态下围绕多个所述电池单元的至少一部分的壳体。此时，所述壳体具有0.5mm以下的厚度，所述壳体可以由导热塑料材料形成。所述壳体可以具有覆盖形成堆叠的状态的多个所述电池单元的下表面的至少一部分的形状。
另外，所述电池单元堆叠体单元可以包括汇流条组件，所述电池单元的电极接头连接到所述汇流条组件。
另外，所述电池单元可以由袋型二次电池构成，所述袋型二次电池具有内部容纳电极组件的容纳部和密封所述容纳部的密封部，所述电池单元也可以由罐型二次电池构成。
另外，所述电池组壳体可以包括横梁，所述横梁将所述电池组壳体的彼此相对的外侧壁彼此连接，所述隔板部件可以被设置成其两端与所述外侧壁和所述横梁中的至少一个接触。
(三)有益效果
根据具有这种构造的本发明的一个实施例，由于以电池单元堆叠体单元的侧面和隔板部件的侧面接触的状态容纳在电池组壳体中，所以可以在相同的容纳空间中安装更多的电池单元，从而可以提高电池组的能量密度。
另外，根据本发明的一个实施例，与根据现有技术的电池组相比，可以使电池单元与冷却部件之间的热传递路径最小化，因此可以提高电池单元的散热性能并改善电池组的冷却性能。
并且，根据本发明的一个实施例，可以通过将中空部设置在隔板部件中以充分吸收多个所述电池单元中的任一个的溶胀，并且可以通过将缓冲垫设置在电池单元之间以进一步改善电池单元的溶胀。
另外，根据本发明的一个实施例，由于在电池单元堆叠体单元的侧面和隔板部件的侧面接触的状态下，隔板部件固定在电池组壳体的底面，可以将具有大重量的电池单元堆叠体单元牢固地约束并支撑在电池组壳体内部，因此可以充分抵抗外部冲击或外力。
并且，根据本发明的一个实施例，将具有与电池单元堆叠体单元接触的状态的隔板部件固定设置在电池组壳体中并与电池组壳体形成一体，从而可以充分确保电池组的结构刚性。特别地，当隔板部件被设置成其两端与电池组壳体的外侧壁和横梁中的至少一个接触时，由于隔板部件用作电池组壳体中的结构，因此可以进一步提高结构刚性。
另外，根据本发明的一个实施例，通过将多个电池单元堆叠体单元和多个隔板部件形成为单元组件并且将单元组件一体地组装到电池组壳体中，因此可以提高用于形成电池组的整体组装性能。
附图说明
图1是示出根据现有技术的电池组的内部的立体图。
图2是沿着图1的线I-I’截取的截面图。
图3是示出根据本发明的一个实施例的电池组的内部的立体图。
图4是示出安装在图3所示的电池组中的电池单元的一个实施例的立体图。
图5是沿着图3的线II-II’截取的截面图。
图6是沿着图3的线III-III’截取的截面图。
图7是示出将图3所示的电池单元堆叠体单元和隔板部件安装在电池组壳体中的状态的示意性立体图。
图8是示出将电池单元堆叠体单元和隔板部件安装在具有在图7中变形的突起部的电池组壳体中的状态的示意性立体图。
图9是示出图5所示的电池组的变形例的截面图。
图10是示出图5所示的电池组的另一变形例的截面图。
图11是示出图5所示的电池组的又一变形例的截面图。
图12是示出图11所示的电池组所包括的壳体的各种变形例的立体图，(a)是示出壳体围绕电池单元堆叠体单元的所有即六个表面的形态的立体图，(b)是示出壳体围绕电池单元堆叠体单元的上下左右四个表面的形态的立体图，(c)是示出壳体围绕电池单元堆叠体单元的上下左右四个表面的一部分的形态的立体图，(d)是示出壳体围绕电池单元堆叠体单元的左、右、下三个表面的形态的立体图。
图13是示出图5所示的电池组的又一变形例的截面图。
图14是图1所示的根据现有技术的电池组的平面图。
图15是图3所示的根据本发明的一个实施例的电池组的平面图。
附图标记说明
100：电池组 110：电池组壳体
111：底部 112：底面
113：外侧壁 115：容纳空间
120：横梁 130：突起部
131：紧固孔 140：热传递部件
150：冷却部件 151：冷却流路
160：电气设备 200：单元组件
210：电池单元堆叠体单元 220：电池单元
221：袋 222：容纳部
223：密封部 223a：第一密封部
223b：第二密封部 224：接合部件
225：电极接头 226：下表面
227：侧面 230：汇流条组件
240：缓冲垫 250：隔板部件
251：外壁 251a：侧面
252：中空部 253：分离壁
254：紧固孔 255：结合部
260：壳体 B：紧固部件
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。然而，本发明的实施方式可以以各种不同方式变形，并且本发明的范围不限于以下说明的实施方式。另外，本发明的实施方式是为了向该技术领域的普通技术人员更完整地说明本发明而提供的。在附图中，可以放大表示组件的形状和尺寸等，以更清楚地进行说明。
