CN117882232A - 电池模块和包括该电池模块的电池组 - Google Patents
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Abstract
根据本公开的实施方式的电池模块包括:电池电芯堆叠件,该电池电芯堆叠件包括多个电池电芯;模块框架,在所述模块框架中容纳所述电池电芯堆叠件;以及冷却管构件,所述冷却管构件形成在所述电池电芯堆叠件的顶部和所述模块框架之间,其中,所述冷却管构件包括第一冷却管部和第二冷却管部。
Description
技术领域
与相关申请的交叉引用
本申请要求于2022年1月24日向韩国知识产权局提交的第10-2022-0009946号韩国专利申请的权益,该申请的全部内容通过引用结合于此。
本公开涉及一种电极组件和包括该电极组件的电池电芯,并且更具体地,涉及一种具有新颖冷却结构的电极组件和包含该电极组件的电池电芯。
背景技术
随着技术的发展和对移动设备需求的增加,对二次电池作为能源的需求迅速增加。特别地,二次电池作为诸如电动自行车、电动车辆和混合动力电动车辆的电力驱动设备的能源、以及诸如移动电话、数码相机、膝上型计算机和可穿戴设备的移动设备的能源已经引起了相当大的关注。
在小型移动设备中,每个设备使用一个、两个或三个电池电芯,而诸如车辆等的中型或大型设备需要高功率和大容量。因此,使用具有彼此电连接的多个电池电芯的中型或大型电池模块。
由于中型或大型电池模块优选以尽可能小的尺寸和重量制造,因此可以被高度集成地堆叠并且相对于容量具有小重量的棱柱形电池、袋型电池等主要用作中型或大型电池模块的电池电芯。这种电池模块具有这样的结构,其中多个包括多个单位电池电芯的电芯组件串联连接以获得高输出。此外,电池电芯包括正极集流体和负极集流体、隔膜、活性材料、电解液等,因此可以通过组件之间的电化学反应被重复地充电和放电。
另外,近年来,随着对大容量结构(包括将其用作储能源)的需求日益增长,对具有通过组装多个电池模块而形成的多模块结构的电池组的需求越来越大,其中多个二次电池串联和/或并联连接。
此外,当多个电池电芯串联或并联连接以配置电池组时,通常首先配置包括至少一个电池电芯的电池模块,然后通过使用至少一个电池模块并添加其它组件来配置电池组。
通常,当二次电池被加热到合适的温度以上时,二次电池的性能可能会劣化,在最坏的情况下,还存在爆炸或着火的风险。特别地,多个二次电池(即,具有电池电芯的电池模块或电池组)可能在狭窄的空间中积聚从多个电池电芯发出的热,这可以使电池模块的温度快速且严重地升高。换言之,包括大量电池电芯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,但是在充电和放电期间不容易去除电池电芯产生的热。当电池电芯的散热未被适当执行时,电池电芯的劣化加速,寿命缩短,并且爆炸或着火的可能性增加。
此外,如果中型或大型电池模块被包括在用于车辆的电池组中,则电池模块可能经常暴露于阳光直射,并且可能被放置在高温条件下,例如,在夏天或沙漠中。
图1是传统的电池模块的立体图。图2是沿着图1中的切割线A-A’截取的截面图。图3是图2的截面B的放大图。
参照图1至图3,传统的电池模块10包括多个电池电芯11在一个方向上堆叠的电池电芯堆叠件12、容纳电池电芯堆叠件12的模块框架25、以及覆盖电池电芯堆叠件12的前表面和后表面的端板15。模块框架25包括覆盖电池电芯堆叠件12的下部和两个侧表面的下框架30、以及覆盖电池电芯堆叠件12的上表面的上板40。此外,可以形成位于电池电芯堆叠件12的下部和模块框架25的底部之间的导热树脂层31。
此时,参照图3,传统电池模块10的电池电芯11是通过使密封部11a折叠或使其保持原样而构造的。此时,当如图3所示设置密封部11a时,由于密封部11a,导致难以利用上板40和电池电芯堆叠件12之间的空间。因此,由于密封部11a的布置,不仅难以通过电池模块10的上部实现有效的冷却效果,而且存在冷却性能由于形成为与密封部11a相邻的空气层(诸如,密封部11a和电池电芯10的主体之间的空间)而劣化的问题。
因此,传统上,在电池模块的电池电芯中产生的热仅通过单向路径经由形成在电池电芯堆叠件和模块框架的底部下方的导热树脂层散发。然而,近年来,对高容量、高能量、快速充电等的需求不断增加,流过汇流条的电流量增加,并且从汇流条、电池电芯和电极引线产生的热量也趋于增加。仅通过传统的冷却结构难以有效地冷却这种发热。
