CN205452481U - 电池模块、电池组和车辆 - Google Patents

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Abstract

公开了电池模块、电池组和车辆，该电池模块确保有效的冷却性能并且有利地具有结构牢固性并且小型的设计，该电池组和车辆包括该电池模块。该电池模块包括：沿着竖直方向立起并且沿着左右方向布置的多个袋型二次电池；构造为在其内部空间中容纳袋型二次电池并且沿着左右方向堆叠的多个套管；和由热传导材料制成并且布置在套管的下部处从而套管被置于其上的冷却板，该冷却板具有上表面，该上表面利用粘合剂而至少部分地附着并且固定到套管。

Description

电池模块、电池组和车辆
相关申请的引用
本申请要求在韩国于2015年3月27日提交的韩国专利申请No.10-2015-0043545的优先权，该申请的公开内容通过引用而被并入于此。
技术领域
本公开涉及一种包括至少一个二次电池的电池，并且更加具体地涉及一种具有简单的结构、小的体积和重量和有效的冷却性能的电池模块，以及包括该电池模块的电池组和车辆。
背景技术
当前，镍镉电池、镍金属氢化物电池、镍锌电池、锂二次电池等被用作商业二次电池。在它们之中，与镍基二次电池相比，锂二次电池具有很小的以至没有的记忆效应，并且因此由于它们的自由充电或者放电、低度自放电和高能量密度的优点，锂二次电池正在获得大量关注。
锂二次电池通常分别地使用氧化锂和碳质材料作为正电极活性材料和负电极活性材料。锂二次电池包括：电极组件，在分隔物置于其间的情况下布置有分别涂覆有正电极活性材料和负电极活性材料的正电极板和负电极板；和与电解质一起地密封并且容纳电极组件的外部，即电池外壳。
通常，根据外部的形状，锂二次电池可以分类成其中电极组件被包括在金属罐中的罐型二次电池和其中电极组件被包括在铝层压片的袋中的袋型电池。
近来，二次电池广泛地不仅用于小型装置诸如蜂窝式电话而且还用于中型或者大型装置诸如车辆和蓄电器。当被用于中型或者大型装置时，大量的二次电池被电连接以增强容量和输出。特别地，在中型或者大型装置中，因为它们易于堆叠并且具有轻的重量，所以经常地使用袋型二次电池。
如果二次电池被加热超过适当的温度，则二次电池的性能可能劣化，并且在严重的情形中，二次电池可能爆炸或者着火。特别地，当堆叠多个袋型二次电池以构造电池模块时，在窄的空间中从该多个二次电池排出的热被积聚，这可以快速地并且严重地升高电池模块的温度。此外，如果在用于车辆的电池组中包括该电池模块，则例如在夏季或者在沙漠中，电池模块可能频繁地暴露于直射阳光并且还可能被置于高温条件中。
因此，当使用多个二次电池构造电池模块时，确保稳定并且有效的冷却性能是非常重要的。然而，因为一贯地要求电池模块具有小型设计、确保刚度并且增强容量，所以实质上要求研发一种可以在满足如上的各种需求的同时增强冷却性能的电池模块。
实用新型内容
技术问题
本公开被设计用于解决相关技术的问题，并且因此本公开旨在提供一种可以确保有效的冷却性能并且有利地具有在结构上牢固的并且小型的设计的电池模块，以及包括该电池模块的一种电池组和一种车辆。
本公开的其它目的和优点将会根据以下说明而得到理解并且通过本公开的实施例而变得清楚。另外，应理解的是，可以利用在所附权利要求中限定的构件或者它们的组合实现本公开的目的和优点。
技术方案
在本公开的一个方面中，提供了一种模块，包括：沿着竖直方向立起并且沿着左右方向布置的多个袋型二次电池；构造为在其内部空间中容纳袋型二次电池并且沿着左右方向堆叠的多个套管(cartridge)；和由热传导材料制成并且布置在套管的下部处从而套管被置于其上的冷却板，冷却板具有上表面，该上表面利用粘合剂而至少部分地附着并且固定到套管。
这里，冷却板可以具有在其上表面处形成的、沿着向上方向的凸起部分，并且套管可以具有在其下部处形成的沿着向上方向的凹陷部分，所述凹陷部分具有对应于凸起部分的形状。
另外，冷却板的凸起部分的下部可以呈凹陷地形成。
另外，冷却板的凸起部分可以至少部分地具有倾斜表面，该倾斜表面具有沿着向上方向逐渐减小的宽度。
另外，该电池模块可以进一步包括散热片，散热片由板形热传导材料制成并且布置成在沿着竖直方向立起的状态下接触至少一个二次电池的表面，散热片具有构造为接触冷却板的下端。
另外，散热片可以被置于在二次电池之间的位置和二次电池的最外侧中的至少一个处。
另外，散热片的下端的两个表面可以分别地与套管和冷却板形成表面接触。
另外，粘合剂可以被置入两个相邻的散热片的下端之间且在套管的下部和冷却板的上部之间。
另外，散热片的下端可以至少部分地沿着一个方向倾斜。
另外，冷却板的左端和右端可以沿着向上方向弯曲。
另外，二次电池的下部可以布置在套管的下单元框架的上部上。
另外，至少套管的下单元框架可以包括热传导聚合物，或者由包含热传导填料和聚合物的热传导材料制成。
另外，袋型二次电池可以利用粘合剂而至少部分地附着并且固定到套管。