另外，在本说明书中，除非在文中明确表示不同，否则单数包括复数，并且在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的组件或相应的组件。
以下，参照附图对本发明的实施例进行说明。
图3是示出根据本发明的一个实施例的电池组100的内部的立体图，图4是示出安装在图3所示的电池组100中的电池单元220的一个实施例的立体图，图5是沿着图3的线II-II’截取的截面图，图6是沿着图3的线III-III’截取的截面图。此外，图7是示出将图3所示的电池单元堆叠体单元210和隔板部件250安装在电池组壳体110中的状态的示意性立体图，图8是示出将电池单元堆叠体单元210和隔板部件250安装在具有在图7中变形的突起部130的电池组壳体110中的状态的示意性立体图。
参照图3、图5至图8，根据本发明的一个实施例的电池组100可以包括：电池单元堆叠体单元210、隔板部件250和电池组壳体110。
首先，如图3所示，电池单元堆叠体单元210通过分别堆叠多个电池单元220而形成，并且在电池组壳体110中设置有多个电池单元堆叠体单元210。
作为示例，电池单元堆叠体单元210可以通过堆叠多个图4所示的电池单元220而形成。此时，电池单元220被堆叠为侧面227彼此接触的状态，并且相邻的电池单元220的侧面227可以通过双面胶带固定。在本实施例中，如图3所示，电池单元堆叠体单元210可以通过在左右方向(或水平方向)X2上堆叠多个电池单元220而形成。然而，根据需要，也可以将电池单元220构造成在上下方向(垂直方向)X3上堆叠。
作为示例，如图4所示，设置在电池单元堆叠体单元210中的电池单元220可以是袋型(pouched type)二次电池。
由袋型二次电池构成的电池单元220可以以袋11内容纳有电极组件(未示出)的形态构造。电极组件(未示出)具有多个电极板和电极接头，并且收纳在袋221内。这里，电极板由阳极板和阴极板组成，并且电极组件可以以在阳极板和阴极板的宽面彼此面对的状态下在阴极板和阳极板之间夹有隔膜而堆叠的形式构造。阴极板和阳极板形成为将活性物质浆料涂覆在集电体上的结构，并且通常浆料可以通过在添加溶剂的状态下搅拌粒状的活性物质、辅助导体、粘合剂和增塑剂等而形成。另外，在电极组件中，多个阴极板和多个阳极板可以在左右方向(或水平方向)上堆叠。此时，多个阴极板和多个阳极板中的每个可以设置有电极接头225，并且相同的极性的电极接头225可以彼此接触并连接。
对于图4所示的电池单元220，示出了两个电极接头225被设置为彼此朝向相反方向，但是也可以朝向相同方向但彼此高度不同地设置。
此外，袋221形成为容器形状以提供用于容纳电极组件和电解液(未示出)的内部空间。此时，电极组件的电极接头225的一部分可以暴露于袋221的外部。
袋221可以分为容纳部222和密封部223。容纳部222形成为容器形状以提供矩形的内部空间。电极组件和电解液可以容纳在容纳部222的内部空间中。
密封部223是通过接合袋221的一部分而密封容纳部222的周围的部分。因此，密封部223形成为从形成为容器形状的容纳部222向外部扩展的凸缘形状，并且密封部223沿着容纳部222的外围设置。用于形成密封部223的袋221可以利用热熔接方式来接合，但是不限于此。
另外，在本实施例中，密封部223可以分为设置有电极接头225的第一密封部223a和未设置有电极接头225的第二密封部223b。
在本实施例中，袋221可以通过成型(forming)一张外装材料而形成。更具体地，可以在一个外装材料中成型一个或两个收纳部之后，可以通过折叠外装材料以使收纳部形成一个空间(即容纳部222)来完成袋221。
在本实施例中，容纳部222可以形成为矩形。另外，在容纳部222的外围设置有通过接合外装材料而形成的密封部223。然而，如上所述，无需在外装材料折叠的表面形成密封部223。因此，在本实施例中，密封部223形成在容纳部222的外围，其中仅设置在容纳部222的三个表面上，并且密封部223可以不设置在容纳部222的外围中的任何一个表面上(图4的下表面226)。
在本实施例中，由于电极接头225被设置为彼此朝向相反方向，因此两个电极接头225可以设置在形成在不同边上的密封部223。因此，本实施例的密封部223由设置有电极接头225的两个第一密封部223a和未设置有电极接头225的一个第二密封部223b组成。在图4中，示出了第二密封部223b形成在袋221的上表面上，但是第二密封部223b也可以形成在袋221的下表面上。