因此,需要一种新的结构来解决电池电芯的发热问题,这是根据高容量、高能量、快速充电等的需要而发生的。
发明内容
技术问题
本公开的目的是提供一种降低电池电芯温度从而提高冷却性能的电池模块以及包括该电池模块的电池组。
然而,本公开的目的不限于上述目的,本领域技术人员应当从以下详细描述和附图中清楚地理解此处未提及的其它目的。
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:电池电芯堆叠件,所述电池电芯堆叠件包括多个电池电芯;模块框架,所述模块框架容纳所述电池电芯堆叠件;以及冷却管构件,所述冷却管构件形成在所述电池电芯堆叠件的上部和所述模块框架之间,其中,所述冷却管构件包括第一冷却管部和第二冷却管部。
所述电池电芯包括沿着所述电池电芯的长度方向形成的密封部,并且所述冷却管构件可以被形成为与所述密封部相邻。
根据本实施方式的电池模块被配置为使得所述密封部可以位于所述第一冷却管部和所述第二冷却管部之间。
密封部可以在一个方向上折叠至少一次。
密封部可以在一个方向上折叠多次,并且折叠多次的密封部可以平行于模块框架的侧表面部布置。
密封部包括彼此连接的第一部分、第二部分和第三部分,并且第一部分、第二部分和第三部分可以彼此平行地布置。
密封部还包括第一连接部和第二连接部,并且第一部分的长度可以形成为比第一连接部的长度更长。
第一冷却管部和第二冷却管部彼此连接,并且可以沿着所述第一冷却管部和所述第二冷却管部形成冷却流路径。
所述第一冷却管部和所述第二冷却管部平行于所述电池电芯的纵向方向形成。
所述第一冷却管部和所述第二冷却管部形成一个冷却管单元,并且所述冷却管构件可以包括多个冷却管单元。
所述冷却管构件还包括冷却剂流入部和冷却剂流出部,并且所述第一冷却管部可以连接到所述冷却剂流入部,并且所述第二冷却管部连接到所述冷却剂流出部。
所述电池模块还包括端板,所述端板覆盖所述电池电芯堆叠件的前表面和后表面,其中所述冷却剂流入部和所述冷却剂流出部可以形成为与所述端板相邻。
所述电池模块还包括导热树脂层,所述导热树脂层形成在所述电池电芯堆叠件的上部和所述模块框架之间,其中,冷却管构件可以与导热树脂层接触。
根据本公开的另一个实施方式的电池模块还可以包括冷却管构件,所述冷却管构件形成在所述电池电芯堆叠件的下部和所述模块框架之间。
根据本公开的又一实施方式,提供了一种包括上述电池模块的电池组。
有益效果
根据本公开的实施方式的电池模块包括形成在电池电芯堆叠件和模块框架之间的冷却管构件,从而能够有效地冷却在高电流和快速充电环境中温度升高的电池电芯。此外,电池模块的内部温度偏差可以被最小化,从而提高电池模块的稳定性。
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它附加效果。
附图说明
图1是传统电池模块的立体图;
图2是沿着图1中的切割线A-A’截取的截面图;
图3是图2的截面B的放大图;
图4是根据本公开的一个实施方式的电池模块的立体图;
图5是仅示出图4的电池模块的构造的除了上板之外的一些组件的立体图;
图6是图4的电池模块的分解立体图;
图7是包括在图4的电池模块中的冷却管构件的立体图;
图8是包括在图4的电池模块中的冷却管构件的部分的放大图;
图9是示出沿着图4的切割线A-A’截取的截面的图;
图10是图9的截面B的放大图;
图11是从后部观察根据本公开的另一个实施方式的电池模块的立体图;
图12是示出沿着图11的切割线C-C’截取的截面的图;
图13是示出包括在本公开的电池模块中的电池电芯的立体图;以及
图14至图16是示出根据本公开的另一个实施方式的密封部的图。
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能够容易地实施它们。本公开可以以各种不同的方式进行修改,并且不限于此处阐述的实施方式。
为了清楚地描述本公开,将省略与说明书无关的部分,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,任意地示出了每个元件的尺寸和厚度,并且本公开不必限于附图中所示的那些。在附图中,为了清楚起见,放大了层、区域等的厚度。在附图中,为了便于描述,放大了部件和区域的厚度。
