CN116472637A - 电池组和包括该电池组的装置 - Google Patents

Abstract

根据本公开的一个实施例的电池组包括：电池模块，包括多个电池单体；电池组框架，容纳电池模块；电池组冷却剂管组件，与电池模块连接；以及电池组冷却剂管外壳，其中容纳有电池组冷却剂管组件。电池组冷却剂管外壳为下部开放的形状，并且电池组冷却剂管组件位于电池组冷却剂管外壳与电池组框架之间。

Description

电池组和包括该电池组的装置

技术领域

本公开涉及一种电池组和包括该电池组的装置，更具体地，涉及一种具有增强的冷却性能的电池组和包括该电池组的装置。

背景技术

在现代社会，随着例如移动电话、笔记本电脑、便携式摄像机和数码相机的便携装置的日常使用，与上述移动装置相关的领域的技术开发变得活跃。此外，可充电/可放电的二次电池被用作电动车辆(EV)、混合动力电动车辆(HEV)、插电式混合动力电动车辆(P-HEV)等的电源，以试图解决因现存的汽油车辆使用化石燃料造成的空气污染等问题。因此，对二次电池开发的需求日益增长。

目前商用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。在这些二次电池中，锂二次电池备受关注，因为其具有如下优点，例如与镍基二次电池相比很少产生记忆效应，因此可以自由充放电，具有非常低的自放电率，并且具有高能量密度。

这种锂二次电池主要使用锂基氧化物和含碳材料分别作为阴极活性材料和阳极活性材料。锂二次电池包括电极组件和电池壳体，在该电极组件中，分别涂覆有阴极活性材料和阳极活性材料的阴极板和阳极板被布置为隔膜插设于二者之间，电池壳体密封并容纳电极组件和电解质。

通常，基于外部材料的形状，可以将锂二次电池分为电极组件被安装在金属罐中的硬壳型(can-type)二次电池以及电极组件被安装在在铝层压板的软包中的软包型二次电池。

在用于小型装置的二次电池的情况下，布置二至三个电池单体，但是在用于例如汽车的中型或大型装置的二次电池的情况下，使用其中大量电池单体电连接的电池模块。在这种电池模块中，大量电池单体彼此串联或并联连接以形成单体组件，从而提高容量和输出。一个或多个电池模块可以与例如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。

当二次电池的温度升高到高于合适的温度时，二次电池的性能可能劣化，并且在最坏的情况下，还存在爆炸或起火的风险。特别地，大量的二次电池，即，电池模块或具有电池单体的电池组，可以在狭窄的空间内累积由电池单体产生的大量热量，从而使温度更快且过度升高。换句话说，堆叠有大量电池单体的电池模块以及配备有这种电池模块的电池组可以获得高输出，但不容易散发在充电和放电期间由电池单体产生的热量。当电池单体的散热不能正常进行时，电池单体加速劣化，寿命缩短，并且爆炸或起火的可能性增大。

此外，在包括在车辆的电池组中的中型或大型电池模块的情况下，其经常暴露在直射阳光下并且可能被放置在例如夏季或沙漠地区的高温条件下。

因此，在配置电池模块或电池组时，确保稳定且有效的散热性能可能非常重要。特别地，近年来，随着电池模块或电池组容量增加，发热量也增加，需要水冷冷却结构而不是风冷冷却结构来控制增加的发热量。在水冷冷却结构的情况下，冷却性能优异，但是防止冷却水泄漏到电池组内部的电子部件的密封结构是必不可少的。

由于增加电池组容量和提高散热性能的需求是连续的，因此开发配备有稳定密封结构的电池组可能是实际需要的。

发明内容

技术问题

本公开的目的是提供一种改善的密封性能以防止水冷冷却结构中的冷却剂泄漏的电池组，以及包括该电池组的装置。

然而，本公开的实施例要解决的问题不限于上述问题，并且可以在本公开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，提供了一种电池组，包括：电池模块，包括多个电池单体；电池组框架，容纳电池模块；电池组冷却剂管组件，与电池模块连接；以及电池组冷却剂管外壳，其中容纳有电池组冷却剂管组件。电池组冷却剂管外壳为下部开放的形状，并且电池组冷却剂管组件位于电池组冷却剂管外壳与电池组框架之间。

电池组冷却剂管外壳可以包括容纳有电池组冷却剂管组件并且下部开放的外壳部，以及从该外壳部延伸并紧固到电池组框架的紧固部。

电池组还可以包括位于紧固部与电池组框架之间的垫圈。

紧固部可以通过螺栓联接紧固到电池组框架。

电池组可以包括：电池单体堆，电池单体堆叠在电池单体堆中；模块框架，容纳电池单体堆；散热器，位于模块框架的底部的下方；以及冷却剂口，向散热器供应冷却剂或从散热器排出冷却剂。

