CN116830362A - 电池模块 - Google Patents

Abstract

在本发明中，公开了一种具有提高的散热性能以能够适当地控制电池模块的热量的电池模块。根据本发明的电池模块包括：电池单体组件，设置有在至少一个方向上堆叠的多个电池单体；以及模块壳体，具有容纳电池单体组件的内部空间，模块壳体具有在模块壳体的内表面的至少一部分上形成在与多个电池单体的堆叠方向不平行的方向上的不平坦部分。

Description

电池模块

技术领域

本申请要求于2021年10月6日在韩国提交的韩国专利申请第10-2021-0132745号的优先权，其公开内容通过引用并入本文中。

本公开涉及一种电池，更具体地，涉及一种具有提高的散热性能的电池模块以及包括该电池模块的电池组和车辆。

背景技术

随着近来对诸如笔记本电脑、摄像机和移动电话的便携式电子产品的需求快速增长以及正式开始机器人、电动车辆等的商用，已经积极开展对能够反复充放电的高性能二次电池的研究。

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。其中，锂二次电池受到关注，这是因为与镍基二次电池相比，锂二次电池几乎没有记忆效应，因此具有自由充放电、自放电率极低、能量密度高的优点。

锂二次电池主要将锂基氧化物和碳材料分别用作正极活性材料和负极活性材料。锂二次电池包括：电极组件，其中设置了涂覆有正极活性材料和负极活性材料的正极板和负极板，并且隔板位于正极板与负极板之间；以及壳体，即电池壳体，其中电解质和电极组件一起被气密地容纳。

通常，根据壳体的形状，锂二次电池可以分为将电极组件容纳在金属罐中的罐型二次电池和将电极组件容纳在铝层压片的软包中的软包型二次电池。

近来，二次电池不仅在诸如便携式电子设备的小型设备中而且在诸如电动车辆和储能系统(ESS)的中型和大型设备中广泛用于驱动或储能。多个二次电池可以彼此电连接并且一起容纳在模块壳体中以构成一个电池模块。多个电池模块可以彼此连接以构成一个电池组。

当在高于适当温度的环境中使用用于电池模块或电池组中的二次电池时，在严重情况下存在爆炸或着火的风险。此外，当使用多个二次电池配置电池模块时，来自多个二次电池的热量在狭窄的空间中累积，因此，电池模块的温度可能升高得更快且更严重。此外，由于在车辆或储能系统(ESS)中使用的电池模块可能位于室外，因此可能从外部施加诸如直射阳光或高温的热量。因此，在电池模块中，当电池组的温度升高时温度控制(特别是冷却电池组)是非常重要的。

此外，设置在电池模块中的一些电池单体(二次电池)可能由于异常情况而发热。这种热量可能不断升高电池的温度，并且当温度超过某个临界温度时，可能发生热失控。此外，热失控可能传播到其他电池单体或其他电池模块。当这种热量或热失控没有得到适当的控制时，电池模块或电池组的安全受到威胁，此外，诸如车辆或储能系统的配备有电池的装置或者使用该装置的用户的安全也受到威胁。

此外，近来，尽管电池的容量或输出增加，但对于减少充电时间的需求进一步增加。因此，广泛使用电池的快速充电技术，但存在快速充电期间电池的发热进一步增加的问题。因此，需要即使在快速充电模式下也适当地控制电池的发热。

发明内容

技术问题

本公开旨在解决相关技术的问题，因此本公开旨在提供一种具有提高的散热性能以适当地控制电池模块的热量的电池模块、以及包括该电池模块的电池组和车辆。

然而，本公开的技术目的并不限于此，本领域的普通技术人员将从以下的公开内容清楚地理解本文未提及的其他目的。

技术方案

在本公开的一个方面中，提供了一种电池模块，包括：电池单体组件，包括在至少一个方向上堆叠的多个电池单体；以及模块壳体，具有容纳电池单体组件的内部空间，模块壳体包括在模块壳体的内表面的至少一部分上形成在与多个电池单体的堆叠方向不平行的方向上的不平坦部分。

