ES3053257T3

ES3053257T3 - Battery module and battery pack including the same

Info

Publication number: ES3053257T3
Application number: ES21828187T
Authority: ES
Inventors: Subin Park; Junyeob Seong; Won Kyoung Park
Original assignee: LG Energy Solution Ltd
Current assignee: LG Energy Solution Ltd
Priority date: 2020-06-26
Filing date: 2021-02-24
Publication date: 2026-01-21
Anticipated expiration: 2041-02-24
Also published as: JP2023527469A; EP4641795A3; KR20220000637A; US12451540B2; US20260081253A1; US20230187725A1; EP4142021A4; CN115699408A; WO2021261702A1; HUE073617T2; US12580243B2; US20250030083A1; EP4142021A1; EP4641795A2; EP4142021B1; JP7531970B2

Abstract

Un paquete de batería según una realización de la presente invención comprende: una carcasa de paquete inferior que incluye una pluralidad de regiones modulares; una capa de resina térmicamente conductora ubicada en la región modular; un módulo de batería montado en la región modular y ubicado sobre la capa de resina térmicamente conductora; y una carcasa de paquete superior para cubrir el módulo de batería, en donde el módulo de batería incluye una pila de celdas de batería en la que se apilan una pluralidad de celdas de batería, la pila de celdas de batería se enfrenta directamente a la capa de resina térmicamente conductora, la pila de celdas de batería incluye una aleta de enfriamiento ubicada entre las celdas de batería vecinas entre sí de entre la pluralidad de celdas de batería, y el extremo de la aleta de enfriamiento está en contacto con la capa de resina térmicamente conductora. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Módulo de batería y paquete de baterías que incluye el mismo

[0003] Sector de la técnica

[0004] Referencia cruzada a solicitud(es) relacionada(s)

[0005] La presente solicitud reivindica el beneficio de la Solicitud de Patente Coreana n.º 10‑2020‑0078511 presentada el 26 de junio de 2020 en la Oficina de Propiedad Intelectual de Corea.

[0006] La presente descripción se refiere a un módulo de batería y a un paquete de baterías que incluye el mismo y, más en particular, a un módulo de batería que tiene un rendimiento de enfriamiento mejorado y a un paquete de baterías que incluye el mismo.

[0007] Antecedentes de la invención

[0008] A medida que el desarrollo de la tecnología y la demanda de dispositivos móviles aumentan, aumenta rápidamente la demanda de baterías como fuentes de energía. En particular, una batería secundaria ha llamado considerable atención como una fuente de energía para dispositivos accionados por motor como, por ejemplo, una bicicleta eléctrica, un vehículo eléctrico y un vehículo eléctrico híbrido, así como una fuente de energía para dispositivos móviles como, por ejemplo, un teléfono móvil, una cámara digital, un ordenador portátil y un dispositivo ponible. Los dispositivos móviles de tamaño pequeño utilizan una o varias celdas de batería para cada dispositivo, mientras que los dispositivos de tamaño mediano o grande como, por ejemplo, vehículos, requieren alta potencia y gran capacidad. Por lo tanto, se usa un módulo de batería de tamaño mediano o grande en el cual una gran cantidad de celdas de batería están conectadas eléctricamente.

[0009] Preferiblemente, el módulo de batería de tamaño mediano o grande se fabrica para tener un tamaño y un peso tan pequeños como sea posible. Por este motivo, una batería prismática, una batería tipo bolsa o similar, que pueden apilarse con alta integración y tienen una pequeña relación peso/capacidad, se usan normalmente como una celda de batería del módulo de batería de tamaño mediano o grande. Mientras tanto, con el fin de proteger la pila de celdas de batería de un impacto externo, calor o vibración, el módulo de batería puede incluir una estructura de módulo en la cual una superficie frontal y una superficie posterior se abren para alojar la pila de celdas de batería en un espacio interno. El documento US 2020203784 describe un módulo de batería y un paquete de baterías que comprende el módulo de batería.

