ES2984393T3 - Paquete de batería de tipo de enfriamiento en la parte superior - Google Patents

Paquete de batería de tipo de enfriamiento en la parte superior Download PDF

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Kyung-Mo Kim
Jin-Yong Park
Jhin-Ha Park
Jung-Hoon Lee
Hee-Jun Jin
Jeong-O Mun
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Abstract

De acuerdo con la presente invención, se puede proporcionar un paquete de baterías que comprende: una caja de paquete que incluye una bandeja de paquete que soporta las partes inferiores de los módulos de batería, y una cubierta de paquete que cubre los módulos de batería y se proporciona en contacto con las superficies superiores de los módulos de batería; y un disipador de calor instalado en la parte superior de la cubierta de paquete. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Paquete de batería de tipo de enfriamiento en la parte superior
Sector de la técnica
La presente divulgación se refiere a un paquete de batería y, más en particular, a una estructura de enfriamiento y ensamblaje de un paquete de batería.
La presente solicitud reivindica la prioridad a la solicitud de patente coreana n.° 10-2019-0096284 presentada el 7 de agosto de 2019 en la República de Corea.
Estado de la técnica
Una batería secundaria se refiere a una batería que se puede cargar y descargar, a diferencia de una batería primaria que no se puede cargar, y la batería secundaria se utiliza como fuente de potencia no solo para dispositivos electrónicos pequeños de alta tecnología como un teléfono móvil, una PDA o un ordenador portátil, sino también para un sistema de almacenamiento de energía (ESS), un vehículo eléctrico (EV) o un vehículo eléctrico híbrido (HEV).
Las baterías secundarias actualmente utilizadas ampliamente incluyen baterías de iones de litio, baterías de polímero de litio, baterías de níquel-cadmio, baterías de níquel-hidrógeno, baterías de níquel-zinc y similares. La tensión de funcionamiento de una celda de batería secundaria unitaria, concretamente, una celda de batería unitaria, es de aproximadamente 2,5 V a 4,2 V. Por lo tanto, si se requiere una tensión de salida más alta y una mayor capacidad de energía, se conectan una pluralidad de celdas de batería en serie para configurar un módulo de batería, o se conectan dos o más módulos de batería en serie o en paralelo y se añaden otros componentes para configurar un paquete de batería. Por ejemplo, el módulo de batería puede referirse a un dispositivo en el que una pluralidad de baterías secundarias se conecta en serie o en paralelo, y el paquete de batería puede referirse a un dispositivo en el que los módulos de batería se conectan en serie o en paralelo para aumentar la capacidad y la salida.
Además de los módulos de batería, el paquete de batería puede incluir además un dispositivo de enfriamiento para mantener adecuadamente la temperatura de los módulos de batería, un dispositivo de control para monitorizar el estado operativo de los módulos de batería y una carcasa de paquete para empaquetarlos.
Mientras tanto, en el caso de un paquete de batería para un vehículo eléctrico, dado que el espacio de instalación del paquete de batería está limitado dependiendo de la longitud y anchura global del vehículo eléctrico, es importante aumentar la densidad de energía montando los módulos de batería y otros componentes dentro de la carcasa de paquete lo más eficaz posible en cuanto al espacio.
Al ensamblar el paquete de batería, en el caso convencional, como se muestra en la figura 1, los módulos 2 de batería están dispuestos en una superficie superior de una bandeja 1 de paquete, que corresponde a una superficie inferior de la carcasa de paquete, y un perno se sujeta a la bandeja 1 de paquete para fijar mecánicamente los módulos 2 de batería. En general, la mayoría de los módulos 2 de batería se fijan a la superficie superior de la bandeja 1 de paquete al insertar pernos largos en cuatro ubicaciones en las esquinas delantera y trasera de la misma. Como estructura de conexión eléctrica entre los módulos de batería, en muchos casos, ambos extremos de una barra 3 colectora intermedia que tiene forma de barra metálica están situados en la superficie superior de un terminal 2a de electrodo positivo de un módulo 2 de batería y un terminal 2b de electrodo negativo de otro módulo 2 de batería, y se fijan mediante dos pernos.
