CN115244763A - 电池模块和包括其的电池组 - Google Patents

Abstract

根据本发明的一个实施例的电池模块可以包括：电池单体堆，电池单体堆中堆叠有多个电池单体；模块框架，用于容纳电池单体堆；以及端板，覆盖电池单体堆的前表面和后表面，其中，在模块框架的底部与端板之间形成有开口部。

Description

电池模块和包括其的电池组

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年7月22日在韩国知识产权局递交的韩国专利申请第10-2020-0091093号的权益，其全部公开内容通过引用并入本文中。

本公开涉及一种电池模块和包括其的电池组，更具体地，涉及一种具有改进的冷却性能的电池模块和包括其的电池组。

背景技术

二次电池作为诸如移动装置和电动车辆的各种产品中的能源而引起关注。二次电池是强大的能源，其可以代替使用化石燃料的现有产品的用途，并且由于其不会由于能源使用而产生副产物，从而作为环境友好的能源而备受关注。

近来，随着对大容量二次电池结构的需要的持续增长，包括将二次电池用作能量存储源，对多模块结构的电池组的需求增加，该多模块结构的电池组是多个二次电池串联/并联连接的电池模块的组件。

同时，当多个电池单体串联/并联连接以构成电池组时，构成包括至少一个电池单体的电池模块然后将其它部件加入至少一个电池模块以构成电池组的方法是常用的。

电池模块可以包括：其中堆叠有多个电池单体的电池单体堆、用于容纳电池单体堆的框架以及用于覆盖电池单体堆的前表面和后表面的端板。

图1是传统电池模块的分解透视图。图2是示出图1的截面A-A的剖视图。

参照图1和图2，传统的电池模块可以包括：电池单体堆10，通过堆叠多个电池单体11形成；模块框架20，用于容纳电池单体堆10；以及电极引线12，形成为在构成电池单体堆10的多个电池单体11的两端处突出。

此外，电池模块可以包括汇流条框架41，其装配有耦接到电极引线12的汇流条40并覆盖电池单体堆10的前表面和后表面；绝缘盖50，从外部覆盖汇流条框架41；端板，从外部覆盖绝缘盖50；以及导热树脂层60，形成在电池单体堆10与模块框架底部21之间。

关于电池模块的冷却功能，通常地，导热树脂层60形成在模块框架底部21与电池单体堆10的下侧表面之间，从而从电池单体堆10产生的热传递到外部。然而，由于在电池单体中实际上产生最大量的热的电极引线12和汇流条40所设置的部分中未设置单独的冷却部件，从而电极引线12和汇流条40所处的部分的温度局部升高，使得电池模块的内部之间的温度偏差增加，因此电池模块的整体性能可能会劣化。

发明内容

技术问题

本公开的一个目的是提供一种使电池模块的内部之间的温度偏差最小化并且降低电池单体的温度从而提高冷却性能的电池模块和包括其的电池组。

本公开的目的不限于上述目的，并且本领域技术人员应从如下详细描述清楚地理解本文中没有描述的其它目的。

技术方案

根据本公开的一个实施例，提供一种电池模块，包括：电池单体堆，电池单体堆中堆叠有多个电池单体；模块框架，用于容纳电池单体堆；以及端板，用于覆盖电池单体堆的前表面和后表面，其中，在电池单体堆的前表面和后表面上形成有分别从多个电池单体突出的电极引线，并且在电极引线与端板之间设置有冷却块。

在端板与电极引线之间形成有绝缘盖，并且冷却块可以插入并与绝缘盖的开口耦接。

在开口的内周上形成有突起，围绕冷却块形成有凹槽部，并且突起插入凹槽部中，从而冷却块可以与开口耦接。

可以通过将冷却块插入开口来注入绝缘盖。

安装在汇流条框架上的汇流条设置在冷却块与电池单体堆之间，并且与冷却块和汇流条接触的冷却垫可以附接在冷却块与汇流条之间。

冷却垫由粘性材料形成，并且可以紧密地粘附到汇流条和汇流条框架的表面。

冷却粘合剂可以涂覆到冷却块的面对端板的冷却块表面。

电池单体堆与模块框架底部之间可以形成有导热树脂层。

冷却块可以包括绝缘材料或导热材料。

根据本公开的另一个实施例，提供一种包括电池模块的电池组。

有益效果

根据本公开的实施例的电池模块和包括其的电池组通过在电极引线和汇流条位于的部分处设置诸如冷却块、冷却垫以及冷却粘合剂的冷却部件，可以使电池模块的内部的温度偏差最小化并且提高电池模块的整体冷却性能。

