CN116097516A - 电池模块、包括该电池模块的电池组及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

根据本公开的实施方式的电池模块包括：电池电芯堆，该电池电芯堆中包括堆叠在一起并且每一个都包括电极引线的多个电池电芯；第一感测块和第二感测块，所述第一感测块和所述第二感测块分别覆盖所述电池电芯堆的突出有所述电极引线的前表面和后表面；以及弹性构件，所述弹性构件覆盖所述电池电芯堆的两个侧表面、所述第一感测块以及所述第二感测块。所述电极引线中的至少两者穿过所述第一感测块的狭缝或所述第二感测块的狭缝，然后被弯曲并彼此接合以形成电极引线组件，并且所述弹性构件覆盖所述电极引线组件。

Description

电池模块、包括该电池模块的电池组及其制造方法
技术领域
与相关申请的交叉引用
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10-2021-0003178的权益，其全部内容通过引用并入本文。
本公开涉及电池模块和包括该电池模块的电池组及其制造方法，更具体地，涉及具有提高的生产率的电池模块、包括该电池模块的电池组及其制造方法。
背景技术
在现代社会中，由于日常已经在使用诸如移动电话、笔记本计算机、可携式摄像机和数码相机之类的便携式装置，已经启动与如上所述的移动装置相关的领域中的技术的发展。另外，可充电/可放电二次电池被用作电动车辆(EV)、混合电动车辆(HEV)、插电式混合电动车辆(P-HEV)等的电源，以试图解决由使用化石燃料的现有汽油车辆引起的空气污染等。因此，对于二次电池的开发存在增长的需求。
目前商业化的二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池和锂二次电池。其中，锂二次电池受到关注，因为它们具有例如与镍基二次电池相比几乎不表现出记忆效应并因此自由充电和放电的优点，并且具有非常低的自放电率和高能量密度的优点。
这种锂二次电池主要使用锂基氧化物和碳质材料分别作为正极活性材料和负极活性材料。锂二次电池包括电极组件和电池壳体，在电极组件中布置有各自涂覆有正极活性材料和负极活性材料的正极板和负极板，正极板和负极板之间插设有隔膜，电池壳体将电极组件与电解质溶液一起密封并容纳。
通常，锂二次电池可以基于外部材料的形状分类为罐型二次电池和袋型二次电池，在罐型二次电池中，电极组件构建到金属罐中，在袋型二次电池中，电极组件构建到铝层压片的袋中。
在用于小型装置的二次电池的情况下，布置有两个至三个电池电芯，但是在用于诸如汽车之类的中型或大型装置的二次电池的情况下，使用其中电连接有大量电池电芯的电池模块。在这种电池模块中，大量的电池组电池彼此串联或并联连接以形成电池组件，从而提高了容量和输出。此外，一个或多个电池模块可以与诸如BDU(电池断开单元)、BMS(电池管理系统)和冷却系统的各种控制和保护系统一起安装以形成电池组。
图1是示出传统电池模块的分解立体图。
参考图1，传统的电池模块10通过将电池电芯堆20容纳在模块框架30和端板40中而形成。
电池电芯堆20是通过沿一个方向堆叠多个电池电芯11使得电极引线11L在垂直于电池电芯11堆叠的所述一个方向上突出而形成的。
模块框架30可以由具有预定强度的材料制成，以保护电池电芯堆20免受外部冲击等，并且通过连接上框架31和下框架32而在结构上形成该模块框架30。上框架31和下框架32的相应边缘可以焊接接合在一起。
端板40可以位于电极引线11L相对于电池电芯堆20的突出方向上，并且汇流条框架50可以位于电池电芯堆20与端板40之间。模块框架30和端板40可以将相应的拐角彼此焊接接合。
图2是放大并示出包括在图1的电池模块中的汇流条框架50和端板40的立体图，并且图3是放大并示出图2的剖面“A”的局部视图。此时，为了便于解释，图3示出了包括电池电芯11的电极引线11L的状态。
参考图1至图3，汇流条51可以安装在汇流条框架50上。汇流条51用于在多个电池电芯11之间电连接，并且电池电芯11的电极引线11L在穿过汇流条框架50中形成的狭缝后弯曲，并且可以连接到汇流条51。在电极引线11L与汇流条51之间的连接方面，方法没有限制，只要可以进行电连接即可，并且作为示例，可以以焊接接合的方式进行连接。以这种方式，电池电芯11经由汇流条51电连接的电池电芯堆20可以经由暴露于外部的端子汇流条等连接到其它电池模块或BDU(电池断开单元)。即，传统的电池模块10经由汇流条51将电池电芯电连接，并且电池模块10经由端子汇流条等与其它电池模块电连接，从而能够实现高电压(HV)连接。这里，HV连接是起到供电电源的作用的连接，并且是指电池电芯之间的连接或电池模块之间的连接。