[0010] La FIG.1 es una vista en perspectiva del despiece de un módulo de batería convencional. La FIG.2 es una vista en perspectiva que muestra un estado en el cual los componentes que constituyen el módulo de batería de la FIG.1 se combinan. La FIG.3 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea de corte A-A de la FIG.2. Con referencia a las FIGS.1 a 3, el módulo 10 de batería convencional incluye una pila 12 de celdas de batería en la cual múltiples celdas 11 de batería se apilan en una dirección, una estructura 20 de módulo para alojar la pila 12 de celdas de batería, una placa 15 de extremo para cubrir las superficies frontal y posterior de la pila de celdas de batería, y estructuras 13 de barra colectora formadas entre la placa 15 de extremo y las superficies frontal y posterior de la pila 12 de celdas de batería. La estructura 20 de módulo incluye una estructura 30 inferior para cubrir la superficie inferior y ambas superficies laterales de la pila 12 de celdas de batería, y una placa 40 superior para cubrir la superficie superior de la pila 12 de celdas de batería. El módulo 10 de batería puede enfriar el calor generado en la pila 12 de celdas de batería porque una capa 31 de resina térmicamente conductora se recubre sobre la superficie inferior de la estructura 30 inferior que cubre la porción inferior de la pila 120 de celdas de batería.

[0011] En este punto, la capa 31 de resina térmicamente conductora transfiere el calor generado en la pila 12 de celdas de batería al exterior del módulo 10 de batería. Sin embargo, en este caso, dado que el calor generado en la pila 12 de celdas de batería se transfiere en el orden de la capa 31 de resina térmicamente conductora, la estructura 30 inferior, y un disipador de calor (no se muestra) ubicado en la superficie inferior de la estructura 30 inferior, la pila 12 de celdas de batería se enfría indirectamente. Además, dado que no hay medios de enfriamiento separados para cada una de las celdas de batería de la pila 12 de celdas de batería, la desviación de enfriamiento entre las celdas de batería se convierte en grave. En particular, la celda de batería más exterior de la pila 12 de celdas de batería se ubica en el lado exterior en comparación con la celda de batería central para de este modo reducir la trayectoria de transferencia de calor, por lo cual el módulo 10 de batería convencional lleva a la gravedad de la desviación de enfriamiento entre las celdas de batería más exteriores y las celdas de batería centrales.

[0012] En particular, teniendo en cuenta que la temperatura de la celda 11 de batería es uno de los factores que limita la salida de la batería, es altamente probable que la gravedad de la desviación de enfriamiento entre las celdas 11 de batería generada en la pila 12 de celdas de batería limite la salida de la batería en una etapa más temprana y, por consiguiente, existe la necesidad de mejorar lo anterior.

[0013] Explicación de la invención

[0014] Problema técnico

[0015] Es un objeto de la presente invención proveer que tenga un rendimiento de enfriamiento mejorado y un paquete de baterías que incluya el mismo.

[0016] Los objetos de la presente invención no están limitados a los objetos descritos anteriormente, y otros objetos que no se describen en la presente memoria deben comprenderse claramente por las personas con experiencia en la técnica a partir de la siguiente descripción detallada y de los dibujos anexos.

[0017] Solución técnica

[0018] Según la presente invención, se provee un paquete de baterías que comprende: una carcasa de paquete inferior que incluye múltiples regiones de módulo; una capa de resina térmicamente conductora ubicada en la región de módulo; un módulo de batería montado en la región de módulo y ubicado en la capa de resina térmicamente conductora; y una carcasa de paquete superior para cubrir el módulo de batería, en donde el módulo de batería incluye una pila de celdas de batería en la cual se apilan múltiples celdas de batería, y la pila de celdas de batería mira directamente a la capa de resina térmicamente conductora, en donde la pila de celdas de batería incluye aletas de enfriamiento ubicadas entre celdas de batería adyacentes entre sí entre las múltiples celdas de batería, y en donde la porción de extremo de la aleta de enfriamiento entre en contacto con la capa de resina térmicamente conductora. La capa adhesiva puede estar formada por una cinta de doble faz.

[0019] Opcionalmente, las superficies superior e inferior y ambas superficies laterales de la pila de celdas de batería incluida en el módulo de batería incluyen áreas expuestas, la superficie inferior de la celda de batería entre la pila de áreas expuestas mira a la capa de resina térmicamente conductora, y una dirección en la cual la superficie inferior de la pila de celdas de batería mira a la capa de resina térmicamente conductora, y una dirección en la cual las celdas de batería se apilan pueden ser perpendiculares entre sí.

[0020] El paquete de baterías incluye además al menos una capa adhesiva ubicada entre la aleta de enfriamiento y la celda de batería, y la celda de batería y la aleta de enfriamiento adheridas entre sí con la capa adhesiva.

[0021] La capa adhesiva puede incluir al menos una porción adhesiva en forma de franja, y la porción adhesiva puede extenderse en una dirección perpendicular a la dirección de apilamiento de la pila de celdas de batería.

[0022] La porción de extremo de la aleta de enfriamiento puede fijarse a la capa de resina térmicamente conductora.

[0023] El módulo de batería puede incluir además miembros de fijación ubicados en ambas porciones de extremo de la pila de celdas de batería.

[0024] El miembro de fijación puede rodear cuatro superficies de la pila de celdas de batería.

[0025] El miembro de fijación puede disponerse a lo largo de la porción de extremo de la celda de batería espaciado de la capa adhesiva.

[0026] La aleta de enfriamiento puede ser un material de placa que incluye aluminio.

[0027] El módulo de batería puede montarse en la capa de resina térmicamente conductora, antes de que la resina térmicamente conductora que forma la capa de resina térmicamente conductora se cure, de modo que la porción de extremo de la aleta de enfriamiento entra en contacto con la superficie superior de la capa de resina térmicamente conductora.

[0028] El paquete de baterías puede incluir además múltiples paredes divisorias que dividen la región de módulo, y una superficie de una celda de batería más exterior entre las celdas de batería incluidas en la pila de celdas de batería y la pared divisoria pueden mirarse entre sí.

[0029] Opcionalmente, la densidad de las aletas de enfriamiento formadas en la porción periférica exterior de la pila de celdas de batería es mayor que la densidad de las aletas de enfriamiento formadas en la porción central de la pila de celdas de batería.

[0030] Opcionalmente, se provee un dispositivo que comprende el paquete de baterías descrito más arriba.

[0031] Efectos ventajosos

[0032] Según las realizaciones de la presente invención, el módulo de batería en el cual se expone al menos una parte de la superficie exterior de la pila de celdas de batería puede montarse en la carcasa de paquete, y el módulo de batería incluye una aleta de enfriamiento ubicada entre la pila de celdas de batería y al menos dos celdas de batería adyacentes entre sí, capaz de reducir de este modo una diferencia de temperatura entre las celdas de batería en una pila de celdas de batería incluida en el módulo de batería.

[0033] Los efectos de la presente invención no están limitados a los efectos descritos más arriba y otros efectos adicionales no descritos más arriba se comprenderán claramente por las personas con experiencia en la técnica a partir de la descripción de las reivindicaciones anexas.

[0034] Breve descripción de los dibujos

[0035] La FIG.1 es una vista en perspectiva del despiece de un módulo de batería convencional.

[0036] La FIG.2 es una vista en perspectiva que muestra un estado en el cual los componentes que constituyen el módulo de batería de la FIG.1 se combinan.

[0037] La FIG.3 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea de corte A-A de la FIG.2.

[0038] La FIG. 4 es una vista en perspectiva del despiece de un módulo de batería según una realización de la presente invención.

[0039] La FIG.5 es una vista en perspectiva que muestra un estado en el cual los componentes que constituyen el módulo de batería de la FIG.4 se combinan.

[0040] La FIG.6 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea de corte B-B de la FIG.5.

[0041] La FIG. 7 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea de corte B-B de la FIG. 5 según otra realización de la presente invención.

[0042] La FIG.8 es una vista en perspectiva que ilustra un estado antes de que el módulo de batería de la FIG.5 se acople a una carcasa de paquete.

[0043] La FIG.9 es una vista en perspectiva que ilustra un estado en el cual el módulo de batería de la FIG. 5 se acopla a una carcasa de paquete.

[0044] La FIG.10 es una vista en sección transversal del área B de la FIG.9 tomada a lo largo de la línea de corte C-C. La FIG.11 es una vista en perspectiva del despiece de un módulo de batería según un ejemplo comparativo.

[0045] Realización preferente de la invención

[0046] De aquí en adelante, varias realizaciones de la presente invención se describirán en detalle con referencia a los dibujos anexos de modo que las personas con experiencia en la técnica puedan fácilmente implementarlas. La presente invención puede modificarse en varias formas diferentes y no se encuentra limitada a las realizaciones establecidas en la presente memoria.

[0047] Las porciones que son irrelevantes para la descripción se omitirán con el fin de describir claramente la presente descripción, y numerales de referencia iguales designan elementos iguales a lo largo de la memoria descriptiva. Además, en las figuras, el tamaño y espesor de cada elemento se ilustran de forma arbitraria en aras de la conveniencia de la descripción, y la presente descripción no se encuentra necesariamente limitada al tamaño y espesor ilustrados en las figuras. En las figuras, el espesor de capas, áreas, etc., se exagera en aras de la claridad. En las figuras, en aras de la descripción, los espesores de algunas capas y áreas se muestran exagerados.

[0048] Además, a lo largo de la memoria descriptiva, cuando se hace referencia a una porción como una "que incluye" cierto componente, ello significa que la porción puede además incluir otros componentes, sin excluir los otros componentes, a menos que se establezca lo contrario.

[0049] Además, a lo largo de la memoria descriptiva, cuando se hace referencia a “plano”, significa cuando una porción objetivo se ve desde el lado superior, y cuando se hace referencia a la misma como “sección transversal”, significa cuando una porción objetivo se ve desde el lado de una sección transversal cortada verticalmente.

[0050] A continuación, se describirá un paquete de baterías según una realización de la presente descripción. Sin embargo, la descripción en la presente memoria se lleva a cabo en base a la superficie frontal de las superficies frontal y posterior del paquete de baterías, sin limitación a ello, e incluso en el caso de la superficie posterior, pueden describirse contenidos iguales o similares.

[0051] La FIG. 4 es una vista en perspectiva del despiece de un módulo de batería según una realización de la presente invención.

[0052] La FIG.5 es una vista en perspectiva que muestra un estado en el cual los componentes que constituyen el módulo de batería de la FIG. 4 se combinan. La FIG. 6 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea de corte B-B de la FIG.5.

[0053] Con referencia a las FIGS.4 y 5, el módulo 100 de batería según una realización de la presente realización incluye una pila 120 de celdas de batería que se apila en una primera dirección (eje y), barras 130 colectoras ubicadas en la superficie frontal y la superficie posterior de la pila 120 de celdas de batería, respectivamente, y miembros 300 de fijación ubicados en ambas porciones de extremo de la pila 120 de celdas de batería.

[0054] Con referencia a las FIGS. 4 y 5, el módulo 100 de batería según la presente realización puede incluir una primera área en la cual se expone al menos una parte de la superficie exterior de la pila 120 de celdas de batería. Dicha primera área puede ser un área (A1) en la cual las superficies superior e inferior y ambas superficies laterales de la pila 120 de celdas de batería están expuestas, excepto por un área en la cual el miembro 300 de fijación se ubica en la pila 120 de celdas de batería, como se muestra en la FIG.6. Es decir, con referencia a las FIGS.5 y 6, la primera área A1 puede ser un área donde la pila 120 de celdas de batería se expone sin una estructura de módulo en el módulo 100 de batería. Es decir, dado que el módulo 100 de batería según la presente realización incluye la primera área A1, puede tener una estructura sin módulo en la cual la pila 120 de celdas de batería se expone sin una estructura de módulo.

[0055] Por lo tanto, el módulo 100 de batería según la presente realización incluye la primera área A1 y, por consiguiente, puede tener una estructura simplificada y ligera debido a la eliminación de una estructura de módulo en comparación con un módulo de batería convencional. Además, el módulo 100 de batería según la presente realización puede aumentar la densidad de las celdas de batería de la pila de celdas de batería debido a la eliminación de la estructura de módulo, mejorando además de este modo el rendimiento del módulo 100 de batería.

[0056] Con referencia a la FIG. 4, el módulo 100 de batería según la presente realización puede incluir una aleta 113 de enfriamiento que se ubica entre al menos dos celdas 110 de batería adyacentes entre sí entre las múltiples celdas 110 de batería incluidas en la pila 120 de celdas de batería. A modo de ejemplo, la aleta 113 de enfriamiento puede ser un material de placa de aluminio. Sin embargo, la aleta 113 de enfriamiento no se limita a un material de aluminio, y puede usarse sin limitación siempre que sea un material metálico que tenga una alta conductividad térmica. Por lo tanto, la aleta 113 de enfriamiento corresponde a un material ligero y, por consiguiente, el módulo 100 de batería de la presente realización puede mejorar el rendimiento de enfriamiento de la celda 110 de batería sin el problema del aumento de peso.

[0057] Además, el módulo 100 de batería incluye además al menos una capa 115 adhesiva entre la celda 110 de batería y la aleta 113 de enfriamiento. De este modo, ambas superficies laterales de las aletas 113 de enfriamiento pueden fijarse entre al menos dos celdas 110 de batería adyacentes entre sí. A modo de ejemplo, la capa 115 adhesiva puede estar formada por un miembro adhesivo como, por ejemplo, una cinta de doble faz o un adhesivo. Sin embargo, la capa 115 adhesiva no está limitada a los contenidos descritos más arriba, y puede usarse sin limitación siempre que sea un material que tenga propiedades adhesivas capaces de fijar la celda 110 de batería y la aleta 113 de enfriamiento entre sí. De este modo, en el módulo 100 de batería de la presente realización, la celda 110 de batería y la aleta 113 de enfriamiento se adhieren entre sí con la capa 115 adhesiva y, por consiguiente, pueden mejorarse la rigidez y la densidad energética de la pila 120 de celdas de batería en la primera dirección (eje y). La capa 115 adhesiva según la presente realización puede incluir al menos una porción adhesiva en forma de franja. Como se muestra en la FIG. 4, las dos porciones adhesivas pueden extenderse largas en paralelo entre sí. La porción adhesiva puede extenderse larga en una dirección perpendicular a una dirección en la cual se apila la pila 120 de celdas de batería.

[0058] Además, con referencia a las FIGS.4 y 5, miembros 300 de fijación ubicados en ambas porciones de extremo de la pila 120 de celdas de batería pueden rodear cuatro superficies de la pila 120 de celdas de batería. El miembro 300 de fijación puede disponerse a lo largo de la porción de extremo de la celda 110 de batería espaciado de la capa 115 adhesiva. A modo de ejemplo, el miembro 300 de fijación puede ser un miembro elástico como, por ejemplo, una banda de retención, pero no se limita a ello. De este modo, el miembro 300 de fijación puede evitar el fenómeno de ser empujado relativamente entre las múltiples celdas 110 de batería de la pila 120 de celdas de batería. Además, el miembro 300 de fijación puede ayudar en la adherencia de la celda 110 de batería y la aleta 113 de enfriamiento entre sí.

[0059] La FIG. 7 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea de corte B-B de la FIG. 5 según otra realización de la presente descripción.

[0060] Nuevamente con referencia a las FIGS.5 y 6, en el módulo 100 de batería según la presente realización, las aletas 113 de enfriamiento pueden ubicarse entre celdas 110 de batería mutuamente adyacentes que se disponen a intervalos regulares entre las múltiples celdas 110 de batería de la pila 120 de celdas de batería. Además, las aletas 113 de enfriamiento pueden ubicarse entre las celdas 110 de batería adyacentes entre sí entre las múltiples celdas 110 de batería de la pila 120 de celdas de batería. Con referencia a la FIG.3, el módulo 10 de batería convencional se configura de modo tal que el calor generado a partir de las celdas 110 de batería se transfiere a la porción inferior de las celdas 110 de batería, y luego se transfiere al exterior a través de la capa 310 de resina térmicamente conductora y la porción inferior de la estructura 30 de módulo. Por el contrario, el módulo 100 de batería según la presente realización se configura de modo tal que el calor generado a partir de las celdas 110 de batería se transfiere directamente a las aletas 113 de enfriamiento y, como se describirá más adelante, el calor de las aletas 113 de enfriamiento y/o las celdas 110 de batería puede transferirse inmediatamente a la capa 1315 de resina térmicamente conductora formada en la carcasa 1300 de paquete inferior de la FIG. 8. Por lo tanto, el módulo 100 de batería en la presente realización puede transferir, de manera más eficaz y rápida, el calor generado de las celdas 110 de batería al exterior. Además, puede reducirse la desviación de enfriamiento dependiendo de la posición de la celda 110 de batería.

[0062] Con referencia a las FIGS.5 y 7, en el módulo 100 de batería de la presente realización, muchas más aletas 113 de enfriamiento pueden disponerse hacia el lado más exterior en comparación con la porción central de la pila 120 de celdas de batería. Es decir, la densidad de las aletas 113 de enfriamiento formadas en la porción periférica exterior de la pila 120 de celdas de batería puede ser mayor que la densidad de las aletas 113 de enfriamiento formadas en la porción central de la pila 120 de celdas de batería. Con referencia a la FIG. 3, en el módulo 10 de batería convencional, dado que la posición de la celda 110 de batería está más cerca de la porción central en comparación con la porción más exterior, se lleva a cabo bien la transferencia de calor y, por consiguiente, ocurre la desviación de enfriamiento. Por el contrario, en el módulo 100 de batería de la presente realización, dado que las aletas 113 de enfriamiento se ubican teniendo en cuenta la posición de las celdas 110 de batería, pueden reducirse aún más las desviaciones de enfriamiento dependiendo de la posición de las celdas 110 de batería. Además, teniendo en cuenta la posición de las celdas 110 de batería, las aletas 113 de enfriamiento pueden no ubicarse entre las celdas 110 de batería adyacentes entre sí y, por consiguiente, la densidad energética de la pila 120 de celdas de batería puede mejorarse aún más.

[0064] La FIG.8 es una vista en perspectiva que ilustra un estado antes de que el módulo de batería de la FIG.5 se acople a una carcasa de paquete. La FIG. 9 es una vista en perspectiva que ilustra un estado en el cual el módulo de batería de la FIG.5 se acopla a una carcasa de paquete. La FIG.10 es una vista en sección transversal del área B de la FIG.9 tomada a lo largo de la línea de corte C-C.

[0066] Con referencia a las FIGS. 8 y 9, el paquete 1000 de baterías según esta realización incluye una carcasa 1300 de paquete inferior que incluye múltiples regiones 1310 de módulo en las cuales múltiples módulos 100 de batería se montan respectivamente, y una carcasa 1400 de paquete superior que cubre la porción superior de las múltiples regiones 1310 de módulo.

[0068] En la carcasa 1300 de paquete inferior del paquete 1000 de baterías según la presente realización, la región 1310 de módulo puede tener un tamaño correspondiente al tamaño del módulo 100 de batería. Además, múltiples paredes 1350 divisorias pueden ubicarse entre las múltiples regiones 1310 de módulo, y entre las celdas 110 de batería incluidas en la pila 120 de celdas de batería del módulo 100 de batería, la superficie más exterior de la celda 110 de batería y la pared 1350 divisoria pueden mirarse entre sí. Por lo tanto, la pared 1350 divisoria puede proteger el módulo 100 de batería de un impacto externo mientras divide el área en la cual se monta el módulo 100 de batería.

[0069] Además, con referencia a la FIG.10, una placa 119 lateral puede incluirse entre el módulo 100 de batería y la pared 1350 divisoria. Como se describe en las FIGS. 6 y 7, la placa 119 lateral puede mirar a una superficie lateral de la celda 110 de batería más exterior en la primera área A1 donde se expone la pila 120 de celdas de batería. La placa 119 lateral puede fijarse a al menos una de la superficie lateral de la celda 110 de batería más exterior y la pared 1350 divisoria en la pila 120 de celdas de batería. A modo de ejemplo, la placa lateral puede ser una placa fabricada mediante un método de inyección, o una placa hecha de un material de caucho, pero no se limita a ello. De este modo, la placa 120 lateral puede además evitar daños al módulo 100 de batería.

[0071] Con referencia a las FIGS. 8 y 10, en la carcasa 1300 de paquete inferior del paquete 1000 de baterías según la presente realización, una capa 1315 de resina térmicamente conductora puede ubicarse en cada una de las regiones 1310 de módulo. La capa 1315 de resina térmicamente conductora puede formarse aplicando una resina térmicamente conductora a la región 1310 de módulo de la carcasa 1300 de paquete inferior y curando la resina térmicamente conductora.

[0073] Como se describe en las FIGS. 6 y 7, en la primera área A1 donde la pila 120 de celdas de batería se expone, al menos una parte de la porción de extremo inferior de la celda 110 de batería y la porción de extremo inferior de la aleta 113 de enfriamiento puede directamente mirar a la capa 1315 de resina térmicamente conductora. Además, un área en contacto con la capa 1315 de resina térmicamente conductora en la primera área A1 puede ser una segunda área en la cual se expone la superficie inferior de la pila 120 de celdas de batería.

[0075] En el paquete 1000 de baterías según la presente realización, el módulo 100 de batería puede montarse en la región 1310 de módulo antes de que se cure la resina térmicamente conductora para formar la capa 1315 de resina térmicamente conductora. En el paquete 1000 de baterías, la porción de extremo de la aleta 113 de enfriamiento, la superficie inferior de la pila 120 de celdas de batería y la capa 1315 de resina térmicamente conductora pueden estar en cercano contacto entre sí. La porción de extremo de la aleta 113 de enfriamiento y la superficie inferior de la pila 120 de celdas de batería pueden mirar a la capa 1315 de resina térmicamente conductora. Con referencia a la FIG. 8, la dirección (eje z) en la cual la porción de extremo de la aleta 113 de enfriamiento y la superficie inferior de la pila 120 de celdas de batería miran a la capa 1315 de resina térmicamente conductora puede ser mutuamente perpendicular a la dirección (eje x) en la cual se apilan las celdas 110 de batería. Además, dado que la resina térmicamente conductora de la capa 1315 de resina térmicamente conductora se cura, la porción de extremo de la aleta 113 de enfriamiento y la segunda área A2 pueden fijarse a la capa 1315 de resina térmicamente conductora formada en la carcasa 1300 de paquete inferior del paquete 1000 de baterías.

[0077] Además, con referencia a la FIG.3, el módulo 10 de batería convencional se enfría a medida que el calor generado a partir de las celdas 110 de batería se transfiere en el orden de la celda 110 de batería, la capa 310 de resina térmicamente conductora, la estructura 30 inferior, y el disipador de calor (no se muestra). En este caso, dado que la estructura 30 inferior se ubica entre la capa 310 de resina térmicamente conductora y el disipador de calor (no se muestra), la estructura 30 inferior puede evitar que el calor generado a partir de las celdas 110 de batería se transfiera al exterior. Por el contrario, en el paquete 1000 de baterías de esta realización, la porción inferior de las celdas 110 de batería está en contacto con la capa 1315 de resina térmicamente conductora y, por consiguiente, el calor generado a partir de las celdas 110 de batería del módulo 100 de batería puede transferirse directamente a la capa 1315 de resina térmicamente conductora. De este modo, el paquete 1000 de baterías de la presente realización puede transferir rápidamente el calor generado de la celda 110 de batería al interior y al exterior en comparación con el convencional.

[0079] Además de lo anterior, en el paquete 1000 de baterías de la presente realización, cuando el módulo 100 de batería incluye las aletas 113 de enfriamiento entre las celdas 110 de batería adyacentes entre sí, el calor generado a partir de la celda 110 de batería del módulo 100 de batería puede transferirse inmediatamente del interior a la aleta 113 de enfriamiento, y luego transferirse directamente a la capa 1315 de resina térmicamente conductora en contacto con las aletas 113 de enfriamiento. De este modo, el paquete 1000 de baterías de la presente realización puede transferir, de manera más eficaz y rápida, el calor generado de las celdas 110 de batería al interior y al exterior. Además, puede reducirse la desviación de enfriamiento dependiendo de la posición de la celda 110 de batería.

[0080] La FIG. 11 es una vista en perspectiva del despiece de un módulo de batería según un ejemplo comparativo. Con referencia a la FIG. 11, el módulo 50 de batería convencional incluye una pila 52 de celdas de batería en la cual se apilan múltiples celdas de batería, una estructura 60 de módulo para alojar la pila 52 de celdas de batería, placas 55 de extremo para cubrir las superficies frontal y posterior de la pila 52 de celdas de batería, y estructuras 53 de barra colectora formadas entre las placas 55 de extremo y las superficies frontal y posterior de la pila 52 de celdas de batería. Además, el módulo 50 de batería convencional incluye una aleta 70 de enfriamiento en contacto con la superficie lateral de la pila 52 de celdas de batería, y además incluye un perno 71 de fijación, un orificio 73 de fijación, y una estructura 79 de fijación para fijar la aleta 70 de enfriamiento al módulo 50 de batería. Por lo tanto, el módulo 50 de batería convencional puede transferir el calor generado en la pila 52 de celdas de batería al exterior del módulo 50 de batería a través de las aletas 70 de enfriamiento.

[0082] Sin embargo, en el caso del módulo 50 de batería convencional, se ha llevado a cabo un intento por mejorar el rendimiento de enfriamiento incluyendo las aletas 70 de enfriamiento en el módulo 50 de batería como en esta realización, pero la capacidad de la celda de batería no puede garantizarse tanto como el espacio ocupado por el perno 71 de fijación, el orificio 73 de fijación, y la estructura 79 de fijación para fijar la aleta 70 de enfriamiento al módulo 50 de batería, lo cual provoca el problema de que la competitividad de capacidad por volumen y la competitividad de precio debido a componentes adicionales se reducen.

[0084] Por el contrario, con referencia a las FIGS.4 a 10, el paquete 1000 de baterías de la presente realización incluye las aletas 113 de enfriamiento entre las celdas 110 de batería adyacentes entre sí entre las múltiples celdas 110 de batería de la pila 120 de celdas de batería en el módulo 100 de batería y, de este modo, puede fijarse dentro de la pila 120 de celdas de batería sin una estructura de fijación (perno 71 de fijación, orificio 73 de fijación, estructura 79 de fijación) como en el módulo 50 de batería convencional. Por consiguiente, la realización de la presente descripción puede mejorar el rendimiento de enfriamiento del módulo 100 de batería en una manera rentable a través de un proceso relativamente simplificado.

[0086] Mientras tanto, el paquete de baterías según la realización de la presente invención puede aplicarse a varios dispositivos. Estos dispositivos pueden aplicarse a medios de transporte como, por ejemplo, una bicicleta eléctrica, un vehículo eléctrico, un vehículo híbrido, pero la presente descripción no está limitada a ello, y puede aplicarse a varios dispositivos que pueden usar el módulo de batería y el paquete de baterías que incluye el mismo, que también pertenece al alcance de la presente invención.

[0088] Descripción de numerales de referencia

[0089] 100: módulo de batería

[0090] 110: celda de batería

[0091] 113: aleta de enfriamiento

[0092] 115: capa adhesiva

[0093] 120: pila de celdas de batería

[0094] 300: miembro de fijación

[0095] 1000: paquete de baterías

Claims

1. REIVINDICACIONES

1. Un paquete (1000) de baterías que comprende:

una carcasa (1300) de paquete inferior que incluye múltiples regiones (1310) de módulo;

una capa (1315) de resina térmicamente conductora ubicada en la región de módulo;

un módulo (100) de batería montado en la región (1310) de módulo y ubicado en la capa (1315) de resina térmicamente conductora; y

una carcasa (1400) de paquete superior para cubrir el módulo (100) de batería,

en donde el módulo (100) de batería comprende una pila (120) de celdas de batería en la cual múltiples celdas (110) de batería se apilan, y la pila (120) de celdas de batería mira directamente a la capa (1315) de resina térmicamente conductora,

en donde la pila (120) de celdas de batería comprende aletas (113) de enfriamiento ubicadas entre celdas (110) de batería adyacentes entre sí entre las múltiples celdas (110) de batería, y

en donde la porción de extremo de la aleta (113) de enfriamiento entra en contacto con la capa (1315) de resina térmicamente conductora,

caracterizado por queel módulo (100) de batería comprende además una capa (115) adhesiva ubicada entre la aleta (113) de enfriamiento y la celda (110) de batería,

en donde la celda (110) de batería y la aleta (113) de enfriamiento están adheridas entre sí con la capa (115) adhesiva.

2. El paquete (1000) de baterías según la reivindicación 1, en donde la capa (115) adhesiva está formada por una cinta de doble faz.

3. El paquete (1000) de baterías según la reivindicación 1,

en donde las superficies superior e inferior y ambas superficies laterales de la pila (120) de celdas de batería incluida en el módulo (100) de batería comprenden áreas expuestas,

la superficie inferior de la pila (120) de celdas de batería entre las áreas expuestas mira a la capa (1315) de resina térmicamente conductora, y una dirección en la cual la superficie inferior de la pila (120) de celdas de batería mira a la capa (1315) de resina térmicamente conductora, y una dirección en la cual las celdas (110) de batería se apilan son perpendiculares entre sí.

4. El paquete (1000) de baterías según la reivindicación 1,

en donde la capa (115) adhesiva comprende al menos una porción adhesiva en forma de franja, y la porción adhesiva se extiende en una dirección perpendicular a la dirección de apilamiento de la pila (120) de celdas de batería.

5. El paquete (1000) de baterías según la reivindicación 1,

en donde la porción de extremo de la aleta (113) de enfriamiento se fija a la capa (1315) de resina térmicamente conductora.

6. El paquete (1000) de baterías según la reivindicación 1,

en donde el módulo (100) de batería comprende además miembros de fijación ubicados en ambas porciones de extremo de la pila (120) de celdas de batería.

7. El paquete (1000) de baterías según la reivindicación 6,

en donde el miembro de fijación rodea cuatro superficies de la pila (120) de celdas de batería.

8. El paquete (1000) de baterías según la reivindicación 6,

en donde el miembro de fijación se dispone a lo largo de la porción de extremo de la celda (110) de batería espaciado de la capa (115) adhesiva.

9. El paquete (1000) de baterías según la reivindicación 1,

en donde la aleta (113) de enfriamiento es un material de placa que incluye aluminio.

10. El paquete (1000) de baterías según la reivindicación 1,

en donde el módulo (100) de batería se monta en la capa (1315) de resina térmicamente conductora, antes de que la resina térmicamente conductora que forma la capa (1315) de resina térmicamente conductora se cure, de modo que la porción de extremo de la aleta (113) de enfriamiento entra en contacto con la superficie superior de la capa (1315) de resina térmicamente conductora.

11. El paquete (1000) de baterías según la reivindicación 1,

que además comprende múltiples paredes divisorias que dividen la región (1310) de módulo,

en donde una superficie de la celda de batería más exterior entre las celdas (110) de batería incluidas en la pila (120) de celdas de batería y la pared divisoria se miran entre sí.

12. El paquete (1000) de baterías según la reivindicación 1,

en donde la densidad de las aletas (113) de enfriamiento formadas en la porción periférica exterior de la pila (120) de celdas de batería es mayor que la densidad de las aletas (113) de enfriamiento formadas en la porción central de la pila (120) de celdas de batería.

13. Un dispositivo que comprende el paquete (1000) de baterías de la reivindicación 1.