此外,应当理解,当诸如层、膜、区域或板之类的元件被称为在另一个元件“上”或“上方”时,它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,这意味着不存在其它介入元素。此外,位于参考部分“上方”或“上”的某个部件是指位于参考部分上方或下方的某个部件,而不是特别指朝向重力的相反方向的“上方”和“上”。
此外,在整个说明书中,当一部分被称为“包括”或“包含”某个组件时,这意味着该部分可以还包括其它组件,而不排除其它组件,除非另有说明。
此外,在整个说明书中,当称为“平面”时,意味着从上侧观察目标部分,而当称作“截面”时,则意味着从垂直切割的截面的侧面观察目标部分。
术语“第一”、“第二”等用于解释各种组件,但是组件不应受到这些术语限制。这些术语仅用于区分一个组件和另一个组件。
现在,将参考图4至图6、图9、图10和图13来描述根据本公开的电池模块。
图4是根据本公开的一个实施方式的电池模块的立体图。图5是仅示出图4的电池模块的构造的除了上板之外的一些组件的立体图。图6是图4的电池模块的分解立体图。图13是示出包括在本公开的电池模块中的电池电芯的立体图。图9是示出沿着图4的切割线A-A’截取的截面的图。图10是图9的截面B的放大图。
参照图4至图6,根据本实施方式的电池模块100包括堆叠有多个电池电芯110的电池电芯堆叠件120和容纳电池电芯堆叠件120的模块框架200。
首先,电池电芯110优选为袋型电池电芯,并且可以形成为像矩形片的结构。例如,参考图13,根据本实施方式的电池电芯110具有两条电极引线111和112彼此面对并且分别从电芯主体113的一个端部114a和另一端部114b突出的结构。也就是说,电池电芯110包括在相互相反的方向上突出的电极引线111和112。更具体地,电极引线111和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。
另外,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的两个端部114a和114b以及连接它们的一个侧部来生产。换言之,根据本实施方式的电池电芯110总共具有三个密封部114sa、114sb和114sc,其中密封部114sa、114sb和114sc具有通过诸如热密封的方法密封的结构,并且其余的另一侧部可以由连接部115构成。特别地,密封部114sa、114sb和114sc可以包括沿电池电芯的纵向形成的密封部114sc和沿电池电芯的宽度方向形成的密封部114sa和114sb。此时,沿电池电芯的纵向形成的密封部114sc不限于图9和图10所示的形状,并且可以包括折叠一次(一次)的单个折叠结构、不具有折叠部的非折叠结构以及各种形式的密封部。电芯壳体114可以由包括树脂层和金属层的层压片材制成。此时,电池壳体114的两个端部114a和114b之间可以被定义为电池电芯110的纵向方向,并且连接电池壳体114的两个端部114a、114b的一个侧部114c与连接部115之间可以被限定为电池电芯110的宽度方向。
此外,连接部115可以沿着电池电芯110的一个边缘延伸很长,并且蝙蝠耳110p可以形成在连接部115的端部处。此外,当电芯壳体114在突出的电极引线111和112介于其间的情况下被密封时,梯台部116可以形成在电极引线111、112与电芯主体113之间。也就是说,电池电芯110可以包括梯台部116,该梯台部116形成为在电极引线111和112突出的方向上从电芯壳体114延伸。
这样的电池电芯110可以有多个,并且多个电池电芯110可以被堆叠以彼此电连接,从而形成电池电芯堆叠件120。特别地,如图6所示,多个电池电芯110可以沿着平行于y轴的方向堆叠。由此,电极引线111和112可以分别在x轴方向和-x轴方向上突出。
另外,当重复执行电池电芯110的充电和放电时,产生热。其中,在与电极引线111和112相邻的部分中产生大量热。也就是说,由于充电和放电可能在电极引线111和112以及电芯主体113中产生大量热,因此可能需要用于冷却电池电芯110的新型结构。
此时,传统的电池模块存在的问题是,由于电池电芯的密封部所占据的空间,导致冷却效率降低,并且在将导热树脂层施加到上部时难以利用该空间。
因此,参考图9、图10和图13,根据本实施方式的电池电芯110还包括沿着电池电芯110的纵向形成的密封部114sc,其中密封部114sc在一个方向上折叠至少一次或多次,并且多次折叠的密封部114sc可以平行于模块框架200的侧表面部布置。此时,密封部114sc可以在电池电芯110的宽度方向上并排布置。此外,密封部114sc可以在电池模块100的整个高度方向上形成。参照图13,电池电芯100的宽度方向是指密封部114sc和连接部115之间的方向、或者密封部114sc和框架构件300的底部300a之间的方向。
参考图10,折叠多次的密封部114sc可以包括彼此连接的第一部分114sc1、第二部分114sc2和第三部分114sc3。此外,第一部分114sc1、第二部分114sc2和第三部分114sc3可以彼此平行地布置。第一部分114sc1、第二部分114sc2和第三部分114sc3的方向可以是与模块框架200的侧表面平行地布置的方向,并且可以是与电池电芯110的宽度方向平行布置的方向。
更具体地,密封部114sc可以通过折叠至少一次形成为具有至少一个折叠部或者通过折叠多次形成为具有多个折叠部的漩涡形状。也就是说,它可以具有折叠至少一次的单折叠结构或折叠多次的双折叠结构。此时,涡旋形状可以意味着密封部114sc被折叠多次的方向形成在一个方向上,使得密封部114sc的截面具有包括折叠部的卷曲或螺旋形状。
此外,通过如上所述被折叠,位于密封部114sc的最外侧的边缘部可以位于涡旋形状的中心。此时,位于最外侧的边缘部可以是指在密封部114sc被折叠之前的最外侧边缘区域。通过如上所述形成为具有涡旋形状,位于最外侧的边缘部可以被折叠多次,从而位于涡旋形状的中心。此时,位于最外侧的边缘部可以对应于密封部114sc的被折叠多次的第三部分114sc3。
通过如上所述在一个方向上折叠多次,与传统的密封部相比,密封部114sc可以最小化所占据的空间。特别地,可以使密封部所占据的空间最小化,从而使热阻最小化。
这里,密封部114sc可以包括第一连接部114sc4和第二连接部114sc5,第一连接部114sc4连接第一部分114sc1和第二部分,并且第二连接部114sc5连接第二部分114sc2和第三部分114sc3。
此时,如果密封部114sc的第一连接部114sc4的长度被定义为密封部114sc的水平长度并且第一部分114sc1的长度被定义为密封部114sc的垂直长度,则第一部分114sc1的长度被形成为比第一连接部114sc4的长度更长,并且因此,密封部114sc的垂直长度可以形成为比密封部114sc的水平长度更长。由此,在电池电芯堆叠件120的上部中由密封部114sc占据的区域被最小化,从而可以提高冷却性能,并且密封部114sc也被固定地形成在稍后描述的冷却管结构中。
另外,模块框架200包括U形框架300和上板400,U形框架在其上表面、前表面和后表面处敞开并且覆盖电池电芯堆叠件120的下部和两个侧部,上板400覆盖电池电芯堆叠件120的上部。此时,U形框架300可以包括支承电池电芯堆叠件120的下部的底部300a、以及每个都从底部300a的两个端部向上延伸的侧表面部300b。然而,模块框架200不限于此,并且可以用具有另一形状的框架来代替,该框架为诸如围绕除了前表面和后表面之外的电芯组件120的L形框架或单体框架。容纳在模块框架200内的电芯组件120可以通过模块框架200被物理保护。
上板400可以覆盖模块框架200的敞开的上侧表面。端板150可以覆盖电池组件120的在模块框架200中敞开的前表面和后表面。端板150可以与上板400的前端边缘和后端边缘以及模块框架200的前端边缘和后端边缘焊接连接。此时,端板可以包括前端板151和后端板152。
汇流条框架130可以形成在端板150与电池电芯组件120的前表面和后表面之间。汇流条框架130可以覆盖电池电芯堆叠件120的从模块框架200暴露的部分。此外,安装到汇流条框架130的多个汇流条160从电池电芯110突出地形成,并且可以与安装在汇流条框架130上的电极引线111和112连接。此时,电极引线111和112穿过的槽可以形成在汇流条160中。因此,电极引线111和112与穿过汇流条160的槽的汇流条160可以彼此接触。
