CN114128012A - 包括散热构件的电池模块和制造该散热构件的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电池模块和一种制造散热构件的方法，该电池模块包括：电池单体堆，该电池单体堆中堆叠有多个袋形电池单体；电池模块外罩，该电池模块外罩被构造成接收所述电池单体堆；和散热构件，该散热构件被形成为联接到所述电池模块外罩的一部分，其中所述散热构件具有通孔，该通孔被形成在面向所述电池单体堆的散热板中，并且密封构件被设置在所述通孔中。能够使得所述电池模块的体积增加最小化，同时能够有效地防止已经着火的电池单体的热失控。

Description

包括散热构件的电池模块和制造该散热构件的方法
技术领域
本申请要求2020年6月29日提交的韩国专利申请2020-0079312号的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文中。
本发明涉及一种包括散热构件的电池模块和制造该散热构件的方法，并且更特别地，本发明涉及一种包括如下散热构件的电池模块和一种制造该散热构件的方法：该散热构件具有形成在其中的通孔，以通过将水直接注入到已经着火的电池单体中来防止发生热失控现象。
背景技术
能够被充电和放电的锂二次电池适合用作内置电池单体，因为不必更换电池单体。锂二次电池的稳定性已经快速地提高，并且锂二次电池的容量也已经快速地增加。因此，锂二次电池已经被应用于各种装置。
例如，锂二次电池已经不仅广泛地用作用于作为小型多功能产品的无线移动装置或被构造成穿在身上的可穿戴装置的能源，而且用作用于已经被提出作为引起空气污染的现有汽油和柴油车辆的替代的电动车辆和混合动力电动车辆的能源，或者用作能量存储系统(ESS)。
如上所述，由于锂二次电池被用作大容量、高输出的能源，因此保证锂二次电池的安全性变得非常重要。
在能量存储系统中所接收的电池单体中发生火灾的情况下，通常使用利用单独的注入装置将水注入到电池模块或电池组中的方法。
然而，在这种情况下，需要提供注水装置所必需的设施和空间，并且由于在感测到由于电池单体的排气而排出的气体的时间点与执行注水的时间点之间的时间差，火灾可能蔓延。
可替代地，可以使用一种使用如下结构来防止电池单体之间的热传递或冷却已经着火的电池单体的方法：在该结构中，热绝缘材料或灭火剂被设置在电池模块或电池组的内部或外部。
以上方法可以解决需要设置单独的注水装置所必需的设施和空间的问题，但是由于热绝缘材料或灭火剂的高昂的价格，所以电池模块或电池组的成本增加。另外，由于添加了单独的部件，所以电池模块或电池组的体积增加，从而能量密度降低。此外，在电池单体中所提供的灭火剂的量太少以至不能移除从电池单体排出的所有热能的情况下，难以防止电池单体着火。
与此相关，专利文献1公开了一种用于能量存储系统的自动灭火装置，该自动灭火装置包括二氧化碳供应单元，该二氧化碳供应单元包括二氧化碳供应构件，在该二氧化碳供应构件中以压缩状态存储了高压二氧化碳，使得在不施加单独动力的情况下，二氧化碳以无动力的方式被供应到灭火线路中。在专利文献1中，单独地需要诸如灭火线路和二氧化碳供应构件的构造，由此能量存储系统的尺寸增加的问题没有得到解决。
专利文献2公开了一种电池系统，该电池系统包括被构造成存储灭火剂的蓄存器以及被构造成引导灭火剂的导管装置，其中导管装置被定位成与通过形成在多个电池单体中的任一个电池单体中的排气孔排出的排气气体射流碰撞，并且其中导管装置被构造成被排气气体射流熔化。
由于专利文献2的电池系统包括被构造成存储灭火剂的蓄存器以及被构造成引导灭火剂的导管装置，因此电池系统的体积增加的问题仍然没有得到解决。