模块框架可以包括从模块框架的底部突出的模块框架突起，冷却剂口可以位于模块框架突起上，并且电池组冷却剂管组件可以与冷却剂口连接。

电池模块可以包括第一电池模块和第二电池模块。第一电池模块的模块框架突起可以朝向第二电池模块突出。第二电池模块的模块框架突起可以朝向第一电池模块突出。

电池组冷却剂管组件和电池组冷却剂管外壳可以位于第一电池模块与第二电池模块之间，并且电池组冷却剂管组件可以通过电池组冷却剂管外壳的开放下部连接到冷却剂口。

模块框架的底部可以构成散热器的上板，并且模块框架的底部可以与冷却剂接触。

电池组冷却剂管组件可以包括电池组冷却剂管和连接电池组冷却剂管与冷却剂口的连接口。

冷却剂口可以插入连接口的下侧中并且与连接口的下侧结合，并且密封构件可以位于冷却剂口与连接口之间。

电池组还可以包括排出阀，该排出阀形成在被电池组框架的电池组冷却剂管外壳覆盖的区域中并且具有能够打开和关闭的结构。

排出阀可以包括形成有连接管的垫圈和插入连接管中的排出塞。

电池组还可以包括容纳在电池组冷却剂管外壳中的泄漏检测传感器。

有益效果

根据本公开的实施例，可以通过模块框架和散热器一体的一体成型的结构来提高冷却性能。此时，在电池组中的每个电池模块中形成冷却剂口，从而可以在每个电池模块中表现出均匀的冷却性能。

此外，将冷却剂输送至冷却剂口的电池组冷却剂管组件容纳在电池组冷却剂管外壳中，从而能够防止泄漏的冷却剂渗入电池组内部的电子部件而引起火灾或爆炸。

此外，由于使用了下部开口形状的组合冷却剂管外壳，所以可以减少所需部件的数量，并且可以减少需要密封的区域，从而降低冷却剂泄漏的风险。

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以上未描述的其他附加效果。

附图说明

图1是示出根据本公开的一个实施例的电池模块的透视图；

图2是图1的电池模块的分解透视图；

图3是包括在图2的电池模块中的电池单体的平面图；

图4是示出沿Z轴方向从下向上观察图1的电池模块的视图；

图5是示出根据本公开的一个实施例的电池组的分解透视图；

图6是示出根据本公开的一个实施例的除了电池组冷却剂管外壳以外的电池组的分解透视图；

图7是示出根据本公开的一个实施例的电池组冷却剂管组件、电池组冷却剂管外壳和垫圈的透视图；

图8是示出根据本公开的一个实施例的电池模块、电池组冷却剂管组件和电池组冷却剂管外壳中的每一个的一部分的局部透视图；

图9是示出根据本公开的一个实施例的连接口和冷却剂口的局部视图；

图10是示出根据本公开的一个实施例的电池组冷却剂管外壳的透视图；

图11是示出将图10的电池组冷却剂管外壳的开口的下部倒置的状态的透视图；

图12是示出沿图5的切割线AA’截取的截面的一部分的局部剖视图；

图13的(a)和(b)是从不同角度观察图12中“B”所指示的区域的局部视图；并且

图14是示出根据本公开的比较例的电池组冷却剂管组件、电池组冷却剂管外壳和电池组冷却剂管盖的透视图。

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，使得本领域的技术人员能够容易地实施这些实施例。本公开可以以各种不同的方式进行修改，并且不限于在此详细描述的实施例。

与说明无关的部分将被省略以清楚地描述本公开，并且在整个说明书中相同的附图标记被分配给相同的元件。

此外，在附图中，为了便于描述，任意地示出了每个元件的尺寸和厚度，并且本公开不一定限于附图中图示的尺寸和厚度。在附图中，为了清楚起见夸大了层、区域等的厚度。在附图中，为了便于描述，夸大了一些层和区域的厚度。

此外，应当理解，当例如层、膜、区域或板的元件被称为在另一元件“上”或“上方”时，其可以直接在另一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”另一元件上时，表示不存在其他中间元件。此外，词语“上”或“上方”是表示设置在参考部分之上或之下，并且不一定表示朝向与重力的相反方向设置在参考部分的上端部上。

此外，在整个说明书中，当一个部分被称为“包括”或“包含”某个部件时，表示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，在整个说明书中，当被称为“平面”时，表示当从上侧观察目标部分的情况，并且当被称为“截面”时，表示当从垂直截取的截面观察目标部分的情况。

图1是示出根据本公开的一个实施例的电池模块的透视图。图2是图1的电池模块的分解透视图。图3是包括在图2的电池模块中的电池单体的平面图。

参照图1至图3，根据本公开的一个实施例的电池模块100包括多个电池单体110。具体地，电池模块100可以包括堆叠有电池单体110的电池单体堆120和容纳有电池单体堆120的模块框架200。

首先，电池单体110可以是软包型电池单体。可以通过将电极组件容纳在包括树脂层和金属层的层压板的软包壳体中，然后熔接软包壳体的外围部分而形成这种软包型电池单体。此时，电池单体110可以形成为如图3所示的矩形板的结构。

