CN115699407A - 电池组及包括该电池组的车辆 - Google Patents

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Abstract

根据本发明一个实施方式的电池组包括：电池单元组件，其包括多个电池单元；汇流条组件，其设置在电池单元组件上方并且电连接到多个电池单元；冷却单元，其布置在汇流条组件下方并且沿电池单元组件的长度方向布置在多个电池单元之间；以及导热构件，其填充在位于冷却单元和多个电池单元之间的空间中。

Description

电池组及包括该电池组的车辆
技术领域
本公开涉及电池组及包括该电池组的车辆。
本申请要求于2021年1月11日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2021-0003551的优先权，其公开通过引用整体并入本文中。
背景技术
二次电池因其易于应用于各种产品的特性和诸如高能量密度之类的电气特性，不仅普遍应用于便携式装置，而且广泛应用于由电驱动源驱动的电动车辆(EV)或混合动力电动车辆(HEV)。这种二次电池因其显著减少化石燃料的使用和不产生能源使用副产品的主要优点而日益受到关注，使其成为新的环保且节能的能源。
目前广泛使用的二次电池类型包括锂离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池等。这种单位二次电池单元(即单位电池单元)具有大约2.5V至4.5V的操作电压。因此，当需要更高的输出电压时，可以将多个电池单元串联连接以制造电池组。附加地，可以通过根据电池组所需的充/放电容量并联连接多个电池单元来制造电池组。因此，可以依据所需的输出电压或充电/放电容量来以各种方式设置电池组中包括的电池单元数量。
此外，当通过串联/并联连接多个电池单元来制造电池组时，通常制造包括至少一个电池单元的电池模块，然后使用添加了任何其它部件的至少一个电池模块来制造电池组或电池架。
一般而言，传统电池组壳体包括多个电池单元和用于容纳多个电池单元的单元框架。通常，传统单元框架包括多个板的组件以容纳多个电池单元并确保强度，多个板包括前板、后板、侧板、下板和上板。
然而，由于单元框架结构包括多个板的组件的特点，传统电池组的制造成本增加，并且组装过程复杂，因此在价格竞争力和制造效率方面存在劣势。
此外，传统电池组由于单元框架结构包括多个板的组件而总尺寸增加，因此在能量密度方面存在劣势。
发明内容
技术问题
因此，本公开旨在提供一种增加了能量密度和强度的电池组及包括该电池组的车辆。
附加地，本公开还旨在提供一种提高了价格竞争力和制造效率的电池组及包括该电池组的车辆。
此外，本公开还旨在提供一种提高了冷却性能的电池组及包括该电池组的车辆。
技术方案
为了解决上述问题，本公开提供了一种电池组，该电池组包括：电池单元组件，其包括多个电池单元；汇流条组件，其设置在电池单元组件上并且电连接到多个电池单元；冷却单元，其位于汇流条组件下方并且沿电池单元组件的长度方向插置于多个电池单元之间；以及导热构件，其填充在位于冷却单元和多个电池单元之间的空间中。
导热构件可以填充在汇流条组件中，以至少部分地覆盖汇流条组件。
导热构件可以沿电池单元组件的上/下方向连续地填充在汇流条组件和冷却单元之间。
导热构件可以包括灌封树脂。
冷却单元可以包括：冷却管道，其沿电池单元组件的长度方向以预定长度形成并且位于多个电池单元之间，在冷却管道内部具有用于冷却水循环的冷却通道；以及冷却水入口/出口，其连接到冷却管道，使得冷却水入口/出口与冷却管道的冷却通道连通。
冷却管道可以形成为与面对的多个电池单元的外表面相对应的形状。
冷却管道可以具有沿电池单元组件的长度方向以交替方式布置的凸部和凹部。
冷却水入口/出口可以设置在电池单元组件的长度方向的一侧上，并且冷却管道可以沿电池单元组件的长度方向从冷却水入口/出口朝向电池单元组件的另一侧以预定长度形成。
冷却水入口/出口可以沿电池单元组件的长度方向位于多个电池单元之间，并且冷却管道可以沿电池单元组件的长度方向从冷却水入口/出口朝向电池单元组件的两侧以预定长度形成。
冷却通道可以包括：至少一个上通道，其位于冷却管道上并且沿冷却管道的长度方向以预定长度形成；至少一个下通道，其位于冷却管道下方，与至少一个上通道间隔开，并且沿冷却管道的长度方向以预定长度形成；以及连接通道，其将至少一个上通道连接到至少一个下通道。
冷却水入口/出口可以包括：入口/出口主体，其连接到冷却管道的端部；冷却水供水口，其设置在入口/出口主体中并且连接到上通道，使得冷却水供水口与上通道连通；以及冷却水出水口，其设置在入口/出口主体中并且连接到下通道，使得冷却水出水口与下通道连通。
连接通道可以设置在冷却管道的相对端部。
冷却管道可以被定位成与多个电池单元的外表面接触。
汇流条组件可以包括：一对主汇流条，其电连接到电池单元组件，并且具有连接到充电/放电线的连接器；以及多个连接汇流条，其电连接到一对主汇流条，并连接到多个电池单元的正极和负极。
附加地，本公开提供了一种车辆，该车辆包括至少一个根据上述实施方式的电池组。
技术效果
根据如上所述的各种实施方式，可以提供一种增加了能量密度和强度的电池组以及包括该电池组的车辆。
附加地，根据如上所述的各种实施方式，可以提供一种提高了价格竞争力和制造效率的电池组以及包括该电池组的车辆。
此外，根据如上所述的各种实施方式，可以提供一种提高了冷却性能的电池组以及包括该电池组的车辆。
附图说明
附图例示了本公开的优选实施方式，并且与以下描述的本公开的详细描述一起用于提供对本公开的技术方面的进一步理解，因此本公开不应解释为限于附图。
图1是例示了根据本公开的实施方式的电池组的图。
图2是图1的电池组的分解立体图。
图3是例示图2的电池组的电池单元组件的电池单元的图。