此外,根据本实施方式的电池模块100还包括位于电池电芯堆叠件120的下表面和模块框架200的底部(即,框架构件300的底部300a)之间的第一导热树脂层310,其中第一导热树脂层310可以起到将电池电芯110中产生的热传递到电池模块100的底部并固定电池电芯堆叠件120的作用。
此外,根据本实施方式的电池模块100还可以包括第二导热树脂层320,该第二导热树脂层320形成在电池电芯堆叠件120的上部和模块框架200的上部(即,上板400)之间。因此,电池电芯110中产生的热甚至可以经由第二导热树脂层320传递通过模块框架200的上部。
特别地,根据本实施方式的电池模块100包括通过第二导热树脂层320到模块框架200的上部的热传递路径,而不是通过模块框架200的底部的单向路径,从而能够提高冷却性能。此时,第一导热树脂层310和第二导热树脂层320可以通过施加并固化热树脂的方法形成。因此,第一导热树脂层310和第二导热树脂层320被示出为板状,但是在施加导热树脂然后固化导热树脂的过程中,它可以根据其它组件的形状自由变形。
传统的电池模块被配置为通过形成在电池电芯的下部的导热树脂层来释放电池电芯中产生的热。然而,存在的问题是,在电池电芯中产生的热仅通过形成在电池电芯堆叠件下方的导热树脂层和通过经由模块框架的底部的单向路径的冷却结构无法被高效地冷却。
因此,需要一种在由于大电流的流动导致电池电芯在短时期内产生大量热的情况(诸如,快速充电)下能够有效地冷却热的结构。
接下来,将参考前面列出的附图以及图7和图8更详细地描述根据本实施方式的电池模块100的冷却管构件500,
图7是包括在图4的电池模块中的冷却管构件的立体图。图8是包括在图4的电池模块中的冷却管构件的部分的放大图。
参照图4至图6,根据本实施方式的电池模块100的冷却管构件500形成在电池电芯堆叠件120的上部和模块框架200之间。具体地,冷却管构件500可以形成在电池电芯堆叠件120和上板400之间。
参照图7,冷却管构件500包括第一冷却管部510和第二冷却管部520。此时,图7示出了第一冷却管部510形成在冷却管构件500的最外侧上,从而相对于冷却管构件500的中心对称,但是其也可以包括在冷却管构件500的两个最外侧表面上形成不同的冷却管部510和520。
此时,第一冷却管部510和第二冷却管部520可以彼此连接。因此,冷却流路径可以沿着第一冷却管部510和第二冷却管部520形成。此外,第一冷却管部510和第二冷却管部520可以平行于电池电芯110的纵向方向形成。因此,沿着第一冷却管部510和第二冷却管部520形成的冷却流路径也可以平行于电池电芯110的纵向方向形成。冷却剂或冷却水可以流过平行于电池电芯110的纵向方向形成的冷却流路径。也就是说,电池电芯堆叠件120的上表面可以通过沿着第一冷却管部510和第二冷却管部520流动的冷却剂或冷却水来冷却。
另外,第一冷却管部510和第二冷却管部520可以形成一个冷却管单元。此时,冷却管单元可以包括第一冷却管部510和第二冷却管部520彼此连接的状态。因此,冷却管单元可以包括沿着第一冷却管部510和第二冷却管部520形成的冷却流路径。此时,冷却管构件500包括多个冷却管单元,从而可以包括多个第一冷却管部510和多个第二冷却管部520。也就是说,冷却管构件500可以形成有多个冷却管单元,并且因此包括多个冷却流路径。在一些情况下,冷却管单元可以重复,使得冷却流路径彼此连接以形成一个冷却流路径。
参照图8,冷却管构件500还可以包括冷却剂流入部530和冷却剂流出部540。冷却剂流入部530和冷却剂流出部540可以形成为与端板150相邻,并且具体地,其可以形成为与后端板152相邻,并且更具体地,它可以形成为与后端板152的上部相邻。此外,冷却剂流入部530和冷却剂流出部540可以存在于电池模块100内部,但是可以暴露于外部,如图4所示。
此时,第一冷却管部510连接到冷却剂流入部530,并且第二冷却管部520可以连接到冷却剂流出部540。此时,第一冷却管部510连接到冷却剂流出部540,并且第二冷却管部520连接到冷却剂流入部530,使得它们也可以相互交叉连接。因此,根据本实施方式的电池模块100可以被构造为使得冷却剂通过冷却剂流入部530流入,电池电芯110通过第一冷却管部510和第二冷却管部520冷却,然后冷却剂通过冷却剂流出部540被排放到电池模块100的外部。此外,可以形成流过冷却剂的流入部和流出部的冷却流路径的流动。
