CN216958206U - 电池模块及包含该电池模块的电池组 - Google Patents

电池模块及包含该电池模块的电池组 Download PDF

Info

Publication number
CN216958206U
CN216958206U CN202220036754.2U CN202220036754U CN216958206U CN 216958206 U CN216958206 U CN 216958206U CN 202220036754 U CN202220036754 U CN 202220036754U CN 216958206 U CN216958206 U CN 216958206U
Authority
CN
China
Prior art keywords
region
battery
battery cell
battery module
heat sink
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202220036754.2U
Other languages
English (en)
Inventor
韩洪九
成准烨
朴源暻
朴秀彬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Energy Solution Ltd
Original Assignee
LG Energy Solution Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Energy Solution Ltd filed Critical LG Energy Solution Ltd
Application granted granted Critical
Publication of CN216958206U publication Critical patent/CN216958206U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6551Surfaces specially adapted for heat dissipation or radiation, e.g. fins or coatings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554Rods or plates
    • H01M10/6555Rods or plates arranged between the cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/613Cooling or keeping cold
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/64Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/647Prismatic or flat cells, e.g. pouch cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/653Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by electrically insulating or thermally conductive materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561Gases
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561Gases
    • H01M10/6566Means within the gas flow to guide the flow around one or more cells, e.g. manifolds, baffles or other barriers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/211Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for pouch cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/244Secondary casings; Racks; Suspension devices; Carrying devices; Holders characterised by their mounting method