另一方面，如图4所示，在本发明的实施例中使用的袋221不限于通过折叠一张外装材料而在三个表面形成密封部223的结构。例如，也可以通过使两张外装材料重合而形成容纳部222，并且密封部223形成在容纳部222边缘的所有即四个表面上。在这种情况下，密封部223可以由设置有电极接头225的两个第一密封部223a和未设置有电极接头225的两个第二密封部223b组成。此时，第二密封部223b可以形成在电池单元220的上表面和下表面上。
此外，在本实施例的电池单元220中，为了增加密封部223的接合可靠性并使密封部223的面积最小化，密封部223可以形成为至少折叠一次的形状。
更具体地，在根据本实施例的密封部223中，未设置有电极接头225的第二密封部223b可以在折叠两次之后通过接合部件224固定。例如，第二密封部223b可以在沿着图4所示的第一折叠线C1折叠180°之后再次沿着图4所示的第二折叠线C2折叠。此时，第二密封部223b的内部可以填充有接合部件224，并且第二密封部分223b可以保持通过接合部件224折叠两次的形状。接合部件224可以由导热率高的粘合剂形成。例如，接合部件224可以由环氧树脂或硅形成，但是不限于此。
如上所述构造的电池单元220可以是能够充电和放电的镍金属氢化物(Ni-MH)电池或锂离子(Li-ion)电池。
电池单元220垂直地竖立并在左右方向上堆叠设置以形成电池单元堆叠体单元210。
另外，设置在多个电池单元220中的每一个中的电极接头225可以以相同的极性彼此电连接。为此，电池单元堆叠体单元210可以包括汇流条组件(图3的230)，汇流条组件使设置在多个电池单元220中的每一个中的电极接头225以相同的极性彼此电连接。设置在每个电池单元堆叠体单元210中的汇流条组件230可以电连接到诸如电池管理系统(BMS)的电气设备(图3的160)。
在上文中，例示说明了使用袋型二次电池作为电池单元220的情况，但是在根据本发明的一个实施例的电池组100中，设置在电池单元堆叠体单元210中的电池单元220不限于上述袋型二次电池，并且可以由罐型二次电池构成。此时，罐型二次电池可以具有矩形截面，以堆叠以形成电池单元堆叠体单元210。另外，由罐型二次电池构成时，电极接头可以位于电池单元220的上表面，并且每个电极接头可以连接到汇流条组件。
接下来，隔板部件250设置在相邻的电池单元堆叠体单元210之间，以支撑电池单元堆叠体单元210的侧面(即，暴露于外部的电池单元的侧面)。另外，隔板部件250可以设置在电池单元堆叠体单元210的两侧面。例如，如图3所示，当六个电池单元堆叠体单元210形成一排时，隔板部件250设置在最外侧的电池单元堆叠体单元210的侧面和相邻的电池单元堆叠体单元210之间，由此，总共由7个隔板部件250组成。
另外，电池组壳体110被构造成容纳多个电池单元堆叠体单元210和多个隔板部件250。
如图3所示，电池组壳体110可以包括具有底面112的底部111和从底部111的边缘向上侧延伸的外侧壁113。因此，在电池组壳体110中可以形成有由底部111和外侧壁113围绕的容纳空间115，并且在该容纳空间115中可以容纳电池单元堆叠体单元210和隔板部件250。同时，尽管在图3中未示出，但是电池组壳体110可以具有结合到外侧壁113的上部以封闭容纳空间115的盖部件。
另外，如图3、图5至图8所示，以电池单元堆叠体单元210的侧面与隔板部件250的外壁251侧面251a彼此接触的状态容纳在电池组壳体110中，并且隔板部件250可以固定到电池组壳体110的底面112。此时，电池单元堆叠体单元210的侧面和隔板部件250的侧面251a可以通过双面胶带固定。
参照图3、图5至图8，电池组壳体110可以包括具有向底面112的上侧突出的结构的突起部130。突起部130可以与电池组壳体110的底面112形成一体的结构，并且也可以在制造成单独部件之后附接到电池组壳体110的底面112。
另外，如图5所示，隔板部件250可以在其下部包括与突起部130结合的结合部255。即，隔板部件250可以通过突起部130固定设置在电池组壳体110的底面112上。此时，如图5所示，结合部255具有凹槽结构以容纳突起部130，突起部130可以具有凸起的突出结构以被容纳在结合部255中，但是结合部255和突起部130的结合方式不限于此。例如，还可以是在突起部130中形成凹槽，并且在结合部255中形成突出结构，从而具有结合部255的突出结构装配到突起部130的槽形状中的结构。