另外,参照图9和图10,冷却管构件500可以与第二导热树脂层320接触。因此,可以通过冷却管构件500和第二导热树脂层320之间的接触形成额外的热传递路径。特别地,从电池电芯110传递到沿着冷却管构件500流动的冷却剂的热可以进一步传递到第二导热树脂层320,然后传递到模块框架200。因此,可以形成用于电池电芯110的大量冷却路径,从而确保电池模块100的安全性。
此外,冷却管构件500可以形成为与密封部114sc相邻。特别地,密封部114sc可以位于冷却管构件500的第一冷却管部510和第二冷却管部520之间。因此,不仅密封部114sc的空间利用没有困难,而且由于通过冷却管构件500对电池电芯110的冷却效果,电池模块的稳定性也可以提高。特别地,密封部114sc位于第一冷却管部510和第二冷却管部520之间,使得密封部114sc可以被稳定地固定。
接下来,将参考图11和图12描述根据本公开的另一实施方式的电池模块。此时,由于上述所有内容都包括在本实施方式中,因此将仅描述不同的内容。
图11是从后部观察根据本公开的另一个实施方式的电池模块的立体图。图12是示出沿着图11的切割线C-C’截取的截面的图。
参照图11和图12,根据本实施方式的电池模块100还包括冷却管构件600,该冷却管构件600形成在电池电芯堆叠件120的下部和模块框架200之间。此时,形式是相同的,但是为了根据形成位置来区分冷却管构件500和600,为了便于说明,将它们称为第一冷却管构件500和第二冷却管构件600。
根据本实施方式的电池模块100不仅包括形成在电池电芯堆叠件120的上部和模块框架200之间的第一冷却管构件500,还包括形成在电池电芯堆叠件120的下部和模块框架200之间的第二冷却管构件600,从而能够形成额外的冷却路径。
此时,第二冷却管构件600可以与第一导热树脂层310接触。此外,第二冷却管构件600可以包括第一冷却管部610和第二冷却管部620,并且可以包括冷却剂流入部630和冷却剂流出部640。
此外,冷却剂流入部630和冷却剂流出部640可以形成为与后端板152相邻,更具体地,它们可以形成为与后端板152的下部相邻。
根据本实施方式的电池模块100包括第一冷却管构件500和第二冷却管构件600,从而能够形成用于冷却电池电芯堆叠件120的上部和下部的多个冷却流路径。因此,不仅可以解决电池电芯110的发热问题,而且可以确保电池模块100的安全。
接下来,将参照图14至图16进一步描述根据本公开的另一实施方式的包括在电池模块中的密封部。除了密封部的形状之外,可以包括上述所有内容,因此,将仅描述与上述内容不同的内容。
图14至图16是示出根据本公开的另一实施方式的密封部的图。
在根据本实施方式的电池模块100中,朝向模块框架200的上部延伸的密封部114sc的长度(即,密封部114sc的竖直长度)等于或长于沿着电池电芯110的上部(即,密封部114sc的水平长度)延伸的长度,并且密封部114sc也可以具有不同于图9和图10的密封部114sc的各种形状。
在一个示例中,如图14所示,密封部114sc可以具有从电池电芯110的上部朝向模块框架200的上部延伸的形状,而没有被折叠的部分。在这种情况下,由密封部114sc在电池电芯110的上部占据的面积可以被最小化。此外,密封部114sc的整个外表面可以被第二导热树脂层320包裹。因此,电池电芯110的上部和第二导热树脂层320之间的接触面积可以被最大化,从而最大化电池电芯110和第二导热树脂层320之间的热传递面积,并且由于第二导热树脂层320而进一步提高了电池电芯110的冷却性能。此外,密封部114sc可以通过由冷却管构件500被进一步固定而稳定地形成。
在另一示例中,如图15所示,密封部114sc可以具有沿逆时针方向折叠一次的形状。在这种情况下,与图5相比,可以增加密封部114sc的面积,从而提高电池电芯110的密封性能并最大化电池模块100内的空间利用。
在另一示例中,如图16所示,密封部114sc可以具有折叠多次的形状。更具体地,密封部114sc可以形成为使得朝向模块框架200的上部延伸的长度和沿着电池电芯110的上部延伸的长度彼此相同或相似。在这种情况下,密封部114sc被形成为使得朝向模块框架200的上部延伸的长度可以小于图10、图14和图15的长度,从而最大化位于密封部114sc上方的第二导热树脂层320的面积。
