CN116457985A - 电池组和包括该电池组的装置 - Google Patents

Abstract

根据本发明的一个实施例的一种电池组包括：电池单体堆，多个电池单体被堆叠在所述电池单体堆中；电池模块，所述电池模块包括用于容纳所述电池单体堆的模块框架和位于所述模块框架的下方的散热器；电池组制冷剂管，制冷剂在所述电池组制冷剂管中流动；冷却端口，所述冷却端口被连接到被形成在所述散热器中的通孔；和冷却连接器，所述冷却连接器用于将所述电池组制冷剂管与所述冷却端口连接。所述冷却端口包括倾斜部，所述倾斜部被形成在所述冷却端口的外周表面处。所述倾斜部的在水平方向上的宽度在所述冷却连接器所位于的方向上逐渐地减小。环形密封构件位于所述倾斜部和所述冷却连接器之间。

Description

电池组和包括该电池组的装置

技术领域

相关申请的交叉引用

该申请要求在2021年5月7日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2021-0059156号的利益，其全部内容通过引用并入本文。

本公开涉及一种电池组和一种包括该电池组的装置，更特别地，涉及一种具有提高的冷却结构组装性能的电池组和一种包括该电池组的装置。

背景技术

在现代社会中，随着诸如移动电话、笔记本计算机、摄像机和数码照相机的便携式装置已经被日常使用，在与如上所述的移动装置有关的领域中的技术的开发已经活跃起来。另外，为了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问题，使用可充电/可放电二次电池作为用于电动车辆(EV)、混合动力电动车辆(HEV)、插电式混合动力电动车辆(P-HEV)等的动力源。因此，对二次电池的开发的需求正在增加。

当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，因为锂二次电池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被自由地充电和放电并且具有非常低的自放电率和高的能量密度的优点，所以锂二次电池已经受到关注。

这种锂二次电池主要使用锂基氧化物和碳质材料分别地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，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在分隔件介于它们之间的情况下被布置在该电极组件中；和电池外壳，该电池外壳将电极组件与电解溶液一起密封和容纳。

通常，基于外部材料的形状，锂二次电池可以被分类成电极组件被安装在金属罐中的罐型二次电池以及电极组件被安装在铝层压片材的袋中的袋型二次电池。

在用于小型装置的二次电池的情形中，布置了两个到三个电池单体，但是在用于诸如汽车的中型或大型装置的二次电池的情形中，使用了大量的电池单体被电连接的电池模块。在这种电池模块中，大量的电池单体被串联或并联地彼此连接以形成单体组件，由此改进容量和输出。一个或多个电池模块能够被与各种控制和保护系统(诸如BMS(电池管理系统)和冷却系统)一起安装，以形成电池组。

当二次电池的温度升高至高于适当温度时，二次电池的性能可能劣化，并且在最坏的情形中，还存在爆炸或者着火的风险。特别地，大量的二次电池(即，具有电池单体的电池模块或者电池组)可能将从大量的电池单体产生的热量在狭窄的空间中累积起来，使得温度可能更快速且过度地升高。换言之，其中堆叠有大量的电池单体的电池模块和配备有这种电池模块的电池组能够获得高输出，但是不容易消除在充电和放电期间从电池单体产生的热量。当未适当地执行电池单体的散热时，电池单体的劣化加速，寿命缩短，并且爆炸或者着火的可能性增加。

而且，在车辆电池组中所包括的中型或大型电池模块的情形中，该电池模块被频繁地暴露于直射阳光并且可能被放置在高温条件下，诸如夏季或者沙漠地区。

因此，当构造电池模块或者电池组时，可能非常重要的是确保稳定且有效的冷却性能。特别地，近年来，随着电池模块或者电池组的容量增加，热量产生量增加，并且要求水冷却式冷却结构而非空气冷却式来控制增加的热量产生量。在水冷却式冷却结构的情形中，其冷却性能优良，但是必须具有防止冷却水流出到在电池组内侧的电气部件的密封结构。

随同对增加的电池组容量和改进的散热性能的不断的需求，实际中有必要开发一种具有带有稳定的密封结构的冷却系统的电池组。

发明内容

技术问题

本公开的目的在于提供一种电池组，该电池组具有用于在水冷却式冷却结构中防止制冷剂泄漏的改进的密封性能以及在实现冷却结构的过程中的改进的组装性能。

然而，本公开的实施例所要解决的问题不限于上文描述的问题，并且能够在本公开中所包括的技术构思的范围内进行各种扩展。

技术方案

根据本公开的一个实施例，提供一种电池组，所述电池组包括：电池模块，所述电池模块包括其中堆叠有多个电池单体的电池单体堆、容纳所述电池单体堆的模块框架以及位于所述模块框架的下方的散热器；电池组制冷剂管道，制冷剂流过所述电池组制冷剂管道；冷却端口，所述冷却端口被连接到被形成在所述散热器中的通孔；和冷却连接器，所述冷却连接器将所述电池组制冷剂管道和所述冷却端口连接，其中，所述冷却端口包括倾斜部，所述倾斜部被形成在所述冷却端口的外周表面上，其中，所述倾斜部的在水平方向上的宽度随着所述倾斜部在所述冷却连接器所位于的方向上延伸而变窄，并且其中，环形密封构件位于所述倾斜部和所述冷却连接器之间。