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/289Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/298Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the wiring of battery packs
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531Electrode connections inside a battery casing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/20Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

根据本公开一个实施例的电池模块包括:电池单元堆,包括第一电极引线和第二电极引线的多个电池单元堆叠在电池单元堆中;以及散热片,散热片位于电池单元之间,其中,第一电极引线和第二电极引线在彼此相反的方向上从电池单元突出,散热片包括第一区域、第二区域以及第三区域,第一区域和第二区域被布置为沿与第一电极引线和第二电极引线突出的方向平行的方向彼此间隔开,第三区域布置在第一区域和第二区域之间,第三区域的厚度比第一区域的厚度和第二区域的厚度薄。

Description

电池模块及包含该电池模块的电池组
相关申请的交叉引用
本申请要求2021年1月11日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2021-0003180号的权益,其全部公开内容通过引用并入本文中。
技术领域
本公开涉及一种电池模块及包含该电池模块的电池组,更具体地,涉及一种具有散热片的电池模块及包含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、笔记本电脑、摄像机和数码相机的便携式装置的日常使用,与上述便携式装置相关的领域中的技术得到了积极的发展。此外,可充/放电的二次电池用作电动车辆(EV)、混合动力车辆(HEV)、插电式混合动力车辆(P-HEV)等的电源,以试图解决使用化石燃料的现有汽油车辆造成的空气污染等问题。因此,对二次电池的开发的需求越来越大。
目前市售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。在这些二次电池中,锂二次电池因其优点而备受关注,其优点例如为:与镍基二次电池相比,锂二次电池几乎不表现出记忆效应,因此可以自由地充电和放电,并且具有非常低的自放电率和高的能量密度。
这种锂二次电池主要分别使用锂基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,在电极组件中设置分别涂覆有正极活性材料和负极活性材料的正极板和负极板,其中分隔器插设在正极板和负极板之间;以及电池壳体,密封并容纳电极组件和电解液。
通常,根据外部材料的形状,锂二次电池可以分为罐型二次电池(其中电极组件内置在金属罐中)和袋型二次电池(其中电极组件内置在由铝层压板的袋中)。
在用于小型装置的二次电池的情况下,设置2至3个电池单元,但是在用于诸如汽车的中型或大型装置的二次电池的情况下,使用大量电池单元电连接的电池模块。在这种电池模块中,大量电池单元以串联或并联方式彼此连接以形成电池组件,从而提高容量和输出。此外,一个或多个电池模块可以与诸如电池管理系统(BMS)和冷却系统的各种控制和保护系统一起安装,以形成电池组。
图1是示出了常规电池模块的透视图。
参考图1,常规电池模块10可以包括堆叠有多个电池单元11的电池单元堆20。电池单元11可以是袋型电池单元。由具有高导热性的金属板制成的散热片30可以设置在电池单元11之间。通常,散热片30是具有恒定厚度的板状构件。
图2是从不同角度观察的包含在图1的电池模块中的电池单元的平面图。具体地,图2的(a)是从xy平面上的-z轴方向观察的图1的电池单元11的平面图,图2的(b)是从yz平面上的-x轴方向观察的图1的电池单元11的平面图。
首先,参考图2的(a),在对电池单元11重复充电和放电的过程中,可能出现内部电解液分解并产生气体从而使电池单元11膨胀的现象,即膨胀现象。比较膨胀程度,如虚线所示,中心部的膨胀远大于两个端部,其中电极引线11L从两个端部突出。如果不能抑制每个电池单元11的膨胀,则多个电池单元11可能导致堆叠的电池模块10的结构变形,并且可能对电池模块10的耐久性产生不利影响。