本公开的效果不限于上述效果，并且本领域技术人员将从所附权利要求的描述中清楚地理解上文未描述的附加其它效果。

附图说明

图1是传统电池模块的分解透视图；

图2是示出图1和图3的截面A-A的剖视图；

图3是根据本公开的一个实施例的电池模块的分解透视图；

图4是示出安装在图3的绝缘盖上的冷却部件的外观的图；

图5是示出根据本公开的一个实施例的冷却块耦接到绝缘盖的状态的图。

具体实施方式

应当理解，将在下面描述的示例性实施例是示例性描述的以帮助理解本公开，并且可以对本公开进行与在此描述的示例性实施例不同的各种修改。然而，在本公开的描述中，当确定公知功能或构成元件的特定描述和说明可能不必要地混淆本公开的主题时，将省略特定描述和说明。此外，为了帮助理解本公开，附图没有基于实际比例示出，而构成元件的部分的尺寸可能夸大。

如本文所使用的，诸如第一、第二等的术语可以用于描述各种组件，并且组件不受这些术语的限制。术语仅用于区分一个组件与另一个组件。

此外，此处使用的术语仅用于描述具体的示例性实施例，而不旨在限制本公开的范围。单数表达包括复数表达，除非它们在上下文中具有明确相反的含义。应当理解，本文使用的术语“包括”、“包含”和“具有”旨在指定存在陈述的特征、数量、步骤、动作、构成要素、部件或其组合，而应该理解，其不排除存在或添加一个或多个其他特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或其组合的可能性。

在下文中，将参照图2和图3描述根据本公开的一个实施例的电池模块。

图3是根据本公开的一个实施例的电池模块的分解透视图。

参照图2和图3，根据本公开的一个实施例的电池模块包括：电池单体堆100，其中堆叠有多个电池单体；模块框架200，用于容纳电池单体堆100；以及端板300，用于覆盖电池单体堆100的前表面和后表面。在电池单体堆100的前表面和后表面上形成有分别从多个电池单体110突出的电极引线120，并且在电极引线120与端板300之间可以设置冷却块700。

电池单体110是二次电池，并且可以配置为袋状二次电池。这种电池单体110可以包括多个电池单体，并且多个电池单体可以相互层叠以彼此电连接，从而形成电池单体堆100。多个电池单体的每一个可以包括电极组件、单体壳体以及从电极组件突出的电极引线120。

模块框架200容纳电池单体堆100。模块框架200可以由上表面、下表面、左表面以及右表面形成，以覆盖电池单体堆100的上、下、左、右四个表面。模块框架200中容纳的电池单体堆100可以通过模块框架200被物理保护。

汇流条框架400形成为覆盖电池单体堆100的前表面和后表面，并且可以与形成为从电池单体堆100的前表面和后表面处的多个电池单体100突出的电极引线连接。更具体地，延伸通过汇流条框架400的电极引线耦接到安装在汇流条框架400上的多个汇流条410，从而电池单体110和汇流条410可以电连接。

端板300基于电池单体堆100分别形成在汇流条框架400的外侧，并且可以形成为覆盖电池单体堆100和汇流条框架400。端板300可以保护汇流条框架400、电池单体堆100以及与其连接的各种电子设备免于受到外部冲击，同时，引导电池单体堆100与外部电源之间的电连接。

绝缘盖500可以插入端板300与汇流条框架400之间。绝缘盖500可以切断汇流条框架400与外部之间的电连接，以确保电池模块的绝缘性能。

导热树脂层600可以形成在模块框架底部210上。电池单体堆100位于导热树脂层600的上侧，并且从电池单体堆100产生的热可以传递到电池模块的外部。根据本实施例，导热树脂层600可以由热树脂形成。可以由通过形成在模块框架底表面210上的多个注入孔注入导热树脂然后固化的工艺形成导热树脂层600。

在下文中，将参照图3至图5描述根据本公开的一个实施例的形成在绝缘盖中的冷却部件。

图4是示出安装在图3的绝缘盖上的冷却部件的外观的图。图5是示出根据本公开的一个实施例的冷却块耦接到绝缘盖的状态的图。

参照图3至图5，在根据本公开的一个实施例的电池模块中，冷却块设置在电极引线120与端板300之间。更具体地，绝缘盖500形成在端板300与电极引线120之间，并且冷却块700可以插入并耦接到形成在绝缘盖500上的绝缘盖开口500a。

冷却块700包括绝缘材料或导热材料，以确保绝缘盖500的开口500a的部分中的绝缘性能，同时，可以将从电极引线120和汇流条410产生的热传递到外部。根据本实施例，冷却块700可以包括具有绝缘性和导热性的铝、氮化铝或氧化铝。

通常，执行冷却的部件没有布置在电池模块中产生最大量热的电极引线和汇流条中，因此，电极引线和汇流条所处的部分的温度局部升高，并且电池模块的内部之间温度偏差可能变大。此外，从电极引线和汇流条产生的热难以排放到外部，电池模块的温度升高，并且电池模块的性能由于温度升高可能会劣化。