另外，粘合剂可以是热传导粘合剂。
在本公开的另一个方面中，还提供一种包括根据本公开的电池模块的电池组。
在本公开的另一个方面中，还提供一种车辆，该车辆包括根据本公开的、用于二次电池的电池模块。
有利的效果
在本公开的一个实施例中，一种包括多个袋型二次电池的电池模块可以具有改善的冷却性能。
特别地，在本公开的一个实施例中，可以将粘合剂置入套管和冷却板之间以移除或者最小化在它们之间的空气层。因此，可以改善在套管和冷却板之间的热传导，这可以增强电池模块的冷却性能。
另外，在本公开的一个实施例中，散热片可以构造为与二次电池形成表面接触，并且此时，在粘合剂被置入接触部分中时，散热片的下部可以接触冷却板，这可以移除空气层并且因此改善通过散热片的热排出性能。
此外，在本公开的一个实施例中，可以与在套管、散热片和冷却板之间的接触表面的粗糙度无关地在特定水平之上确保冷却性能。
另外，在本公开的一个实施例中，电池模块可以具有简单的结构和减小的重量。因此，在本公开的这个实施例中，可以以降低的成本容易地制造和维修电池模块。
另外，在本公开的一个实施例中，通过减小电池模块的体积，电池模块可以容易地具有小型设计并且可以在相同的尺寸下增强它的容量和输出。
另外，在本公开的一个实施例中，二次电池可以直接地附着并且固定到套管。因此，在本公开的这个实施例中，在套管和二次电池之间的热传递距离是短的，并且可以减小或者消除在二次电池和套管之间的空气层，由此改善冷却性能并且还防止二次电池在套管中移动。
另外，在本公开的一个实施例中，套管可以由热传导材料诸如热传导塑料或者热传导橡胶制成。在此情形中，二次电池的热还可以通过套管转移到冷却板等，并且因此可以改善电池模块的冷却性能。
附图说明
附图示意本公开的优选实施例并且与前面的公开一起地用于提供本公开的技术精神的进一步理解。然而，本公开不被理解为限制于附图。
图1是概略地示出根据本公开一个实施例的电池模块的透视图。
图2是单独地示出图1的局部构造的透视图。
图3是在其中图1的构件被组装的状态中沿着图1的线A-A’截取的截面视图。
图4是以放大状态示出图3的部分A3的图。
图5是概略地示出图4的套管和冷却板彼此联接的图。
图6是概略地示出根据本公开一个实施例的二次电池和套管彼此附着的图。
图7是概略地示出根据本公开另一个实施例的二次电池和套管彼此附着的图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述本公开的优选实施例。在描述之前，应该理解在说明书和所附权利要求中使用的术语不应该被理解为限制于通常的和字典的含义，而是基于允许本发明人为了最好地解释而适当地定义术语的原则基于对应于本公开的技术方面的含义和概念解释。
因此，在这里给出的说明只是仅仅用于示意的优选实例，而非旨在限制本公开的范围，从而应该理解，能够在不偏离本公开的范围的情况下对此实现其它等价形式和修改。
图1是概略地示出根据本公开一个实施例的电池模块的透视图。而且，图2是单独地示出图1的局部构造的透视图。另外，图3是在其中图1的构件被组装的状态中沿着图1的线A-A’截取的截面视图。
参考图1到3，根据本公开的电池模块可以包括二次电池100、套管200和冷却板300。
可以将多个二次电池100设置在单一电池模块中。特别地，该多个二次电池100中的每一个可以是袋型二次电池。袋型二次电池100可以包括电极组件、电解质和袋外部。
这里，可以如此构造电极组件，使得在分隔物被置入其间的情况下布置至少一个正电极板和至少一个负电极板。更加详细地，电极组件可以分类成其中单一正电极板和负电极板与分隔物一起地缠绕的缠绕型电极组件，和其中多个正电极板和多个负电极板在分隔物被置入其间的情况下交替地堆叠的堆叠型电极组件。
另外，袋外部可以构造为具有外部绝缘层、金属层和内部粘结层。袋外部可以构造为包括金属箔例如铝箔，以保护内部构件诸如电极组件和电解质并且还补充电极组件和电解质的电化学性质并且增强热辐射。另外，铝箔可以被置入由绝缘材料制成的绝缘层之间，从而确保二次电池100的内部构件诸如电极组件和电解质与二次电池100外部的其它构件的电绝缘。
特别地，袋外部可以由两个袋构成，并且它们中的至少一个可以具有带有凹陷形状的内部空间。另外，电极组件可以被容纳在袋的内部空间中。而且，密封部分设置在两个袋的外周边处，并且这些密封部分被彼此熔接，从而容纳电极组件的内部空间被密封。
同时，电极突片被设置在电极组件的每一个电极板处，并且至少一个电极突片可以连接到电极引线101。另外，电极引线101可以置入两个袋的密封部分之间并且被从袋外部向外暴露，以用作二次电池100的电极端子。
根据本公开一个实施例的电池模块可以包括在该申请的提交日期在本技术领域中已知的、各种形状的袋型二次电池。