因此，非常需要能够在如上所述的大容量、高输出的电池模块或电池组着火的情况下在使火焰的蔓延最小化的同时防止能量密度降低的技术。
(现有技术文献)
(专利文献1)韩国注册专利公开1984817号(2019.05.27)
(专利文献2)韩国专利申请公开2019-0085005号(2019.07.17)
发明内容
技术问题
已经鉴于以上问题作出了本发明，本发明的目的是提供一种包括散热构件的电池模块和制造该散热构件的方法，该散热构件具有如下结构：在该结构中，用于散热构件的制冷剂被直接注入到已经着火的电池单体，使得当电池单体着火或爆炸时，防止热能传递到与其相邻的电池单体。
技术方案
为了实现以上目的，根据本发明的一种电池模块包括：电池单体堆，该电池单体堆由多个堆叠的袋形电池单体构成；电池模块外罩，该电池模块外罩被构造成接收电池单体堆；和散热构件，该散热构件被联接到电池模块外罩的一部分，其中散热构件具有通孔，该通孔被形成在被置放成面向电池单体堆的散热板中，并且密封构件被添加到该通孔，本发明还涉及一种制造该散热构件的方法。
在根据本发明的电池模块中，所述电池模块外罩可以包括上板和下板，所述散热构件可以包括散热板和制冷剂流动部，并且所述上板和散热板可以以制冷剂流动部被限定在上板和散热板之间的形状彼此联接。
在根据本发明的电池模块中，所述散热构件可以被构造成使得下板和散热板以制冷剂流动部被限定在下板和散热板之间的形状彼此联接。
在根据本发明的电池模块中，所述密封构件可以由被从袋形电池单体中的每一个袋形电池单体排出的高温气体或火花熔化的材料制成。
另外，所述通孔可以通过密封构件的熔化而打开，并且制冷剂可以通过所述通孔被注入到袋形电池单体中。
在根据本发明的电池模块中，所述制冷剂可以是冷却剂，并且所述冷却剂可以不包括可燃材料。
另外，所述上板和下板中的每一个板可以设置有流动通道，该流动通道被构造成引导冷却剂的流动。
在根据本发明的电池模块中，所述电池模块外罩可以包括上板和下板，水槽可以被联接到上板的内表面，该水槽被构造成用作散热构件，在与被联接到上板的内表面的水槽的第一表面相反的水槽的第二表面中水槽可以设置有通孔，并且密封构件可以被添加到该通孔。
在根据本发明的电池模块中，所述电池模块外罩可以包括上板和下板，水槽可以被联接到下板的内表面，该水槽被构造成用作散热构件，在与被联接到下板的内表面的水槽的第一表面相反的水槽的第二表面中水槽可以设置有通孔，并且密封构件可以被添加到该通孔。
在根据本发明的电池模块中，即使在袋形电池单体中的任一个袋形电池单体着火的情况下，通孔也可以被形成在冷却剂能够被供应到着火的袋形电池单体的位置处，并且通孔的数目可以根据袋形电池单体的数目和尺寸而设定。
在根据本发明的电池模块中，所述密封构件可以填充通孔，并且所述密封构件可以包括延伸部，该延伸部被形成在散热板的内表面和外表面处，从而从通孔的外周进一步向外延伸。
在根据本发明的电池模块中，凹部可以被形成在所述散热板的内表面和外表面中的每一个的形成有延伸部的部分中。
另外，其中形成有凹部的散热板可以具有选自多边形形状、半圆形形状和半椭圆形形状中的至少一种竖直截面。
另外，本发明提供一种制造在所述电池模块中所包括的散热构件的方法。具体地，制造散热构件的方法包括：(a)在冲模和保持器之间置放用于散热构件的散热板的平板；(b)冲孔该平板，以形成通孔，由此制造散热板；(c)将散热板安装在用于插入挤出成型的模具中；(d)将散热板固定到模具，并注入用于密封构件的树脂；并且(e)移除模具，并收集添加有密封构件的散热板，其中，突起被形成在所述冲模和保持器中的每一个中，该突起被构造成在散热板中形成凹部。
在根据本发明的制造散热构件的方法中，所述散热板可以被联接到电池模块外罩的上板和下板中的每一个，以与上板和下板中的每一个板间隔开，并且制冷剂流动部可以被限定在所述散热板与上板和下板中的每一个之间的空间中，该制冷剂流动部被构造成允许制冷剂被引入该制冷剂流动部和从该制冷剂流动部排出。
在根据本发明的制造散热构件的方法中，散热板可以构成水槽，该水槽被联接到电池模块外罩的上板和下板中的每一个，并且散热板可以被置放在与被联接到上板和下板中的每一个板的水槽的一个表面相反的水槽的另一个表面处。
附图说明
图1是根据本发明的电池模块的立体图。
图2是根据实施例的电池模块的竖直截面视图。
图3是在根据本发明的散热构件被分解的状态下该散热构件的立体图和平面视图。
图4是根据本发明的散热板的平面视图。
图5是图2的局部放大视图。
图6是电池模块的竖直截面放大视图，其中密封构件被添加到其中形成有凹部的散热板。
图7是示出密封构件被添加到其中形成有凹部的散热板的状态的竖直截面视图。
图8是根据另一实施例的电池组的竖直截面视图。
图9是示意性地示出散热板制造过程的前视图。
图10是示意性地示出将密封构件添加到散热板的过程的前视图。
具体实施方式
现在，将参考附图详细描述本发明的优选实施例，使得本发明的优选实施例能够被本发明所属领域的普通技术人员容易地实施。然而，在详细描述本发明的优选实施例的操作原理时，当其可能使本发明的主题模糊时，将省略对并入本文中的已知功能和构造的详细描述。
此外，在所有附图中将使用相同的附图标记来指代执行类似的功能或操作的部分。在说明书中，在一个部分被称为被连接到另一个部分的情况下，所述一个部分不仅可以被直接连接到所述另一个部分，而且所述一个部分可以经由其它部分被间接连接到所述另一个部分。另外，包括某个元件并不意味着排除其它元件，而是意味着可以进一步包括这样的元件，除非另有提及。
另外，除非特别限制，否则通过限制或添加来体现元件的描述可以应用于所有发明，并且不限制具体发明。
而且，在本申请的发明的描述和权利要求书中，除非另有提及，否则单数形式旨在包括复数形式。
而且，在本申请的发明的描述和权利要求书中，“或”包括“和”，除非另有提及。因此，“包括A或B”意味着三种情况，即包括A的情况、包括B的情况以及包括A和B的情况。
另外，除非上下文另有明确指示，否则所有数值范围包括最低值、最高值和在其之间的所有中间值。
在下文中，将参考附图详细描述本发明的实施例。
图1是根据本发明的电池模块的立体图。
参考图1，根据本发明的电池模块100包括：电池模块外罩，该电池模块外罩被构造成在其中接收电池单体堆，多个袋形电池单体101堆叠在该电池单体堆中；和散热构件，该散热构件被置放在电池单体堆的上表面和下表面中的每一个处。
作为多个袋形电池单体101，图1中示出了双向袋形电池单体101，每个双向袋形电池单体101具有在相反的方向上突出的电极引线102。可替代地，可以使用单向袋形电池单体，每个单向袋形电池单体具有在相同方向上突出的正电极引线和负电极引线。
电池模块外罩包括置放在电池单体堆的上部处的上板110、置放在电池单体堆的下部处的下板120以及置放在上板110和下板120之间的侧板130，该侧板被置放在电池单体堆的侧面处。
另外，在袋形电池单体101的、位于袋形电池单体的电极引线102突出的方向上的外部，端板(未示出)可以被联接到上板110、下板和侧板130，由此可以组装电池模块外罩。
另外，电池模块外罩的形状不限于图1中所示的结构。与图1中所示不同，单框架或U形框架可以被用于电池模块外罩。
图2是根据实施例的电池模块的竖直截面视图。
参考图2，在电池模块中，其中堆叠有多个袋形电池单体101的电池单体堆被接收在包括上板110和下板120的电池模块外罩中。
散热构件200包括散热板210和制冷剂流动部220，该制冷剂流动部220被构造成允许制冷剂被引入其中、在其中流动以及从其排出。散热板210被联接到上板110以与上板间隔开，并且制冷剂流动部220被限定在散热板和上板之间的空间中。因此，上板110、散热板210和制冷剂流动部220形成一体结构。
即，散热构件200在被联接到上板110的状态下位于电池单体堆的上部处，以与其成为一体。
另外，散热构件200'包括散热板210和制冷剂流动部220，该制冷剂流动部220被构造成允许制冷剂被引入其中、在其中流动以及从其排出。散热板210被联接到下板120以与上板间隔开，并且制冷剂流动部220被限定在散热板和下板之间的空间中。因此，下板120、散热板210和制冷剂流动部220形成一体结构。
即，散热构件200'在被联接到下板120的状态下位于电池单体堆的下部处，以与其成为一体。
通孔230被形成在散热板210中，并且密封构件240被添加到通孔230。密封构件240由被从袋形电池单体101排出的高温气体或火花熔化的材料制成。即，在与袋形电池单体101中一样的正常状态中，维持通孔230由密封构件240密封的状态。然而，当如在袋形电池单体103中那样温度升高或起火时，密封构件240被熔化，由此通孔230被打开。来自制冷剂流动部220的制冷剂通过打开的通孔230被直接注入到袋形电池单体103中。结果，过热或着火的袋形电池单体被快速冷却，由此能够快速地防止热失控的传播。
密封构件由被由于具有升高的温度的袋形电池单体的排气而排出的高温气体或火花熔化的材料制成。可以应用具有大约200℃或更低的熔点的热塑性聚合物树脂。例如，可以使用具有在大约100℃至大约200℃之间的熔点的材料(诸如聚乙烯或聚丙烯)作为热塑性聚合物树脂。
同时，在采用冷却剂作为制冷剂的情况下，考虑到冷却剂被直接注入到袋形电池单体的事实，有必要防止袋形电池单体由于冷却剂的注入而具有增强的火焰或爆炸。因此，优选的是，冷却剂中所包括的添加剂不包括可燃材料。可替代地，在可燃材料作为添加剂被包括在冷却剂中的情况下，可以以使得能够防止袋形电池单体的二次爆炸并且同时添加剂被用作防冻剂以防止冷却剂冻结的程度来设置添加剂的量。
在根据本发明的散热构件中，除了散热构件200被构造成使得散热板和上板彼此联接并且散热构件200'被构造成使得散热板和下板彼此联接之外，图2的散热构件200和散热构件200'在构造上彼此相同。因此，将基于散热构件200进行描述。
图3是在根据本发明的散热构件被分解的状态下、散热构件的立体图和平面视图。
与图2一起参考图3，图3(a)中示出了在从散热构件移除散热板210的状态下、散热构件的立体图，图3(b)中示出了散热板210的平面视图，以描述上板110和散热板210彼此联接的散热构件的内部结构。
上板110设置有分隔壁215，该分隔壁215被构造成引导用作制冷剂的冷却剂的流动，并且流动通道被限定在分隔壁215之间。
上板110的一侧的外周处设置有被形成为彼此相邻的冷却剂入口和冷却剂出口，如箭头所示。冷却剂入口和冷却剂出口被形成在上板的其横向方向上的一侧的外周的中间部分中。
在这种情况下，通过冷却剂入口引入的冷却剂的温度最低，通过冷却剂出口排出的冷却剂的温度最高。结果，在制冷剂流动部中流动的全部冷却剂的温度的偏差可以是小的。因此，在如上所述地形成流动通道的情况下，整个散热构件可以呈现均匀的散热效率。
图3(b)示出通孔230被形成在散热板210中的状态。
在平面视图中均为圆形的通孔230被置放在散热板210中，从而在水平方向和竖直方向上以均匀的间隔彼此间隔开。
即使在任何袋形电池单体着火的情况下，通孔也必须被形成在冷却剂能够被供应到着火的袋形电池单体的位置处。即，优选的是，为每个袋形电池单体置放至少一个通孔，使得冷却剂能够被供应到所有的袋形电池单体。因此，可以取决于袋形电池单体的数目和尺寸来调节通孔的数目和间隔。
图4是根据本发明的散热板的平面视图。