因此，根据本公开的一个实施例，冷却块700设置在设置有电极引线120和汇流条410的部分处，从而电极引线120和汇流条410中产生的热可以被冷却。更具体地，从电极引线120和汇流条410产生的热可以经由冷却块700通过端板300排放到外部。除了电池单体堆100中产生的热通过位于上述现有电池单体堆100的下侧的导热树脂层600排放到下侧的热传递路径之外，新建立了用于通过电池单体堆100的前表面和后表面排放到外部的路径，从而热传递路径可以多样化，并且电池模块的冷却性能可以进一步提高。

根据本实施例，与冷却块700和汇流条410接触的冷却垫800可以附接在冷却块700与安装在汇流条框架400上的汇流条410之间。冷却垫800与汇流条410和耦接到汇流条410的外表面的电极引线120直接接触，从而从汇流条410和电极引线120产生的热可以直接传递到冷却块700。

冷却垫800由粘性材料形成并且紧密地粘附到汇流条410和汇流条框架400的呈现不规则的表面，从而从汇流条410和电极引线120产生的热可以通过表面接触降低界面阻力，并且可以更有效地传递到冷却块700。

根据本实施例，冷却粘合剂900可以涂覆到面对端板300的冷却块表面。冷却粘合剂900包括热传递材料，降低端板300与冷却块700之间的界面阻力，并且将传递到冷却块700的热通过端板300有效排放到外部。根据本实施例，端板300可以包括具有优异导热性的铝。

图5示出冷却块700耦接到绝缘盖500的状态。可以通过将冷却块700插入开口500a中来注入绝缘盖500。因此，可以获得形成有开口500a的绝缘盖500的刚性。如图5所示，在根据本实施例的冷却块700中形成凹槽部700a，在绝缘盖开口500a的内周上形成凸起500a1，并且凸起500a1可以插入凹槽部700a中，从而冷却块700可以耦接到开口。因此，冷却块700与绝缘盖500之间的内聚力可以增强。

电池组中可以包括上述电池模块。电池组可以具有集合了根据本公开的实施例的一个或多个电池模块的结构，并且与控制并管理电池的温度、电压等的电池管理系统(BMS)和冷却装置封装在一起。

电池组可以应用于各种装置。这些装置可以应用于诸如电动自行车、电动汽车或混合动力汽车的交通工具，而本公开不限于此，而是可以应用于能够使用电池模块的各种装置，这也落入本公开的范围内。

尽管已经参考优选实施例示出并描述了本发明，而本公开的范围不限于此，并且本领域技术人员可以设计出将落入所附权利要求中描述的本发明的原理的精神和范围内的多种其它修改和实施例。此外，不应独立于本公开的技术精神或观点理解这些修改实施例。

[附图标记的描述]

100：电池单体堆

110：电池单体

120：电极引线

200：模块框架

210：模块框架底部

300：端板

400：汇流条框架

410：汇流条

420：连接器

500：绝缘盖

500a：绝缘盖开口

500a1：凸起

600：导热树脂层

700：冷却块

700a：凹槽部

800：冷却垫

900：冷却粘合剂

Claims (10)

1.一种电池模块，包括：

电池单体堆，所述电池单体堆中堆叠有多个电池单体；

模块框架，用于容纳所述电池单体堆；以及

端板，用于覆盖所述电池单体堆的前表面和后表面，

其中，在所述电池单体堆的所述前表面和所述后表面上形成有分别从所述多个电池单体突出的电极引线，并且

在所述电极引线与所述端板之间设置有冷却块。

2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，在所述端板与所述电极引线之间形成有绝缘盖，并且

所述冷却块插入并与所述绝缘盖的开口耦接。

3.根据权利要求2所述的电池模块，其中，在所述开口的内周上形成有突起，围绕所述冷却块形成有凹槽部，并且所述突起插入所述凹槽部中，从而所述冷却块与所述开口耦接。

4.根据权利要求2所述的电池模块，其中，通过将所述冷却块插入所述开口来注入所述绝缘盖。

5.根据权利要求1所述的电池模块，其中，安装在汇流条框架上的汇流条设置在所述冷却块与所述电池单体堆之间，并且

与所述冷却块和所述汇流条接触的冷却垫附接在所述冷却块与所述汇流条之间。

6.根据权利要求5所述的电池模块，其中，所述冷却垫由粘性材料形成，并且紧密地粘附到所述汇流条和所述汇流条框架的表面。

7.根据权利要求1所述的电池模块，其中，冷却粘合剂涂覆到所述冷却块的面对所述端板的冷却块表面。

8.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述电池单体堆与模块框架底部之间形成有导热树脂层。

9.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述冷却块包括绝缘材料或导热材料。

10.一种电池组，包括根据权利要求1所述的电池模块。

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