具体地，根据本实施例的电池单体110具有两个电极引线111和112彼此面对并且分别从电池单体主体113的一个端部114a和另一个端部114b突出的结构。可以通过在电极组件(未示出)容纳在电池单体壳体114中的状态下将电池单体壳体114的两个端部114a和114b与连接两个端部114a和114b的一个侧部114c结合来制造电池单体110。换句话说，根据本公开的一个实施例的电池单体110共有三个密封部，其中，密封部具有通过例如热密封的方法密封的结构，并且剩余的其他侧部可以由连接部115组成。电池单体壳体114的两个端部114a与114b之间可以被定义为电池单体110的纵向，连接电池单体壳体114的两个端部114a和114b的一个侧部114c与连接部115之间可以被定义为电池单体110的宽度方向。

同时，仅描述了具有电极引线111和112在一侧和另一侧的两个方向上突出的结构的电池单体110，但是在本公开的另一实施例中，当然可以提供电极引线沿一个方向一起突出的单向软包型电池单体。

电池单体110可以由多个电池单体组成，多个电池单体110可以堆叠以彼此电连接，从而形成电池单体堆120。具体地，如图2所示，多个电池单体110可以沿平行于x轴的方向堆叠。电池单体壳体114通常形成为树脂层/金属薄膜层/树脂层的层压结构。例如，在电池壳体的表面由O(取向)尼龙层形成的情况下，当堆叠多个电池单体以形成中型或大型电池模块时，其易于由于外部冲击而滑动。因此，为了防止该问题并保持电池单体的稳定堆叠结构，可以将粘合构件(例如，双面胶带)或在粘合过程中通过化学反应粘合的化学粘合剂附接到电池单体壳体的表面以形成电池单体堆120。

图4是示出沿Z轴方向从下向上观察图1的电池模块的视图。

参照图1、图2和图4，容纳电池单体堆120的模块框架200可以包括U形框架210和上盖220。

U形框架210可以包括底部210a以及在底部210a的两个端部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，侧表面部210b可以覆盖电池单体堆120的两个侧表面。

上盖220可以形成为单个板形结构，其包围被U形框架210包围的下表面以及除了两个侧表面之外的其余上表面(z轴方向)。上盖220和U形框架210可以在相应角部彼此接触的状态下通过焊接等方式结合，从而形成在垂直方向和水平方向上覆盖电池单体堆120的结构。通过上盖220和U形框架210可以物理地保护电池单体堆120。为此，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，尽管附图中未具体示出，但是根据本公开的另一实施例的模块框架可以是上表面、下表面和两个侧表面一体成型的金属板形式的单框架。也就是说，这不是U形框架210和上盖220彼此结合的结构，而是通过挤压成型而制造的上表面、下表面和两侧表面一体成型的结构。

端板400可以形成为使得端板400位于模块框架200的彼此相对的开放的两侧，以覆盖电池单体堆120。这种端板400可以物理保护电池单体堆120和其他电子部件免受外部冲击。

同时，尽管附图中未具体示出，安装汇流条的汇流条框架和用于电绝缘的绝缘盖可以位于电池单体堆120与端板400之间。

根据本实施例的电池模块100还可以包括位于模块框架200的底部210a下方的散热器300。模块框架200的底部210a构成散热器300的上板，并且散热器300的凹部340和模块框架200的底部210a可以形成冷却剂流路。此外，电池模块100可以包括向散热器300供应冷却剂或从散热器排出冷却剂的冷却剂口500。

具体地，根据本实施例的模块框架可以包括模块框架突起211，模块框架突起211从模块框架200的底部突出以穿过端板400。此时，可以通过位于模块框架突起211上的冷却剂口500向散热器300供应冷却剂或从散热器300排出冷却剂。稍后描述的电池组冷却剂管组件可以连接到冷却剂口500。

冷却剂口500可以包括向散热器300供应冷却剂的冷却剂注入口500a和从散热器300排出冷却剂的冷却剂排出口500b。冷却剂注入口500a和冷却剂排出口500b可以与稍后描述的电池组冷却剂供应管和电池组冷却剂排出管连接。模块框架突起211可以包括在模块框架200的一侧彼此分开设置的第一模块框架突起和第二模块框架突起，冷却剂注入口500a可以布置在第一模块框架突起上，冷却剂排出口500b可以布置在第二模块框架突起上。

接下来，将详细描述根据本实施例的散热器。如上所述，模块框架200的底部210a构成散热器300的上板，并且散热器300的凹部340和模块框架200的底部210a可以对应于冷却剂从其中流过的流路。

具体地，散热器300可以形成在模块框架200的下部。散热器300可以包括下板310和凹部340，下板310形成散热器300的骨架并且通过焊接等直接结合到框架200模块的底部210a，凹部340是冷却剂从其中通过的流路。此外，散热器300可以包括从散热器300的一侧突出到模块框架突起211所在的部分的散热器突起300P。也就是说，凹部340可以连接两个散热器突起300P，其中，两个散热器突起300P可以分别是冷却剂通过其流入的部分和冷却剂通过其排出的部分。为此，散热器突起300P可以设置在对应于模块框架突起211的其上形成有冷却剂口500的位置。

