CN116783761A - 电池模块及包括该电池模块的电池组 - Google Patents

Abstract

根据本公开的实施方式的电池模块包括：电池电芯堆叠，在所述电池电芯堆叠中堆叠有多个电池电芯；模块框架，所述模块框架容纳所述电池电芯堆叠；第一端板和第二端板，所述第一端板和所述第二端板分别覆盖所述电池电芯堆叠的一侧和另一侧；散热器，所述散热器位于所述模块框架的所述底部下方；制冷剂注入口，所述制冷剂注入口向所述散热器供应制冷剂；以及制冷剂排放口，所述制冷剂排放口将所述制冷剂从所述散热器排出。第一端板包括形成在第一端板的一个表面上的第一安装部。模块框架包括从模块框架的底部突出以便穿过第一端板的第一模块框架突出部和第二模块框架突出部。制冷剂注入口位于第一模块框架突出部上，并且制冷剂排放口位于第二模块框架突出部上。制冷剂注入口和制冷剂排放口沿第一端板的宽度方向彼此间隔开，并且第一安装部位于制冷剂注入口与制冷剂排放口之间。

Description

电池模块及包括该电池模块的电池组

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年7月6日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2021-0088441的权益，其全部内容通过引用并入本文。

本公开涉及一种电池模块及包括该电池模块的电池组，并且更特别是涉及一种冷却集成大容量电池模块及包括该电池模块的电池组。

背景技术

在现代社会中，随着诸如移动电话、笔记本计算机、摄像机和数码相机等便携式装置已经被日常使用，已经激活了与上述移动装置相关的领域中的技术的发展。此外，可充电/可放电二次电池用作电动车辆(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，以试图解决由使用化石燃料的现有汽油车辆引起的空气污染等。因此，二次电池的发展需求正在增长。

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，因为锂二次电池具有例如与镍类二次电池相比难以表现记忆效应因此自由充电和放电，并且具有非常低的自放电率和高能量密度的优点，因此锂二次电池已经受到关注。

这样的锂二次电池主要分别使用锂类氧化物和碳质材料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，在所述电极组件中正极板和负极板各自涂覆有正极活性材料和负极活性材料，并且隔膜被插入正极板与负极板之间，所述电池壳体将电极组件与电解液密封和容纳在一起。

通常，可以基于外部材料的形状将锂二次电池分类为罐型二次电池和袋型二次电池，在所述罐型二次电池中电极组件被安装在金属罐中，在袋型二次电池中，电极组件被安装在铝层压板的袋中。

在用于小型装置的二次电池的情况下，布置两个到三个电池电芯，但在用于中型或大型装置(诸如，汽车)的二次电池的情况下，使用电连接大量电池电芯的电池模块。在这种电池模块中，大量的电池电芯彼此串联或并联连接以形成电芯组件，从而提高容量和输出。此外，一个或更多个电池模块可以与各种控制和保护系统(诸如，BDU(电池断开单元)、BMS(电池管理系统))和冷却系统一起安装以形成电池组。

电池模块和包括电池模块的电池组必须满足各种功能。首先，其必须满足针对各种环境、振动、冲击等的结构耐用性。第二，电池组内部的电池电芯产生电能并散热，使得用于冷却电池电芯的冷却系统是必要的。这些在有限的空间内形成复杂的结构，这可能导致组装过程中的低效率。

因此，需要开发一种如下电池模块及包括该电池模块的电池组，该电池模块简化冷却结构，保证结构耐用性，并且通过简单地且密集地布置内部部件和电池模块来提高容量、空间利用率和组装性能。

发明内容

技术问题

本公开的目的是提供一种如下电池模块及包括该电池模块的电池组，该电池模块提供针对振动、冲击等在耐用性方面的改进以及简化的冷却结构。

然而，本公开的实施方式要解决的问题不限于上述问题，并且可以在本公开中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方式，提供了一种电池模块，所述电池模块包括：电池电芯堆叠，在所述电池电芯堆叠中堆叠有多个电池电芯；模块框架，所述模块框架容纳所述电池电芯堆叠；第一端板和第二端板，所述第一端板和所述第二端板分别覆盖所述电池电芯堆叠的一侧和另一侧；散热器，所述散热器位于所述模块框架的所述底部下方；制冷剂注入口，所述制冷剂注入口向所述散热器供应制冷剂；以及制冷剂排放口，所述制冷剂排放口从所述散热器排出所述制冷剂。第一端板包括形成在第一端板的一个表面上的第一安装部。模块框架包括从模块框架的底部突出以便穿过第一端板的第一模块框架突出部和第二模块框架突出部。制冷剂注入口位于第一模块框架突出部上，并且制冷剂排放口位于第二模块框架突出部上。制冷剂注入口和制冷剂排放口沿第一端板的宽度方向彼此间隔开，并且第一安装部位于制冷剂注入口与制冷剂排放口之间。