袋型二次电池100可以在沿着竖直方向立起的状态下被沿着水平方向布置。例如，在图1和2中描绘的构造中，假设整体上在此处观察电极引线101的一侧被定义为电池模块的前侧，如果从电池模块的前侧观察电池模块，则多个袋型二次电池100可以在于地面上竖直地立起的状态下被沿着左右方向布置，从而它们的宽广表面朝向右侧和左侧。
换言之，在根据本公开的电池模块中，袋型二次电池100可以如此构造，使得其两个宽广表面朝向右侧和左侧，并且袋型二次电池可以竖立从而密封部分位于其上侧、下侧、前侧和后侧处。另外，袋型二次电池100可以沿着左右方向平行地布置从而它们的宽广表面，即容纳电极组件的容纳空间的外表面彼此面对。
同时，在本公开中，如此定义向上、向下、向前、向后、向右和向左方向，使得在图中电极引线101在此处突出并且因此暴露的部分是前侧，并且这些方向是基于其中从前侧观察电池模块的状态确定的，除非另有声明。换言之，向上、向下、向前、向后、向右和向左方向是基于其中沿着由图1中的箭头A2示意的方向观察电池模块的状态定义的。
套管200可以在其内部空间中容纳袋型二次电池100，保护袋型二次电池100的外侧(特别地密封部分位于此处的其边沿部分的外侧)，引导袋型二次电池100的布置，并且防止堆叠组件移动。
另外，套管200可以构造为被与另一个套管堆叠。例如，如在图1到3中所示，套管200可以被沿着与二次电池100的堆叠方向相同的方向堆叠，即沿着左右方向堆叠。
这里，套管200可以以相应的形状在它们的堆叠表面即其右表面或者左表面处具有非平坦结构。在本公开的这个实施例中，在套管200处形成的非平坦结构可以提高在套管200之间的联接力和固定力，并且非平坦结构可以具有进行引导以便更加易于组装的作用。
特别地，如在图2中所示，套管200可以形成有四边形环的形状。在此情形中，套管200可以利用其两端相互连接的四个单元框架构造。因为袋型二次电池100通常具有四边形形状，所以套管200可以具有四边形环形状以从外侧包围袋型二次电池100的外周边。此时，套管200的单元框架可以分开地制造并且然后相互组装，或者可以从开始便被一体地形成。
在这种构造中，套管200可以形成为具有中空中心，并且袋型二次电池100可以被容纳在由该中空中心形成的内部空间中。换言之，袋型二次电池100可以位于由套管200的单元框架限定的内部空间中，并且当套管200被堆叠时，袋型二次电池100可以位于由堆叠的套管形成的内部空间中从而它的外侧的至少一部分被覆盖。
根据本公开的电池模块可以包括多个套管200，并且套管200的数目可以被不同地改变。
套管200可以被联接到与此相邻的另一个套管200，并且至少一个二次电池100可以被容纳在由联接的套管限定的空间中。特别地，彼此相邻的两个套管200可以彼此联接以配对，并且可以在由联接的套管200形成的内部空间中包括两个二次电池100。此时，可以在配对的套管200之间设置联接结构。例如，如在图1和2中所示，可以在彼此联接的两个套管200的上部处形成被成形为彼此对应的钩结构。例如，当左套管200和右套管200被联接时，可以在右套管200处形成突起诸如钩子，并且可以在左套管200处形成凹槽从而突起可以被插入其中。另外，如在图3中所示，可以在彼此联接的两个套管200处形成被成形为彼此对应的非平坦部分。例如，可以在左套管200处形成沿着向右方向突出的突起，并且可以在右套管200处形成凹槽从而突起可以被插入其中。
同时，可以在电池模块中包括奇数个套管200。在此情形中，至少一个套管200可以构造为容纳仅仅一个二次电池100。
例如，参考在图3中描绘的构造，电池模块可以总共包括十三个套管200和十三个二次电池100。在此情形中，类似位于最右侧处的套管200地，可以将任何套管200构造为在套管200和与此相邻的另一个套管200之间容纳单一二次电池100。
套管200可以构造为在内部空间中容纳单一二次电池100。即，可以将每一个套管构造为包围单一二次电池的边沿部分。此时，套管的一侧可以构造为具有比二次电池更小的尺寸，并且另一侧可以构造为具有等于或者大于二次电池的尺寸。例如，套管的右侧可以构造为具有比二次电池更小的尺寸，从而容纳在套管的内部空间中的二次电池不沿着套管的向右方向偏离。另外，套管的左侧可以构造为具有比二次电池更大的尺寸，从而二次电池可以在套管的右侧处被容纳在内部空间中。在此情形中，在套管的右侧处，可以联接具有比二次电池更加宽广的左侧的另一个套管以防止二次电池偏离。
冷却板300的至少一部分可以由热传导材料制成。例如，冷却板300可以由金属(诸如铝、铜和钢)或者金属合金制成。因此，冷却板300可以在二次电池100或者套管200和电池模块的外侧之间确保更好的热传递。特别地，冷却板300可以允许在二次电池100处产生的热被更加容易地从电池模块排放出去。
冷却板300可以被以近似板形状构造，并且布置在套管200的下部处。这里，冷却板300可以被布置成平行于地面地铺设，并且该多个套管200可以在基本垂直于冷却板300的表面角度立起的状态中被置于冷却板300上。换言之，可以如此布置每一个套管200，使得它的下部被置于冷却板300的上部上。