散热器突起300P和模块框架突起211可以通过焊接等直接彼此结合。

散热器300的凹部340对应于下板310形成为向下凹入的部分。凹部340可以是沿着与冷却剂流路延伸方向垂直的xz平面或yz平面截取的具有U形截面的管，底部210a可以位于U形管的开放的上侧。当散热器300的下板310与底部210a接触时，凹部340与底部210a之间的空间成为冷却剂流动的区域，即，冷却剂的流路。由此，模块框架200的底部210a能够与冷却剂直接接触。

散热器300的凹部340的制备方法没有具体限制，但通过提供散热器300形成为凹入的结构可以形成具有开放的上侧的U形凹部340。

如上所述，凹部340可以从散热器突起300P中的一个延伸到另一个。通过冷却剂注入口500a供应的冷却剂从模块框架突起211与散热器突出部300P之间通过并且首先流入凹部340与底部210a之间的空间。此后，冷却剂沿着凹部340移动，从另一个模块框架突起211与另一个散热器突起300P之间通过，并且通过冷却剂排出口500b排出。

同时，尽管附图中未示出，包括导热树脂的导热树脂层可以位于图2的模块框架200的底部210a与电池单体堆120之间。可以通过将导热树脂涂覆到底部210a然后固化所涂覆的导热树脂来形成导热树脂层。

导热树脂可以包括导热粘合剂材料，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。导热树脂在涂覆期间为液态而在涂覆后被固化，因此它可以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，由于导热树脂具有优异的热传递性能，可以将电池模块110中产生的热量快速传递到下侧。

根据本实施例的电池模块100实现了模块框架200和散热器300的一体成型的冷却结构，因此可以进一步提高冷却性能。模块框架200的底部210a与散热器300的上板对应，从而能够实现一体成型的冷却结构。由于直接冷却，提高了冷却效率，并且通过散热器300与模块框架200的底部210a一体成型的结构，可以进一步提高电池模块100和安装有电池模块100的电池组1000的空间利用率。

具体地，由电池单体110产生的热量可以通过位于电池单体堆120与底部210a之间的导热树脂层(未示出)、模块框架200的底部210a和冷却剂，然后可以传递到电池模块100的外部。通过去除常规技术中存在的不必要的冷却结构，可以简化热传递路径并且可以减少各层之间的气隙，从而可以提高冷却效率或性能。具体地，由于底部210a由散热器300的上板组成，并且底部210a直接接触冷却剂，所以其优点是可以通过冷却剂进行更直接的冷却。

此外，通过去除不必要的冷却结构，降低了电池模块100的高度，从而可以降低成本并且可以提高空间利用率。此外，由于能够以紧凑的方式布置电池模块100，所以能够增加包括多个电池模块100的电池组的容量或输出。

同时，模块框架200的底部210a可以焊接结合到散热器300中的未形成凹部324的下板310的部分。在本实施例中，模块框架200的底部210a和散热器300的一体成型的冷却结构不仅改善了上述冷却性能，而且可以起到支撑容纳在模块框架200中的电池单体堆120的负载以及增强电池模块100的刚度的作用。另外，下板310与模块框架200的底部210a通过焊接结合等进行密封，使得冷却剂可以在形成于下板310内部的凹部340中流动而不会泄漏。

为了有效的冷却，如图4所示，优选地，凹部340形成在与模块框架200的底部210a对应的整个区域上。为此，凹部340可以是至少弯曲一次以从一侧延伸到另一侧。具体地，为了使凹部340形成在与模块框架200的底部210a对应的整个区域上，优选将凹部340弯曲数次。由于冷却剂从形成在与模块框架200的底部210a对应的整个区域上的冷却剂流路的起点移动到终点，可以在电池单体堆120的整个区域上进行有效的冷却。

同时，冷却剂是用于冷却的介质，并且没有特别限制，但可以是冷却水。也就是说，根据本实施例的电池组1000可以具有水冷式冷却结构。

接下来，将参照图5至图7详细描述根据本公开的一个实施例的电池组。

图5是示出根据本公开的一个实施例的电池组的分解透视图。图6是示出根据本公开的一个实施例的除电池组冷却剂管外壳以外的电池组的分解透视图。图7是示出根据本公开的一个实施例的电池组冷却剂管组件、电池组冷却剂管外壳和垫圈的透视图。

参照图5至图7，根据本公开的一个实施例的电池组1000包括：电池模块100；电池组框架1100，容纳电池模块100；电池组冷却剂管组件600，连接到电池模块100；以及电池组冷却剂管外壳700，其中容纳有电池组冷却剂管组件600。电池组冷却剂管外壳700具有下部开放的形状。先前在图1至图4中描述的电池模块100可以容纳在电池组框架1100中。