所述倾斜部可以具有截头锥形倾斜表面。

所述冷却连接器可以包括开口，所述冷却端口和所述密封构件被插入所述开口中。

所述密封构件可以位于所述开口的内表面和所述倾斜部的外周表面之间。

所述开口可以包括倾斜通道部，所述密封构件与所述倾斜通道部接触。

所述倾斜通道部的内径可以随着所述倾斜通道部朝向下侧延伸而变小，从而对应于所述倾斜部。

所述密封构件可以位于所述倾斜通道部的内表面和所述倾斜部的所述外周表面之间。

所述通孔可以包括进口端口和出口端口，并且所述冷却端口被构造成多个，并且可以分别被连接到所述进口端口和所述出口端口。

所述电池组制冷剂管道可以包括电池组制冷剂供应管道和电池组制冷剂排放管道。

所述冷却连接器可以被构造成多个，以分别被连接到所述冷却端口，并且沿着所述电池组制冷剂供应管道流动的所述制冷剂可以经过所述冷却连接器中的一个冷却连接器、所述冷却端口中的一个冷却端口和所述进口端口以流动到所述散热器中。

所述制冷剂可以经过所述出口端口、所述冷却端口中的另一个冷却端口和所述冷却连接器中的另一个冷却连接器以被排放到所述电池组制冷剂排放管道。

所述散热器可以包括：下板，所述下板被联结到所述模块框架的底部；和凹陷部，所述凹陷部从所述下板向下凹进。

所述通孔可以被形成在所述凹陷部中。

所述制冷剂可以在所述底部和所述凹陷部之间流动。

有利效果

根据本公开的实施例，具有倾斜表面的冷却端口被应用于在电池模块和电池组制冷剂管道之间的制冷剂循环结构中，由此能够改进密封性能和组装性能。

本公开的效果不限于上文提到的效果，并且本领域技术人员从所附权利要求的描述中将清楚地理解上文未描述的另外的其它效果。

附图说明

图1是示出根据本公开的一个实施例的电池组的分解立体图；

图2是被包括在图1的电池组中的电池模块的分解立体图；

图3是示出根据本公开的一个实施例的电池单体的立体图；

图4是示出被包括在图2的电池模块中的散热器的立体图；

图5是示出沿着图4的切割线B-B'截取的截面的截面视图；

图6是放大并且示出图1的部段“A”的局部立体图；

图7是示出图6中所示的冷却端口和密封构件的立体图；

图8和图9是沿着图6的切割线C-C'截取的截面视图；

图10是根据本公开的比较示例的具有带有竖直密封结构的冷却端口的电池模块的立体图；

图11(a)和(b)是示出根据本公开的比较示例的在具有竖直密封结构的冷却端口与冷却连接器之间的连接形式的立体图和截面视图；

图12是根据本公开的比较示例的具有带有水平密封结构的散热器的电池模块的立体图；

图13是示出沿着图12的切割线E-E'截取的截面的截面视图；

图14是示意性地示出根据本公开的实施例的其中冷却端口被插入冷却连接器中的状态的截面视图；

图15是示出在xz平面上沿着-y轴线观察的图1的电池组的平面视图；并且

图16是示出沿着图15的切割线D-D'截取的截面的一部分的局部截面视图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本公开的各种实施例，使得本领域技术人员能够容易地实施它们。本公开可以以各种不同的方式修改，并且不限于本文中阐述的实施例。

将省略与描述无关的部分以清楚地描述本公开，并且在整个说明书中，类似的附图标记标注类似的元件。

此外，在绘图中，为了方便描述而任意地示出了每一个元件的尺寸和厚度，并且本公开不一定必需被限制于绘图中所示。在绘图中，为了清楚，夸大了层、区域等的厚度。在绘图中，为了描述方便，一些层和区域的厚度被夸大。

另外，将理解，当诸如层、膜、区域或板的元件被称为在另一个元件“上”或“上方”时，所述元件能够直接地在所述另一个元件上，或者也可以存在居间元件。相反，当元件被称为“直接地”在另一个元件“上”时，这意味着不存在其它居间元件。此外，词语“上”或“上方”意味着置放在参考部分上或下，并且不一定意味着被置放在参考部分的朝向重力的相反方向的上端上。

