CN114514652A - 电池模块和包括该电池模块的电池组 - Google Patents

电池模块和包括该电池模块的电池组 Download PDF

Info

Publication number
CN114514652A
CN114514652A CN202080071454.1A CN202080071454A CN114514652A CN 114514652 A CN114514652 A CN 114514652A CN 202080071454 A CN202080071454 A CN 202080071454A CN 114514652 A CN114514652 A CN 114514652A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
battery cell
cell laminate
battery module
recess
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202080071454.1A
Other languages
English (en)
Inventor
崔容僎
成准烨
李贤宰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Energy Solution Ltd
Original Assignee
LG Energy Solution Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Energy Solution Ltd filed Critical LG Energy Solution Ltd
Publication of CN114514652A publication Critical patent/CN114514652A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/258—Modular batteries; Casings provided with means for assembling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/242—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries against vibrations, collision impact or swelling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/64—Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/647—Prismatic or flat cells, e.g. pouch cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/653—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by electrically insulating or thermally conductive materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554—Rods or plates
    • H01M10/6555—Rods or plates arranged between the cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/211—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for pouch cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/244—Secondary casings; Racks; Suspension devices; Carrying devices; Holders characterised by their mounting method
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/262—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks
    • H01M50/264—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks for cells or batteries, e.g. straps, tie rods or peripheral frames
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/289—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • H01M50/291—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs characterised by their shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/289—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • H01M50/293—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs characterised by the material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

根据本发明的一个实施方式，一种电池模块包括：电池电芯层压体，该电池电芯层压体中堆叠有均包括电极组件的多个电池电芯；U形框架，该U形框架容纳所述电池电芯层压体并具有敞口的上部；以及上板，该上板覆盖敞口的所述U形框架上的所述电池电芯层压体，其中，所述U形框架包括底部和彼此面对的两个侧部，所述侧部中的每个包括朝向所述电池电芯层压体向内凹陷的凹陷部，并且所述凹陷部的面积等于或大于所述电极组件的面积。