此外，参照图6，可以使用由螺栓等构成的紧固部件B紧固隔板部件250和突起部130。紧固部件B可以具有贯通隔板部件250并且螺纹结合到形成在突起部130中的螺纹的结构。然而，可以使用各种已知的方法来紧固隔板部件250和突起部130。如图7和图8所示，在隔板部件250中可以形成多个紧固孔254以紧固紧固部件B，并且与此对应，在突起部130中也可以形成有多个紧固孔131。
另一方面，如图7所示，突起部130可以具有沿着隔板部件250的长度方向X1在直线上突出的形状，但是如图8所示，也可以具有沿着隔板部件250的长度方向X1部分地突出的形状。
另外，隔板部件250可以全部具有相同的宽度(图5的横向方向X2)，但是如图3所示，位于所述电池组壳体110的中央的隔板部件250可以具有比位于所述电池组壳体110的外侧的隔板部件250更宽的宽度，从而在执行结构性作用的同时充分吸收溶胀。在这种情况下，突起部130可以具有与隔板部件250的宽度相对应的宽度，以结合到隔板部件250的结合部255。
参照图5和图6，可以以电池单元堆叠体单元210的侧面和隔板部件250的侧面接触的状态容纳在电池组壳体110中。因此，与图2所示的现有技术不同，在根据本发明的一个实施例的电池组100中，在电池单元堆叠体单元210的侧面与隔板部件250的侧面251a之间未形成间隙。因此，与现有技术相比，根据本发明的一个实施例的电池组100可以在相同的容纳空间115中安装更多的电池单元220，因此可以提高电池组100的能量密度。
另外，在根据本发明的一个实施例的电池组100中，由于在电池单元堆叠体单元210的侧面与隔板部件250的侧面251a接触的状态下隔板部件250固定在电池组壳体110的底面112上，因此可以将具有大重量的电池单元堆叠体单元210牢固地约束并支撑在电池组壳体110内部，因此可以充分抵抗外部冲击或外力。
同时，参照图3，多个电池单元堆叠体单元210和多个隔板部件250可以形成单元组件200，并且单元组件200可以一体地组装在电池组壳体110上。例如，图3示出在电池组100中安装有共计12个电池单元堆叠体单元210的结构，并且可以将形成一排的六个电池单元堆叠体单元210和与其结合的七个隔板部件250形成为一个单元组件200。在这种情况下，可以通过将包括六个电池单元堆叠体单元210的单元组件200组装在电池组壳体110上，一次一排组装两次，从而完成电池单元堆叠体单元210的组装。但是，构成单元组件200的电池单元堆叠体单元210的数量不限于此。例如，在图3中，也可以将作为形成一排的六个电池单元堆叠体单元210中的一部分的三个电池单元堆叠体单元210构成为一个单元组件200。
如上所述，在根据本发明的一个实施例的电池组100中，由于可以将多个电池单元堆叠体单元210构成为单元组件200并且可以一次安装在电池组100的容纳空间115中，因此与将多个电池模块20分别安装在电池组10的容纳空间14中的图1的现有技术相比，具有改善整体组装性能的优点。
另外，从电池组壳体110的底面112突出形成的突起部130的高度可以为隔板部件250高度的1/2以下。即，当形成单元组件200的多个电池单元堆叠体单元210和多个隔板部件250结合到电池组壳体110中时，为了使单元组件200与突起部130之间的干扰最小化，突起部130的高度可以形成为比隔板部件250相对低的高度。另外，隔板部件250的高度可以具有与电池单元220的高度相对应的高度，以充分地支撑电池单元220的侧面。
隔板部件250可以包括：中空部252，在外壁251的内部形成为空的空间；以及分离壁253，划分中空部252。电池单元220可能会因溶胀现象而膨胀，并且隔板部件250的中空部252可以允许隔板部件250根据由溶胀现象引起的电池单元220的膨胀而压缩变形。因此，隔板部件250可以压缩变形以充分吸收电池单元220的溶胀。为了中空部252容易地压缩变形，横穿中空部252的分离壁253的厚度可以具有比隔板部件250的外壁251薄的厚度。
如图5和图6所示，分离壁253可以具有在横向方向X2上横穿隔板部件250的中空部252的形状，但是不限于此，如图10所示，可以具有在纵向方向X3上横穿隔板部件250的中空部252的形状。
另外，因溶胀现象引起的电池单元220的膨胀在电池单元220的中央区域(与图5的电池单元220的上下方向X3上的中间高度相对应的部分)最大，因此中空部252可以形成在与电池单元220的中央区域相对应的位置。另外，突起部130可以位于比电池单元220的中央区域低的高度，以免妨碍电池单元220的膨胀引起的隔板部件250的压缩变形。