图4是例示了根据图3的电池单元组件的另一实施方式的电池单元的图。
图5是图2的电池组的汇流条组件的立体图。
图6是图5的汇流条组件的连接汇流条的立体图。
图7是图6的连接汇流条的分解立体图。
图8是图2的电池组的冷却单元的主要部分的立体图。
图9是图8的冷却单元的主要部分的截面图。
图10是例示了根据本公开的另一实施方式的冷却单元的图。
图11是图2的电池组的底部框架的立体图。
图12是图2的电池组的顶部框架的立体图。
图13是图12的顶部框架的主要部分的放大图。
图14是图13的顶部框架的顶视图。
图15和图16是例示图1的电池组的电池单元组件和汇流条组件之间的电连接的图。
图17和图18是例示了通过图1的电池组的导热构件形成电池组壳体结构的图。
图19是例示了根据本公开的实施方式的车辆的图。
具体实施方式
通过参照附图详细描述本公开的优选实施方式，本公开将变得显而易见。这里所描述的实施方式是为了帮助理解本公开作为例示而提供的，并且应该理解，除了本文描述的实施方式之外的实施方式中，可以对本公开进行各种修改。附加地，为了帮助理解本公开，附图未以真实比例示出并且可能描绘了一些夸大的元件。
图1是例示了根据本公开的实施方式的电池组的图，并且图2是图1的电池组的分解立体图。
参照图1和图2，电池组10可以作为能源而设置在电动车辆或混合动力电动车辆中。在下文中，将在以下相关附图中更详细地描述设置在电动车辆中的电池组10。
电池组10可以包括电池单元组件100、汇流条组件200、冷却单元300和导热构件400。
电池单元组件100可以包括至少一个电池单元150。在下文中，在该实施方式中，将基于包括多个电池单元150的电池单元组件100进行描述。
多个电池单元150可以包括二次电池，例如，圆柱形二次电池、袋型二次电池或棱柱形二次电池。在下文中，本实施方式基于圆柱形二次电池作为多个电池单元150进行描述。
多个电池单元150可以层叠成使得它们彼此电连接。多个电池单元150可以在顶部一起具有正极175和负极170。具体来说，电池单元150的正极175可以设置在电池单元150的顶部的中央处，并且电池单元150的负极170可以设置在电池单元150的顶部的边缘处。
在本实施方式中，如上所述，由于多个电池单元150的正极175和负极170二者都设置在电池单元150的一侧(+Z轴方向)，更具体来说，电池单元150的上侧(+Z轴方向)，因此，可以更容易地建立到如下所述的汇流条组件200的电连接。
因此，在本实施方式中，由于多个电池单元150的正极175和负极170位于相同方向(+Z轴方向)的结构，与其中正极和负极位于任一方向的结构相比，可以简化如下所述的到汇流条组件200的连接的结构，并减小电连接结构所占的体积。
因此，在本实施方式中，可以通过简化电池单元150到如下所述的汇流条组件200的电连接结构，来实现电池组10的紧凑结构并提高能量密度。
在下文中，将更详细地描述多个电池单元150中的每一个。
图3是例示图2的电池组的电池单元组件的电池单元的图。
参照图3，电池单元150可以包括电极组件160、电池罐170和顶帽175。除了上述部件之外，电池单元150还可以包括密封垫圈180、集流板185、绝缘板190和连接板195。
电极组件160包括具有第一极性的第一电极板、具有第二极性的第二电极板、以及插置于第一电极板和第二电极板之间的隔膜。电极组件160可以具有卷芯形状。也就是说，电极组件160可以通过绕着卷绕中央C卷绕层叠物而形成，该层叠物通过将第一电极板、隔膜、第二电极板依该次序层叠至少一次而形成。在这种情况下，隔膜可以设置在电极组件160的外周表面上以与电池罐170绝缘。第一电极板是正极板或负极板，而第二电极板对应于与第一极板具有相反极性的电极板。
第一电极板包括第一电极集流体和涂覆在第一电极集流体的一个或两个表面上的第一电极活性材料。在第一电极集流体的宽度方向(平行于Z轴)的一个端部存在未涂覆第一电极活性材料的未涂覆区域。未涂覆区域可以充当第一电极接头162。第一电极接头162设置在容纳于电池罐170中的电极组件160的高度方向(平行于Z轴)的上部。
第二电极板包括第二电极集流体和涂覆在第二电极集流体的一个或两个表面上的第二电极活性材料。在第二电极集流体的宽度方向(平行于Z轴)的另一端部存在未涂覆第二电极活性材料的未涂覆区域。未涂覆区域充当第二电极接头164。第二电极接头164设置在容纳于电池罐170中的电极组件160的高度方向(平行于Z轴)的下部。
电池罐170是具有顶部开口的圆柱形容纳结构，并且由具有导电属性的金属制成。电池罐170通过顶部开口一起容纳电极组件160以及电解液。
电池罐170电连接到电极组件160的第二电极接头164。因此，电池罐170与第二电极接头164具有相同的极性。在该实施方式中，电池罐170可以充当负极170。
电池罐170在上端包括压边部(beading portion)171和卷边部(crimpingportion)172。压边部171形成在电极组件160上。压边部171通过压配合电池罐170的外周表面的周边而形成。压边部171可以防止具有对应于电池罐170的宽度的尺寸的电极组件160从电池罐170的顶部开口滑出，并且可以充当安放顶帽175的支撑件。
如下所述，电池罐170的压边部171的顶部边缘173可以插入汇流条组件200的负极连接部分248的引导槽249中或定位成与汇流条组件200的负极连接部分248的引导槽249接触。这是为了使得在用于在如下所述的汇流条组件200与充当负极170的电池罐170之间进行电连接的焊接过程中焊接过程更容易。
卷边部172形成在压边部171上。卷边部172可以延伸并弯曲以覆盖位于压边部171上的顶帽175的外周表面和顶帽175的上表面的一部分。