Description

电池模块和包括该电池模块的电池组
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年11月1日提交的韩国专利申请No.10-2019-0138938的优先权的权益，其全部内容通过引用合并于此。
本发明涉及电池模块和包括该电池模块的电池组，并且更具体地，涉及能够以稳定且简化的配置固定电池模块的内部配置的电池模块和包括该电池模块的电池组。
背景技术
具有高应用特性和诸如高能量密度这样的电气特性的可再充电电池根据其产品而被广泛应用于电池车辆、混合动力车辆以及由电驱动源驱动的电力储存装置还有便携式装置。这些可再充电电池作为改善的环境友好性和能源效率的新能源而正受到关注，因为它们没有产生任何能量使用的副产品，还产生它们可以急剧减少化石燃料使用的主要优点。
在小型移动装置中，每个装置使用一个或两个或三个电池电芯，而诸如汽车这样的中型和大型装置需要高功率/大容量。因此，使用多个电池电芯电连接的中型至大型电池模块。
由于中型和大型电池模块优选的是被制造为具有尽可能小的尺寸和重量，因此可以具有高集成度和相对于容量具有小重量的柱型电池和袋型电池主要用作中型和大型电池模块的电池电芯。此外，为了保护电芯层压体免受外部冲击、热或振动影响，电池模块可以包括框架构件，该框架构件将电池电芯层压体容纳在具有前开口和后开口的内部空间中。
此时，电池电芯层压体的侧面可以包括按压垫，当由于电池电芯的温度升高而发生膨胀时，按压垫可以吸收由于膨胀而增大的体积。然而，在这种按压垫的情况下，按压垫根据按压在膨胀能力上是有限的，因此存在的问题是组装容差吸收和膨胀吸收有限。另外，存在的问题是由于反复膨胀而导致弹性随时间推移而减小，从而使得难以正常执行膨胀吸收的功能。为了解决这个问题，如果使用具有足够弹性的垫，则厚度过度增加，并且存在的问题是电池模块的整个体积会增加。
发明内容
技术问题
本发明要解决的目的是提供可以稳定地执行吸收膨胀的功能同时使电池模块内的部件最小化的电池模块和包括该电池模块的电池组。
然而，本发明的实施方式要解决的目的不限于以上提到的问题，并可以在本发明中包括的技术思路的范围内进行各种扩展。
技术方案
根据本发明的实施方式的一种电池模块包括：电池电芯层压体，该电池电芯层压体中堆叠有均包括电极组件的多个电池电芯；U形框架，该U形框架容纳所述电池电芯层压体并具有敞口的上部；以及上板，该上板覆盖敞口的所述U形框架上的所述电池电芯层压体，其中，所述U形框架包括底部和彼此面对的两个侧部，所述侧部包括朝向所述电池电芯层压体向内凹陷的凹陷部，并且所述凹陷部的面积等于或大于所述电极组件的面积。
所述凹陷部可以由弹性构件形成，在所述弹性构件中弹力在多个电池电芯的堆叠方向上作用。
所述弹性构件可以由板簧形成。
所述凹陷部可以与所述电池电芯承压体直接接触。
所述电池电芯层压体还可以包括设置在多个电池电芯当中的相邻电池电芯之间的双面胶带。
还可以包括设置在所述电池电芯层压体和所述凹陷部之间的缓冲垫。
还可以包括在所述电池电芯层压体和所述缓冲垫之间的双面胶带。
还可以包括设置在所述电池电芯层压体和所述底部之间的导热树脂层，并且所述导热树脂层可以不与所述凹陷部交叠。
所述凹陷部可以具有选自四边形、圆形和椭圆形的任一种形状。
所述凹陷部可以包括多个子凹陷部。
所述多个子凹陷部所占据的区域的面积可以等于或大于所述电极组件的面积。
根据本发明的另一实施方式的一种电池组可以包括至少一个上述的电池模块以及封装所述至少一个电池模块的组壳体。
根据本发明的另一实施方式的一种装置可以包括至少一个上述的电池组。
有利效果
根据实施方式，通过形成具有可以固定电池电芯层压体的结构的U形框架的侧部，与传统技术相比，可以稳定地执行膨胀吸收功能，同时使电池模块内的部件最小化。
附图说明
图1是示出了根据本发明的实施方式的电池模块的分解立体图。
图2是示出了图1的电池模块的构成元件的联接状态的立体图。
图3是示出了图2的电池电芯层压体中包括的一个电池电芯的立体图。
图4是示出了沿着线B-B’截取的图3的电池电芯的截面的图。
图5是示出了沿着线A-A’截取的图2的电池模块的截面的图。
图6是根据本发明的另一实施方式的电池模块的截面图。
图7a和图7b是根据本发明的另一实施方式的电池模块的立体图。
具体实施方式
下文中将参考附图更充分地描述本发明，在附图中示出了本发明的实施方式。本领域的技术人员将认识到，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，所描述的实施方式都可以按照各种不同方式进行修改。
附图和说明书在本质上将被视为是例示性的，而非限制性的。在通篇说明书中，相同的参考标号指定相同的元件。
另外，由于附图中示出的构成构件的大小和厚度是为了更好地理解并便于描述而任意给出的，因此本发明不限于所例示的大小和厚度。在附图中，为了清晰起见，夸大了层、膜、面板、区域等的厚度。在附图中，为了更好地理解并便于描述，一些层和区域的厚度被夸大。