Además, como configuración de enfriamiento del paquete de batería, en muchos casos, se instala un disipador de calor 4 en una superficie inferior de la bandeja 1 de paquete, y se conecta al mismo un tubo de suministro de agua de enfriamiento para hacer circular agua de enfriamiento dentro y fuera de la carcasa de paquete.
Sin embargo, recientemente se han señalado algunos problemas en la estructura de ensamblado del paquete de batería convencional. Entre ellos, los problemas tales como la ineficacia del proceso de ensamblaje y el aumento del coste, provocado por el uso de demasiados pernos para fijar los módulos de batería y las barras colectoras intermedias, a menudo se señala la pérdida de espacio como en el área “O” de la figura 1, la reducción de la densidad de energía provocada por la instalación del disipador de calor, la fuga de agua de enfriamiento y la fiabilidad de sellado de las tuberías de sellado y los puertos de enfriamiento.
Por lo tanto, el desarrollo de un paquete de batería al que se le aplique una estructura de enfriamiento y ensamblaje capaz de resolver los problemas anteriores se está convirtiendo en un problema.
La técnica anterior se describe adicionalmente en los documentos WO 2019/124796 A1, KR 2016/0050492 A y EP 3 345779 A1.
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 paquete de batería, que puede eliminar un riesgo provocado por fugas de enfriamiento, mejorar la densidad de energía y mejorar la eficacia de un proceso de ensamblado.
Estos y otros objetos y ventajas de la presente divulgación pueden entenderse a partir de la siguiente descripción detallada y resultarán más evidentes a partir de las realizaciones ejemplares de la presente divulgación. Asimismo, se entenderá fácilmente que los objetos y ventajas de la presente divulgación pueden realizarse con los medios que se exponen en las reivindicaciones adjuntas y combinaciones de las mismas.
Solución técnica
En un aspecto de la presente divulgación, se proporciona un paquete de batería, que incluye una pluralidad de módulos de batería y una carcasa de paquete para instalar fijamente los módulos de batería en el mismo, comprendiendo el paquete de batería: una carcasa de paquete que tiene una bandeja de paquete configurada para sostener un porción inferior de los módulos de batería y una cubierta de paquete configurada para cubrir los módulos de batería y hacer contacto con una superficie superior de los módulos de batería; y un disipador de calor instalado en una porción superior de la cubierta de paquete, en el que la cubierta de paquete incluye una unidad de conexión de terminal provista en una superficie interior de una porción superior de la misma para conectar eléctricamente los terminales de electrodo de los módulos de batería.
El disipador de calor puede estar provisto integralmente con la cubierta de paquete.
El disipador de calor puede configurarse para montarse en una estructura externa predeterminada con antelación, y la carcasa de paquete puede configurarse para instalarse debajo del disipador de calor de modo que la porción inferior del disipador de calor se proporciona para que esté orientado hacia la superficie superior de la cubierta de paquete. Los módulos de batería pueden configurarse de modo que, cuando la porción superior de los módulos de batería está cubierta por la cubierta de paquete, un terminal de electrodo de cualquier módulo de batería y un terminal de electrodo de otro módulo de batería adyacente al mismo hacen contacto con la unidad de conexión de terminal en las direcciones superior e inferior, respectivamente, para conectarse eléctricamente.
Cada uno de los módulos de batería puede incluir celdas de batería y una carcasa de módulo para alojar las celdas de batería, y el terminal de electrodo puede tener forma de placa rectangular y estar provisto para sobresalir en un lado de la carcasa de módulo.
La carcasa de módulo puede incluir un soporte de terminal formado para sobresalir en un lado del mismo y sostener una porción inferior del terminal de electrodo, teniendo el soporte de terminal un orificio perforado formado en una dirección vertical.
La cubierta de paquete puede incluir además una tuerca de montaje provista en la superficie interior de la parte superior de la misma, y cada módulo de batería puede fijarse a la cubierta de paquete mediante un perno de montaje que se inserta en el orificio perforado del soporte de terminal y se fija a la tuerca de montaje en dirección vertical.
