ES2892573T3 - Módulo de batería - Google Patents
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Abstract
Un módulo de batería, que comprende: una pluralidad de baterías secundarias de tipo bolsa colocadas en una dirección vertical y dispuestas en una dirección derecha e izquierda; una pluralidad de cartuchos configurados para alojar las baterías secundarias de tipo bolsa en un espacio interior de los mismos y apilados en una dirección derecha e izquierda; una placa de enfriamiento hecha de un material térmicamente conductor y dispuesta en una parte inferior de los cartuchos de forma que los cartuchos se sitúan sobre ella, teniendo la placa de enfriamiento una superficie superior que está al menos parcialmente adherida y fijada a los cartuchos por medio de un adhesivo; la placa de enfriamiento tiene una parte convexa conformada en una superficie superior de la misma según una dirección superior, y el cartucho tiene una parte cóncava conformada en una parte inferior del mismo según una dirección superior con una forma que se corresponde con la parte convexa, comprendiendo el módulo de batería además una aleta de enfriamiento hecha de un material térmicamente conductor en forma de placa y dispuesta para hacer contacto con una superficie de al menos una batería secundaria en un estado de disposición en una dirección vertical, teniendo la aleta de enfriamiento un extremo inferior configurado para hacer contacto con la placa de enfriamiento; en el que ambas superficies de un extremo inferior de la aleta de enfriamiento hacen contacto superficial, respectivamente, con el cartucho y con la placa de enfriamiento.
Description
DESCRIPCIÓN
Módulo de batería
Campo técnico
La presente solicitud reivindica la prioridad de la solicitud de patente de Corea N.° 10-2015-0043545, presentada el 27 de marzo de 2015 en la República de Corea.
La presente divulgación se refiere a una batería que incluye al menos una batería secundaria, y más en particular, a un módulo de batería que tiene una estructura simple, volumen y peso pequeños y un eficiente rendimiento de enfriamiento, y a un paquete de batería y a un vehículo que incluyen el módulo de batería.
Antecedentes de la técnica
En la actualidad, las baterías de níquel-cadmio, las baterías de níquel-hidruro metálico, las baterías de níquel-zinc, las baterías secundarias de litio y similares se utilizan como baterías secundarias comerciales. De entre ellas, las baterías secundarias de litio tienen poco o ningún efecto de memoria en comparación con las baterías secundarias basadas en níquel y, por lo tanto, las baterías secundarias de litio están ganando mucha atención por sus ventajas de carga o descarga libre, baja autodescarga y elevada densidad de energía.
Una batería secundaria de litio generalmente utiliza óxido de litio y material carbonoso como material activo de electrodo positivo y como material activo de electrodo negativo, respectivamente. La batería secundaria de litio incluye un conjunto de electrodos en el que una placa de electrodo positivo y una placa de electrodo negativo, revestidas respectivamente con el material activo de electrodo positivo y con el material activo de electrodo negativo, están dispuestas con un separador interpuesto entre ellas, y un exterior, en concreto un estuche de batería, que sella y aloja el conjunto de electrodos junto con un electrolito.
En general, una batería secundaria de litio se puede clasificar como una batería secundaria de tipo lata en la que el conjunto de electrodos está incluido en una lata de metal, y como una batería de tipo bolsa en la que el conjunto de electrodos está incluido en una bolsa de una hoja laminada de aluminio, dependiendo de la forma del exterior.
Últimamente, las baterías secundarias se utilizan ampliamente no sólo para dispositivos de tamaño pequeño, como teléfonos móviles, sino también para dispositivos de tamaño medio o de tamaño grande, como vehículos y almacenes de energía. Cuando se utilizan para dispositivos de tamaño medio o de tamaño grande, una gran cantidad de baterías secundarias se conectan eléctricamente para mejorar la capacidad y la salida. En particular, en dispositivos de tamaño medio o de tamaño grande, se utilizan con frecuencia baterías secundarias de tipo bolsa dado que se pueden apilar fácilmente y tienen un peso ligero.
Si una batería secundaria se calienta por encima de una temperatura adecuada, el rendimiento de la batería secundaria se puede deteriorar y, en casos severos, la batería secundaria puede explotar o quemarse. En particular, cuando se apila una pluralidad de baterías secundarias de tipo bolsa para configurar un módulo de batería, el calor emitido por la pluralidad de baterías secundarias en un espacio estrecho se acumula, lo que puede elevar la temperatura del módulo de batería de forma rápida y severa. Además, si el módulo de batería está incluido en un paquete de batería para un vehículo, el módulo de batería puede quedar expuesto con frecuencia a la luz solar directa y puede quedar además situado en condiciones de alta temperatura, por ejemplo, en verano o en un desierto.
Por lo tanto, cuando un módulo de batería se configura utilizando una pluralidad de baterías secundarias, es muy importante garantizar un rendimiento de enfriamiento estable y eficaz. Sin embargo, dado que se exige constantemente que el módulo de batería tenga un diseño pequeño, que asegure una rigidez y que mejore la capacidad, es necesario substancialmente el desarrollo de un módulo de batería que pueda mejorar el rendimiento de enfriamiento a la vez que satisfaga diferentes demandas como las anteriores.
Divulgación
Problema técnico
La presente divulgación está diseñada para resolver los problemas de la técnica relacionada, tal como el módulo descrito en el documento EP 2763214 y, por lo tanto, la presente divulgación está dirigida a la provisión de un módulo de batería que pueda garantizar un eficiente rendimiento de enfriamiento y que tenga de forma ventajosa un diseño estructuralmente firme y pequeño, y de un paquete de batería y un vehículo que incluyan el módulo de batería.
Otros objetos y ventajas de la presente divulgación se entenderán a partir de las descripciones siguientes y resultarán evidentes por medio de las realizaciones de la presente divulgación. Además, se entiende que los objetos y ventajas de la presente divulgación se pueden implementar por medio de los componentes definidos en las reivindicaciones adjuntas.
Solución técnica
En un aspecto de la presente divulgación, se proporciona un módulo según la reivindicación 1, que comprende: una pluralidad de baterías secundarias de tipo bolsa colocadas en una dirección vertical y dispuestas en una dirección derecha e izquierda; una pluralidad de cartuchos configurados para alojar las baterías secundarias de tipo bolsa en un espacio interior de los mismos y apilados en una dirección derecha e izquierda; y una placa de enfriamiento hecha de un material térmicamente conductor y dispuesta en una parte inferior de los cartuchos de forma que los cartuchos se sitúan sobre ella, teniendo la placa de enfriamiento una superficie superior que está al menos parcialmente adherida y fijada a los cartuchos por medio de un adhesivo.
En este caso, la placa de enfriamiento puede tener una parte convexa conformada en una superficie superior de la misma según una dirección superior, y el cartucho puede tener una parte cóncava conformada en una parte inferior del mismo según una dirección superior con una forma que se corresponde con la parte convexa.
Además, una parte inferior de la parte convexa de la placa de enfriamiento puede estar conformada de forma cóncava. Además, la parte convexa de la placa de enfriamiento puede tener una superficie inclinada al menos parcialmente con una anchura que disminuye gradualmente a lo largo de una dirección superior.
El módulo de batería incluye una aleta de enfriamiento hecha de un material térmicamente conductor en forma de placa y dispuesta para para hacer contacto con una superficie de al menos una batería secundaria en un estado de disposición en una dirección vertical, teniendo la aleta de enfriamiento un extremo inferior configurado para hacer contacto con la placa de enfriamiento.
Además, la aleta de enfriamiento puede estar dispuesta en al menos una posición de entre un lado más externo de la batería secundaria y una ubicación entre las baterías secundarias.
Ambas superficies de un extremo inferior de la aleta de enfriamiento hacen contacto superficial, respectivamente, con el cartucho y con la placa de enfriamiento.
Además, el adhesivo puede estar interpuesto entre los extremos inferiores de dos aletas de enfriamiento adyacentes, entre una parte inferior del cartucho y una parte superior de la placa de enfriamiento.
Además, el extremo inferior de la aleta de enfriamiento puede estar al menos parcialmente inclinado en una dirección. Además, un extremo izquierdo y un extremo derecho de la placa de enfriamiento pueden estar doblados en una dirección superior.
Además, una parte inferior de la batería secundaria puede estar situada en una parte superior de un marco unitario inferior del cartucho.
Además, al menos el marco unitario inferior del cartucho puede incluir un polímero térmicamente conductor o puede estar hecho de un material térmicamente conductor que contiene un relleno y un polímero térmicamente conductores. Además, la batería secundaria de tipo bolsa puede estar al menos parcialmente adherida y fijada al cartucho por medio de un adhesivo.
Además, el adhesivo puede ser un adhesivo térmicamente conductor.
En otro aspecto de la presente divulgación, se proporciona además un paquete de batería que incluye el módulo de batería según la presente divulgación.
En otro aspecto de la presente divulgación, se proporciona además un vehículo que incluye el módulo de batería para una batería secundaria según la presente divulgación.
Efectos ventajosos
En una realización de la presente divulgación, un módulo de batería que incluye una pluralidad de baterías secundarias de tipo bolsa puede tener un rendimiento de enfriamiento mejorado.
En particular, en una realización de la presente divulgación, un adhesivo puede estar interpuesto entre un cartucho y una placa de enfriamiento al objeto de eliminar o minimizar una capa de aire existente entre ellos. Por lo tanto, se puede mejorar la conducción térmica entre el cartucho y la placa de enfriamiento, lo que puede mejorar el rendimiento de enfriamiento del módulo de batería.
Además, en una realización de la presente divulgación, una aleta de enfriamiento puede estar configurada para hacer contacto superficial con la batería secundaria y, en este caso, una parte inferior de la aleta de enfriamiento puede hacer contacto con la placa de enfriamiento con un adhesivo interpuesto en la parte de contacto, lo cual puede eliminar una capa de aire y de esta forma mejorar el rendimiento de emisión de calor a través de la aleta de enfriamiento.
Además, en una realización de la presente divulgación, el rendimiento de enfriamiento se puede garantizar hasta un cierto nivel con independencia de la rugosidad de las superficies de contacto entre el cartucho, la aleta de enfriamiento y la placa de enfriamiento.
Además, en una realización de la presente divulgación, el módulo de batería puede tener una estructura simple y un peso reducido. Por lo tanto, en esta realización de la presente divulgación, el módulo de batería se puede fabricar y reparar con facilidad, con costes reducidos.
Además, en una realización de la presente divulgación, por medio de la reducción de un volumen del módulo de batería, el módulo de batería puede tener fácilmente un diseño pequeño, y su capacidad y salida se pueden mejorar con el mismo tamaño.
Además, en una realización de la presente divulgación, una batería secundaria puede estar directamente adherida y fijada en el cartucho. Por lo tanto, en esta realización de la presente divulgación, la distancia de transferencia de calor entre el cartucho y la batería secundaria es corta, y una capa de aire existente entre la batería secundaria y el cartucho se puede reducir o eliminar, mejorando de esta forma el rendimiento de enfriamiento y previniendo además que la batería secundaria se mueva en el cartucho.
Además, en una realización de la presente divulgación, el cartucho puede estar hecho de un material térmicamente conductor tal como un plástico térmicamente conductor o un caucho térmicamente conductor. En este caso, el calor de la batería secundaria se puede transferir también a través del cartucho a la placa de enfriamiento o similar, y de esta forma se puede mejorar el rendimiento de enfriamiento del módulo de batería.
Descripción de los dibujos
Los dibujos adjuntos ilustran realizaciones preferidas de la presente divulgación y, junto con la divulgación anterior, sirven para proporcionar una comprensión adicional del espíritu técnico de la presente divulgación. Sin embargo, la presente divulgación no se debe considerar como limitada a los dibujos.
La figura 1 es una vista en perspectiva que muestra de forma esquemática un módulo de batería según una realización de la presente divulgación.
La figura 2 es una vista en perspectiva que muestra una configuración parcial de la figura 1, de forma separada. La figura 3 es una vista en sección transversal, tomada a lo largo de la línea A - A’ de la figura 1, en un estado en el que los componentes de la figura 1 están ensamblados.
La figura 4 es un diagrama que muestra una parte A3 de la figura 3 en un estado ampliado.
La figura 5 es un diagrama que muestra de forma esquemática que un cartucho y una placa de enfriamiento de la figura 4 están acoplados entre sí.
La figura 6 es un diagrama que muestra de forma esquemática que una batería secundaria y un cartucho según una realización de la presente divulgación están adheridos entre sí.
La figura 7 es un diagrama que muestra de forma esquemática que una batería secundaria y un cartucho según otra realización de la presente divulgación están adheridos entre sí.
Mejor modo
A continuación, se describirán en detalle realizaciones preferidas de la presente divulgación haciendo referencia a los dibujos adjuntos.
La figura 1 es una vista en perspectiva que muestra de forma esquemática un módulo de batería según una realización de la presente divulgación. Además, la figura 2 es una vista en perspectiva que muestra una configuración parcial de la figura 1, por separado. Además, la figura 3 es una vista en sección transversal, tomada a lo largo de la línea A - A’ de la figura 1, en un estado en el que los componentes de la figura 1 están ensamblados.
Haciendo referencia a las figuras 1 a 3, un módulo de batería según la presente divulgación puede incluir una batería secundaria 100, un cartucho 200 y una placa de enfriamiento 300.
Se puede disponer una pluralidad de baterías secundarias 100 en un solo módulo de batería. En particular, cada una de la pluralidad de baterías secundarias 100 puede ser una batería secundaria de tipo bolsa. La batería secundaria de tipo bolsa 100 puede incluir un conjunto de electrodos, un electrolito y un exterior de la bolsa.
En este caso, el conjunto de electrodos puede estar configurado de forma que al menos una placa de electrodo positivo y al menos una placa de electrodo negativo estén dispuestas con un separador interpuesto entre las mismas. Más en detalle, el conjunto de electrodos se puede clasificar como un conjunto de electrodos de tipo devanado en el que una sola placa de electrodo positivo y una placa de electrodo negativo están enrolladas junto con un separador, y como
un conjunto de electrodos de tipo apilamiento en el que una pluralidad de placas de electrodo positivo y una pluralidad de placas de electrodo negativo se apilan de forma alternada con un separador interpuesto entre las mismas.
Además, el exterior de la bolsa puede estar configurado para que tenga una capa de aislamiento exterior, una capa de metal y una capa adhesiva interior. El exterior de la bolsa puede estar configurado para que incluya una hoja de metal, por ejemplo una hoja de aluminio, para proteger componentes internos tales como un conjunto de electrodos y un electrolito, y además para complementar las propiedades electroquímicas del conjunto de electrodos y del electrolito y mejorar la radiación térmica. De forma adicional, la hoja de aluminio se puede interponer entre capas de aislamiento hechas de un material aislante al objeto de asegurar el aislamiento eléctrico de los componentes internos de la batería secundaria 100, tales como un conjunto de electrodos y un electrolito y otros componentes de la batería secundaria 100.
En particular, el exterior de la bolsa puede estar compuesto por dos bolsas, y al menos una de ellas puede tener un espacio interior con forma cóncava. Además, el conjunto de electrodos puede estar alojado en el espacio interior de la bolsa. Además, se proporcionan unas partes de sellado en las circunferencias exteriores de las dos bolsas, y estas partes de sellado están unidas entre sí de forma que el espacio interior que aloja el conjunto de electrodos queda sellado.
Por otro lado, se proporciona una lengüeta de electrodo en cada placa de electrodo del conjunto de electrodos, y al menos una lengüeta de electrodo puede estar conectada a un cable de electrodo 101. Además, el cable de electrodo 101 puede estar interpuesto entre las partes de sellado de las dos bolsas y quedar al descubierto del exterior de la bolsa, al objeto de servir como terminal de electrodo de la batería secundaria 100.
El módulo de batería según una realización de la presente divulgación puede incluir baterías secundarias de tipo bolsa de diferentes formas, conocidas en la técnica en la fecha de presentación de esta solicitud.
Las baterías secundarias de tipo bolsa 100 pueden estar dispuestas según una dirección horizontal en un estado de posicionamiento en una dirección vertical. Por ejemplo, en la configuración representada en las figuras 1 y 2, suponiendo que un lado en el que se observa el cable de electrodo 101 como un todo se define como un lado frontal del módulo de batería, si el módulo de batería se observa desde el lado frontal del módulo de batería, una pluralidad de baterías secundarias de tipo bolsa 100 pueden estar dispuestas según una dirección derecha e izquierda en un estado de posicionamiento vertical sobre el suelo, de forma que sus amplias superficies quedan orientadas hacia los lados derecho e izquierdo.
Dicho de otro modo, en el módulo de batería según la presente divulgación, las baterías secundarias de tipo bolsa 100 pueden estar configuradas de forma que las dos superficies anchas de las mismas estén orientadas hacia los lados derecho e izquierdo, y las baterías secundarias de tipo bolsa pueden estar situadas en vertical de manera que las partes de sellado quedan dispuestas en los lados superior, inferior, frontal y trasero de las mismas. Además, las baterías secundarias de tipo bolsa 100 pueden estar dispuestas en paralelo en una dirección derecha e izquierda de modo que sus superficies anchas, es decir, las superficies exteriores de los espacios de alojamiento que alojan los conjuntos de electrodos, queden enfrentadas entre sí.
Por otro lado, en la presente divulgación, las direcciones superior, inferior, frontal, trasera, derecha e izquierda se definen de forma que una parte por la que el cable de electrodo 101 sobresale, y queda de esta forma al descubierto en la figura, es un lado frontal, y las direcciones se determinan en base a un estado en el que se observa el módulo de batería desde el lado frontal, a menos que se indique lo contrario. Dicho de otro modo, las direcciones superior, inferior, frontal, trasera, derecha e izquierda se definen en función de un estado en el que el módulo de batería es observado según una dirección indicada por una flecha A2 en la figura 1.
El cartucho 200 puede alojar las baterías secundarias de tipo bolsa 100 en un espacio interior del mismo, protege un lado exterior de las baterías secundarias de tipo bolsa 100, particularmente un lado exterior de una parte de borde de las mismas en la que se encuentra una parte de sellado, guía la baterías secundarias de tipo bolsa 100 que se han de disponer, y evita que se mueva el conjunto apilado.
Además, el cartucho 200 puede estar configurado para apilarse con otro cartucho. Por ejemplo, tal y como se muestra en las figuras 1 a 3, los cartuchos 200 se pueden apilar en la misma dirección que la dirección de apilamiento de las baterías secundarias 100, es decir, en una dirección derecha e izquierda.
En este caso, los cartuchos 200 pueden tener estructuras desiguales en sus superficies de apilamiento, es decir, en las superficies derecha o izquierda de los mismos, con formas correspondientes. En esta realización de la presente divulgación, las estructuras desiguales conformadas en los cartuchos 200 pueden mejorar una fuerza de acoplamiento y una fuerza de fijación entre los cartuchos 200, y las estructuras desiguales pueden desempeñar un papel de guiado al objeto de facilitar el montaje.
En particular, el cartucho 200 puede estar conformado con una forma de anillo tetragonal, tal y como se muestra en la figura 2. En este caso, el cartucho 200 puede estar configurado con cuatro marcos unitarios cuyos extremos están conectados entre sí. Dado que la batería secundaria de tipo bolsa 100 tiene en general una forma tetragonal, el cartucho 200 puede tener forma de anillo tetragonal para rodear la circunferencia exterior de la batería secundaria de
tipo bolsa 100 desde un lado exterior. En este caso, los marcos unitarios del cartucho 200 se pueden fabricar por separado y ensamblarse entre sí a continuación, o bien se pueden conformar de forma integral a partir del primero.
En esta configuración, el cartucho 200 se puede conformar para que tenga un centro hueco, y la batería secundaria de tipo bolsa 100 se puede alojar en un espacio interior formado por el centro hueco. Dicho de otro modo, la batería secundaria de tipo bolsa 100 se puede situar el espacio interior definido por los marcos unitarios del cartucho 200, y cuando los cartuchos 200 se apilan, la batería secundaria de tipo bolsa 100 se puede situar en un espacio interior conformado por los cartuchos apilados de manera que al menos una parte de su lado exterior queda cubierta.
El módulo de batería según la presente divulgación puede incluir una pluralidad de cartuchos 200, y el número de cartuchos 200 se puede modificar de diferentes formas.
El cartucho 200 se puede acoplar a otro cartucho 200 adyacente al mismo, y al menos una batería secundaria 100 se puede alojar en un espacio definido por los cartuchos acoplados. En particular, se pueden acoplar dos cartuchos 200 adyacentes entre sí para formar un par, y dos baterías secundarias 100 se pueden disponer en el espacio interior formado por los cartuchos acoplados 200. En este caso, se puede proporcionar una estructura de acoplamiento entre los cartuchos 200 que forman un par. Por ejemplo, tal y como se muestra en las figuras 1 y 2, unas estructuras de gancho configuradas para corresponderse entre sí se pueden conformar en las partes superiores de los dos cartuchos 200 acoplados entre sí. Por ejemplo, cuando se acopla un cartucho izquierdo 200 y un cartucho derecho 200, se puede conformar un saliente tal como un gancho en el cartucho derecho 200, y se puede conformar una ranura en el cartucho izquierdo 200 de modo que el saliente se puede insertar en la misma. Además, tal y como se muestra en la figura 3, se pueden conformar unas partes desiguales configuradas para corresponderse entre sí en los dos cartuchos 200 acoplados entre sí. Por ejemplo, se puede conformar un saliente que sobresale en una dirección derecha en el cartucho izquierdo 200, y se puede conformar una ranura en el cartucho derecho 200 de modo que el saliente se puede insertar en la misma.
Por otro lado, se puede incluir un número impar de cartuchos 200 en el módulo de batería. En este caso, al menos un cartucho 200 puede estar configurado para alojar sólo una batería secundaria 100.
Por ejemplo, haciendo referencia a la configuración representada en la figura 3, el módulo de batería puede incluir trece cartuchos 200 y trece baterías secundarias 100 en total. En este caso, cualquiera de los cartuchos 200 puede estar configurado para alojar una única batería secundaria 100 entre el cartucho 200 y otro cartucho 200 adyacente al mismo, tal y como un cartucho 200 situado en el lado más a la derecha.
El cartucho 200 puede estar configurado para alojar una única batería secundaria 100 en el espacio interior. Es decir, cada cartucho puede estar configurado para rodear una parte de borde de una única batería secundaria. En este caso, un lado del cartucho puede estar configurado para tener un tamaño menor que la batería secundaria, y el otro lado puede estar configurado para tener un tamaño igual o mayor que la batería secundaria. Por ejemplo, un lado derecho del cartucho puede estar configurado para tener un tamaño menor que la batería secundaria, de forma que una batería secundaria alojada en el espacio interior del cartucho no se salga en una dirección derecha del cartucho. Además, un lado izquierdo del cartucho puede estar configurado para tener un tamaño mayor que la batería secundaria, de forma que una batería secundaria se puede alojar en el espacio interior en un lado derecho del cartucho. En este caso, en un lado derecho del cartucho se puede acoplar otro cartucho que tenga un lado izquierdo más ancho que la batería secundaria al objeto de evitar que la batería secundaria se salga.
Al menos una parte de la placa de enfriamiento 300 puede estar hecha de un material térmicamente conductor. Por ejemplo, la placa de enfriamiento 300 puede estar hecha de un metal como aluminio, cobre y acero, o de una aleación de metal. Por lo tanto, la placa de enfriamiento 300 puede asegurar una mejor transferencia de calor entre la batería secundaria 100, o el cartucho 200, y el exterior del módulo de batería. En particular, la placa de enfriamiento 300 puede permitir que el calor generado en la batería secundaria 100 se descargue hacia afuera del módulo de batería más fácilmente.
La placa de enfriamiento 300 puede estar configurada de acuerdo a una forma aproximada de placa y puede estar dispuesta en una parte inferior del cartucho 200. En este caso, la placa de enfriamiento 300 puede estar dispuesta para quedar situada en paralelo al suelo, y la pluralidad de cartuchos 200 puede quedar situada sobre la placa de enfriamiento 300 en un estado de posicionamiento vertical substancialmente perpendicular a un ángulo de la superficie de la placa de enfriamiento 300. Dicho de otro modo, cada cartucho 200 puede estar dispuesto de forma que su parte inferior queda situada sobre una parte superior de la placa de enfriamiento 300.
En particular, en el módulo de batería según la presente divulgación, la superficie superior de la placa de enfriamiento 300 puede estar al menos parcialmente adherida y fijada al cartucho 200 por medio de un adhesivo.
Por ejemplo, tal y como se indica por B en la figura 2, se puede recubrir con un adhesivo al menos una parte de la superficie superior de la placa de enfriamiento 300, y dado que el extremo inferior del cartucho 200 se pone en contacto con la parte recubierta con el adhesivo, el cartucho 200 y la placa de enfriamiento 300 se pueden adherir y fijar entre sí. Dicho de otro modo, si el cartucho 200 está compuesto por cuatro marcos unitarios que incluyen un marco unitario superior, un marco unitario inferior, un marco unitario frontal y un marco unitario trasero, al menos el marco unitario inferior se puede adherir y fijar a la superficie superior de la placa de enfriamiento 300.
En esta realización de la presente divulgación, dado que el cartucho 200 y la placa de enfriamiento 300 están fijados entre sí por medio del adhesivo, la fuerza de acoplamiento entre el cartucho 200 y la placa de enfriamiento 300 se puede mejorar aún más. En esta configuración, se puede eliminar o reducir una configuración de acoplamiento entre el cartucho 200 y la placa de enfriamiento 300, lo cual puede simplificar la estructura del módulo de batería, simplificar el proceso de fabricación y reducir el volumen del módulo de batería.
Además, en esta configuración de la presente divulgación, dado que se puede minimizar la distancia entre el cartucho 200 y la placa de enfriamiento 300, la distancia entre el cartucho 200 y la batería secundaria 100 disminuye, y de esta forma se puede mejorar de forma adicional la eficiencia de la transferencia de calor desde la batería secundaria 100 a la placa de enfriamiento 300.
Además, en esta configuración de la presente divulgación, dado que se puede eliminar o reducir una capa de aire existente entre el cartucho 200 y la placa de enfriamiento 300, la resistencia al calor causada por la capa de aire se puede reducir, y por lo tanto el calor de la batería secundaria 100 se puede transferir de forma eficaz a la placa de enfriamiento 300. En particular, en este caso, incluso aunque la superficie inferior del cartucho 200 y la superficie superior de la placa de enfriamiento 300 estén configuradas de forma algo rugosa, se puede garantizar el rendimiento de la transferencia de calor efectivo desde el cartucho 200 a la placa 300, con independencia de la rugosidad de las superficies.
Además, en esta configuración de la presente divulgación, antes de que el cartucho 200 y la batería secundaria 100 se coloquen en la parte superior de la placa de enfriamiento 300, se recubre con un adhesivo la superficie superior de la placa de enfriamiento 300, y no es necesario ningún espacio ni estructura independientes para el recubrimiento del adhesivo.
En este caso, el adhesivo interpuesto entre el cartucho 200 y la placa de enfriamiento 300 puede ser un adhesivo térmicamente conductor. Dado que el adhesivo térmicamente conductor tiene una conductividad térmica mayor en comparación con los adhesivos generales, el adhesivo térmicamente conductor puede mejorar de forma adicional la capacidad de transferencia de calor y la tasa de transferencia de calor entre el cartucho 200 y la placa de enfriamiento 300. Por lo tanto, en esta realización de la presente divulgación, el calor de la batería secundaria 100 se puede descargar de forma más eficiente a través de la placa de enfriamiento 300, lo que puede mejorar el rendimiento de enfriamiento del módulo de batería.
Preferiblemente, la placa de enfriamiento 300 y el cartucho 200 pueden tener respectivamente una parte convexa y una parte cóncava, conformadas para corresponderse entre sí. Esto se describirá con mayor detalle haciendo referencia a la figura 4.
La figura 4 es un diagrama que muestra una parte A3 de la figura 3 en un estado ampliado.
Haciendo referencia a la figura 4, la placa de enfriamiento 300 puede tener una parte convexa conformada en la superficie superior de la misma al objeto de sobresalir en una dirección superior, tal y como se indica por P3. Además, el cartucho 200 puede tener una parte cóncava conformada en la parte inferior del mismo con una forma que se corresponde con la parte convexa de la placa de enfriamiento 300 al objeto de ser cóncava en una dirección superior, tal y como se indica por G2.
En esta configuración, si el cartucho 200 se coloca en la parte superior de la placa de enfriamiento 300, la parte convexa P3 de la placa de enfriamiento 300 se puede insertar en el interior de la parte cóncava G2 del cartucho 200.
En esta configuración de la presente divulgación, debido a la configuración de acoplamiento por inserción de la parte convexa de la placa de enfriamiento 300 y la parte cóncava del cartucho 200, se puede mejorar aún más la fuerza de acoplamiento entre la placa de enfriamiento 300 y el cartucho 200.
Además, esta configuración de acoplamiento de la parte convexa y la parte cóncava puede guiar la posición de montaje cuando se monta la placa de enfriamiento 300 y el cartucho 200, asegurando de esta forma un montaje mejorado del módulo de batería.
Además, en esta configuración, dado que puede aumentar el área de contacto entre la placa de enfriamiento 300 y el cartucho 200 debido a la parte convexa y a la parte cóncava, es posible mejorar aún más la tasa de transferencia de calor y la capacidad de transferencia de calor desde el cartucho 200 a la placa de enfriamiento 300. Por lo tanto, el rendimiento de enfriamiento del módulo de batería en su conjunto se puede mejorar de forma adicional.
En particular, los cartuchos 200 adyacentes entre sí pueden tener una sola parte cóncava conformada de esta forma. Por ejemplo, haciendo referencia a la configuración representada en la figura 4, un cartucho C2 puede tener un extremo inferior cuyo lado derecho es cóncavo en las direcciones izquierda y superior a fin de configurar una parte izquierda de la parte cóncava, y un cartucho C3 puede tener un extremo inferior cuyo lado izquierdo es cóncavo en las direcciones derecha y superior a fin de configurar un lado derecho de la parte cóncava. Por lo tanto, el cartucho C2 y el cartucho C3 se pueden disponer en posición adyacente entre sí para conformar una única parte cóncava G2, y una única parte convexa P3 se puede insertar en el interior de la parte cóncava.
En esta configuración de la presente divulgación, se puede conformar una parte cóncava en los cartuchos 200 simplemente por medio del apilamiento de los cartuchos 200. Además, dado que la parte cóncava no se conforma en un solo cartucho 200, sino que se conforma por dos cartuchos 200 adyacentes entre sí, es posible evitar que el cartucho 200 tenga un tamaño mayor debido a la parte cóncava, lo que evita además que el módulo de batería tenga un tamaño mayor.
Además, la batería secundaria de tipo bolsa 100 puede tener una parte de sellado en una parte de borde alrededor de un espacio en el que se aloja el conjunto de electrodos, de forma que dos bolsas se unen entre sí. Por lo tanto, tal y como se muestra en la figura 4, la batería secundaria de tipo bolsa 100 puede tener un extremo inferior con una forma que es aproximadamente triangular invertida debido a la parte de sellado. En este caso, si están conformadas partes cóncavas en las partes derecha e izquierda del cartucho 200, tal y como se ha descrito con anterioridad, la distancia entre la batería secundaria 100 y la placa de enfriamiento 300 se reduce, y de esta forma aumenta la eficiencia de la transferencia de calor desde la batería secundaria 100 a la placa de enfriamiento 300, mejorando de este modo el rendimiento de enfriamiento.
Más preferiblemente, la placa de enfriamiento 300 puede estar configurada de forma que su parte convexa tenga una parte cóncava inferior. Dicho de otro modo, tal y como se indica por G3 en la figura 4, la parte inferior de la parte convexa de la placa de enfriamiento 300 puede estar conformada de forma cóncava de manera que la placa de enfriamiento 300 tiene una parte cóncava en su lado inferior.
En esta realización de la presente divulgación, incluso aunque la parte convexa esté conformada, es posible evitar que aumente el peso total de la placa de enfriamiento 300, contribuyendo de esta forma a conseguir un peso ligero del módulo de batería. Además, en esta realización de la presente divulgación, dado que una zona de la parte inferior de la placa de enfriamiento 300 aumenta debido a la parte cóncava G3, se puede mejorar el rendimiento de emisión de calor a través de la placa de enfriamiento 300.
Además, en esta realización de la presente divulgación, la parte cóncava de la parte inferior de la placa de enfriamiento 300 puede proporcionar un espacio en donde se alojen otros componentes del módulo de batería tales como un cable. Por ejemplo, el módulo de batería puede incluir un cable para la transmisión de información, obtenida por medio de la medición de una tensión de cada batería secundaria 100, a una unidad de control tal como a un sistema de gestión de batería (BMS, battery management system, por sus siglas en inglés). En este caso, el cable se puede alojar en la parte cóncava G3 de la parte inferior de la placa de enfriamiento 300 de forma que el cable puede quedar protegido y colocado, y también es posible evitar que el módulo de batería tenga un volumen mayor debido a la provisión por separado de un espacio de alojamiento de cables.
Además, tal y como se muestra en las diferentes figuras, se puede proporcionar una pluralidad de partes convexas en una única placa de enfriamiento 300. Además, también se puede proporcionar una pluralidad de partes cóncavas G2 en un conjunto de cartucho que incluye una pluralidad de cartuchos 200, que se correspondan con el número de partes convexas.
En esta configuración de la presente divulgación, por medio de la pluralidad de partes convexas P3 y de partes cóncavas G2, se puede mejorar de forma adicional la fuerza de acoplamiento del módulo de batería, y se puede aumentar aún más el área de contacto. Además, se pueden proporcionar más espacios capaces de alojar diferentes componentes, tal como una pluralidad de cables.
Además, tal y como se muestra en las figuras 1 y 2, la parte convexa P3 puede ser alargada en una dirección frontal y trasera de la superficie superior de la placa de enfriamiento 300. Dicho de otro modo, la parte convexa se puede conformar para que se extienda desde un extremo frontal de la placa de enfriamiento 300 hasta un extremo trasero de la misma. En esta realización de la presente divulgación, por medio del aumento del área superficial de la placa de enfriamiento 300, el rendimiento de emisión de calor a través de la placa de enfriamiento 300 se puede mejorar de forma adicional. Además, en una realización de la presente divulgación, se puede alojar un cable a lo largo de la parte cóncava G3 de la placa de enfriamiento 300, en la parte inferior de la misma desde un extremo frontal hasta un extremo trasero de la placa de enfriamiento 300.
Más preferiblemente, al menos una parte de la parte convexa P3 de la placa de enfriamiento 300 puede tener una superficie inclinada con una anchura que disminuye gradualmente a lo largo de una dirección superior. Por ejemplo, la parte superior de la parte convexa P3 puede estar conformada para tener una forma triangular cuya anchura en una dirección derecha e izquierda disminuye gradualmente a lo largo de la dirección superior, tal y como se muestra en la figura 4. Además, una parte inferior de la parte convexa puede tener una anchura uniforme en una dirección derecha e izquierda. En particular, la parte convexa puede estar configurada para no tener ninguna parte plana en una dirección horizontal.
En esta realización de la presente divulgación, el cartucho 200 y la placa de enfriamiento 300 se pueden acoplar entre sí más estrechamente. Dicho de otro modo, en esta realización, cuando el cartucho 200 se coloca en la placa de enfriamiento 300, el cartucho 200 se puede mover hacia abajo a lo largo de la superficie inclinada de la parte convexa conformada en la placa de enfriamiento 300, y al hacer esto, el cartucho 200 se puede desplazar a una posición más próxima a la placa de enfriamiento 300. Por lo tanto, la fuerza de acoplamiento entre el cartucho 200 y la placa de
enfriamiento 300 se puede mejorar aún más y, al hacerlo, el rendimiento de enfriamiento se puede mejorar de forma adicional.
En este caso, la superficie inclinada S3 conformada en un lado exterior de la parte convexa puede tener una forma plana. Dicho de otro modo, la superficie inclinada de la parte convexa puede tener forma plana en lugar de una forma curva, de modo que el cartucho 200 se puede desplazar hacia abajo tanto como sea posible a lo largo de la superficie inclinada de la parte convexa. Por lo tanto, en esta configuración de la presente divulgación, el cartucho 200 puede estar configurado para desplazarse hasta la posición más próxima posible a la placa de enfriamiento 300.
Además, preferiblemente, el módulo de batería según la presente divulgación puede incluir además una aleta de enfriamiento 400, tal y como se muestra en las diferentes figuras.
La aleta de enfriamiento 400 puede estar hecha de un material térmicamente conductor tal como un metal, por ejemplo, de aluminio o cobre. Además, la aleta de enfriamiento 400 puede tener forma aproximada de placa y estar dispuesta en el módulo de batería en un estado de posicionamiento según una dirección vertical, y la aleta de enfriamiento 400 puede estar dispuesta en paralelo a la batería secundaria 100 y al cartucho 200.
En este caso, la aleta de enfriamiento 400 puede estar dispuesta de forma que su superficie ancha quede enfrentada a una superficie de la batería secundaria 100. En particular, la aleta de enfriamiento 400 puede estar dispuesta para hacer contacto al menos parcialmente con la superficie de la batería secundaria 100.
Además, la aleta de enfriamiento 400 puede estar configurada de forma que su extremo inferior haga contacto con la placa de enfriamiento 300. Por lo tanto, si se transfiere calor desde la batería secundaria 100 a la aleta de enfriamiento 400, el calor transferido se puede conducir directamente a la placa de enfriamiento 300 a través del extremo inferior de la aleta de enfriamiento 400.
La aleta de enfriamiento 400 puede estar dispuesta en el lado más externo de la batería secundaria 100 y/o en una ubicación entre las baterías secundarias 100.
Por ejemplo, tal y como se muestra en la figura 3, las aletas de enfriamiento 400 pueden estar situadas en el lado más a la izquierda y en el lado más a la derecha del módulo de batería. Dicho de otro modo, cuando una pluralidad de baterías secundarias 100 están dispuestas en el módulo de batería en una dirección derecha e izquierda, las aletas de enfriamiento 400 se pueden disponer para que hagan respectivamente contacto superficial con un lado izquierdo de una batería secundaria 100 situada en el lado más a la izquierda y con un lado derecho de una batería secundaria 100 situada en el lado más a la derecha.
Además, tal y como se muestra en la figura 3, la aleta de enfriamiento 400 puede estar dispuesta entre dos baterías secundarias 100 en el módulo de batería. En particular, se puede proporcionar una pluralidad de aletas de enfriamiento 400 de forma que todas las baterías secundarias 100 puedan hacer contacto superficial con las aletas de enfriamiento 400 directamente. Por ejemplo, si dos cartuchos 200 están acoplados entre sí y dos baterías secundarias 100 están alojadas en un espacio conformado por los cartuchos acoplados 200, una aleta de enfriamiento 400 se puede situar en un lado exterior de cada cartucho 200, de forma que todas las baterías secundarias 100 hacen contacto con aletas de enfriamiento 400 diferentes unas de otras. En esta configuración, la mayor parte de la superficie de una parte central de cada aleta de enfriamiento 400 puede hacer contacto superficial con una superficie izquierda o derecha de la batería secundaria 100, y un extremo inferior de la aleta de enfriamiento 400 puede hacer contacto con la placa de enfriamiento 300.
Además, preferiblemente, la aleta de enfriamiento 400 puede estar configurada de forma que ambas superficies de su extremo inferior hagan contacto superficial con el cartucho 200 y con la placa de enfriamiento inferior 300. Esto se describirá con mayor detalle haciendo referencia a la figura 5.
La figura 5 es un diagrama que muestra de forma esquemática que el cartucho 200 y la placa de enfriamiento 300 de la figura 4 están acoplados entre sí. Dicho de otro modo, la figura 5 se puede considerar como una vista ampliada de la parte A3 de la figura 3.
Haciendo referencia a la figura 5, la aleta de enfriamiento 400 puede estar configurada de forma que su extremo inferior esté doblado según una dirección horizontal. Además, el extremo inferior de la aleta de enfriamiento 400 conformado según una dirección horizontal, tal y como se ha descrito con anterioridad, se puede interponer entre el cartucho 200 y la placa de enfriamiento 300. Dicho de otro modo, tal y como se indica en una parte A4 de la figura 5, una superficie superior del extremo inferior de la aleta de enfriamiento 400 puede hacer contacto con la parte inferior del cartucho 200, y una superficie inferior del extremo inferior de la misma puede hacer contacto con la parte superior de la placa de enfriamiento 300.
En esta configuración de la presente divulgación, por medio del aumento del área de contacto entre la aleta de enfriamiento 400 y la placa de enfriamiento 300, se puede aumentar la capacidad o tasa de transferencia de calor transferido desde la aleta de enfriamiento 400 a la placa de enfriamiento 300. Además, en esta configuración, la aleta de enfriamiento 400 se puede convertir en un medio para el intercambio de calor entre el cartucho 200 y la placa de enfriamiento 300. Dicho de otro modo, el calor del cartucho 200 se puede transferir al extremo inferior de la aleta de
enfriamiento 400, que hace contacto con la parte inferior del cartucho 200, y el calor transferido se puede transferir también a la placa de enfriamiento 300 que hace contacto con el extremo inferior de la aleta de enfriamiento 400. Por lo tanto, en este caso, dado que el calor se transfiere a través de la aleta de enfriamiento 400, en lugar de a través de una capa de aire, entre el cartucho 200 y la placa de enfriamiento 300, la eficiencia de la transferencia de calor se puede mejorar de forma adicional. Además, por medio de la reducción de la distancia entre el cartucho 200 y la placa de enfriamiento 300, se puede mejorar el rendimiento de enfriamiento y se puede reducir el volumen del módulo de batería.
Además, preferiblemente, el adhesivo se puede interponer entre los extremos inferiores de dos aletas de enfriamiento 400 adyacentes entre sí, entre la parte inferior del cartucho 200 y la parte superior de la placa de enfriamiento 300.
Por ejemplo, en la configuración representada en la figura 5, dos cartuchos 200, en concreto C1 y C2, pueden estar acoplados en posición adyacente entre sí, y dos baterías secundarias 100 se pueden alojar en el interior de los mismos. En este caso, en la parte inferior del cartucho C1, la aleta de enfriamiento 400 puede estar situada desde un extremo izquierdo hasta un punto predeterminado en la dirección derecha, y en la parte inferior del cartucho C2, la aleta de enfriamiento 400 puede estar situada desde un extremo derecho hasta un punto predeterminado en una dirección izquierda. En este caso, se puede formar un espacio como el indicado por A5 en la figura 5 entre el extremo inferior de la aleta de enfriamiento 400 situada debajo del cartucho C1 y el extremo inferior de la aleta de enfriamiento 400 situada debajo del cartucho C2, y se puede rellenar este espacio con un adhesivo B. Dicho de otro modo, se puede rellenar con el adhesivo B al menos un espacio definido por una superficie inferior del cartucho, por una superficie superior de la placa de enfriamiento 300, por una superficie izquierda del extremo inferior de una aleta de enfriamiento 400 y por una superficie derecha del extremo inferior de la otra aleta de enfriamiento 400.
En esta configuración de la presente divulgación, dado que la aleta de enfriamiento 400 está situada en un espacio entre la parte inferior del cartucho 200 y la parte superior de la placa de enfriamiento 300, se aumenta el área de contacto entre la aleta de enfriamiento 400 y el cartucho 200 y el área de contacto entre la aleta de enfriamiento 400 y la placa de enfriamiento 300, mejorando de esta forma el rendimiento de enfriamiento a través de la aleta de enfriamiento 400. Además, se puede formar un espacio entre la parte inferior del cartucho 200 y la parte superior de la placa de enfriamiento 300 ya que la aleta de enfriamiento 400 está interpuesta entre los mismos, pero este espacio se llena con un adhesivo, de forma que no queda dispuesta una capa de aire en el espacio correspondiente, evitando de este modo que la resistencia al calor aumente debido a la capa de aire.
Por otro lado, el adhesivo se puede interponer también entre la aleta de enfriamiento 400 y el cartucho 200 y/o entre la aleta de enfriamiento 400 y la placa de enfriamiento 300. Dicho de otro modo, a pesar de que la figura 5 ilustra que el adhesivo está situado sólo en un espacio entre el cartucho 200 y la placa de enfriamiento 300, el adhesivo se puede disponer también en un espacio entre la aleta de enfriamiento 400 y el cartucho 200 y/o entre la aleta de enfriamiento 400 y la placa de enfriamiento 300.
En esta configuración de la presente divulgación, el adhesivo se puede aplicar a la superficie superior de la placa de enfriamiento 300 con más facilidad, y se puede garantizar una fuerza de fijación entre la aleta de enfriamiento 400 y el cartucho 200 y/o entre la aleta de enfriamiento 400 y la placa de enfriamiento 300. Además, es posible evitar que se forme una capa de aire entre la aleta de enfriamiento 400 y el cartucho 200 y/o entre la aleta de enfriamiento 400 y la placa de enfriamiento 300. En particular, dependiendo de la rugosidad de la superficie de la aleta de enfriamiento 400, del cartucho 200 y/o de la placa de enfriamiento 300, se puede formar una capa de aire entre la aleta de enfriamiento 400 y el cartucho 200 o entre la aleta de enfriamiento 400 y la placa de enfriamiento 300, la cual puede deteriorar la eficiencia de la transferencia de calor. Sin embargo, en esta realización, incluso aunque la aleta de enfriamiento 400, el cartucho 200 y/o la placa de enfriamiento 300 tengan superficies rugosas en cierta medida, se puede reducir la capa de aire formada entre ellos por medio del adhesivo, asegurando de esta forma la eficiencia de la transferencia de calor hasta un cierto nivel.
Además, preferiblemente, al menos una parte del extremo inferior de la aleta de enfriamiento 400 puede estar conformada para que se incline en una dirección.
Por ejemplo, tal y como indica por S4 en la figura 4, la aleta de enfriamiento 400 puede tener una superficie inclinada al menos parcialmente. En particular, la aleta de enfriamiento 400 puede estar configurada para adherirse estrechamente a la superficie exterior del cartucho 200. Por lo tanto, si el cartucho 200 tiene una superficie inclinada conformada en un extremo inferior del mismo, la aleta de enfriamiento 400 puede tener también una superficie inclinada en un extremo inferior de la misma.
Además, la parte cóncava G2 puede estar conformada en el cartucho 200 de forma que la parte convexa P3 de la placa de enfriamiento 300 se pueda insertar en la misma, y la aleta de enfriamiento 400 puede estar doblada a lo largo de la superficie de la parte cóncava del cartucho 200. En particular, al menos una parte de la parte cóncava puede tener una superficie inclinada que está inclinada hacia una dirección derecha o izquierda del suelo según un ángulo predeterminado. En este caso, la superficie inclinada puede tener una forma aproximadamente plana con un ángulo constante.
En esta configuración de la presente divulgación, dado que la superficie inclinada de la aleta de enfriamiento 400 se puede disponer sobre la superficie inclinada de la parte convexa y deslizarse hacia abajo a lo largo de la superficie inclinada de la parte convexa, la aleta de enfriamiento 400 y la placa de enfriamiento 300 se pueden adherir más estrechamente en una dirección hacia abajo. Por lo tanto, en este caso, el rendimiento de enfriamiento debido al contacto entre la aleta de enfriamiento 400 y la placa de enfriamiento 300 se puede mejorar de forma adicional. En particular, para esto, la aleta de enfriamiento 400 puede estar configurada para que sea perpendicular al suelo o para que esté inclinada según un ángulo predeterminado (mayor que 0°) con respecto al suelo. Dicho de otro modo, la aleta de enfriamiento 400 puede estar configurada para que no tenga ninguna parte paralela al suelo, excepto su parte de extremo más inferior.
Por otro lado, la placa de enfriamiento 300 puede estar configurada de forma que sus extremos izquierdo y derecho estén doblados según una dirección superior. Por ejemplo, tal y como indica por A6 en las figuras 2 y 3, los extremos izquierdo y derecho de la placa de enfriamiento 300 pueden estar doblados según una dirección superior, por ejemplo según una dirección perpendicular al suelo hasta aproximadamente 90°.
En este caso, las partes dobladas de la placa de enfriamiento 300 en sus lados izquierdo y derecho pueden rodear una superficie exterior del cartucho 200 o de la aleta de enfriamiento 400 hasta cierto punto. En particular, la parte doblada de la placa de enfriamiento 300 puede estar configurada para hacer contacto con una superficie externa de un cartucho 200 más externo o de una aleta de enfriamiento 400 más externa. Por lo tanto, en esta configuración de la presente divulgación, se puede mejorar de forma adicional la fuerza de acoplamiento entre el cartucho 200 y la placa de enfriamiento 300 o la fuerza de acoplamiento entre la aleta de enfriamiento 400 y la placa de enfriamiento 300. Además, por medio del aumento del área de contacto entre la aleta de enfriamiento 400, o el cartucho 200, situados en un lado más externo y la placa de enfriamiento 300, el rendimiento de la transferencia de calor entre la aleta de enfriamiento 400, o el cartucho 200, y la placa de enfriamiento 300 se puede mejorar.
Preferiblemente, en el módulo de batería según la presente divulgación, la batería secundaria 100 se puede disponer en un marco unitario inferior del cartucho 200.
Por ejemplo, un marco unitario inferior del cartucho 200 puede estar situado debajo de la batería secundaria 100, y en este caso, la parte inferior de la batería secundaria 100 se puede poner en contacto con la parte superior del marco unitario inferior, tal y como se muestra en las figuras 4 y 5.
En esta configuración de la presente divulgación, dado que la batería secundaria 100 está fijada en contacto directo con el cartucho 200, el espacio entre la batería secundaria 100 y el cartucho 200 se reduce, y de esta forma el módulo de batería se puede configurar con un diseño más compacto.
Además, en esta configuración de la presente divulgación, el rendimiento del intercambio de calor entre la batería secundaria 100 y el cartucho 200 se puede mejorar de forma adicional. Dicho de otro modo, en la configuración anterior, dado que la parte inferior de la batería secundaria 100 está en contacto directo con el cartucho 200, el calor de la batería secundaria 100 se puede transferir directamente al cartucho 200 sin pasar a través de una capa de aire.
Además, la batería secundaria 100 puede hacer contacto con el cartucho 200 no sólo en su parte inferior sino también en su parte superior. Dicho de otro modo, la parte superior de la batería secundaria 100 puede hacer contacto con una parte inferior del marco unitario superior. En esta configuración de la presente divulgación, dado que la batería secundaria 100 se proporciona para que haga contacto tanto con el marco unitario superior como con el marco unitario inferior entre los cuales está situada, es posible evitar que la batería secundaria 100 se mueva en una dirección vertical.
Además, preferiblemente, al menos una parte del cartucho 200 puede estar hecha de un material térmicamente conductor. En particular, cuando la parte inferior de la batería secundaria 100 está situada en la parte superior del marco unitario inferior, el marco unitario inferior del cartucho 200 puede estar hecho de un material térmicamente conductor.
En este caso, al objeto de implementar la característica termoconductora, el cartucho 200 puede estar hecho de un material que contenga un polímero térmicamente conductor, o de un material térmicamente conductor que contenga un relleno y polímero térmicamente conductores. Dicho de otro modo, el cartucho 200 se puede fabricar utilizando un polímero como material principal, en lugar de un metal general o una aleación metálica. El material térmicamente conductor basado en polímero es más ligero que el metal, lo que hace posible que el módulo de batería tenga fácilmente un diseño más ligero, asegura un moldeado fácil, un bajo coeficiente de expansión térmica y una baja conducción eléctrica, lo que da lugar a un mejor aislamiento eléctrico. En esta realización, el material del cartucho 200 se puede elegir entre diferentes tipos de materiales térmicamente conductores basados en polímero conocidos por el público en el momento de la presentación de la presente divulgación.
Por ejemplo, el cartucho 200 puede estar hecho de un material compuesto en el que un polímero general se mezcla con rellenos térmicamente conductores. En este caso, el relleno puede incluir un compuesto de silicio, un compuesto de aluminio, un compuesto de magnesio, un compuesto de boro o similares. Por ejemplo, el relleno incluido en el material térmicamente conductor puede emplear óxido de silicio, óxido de aluminio, nitruro de boro, nitruro de aluminio, óxido de magnesio, carbonato de magnesio anhidro, hidróxido de magnesio o similares. Sin embargo, la presente
divulgación no queda limitada a los mismos, y se pueden utilizar también diferentes rellenos distintos de los anteriores como material del cartucho 200.
El polímero utilizado en el cartucho 200 puede incluir diferentes materiales tales como polipropileno, acrilonitrilo butadieno estireno, policarbonato, nailon, polímero de cristal líquido, sulfuro de polifenileno, poliéter cetona o similares. Además, se pueden utilizar también diferentes materiales de polímero distintos de los anteriores como material del cartucho 200 de la presente divulgación.
En particular, el material térmicamente conductor del cartucho 200 puede tener una conductividad térmica de 1 W/mK o superior. Por ejemplo, este material térmicamente conductor puede ser caucho o plástico de polímero de 2 W/mK a 20 W/mK. Además, el material térmicamente conductor puede estar compuesto por un material de 5 W/mK o superior.
En una técnica existente, el plástico utilizado como material de un cartucho o similar tiene en general una conductividad térmica de solo 0,1 W/mK a 0,4 W/mK, que es substancialmente despreciable. Sin embargo, en el caso del cartucho según la presente divulgación, dado que se utiliza un material de polímero que tiene una conductividad térmica más elevada, el cartucho puede permitir la transferencia y emisión de calor. Por lo tanto, en esta realización de la presente divulgación, incluso aunque un miembro de enfriamiento tal como la placa metálica de enfriamiento 300 no se disponga en el cartucho 200 de forma independiente, el calor de la batería secundaria 100 se puede descargar de forma eficaz al exterior a través del cartucho 200.
Además, en un aspecto de la presente divulgación, dado que la parte inferior de la batería secundaria 100 hace contacto directamente con el cartucho 200, el calor de la batería secundaria 100 se puede transferir directamente al cartucho 200 en esta parte sin pasar a través del aire. Además, dado que la parte del cartucho 200 que hace contacto con la batería secundaria 100 está hecha de material térmicamente conductor, el calor transferido al cartucho 200 se puede descargar rápidamente a la placa de enfriamiento 300 a través del cartucho 200.
Además, preferiblemente, al menos una parte de la batería secundaria 100 puede estar adherida y fijada al cartucho 200 por medio de un adhesivo. Esto se describirá con mayor detalle haciendo referencia a la figura 6.
La figura 6 es un diagrama que muestra de forma esquemática que una batería secundaria 100 y un cartucho 200 según una realización de la presente divulgación están adheridos entre sí. Por ejemplo, la figura 6 se puede considerar como una vista ampliada que se puede aplicar a una parte A7 de la figura 3. En la figura 6, por conveniencia, sólo se representan la batería secundaria 100 y el cartucho 200.
Haciendo referencia a la figura 6, una parte de la superficie inferior de la batería secundaria 100 puede estar adherida al cartucho 200. Dicho de otro modo, en la figura 6, un adhesivo B se puede interponer entre una superficie inclinada derecha de la parte inferior de la batería secundaria 100 y una superficie inclinada superior derecha del marco unitario inferior del cartucho 200, de forma que la batería secundaria 100 y el cartucho 200 puedan quedar adheridos y fijados entre sí.
En esta configuración de la presente divulgación, la fuerza de acoplamiento entre la batería secundaria 100 y el cartucho 200 se puede reforzar por medio del adhesivo B. Además, dado que se puede quitar o eliminar una capa de aire entre la batería secundaria 100 y el cartucho 200 por medio del relleno con el adhesivo B, el rendimiento de la transferencia de calor entre la batería secundaria 100 y el cartucho 200 se puede mejorar, mejorando de esta forma el rendimiento de enfriamiento en su conjunto.
La figura 7 es un diagrama que muestra de forma esquemática que una batería secundaria 100 y un cartucho 200 según otra realización de la presente divulgación están adheridos entre sí.
Haciendo referencia a la figura 7, la batería secundaria 100 se puede adherir y fijar al cartucho 200 por medio de la disposición de un adhesivo B en toda la superficie inferior del mismo. En este caso, se puede conformar una superficie de colocación del cartucho 200, en concreto una superficie superior del marco unitario inferior, para que tenga una forma correspondiente con la batería secundaria 100. En particular, la batería secundaria de tipo bolsa 100 puede tener una parte inferior con una forma aproximadamente triangular invertida de modo que se forma una parte de sellado en la misma. Por lo tanto, tal y como se muestra en la figura 7, el marco unitario inferior puede estar configurado para tener una superficie superior que se hace más alta desde su parte central a lo largo de una dirección derecha e izquierda, para corresponderse con la forma de la parte inferior de la batería secundaria 100. En esta configuración de la presente divulgación, la fuerza adhesiva entre la batería secundaria 100 y el cartucho 200 se puede mejorar con facilidad, a la vez que se utiliza el adhesivo B en una cantidad menor.
El adhesivo interpuesto entre la batería secundaria 100 y el cartucho 200 puede ser un adhesivo térmicamente conductor. Dado que el adhesivo térmicamente conductor tiene una conductividad térmica más elevada en comparación con los adhesivos generales, el adhesivo térmicamente conductor puede mejorar de forma adicional la capacidad de transferencia de calor y la tasa de transferencia de calor entre la batería secundaria 100 y el cartucho 200. Por lo tanto, en esta realización de la presente divulgación, se puede mejorar la eficiencia de la transferencia de calor desde la batería secundaria 100 al cartucho 200, lo que puede mejorar el rendimiento de enfriamiento del módulo de batería.
Por otro lado, en la configuración anterior, la parte de sellado de la batería secundaria de tipo bolsa 100 puede estar doblada en una dirección derecha o izquierda. Por ejemplo, tal y como se muestra en la figura 7, la parte de sellado de la batería secundaria 100 se puede doblar al menos una vez en una dirección izquierda hacia el espacio de alojamiento del conjunto de electrodos. Además, la parte de sellado doblada tal y como se ha descrito con anterioridad se puede interponer entre la superficie inclinada de la batería secundaria 100 en un lado exterior del espacio de alojamiento del conjunto de electrodos y la superficie interior del cartucho 200, y adherirse y fijarse a los mismos.
En esta configuración de la presente divulgación, por medio de la reducción del espacio ocupado por la parte de sellado, el módulo de batería puede tener un diseño pequeño con más facilidad. Además, al reducir la distancia entre la batería secundaria 100 y el cartucho 200, se puede mejorar la eficacia de la transferencia de calor desde la batería secundaria 100 al cartucho 200. En particular, dado que la batería secundaria 100 hace contacto con un lado interior de la parte de sellado plegada y el cartucho 200 hace contacto con un lado exterior de la parte de sellado doblada, el calor de la batería secundaria 100 se puede transferir también al cartucho 200 a través de la zona doblada de la parte de sellado.
Un paquete de batería según la presente divulgación puede incluir al menos un módulo de batería tal y como el que se ha descrito con anterioridad. Además, el paquete de batería según la presente divulgación puede incluir además un estuche de paquete para recibir el módulo de batería, diferentes dispositivos para controlar la carga / descarga del módulo de batería, por ejemplo un sistema de gestión de batería (BMS), un sensor de corriente, un fusible o similar, además del módulo de batería.
El módulo de batería según la presente divulgación se puede aplicar a un vehículo tal como a un vehículo eléctrico o a un vehículo eléctrico híbrido. Dicho de otro modo, el vehículo según la presente divulgación puede incluir el módulo de batería descrito con anterioridad. En particular, en el caso de un vehículo tal como un vehículo eléctrico, que obtiene una fuerza motriz a partir de una batería, el rendimiento de enfriamiento del módulo de batería es muy importante. Por lo tanto, si el módulo de batería según la presente divulgación se aplica a dicho vehículo, es posible proporcionar un módulo de batería estable y seguro con un eficiente rendimiento de enfriamiento.
La presente divulgación se ha descrito en detalle. Sin embargo, se debe entender que la descripción detallada y los ejemplos específicos, aunque indican las realizaciones preferidas de la divulgación, se proporcionan únicamente a modo de ilustración.
Claims (12)
1. Un módulo de batería, que comprende:
una pluralidad de baterías secundarias de tipo bolsa colocadas en una dirección vertical y dispuestas en una dirección derecha e izquierda;
una pluralidad de cartuchos configurados para alojar las baterías secundarias de tipo bolsa en un espacio interior de los mismos y apilados en una dirección derecha e izquierda;
una placa de enfriamiento hecha de un material térmicamente conductor y dispuesta en una parte inferior de los cartuchos de forma que los cartuchos se sitúan sobre ella, teniendo la placa de enfriamiento una superficie superior que está al menos parcialmente adherida y fijada a los cartuchos por medio de un adhesivo;
la placa de enfriamiento tiene una parte convexa conformada en una superficie superior de la misma según una dirección superior, y el cartucho tiene una parte cóncava conformada en una parte inferior del mismo según una dirección superior con una forma que se corresponde con la parte convexa,
comprendiendo el módulo de batería además una aleta de enfriamiento hecha de un material térmicamente conductor en forma de placa y dispuesta para hacer contacto con una superficie de al menos una batería secundaria en un estado de disposición en una dirección vertical, teniendo la aleta de enfriamiento un extremo inferior configurado para hacer contacto con la placa de enfriamiento; en el que ambas superficies de un extremo inferior de la aleta de enfriamiento hacen contacto superficial, respectivamente, con el cartucho y con la placa de enfriamiento.
2. El módulo de batería según la reivindicación 1,
en el que una parte inferior de la parte convexa de la placa de enfriamiento está conformada de forma cóncava.
3. El módulo de batería según la reivindicación 1,
en el que la parte convexa de la placa de enfriamiento tiene una superficie inclinada al menos parcialmente con una anchura que disminuye gradualmente a lo largo de una dirección superior.
4. El módulo de batería según la reivindicación 3,
en el que la aleta de enfriamiento está dispuesta en al menos una posición de entre un lado más externo de la batería secundaria y una ubicación entre las baterías secundarias.
5. El módulo de batería según la reivindicación 3,
en el que el adhesivo está interpuesto entre los extremos inferiores de dos aletas de enfriamiento adyacentes, entre una parte inferior del cartucho y una parte superior de la placa de enfriamiento.
6. El módulo de batería según la reivindicación 3,
en el que el extremo inferior de la aleta de enfriamiento está al menos parcialmente inclinado en una dirección.
7. El módulo de batería según la reivindicación 1,
en el que una parte inferior de la batería secundaria está situada en una parte superior de un marco unitario inferior del cartucho.
8. El módulo de batería según la reivindicación 7,
en el que al menos el marco unitario inferior del cartucho incluye un polímero térmicamente conductor o está hecho de un material térmicamente conductor que contiene un relleno y un polímero térmicamente conductores.
9. El módulo de batería según la reivindicación 7,
en el que la batería secundaria de tipo bolsa está al menos parcialmente adherida y fijada al cartucho por medio de un adhesivo.
10. El módulo de batería según la reivindicación 1,
en el que el adhesivo es un adhesivo térmicamente conductor.
11. Un paquete de batería, que comprende al menos un módulo de batería definido en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.
12. Un vehículo, que comprende el módulo de batería definido en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.
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| KR102150679B1 (ko) | 2018-03-13 | 2020-09-01 | 주식회사 엘지화학 | 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차 |
| KR102391984B1 (ko) * | 2018-05-23 | 2022-04-27 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 전지 모듈용 냉각 부재 및 이를 포함하는 전지팩 |
| KR20200001692A (ko) * | 2018-06-28 | 2020-01-07 | 현대자동차주식회사 | 차량용 배터리 모듈 |
| KR102382382B1 (ko) | 2018-07-03 | 2022-04-01 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 열수축성 튜브를 포함하는 배터리 모듈 |
| KR102373774B1 (ko) * | 2018-08-21 | 2022-03-14 | 에스케이온 주식회사 | 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩 |
| WO2020080039A1 (ja) * | 2018-10-15 | 2020-04-23 | 大日本印刷株式会社 | 蓄電デバイス、蓄電デバイス用外装部材、蓄電デバイス集合体、電動自動車及び蓄電デバイスの製造方法 |
| US20210408620A1 (en) * | 2018-11-08 | 2021-12-30 | Tvs Motor Company Limited | Heat dissipating structure |
| KR20200063059A (ko) * | 2018-11-27 | 2020-06-04 | 주식회사 아모그린텍 | 파우치형 배터리 카트리지 및 이를 포함하는 파우치형 배터리 팩 |
| WO2020111665A1 (ko) * | 2018-11-27 | 2020-06-04 | 주식회사 아모그린텍 | 파우치형 배터리 카트리지 및 이를 포함하는 파우치형 배터리 팩 |
| KR102409856B1 (ko) | 2019-01-07 | 2022-06-15 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 전지 모듈, 및 이를 포함하는 전지팩 |
| CN109860461A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-06-07 | 欣旺达电子股份有限公司 | 电池外壳、电池及电池外壳的制备方法 |
| AT522256B1 (de) * | 2019-03-08 | 2021-11-15 | Raiffeisenlandesbank Oberoesterreich Ag | Vorrichtung zum lösbaren Kontaktieren einer Batteriezelle |
| CN113711423B (zh) * | 2019-04-19 | 2023-08-15 | 松下知识产权经营株式会社 | 电池 |
| KR20200127748A (ko) * | 2019-05-03 | 2020-11-11 | 현대자동차주식회사 | 차량용 배터리 케이스 |
| KR102473335B1 (ko) * | 2019-06-12 | 2022-12-01 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩 |
| KR20210000551A (ko) * | 2019-06-25 | 2021-01-05 | 주식회사 엘지화학 | 전지 팩 및 이를 포함하는 디바이스 |
| KR20210006571A (ko) * | 2019-07-08 | 2021-01-19 | 주식회사 엘지화학 | 외부 단락 장치 및 냉각 장치를 구비하는 배터리 모듈 시스템 |
| KR20210064935A (ko) | 2019-11-26 | 2021-06-03 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 배터리 모듈 |
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| KR20210077415A (ko) * | 2019-12-17 | 2021-06-25 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 배터리 모듈 |
| KR20210094924A (ko) * | 2020-01-22 | 2021-07-30 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 배터리 모듈 |
| KR20210130550A (ko) * | 2020-04-22 | 2021-11-01 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 전지 모듈 및 그 제조 방법 |
| KR20210130549A (ko) * | 2020-04-22 | 2021-11-01 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 전지 모듈 및 그 제조 방법 |
| KR20220025413A (ko) * | 2020-08-24 | 2022-03-03 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩 |
| KR20220026790A (ko) * | 2020-08-26 | 2022-03-07 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩 |
| EP4016699A1 (en) * | 2020-12-17 | 2022-06-22 | Volvo Car Corporation | Temperature management system |
| FI20215114A1 (en) | 2021-02-03 | 2022-08-04 | Aurora Powertrains Oy | Thermal management of a battery module and of a battery pack |
| KR20220150693A (ko) * | 2021-05-04 | 2022-11-11 | 에스케이온 주식회사 | 냉각 효율이 우수한 고전압 배터리 모듈 |
| US11824176B2 (en) | 2022-03-25 | 2023-11-21 | Beta Air, Llc | Systems and methods for battery pack cooling using a cooling fin |
| CN114744354B (zh) * | 2022-04-18 | 2024-04-05 | 香港城市大学深圳研究院 | 一种带有抗压承托功能的锂离子电池组件 |
| KR102492180B1 (ko) * | 2022-08-18 | 2023-01-27 | 덕양산업 주식회사 | 강화된 냉각성능을 갖는 배터리모듈 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006135008A1 (ja) * | 2005-06-17 | 2006-12-21 | Nec Lamilion Energy, Ltd. | 電気デバイス集合体およびフィルム外装電気デバイス構造体 |
| DE102008034841A1 (de) | 2008-07-24 | 2010-01-28 | Behr Gmbh & Co. Kg | Elektrische Energiespeichereinheit |
| EP2933861B1 (en) * | 2009-04-01 | 2017-09-13 | LG Chem, Ltd. | Battery module having excellent heat dissipation ability and battery pack employed with the same |
| US8399119B2 (en) * | 2009-08-28 | 2013-03-19 | Lg Chem, Ltd. | Battery module and method for cooling the battery module |
| WO2012102496A2 (ko) | 2011-01-26 | 2012-08-02 | 주식회사 엘지화학 | 조립 생산성이 향상된 냉각부재와 이를 포함하는 전지모듈 |
| JP5648643B2 (ja) * | 2011-04-05 | 2015-01-07 | 株式会社デンソー | 組電池 |
| DE102011007069B4 (de) * | 2011-04-08 | 2018-11-22 | Continental Automotive Gmbh | Elektrischer Energiespeicher mit mehreren Zellen und wenigstens einem zwischen den Zellen angeordneten Kühlelement und dessen Verwendung |
| JP2012248299A (ja) * | 2011-05-25 | 2012-12-13 | Sanyo Electric Co Ltd | バッテリモジュール、バッテリシステム、電動車両、移動体、電力貯蔵装置および電源装置 |
| JP2013012441A (ja) * | 2011-06-30 | 2013-01-17 | Sanyo Electric Co Ltd | 電源装置及び電源装置を備える車両 |
| JP2013051099A (ja) * | 2011-08-31 | 2013-03-14 | Nissan Motor Co Ltd | バッテリ温調用モジュール |
| KR101447057B1 (ko) * | 2012-01-26 | 2014-10-07 | 주식회사 엘지화학 | 전지셀의 장착 및 방열을 위한 방열 지지부재를 포함하는 전지모듈 |
| KR20140144784A (ko) * | 2013-06-11 | 2014-12-22 | 주식회사 엘지화학 | 간접 냉각 구조를 포함하는 전지모듈 |
| KR101636444B1 (ko) * | 2013-06-20 | 2016-07-05 | 주식회사 엘지화학 | 전지모듈 및 이를 포함하는 전지팩 |
| JP6148202B2 (ja) * | 2014-05-28 | 2017-06-14 | 本田技研工業株式会社 | 蓄電装置の冷却構造 |
| KR101865995B1 (ko) * | 2015-03-27 | 2018-06-08 | 주식회사 엘지화학 | 배터리 모듈 |
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