将理解，当诸如层、膜、区域或基板这样的元件被称为“在”另一元件“上”时，它可以直接在另一元件上，或者也可以存在中间元件。相比之下，当元件被称为“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。另外，在本说明书中，词语“上”或“上方”意指处于物体部分上或处于物体部分下，而不一定意指处于物体部分的基于重力方向的上侧。
另外，除非明确地相反描述，否则词语“包括”以及诸如“包含”或“包含有”这样的变型将被理解为隐含包括所述的元件，但不排除任何其它元件。
另外，在本说明书中，短语“在平面上”意指从上观察目标部分，并且短语“在截面上”意指从侧面观察通过垂直切割目标部分而形成的截面。
图1是示出了根据本发明的实施方式的电池模块的分解立体图，图2是示出了图1的电池模块的构成元件的联接状态的立体图，图3是示出了图2的电池电芯层压体中包括的一个电池电芯的立体图，图4是示出了沿着线B-B’截取的图3的电池电芯的截面的图，并且图5是示出了沿着线A-A’截取的图2的电池模块的截面的图。
参照图1和图2，根据本实施方式的电池模块100包括含多个电池电芯110的电池电芯层压体120、其上表面、前表面和后表面敞口的U形框架300、覆盖电池电芯层压体120的上部的上板400、分别处于电池电芯层压体120的前表面和后表面上的端板150以及处于电池电芯层压体120和端板150之间的汇流条框架130。
当U形框架300的敞口侧分别被称为第一侧和第二侧时，U形框架300由板状结构形成，该板状结构是弯曲的，以连续覆盖电池电芯层压体120的除了与第一侧和第二侧对应的表面之外的其余外表面当中的彼此面对的两个侧表面和连接它们的下表面。即，它包括包围该两个侧表面的一对侧部320和在连接这些侧部的同时包围电池电芯层压体120的下表面的底部310。与U形框架300的底部310对应的上表面敞口。
在电池电芯层压体120中，上板400具有单板状结构，该单板状结构覆盖除了被U形框架300覆盖的前表面、下表面和后表面之外的剩下的上表面。U形框架300和上板400可以形成在对应的角部彼此接触的状态下通过焊接等接合而包围电池电芯层压体120的结构。
电池电芯层压体120包括在一个方向上层压的多个电池电芯110，并且如图1中所示，多个电池电芯110可以在Y轴方向上层压。电池电芯110优选地是袋型电池电芯。例如，参照图3，根据本实施方式的电池电芯110具有两条电极引线111和112彼此相对并分别从电池主体113的一个端部部分114a和另一端部部分114b突出的结构。每个电池电芯110中包括的电极引线是正极引线或负极引线，并且每个电池电芯110的电极引线111和112的端部可以在一个方向上弯曲，由此与彼此相邻的其他电池电芯110的电极引线111和112的端部接触。彼此接触的两条电极引线111和112可以通过焊接等而彼此固定，并且据此，可以在电池电芯层压体120内的电池电芯110之间进行电连接。另外，布置在电池电芯层压体120的两端处的电极引线可以联接到汇流条框架130，以电连接到安装在汇流条框架130上的汇流条。覆盖汇流条框架130的端板150设置在U形框架300的敞口的两侧，并可以通过诸如焊接这样的方法与U形框架300和上板400组合。
可以通过在电极组件121被容纳在电池壳体114中的状态下将壳体114的两个端部114a和114b粘附到连接它们的两个侧表面114c来制造电池电芯110。换句话说，根据本实施方式的电池电芯110具有总共三个密封部114sa、114sb和114sc，并且密封部114sa、114sb和114sc具有通过诸如热熔这样的方法密封的结构，并且剩下的一侧可以由连接部115形成。
在电池壳体114的内部，可以容纳电极组件121和电解质溶液。电极组件114可以由正极板和负极板被设置为在其间插置有隔膜的类型构成。此时，电极组件114可以具有以下结构：卷绕一个正极板和一个负极板且隔板插置在它们之间，或者堆叠多个正极板和多个负极板且隔板插置在它们之间。这些正极板和负极板可以被形成为以下的结构：将活性材料浆料分别涂覆到电极集流体，并且浆料常常可以通过在添加溶剂的同时搅拌活性材料、导电材料、结合剂和增塑剂来形成。
在电极组件114中，可以存在未向电极板涂覆浆料的未涂覆区域，并且与各电极板对应的电极接头可以形成在该未涂覆区域中。此时，分别从用于与外部端子或装置电连接的正极接头和负极接头延伸的两条电极引线111和112分别彼此面对，并可以分别从电池主体113的一个端部部分114a和另一端部部分114b突出。
电池壳体114通常包括树脂层/金属薄膜层/树脂层的层压结构。例如，在电池壳体表面由O(取向)尼龙层形成的情况下，当层压多个电池电芯以形成电池模块时，多个电池电芯往往会容易因外部冲击而滑动。因此，为了防止这种情况并保持电池电芯的层压结构稳定，诸如双面胶带的粘性粘合剂或粘合后通过化学反应而结合的化学粘合剂这样的粘合构件可以附接到电池壳体的表面，以形成电池电芯层压体120。例如，如图5中所示，可以通过在邻近的电池电芯110之间插置双面胶带122来保持电池电芯层压体120中的电池电芯110之间的层压结构。