Por lo menos uno del perno de montaje y la tuerca de montaje puede estar hecho de un material aislante.
La unidad de conexión de terminal puede incluir: una barra colectora intermedia configurada para hacer un contacto superficial con el terminal de electrodo y que tiene un orificio de sujeción a través del cual pasa el perno de montaje; y un miembro de soporte configurado para sostener la barra colectora intermedia y acoplado fijamente a la superficie interior de la cubierta de paquete.
El miembro de soporte puede tener una forma que encaja con la tuerca de montaje y unirse a la superficie interior de la cubierta de paquete.
La pluralidad de módulos de batería se puede disponer en dos filas de modo que los terminales de electrodos de los mismos estén orientados entre sí en base a una porción central de la carcasa de paquete.
En otro aspecto de la presente divulgación, también se proporciona un vehículo que comprende el paquete de batería descrito anteriormente. El vehículo puede incluir un vehículo eléctrico (EV) o un vehículo eléctrico híbrido (HEV).
Efectos ventajosos
Según una realización de la presente divulgación, dado que el disipador de calor se instala fuera de la carcasa de paquete, el paquete de batería está libre del riesgo de fuga de agua de enfriamiento, y resulta posible simplificar la estructura de ensamblado dentro de la carcasa de paquete y mejorar la densidad de energía.
Según otra realización de la presente divulgación, la eficacia del proceso de ensamblaje se puede mejorar fijando mecánicamente los módulos de batería en la carcasa de paquete e integrando las estructuras de conexión eléctrica. Otros efectos de la presente divulgación pueden entenderse mediante la descripción siguiente y se comprenderán más claramente mediante las realizaciones de la presente divulgación.
Descripción de las figuras
La figura 1 es un diagrama que muestra esquemáticamente un ejemplo en el que se ensambla un paquete de batería convencional.
La figura 2 es una vista en perspectiva que muestra esquemáticamente un paquete de batería según una realización de la presente divulgación.
La figura 3 es una vista en perspectiva parcialmente en despiece que muestra el paquete de batería de la figura 2. La figura 4 es una vista en perspectiva que muestra esquemáticamente un módulo de batería según una realización de la presente divulgación.
La figura 5 es una vista en sección esquemática tomada a lo largo de la línea I-I' de la figura 2.
La figura 6 es una vista en sección esquemática tomada a lo largo de la línea M-M' de la figura 2.
La figura 7 es una vista en sección esquemática tomada a lo largo de la línea MI-MI' de la figura 2.
La figura 8 es una vista en perspectiva esquemática que muestra una unidad de conexión de terminal y una tuerca de montaje según una realización de la presente divulgación.
La figura 9 es una vista en sección correspondiente a la figura 8.
La figura 10 es un diagrama para ilustrar una estructura para fijar y conectar eléctricamente los módulos de batería según una realización de la presente divulgación.
La figura 11 es un diagrama correspondiente a la figura 7 para ilustrar otra realización de la presente divulgación.Descripción detallada de la invención
En lo sucesivo, se describirán en detalle las realizaciones preferidas de la presente divulgación en referencia a las figuras adjuntas. Antes de entrar en la descripción, debe entenderse que los términos usados en la memoria descriptiva y las reivindicaciones adjuntas no deben interpretarse como limitados a los significados generales y del diccionario, sino que deben interpretarse en función de los significados y conceptos correspondientes a los aspectos técnicos de la presente divulgación según el principio de que el autor de la invención puede definir los términos apropiadamente para la mejor explicación.
Por lo tanto, la descripción propuesta en la presente memoria es solo un ejemplo preferible con el propósito de ilustrar, sin pretender limitar el alcance de la divulgación.
La figura 2 es una vista en perspectiva que muestra esquemáticamente un paquete de batería según una realización de la presente divulgación, la figura 3 es una vista en perspectiva parcialmente en despiece que muestra el paquete de batería de la figura 2, y la figura 4 es una vista en perspectiva que muestra esquemáticamente un módulo de batería según una realización de la presente divulgación.