制冷剂注入口和制冷剂排放口可以被定位成对应于第一端板沿宽度方向的两端。

可以在第一安装部中形成沿高度方向开设的安装孔。

第一安装部中的一者可以位于第一端板的中心部与制冷剂注入口之间，而第一安装部中的另一者可以位于第一端板的中心部与制冷剂排放口之间。

可以在第一端板的中心部中形成第一引导部，并且可以在第一引导部中形成沿高度方向开设的引导孔。

可以在第二端板的中心部与第二端板沿宽度方向的两端之间的至少一个位置形成第二引导部。

可以在第二端板的中心部与第二端板沿宽度方向的一端之间以及在第二端板的中心部与第二端板沿宽度方向的另一端之间形成第二安装部。

可以在第二安装部中的任一者与第二端板沿宽度方向的一端之间形成第二引导部。

模块框架的底部和散热器可以形成制冷剂的流动路径，并且模块框架的底部可以与制冷剂接触。

散热器可以包括接合到模块框架的底部的下板以及形成为从下板向下凹进的凹进部。

根据本公开的另一实施方式，提供了一种电池组，所述电池组包括：上述电池模块以及容纳所述电池模块的电池组框架，其中，所述第一安装部被紧固到所述电池组框架。

可以在第一端板的中心部中形成第一引导部，并且可以在第一引导部中形成沿高度方向开设的引导孔。

所述电池组框架可以包括电池组底部和引导销，在所述电池组底部处设置有所述电池模块，所述引导销从所述电池组底部向上突出，并且当所述电池模块被设置在所述电池组底部时，所述引导销可以穿过所述引导孔。

有益效果

根据本公开的实施方式，包括多个电池电芯的冷却集成大容量电池模块数量可以允许构成电池组的内部部件和结构的简化和容量增加。特别是，冷却结构和其他部件可以与电池模块一起集中地布置，以增加容量和空间利用率。此外，通过调节冷却结构的端口和用于固定模块的安装部的位置，可以提高针对振动、冲击等的耐用性。

此外，大容量电池模块通过引导销结构被容纳在电池组框架中，从而能够提高制造的加工性能。

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以上未描述的附加其他效果。

附图说明

图1是示出根据本公开的一个实施方式的电池模块的立体图；

图2是图1的电池模块的分解立体图；

图3是包括在图2的电池模块中的电池电芯的立体图；

图4是放大并示出图1的电池模块的第一端板部分的分解立体图；

图5是通过改变视角示出图1的电池模块使得散热器变得可见的立体图；

图6是示出包括在图2的电池模块中的散热器的立体图；

图7是示出沿图6的切割线A-A’截取的截面的截面图；

图8是通过改变视角示出图1的电池模块使得第二端板变得可见的立体图；

图9是示出根据本公开的一个实施方式的电池组的分解立体图；

图10是示出根据本公开的一个实施方式的电池模块、电池组制冷剂管道组件和电池组制冷剂管道壳体的部分的立体图；

图11是示出根据本公开的一个实施方式的制冷剂注入口和连接口的局部图；

图12是示出根据本公开的一个实施方式的电池组的立体图；

图13是放大并示出图12的部分“B”的局部图；

图14是放大并示出图12的部分“C”的局部图；以及

图15是从上方观察根据本公开的一个实施方式的电池模块的布置的平面图。

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方式，使得本领域技术人员可以容易地执行它们。本公开可以以各种不同的方式修改，并且不限于本文阐述的实施方式。

与说明书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，相同的附图标记表示相同的元件。

此外，在附图中，为了便于描述，任意示出每个元件的尺寸和厚度，并且本公开不一定限于附图所示的那些尺寸和厚度。在附图中，层、区域等的厚度为了清楚起见而被夸大。在附图中，为了便于描述，一些层和区域的厚度被夸大。

另外，应当理解，当诸如层、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，当元件被称为“直接在”另一元件“上”时，这意味着不存在其他中间元件。此外，措辞“上”或“上方”意指设置在参考部分上或下方，并且不一定意味着朝向重力的相反方向设置在参考部分的上端。

此外，在整个说明书中，当一部分被称为“包括”或“包含”某个部件时，意味着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，意味着从上侧观察目标部分，并且当被称为“截面”时，这意味着从竖直地切割的截面的侧面观察目标部分。

图1是示出根据本公开的一个实施方式的电池模块的立体图。图2是图1的电池模块的分解立体图。图3是包括在图2的电池模块中的电池电芯的立体图。

参考图1至图3，根据本公开的一个实施方式的电池模块100包括：电池电芯堆叠120，在该电池电芯堆叠中堆叠有多个电池电芯110；模块框架200，其容纳电池电芯堆叠120；第一端板410和第二端板420，其分别覆盖电池电芯堆叠的一侧和另一侧；散热器300，其位于模块框架200的底部210a下方；制冷剂注入口500a，其向散热器300供应制冷剂；以及制冷剂排放口500b，其从散热器300排出制冷剂。

首先，电池电芯110可以是袋型电池电芯。这种袋型电池电芯可以通过在包括树脂层和金属层的层压片材的袋壳体中容纳电极组件并且然后熔合袋壳体的外周部来形成。这样的电池电芯110可以形成为矩形片状结构。具体地，根据本实施方式的电池电芯110具有两个电极引线111和112彼此面对并且分别从电芯主体113的一端114a和另一端114b突出的结构。电池电芯110可以通过在电极组件(未示出)被容纳在电芯壳体114中的状态下接合电芯壳体114的两端114a和114b以及连接它们的一个侧部114c而生产。换句话说，根据本实施方式的电池电芯110具有总共三个密封部，密封部具有通过诸如熔合的方法密封的结构，并且剩余的其他侧部可以由连接部115构成。

