CN208781901U - 二次电池模块以及二次电池冷却框架 - Google Patents
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Abstract
二次电池模块以及二次电池冷却框架。其中二次电池模块包括:多个堆叠的电池单元;和第一框架,所述第一框架被配置为容纳并冷却所述多个堆叠的电池单元,其中所述第一框架包括:外壳,所述外壳被配置为容纳所述多个堆叠的电池单元;和至少一个冷却板,所述冷却板联接到外壳的一个表面,设置在置于外壳中的所述多个堆叠的电池单元中的每一个或多个电池单元之后,并且被配置为固定所述多个堆叠的电池单元并消散由所述多个堆叠的电池单元产生的热量。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年12月23日提交的第10-2016-0177899号韩国专利申请的优先权和权益,其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本实用新型的实施方案涉及二次电池模块以及二次电池冷却框架。
背景技术
由于诸如数码相机、手机、笔记本电脑和混合动力汽车等尖端领域的发展,目前正在研究可充电和放电的二次电池。二次电池可以包括镍镉电池、镍-金属氢化物电池、镍氢电池和锂二次电池。在上述电池中,锂二次电池被用作工作电压为3.6V以上的便携式电子设备的电源,或者通过将多个电池串联连接而用于高输出混合动力车辆中,由于与镍镉电池或镍-金属氢化物电池相比,锂二次电池的工作电压高三倍并且单位重量的能量密度优异,锂二次电池正被迅速推广应用。
传统的二次电池模块包括电池单元1、冷却板2以及用于固定和保护二次电池的作为隔板(partitions)3的辅助结构、盖等。如图1所示,在传统的二次电池模块中,冷却板2插设在相邻的电池单元1之间,并且设置隔板3以固定电池单元1。通过重复形成上述结构来形成二次电池模块,由于隔板3等设置在电池单元1处,所以模块的体积增加并且部件的数量增加。由于传统的二次电池模块具有固定结构和保护结构等多种结构,因此其工作负荷和体积增加。相应地,二次电池模块的重量和体积密度增加。
实用新型内容
本实用新型涉及一种二次电池模块,其中通过将冷却板和外壳一体化(integrating)使部件数量最小化。
另外,本实用新型涉及一种二次电池模块,其中通过减少组装过程的数量来使成本最小化。
另外,本实用新型涉及一种二次电池模块,其中电池单元的位置通过使支撑件位于汇流条(bus bars)内表面上来固定,而不需要用于固定电池单元的隔板。
另外,本实用新型涉及一种二次电池模块,其中通过将汇流条和用于固定电池单元的支撑件一体化可以减少部件和组装过程的数量,而不需要额外的用于固定电池单元的隔板。
根据本实用新型的一个方面,提供了一种二次电池模块,其包括:多个电池单元,和第一框架,所述第一框架被配置为容纳并冷却所述多个电池单元,其中所述第一框架包括:外壳,所述外壳被配置为容纳所述多个电池单元;和至少一个冷却板,所述冷却板联接到(coupled to)外壳的一个表面,设置在置于外壳中的所述多个电池单元中的每一个或多个电池单元之后,并且被配置为固定所述多个电池单元并消散由所述多个电池单元产生的热量。
将所述外壳与所述冷却板一体化以形成第一框架。
可在外壳和冷却板中的一个上形成凸部,在另一个上形成凹部,凸部和凹部可被组装以联接外壳和冷却板。
冷却板可由导热材料形成,所述导热材料被配置为消散由电池单元产生的热量。
外壳由导热材料形成,所述导热材料被配置为消散由电池单元产生的热量。
冷却板可以插设在多个堆叠的电池单元中的两个电池单元的组之间,并被配置为与设置在冷却板两侧的电池单元的每个电池单元的一个侧面接触。
冷却板设置在所述多个电池单元中的每三个电池单元之后。
外壳可覆盖所述多个堆叠的电池单元的表面中的至少三个表面,极耳(electrodetabs)没有从该至少三个表面中引出。
外壳可覆盖:位于所述多个堆叠的电池单元的两端的每个电池单元的外表面;和所述多个堆叠的电池单元的上表面和下表面中的一个表面。
二次电池模块还包括第二框架,所述第二框架被配置为连接所述多个电池单元的极耳并固定所述电池单元。
第二框架可包括:汇流条,所述汇流条插设在所述多个电池单元之中的彼此相邻的两个电池单元的极耳之间并被配置为与所述彼此相邻的两个电池单元的极耳接触;和支撑件,其被配置为与汇流条接触并将彼此相邻的两个电池单元的位置固定。
汇流条可形成为弯曲板状;汇流条的彼此面对的侧部(side portions) 的外表面与彼此相邻的两个电池单元的极耳接触。
支撑件可插设在彼此相邻的两个电池单元的极耳之间,并被配置为与汇流条的内表面接触。
根据本实用新型的另一个方面,提供一种二次电池冷却框架,其包括:外壳,所述外壳被配置为容纳多个电池单元;和至少一个冷却板,所述冷却板被组装在所述外壳的一个表面上,所述冷却板插设在所述外壳中设置的所述多个电池单元中的至少一个电池单元构成的组之间,用于固定所述多个电池单元并消散由所述多个电池单元产生的热量,其中:在外壳和冷却板中的一个上形成凸部;在另一个上形成凹部;凸部和凹部组装在一起,外壳与冷却板联接以容纳并冷却多个堆叠的电池单元。
根据本实用新型的另一个方面,提供一种二次电池冷却框架,其包括:外壳,所述外壳被配置为容纳多个电池单元;和至少一个冷却板,所述冷却板与所述外壳的一个表面成为一体,插设在所述多个电池单元中的至少一个电池单元构成的组之间,并被配置为固定所述多个电池单元并消散由所述多个电池单元产生的热量。
附图说明
通过参考附图详细描述本实用新型的示例性实施方案,本实用新型的上述的和其他目的、特征和优点对于本领域普通技术人员而言将而变得更加显而易见,其中:
图1为示出传统二次电池的图;
图2为示出本实用新型的一个实施方案的第一框架的图;
图3为示出本实用新型的一个实施方案的第一框架的图;
图4为示出本实用新型的一个实施方案中设置在第一框架中的二次电池的截面图;
图5为示出本实用新型的一个实施方案中设置在二次电池中的第二框架的截面图;
图6为示出本实用新型的一个实施方案中包括第一框架和第二框架的二次电池模块的图;
图7为示出本实用新型的一个实施方案中包括第一框架和第二框架的二次电池模块的分解图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图描述本实用新型的具体实施方案。但是,实施方案仅是例示,本实用新型不限于此。
在本实用新型中,当确定对相关的公知技术的详细描述不必要地使本实用新型的主旨变得模糊时,该详细描述将被省略。下面所述的术语通过考虑在本实用新型中的功能而定义,其含义随着例如使用者或操作者的意图或习惯而改变。因此,术语的含义应该基于整个说明书中的范围来解释。
本实用新型的技术思想由所附的权利要求限定,下面的实施方案仅用于向本领域技术人员有效地描述本实用新型的技术思想。
图2和图3为示出本实用新型的一个实施方案的第一框架的视图。
图2为示出通过组装方式形成的外壳11和冷却板12的视图,外壳11和冷却板12通过组装联接,图3为示出一体形成的外壳11和冷却板12的图。
参照图2,根据本实用新型实施方案的二次电池模块可以包括能够容纳并冷却二次电池20的第一框架10,二次电池20包括电池单元21和极耳22。第一框架10可以包括外壳11和冷却板12。外壳11和冷却板12可以组装成第一框架10。然而,第一框架10的形成不限于组装外壳11和冷却板 12,如图3所示,第一框架10也可以通过将外壳11和冷却板12一体化而形成。
如图2所示,在冷却板12组装至外壳11上的情况下,可形成凸部121 和凹部111并将它们组装以联接冷却板12和外壳11。如图3所示,在外壳11 和冷却板12一体形成的情况下,外壳11和冷却板12可以通过注射成型工艺形成。外壳11和冷却板12可以在其制造过程中一体地形成。
电池单元21可以容纳在外壳11中。多个电池单元21可以堆叠并设置在外壳11中。外壳11可以用作支撑和保护多个堆叠的电池单元21的盖子。
外壳11可覆盖多个堆叠的电池单元21的表面中的至少三个表面,未从电池单元21的该至少三个表面引出极耳22。例如,外壳11可覆盖多个堆叠的电池单元21中每一个电池单元的下侧(即,在与电池单元21堆叠的方向垂直的方向上设置的电池单元21的两侧中的一侧)以及覆盖多个堆叠的电池单元21的两侧(即,多个堆叠的电池单元21中最外侧电池单元21的外侧)。在下文中,外壳将被描述为覆盖电池单元21的下侧和两侧,但是不限于此,外壳11可以覆盖电池单元21的上侧和两侧。外壳11可以形成为具有被配置为覆盖堆叠的电池单元21的三个侧表面并支撑和保护堆叠的电池单元21的结构。
另外,外壳11可以由冷却板形成。由冷却板形成的外壳11可以消散由电池单元21产生的热量。因此,外壳11可以同时支撑和冷却堆叠的电池单元21。当外壳11由冷却板形成时,外壳11可以由消散电池单元21产生的热量的导热材料形成。例如,外壳11可以由铝形成。
多个冷却板12可以联接到容纳电池单元21的外壳11的一个内表面。
冷却板12可以组装在外壳11的一个内表面上或与外壳11的一个内表面成为一体,外壳11中容纳有电池单元21。每个冷却板12可以插设在电池单元21堆叠的方向上与冷却板相邻的电池单元21的侧表面之间。冷却板12可以位于多个堆叠的电池单元21中至少一个电池单元21构成的组之间,并且被配置为与设置在冷却板12两侧的电池单元21的一个侧面接触。
冷却板12可以由消散电池单元21产生的热量的导热材料形成。例如,冷却板12可以由铝形成。
冷却板12的长度小于外壳11的两个侧表面之间的长度,因此设置在外壳11中的多个电池单元21的极耳22可以彼此连接。
在根据本实用新型实施方案的二次电池模块中,外壳11和冷却板12 在它们的制造过程中被组装在一起或被一体化,外壳11和冷却板12可以固定或支撑电池单元21并冷却电池单元21。在外壳11由冷却板形成的情况下,外壳11可以从电池单元21的下侧或上侧冷却电池单元21,并且冷却板12可以冷却电池单元21的侧表面。
尽管附图中未示出,但是外壳11和冷却板12中的至少一个可以包括冷却路径(冷却水流过该冷却路径)或包括用于用空气进行冷却的散热板。
图4是示出本实用新型的一个实施方案中设置在第一框架中的二次电池的截面图。
参照图4,多个电池单元21可以堆叠并设置在外壳11中,并且冷却板 12可以位于堆叠的电池单元21之间。插设于电池单元21之间的冷却板12 可以联接到外壳11。
多个冷却板12可以按照多个冷却板12之间的预定距离联接到外壳 11。电池单元21可以按照预定距离设置。因此,可以基于电池单元21的数量来确定预定距离。例如,冷却板12可以插设在多个堆叠的电池单元 21中由至少一个电池单元21构成的组之间。例如,如图4所示,冷却板12 可以插设在三个电池单元21的组之间。
根据图2所示的实施方案,在外壳11和冷却板12通过组装而联接的情况下,凸部121可以形成在外壳11和冷却板12中的一个上,凹部111可以形成在外壳11和冷却板12中的另一个上以将冷却板12组装到外壳11。例如,外壳11可以包括凹部111,冷却板12可以包括凸部121。图4的部分分解图示出了每一个凸部121和每一个相应的凹部111。凸部121和凹部111 可以形成为彼此对应。因此,凹部111可以固定地联接到凸部121。然而,外壳11不限于包括凹部111,并且冷却板12不限于包括凸部121。凸部121 也可以形成在外壳11中,凹部111可以形成在冷却板12上。凹部111可以形成在外壳11中对应于冷却板12的位置处。外壳11和冷却板12可以通过凸部121和凹部111组装和联接。
联接到外壳11的冷却板12可以同时冷却和固定电池单元21。因此,即使在第一框架10中没有设置额外的隔板,也可以通过外壳11和冷却板 12固定电池单元21。
第一框架10可以固定和冷却电池单元21,在第一框架10中,冷却板 12联接到外壳11或外壳11与冷却板12成为一体。由于第一框架10可以同时执行固定和冷却电池单元21的功能,因此具有减少部件和过程的数量的效果。因此,可降低二次电池的制造成本。
图5是示出本实用新型的一个实施方案中设置在二次电池中的第二框架的截面图。
参照图5,多个堆叠的电池单元21中的相邻电池单元21可以由第二框架30电连接。每个第二框架30可以电连接相邻电池单元21,并且第二框架30可以固定电池单元21。第二框架30可以包括汇流条31和支撑件32。
每个汇流条31可与相邻的电池单元21的极耳22接触,并且可以电连接相邻的电池单元21。汇流条31可以插设在多个电池单元21中相邻电池单元21的极耳22之间,并且可以与每个极耳22接触。汇流条31可以形成为形以与相邻的极耳22接触并电连接,相邻的电池单元21的极耳22 可以与汇流条31的侧部的外表面接触,所述外表面面向极耳22。
可以将用于固定电池单元21的每个支撑件32插入到汇流条31的内表面中。
支撑件32可以固定地插入到汇流条31中并且可以固定电池单元21的位置。支撑件32可以插设在相邻的极耳22之间并且与汇流条31的内表面接触。支撑件32可以形成为具有使支撑件32被固定地插入到汇流条31的内表面中的厚度。在支撑件32被固定地插入到汇流条31中的状态下,支撑件32可以固定地与电池单元21接触。
第二框架30具有这样的结构:其中被配置为电连接相邻电池单元21 的汇流条31和被配置为固定电池单元21的支撑件32联接。第二框架30具有这样的结构:其中被配置为电连接电池单元21的汇流条31联接至被配置为固定电池单元21的支撑件32。因此,不必使用额外的用于固定电池单元的隔板,部件的数量可以被最小化,并且因此可以减少组装过程的数量。因此,二次电池的制造成本可降低。
另外,第二框架30还可以在与第二框架30接触极耳22的一侧的相对侧设置保护构件。因此,第二框架30还可以用作被配置为保护二次电池模块的保护构件。
图6是示出本实用新型的一个实施方案中包括第一框架和第二框架的二次电池模块的视图。
参照图6,多个堆叠的电池单元21可以设置在外壳11中,并且冷却板 12可以位于三个电池单元21的组之间。包括外壳11和冷却板12的第一框架10可以固定并冷却电池单元21。
另外,第二框架30可以设置在电池单元21的引出极耳22的两侧。汇流条31可以插设在相邻电池单元21的极耳22之间,固定地插入汇流条内表面的支撑件32可以固定地与电池单元21接触。这里,位于电池单元21 两侧中的同一侧的极耳22可具有相同的极性(正极或负极)。因此,电池单元21可以通过汇流条31并联连接。
第一框架10可以将电池单元21固定在电池单元21堆叠的方向上的位置,并且第二框架30可以将电池单元21固定在极耳22从电池单元21引出的两侧。因此,电池单元21可以由第一框架10和第二框架30固定,而不需要额外的隔板。
当二次电池20、第一框架10和第二框架30联接时,冷却板12可以固定到支撑件32。因此,可以在支撑件32中对应冷却板所在的位置形成凹槽(未示出)以与冷却板12的厚度相匹配使得冷却板12可以被固定。冷却板12可以插入形成在支撑件32中的凹槽中,并且冷却板12可以另外固定。
图7为示出本实用新型一个实施方案中包括第一框架和第二框架的二次电池模块的分解图。
参考图7,多个二次电池20可以堆叠在包括在外壳11中的冷却板12的第一框架10中。
在二次电池20布置在第一框架10中之后,第二框架30可以联接到二次电池20。第一框架10可以覆盖二次电池20的下侧以及没有极耳22引出的两侧。第二框架30可以布置在二次电池20的有极耳22引出的两侧。第二框架30可电连接电池单元21并固定电池单元21的位置。
在第二框架30联接到二次电池20之后,可以在二次电池20的上方设置盖13。另外,可以在第二框架30的外表面上设置其他保护构件并保护本实用新型的一个实施方案的二次电池模块。本实用新型的一个实施方案的二次电池模块不限于第一框架10、二次电池20和第二框架30,并且可以包括其他部件。
如上所述,可以提供通过使二次电池的冷却板和外壳一体化而使部件数量最小化的二次电池模块。
此外,可以提供一种二次电池模块,其中可以通过减少其组装过程的数量来降低成本。
此外,可以提供一种二次电池模块,通过在汇流条的内表面上设置支撑件来固定电池单元的位置,而不需要用于固定电池单元的隔板。
此外,还可以提供二次电池模块,通过使汇流条和用于固定电池单元的支撑件一体化来减少部件和组装过程的数量,而不需要额外的用于固定电池单元的隔板。
以上对本实用新型的具体实施方案进行了详细描述,本领域技术人员可以理解,在不脱离本实用新型的范围的情况下,可以对实施方案进行各种改变。因此,本实用新型的范围不是由所描述的实施方案而是由所附权利要求限定的,并且包括落入所附权利要求的范围内的等同技术方案。
[附图标记]
10:第一框架
11:外壳
111:凹部
12:冷却板
121:凸部
13:盖
20:二次电池
21:电池单元
22:极耳
30:第二框架
31:汇流条
32:支撑件
Claims (15)
1.一种二次电池模块,其包括:
多个堆叠的电池单元;和
第一框架,所述第一框架被配置为容纳并冷却所述多个堆叠的电池单元,
其中所述第一框架包括:
外壳,所述外壳被配置为容纳所述多个堆叠的电池单元;和
至少一个冷却板,所述冷却板联接到外壳的一个表面,设置在置于外壳中的所述多个堆叠的电池单元中的每一个或多个电池单元之后,并且被配置为固定所述多个堆叠的电池单元并消散由所述多个堆叠的电池单元产生的热量。
2.根据权利要求1所述的二次电池模块,其特征在于:所述外壳与所述冷却板被一体化以形成第一框架。
3.根据权利要求1所述的二次电池模块,其中:
在所述外壳和所述冷却板中的一个上形成凸部;
在所述外壳和所述冷却板中的另一个上形成凹部,
其中凸部和凹部组装以联接外壳和冷却板。
4.根据权利要求1所述的二次电池模块,其中所述冷却板由导热材料形成,所述导热材料被配置为消散由电池单元产生的热量。
5.根据权利要求1所述的二次电池模块,其中所述外壳由导热材料形成,所述导热材料被配置为消散由电池单元产生的热量。
6.根据权利要求1所述的二次电池模块,其中所述冷却板插设在多个堆叠的电池单元中的两个电池单元的组之间,并且被配置为与设置在冷却板两侧的电池单元中的每个电池单元的一个侧面接触。
7.根据权利要求1所述的二次电池模块,其中所述冷却板设置在所述多个堆叠的电池单元中的每三个电池单元之后。
8.根据权利要求1所述的二次电池模块,其中所述外壳覆盖多个堆叠的电池单元的表面中的至少三个表面,极耳没有从所述至少三个表面中引出。
9.根据权利要求1所述的二次电池模块,其中所述外壳覆盖:
位于所述多个堆叠的电池单元的两端的每个电池单元的外表面;和
所述多个堆叠的电池单元的上表面和下表面中的一个表面。
10.根据权利要求1所述的二次电池模块,其还包括第二框架,所述第二框架被配置为连接所述多个堆叠的电池单元的极耳并固定所述电池单元。
11.根据权利要求10所述的二次电池模块,其中所述第二框架包括:
汇流条,所述汇流条插设在所述多个堆叠的电池单元之中的彼此相邻的两个电池单元的极耳之间并被配置为与彼此相邻的所述两个电池单元的极耳接触;和
支撑件,其被配置为与汇流条接触并固定彼此相邻的两个电池单元的位置。
12.根据权利要求11所述的二次电池模块,其中:
所述汇流条被形成为弯曲板状;
所述汇流条的彼此面对的侧部的外表面与彼此相邻的两个电池单元的极耳接触。
13.根据权利要求11所述的二次电池模块,其中所述支撑件插设在彼此相邻的两个电池单元的极耳之间,并被配置为与所述汇流条的内表面接触。
14.一种二次电池冷却框架,其包括:
外壳,所述外壳被配置为容纳多个堆叠的电池单元;和
至少一个冷却板,所述冷却板被组装在所述外壳的一个表面上,所述冷却板插设在所述外壳中设置的所述多个堆叠的电池单元中的至少一个电池单元的组之间,并且被配置为固定所述多个堆叠的电池单元并消散由所述多个堆叠的电池单元产生的热量,
其中:
在外壳和冷却板中的一个上形成凸部;
在外壳和冷却板中的另一个上形成凹部;
凸部和凹部组装在一起,外壳与冷却板联接以容纳并冷却所述多个堆叠的电池单元。
15.一种二次电池冷却框架,包括:
外壳,所述外壳被配置为容纳多个堆叠的电池单元;和
至少一个冷却板,所述冷却板与所述外壳的一个表面成为一体,插设在所述多个堆叠的电池单元中的至少一个电池单元的组之间,并被配置为固定所述多个堆叠的电池单元并消散由所述多个堆叠的电池单元产生的热量。
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