En referencia a estas figuras, un paquete 10 de batería según una realización de la presente divulgación incluye una pluralidad de módulos 100 de batería, una carcasa 200 de paquete para alojar los módulos 100 de batería y un disipador de calor 300 instalado en una porción superior de la carcasa 200 de paquete.
Como se muestra en las figuras 2 y 3, la carcasa 200 de paquete incluye una bandeja 210 de paquete y una cubierta 220 de paquete acopladas entre sí. La bandeja 210 de paquete tiene forma de placa con un área grande para sostener una porción inferior de los módulos 100 de batería, y la cubierta 220 de paquete está acoplada a la bandeja 210 de paquete y configurada para cubrir todos los módulos 100 de batería.
En particular, como se describirá más adelante, las celdas 110 de batería están conectadas eléctricamente y fijadas mecánicamente simultáneamente por medio de una unidad 221 de conexión de terminal provista en una superficie interior de la parte superior de la cubierta 220 de paquete.
Entre los componentes principales que constituyen el paquete 10 de batería, se describirá primero un disipador de calor 300 correspondiente a una configuración de enfriamiento, y luego se describirá más adelante una estructura de ensamblaje interno del paquete 10 de batería.
El disipador de calor 300 de esta realización tiene una trayectoria de flujo (no se muestra) a través de la cual puede circular un refrigerante. El refrigerante que fluye en la trayectoria de flujo no está en particular limitado siempre que fluya fácilmente en la trayectoria de flujo y tenga unas propiedades de enfriamiento excelentes.
El disipador de calor 300 está ubicado en una superficie exterior de la parte superior de la cubierta 220 de paquete. En otras palabras, en el paquete 10 de batería de la presente divulgación, dado que el disipador de calor 300 está dispuesto fuera de la carcasa 200 de paquete, un elemento eléctrico y un elemento de enfriamiento están separados. Por lo tanto, el disipador de calor 300 está libre del riesgo de fuga de agua de enfriamiento provocada por golpes externos. Además, dado que el disipador de calor 300 desaparece del interior de la carcasa 200 de paquete, resulta posible simplificar la estructura de ensamblaje y aumentar la densidad de energía.
Al instalar el disipador de calor 300 en la parte superior de la cubierta 220 de paquete, el disipador de calor 300 puede fabricarse por separado de la cubierta 220 de paquete y luego colocarse y fijarse en la cubierta 220 de paquete. Sin embargo, en este caso, debido a la diferencia en la rugosidad de la superficie entre el disipador de calor 300 y la cubierta 220 de paquete, la resistencia de contacto térmico es grande, lo que puede deteriorar la eficacia de enfriamiento.
Por lo tanto, en esta realización, la cubierta 220 de paquete y el disipador de calor 300 están configurados de forma integrada. Por ejemplo, se puede considerar que el disipador de calor 300 está integrado como parte de la cubierta 220 de paquete para minimizar la resistencia de contacto térmico y la trayectoria de conducción de calor. Como la cubierta 220 de paquete integrada con el disipador de calor 300 absorbe calor dentro de la carcasa 200 de paquete, el rendimiento de enfriamiento puede no deteriorarse incluso si el disipador de calor 300 está fuera de la carcasa 200 de paquete.
Como alternativa a esta realización, se puede colocar un material de interfaz térmica (TIM) en la superficie exterior de la parte superior de la cubierta 220 de paquete, y el disipador de calor 300 se puede colocar encima. El TIM llena un espacio entre la cubierta 220 de paquete y el disipador de calor 300 para reducir la resistencia de contacto térmico. Como TIM, se puede utilizar una almohadilla térmica o resina con alta conductividad térmica.
Como se muestra en las figuras 4 y 5, cada módulo 100 de batería alojado en la carcasa 200 de paquete incluye celdas 110 de batería, una carcasa 120 de módulo para alojar las celdas 110 de batería en un espacio interior de la misma, y terminales 150a, 150b de electrodo provistos en la carcasa 120 de módulo para ser expuestos hacia el exterior.