特别地，在根据本公开的电池模块中，冷却板300的上表面可以利用粘合剂至少部分地附着并且固定到套管200。
例如，如由图2中的B示意地，可以将粘合剂涂覆到冷却板300的上表面的至少一部分，并且在套管200的下端接触涂覆有粘合剂的部分时，套管200和冷却板300可以附着并且固定到彼此。换言之，如果套管200由包括上单元框架、下单元框架、前单元框架和后单元框架的四个单元框架构成，则至少下单元框架可以附着并且固定到冷却板300的上表面。
在本公开的这个实施例中，因为套管200和冷却板300利用粘合剂固定到彼此，所以可以进一步增强在套管200和冷却板300之间的联接力。在这种构造中，可以消除或者减小在套管200和冷却板300之间的联接构造，这可以简化电池模块的结构、简化制造过程并且减小电池模块的体积。
另外，在本公开的这种构造中，因为在套管200和冷却板300之间的距离可以最小化，所以在套管200和二次电池100之间的距离减小，并且因此可以进一步改善从二次电池100到冷却板300的热传递效率。
而且，在本公开的这种构造中，因为可以消除或者减小在套管200和冷却板300之间的空气层，所以可以降低由空气层导致的热阻，并且因此二次电池100的热可以有效地传递到冷却板300。特别地，在此情形中，即使套管200的下表面和冷却板300的上表面被稍稍粗糙地构造，仍然可以与表面的粗糙度无关地确保从套管200到冷却板300的、有效的热传递性能。
另外，在本公开的这种构造中，在将套管200和二次电池100置于冷却板300的上部上之前，将粘合剂涂覆到冷却板300的上表面，并且可以不需要用于涂覆粘合剂的任何单独的空间或者结构。
这里，置入套管200和冷却板300之间的粘合剂可以是热传导粘合剂。因为与普通的粘合剂相比，热传导粘合剂具有更高的导热率，所以热传导粘合剂可以进一步增强在套管200和冷却板300之间的热传递容量和热传递率。因此，在本公开的这个实施例中，可以通过冷却板300更加有效率地排放二次电池100的热，这可以改善电池模块的冷却性能。
优选地，冷却板300和套管200可以分别地具有被成形为对应于彼此的凸起部分和凹陷部分。这将参考图4更加详细地描述。
图4是以放大状态示出图3的部分A3的图。
参考图4，如由P3示意地，冷却板300可以具有在其上表面处形成以沿着向上方向突出的凸起部分。另外，如由G2示意地，套管200可以具有以对应于冷却板300的凸起部分的形状在其下部处形成以沿着向上方向呈凹陷的凹陷部分。
在这种构造中，如果套管200被置于冷却板300的上部上，则冷却板300的凸起部分P3可以插入套管200的凹陷部分G2中。
在本公开的这种构造中，由于冷却板300的凸起部分和套管200的凹陷部分的插入联接构造，可以进一步提高在冷却板300和套管200之间的联接力。
另外，当组装冷却板300和套管200时，凸起部分和凹陷部分的这个联接构造可以引导组装位置，由此确保改善的电池模块的组装。
另外，在这种构造中，因为由于凸起部分和凹陷部分，可以增加在冷却板300和套管200之间的接触面积，所以能够进一步增强从套管200到冷却板300的热传递率和热传递容量。因此，可以进一步改善整个电池模块的冷却性能。
特别地，彼此相邻的套管200可以具有由此形成的单一凹陷部分。例如，参考在图4中描绘的构造，套管C2可以具有其右侧沿着向左和向上方向呈凹陷以构造凹陷部分的左部的下端，并且套管C3可以具有其左侧沿着向右和向上方向呈凹陷以构造凹陷部分的右侧的下端。因此，套管C2和套管C3可以彼此相邻地布置以形成单一凹陷部分G2，并且单一凸起部分P3可以插入该凹陷部分中。
在本公开的这种构造中，仅通过堆叠套管200便可以在套管200处形成凹陷部分。另外，因为凹陷部分不在单一套管200处形成而是由彼此相邻的两个套管200形成，所以能够防止套管200由于凹陷部分而具有增加的尺寸，这也防止了电池模块具有增加的尺寸。
此外，袋型二次电池100可以在此处容纳电极组件的空间周围的边沿部分处具有密封部分，使得两个袋被彼此熔接。因此，如在图4中所示，由于该密封部分，袋型二次电池100可以具有大致倒三角形形状的下端。此时，如果如上所述在套管200的右部和左部处形成凹陷部分，则在二次电池100和冷却板300之间的距离减小，并且因此从二次电池100到冷却板300的热传递效率增加，由此增强冷却性能。
更加优选地，可以如此构造冷却板300，使得它的凸起部分具有下凹陷部分。换言之，如由图4中的G3示意地，冷却板300的凸起部分的下部可以呈凹陷地形成，从而冷却板300在下侧处具有凹陷部分。
在本公开的这个实施例中，即使形成了凸起部分，仍然能够防止冷却板300的整体重量增加，由此有助于电池模块的轻量化。另外，在本公开的这个实施例中，因为由于凹陷部分G3，冷却板300的下部的面积增加，所以可以增强通过冷却板300的热排出性能。