包括在电池组1000中的电池模块100的数量没有特别限制。可以布置一个电池模块，也可以布置多个电池模块。作为示例，如图5和图6所示，四个电池模块100可以布置为网格形式。多个电池模块100在电池单体110堆叠的方向上布置为两行，并且可以包括在与电池单体110堆叠方向垂直的方向上彼此面对的第一电池模块100a和第二电池模块100b。此外，在电池单体110堆叠的方向上，第三电池模块100c可以位于第一电池模块100a旁边，第四电池模块100d可以位于第二电池模块100b旁边。

在本实施例中，电池组冷却剂管组件600可以连接到电池模块100的冷却剂口500。此外，电池组冷却剂管组件600可以布置在彼此相邻的电池模块100之间。如图5和图6所示，可以在布置有电池组冷却剂管组件600的彼此相邻的电池模块100之间的空间中布置形成在彼此相邻的电池模块100中的每一个中的所有冷却剂口500。具体地，参照图1、图5以及图6，第一电池模块100a的模块框架突起211可以朝向第二电池模块100b突出，第二电池模块100b的模块框架突起211可以朝向第一电池模块100a突出。也就是说，第一电池模块100a的冷却剂口500和第二电池模块100b的冷却剂口500都可以位于第一电池模块100a与第二电池模块100b之间。因此，与冷却剂口500连接的电池组冷却剂管组件600的一部分可以位于第一电池模块100a与第二电池模块100b之间。此外，容纳电池组冷却剂管组件600的电池组冷却剂管外壳700的一部分也可以位于第一电池模块100a与第二电池模块100b之间。电池组冷却剂管组件600可以通过电池组冷却剂管外壳700的开放的底部连接到冷却剂口500。下面将再次描述电池组冷却剂管组件600与冷却剂口500之间的连接结构和电池组冷却剂管外壳700的结构。

同时，形成在彼此相邻的电池模块100中的一个电池模块100中的冷却剂注入口500a和形成在另一个电池模块100中的冷却剂排出口500b可以布置为彼此面对。在一个示例中，第一电池模块100a的冷却剂注入口500a和第二电池模块100b的冷却剂排出口500b可以布置为彼此面对。

电池组冷却剂管组件600可以包括电池组冷却剂管610以及用于连接电池组冷却剂管610和冷却剂口500的连接口620。

电池组冷却剂管610可以包括与入口910和出口920连接的主电池组冷却剂管611以及连接在主电池组冷却剂管611与电池模块100之间的子电池组冷却剂管612。子电池组冷却剂管612可以在主电池组冷却剂管611的一个端部处分别在与主电池组冷却剂管611的纵向垂直的两个方向上延伸。

具体地，子电池组冷却剂管612可以通过连接口620连接到电池模块100的冷却剂口500。此外，子电池组冷却剂管612可以在延伸的同时彼此交叉。交叉的子电池组冷却剂管612中的一个可以是子电池组冷却剂供应管612a，而另一个可以是子电池组冷却剂排出管612b。

由于根据本实施例的电池组冷却剂管610具有如上所述的布置结构，所以可以在具有电池模块100的电池组1000内实现三维冷却结构。因此，可以提高空间利用率，同时可以提高冷却效率。交叉的子电池组冷却剂供应管612a的高度和子电池组冷却剂排出管612b的高度可以彼此不同，从而具有如上所述的电池组冷却剂管610的布置结构。子电池组冷却剂供应管612a的高度和子电池组冷却剂排出管612b的高度不同的部分可以是其一部分。

同时，主电池组冷却剂管611可以包括主电池组冷却剂供应管611a和主电池组冷却剂排出管611b。主电池组冷却剂供应管611a可以与子电池组冷却剂供应管612a连接，主电池组冷却剂排出管611b可以与子电池组冷却剂排出管612b连接。

图8是示出根据本公开的一个实施例的电池模块、电池组冷却剂管组件和电池组冷却剂管外壳中的每一个的一部分的局部透视图。图9是示出根据本公开的一个实施例的连接口和冷却剂口的局部视图。

参照图5至图9，连接口620可以连接冷却剂口500和电池组冷却剂管610。如上所述，冷却剂口500可以包括冷却剂注入口500a和冷却剂排出口500b，电池组冷却剂管610可以包括子电池组冷却剂供应管612a和子电池组冷却剂排出管612b。

此时，任一连接口620可以连接冷却剂注入口500a与子电池组冷却剂供应管612a。此外，另一个连接口620可以连接冷却剂排出口500b和子电池组冷却剂排出管612b。也就是说，连接口620连接到向多个电池模块100供应冷却剂的各个冷却剂注入口500a，以及从多个电池模块100排出冷却剂的各个冷却剂排出口500b。

结合上述散热器300的结构，冷却剂依次通过入口910、主电池组冷却剂供应管611a、子电池组冷却剂供应管612a、连接口620以及冷却剂注入口500a，并且流入电池模块100的散热器300。沿着散热器300流动的冷却剂冷却由电池模块100产生的热量。此后，冷却剂依次通过冷却剂排出口500b、连接口620、子电池组冷却剂排出管612b、主电池组冷却剂排出管611b以及出口920，并且被排出到电池组1000的外部。如上所述，可以提供根据本实施例的电池组1000的冷却剂循环结构。