Las celdas 110 de batería son celdas de batería secundaria de tipo bolsa ampliamente conocidas en la técnica. Las baterías secundarias de tipo bolsa pueden apilarse en el espacio interior de la carcasa 120 de módulo, lo que resulta ventajoso para aumentar la densidad de energía. Por supuesto, la celda 110 de batería no se limita necesariamente a la celda 110 de batería de tipo bolsa. Por ejemplo, resulta posible utilizar una celda de batería secundaria cilíndrica o una celda de batería secundaria prismática en lugar de la celda de batería secundaria de tipo bolsa.
La carcasa 120 de módulo puede incluir una placa 121 base y una placa 122 superior para cubrir las porciones inferior y superior de las celdas 110 de batería, respectivamente, un par de placas 123 laterales dispuestas en la parte más exterior de las celdas 110 de batería según una dirección de disposición de las mismas, y una cubierta 124 delantera y una cubierta 125 trasera para cubrir los lados delantero y trasero de las celdas 110 de batería, respectivamente.
La placa 122 superior de la carcasa 120 de módulo puede estar provisto para que esté en contacto superficial con una superficie interior de la cubierta 220 de paquete. Se puede interponer además una almohadilla térmica entre la placa 122 superior y la superficie interior de la cubierta 220 de paquete.
La cubierta 124 delantera y la cubierta 125 trasera están ubicadas en la parte delantera de las celdas 110 de batería de modo que los cables de electrodo de las celdas 110 de batería o componentes tales como una placa de interconexión (ICB) no queden expuestos al exterior. Los terminales 150a, 150b de electrodo incluyen un terminal 150a de electrodo positivo y un terminal 150b de electrodo negativo, están ubicados en un lado exterior de la parte superior de la cubierta 124 delantera para tener una forma de placa rectangular de modo que su amplia superficie esté colocada horizontalmente, y tienen orificios formados en la misma de modo que se puedan insertar pernos en las direcciones superior e inferior.
Los terminales 150a, 150b de electrodo pueden colocarse y sostenerse mediante un soporte 126 de terminal. Aquí, el soporte 126 de terminal es una parte que sobresale de la cubierta 124 delantera y puede utilizarse como un lugar donde se sostiene una porción inferior de los terminales 150a, 150b de electrodo y se fija un perno del módulo 100 de batería.
El soporte 126 de terminal puede estar provisto para extenderse a lo largo de una dirección a lo ancho de la cubierta 124 delantera, y en un lugar donde están ubicados el terminal 150a de electrodo positivo y el terminal 150b de electrodo negativo, puede formarse un orificio perforado en dirección vertical en el que se puede insertar un perno. El orificio perforado no se muestra en las figuras, pero puede formarse para que coincida con el orificio de los terminales 150a, 150b de electrodo en las direcciones superior e inferior.
Como referencia, aunque la cubierta 124 delantera y el soporte 126 de terminal se describen por separado, pueden fabricarse de manera integral. Además, aunque no se muestra, se puede proporcionar un orificio perforado de modo que se inserte un perno 201 de montaje en otro lugar donde no están ubicados los terminales 150a, 150b de electrodo. De esta manera, el perno 201 de montaje puede fijarse a la cubierta 220 de paquete.
El par de placas 123 laterales puede servir para comprimir y sostener las celdas 110 de batería desde el exterior en la celda 110 de batería más exterior a lo largo de la dirección de disposición de las celdas 110 de batería.
A continuación, en referencia a las figuras 6 a 10, se describirá en detalle una estructura de fijación mecánica y conexión eléctrica para cada uno de los módulos 100 de batería dentro de la carcasa 200 de paquete.
En esta realización, se pueden alojar ocho módulos 100 de batería en total dentro de la carcasa 200 de paquete, concretamente cuatro módulos de batería en cada una de las dos filas. En este momento, el grupo de módulos 100 de batería en la primera fila y el grupo de módulos 100 de batería en la segunda fila (véase la figura 3) pueden ubicarse de modo que los terminales 150a, 150b de electrodo de los mismos estén orientados entre sí en base a una porción central de la carcasa 200 de paquete. Esta disposición de los módulos 100 de batería puede ser ventajosa para minimizar la distancia de conexión eléctrica entre los módulos 100 de batería. Por supuesto, dicha disposición de los módulos 100 de batería es un ejemplo, y el número total o la estructura de disposición de los módulos 100 de batería se pueden cambiar según se desee.