而且，在本公开的这个实施例中，在冷却板300的下部处的凹陷部分可以给予在其中容纳电池模块的其它构件诸如导线的空间。例如，电池模块可以包括用于向控制单元诸如电池管理系统(BMS)传输信息的导线，所述信息通过感测每一个二次电池100的电压而获得。此时，导线可以被容纳在冷却板300的下部处的凹陷部分G3中从而可以保护并且布置导线，并且还能够防止电池模块具有通过单独地设置导线容纳空间而引起的、增加的体积。
另外，如在各种图中所示，可以在单一冷却板300上设置多个凸起部分。另外，还可以对应于凸起部分的数目地在包括多个套管200的套管组件处设置多个凹陷部分G2。
在本公开的这种构造中，利用该多个凸起部分P3和凹陷部分G2，可以进一步增强电池模块的联接力，并且可以进一步增加接触面积。另外，可以设置能够容纳各种构件诸如多根导线的更多的空间。
另外，如在图1和2中所示，凸起部分P3可以在冷却板300的上表面上沿着前后方向伸长。换言之，凸起部分可以形成为从冷却板300的前端延伸到其后端。在本公开的这个实施例中，通过增加冷却板300的表面面积，可以进一步改善通过冷却板300的热排出性能。另外，在本公开的一个实施例中，可以从冷却板300的前端到后端地在其下部处的冷却板300的凹陷部分G3中长长地容纳一根导线。
更加优选地，冷却板300的凸起部分P3的至少一部分可以具有带有沿着向上方向逐渐地减小的宽度的倾斜表面。例如，如在图4中所示，凸起部分P3的上部可以形成为具有其沿着左右方向的宽度沿着向上方向逐渐地减小的三角形形状。另外，凸起部分的下部可以具有沿着左右方向的均匀的宽度。特别地，凸起部分可以构造为沿着水平方向无任何平坦部分。
在本公开的这个实施例中，套管200和冷却板300可以更加紧密地彼此联接。换言之，在这个实施例中，当套管200被置于冷却板300上时，套管200可以沿着在冷却板300处形成的凸起部分的倾斜表面向下移动，并且由此，套管200可以最靠近冷却板300地移动。因此，可以进一步改善在套管200和冷却板300之间的联接力，并且由此，可以进一步增强冷却性能。
这里，在凸起部分的外侧处形成的倾斜表面S3可以具有平坦的形式。换言之，凸起部分的倾斜表面可以替代弯曲形状地具有平面形状，从而套管200可以沿着凸起部分的倾斜表面尽可能地向下移动。因此，在本公开的这种构造中，套管200可以构造为尽可能靠近冷却板300地移动。
还优选地，如在各种图中所示，根据本公开的电池模块可以进一步包括散热片400。
散热片400可以由热传导材料诸如金属例如铝或者铜制成。另外，散热片400可以具有大致板形状并且在沿着竖直方向立起的状态下被设置在电池模块处，并且散热片400可以平行于二次电池100和套管200地布置。
这里，可以如此布置散热片400，使得它的宽广表面面对二次电池100的表面。特别地，散热片400可以被放置成至少部分地接触二次电池100的表面。
另外，可以如此构造散热片400，使得它的下端接触冷却板300。因此，如果热被从二次电池100传递到散热片400，则所传递的热可以通过散热片400的下端被直接地传导到冷却板300。
散热片400可以布置在二次电池100的最外侧处和/或在二次电池100之间的位置处。
例如，如在图3中所示，散热片400可以位于电池模块的最左侧和最右侧处。换言之，当多个二次电池100被沿着左右方向布置在电池模块处时，散热片400可以设置成分别地与位于最左侧处的二次电池100的左侧和位于最右侧处的二次电池100的右侧形成表面接触。
另外，如在图3中所示，散热片400可以布置在电池模块中的两个二次电池100之间。特别地，可以设置多个散热片400从而所有的二次电池100都可以直接地与散热片400形成表面接触。例如，如果两个套管200被彼此联接并且两个二次电池100被容纳在由联接的套管200形成的空间中，则散热片400可以位于每一个套管200的外侧处，从而所有的二次电池100都接触彼此不同的散热片400。在这种构造中，每一个散热片400的中央部分的大部分表面可以与二次电池100的左表面或者右表面形成表面接触，并且散热片400的下端可以接触冷却板300。
还优选地，可以如此构造散热片400，使得它的下端的两个表面与套管200和下冷却板300形成表面接触。这将参考图5更加详细地描述。
图5是概略地示出图4的套管200和冷却板300被彼此联接的图。换言之，图5可以被视为图3的部分A3的放大视图。
参考图5，可以如此构造散热片400，使得它的下端沿着水平方向弯曲。另外，如上所述沿着水平方向形成的散热片400的下端可以置入套管200和冷却板300之间。换言之，如在图5的部分A4中示意地，散热片400的下端的上表面可以接触套管200的下部，并且其下端的下表面可以接触冷却板300的上部。
在本公开的这种构造中，通过增加在散热片400和冷却板300之间的接触面积，可以增加从散热片400传递到冷却板300的热的容量或者传递比率。另外，在这种构造中，散热片400可以成为用于在套管200和冷却板300之间的热交换的介质。换言之，套管200的热可以传递到与套管200的下部接触的散热片400的下端，并且所传递的热还可以传递到与散热片400的下端接触的冷却板300。因此，在此情形中，因为在套管200和冷却板300之间替代空气层地通过散热片400传递热，所以可以进一步改善热传递效率。另外，通过减小在套管200和冷却板300之间的距离，可以改善冷却性能，并且可以减小电池模块的体积。
还优选地，可以在套管200的下部和冷却板300的上部之间、在彼此相邻的两个散热片400的下端之间置入粘合剂。
例如，在于图5中描绘的构造中，两个套管200，即C1和C2，可以邻近地彼此联接，并且可以在其中容纳两个二次电池100。此时，在套管C1的下部处，散热片400可以沿着向右方向从左端到预定点地定位，并且在套管C2的下部处，散热片400可以沿着向左方向从右端到预定点地定位。在此情形中，可以在位于套管C1下方的散热片400的下端和位于套管C2下方的散热片400的下端之间形成如由图5中的A5示意的空间，并且可以在这个空间中填充粘合剂B。换言之，可以至少在由套管的下表面、冷却板300的上表面、一个散热片400的下端的左表面和另一个散热片400的下端的右表面限定的空间中填充粘合剂B。
在本公开的这种构造中，因为散热片400位于在套管200的下部和冷却板300的上部之间的空间中，所以在散热片400和套管200之间的接触面积和在散热片400和冷却板300之间的接触面积增加，由此改善通过散热片400的冷却性能。此外，因为在其中置入散热片400，所以可以在套管200的下部和冷却板300的上部之间形成空间，但是这个空间被粘合剂填充，从而空气层并不位于相应的空间中，由此防止热阻由于空气层而增加。
同时，还可以在散热片400和套管200之间和/或在散热片400和冷却板300之间置入粘合剂。换言之，即使图5示意粘合剂仅仅位于在套管200和冷却板300之间的空间中，但是粘合剂还可以位于在散热片400和套管200之间和/或在散热片400和冷却板300之间的空间中。
在本公开的这种构造中，可以更加容易地将粘合剂施加到冷却板300的上表面，并且可以在散热片400和套管200之间和/或在散热片400和冷却板300之间确保固定力。另外，能够防止在散热片400和套管200之间和/或在散热片400和冷却板300之间形成空气层。特别地，由于散热片400、套管200和/或冷却板300的表面粗糙度，可以在散热片400和套管200之间或者在散热片400和冷却板300之间形成空气层，这可以使得热传递效率劣化。然而，在这个实施例中，即使散热片400、套管200和/或冷却板300具有稍微粗糙的表面，仍然可以利用粘合剂减小在它们之间形成的空气层，由此确保在特定水平之上的热传递效率。
还优选地，散热片400的下端的至少一部分可以形成为沿着一个方向倾斜。
例如，如由图4中的S4示意地，散热片400可以至少部分地具有倾斜表面。特别地，散热片400可以构造为紧密地附着到套管200的外表面。因此，如果套管200具有在其下端处形成的倾斜表面，则散热片400也可以在其下端处具有倾斜表面。
此外，凹陷部分G2可以在套管200处形成从而冷却板300的凸起部分P3可以在其中插入，并且散热片400可以沿着套管200的凹陷部分的表面弯曲。特别地，凹陷部分的至少一部分可以具有以预定角度在地面上沿着向右或者向左方向倾斜的倾斜表面。此时，该倾斜表面可以具有带有恒定角度的近似平面的形状。
在本公开的这种构造中，因为散热片400的倾斜表面可以置于凸起部分的倾斜表面上并且沿着凸起部分的倾斜表面向下滑动，所以散热片400和冷却板300可以沿着向下方向更加紧密地附着。因此，在此情形中，可以进一步改善利用在散热片400和冷却板300之间的接触的冷却性能。特别地，为此，散热片400可以被构造为垂直于地面或者从地面以预定角度(大于0°)倾斜。换言之，除了它的最下端部分，散热片400可以被构造为无任何平行于地面的部分。
同时，可以如此构造冷却板300，使得它的左端和右端被沿着向上方向弯曲。例如，如由图2和3中的A6示意地，冷却板300的左端和右端可以沿着向上方向例如高达大约90°地沿着垂直于地面的方向弯曲。
在此情形中，冷却板300在它的左侧和右侧处的弯曲部分可以在某个程度上包围套管200或者散热片400的外表面。特别地，冷却板300的弯曲部分可以构造为接触最外套管200或者最外散热片400的外表面。因此，在本公开的这种构造中，可以增强在套管200和冷却板300之间的联接力或者在散热片400和冷却板300之间的联接力。另外，通过增加在位于最外侧处的散热片400或者套管200和冷却板300之间的接触面积，可以改善在散热片400或者套管200和冷却板300之间的热传递性能。
优选地，在根据本公开的电池模块中，二次电池100可以置于套管200的下单元框架上。
例如，套管200的下单元框架可以位于二次电池100下方，并且此时，如在图4和5中所示，二次电池100的下部可以布置成与下单元框架的上部接触。