电池电芯层压体120安装在U形框架300的底部310上，并且导热树脂层500可以设置在电池电芯层压体120和底部310之间。导热树脂层500将从电池电芯层压体120产生的热传递到电池模块100的底部，并可以用于将电池电芯层压体120固定到底部310。
能够将电池电芯层压体120固定在侧面的凹陷部321形成在U形框架300的侧部320中。凹陷部321可以由能够在电池电芯110的层压方向(Y轴方向)上施加弹力的弹性构件形成。例如，它可以形成为作为弹性构件的板簧。
因此，即使出现了电池电芯110的膨胀(扩张)，凹陷部321也可以吸收电池电芯110的膨胀(扩张)。特别地，如图5中所示，即使用与电池电芯层压体120直接接触的简单结构而不用附加缓冲垫，也可以有效地控制膨胀。
此时，凹陷部321的面积可以与电池电芯110中包括的电极组件121的面积相同或比电池电芯110中包括的电极组件121的面积大。当凹陷部321的面积形成为小于电极组件121的面积时，未形成凹陷部321的部分中出现的膨胀不能被吸收，并且也不可以确保足以用于固定电芯的固定力。如图4中所示，电极组件121的面积可以由电极组件一侧的长度SE等确定，并且电池电芯110的面积可以由电池电芯一侧的长度SC等确定。在电池电芯110中，电极组件121不占据电池壳体114的整个内部空间，并且还存在用于与电极引线111和112连接的空间。例如，电极组件121可以是电池电芯110面积的约90％。此时，为了有效地控制电池电芯110的膨胀，凹陷部321的面积需要至少与如上所述的电极组件121的面积相同。当凹陷部321仅支承比电极组件121的面积小的面积时，所产生的膨胀集中在不由凹陷部321支承的部分上，并且对电池电芯110的损坏可以进一步增加。
另外，当如上所述电池电芯层压体120的一侧由凹陷部321支承时，插置在电池电芯110之间以保持电池电芯层压体120的层压结构的双面胶带122的粘结力可以进一步提高。即，通过凹陷部321在电池电芯110的堆叠方向上施加的弹力，可以获得从电池电芯层压体120的两侧施压的效果，并且通过该压力，双面胶带122的粘结力增大，由此可以更稳定地保持层压结构。
如上所述，根据本实施方式，由于弹力可以通过形成在U形框架300的侧部320上的凹陷部321施加到电池电芯层压体120，因此可以在没有缓冲垫的情况下有效地控制电池电芯层压体120的膨胀，特别地，通过使凹陷部321的面积等于或大于电极组件121的面积，可以提高电池电芯层压体120的固定力并且可以更有效地抑制膨胀。
图6是根据本发明的另一实施方式的电池模块的截面图。
如图6中所示，在电池电芯层压体120和凹陷部321之间还可以包括附加的缓冲垫330。因此，即使凹陷部321的弹力随着时间的推移而减小，也可以补充缓冲垫330的恢复力，并且由于凹陷部321与缓冲垫330相互补充，因此与仅具有传统缓冲垫的配置相比，可以防止膨胀控制的效果劣化。此外，即使设置了缓冲垫330，也可以基本上通过形成在侧部320上的凹陷部321获得膨胀控制效果，并且即使缓冲垫330的厚度不像现有技术中一样加厚，也可以在稳定地固定电池电芯层压体120的同时吸收膨胀。
此时，缓冲垫330的面积可以等于或大于电极组件121的面积。因此，也可以在不损坏电池电芯110的情况下有效地实现缓冲垫330的膨胀吸收。另外，还可以在缓冲垫330和电池电芯层压体120之间设置用于固定的附加的双面胶带123。通过设置附加的双面胶带123，可以更稳定地固定缓冲垫330的位置，特别地，由于缓冲垫330本身也由凹陷部321支承，因此可以提高设置在缓冲垫330和电池电芯层压体120之间的附加的双面胶带123的固定强度。
图7a和图7b是根据本发明的另一实施方式的电池模块的立体图。
如图7a和图7b中所示，凹陷部321可以具有四边形或圆形的形状，并且尽管未示出，但按需要可以具有诸如椭圆形、以锯齿形形成的条纹形状、垂直方向上的矩形等这样的各种形状。另外，它可以形成为在一个凹陷部321中具有彼此分离的多个子凹陷部。在这种情况下，子凹陷部之间的间隔越小越好，并且如果所有子凹陷部占据的面积等于或大于电极组件121的面积，则它可以以任何方式变形。
另一方面，根据本发明的实施方式的一个或更多个电池模块可以被封装在组壳体中，以形成电池组。
上述的电池模块和包括它的电池组可以应用于各种装置。这种装置可以是诸如电动自行车、电动车辆、混合动力车辆等这样的运输工具，但本发明不限于此，并可以应用于能够使用电池模块和包括该电池模块的电池组的各种装置，这属于本发明的范围。
尽管已经结合目前被认为是实际的实施方式描述了本发明，但要理解，本发明不限于所公开的实施方式。相反，本发明旨在涵盖被包括在随附权利要求书的精神和范围内的各种修改形式和等同布置。
[符号说明]
100：电池模块
110：电池电芯层压体
121：电极组件
300:U形框架
320：侧部
321：凹陷部
400：上板