另外，隔板部件250可以由铝等金属材料制成，以充分地支撑电池单元220的侧面，即电池单元堆叠体单元210的侧面。然而，隔板部件250的材料不限于此，并且如果可以确保刚性，则可以由合成树脂材料形成。另外，隔板部件250可以通过挤压加工而形成，以便于制造，为此，隔板部件250可以具有预定的截面结构。
另一方面，在根据本发明的一个实施例的电池组100中，可以设置有诸如电池管理系统(BMS)的各种电气设备(图3的160)，并且可以安装有作为横穿电池壳体110的结构的横梁(图3的120)。
另外，在电池组壳体110中可以设置有冷却部件150，以排出在电池单元220中产生的热。
冷却部件150可以设置在电池组壳体110的底部111的下部，并且在冷却部件150中可以形成有水或空气等冷却流体流过的冷却流路151。为了形成冷却流路151，如图5和图6所示，冷却部件150可以由与电池组壳体110的底部111之间形成冷却流路151的板状部件构成，但是只要可以形成冷却流路151，则冷却部件150的设置位置和形状不限于此。例如，冷却部件150可以形成为内部形成有冷却流路151的单独的结构，并且可以组装在安装有电池单元堆叠体单元210的电池组壳体110的底面112的下部。
另一方面，为了有效地将在电池单元220中产生的热传递到冷却部件150，热传递部件140可以设置在电池单元堆叠体单元210的下表面与电池组壳体110的底面112之间。即，热传递部件140的上侧可以接触电池单元220，并且热传递部件140的下侧可以接触电池组壳体110的底面112。
因此，在电池单元220中产生的热通过电池单元220的下表面226经过热传递部件140和电池组壳体110的底面112传递到冷却部件150，因此，可以有效地实现电池单元220的散热。
为了更好地执行热传递，热传递部件140可以包括导热油脂(thermal grease)、导热粘合剂(thermal adhesive)、导热环氧树脂和散热垫中的至少一些，但是不限于此。
另外，由于热传递部件140起到将电池单元堆叠体单元210的下表面固定在电池组壳体110的底面112上的作用，所以热传递部件140可以被构造成具有预定水平以上的粘合力。
如图2所示，当与根据具有通过模块壳体21的下表面的热传递路径的现有技术的电池组10相比时，根据本发明的一个实施例的电池组100被构造成，电池单元220的下表面和电池组壳体110的底面112通过热传递部件140直接接触，从而可以使电池单元220和冷却部件150之间的热传递路径最小化。因此，根据本发明的一个实施例的电池组100可以提高电池单元220的散热性能，并且可以大幅改善整个电池组100的冷却性能。
接下来，参照图9对根据本发明的另一实施例的电池组100进行说明。图9是示出图5所示的电池组100的变形例的截面图。
与图5所示的电池组100相比，图9所示的电池组100的实施例的不同之处仅在于电池单元堆叠体单元210进一步包括缓冲垫240。因此，与通过上述的图3至图7描述的电池组100的实施例相同或相应的构造的详细描述以上述内容代替，并且仅对具有差异的缓冲垫240进行说明。
在图9的实施例中，可以在构成电池单元堆叠体单元210的电池单元220之间设置至少一个缓冲垫240。缓冲垫240可以被构造成与相邻的电池单元220的侧面(图4的227)接触。当特定的电池单元220由于溶胀现象而膨胀时，缓冲垫240可以弹性变形而压缩，从而可以抑制由多个电池单元220构成的电池单元堆叠体单元210的整个体积膨胀。为此，缓冲垫240可以由聚氨酯材料的泡沫(foam)构成，但是不限于此。
图9示出在一个电池单元堆叠体单元210的两侧面和中央总共设置三个缓冲垫240的结构，但是设置在电池单元堆叠体单元210中的缓冲垫240的数量或设置位置不限于图9所示的数量或设置位置。
同时，如上所述，在根据本发明的一个实施例的电池组100中，在隔板部件250的内部可以形成中空部252。当发生溶胀现象时，隔板部件250的外壁251可以通过中空部252压缩变形以吸收电池单元220的溶胀。因此，当在隔板部件250中形成中空部252并且进一步安装缓冲垫240时，可以更有效地应对电池单元220的溶胀。
接下来，参照图10描述对根据本发明的又一实施例的电池组100进行说明。图10是示出图5所示的电池组100的另一变形例的截面图。
与图5所示的电池组100相比，图10所示的电池组100的实施例的不同之处仅在于隔板部件250的结构、形状以及突起部130的尺寸。因此，与通过上述的图3至图7描述的电池组100的实施例相同或相应的构造的详细描述以上述内容代替，并且仅对具有差异的隔板部件250和突起部130进行说明。