此外，在整个说明书中，当一部分被称作“包括”或“包含”特定部件时，这意味着该部分能够进一步包括其它部件，而不排除其它部件，除非另有声明。

此外，在整个说明书中，当称作“平面”时，这意味着从上侧观察目标部分，并且当称作“截面”时，这意味着从竖直地切割的截面一侧观察目标部分。

图1是示出根据本公开的一个实施例的电池组的分解立体图。图2是被包括在图1的电池组中的电池模块的分解立体图。图3是示出根据本公开的一个实施例的电池单体的立体图。

参考图1到图3，根据本公开的一个实施例的电池组1000包括电池模块100和电池组制冷剂管道600。电池模块100可以被构造成多个。在一个示例中，在图1中，示出布置了四个电池模块100的状态。此外，虽然未具体地示出，但是根据本实施例的电池组可以包括电池组框架，电池模块100和电池组制冷剂管道600被容纳在该电池组框架中。

首先，根据本实施例的电池模块100包括其中堆叠有多个电池单体110的电池单体堆120、容纳电池单体堆120的模块框架200以及位于模块框架的下方的散热器300。

根据本实施例的电池单体110可以是袋型电池单体。可以通过在包含树脂层和金属层的层压片材的袋外壳中容纳电极组件并且然后对袋外壳的密封部分进行热密封来形成这种袋型电池单体。此时，电池单体110可以被形成为矩形片状结构。

具体地，参考图3，根据本实施例的电池单体110具有如下结构：两个电极引线111和112面对彼此，并且分别地从单体主体113的一端114a和另一端114b突出。能够通过如下方式来制造电池单体110：在电极组件(未示出)被容纳在电池外壳114中的状态中，联结电池外壳114的两个端部114a和114b以及一个侧部114c，所述一个侧部114c将两个端部114a和114b连接。换言之，根据本实施例的电池单体110具有总共三个密封部114sa、114sb和114sc，该密封部114sa、114sb和114sc具有通过诸如热熔合的方法来密封的结构，并且剩余的另一个侧部可以由连接部115形成。电池外壳114的两个端部114a和114b之间可以被定义为电池单体110的纵向方向，并且一个侧部114c与将电池外壳114的两个端部114a和114b连接的连接部115之间可以被定义为电池单体110的宽度方向。

连接部115是沿着电池单体110的一个边缘长长地延伸的区域，并且可以在连接部115的端部处形成蝙蝠耳状部(bat-ear)110p。蝙蝠耳状部110p可以被形成在连接部115的两端中的至少一端上，并且可以在与连接部115延伸的方向垂直的方向上突出。蝙蝠耳状部110p可以位于电池外壳114的两端114a和114b的密封部114sa和114sb中的一个与连接部115之间。

然而，上文描述的电池单体110是示例性结构，并且显然，两个电极引线在同一方向上突出的电池单体也是可能的。

电池单体110可以被构造成多个，并且多个电池单体110可以被堆叠从而彼此电连接，由此形成电池单体堆120。例如，如在图2中所示，多个电池单体110可以沿着平行于x轴线的方向被堆叠。电池外壳114通常由树脂层/金属薄膜层/树脂层的层压结构形成。例如，当多个电池单体110被堆叠以形成中型或大型电池模块时，由O(取向)尼龙层形成的电池外壳114的表面趋向于容易由于外部冲击而滑动。因此，为了防止这种滑动并且维持电池单体的稳定堆叠结构，粘结构件能够被附着到电池外壳的表面，以形成电池单体堆120，所述粘结构件例如为诸如双面胶带的粘性粘结剂或者在粘结时通过化学反应联接的化学粘结剂。

参考图2，容纳电池单体堆120的模块框架200可以包括上盖220和U形框架210。

U形框架210可以包括底部210a以及从底部210a的两端向上延伸的两个侧表面部210b。底部210a可以覆盖电池单体堆120的下表面，并且侧表面部210b可以覆盖电池单体堆120的两个侧表面。

上盖220可以被形成为单板形结构，其包裹除了由U形框架210包裹的电池单体堆120的下表面和两个侧表面之外的其余的上表面(z轴线方向上的表面)。上盖220和U形框架210能够在相应的角部彼此接触的状态中通过焊接等联结，由此形成竖直地和水平地覆盖电池单体堆120的结构。能够通过上盖220和U形框架210物理地保护电池单体堆120。为此目的，上盖220和U形框架210可以包括具有预定强度的金属材料。

同时，虽然未在图中具体地示出，但是根据本公开的变型的模块框架可以是上表面、下表面和两个侧表面成一体的金属板形单框架。即，模块框架可以是上表面、下表面和两个侧表面通过由挤出成型制造而成一体的结构，而非U形框架210和上盖220彼此联接的结构。

根据本实施例的电池模块100可以包括端板400。端板400可以位于模块框架200的打开的两侧(y轴线方向和-y轴线方向)上，使得端板400能够被形成为覆盖电池单体堆120。即，两个端板400位于模块框架200的打开的两侧上，使得这两个端板400能够通过焊接等被联结到模块框架200。端板400能够针对外部冲击物理地保护电池单体堆120和其它电气部件。