多个电池单体可以在左右方向上堆叠，并且模块壳体的不平坦部分可以形成在前后方向上。

电池模块还可以包括导热树脂，该导热树脂位于电池单体组件与模块壳体的形成有不平坦部分的内表面之间。

模块壳体可以包括顶板、底板和侧板，并且不平坦部分可以形成在底板上。

在顶板和侧板中的至少一个上可以另外形成不平坦部分。

模块壳体还可以包括形成在外表面的至少一部分上的不平坦部分。

模块壳体可以被配置为使得不平坦部分的表面积从内部向外部变化。

模块壳体可以包括形成在顶板和底板中的每一个上的不平坦部分，并且形成在顶板上的不平坦部分与形成在底板上的不平坦部分可以具有不同的形状。

根据本公开的另一方面，提供了一种根据本公开的包括电池模块的电池组。

根据本公开的又一方面，提供了一种根据本公开的包括电池模块的车辆。

有益效果

根据本公开的一个方面，可以提供一种具有提高的散热和冷却性能的电池模块。

因此，即使当在电池模块中产生热量时，热量也可以快速地排出到外部，因此，可以抑制电池模块中的热量累积。

此外，在快速充电期间可以从电池单体释放更多的热量。根据本公开的方面，可以提高通过模块壳体(模块框架)的散热性能。因此，即使在对电池模块进行快速充电时，电池模块的温度不会快速上升并且可以适当地执行热量管理。

此外，根据本公开的实施例，导热树脂可以位于模块壳体与电池单体组件之间，在这种情况下，可以减少导热树脂的使用量。

此外，根据本公开的实施例，可以增加电池单体组件与导热树脂之间的接触面积。因此，由于可以提高散热性能并且可以减少导热树脂的使用量，所以可以提供具有降低的成本和优异的经济效率的电池模块。

本公开可以具有各种其他效果，将在每个实施例中描述这些效果，或者将省略本领域普通技术人员可以容易地推断的效果的描述。

附图说明

附图示出了本公开的优选实施例，并且附图与前述公开内容一起用于提供对本公开的技术特征的进一步理解，因此，本公开不应被解释为限于附图。

图1是示意性地示出本公开的一个实施例的电池模块的构成元件的组合透视图。

图2是示出图1的电池模块的分解透视图。

图3是示意性地示出根据本公开的一个实施例的电池模块的一些元件的剖视图。

图4是示意性示出根据本公开的另一实施例的电池模块的一些元件的剖视图。

图5是示意性示出根据本公开的又一实施例的电池模块的元件的剖视图。

图6是示意性示出根据本公开的又一实施例的电池模块的一些元件的剖视图。

图7是示意性示出根据本公开的又一实施例的电池模块的一些元件的剖视图。

图8是示意性示出根据本公开的另一实施例的电池模块的一些元件的剖视图。

图9是示意性地示出根据本公开的又一实施例的电池模块的一些元件的分解透视图。

图10和图11是示意性地示出根据本公开的又一实施例的电池模块的一些元件的分解透视图和剖视图。

图12是示意性示出根据本公开的又一实施例的电池模块的一些元件的剖视图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述优选实施例。在描述之前，应当理解在说明书和所附权利要求中使用的术语不应被解释为限于一般含义和词典含义，而是应当根据允许发明人出于最佳解释的目的而适当地定义术语的原则，基于与本公开的技术方面相对应的含义和概念来解释。

因此，本文所提出的描述只是出于说明的目的的优选示例，并不旨在限制本公开的范围，因此应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对其进行其他等同物和修改。

图1是示意性地示出本公开的一个实施例的电池模块的元件的组合透视图。图2是示出图1的电池模块的分解透视图。此外，图3是示意性地示出根据本公开的一个实施例的电池模块的一些元件的剖视图。具体地，图3可以是示出一些元件的沿图1的线A1-A1′截取的剖视图。

参照图1至图3，根据本公开的电池模块包括电池单体组件100和模块壳体200。

电池单体组件100可以包括一个或多个电池单体110，具体地，可以包括多个电池单体110。每个电池单体110可以指二次电池。二次电池可以包括电极组件、电解质和电池壳体。具体地，设置在电池单体组件100中的电池单体110可以是软包型二次电池。然而，例如圆柱形电池或棱柱形电池的另一种类型的二次电池可以应用于电池单体组件100。