然而，上述电池电芯110是示例性结构，并且在不说两个电极引线沿相同方向突出的单向电池电芯可用的情况下进行。

这种电池电芯110可以由多个数量组成，并且多个电池电芯110可以堆叠以便彼此电连接，从而形成电池电芯堆叠120。特别是，如图2所示，多个电池电芯110可以沿着平行于x线轴的方向堆叠。电池电芯壳体114通常具有树脂层/金属薄膜层/树脂层的层压结构。例如，当电池壳体的表面由O(取向)-尼龙层形成时，当堆叠多个电池电芯以形成中型或大型电池模块时，其易于由于外部冲击而倾向于滑动。因此，为了防止该问题并且保持电池电芯的稳定的堆叠结构，粘合构件(诸如，诸如双面胶带的粘着型粘合剂或在粘合期间通过化学反应结合的化学粘合剂)可以附接到电池壳体的表面以形成电池电芯堆叠120。

当图3所示的电池电芯110被堆叠时，电池电芯110的任何一个电极引线111可以朝向第一端板410突出，并且电池电芯110的另一个电极引线112可以朝向第二端板420突出。电池电芯110的连接部115可以指向模块框架200的底部210a。

根据本公开的一个实施方式的电池电芯堆叠120可以是大面积模块，其中电池电芯110的数量比之前增加得更多。在一个示例中，每个电池模块100可以包括32至48个电池电芯110。在这种大面积模块的情况下，端板410和420中的每一个在宽度方向上的长度变长。这里，端板410和420中的每一个的宽度方向可以指电池电芯110堆叠的方向，即，平行于x轴的方向。

用于容纳电池电芯堆叠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和在底部210a的两端向上延伸的两个侧表面部210b。底部210a可以覆盖电池电芯堆叠120的下表面，并且侧表面部210b可以覆盖电池电芯堆叠120的两个侧表面。

上盖220可以形成为单个板状结构，其包裹由U形框架210包裹的下表面和除了两个侧表面之外的剩余上表面(z轴方向)。上盖220和U形框架210可以在对应的角部彼此接触的状态下通过焊接等接合，从而形成竖直和水平覆盖电池电芯堆叠120的结构。电池电芯堆叠120可以通过上盖220和U形框架210被物理地保护。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。

此外，虽然图中未具体示出，但是根据变型的模块框架200可以是金属板形式的单框架，其中集成了上表面、下表面和两个侧表面。也就是说，这不是U形框架210和上盖220彼此联接的结构，而是通过按压成型制造的集成了上表面、下表面和两个侧表面的结构。

第一端板410和第二端板420可以形成为使得它们位于模块框架200的开口的两侧(y轴方向和-y轴方向)上，以便覆盖电池电芯堆叠120的一侧和另一侧。一侧和另一侧可以在彼此相反的方向上。特别是，电池电芯堆叠120的一侧和另一侧可以分别在电池电芯110的电极引线111和112突出的方向上。也就是说，第一端板410和第二端板420可以沿电极引线111和112突出的方向分别位于电池电芯堆叠120的一侧和另一侧上。

第一端板410和第二端板420可以位于模块框架200的开口的两侧上，以通过诸如焊接的方法接合到模块框架200。第一端板410和第二端板420可以包括具有预定强度的金属材料，以便物理地保护电池电芯堆叠120和其他电气部件免受外部冲击影响。

此外，虽然图中未具体示出，但汇流条框架和绝缘盖可分别位于电池电芯堆叠120与第一端板410之间以及电池电芯堆叠120与第二端板420之间。汇流条被安装在汇流条框架上，使得电池电芯110的电极引线111和112可以连接。绝缘盖可以阻止汇流条和电极引线111和112接触第一端板410或第二端板420。

接下来，将参考图4至图7等详细描述根据本实施方式的散热器和冷却口。

图4是放大并示出图1的电池模块的第一端板部分的立体图。图5是通过改变视角示出图1的电池模块使得散热器变得可见的立体图。图6是示出包括在图2的电池模块中的散热器的立体图。图7是示出沿图6的切割线A-A’截取的截面的截面图。

一并参考图4至图7以及图2，根据本实施方式的散热器300位于模块框架200的底部210a下方，如上所述。制冷剂可以在模块框架200的底部210a与散热器300之间流动。也就是说，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，并且模块框架200的底部210a可以直接接触制冷剂。

具体地，根据本实施方式的散热器300可以包括形成散热器300的基本框架并且接合到模块框架200的底部210a的下板310以及形成为从下板310向下凹进的凹进部340。

凹进部340成为制冷剂流过的路径。下板310可以通过焊接方法接合到模块框架200的底部210a。

另外，模块框架200可以包括从模块框架200的底部210a突出以便穿过第一端板410的第一模块框架突出部211和第二模块框架突出部212。

此时，散热器300可以包括从散热器300的一侧突出到第一模块框架突出部211所在的部分的第一散热器突出部300P1以及从散热器300的一侧突出到第二模块框架突出部212所在的部分的第二散热器突出部300P2。凹进部340可以从第一散热器突出部300P1延伸到第二散热器突出部300P2，其中，第一散热器突出部300P1和第二散热器突出部300P2可以分别是制冷剂流入的区域和制冷剂通过其排出的区域。第一散热器突出部300P1和第一模块框架突出部211可以通过焊接接合，并且第二散热器突出部300P2和第二模块框架突出部212可以通过焊接接合。