在本公开的这种构造中，因为二次电池100被固定为与套管200直接接触，所以在二次电池100和套管200之间的空间减小，并且因此可以以更加紧凑的设计构造电池模块。
另外，在本公开的这种构造中，可以进一步改善在二次电池100和套管200之间的热交换性能。换言之，在以上构造中，因为二次电池100的下部与套管200直接接触，所以二次电池100的热可以直接地传递到套管200而不通过空气层。
此外，二次电池100可以不仅在它的下部处而且还在它的上部处接触套管200。换言之，二次电池100的上部可以接触上单元框架的下部。在本公开的这种构造中，因为二次电池100被设置成接触在它们之间的上单元框架和下单元框架这两者，所以能够防止二次电池100沿着竖直方向移动。
还优选地，套管200的至少一部分可以由热传导材料制成。特别地，当二次电池100的下部被置于下单元框架的上部上时，套管200的下单元框架可以由热传导材料制成。
这里，为了实现热传导特性，套管200可以由包含热传导聚合物的材料，或者由包含热传导填料和聚合物的热传导材料制成。换言之，替代普通金属或者金属合金地，可以使用聚合物作为主要材料制成套管200。聚合物基的热传导材料比金属更轻，这允许电池模块容易地具有更轻的设计、确保容易的成型、低的热膨胀系数和低的导电性，这使得电绝缘性更好。在这个实施例中，套管200的材料可以采用在提交本公开时公众已知的各种聚合物基的热传导材料。
例如，套管200可以由其中普通聚合物与热传导填料混合的复合材料制成。这里，填料可以包括硅化合物、铝化合物、镁化合物、硼化合物等。例如，在热传导材料中包括的填料可以采用氧化硅、氧化铝、氮化硼、氮化铝、氧化镁、无水碳酸镁、氢氧化镁等。然而，本公开不限于此，并且除了以上之外的各种填料也可以被用作套管200的材料。
在套管200中使用的聚合物可以包括各种材料诸如聚丙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物、聚碳酸酯、尼龙、液晶聚合物、聚苯醚硫化物、聚醚醚酮等。另外，除了以上之外的各种聚合物材料也可以被用作本公开的套管200的材料。
特别地，套管200的热传导材料可以具有1W/mK或者更高的导热率。例如，这种热传导材料可以是带有2W/mK到20W/mK的聚合物塑料或者橡胶。此外，热传导材料可以由带有5W/mK或者更高的导热率的材料构成。
在现有技术中，用作套管等的材料的塑料通常具有仅0.1W/mK到0.4W/mK的导热率，这是基本可以忽略的。然而，在根据本公开的套管的情形中，因为使用具有更高导热率的聚合物材料，所以套管可以允许热传递和排出。因此，在本公开的这个实施例中，即使不单独地在套管200中设置冷却部件诸如金属冷却板300，仍然可以通过套管200有效地向外侧排放二次电池100的热。
此外，在本公开的一个方面中，因为二次电池100的下部直接地接触套管200，所以二次电池100的热可以在这个部分处被直接地传递到套管200而不通过空气。另外，因为套管200的、接触二次电池100的部分由热传导材料制成，所以可以通过套管200快速地向冷却板300排放传递到套管200的热。
还优选地，二次电池100的至少一部分可以利用粘合剂附着并且固定到套管200。这将参考图6更加详细地描述。
图6是概略地示出根据本公开一个实施例的二次电池100和套管200被彼此附着的图。例如，图6可以被视为可以应用于图3的部分A7的放大视图。在图6中，为了方便起见，仅仅描绘了二次电池100和套管200。
参考图6，二次电池100的下表面的一部分可以附着到套管200。换言之，在图6中，粘合剂B可以置入二次电池100的下部的右倾斜表面和套管200的下单元框架的右上倾斜表面之间，从而二次电池100和套管200可以附着并且固定到彼此。
在本公开的这种构造中，可以利用粘合剂B增强在二次电池100和套管200之间的联接力。另外，因为可以通过填充粘合剂B而移除或者消除在二次电池100和套管200之间的空气层，所以可以改善在二次电池100和套管200之间的热传递性能，由此增强总体冷却性能。
图7是概略地示出根据本公开另一个实施例的二次电池100和套管200被彼此附着的图。
参考图7，通过将粘合剂B设置有其整个下表面，二次电池100可以附着并且固定到套管200。在此情形中，套管200的布置表面，即下单元框架的上表面，可以形成为具有对应于二次电池100的形状。特别地，袋型二次电池100可以具有带有大致倒三角形形状的下部从而密封部分被形成于此。因此，如在图7中所示，下单元框架可以构造为具有沿着左右方向从它的中心部分变得更高的上表面，以对应于二次电池100的下部的形状。在本公开的这种构造中，可以在以更小的量使用粘合剂B的同时容易地增强在二次电池100和套管200之间的粘结力。
置入二次电池100和套管200之间的粘合剂可以是热传导粘合剂。因为与普通的粘合剂相比，热传导粘合剂具有更高的导热率，所以热传导粘合剂可以进一步增强在二次电池100和套管200之间的热传递容量和热传递率。因此，在本公开的这个实施例中，可以增强从二次电池100到套管200的热传递效率，这可以改善电池模块的冷却性能。