接着，将参考图2、图4和图5详细描述根据本公开的一个实施例的散热器。

图4是示出被包括在图2的电池模块中的散热器的立体图。图5是示出沿着图4的切割线B-B'截取的截面的截面视图。

一起参考图2、图4和图5，根据本实施例的散热器300位于模块框架200的下方。更具体地，散热器300可以位于模块框架200的底部210a的下方。模块框架200的底部210a构成散热器300的上板，并且模块框架200的底部210a和散热器300可以形成制冷剂流动路径。

具体地，散热器300可以包括：下板310，该下板310形成散热器300的骨架，并且通过焊接等被直接地联结到模块框架200的底部210a；和凹陷部320，该凹陷部320从下板310向下凹陷。这种凹陷部320成为制冷剂流过的路径。

散热器300的凹陷部320对应于下板310向下凹陷的部分。凹陷部320可以是具有沿着垂直于制冷剂流动路径延伸的方向的xz平面或yz平面切割的U形截面的管道，并且底部210a可以位于U形管道的打开的上侧上。即，如在图5中所示，凹陷部320的上部可以具有打开的形状。制冷剂在底部210a和凹陷部320之间流动。即，由于散热器300的下板310与底部210a形成接触，因此在凹陷部320和底部210a之间的空间成为制冷剂流过的区域，即，制冷剂流动路径。由此，模块框架200的底部210a可以与制冷剂直接接触。

散热器300的凹陷部320的制造方法不受特别限制，但是可以通过为板形散热器提供凹陷结构来形成具有打开的上侧的U形凹陷部320。

通孔330和340可以被形成在散热器300中。更具体地，通孔330和340可以被形成在散热器300的凹陷部320中，其中，通孔330和340中的一个可以是进口端口330，并且另一个可以是出口端口340。冷却端口500可以被连接到通孔330和340中的每一个。通过冷却端口500和进口端口330供应到散热器300的制冷剂沿着凹陷部320移动，并且通过出口端口340和冷却端口500被排放。

同时，如在图2中所示，包括导热性树脂的导热性树脂层800可以位于模块框架200的底部210a与电池单体堆120之间。能够通过将导热性树脂施加到底部210a并且然后固化所施加的导热性树脂来形成导热性树脂层800。特别地，在与电池单体堆120的电池单体110的电极引线111和112(见图3)相邻的部分中，热量产生过度，其中，导热性树脂层800可以被形成为对应于电池单体堆120的热量产生过度的两个部分。

导热性树脂可以包括导热性粘结剂材料，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。导热性树脂在施加期间是液体但是在施加之后被固化，使得导热性树脂能够起到固定构成电池单体堆120的一个或多个电池单体110的作用。此外，因为导热性树脂具有优良的热传递性能，所以能够快速地将在电池模块110中产生的热量传递到下侧。

根据本实施例的电池模块100实现模块框架200和散热器300的冷却集成结构，并且因此能够进一步改进冷却性能。模块框架200的底部210a用于对应于散热器300的上板，由此能够实现冷却集成结构。

由于直接冷却，所以冷却效率增加，并且通过散热器300被联结到模块框架200的底部210a的结构，能够进一步改进电池模块100以及安装有电池模块100的电池组1000的空间利用率。

具体地，从电池单体110产生的热量能够经过位于电池单体堆120和底部210a之间的导热性树脂层800、模块框架200的底部210a和制冷剂，并且然后能够被传递到电池模块100的外侧。通过移除根据传统的不必要的冷却结构，能够简化热传递路径，并且能够减小在相应的层之间的气隙，从而能够增强冷却效率或性能。特别地，因为底部210a被构造成散热器300的上板，并且底部210a直接地接触制冷剂，因此有利之处在于，能够实现更直接的通过制冷剂的冷却。

此外，通过移除不必要的冷却结构，电池模块100的高度减小，并且因此成本能够降低，并且空间利用率能够增加。进而，因为电池模块100能够被以紧凑的方式布置，所以包括多个电池模块100的电池组1000的容量或输出能够增加。

同时，模块框架200的底部210a可以被焊接联结到下板310的凹陷部320未被形成在散热器300中的部分。在本实施例中，底部210a和散热器300的冷却集成结构不仅改进了上文提到的冷却性能，而且还能够具有支撑被容纳在模块框架200中的电池单体堆120的负载并且增强电池模块100的刚性的效果。另外，下板310和模块框架200的底部210a通过焊接联接等被密封，使得在被形成在下板310内侧的凹陷部320中，制冷剂能够在不泄漏的情况下流动。

为了有效的冷却，优选的是，凹陷部320被形成在对应于模块框架200的底部210a的整个区域上。为此目的，凹陷部320可以弯曲至少一次，以从一侧延伸到另一侧。特别地，为了使得凹陷部320形成在对应于底部210a的整个区域上，如在图4中所示，凹陷部320优选地弯曲若干次。由于制冷剂从被形成在对应于模块框架200的底部210a的整个区域上的制冷剂流动路径的起点移动到终点时，所以能够在电池单体堆120的整个区域上执行有效的冷却。