散热器300的凹进部340对应于下板310形成为向下凹进的部分。凹进部340可以是具有沿着xz平面或与制冷剂流动路径延伸的方向垂直的yz平面切割的U形截面的管，并且底部210a可以位于U形管的开口的上侧。在图7中，示出了具有开口的上部的凹进部340。当散热器300的下板310与底部210a接触时，凹进部340与底部210a之间的空间成为制冷剂流动的区域，即，制冷剂的流动路径。由此，下框架200的底部210a可以直接接触制冷剂。

散热器300的凹进部340的制备方法不受特别限制，但是具有开口的上侧的U形凹进部340可以通过提供凹进并形成为板状散热器300的结构来形成。

此外，根据本实施方式的电池模块100包括冷却口500，其中，冷却口500包括向散热器300供应制冷剂的制冷剂注入口500a以及从散热器300排出制冷剂的制冷剂排放口500b。具体地，制冷剂注入口500a位于第一模块框架突出部211上，并且制冷剂排放口500b位于第二模块框架突出部212上。

通过制冷剂注入口500a供应的制冷剂在第一模块框架突出部211与第一散热器突出部300P1之间通过，并且首先流入凹进部340与底部210a之间的空间中。然后，制冷剂沿着凹进部340循环，在第二模块框架突出部212与第二散热器突出部300P2之间通过，并且通过制冷剂排放口500b排出。以这种方式，可以形成用于电池模块100的制冷剂循环结构。

此外，虽然图中未示出，但是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与电池电芯堆叠120之间。可以通过向底部210a涂覆导热树脂并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，并且具体地，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是液体，但是在涂覆后固化，从而可以起到固定构成电池电芯堆叠120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，因此电池电芯110中产生的热量可以快速地传递到电池模块的下侧。

根据本实施方式的电池模块100实现了模块框架200和散热器300的冷却集成结构，从而可以进一步提高冷却性能。模块框架200的底部210a用于对应于散热器300的上板，从而能够实现冷却集成结构。冷却效率由于直接冷却而增加，并且电池模块100和安装有电池模块100的电池组1000上的空间利用可以通过散热器300与模块框架200的底部210a集成在一起的结构而增加。

具体地，从电池电芯110产生的热量可以穿过位于电池电芯堆叠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以及要转移到电池模块100外部的制冷剂。通过去除根据传统结构的不必要的冷却结构，可以简化传热路径，并且可以减少各个层之间的气隙，从而可以提高冷却效率或性能。特别是，底部210a由散热器300的上板组成，并且底部210a直接邻接在制冷剂上，这因此是有利的，因为通过制冷剂的更直接的冷却是可能的。

此外，通过去除不必要的冷却结构，减少了电池模块100的高度，并且因此可以降低成本并且可以增加空间利用率。此外，由于电池模块100可以紧凑方式布置，所以可以增加包括多个电池模块100的电池组1000的容量或输出。

此外，如上所述，模块框架200的底部210a可以焊接接合到下板310的在散热器300中不形成凹进部340的部分。在本实施方式中，模块框架200的底部210a和散热器300的冷却集成结构不仅提高了上述冷却性能，而且还可以具有支撑容纳在模块框架200中的电池电芯堆叠120的负载并且加强电池模块100的刚性的效果。此外，下板310和模块框架200的底部210a通过焊接接头等密封，使得制冷剂可以流动而没有泄漏。

根据本实施方式的电池模块100包括多于常规电池模块的32至48个电池电芯110，以增强容量等。然而，由于电池电芯110的数量增加并且电池模块100的端板410和420在宽度方向上的长度增加，所以每个电池电芯110的冷却效率可能降低。因此，根据本实施方式的电池模块100通过散热器300的结构实现了冷却集成结构，从而可以在增加电池电芯110的数量的同时提高冷却效率。也就是说，可以形成冷却集成大容量电池模块100。

为了有效地冷却，凹进部340优选地形成在对应于模块框架200的底部210a的整个区域上。为此，凹进部340可以弯曲至少一次并且从一侧延伸到另一侧。特别是，凹进部340优选地弯曲数次，以在对应于模块框架200的底部210a的整个区域上方形成凹进部340。当制冷剂从形成在对应于模块框架200的底部210a的整个区域上方的制冷剂流动路径的起点移动到终点时，可以实现对电池电芯堆叠120的整个区域的高效冷却。

此外，制冷剂是用于冷却的介质，并且没有特别限制，而是可以是冷却水。

此外，根据本实施方式，可以在散热器300的凹进部340中形成突出图案340D。如在根据本实施方式的电池电芯堆叠120中在堆叠的电池电芯的数量增加得比之前更多的大面积电池模块100的情况下，制冷剂流动路径的宽度可以被形成得更宽，并且因此，温度偏差可能变得更多。如上所述，与大约12至24个电池电芯堆叠在一个电池模块中的情况相比，在大面积电池模块中，其可以包括在一个电池模块中堆叠大约32至48个电池电芯110的情况。在这种情况下，根据本实施方式的突出图案340D产生基本上减小冷却流动路径的宽度的效果，从而最小化压降并且同时减小制冷剂流动路径宽度之间的温度偏差。因此，可以实现均匀的冷却效果。