接下来,参考图2的(b),当电池单元11被重复充电和放电时,在电池单元11的电极引线11L部分中产生大量热量。因此,平台部T1和T2显示出比其他部分更过度的发热程度,其中平台部T1和T2是包括在电极引线11L突出的方向上的端部的区域。也就是说,平台部T1和T2显示出高于平台部T1和T2之间的中心部M的温度。电池单元11的各个部分之间的温度不平衡导致性能和寿命的劣化。
因此,需要一种能够有效控制电池单元的膨胀并减小电池单元的各个部分之间的温度偏差的装置。
实用新型内容
技术问题
本公开旨在解决上述问题,并且本公开的目的是提供一种能够控制电池单元的膨胀并减小电池单元的各个部分之间的温度偏差的具有散热片的电池模块,以及包含该电池模块的电池组。
然而,本公开的实施例要解决的问题不限于上述问题,并且能够在包含在本公开中的技术思想的范围内进行各种扩展。
技术方案
根据本公开的一个实施例,提供了一种电池模块,包括:电池单元堆,包括第一电极引线和第二电极引线的多个电池单元堆叠在电池单元堆中;以及散热片,散热片位于电池单元之间,其中,第一电极引线和第二电极引线在彼此相反的方向上从电池单元突出,散热片包括第一区域、第二区域以及第三区域,第一区域和第二区域被布置为沿与第一电极引线和第二电极引线突出的方向平行的方向彼此间隔开,第三区域布置在第一区域和第二区域之间,第三区域的厚度比第一区域的厚度和第二区域的厚度薄。
电池单元可以包括第一平台部、第二平台部以及位于第一平台部和第二平台部之间的中心部。第一电极引线可以从第一平台部的一端突出,第二电极引线可以从第二平台部的一端突出。第一区域、第二区域以及第三区域的位置可以分别对应于第一平台部、第二平台部以及中心部。
中心部和第三区域之间的距离可以比第一平台部和第一区域之间的距离宽。
中心部和第三区域之间的距离可以比第二平台部和第二区域之间的距离宽。
随着第一区域和第二区域接近第三区域,第一区域和第二区域的厚度可以减小。
第一区域和第二区域中可以分别形成有空心空间。
散热片可以是其中形成有空气层的金属板。
电池单元可以是袋型电池单元。
根据本公开的另一个实施例,提供了一种电池组,包括:上述电池模块;电池组框架,电池组框架用于容纳电池模块;以及导热树脂层,导热树脂层位于电池模块和电池组框架的底部之间,其中,散热片从电池单元堆的下表面延伸以与导热树脂层接触。
电池单元堆的下表面可以与导热树脂层接触。
有益效果
根据本公开的实施例,各个部分具有不同厚度的散热片布置在电池单元之间,以便当电池单元膨胀时,能够均匀地向电池单元的各个部分施加压力。
此外,能够增强电池单元的过度发热的部分和散热片之间的接触特性,从而减小电池单元的温度偏差。
此外,在散热片内设置有空气层,以便能够具有冷却和散热性能,同时,中断从任何电池单元产生的火或热量向相邻电池单元扩散。
本公开的效果不限于上述效果,本领域技术人员将通过对所附权利要求的描述清楚地理解上文未描述的其他附加效果。
附图说明
图1是示出了常规电池模块的透视图;
图2是从不同角度观察的包含在图1的电池模块中的电池单元的平面图;
图3是示出了根据本公开的实施例的电池单元堆和散热片的透视图;
图4是示出了包含在图3的电池单元堆中的电池单元的透视图;
图5是示出了图3的散热片的透视图;
图6是示出了沿图3的切割线A-A’截取的截面的截面图;
图7是示出了图6的电池单元在膨胀时的状态的平面图;
图8是示出了根据本公开的实施例的电池模块的透视图;
图9是示出了根据本公开的实施例的电池组的分解透视图;
图10是示出了沿图9的切割线B-B’截取的截面的截面图。
具体实施方式
在下文中,将参考附图详细描述本公开的各个实施例,以便本领域技术人员能够容易地实现这些实施例。本公开的实施例可以以各种不同的方式修改,而不限于本文阐述的实施例。
为了清楚起见,本文将省略与说明书无关的部分的描述,并且在整个说明书中,相似的附图标记指代相似的元件。
此外,在附图中,为了便于描述,任意地示出了各个元件的尺寸和厚度,并且本公开不一定限于附图中示出的尺寸和厚度。在附图中,为了清楚起见,层、区域等的厚度被放大。在附图中,为了便于描述,一些层和区域的厚度被放大。
此外,应当理解,当诸如层、膜、区域或板的元件被称为在另一个元件“上”或“上方”时,其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,这是指不存在其他中间元件。此外,词语“上”或“上方”是指设置在参照部分上或下,并且不一定指朝向与重力相反的方向设置在参照部分的上端。
此外,在整个说明书中,当一个部件被称为“包括”某个组件时,这是指其可以进一步包括其他组件,而不排除其他组件,除非另有说明。
图3是示出了根据本公开的实施例的电池单元堆和散热片的透视图。图4是示出了包含在图3的电池单元堆中的电池单元的透视图。图5是示出了图3的散热片的透视图。图6是示出了沿图3的切割线A-A’截取的截面的截面图。此时,为了便于解释,图6仅示出了一个电池单元和一个散热片,并且省略了电池单元内的电极组件。