顶帽175是由具有导电属性的金属制成的部件，并且覆盖电池罐170的顶部开口。顶帽175电连接到电极组件160的第一电极接头162，并且与电池罐170电绝缘。因此，顶帽175可以充当电池单元150的正极175。
顶帽175安放在形成于电池罐170中的压边部171上并由卷边部172固定。密封垫圈180可以插置于顶帽175和电池罐170的卷边部172之间，以确保电池罐170的密封性以及电池罐170和顶帽175之间的电绝缘。
顶帽175可以具有从中央向上突出的突出部。突出部可以引导与电连接部件(例如，汇流条)的接触。
集流板185联接在电极组件160上。集流板185由具有导电属特的金属制成，并连接到第一电极接头162。引线187可以连接到集流板185并且引线187可以从电极组件160向上延伸并且直接联接到顶帽175，或者可以联接到连接板195，连接板195联接到顶帽175的下表面。
集流板185联接到第一电极接头162的端部。第一电极接头162和集流板185之间的联接可以通过例如激光焊接来执行。激光焊接可以通过局部地熔融集流板185的基材来执行，并且可以用插置于集流板185和第一电极接头162之间用于焊接的焊料来执行。在这种情况下，焊料可以具有比集流板185和第一电极接头162更低的熔点。
集流板185可以联接到电极组件160的下表面。在这种情况下，集流板185的一个表面可以通过焊接联接到电极组件160的第二电极接头164，并且相对表面可以通过焊接联接到电池罐170的内底表面。联接到电极组件160的下表面和第二电极接头164的集流板185的联接结构与上述联接到电极组件160的上表面的集流板185基本相同。
绝缘板190位于电极组件160的上端和压边部171之间或联接在电极组件160上的集流板185和压边部171之间，以防止第一电极接头162与电池罐170之间的接触或集流板185与电池罐170之间的接触。
绝缘板190具有引线孔193，从集流板185向上延伸的引线187或第一电极接头162可以通过该引线孔193出来。引线187通过引线孔193向上延伸并联接到连接板195的下表面或顶帽175的下表面。
如上所述，根据本公开的实施方式的电池单元150具有以下结构：其中设置在上侧上的顶帽175和电池罐170的在该电池罐170的长度方向(平行于图2的Z轴)上的顶部边缘173用作正极175和负极170。因此，在根据本公开的实施方式电连接多个电池单元150时，电连接部件(诸如，汇流条组件200)可以仅位于电池单元150的一侧上，从而简化结构并提高能量密度。
图4是例示了根据图3的电池单元组件的另一实施方式的电池单元的图。
由于根据本实施方式的电池单元155与先前实施方式的电池单元150相似，因此省略了与先前实施方式基本相同或相似的元件的重复描述，并且在下文中，将基于本实施方式与先前实施方式之间的不同进行描述。
参照图4，除了先前描述的电池单元150的部件之外，电池单元155还可以包括金属垫片197和绝缘垫片199。
金属垫片197是由具有导电属性的金属制成的部件，并且大致呈中央具有孔的圆盘形状。金属垫片197联接在电池罐170的卷边部172上。金属垫片197和卷边部172之间的联接可以例如通过激光焊接来完成。
金属垫片197与顶帽175电绝缘。顶帽175通过形成在金属垫片197的中央处的孔暴露出来，并且金属垫片197与形成在顶帽175的中央处的突出部间隔开。附加地，金属垫片197与除了顶帽175的突出部之外的其余区域垂直间隔开。因此，金属垫片197可以电连接到第二电极接头164和电池罐170并且充当电池单元155的负极。
金属垫片197的宽度D2大于电池罐170的卷边部172的上表面的宽度D1。在将诸如汇流条组件200之类的电连接部件联接到金属垫片197以连接多个电池单元150时，这是为了增加电连接部件和金属垫片197之间的联接面积。如上所述，随着电连接部件和金属垫片197之间的联接面积增加，焊接过程可以顺利进行，从而提高了两个部件之间的结合强度并降低了联接部分的电阻。
绝缘垫片199插置于顶帽175和金属垫片197之间。绝缘垫片199由具有绝缘属特的材料制成。在根据本公开实施方式的电池单元155中，由于顶帽175充当正极而金属垫片197充当负极，所以顶帽175和金属垫片197需要保持电绝缘状态。因此，可以优选地应用绝缘垫片199，以稳定地保持绝缘状态。
绝缘垫片199插置于金属垫片197的下表面和顶帽175之间。如上所述，金属垫片197具有大于卷边部172的上表面的宽度D1的宽度D2，并且从卷边部172向在顶帽175的中央处的突出部延伸。因此，绝缘垫片199可以延伸，以覆盖形成于金属垫片197的中央处的孔的内表面，以防止形成于金属垫片197的中央处的孔的内表面与顶帽175的突出部之间接触。
当绝缘垫片199由树脂制成时，绝缘垫片199可以通过热熔融而联接到金属垫片197和顶帽175。在这种情况下，可以增强绝缘垫片199和金属垫片197之间的联接界面以及绝缘垫片199和顶帽175之间的联接界面处的密封性。
在下文中，将更详细地描述用于电连接到多个电池单元150的汇流条组件200。
图5是图2的电池组的汇流条组件的立体图，图6是图5的汇流条组件的连接汇流条的立体图，而图7是图6的连接汇流条的分解立体图。
参照图5至图7，汇流条组件200可以设置在电池单元组件100(+Z轴方向)上并且电连接到多个电池单元150。汇流条组件200的电连接可以是并联和/或串联连接。
汇流条组件200可以电连接到多个电池单元150(参见图2)的正极175(参见图2)和负极170(参见图2)，并通过连接器260、270电连接到外部充电/放电线。
在下文中，将更详细地描述汇流条组件200的部件。
汇流条组件200可以包括一对主汇流条210、220、连接汇流条230、一对连接器260、270和互连板280。
一对主汇流条210、220可以电连接到电池单元组件100，并且可以包括连接到外部充电/放电线的连接器260、270。
一对主汇流条210、220可以电连接到电池单元组件100的电池单元150当中位于两个最外侧(Y轴方向)的电池单元150。具体来说，一对主汇流条210、220中的每一个可以电连接到电池单元组件100中在长度方向(Y轴方向)上位于最外侧的电池单元150。
一对主汇流条210、220可以包括主正极汇流条210和主负极汇流条220。
主正极汇流条210可以在电池单元组件100上(+Z轴方向)位于汇流条组件200的一侧(+Y轴方向)。主正极汇流条210可以电连接到位于电池单元组件100的最外侧(+Y轴方向)上的电池单元150的正极175。可以通过用于电连接的焊接过程(诸如激光焊接或超声波焊接)建立电连接。
主正极汇流条210可以包括如下所述的正连接器260，以连接到充电/放电线。正连接器260可以从主正极汇流条210的一侧(+Y轴方向)突出。
用于电连接到如下所述的互连板280的互连板连接部分215可以设置在主正极汇流条210的一个端部(+X轴方向)。互连板连接部分215可以通过螺纹联接或铆接而连接到互连板280。
此外，主正极汇流条210可以具有连接管通孔217，如下所述的连接管390(参见图2)在主正极汇流条210上方(+Z轴方向)向上穿过该连接管通孔217，以将连接管390连接到外部冷却管线。
主负极汇流条220可以在电池单元组件100上(+Z轴方向)位于汇流条组件200的另一侧(-Y轴方向)。主负极汇流条220可以电连接到位于电池单元组件100的相反最外侧(-Y轴方向)上的电池单元150的负极170。可以通过用于电连接的焊接过程(诸如激光焊接或超声波焊接)建立电连接。
主负极汇流条220可以包括如下所述的负连接器270，以连接到充电放电线。负连接器270可以从主负极汇流条220的另一侧(-Y轴方向)突出。
用于电连接到如下所述的互连板280的互连板连接部分225可以设置在主负极汇流条220的一个端部(+X轴方向)。互连板连接部分225可以通过螺纹联接或铆接而连接到互连板连接部分225。
连接汇流条230用于电连接多个电池单元150，并且可以设置多个连接汇流条230。多个连接汇流条230可以电连接到一对主汇流条210、220，并连接到多个电池单元150的正极175和负极170。
多个连接汇流条230可以沿着电池单元组件100的长度方向(Y轴方向)彼此间隔开预定距离。此外，多个连接汇流条230可以在汇流条组件200的长度方向(Y轴方向)上位于主正极汇流条210和主负极汇流条220之间。
多个连接汇流条230中的每一个可以包括汇流条层240和支撑层250。
汇流条层240可以沿电池单元组件100的宽度方向(X轴方向)以预定长度形成，并电连接到电池单元150的正极175和负极170。
汇流条层240可以包括层主体242、互连板连接部分245和电极连接部分246、248。
层主体242可以沿电池单元组件100的宽度方向(X轴方向)以预定长度形成。层主体242可以设置成与在电池单元组件100的宽度方向(X轴方向)上的电池单元150的布置结构相对应的形状，用于电连接到电池单元150。
层主体242可以由导电材料制成。例如，层主体242可以由例如铝或铜之类的金属制成。层主体242不限于此，并且可以包括用于电连接的任何其它材料。
互连板连接部分245可以设置在层主体242的一个端部(+X轴方向)，并电连接到如下所述的互连板280。互连板连接部分245可以通过螺纹联接或铆接而连接到互连板280。
电极连接部分246、248可以从层主体242突出并且可以连接到电池单元150的正极175和负极170。具体来说，电极连接部分246、248可以包括正极连接部分246和负极连接部分248。
可以设置多个正极连接部分246，它们可以从层主体242的一侧(-Y轴方向)突出至预定尺寸，并且可以沿着层主体242的长度方向(X轴方向)彼此间隔开预定距离。
多个正极连接部分246可以电连接到位于汇流条组件200下方(-Z轴方向)的电池单元组件100的电池单元150的正极175。可以通过用于电连接的焊接过程(诸如激光焊接或超声波焊接)来建立电连接。
可以设置多个负极连接部分248，并且它们可以从层主体242的另一侧(+Y轴方向)突出至预定尺寸，并且可以沿着层主体242的长度方向(X轴方向)彼此间隔开预定距离。多个负极连接部分248可以与多个正极连接部分246在层主体242的长度方向(Y轴方向)上呈锯齿图案。
多个负极连接部分248可以电连接到位于汇流条组件200下方(-Z轴方向)的电池单元组件100的电池单元150的负极170。可以通过用于电连接的焊接过程(诸如，激光焊接或超声波焊接)来建立电连接。
多个负极连接部分248中的每一个可以具有引导槽249。引导槽249可以设置成与形成电池单元150的负极的电池罐170的顶部边缘173(参见图3)的弧形相对应的槽形。
引导槽249可以在用于电连接到电池单元150的负极170的焊接过程中插入电池单元150的顶部边缘173中或与电池单元150的顶部边缘173紧密接触地放置，从而使焊接过程更容易并提高焊接过程的准确度。
支撑层250可以设置在汇流条层240的底部(-Z轴方向)以支撑汇流条层240。支撑层250可以具有与层主体250相对应的形状，并且可以与层主体250的底部(-Z轴方向)接触地固定。
支撑层250可以由绝缘材料制成，以防止多个电池单元150和汇流条层240之间电短路。例如，支撑层250可以包括聚酰亚胺膜。支撑层250不限于此，并且可以包括由绝缘材料制成的任何其它绝缘构件。
互连板连接部分255可以设置在支撑层250的一个端部(+X轴方向)。互连板连接部分255可以设置在层主体242的与互连板连接部分245相对应的位置处和电连接到如下所述的互连板280。互连板连接部分255可以通过螺纹联接或铆接而连接到互连板280。
一对连接器260、270用于连接外部充电/放电线，并且可以包括正连接器260和负连接器270。正连接器260可以从主正极汇流条210的一侧突出(+Y轴方向)突出，而负连接器270可以从主负极汇流条220的另一侧(-Y轴方向)突出。
互连板280用于感测电池单元组件100的电池单元150的电压，并且可以在汇流条组件200的长度方向(Y轴方向)上以预定长度形成。
具体来说，互连板280可以测量电池单元组件100的电池单元150当中并联连接的电池单元150的电压，以确定电池单元组件100的充电状态。
为此，互连板280可以电连接到外部感测线并且电连接到主正极汇流条210、主负极汇流条220和多个连接汇流条230。
互连板280可以包括感测连接器285和汇流条连接部分287。
感测连接器285可以连接到外部感测线，并且可以设置在互连板280的一个端部(+Y轴方向)处。感测连接器285可以从电池组10暴露出来，以连接到外部感测线。外部感测线可以将感测连接器285连接到电池管理系统(未示出)。电池管理系统可以基于并联连接的电池单元的电压来确定并联连接的电池单元的充电状态。
可以设置多个汇流条连接部分287，并且多个汇流条连接部分287可以沿着互连板280的长度方向(Y轴方向)间隔开预定距离。
多个汇流条连接部分287可以通过螺栓联接或铆接而连接到主正极汇流条210的互连板连接部分215、主负极汇流条220的互连板连接部分225和多个连接汇流条230的互连板连接部分245、255。
返回参照图2，冷却单元300用于冷却电池单元组件100，并且可以沿电池单元组件100的长度方向(Y轴方向)位于多个电池单元150之间的汇流条组件200下方(-Z轴方向)。
可以设置多个冷却单元300。
多个冷却单元300可以被定位为沿着多个电池单元组件100的宽度方向(X轴方向)在前后方向上面向多个电池单元150。这里，多个冷却单元300可以被定位为与面对的电池单元150接触，以提高冷却性能。
在下文中，将更详细地描述冷却单元300。
图8是图2的电池组的冷却单元的主要部分的立体图，图9是图8的冷却单元的主要部分的截面图，而图10是例示了根据本公开的另一实施方式的冷却单元的图。
连同图2一起参照图8至图10，冷却单元300可以包括冷却管道310、冷却通道350、冷却水入口/出口370和连接管390。
冷却管道310可以沿着电池单元组件100的长度方向(Y轴方向)以预定长度形成并且位于多个电池单元150之间，并且可以包括用于如下所述地冷却水循环的冷却通道350。
冷却管道310可以形成为在电池单元组件100的宽度方向(X轴方向)上与面对的多个电池单元150的外表面相对应的形状。
冷却管道310可以具有沿电池单元组件的长度方向(Y轴方向)以交替方式布置的多个凸部312和凸部316，凸部312和凸部316分别形成为在电池单元组件100的宽度方向(X轴方向)上凸出并且凸出。
冷却管道310可以定位成与多个电池单元150的外表面接触以增加电池单元组件100的冷却性能。冷却管道310可以通过如下所述的导热构件400或任何粘合构件粘附并固定到多个电池单元150。
冷却通道350可以使冷却水循环以冷却电池单元组件100，并且可以设置在冷却管道310中并且连接到如下所述的冷却水入口/出口370，与冷却水入口/出口370连通。
冷却通道350可以包括上通道352、下通道354和连接通道356。
上通道352可以设置在靠近汇流条组件200的冷却管道310上，并且可以沿冷却管道310的长度方向(Y轴方向)以预定长度形成。上通道352可以连接到冷却水入口/出口370的冷却水供水口374，使得该上通道352与冷却水供水口374连通。
可以设置至少一个上通道352。在下文中，在本实施方式中，基于为了确保冷却性能而设置的多个上通道352进行描述。
下通道354可以位于冷却管道310下方(-Z轴方向)，与至少一个上通道352间隔开，并且可以沿冷却管道310的长度方向(Y轴方向)以预定长度形成。下通道354可以连接到冷却水入口/出口370的冷却水出水口376，使得下通道354与冷却水出水口376连通。
可以设置至少一个下通道354。在下文中，在本实施方式中，基于为了确保冷却性能而设置的多个下通道354进行描述。
连接通道356可以将至少一个上通道(在该实施方式中，多个上通道352)连接到至少一个下通道(在该实施方式中，多个下通道354)。
连接通道356可以设置在冷却管道310的与冷却水入口/出口370相对的另一端部(-Y轴方向)，以使冷却通道350最大化。
在本实施方式中，在冷却通道350的冷却水循环中，从冷却水供水口374供应的冷却水可以供应到靠近汇流条组件200定位的上通道352，然后经由连接通道356和下通道354移动到冷却水出水口376。
因此，在本实施方式中，首先将冷的冷却水供应到电池组10中具有较高温度分布的汇流条组件200附近的区域，从而显著提高电池单元组件100的冷却性能。
冷却水入口/出口370可以连接到冷却管道310，使得它与冷却管道310的冷却通道350连通。冷却水入口/出口370可以连接到连接管390使得它与连接管390连通，连接管390连接到如下所述的外部冷却管线。
冷却水入口/出口370可以设置在电池单元组件100的长度方向(Y轴方向)的一侧(+Y轴方向)上。连接到冷却水入口/出口370的冷却管道310可以在电池单元组件100的长度方向(Y轴方向)上从冷却水入口/出口370到电池单元组件100的另一侧(-Y轴方向)以预定长度形成。
此外，冷却水入口/出口370可以在电池单元组件100的长度方向(Y轴方向)上位于多个电池单元150之间，如图8所示。具体来说，每个冷却单元305的冷却管道310可以在电池单元组件100的长度方向(Y轴方向)上从冷却水入口/出口370到电池单元组件100的两侧(Y轴方向)以预定长度形成。也就是说，可以设置双向冷却结构，其中冷却单元305的冷却水入口/出口370位于中央，并且冷却管道330沿电池单元组件100的长度方向位于冷却水入口/出口370的两侧上。
冷却水入口/出口370可以包括入口/出口主体372、冷却水供水口374和冷却水出水口376。
入口/出口主体372可以连接到冷却管道310的一个端部(+Y轴方向)。如下所述的连接管390可以设置在入口/出口主体372(+Z轴方向)上。
冷却水供水口374可以设置在入口/出口主体372中，并且可以连接到上通道352，使得它与上通道352连通。冷却水供水口374可以连接到如下所述的连接管390，使得其与连接管390连通。
冷却水出水口376可以设置在入口/出口主体372中，并且可以连接到下通道354，使得它与下通道354连通。冷却水出水口376可以与冷却水供水口374间隔开预定距离，并且可以连接到如下所述的连接管390，使得它与连接管390连通。
连接管390可以连接多个冷却单元300的所有冷却水供水口374以使它们彼此连通，并且连接多个冷却单元300的所有冷却水出水口376，以使得它们彼此连通。
连接到外部冷却管线的连接管390可以将冷却水供应到多个冷却单元300的冷却水供水口374，并且将多个冷却单元的冷却水出水口376中的冷却水输送到外部冷却管线。
为了连接到外部冷却管线，连接管390可以通过如下所述的顶部框架600的管孔690(参见图12)和汇流条组件200的连接管通孔217(参见图5)从电池组10暴露出来。
返回参照图2，导热构件400可以填充于在电池组10的高度方向(Z轴方向)上位于冷却单元300和多个电池单元150之间的空间中。此外，在图2中，为了便于理解，导热构件400用虚线的六面体形状来表示，并且导热构件400可以完全填充于位于冷却单元300和多个电池单元150之间的空间中。
导热构件400可以更稳定地固定多个电池单元150并提高多个电池单元150的传热效率，从而进一步提高电池单元150的冷却性能。
导热构件400可以包括灌封树脂。可以通过将薄树脂材料注入到多个电池单元150中并固化它来形成灌封树脂。这里，可以在大约15℃至25℃的室温下执行树脂材料的注入，以防止多个电池单元150的热损坏。
具体来说，导热构件400可以包括硅树脂。导热构件400不限于此，并且可以包括除硅树脂之外的能够固定电池单元150并提高电池单元150的传热效率的任何树脂材料。
除了电池单元150之外，导热构件400也可以填充在汇流条组件200中。具体来说，电池单元150可以填充在汇流条组件200中以覆盖汇流条组件200的至少一部分。
这里，导热构件400可以在电池单元组件100的上/下方向(Z轴方向)上连续填充在汇流条组件200和电池单元150之间，而在汇流条组件200和电池单元150之间没有间断或间隙。
如上所述，由于根据本实施方式的导热构件400连续填充在电池单元150和汇流条组件200中而没有间断，因此可以在电池单元150和汇流条组件200之间的区域中实现均匀的热分布，没有不均匀的热分布，从而显著提高了电池组10的冷却性能。
返回参照图2，电池组10还可以包括底部框架500。
图11是图2的电池组的底部框架的立体图。
与图2一起参照图11，底部框架500可以支撑电池单元组件100的电池单元150。
底部框架500可以包括底部外壳510、单元引导肋530和冷却管道支撑槽550。
底部外壳510可以至少部分地容纳多个电池单元150。底部外壳510可以确保电池组10的强度并且更稳定地固定并支撑电池单元150。
单元引导肋530用于更稳定地固定多个电池单元150，并且可以设置多个单元引导肋530并且多个单元引导肋530从底部外壳510的下表面(-Z轴方向)突出到预定高度(+Z轴方向)。
冷却管道支撑槽550用于稳定地固定冷却单元300，并且可以设置在底部外壳510的下表面(-Z轴方向)，以安装冷却管道310(见图8)，使得冷却管道310插入冷却管道支撑槽550中。冷却管道支撑槽550可以形成为与冷却管道310的底部相对应的形状，以容易地安装冷却管道310。
返回参照图2，电池组10还可以包括顶部框架600。
图12是图2的电池组的顶部框架的立体图，图13是图12的顶部框架的主要部分的放大图，而图14是图13的顶部框架的顶视图。
连同图2一起参照图12至图14，顶部框架600可以设置在底部框架500上，以更稳定地固定并支撑电池单元组件100和汇流条组件200。
顶部框架600可以包括顶部外壳610、单元支撑件630、连接器孔650、互连板安装件670和管孔690。
顶部外壳610可以设置在底部外壳510上，以至少部分地覆盖电池单元组件100和汇流条组件200。
顶部外壳610可以包括引导壁615。
引导壁615可以沿着顶部外壳610的顶部边缘形成，并且可以从顶部边缘突出至预定高度(+Z轴方向)。在注入如下所述的导热构件400时，引导壁615可以引导导热构件400的适当注入并且防止导热构件400的溢流。
单元支撑件630可以设置在顶部外壳610的上部，以支撑电池单元组件100的电池单元150的顶部(+Z轴方向)，并且可以暴露在顶部(+Z轴方向)，以引导电池单元150和汇流条组件200的电连接。
单元支撑件630可以包括主开口632、延伸开口634和层主体基座(layer bodyseat)636。
主开口632可以设置成具有预定尺寸的开口的形状，电池单元组件100的电池单元150的顶部通过该开口暴露出来，以引导电池单元组件100的电池单元150的正极175和汇流条组件200的正极连接部分246之间的电连接，并且引导更容易地注入导热构件400。
延伸开口634可以设置为从主开口632的一侧延伸至预定尺寸的开口的形状，并且引导电池单元组件100的电池单元150的负极170与汇流条组件200的负极连接部分248之间的电连接。
延伸开口634可以设置为与汇流条组件200的负极连接部分248的形状相对应的形状。因此，当将汇流条组件200放置在单元支撑件630中时，可以更容易地引导负极连接部分248的定位，并且使焊接空间最大化，从而增加焊接过程中的焊接便利性并显著提高焊接质量。
在本实施方式中，可以使得在通过主开口632和从主开口632朝向一侧延伸至预定尺寸的延伸开口634，用于在电池单元150的正极175和负极170中的每一个与汇流条组件200的正极连接部分246和负极连接部分248之间进行电连接的焊接过程中，具有用于焊接它们的最大焊接空间。因此，在本实施方式中，可以提高焊接工序效率并且使短路风险最小化。
此外，在本实施方式中，当注入并施加如下所述的导热构件400时，可以通过主开口632和延伸开口634在导热构件400的垂直方向(Z轴方向)上具有最大开口面积，从而引导更平滑地注入导热构件400，并且将导热构件400更均匀地向下注入单元支撑件630中。
层主体基座636可以在单元支撑件630的上表面上形成预定深度的凹槽的形状，并且层主体242和支撑层250可以安放在层主体基座636上。
层主体基座636可以设置在主开口632和延伸开口634之间的空间中，并且可以形成为使主开口632和延伸开口634的开口面积最大化。在该实施方式中，层主体基座636可以设置成具有与层主体242的形状相对应的窄宽度的锯齿形图案。
如上所述，根据本实施方式的单元支撑件630可以将电池单元150支撑在电池单元组件100上，并引导电池单元150和汇流条组件200之间的电连接。
此外，单元支撑件630可以通过主开口632、延伸开口634和层主体基座636使电池组10在垂直方向(Z轴方向)上的开口面积最大化，从而当注入如下所述的导热构件400时，引导更顺畅地注入导热构件400并且使导热构件400的注入量最大化。
此外，单元支撑件630还可以包括具有预定尺寸的开口形状的附加狭缝结构，以增加导热构件400的注入过程效率和注入量。
连接器孔650可以设置在顶部外壳610的两侧(Y轴方向)上，并允许连接器260、270穿过，使得连接器260、270从顶部外壳610暴露出来。
互连板安装件670用于安装互连板280(参见图3)，并且可以设置在顶部外壳610的一个侧表面上。互连板280可以插入互连板安装件670中或者可以粘附并固定到互连板安装件670。这里，互连板安装件670可以具有感测连接器容纳结构，其中容纳感测连接器285，使得其从电池组10暴露出来。
管孔690可以设置在与汇流条组件200的连接管通孔217(参见图5)相对应的位置处，并且可以是预定尺寸的开口以允许连接管390穿过。
在下文中，将基于电池单元组件100和汇流条组件200之间的电连接以及通过导热构件400形成电池组壳体，更详细地描述根据该实施方式的用于制造电池组10的方法。
图15和图16是例示图1的电池组的电池单元组件和汇流条组件之间的电连接的图。
参照图15和图16，在电池组10的制造中，制造商可以通过底部框架500和顶部框架600之间的联接将电池单元组件100和冷却单元300(参见图2)安放在内部。这里，冷却单元300的连接管390可以突出到顶部框架600的顶部外壳610上方。
制造商可以将汇流条组件200组装到顶部框架600中，用于电池单元组件100的电连接。具体来说，可以将汇流条组件200的连接汇流条230的层主体242安放在层主体基座636上，正极连接部分246可以位于主开口632上，而负极连接部分248可以位于延伸开口634上。这里，负极连接部分248的引导槽249可以插入电池单元150的负极170的顶部边缘173中或者与电池单元150的负极170的顶部边缘173紧密接触地放置。
层主体基座636、主开口632和延伸开口634可以在汇流条组件200和电池单元组件100之间的焊接过程之前引导汇流条组件200的每个部件的定位并且更稳定地支撑汇流条组件200的每个部件。
随后，制造商可以通过诸如激光焊接之类的焊接过程将电池单元组件100电连接到汇流条组件200。
具体来说，电池单元150的正极175可以在主开口632上通过激光焊接连接到汇流条组件200的正极连接部分246，而电池单元150的负极170可以在延伸开口634上通过激光焊接连接到汇流条组件200的负极连接部分248。
在本实施方式中，可以通过主开口632和延伸开口634以预定距离和预定开口面积来执行用于在电池单元组件100的正极175和负极170与汇流条组件200之间进行电连接的焊接过程，从而以更简单方式执行焊接过程并显著提高焊接质量。
此外，在本实施方式中，由于在连接汇流条230安放在层主体基座636上并且电池单元150的负极170的顶部边缘173插入负极连接部分248的引导槽249中或与负极连接部分248的引导槽249紧密接触放置之后执行焊接过程，因此可以在焊接期间更稳定地固定电池单元150和汇流条组件200，从而提高焊接准确度。
图17和图18是例示了通过图1的电池组的导热构件形成电池组壳体结构的图。
参照图17和图18，随后，制造商可以借助于通过树脂注入器I来注入并涂敷导热构件400，通过由树脂材料制成的导热构件400来形成电池组10的电池组壳体。
在本实施方式中，当注入导热构件400时，底部框架500和顶部框架600可以充当模具。因此，在本实施方式中，可以省略当注入导热构件400时临时安装然后随后拆除的诸如模具之类的结构，从而提高电池组10的制造过程效率并显著降低制造成本。
当注入导热构件400时，顶部框架600的引导壁615可以防止导热构件400的溢流，并调整导热构件400的注入量。制造商可以在将导热构件400注入直到引导壁615的在垂直方向(+Z轴方向)上的端部之后，完成导热构件400的注入。
此外，在本实施方式中，通过主开口632、延伸开口634和层主体基座636可以使电池组10顶部(+Z轴方向)的开口面积最大化，从而显著提高在导热构件400注入期间导热构件400的注入效率。
这里，对于外部充电/放电线、外部感测线和外部冷却管线的连接，可以不将导热构件400注入并应用于正连接器260、负连接器270、感测连接器285和连接管390的顶部(+Z轴方向)。
同时，导热构件400可以应用于至少部分地覆盖底部框架500和顶部框架600的侧面。
当导热构件400固化时，导热构件400可以形成电池组10的电池组壳体。因此，在本实施方式中，由于电池组壳体是通过由灌封树脂制成的导热构件400形成的，与由多个板的复杂组装而形成的传统电池组壳体相比，可以简化电池组10的组装过程并显著降低制造成本，从而提高成本竞争力。
此外，与包括多个板的组件的传统单元框架结构相比，在该实施方式中，通过由导热构件400形成的电池组壳体结构，可以减小电池组10的总尺寸，从而显著提高能量密度。
图19是例示了根据本公开的实施方式的车辆的图。
参照图19，车辆1可以是电动车辆或混合动力电动车辆，并且可以包括先前实施方式的至少一个电池组10作为能源。
在本实施方式中，由于上述电池组10设置有具有高能量密度的紧凑结构，因此当将它们安装在车辆1中时，易于实现多个电池组10的模块化结构，并且可以确保在车辆1的各种内部空间形状中相对高的安装自由度。
根据如上所述的各种实施方式，可以提供增加了能量密度和强度的电池组10以及包括该电池组10的车辆1。
附加地，根据如上所述的各种实施方式，可以提供提高了成本竞争力和制造效率的电池组10以及包括该电池组10的车辆1。
此外，根据如上所述的各种实施方式，可以提供提高了冷却性能的电池组10以及包括该电池组10的车辆1。
虽然上面已经示出和描述了本公开的优选实施方式，但是本公开不限于上述特定实施方式，并且对于本领域技术人员显而易见的是，可以在不脱离所附权利要求中要求保护的本公开的本质的情况下进行各种修改，并且不应从本公开的技术方面或范围单独理解这些修改。

Claims (15)

1.一种电池组，该电池组包括：
电池单元组件，该电池单元组件包括多个电池单元；
汇流条组件，该汇流条组件设置在所述电池单元组件上并且电连接到所述多个电池单元；
冷却单元，该冷却单元位于所述汇流条组件下方并且沿所述电池单元组件的长度方向插置于所述多个电池单元之间；以及
导热构件，该导热构件填充在位于所述冷却单元和所述多个电池单元之间的空间中。
2.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述导热构件填充在所述汇流条组件中，以至少部分地覆盖所述汇流条组件。
3.根据权利要求2所述的电池组，其中，所述导热构件沿所述电池单元组件的上/下方向连续地填充在所述汇流条组件和所述冷却单元之间。
4.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述导热构件包括灌封树脂。
5.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述冷却单元包括：
冷却管道，该冷却管道沿所述电池单元组件的长度方向以预定长度形成并且位于所述多个电池单元之间，在所述冷却管道内部具有用于冷却水循环的冷却通道；以及
冷却水入口/出口，该冷却水入口/出口连接到所述冷却管道，使得所述冷却水入口/出口与所述冷却管道的所述冷却通道连通。
6.根据权利要求5所述的电池组，其中，所述冷却管道形成为与面对的多个电池单元的外表面相对应的形状。
7.根据权利要求5所述的电池组，其中，所述冷却管道具有沿所述电池单元组件的长度方向以交替方式布置的凸部和凹部。
8.根据权利要求5所述的电池组，其中，所述冷却水入口/出口设置在所述电池单元组件的长度方向的一侧上，并且
所述冷却管道沿所述电池单元组件的长度方向从所述冷却水入口/出口朝向所述电池单元组件的另一侧以预定长度形成。
9.根据权利要求5所述的电池组，其中，所述冷却水入口/出口沿所述电池单元组件的长度方向位于所述多个电池单元之间，并且
所述冷却管道沿所述电池单元组件的长度方向从所述冷却水入口/出口朝向所述电池单元组件的两侧以预定长度形成。
10.根据权利要求5所述的电池组，其中，所述冷却通道包括：
至少一个上通道，该至少一个上通道位于所述冷却管道上并且沿所述冷却管道的长度方向以预定长度形成；
至少一个下通道，该至少一个下通道位于所述冷却管道下方，与所述至少一个上通道间隔开，并且沿所述冷却管道的长度方向以预定长度形成；以及
连接通道，该连接通道将所述至少一个上通道连接到所述至少一个下通道。
11.根据权利要求10所述的电池组，其中，所述冷却水入口/出口包括：
入口/出口主体，该入口/出口主体连接到所述冷却管道的端部；
冷却水供水口，该冷却水供水口设置在所述入口/出口主体中并且连接到所述上通道，使得所述冷却水供水口与所述上通道连通；以及
冷却水出水口，该冷却水出水口设置在所述入口/出口主体中并且连接到所述下通道，使得所述冷却水出水口与所述下通道连通。
12.根据权利要求10所述的电池组，其中，所述连接通道设置在所述冷却管道的相对端部。
13.根据权利要求5所述的电池组，其中，所述冷却管道被定位成与所述多个电池单元的外表面接触。
14.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述汇流条组件包括：
一对主汇流条，该一对主汇流条电连接到所述电池单元组件，并且具有连接到充电/放电线的连接器；以及
多个连接汇流条，该多个连接汇流条电连接到所述一对主汇流条，并且连接到所述多个电池单元的正极和负极。
15.一种车辆，该车辆包括至少一个根据权利要求1所述的电池组。
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