Claims (13)

1.一种电池模块，该电池模块包括：
电池电芯层压体，该电池电芯层压体中堆叠有均包括电极组件的多个电池电芯；
U形框架，该U形框架容纳所述电池电芯层压体并具有敞口的上部；以及
上板，该上板覆盖敞口的所述U形框架上的所述电池电芯层压体，
其中，所述U形框架包括底部和彼此面对的两个侧部，
所述侧部包括朝向所述电池电芯层压体向内凹陷的凹陷部，并且
所述凹陷部的面积等于或大于所述电极组件的面积。
2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
所述凹陷部由弹性构件形成，在所述弹性构件中弹力在多个电池电芯的堆叠方向上作用。
3.根据权利要求2所述的电池模块，其中，
所述弹性构件由板簧形成。
4.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
所述凹陷部与所述电池电芯层压体直接接触。
5.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
所述电池电芯层压体还包括设置在多个电池电芯当中的相邻电池电芯之间的双面胶带。
6.根据权利要求1所述的电池模块，所述电池模块还包括：
缓冲垫，所述缓冲垫设置在所述电池电芯层压体和所述凹陷部之间。
7.根据权利要求6所述的电池模块，所述电池模块还包括：
双面胶带，所述双面胶带在所述电池电芯层压体和所述缓冲垫之间。
8.根据权利要求1所述的电池模块，所述电池模块还包括：
导热树脂层，所述导热树脂层设置在所述电池电芯层压体和所述底部之间，并且
所述导热树脂层与所述凹陷部不交叠。
9.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
所述凹陷部具有选自四边形、圆形和椭圆形的任一种形状。
10.根据权利要求9所述的电池模块，其中，
所述凹陷部包括多个子凹陷部。
11.根据权利要求10所述的电池模块，其中，
所述多个子凹陷部所占据的区域的面积等于或大于所述电极组件的面积。
12.一种电池组，该电池组包括：
至少一个根据权利要求1至11中任一项所述的电池模块；以及
组壳体，该组壳体封装至少一个所述电池模块。
13.一种装置，该装置包括：
至少一个根据权利要求12所述的电池组。
CN202080071454.1A 2019-11-01 2020-10-29 电池模块和包括该电池模块的电池组 Pending CN114514652A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190138938A KR20210053086A (ko) 2019-11-01 2019-11-01 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩
KR10-2019-0138938 2019-11-01
PCT/KR2020/014937 WO2021086070A1 (ko) 2019-11-01 2020-10-29 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114514652A true CN114514652A (zh) 2022-05-17

Family

ID=75716053

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080071454.1A Pending CN114514652A (zh) 2019-11-01 2020-10-29 电池模块和包括该电池模块的电池组

