CN114188629B - 电池模块 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的实施例的电池模块可以包括：电池单元堆叠体，堆叠有多个电池单元；第一散热部件，设置在所述电池单元堆叠体的一侧；第二散热部件，设置在所述电池单元堆叠体的另一侧；以及阻断部件，提供设置所述电池单元的多个隔热空间，并且包覆所述电池单元的至少一个表面，多个所述电池单元可以包括：第一电池单元，其一个表面暴露于所述隔热空间的外部以与所述第一散热部件相对应；以及第二电池单元，其一个表面暴露于所述隔热空间的外部以与所述第二散热部件相对应。

Description

电池模块
技术领域
本发明涉及一种电池模块。
背景技术
与一次电池不同，二次电池可以进行充电和放电，因此可以应用于诸如数码相机、移动电话、笔记本计算机和混合动力车辆的各种领域。二次电池可以包括镍镉电池、镍金属氢化物电池、镍氢电池和锂二次电池等
正在对这些二次电池中具有高能量密度和放电电压的锂二次电池进行大量研究，近年来，锂二次电池被制造为具有柔软性的袋型(pouched type)的电池单元，并且通过连接多个电池单元以形成模块形态来使用。
锂二次电池市场不仅在储能系统(Energy Storage System，ESS)领域受到广泛关注，而且在电动车辆(Electric Vehicle，EV)领域受到广泛关注。
另一方面，当电池模块长时间使用或受到物理冲击时，电池会产生热而降低电池的效率，在最坏的情况下，可能会发生起火而导致爆炸。
此外，当包括在电池模块中的多个电池单元中的任何一个电池单元产生火焰时，存在火焰传播到相邻设置的其他电池单元而容易扩散的问题。
电池稳定性在电动车辆或储能系统中非常重要。因此，需要用于防止电池单元过热或电池单元热失控的设计。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种电池模块，当电池单元过热或在电池单元中产生火焰时，能够抑制火焰或热的传播。
(二)技术方案
根据本发明的实施例的电池模块可以包括：电池单元堆叠体，堆叠有多个电池单元；第一散热部件，设置在所述电池单元堆叠体的第一侧；第二散热部件，设置在所述电池单元堆叠体的第二侧；以及阻断部件，提供设置所述电池单元的多个隔热空间，并且包覆每个所述电池单元的至少一个表面，多个所述电池单元可以包括：第一电池单元，具有与所述第一散热部件接触的表面；以及第二电池单元，具有与所述第二散热部件接触的表面。
在本实施例中，每个所述电池单元可以包括：容纳部，设置有电极组件；以及密封部，密封所述容纳部的至少一部分周围，每个电池单元的所述容纳部的未设置有所述密封部的任一外围可以形成为散热面，所述第一电池单元的与所述第一散热部件接触的表面和所述第二电池单元的与所述第二散热部件接触的表面可以形成为散热面。
在本实施例中，所述阻断部件可以被设置为之字形以包覆每个所述电池单元的至少一个表面。
在本实施例中，所述阻断部件可以被设置为包覆每个所述电池单元的至少两个表面。
在本实施例中，所述阻断部件可以由具有柔性的一张部件形成。
在本实施例中，所述阻断部件可以由仅在800℃以上的温度下发生起火的难燃材料形成。
在本实施例中，所述阻断部件可以由导热率为0.1W/mK以下的材料形成。
在本实施例中，在所述电池单元堆叠体中，可以在一个所述隔热空间设置多个所述第一电池单元或多个所述第二电池单元。
在本实施例中，在所述电池单元堆叠体中，所述第一电池单元和所述第二电池单元可以分别设置在多个隔热空间中的对应的一个隔热空间中。
在本实施例中，在所述电池单元堆叠体中，所述第一电池单元和所述第二电池单元可以交替重复地堆叠设置。
在本实施例中，所述电池单元堆叠体可以包括设置在所述电池单元之间的至少一个板状阻燃部件或冷却垫。
在本实施例中，所述阻燃部件可以由难燃材料形成并且形成为具有刚性的薄板或泡沫垫(foam pad)形态。
在本实施例中，所述阻断部件可以包括设置在所述电池单元之间的板状冷却部件和将所述冷却部件彼此连接的连接部件。
在本实施例中，所述冷却部件可以具有内部循环冷却水的冷却流路。
此外，根据本发明的实施例的电池模块可以包括：多个电池单元堆叠体，堆叠有电池单元；第一散热部件，其至少一部分设置在所述电池单元堆叠体之间；第二散热部件，结合到所述第一散热部件以形成设置所述电池单元堆叠体的容纳空间；以及阻断部件，提供设置所述电池单元的多个隔热空间，并且包覆每个所述电池单元的至少一个表面，多个所述电池单元可以包括：第一电池单元，具有与所述第一散热部件接触的表面；以及第二电池单元，具有与所述第二散热部件接触的表面。