本实施方式的电池电芯110还可以包括其它各种形状的密封部114sc。由此,本实施方式的电池电芯110可以增加密封部114sc的上部和第二导热树脂层320之间的热传递程度,并且提高电池电芯110的第二导热树脂层320的冷却性能。
接下来,将描述根据本公开的又一实施方式的电池组。
根据本实施方式的电池组包括上述电池模块。此外,本公开的电池组可以具有这样的结构,在该结构中,根据本实施方式的一个或更多个电池模块被聚集在一起,并且与控制和管理电池的温度、电压等的电池管理系统(battery management system,BMS)和冷却装置封装在一起。
电池组可以应用于各种设备。这种设备可以应用于诸如电动自行车、电动车辆或混合动力车辆的车辆装置,但本公开不限于此,并且可以应用于可以使用电池模块的各种装置,这也落入本公开的范围内。
尽管上面已经参照本发明的优选实施方式对本发明进行了说明和描述,但是本公开的范围不限于上面描述的特定实施方式,并且本领域技术人员可以在不脱离所附权利要求中描述的本发明的原理的精神和范围的情况下进行许多其它修改。此外,不应从本公开的技术精神或角度单独理解这些修改。
[附图标记说明]
100:电池模块
110:电池电芯
120:电池电芯堆叠件
130:汇流条框架
150:端板
160:汇流条
200:模块框架
300:U形框架
400:上板
500、600:冷却管构件
Claims (15)
1.一种电池模块,所述电池模块包括:
电池电芯堆叠件,所述电池电芯堆叠件包括多个电池电芯;
模块框架,所述模块框架容纳所述电池电芯堆叠件;以及
冷却管构件,所述冷却管构件形成在所述电池电芯堆叠件的上部和所述模块框架之间,
其中,所述冷却管构件包括第一冷却管部和第二冷却管部。
2.根据权利要求1所述的电池模块,其中:
所述电池电芯包括沿着所述电池电芯的长度方向形成的密封部,并且
所述冷却管构件被形成为与所述密封部相邻。
3.根据权利要求2所述的电池模块,其中:
所述密封部位于所述第一冷却管部和所述第二冷却管部之间。
4.根据权利要求2所述的电池模块,其中:
所述密封部在一个方向上被折叠至少一次。
5.根据权利要求2所述的电池模块,其中:
所述密封部在一个方向上被折叠多次,并且
被折叠多次的密封部平行于所述模块框架的侧表面部布置。
6.根据权利要求2所述的电池模块,其中:
所述密封部包括彼此连接的第一部分、第二部分和第三部分,并且
所述第一部分、所述第二部分和所述第三部分彼此平行地布置。
7.根据权利要求6所述的电池模块,其中:
所述密封部还包括第一连接部和第二连接部,并且
所述第一部分的长度被形成为比所述第一连接部的长度更长。
8.根据权利要求1所述的电池模块,其中:
所述第一冷却管部和所述第二冷却管部彼此连接,并且
沿着所述第一冷却管部和所述第二冷却管部形成冷却流路径。
9.根据权利要求1所述的电池模块,其中:
所述第一冷却管部和所述第二冷却管部平行于所述电池电芯的纵向方向形成。
10.根据权利要求1所述的电池模块,其中:
所述第一冷却管部和所述第二冷却管部形成一个冷却管单元,并且
所述冷却管构件包括多个冷却管单元。
11.根据权利要求1所述的电池模块,其中:
所述冷却管构件还包括冷却剂流入部和冷却剂流出部,并且
所述第一冷却管部连接到所述冷却剂流入部,并且所述第二冷却管部连接到所述冷却剂流出部。
12.根据权利要求11所述的电池模块,
所述电池模块还包括端板,所述端板覆盖所述电池电芯堆叠件的前表面和后表面,
其中,所述冷却剂流入部和所述冷却剂流出部被形成为与所述端板相邻。
13.根据权利要求1所述的电池模块,
所述电池模块还包括导热树脂层,所述导热树脂层形成在所述电池电芯堆叠件的上部和所述模块框架之间,
其中,所述冷却管构件与所述导热树脂层接触。
14.根据权利要求1所述的电池模块,
所述电池模块还包括形成在所述电池电芯堆叠件的下部和所述模块框架之间的冷却管构件。
15.一种电池组,所述电池组包括根据权利要求1所述的电池模块。
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