多个电池单体110可以在至少一个方向上堆叠以形成电池单体组件100。例如，多个二次电池可以通过在水平方向(Y轴方向)上平行地布置同时在竖直方向(Z轴方向)上竖立进行堆叠。在这种情况下，每个电池单体110可以被配置为使得宽的容纳单元表面位于左侧和右侧。此外，每个电池单体110可以包括电极引线111，并且电极引线111可以位于每个电池单体110的两端或一端。电极引线111在两个方向上突出的二次电池可以称为双向单体，并且电极引线111在一个方向上突出的二次电池可以称为单向单体。在图1至图3的配置中，示出了电极引线111位于电池单体110的前侧和后侧的双向单体。然而，本公开不限于特定类型或形状的二次电池，并且在提交本申请时已知的各种类型的二次电池可以应用于电池单体组件100。

模块壳体200可以具有容纳有电池单体组件100的内部空间。例如，模块壳体200可以包括多个板(框架)，并且可以在多个板彼此组合的状态下限定内部空间。电池单体组件100可以容纳在由模块壳体200的板限定的内部空间中。因此，模块壳体200可以在诸如上、下、前、后、左和右的各个方向上覆盖电池单体组件100的外部。

模块壳体200可以包括形成在模块壳体200的内表面的至少一部分上的不平坦部分。例如，可以在模块壳体200的与电池单体组件100的底部面对的底部的全部或一部分上形成图2的不平坦部分G。不平坦部分G可以包括在电池模块的向内方向上凸出地形成的凸部和在电池模块的向外方向上凹入地形成的凹部。也就是说，可以通过交替地形成凸部和凹部而形成不平坦部分G。此外，模块壳体200中的不平坦部分G可以形成为图3所示的波浪形状。也就是说，在不平坦部分G中，凸部和凹部可以形成为曲面形状，可以交替设置，并且可以连续地形成。

具体地，不平坦部分的方向可以是与电池单体110的堆叠方向不平行的方向。例如，参照图2和图3的配置，虽然电池单体110的堆叠方向是Y轴方向，但是模块壳体200的不平坦部分可以不形成在Y轴方向上，而是可以形成在另一方向上，即，与Y轴方向倾斜一定角度的方向。

根据本公开的该实施例，由于形成在模块壳体200的内表面上的不平坦部分，可以提高电池单体组件100通过模块壳体200的散热效率。也就是说，根据实施例，因为在模块壳体200的形成有不平坦部分的部分处的内表面面积增加，所以可以提高电池单体组件100与模块壳体200之间的热传递性能。

此外，在根据本公开的电池模块中，因为模块壳体200的不平坦部分形成在与电池单体110的堆叠方向不同的方向上，所以每个电池单体110可以接触多个不平坦部分。例如，参照图3，一个电池单体110的底部可以面对模块壳体200的多个凸部和多个凹部。

根据本公开的该方面，可以进一步提高每个电池单体110的散热性能。也就是说，因为电池单体组件100中包括的每个电池单体110与模块壳体200的多个凸部和多个凹部接触，所以可以进一步提高每个电池单体110通过模块壳体200的散热效率。

具体地，参照图2，在根据本公开的电池模块中，多个电池单体110可以在左右方向(Y轴方向)上堆叠。在这种情况下，模块壳体200的不平坦部分可以形成在前后方向(X轴方向)上。更详细地，参考图3，模块壳体200的不平坦部分可以配置为使得在X轴方向(即，前后方向)上重复布置凸部和凹部。在本实施例中，模块壳体200的不平坦部分的方向可以是与多个电池单体110的堆叠方向垂直的方向。

根据本公开的该实施例，每个电池单体110可以面对大量不平坦部分。因此，可以进一步提高通过模块壳体200的散热性能，特别是通过模块壳体200的形成有不平坦部分的部分的散热性能。

图4是示意性示出根据本公开的另一实施例的电池模块的一些元件的剖视图。在描述本公开的包括本实施例的各个实施例时，对于与上述实施例的描述相同或类似适用的部分，省略其描述，并且主要描述不同的部分。

参照图4，根据本公开的电池模块还可以包括导热树脂300。导热树脂300可以位于模块壳体200与电池单体组件100之间。具体地，如上所述，可以在模块壳体200上形成不平坦部分。导热树脂300可以位于模块壳体200的形成有不平坦部分的部分的内表面上。因此，导热树脂300可以至少位于电池单体组件100与模块壳体200的形成有不平坦部分的部分之间。