同时，制冷剂是用于冷却的介质，并且不受特别限制，但是可以是冷却水。即，根据本实施例的电池组1000可以具有水冷却式冷却结构。

接着，将参考图6到图9等详细描述根据本公开的一个实施例的电池组制冷剂管道、冷却端口和冷却连接器。

图6是放大并且示出图1的部段“A”的局部立体图。图7是示出图6中所示的冷却端口和密封构件的立体图。图8和图9是沿着图6的切割线C-C'截取的截面视图。特别地，图8示出在冷却端口500、密封构件700和冷却连接器610被组装之前的状态，并且图9示出冷却端口500、密封构件700和冷却连接器610被组装的状态。

首先，参考图1、图4、图6和图7，根据本实施例的电池组1000包括：电池组制冷剂管道600，制冷剂流过该电池组制冷剂管道600；冷却端口500，该冷却端口500被连接到被形成在散热器300中的通孔330和340；和冷却连接器610，该冷却连接器610连接电池组制冷剂管道600和冷却端口500。

根据本实施例，电池组制冷剂管道600可以包括电池组制冷剂供应管道600a和电池组制冷剂排放管道600b。虽然未具体地示出，但是电池组制冷剂供应管道600a和电池组制冷剂排放管道600b中的每一个被连接到制冷剂循环装置，以将制冷剂供应到电池模块100的散热器300或者从散热器300排放制冷剂。

连接到进口端口330的冷却端口500被连接到电池组制冷剂供应管道600a，并且连接到出口端口340的冷却端口500被连接到电池组制冷剂排放管道600b。沿着电池组制冷剂供应管道600a流动的制冷剂通过进口端口330移动到散热器300的凹陷部320。沿着凹陷部320流动的制冷剂通过出口端口340被排放到电池组制冷剂排放管道600b。制冷剂循环结构被以此方式形成。下文将参考图16再次详细描述制冷剂循环结构。

参考图6到图9，根据本实施例的冷却端口500具有通道被形成为允许制冷剂在该通道中流动的结构，并且包括被形成在冷却端口500的外周表面上的倾斜部510。倾斜部510的在水平方向上的宽度在倾斜部510在冷却连接器610所位于的方向上延伸时变得更窄。这里，水平方向是平行于地面表面的方向，并且意指在图1或图9中平行于xy平面的方向。即，基于如在图9中所示的截面形状，倾斜部510的外表面具有斜向的倾斜而非竖直形状。即，根据本实施例的倾斜部510可以具有截头锥形倾斜表面。

环形的密封构件700位于倾斜部510和冷却连接器610之间。密封构件700是O环形构件，并且防止在冷却端口500和冷却连接器610之间的制冷剂的泄漏。

同时，根据本实施例的冷却连接器610可以包括开口610H，冷却端口500和密封构件700被插入该开口610H中。冷却连接器610被连接到电池组制冷剂管道600，并且可以包括开口610H，该开口610H的一侧打开，使得冷却端口500和密封构件700能够被插入。电池组制冷剂管道600内侧的制冷剂流过的空间可以通过开口610H被连接到冷却端口500内侧的通道。制冷剂能够经过冷却端口500内侧的通道。

此时，如在图9中所示，密封构件700可以位于开口610H的内表面与倾斜部510的外表面之间。具体地，开口610H可以包括倾斜通道部613，密封构件700与该倾斜通道部613接触。倾斜通道部613的内径可以在该倾斜通道部613在向下方向上延伸时减小，从而对应于冷却端口500的倾斜部510。这里，向下方向可以是冷却连接器610相对于冷却端口500所位于的方向。即，向下方向可以对应于图8和图9中的-z轴线方向。

此外，根据本实施例的冷却端口500可以进一步包括下端520和上端530。上文描述的倾斜部510可以位于下端520和上端530之间。基于倾斜部510，下端520可以位于靠近冷却连接器610的一侧处，并且上端530可以位于远离冷却连接器610的一侧处。

不同于倾斜部510，下端520和上端530可以具有恒定的在水平方向上的宽度。即，下端520和上端530可以具有圆柱形外周表面，而非截头锥。

同时，根据本实施例的冷却连接器610可以进一步包括第一通道部611和第二通道部612。上文提到的倾斜通道部613可以被形成在第一通道部611和第二通道部612之间。基于倾斜通道部613，第一通道部611可以位于靠近冷却端口500的一侧处，并且第二通道部612可以位于远离冷却端口500的一侧处。

不同于倾斜通道部613，第一通道部611和第二通道部612即使在向下延伸时也可以具有恒定的内径。然而，考虑到倾斜通道部613的形状，第一通道部611的内径可以大于第二通道部612的内径。

如在图7、图8和图9中所示，冷却端口500的下端520的直径被设计成匹配或者稍微小于冷却连接器610的第二通道部612的内径，使得下端520被插入第二通道部612中。此外，密封构件700可以位于冷却端口500的倾斜部510的外周表面与倾斜通道部613的内表面之间。冷却端口500和密封构件700以此方式被插入冷却连接器610的开口610H中，使得冷却端口500和冷却连接器610能够被连接。

总之，当冷却端口500和冷却连接器610彼此连接时，用于防止制冷剂的泄漏的密封构件700能够被安装并固定在冷却端口500的倾斜部510与冷却连接器610的开口610H、特别是倾斜通道部613之间。换言之，在本实施例中，冷却端口500和冷却连接器610被分别地设置成具有截头锥形倾斜表面的倾斜部510和被构造成与该倾斜部510对应的倾斜通道部613，以提供安装密封构件700的空间。

倾斜部510和倾斜通道部613相对于它们的高度具有用于支撑密封构件700的宽的支撑表面，使得冷却端口500能够被稳定地安装。特别地，密封构件700和倾斜通道部613在此处彼此接触的密封表面S1能够被设计成相对于冷却端口500的高度是宽的，由此能够防止冷却端口500在外部振动或冲击期间在左右方向上偏离。即，防止了由于外部冲击而引起的冷却端口500的破坏或者在冷却端口500和冷却连接器610之间的断开。

同时，一起参考图4、图8和图9，冷却端口500的上端530可以被插入被形成在散热器300的凹陷部320中的通孔330和340中。由此，冷却端口500与散热器300的通孔330和340可以彼此连接。

接着，将与本公开的比较示例相比较地详细描述根据本实施例的冷却端口和冷却连接器的优点。

图10是根据本公开的比较示例的具有带有竖直密封结构的冷却端口的电池模块的立体图。图11(a)和(b)是示出根据本公开的比较示例的在具有竖直密封结构的冷却端口和冷却连接器之间的连接形式的立体图和截面视图。特别地，图11(a)是放大并且示出被插入冷却端口50a中的冷却连接器60a的图，并且图11(b)是示意性地示出在图11(a)的冷却端口50a和冷却连接器60a之间的连接形式的截面视图。

参考图10和图11(a)和(b)，根据本公开的比较示例的电池模块包括电池单体11a、容纳电池单体11a的模块框架20a以及位于模块框架20a下方的散热器30a。此时，模块框架20a可以包括在一个方向上突出的两个模块框架延伸部21a，并且冷却端口50a可以分别地位于模块框架延伸部21a上。这些冷却端口50a被构造成将制冷剂供应到散热器30a的内侧或者从散热器30a排放制冷剂。冷却端口50a具有在竖直方向上突出的形状。冷却连接器60a可以被连接到冷却端口50a，以通过冷却端口50a供应或排放制冷剂。冷却连接器60a被连接到电池组制冷剂管道，并且冷却端口50a和冷却连接器60a被连接，使得冷却端口50a被插入冷却连接器60a中。

此时，突起51a和61a能够被设置成使得密封构件70a能够被安装到冷却端口50a的外周和冷却连接器60a的内周。不同于图中所示，突起可以被仅仅设置在冷却端口50a的外周上。O环形密封构件70a能够被固定在突起51a和61a之间。

在此情形中，因为必须确保密封构件70a自身的高度并且确保用于固定密封构件70a的突起51a和61a的高度，所以冷却端口50a应该具有特定或更大的高度。因为与支撑部分相比较，带有这种结构的冷却端口50a具有显著升高的形状，所以特别是在左右方向上，冷却端口50a易受外部振动或冲击的影响。即，存在由于在左右方向上的平面上的移动而导致损坏的高风险。密封表面S2与冷却端口50a的高度相关联，但是由于如上所述的对冷却端口50a的损坏的风险，冷却端口50a不能被设计成太高，并且因此，密封表面S2的扩大受到限制。

与此不同，图6到图9中所示的根据本实施例的冷却端口500和冷却连接器610被构造成使得密封构件700被布置在倾斜部510和倾斜通道部613之间，因此与根据比较示例的冷却端口50a相比较，结构稳定性优良。具体地，密封构件700和倾斜通道部613在此处接触的密封表面S1被形成为是宽的，而冷却端口500的高度可以是相对低的。在结构上更稳定的是，与支撑部分相比较，冷却端口50a必须显著升高。特别地，因为冷却端口500能够在左右方向上稍稍柔性地流动，所以不同于根据比较示例的冷却端口50a，冷却端口500较少可能由于在左右方向上的力而损坏。此外，因为与冷却端口50a相比较，能够使得高度相对低，所以冷却端口500在高度方向上要求更少的空间，这就空间利用而言也是有利的。

图12是根据本公开的比较示例的具有带有水平密封结构的散热器的电池模块的立体图。图13是示出沿着图12的切割线E-E'截取的截面的截面视图。此时，图13假设并且示出电池组制冷剂管道60b被布置在散热器30b下方。