接下来，将详细描述形成在第一端板上的第一安装部。

再次参考图2、图4和图5，根据本实施方式的第一端板410包括形成在第一端板410的一个表面上的第一安装部410M。此时，制冷剂注入口500a和制冷剂排放口500b沿第一端板410的宽度方向设置成彼此间隔开，并且第一安装部410M位于制冷剂注入口500a与制冷剂排放口500b之间。如上所述，第一端板410的宽度方向是指电池电芯110堆叠的方向，即，图2中平行于x轴的方向。

第一安装部410M可以是沿与第一端板410的一个表面垂直的方向突出的形状。此外，沿着高度方向开设的安装孔410MH可以被形成在第一安装部410M中。这里，高度方向可以表示与图2中的z轴平行的方向。当电池模块100被安装在电池组框架上时，螺栓可穿过第一安装部410M的安装孔410MH以组装到电池组框架。以这种方式，电池模块100可以固定并安装到电池组框架。稍后将与图13和图14一起描述细节。

在根据本实施方式的电池模块100中，制冷剂注入口500a和制冷剂排放口500b被布置成沿宽度方向间隔开，并且用于固定电池模块100的第一安装部410M被布置在制冷剂注入口500a和制冷剂排放口500b之间。第一安装部410M被布置在第一端板410的中心区域附近，从而试图改善电池模块100抵抗振动和冲击的耐用性。同时，冷却口500被设置在靠近第一端板410两端的区域中，由此试图提高空间效率。

作为关于本公开的比较例，安装部可以被分别布置在端板在宽度方向上的两端处，并且冷却口可以被布置在安装部之间。在这种情况下，第一端板410的中心区域中的耐用性变弱，并且可能由于振动或冲击而损坏电池模块100。特别是，在沿宽度方向堆叠的电池电芯110的数量增加的大面积电池模块100的情况下，端板410和420在宽度方向上的长度增加。因此，当安装部被布置在两端处时，端板410和420的中心区域在结构上变得较弱，并且可能发生由于重量而引起的下垂现象。因此，在根据本实施方式的电池模块100中，制冷剂注入口500a和制冷剂排放口500b被布置成沿宽度方向间隔开，并且第一安装部410M被布置在制冷剂注入口500a和制冷剂排放口500b之间，从而试图增加电池模块100的耐用性并且同时确保空间利用。这在电池电芯的数量增加得比之前更多的大面积电池模块100中更有效。

更具体地，制冷剂注入口500a和制冷剂排放口500b可以被定位成与第一端板410在宽度方向上的两端相对应。此外，任一个第一安装部410M可以位于第一端板410的中心部与制冷剂注入口500a之间，另一个第一安装部410M可以位于第一端板410的中心部与制冷剂排放口500b之间。此时，如本文所使用的第一端板410的中心部是指基于第一端板410的宽度方向的中心点。作为示例性结构，一个第一安装部410M相对于宽度方向位于与第一端板410的1/4对应的点处，另一个第一安装部410M可以位于与第一端板410的3/4对应的点处。

另外，第一安装部410M通过稍后描述的螺栓固定到电池组框架，其中，制冷剂注入口500a所在的第一模块框架突出部211和制冷剂排放口500b所在的第二模块框架突出部212突出以便穿过第一端板410。此时，通过穿过第一安装部410M的安装孔410MH的螺栓在高度方向上的紧固力可以向下按压第一模块框架突出部211和第二模块框架突出部212。因此，第一模块框架突出部211和第一散热器突出部300P1可以彼此牢固地粘附，并且第二模块框架突出部212和第二散热器突出部300P2可以彼此牢固地粘附。由于如上所述的按压结构，可以相对于制冷剂流过的区域提高密封性能，并降低制冷剂泄漏的可能性。总之，根据本实施方式的电池模块的优点在于，其可以同时被固定和按压以防止制冷剂泄漏。

接下来，将参考图8等详细描述根据本公开的一个实施方式的引导部等。

图8是通过改变视角示出图1的电池模块使得第二端板变得可见的立体图。

首先，参考图2和图4，第一引导部410G可以被形成在第一端板410的中心部，并且沿高度方向开设的引导孔410GH可以被形成在第一引导部410G中。高度方向可以表示与图2中的z轴平行的方向，类似于安装孔410MH的情况。

接着，参考图8，第二安装部420M可以被形成在第二端板420上。具体地，第二安装部420M可以分别被形成在第二端板420的中心部与第二端板420在宽度方向上的一端之间以及第二端板420的中心部与第二端板420在宽度方向上的另一端之间。也就是说，第二安装部420M可以被形成在第二端板420的一个表面上，以对应于第一安装部410M的位置。此时，如本文所使用的第二端板420的中心部是指基于第二端板420的宽度方向的中心部。

此外，类似于第一安装部410M，沿高度方向开设的安装孔420MH可以被形成在第二安装部420M中。也就是说，根据本实施方式的电池模块100可以通过形成在第一端板410上的第一安装部410M和形成在第二端板420上的第二安装部420M固定到后面描述的电池组框架。这将在图13和图14中再次详细描述。

此外，可以在第二端板420中形成第二引导部420G，并且可以在第二引导部420G中形成沿高度方向开设的引导孔420GH。将参考图13和图14详细描述第一引导部410G和第二引导部420G的功能。

接下来，将参考图9至图11详细描述根据本公开的一个实施方式的电池组和制冷剂循环结构。

图9是示出根据本公开的一个实施方式的电池组的分解立体图。图10是示出根据本公开的一个实施方式的电池模块、电池组制冷剂管道组件和电池组制冷剂管道壳体的部分的立体图。图11是示出根据本公开的一个实施方式的制冷剂注入口和连接口的局部图。

一起参考图9至图11以及图2，根据本公开的一个实施方式的电池组1000包括电池模块100和容纳电池模块100的电池组框架1100。一个或更多个电池模块100可以被容纳在电池组框架1100中。此外，虽然图中未具体示出，但是电池组1000还可以包括电池组盖，该电池组盖覆盖电池组框架1100，并且电池模块100可以被设置在电池组框架1100与电池组盖之间的空间中。

此外，根据本实施方式的电池组1000可以包括连接到电池模块100的冷却口500的电池组制冷剂管道组件600和容纳电池组制冷剂管道组件600的电池组制冷剂管道壳体700。当电池模块100形成为多个数量时，可以布置彼此面对的第一电池模块100a和第二电池模块100b。电池组制冷剂管道组件600和电池组制冷剂管道壳体700可以位于第一电池模块100a与第二电池模块100b之间。此外，还可以设置彼此面对的第三电池模块100c和第四电池模块100d。

也就是说，根据本实施方式的电池组1000可以包括第一电池模块100a、第二电池模块100b、第三电池模块100c和第四电池模块100d。第一电池模块100a和第二电池模块100b可以沿着与电池电芯110堆叠的方向垂直的方向布置，并且第三电池模块100c和第四电池模块100d也可以沿着与电池电芯110堆叠的方向垂直的方向布置。第一电池模块100a和第二电池模块100b可以被布置成使得第一端板410彼此面对。第三电池模块100c和第四电池模块100d也可以被布置成使得第一端板410彼此面对。

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可以以晶格形状布置。电池组制冷剂管道组件600和电池组制冷剂管道壳体700连接在第一电池模块100a与第二电池模块100b之间、第三电池模块100c与第四电池模块100d之间以及第二电池模块100b与第四电池模块100d之间，并且可以形成T形结构。

形成在电池模块100a和100b中的每一个中的所有冷却口500可以被布置在第一电池模块100a与第二电池模块100b之间的空间中。换句话说，第一电池模块100a的模块框架突出部211和212在第二电池模块100b所在的方向上突出，并且第二电池模块100b的模块框架突出部211和212可以在第一电池模块100a所在的方向上突出。冷却口500可以分别位于模块框架突出部211和212的上表面部上。

此时，第一电池模块100a的制冷剂注入口500a和第二电池模块100b的制冷剂排放口500b可以彼此面对地布置，并且第一电池模块100a的制冷剂排放口500b和第二电池模块100b的制冷剂注入口500a可以彼此面对地布置。类似地，第三电池模块100c的制冷剂注入口500a和第四电池模块100d的制冷剂排放口500b可以彼此面对地布置，并且第三电池模块100c的制冷剂排放口500b和第四电池模块100d的制冷剂注入口500a可以彼此面对地布置。

电池组制冷剂管道组件600可以包括电池组制冷剂管道610和连接电池组制冷剂管道610和电池模块100的冷却口500的连接口620。在一个示例中，如图11所示，连接口620可以连接到制冷剂注入口500a。具体地，制冷剂注入口500a被插入并联接到连接口620的下侧，并且连接口620的下端可以与第一模块框架突出部211的上表面接触。也就是说，制冷剂注入口500a和连接口620可以以制冷剂注入口500a插入到连接口620中的形式联接。

此外，密封构件630可以位于制冷剂注入口500a与连接口620之间。密封构件630可以具有环形形状并且可以被插入在制冷剂注入口500a与连接口620之间。当密封构件630被插入到制冷剂注入口500a中时，其可以与制冷剂注入口500a一起被插入到连接口620中。密封构件630可以防止制冷剂在制冷剂注入口500a与连接口620之间的间隙中泄漏。

虽然图中未具体示出，但是制冷剂排放口500b也可以连接到另一连接口620，且密封构件630插置在制冷剂排放口500b与另一连接口620之间，类似于制冷剂注入口500a那样。

综上所述，在根据本实施方式的电池组1000中，制冷剂通过任一个电池组制冷剂管道610和连接口620被注入到电池模块100的制冷剂注入口500a中，并且所注入的制冷剂在散热器300内部循环。此后，制冷剂通过制冷剂排放口500b和电池模块100的另一连接口620排出到另一电池组制冷剂管道610。电池组1000的制冷剂循环结构可以以这种方式形成。

如上所述，电池组制冷剂管道壳体700可以容纳电池组制冷剂管道组件600。电池组1000可以应用于诸如电动车辆和混合动力车辆的车辆装置。可能发生这样的情况，其中诸如冷却水的制冷剂可能由于在操作期间的组装故障或事故而泄漏。泄漏的制冷剂渗透到构成电池组1000的多个部分中，这可能导致火灾或爆炸。根据本实施方式，电池组制冷剂管道壳体700被形成为覆盖电池组制冷剂管道组件600的底表面和侧表面，由此从电池组制冷剂管道组件600泄漏的制冷剂保持在电池组制冷剂管道壳体700内，从而能够防止泄漏的制冷剂渗透到电池组1000的其他部分中的现象。此时，优选利用多个电池模块100之间的空间，使得电池组制冷剂管道壳体700能够最大程度地容纳泄漏的制冷剂，从而最大程度地保证电池组制冷剂管道壳体700的体积。

电池组制冷剂管道壳体700的开口的上部可以由壳体盖700C覆盖。由此，可以防止从电池组制冷剂管道组件600泄漏的制冷剂泄漏到电池组制冷剂管道壳体700的上部开放空间中的现象。

第一衬垫700G1可以位于电池组制冷剂管道壳体700与壳体盖700C之间。第一衬垫700G1密封在电池组制冷剂管道壳体700与壳体盖700C之间。第一衬垫700G1可以沿着电池组制冷剂管道壳体700的上边缘形成。壳体盖700C与沿着电池组制冷剂管道壳体700的上边缘形成的第一衬垫700G1紧密粘合，从而能够防止制冷剂泄漏到电池组制冷剂管道壳体700的上部的现象。

此外，根据本实施方式，开口710P可以被形成在电池组制冷剂管道壳体700的底表面上。第二衬垫700G2可以联接到形成开口710P的部分。

第二衬垫700G2可以位于模块框架突出部211和212与电池组制冷剂管道壳体700之间，以在模块框架突出部211和212与电池组制冷剂管道壳体700之间密封。此时，制冷剂注入口500a或制冷剂排放口500b可以向上穿过第二衬垫700G2和开口710P，突出到电池组制冷剂管道壳体700中，并且可以上述方式连接到连接口620。

接下来，将参考图12至图14等详细描述通过安装部的固定方法和引导部的功能。

图12是示出根据本公开的一个实施方式的电池组的立体图。图13是放大并示出图12的部分“B”的局部图。图14是放大并示出图12的部分“C”的局部图。

首先，参考图4、图12和图13，如上所述，第一安装部410M被形成在电池模块100的第一端板410上，并且第一安装部410M被紧固到电池组框架1100。

具体地，电池组框架1100可以包括电池组底部1110，电池模块100被布置在所述电池组底部1110上，并且螺栓1112可以穿过第一安装部410M的安装孔410MH以组装到设置在电池组底部1110上的紧固部1113。在一个示例中，螺栓1112是具有形成在外周表面上的螺纹的构件，并且可以组装到形成在紧固部1113中的螺母孔中。以这种方式，电池模块100的第一端板410可以被固定到电池组底部1110。

另外，如上所述，第一引导部410G可以被形成在第一端板410的中心部处。沿着高度方向开设的引导孔410GH可以被形成在第一引导部410G中。此外，电池组框架1100可以包括从电池组底部1110向上突出的引导销1111。在固定穿过第一安装部410M之前，当电池模块100被布置在电池组底部1110上时，电池模块100移动，使得引导销1111穿过第一引导部410G的引导孔410GH。由此，体积或重量增加的电池模块100能够更准确、稳定地位于电池组底部1110的目标位置处，并且还易于使安装孔410MH与紧固部1113彼此相对应。也就是说，根据本实施方式的第一引导部410G用作用于改进将电池模块100组装到电池组框架1100的引导构件。

接下来，参考图8、图12和图14，如上所述，第二安装部420M被形成在电池模块100的第二端板420上，并且第二安装部420M被紧固到电池组框架1100。

类似于第一安装部410M，螺栓1112可以穿过第二安装部420M的安装孔420MH并且被组装到设置在电池组底部1110上的紧固部1113。在一个示例中，螺栓1112是具有形成在外周表面上的螺纹的构件，并且可以被组装到形成在紧固部1113中的螺母孔中。以这种方式，电池模块100的第二端板420可以被固定到电池组底部1110。

另外，如上所述，第二引导部420G可以被形成在第二端板420上，并且沿高度方向开孔的引导孔420GH可以被形成在第二引导部420G中。在固定穿过第二安装部420M之前，当电池模块100被布置在电池组底部1110上时，电池模块100移动，使得引导销1111穿过第二引导部420G的引导孔420GH。由此，具有增加的体积或重量的电池模块100能够更准确且稳定地位于电池组底部1110上的目标位置处，并且还易于使安装孔420MH和紧固部1113彼此相对应。也就是说，根据本实施方式的第二引导部420G用作用于与第一引导部410G类似地改进电池模块100到电池组框架1100的组装性能的引导构件。

图15是从上方观察根据本公开的一个实施方式的电池模块的布置的平面图。

一起参考图4、图8和图15，第一引导部410G可以被形成在第一端板410的中心部处。特别是，第一引导部410G可以位于第一安装部410M之间。

此外，第二引导部420G可以被形成在第二端板420的中心部与第二端板420在宽度方向上的两端之间的至少一个位置。图8和图15示出了第二引导部420G被形成在第二端板420的中心部与第二端板420在宽度方向上的一端之间的状态。更具体地，第二引导部420G可以位于第二安装部420M中的任一个与第二端板420在宽度方向上的一端之间。

与形成在第一端板410的中心部中的第一引导部410G不同，第二引导部420G可以被定位成靠近在宽度方向上的一端，而不是第二端板420的中心部。如图15所示，当从上方观察电池模块100时，第一引导部410G和第二引导部420G可以不对称地布置。通过以这种方式形成不对称地定位的第一引导部410G和第二引导部420G，当电池模块100被安装在电池组框架1100上时，可以防止错误的组装。这是防止在组装期间第一端板410和第二端板420的位置彼此改变的设计。根据本实施方式的第一引导部410G和第二引导部420G不仅改善将电池模块100组装到电池组框架1100的能力，而且还执行防止电池模块100的错误组装的功能。

在本实施方式中已经使用了表示诸如前侧、后侧、左侧、右侧、上侧和下侧的方向的术语，但是所使用的术语仅为了方便描述而提供，并且可以根据对象的位置、观察者的位置等而变得不同。

根据本公开的实施方式的一个或更多个电池模块可以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。

电池模块或电池组可以应用于各种装置。例如，其可以应用于电动自行车、电动车辆和混合动力电动车辆等车辆装置，并且可以应用于能够使用二次电池的各种装置，而不限于此。

尽管上面已经详细描述了本公开的优选实施方式，但是本公开的范围不限于此，并且本领域技术人员可以使用在所附权利要求中限定的本公开的基本概念来进行各种修改和改进，这也落入本公开的范围内。

[附图标记说明]

100：电池模块

110：电池电芯

200：模块框架

300：散热器

410：第一端板

410M：第一安装部

500a：制冷剂注入口

500b：制冷剂排放口。

Claims (13)

1.一种电池模块，所述电池模块包括：

电池电芯堆叠，在所述电池电芯堆叠中堆叠有多个电池电芯；

模块框架，所述模块框架容纳所述电池电芯堆叠；

第一端板和第二端板，所述第一端板和所述第二端板分别覆盖所述电池电芯堆叠的一侧和另一侧；

散热器，所述散热器位于所述模块框架的底部下方；

制冷剂注入口，所述制冷剂注入口向所述散热器供应制冷剂；以及

制冷剂排放口，所述制冷剂排放口从所述散热器排出所述制冷剂，

其中，所述第一端板包括形成在所述第一端板的一个表面上的第一安装部，

其中，所述模块框架包括第一模块框架突出部和第二模块框架突出部，所述第一模块框架突出部和所述第二模块框架突出部从所述模块框架的所述底部突出以便穿过所述第一端板，

其中，所述制冷剂注入口位于所述第一模块框架突出部上，并且所述制冷剂排放口位于所述第二模块框架突出部上，并且

其中，所述制冷剂注入口和所述制冷剂排放口沿所述第一端板的宽度方向彼此间隔开，并且所述第一安装部位于所述制冷剂注入口与所述制冷剂排放口之间。

2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，

所述制冷剂注入口和所述制冷剂排放口被定位成与所述第一端板的在宽度方向上的两端对应。

3.根据权利要求1所述的电池模块，其中：

在所述第一安装部中形成沿高度方向开设的安装孔。

4.根据权利要求1所述的电池模块，其中：

所述第一安装部中的一个位于所述第一端板的中心部与所述制冷剂注入口之间，并且所述第一安装部中的另一个位于所述第一端板的中心部与所述制冷剂排放口之间。

5.根据权利要求4所述的电池模块，其中：

在所述第一端板的中心部中形成第一引导部，并且在所述第一引导部中形成沿高度方向开设的引导孔。

6.根据权利要求5所述的电池模块，其中：

在所述第二端板的中心部与所述第二端板的在宽度方向上的两端之间的至少一个位置处形成第二引导部。

7.根据权利要求5所述的电池模块，其中：

在所述第二端板的中心部与所述第二端板的在宽度方向上的一端之间以及在所述第二端板的中心部与所述第二端板的在宽度方向上的另一端之间形成第二安装部。

8.根据权利要求7所述的电池模块，其中：

在任一个所述第二安装部与所述第二端板的在宽度方向上的一端之间形成第二引导部。

9.根据权利要求1所述的电池模块，其中：

所述模块框架的所述底部和所述散热器形成所述制冷剂的流动路径，并且

所述模块框架的所述底部与所述制冷剂接触。

10.根据权利要求1所述的电池模块，其中：

所述散热器包括接合到所述模块框架的所述底部的下板以及形成为从所述下板向下凹进的凹进部。

11.一种电池组，所述电池组包括：

根据权利要求1所述的电池模块，以及

容纳所述电池模块的电池组框架，

其中，所述第一安装部被紧固到所述电池组框架。

12.根据权利要求11所述的电池组，其中：

在所述第一端板的中心部形成第一引导部，并且

在所述第一引导部中形成沿高度方向开设的引导孔。

13.根据权利要求12所述的电池组，其中：

所述电池组框架包括电池组底部和引导销，在所述电池组底部设置有所述电池模块，所述引导销从所述电池组底部向上突出，并且

当所述电池模块被设置在所述电池组底部上时，所述引导销穿过所述引导孔。