在图10所示的隔板部件250的外壁251的内部具有中空结构的中空部252，在中空部252中可以在纵向方向X3上形成分离壁253。因此，图10的隔板部件250可以具有中空部252在上下方向X3上延伸的形状。
当在电池单元220中发生溶胀现象时，电池单元220的侧面(图4的227)在图10的左右方向X2上膨胀。因此，如图10所示，当在上下方向X3上形成隔板部件250的中空部252时，在左右方向X2上隔板部件250的外壁251可以容易地变形，从而可以有效地应对溶胀现象引起的电池单元220的膨胀。
另外，当在电池单元220中发生溶胀现象时，电池单元220的膨胀程度通常在电池单元220的高度方向的中央部分处最大。因此，如图10所示，电池单元220的中空部252可以被构造成具有在与电池单元220的高度方向X3的中央部分对应的位置处在上下方向上延伸的形状。
为此，电池组壳体110的突起部130和与其结合的隔板部件250的结合部255可以被构造成具有比电池单元220的高度方向的中央部分低的高度。另外，突起部130的高度可以为隔板部件250高度的1/2以下。
接下来，参照图11和图12对根据本发明的又一实施例的电池组100进行说明。
图11是示出图5所示的电池组100的又一变形例的截面图，图12是示出图11所示的电池组100所包括的壳体260的各种变形例的立体图。
与图5所示的电池组100相比，图11所示的电池组100的实施例的不同之处仅在于电池单元堆叠体单元210进一步包括围绕电池单元220的至少一部分的壳体260。因此，与通过上述的图3至图7描述的电池组100的实施例相同或相应的构造的详细描述以上述内容代替，并且仅对具有差异的壳体260的构造进行说明。
参照图11和图12，电池单元堆叠体单元210进一步包括壳体260，并且壳体260被构造成在堆叠多个电池单元220的状态下围绕多个电池单元220的至少一部分。
特别地，当电池单元220由袋型二次电池构成时，电池单元220的下表面226通过热传递部件140与冷却表面相邻并接触，因此有可能损伤电池单元220的下表面。鉴于此，根据本发明的一个实施例的电池组100可以包括围绕(wrapping)形成堆叠的状态的电池单元220的外表面的至少一部分的形式的壳体260，以保护电池单元220。
该壳体260可以具有薄的厚度，以在起到保护电池单元220的表面(下表面226)的作用的同时使对用于电池单元220的热传递的冷却路径的影响最小化。
为此，壳体260可以具有0.5mm以下的厚度，并且优选地，可以由0.1mm以下的薄膜制成，也可以具有0.03mm的厚度。另外，壳体260可以由导热塑料材料制成，以顺利地进行热传递，但是壳体260的材料不限于此，只要可以热传递并保护电池单元220的表面即可。
壳体260具有保护电池单元220的表面，特别是与冷却部件150相邻的下表面226的形状，并且其形状可以进行各种改变，只要可以覆盖电池单元220的下表面的至少一部分即可。
例如，如图12的(a)所示，壳体260可以具有围绕电池单元堆叠体单元210的所有即六个表面的形态，并且如图12的(b)所示，壳体260可以具有围绕电池单元堆叠体单元210的上下左右四个表面的形态，如图12的(c)所示，壳体260可以具有以带状围绕电池单元堆叠体单元210的上下左右四个表面的一部分的形态。
另外，如图12的(d)所示，壳体260也可以具有围绕电池单元堆叠体单元210的左、右、下三个表面的形态。
如上所述，当电池单元堆叠体单元210包括壳体260时，热传递部件140可以位于壳体260的下表面与电池组壳体110的底面112之间。因此，在电池单元220中产生的热通过具有导热性的厚度薄的壳体260、热传递部件140和电池组壳体110的底面112传递到冷却部件150，从而可以实现电池单元220的散热。
如上所述，与具有厚度厚的现有技术的模块壳体相比，设置在根据本发明的一个实施例的电池组100中的壳体260具有非常薄的厚度和足够的导热性能，因此根据本发明的一个实施例的电池组100可以简化热传递路径，从而可以大幅提高散热和冷却性能。
接下来，参照图13对根据本发明的又一实施例的电池组100进行说明。
图13是示出图5所示的电池组100的又一变形例的截面图。
与图5所示的电池组100相比，图13所示的电池组100的实施例的不同之处在于隔板部件250具有直接固定并设置在电池组壳体110的底面112上的结构。因此，与通过上述的图3至图7描述的电池组100的实施例相同或相应的构造的详细描述以上述内容代替，并且仅对具有差异的隔板部件250和底面112的结合结构进行说明。