在本实施例中，所述第一散热部件可以包括：中间板部件，设置在两个电池单元堆叠体之间；上板部件，被设置为紧固到所述中间板部件的上端并且面对所述电池单元堆叠体的上表面；以及下板部件，被设置为紧固到所述中间板部件的下端并且面对所述电池单元堆叠体的下表面。
在本实施例中，所述第二散热部件的一侧可以结合到所述上板部件，另一侧可以结合到所述下板部件。
在本实施例中，电池模块可以进一步包括冷却装置，所述冷却装置结合到所述下板部件的外表面。
根据本发明的实施例的电池模块可以包括：电池单元堆叠体；阻断部件，形成有多个隔热空间，每个隔热空间容纳形成电池单元堆叠体的相应多个电池单元中的电池单元；第一散热部件，与第一电池单元的一个表面直接接触，所述第一电池单元的一个表面在所述电池单元堆叠体的第一侧没有被所述阻断部件覆盖；以及第二散热部件，与第二电池单元的一个表面直接接触，所述第二电池单元的一个表面在与所述电池单元堆叠体的第一侧相对的所述电池单元堆叠体的第二侧没有被所述阻断部件覆盖。
在本实施例中，每个所述电池单元可以包括：容纳部，设置有电极组件；以及密封部，形成为密封所述容纳部的至少一部分周围，每个电池单元的所述容纳部的未设置有所述密封部的任一外围形成为散热面，所述第一电池单元的一个表面和所述第二电池单元的一个表面形成为散热面。
在本实施例中，所述阻断部件可以由仅在800℃以上的温度下发生起火并且具有0.1W/mK以下的导热率的柔性难燃材料形成。
在本实施例中，所述阻断部件可以包括云母。
在本实施例中，所述阻断部件可以包括多个隔热空间，每个隔热空间可以由具有顶侧、底侧和仅一个封闭的侧边的矩形框架形成。
在本实施例中，所述阻断部件由连续的薄板材料形成。
在本实施例中，所述阻断部件可以通过以之字形图案交替折叠方向的同时多次折叠连续的薄板材料而形成，以形成多个隔热空间。
在本实施例中，所述阻断部件可以被设置为至少包覆每个所述电池单元的顶面、底面和一个纵向侧表面。
(三)有益效果
在根据本发明的实施例的电池模块中，由于在电池单元中产生的热通过各种路径散发，因此可以提高散热效率。
附图说明
图1是示意性地示出根据本发明的实施例的电池模块的立体图。
图2是图1所示的电池模块的分解立体图。
图3是放大示出图2的电池单元的立体图。
图4是沿着图1的I-I’截取的截面图。
图5是根据本发明的另一实施例的电池模块的截面图。
图6至图9是分别示意性地示出根据本发明的另一实施例的电池模块的电池单元堆叠体的截面图。
附图标记说明
100：电池模块 1：电池单元堆叠体
10：电池单元 20：冷却装置
30：阻燃部件 40：第一散热部件
50：第二散热部件 60：侧面盖
70：汇流条组件 80、80a：阻断部件
具体实施方式
在本发明的详细描述中，下文描述的本说明书和权利要求书中使用的术语或词语不应被解释为限于一般含义或字典含义，而应该基于发明人可适当地对术语的概念进行定义以便以最佳方式说明自身的发明的原则来解释为与本发明的技术思想相一致的含义。因此，应该理解的是，本说明书中记载的实施例和附图中所示的构造仅是本发明的最优选的实施例，并不代表本发明的所有技术思想，在提交本申请时可包括可以替代它们的各种等同物和变形例。
以下，参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明。此时，在附图中，相同的组件尽可能使用相同的附图标记表示。另外，省略可能混淆本发明的主旨的公知功能和构造的详细说明。基于相同的理由，放大、省略或示意性地示出了附图中的一部分组件，并且每个组件的尺寸并不完全反映实际尺寸。
例如，在本说明书中，上侧、上部、下侧、下部、侧面等的表述是基于附图中的图示来描述的，并且相应对象的方向发生变化时，可以用不同的方式表示。
图1是示意性地示出根据本发明的实施例的电池模块的立体图，图2是图1所示的电池模块的分解立体图。此外，图3是放大示出图2的电池单元的立体图，图4是沿着图1的I-I’截取的截面图。
参照图1至图4，本实施例的电池模块100可以包括电池单元堆叠体1、第一散热部件40、第二散热部件50和侧面盖60。
电池单元堆叠体1通过堆叠多个图3所示的电池单元10而形成。在本实施例中，电池单元10在上下方向(或垂直方向)上堆叠。然而，根据需要，也可以构造成在左右方向上堆叠。
每个电池单元10可以是袋型(pouched type)二次电池，并且可以具有电极引线15突出到外部的结构。
电池单元10可以以袋11内容纳有电极组件(未示出)的形态构造。
电极组件具有多个电极板和电极接头，并且收纳在袋11内。这里，电极板由阳极板和阴极板组成，并且电极组件可以被构造成阳极板和阴极板以在阳极板和阴极板之间夹设隔膜并且宽面彼此面对的形态堆叠的形式。