Los ocho módulos 100 de batería pueden colocarse en la parte inferior de la bandeja 210 de paquete y sostenerse en ella, y pueden fijarse a la unidad 221 de conexión de terminal provista en la superficie interior de la parte superior de la cubierta 220 de paquete mediante pernos. Además, los terminales 150a, 150b de electrodo de los módulos 100 de batería adyacentes pueden hacer contacto con la unidad 221 de conexión de terminal para conectarse eléctricamente entre sí.
Por ejemplo, cuando la porción superior de la carcasa 120 de módulo está cubierta por la cubierta 220 de paquete, los terminales 150a, 150b de electrodo de un módulo 100 de batería y los terminales 150a, 150b de electrodo de otro módulo 100 de batería pueden conectarse eléctricamente entre sí haciendo contacto con la unidad 221 de conexión de terminal en las direcciones superior e inferior.
Como se muestra en las figuras 8 y 9, la cubierta 220 de paquete puede incluir además una tuerca 225 de montaje en una superficie interior de la parte superior de la misma. La tuerca 225 de montaje se puede unir a la cubierta 220 de paquete con antelación mediante soldadura. La unidad 221 de conexión de terminal tiene una forma que encaja con la tuerca 225 de montaje y se fija a la cubierta 220 de paquete.
La unidad 221 de conexión de terminal tiene una barra 221b colectora intermedia en forma de barra metálica que tiene un orificio 221c de sujeción a través del cual puede pasar el perno 201 de montaje y que hace contacto superficial con los terminales 150a, 150b de electrodo del módulo 100 de batería, y un miembro 221a de soporte hecho de un material aislante que sostiene la barra 221b colectora intermedia y está acoplada fijamente a la superficie interior de la parte superior de la cubierta 220 de paquete.
El miembro 221a de soporte tiene una superficie trasera con una forma que encaja con la tuerca 225 de montaje, y una superficie delantera del miembro 221a de soporte está provista de modo que la barra 221b colectora intermedia está unida de forma desmontable a la misma, de modo que el orificio 221c de sujeción de la barra 221b colectora intermedia y la tuerca 225 de montaje coinciden entre sí en las direcciones superior e inferior.
El miembro 221a de soporte se puede unir de forma sencilla a la cubierta 220 de paquete al unir una cinta adhesiva por ambos lados 221d a una superficie trasera del mismo. Por supuesto, el miembro 221a de soporte también puede unirse de otras maneras, tal como una combinación de perno y tuerca.
Con esta configuración, como se muestra en la figura 10, cada módulo 100 de batería puede fijarse a la cubierta 220 de paquete al sujetar el perno 201 de montaje a la tuerca 225 de montaje desde el orificio perforado del soporte 126 de terminal a través de los orificios de los terminales 150a, 150b de electrodo y el orificio 221c de sujeción de la barra 221b colectora intermedia. En este momento, dos módulos 100 de batería adyacentes pueden conectarse eléctricamente entre sí porque el terminal 150a de electrodo positivo y el terminal 150b de electrodo negativo hacen contacto con la barra 221b colectora intermedia de la unidad 221 de conexión de terminal, respectivamente.
Por lo menos uno del perno 201 de montaje y la tuerca 225 de montaje puede ser un perno aislante y una tuerca aislante. Utilizando el perno aislante y la tuerca aislante, se puede impedir un cortocircuito incluso si los módulos 100 de batería están fijados mecánicamente y conectados eléctricamente a la cubierta 220 de paquete simultáneamente. Como se describe anteriormente, el paquete 10 de batería de la presente divulgación se puede ensamblar muy fácilmente puesto que la fijación mecánica y la estructura de conexión eléctrica de los módulos 100 de batería están integradas. Además, al fijar cada módulo 100 de batería a la cubierta 220 de paquete en lugar de fijarlo en la bandeja 210 de paquete con pernos, se puede mejorar la tasa de utilización del espacio o el grado de libertad de la bandeja 210 de paquete.