对于图13所示的实施例，隔板部件250可以直接固定并设置在电池组壳体110的底面112上。此时，隔板部件250和电池组壳体110的底面112可以通过螺栓等紧固部件B来紧固。然而，当在电池组壳体110的底面112未形成足够的厚度来实现紧固部件B的紧固时，紧固用肋116可以在电池组壳体110的底面112上部分地突出形成为低的高度。在这种情况下，隔板部件250可以通过紧固部件B紧固到紧固用肋116。
此时，由于紧固用肋116仅用于紧固紧固部件B，所以可以具有比隔板部件250的结合部(图5的255)的高度低的高度，并且可以具有比结合部255的宽度窄的宽度。然而，紧固用肋116的形状或结构不限于此。
图13示出在隔板部件250与底面112的结合结构中使用诸如螺栓的紧固部件B的情况，但是隔板部件250和底面112的结合可以进行各种变形，例如，也可以利用诸如粘合等接合。
接下来，参照图14和图15对根据本发明的一个实施例的电池组100的应用和效果进行说明。
图14是图1所示的根据现有技术的电池组10的平面图，图15是图3所示的根据本发明的一个实施例的电池组100的平面图。其中，图15的上端所示的虚线部分表示根据图14所示的现有技术的电池组10的尺寸。
如图14所示，在根据现有技术的电池组10中，在隔板16与电池模块20之间以及在侧壁部13与电池模块20之间形成有间隙G。因此，根据现有技术的电池组10具有以下问题：由于间隙G而产生许多未用于安装电池单元22的空的空间，因此不能充分地提高电池组10的能量密度。
然而，如图15所示，在根据本发明的一个实施例的电池组100中，在电池单元堆叠体单元210和隔板部件250之间未形成间隙，因此与根据现有技术的电池组10相比，可以在具有相同体积的空间中安装更多的电池单元220。因此，根据本发明的一个实施例的电池组100可以充分地提高电池组100的能量密度。特别地，根据本发明的一个实施例的电池组100不具有与设置在根据现有技术的电池组10中的模块壳体(图1的21)相对应的构造，并且与模块壳体的厚度相对应的空间也可以用于安装电池单元220，因此可以充分确保电池组100的能量密度。
对比图14和图15，在图15所示的根据本发明的一个实施例的电池组100中，与图14所示的根据现有技术的电池组10相比，电池组100可以将电池组壳体110的长度缩小距离“D”，因此可以大幅提高相同体积的能量密度。
另外，对于根据现有技术的电池组10，在电池模块20中，电池模块20的四个角部分通过紧固部件B固定并设置到底部12上。因此，根据现有技术的电池组10具有难以充分支撑具有大重量的电池模块20的问题。
然而，在根据本发明的一个实施例的电池组100中，在电池单元堆叠体单元210的侧面和隔板部件250的侧面接触的状态下，可以将隔板部件250通过多个紧固部件B牢固地固定到电池组壳体110的底面112上。另外，电池单元堆叠体单元210的下表面可以通过热传递部件140固定到底面112。因此，在根据本发明的一个实施例的电池组100中，可以将具有大重量的电池单元堆叠体单元210牢固地约束并支撑在电池组壳体110内部，因此可以防止由于外部冲击或外力导致电池单元堆叠体单元210从紧固位置脱离或移动的现象。
同时，如图15所示，电池组壳体110可以包括将电池组壳体110的彼此相对的外侧壁113彼此连接的横梁120，并且隔板部件250可以被设置成其两端与外侧壁113和横梁120中的至少一个接触。
在这种情况下，隔板部件250与横梁120和外侧壁113一起在电池组壳体110的内部形成网格状的骨架。因此，与图1所示的现有技术的隔板16和横梁17类似，根据本发明的一个实施例的电池组100可以充分确保电池组壳体110的结构刚性。特别地，在保持隔板部件250的侧面(图7的251a)和电池单元堆叠体单元210的侧面接触的状态的同时，隔板部件250的两端与横梁120和外侧壁113接触，因此具有可以充分支撑作为重物的电池单元堆叠体单元210的效果。
尽管上文详细描述了本发明的实施例，但是本发明的权利范围不限于此，并且对本发明所属领域的普通技术人员来说，在不脱离权利要求书中记载的本发明的技术思想的范围内可以对本发明进行各种修改和变形是显而易见的。

Claims (25)

1.一种电池组，包括：
多个电池单元堆叠体单元，每个电池单元堆叠体单元包括堆叠的多个电池单元；
隔板部件，设置在相邻的所述电池单元堆叠体单元之间；以及
电池组壳体，容纳多个所述电池单元堆叠体单元和多个隔板部件，
以所述电池单元堆叠体单元的侧面和所述隔板部件的侧面接触的状态容纳在所述电池组壳体中，
所述隔板部件固定在所述电池组壳体的底面。
2.根据权利要求1所述的电池组，其中，
所述电池组壳体包括具有向所述底面的上侧突出的结构的突起部，
所述隔板部件在其下部包括与所述突起部结合的结合部，以将所述隔板部件固定在所述电池组壳体的所述底面上。
3.根据权利要求2所述的电池组，其中，
所述突起部具有沿着所述隔板部件的长度方向在直线上突出的形状，或者具有沿着所述隔板部件的长度方向部分地突出的形状。
4.根据权利要求2所述的电池组，其中，
所述突起部的高度为所述隔板部件高度的1/2以下。
5.根据权利要求1所述的电池组，其中，
所述隔板部件直接固定并设置在所述电池组壳体的底面上。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的电池组，其中，
所述隔板部件的至少一部分具有中空结构的中空部，以吸收多个所述电池单元中的任一个的溶胀。
7.根据权利要求6所述的电池组，其中，
所述中空部具有在上下方向上延伸的形状。
8.根据权利要求6所述的电池组，其中，
所述隔板部件具有限定所述中空部的外壁和横穿所述中空部的分离壁，
所述分离壁的厚度比所述隔板部件的所述外壁的厚度薄。
9.根据权利要求1至5中任意一项所述的电池组，其中，
所述电池单元堆叠体单元包括设置在所述电池单元之间的至少一个缓冲垫。
10.根据权利要求1至5中任意一项所述的电池组，其中，
多个所述电池单元堆叠体单元和多个隔板部件形成单元组件，
所述单元组件一体地组装在所述电池组壳体中。
11.根据权利要求1至5中任意一项所述的电池组，其中，
所述电池组壳体包括：底部，具有所述底面；外侧壁，从所述底部的周围向上侧延伸；以及冷却部件，设置在所述底部的下部。
12.根据权利要求11所述的电池组，进一步包括：
热传递部件，位于所述电池单元的下表面与所述电池组壳体的底部的底面之间，
在所述电池单元中产生的热通过所述热传递部件和所述底部传递到所述冷却部件。
13.根据权利要求11所述的电池组，其中，
所述电池单元堆叠体单元包括在堆叠多个所述电池单元的状态下围绕多个所述电池单元的至少一部分的壳体。
14.根据权利要求13所述的电池组，其中，
所述壳体具有0.5mm以下的厚度。
15.根据权利要求13所述的电池组，其中，
所述壳体由导热塑料材料形成。
16.根据权利要求13所述的电池组，其中，
所述壳体具有覆盖形成堆叠的状态的多个所述电池单元的下表面的至少一部分的形状。
17.根据权利要求1至5中任意一项所述的电池组，其中，
所述电池单元堆叠体单元包括汇流条组件，所述电池单元的电极接头连接到所述汇流条组件。
18.根据权利要求1至5中任意一项所述的电池组，其中，
所述电池单元由袋型二次电池构成，所述袋型二次电池具有内部容纳电极组件的容纳部和密封所述容纳部的密封部。
19.根据权利要求1至5中任意一项所述的电池组，其中，
所述电池单元由罐型二次电池构成。
20.根据权利要求1至5中任意一项所述的电池组，其中，
所述电池组壳体包括横梁，所述横梁将所述电池组壳体的彼此相对的外侧壁彼此连接，
所述隔板部件被设置成其两端与所述外侧壁和所述横梁中的至少一个接触。
21.一种电池组，包括：
电池组壳体；
多个隔板部件，固定到所述电池组壳体并且彼此以规定的间隔隔开；以及
多个电池单元堆叠体单元，多个所述电池单元堆叠体单元的每一个位于连续的隔板部件之间，
每个电池单元堆叠体单元包括彼此相邻堆叠的多个电池单元，
每个所述电池单元堆叠体单元的两侧面与两个连续的所述隔板部件的对应侧接触，所述电池单元堆叠体单元位于两个连续的所述隔板部件之间。
22.根据权利要求21所述的电池组，其中，
所述电池组壳体包括对应于多个所述隔板部件的多个突起部，以将多个所述隔板部件附接到所述电池组壳体。
23.根据权利要求22所述的电池组，其中，
所述突起部的形状与对应的隔板部件的连接形状互补，以将所述突起部连接到对应的隔板部件。
24.根据权利要求21所述的电池组，其中，
每个隔板部件包括限定所述中空部的外壁和横穿所述中空部并且连接所述外壁的两侧面的分离壁，
所述分离壁的厚度比所述隔板部件的所述外壁的厚度薄。
25.根据权利要求21所述的电池组，进一步包括：
热传递部件，位于所述电池单元的下表面与所述电池组壳体的底部的底面之间，
在所述电池单元中产生的热通过所述热传递部件和所述底部传递到冷却部件。
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