阳极板和阴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溶剂中添加粒状的活性物质、辅助导体、粘合剂和增塑剂等并搅拌而形成。
另外，在电极组件中，多个阳极板和多个阴极板在上下方向上堆叠。此时，多个阳极板和多个阴极板中的每个可以设置有电极接头，并且可以通过相同的极性彼此接触而连接到相同的电极引线15。
在本实施例中，两个电极引线15可以被设置为彼此朝向相反方向。
袋11可以形成为容器形态以形成电池单元10的外形，并且可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，电极组件的电极引线15的一部分可以暴露于袋11的外部。
袋11可以分为密封部202和容纳部204。
容纳部204可以形成为容器形态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204的内部空间中。
密封部202是通过接合袋11的一部分而密封容纳部204的周围的部分。因此，密封部202可以形成为从形成为容器形态的容纳部204向外部扩展的凸缘形态，因此密封部202可以沿着容纳部204的外围设置。
袋11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202可以分为设置有电极引线15的第一密封部2021和未设置有电极引线15的第二密封部2022。
在本实施例中，袋11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，通过折叠外装材料以使收纳部形成一个空间(即容纳部)来完成袋11。
在本实施例中，容纳部204可以形成为矩形。另外，在容纳部204的外围可以设置有通过接合外装材料而形成的密封部202。因此，在本实施例的电池单元10中，无需在外装材料折叠的表面形成密封部202。因此，在本实施例中，密封部202仅设置在形成容纳部204的外围的四个表面中的三个表面上，并且在容纳部的外围中的一个表面上(图3中的下表面，以下为散热面)可以不设置密封部。
在本实施例中，由于电极引线15被设置为彼此朝向相反方向，因此两个电极引线15可以设置在形成在不同边上的密封部202。因此，本实施例的密封部202可以由设置有电极引线15的两个第一密封部2021和未设置有电极引线15的一个第二密封部2022组成。
此外，在本实施例的电池单元10中，为了增加密封部202的接合可靠性并使密封部202在模块中所占的体积最小化，密封部202可以被构造成至少折叠一次的形态。
更具体地，在根据本实施例的电池单元10中，密封部202中未设置有电极引线15的第二密封部2022可以折叠两次。
第二密封部2022可以沿着减小电池单元10的面积的方向折叠。例如，在本实施例中，作为第二密封部2022折叠的线的折叠线C1、C2被设置为平行于容纳部204的外围，并且第二密封部2022可以沿着折叠线C1、C2以第二密封部2022的至少一部分折叠的形态折叠。因此，至少折叠一次的第二密封部2022整体上可以具有相同的宽度。
第二密封部2022可以在沿着图3所示的第一折叠线C1和第二折叠线C2折叠180°并折叠两次之后再次沿着第一折叠线C1折叠90°而固定。
此时，第二密封部2022的内部可以填充有接合部件17，因此第二密封部2022可以通过接合部件17保持折叠两次的形态。接合部件17可以由导热率高的粘合剂形成。例如，接合部件17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10可以是能够充电和放电的电池，具体可以是锂离子(Li-ion)电池或镍金属氢化物(Ni-MH)电池。
堆叠多个电池单元10的电池单元堆叠体1插入设置在将在后面描述的第一散热部件40的容纳空间中。
在本实施例中，如图2所示，电池单元堆叠体1可以通过在上下方向上堆叠电池单元10而形成。此外，在本实施例中，堆叠的电池单元10中的至少一个在不同方向上堆叠。
更具体地，如图4所示，在本实施例中，电池单元10可以根据设置第二密封部2022的方向分为第一电池单元10a和第二电池单元10b。在本实施例中，第一电池单元10a可以被定义为如下设置的电池单元10，其中第二密封部2022被设置为朝向将在后面描述的第二散热部件50，并且未设置有密封部202的散热面被设置为暴露于将在后面描述的隔热空间S的外部并与第一散热部件40接触。
此外，第二电池单元10b可以被定义为如下设置的电池单元10，其中第二密封部2022被设置为朝向第一散热部件40，并且散热面被设置为暴露于隔热空间S的外部并与第二散热部件50接触。