A continuación, se describirá brevemente un ejemplo en el que se ensambla el paquete 10 de batería de la presente divulgación.
En cuanto al paquete 10 de batería de la presente divulgación, es preferible girar la cubierta 220 de paquete boca abajo, colocar los módulos 100 de batería en ella y luego fijarlos, al contrario del procedimiento de ensamblaje de un paquete 10 de batería general.
Es decir, en un estado en el que la cubierta 220 de paquete está boca abajo, cada módulo 100 de batería se coloca de modo que los terminales 150a, 150b de electrodo del módulo 100 de batería miren hacia la unidad 221 de conexión de terminal de la cubierta 220 de paquete, respectivamente.
Después, el perno 201 de montaje se sujeta a una parte de sujeción entre cada módulo 100 de batería y la cubierta 220 de paquete. Es decir, al colocar cada módulo 100 de batería en una posición predeterminada y sujetar el perno 201 de montaje al mismo, el trabajo de fijación mecánica y el trabajo de conexión en serie y/o en paralelo de los módulos 100 de batería se pueden resolver fácilmente a la vez.
A continuación, se interpone una junta tórica 230 en una porción irregular de la cubierta 220 de paquete, y la porción irregular se ajusta en una porción de borde de la bandeja 210 de paquete, con lo cual se completa un proceso de ensamblaje principal.
A continuación, se describirá brevemente un paquete 10 de batería según otra realización de la presente divulgación en referencia a la figura 11.
El paquete 10 de batería según esta realización tiene la misma estructura de ensamblaje mecánico y eléctrico básico que el paquete 10 de batería de la realización anterior, pero tiene una diferencia en la configuración de enfriamiento. Es decir, en la realización anterior, la cubierta 220 de paquete y el disipador de calor 300 están integrados, pero en esta realización, la cubierta 220 de paquete y el disipador de calor 300 se proporcionan en un tipo separado.
El disipador de calor 300 se puede proporcionar para montarse con antelación en una estructura externa predeterminada. Por ejemplo, una porción superior del disipador de calor 300 se proporciona para montarse en un chasis 20 de un vehículo, y una porción inferior del disipador de calor 300 se proporciona para que esté orientado hacia la superficie superior de la cubierta 220 de paquete. Además, después de montar el disipador de calor 300 en el chasis del vehículo 20 con antelación, la carcasa 200 de paquete que aloja los módulos 100 de batería restantes se instala debajo del disipador de calor 300. En este caso, se puede proporcionar además un TIM 400 en la superficie superior de la cubierta 220 de paquete.
Según esto, dado que el componente de energía eléctrica y el componente de enfriamiento del paquete 10 de batería están completamente separados, la estructura de cada componente puede simplificarse aún más. En particular, dado que el disipador de calor 300 se proporciona para montarse en un vehículo con antelación, puede ser más fácil conectar una tubería de agua de enfriamiento y asegurar las propiedades de sellado, que se requieren para la configuración de enfriamiento.
Mientras tanto, el paquete de batería según la presente divulgación descrita anteriormente puede incluir además diversos dispositivos para controlar la carga y descarga de los módulos de batería, tales como un BMS, un sensor de corriente y un fusible. El paquete de batería puede aplicarse no solo a vehículos tales como vehículos eléctricos o vehículos eléctricos híbridos. Por supuesto, el paquete de batería se puede aplicar a sistemas de almacenamiento de energía u otros productos de TI.
La presente divulgación se ha descrito en detalle. Sin embargo, se ha de entender que la descripción detallada y los ejemplos específicos, si bien indican realizaciones preferibles de la divulgación, se proporcionan solo a modo de ilustración, puesto que para las personas expertas en la materia serán evidentes diversos cambios y modificaciones dentro del alcance de las reivindicaciones a partir de esta descripción detallada. Mientras tanto, aunque en la memoria descriptiva se utilizan términos que expresan direcciones tales como "superior", "inferior", "izquierda" y "derecha", son solo por conveniencia de la descripción y pueden expresarse de forma diferente dependiendo de la ubicación del observador o un sujeto, como es evidente para los expertos en la materia.

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Un paquete (10) de batería, que incluye una pluralidad de módulos (100) de batería y una carcasa (200) de paquete para instalar fijamente los módulos (100) de batería en el mismo, comprendiendo el paquete (10) de batería: teniendo la carcasa (200) de paquete una bandeja (210) de paquete configurada para sostener una porción inferior de los módulos (100) de batería y una cubierta (220) de paquete configurada para cubrir los módulos (100) de batería y hacer contacto con una superficie superior de los módulos (100) de batería,
caracterizado porun disipador (300) de calor instalado en una porción superior de la cubierta (220) de paquete, en el que la cubierta (220) de paquete incluye una unidad (221) de conexión terminal provista en una superficie interior de una porción superior de la misma para conectar eléctricamente los terminales de electrodo de los módulos (100) de batería.
2. El paquete (10) de batería según la reivindicación 1, en el que el disipador de calor (300) se proporciona integralmente con la cubierta (220) de paquete.
3. El paquete (10) de batería según la reivindicación 1, en el que los módulos (100) de batería están configurados de modo que, cuando la porción superior de los módulos (100) de batería está cubierta por la cubierta (220) de paquete, un terminal (150a, 150b) de electrodo de cualquier módulo (100) de batería y un terminal (150a, 150b) de electrodo de otro módulo (100) de batería adyacente al mismo hacen contacto con la unidad (221) de conexión de terminal en las direcciones superior e inferior, respectivamente, para conectarse eléctricamente.
4. El paquete (10) de baterías según la reivindicación 1,
en el que cada uno de los módulos (100) de batería incluye celdas (110) de batería y una carcasa (120) de módulo para alojar las celdas (110) de batería, y
el terminal (150a, 150b) de electrodo tiene forma de placa rectangular y se proporciona para sobresalir en un lado de la carcasa (120) de módulo.
5. El paquete (10) de batería según la reivindicación 4, en el que la carcasa (120) de módulo incluye un soporte (126) de terminal formado para sobresalir en un lado del mismo y sostener una porción inferior del terminal (150a, 150b) de electrodo, teniendo el soporte (126) de terminal un orificio perforado formado en dirección vertical.
6. El paquete (10) de batería según la reivindicación 5,
en el que la cubierta (220) de paquete incluye además una tuerca (225) de montaje provista en la superficie interior de la parte superior de la misma, y
cada módulo (100) de batería se fija a la cubierta (220) de paquete mediante un perno (201) de montaje que se inserta en el orificio perforado del soporte de terminal (226) y se sujeta a la tuerca (225) de montaje en dirección vertical.
7. El paquete (10) de batería según la reivindicación 6, en el que por lo menos uno del perno (201) de montaje y la tuerca (225) de montaje está hecho de un material aislante.
8. El paquete (10) de batería según la reivindicación 6, en el que la unidad (221) de conexión de terminal incluye: una barra (221b) colectora intermedia configurada para hacer un contacto superficial con el terminal (150a, 150b) de electrodo y que tiene un orificio (221c) de sujeción a través del cual pasa el perno (201) de montaje; y
un miembro (221a) de soporte configurado para sostener la barra (221b) colectora intermedia y acoplado fijamente a la superficie interior de la cubierta (220) de paquete.
9. El paquete (10) de batería según la reivindicación 8, en el que el miembro (221a) de soporte tiene una forma que encaja con la tuerca (225) de montaje y está unido a la superficie interior de la cubierta (220) de paquete.
10. El paquete (10) de batería según la reivindicación 1, en el que la pluralidad de módulos (100) de batería están dispuestos en dos filas de modo que los terminales (150a, 150b) de electrodo estén orientados entre sí en base a una porción central de la carcasa (200) de paquete.
11. Un vehículo que comprende el paquete (10) de batería según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.
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