同时，在以上构造中，袋型二次电池100的密封部分可以被沿着向右或者向左方向折叠。例如，如在图7中所示，二次电池100的密封部分可以朝向电极组件容纳空间沿着向左方向被折叠至少一次。另外，如上所述折叠的密封部分可以置入在电极组件容纳空间的外侧处的二次电池100的倾斜表面和套管200的内表面之间，并且被附着和固定于此。
在本公开的这种构造中，通过减小由密封部分占据的空间，电池模块可以更加容易地具有小型的设计。另外，通过减小在二次电池100和套管200之间的距离，可以增强从二次电池100到套管200的热传递效率。特别地，因为二次电池100接触被折叠的密封部分的内侧并且套管200接触被折叠的密封部分的外侧，所以二次电池100中的热还可以通过密封部分的折叠区域而传递到套管200。
根据本公开的电池组可以包括如上所述的至少一个电池模块。而且，除了电池模块之外，根据本公开的电池组可以进一步包括用于接纳电池模块的电池组外壳、用于控制电池模块的充电/放电的各种装置例如电池管理系统(BMS)、电流传感器、熔丝等。
根据本公开的电池模块可以应用于车辆诸如电动车辆或者混合动力电动车辆。换言之，根据本公开的车辆可以包括如上所述的电池模块。特别地，在从电池获得驱动力的车辆诸如电动车辆的情形中，电池模块的冷却性能是非常重要的。因此，如果根据本公开的电池模块应用于这种车辆，则能够提供带有有效的冷却性能的稳定并且安全的电池模块。
已经详细描述了本公开。然而，应该理解，虽然示意本公开的优选实施例，但是详细说明和具体实例是仅仅通过示意给出的，因为根据该详细说明，对于本领域技术人员而言，在本公开的精神和范围内的各种改变和修改将变得清楚。
同时，当在说明书中使用示意向上、向下、向左、向右、向前和向后方向的术语时，对于本领域技术人员而言明显的是，为了解释方便起见，这些术语仅仅代表相对位置，并且可以基于观察者的位置或者其中放置物体的形状而改变。

Claims (16)

1.一种电池模块，其特征在于包括：
多个袋型二次电池，所述多个袋型二次电池沿着竖直方向立起并且沿着左右方向布置；
多个套管，所述多个套管被构造为在其内部空间中容纳所述袋型二次电池并且沿着左右方向堆叠；和
冷却板，所述冷却板由热传导材料制成，并且布置在所述套管的下部处使得所述套管被放置于所述冷却板上，所述冷却板具有上表面，所述上表面利用粘合剂而至少部分地附着并且固定到所述套管。
2.根据权利要求1所述的电池模块，
其特征在于，所述冷却板具有在其上表面处形成的、沿着向上方向的凸起部分，并且所述套管具有在其下部处形成的、沿着向上方向的凹陷部分，所述凹陷部分具有对应于所述凸起部分的形状。
3.根据权利要求2所述的电池模块，
其特征在于，所述冷却板的所述凸起部分的下部呈凹陷地形成。
4.根据权利要求2所述的电池模块，
其特征在于，所述冷却板的所述凸起部分至少部分地具有倾斜表面，所述倾斜表面具有沿着向上方向逐渐减小的宽度。
5.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于进一步包括：
散热片，所述散热片由板形热传导材料制成，并且布置成在沿着竖直方向立起的状态下接触至少一个二次电池的表面，所述散热片具有被构造为接触所述冷却板的下端。
6.根据权利要求5所述的电池模块，
其特征在于，所述散热片被布置于在所述二次电池之间的位置和所述二次电池的最外侧中的至少一个处。
7.根据权利要求5所述的电池模块，
其特征在于，所述散热片的下端的两个表面分别地与所述套管和所述冷却板形成表面接触。
8.根据权利要求5所述的电池模块，
其特征在于，所述粘合剂被置入两个相邻的散热片的下端之间且在所述套管的下部和所述冷却板的上部之间。
9.根据权利要求5所述的电池模块，
其特征在于，所述散热片的所述下端至少部分地沿着一个方向倾斜。
10.根据权利要求1所述的电池模块，
其特征在于，所述冷却板的左端和右端沿着向上方向弯曲。
11.根据权利要求1所述的电池模块，
其特征在于，所述二次电池的下部放置在所述套管的下单元框架的上部上。
12.根据权利要求11所述的电池模块，
其特征在于，至少所述套管的所述下单元框架包括热传导聚合物，或者由包含热传导填料和聚合物的热传导材料制成。
13.根据权利要求11所述的电池模块，
其特征在于，所述袋型二次电池利用粘合剂而至少部分地附着并且固定到所述套管。
14.根据权利要求1所述的电池模块，
其特征在于，所述粘合剂是热传导粘合剂。
15.一种电池组，其特征在于包括在权利要求1到14中的任一项中限定的所述电池模块。
16.一种车辆，其特征在于包括在权利要求1到14中的任一项中限定的所述电池模块。
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