用于在电池单元110与模块壳体200之间传递热量的导热树脂300可以包含在提交本申请时已知的各种类型的导热材料中的任何一种。也就是说，根据本公开的电池模块不限于特定类型的导热树脂300。具体地，液态的导热树脂300可以注入或涂覆在电池单体110与模块壳体200之间，并且可以通过固化固定在对应的位置处。此外，导热树脂300可以包含粘合材料。例如，导热树脂300可以是导热粘合剂。

当导热树脂300位于模块壳体200与电池单体组件100之间时，可以提高电池单体组件100通过模块壳体200的散热效率。此外，在根据本公开的电池模块中，导热树脂300可以位于形成有不平坦部分的部分上，在这种情况下，可以减少导热树脂300的使用量。具体地，因为更少量的导热树脂300位于不平坦部分的形成有凸部的部分上，所以可以减少导热树脂300的使用量。因此，根据本公开的一个方面，可以降低材料成本并且可以降低电池模块的制造成本。

如图2所示，模块壳体200可以包括顶板210、底板220和侧板230。模块壳体200的内部空间可以由这些元件(即，顶板210、底板220和侧板230)限定，使得电池单体组件100容纳在内部空间中。顶板210可以位于模块壳体200的顶部，底板220可以与顶板210的底部间隔开一定距离。此外，侧板230可以位于顶板210与底板220之间，使得上端和下端分别连接到顶板210和底板220。

顶板210、底板220和/或侧板230可以是薄片状(即板状)，但也可以是具有一定厚度或更大厚度的多面体形状，例如长方体形状。此外，侧板230可以包括左板231、右板232、前板233和后板234。顶板210、底板220和/或侧板230的全部或部分可以由金属材料形成。此外，顶板210、底板220和侧板230中的至少一部分可以由塑料材料形成。例如，左板231、右板232、顶板210和底板220可以由钢材料形成。前板233和后板234可以由塑料材料形成。

顶板210、底板220和侧板230中的至少一部分可以彼此一体地形成。例如，如图2所示，四个侧板230中的左板231和右板232可以与底板220一体形成。在这种情况下，彼此一体形成的左板231和右板232以及底板220由于它们的形状可以被称为U形框架。在这种情况下，作为端板的前板233和后板234可以分别结合到U形框架的前端和后端的开口部分。顶板210可以结合到U形框架的上端的开口部分。

然而，模块壳体200可以配置为各种其他形状中的任何一种。例如，底板220和四个侧板230可以一体形成以构成具有盒状的下壳。在这种情况下，顶板210可以结合到具有盒状的下壳的上端的开口部分。在另一示例中，底板220、左板231、右板232和顶板210可以一体形成以构成具有管状的壳体。在这种情况下，具有管状的壳体可以称为单框架。或者，顶板210、底板220、左板231、右板232、前板233和后板234可以单独制造，然后，顶板210、底板220、左板231、右板232、前板233和后板234的角部可以在装配工艺中彼此结合。

各种结合方法可以应用于顶板210、底板220、左板231、右板232、前板233和后板234不是一体制造而是在电池模块的装配工艺中结合的配置。例如，顶板210、前板233和后板234可以通过使用激光焊接或超声波焊接结合到U形框架。或者，模块壳体200的元件可以通过使用螺栓紧固而彼此结合。

在模块壳体200的配置中，不平坦部分可以形成在底板220上。也就是说，如图2和图3所示，不平坦部分可以形成在底板220的安置有电池单体组件100的顶表面上。

可以最靠近电池单体组件100的模块壳体200的一部分是底板220。因此，当不平坦部分形成在底板220的内表面上时，可以进一步提高电池单体组件100通过不平坦部分的散热效果。

此外，本公开的该实施例在应用于散热路径位于电池模块的底部的装置时可以更好。例如，当电池模块的底部设置冷却部件(例如制冷剂管)时，在不平坦部分形成在底板220的内表面上时可以获得更好的散热效果。

此外，在模块壳体200的配置中，不平坦部分可以形成在模块壳体200的多个不同侧表面上。此外，除了底板220之外，不平坦部分可以另外形成在顶板210和侧板230中的至少一个上，这将参照图5更详细描述。

图5是示意性示出根据本公开的又一实施例的电池模块的元件的剖视图。此外，图5可以是示出一些元件的沿图1的线A1-A1′截取的剖视图。具体地，在图5中，未示出前板233和后板234。

如图5所示，不平坦部分可以形成在底板220的顶表面和顶板210的底表面上。在这种情况下，一个电池单体110可以接触底部和顶部处的多个不平坦部分。

根据本公开的该实施例，可以提高电池单体组件100的多个侧表面(特别是上部和下部)的散热性能。具体地，在如上述实施例那样将多个软包型单体沿单体在水平方向上平行布置的配置中，可以使用在电池模块的顶部和底部均进行冷却的双重冷却方法。此外，随着近来对快速充电的需求增加，使用双冷却方法的可能性还可以增加。在这种情况下，当如上述实施例那样在底板220和顶板210两者上形成不平坦部分时，可以进一步提高双重冷却方法的冷却性能。

图6是示意性示出根据本公开的又一实施例的电池模块的一些元件的剖视图。例如，图6可以是图3的配置的变形。

参照图6，可以在模块壳体200的外表面的至少一部分上形成不平坦部分。更详细地，在图6的配置中，不平坦部分可以形成在底板220的顶表面和底表面两者上。在这种情况下，不平坦部分不仅可以形成在模块壳体200的内表面上，还可以形成在模块壳体200(即，底板220)的外表面上。在这种情况下，底板220的内表面的面积和外表面的面积可以增加。

根据该实施例，当在电池单体组件100中产生热量时，可以通过形成在模块壳体200的内表面上的不平坦部分吸收更多的热量。此外，更多的热量可以通过形成在模块壳体200的外表面上的不平坦部分释放到外部。此外，冷却部件C可以位于电池模块外部，如图6所示。冷却部件可以是设置在电池组中的冷却管，或者包括电池组的装置(例如车辆)中的冷却管。在这种情况下，电池单体组件100的热量可以通过形成在底板220(即模块壳体200)的两个表面上的不平坦部分快速且平稳地排出到冷却部件C。

此外，如图6所示，在实施例中，冷却部件C与底板220的外表面之间可以设置导热界面材料T。具体地，导热界面材料可以填充在形成于底板220的外表面上的不平坦部分中。在这种情况下，可以增加导热界面材料与底板220之间的接触面积，从而进一步提高底板220的冷却效率。

模块壳体200的不平坦部分可以不完全均匀地形成，而是可以根据部分形成为具有不同的形状，这将参照图7更详细地描述。

图7是示意性示出根据本公开的又一实施例的电池模块的一些元件的剖视图。例如，图7可以是图3的配置的又一变型。

参照图7，模块壳体200可以配置为使得不平坦部分的表面积从内部到外部变化。例如，在电池单体组件100和底板220如图7所示设置的状态下，中央部分D2可以是内部，边缘部分D1和D3可以是外部。在这种情况下，部分D1、D2和D3中的至少两个可以被配置为使得不平坦部分具有不同的形状，具体地，具有不同的表面积。为了使不平坦部分的表面积彼此不同，可以增加不平坦部分的深度或者可以减小不平坦部分的凸部之间的距离。例如，当不平坦部分以波浪形状形成时，可以通过增加波浪的幅度或者减小波浪的波浪长度来增加不平坦部分的表面积。

更详细地，参照图7的底板220的配置，发现不平坦部分的表面积从内部向外部(即，从D2向D1或D3)变化。

在本公开的该实施例中，可以根据底板220(即模块壳体200)的各个部分的不平坦部分的形状不同来确保更合适的散热性能。此外，从电池单体组件100排出的热量可以根据其位置而变化。因此，当模块壳体200的不平坦部分的形状根据如同在实施例中的各个部分而改变时，可以适应性地处理排出的热量的差异。因此，在这种情况下，可以实现更有效和均匀的散热。

具体地，电池单体110可以在充电/放电过程中排出热量，并且每个部分排出的热量可能存在差异。在代表性示例中，更多的热量可以在电池单体110的电极引线111所在的部分处产生和排出。在这种情况下，在模块壳体200中，靠近电极引线111的外部的不平坦部分可以具有比其他部分更大的表面积。例如，如图7所示，当底板220位于包括前侧和后侧的电极引线111的电池单体110下方时，外侧部分(即靠近电极引线111的边缘部分D1和D3)可以具有比中央部分D2更深和更多的不平坦部分。具体地，中央部分D2可以几乎没有不平坦部分并且可以仅具有凸部。

根据本公开的该实施例，电极引线111所在的模块壳体200的侧面的热吸收量或热吸收率可以高于其他部分的热吸收量或热吸收率。因此，即使当更多的热量从电池单体110的电极引线111所在的部分排出时，模块壳体200也可以吸收更多的热量，从而使电池单体110的整体温度均匀。

此外，根据实施例，可以减少中央部分D2中的导热树脂300的量。也就是说，在中心部分D2中，因为几乎不形成凹部并且仅广泛地主要形成凸部，所以电池单体110与底板220之间的间隔可以为零或减小。因此，可以减少位于底板220与电池单体110之间的中央部分的导热树脂300的量。

图8是示意性示出根据本公开的另一实施例的电池模块的一些元件的剖视图。具体地，图8可以是图5的配置的变型。

参照图8，在模块壳体200中，不平坦部分可以分别形成在顶板210和底板220上。在这种情况下，形成在顶板210上的不平坦部分和形成在底板220上的不平坦部分可以具有不同的形状。更详细地，底板220上的不平坦部分可以在作为X轴方向的水平方向(前后方向)上均匀地形成。相反，顶板210上的不平坦部分可以在水平方向上不均匀地形成。具体地，形成在顶板210上的不平坦部分可以形成为使得外部的不平坦部分的表面积大于内部的不平坦部分的表面积，如图7的底板220中那样。也就是说，在图8中，顶板210的边缘部分上的不平坦部分的深度可以大于中央部分上的不平坦部分的深度。此外，基于相同的水平距离，在顶板210的边缘部分上可以形成比在中心部分上更多的不平坦部分。具体地，在本实施例中，顶板210和底板220的不平坦部分的形状在垂直方向上可以不是对称的，而可以彼此不对称。

根据本公开的实施例，在模块壳体200的双重冷却期间，可以更有效地实现用于均匀冷却整个电池单体110的配置。例如，不平坦部分可以均匀地形成在底板220上方，以从电池单体组件100吸收和释放热量。由于底板220的冷却配置，电池单体110的温度可能局部不均匀，并且顶板210可以具有用于解决不均匀性的配置。具体地，当由于底板220被冷却而电极引线111的温度高于其他部分的温度时，如图8所示，可以使顶板210的外部的不平坦部分的面积更大。在这种情况下，顶板210可以在靠近电极引线111的部分比其他部分吸收更多的热量。因此，由于底板220和顶板210的结合冷却，整个电池单体110的温度可以是均匀的。

图9是示意性地示出根据本公开的又一实施例的电池模块的一些元件的分解透视图。在图9中，为了便于说明，未示出侧板230。

参照图9，不平坦部分可以形成在底板220和顶板210两者上，并且不平坦部分的方向可以彼此不同。也就是说，不平坦部分可以在顶板210上沿方向F1形成，并且不平坦部分可以在底板220上沿方向F2形成。更具体地，顶板210的不平坦部分可以形成为使得在方向F1上重复交替布置凸部和凹部。底板220的不平坦部分可以形成为使得在方向F2上重复交替布置凸部和凹部。具体地，顶板210和底板220的不平坦部分的方向可以彼此垂直。

根据本公开的该实施例，对于相同的电池单体组件100，上冷却类型和下冷却类型可以彼此不同。在这种情况下，可以更容易地确保电池单体组件100的均匀冷却性能。此外，当导热树脂300填充在底板220和顶板210的不平坦部分中时，在一个电池单体110中，接触上部的树脂量和接触下部的树脂量可以彼此不同。因此，在一个电池单体110中，可以减少特定部分的冷却性能下降的问题。例如，根据该实施例，在一个电池单体110中，即使当凸部可以接触特定部分的下侧从而接触树脂的量小时，凹部可以接触特定部分的上侧，从而接触树脂的量可以较大。因此，可以降低在一个电池单体110的特定部分的上侧和下侧接触树脂的量都小的可能性。因此，在这种情况下，对于每个电池单体110，可以确保整体均匀的冷却性能。

此外，根据实施例，电池单体组件100的上散热类型和下散热类型可以彼此不同。例如，在图9的实施例中，可以在顶板210上沿方向F2较长地形成具有大接触表面积的凹部，并且可以在底板220上沿方向F1较长地形成凹部。在这种情况下，可以形成更多与方向F2相同的顶板210的散热方向，并且可以形成更多与方向F1相同的底板220的散热方向。因此，由于在电池单体组件100的上侧和下侧的热排放类型可以彼此不同，所以可以减少电池模块的特定方向上的热聚集。因此，可以提高整个电池模块的整体冷却效率。

图10和图11是示意性地示出根据本公开的又一实施例的电池模块的一些元件的分解透视图和剖视图。具体地，图11可以是沿图10的组合配置的线A2-A2′截取的剖视图。

参照图10和图11，在根据本公开的电池模块中，模块壳体200可以包括精细突起(fine protrusion)J。精细突起J可以从模块壳体200的内表面向内凸出地突出。具体地，精细突起J可以形成在模块壳体200的形成有不平坦部分G的部分上。例如，当不平坦部分G形成在模块壳体200的底板220上时，可以在底板220的内表面(即，顶表面)上设置多个精细突起J。

多个精细突起J可以在模块壳体200的内表面上沿水平方向(即左右方向(Y轴方向)和前后方向(X轴方向))设置。在这种情况下，精细突起J的尺寸可以远小于模块壳体200的长度。例如，精细突起J可以具有直径和高度为约1mm至50mm以下的圆形。

根据本公开的实施例，由于不平坦部分G和精细突起J，可以进一步增加模块壳体200与电池单体组件100之间的接触面积。因此，可以提高从电池单体组件100到模块壳体200的热传递效率和速度，从而可以提高电池模块的冷却效率。此外，当精细突起J应用于导热树脂300位于电池单体组件100与模块壳体200之间的实施例时，可以抑制由于不均匀部分G导致的大量导热树脂300沿模块壳体200的倾斜表面向下移动。因此，导热树脂300可以均匀地位于形成有不平坦部分G的部分上。

如图10和图11所示，模块壳体200的不平坦部分G可以形成为使得凸部G1和凹部G2交替布置。在这种情况下，精细突起J可以设置在模块壳体200的不平坦部分G的凹部G2上。此外，精细突起J的位于凹部G2上的一端可以位于低于凸部G1的位置。即，凹部G2的精细突起J的高度可以不大于凸部G1的高度。

根据该实施例，位于凹部G2上的精细突起J可以不直接接触电池单体100。因此，当电池单体110安置在模块壳体200的内表面(例如底板220的顶表面)上时，可以防止由于精细突起J引起的对安置工序的干扰或对电池单体100的损坏。

此外，在实施例中，设置在模块壳体200的表面上的精细突起J的密度可以部分地不同。密度可以指相对于模块壳体200的相同表面积的精细突起J的数量或高度。具体地，多个精细突起J的密度可以在电池单体110的堆叠方向上不同。

例如，如图10所示，当多个电池单体110沿左右方向堆叠在底板220上时，多个精细突起J的数量或形状可以在左右方向上变化。具体地，在底板220的顶表面的至少一部分上，精细突起J的密度可以在电池单体110的堆叠方向(Y轴方向)上朝向中央部分增加。换句话说，多个精细突起J的密度可以在电池单体110的堆叠方向上向外减小。

根据本公开的该实施例，在堆叠有多个电池单体110的电池单体组件100的配置中，可以提高电池单体110的位于中央部分的冷却性能。因此，可以防止堆叠在中央的电池单体110的温度高于堆叠在外侧的电池单体110的温度的问题，从而有助于电池单体组件100的温度均匀性。

尽管在图10和图11的实施例中在底板220上设置了精细突起J，精细突起J也可以设置在顶板210上。当精细突起J设置在顶板210上时，可以应用与设置在底板220上的精细突起J相同的描述，这将参照图12的实施例更详细地描述。

图12是示意性地示出根据本公开的又一实施例的电池模块的一些元件的剖视图。

参照图12，精细突起J可以形成在顶板210和底板220上。具体地，形成在顶板210上的精细突起J可以具有与形成在底板220上的精细突起J不同的形状、尺寸或布置。例如，在底板220上，精细突起J可以形成在凹部G2上，并且在顶板210上，精细突起J可以形成在凸部G1上。顶板210的凸部G1可以是在顶板210的底表面上的向下凸出形成(即朝向电池单体组件100)的部分。

根据本公开的该实施例，电池单体组件100在模块壳体200中的容纳配置可以更加稳定。此外，电池单体组件100可以直接接触底板220的顶表面，并且精细突起J可以形成在凹部G2上，因此，凸部G1的平坦部分可以稳定地接触电池单体组件100的底部。由于公差等原因，顶板210的底表面与电池单体组件100之间可能存在一定的空间。在这种情况下，由于精细突起J形成在靠近电池单体组件100的凸部G1上，所以精细突起J可以靠近或可以直接接触电池单体组件100的顶部。因此，可以更稳定地保持电池单体110的容纳状态，特别是其中电池单体110在左右方向上堆叠同时在垂直方向上竖立的状态。在这种情况下，可以提高电池单体组件100与模块壳体200(特别是顶板210)之间的热传递效率。

根据本公开的电池组可以包括根据本公开的一个或多个电池模块。此外，根据本公开的电池组还可以包括除电池模块之外的各种元件，例如，在提交本申请时已知的电池组的元件，例如BMS或汇流条、电池组壳体、继电器和电流传感器。

根据本公开的电池模块可以应用于诸如电动车辆或混合动力车辆的车辆。也就是说，根据本公开的车辆可以包括根据本公开的电池模块或根据本公开的电池组。此外，除了电池模块或电池组之外，根据本公开的车辆还可以包括车辆中包括的各种其他元件。例如，除了根据本公开的电池模块之外，根据本公开的车辆还可以包括车身、电动机或诸如电子控制单元(ECU)的控制装置。

具体地，近来，对由电机驱动的车辆的快速充电技术的需求增加。在这种情况下，采用根据本公开的电池模块的车辆即使在快速充电期间也可以具有优异的散热和冷却性能。

此外，根据本公开的电池模块可以应用于储能系统(ESS)。也就是说，根据本公开的ESS可以包括根据本公开的电池模块或根据本公开的电池组。

本领域普通技术人员将理解，当使用诸如上、下、左、右、前和后的指示方向的术语时，这些术语仅是为了解释的方便，并且可以根据目标对象的位置、观察者的位置等而改变。

尽管已经结合实施例和附图描述了本公开的一个或多个实施例，但是本公开不限于此，本领域普通技术人员应当理解，在不背离由所附权利要求所限定的本公开的范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种变化。

<附图标记说明>

100：电池单体组件

110：电池单体

111：电极引线

200：模块壳体

210：顶板，220：底板，230：侧板

231：左板，232：右板，233：前板，234：后板

300：导热树脂

G：不平坦部分

Claims (10)

1.一种电池模块，包括：

电池单体组件，包括在至少一个方向上堆叠的多个电池单体；以及

模块壳体，具有容纳所述电池单体组件的内部空间，所述模块壳体包括在所述模块壳体的内表面的至少一部分上形成在与所述多个电池单体的堆叠方向不平行的方向上的不平坦部分。

2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述多个电池单体在左右方向上堆叠，并且所述模块壳体的所述不平坦部分形成在前后方向上。

3.根据权利要求1所述的电池模块，还包括导热树脂，所述导热树脂位于所述电池单体组件与所述模块壳体的形成有所述不平坦部分的所述内表面之间。

4.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述模块壳体包括顶板、底板和侧板，并且所述不平坦部分形成在所述底板上。

5.根据权利要求4所述的电池模块，其中，在所述顶板和所述侧板中的至少一个上还形成所述不平坦部分。

6.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述模块壳体还包括形成在外表面的至少一部分上的不平坦部分。

7.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述模块壳体被配置为使得所述不平坦部分的表面积从内部向外部变化。

8.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述模块壳体包括形成在顶板和底板中的每一个上的不平坦部分，并且形成在所述顶板上的不平坦部分与形成在所述底板上的不平坦部分具有不同的形状。

9.一种电池组，包括权利要求1至8中任一项所述的电池模块。

10.一种车辆，包括权利要求1至8中任一项所述的电池模块。