参考图12和图13，根据本公开的另一个比较示例的电池模块包括电池单体11b、容纳电池单体11b的模块框架20b以及位于模块框架20b下方的散热器30b。

通孔30H被形成在散热器30b中，并且通孔60H也被形成在位于散热器30b下方的电池组制冷剂管道60b中。散热器30b的通孔30H和电池组制冷剂管道60b的通孔60H被布置并连接成面对彼此，并且O环形密封构件70b被布置在散热器30b和电池组制冷剂管道60b之间，从而环绕通孔30H和60H。制冷剂R能够通过散热器30b的通孔30H和电池组制冷剂管道60b的通孔60H流入散热器30b中或者被从散热器30b排放。

在如上所述的结构的情形中，高度能够被形成为是低的，这就空间利用而言是有利的，但是易受外部振动或冲击的影响，特别是在左右方向上。

因为密封表面S3被构造成平行于地面表面，所以密封表面S3不针对在左右方向上的振动或冲击执行缓冲功能。因此，这易受在左右方向上的振动或冲击的影响，并且存在密封构件70b在左右方向上脱离的高度可能性。另外，存在散热器30b的通孔30H和电池组制冷剂管道60b的通孔60H从彼此移位的高度可能性。

与此不同，图6到图9中所示的根据本实施例的冷却端口500和冷却连接器610具有密封构件700被布置在倾斜部510和倾斜通道部613之间的构造，使得密封构件700被安置在具有倾斜度的密封表面S1上。能够在一定程度上使得高度方向上的空间是低的，并且同时，这能够针对在左右方向上的振动或冲击施加缓冲作用，因此这在结构上稳定。即，与图12和图13中所示的在散热器30b和电池组制冷剂管道60b之间的连接形式相比较，这具有确保空间利用和结构稳定性的优点。

此外，在电池单体的数目多于传统数目从而增加容量的大重量、大面积的电池模块的情形中，在组装零件的过程中不容易确认组装表面。特别地，在如在图13中所示的密封构件70b的布置结构的情形中，不容易确认布置密封构件70b的组装表面或者位置，因此可能不能适当地执行组装。最终，密封构件70b可能从设计位置偏离，并且可能不能适当地执行密封功能。

同时，下文稍后将参考图14来描述图6到图9中所示的根据本实施例的冷却端口500和冷却连接器610，但是在冷却端口500的组装过程期间，倾斜部510和倾斜通道部613可以在功能上用作一种组装引导件。因为以此方式改进了组装性能，所以即便执行盲组装，冷却端口500和密封构件700也能够被适当地组装到冷却连接器610。

接着，将参考图14详细描述插入根据本实施例的冷却端口500的过程。

图14是示意性地示出根据本公开的实施例的其中冷却端口被插入冷却连接器中的状态的截面视图。

一起参考图8、图9和图14，根据本实施例的冷却端口500的倾斜部510具有截头锥形倾斜表面，并且冷却连接器610的倾斜通道部613被构造成对应于该倾斜表面，由此在将冷却端口500插入冷却连接器610的开口610H中的过程中，倾斜部510可以在功能上用作一种组装引导件。虽然未在图14中具体地示出，但是冷却端口500的上端530处于插入散热器300的通孔330和340中的状态中。

特别地，根据本实施例的电池模块100可以是大面积的电池模块，在该大面积的电池模块中，与传统的数目相比较，电池单体的数目110大大地增加，以确保容量并且简化零件，该数目不受限制，但是每一个电池模块可以包括32到48个电池单体。虽然一个电池模块100的体积和重量增加，但是电池模块100如在图1中所示地位于电池组制冷剂管道600上，使得电池模块100和电池组制冷剂管道600彼此组装。

为了将电池模块100的冷却端口500和连接到电池组制冷剂管道600的冷却连接器610彼此组装，冷却端口500被插入冷却连接器610的开口610H中。然而，由于电池模块100的体积增加，难以确认组装过程，并且可以执行盲组装。

此时，如在图14中所示，即便冷却端口500和密封构件700被稍微偏差地插入到冷却连接器610，倾斜部510也在功能上用作一种组装引导件，使得冷却端口500能够被正确地插入冷却连接器610的开口610H中。最终，冷却端口500的下端520被插入冷却连接器610的第二通道部612中，使得冷却端口500能够最终与冷却连接器610联接和固定。

接着，将参考图15和图16详细描述根据本实施例的电池组1000中的制冷剂循环结构。

图15是示出在xz平面上沿着-y轴线观察的图1的电池组的平面视图。图16是示出沿着图15的切割线D-D'截取的截面的一部分的局部截面视图。

一起参考图1、图4、图6、图15和图16，如上所述，根据本实施例的电池组1000可以包括制冷剂流过的电池组制冷剂管道600，并且电池组制冷剂管道600可以包括电池组制冷剂供应管道600a和电池组制冷剂排放管道600b。

冷却端口500被构造成多个，以被连接到被形成在散热器300中的进口端口330和出口端口340中的每一个。冷却连接器610也可以被构造成多个，以被连接到冷却端口500中的每一个。

具体地，任一个冷却端口500的上端530被插入并连接到散热器300的进口端口330，并且这种冷却端口500被插入被连接到电池组制冷剂供应管道600a的冷却连接器610中。

同时，另一个冷却端口500的上端530被插入并连接到散热器300的出口端口340，并且这种冷却端口500被插入被连接到电池组制冷剂排放管道600b的冷却连接器610中。

如在图16中所示，沿着电池组制冷剂供应管道600a流动的制冷剂R顺序地经过一个冷却连接器610、一个冷却端口500和进口端口330以流入散热器300的内侧，即，流入在底部210a和凹陷部320之间的空间中。

沿着由凹陷部320(见图4)形成的路径流动的制冷剂顺序地经过出口端口340、另一个冷却端口500和另一个冷却连接器610以被排放到电池组制冷剂排放管道600b。以此方式，在电池组1000中形成了在电池模块100的电池组制冷剂管道600和散热器300之间的制冷剂循环结构。

在本实施例中已经使用了诸如前侧、后侧、左侧、右侧、上侧和下侧的代表方向的术语，但是提供所使用的术语只是为了描述方便，并且可以根据物体的位置、观察者的位置等变得不同。

上文描述的根据本公开的实施例的一个或多个电池模块能够与各种控制和保护系统(诸如BMS(电池管理系统)、BDU(电池断开单元)和冷却系统)一起安装，以形成电池组。

所述电池模块或者所述电池组能够应用于各种装置。例如，它能够应用于车辆装置，诸如电动自行车、电动车辆和混合动力电动车辆，并且可以应用于能够使用二次电池的各种装置，但不限于此。

虽然上文已经示出并且描述了本公开的优选实施例，但是本公开的范围不限于此，并且本领域技术人员能够使用在所附权利要求中限定的本发明的原理设计许多修改和变型，这也落入本公开的精神和范围内。

附图标记说明

100：电池模块

300：散热器

500：冷却端口

510：倾斜部

600：电池组制冷剂管道

610：冷却连接器

613：倾斜通道部

1000：电池组

Claims (15)

1.一种电池组，包括：

电池模块，所述电池模块包括其中堆叠有多个电池单体的电池单体堆、容纳所述电池单体堆的模块框架以及位于所述模块框架的下方的散热器；

电池组制冷剂管道，制冷剂流过所述电池组制冷剂管道；

冷却端口，所述冷却端口被连接到被形成在所述散热器中的通孔；和

冷却连接器，所述冷却连接器将所述电池组制冷剂管道和所述冷却端口连接，

其中，所述冷却端口包括倾斜部，所述倾斜部被形成在所述冷却端口的外周表面上，

其中，所述倾斜部的在水平方向上的宽度随着所述倾斜部在所述冷却连接器所位于的方向上延伸而变窄，并且

其中，环形密封构件位于所述倾斜部和所述冷却连接器之间。

2.根据权利要求1所述的电池组，其中：

所述倾斜部具有截头锥形倾斜表面。

3.根据权利要求1所述的电池组，其中：

所述冷却连接器包括开口，所述冷却端口和所述密封构件被插入所述开口中。

4.根据权利要求3所述的电池组，其中：

所述密封构件位于所述开口的内表面和所述倾斜部的外周表面之间。

5.根据权利要求4所述的电池组，其中：

所述开口包括倾斜通道部，所述密封构件与所述倾斜通道部接触。

6.根据权利要求5所述的电池组，其中：

所述倾斜通道部的内径随着所述倾斜通道部朝向下侧延伸而变小，从而对应于所述倾斜部。

7.根据权利要求5所述的电池组，其中：

所述密封构件位于所述倾斜通道部的内表面和所述倾斜部的所述外周表面之间。

8.根据权利要求1所述的电池组，其中：

所述通孔包括进口端口和出口端口，并且

所述冷却端口被构造成多个，以分别被连接到所述进口端口和所述出口端口。

9.根据权利要求8所述的电池组，其中：

所述电池组制冷剂管道包括电池组制冷剂供应管道和电池组制冷剂排放管道。

10.根据权利要求9所述的电池组，其中：

所述冷却连接器被构造成多个，以分别被连接到所述冷却端口，并且

沿着所述电池组制冷剂供应管道流动的所述制冷剂经过所述冷却连接器中的一个冷却连接器、所述冷却端口中的一个冷却端口和所述进口端口以流动到所述散热器中。

11.根据权利要求10所述的电池组，其中：

所述制冷剂经过所述出口端口、所述冷却端口中的另一个冷却端口和所述冷却连接器中的另一个冷却连接器以被排放到所述电池组制冷剂排放管道。

12.根据权利要求1所述的电池组，其中：

所述散热器包括：下板，所述下板被联结到所述模块框架的底部；和凹陷部，所述凹陷部从所述下板向下凹进。

13.根据权利要求12所述的电池组，其中：

所述通孔被形成在所述凹陷部中。

14.根据权利要求12所述的电池组，其中：

所述制冷剂在所述底部和所述凹陷部之间流动。

15.一种包括根据权利要求1所述的电池组的装置。