参考图4，形成在散热板210中的通孔230'和230”在形状上不同于图3的通孔230。
当电池单体被置放成使得图4中所示的散热板210的短轴方向和每个电池单体的纵向方向L彼此平行时，通孔230'被倾斜地形成，使得一个通孔能够覆盖两个或更多个袋形电池单体，并且通孔230”被形成在与每个电池单体的纵向方向L垂直的方向上，使得一个通孔能够覆盖两个或更多个袋形电池单体。
在如上所述地形成通孔的情况下，当密封构件被从袋形电池单体中的任一个袋形电池单体产生的热量和其爆炸所熔化时，大量地形成通孔，由此冷却剂也可以被供应到与已经产生热量并爆炸的电池单体相邻但是没有产生热量并爆炸的至少一个电池单体的表面。因此，能够降低没有产生热量并爆炸的电池单体的温度，因此能够防止热失控现象的发生。
图5是图2的局部放大视图。
参考图5，制冷剂流动部220被形成在散热板210和上板110之间，并且分隔壁215被形成在制冷剂流动部220中。制冷剂的流动通道由分隔壁215限定。
在电池单体堆和散热板210之间可以形成空间，并且单独的电池单体101可以在电池单体和散热板210之间具有不同的距离偏差。由于如上所述的形成在电池单体堆和散热板210之间的空间，从而降低了从电池模块中排出电池模块中的热量的散热效率。
为了防止这种问题的发生，在电池单体堆和散热板210之间的空间可以填充有热界面材料(TIM)390。
由于热界面材料390增加了电池单体堆和散热板之间的热接触面积，所以能够将在电池单体堆中产生的热能快速排入电池模块。
然而，在由于热界面材料390而使得从袋形电池单体排出的热能不与密封构件形成直接接触的情况下，密封构件的温度可能不会达到熔化温度。为此，可以省略添加热界面材料。
可替代地，热界面材料可以不被形成在散热板的通孔的下部处，而是可以被添加到其它部分。在这种情况下，即使在添加了热界面材料的情况下，通气的电池单体的热能也可以被直接传递到密封构件而没有损失。结果，可以熔化密封构件，因此可以将制冷剂供应到排气的电池单体。
同时，密封构件240被添加到穿过散热板210而形成的通孔230。例如，密封构件240填充通孔230，并且包括延伸部241，该延伸部241被形成在散热板的内表面211和散热板的外表面212处，从而从通孔230的外周进一步向外延伸。
因为延伸部241形成在密封构件240处，所以能够防止密封构件240被在制冷剂流动部中流动的冷却剂的压力所移除，从而防止通孔被打开。
图6是密封构件被添加到其中形成有凹部的散热板的电池模块的竖直截面放大视图。
参考图6，制冷剂流动部320形成在上板110和散热板310之间，并且密封构件340被添加到形成在散热板310中的通孔。
密封构件340包括延伸部341，并且凹部314形成在散热板的内表面311和散热板的外表面312中的每一个表面的形成延伸部341的部分中。
密封构件的构成延伸部341的部分被插入凹部314中，以形成插入部345。因此，能够防止密封构件被冷却剂的压力移除，从而防止通孔被打开。
为了制造包括上述延伸部的密封构件，可以使用将用于密封构件的树脂注入到其中形成有凹部的散热板的插件注塑成型方法。可替代地，密封部的填充通孔的部分可以被形成为具有与通孔的形状和尺寸对应的形状和尺寸的密封构件的中心部，并且单独的构件可以被添加到密封构件的中心部，以形成延伸部。此时，密封构件的中心部和单独添加的延伸部可以通过使用粘结材料的粘结、螺纹接合或过盈配合而彼此联接。然而，联接方法不受限制。另外，密封构件的中心部分可以由在高温下熔化的热塑性聚合物树脂制成，并且单独添加的延伸部可以由在高温下不熔化的材料制成。
图7是示出密封构件被添加到其中形成有凹部的散热板的状态的竖直截面视图。
参考图7，密封构件440、540和640中的每个密封构件被添加到散热板410、510和610中的对应的一个散热板。
散热板410、510和610的接合延伸部的部分分别设置有凹部414、514和614，并且插入部445、545和645分别被形成在凹部414、514和614中。
散热板410、510和610的分别形成有凹部414、514和614的每个部分的竖直截面可以是选自多边形形状(包括三角形形状和梯形形状)、半圆形形状和半椭圆形形状及其组合中的至少一种。
参考图7(c)，密封构件640的中心部641的厚度被形成为小于密封构件410的中心部的厚度以及密封构件510的中心部的厚度。在如上所述的密封构件的密封通孔的部分被形成为具有相对小的厚度的情况下，可以缩短直到密封构件被熔化并且通孔被打开的时间，由此能够快速地将制冷剂供应到电池单体。
图8是根据另一实施例的电池组的竖直截面视图。
参考图8，电池模块外罩包括上板110'和下板120'，并且电池单体堆被接收在电池模块外罩中，在所述电池单体堆中，袋形电池单体101被布置成堆叠。
被构造成用作散热构件的水槽260被联接到上板110'的内表面。水槽260包括联接到上板110'的内表面的第一表面261以及被置放成面向第一表面261的第二表面263，并且冷却剂262被接收在被限定在第一表面261和第二表面263之间的空间中。
通孔267被形成在第二表面263中，并且密封构件268被添加到通孔267。
密封构件268由由于被打开而从袋形电池单体101排出的高温气体或火花所熔化的材料制成。当袋形电池单体被加热或着火时，密封构件268熔化，由此通孔267被打开。结果，冷却剂262被直接注入到已经着火的袋形电池单体101中。因此，能够冷却已经着火的袋形电池单体101并灭火。
水槽260'包括联接到下板120'的内表面的第一表面261'以及被置放成面向第一表面261'的第二表面263'，并且冷却剂262'被接收在被限定在第一表面261'和第二表面263'之间的空间中。
通孔267'形成在第二表面263'中，并且密封构件268'被添加到通孔267'。
对水槽268的描述同样适用于由于袋形电池单体101的排气或着火和由此产生的影响而导致的密封构件268'的熔化。
图9是示意性地示出散热板制造过程的前视图，图10是示意性地示出将密封构件添加到散热板的过程的前视图。
将参考图9和图10描述制造在根据本发明的电池模块中所包括的散热构件的方法。
具体地，制造散热构件的方法包括如下步骤：(a)在冲模和保持器之间置放用于散热构件的散热板的平板；(b)使用冲孔机冲孔该平板以形成通孔，由此制造散热板；(c)将散热板安装在用于插件挤出成型的模具中；(d)将散热板固定到模具，并注入用于密封构件的树脂；以及(e)移除模具，并且收集添加有密封构件的散热板，其中，可以在冲模和保持器中的每一个中形成突起，该突起被构造成在散热板中形成凹部。
在图9和图10中，示出了制造图7(a)中所示的散热板410的过程。在制造散热板的步骤中，用于散热构件的散热板的平板401可以被置放在冲模710和保持器720之间，并且可以使用冲孔机730来对平板的将形成通孔的部分进行冲孔，以形成通孔，由此可以制造散热板410。作为使用冲孔机730切割的结果而形成的切割部217被移除。
突起711和721分别被形成在冲模710和保持器720上，并且在散热板410中形成了具有与突起711和721的形状和尺寸对应的形状和尺寸的凹部414。
可以使用插入挤出成型方法作为在散热板410处形成密封构件440的方法。散热板410被置放在上模801和下模802之间。随后，通过形成在上模801中的注入端口811注入用于密封构件的树脂447。在将用于密封构件的树脂447干燥之后，形成添加有密封构件440的散热板410，该密封构件440具有形成在上模801和下模802之间的内部空间的形状。密封构件的一部分被插入散热板410的凹部414中，由此能够将密封构件440稳定地固定到散热板410。
如上所述制造的散热板被联接到电池模块外罩的上板和下板中的每一个板，以与其间隔开，由此能够制造具有制冷剂被引入该空间和从该空间排出的结构的散热构件。
另外，散热板可以构成被联接到电池模块外罩的上板和下板中的每一个板的水槽，并且散热板可以被置放在与联接到上板和下板中的每一个板的水槽的一个表面相反的水槽的另一个表面处。
在使用根据本发明的电池模块以及制造在电池模块中所包括的散热构件的方法的情况下，如上所述，能够快速地冷却已经着火的电池单体，由此能够提供具有改进的安全性的电池模块。
本发明所属领域的技术人员将理解，基于以上描述，在本发明的范畴内，各种应用和修改是可能的。
(附图标记说明)
100：电池模块
101、103：袋形电池单体
102：电极引线
110、110'：上板
120、120'：下板
130：侧板
200、200'：散热构件
210、310、410、510、610：散热板
211、311：散热板的内表面
212、312：散热板的外表面
215：分隔壁
217：切割部
220、320：制冷剂流动部
230、230'、230”、267、267'：通孔
240、268、268'、340、440、540、640：密封构件
241、341：延伸部
260、260'：水槽
261、261'：第一表面
262、262'：冷却剂
263、263'：第二表面
314、414、514、614：凹部
345、445、545、645：插入部
390：热界面材料
401：用于散热板的平板
447：用于密封构件的树脂
641：密封构件的中心部
710：冲模
720：保持器
730：冲孔机
711、721：突起
801：上模
802：下模
811：注入端口
a：上板的横向方向
L：电池单体的纵向方向
工业适用性
从以上描述中显而易见的是，根据本发明的电池模块被构造成使得在不添加单独的另外的构造的情况下改变了传统散热构件的结构，以便快速冷却已经着火的电池单体，由此能够在使电池模块的体积的增加最小化的同时可靠地抑制电池单体的热失控现象。
而且，在添加到散热构件的密封构件被电池单体的高温熔化的情况下，制冷剂通过散热构件被直接地注入到电池单体中，由此能够快速地降低电池单体的温度。
另外，通孔被形成在散热构件中，并且密封构件被添加到通孔以密封通孔，由此尽管添加了灭火结构，仍然能够最小化电池模块的重量的增加。
另外，即使在构成电池单体堆的电池单体中的任一个电池单体被排气的情况下，也使用被构造成允许将制冷剂注入到电池单体中的散热构件，由此能够获得用于大容量电池模块的热扩散阻隔效果。
另外，被注入到电池单体中的是水而不是昂贵的灭火剂，由此能够降低生产成本。

Claims (16)

1.一种电池模块，包括：
电池单体堆，所述电池单体堆由多个堆叠的袋形电池单体构成；
电池模块外罩，所述电池模块外罩被构造成接收所述电池单体堆；和
散热构件，所述散热构件被联接到所述电池模块外罩的一部分，其中
所述散热构件具有通孔，所述通孔被形成在被置放成面向所述电池单体堆的散热板中，并且
密封构件被添加到所述通孔。
2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
所述电池模块外罩包括上板和下板，
所述散热构件包括散热板和制冷剂流动部，并且
所述上板和所述散热板以如下形状彼此联接：所述制冷剂流动部被限定在所述上板和所述散热板之间。
3.根据权利要求2所述的电池模块，其中，所述散热构件被构造成使得所述下板和所述散热板以如下形状彼此联接：所述制冷剂流动部被限定在所述下板和所述散热板之间。
4.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述密封构件由被从每个所述袋形电池单体排出的高温气体或火花熔化的材料制成。
5.根据权利要求4所述的电池模块，其中，
所述通孔通过所述密封构件的熔化而打开，并且
制冷剂通过所述通孔被注入到所述袋形电池单体中。
6.根据权利要求5所述的电池模块，其中，
所述制冷剂是冷却剂，并且
所述冷却剂不包括可燃材料。
7.根据权利要求6所述的电池模块，其中，所述上板和所述下板中的每一个设置有流动通道，所述流动通道被构造成引导所述冷却剂的流动。
8.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
所述电池模块外罩包括上板和下板，
水槽被联接到所述上板的内表面，所述水槽被构造成用作所述散热构件，
所述水槽的第二表面中设置有通孔，所述水槽的第二表面与所述水槽的第一表面相反，所述水槽的第一表面被联接到所述上板的所述内表面，并且
密封构件被添加到所述通孔。
9.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
所述电池模块外罩包括上板和下板，
水槽被联接到所述下板的内表面，所述水槽被构造成用作所述散热构件，
所述水槽的第二表面中设置有通孔，所述水槽的第二表面与所述水槽的第一表面相反，所述水槽的第一表面被联接到所述下板的所述内表面，
密封构件被添加到所述通孔。
10.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
即使在任一个所述袋形电池单体着火的情况下，所述通孔也被形成在冷却剂能够被供应到着火的所述袋形电池单体的位置处，并且
根据所述袋形电池单体的数目和尺寸而设定所述通孔的数目。
11.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
所述密封构件填充所述通孔，并且
所述密封构件包括延伸部，所述延伸部被形成在所述散热板的内表面和外表面处，从而从所述通孔的外周进一步向外延伸。
12.根据权利要求11所述的电池模块，其中，所述散热板的所述内表面和所述外表面中的每一个的形成有所述延伸部的部分中形成有凹部。
13.根据权利要求12所述的电池模块，其中，其中形成有所述凹部的所述散热板具有选自多边形形状、半圆形形状和半椭圆形形状中的至少一种的竖直截面。
14.一种制造被包括在根据权利要求1到13中的任一项所述的电池模块中的散热构件的方法，所述方法包括如下步骤：
(a)在冲模和保持器之间置放用于所述散热构件的散热板的平板；
(b)对所述平板进行冲孔，以形成通孔，由此制造散热板；
(c)将所述散热板安装在用于插入挤出成型的模具中；
(d)将所述散热板固定到所述模具，并注入用于密封构件的树脂；并且
(e)移除所述模具，并收集添加有密封构件的散热板，
其中，在所述冲模和所述保持器中的每一个中形成突起，所述突起被构造成在所述散热板中形成凹部。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，
所述散热板被联接到电池模块外罩的上板和下板中的每一个，以与其间隔开，并且
在所述散热板与所述上板之间以及所述散热板与所述下板之间的空间中限定制冷剂流动部，所述制冷剂流动部被构造成允许制冷剂被引入所述制冷剂流动部和从所述制冷剂流动部排出。
16.根据权利要求14所述的方法，其中，
所述散热板构成水槽，所述水槽被联接到电池模块外罩的上板和下板中的每一个，并且
所述散热板被置放在所述水槽的另一个表面处，所述水槽的另一个表面与被联接到所述上板和所述下板中的每一个的所述水槽的一个表面相反。
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