首先,参考图3和图4,根据本公开的实施例的电池模块100包括:电池单元堆200,包括第一电极引线111和第二电极引线112的多个电池单元110在电池单元堆200中堆叠;以及散热片300,散热片300位于电池单元110之间。
首先,电池单元110优选地为袋型电池单元,并且可以形成为矩形片状结构。根据本实施例的第一电极引线111和第二电极引线112在彼此相反的方向上从电池单元110突出。具体地,根据本实施例的电池单元110具有第一电极引线111和第二电极引线112相对于电池主体113彼此相对并且分别从一个端部114a和另一个端部114b突出的结构。更具体地,第一电极引线111和第二电极引线112连接到电极组件(未示出)并从电极组件(未示出)突出到电池单元110的外部。第一电极引线111和第二电极引线112具有不同的极性,例如,其中一个可以是正极引线111,另一个可以是负极引线112。也就是说,正极引线111和负极引线112可以突出为相对于一个电池单元110面向相反的方向。
同时,可以通过在电极组件(未示出)容纳在电池壳体114中的状态下接合电池壳体114的两个端部114a和114b与连接两个端部114a和114b的一个侧部114c,来制造电池单元110。换句话说,根据本实施例的电池单元110总共具有三个密封部,密封部具有通过诸如热熔的方法密封并且另一个侧部可以由连接部115构成的结构。电池壳体114可以由包括树脂层和金属层的层压片构成。
同时,参考图4和图6,根据本实施例的电池单元110可以包括第一平台部T1、第二平台部T2以及位于第一平台部T1和第二平台部T2之间的中心部M。也就是说,电池主体113可以划分为第一平台部T1、第二平台部T2以及中心部M。
这里,第一平台部T1是包括一个端部114a的区域,其中第一电极引线111从该一个端部114a突出,第二平台部T2是包括另一个端部114b的区域,其中第二电极引线112从该另一个端部114b突出。
这种电池单元110可以由多个电池构成,并且多个电池单元110可以堆叠在一起以便彼此电连接,从而形成电池单元堆200。具体地,如图3所示,多个电池单元110可以沿平行于x轴的方向堆叠。因此,第一电极引线111和第二电极引线112可以分别在y轴方向和-y轴方向上突出。
参考图5和图6,根据本实施例的散热片300包括第一区域310、第二区域320和第三区域330。第一区域310和第二区域320被布置为在与第一电极引线111和第二电极引线112突出的方向(y轴方向)平行的方向上彼此间隔开,并且第三区域330布置在第一区域310和第二区域320之间。
在这种情况下,第三区域330的厚度t3比第一区域310的厚度t1和第二区域的厚度t2薄。换句话说,根据本实施例的散热片300具有第一电极引线111和第二电极引线112的两个端部在与突出方向(y轴方向)平行的方向上比中心部厚的结构。具体地,散热片300的第一区域310、第二区域320和第三区域330的位置可以分别对应于电池单元110的第一平台部T1、第二平台部T2和中心部M。当根据本实施例的具有厚度差异的散热片300设置在电池单元110之间时,中心部M和第三区域330之间的距离d3比第一平台部T1和第一区域310之间的距离d1宽。此外,中心部M和第三区域330之间的距离d3比第二平台部T2和第二区域320之间的距离d2宽。在图6中,为了便于解释,厚度差异和距离差异被稍微放大。
散热片300可以包含具有高导热性的金属材料。具体材料不受限制,例如,可以包含铝(Al)。尽管图3仅示出了一个散热片300,但是根据本实施例的所有散热片300可以布置在电池单元110之间。
在下文中,将参考图2a、图6和图7描述根据本实施例的散热片在电池单元的膨胀控制中的优点。
参考图2a和图7,在对电池单元11重复充电和放电的过程中,可能出现内部电解液分解并产生气体从而使电池单元11膨胀的现象,即,膨胀现象。比较膨胀程度,电池单元11的中心部膨胀得更大。类似地,在根据本实施例的电池单元110中,中心部M膨胀得比第一平台部T1和第二平台部T2大。
由于常规的板状散热片30具有恒定厚度,所以不可能有效地控制对于每个区域具有不同膨胀程度的电池单元11。另一方面,因为作为两个端部的第一区域310和第二区域320比第三区域330厚,根据本实施例的散热片300可以在电池单元110膨胀时向电池单元110施加均匀的压力。也就是说,换句话说,考虑到电池单元110的区域之间的膨胀程度的差异,第一区域310和第二区域320的厚度t1和t2被设定为比第三区域330的厚度t3厚,以便可以施加均匀的弹力。由于可以以这种方式最小化作用于电池单元110的膨胀的压力偏差,所以可以防止电池模块100由于膨胀而发生结构变形,并提高电池模块100的耐久性。
如上所述,根据本实施例的电池单元110是袋型电池,并且通过密封电池壳体114来制造。根据密封结构,第一平台部T1和第二平台部T2可以具有厚度分别朝向第一电极引线111和第二电极引线112减小的结构。为了能够更近地面对第一平台部T1和第二平台部T2,第一区域310和第二区域320可以被配置为随着它们更接近第三区域330而变得更薄。也就是说,第一区域310和第二区域320可以从外侧朝向第三区域330变薄。散热片300可以与第一平台部T1和第二平台部T2接近地对应,因此可以有效地进行膨胀控制。
另一方面,参考图2b、图4和图6,当电池单元11被重复充电和放电时,在电池单元11的电极引线11L部分中产生大量热量。因此,平台部T1和T2显示出比其他部分更过度的发热程度,其中平台部T1和T2是包括在电极引线11L突出的方向上的端部的区域。类似地,根据本实施例的电池单元110也显示出第一平台部T1和第二平台部T2的温度高于中心部M的温度。根据情况,在最坏的情况下,第一平台部T1和第二平台部T2可以显示出比中心部M的温度高约4.5摄氏度的温度。
由于常规的板状散热片30相对于电池单元110具有恒定厚度,其中各个部分的发热程度差异过大,所以难以消除电池单元110的各个部分之间的温度偏差。与此不同,当在第三区域330和中心部M之间进行比较时,根据本实施例的第一区域310和第二区域320的位置可以靠近第一平台部T1和第二平台部T2。换句话说,根据本实施例的散热片300可以增加与电池单元中发热过度的部分的接触和粘附。因此,可以在电池单元110的发热过度的部分中有效地进行散热,并且可以最小化相对于一个电池单元110的各个部分之间的温度偏差。由于电池单元110的各个部分之间的温度偏差最终导致电池模块100的性能劣化,所以根据本实施例的散热片300可以有助于提高电池模块的性能和寿命。
同时,再次参考图6,第一区域310和第二区域320中可以分别形成有空心空间。为了实现如上所述的第一区域310、第二区域320和第三区域330之间的厚度差异,第一区域310和第二区域320中可以形成空心空间。更具体地,散热片300可以是中间形成有空气层AL的金属板材料。在一个示例中,其可以是诸如铝(Al)的金属板材料形成两层结构并且在该两层结构之间形成空气层AL的结构。可以通过调整金属板材料之间的距离来实现第一区域310、第二区域320和第三区域330之间的厚度差异。
在简单的单一金属板材料的情况下,如常规的散热片30(参见图1),在传递电池单元11中产生的热量方面没有问题,但是难以中断电池单元11中产生的火扩散到相邻电池单元11。另一方面,根据本实施例的散热片300具有形成在其中的空气层AL,并且空气层AL可以用作隔热层。即使由于电池单元110的任意一个中的发热而发生火灾,因为空气层AL设置在电池单元110之间,从而火或热量向相邻电池单元110的扩散也会延迟。也就是说,能够确保火扩散到外侧电池单元110所需的时间,从而提高电池模块100的安全性。特别地,当相应电池模块100包含在车辆电池组中时,能够延迟电池单元110之间的火扩散,从而确保驾驶员从火灾撤离的时间裕度。此外,由于两层结构的金属板材料面对每个电池单元110,所以在电池模块100的向上或向下方向上的热传递没有异常。特别地,由于散热片300与下文描述的导热树脂层1300直接接触,所以不存在热传递性能劣化的风险。也就是说,根据本实施例的散热片300具有冷却和散热性能,并且同时能够中断从一个电池单元产生的火扩散到相邻电池单元。
此外,由于根据本实施例的散热片300是具有两层结构的金属板材料,所以弹性恢复力容易作用于电池单元110的膨胀。由于该弹性恢复力,能够降低在电池单元110膨胀时传递到位于相对侧的电池单元110的压力。也就是说,更容易控制膨胀。
在下文中,将参考图3和图8描述根据本公开的实施例的电池模块。图8是示出了根据本公开的实施例的电池模块的透视图。
参考图3和图8,根据本公开的实施例的电池模块100可以包括电池单元堆200、第一感测块410、第二感测块420、弹性构件700和侧面垫600。如上所述,可以通过堆叠电池单元110来形成电池单元堆200,其中散热片300插设在电池单元110之间。
第一感测块410和第二感测块420可以包含具有电绝缘性的材料,例如,塑料材料、聚合物材料或复合材料。此外,第一感测块410和第二感测块420可以具有某种篮子的形式,并且可以被配置为分别覆盖电池单元堆200的前表面和后表面。尽管未具体示出,但电池单元110的第一电极引线111和第二电极引线112穿过形成在第一感测块410或第二感测块420中的狭缝,然后可以彼此接合以形成电极引线组件。
弹性构件700可以被配置为覆盖第一感测块410、第二感测块420和电池单元堆200的两个侧表面。具体地,弹性构件700的上表面和下部可以开放,使得电池单元堆200的上表面和下表面可以暴露于外部,因此,根据本实施例的电池模块100可以有效地散热。只要弹性构件700具有预定弹力,则其材料不受特别限制。在一个示例中,其可以包含复合材料(例如纤维增强塑料(FRB))和金属合金中的至少一种。
侧面垫600可以布置在电池单元堆200的两个侧表面上,以补充电池模块100的硬度。也就是说,板状的侧面垫600可以位于电池单元堆200和弹性构件700的两个侧表面之间。
这里,前表面是指电池单元堆200在y轴方向上的表面,后表面是指电池单元堆200在-y轴方向上的表面,两个侧表面分别是指电池单元堆200在x轴和-x轴方向上的表面。此外,下表面是指电池单元堆200在-z轴方向上的表面,上表面是指电池单元堆200在z轴方向上的表面。然而,这是为了便于解释而表示的表面,并且可以根据物体位置、观察者位置等而改变。电池单元堆200的前表面和后表面可以是布置有电池单元110的突出的第一电极引线111和第二电极引线112的表面。
另一方面,图8所示的电池模块100是包括电池单元堆200和散热片300的电池模块之一的示例性结构。也就是说,尽管未具体示出,但可以通过将电池单元堆200容纳在模块框架和端板中,然后焊接模块框架和端板来制造根据本公开另一个实施例的电池模块。
在下文中,将参考图9和图10详细描述根据本公开的实施例的电池组。
图9是示出了根据本公开的实施例的电池组的分解透视图。图10是示出了沿图9的切割线B-B’截取的截面的截面图。此时,在图10中,与图9不同,基于图9的电池模块100、导热树脂层1300和电池组框架1100的底部1110处于彼此接触的状态的假设示出了截面。
参考图9和图10,根据本公开的实施例的电池组1000包括电池模块100,用于容纳电池模块100的电池组框架1100,以及位于电池模块100和电池组框架1100的底部1110之间的导热树脂层1300。
如上文所述,电池模块100包括电池单元堆200和散热片300。由于电池模块100的描述与上文提及的内容重叠,所以将省略其描述。
电池组1000可以进一步包括用于覆盖电池组框架1100的上盖1200。也就是说,多个电池模块100可以容纳在电池组框架1100和上盖1200之间。
可以通过将导热树脂涂覆到底部1110来形成导热树脂层1300。具体地,可以通过将导热树脂涂覆到底部1110上,使根据本实施例的电池模块100位于底部上,然后固化导热树脂,来形成导热树脂层1300。
导热树脂可以包括导热粘合剂材料,具体地,其可以包括硅材料、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为液体,但在涂覆之后固化,以便其能够执行固定构成电池单元堆200的多个电池单元110的作用。此外,导热树脂具有优异的热传递性能,因此能够将从电池单元100产生的热量快速传递到底部1110,从而防止电池组1000过热。
参考图3和图8至图10,弹性构件700的下部开放,以便如上所述暴露电池单元堆200的下表面。电池单元堆200的下表面可以与导热树脂层1300接触。如图10所示,由于根据本实施例的电池单元110与导热树脂层1300直接接触,所以可以简化电池模块100的下方向上的热传递路径,并且可以降低产生诸如气隙的空气层的可能性。因此,可以提高电池模块100和包括电池模块100的电池组1000的冷却性能。
此外,根据本实施例的散热片300从电池单元堆200的下表面延伸并与导热树脂层1300接触。由于电池单元堆200的下表面暴露,所以位于电池单元110之间的散热片300可以与底部1110上的导热树脂层1300直接接触。通过将面向电池单元110的散热片300配置为与导热树脂层1300直接接触,能够最大化热排放性能。
另一方面,为了电池组1000的结构安全,必须固定暴露的电池单元110。由于构成电池模块100的每个电池单元110在与导热树脂层1300接触的状态下固定,所以能够补充结构安全性。
此外,由于电池组1000的高度方向上的部件数量减少,所以能够提高空间利用程度,并且能够提高电池模块的容量和输出。
虽然本文使用了诸如上、下、左、右、前和后方向的指示方向的术语,但是对本领域技术人员而言,显然,这些术语仅表示相对位置以便于解释,并且可以根据观察者位置、物体位置等而改变。
上文描述的根据本实施例的一个或多个电池模块可以与诸如电池管理系统(BMS)和冷却系统的各种控制和保护系统安装在一起以形成电池组。
电池模块或电池组可以应用于各种装置。具体地,这些装置可以应用于诸如电动自行车、电动汽车、混合动力汽车的交通工具装置,但本公开不限于此,并且可以应用于可以使用二次电池的各种装置。
虽然本公开的优选实施例已在上文中详细描述,但是本公开的范围不限于此,本领域技术人员使用在所附权利要求中定义的本公开的基本概念进行的各种修改和改进也落入本公开的精神和范围内。
【附图标记说明】
100:电池模块
110:电池单元
300:散热片
310:第一区域
320:第二区域
330:第三区域

Claims (10)

1.一种电池模块,其特征在于,包括:
电池单元堆,包括第一电极引线和第二电极引线的多个电池单元堆叠在所述电池单元堆中;以及
散热片,所述散热片位于所述电池单元之间,
其中,所述第一电极引线和所述第二电极引线在彼此相反的方向上从所述电池单元突出,
所述散热片包括第一区域、第二区域以及第三区域,
所述第一区域和所述第二区域被布置为在与所述第一电极引线和所述第二电极引线突出的方向平行的方向上彼此间隔开,
所述第三区域布置在所述第一区域和所述第二区域之间,并且
所述第三区域的厚度比所述第一区域的厚度和所述第二区域的厚度薄。
2.根据权利要求1所述的电池模块,其特征在于,所述电池单元包括第一平台部、第二平台部以及位于所述第一平台部和所述第二平台部之间的中心部,
所述第一电极引线从所述第一平台部的一端突出,
所述第二电极引线从所述第二平台部的一端突出,并且
所述第一区域、所述第二区域以及所述第三区域的位置分别对应于所述第一平台部、所述第二平台部以及所述中心部。
3.根据权利要求2所述的电池模块,其特征在于,所述中心部和所述第三区域之间的距离比所述第一平台部和所述第一区域之间的距离宽。
4.根据权利要求2所述的电池模块,其特征在于,所述中心部和所述第三区域之间的距离比所述第二平台部和所述第二区域之间的距离宽。
5.根据权利要求1所述的电池模块,其特征在于,所述第一区域和所述第二区域的厚度随着其接近所述第三区域而减小。
6.根据权利要求1所述的电池模块,其特征在于,所述第一区域和所述第二区域中分别形成有空间。
7.根据权利要求1所述的电池模块,其特征在于,所述散热片是其中形成有空气层的金属板。
8.根据权利要求1所述的电池模块,其特征在于,所述电池单元是袋型电池单元。
9.一种电池组,其特征在于,包括:
根据权利要求1所述的电池模块;
电池组框架,所述电池组框架用于容纳所述电池模块;以及
导热树脂层,所述导热树脂层位于所述电池模块和所述电池组框架的底部之间,
其中,所述散热片从所述电池单元堆的下表面延伸并且与所述导热树脂层接触。
10.根据权利要求9所述的电池组,其特征在于,所述电池单元堆的下表面与所述导热树脂层接触。
CN202220036754.2U 2021-01-11 2022-01-07 电池模块及包含该电池模块的电池组 Active CN216958206U (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210003180A KR102647832B1 (ko) 2021-01-11 2021-01-11 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
KR10-2021-0003180 2021-01-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN216958206U true CN216958206U (zh) 2022-07-12

Family

ID=82313658

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210017385.7A Pending CN114765283A (zh) 2021-01-11 2022-01-07 电池模块及包含该电池模块的电池组
CN202220036754.2U Active CN216958206U (zh) 2021-01-11 2022-01-07 电池模块及包含该电池模块的电池组

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210017385.7A Pending CN114765283A (zh) 2021-01-11 2022-01-07 电池模块及包含该电池模块的电池组

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230275283A1 (zh)
EP (1) EP4181277A1 (zh)
JP (1) JP2023537017A (zh)
KR (1) KR102647832B1 (zh)
CN (2) CN114765283A (zh)
WO (1) WO2022149886A1 (zh)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07134973A (ja) * 1993-11-10 1995-05-23 Japan Storage Battery Co Ltd 密閉鉛蓄電池
JP5617765B2 (ja) * 2011-06-06 2014-11-05 三菱自動車工業株式会社 組電池
KR102029209B1 (ko) * 2012-11-07 2019-10-07 에스케이이노베이션 주식회사 전지모듈
KR101588251B1 (ko) * 2013-06-11 2016-01-25 주식회사 엘지화학 냉매 및 배기 가스의 혼합을 방지하는 구조를 포함하는 전지모듈
JP2016058285A (ja) * 2014-09-10 2016-04-21 株式会社フジクラ 蓄電装置
JP6421256B2 (ja) * 2015-06-12 2018-11-07 エルジー・ケム・リミテッド バッテリーモジュール
KR20200067588A (ko) * 2018-12-04 2020-06-12 주식회사 엘지화학 전지 모듈 및 그 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
EP4181277A1 (en) 2023-05-17
JP2023537017A (ja) 2023-08-30
KR102647832B1 (ko) 2024-03-13
CN114765283A (zh) 2022-07-19
KR20220101310A (ko) 2022-07-19
WO2022149886A1 (ko) 2022-07-14
US20230275283A1 (en) 2023-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP4087018A1 (en) Battery pack and device including same
CN114503338A (zh) 电池模块及包括该电池模块的电池组
JP2022534482A (ja) 電池モジュールおよびこれを含む電池パック
US20230327231A1 (en) Battery module and battery pack including the same
JP2023535774A (ja) 電池モジュールおよびそれを含む電池パック
JP2023536453A (ja) 電池モジュールおよびそれを含む電池パック
JP7436125B2 (ja) 電池モジュールおよびこれを含む電池パック
CN216958206U (zh) 电池模块及包含该电池模块的电池组
US20220029250A1 (en) Battery Module and Battery Pack Including the Same
JP2023518999A (ja) 電池モジュールおよびこれを含む電池パック
CN114586222B (zh) 电池模块和包括电池模块的电池组
US20240014460A1 (en) Battery pack and device including the same
JP7226889B2 (ja) 電池モジュール、その製造方法および電池モジュールを含む電池パック
EP4187683A1 (en) Battery module and manufacturing method thereof
CN216872100U (zh) 电池模块及包括该电池模块的电池组
US20220407139A1 (en) Battery Module and Battery Pack Including the Same
US20230307739A1 (en) Battery module and battery pack including the same
US20230246261A1 (en) Battery module and battery pack including the same
JP2023515017A (ja) 電池モジュールおよびこれを含む電池パック
KR20210107472A (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩
JP2024504809A (ja) 電池モジュールおよびそれを含む電池パック
JP2023524586A (ja) 電池モジュールおよびこれを含む電池パック
KR20220041426A (ko) 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩
CN114586222A (zh) 电池模块和包括电池模块的电池组

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant