ES3034273T3 - Battery module having cooling structure using insulation coolant, and battery pack and vehicle which include same - Google Patents

Battery module having cooling structure using insulation coolant, and battery pack and vehicle which include same

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ES3034273T3
ES3034273T3 ES21856129T ES21856129T ES3034273T3 ES 3034273 T3 ES3034273 T3 ES 3034273T3 ES 21856129 T ES21856129 T ES 21856129T ES 21856129 T ES21856129 T ES 21856129T ES 3034273 T3 ES3034273 T3 ES 3034273T3
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Eun-Ah Ju
Hyeon-Ki Yun
Guenter Tannenberger
Jan Janke
Uwe Harasztosi
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Renault SAS
LG Energy Solution Ltd
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Abstract

Un módulo de batería, según una realización de la presente invención, comprende: un submódulo que incluye un conjunto de pila de celdas, que tiene una pluralidad de celdas de batería y espaciadores de trayectoria de flujo interpuestos entre celdas de batería adyacentes, un conjunto de marco de barra colectora frontal, que está acoplado a un lado en la dirección longitudinal del conjunto de pila de celdas, y un conjunto de marco de barra colectora trasera, que está acoplado al otro lado en la dirección longitudinal del conjunto de pila de celdas; una carcasa del módulo para alojar el submódulo; una placa de sellado frontal con una entrada provista para la entrada de un refrigerante de aislamiento mientras cubre una abertura lateral en la dirección longitudinal de la carcasa del módulo; y una placa de sellado trasera que cubre la otra abertura lateral en la dirección longitudinal de la carcasa del módulo y tiene una salida para descargar el refrigerante de aislamiento. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Módulo de batería que tiene una estructura de refrigeración que usa refrigerante de aislamiento, y paquete de batería y vehículo que incluye el mismo
Sector de la técnica
La presente divulgación se refiere a un módulo de batería que tiene una estructura de refrigeración que usa un líquido refrigerante de aislamiento y un paquete de batería y un vehículo que incluye el módulo de batería, y más específicamente, a un módulo de batería que tiene una estructura en la cual un líquido refrigerante de aislamiento introducido en una carcasa del módulo para refrigerar las celdas de batería entra en contacto directo con componentes tales como cables de electrodos y barras colectoras de las celdas de batería para realizar una refrigeración eficiente y también el líquido refrigerante de aislamiento puede fluir eficientemente a través de un canal entre celdas de batería adyacentes y un paquete de batería y un vehículo que incluye el módulo de batería. El documento de patente US2020/076025 Al divulga un módulo de batería que comprende un submódulo que incluye un montaje de pila de celdas que tiene una pluralidad de celdas de batería.
La presente solicitud reivindica la prioridad de la solicitud de patente coreana n.° 10-2020-0101935, presentada el 13 de agosto de 2020 en la República de Corea. También, la presente solicitud reivindica la prioridad de la solicitud de patente coreana n.° 10-2020-0158074, presentada el 23 de noviembre de 2020 en la República de Corea. También,<la presente solicitud reivindica la prioridad de la solicitud de patente coreana n.° 10-2021-0074434, presentada el>8<de>junio de 2021 en la República de Corea.
Antecedentes de la invención
En el caso de un módulo de batería que adopta un método de refrigeración indirecta por agua usando un agua de refrigeración, el rendimiento de la refrigeración está limitado porque el agua de refrigeración no entra en contacto directamente con las celdas de batería, sino que entra en contacto indirectamente con las celdas de batería a través de una carcasa de módulo que aloja las celdas de batería. Además, dado que un dispositivo de refrigeración, tal como un disipador de calor independiente, debe proporcionarse fuera de la carcasa del módulo para formar un canal de refrigeración, el volumen total del módulo de batería aumenta inevitablemente, lo cual provoca una pérdida en términos de densidad de energía.
Para resolver el problema del método de refrigeración indirecto con agua, se exige desarrollar un módulo de batería que tenga una estructura que permita que un líquido refrigerante fluya directamente hacia la carcasa del módulo y realice una refrigeración rápida a través del contacto directo con las celdas de la batería y las partes de conexión eléctrica.
Mientras, en el caso de un módulo de batería que tiene una estructura de refrigeración directa que usa dicho líquido refrigerante, es importante desarrollar una estructura de canal para una refrigeración eficiente, pero también es muy importante mantener la hermeticidad para que el líquido refrigerante de aislamiento no se escape de la carcasa del módulo y una placa de extremo.
En particular, en el caso de un módulo de batería que tiene una estructura en la cual el par de terminales externos que funcionan como terminales de alto potencial del módulo de batería están expuestos al exterior de la placa de sellado y la placa de extremo, para la conexión eléctrica entre un terminal externo ubicado fuera de la placa de sellado y un terminal interno ubicado dentro de la placa de sellado, la placa de sellado debe tener una estructura que esté parcialmente perforada. Por lo tanto, existe el riesgo de que el líquido refrigerante de aislamiento dentro de la carcasa del módulo pueda filtrarse a través de la porción perforada de la placa de sellado y se exige desarrollar una estructura de sellado que pueda evitar eficazmente tal fuga en la porción perforada de la placa de sellado.
Explicación 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 batería que tiene una estructura en la cual un líquido refrigerante de aislamiento se introduce en una carcasa del módulo y entra en contacto directo con celdas de batería y los componentes de conexión eléctrica para realizar una refrigeración eficiente y también el líquido refrigerante introducido en la carcasa del módulo puede fluir suavemente.
Además, la presente divulgación también está dirigida a proporcionar un módulo de batería que tiene una estructura en la que un par de terminales externos que funcionan como terminales de alto potencial del módulo de batería están expuestos al exterior de la placa de sellado y la placa de extremo, donde es posible evitar de manera eficiente que el líquido refrigerante se filtre a través de una porción perforada de la placa de sellado.
Sin embargo, el problema técnico a resolver por la presente divulgación no se limita a lo anterior, y los expertos en la técnica comprenderán otros objetos no mencionados en el presente documento a partir de la siguiente descripción.
Solución técnica
En un aspecto de la presente divulgación, se proporciona un módulo de batería, que comprende: un submódulo que incluye un montaje de pila de celdas que tiene una pluralidad de celdas de batería y un espaciador de canal interpuesto entre celdas de batería adyacentes, un montaje frontal de bastidor de barra colectora acoplado a un lado longitudinal del montaje de pila de celdas y un montaje posterior de bastidor de barra colectora acoplado al otro lado longitudinal del montaje de pila de celdas; una carcasa de módulo configurada para alojar el submódulo; una placa frontal de sellado configurada para cubrir una abertura en un lado longitudinal de la carcasa del módulo y que tiene una entrada para introducir un líquido refrigerante de aislamiento; y una placa posterior de sellado configurada para cubrir una abertura en el otro lado longitudinal de la carcasa del módulo y que tiene una salida para descargar el líquido refrigerante de aislamiento.
El espaciador de canal puede tener un canal de líquido refrigerante a través del cual fluye un líquido refrigerante de aislamiento suministrado al módulo de batería desde el exterior.
El canal de líquido refrigerante puede formarse a través del espaciador de canal y extenderse a lo largo de una dirección longitudinal del espaciador de canal.
El líquido refrigerante de aislamiento que fluye a través del espaciador de canal puede estar en contacto indirecto con un cuerpo de la celda de batería.
El montaje frontal de bastidor de barra colectora incluye un bastidor de barra colectora; y una pluralidad de barras colectoras fijadas en el bastidor de barra colectora y acopladas a cables de electrodo de las celdas de batería. El bastidor de barra colectora puede tener un orificio de líquido refrigerante.
El módulo de batería comprende además un par de montajes de terminales que tienen un terminal externo ubicado en un lado externo de la placa frontal de sellado y un perno provisto a través de la placa frontal de sellado para conectar eléctricamente el terminal externo y la celda de batería.
El montaje frontal de bastidor de barra colectora puede incluir además un par de terminales internos fijados en el bastidor de barra colectora y conectados a cables de electrodo de una celda de batería ubicada en un lado más externo entre las celdas de batería proporcionadas en el montaje de pila de celdas.
El perno puede fijarse al terminal interno.
El montaje de terminales puede incluir además un espaciador de terminal insertado en un orificio de terminal formado en la placa frontal de sellado.
El perno puede proporcionarse a través del espaciador de terminal.
El montaje de terminales puede incluir además una tuerca de sujeción sujeta al perno provisto a través del espaciador de terminal y el terminal externo de modo que el terminal externo se fije estrechamente al espaciador de terminal. El montaje de terminales puede incluir además una primera junta tórica configurada para cubrir una superficie circunferencial exterior del espaciador de terminal e interpuesta entre una superficie interior de la placa frontal de sellado y el terminal interno.
El perno puede ajustarse a presión a través del terminal interno.
El montaje de terminales puede incluir además una segunda junta tórica ubicada alrededor del perno e interpuesta entre el terminal interno y el bastidor de la barra colectora.
Mientras, un paquete de batería y un vehículo de acuerdo con una realización de la presente divulgación comprende el módulo de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación, como se ha descrito anteriormente.
Efectos ventajosos
De acuerdo con la presente divulgación, el líquido refrigerante de aislamiento puede introducirse en el módulo de batería para entrar en contacto directamente con las celdas de batería y las partes de conexión eléctrica, y el líquido refrigerante introducido en el módulo de batería puede fluir suavemente, permitiendo de este modo una refrigeración suficiente y rápida.
Además, de acuerdo con la presente divulgación, es posible evitar eficazmente que el líquido refrigerante de aislamiento que fluye dentro de la carcasa del módulo para refrigerar el módulo de batería tenga fugas. De acuerdo con la presente divulgación, en particular, en el módulo de batería que tiene una estructura en la que un par de terminales externos que funcionan como terminales de alto potencial del módulo de batería están expuestos al exterior de la placa de sellado y la placa de extremo, es posible evitar eficazmente que el líquido refrigerante de aislamiento se filtre en la porción perforada de la placa de sellado.
Breve descripción de los dibujos
Los dibujos adjuntos ilustran una realización preferida de la presente divulgación y, junto con la divulgación anterior, sirven para proporcionar una mejor comprensión de las características técnicas de la presente divulgación y, por lo tanto, la presente divulgación no debe considerarse limitada al dibujo.
La Figura 1 es una vista en perspectiva ensamblada que muestra un módulo de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
La Figura 2 es una vista en perspectiva de despiece que muestra el módulo de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
La Figura 3 es una vista en sección, tomada a lo largo de la línea A-A' de la Figura 1.
La Figura 4 es un diagrama que muestra el módulo de batería de la Figura 1, del cual se retiran una placa de extremo frontal y una placa frontal de sellado.
<Las Figuras 5 y>6<son diagramas que muestran el flujo de un líquido refrigerante de aislamiento para refrigeración.>La Figura 7 es un diagrama que muestra una estructura de acoplamiento de un bastidor de barra colectora y un espaciador de canal de acuerdo con la presente divulgación.
<Las Figuras>8<y 9 son diagramas que muestran una estructura detallada de un montaje de terminales de acuerdo>con la presente divulgación.
Realización preferente de la invención
En lo sucesivo en el presente documento, las realizaciones preferidas de la presente divulgación se describirán en detalle con referencia a los dibujos adjuntos. Antes de la descripción, deberá 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 interpretarse basándose en los significados y conceptos que corresponden a los aspectos técnicos de la presente divulgación sobre la base del principio de que se permite al inventor definir términos de forma apropiada para la mejor explicación. Por lo tanto, la descripción propuesta en el presente documento es solo un ejemplo preferible a efectos meramente ilustrativos, que no pretende limitar el alcance de la divulgación, por lo que debe entenderse que podrían realizarse otras equivalencias y modificaciones a la misma sin alejarse del alcance de la divulgación.
Haciendo referencia a las Figuras 1 y 2, un módulo de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación incluye un submódulo 100, una carcasa 200 de módulo, una placa 300 de sellado frontal y una placa 400 de sellado posterior. El módulo de batería puede incluir además una placa 500 de extremo delantera y/o una placa 600 de extremo posterior y/o un par de montajes 700 de terminales además de los componentes anteriores.
<Haciendo referencia a las Figuras 2 a>6<, el submódulo 100 incluye un montaje 110 de pila de celda. El submódulo 100>puede incluir además un montaje frontal 120A de bastidor de barra colectora y un montaje posterior 120B de bastidor<de barra colectora acoplado al montaje>110<de pila de celdas, además del montaje>110<de pila de celdas.>
El montaje 110 de pila de celdas incluye una pluralidad de celdas 111 de batería y al menos un espaciador 112 de canal interpuesto entre celdas 111 de batería adyacentes. El montaje 110 de pila de celdas puede incluir además al menos una almohadilla 113 de amortiguación interpuesta entre celdas 111 de batería adyacentes. Las celdas 111 de batería, el espaciador 112 de canal y la almohadilla 113 de amortiguación se apilan en una forma vertical en el suelo (una superficie paralela al plano X-Y), para formar un montaje 110 de pila de celdas único.
<Como la celda>111<de batería, se puede usar una celda de batería de tipo bolsa que tiene un par de cables>111<a de electrodo extraídos en direcciones opuestas a lo largo de una dirección longitudinal de la celda>111<de batería (una>dirección paralela al eje X).
El espaciador 112 de canal incluye al menos un canal 112a de líquido refrigerante a través del cual puede fluir un líquido refrigerante de aislamiento suministrado al módulo de batería desde el exterior. El canal 112a de líquido<refrigerante se forma a través del espaciador>112<de canal y se extiende a lo largo de una dirección longitudinal del>espaciador 112 de canal (una dirección paralela al eje X). Si se proporciona una pluralidad de canales 112a de líquido<refrigerante, la pluralidad de canales>112<a de líquido refrigerante están dispuestos para estar separados entre sí en una dirección de altura del espaciador>112<de canal (una dirección paralela al eje Z). En la presente divulgación, el>líquido refrigerante de aislamiento utilizado para refrigerar es un líquido refrigerante con aislamiento mejorado y, por ejemplo, se puede utilizar un aceite aislante.
El espaciador 112 de canal puede interponerse entre celdas 111 de batería adyacentes, respectivamente. En este<caso, cada celda>111<de batería está configurada de tal manera que tanto una superficie como la otra superficie de la misma están en contacto con el espaciador>112<de canal, por lo que la celda>111<de batería tiene la ventaja de que el>efecto de refrigeración se maximiza y el flujo del líquido refrigerante de aislamiento introducido en el módulo de batería se vuelve más suave.
Mientras, a diferencia de esto, el número de espaciadores 112 de canal también puede aplicarse solo en aproximadamente la mitad del número de celdas 111 de batería. Específicamente, la pluralidad de espaciadores 112<de canal también puede disponerse de tal manera que un par de celdas>111<de batería que entran en contacto entre>sí se coloca entre un par de espaciadores 112 de canal adyacentes. En este caso, todas las celdas 111 de batería están configuradas de tal manera que solo un lado de las mismas está en contacto con el espaciador 112 de canal. Si<la pluralidad de espaciadores>112<de canal están dispuestos de esta manera, tanto la eficiencia de enfriamiento de la>celda 111 de batería como la densidad de energía pueden mejorarse. El canal 112a de líquido refrigerante tiene una<forma de orificio formado a través del mismo a lo largo de la dirección longitudinal del espaciador>112<de canal (una>dirección paralela al eje X). Por lo tanto, el líquido refrigerante de aislamiento que fluye a través del espaciador 112 de<canal no entra en contacto directamente con un cuerpo de la celda>111<de batería, sino que entra en contacto>indirectamente con el cuerpo de la celda 111 de batería a través del espaciador 112 de canal. El canal 112a de líquido refrigerante puede proporcionarse en plural. En este caso, los canales 112a de líquido refrigerante pueden formarse<para estar separados entre sí a lo largo de una dirección de altura del espaciador>112<de canal (una dirección paralela>al eje Z).
El espaciador 112 de canal está configurado de tal manera que ambas superficies del mismo están completamente en contacto con el cuerpo de la celda 111 de batería. Por lo tanto, cuando la celda 111 de batería se hincha, se puede<aplicar una presión uniforme al cuerpo de la celda>111<de batería en su conjunto y, en consecuencia, no se produce un fenómeno de que la presión se aplique intensamente solo a una región parcial de la celda>111<de batería, evitando así que la celda>111<de batería se dañe.>
El espaciador 112 de canal puede estar hecho de, por ejemplo, un material metálico con excelente conductividad térmica, tal como aluminio. En este caso, aunque el módulo de batería de la presente divulgación tiene una estructura<en la que el líquido refrigerante de aislamiento y el cuerpo de la celda>111<de batería no entran en contacto directamente, la eficiencia de enfriamiento para el cuerpo de la celda>111<de batería prácticamente no es inferior, en>comparación con el caso en el que el líquido refrigerante de aislamiento entra en contacto directamente con el cuerpo de la celda 111 de batería. Es decir, el espaciador 112 de canal de la presente divulgación tiene tanto una función<como un miembro de amortiguación para amortiguar de manera estable la celda>111<de batería sin daños cuando la celda>111<de batería se hincha, como una función como un miembro de refrigeración para realizar una refrigeración>eficiente.
El líquido refrigerante de aislamiento se introduce en el módulo de batería a través de una entrada P1 para refrigerar<el cable>111<a de electrodo y una barra colectora>122<provista en un lado de la celda>111<de batería en una dirección>longitudinal (una dirección paralela al eje X), y luego refrigera el cuerpo de la celda 111 de batería mientras pasa a través del espaciador 112 de canal. Además, tras enfriar el cuerpo de la celda 111 de batería, el líquido refrigerante<de aislamiento enfría el cable>111<a de electrodo y una barra colectora>122<proporcionada en el otro lado longitudinal>de la celda 111 de batería mientras se descarga al exterior del módulo de batería a través de una salida P2. Además, si el montaje frontal 120A de bastidor de barra colectora de la presente divulgación incluye un terminal interno 123, explicado más adelante, el líquido refrigerante de aislamiento también puede entrar en contacto con el terminal interno 123 para enfriar rápidamente el terminal interno 123. A través de este proceso, el líquido refrigerante de aislamiento puede enfriar eficazmente el submódulo 100 dentro de la carcasa 200 de módulo en su conjunto. En la celda 111 de<batería, el lugar donde el calor se genera más intensamente es el cable>111<a de electrodo. Dado que el módulo de batería de la presente divulgación permite que el cable>111<a de electrodo se enfríe de manera eficiente, es posible>mejorar la eficiencia de enfriamiento del módulo de batería general. Además, también se puede generar mucho calor desde la barra colectora 122 y el terminal interno 123, donde se recogen las corrientes generadas a partir de la<pluralidad de celdas>111<de batería y el módulo de batería de la presente divulgación puede permitir que estos>componentes conectados eléctricamente se enfríen de manera eficiente, proporcionando de ese modo una excelente eficiencia de refrigeración.
La almohadilla amortiguadora 113 puede interponerse entre celdas 111 de batería adyacentes para absorber la<expansión de volumen provocada por el hinchamiento de las celdas>111<de batería.>
El montaje frontal 120A de bastidor de barra colectora y el montaje posterior 120B de bastidor de barra colectora están<acoplados respectivamente a un lado y al otro lado del montaje>110<de pila de celdas en la dirección longitudinal (una>dirección paralela al eje X), para conectar eléctricamente la pluralidad de celdas 111 de batería. De acuerdo con una realización, el montaje frontal 120A de bastidor de barra colectora puede tener un terminal interno 123, y el montaje posterior 120B de bastidor de barra colectora tiene sustancialmente la misma estructura que el montaje frontal 120A de bastidor de barra colectora, excepto que no incluye el terminal interno 123. Por consiguiente, la estructura específica del montaje posterior 120B de bastidor de barra colectora no se describirá en detalle, y la estructura específica del montaje frontal 120A de bastidor de barra colectora se describirá de manera intensiva.
Haciendo referencia a las Figuras 4 a 7, el montaje frontal 120A de bastidor de barra colectora incluye un bastidor 121 de barra colectora y una pluralidad de barras colectoras 122. Además, el montaje frontal 120A de bastidor de barra colectora puede incluir además un par de terminales internos 123. El bastidor 121 de barra colectora cubre un lado del montaje 110 de pila de celdas en la dirección longitudinal (una dirección paralela al eje X).
El bastidor 121 de barra colectora tiene una pluralidad de orificios 121a de líquido refrigerante. El orificio 121a de líquido refrigerante funciona como un pasaje a través del cual el líquido refrigerante de aislamiento introducido en la carcasa 200 de módulo a través de la entrada P1 proporcionada en la placa 300 de sellado frontal puede fluir hacia el<montaje>110<de pila de celdas a través del bastidor>121<de barra colectora.>
<Teniendo en cuenta esta función, el orificio>121<a de líquido refrigerante puede formarse en una posición>correspondiente al espaciador 112 de canal proporcionado en el montaje 110 de pila de celdas. También, el orificio 121<a de líquido refrigerante puede tener un tamaño correspondiente al espaciador>112<de canal.>
El líquido refrigerante introducido en el montaje 110 de pila de celdas a través del orificio 121a de líquido refrigerante formado en el montaje frontal 120A de bastidor de barra colectora se mueve hacia el montaje posterior 120B de<bastidor de barra colectora a través del canal>112<a de líquido refrigerante formado en el espaciador>112<de canal a lo largo de una flecha (véanse las Figuras 5 y>6<). El líquido refrigerante de aislamiento que se ha movido hacia el montaje>posterior 120B de bastidor de barra colectora fluye hacia la placa posterior 400 de sellado a través del orificio 121a de líquido refrigerante formado en el montaje posterior 120B de bastidor de barra colectora, y se descarga al exterior del módulo de batería a través de la salida p2 proporcionada en la placa posterior 400 de sellado. En este proceso, el<líquido refrigerante de aislamiento entra en contacto directo con partes de conexión eléctrica tales como el cable>111<a de electrodo de la celda>111<de batería y entra en contacto indirecto con el cuerpo de la celda>111<de batería para>enfriar el interior del módulo de batería.
La barra colectora 122 está fijada en el bastidor 121 de barra colectora y está acoplada al cable 111a de electrodo<extraído a través de una hendidura de cable formada en el bastidor>121<de barra colectora para conectar eléctricamente la pluralidad de celdas>111<de batería.>
El terminal interno 123 está fijado en el bastidor 121 de barra colectora y está acoplado al cable 111a de electrodo de<una celda>111<de batería ubicada en un lado más externo entre las celdas>111<de batería proporcionadas en el montaje>110 de pila de celdas. El terminal interno 123 funciona como un terminal de alto potencial. El terminal interno 123<ubicado en un lado del bastidor>121<de barra colectora en la dirección longitudinal (una dirección paralela al eje Y),>funciona como un terminal de alto potencial de electrodo positivo, y el terminal interno 123 ubicado en el otro lado longitudinal del bastidor 121 de barra colectora funciona como un terminal de alto potencial de electrodo negativo. El<terminal interno 123 está conectado eléctricamente a un terminal externo 710 (véanse las Figuras>8<y 9), explicadas>más adelante.
El líquido refrigerante de aislamiento introducido en el módulo de batería puede llenar el espacio entre la placa frontal 300 de sellado y el montaje frontal 120A de bastidor de barra colectora y también puede llenar el espacio entre la placa posterior 400 de sellado y el montaje posterior 120B de bastidor de barra colectora. Por consiguiente, el líquido<refrigerante de aislamiento entra en contacto con el cable>111<a de electrodo, la barra colectora>122<y el terminal interno>123, que son componentes que pueden generar calor de forma intensiva, enfriando de ese modo el módulo de batería de manera eficiente.
<Mientras, haciendo referencia a las Figuras 5,>6<y 7, el bastidor 121 de barra colectora del montaje frontal 120A de>bastidor de barra colectora y el bastidor 121 de barra colectora del montaje posterior 120B de bastidor de barra<colectora tienen una pluralidad de nervaduras guía>121<b formadas en la parte superior e inferior del mismo a lo largo>de la dirección longitudinal del bastidor 121 de barra colectora (una dirección paralela al eje Y). La nervadura guía 121b tiene una forma que se extiende hacia el montaje 110 de pila de celdas. La nervadura guía 121b está formada<en una posición correspondiente al espaciador>112<de canal.>
Mientras, en ambos extremos del espaciador 112 de canal en la dirección longitudinal (una dirección paralela al eje X), se forman porciones 112b de fijación que tienen una forma correspondiente a las nervaduras guía 121b y proporcionadas en posiciones correspondientes a las nervaduras guía 121b. El movimiento del espaciador 112 de canal en una dirección vertical (una dirección paralela al eje Z), y una dirección longitudinal (una dirección paralela al eje X), está restringido por las nervaduras guía 121b y las porciones 112b de fijación. Por consiguiente, cuando el montaje frontal 120A de bastidor de barra colectora y el montaje posterior 120B de bastidor de barra colectora están<acoplados al montaje>110<de pila de celdas, la posición de acoplamiento puede ser guiada, aumentando de ese modo>la conveniencia del montaje.
<Haciendo referencia a las Figuras 1 a>6<, la carcasa 200 de módulo aloja el submódulo 100 que incluye el montaje 110>de pila de celdas, el montaje frontal 120A de bastidor de barra colectora y el montaje posterior 120b de bastidor de barra colectora. La carcasa 200 de módulo está configurada de tal manera que un lado y el otro lado de la misma en la dirección longitudinal (una dirección paralela al eje X), están abiertos.
<Haciendo referencia a las Figuras 5,>6<,>8<y 9, la placa frontal 300 de sellado cubre la abertura formada en un lado de>la carcasa 200 de módulo en la dirección longitudinal (una dirección paralela al eje X). La placa frontal 300 de sellado tiene una entrada P1 para introducir el líquido refrigerante de aislamiento. Para evitar fugas del líquido refrigerante, un miembro de sellado G de aislamiento puede interponerse entre una superficie de borde de la placa frontal 300 de sellado y una superficie interior de la carcasa 200 de módulo (véase la Figura 9). El miembro de sellado G puede ser, por ejemplo, una junta.
La placa frontal 300 de sellado tiene un par de orificios 300a de terminal a través de los cuales las partes para la conexión eléctrica entre el terminal interno 123 proporcionado en el montaje frontal 120A de bastidor de barra colectora y el terminal externo 710, explicado más adelante, pueden pasar. El orificio 300a de terminal se forma en una posición correspondiente al terminal interno 123.
<Haciendo referencia a la Figura>6<, la placa posterior 400 de sellado cubre la abertura en el otro lado de la carcasa 200>de módulo en la dirección longitudinal (una dirección paralela al eje X), y tiene una salida P2 para descargar el líquido refrigerante de aislamiento. Similar a la placa frontal 300 de sellado, un miembro de sellado G puede interponerse entre la superficie de borde de la placa posterior 400 de sellado y la superficie interior de la carcasa 200 de módulo para evitar la fuga del líquido refrigerante de aislamiento. El miembro de sellado G puede ser, por ejemplo, una junta.
La placa frontal 300 de sellado y la placa posterior 400 de sellado pueden estar hechas de una resina aislante para aislamiento eléctrico.
<Haciendo referencia a las Figuras>8<y 9, el montaje 700 de terminales incluye un terminal externo 710 colocado en un>lado exterior de la placa frontal 300 de sellado y un perno 720 para conectar eléctricamente el terminal externo 710 y la celda 111 de batería. El perno 720 está fijado al terminal interno 123. El perno 720 puede fijarse al terminal interno 123 al ajustarse a presión a través del terminal interno 123. El perno 720 fijado al terminal interno 123 se extrae a través del orificio 300a de terminal formado en la placa frontal 300 de sellado y se acopla al terminal externo 710.
El montaje 700 de terminales puede incluir además un espaciador 730 de terminal en forma de anillo insertado en el orificio 300a de terminal formado en la placa frontal 300 de sellado. El espaciador 730 de terminal puede estar hecho de un material metálico. Si se proporciona el espaciador 730 de terminal, el perno 720 pasa a través del espaciador 730 de terminal.
El montaje 700 de terminales puede incluir además una tuerca 740 de sujeción para sujetar el terminal externo 710 al perno 720. La tuerca 740 de sujeción se sujeta al perno 720 que pasa a través del espaciador 730 de terminal y la porción 712 de sujeción del terminal externo 710 de modo que la porción 712 de sujeción del terminal externo 710 se fija estrechamente al espaciador 730 de terminal. Por consiguiente, el terminal interno 123 y el terminal externo 710 están conectados eléctricamente entre sí a través del espaciador 730 de terminal.
El conjunto de terminal 700 puede incluir además una primera junta tórica 750 que cubre una superficie circunferencial exterior del espaciador de terminal 730 y se interpone entre la superficie interior de la placa frontal 300 de sellado y el terminal interno 123. Haciendo referencia a la Figura 9, la primera junta tórica 750 evita que el líquido refrigerante de aislamiento introducido en el espacio entre la placa frontal 300 de sellado y el bastidor de barra colectora 121 se filtre hacia el exterior de la placa frontal 300 de sellado a través del espacio entre la superficie interior del orificio 300a de terminal y el espaciador 730 de terminal.
Además, el montaje 700 de terminales puede incluir además una segunda junta tórica 760 que está ubicada alrededor del perno 720 ajustado a presión en el terminal interno 123 y expuesto al espacio entre el terminal interno 123 y el bastidor 121 de barra colectora y está interpuesto entre el terminal interno 123 y el bastidor 121 de barra colectora. La segunda junta tórica 760 evita que el líquido refrigerante de aislamiento introducido en el espacio entre la placa frontal 300 de sellado y el bastidor 121 de barra colectora se filtre hacia el exterior de la placa frontal 300 de sellado a través del espacio entre el terminal interno 123 y el perno 720 y el espacio entre la superficie interior del espaciador 730 de terminal y el perno 720.
<Haciendo referencia a las Figuras 1 y 2 y a las Figuras 5 y>6<, la placa frontal 500 de extremo cubre la placa frontal 300>de sellado y se fija a la carcasa 200 de módulo. La placa posterior 600 de extremo cubre la placa posterior 400 de<sellado y está fijada a la carcasa>200<de módulo.>
La placa frontal 500 de extremo incluye una porción 500a de exposición de terminal para exponer la porción 711 de conexión del terminal externo 710 al exterior de la placa frontal 500 de extremo y una porción 500b de exposición de entrada para exponer la entrada P1 al exterior de la placa frontal 500 de extremo. La placa posterior 600 de extremo incluye una porción 600b de exposición de salida para exponer la salida P2 al exterior de la placa posterior 600 de extremo.
Cuando se aplican la placa frontal 500 de extremo y la placa posterior 600 de extremo, se puede interponer una junta (no mostrada), en la porción de acoplamiento entre la placa frontal 500 de extremo y la carcasa 200 de módulo y en<la porción de acoplamiento entre la placa posterior 600 de extremo y la carcasa>200<de módulo para evitar que la fuga>del líquido refrigerante de aislamiento.
Mientras, un paquete de batería y un vehículo de acuerdo con una realización de la presente divulgación incluyen el módulo de batería de acuerdo con la presente divulgación como se ha descrito anteriormente. El paquete de batería incluye al menos un módulo de batería de acuerdo con la presente divulgación y una carcasa de paquete para alojar el al menos un módulo de batería. El módulo de batería puede sujetarse a la carcasa del paquete a través de un orificio de sujeción H formado en la placa frontal 500 de extremo y/o la placa posterior 600 de extremo. Es decir, el orificio de sujeción H puede proporcionar un espacio en el cual se inserta un medio de sujeción tal como un perno para sujetar la carcasa del paquete y el módulo de batería. Mientras, si el paquete de batería incluye una pluralidad de módulos de batería, la pluralidad de módulos de batería puede sujetarse entre sí a través del orificio de sujeción H formado en la placa frontal 500 de extremo y la placa posterior 600 de extremo.
La presente divulgación se ha descrito en detalle. Sin embargo, debe entenderse que la descripción detallada y los ejemplos específicos, si bien indican realizaciones preferidas de la divulgación, se proporcionan únicamente a modo de ilustración, ya que diversos cambios y modificaciones dentro del alcance de las reivindicaciones serán evidentes para los expertos en la materia a partir de esta descripción detallada.

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Un módulo de batería, que comprende:
<un submódulo (>100<) que incluye un montaje (>110<) de pila de celdas que tiene una pluralidad de celdas (>111<) de batería y un espaciador (>112<) de canal interpuesto entre celdas (>111<) de batería adyacentes, un montaje frontal>(120A) de bastidor de barra colectora acoplado a un lado longitudinal del montaje (110) de pila de celdas y un montaje posterior (120B) de bastidor de barra colectora acoplado al otro lado longitudinal del montaje (110) de pila de celdas;
<una carcasa (>200<) de módulo configurada para alojar el submódulo (>100<);>
una placa frontal (300) de sellado configurada para cubrir una abertura en un lado longitudinal de la carcasa (200) de módulo y que tiene una entrada (P1) para introducir un líquido refrigerante de aislamiento; y
una placa posterior (400) de sellado configurada para cubrir una abertura en el otro lado longitudinal de la carcasa (200) de módulo y que tiene una salida (P2) para descargar el líquido refrigerante de aislamiento,
en donde el montaje frontal (120A) de bastidor de barra colectora incluye:
<un bastidor (>121<) de barra colectora; y>
<una pluralidad de barras colectoras (>122<) fijadas en el bastidor (>121<) de barra colectora y acopladas a cables (>111<a) de electrodo de las celdas (>111<) de batería y,>
caracterizado por que
el módulo de batería comprende además un par de montajes (700) de terminales que tienen un terminal externo (710) ubicado en un lado exterior de la placa frontal (300) de sellado y un perno (720) provisto a través de la placa frontal (300) de sellado para conectar eléctricamente el terminal externo (710) y la celda (111) de batería.
2. El módulo de batería de acuerdo con la reivindicación 1,
<en donde el espaciador (>112<) de canal tiene un canal (>112<a) de líquido refrigerante a través del cual fluye un líquido>refrigerante de aislamiento suministrado al módulo de batería desde el exterior, y
<el canal (>112<a) de líquido refrigerante se forma a través del espaciador (>112<) de canal y se extiende a lo largo de una dirección longitudinal del espaciador (>112<) de canal.>
3. El módulo de batería de acuerdo con la reivindicación 2,
<en donde el líquido refrigerante de aislamiento que fluye a través del espaciador (>112<) de canal está en contacto indirecto con un cuerpo de la celda (>111<) de batería.>
4. El módulo de batería de acuerdo con la reivindicación 1,
<en donde el bastidor (>121<) de barra colectora tiene un orificio (>121<a) de líquido refrigerante.>
5. El módulo de batería de acuerdo con la reivindicación 1,
en donde el montaje frontal (120A) de bastidor de barra colectora incluye además un par de terminales internos (123) fijados en el bastidor (121) de barra colectora y conectados a cables (111a) de electrodo de una celda (111)<de batería ubicada en un lado más externo entre las celdas (>111<) de batería proporcionadas en el montaje (>110<)>de pila de celdas, y
el perno (720) está fijado al terminal interno (123).
6<. El módulo de batería de acuerdo con la reivindicación 5,>
en donde el montaje (700) de terminales incluye además un espaciador (730) de terminal insertado en un orificio (300a) de terminal formado en la placa frontal (300) de sellado, y
el perno (720) se proporciona a través del espaciador (730) de terminal.
<
7. El módulo de batería de acuerdo con la reivindicación>6<,>
en donde el montaje (700) de terminales incluye además una tuerca (740) de fijación sujeta al perno (720) proporcionado a través del espaciador (730) de terminal y el terminal externo (710) de modo que el terminal externo (710) se fija estrechamente al espaciador (730) de terminal.
8<. El módulo de batería de acuerdo con la reivindicación 7,>
en donde el montaje (700) de terminales incluye además una primera junta tórica (750) configurada para cubrir una superficie circunferencial exterior del espaciador (730) de terminal e interpuesta entre una superficie interior de la placa frontal (300) de sellado y el terminal interno (123).
<
9. El módulo de batería de acuerdo con la reivindicación>8<,>
en donde el perno (720) se ajusta a presión a través del terminal interno (123).
10. El módulo de batería de acuerdo con la reivindicación 9,
en donde el montaje (700) de terminales incluye además una segunda junta tórica (760) ubicada alrededor del perno (720) e interpuesta entre el terminal interno (123) y el bastidor (121) de barra colectora.
11. Un paquete de batería, que comprende el módulo de batería de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.
12. Un vehículo, que comprende el módulo de batería de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.
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