同时，为了防止电池模块10被点燃或爆炸，有必要测量电池电芯的电压信息和温度信息，并将其传输给BMS(电池管理系统)。传统的电池模块10包括低电压(LV)感测组件60，因此可以将电池电芯的电压信息传输给BMS。具体地，LV感测组件60经由接合构件61与汇流条51连接，以测量每个电池电芯的电压，并且测量值可以经由连接器传输到外部BMS。即，传统电池模块10通过经由汇流条51和LV感测组件60传输电压信息，可以实施低电压(LV)连接。这里，LV连接是指用于感测并控制电池电芯的电压的感测连接。
综合来看，传统的电池模块10将每个堆叠的电池电芯的电极引线11L与汇流条51接合，以实现HV连接，并且为了实现LV连接，低电压感测组件60可以连接到与电极引线11L接合的汇流条51。此外，为了安装这种汇流条51，可以形成有汇流条框架50。
然而，为了实现这种HV连接和LV连接，电池模块10需要许多部件，并且具有需要复杂的一系列制造过程的缺点。
发明内容
技术问题
本公开的目的是提供一种通过改进传统的HV连接结构和LV连接结构而具有改进的生产率的电池模块，并且提供包括该电池模块的电池组及其制造方法。
然而，本公开的实施方式所要解决的问题并不限于上述问题，在本公开包括的技术思想的范围内，可以进行各种扩展。
技术方案
根据本公开的一个实施方式，提供一种电池模块，所述电池模块包括：电池电芯堆，所述电池电芯堆中堆叠有包括电极引线的多个电池电芯；第一感测块和第二感测块，所述第一感测块和所述第二感测块分别覆盖所述电池电芯堆的突出有所述电极引线的前表面和后表面；以及弹性构件，所述弹性构件覆盖所述电池电芯堆的所述两个侧表面、所述第一感测块以及所述第二感测块，其中，所述电极引线中的至少两者在穿过所述第一感测块的狭缝或所述第二感测块的狭缝之后被弯曲并接合以形成电极引线组件，并且其中，所述弹性构件覆盖所述电极引线组件。
所述弹性构件可以沿着所述电池电芯堆的所述两个侧表面、所述第一感测块以及所述第二感测块连续地连接。
所述电池电芯堆的上表面和下表面可以是暴露的。
所述的电池模块可以包括：用于传输所述电池电芯的电压信息的LV(低电压)感测组件，其中，所述LV感测组件可以位于所述第一感测块和所述第二感测块中的至少一者中。
所述LV感测组件可以连接到所述电极引线组件。
所述LV感测组件可以包括：LV连接器；连接所述LV连接器和所述电极引线组件的连接构件；以及接合板，所述接合板位于所述连接构件的一端并接合到所述电极引线组件。
所述连接构件可以是柔性印刷电路板(FPCB)或柔性扁平电缆(FFC)。
根据本公开的另一实施方式，提供一种电池组，所述电池组包括：上述电池模块；容纳所述电池模块的电池组框架；以及导热树脂层，所述导热树脂层位于所述电池模块与所述电池组框架的底部之间，其中，所述弹性构件的下部是开放的，使得所述电池电芯堆的下表面暴露。
所述电池电芯堆的下表面可以与所述导热树脂层接触。
根据本公开的又一实施方式，提供一种电池模块制造方法，所述电池模块制造方法包括以下步骤：堆叠包括电极引线的多个电池电芯以制造电池电芯堆；将第一感测块和第二感测块布置成分别覆盖所述电池电芯堆的突出有所述电极引线的前表面和后表面；使所述电极引线经由所述第一感测块的狭缝或所述第二感测块的狭缝穿过，然后将所述电极引线中的至少两者彼此接合以形成电极引线组件；以及将弹性构件布置成覆盖所述电池电芯堆的所述两个侧表面、所述第一感测块以及所述第二感测块，其中，所述弹性构件覆盖所述电极引线组件。
所述弹性构件可以沿着所述电池电芯堆的所述两个侧表面、所述第一感测块以及所述第二感测块连续地连接。
用于传输所述电池电芯的电压信息的LV(低电压)感测组件可以位于所述第一感测块和所述第二感测块中的至少一者中。
所述的电池模块制造方法可以进一步包括：连接所述LV感测组件和所述电极引线组件。
所述LV感测组件可以包括：LV连接器；连接所述LV连接器和所述电极引线组件的连接构件；以及接合板，所述接合板位于所述连接构件的一端并接合到所述电极引线组件，并且在连接所述LV感测组件和所述电极引线组件的步骤中，所述接合板接合到所述电极引线组件。
有利效果
根据本公开的实施方式，电极引线之间的接合以及电极引线和LV感测组件之间的接合是一体形成的，而不是去除传统的汇流条，从而可以同时进行HV连接和LV连接，因此可以预期生产率的提高。
另外，由于不需要使用汇流条，因此具有电池模块的重量减轻且制造单价降低的优点。
此外，在感测块上进行HV连接和LV连接，其中通过布置覆盖感测块的弹性构件，感测块的保护和固定变得可能。
本公开的效果并不局限于上述效果，本领域的技术人员从所附权利要求的描述中可以清楚地了解到上文未描述的其他额外效果。
附图说明
图1是传统电池模块的分解立体图；
图2是放大并示出包括在图1的电池模块中的汇流条框架和端板的立体图；
图3是放大并示出图2的剖面“A”的局部视图；
图4是示出根据本公开的实施方式的电池模块的立体图；
图5是图4的电池模块的分解立体图；
图6是示出包括在图5的电池模块中的电池电芯的立体图；
图7是放大并示出图4的电池模块的前部分的局部立体图；
图8是从前方观察到的图7的电池模块的前部的视图；
图9是示出包括在图5的电池模块中的电池电芯堆和散热片的立体图；
图10是示出通过聚集图4的多个电池模块形成的电池组的立体图；
图11是示出沿图10的切割线B-B'剖切的截面的剖视图；以及
图12至图14是用于说明根据本公开的实施方式的电池模块的制造方法的立体图。
具体实施方式
下文中，将参考附图详细描述本公开的各种实施方式，以便本领域的技术人员能够容易地实施这些实施方式。本公开可以以各种不同方式进行变型，并且不限于本文中阐述的实施方式。
将省略与描述无关的部分以清楚地描述本公开，相似附图标记标示相似的元件。
此外，在图中，为了便于描述，每个元件的尺寸和厚度均是任意示出的，本公开不一定限于图中所示的那些。在图中，为了清楚起见，层、区域等的厚度被夸大了。在图中，为了便于描述，一些层和区域的厚度被夸大了。
此外，可以理解的是，当诸如层、膜、区域或板之类的元素被称为在另一个元件“上”或“之上”时，该元件可以直接在另一个元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当一个元件被称为“直接”在另一个元件上时，是指不存在其他中间元件。此外，“在……上”或者“在……之上”一词是指布置在参考部分之上或之下，而不一定是指朝着重力的反方向布置在参考部分的上端。
此外，在整个描述中，当一个部分被称为“包括”或“包含”某个部件时，是指该部分可以进一步包括其他部件，而不排除其他部件，除非另有说明。
此外，在整个描述中，当被称为“平面”时，是指从上侧观察目标部分的情况，当被称为“剖面”时，是指从竖直剖切的剖面侧观察目标部分的情况。
图4是示出根据本公开的实施方式的电池模块的立体图。图5是图4的电池模块的分解立体图。图6是示出包括在图5的电池模块中的电池电芯的立体图。
参考图4至图6，根据本公开的实施方式的电池模块100包括：电池电芯堆200，其中堆叠了包括电极引线111和112的多个电池电芯110；第一感测块410和第二感测块420，其分别覆盖电池电芯堆200的突出有电极引线111和112的前表面和后表面；以及弹性构件700，其覆盖第一感测块410、第二感测块420和电池电芯堆200的两个侧表面。这里，前表面是指电池电芯堆200在y轴方向上的表面，后表面是指电池电芯堆200在-y轴方向上的表面，两个侧表面分别是指电池电芯堆200在x轴和-x轴方向上的表面。此外，下表面是指电池电芯堆200在-z轴方向上的表面，上表面是指电池电芯堆200在z轴方向上的表面。然而，这些是为了便于说明而提及的表面，并且可以根据目标对象的位置或观察者的位置而变更。如上所述，电池电芯堆200的前表面和后表面可以是电池电芯110的突出的电极引线111和112所在的表面。
首先，电池电芯110优选为袋型电池电芯，并且可以形成为矩形片状结构。根据本实施方式的电池电芯110包括突出的第一电极引线111和第二电极引线112。具体地，根据本实施方式的电池电芯110具有第一电极引线111和第二电极引线112相对于单元主体113彼此面对并且分别从一端部114a和另一端部114b突出的结构。更具体地，第一电极引线111和第二电极引线112连接到电极组件(未示出)，并且从电极组件(未示出)突出到电池电芯110的外部。第一电极引线111和第二电极引线112具有彼此不同的极性，并且作为示例，它们中的一者可以是阴极引线111，另一者可以是阳极引线112。即，阴极引线111和阳极引线112可以相对于一个电池电芯110在彼此相反的方向上突出。
同时，可以通过在电极组件(未示出)容纳在单元壳体114中的状态下接合单元壳体114的两个端部114a和114b以及连接这两个端部的一个侧部114c而生产电池电芯110。换言之，根据本实施方式的电池电芯110具有总共三个密封部，其中密封部具有通过诸如热封之类的方法密封的结构，并且剩余的另一侧部可以由连接部115构成。单元壳体114可以由包括树脂层和金属层的层压片构成。
电池电芯110可以配置成多个，并且多个电池电芯110可以堆叠成彼此电连接，从而形成电池电芯堆200。具体地，如图4和图5所示，多个电池电芯110可以沿平行于x轴的方向堆叠。由此，第一电极引线111和第二电极引线112可以分别朝y轴方向和-y轴方向突出。即，第一电极引线111和第二电极引线112可以位于电池电芯堆200的前表面和后表面上。
接下来，将参考图7和图8详细描述根据本实施方式的第一感测块和第二感测块。
图7是放大并示出图4的电池模块的前部分的局部立体图。图8是从前方观察图7的电池模块的前部的图。然而，图7和图8示出了为了便于说明而省略了图4的弹性构件700的状态。
一起参考图5到图8，第一感测块410和第二感测块420分别覆盖电池电芯堆200的突出有电极引线111和112的前表面和后表面。更具体地，第一感测块410可以位于电池电芯堆200的前表面与弹性构件700之间，并且第二感测块420可以位于电池电芯堆200的后表面和弹性构件700之间。稍后将描述弹性构件700。
第一感测块410和第二感测块420可以包括具有电绝缘的材料，并且作为实施例，其可以包括塑料材料、聚合物材料或复合材料。此外，第一感测块410和第二感测块420可以具有一种篮形状，并且可以配置成分别覆盖电池电芯堆200的前表面和后表面。
在下文中，为了避免重复描述，将主要描述图7和图8中所示的第一感测块410，但是相同或相似的结构可以应用于第二感测块420。
如上所述，电极引线111和112可以位于电池电芯堆200的前表面和后表面上。狭缝410S可以形成在第一感测块410中，并且当布置第一感测块410时，电极引线111和112可以穿过狭缝410S。接下来，至少两个电极引线111和112可以弯曲并接合以形成电极引线组件110L。类似地，第二感测块420中形成有狭缝，并且电极引线穿过该狭缝，然后弯曲以形成电极引线组件。
更具体地，相对于相邻电池电芯110沿相同方向突出的电极引线111和112沿垂直于电极引线111和112的突出方向的方向弯曲，并且彼此接合以形成电极引线组件110L。因此，电极引线组件110L的一个表面可以垂直于电极引线111和112从电池电芯110突出的方向(y轴方向)。在这种情况下，具有相同极性的电极引线可以彼此接合，或者具有不同极性的电极引线可以彼此接合。换言之，为了实现电池电芯110之间的并联连接，可以将具有相同极性的电极引线彼此接合，并且为了实现电池电芯110之间的串联连接，可以将具有不同极性的电极引线彼此接合。这可以根据电池模块的设计而变更。
同时，电池电芯110的位于电池电芯堆200外部的电极引线111和112可以连接到端子汇流条500。与其中电极引线经由汇流条51彼此连接的传统电池模块10(见图1至图3)不同，根据本实施方式的电极引线111和112直接彼此接合，并且其一部分可以连接到端子汇流条500以形成HV(高电压)连接。这里，HV连接是用作用于供应电力的电源的连接，并且是指电池电芯之间的连接或电池模块之间的连接。因此，在根据本实施方式的HV连接结构中，能够去除汇流条和供安装汇流条的汇流条框架。
同时，根据本实施方式的电池模块100可以包括用于传输电池电芯的电压信息的低电压(LV)感测组件900。LV感测组件900可以位于第一感测块410和第二感测块420中的至少一者中。具体地，LV感测组件900可以位于第一感测块410中面向电池电芯堆200的表面的相对侧上。类似地，尽管图中未具体示出，但LV感测组件900可以位于第二感测块420中面向电池电芯堆200的表面的相对侧上。
LV感测组件900用于低电压(LV)连接，其中LV连接是指用于感测和控制电池电芯的电压的感测连接。电池电芯110的电压信息和温度信息可以经由LV感测组件900传输到外部BMS(电池管理系统)。这种LV感测组件900可以连接到电极引线组件110L。
LV感测组件900可以包括LV连接器910、用于连接LV连接器910和电极引线组件110L的连接构件920以及位于连接构件920的一端并接合到电极引线组件110L的接合板930。
LV连接器910可以配置为向外部控制装置传输信号和从外部控制装置接收信号以控制多个电池电芯110。连接构件920可以是柔性印刷电路板(FPCB)或柔性扁平电缆(FFC)。从多个电池电芯110测量的电压和温度信息可以经由连接构件920和LV连接器910传输到外部BMS(电池管理系统)。即，包括LV连接器910和连接构件920的LV感测组件900可以检测和控制诸如每个电池电芯110的过电压、过电流和过热之类的现象。接合板930位于连接构件920的一端，并且可以由具有导电性的金属材料制成。通过将这种接合板930接合到电极引线111和112，连接构件920和电极引线111可以电连接和物理连接。具体地，接合板930的一侧穿过连接构件920，然后弯曲以由此与连接构件920联接，并且接合板930的另一侧可以形成为待接合(特别是焊接接合)到电极引线111和112的板形。
同时，如上所述，电池电芯110可以沿x轴方向堆叠以形成电池电芯堆200，由此电极引线111和112可以分别沿y轴方向和-y轴方向突出。此时，如上所述，至少两个电极引线111和112可以弯曲并接合以形成电极引线组件110L。LV感测组件900的接合板930可以直接接合到电极引线组件110L，使得LV感测组件900和电极引线111和112可以彼此连接。
在用于形成电极引线组件110L的电极引线111和112之间的接合或者电极引线组件110L与接合板930之间的接合中，其接合方法没有特别限制，只要电连接是可能的即可，并且作为实施例，可以进行焊接接合。此外，主要描述了在y轴方向上突出的电极引线111和112，但是对于在-y轴方向上突出的电极引线111和112，电极引线组件和LV感测组件900的结构可以类似地形成。
在传统的电池模块10中，电极引线11L接合到汇流条51用于HV连接，并且与之分开地，LV感测组件60连接到汇流条51。另一方面，在根据本实施方式的电池模块100中，当形成电极引线组件110L时，HV连接和LV连接不单独进行，而是可以同时进行，从而可以预期生产率的提高。其优点在于，可以去除汇流条框架等的配置，并且可以制造更紧凑配置的电池模块100。
另外，由于不需要使用汇流条，因此可以去除汇流条或汇流条框架。此外，由于传统的汇流条框架50和端板40被第一感测块410和第二感测块420以及稍后描述的弹性构件700代替，因此存在电池模块100的重量减轻并且其制造单价降低的优点。
另一方面，根据本实施方式的第一感测块410和第二感测块420引导电池模块100的HV连接和LV连接，并且同时具有预定强度，因此可以起到保护电池电芯110的作用。
接下来，将详细描述弹性构件700。
返回参考图4和图5，根据本实施方式的弹性构件700可以沿着电池电芯堆200的前表面、后表面和两个侧表面连续地连接。更具体地，弹性构件700可以沿第一感测块410、第二感测块420和电池电芯堆200的两个侧表面连续地连接。在对多个电池电芯110重复充电和放电的过程中，可能出现内部电解质分解而产生气体并且电池电芯110鼓胀的现象(即鼓胀现象)。具体地，每个电池电芯110均可以在电池电芯110的堆叠方向(平行于x轴的方向)上引起鼓胀。在本实施方式中，由于具有弹性的弹性构件700沿着电池电芯堆200的前表面、后表面和两个侧表面连续地连接，因此能够抑制电池电芯110的鼓胀，并且能够最小化电池模块100在电池电芯110的堆叠方向上的变形。
同时，如图4和图5中所示，根据本实施方式的弹性构件700可以覆盖电极引线111和112，即，电极引线组件110L。在结构上，电极引线组件110L位于第一感测块410或第二感测块420的外部。弹性构件700覆盖电极引线组件110L，使得可以保护电极引线组件110L免受外部环境的影响。
即，根据本实施方式的包括第一感测块410、第二感测块420和弹性构件700的电池模块可以形成其中传统模块框架30(见图1)和端板40(见图1)被去除的无模块结构。电池模块100可以借助代替模块框架30或端板40的第一感测块410、第二感测块420和弹性构件700来维持和固定其形状。当去除模块框架和端板时，无需要求精确控制的复杂过程，例如将电池电芯堆200容纳在模块框架中的过程或组装模块框架和端板的过程。另外，其优点在于，电池模块100的重量可通过去除模块框架和端板而大大减小。此外，根据本实施方式的电池模块100具有以下优点：由于去除了模块框架，在电池组组装过程中易于返工，但这可与具有模块框架的传统电池模块10相区分，在该传统电池模块中，即使在模块框架30自身的焊接或模块框架30与端板40之间的焊接中出现缺陷也不能返工。
此外，弹性构件700的上部和下部是开放的，因此电池电芯堆200的上表面和下表面暴露于外部。然而，因为与被模块框架包围相比，散热更有效，所以可以提高冷却性能。这里，上表面是指电池电芯堆200在z轴方向上的表面，下表面是指电池电芯堆200在-z轴方向上的表面。
另一方面，这种弹性构件700的材料没有特别限制，只要其具有预定的弹性力即可，并且作为实施例，其可以包括聚合物复合材料、诸如纤维增强塑料(FRB)之类的复合材料和金属合金中的至少一种。
图9是示出包括在图5的电池模块中的电池电芯堆和散热片的立体图。
参考图5和图9，根据本实施方式的电池模块100可以进一步包括位于电池电芯110之间的散热片300。尽管在图5和图9中仅示出了一个散热片300，但是根据本实施方式的所有散热片300都可以位于电池电芯110之间。
散热片300可以包括具有高导热性的金属材料。具体材料不受限制，并且作为实施例，可以包括铝(Al)。具有高导热性的散热片300可以布置在电池电芯110之间并直接附接以加宽冷却区域。由此，提高冷却性能。
如上所述，弹性构件700的下部是开放的，因此，电池电芯堆200的下表面暴露于外部，其中根据本实施方式的散热片300可以从电池电芯堆200的下表面突出。因此，根据本实施方式的散热片300可以与稍后描述的导热树脂层直接接触。布置在电池电芯110之间的散热片300与导热树脂层直接接触，从而可以最大化电池模块的散热性能。
同时，再次参考图4和图5，根据本实施方式的电池模块100可以进一步包括位于电池电芯堆200的两个侧表面与弹性构件700之间的板状侧表面垫600。代替去除模块框架和端板，侧表面垫600布置在电池电芯堆200的两侧上以补充电池模块100的刚度，并且可以在电池电芯110与弹性构件700之间发挥缓冲功能。由泡沫材料制成的垫可以应用于侧表面垫600。
接下来，将参考图10和图11详细描述根据本公开的实施方式的电池组。
图10是示出通过聚集图4的多个电池模块而形成的电池组的立体图。图11是示出沿图10的切割线B-B'剖切的截面的剖视图。其中，图11示出了图10的剖视图，假设图10中的电池模块100、导热树脂层1300和电池组框架1100的底部1110处于彼此接触的状态，与图10中所示的不同。
参考图10和图11，根据本公开的实施方式的电池组1000可以包括电池模块100、用于容纳电池模块100的电池组框架1100以及位于电池模块100与电池组框架1100的底部1110之间的导热树脂层1300。
如上所述，电池模块100包括电池电芯堆200、第一感测块410和第二感测块420以及弹性构件700。由于电池模块100的细节与上述内容重叠，因此将省略进一步的描述。
电池组1000可以进一步包括用于覆盖电池组框架1100的上盖1200。即，多个电池模块100可以容纳在电池组框架1100与上盖1200之间。
导热树脂层1300可以通过将导热树脂施加到底部1110上而形成。具体地，导热树脂被施加到底部1110上，根据本实施方式的电池模块100位于该底部上，然后导热树脂被固化以形成导热树脂层1300。
导热树脂可包括导热粘合材料，具体地，可以包括硅树脂材料、聚氨酯材料和丙烯酸材料中的至少一种。导热树脂在施加期间为液体，但在施加之后固化，使得其可起到固定构成电池电芯堆200的多个电池电芯110的作用。此外，由于导热树脂具有优异的热传递特性，因此能够将电池模块100中产生的热快速地传递到底部1110，从而防止电池组1000过热。
参考图4、图10和图11，如上所述，根据本实施方式的电池模块100可以形成模块框架和端板被去除的无模块结构，并且弹性构件700的下部是开放的，使得电池电芯堆200的下部暴露。在电池组1000中，电池电芯堆200的下表面与导热树脂层1300接触。因此，在电池电芯110中产生的热可以经由导热树脂层1300立即传递到电池组框架1100的底部1110。在具有模块框架30的传统电池模块10的情况下，由于从电池电芯产生的热经过若干层排放到电池模块的外部，因此热传递路径是复杂的。即，难以有效地传递从电池电芯产生的热，并且可能形成在层之间的诸如气隙之类的细空气层可能干扰热传递。与此不同，由于根据本实施方式的电池电芯110与如图11所示的导热树脂层1300直接接触，因此可以简化电池模块100的下方向上的热传递路径，并且可以降低产生诸如气隙之类的空气层的可能性。因此，能够提高电池模块100和包括电池模块100的电池组1000的冷却性能。
此外，根据本实施方式的散热片300从电池电芯堆200的下表面延伸以与导热树脂层1300接触。由于电池电芯堆200的下表面暴露，因此位于电池电芯110之间的散热片300可与底部1110上的导热树脂层1300直接接触。通过将面向电池电芯110的散热片300配置为与导热树脂层1300直接接触，可以将散热性能最大化。
同时，在其中去除了模块框架的无模块结构中，为了结构安全性，重要的是固定暴露的电池电芯110。因此，在根据本实施方式的电池组1000中，由于构成电池模块100的每个电池电芯110在与导热树脂层1300接触的同时被固定，因此可以补充结构安全性。
此外，可以去除不必要的冷却结构，从而降低成本。此外，由于减少了电池组1000的高度方向上的部件数量，因此可以提高空间利用率，从而可以提高电池模块的容量或输出。
随后，将参考图12至图14等详细描述根据本公开的实施方式的电池模块100的制造方法。然而，为了避免重复说明，将省略与上述内容重叠的部分。
图12至图14是用于说明根据本公开的实施方式的电池模块的制造方法的立体图。
参考图6、图9和图12，根据本公开的实施方式的电池模块100的制造方法包括：堆叠包括电极引线111和112的多个电池电芯110以制造电池电芯堆200的步骤；以及将第一感测块410和第二感测块420布置成分别覆盖电池电芯堆200的突出有电极引线111和112的前表面和后表面的步骤。
侧表面垫600可以布置在电池电芯堆200的两个侧表面上以补充刚度，并且散热片300可以布置在电池电芯110之间以用于冷却和散热。在一些情况下，诸如双面胶带之类的粘合构件可以布置在电池电芯110与侧表面垫600之间或电池电芯110与散热片300之间。
接下来，参考图6、图8、图12和图13，根据本实施方式的电池模块100的制造方法包括以下步骤：将电极引线111和112经由第一感测块410的狭缝410S或第二感测块420的狭缝420S穿过，然后将至少两个电极引线111和112彼此接合以形成电极引线组件110L。
此时，LV感测组件900可以位于第一感测块410和第二感测块420中的至少一者中。如上所述，LV感测组件900可以包括LV连接器910、连接构件920和接合板930。省略详细内容以避免重复描述。
根据本公开的实施方式的电池模块100的制造方法包括连接LV感测组件900和电极引线组件110L的步骤。具体地，在形成电极引线组件110L的步骤中，LV感测组件900的接合板930可以与电极引线组件110L的形成一起接合到电极引线组件110L。焊接接合可以应用于用于形成电极引线组件110L的电极引线111和112之间的接合或者电极引线组件110L与接合板930之间的接合。通过同时进行这两个焊接过程，可以提高生产率。即，可以同时实现HV连接和LV连接。
接下来，参考图14，在根据本实施方式的电池模块100的制造方法中，包括将弹性构件700布置成覆盖电池电芯堆200的两个侧表面的、第一感测块410以及第二感测块420的步骤。即，弹性构件700可以沿第一感测块410、第二感测块420和电池电芯堆200的两个侧表面连续地连接。此时，如上所述，在结构上，由于电极引线组件110L位于第一感测块410或第二感测块420的外部，因此弹性构件700覆盖电极引线组件110L以及LV感测组件900。由于弹性构件700覆盖电极引线组件110L和LV感测组件900，因此能够保护电极引线组件110L和LV感测组件900免受外部环境的影响。
虽然在本实施方式中使用了表示诸如前、后、左、右、上和下方向之类的方向的术语，但是这些仅为了便于说明而进行的表示，并且可以根据对象的位置、观察者的位置等而不同。
上述根据本公开的实施方式的一个或多个电池模块可以与诸如BMS(电池管理系统)和冷却系统之类的各种控制和保护系统一起安装以形成电池组。
电池模块或电池组可应用于各种装置。这样的装置可以应用于诸如电动自行车，电动车辆或混合动力车辆之类的车辆装置，但是本公开不限于此，并且可以应用于可以使用二次电池的各种装置。
尽管上文已经详细描述了本公开的优选实施方式，但本公开的范围并不限于此，本领域的技术人员利用所附权利要求中定义的本公开的基本概念所做的各种变型和改进也属于本公开的范围。
附图标记说明
100：电池模块
200：电池电芯堆
410：第一感测块
420：第二感测块
700：弹性构件

Claims (14)

1.一种电池模块，所述电池模块包括：
电池电芯堆，所述电池电芯堆中堆叠有包括电极引线的多个电池电芯；
第一感测块和第二感测块，所述第一感测块和所述第二感测块分别覆盖所述电池电芯堆的突出有所述电极引线的前表面和后表面；以及
弹性构件，所述弹性构件覆盖所述电池电芯堆的两个侧表面、所述第一感测块以及所述第二感测块，
其中，所述电极引线中的至少两者在穿过所述第一感测块的狭缝或所述第二感测块的狭缝之后被弯曲并接合以形成电极引线组件，并且
其中，所述弹性构件覆盖所述电极引线组件。
2.根据权利要求1所述的电池模块，其中,
所述弹性构件沿着所述电池电芯堆的所述两个侧表面、所述第一感测块以及所述第二感测块连续地连接。
3.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
所述电池电芯堆的上表面和下表面是暴露的。
4.根据权利要求1所述的电池模块，所述电池模块包括：
用于传输所述电池电芯的电压信息的低电压LV感测组件，
其中，所述LV感测组件位于所述第一感测块和所述第二感测块中的至少一者中。
5.根据权利要求4所述的电池模块，其中，
所述LV感测组件连接到所述电极引线组件。
6.根据权利要求5所述的电池模块，其中，
所述LV感测组件包括：LV连接器；连接所述LV连接器和所述电极引线组件的连接构件；以及接合板，所述接合板位于所述连接构件的一端并接合到所述电极引线组件。
7.根据权利要求6所述的电池模块，其中，
所述连接构件是柔性印刷电路板FPCB或柔性扁平电缆FFC。
8.一种电池组，所述电池组包括：
根据权利要求1所述的电池模块；
容纳所述电池模块的电池组框架；以及
导热树脂层，所述导热树脂层位于所述电池模块与所述电池组框架的底部之间，其中，所述弹性构件的下部是开放的，使得所述电池电芯堆的下表面暴露。
9.根据权利要求8所述的电池组，其中，
所述电池电芯堆的所述下表面与所述导热树脂层接触。
10.一种电池模块制造方法，所述电池模块制造方法包括以下步骤：
堆叠包括电极引线的多个电池电芯以制造电池电芯堆；
将第一感测块和第二感测块布置成分别覆盖所述电池电芯堆的突出有所述电极引线的前表面和后表面；
使所述电极引线经由所述第一感测块的狭缝或所述第二感测块的狭缝穿过，然后将所述电极引线中的至少两者彼此接合以形成电极引线组件；以及
将弹性构件布置成覆盖所述电池电芯堆的所述两个侧表面、所述第一感测块以及所述第二感测块，
其中，所述弹性构件覆盖所述电极引线组件。
11.根据权利要求10所述的电池模块制造方法，其中，
所述弹性构件沿着所述电池电芯堆的所述两个侧表面、所述第一感测块以及所述第二感测块连续地连接。
12.根据权利要求10所述的电池模块制造方法，其中，
用于传输所述电池电芯的电压信息的低电压LV感测组件位于所述第一感测块和所述第二感测块中的至少一者中。
13.根据权利要求12所述的电池模块制造方法，所述电池模块制造方法进一步包括以下步骤：
连接所述LV感测组件和所述电极引线组件。
14.根据权利要求13所述的电池模块制造方法，其中，
所述LV感测组件包括：LV连接器；连接所述LV连接器和所述电极引线组件的连接构件；以及接合板，所述接合板位于所述连接构件的一端并接合到所述电极引线组件，并且
在连接所述LV感测组件和所述电极引线组件的步骤中，所述接合板接合到所述电极引线组件。
CN202280006399.7A 2021-01-11 2022-01-07 电池模块、包括该电池模块的电池组及其制造方法 Pending CN116097516A (zh)

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