子电池组冷却剂管612可以位于第一电池模块100a与第二电池模块100b之间以及第三电池模块100c与第四电池模块100d之间。此外，子电池组冷却剂管612可以连接到第一电池模块100a、第二电池模块100b、第三电池模块100c和第四电池模块100d中的每一个的冷却剂口500。主电池组冷却剂管611可以位于第二电池模块100b与第四电池模块100d之间。

同时，连接口620与冷却剂口500之间的连接方法没有特别的限制。作为示例，如图9所示，冷却剂口500可以插入连接口620中并且与连接口620的下侧结合。连接口620的下端可以与模块框架突起211的上表面部分接触。也就是说，冷却剂口500与连接口620可以以冷却剂口500插入连接口620中的形式结合。

密封构件630可以位于冷却剂口500与连接口620之间。密封构件630可以具有O形环的形状，并且可以插设在冷却剂口500与连接口620之间。密封构件630在被插入冷却剂口500中时，其可以与冷却剂口500一起被插入连接口620中。密封构件630可以防止冷却剂通过冷却剂口500与连接口620之间的间隙泄漏。

接下来，将参照图5、图7、图8以及图10至图12详细描述根据本实施例的电池组冷却剂管外壳。

图10是示出根据本公开的一个实施例的电池组冷却剂管外壳的透视图。图11是示出将图10的电池组冷却剂管外壳的开口的下部倒置的状态的透视图。图12是示出沿图5的切割线AA’截取的截面的一部分的局部剖视图。具体地，图12是示出假定电池组冷却剂管外壳700和电池组冷却剂管组件600布置在图5的电池模块100之间的剖视图。

参照图5、图7、图8以及图10至图12，根据本实施例的电池组1000包括其中容纳有电池组冷却剂管组件600的电池组冷却剂管外壳700。电池组冷却剂管外壳700为下部开放的形状。也就是说，电池组冷却剂管外壳700可以配置为下部开放并且上表面部分和侧表面部是封闭的。

电池组冷却剂管组件600位于电池组冷却剂管外壳700与电池组框架1100之间。电池组冷却剂管外壳700可以沿着主电池组冷却剂管611和子电池组冷却剂管612的延伸部分延伸。

具体地，电池组冷却剂管外壳700可以包括外壳部710和紧固部720，外壳部710容纳电池组冷却剂管组件600并且其下部开放，紧固部720从外壳部710延伸并紧固到电池组框架1100。也就是说，外壳部710可以配置为连接到侧表面部和上表面部，并且紧固部720可以配置为在电池组框架1100的一个表面上并排延伸。

紧固部720可以通过螺栓联接紧固到电池组框架1100。具体地，可以在紧固部720中形成紧固孔720H，并且螺栓700B穿过紧固孔720H并紧固到电池组框架1100，使得紧固部720能够结合到电池组框架1100。由此，电池组冷却剂管组件600可以密封在电池组冷却剂管外壳700与电池组框架1100之间。尽管附图中未具体示出，对应于紧固孔720H的孔可以形成在垫圈700G中，使得螺栓700B可以从其中穿过。

此时，根据本实施例的电池组1000还可以包括位于紧固部720与电池组框架1100之间的垫圈700G。通过设置垫圈700G，可以防止冷却剂通过电池组冷却剂管外壳700的紧固部720与电池组框架1100之间的间隙泄漏。

如上所述，电池组冷却剂管组件600可以包括主电池组冷却剂管611和子电池组冷却剂管612，并且根据本实施例的电池组冷却剂管外壳700的外壳部710可以包括容纳主电池组冷却剂管611的第一外壳部711以及容纳子电池组冷却剂管612的第二外壳部712。

此外，如上所述，主电池组冷却剂管611可以连接到入口910和出口920。此时，电池组冷却剂管外壳700可以包括分别形成在与入口910和出口920对应的位置处的入口孔700H1和出口孔700H2。也就是说，入口910穿过入口孔700H1并且连接到主电池组冷却剂供应管611a，出口920可以穿过出口孔700H2并且连接到主电池组冷却剂排出管611b。尽管附图中未具体示出，但入口910和出口920可以连接到外部冷却剂循环系统。

在本实施例中，具有电池组冷却剂管组件600的电池组1000可以应用于例如电动车辆和混合动力车辆的车辆装置，但是可能发生例如冷却水的冷却剂可能由于装配故障或者工作过程中的事故而泄漏的情况。泄漏的冷却剂渗透到构成电池组1000的多个部分，这可能引起火灾或爆炸。因此，电池组冷却剂管组件600配置为被密封在电池组冷却剂管外壳700与电池组框架1100之间，由此即使冷却剂从电池组冷却剂管组件600泄漏，它仍保持在电池组冷却剂管外壳700内。也就是说，可以防止从电池组冷却剂管组件600泄漏的冷却剂渗透到电池组1000中的其他部分的现象。此时，优选地利用多个电池模块100之间的空间，使得电池组冷却剂管外壳700能够最大程度地容纳泄漏的冷却剂，从而最大限度地确保电池组冷却剂管外壳700的体积。

接下来，将参照图12至图13详细描述根据本公开的修改例的排出阀。

图13的(a)和(b)是从不同角度观察图12中“B”所指示的区域的局部视图。

参照图12以及图13的(a)和(b)，根据本公开的修改例的电池组1000还可以包括具有能够打开和关闭的结构的排出阀800。排出阀800可以形成在被电池组框架1100的电池组冷却剂管外壳700覆盖的区域中。在电池组框架1100中可以形成有排出口1100H，排出阀800可以位于排出口1100H处。

排出阀800可以包括形成有连接管811的间隔件810和被插入连接管811中的排出塞820。通过间隔件810和排出塞820的配置，排出阀800可以形成能够打开和关闭的结构。

具体地，间隔件810的连接管811可以包括第一连接管811a和第二连接管811b，第一连接管811a的内径可以小于第二连接管811b的内径。排出塞820可以包括直径对应于第一连接管811a的内径的插入部821以及直径对应于第二连接管811b的内径的固定部822。

排出塞820的插入部821可以插入到间隔件810的第一连接管811a中以关闭排出阀800。固定部822在未被插入到第一连接管811a中的情况下被卡住，从而能够防止排出塞820进入电池组冷却剂管外壳700的内部空间。

排出阀800还可以包括位于间隔件810与排出塞820之间的密封圈830。具体地，密封圈830插入到插入部821中，然后可以位于第一连接管811a和第二连接管811b形成的台阶与固定部822之间。通过设置密封环830，在插入部821被插入第一连接管811a中时，可以防止冷却剂通过插入部821与第一连接管811a之间的间隙泄漏。

如果冷却剂(R)从电池组冷却剂管组件600泄漏，冷却剂R被收集在电池组冷却剂管外壳700内的电池组框架1100的底表面上。此时，排出塞820可以被从连接管811中移除，以将泄漏的冷却剂R排出到电池组框架1100的外部。具体地，参照图7，根据本实施例的电池组1000还可以包括容纳在电池组冷却剂管外壳700中的泄漏检测传感器900。具体地，泄漏检测传感器900从电池组冷却剂管外壳700的内部空间延伸到电池组框架1100的底表面，并且可以检测收集在电池组框架1100的底表面上的冷却剂R。当冷却剂从电池组冷却剂管组件600泄漏时，泄漏的冷却剂R被收集在电池组框架1100的底表面上。泄漏检测传感器900可以检测泄漏的冷却剂R并发送信号。根据该信号，从间隔件810中拔出排出塞820，冷却剂R可以排出到电池组框架1100的外部。也就是说，根据本实施例，在通过电池组冷却剂管外壳700防止从电池组冷却剂管组件600泄漏的冷却剂渗透到电池组1000的其他部件中的同时，可以根据情况通过排出阀800和泄漏检测传感器900将泄漏的冷却剂排出到电池组1000的外部。通过上述过程，可以防止冷却剂泄漏引起电池组1000的起火或爆炸。

接下来，将详细描述本公开的电池组冷却剂管外壳与图14所示的根据本公开的比较例的电池组冷却剂管外壳和电池组冷却剂管盖相比的优点。

图14是示出根据本公开的比较例的电池组冷却剂管组件、电池组冷却剂管外壳和电池组冷却剂管盖的透视图

参照图14，根据本公开的比较例，电池组冷却剂管组件60容纳在电池组冷却剂管外壳70和电池组冷却剂管盖70C之间。具体地，电池组冷却剂管外壳70的上部可以是开放的，并且电池组冷却剂管盖70C可以覆盖电池组冷却剂管外壳70的开放的上部。

为了防止冷却剂泄漏，第一垫圈70G1优选地位于电池组冷却剂管外壳70与电池组冷却剂管盖70C之间。此外，通孔70H可以形成在电池组冷却剂管外壳70的下表面中，使得冷却剂口500(参见图2)可以从其中穿过。电池组冷却剂管外壳70的下方还设置有第二垫圈70G2以防止冷却剂从通孔70H泄漏。

为了实现电池组冷却剂管组件的密封结构，在该比较例中，需要电池组冷却剂管外壳70和电池组冷却剂管盖70C这两个部件，而在本实施例中，可以使用具有开放的下部的一个电池组冷却剂管外壳700。也就是说，通过在形成电池组冷却剂管组件的密封结构时使用电池组框架1100，能够减少冷却剂泄漏防止结构所需的部件的数量。另外，在本比较例中，用于密封的垫圈也需要两个垫圈70G1和70G2，而在本实施例中，一个垫圈700G就足够。

由于减少了例如外壳和垫圈的部件的数量，在本实施例中，可以减轻重量并且可以降低成本。此外，由于不存在电池组冷却剂管盖70C，具有能够将电池组冷却剂管盖70C所占据的空间用作其他空间的优点。

此外，在该比较例中，随着垫圈数量的增加，两个垫圈70G1和70G2的装配位置必须在各部件连接工序中精细地设置，使得制造工序复杂。此外，需要垫圈70G1、70G2的区域增大，这意味着冷却剂可能泄漏的区域增大，并且可能意味着冷却剂泄漏的风险增大。因此，与比较例相比，根据本实施例的具有电池组冷却剂管外壳700的电池组1000具有简化制造工序并且降低冷却剂泄漏的风险的优点。

同时，根据本实施例的电池组冷却剂管外壳700的外壳部710的至少一部分可以与相邻的电池模块100直接接触。由于，容纳有电池组冷却剂管组件600的外壳部710的至少一部分与电池模块100接触，可以提高电池模块100的冷却性能。

在本实施例中使用了表示方向的术语，例如前侧、后侧、左侧、右侧、上侧和下侧，但是所使用的术语只是为了便于描述而提供的，并且可能会根据物体的位置、观察者的位置等而变得不同。

根据上述本实施例的一个或多个电池模块可以与例如BMS(电池管理系统)、BDU(电池包断路单元)以及冷却系统的各种控制和保护系统一起安装以形成电池组。

该电池组可以应用于各种装置。具体地，其可以应用于例如电动自行车、电动车辆和混合动力电动车辆或ESS(能量存储系统)的车辆装置，但不限于此，并且可以应用于能够使用二次电池的各种装置。

尽管上面已经示出并描述了本公开的优选实施例，但是本公开的范围不限于此，并且本领域的技术人员可以使用所附权利要求中定义的本公开的原理推导出大量修改和变型，这些也落在本公开的精神和范围内。

[附图标记的说明]

1000：电池组

100：电池模块

200：模块框架

300：散热器

500：冷却剂口

600：电池组冷却剂管组件

700：电池组冷却剂管外壳

710：外壳部

720：紧固件

Claims (15)

1.一种电池组，包括：

电池模块，包括多个电池单体；

电池组框架，容纳所述电池模块；

电池组冷却剂管组件，与所述电池模块连接；以及

电池组冷却剂管外壳，其中容纳有所述电池组冷却剂管组件，

其中，所述电池组冷却剂管外壳为下部开放的形状，并且

其中，所述电池组冷却剂管组件位于所述电池组冷却剂管外壳与所述电池组框架之间。

2.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述电池组冷却剂管外壳包括：

外壳部，容纳所述电池组冷却剂管组件并且下部开放；以及

紧固部，从所述外壳部延伸并且紧固到所述电池组框架。

3.根据权利要求2所述的电池组，还包括：

垫圈，位于所述紧固部与所述电池组框架之间。

4.根据权利要求2所述的电池组，其中：

所述紧固部通过螺栓联接紧固到所述电池组框架。

5.根据权利要求1所述的电池组，其中：

所述电池模块包括：

电池单体堆，堆叠有所述电池单体；

模块框架，容纳所述电池单体堆；

散热器，位于所述模块框架的底部的下方；以及

冷却剂口，向所述散热器供应冷却剂或从所述散热器排出所述冷却剂。

6.根据权利要求5所述的电池组，其中：

所述模块框架包括从所述模块框架的所述底部突出的模块框架突起，

所述冷却剂口位于所述模块框架突起上，并且

所述电池组冷却剂管组件与所述冷却剂口连接。

7.根据权利要求6所述的电池组，其中：

所述电池模块包括第一电池模块和第二电池模块，

所述第一电池模块的模块框架突起朝向所述第二电池模块突出，

所述第二电池模块的模块框架突起朝向所述第一电池模块突出。

8.根据权利要求7所述的电池组，其中：

所述电池组冷却剂管组件和所述电池组冷却剂管外壳位于所述第一电池模块与所述第二电池模块之间，并且

所述电池组冷却剂管组件通过所述电池组冷却剂管外壳的开放的下部连接到所述冷却剂口。

9.根据权利要求5所述的电池组，其中：

所述模块框架的所述底部构成所述散热器的上板，并且

所述模块框架的所述底部与所述冷却剂接触。

10.根据权利要求5所述的电池组，其中：

所述电池组冷却剂管组件包括电池组冷却剂管和连接所述电池组冷却剂管与所述冷却剂口的连接口。

11.根据权利要求10所述的电池组，其中：

所述冷却剂口插入所述连接口的下侧中并且与所述连接口的所述下侧结合，并且

密封构件位于所述冷却剂口与所述连接口之间。

12.根据权利要求1所述的电池组，还包括：

排出阀，形成在被所述电池组框架的所述电池组冷却剂管外壳覆盖的区域中并且具有能够打开和关闭的结构。

13.根据权利要求12所述的电池组，其中：

所述排出阀包括间隔件和排出塞，所述间隔件中形成有连接管，所述排出塞插入所述连接管中。

14.根据权利要求1所述的电池组，还包括：

泄漏检测传感器，容纳在所述电池组冷却剂管外壳中。

15.一种装置，包括权利要求1所述的电池组。