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20220393283A1 (zh)
EP (1) EP4044339A4 (zh)
JP (1) JP2022551238A (zh)
KR (1) KR20210053086A (zh)
CN (1) CN114514652A (zh)
WO (1) WO2021086070A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230108428A (ko) * 2022-01-11 2023-07-18 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
KR20230157648A (ko) 2022-05-10 2023-11-17 주식회사 엘지에너지솔루션 가볍고 강성이 향상된 전지모듈 하우징 및 이를 포함하는 전지팩
KR20240000974A (ko) * 2022-06-24 2024-01-03 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 모듈
CN118249028A (zh) * 2022-12-15 2024-06-25 株式会社Aesc日本 一种电池包

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080042965A (ko) * 2006-11-13 2008-05-16 주식회사 엘지화학 콤팩트한 구조와 우수한 방열 특성의 전지모듈
CN106450072A (zh) * 2015-08-11 2017-02-22 株式会社东芝 电池模块
CN208722940U (zh) * 2018-06-11 2019-04-09 辽宁佰特瑞新能源有限公司 一种电池模组的固定装置
US20190131596A1 (en) * 2017-10-30 2019-05-02 Lg Chem, Ltd. Battery module and method of assembling the battery module
CN109920944A (zh) * 2017-11-14 2019-06-21 株式会社Lg化学 电池模块

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102507879B1 (ko) * 2015-11-16 2023-03-07 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 모듈
KR102178959B1 (ko) * 2017-04-06 2020-11-13 주식회사 엘지화학 엔드 플레이트, 배터리 모듈, 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 배터리 팩을 포함하는 자동차
KR102389694B1 (ko) * 2018-01-24 2022-04-21 주식회사 엘지에너지솔루션 프레임에 형성된 비드를 포함하는 전지모듈 제조방법 및 이에 의해 제조된 전지모듈

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080042965A (ko) * 2006-11-13 2008-05-16 주식회사 엘지화학 콤팩트한 구조와 우수한 방열 특성의 전지모듈
CN106450072A (zh) * 2015-08-11 2017-02-22 株式会社东芝 电池模块
US20190131596A1 (en) * 2017-10-30 2019-05-02 Lg Chem, Ltd. Battery module and method of assembling the battery module
CN110915019A (zh) * 2017-10-30 2020-03-24 株式会社Lg化学 电池模块和组装电池模块的方法
CN109920944A (zh) * 2017-11-14 2019-06-21 株式会社Lg化学 电池模块
CN208722940U (zh) * 2018-06-11 2019-04-09 辽宁佰特瑞新能源有限公司 一种电池模组的固定装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP4044339A1 (en) 2022-08-17
EP4044339A4 (en) 2024-01-10
WO2021086070A1 (ko) 2021-05-06
KR20210053086A (ko) 2021-05-11
US20220393283A1 (en) 2022-12-08
JP2022551238A (ja) 2022-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101150247B1 (ko) 모듈의 구조 설계에 유연성을 가진 전지모듈 및 이를 포함하는 중대형 전지팩
EP4044339A1 (en) Battery module and battery pack including same
KR102619201B1 (ko) 이차 전지 및 이를 포함한 배터리 모듈
KR102473335B1 (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
KR20170035218A (ko) 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
KR20170029283A (ko) 배터리 모듈
JP4932484B2 (ja) 収納部材、収納ケースおよび組電池
US20220166080A1 (en) Battery Module and Battery Pack Including the Same
CN113812036B (zh) 电池模块和包括该电池模块的电池组
CN113748564A (zh) 电池模块以及包括该电池模块的电池组
JP7463015B2 (ja) 電池モジュールおよびこれを含む電池パック
KR20210080096A (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩
US20230012792A1 (en) Battery module and battery pack including the same
US20220158284A1 (en) Battery Module and Battery Pack Including the Same
EP3998217A1 (en) Battery cell and battery module
US20220029250A1 (en) Battery Module and Battery Pack Including the Same
KR20220026790A (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
KR20210120558A (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩
EP4087036A1 (en) Battery module and battery pack including same
EP4300686A1 (en) Battery module and battery pack including same
US20240178496A1 (en) Battery Pack
CN116457992A (zh) 具有改进的绝缘和组装性的包括压缩垫的电池模块、包括该电池模块的电池组和车辆
KR20230010598A (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩
KR20230111915A (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩
KR20220025413A (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination