ES2954996T3 - Módulo de baterías - Google Patents

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ES2954996T3 ES16913565T ES16913565T ES2954996T3 ES 2954996 T3 ES2954996 T3 ES 2954996T3 ES 16913565 T ES16913565 T ES 16913565T ES 16913565 T ES16913565 T ES 16913565T ES 2954996 T3 ES2954996 T3 ES 2954996T3
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Mi-Geum Choi
Jeong-O Mun
Dal-Mo Kang
Eun-Gyu Shin
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Abstract

La presente invención proporciona un módulo de batería que garantiza un rendimiento de refrigeración eficiente, tiene una estructura simple, es fácil de fabricar, liviano y compacto, y puede ahorrar costos de producción. El módulo de batería según la presente invención comprende: una pluralidad de baterías secundarias de tipo bolsa, cada una de las cuales está provista de un conjunto de electrodos, un electrolito y un material exterior de bolsa, y tiene una parte de almacenamiento para almacenar el conjunto de electrodos, y un dispositivo de sellado. parte para sellar el material exterior de la bolsa, y que están colocadas verticalmente y dispuestas en la dirección izquierda y derecha y tienen partes de sellado inferiores plegadas; y una placa de enfriamiento que está hecha de un material térmicamente conductor, que está dispuesta en forma horizontal debajo de la pluralidad de baterías secundarias, que está provista de dos o más partes convexas convexas hacia arriba desde una superficie superior y que tiene porciones inferiores del almacenamiento. partes de las baterías secundarias unidas a las partes convexas, y que está provista de una parte de soporte plegable ubicada entre las partes convexas y que sobresale hacia arriba, soportando así hacia arriba las partes de sellado inferiores plegadas de las baterías secundarias. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Módulo de baterías
Sector de la técnica
La presente solicitud reivindica la prioridad de la solicitud de patente coreana n.° 10-2016-0105056 presentada el 18 de agosto de 2016 en la República de Corea.
La presente divulgación se refiere a una batería que incluye una o más baterías secundarias y, más particularmente, a un módulo de baterías, que tiene una estructura sencilla, es de bajo volumen y peso, y puede asegurar una capacidad de refrigeración eficiente, y un paquete de baterías y un automóvil que lo incluyen.
Estado de la técnica
Las baterías secundarias comercializadas actualmente incluyen baterías de níquel-cadmio, baterías de hidruro metálico de níquel, baterías de níquel-zinc, baterías secundarias de litio y similares. Entre estas baterías secundarias, dado que las baterías secundarias de litio tienen la ventaja de cargarse y descargarse libremente debido a que casi no tienen efecto memoria en comparación con las baterías a base de níquel y tienen una tasa de autodescarga extremadamente baja y una alta densidad de energía, se destacan las baterías secundarias de litio.
Estas baterías secundarias de litio principalmente incluyen óxido de litio y un material de carbono como material activo de electrodo positivo y material activo de electrodo negativo, respectivamente. Las baterías secundarias de litio incluyen un conjunto de electrodos, en el que una placa de electrodo positivo y una placa de electrodo negativo recubiertas respectivamente con un material activo de electrodo positivo y un material activo de electrodo negativo están dispuestos con un separador entre los mismos, y un exterior, es decir, una carcasa de batería, en el que se sellan y reciben el conjunto de electrodos y un electrolito.
En general, dependiendo de las formas de los exteriores, las baterías secundarias de litio se pueden clasificar en baterías secundarias de tipo lata, en el que un conjunto de electrodos está incrustado en una lata de metal, y baterías secundarias de tipo bolsa, en el que un conjunto de electrodos está incrustado en una bolsa de una lámina laminada de aluminio.
Recientemente, las baterías secundarias se utilizan ampliamente en dispositivos de tamaño mediano y grande, tal como automóviles o dispositivos de almacenamiento de energía, así como en dispositivos de tamaño pequeño, tal como dispositivos electrónicos portátiles. Cuando se usan baterías secundarias en dispositivos de tamaño medio y grande, se conecta eléctricamente un gran número de baterías secundarias entre sí para mejorar la capacidad y la salida. En particular, las baterías secundarias de tipo bolsa se utilizan con frecuencia en dispositivos de tamaño mediano y grande debido a sus ventajas, tal como la facilidad de apilamiento, el peso ligero, y similares.
Sin embargo, dado que las baterías secundarias de tipo bolsa generalmente se empaquetan con una caja de batería de una lámina laminada de aluminio y resina polimérica, las baterías secundarias de tipo bolsa no tienen una alta rigidez mecánica y no es fácil para las baterías secundarias de tipo bolsa mantener un estado apilado únicamente por sí mismas. Por tanto, cuando se configura un módulo de baterías que incluye una gran cantidad de baterías secundarias de tipo bolsa, se utiliza frecuentemente un cartucho de un material polimérico para proteger baterías secundarias de impactos externos o similares, evitar movimientos de baterías secundarias y facilitar el apilamiento.
Un cartucho tiene la forma de una placa cuadrangular hueca y, en este caso, cuatro lados del cartucho están configurados para rodear una porción periférica exterior de una batería secundaria de tipo bolsa. Además, cuando se usa un cartucho de este tipo, se apilan una gran cantidad de cartuchos para constituir un módulo de batería, y las baterías secundarias pueden ubicarse en un espacio vacío dentro de los cartuchos apilados.
Además, cuando un módulo de baterías se configura utilizando dicho cartucho o similar, es posible que se necesite un componente de sujeción para fijar entre cartuchos. Es decir, cuando se pretende configurar un módulo de baterías utilizando una gran cantidad de baterías secundarias y una gran cantidad de cartuchos, se necesitan componentes de fijación, tal como pernos o correas, que son capaces de fijar las baterías secundarias a los cartuchos. Además, en este caso, un cartucho o similar necesita incluir una configuración, por ejemplo, un orificio o similar, al que se acopla un componente de fijación.
Por lo tanto, según una configuración del módulo de baterías según la técnica relacionada, costes adicionales para cartuchos, componentes de sujeción o similares se requieren, y la trabajabilidad puede verse deteriorada debido a un montaje difícil. Además, dado que un módulo de baterías tiene un gran volumen debido a dichos cartuchos, elementos de fijación o similares, hay un límite a la hora de reducir el tamaño de un módulo de batería.
Además, una batería secundaria puede presentar un rendimiento deteriorado cuando tiene una temperatura superior a la temperatura adecuada y puede estar en peligro de explosión o ignición en casos severos. En particular, cuando un módulo de baterías se configura apilando una gran cantidad de baterías secundarias de tipo bolsa, dado que se suma el calor generado por una gran cantidad de baterías secundarias en un espacio estrecho, la temperatura del módulo de baterías puede aumentar más rápida y severamente. Además, un módulo de baterías incluido en un paquete de baterías de automóvil puede quedar expuesto con frecuencia a la luz solar directa y puede colocarse en condiciones de altas temperaturas, tal como verano o desierto. Por lo tanto, cuando un módulo de baterías se configura utilizando una gran cantidad de baterías secundarias, puede ser extremadamente importante asegurar una capacidad de refrigeración estable y eficiente.
El documento EP 3297090, según su resumen, está dirigido a una placa de refrigeración que está interpuesta entre una unidad de refrigeración que está en contacto térmico con celdas de batería en al menos una superficie de una pila de celdas de batería y las celdas de batería, e incluye una capa de revestimiento metálico en la superficie de un sustrato hecho de una resina sintética.
El documento CN 205452481, según su resumen, está dirigido a un módulo de baterías que incluye una placa de refrigeración.
Objeto de la invención
Problema técnico
La presente divulgación está diseñada para resolver los problemas de la técnica relacionada y, por lo tanto, la presente divulgación está dirigida a proporcionar un módulo de baterías, que pueda asegurar una capacidad de refrigeración eficiente, que tenga una estructura simple y estable, facilite la reducción de peso y tamaño, y ahorre costes de fabricación, y un paquete de baterías y un automóvil que incluye el módulo de baterías.
Estos y otros objetos y ventajas de la presente divulgación pueden entenderse a partir de la siguiente descripción detallada y se harán más evidentes a partir de las realizaciones a modo de ejemplo de la presente divulgación. Solución técnica
La solución es la que constituye el objeto de la reivindicación 1. Realizaciones preferidas se reivindican en las reivindicaciones dependientes.
En un aspecto de la presente divulgación, se proporciona un módulo de baterías que incluye: una pluralidad de baterías secundarias de tipo bolsa, incluyendo cada uno un conjunto de electrodos, un electrolito, una bolsa exterior, una porción de recepción configurada para recibir el conjunto de electrodos, y una porción de sellado obtenida sellando el exterior de la bolsa, en el que la pluralidad de baterías secundarias están dispuestas en dirección izquierda y derecha mientras se encuentran en dirección arriba y abajo y cada una tiene una porción de sellado inferior que está doblada; y una placa de refrigeración que incluye un material térmicamente conductor, dispuesto debajo de la pluralidad de baterías secundarias de tipo bolsa mientras está situado en una dirección horizontal, y que tiene dos o más salientes a los que están unidas porciones inferiores de las baterías secundarias y una porción de soporte plegable ubicada entre los saliente y que sobresale hacia arriba, en el que los salientes sobresalen convexamente hacia arriba desde una superficie superior de la placa de refrigeración, y la porción de soporte plegable soporta la porción de sellado inferior doblada de cada batería secundaria hacia arriba.
Aquí, una superficie inferior de la porción de recepción de cada batería secundaria está al menos parcialmente unida y fijada a una superficie superior de cada saliente mediante un adhesivo.
Además, el adhesivo puede ser un adhesivo térmicamente conductor.
Además, una superficie inferior de la porción de recepción de cada batería secundaria puede estar al menos parcialmente unida y fijada a la superficie superior de cada saliente mediante una cinta adhesiva de doble cara que incluye una capa adhesiva en ambas superficies de la misma.
Además, la porción de soporte plegable puede poner en contacto una región doblada de la porción de sellado inferior con la superficie inferior de la porción de recepción.
Además, cada saliente puede tener una superficie inclinada de modo que al menos una porción de cada saliente tenga una anchura decreciente hacia arriba.
Además, las superficies superiores izquierda y derecha de al menos algunos de los salientes pueden estar unidas y fijadas respectivamente a diferentes baterías secundarias.
Además, los salientes y las porciones de soporte plegables pueden estar dispuestas alternativamente en la superficie superior de la placa de refrigeración a lo largo de la dirección de disposición de las baterías secundarias.
Además, el módulo de baterías según la presente divulgación puede incluir además: dos placas laterales enfrentadas entre sí mientras se encuentran en ambos extremos de la placa de refrigeración; y una placa superior situada frente a la placa de refrigeración y que tiene ambos extremos conectados respectivamente a los extremos superiores de las dos placas laterales.
Aquí, la placa de refrigeración, las dos placas laterales y la placa superior pueden estar formadas integralmente en forma tubular.
Además, la placa de refrigeración puede tener salientes y rebajes en una dirección delantera y trasera.
Además, la superficie superior de la placa de refrigeración puede estar revestida al menos parcialmente con una capa eléctricamente aislante.
Además, en otro aspecto de la presente divulgación, también se proporciona un paquete de baterías que incluye el módulo de baterías según la presente divulgación.
Además, en otro aspecto de la presente divulgación, también se proporciona un automóvil que incluye el módulo de baterías según la presente divulgación.
Efectos ventajosos
De acuerdo con un aspecto de la presente divulgación, el módulo de baterías que incluye un gran número de baterías secundarias puede tener una capacidad de refrigeración mejorada.
En particular, de acuerdo con una configuración de la presente divulgación, no se debe disponer un cartucho separado o una aleta de refrigeración entre las baterías secundarias y la placa de refrigeración. Por lo tanto, cuando se genera calor a partir de las baterías secundarias, el calor se puede transferir directamente desde las baterías secundarias a la placa de refrigeración sin pasar por otro componente tal como un cartucho o una aleta de refrigeración.
Por lo tanto, de acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, dado que se reduce el número de medios en una trayectoria de transferencia de calor, se puede reducir la distancia entre las baterías secundarias y la placa de refrigeración, y se puede reducir la resistencia térmica debido al contacto entre los medios, mejorando de este modo la eficiencia de disipación de calor.
Además, de acuerdo con una configuración de la presente divulgación, dado que las baterías secundarias están conectadas directamente a la placa de refrigeración, se puede eliminar o reducir una capa de aire en una trayectoria de transferencia de calor desde las baterías secundarias hasta la placa de refrigeración, mejorando así aún más la capacidad de refrigeración del módulo de baterías.
Además, de acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, dado que el módulo de baterías puede no incluir un componente como un cartucho o una aleta de refrigeración, el módulo de baterías puede tener una estructura simple y puede facilitarse la reducción del peso y del volumen del módulo de baterías.
Además, de acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, se puede simplificar un proceso de montaje del módulo de baterías y se puede reducir el coste de fabricación del mismo.
Además, de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación, las baterías secundarias pueden conectarse y fijarse directamente a la placa de refrigeración. Por lo tanto, puede que no sea necesario preparar los cartuchos por separado, elementos de sujeción para fijar los cartuchos entre sí, y similares.
Además, de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación, se puede aumentar el área de contacto entre las baterías secundarias y la placa de refrigeración, mejorando así la capacidad de refrigeración del módulo de baterías.
Descripción de las figuras
Los dibujos adjuntos ilustran una realización preferente de la presente divulgación y junto con la divulgación anterior, sirven para proporcionar una mayor comprensión de las características técnicas de la presente divulgación, y por lo tanto, la presente divulgación no se interpreta como que está limitada al dibujo.
La figura 1 es una vista esquemática en perspectiva que ilustra una configuración de un módulo de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
La figura 2 es una vista en perspectiva en despiece de una configuración parcial de la figura 1.
La figura 3 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea A1-A1' de la figura 1.
La figura 4 es una vista esquemática en perspectiva en despiece que ilustra una configuración de una baterías secundaria de tipo bolsa de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
La figura 5 es una vista en perspectiva montada de la configuración de la figura 4.
La figura 6 es un diagrama esquemático que ilustra una configuración en la que las baterías secundarias están unidas a una placa de refrigeración, de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
La figura 7 es un diagrama esquemático que ilustra una configuración en la que las baterías secundarias están unidas a una placa de refrigeración, de acuerdo con otra realización de la presente divulgación.
La figura 8 es un diagrama esquemático que ilustra que las baterías secundarias están separadas de la placa de refrigeración en la configuración de la figura 6.
La figura 9 es una vista parcialmente ampliada que ilustra una configuración de una porción inferior de un módulo de baterías de acuerdo con todavía otra realización de la presente divulgación.
La figura 10 es un diagrama esquemático que ilustra que las baterías secundarias están separadas de la placa de refrigeración en una región A3' de la figura 3.
La figura 11 es una vista esquemática frontal que ilustra una configuración de un módulo de baterías de acuerdo con otra realización de la presente divulgación.
La figura 12 es una vista ampliada de una región A8 de la figura 11.
La figura 13 es un diagrama esquemático que ilustra una configuración de un módulo de baterías de acuerdo con todavía otra realización de la presente divulgación.
La figura 14 es una vista esquemática en perspectiva que ilustra una configuración de una placa de refrigeración de acuerdo con otra realización de la presente divulgación.
La figura 15 es una vista esquemática frontal que ilustra una configuración parcial de un módulo de baterías de acuerdo con todavía otra realización de la presente divulgación.
Descripción detallada de la invención
En lo sucesivo en el presente documento, las realizaciones preferentes de la presente divulgación se describirán en detalle haciendo referencia a los dibujos adjuntos. Antes de la descripción, debería entenderse que los términos usados en la memoria descriptiva y las reivindicaciones adjuntas no deberían interpretarse como limitados a los significados generales y de diccionario, sino que se interpretan basándose en los significados y conceptos correspondientes a los aspectos técnicos de la presente divulgación sobre la base del principio de que se permite al inventor definir los términos adecuadamente para su mejor explicación.
Por lo tanto, la descripción propuesta en el presente documento es solo un ejemplo preferente a efectos de ilustración, no pretende limitar el alcance de la divulgación, por lo que debe entenderse que se realizarse otras equivalencias y modificaciones a la misma sin alejarse del alcance de la divulgación.
La figura 1 es una vista esquemática en perspectiva que ilustra una configuración de un módulo de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación. Además, la figura 2 es una vista en perspectiva en despiece de una configuración parcial de la figura 1, y la figura 3 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea A1-A1' de la figura 1. Sin embargo, los componentes internos de una batería secundaria no se ilustran en la figura 3 por conveniencia.
Haciendo referencia a las figuras 1 a 3, el módulo de baterías según la presente divulgación puede incluir una batería secundaria 100 y una placa de refrigeración 200.
Un módulo de baterías puede incluir una pluralidad de baterías secundarias 100. En particular, cada una de la pluralidad de baterías secundarias 100 puede batería secundaria de tipo bolsa. Una batería secundaria 100 de tipo bolsa de este tipo puede incluir un conjunto de electrodos, un electrolito y una bolsa exterior. Se describirá con más detalle una configuración de la batería secundaria 100 de tipo bolsa con referencia a las figuras 4 y 5.
La figura 4 es una vista esquemática en perspectiva en despiece que ilustra una configuración de la batería secundaria 100 de tipo bolsa según una realización de la presente divulgación, y la figura 5 es una vista en perspectiva ensamblada de la configuración de la figura 4.
Un conjunto de electrodos 110 puede tener una estructura en la que una o más placas de electrodos positivos y una o más placas de electrodos negativos están dispuestas con un separador interpuesto entre ellas. De manera más específica, el conjunto de electrodos 110 puede clasificarse en un conjunto de electrodos de tipo devanado, en el que una placa de electrodo positivo y una placa de electrodo negativo están enrolladas juntas con un separador, un conjunto de electrodos de tipo pila, en el que un gran número de placas de electrodos positivos y un gran número de placas de electrodos negativos se apilan alternativamente con un separador interpuesto entre ellas, y similares.
Además, un exterior de bolsa 120 puede incluir una capa aislante exterior, una capa de metal y una capa adhesiva interior, en el caso de la batería secundaria de tipo bolsa 100. En particular, el exterior de la bolsa 120 puede incluir una película delgada de metal, por ejemplo, una película delgada de aluminio, para proteger componentes internos tales como el conjunto de electrodos 110 y un electrolito, complementar las propiedades electroquímicas debido al conjunto de electrodos 110 y el electrolito, y mejorar las propiedades de disipación de calor o similares. Además, la película delgada de aluminio puede disponerse entre la capa aislante que incluye un material aislante y la capa adhesiva interna para asegurar el aislamiento eléctrico entre los componentes internos de la batería secundaria 100, tales como el conjunto de electrodos 110 y el electrolito, y otros componentes externos a la batería secundaria 100.
Además, el exterior de la bolsa 120 puede incluir una bolsa izquierda 121 y una bolsa derecha 122, y al menos una de la bolsa izquierda 121 y la bolsa derecha 122 puede incluir una porción de recepción I formada como un espacio interior en forma rebajada. Además, el conjunto de electrodos 110 puede recibirse en la porción de recepción I de la bolsa. Es más, la bolsa izquierda 121 y la bolsa derecha 122 incluyen respectivamente porciones de sellado S en sus porciones periféricas exteriores, y las capas adhesivas internas de las porciones de sellado S están unidas entre sí, por lo que la porción de recepción que recibe el conjunto de electrodos 110 puede sellarse.
Cada placa de electrodo del conjunto de electrodos 110 puede incluir una derivación de electrodo, y una o más derivaciones de electrodo 111 pueden estar conectadas cada una a un cable de electrodo 112. Además, el cable de electrodo 112 está dispuesto entre la porción de sellado S de la bolsa izquierda 121 y la porción de sellado S de la bolsa derecha 122 y expuesto al exterior del exterior de la bolsa 120, por lo que el cable de electrodo 112 puede funcionar como un terminal de electrodo de la batería secundaria 100.
En el módulo de batería de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación, se pueden usar baterías secundarias 100 de tipo bolsa de diversas formas conocidas en la técnica.
Las baterías secundarias 100 de tipo bolsa pueden disponerse en dirección horizontal mientras cada una de ellas se encuentra en una dirección de arriba a abajo. Por ejemplo, en una configuración de la figura 1 y 2, suponiendo que el lado desde el cual se ve la totalidad de los conductores de electrodos 112 es un lado frontal de un módulo de batería, cuando el módulo de baterías se ve desde la parte frontal del módulo de baterías, se puede disponer una gran cantidad de baterías secundarias 100 de tipo bolsa en dirección izquierda y derecha mientras se encuentran verticalmente al suelo de manera que grandes superficies de las baterías secundarias 100 de tipo bolsa miren en direcciones izquierda y derecha.
Es decir, en el módulo de baterías de acuerdo con la presente divulgación, las baterías secundarias 100 de tipo bolsa pueden configurarse para colocarse de tal manera que grandes superficies exteriores de las porciones receptoras miren en direcciones izquierda y derecha y que la porción de sellado esté ubicada en la parte superior, inferior, lados delantero y trasero de cada batería secundaria. Además, las baterías secundarias 100 de tipo bolsa colocadas como se ha expuesto anteriormente pueden disponerse paralelas entre sí en la dirección izquierda y derecha de manera que grandes superficies de las mismas queden enfrentadas entre sí.
En el presente documento, a menos que se indique lo contrario, suponiendo que el lado desde el cual se ve que sobresalen todos los cables de electrodo 112 es un lado frontal, direcciones tales como frontal, trasera, izquierda, derecha, arriba y abajo se dividen según el caso en que el módulo de baterías se ve desde el lado frontal, como se ha descrito anteriormente. Es decir, partiendo del caso en que el módulo de baterías se ve en una dirección marcada por una flecha A2 en la figura 1, direcciones tales como frontal, trasera, izquierda, derecha, arriba, abajo y similares se dividen.
Al menos una parte de la placa de refrigeración 200 puede incluir un material térmicamente conductor. Por tanto, la placa de refrigeración 200 puede funcionar para transferir el calor generado desde la batería secundaria 100 al exterior del módulo de batería.
En particular, la capa de refrigeración 200 puede incluir un material de metal. Por ejemplo, la capa de refrigeración 200 puede incluir un solo material de metal, tal como aluminio, cobre, o hierro, o un material de aleación de al menos uno de ellos, en conjunto. De acuerdo con esta realización de la presente divulgación, el calor de la batería secundaria 100 puede transferirse eficientemente al exterior del módulo de baterías a través de la placa de refrigeración 200, se puede complementar la rigidez de la batería secundaria 100, y el módulo de baterías se puede proteger contra impactos externos o similares.
Aquí, un refrigerante tal como aire o agua puede fluir debajo de la placa de refrigeración 200. Para este fin, el módulo de baterías según la presente divulgación puede incluir además una unidad de suministro de refrigerante configurada para suministrar aire, agua, o similar debajo de la placa de refrigeración 200. Además, el módulo de baterías según la presente divulgación puede incluir además una trayectoria de flujo, tal como un conducto, una tubería o un disipador de calor, para proporcionar un camino a través del cual un refrigerante tal como aire o agua fluye debajo de la placa de refrigeración 200.
La placa de refrigeración 200 puede tener una forma de placa aproximada y puede estar dispuesta debajo de la pluralidad de baterías secundarias 100 mientras se encuentra en dirección horizontal. Es decir, la placa de refrigeración 200 puede disponerse mientras se encuentra en una dirección paralela a una dirección de apilamiento de las baterías secundarias 100. Además, la pluralidad de baterías secundarias 100 apiladas en dirección horizontal se pueden montar en una placa de refrigeración 200 mientras están en posición vertical.
En particular, las porciones inferiores de las baterías secundarias 100 pueden unirse a la placa de refrigeración 200. Es decir, las baterías secundarias 100 pueden fijarse a la placa de refrigeración 200 mientras que las porciones inferiores de las baterías secundarias 100 entran en contacto directamente con una superficie superior de la placa de refrigeración 200.
La figura 6 es un diagrama esquemático que ilustra una configuración en la que las baterías secundarias 100 están unidas a la placa de refrigeración 200, de acuerdo con una realización de la presente divulgación. De manera más específica, la figura 6 es una vista ampliada que ilustra un ejemplo de una configuración de una región A3 de la figura 3.
Con referencia a la figura 6 , las baterías secundarias 100 pueden apilarse en la dirección izquierda y derecha, y una porción inferior de cada una de las baterías secundarias 100 puede montarse en la placa de refrigeración 200. Aquí, se puede disponer un adhesivo N entre las baterías secundarias 100 y la placa de refrigeración 200. Es decir, las baterías secundarias 100 se pueden unir a la placa de refrigeración 200 a través del adhesivo N. Por ejemplo, el adhesivo N se puede aplicar a las porciones inferiores de las baterías secundarias 100 y/o a la superficie superior de la placa de refrigeración 200, y las baterías secundarias 100 y la placa de refrigeración 200 se pueden unir y fijar entre sí mediante el adhesivo N.
De acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, las baterías secundarias 100 pueden fijarse simplemente a la placa de refrigeración 200 mediante el adhesivo N, y el módulo de baterías puede no incluir componentes que incluyan cartuchos, componentes de sujeción tales como pernos para fijar las baterías secundarias 100, o similares. Por lo tanto, de acuerdo con este aspecto de la presente divulgación, la estructura y el montaje del módulo de baterías se pueden simplificar y se pueden reducir los componentes del mismo.
Además, se reduce la distancia entre las baterías secundarias 100 y la placa de refrigeración 200, y se reduce el número de contactos entre componentes, por lo que el calor generado a partir de las baterías secundarias 100 puede transferirse más eficientemente a la placa de refrigeración 200. Además, dado que se puede eliminar o reducir una capa de aire en un espacio entre las baterías secundarias 100 y la placa de refrigeración 200, se puede evitar el deterioro de la transferencia de calor debido a la capa de aire.
Preferentemente, el adhesivo puede ser un adhesivo térmicamente conductor.
El adhesivo térmicamente conductor tiene una conductividad térmica mayor que los adhesivos generales y, por lo tanto, puede mejorar aún más la cantidad de transferencia de calor, una tasa de transferencia de calor, y similares entre las baterías secundarias 100 y la placa de refrigeración 200. Por lo tanto, de acuerdo con esta realización de la presente divulgación, la capacidad de disipación del calor de las baterías secundarias 100 a través de la placa de refrigeración 200 se puede mejorar aún más, mejorando así aún más la capacidad de refrigeración del módulo de baterías.
En el módulo de baterías de acuerdo con la presente divulgación, se pueden utilizar diversos adhesivos térmicamente conductores. Por ejemplo, en el módulo de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación, diversos adhesivos termoconductores orgánicos y/o inorgánicos, tal como adhesivos epoxi térmicamente conductores, adhesivos de silicona térmicamente conductores, adhesivos de uretano térmicamente conductores y similares, pueden usarse.
La figura 7 es un diagrama esquemático que ilustra una configuración en la que las baterías secundarias 100 están unidas a la placa de refrigeración 200, de acuerdo con otra realización de la presente divulgación. De manera más específica, la figura 7 es una vista ampliada que ilustra otro ejemplo de la configuración de la región A3 de la figura 3.
Con referencia a la figura 7, cada batería secundaria 100 se puede unir a la placa de refrigeración 200 mediante una cinta adhesiva de doble cara T. Es decir, la cinta adhesiva de doble cara T está dispuesta entre la batería secundaria 100 y la placa de refrigeración 200, y la batería secundaria 100 y la placa de refrigeración 200 están unidas a la cinta adhesiva de doble cara T, por lo que la batería secundaria 100 y la placa de refrigeración 200 pueden unirse y fijarse entre sí.
Aquí, la cinta adhesiva de doble cara T puede tener forma de película y puede incluir capas adhesivas T2 y T3 en ambas superficies de la misma. Además, la superficie inferior de la batería secundaria 100 puede estar unida a una superficie superior de la cinta adhesiva de doble cara T, y la superficie superior de la placa de refrigeración 200 puede estar unida a una superficie inferior de la cinta adhesiva de doble cara T. La cinta adhesiva de doble cara T puede incluir una capa base T1 entre las capas adhesivas T2 y T3 para mantener la forma de las mismas y asegurar un cierto nivel o mayor de rigidez. Por ejemplo, la cinta adhesiva de doble cara T puede tener una configuración en la que las capas adhesivas T2 y T3 están revestidas respectivamente en ambas superficies de la capa base T 1 que incluye un material tal como espuma de PE o espuma acrílica.
De acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, se puede facilitar un proceso de disposición de la cinta adhesiva de doble cara T en una posición deseada sobre una superficie de la batería secundaria 100 o la placa de refrigeración 200, y puede no ocurrir problemas tales como el flujo hacia abajo del adhesivo, y similares. Además, cuando la capa base T1 incluye un material de espuma o similar, si se aplica impacto o vibración al módulo de batería, la capa base T1 puede absorber al menos parcialmente el impacto o la vibración, reduciendo así la rotura de la batería secundaria 100.
Preferentemente, la placa de refrigeración 200 puede tener salientes en una superficie de la misma, en la que se montan las baterías secundarias 100.
La figura 8 es un diagrama esquemático que ilustra que las baterías secundarias 100 están separadas de la placa de refrigeración 200 en la configuración de la figura 6. Sin embargo, el adhesivo no se muestra en la figura 8 por conveniencia.
Con referencia a la figura 8 , la placa de refrigeración 200 puede tener salientes que sobresalen hacia arriba desde la superficie superior de la misma, como se indica mediante P. Además, las regiones inferiores de las porciones receptoras de las baterías secundarias pueden montarse y unirse a los saliente P. Por lo tanto, los salientes P pueden soportar las porciones receptoras de las baterías secundarias hacia arriba. De acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, las posiciones de montaje de las baterías secundarias 100 pueden estar guiadas por los salientes P, mejorando así la capacidad de montaje del módulo de baterías. Además, se impide que las baterías secundarias 100 se muevan en direcciones izquierda y derecha debido a los salientes P, por lo que se puede mejorar aún más la fuerza de unión entre las baterías secundarias 100 y la placa de refrigeración 200. Además, dado que la placa de refrigeración 200 puede tener un área de superficie superior aumentada incluso cuando tiene una longitud horizontal igual, se puede aumentar aún más un área de contacto entre las baterías secundarias 100 y la placa de refrigeración 200. Por lo tanto, se puede aumentar la cantidad y tasa de calor transferida desde las baterías secundarias 100 a la placa de refrigeración 200, mejorando así la capacidad de refrigeración del módulo de baterías.
Como se muestra en la figura 3 y similares, una placa de refrigeración 200 puede tener una pluralidad de salientes P. Según esta configuración de la presente divulgación, debido a la pluralidad de salientes P, la fuerza de unión entre las baterías secundarias 100 y la placa de refrigeración 200 se fortalece aún más, y el área de contacto entre las baterías secundarias 100 y la placa de refrigeración 200 se puede aumentar aún más. En particular, cuando el módulo de baterías incluye un número ligeramente grande de baterías secundarias 100, por ejemplo, cinco o más baterías secundarias 100, es bueno proporcionar una gran cantidad de salientes P de modo que todas las baterías secundarias 100 sean contiguas a los salientes P.
Además, como se muestra en la figura 2, los salientes P pueden extenderse longitudinalmente sobre la superficie superior de la placa de refrigeración 200 en una dirección delantera y trasera. Es decir, los salientes P pueden extenderse longitudinalmente desde un extremo delantero hasta un extremo trasero de la placa de refrigeración 200 en una dirección paralela a las direcciones longitudinales de los lados inferiores de las baterías secundarias 100. De acuerdo con esta realización de la presente divulgación, el área de contacto entre las baterías secundarias 100 y la placa de refrigeración 200 se puede aumentar aumentando aún más el área de superficie de la placa de refrigeración 200. Además, de acuerdo con una realización de la presente divulgación, se puede mejorar una fuerza de fijación entre las baterías secundarias 100 y la placa de refrigeración 200.
También preferentemente, al menos una porción de cada saliente P de la placa de refrigeración 200 puede tener un ancho decreciente hacia arriba. En este caso, cada saliente P de la placa de refrigeración 200 puede tener superficies inclinadas como se indica con D1 y D2 en la figura 8 , estando las superficies inclinadas que están inclinadas en ciertos ángulos con respecto al suelo sobre el cual se coloca la placa de refrigeración 200. Por ejemplo, una porción superior de cada saliente puede tener una forma triangular que tiene una anchura direccional izquierda y derecha decreciente hacia arriba, como se muestra en las figuras 6 y 8. En particular, cada saliente puede tener un vértice en un extremo superior del mismo sin incluir una porción plana en la dirección horizontal.
De acuerdo con esta realización de la presente divulgación, las baterías secundarias 100 pueden estar unidas más estrechamente a la placa de refrigeración 200. Es decir, de acuerdo con la realización anterior, cuando las baterías secundarias 100 están montadas en la placa de refrigeración 200, las baterías secundarias 100 pueden moverse hacia abajo a lo largo de las superficies inclinadas de los salientes de la placa de refrigeración 200, y así estar lo más cerca posible de la placa de refrigeración 200. Por lo tanto, la distancia entre las baterías secundarias 100 y la placa de refrigeración 200 puede reducirse y la fuerza de unión entre ellas puede mejorarse aún más, mejorando así aún más la capacidad de refrigeración del módulo de baterías.
Aquí, las superficies inclinadas de las porciones exteriores de los salientes pueden ser planas. Es decir, las superficies inclinadas de los salientes están formadas como superficies planas en lugar de superficies curvas o irregulares, por lo que las baterías secundarias 100 pueden moverse suavemente hacia abajo tanto como sea posible a lo largo de las superficies inclinadas de los salientes. Por lo tanto, de acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, las baterías secundarias 100 pueden estar lo más cerca posible de la placa de refrigeración 200.
Como se ha descrito anteriormente, cada una de las baterías secundarias 100 puede incluir la porción de recepción I que recibe el conjunto de electrodos y la porción de sellado S obtenida sellando el exterior de la bolsa mediante fusión térmica o similar. Aquí, la porción de recepción I y la porción de sellado S pueden tener diferentes espesores exteriores (longitudes en la dirección izquierda y derecha en la figura 7) entre sí. Es decir, en las baterías secundarias de tipo bolsa 100, la porción de recepción I puede ser generalmente más gruesa que la porción de sellado S y, por lo tanto, puede haber un escalón entre la porción de recepción y la porción de sellado. Por lo tanto, cuando las baterías secundarias 100 se encuentran en la dirección de arriba a abajo, se pueden exponer considerables regiones superior e inferior de la porción de recepción sin estar cubiertas con las porciones de sellado S.
Aquí, en la batería secundaria 100, la región inferior de la porción de recepción está al menos parcialmente unida y fijada al saliente. Por ejemplo, como se muestra en una región marcada con A4 en la figura 6 , el adhesivo N está dispuesto entre una superficie inferior de la porción de recepción de la batería secundaria 100 y las superficies inclinadas del saliente de la placa de refrigeración 200, por lo que la batería secundaria 100 y la placa de refrigeración 200 pueden unirse y fijarse entre sí.
De acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, la fuerza de unión entre la batería secundaria 100 y la placa de refrigeración 200 puede reforzarse aún más. Es decir, las superficies inclinadas del saliente están inclinadas en ciertos ángulos con respecto a una dirección paralela al suelo, mediante lo cual se puede impedir que la batería secundaria 100 se mueva tanto en dirección arriba y abajo como en dirección izquierda y derecha. Por lo tanto, cuando la batería secundaria 100 está unida a las superficies inclinadas del saliente, una configuración de unión permite limitar tanto como sea posible el movimiento de la batería secundaria 100 en las direcciones arriba y abajo e izquierda y derecha.
Además, de acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, el área de contacto entre la placa de refrigeración 200 colocada horizontalmente en la dirección izquierda y derecha y la batería secundaria 100 colocada verticalmente en la dirección arriba y abajo puede ser lo más grande posible. Por lo tanto, la adhesión entre la batería secundaria 100 y la placa de refrigeración 200 puede asegurarse de manera estable y la eficiencia de transferencia de calor entre ellas puede mejorarse efectivamente.
Además, cuando la superficie inferior de la porción de recepción de la batería secundaria 100 está unida a las superficies inclinadas del saliente de la placa de refrigeración 200 mediante un adhesivo térmicamente conductor, la eficiencia de transferencia de calor entre la batería secundaria 100 y la placa de refrigeración 200 se puede mejorar aún más.
Es más, la superficie inferior de la porción de recepción de la batería secundaria 100 puede estar al menos parcialmente unida y fijada a la superficie superior del saliente mediante una cinta adhesiva de doble cara que incluye una capa adhesiva en ambas superficies de la misma. Por ejemplo, como se muestra en la figura 7, la cinta adhesiva de doble cara puede disponerse entre la superficie inferior de la porción de recepción de la batería secundaria 100 y las superficies inclinadas del saliente de la placa de refrigeración 200 y unirse a las mismas. Además, dado que no hay preocupación por el flujo hacia abajo de la cinta adhesiva de doble cara incluso aunque la cinta adhesiva de doble cara esté dispuesta sobre las superficies inclinadas del saliente, puede realizarse más fácilmente disponer la cinta adhesiva de doble cara en la región inferior de la porción de recepción de la batería secundaria 100 y en las superficies inclinadas de la placa de refrigeración 200.
Preferentemente, en al menos algunos de los salientes, las superficies superiores izquierda y derecha de las mismas pueden unirse y fijarse respectivamente a diferentes baterías secundarias 100. Por ejemplo, como se muestra en la figura 8 , el saliente de la placa de refrigeración 200 puede tener las superficies inclinadas D1 y D2 respectivamente en los lados izquierdo y derecho con referencia al vértice del extremo superior. En particular, la superficie inclinada izquierda D1 y la superficie inclinada derecha D2 pueden tener direcciones de inclinación opuestas entre sí, un valor absoluto igual de un ángulo y una longitud igual.
En tal configuración, se pueden unir y fijar diferentes baterías secundarias 100 a la superficie inclinada izquierda D1 y a la superficie inclinada derecha D2 del saliente. Por ejemplo, en la configuración que se muestra en la figura 8 , una superficie inferior derecha de la porción de recepción de una batería secundaria izquierda 100 (C1) puede estar unida a la superficie inclinada izquierda del saliente, y una superficie inferior izquierda de la porción de recepción de una batería secundaria derecha 100 (C2) puede estar unida a la superficie inclinada derecha del saliente.
En este caso, dos baterías secundarias 100 que son adyacentes con referencia a un saliente P pueden unirse y fijarse entre sí. Por lo tanto, de acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, se puede conectar y fijar una gran cantidad de baterías secundarias 100 a una pequeña cantidad de salientes P. Por ejemplo, cuando el módulo de baterías incluye un número par de baterías secundarias 100, la placa de refrigeración 200 puede incluir los salientes hasta la mitad (1/2) del número total de baterías secundarias 100. Por ejemplo, como en la configuración que se muestra en la figura 3, cuando el módulo de baterías incluye 12 baterías secundarias 100, la placa de refrigeración 200 puede incluir 6 salientes. Además, cuando el módulo de baterías incluye un número impar de baterías secundarias 100, la placa de refrigeración 200 puede incluir los salientes hasta un número mayor que la mitad (1/2) del número total de las baterías secundarias 100. En el caso de esta configuración, todas las baterías secundarias 100 pueden unirse y fijarse a los salientes de la placa de refrigeración 200.
La batería secundaria 100 puede incluir una porción de sellado en cada lado de la misma. Aquí, la porción de sellado de la batería secundaria 100 puede plegarse. En particular, una porción de sellado inferior y una porción de sellado superior de la batería secundaria 100 pueden plegarse. De acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, el doblado de la porción de sellado permite reducir el tamaño total del módulo de baterías y, en particular, se reducirá la distancia entre la porción de recepción de la batería secundaria 100 y la placa de refrigeración 200.
En particular, la porción de sellado inferior de la batería secundaria 100 puede plegarse en una dirección opuesta al saliente. Por ejemplo, en la configuración de la figura 6 , el saliente de la placa de refrigeración 200 está ubicado en un lado inferior derecho de la batería secundaria C1, por lo que una superficie inferior derecha de la porción de recepción puede unirse a una superficie inclinada del saliente. Aquí, la porción de sellado inferior de la batería secundaria C1 se puede plegar en una dirección izquierda que es una dirección opuesta al saliente. Además, el saliente de la placa de refrigeración 200 está ubicado en un lado inferior izquierdo de la batería secundaria C2, y la porción de sellado inferior de la batería secundaria C2 puede doblarse en una dirección derecha que es una dirección opuesta al saliente a la que se encuentra unida la batería secundaria C2.
De acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, puede haber un área en la que la porción de recepción de la batería secundaria 100 y la placa de refrigeración 200 estén en contacto directo entre sí sin una porción plegable entre ellas. Por lo tanto, el calor generado desde la porción de recepción puede transferirse efectivamente a la placa de refrigeración 200. Además, de acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, la fuerza de fijación de la batería secundaria 100 con respecto a la placa de refrigeración 200 puede asegurarse de manera estable.
Además, la porción de sellado de la batería secundaria 100 se puede doblar una vez o más. Por ejemplo, la porción de sellado inferior de la batería secundaria 100 se puede doblar dos veces, como se muestra en la figura 6 y similares. En particular, según una configuración en la que la porción de sellado está doblada una pluralidad de veces en la misma dirección, se puede prevenir más eficazmente la penetración de sustancias extrañas tales como humedad en la batería secundaria 100 a través de una región fusionada térmicamente de la porción de sellado o la fuga del electrolito fuera de la batería secundaria 100 a través de la misma.
Como en la realización anterior, cuando la porción de sellado inferior de la batería secundaria 100 está doblada, la porción de sellado inferior doblada puede recibirse en un rebaje formado en la placa de refrigeración 200 debido al saliente.
Por ejemplo, cuando la placa de refrigeración 200 incluye una pluralidad de salientes, un rebaje en forma de hueco hacia abajo, como se indica mediante G en la figura 8 , pueden formarse entre los salientes. Aquí, la porción de sellado inferior doblada de la batería secundaria 100 puede recibirse en el hueco G.
También preferentemente, la porción de sellado de una batería secundaria 100 más externa se puede doblar en dirección hacia adentro. Por ejemplo, como se muestra en la configuración de la figura 3, las porciones de sellado superior e inferior de una batería secundaria más a la derecha entre las baterías secundarias 100 incluidas en el módulo de baterías pueden doblarse en la dirección izquierda, es decir, hacia adentro. Además, las porciones de sellado superior e inferior de una batería secundaria más a la izquierda entre las baterías secundarias incluidas en el módulo de baterías se pueden doblar en la dirección derecha, es decir, hacia adentro.
De acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, la porción de recepción, en lugar de la porción de sellado, de la batería secundaria 100 está unida a un saliente exterior de la placa de refrigeración 200, por lo que se puede reforzar la fuerza de fijación entre la batería secundaria 100 más externa y la placa de refrigeración 200. Además, la porción de sellado no está expuesta al exterior del módulo de batería, por lo que se puede evitar que la humedad o diversas sustancias extrañas penetren en la batería secundaria 100 más externa a través de la porción de sellado.
Aunque la configuración, en el que la batería secundaria 100 está unida únicamente al saliente de la placa de refrigeración 200, se describe principalmente en las diversas realizaciones expuestas anteriormente, la presente divulgación no se limita a estas realizaciones.
La figura 9 es una vista parcialmente ampliada que ilustra una configuración de una porción inferior de un módulo de baterías de acuerdo con todavía otra realización de la presente divulgación. Por ejemplo, la figura 9 ilustra otro ejemplo de la configuración de la región A3 de la figura 3.
Con referencia a la figura 9, el adhesivo se puede proporcionar a las superficies verticales de los salientes, así como a las superficies superiores, es decir, las superficies inclinadas de los salientes de la placa de refrigeración 200. Además, el adhesivo también se puede proporcionar a partes de la placa de refrigeración 200 excepto los salientes, por ejemplo, a al menos porciones de los huecos G entre los salientes. En particular, el adhesivo también puede estar dispuesto entre una porción de soporte plegable descrita a continuación y la porción de sellado doblada. Por tanto, la porción de recepción y la porción de sellado de la batería secundaria 100 pueden unirse entre sí a la placa de refrigeración 200.
De acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, dado que aumenta el área de contacto entre la batería secundaria 100 y la placa de refrigeración 200 a través del adhesivo, se puede mejorar la fuerza de unión y la eficiencia de transferencia de calor entre la batería secundaria 100 y la placa de refrigeración 200. Además, se eliminan más capas de aire de la ruta de transferencia de calor entre la batería secundaria 100 y la placa de refrigeración 200, reduciendo así aún más la resistencia térmica debido a las capas de aire. Además, cuando el adhesivo se aplica a la placa de refrigeración 200, como es suficiente aplicar el adhesivo a toda la superficie superior de la placa de refrigeración 200 en lugar de solo a las superficies inclinadas, se puede mejorar la procesabilidad de la aplicación del adhesivo o similar.
Además, la placa de refrigeración 200 puede incluir una porción de soporte plegable entre los salientes P. Esto se describirá en detalle con referencia a la figura 10.
La figura 10 es un diagrama esquemático que ilustra que las baterías secundarias están separadas de la placa de refrigeración en una región A3' de la figura 3.
Con referencia a la figura 10, la placa de refrigeración 200 puede incluir dos o más salientes P, y puede incluir una porción de soporte plegable indicada por R entre dicha pluralidad de salientes. Es decir, en la placa de refrigeración, el rebaje G puede formarse entre los salientes debido a las formas salientes de los salientes P, y el rebaje, en lugar de ser plano en su conjunto, puede incluir al menos una porción que sobresale hacia arriba y constituye así la porción de soporte plegable. Además, la porción de soporte plegable R puede soportar la porción de sellado inferior doblada de la batería secundaria hacia arriba, como se indica mediante SF.
Aquí, en una configuración en la que la porción de soporte plegable R soporta una región doblada SF de la porción de sellado inferior hacia arriba, la porción de soporte plegable y la región doblada de la porción de sellado inferior pueden estar en contacto directo entre sí o separadas entre sí por una distancia predeterminada.
Por ejemplo, cuando el módulo de batería está configurado, la porción de soporte plegable R puede estar separada de la región doblada de la porción de sellado inferior por una distancia predeterminada, en lugar de contactar directamente con la región doblada, como se muestra en las figuras 6 y 7. En este caso, aunque no esté en contacto directo con la región doblada de la porción de sellado inferior, la porción de soporte plegable R puede al menos hacer que un estado de doblado no se libere y se mantenga de manera estable. Es decir, dado que la porción de soporte plegable R limita el movimiento hacia abajo de la región doblada de la porción de sellado inferior mientras la batería secundaria está montada en la placa de refrigeración, el estado de doblado de la porción de sellado inferior puede mantenerse tal como está sin ser liberada. Además, la porción de soporte plegable R puede hacer que la porción de sellado inferior se doble o hacer un grado de doblado más severo durante el proceso de montaje de la batería secundaria en la placa de refrigeración.
Por lo tanto, de acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, una capa de metal, por ejemplo, una capa de aluminio, se puede evitar que expuesto en un extremo de la porción de sellado entre en contacto con la placa de refrigeración u otra batería secundaria debido a la liberación del estado doblado de la porción de sellado inferior, mejorando así la estabilidad del módulo de baterías.
Como otro ejemplo, cuando el módulo de batería está configurado, la porción de soporte plegable R puede hacer contacto directamente con la región doblada de la porción de sellado inferior. Por ejemplo, como se muestra en la figura 9, la porción de soporte plegable R puede contactar directamente con la porción de sellado inferior a través del adhesivo N o similar. En este caso, la porción de soporte plegable R puede hacer que la región doblada SF de la porción de sellado inferior no se mueva hacia abajo en absoluto, así como que no se libere el estado de doblado de la porción de sellado inferior. En particular, cuando el adhesivo está dispuesto entre la porción de soporte plegable y la porción de sellado inferior, la porción de soporte plegable fija completamente la región doblada de la porción de sellado inferior, bloqueando así fundamentalmente la liberación del estado doblado de la porción de sellado inferior y reforzando aún más la fijación de la batería secundaria. Además, de acuerdo con esta configuración, el calor de la batería secundaria se puede transferir más suavemente a la placa de refrigeración a través de la porción de sellado inferior. Es decir, dado que la porción de sellado inferior así como la porción de recepción de la batería secundaria hacen contacto con la placa de refrigeración, la trayectoria de transferencia de calor entre la batería secundaria y la placa de refrigeración se puede ampliar aún más, mejorando así la tasa de disipación de calor de la batería secundaria.
Como se muestra en los diferentes diagramas, una porción de soporte plegable R puede configurarse para soportar regiones dobladas de dos porciones de sellado. Por ejemplo, como se muestra en la figura 10, una porción de soporte plegable puede tener una porción central con forma de abultamiento y superficies inclinadas respectivamente en los lados izquierdo y derecho de la misma, y las regiones dobladas de las porciones de sellado de diferentes baterías secundarias pueden estar ubicadas respectivamente en las superficies inclinadas. Es decir, una región superior de la porción de soporte plegable puede tener una anchura decreciente en dirección izquierda y derecha hacia arriba. Además, la porción de soporte plegable, como el saliente, puede extenderse longitudinalmente en la dirección delantera y trasera para corresponder a la forma de la porción de sellado inferior.
Preferentemente, la porción de soporte plegable puede configurarse para poner en contacto la región doblada de la porción de sellado inferior con la superficie inferior de la porción de recepción. Esto se describirá en detalle con referencia a las figuras 11 y 12.
La figura 11 es una vista frontal esquemática que ilustra una configuración de un módulo de baterías según otra realización de la presente divulgación, y la figura 12 es una vista ampliada de una región A8 de la figura 11. Se omitirán descripciones similares a las descripciones de las realizaciones anteriores y las diferencias se describirán principalmente en detalle.
Haciendo referencia a las figuras 11 y 12, la porción de soporte plegable R puede configurarse para poner en contacto la región doblada SF de la porción de sellado inferior con la superficie inferior de la porción de recepción. En particular, haciendo referencia a la figura 12, se puede ver que la región doblada de la porción de sellado inferior de la batería secundaria hace contacto parcialmente con la superficie inferior de la porción de recepción I de la batería secundaria. Para este fin, la porción de soporte plegable puede sobresalir más hacia arriba que en las realizaciones anteriores. Por ejemplo, aunque la parte de soporte plegable tiene una altura significativamente menor que el saliente en la realización de la figura 10, no hay diferencia significativa en altura entre la porción de soporte plegable y el saliente en esta realización. Por lo tanto, la región doblada de la porción de sellado inferior puede doblarse aún más hacia arriba y, por lo tanto, un extremo superior de la región doblada puede hacer contacto con la superficie inferior de la porción de recepción.
De acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, el espesor direccional hacia arriba y hacia abajo de la placa de refrigeración puede aumentarse debido al mayor tamaño de la porción de soporte plegable, reforzando así la rigidez de la placa de refrigeración. Por lo tanto, se puede mejorar aún más la capacidad de la placa de refrigeración para proteger el módulo de baterías del impacto sobre una porción inferior del módulo de batería. Además, dado que el calor de la batería secundaria también puede transferirse a la placa de refrigeración a través de una región de contacto entre la porción de sellado doblada y la porción de recepción, la capacidad de refrigeración del módulo de baterías se puede mejorar aún más.
Los salientes y las porciones de soporte plegables pueden estar dispuestas alternativamente en la superficie superior de la placa de refrigeración a lo largo de la dirección de disposición de las baterías secundarias.
Por ejemplo, con referencia a la configuración que se muestra en la figura 11, la placa de refrigeración puede incluir el saliente, la porción de soporte plegable, el saliente, la porción de soporte plegable, el saliente, etc., que están ordenados de izquierda a derecha en este orden indicado.
De acuerdo con esta configuración, se puede realizar fácilmente un proceso de montaje de las baterías secundarias y la placa de refrigeración, y se puede simplificar la estructura de la placa de refrigeración. Además, se puede evitar un aumento en las porciones de bajo espesor de la placa de refrigeración, asegurando así la rigidez de la placa de refrigeración a un cierto nivel o superior.
También preferentemente, como se muestra en la figura 11, el módulo de baterías según la presente divulgación puede incluir además placas laterales 300 y una placa superior 400.
Cada una de las placas laterales 300 puede tener forma de placa y pueden estar dispuestas una frente a otra mientras se encuentran en ambos extremos de la placa de refrigeración 200. Por ejemplo, como se muestra en la figura 11, las placas laterales 300 pueden estar dispuestas respectivamente en ambos extremos direccionales de apilamiento, es decir, lados izquierdo y derecho de un cuerpo apilado de las baterías secundarias. En particular, las placas laterales pueden ser perpendiculares a una dirección plana de la placa de refrigeración en los extremos izquierdo y derecho de la placa de refrigeración. Además, los extremos inferiores de las placas laterales pueden acoplarse y fijarse a la placa de refrigeración.
La placa superior 400 puede tener una forma de placa aproximada y puede estar colocada como la placa de refrigeración. Además, la placa superior puede estar dispuesta para mirar hacia la placa de refrigeración mientras está separada de la placa de refrigeración por una distancia predeterminada, y puede tener ambos extremos conectados respectivamente a los extremos superiores de dos placas laterales. Por ejemplo, en la realización de la figura 11, los extremos izquierdo y derecho de la placa superior pueden acoplarse y fijarse respectivamente a un extremo superior de una placa lateral izquierda y a un extremo superior de una placa lateral derecha.
Las placas laterales y la placa superior, junto con la placa de refrigeración, pueden constituir una carcasa del módulo de baterías. Por lo tanto, componentes, particularmente las baterías secundarias internas al módulo de baterías pueden protegerse del impacto externo, sustancias extrañas o similares, debido a la placa de refrigeración, las placas laterales y la placa superior.
Las placas laterales y la placa superior, como la placa de refrigeración, pueden incluir un material metálico. En este caso, las placas laterales y la placa superior pueden asegurar de manera estable la rigidez como partes de la carcasa, y también pueden realizar una función de refrigeración. En particular, las placas laterales y la placa superior pueden incluir el mismo material que la placa de refrigeración.
Aunque hay una diferencia en que la placa superior está ubicada en las baterías secundarias en lugar de debajo de las baterías secundarias, se pueden aplicar de manera similar varias configuraciones de la placa de refrigeración a la placa superior. Por ejemplo, como se muestra en la figura 11, la placa superior puede incluir un saliente superior P' y/o una porción de soporte plegable superior R'. Aquí, el saliente superior P', que corresponde al saliente P de la placa de refrigeración, puede sobresalir hacia abajo y tener una forma correspondiente a la porción de recepción de la batería secundaria. Además, la porción de soporte plegable superior R', que corresponde a la porción de soporte plegable R de la placa de refrigeración, puede sobresalir hacia abajo entre los salientes superiores P' y soportar la región doblada de la porción de sellado superior hacia abajo, manteniendo así el estado de doblado de la porción de sellado superior.
Preferentemente, la placa de refrigeración 200, las dos placas laterales 300 y la placa superior 400 pueden estar formadas integralmente en forma tubular.
Por ejemplo, en la configuración de la figura 11, la placa de refrigeración 200, las dos placas laterales 300 y la placa superior 400 pueden integrarse originalmente mediante un método de extrusión o similar, en lugar de combinarlas después de fabricarlos por separado. En este caso, la placa de refrigeración 200, las dos placas laterales 300 y la placa superior 400 pueden incluir el mismo material y estar formadas en forma tubular en su conjunto.
La figura 13 es un diagrama esquemático que ilustra una configuración de un módulo de baterías de acuerdo con todavía otra realización de la presente divulgación.
Con referencia a la figura 13, el módulo de baterías puede incluir una carcasa de módulo formada integrando la placa de refrigeración 200, las dos placas laterales 300, y la placa superior 400. Es decir, en la realización de la figura 13, la carcasa del módulo puede tener una configuración en la que las porciones superior, inferior, del lado izquierdo y del lado derecho de los mismos se integran como un todo en lugar de combinarse posteriormente mediante un método de acoplamiento separado tal como soldadura, pernos, cierre de gancho, o similar.
Además, la carcasa del módulo puede abrirse en un extremo delantero y/o en un extremo trasero de la misma, y el cuerpo apilado de las baterías secundarias puede insertarse a través de dicho extremo abierto. Es decir, en la figura 13, como se indica mediante una flecha A9, el cuerpo apilado de las baterías secundarias 100 puede deslizarse desde un extremo frontal abierto de la carcasa del módulo hacia un espacio interior de la carcasa del módulo, que se define por la placa de refrigeración, las placas laterales y la placa superior.
De acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, como la placa de refrigeración, las placas laterales y la placa superior están originalmente integradas sin una configuración de acoplamiento separada entre ellas, se puede facilitar un proceso de fabricación de la carcasa del módulo, se puede reducir el período de tiempo para fabricar la carcasa del módulo y se puede mejorar efectivamente la rigidez de la carcasa del módulo.
También preferentemente, la placa de refrigeración puede tener salientes y rebajes en la dirección delantera y trasera. Esto se describirá en detalle con referencia a la figura 14.
La figura 14 es una vista esquemática en perspectiva que ilustra una configuración de una placa de refrigeración de acuerdo con otra realización de la presente divulgación. Aquí, se describirán principalmente las diferencias con las realizaciones expuestas anteriormente.
Con referencia a la figura 14, la placa de refrigeración puede incluir ranuras de retención en una porción superior de la misma, como se indica con V. Cada una de las ranuras de retención V puede tener una forma rebajada desde la superficie superior de la placa de refrigeración hacia abajo hasta una profundidad predeterminada. Además, las ranuras de retención V pueden configurarse para formar salientes y rebajes en la dirección delantera y trasera. Es decir, las ranuras de retención V pueden configurarse para formar formas salientes y/o formas rebajadas en la dirección delantera y trasera del módulo de baterías.
En el caso de esta configuración, el adhesivo puede quedar retenido en las ranuras de retención V. Es decir, el adhesivo puede estar dispuesto entre la superficie superior de la placa de refrigeración y las baterías secundarias, y puede estar presente una mayor cantidad de adhesivo en las ranuras de retención. Por lo tanto, en este caso, debido al adhesivo retenido en las ranuras de retención, la adhesión entre las baterías secundarias y la placa de refrigeración puede asegurarse de manera más estable.
En particular, como se ha descrito anteriormente, en la configuración en la que la placa de refrigeración, las placas laterales y la placa superior están integradas, es decir, en la configuración en la que la carcasa del módulo tiene forma tubular, las baterías secundarias se pueden deslizar desde el extremo frontal abierto hacia el extremo trasero de la carcasa del módulo, como se muestra en la figura 13. Aquí, el adhesivo aplicado a la superficie superior de la placa de refrigeración con antelación puede ser empujado hacia atrás, y las ranuras de retención V pueden impedir que el adhesivo sea empujado continuamente hacia atrás. Por lo tanto, de acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, la adhesión entre las baterías secundarias y la placa de refrigeración debido al adhesivo puede reforzarse aún más.
Además, las ranuras de retención V pueden formarse en los salientes. Por ejemplo, como se muestra en la figura 14, las ranuras de retención V pueden formarse en las superficies superiores de los salientes P. Los salientes de la placa de refrigeración pueden unirse y fijarse a las porciones de recepción de las baterías secundarias y, en este caso, las ranuras de retención pueden formarse en las superficies superiores de los salientes y así hacer que se retenga una mayor cantidad de adhesivo entre las porciones de recepción de las baterías secundarias y los salientes de la placa de refrigeración.
También preferentemente, la superficie superior de la placa de refrigeración 200 puede estar revestida al menos parcialmente con una capa eléctricamente aislante. Esto se describirá en detalle con referencia a la figura 15.
La figura 15 es una vista esquemática frontal que ilustra una configuración parcial de un módulo de baterías de acuerdo con todavía otra realización de la presente divulgación. En lo sucesivo en el presente documento, se describirán principalmente las diferencias con las realizaciones expuestas anteriormente.
Con referencia a la figura 15, la superficie superior de la placa de refrigeración 200 puede estar recubierta con una capa eléctricamente aislante indicada por Q. En particular, la capa eléctricamente aislante Q puede recubrirse sobre la porción de soporte plegable R así como sobre el saliente P de la placa de refrigeración.
La capa eléctricamente aislante Q puede formarse de varias maneras, tal como recubrimiento en polvo, chapado, lámina aislante y similares, y la presente divulgación no se limita a métodos específicos para formar la capa eléctricamente aislante.
De acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, el aislamiento eléctrico entre la batería secundaria 100 y la placa de refrigeración 200 puede asegurarse de manera estable debido a la capa eléctricamente aislante Q. En particular, incluso aunque se generen grietas en una región plegable de la porción de sellado inferior de la batería secundaria o una capa metálica en un extremo de la porción de sellado quede expuesta y puesta en contacto con la placa de refrigeración, la capa eléctricamente aislante Q puede evitar que se genere un cortocircuito dentro del módulo de baterías.
La capa eléctricamente aislante Q puede estar dispuesta tanto en la placa superior como en la placa de refrigeración. Es decir, la superficie inferior de la placa superior puede estar revestida con la capa eléctricamente aislante. En este caso, ambas porciones superior e inferior de la batería secundaria aseguran el aislamiento eléctrico, por lo que se puede asegurar de manera estable un rendimiento de tensión soportada del módulo de batería.
La batería secundaria 100 de tipo bolsa puede tener una forma rectangular aproximada, cuando se ve de arriba a abajo mientras está acostada. Aquí, una porción periférica exterior de la batería secundaria 100 de tipo bolsa puede tener dos lados largos y dos lados cortos. Por ejemplo, haciendo referencia a las figuras 1 y 5, una porción de borde de la batería secundaria 100 de tipo bolsa puede tener cuatro lados, y entre estos lados, dos lados pueden tener una longitud corta y los dos lados restantes pueden tener una longitud relativamente larga. Aquí, al menos uno de los dos lados largos de la batería secundaria 100 de tipo bolsa puede unirse y fijarse a la placa de refrigeración 200. Por ejemplo, en la configuración mostrada en las figuras 1 y 2 , la pluralidad de baterías secundarias 100 de tipo bolsa se pueden apilar en la dirección izquierda y derecha mientras se encuentran en la dirección arriba y abajo, y cada batería secundaria 100 puede tener dos lados largos ubicados respectivamente en las porciones superior e inferior de la misma y dos lados cortos ubicados respectivamente en las porciones delantera y trasera del mismo. Además, un lado largo inferior de cada batería secundaria 100 puede unirse a la placa de refrigeración 200 mediante un adhesivo, una cinta adhesiva o similares.
De acuerdo con esta realización de la presente divulgación, el lado largo de la porción periférica exterior de la batería secundaria 100 está unido a la placa de refrigeración 200, mejorando así aún más la fuerza de fijación debido a la unión. Además, la batería secundaria 100 y la placa de refrigeración 200 están en contacto directo entre sí en un área más grande, mejorando así aún más la eficiencia de transferencia de calor entre la batería secundaria 100 y la placa de refrigeración 200. Además, dado que el cable del electrodo 112 puede sobresalir del lado corto de la batería secundaria 100 de tipo bolsa, es mejor aplicar el adhesivo en el lado largo en lugar de en el lado corto.
Además, las baterías secundarias 100 pueden apilarse de manera que grandes superficies de las mismas estén en contacto cara a cara entre sí. Por ejemplo, como se muestra en las figuras 3 y 11, cuando las baterías secundarias 100 están apiladas en la dirección izquierda y derecha, grandes superficies de cada batería secundaria 100, es decir, las superficies exteriores de las porciones receptoras miran en las direcciones izquierda y derecha, y la superficie exterior de cada porción de recepción puede estar en contacto cara a cara con la superficie exterior de la porción de recepción de una batería secundaria 100 adyacente.
De acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, la reducción del tamaño y del peso del módulo de baterías se puede lograr fácilmente. Además, de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación, todas las baterías secundarias 100 pueden intercambiar calor directamente con la placa de refrigeración 200 debajo de las baterías secundarias 100. Por tanto, el módulo de baterías puede no tener una configuración como una configuración de módulo de baterías según la técnica relacionada, en el que una aleta de refrigeración está dispuesta entre las baterías secundarias 100. Por lo tanto, el módulo de baterías según la presente divulgación permite que las baterías secundarias 100 estén en contacto directo cara a cara entre sí y, por lo tanto, puede ser compacto y ligero y tener una estructura sencilla.
Un paquete de baterías según la presente divulgación puede incluir uno o más módulos de batería según la presente divulgación. Además, el paquete de baterías de acuerdo con la presente divulgación, además de los módulos de baterías, puede incluir además una caja para recibir los módulos de batería y varios dispositivos para controlar la carga y descarga de los módulos de baterías, por ejemplo, BMS, un sensor de corriente, un fusible y similares.
El módulo de baterías según la presente divulgación se puede aplicar a automóviles tales como vehículos eléctricos o vehículos híbridos. Es decir, un automóvil según la presente divulgación puede incluir el módulo de baterías según la presente divulgación. En particular, en el caso de los automóviles que obtienen su energía motriz a partir de baterías, tal como vehículos eléctricos, la capacidad de refrigeración del módulo de baterías es extremadamente importante. Por lo tanto, cuando el módulo de baterías según la presente divulgación se aplica a estos automóviles, se puede proporcionar el módulo de baterías estable y seguro debido a la capacidad de refrigeración efectiva del mismo.
Como se usa en el presente documento, los términos que indican direcciones tales como "arriba", "abajo", "izquierda", "derecha", "delantero" y "trasero" indican posiciones relativas y son solo para facilitar la descripción, y será obvio para los expertos en la técnica que estos términos pueden variar dependiendo de las posiciones de un objeto, las posiciones de un observador, o similares.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Un módulo de baterías que comprende;
una pluralidad de baterías secundarias (100) de tipo bolsa, comprendiendo cada una un conjunto de electrodos (110), un electrolito, y un exterior de bolsa (120), teniendo cada una de la pluralidad de baterías secundarias (100) de tipo bolsa una porción de recepción (I) configurada para recibir el conjunto de electrodos (110) y una porción de sellado (S) obtenida sellando el exterior de bolsa (120), en el que la pluralidad de baterías secundarias (100) están dispuestas en dirección izquierda y derecha mientras están colocadas en dirección arriba y abajo y cada una tiene una porción de sellado inferior que está doblada; y
una placa de refrigeración (200) que comprende un material térmicamente conductor, dispuesta debajo de la pluralidad de baterías secundarias (100) de tipo bolsa mientras está situada en una dirección horizontal, y que tiene dos o más salientes (P) a los que están unidas porciones inferiores de la porción de recepción (I) de las baterías secundarias (100) y una porción de soporte plegable (R) ubicada entre los salientes (P) y que sobresale hacia arriba, en el que los salientes (P) sobresalen convexamente hacia arriba desde una superficie superior de la placa de refrigeración (200), y la porción de soporte plegable (R) soporta la porción de sellado inferior doblada de cada batería secundaria (100) hacia arriba, en el que una superficie inferior de la porción de recepción (I) de cada batería secundaria (100) está al menos parcialmente unida y fijada a una superficie superior de cada saliente (P) mediante un adhesivo (N).
2. El módulo de baterías de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el adhesivo (N) es un adhesivo térmicamente conductor.
3. El módulo de baterías de acuerdo con la reivindicación 1, en el que una superficie inferior de la porción de recepción (I) de cada batería secundaria (100) está al menos parcialmente unida y fijada a la superficie superior de cada saliente (P) mediante una cinta adhesiva de doble cara (T) que comprende una capa adhesiva (T2, T3) en ambas superficies de la misma.
4. El módulo de baterías de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la porción de soporte plegable (R) está configurada para poner en contacto una región doblada (SF) de la porción de sellado inferior con la superficie inferior de la porción de recepción (I).
5. El módulo de baterías de acuerdo con la reivindicación 1, en el que cada saliente (P) tiene una superficie inclinada (D1, D2) de manera que al menos una porción de cada saliente (P) tenga un ancho decreciente hacia arriba.
6. El módulo de baterías de acuerdo con la reivindicación 5, en el que las superficies superiores izquierda y derecha de al menos algunos de los salientes (P) están unidas y fijadas respectivamente a diferentes baterías secundarias (100).
7. El módulo de baterías de acuerdo con la reivindicación 1, en el que los salientes (P) y las porciones de soporte plegables (R) están dispuestas alternativamente en la superficie superior de la placa de refrigeración (200) a lo largo de la dirección de disposición de las baterías secundarias (100).
8. El módulo de baterías de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende, además:
dos placas laterales (300) enfrentadas entre sí mientras se encuentran en ambos extremos de la placa de refrigeración (200); y
una placa superior (400) que se encuentra orientada hacia la placa de refrigeración (200) y que tiene ambos extremos conectados respectivamente a los extremos superiores de las dos placas laterales (300).
9. El módulo de baterías de acuerdo con la reivindicación 8 , en el que la placa de refrigeración (200), las dos placas laterales (300) y la placa superior (400) están formadas integralmente en una forma tubular.
10. El módulo de baterías de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la placa de refrigeración (200) tiene salientes (P) y rebajes (G) en una dirección delantera y trasera.
11. El módulo de baterías de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la superficie superior de la placa de refrigeración (200) está recubierta al menos parcialmente con una capa eléctricamente aislante (Q).
12. Un paquete de baterías que comprende el módulo de baterías de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.
13. Un automóvil que comprende el módulo de baterías de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.
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