这里，接触的含义不仅是直接接触，还包括以粘合剂或将在后面描述的导热部件90为媒介而接触的概念。
在本实施例中，第一电池单元10a和第二电池单元10b为具有相同结构的电池单元10，其区别仅在于第二密封部202和散热面的设置方向。
如图4所示，在本实施例的电池单元堆叠体1中，第一电池单元10a和第二电池单元10b交替重复地堆叠。因此，在本实施例的电池单元10中，即使交替设置第一电池单元10a和第二电池单元10b，第一电池单元10a和第二电池单元10b的电极引线15也可以被构造成排成一列。
通过这样的构造，根据本实施例的电池模块100可以增加电池单元10的散热效果。
在本实施例的电池单元10中，由于密封部202仅设置在容纳部204的外围中的三个表面上，因此没有密封部202的散热面的接触面积比其他表面大并且可以使散热路径最小化。因此，散热面的散热效果比其他表面更大。
当电池单元堆叠体1仅由第一电池单元10a构成时，从电池单元传递的热可以全部集中在将在后面描述的中间板部件42。同样，当电池单元堆叠体1仅由第二电池单元10b构成时，从电池单元传递的热可以全部集中在第二散热部件50上。因此，由于热集中在特定部位，因此难以有效散热。
因此，在本实施例中，如上所述，通过交替堆叠至少一个第一电池单元10a和至少一个第二电池单元10b来构成电池单元堆叠体1。在这种情况下，由于热可以均匀地散发到中间板部件42和第二散热部件50，所以可以提高热传递效率。此外，由于第二密封部2022之间的距离增大，因此还可以防止电池单元10之间的绝缘被第二密封部2022之间的接触破坏。
根据本实施例的电池单元堆叠体1可以包括阻断部件80。
阻断部件80可以由具有弯曲形状的一张部件构成，并且如图2所示，其被设置为之字形以提供分别设置电池单元10的多个隔热空间S。更具体地，阻断部件80通过以之字形图案交替折叠方向的同时多次折叠连续的薄板材料而形成，以形成多个隔热空间S。在这种情况下，每个所述隔热空间S由具有顶侧、底侧和仅一个封闭的侧边的矩形框架形成。此外，每个隔热空间具有与相邻的隔热空间的开放纵向侧边相对的开放纵向侧边。因此，阻断部件80可以由具有柔性的部件或者容易改变形状的片(sheet)或膜(film)形态的部件形成。
阻断部件80被设置为用于在任何一个电池单元10中产生火焰时阻断火焰或火焰的热传播到其他电池单元10。因此，在本实施例中，每个隔热空间S可以尽可能彼此隔离。
在本实施例的电池模块100中，一个电池单元10插入设置在一个隔热空间S中。因此，每个电池单元10被设置成容纳部204的两个宽面均面对阻断部件80，并且阻断部件80可以被设置成包覆每个电池单元10的至少两个表面。例如，所述阻断部件80被设置为至少包覆每个所述电池单元10的顶面、底面和一个纵向侧表面。
由于本实施例的阻断部件80必须尽可能阻断热的传播，因此其可以由导热率为0.1W/mK以下的材料形成。另外，由于阻断部件80还必须尽可能阻断火焰的扩散，因此其可以由在800℃以上的温度下发生起火的难燃材料形成。
例如，阻断部件80可以由包括陶瓷以能够执行耐火/隔热的材料、将包含硅酸钠(Sodium silicate)的凝胶型隔热材料涂覆在薄膜上或利用其制成的垫(Pad)型材料、具有阻燃性能的陶瓷棉(wool)或玻璃纤维等纤维耐火隔热材料形成。
此外，还可以将阻断部件80构造成阻断部件80由包括具有热阻断性能的陶瓷的橡胶材料制成或由含有膨胀石墨(Expandable graphite)的橡胶材料制成以在暴露于热时石墨(graphite)迅速膨胀以形成绝缘层。
此外，阻断部件80可以利用当在厚度方向上施加压力时弹性压缩的部件。在这种情况下，由于阻断部件80可以执行缓冲垫的功能，因此可以通过省略缓冲垫来使部件的数量最小化。
此外，由于阻断部件80可以由绝缘材料形成，因此还可以提供确保电池单元10之间的绝缘的功能。
通过这样的构造，在根据本实施例的电池模块100中，每个电池单元10分散设置在彼此隔离的隔热空间S中。因此，即使在任何一个电池单元10中产生火焰，也可以防止火焰传播到设置在另一隔热空间S中的电池单元10。此外，还可以抑制热快速传递到其他电池单元10。
第一散热部件40可以包括：下板部件44，电池单元堆叠体1安置在下板部件上；上板部件46，被设置成面对下板部件44；以及中间板部件42，设置在下板部件44和上板部件46之间以将上板部件46和下板部件44彼此连接。
电池单元堆叠体1可以插入设置在由下板部件44、上板部件46、中间板部件42以及将在后面描述的第二散热部件50形成的容纳空间D内。
中间板部件42可以设置在电池单元堆叠体1的一侧并且被设置为基本上垂直于电池单元10的形态。并且，下板部件44可以被设置成紧固到中间板部件42的下端并且面对电池单元堆叠体1的下表面。上板部件46可以被设置成紧固到中间板部件42的上端并且面对电池单元堆叠体1的上表面。
电池单元堆叠体1可以结合到第一散热部件40，并且电池单元10的容纳部204的宽面面对下板部件44和上板部件46。因此，电池单元10可以被设置成其表面方向平行于下板部件44和上板部件46的表面方向。
上板部件46与下板部件44隔开预定距离而设置，并且上板部件46平行于下板部件44而设置。上板部件46和下板部件44可以形成为具有相同的尺寸或相同的面积，但是本发明的构造不限于此。
中间板部件42可以被设置为穿过下板部件44和上板部件46之间的空间的形态以将下板部件44和上板部件46之间的空间划分成两部分。电池单元堆叠体1可以设置在通过中间板部件42划分成两部分的每个容纳空间D中。因此，中间板部件42可以设置在两个电池单元堆叠体1之间。
中间板部件42可以被设置成其表面方向垂直于下板部件44和上板部件46的表面方向。然而，本发明不限于此。
例如，中间板部件42可以结合到下板部件44和上板部件46的中央部分，并且还可以被设置成使得第一散热部件40的侧面形成“工”形状。然而，本发明不限于此，中间板部件42还可以被设置成连接到下板部件44和上板部件46的边缘，使得第一散热部件40的侧面具有形。
第一散热部件40可以由具有导热率高的材料制成。例如，第一散热部件40可以由金属等的材料制成，更具体地，可以由铝(aluminum)或钢(steel)等的材料形成。然而，本发明不限于此，只要是具有高导热率的材料，在本发明的目标范围内可以使用各种材料。
第二散热部件50和侧面盖60结合到第一散热部件40以提供设置电池单元堆叠体1的容纳空间D。因此，第二散热部件50可以用作保护容纳在第一散热部件40中的电池单元10的壳体。
为此，第二散热部件50和侧面盖60以将容纳电池单元10的容纳空间D与外部阻断的形态结合到第一散热部件40以将容纳空间D与外部分离。
第二散热部件50可以形成为平板形态，并且可以设置在电池单元堆叠体1的另一侧以结合到上板部件46和下板部件44的长边侧边缘。因此，第二散热部件50可以以一侧结合到上板部件46并且另一侧结合到下板部件44以面对中间板部件42的形态设置。
第二散热部件50可以由诸如金属的导热率高的材料制成。例如，第二散热部件50可以与第一散热部件40一样由铝或钢等的材料形成，并且还可以由与第一散热件40相同的材料形成。然而，本发明的构造不限于此，并且即使不是金属，只要是具有与金属相似的导热率的材料，也可以使用各种材料。
侧面盖60可以结合到上板部件46和下板部件44的短边侧边缘，即第一散热部件40的两端部。
电池单元10的电极引线15可以设置在第一散热部件40的两端部。因此，侧面盖60可以以面对电池单元10的电极引线15的形态设置。
用于将电池单元10电连接到外部的连接端子69可以设置在侧面盖60上。在本实施例中，连接端子69由导电部件制成并且可以以汇流条(未示出)为媒介与电池单元10的电极引线15电连接。
汇流条组件70可以设置在侧面盖60和电极引线15之间。汇流条组件70可以包括与电极引线15电连接的汇流条，由此电极引线15可以经由汇流条和连接端子69与电池模块的外部元件电连接。
侧面盖60可以由金属材料制成，但不限于此，并且可以由诸如树脂的绝缘材料形成。
侧面盖60可以通过诸如铆钉、螺钉、螺栓或卡扣配合(snap fit)的固定部件结合到第一散热部件40和第二散热部件50。然而，本发明不限于此，还可以以滑动方式结合或利用激光焊接、点焊、粘合剂等结合。
热传递部件90可以设置在第二散热部件50和电池单元堆叠体1之间。
可以设置热传递部件90以有效地传递电池单元10中产生的热。
热传递部件90可以被设置成与电池单元10的散热面直接接触，以将电池单元10中产生的热快速地传递到第二散热部件50。
为此，热传递部件90可以由具有高导热率的材料制成。例如，热传递部件90可以由诸如导热膏(Thermal grease)、环氧树脂的导热粘合剂(Thermal adhesive)和导热垫中的一种形成，但不限于此。
热传递部件90可以以垫的形态设置在第二散热部件50的内表面或者以凝胶(gel)或浆糊状态涂覆到第二散热部件50的内表面而形成。
本实施例的热传递部件90具有高绝缘性，例如，可以使用绝缘强度(Dielectricstrength)在10～30KV/mm范围内的材料。因此，在根据本实施例的电池模块100中，即使在电池单元10中绝缘被部分地破坏，电池单元10和第二散热部件50之间的绝缘也可以通过设置在电池单元10周围的热传递部件90来保持。
此外，由于热传递部件90以填充电池单元10和第二散热部件50之间的空间的形态而设置，所以可以使安装空间上的误差最小化并且可以防止电池单元和第二散热部件50之间的碰撞。此外，还可以增强电池模块100的整体刚性。
同时，在本实施例中，例示了热传递部件90仅设置在电池单元堆叠体1和第二散热部件50之间的情况。然而，本发明的构造不限于此，并且可以根据需要在各种位置附加地设置热传递部件。例如，还可以在电池单元堆叠体1和中间板部件42之间附加地设置热传递部件90。
图5是根据本发明的另一实施例的电池模块的截面图。
参照图5，本实施例的电池模块可以包括冷却装置20。
在本实施例中，冷却装置20使用内部设置冷却流路22的水冷式冷却装置。然而，本发明的构造不限于此，还可以应用空冷式冷却装置。
冷却装置20可以一体地结合到第一散热部件40以被包括在电池模块中。在本实施例中，冷却装置20结合到第一散热部件40的下板部件44的外表面。然而，本发明不限于此，还可以根据需要将冷却装置20设置在上板部件46的外表面或第二散热部件50的外表面。
此外，还可以将冷却装置与电池模块分开地设置在安装电池模块的装置或结构中，并且将电池模块安置在所述冷却装置上。
在如上所述构造的根据本实施例的电池模块中，电池单元10设置在通过阻断部件80划分的每个隔热空间S中。因此，即使在任何一个电池单元10中产生火焰，也可以使火焰向其他电池单元10的扩散或热传递最小化。
另外，图5中的箭头表示热的流动，参照图5，在本实施例的电池模块中，由于电池单元10中产生的热分散到中间板部件42和第二散热部件50，因此可以提高热传递效率。
同时，本发明不限于上述实施例并且可以进行各种变形。
图6至图9是分别示意性地示出根据本发明的另一实施例的电池模块的电池单元堆叠体的截面图。
参照图6和图7，本实施例的电池单元堆叠体可以包括至少一个阻燃部件30。
一个或多个阻燃部件30可以设置在电池单元10之间。
阻燃部件30可以由具有阻燃(flame retardancy)性能或难燃(flame resisting)性能的部件形成。这里，阻燃性能是指防止燃烧蔓延的性能，难燃性能是指即使有火也不容易燃烧的性能。因此，阻燃部件30可以具有本身不成为燃烧蔓延因素的程度的可燃性或者可以具有不燃烧的特性。
阻燃部件30可以以具有刚性(rigid)的薄板(sheet)的形态形成，并且可以在电池单元10之间设置至少一个以更有效地抑制热或火焰的扩散。
由于阻燃部件30必须阻断火焰的传播，因此其可以由难燃材料、不燃材料或耐火隔热材料形成。在本实施例中，阻燃部件30可以使用包括云母(mica))的薄板。然而，本发明不限于此，并且可以使用不锈钢(Stainless steel)、石墨(graphite)、石墨烯(graphene)、碳纤维增强塑料(carbon fiber reinforced plastics，CFRP)、玻璃纤维增强塑料(glassfiber reinforced plastics，GFRP)、压缩纤维(Non-woven compressible fiber)、气凝胶(aeroge)等的各种材料中的任何一种。
此外，还可以通过对诸如纤维的可燃物使用药剂来赋予阻燃性能或难燃性能来提供阻燃部件30。
此外，由于阻燃部件30与电池单元10直接接触，所以其可以由电绝缘材料形成。因此，当阻燃部件30由不锈钢制成时，绝缘材料可以涂覆在与电池单元10接触的阻燃部件30的表面上。
此外，阻燃部件30还可以由与阻断部件80相同的材料制成。
由于阻燃部件30设置在电池单元之间，所以阻断部件80可以被设置为将电池单元10和至少一个阻燃部件30一起包覆的形态。
参照图6，阻断部件80被构造成交替包覆一个电池单元和一个阻燃部件30。因此，一个电池单元和一个阻燃部件设置在一个隔热空间内。
此外，参照图7，阻断部件80被构造成交替包覆一个电池单元10和设置在所述电池单元10两侧的两个阻燃部件30。因此，一个电池单元和两个阻燃部件设置在一个隔热空间内。
因此，阻燃部件30可以根据需要以各种形态设置。
另一方面，根据本发明的电池模块可以设置有缓冲垫或冷却垫来代替所述阻燃部件30。
当电池单元10膨胀时，缓冲垫可以压缩以弹性变形。因此，可以抑制电池单元堆叠体1的整个体积膨胀(swelling)。为此，缓冲垫可以由诸如聚氨酯的绝缘材料形成，并且可以被构造为泡沫垫(foam pad)的形态。然而，本发明不限于此。
冷却垫可以被构造为冷却板的形态，并且可以设置冷却垫以将电池单元10中产生的热快速传递到冷却装置20侧。因此，冷却板可以被构造成接触上述的第一散热部件40、第二散热部件50或冷却装置(图6的20)。
冷却垫可以由导热率高的金属材料制成，但不限于此。此外，冷却垫可以具有内部循环冷却水的冷却流路。在这种情况下，冷却流路可以与冷却装置20连接。
参照图8，在根据本实施例的电池单元堆叠体中，多个第一电池单元10a和多个第二电池单元10b交替堆叠设置。
因此，多个第一电池单元10a或多个所述第二电池单元10b设置在一个隔热空间内。
在本实施例中，例示了以每两个第一电池单元10a和每两个第二电池单元10b交替堆叠设置的情况。然而，本发明的构造不限于此，并且还可以根据需要被构造成每三个以上的第一电池单元和第二电池单元交替设置。
另外，在本实施例中，尽管例示了相同数量的第一电池单元10a和第二电池单元10b交替设置的情况，但不限于此，还可以根据需要不同地配置第一电池单元10a的数量和第二电池单元10b的数量，例如交替设置两个第一电池单元10a和一个第二电池单元10b等。
在这种情况下，由于可以减少设置在电池单元10之间的阻断部件80的量，所以可以使电池单元堆叠体1的整个体积最小化，并且由此可以增加电池模块的能量密度。
另一方面，虽然未示出，与上述实施例相同，本实施例的电池单元堆叠体还可以被构造成在电池单元10之间包括上述阻燃部件30或缓冲垫和冷却垫。
参照图9，根据本实施例的阻断部件80a可以包括：冷却部件35，设置在电池单元10之间；以及连接部件37，以包覆第二密封部2022的形态设置以连接冷却部件35。
冷却部件35可以具有内部循环冷却水的冷却流路36。在这种情况下，当冷却部件35被火焰熔融时，冷却水直接被供应到火焰，从而可以抑制火焰扩散。
连接部件37可以利用上述实施例的阻断部件80。然而，本发明不限于此。
尽管上文详细描述了本发明的实施方式，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。
例如，上述实施例例示了包括电池单元容纳部件的情况，但可以应用包括至少一个上述实施例中描述的电池单元堆叠体并且能够从电池单元堆叠体的两侧从电池单元的散热面散发热的任何结构。
例如，可以进行各种变形，例如省略中间板部件并且将第二散热部件分别设置在一个电池单元堆叠体的两个表面上。此外，每个实施例可以相互组合实施。

Claims (20)

1.一种电池模块，包括：
电池单元堆叠体，所述电池单元堆叠体堆叠有多个电池单元；
第一散热部件，其至少一部分设置在多个所述电池单元堆叠体之间；
第二散热部件，结合到所述第一散热部件以形成设置多个所述电池单元堆叠体的容纳空间；以及
阻断部件，提供设置所述电池单元的多个隔热空间，并且包覆每个所述电池单元的至少一个表面，
多个所述电池单元包括：
第一电池单元，具有与所述第一散热部件接触的表面；以及
第二电池单元，具有与所述第二散热部件接触的表面，
所述第一散热部件包括：
中间板部件，设置在所述电池单元堆叠体一侧；
上板部件，被设置为紧固到所述中间板部件的上端并且面对多个所述电池单元堆叠体的上表面；以及
下板部件，被设置为紧固到所述中间板部件的下端并且面对多个所述电池单元堆叠体的下表面，
所述电池模块还包括：
侧面盖，结合到上板部件和下板部件；以及
汇流条组件，设置在所述侧面盖和多个所述电池单元之间，
其中，每个所述电池单元包括容纳部和密封部，所述容纳部内设置电极组件，所述密封部通过密封所述容纳部外围而形成，所述容纳部外围的一个未设置密封部的表面为散热面，所述电池单元中散热面与散热部件间的换热面积大于所述密封部表面与散热部件间的换热面积；
所述第一电池单元的散热面没有被所述阻断部件覆盖而与所述第一散热部件的所述中间板部件接触，与所述第一电池单元的散热面相对的密封部表面被所述阻断部件覆盖后与所述第二散热部件接触；
所述第二电池单元的散热面没有被所述阻断部件覆盖而与所述第二散热部件接触，与所述第二电池单元的散热面相对的密封部表面被所述阻断部件覆盖后与所述第一散热部件的所述中间板部件接触；
所述第一电池单元和所述第二电池单元重复交替地堆叠设置构成所述电池单元堆叠体。
2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
所述阻断部件被设置为之字形以包覆每个所述电池单元的至少一个表面。
3.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
所述阻断部件被设置为包覆每个所述电池单元的至少两个表面。
4.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
所述阻断部件由具有柔性的一张部件形成。
5.根据权利要求4所述的电池模块，其中，
所述阻断部件由仅在800℃以上的温度下发生起火的难燃材料形成。
6.根据权利要求5所述的电池模块，其中，
所述阻断部件由导热率为0.1W/mK以下的材料形成。
7.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
在所述电池单元堆叠体中，在一个所述隔热空间设置多个所述第一电池单元或多个所述第二电池单元。
8.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
在所述电池单元堆叠体中，所述第一电池单元和所述第二电池单元分别设置在多个隔热空间中的对应的一个隔热空间中。
9.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
所述电池单元堆叠体包括设置在所述电池单元之间的至少一个板状阻燃部件或冷却垫。
10.根据权利要求9所述的电池模块，其中，
所述阻燃部件由难燃材料形成并且形成为具有刚性的薄板或泡沫垫形态。
11.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
所述阻断部件包括设置在所述电池单元之间的板状冷却部件和将所述冷却部件彼此连接的连接部件。
12.根据权利要求11所述的电池模块，其中，
所述冷却部件具有内部循环冷却水的冷却流路。
13.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
所述阻断部件包括云母。
14.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
所述阻断部件包括多个隔热空间，每个隔热空间由具有顶侧、底侧和仅一个封闭的侧边的矩形框架形成。
15.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
所述阻断部件由连续的薄板材料形成。
16.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
所述阻断部件通过以之字形图案交替折叠方向的同时多次折叠连续的薄板材料而形成，以形成多个隔热空间。
17.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
所述阻断部件被设置为至少包覆每个所述电池单元的顶面、底面和一个纵向侧表面。
18.一种电池模块，包括：
多个电池单元堆叠体，所述电池单元堆叠体堆叠有多个电池单元；
第一散热部件，其至少一部分设置在所述电池单元堆叠体之间；
第二散热部件，结合到所述第一散热部件以形成设置所述电池单元堆叠体的容纳空间；以及
阻断部件，提供设置所述电池单元的多个隔热空间，并且包覆每个所述电池单元的至少一个表面，
多个所述电池单元包括：
第一电池单元，具有与所述第一散热部件接触的表面；以及
第二电池单元，具有与所述第二散热部件接触的表面，
所述第一散热部件包括：
中间板部件，设置在多个所述电池单元堆叠体之间；
上板部件，被设置为紧固到所述中间板部件的上端并且面对多个所述电池单元堆叠体的上表面；以及
下板部件，被设置为紧固到所述中间板部件的下端并且面对多个所述电池单元堆叠体的下表面，
所述电池模块还包括：
侧面盖，结合到上板部件和下板部件；以及
汇流条组件，设置在所述侧面盖和多个所述电池单元之间，
其中，每个所述电池单元包括容纳部和密封部，所述容纳部设置电极组件，所述密封部通过密封所述容纳部外围而形成，所述容纳部外围的一个未设置密封部的表面为散热面，所述电池单元中散热面与散热部件的换热面积大于所述密封部表面与散热部件的换热面积；
所述第一电池单元的散热面没有被所述阻断部件覆盖而与所述第一散热部件的所述中间板部件接触，与所述第一电池单元的散热面相对的密封部表面被所述阻断部件覆盖后与所述第二散热部件接触；
所述第二电池单元的散热面没有被所述阻断部件覆盖而与所述第二散热部件接触，与所述第二电池单元的散热面相对的密封部表面被所述阻断部件覆盖后与所述第一散热部件的所述中间板部件接触；
所述第一电池单元和所述第二电池单元重复交替地堆叠设置构成所述电池单元堆叠体。
19.根据权利要求18所述的电池模块，其中，
所述第二散热部件的一侧结合到所述上板部件，另一侧结合到所述下板部件。
20.根据权利要求18所述的电池模块，进一步包括：
冷却装置，结合到所述下板部件的外表面。
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