ES3056484T3 - Battery pack with improved cooling performance and device comprising same - Google Patents

Battery pack with improved cooling performance and device comprising same

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ES3056484T3
ES3056484T3 ES21880565T ES21880565T ES3056484T3 ES 3056484 T3 ES3056484 T3 ES 3056484T3 ES 21880565 T ES21880565 T ES 21880565T ES 21880565 T ES21880565 T ES 21880565T ES 3056484 T3 ES3056484 T3 ES 3056484T3
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Abstract

La presente invención se refiere a un paquete de baterías con un rendimiento de refrigeración mejorado y a un dispositivo que lo comprende, y, específicamente, a un paquete de baterías y a un dispositivo que lo comprende, comprendiendo el paquete de baterías: una caja de paquete (100) con un espacio predeterminado; una pluralidad de módulos de batería (200) alojados dentro de la caja de paquete (100); una barra colectora (400) para conectar eléctricamente la pluralidad de módulos de batería (200); y un elemento de refrigeración (500) dispuesto debajo de la caja de paquete (100), donde una región predeterminada de la barra colectora (400) está posicionada sobre el elemento de refrigeración (500). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN
[0002] Paquete de baterías con rendimiento de enfriamiento mejorado y dispositivo que comprende el mismo
[0003] Sector de la técnica
[0004] La presente solicitud reivindica el beneficio de la prioridad con respecto a la Solicitud de Patente Coreana n.º 2020-0133171 presentada el 15 de octubre de 2020.
[0005] La presente invención se refiere a un paquete de baterías con rendimiento de enfriamiento mejorado y a un dispositivo que incluye el mismo y, más en particular, a un paquete de baterías con rendimiento de enfriamiento mejorado configurado de modo tal que una barra colectora y un miembro de enfriamiento estén integralmente formados, por lo cual es posible enfriar directamente la barra colectora junto con un módulo de batería y, por lo tanto, la temperatura del paquete de baterías se mantiene de manera estable, y a un dispositivo que incluye el mismo.Estado de la técnica
[0006] Con el desarrollo reciente de energías alternativas debido a la contaminación del aire y al agotamiento de la energía provocados como resultado del uso de combustibles fósiles, ha aumentado la demanda de baterías secundarias capaces de almacenar la energía eléctrica que se produce. Las baterías secundarias, que son capaces de cargarse y descargarse, se usan en la vida diaria. Por ejemplo, las baterías secundarias se usan en dispositivos móviles, vehículos eléctricos y vehículos eléctricos híbridos.
[0007] Las capacidades requeridas de las baterías secundarias usadas como fuentes de energía de varios tipos de dispositivos electrónicos usados inevitablemente en la sociedad moderna han aumentado debido al aumento del uso de dispositivos móviles, aumentando la complejidad de los dispositivos móviles, y el desarrollo de los vehículos eléctricos. Con el fin de satisfacer la demanda de los usuarios, múltiples celdas de batería se disponen en un dispositivo de pequeño tamaño, mientras que un módulo de batería que incluye múltiples celdas de batería conectadas eléctricamente entre sí o un paquete de baterías que incluye múltiples módulos de batería se usa en un vehículo.
[0008] Mientras tanto, aunque una batería secundaria exhibe excelentes propiedades eléctricas, se incrementa la salida requerida por un dispositivo, por lo cual se incrementa la cantidad de corriente que fluye en la batería secundaria y, por lo tanto, la temperatura de la batería secundaria puede incrementarse de forma abrupta.
[0009] Además, un material activo y un electrolito, que son componentes de la batería secundaria, se descomponen en un estado de operación anormal de la batería secundaria como, por ejemplo, sobrecarga, sobredescarga o sobrecorriente, por lo cual se generan calor y gas y, por lo tanto, la batería secundaria se expande, es decir, ocurre un fenómeno de hinchamiento. El fenómeno de hinchamiento acelera la descomposición, por lo cual la batería secundaria se prende fuego o explota debido a la fuga térmica.
[0010] La FIG.1 es una vista en perspectiva que muestra un módulo de batería convencional. Como se muestra en la FIG.
[0011] 1, el módulo de batería convencional incluye múltiples celdas 10 de batería, múltiples barras 20 colectoras configuradas para conectar eléctricamente las múltiples celdas 10 de batería adyacentes entre sí, una carcasa 30 de barra colectora plana fijada a las superficies inferiores de las múltiples barras 20 colectoras, y una tubería 40 de circulación de refrigerante fijada a la superficie superior de la carcasa 30 de barra colectora.
[0012] En el módulo de batería convencional, la tubería 40 de circulación de refrigerante se provee en la superficie superior de la carcasa 30 de barra colectora a la cual se conectan las múltiples barras 20 colectoras. Por consiguiente, el calor que se genera en el módulo de batería es retirado por la tubería 40 de circulación de refrigerante a través de las barras 20 colectoras, por lo cual las barras 20 colectoras también se enfrían.
[0013] En el módulo de batería convencional, sin embargo, la tubería 40 de circulación de refrigerante se dispone meramente por encima de las barras 20 colectoras, por lo cual la eficacia de enfriamiento es baja, y el volumen general del módulo de batería se incrementa debido a la tubería 40 de circulación de refrigerante.
[0014] Documento de la técnica anterior
[0015] Documento de Patente 1 Publicación de Solicitud de Patente Coreana n.º 2019-0140669
[0016] El documento WO 2020/065709 A1 describe un módulo de batería con eficacia de enfriamiento mejorada de una celda de batería. El documento WO 2020/026973 A1 se refiere a un módulo de batería y a un paquete de baterías que pueden facilitar la eficacia de enfriamiento del interior de una batería secundaria y pueden facilitar la reducción del tamaño de una barra colectora. El documento WO 2018/235473 A1 se refiere a un dispositivo de enfriamiento de
[0017] 2
[0018] terminal para enfriar un terminal de suministro de energía de un paquete de baterías o un terminal de suministro de energía de un cable de suministro de energía. El documento US 2020/161723 A1 se refiere a un dispositivo de enfriamiento y a un aparato de batería que incluye el dispositivo de enfriamiento.
[0019] Objeto de la invención
[0020] Problema técnico
[0021] La presente invención se ha llevado a cabo teniendo en cuenta los problemas anteriores, y es un objeto de la presente invención proveer un paquete de baterías con rendimiento de enfriamiento mejorado configurado de modo tal que un incremento en el volumen del paquete de baterías se minimiza mientras el calor generado a partir de los módulos de batería y una barra colectora configurada para conectar los módulos de batería se elimina simultáneamente mediante enfriamiento, y un dispositivo que incluye el mismo.
[0022] Es otro objeto de la presente invención proveer un paquete de baterías con rendimiento de enfriamiento mejorado configurado de modo tal que un miembro de enfriamiento y una barra colectora están acoplados íntegramente entre sí, por lo que se simplifica un proceso de fabricación, y un dispositivo que incluye el mismo.
[0023] Es un objeto adicional de la presente invención proveer un paquete de baterías con rendimiento de enfriamiento mejorado configurado de modo tal que una barra colectora se enfría rápidamente, por lo que se reduce el área de superficie de la barra colectora, y un dispositivo que incluye el mismo.
[0024] Solución técnica
[0025] Con el fin de lograr los objetos de más arriba, un paquete de baterías según la presente invención incluye una caja (100) de paquete que tiene un espacio predeterminado definido en la misma, múltiples módulos (200) de batería recibidos en la caja (100) de paquete, una barra (400) colectora que conecta eléctricamente los múltiples módulos (200) de batería, y un miembro (500) de enfriamiento provisto debajo de la caja (100) de paquete, en donde una región predeterminada de la barra (400) colectora se ubica en el miembro (500) de enfriamiento.
[0026] Asimismo, en el paquete de baterías según la presente invención, la caja (100) de paquete puede incluir una caja (110) de paquete superior y una caja (120) de paquete inferior, y la caja (120) de paquete inferior puede incluir una primera hendidura (121) configurada para permitir que la barra (400) colectora se extienda a través de la primera hendidura.
[0027] Asimismo, en el paquete de baterías según la presente invención, el miembro (500) de enfriamiento puede incluir una porción (510) de cuerpo y una tubería (520) de enfriamiento.
[0028] Asimismo, en el paquete de baterías según la presente invención, la porción (510) de cuerpo puede incluir una segunda hendidura (511) configurada para permitir que la barra (400) colectora se extienda a través de la segunda hendidura.
[0029] Asimismo, en el paquete de baterías según la presente invención, la tubería (520) de enfriamiento puede estar ubicada en la porción (510) de cuerpo en un estado enterrado.
[0030] Asimismo, en el paquete de baterías según la presente invención, la barra (400) colectora puede incluir una porción (410) horizontal y porciones (420) verticales formadas en bordes opuestos de la porción (410) horizontal, en donde cada una de las porciones verticales se extiende en una dirección vertical una longitud predeterminada.
[0031] Asimismo, en el paquete de baterías según la presente invención, la porción (410) horizontal de la barra (400) colectora y partes predeterminadas de las porciones (420) verticales de la barra colectora están ubicadas en la porción (510) de cuerpo en un estado enterrado.
[0032] Asimismo, en el paquete de baterías según la presente invención, la tubería (520) de enfriamiento puede estar ubicada más abajo que la porción (410) horizontal enterrada y las porciones (420) verticales enterradas de la barra (400) colectora.
[0033] Asimismo, en el paquete de baterías según la presente invención, la barra (400) colectora y la tubería (520) de enfriamiento pueden estar formadas íntegramente con la porción (510) de cuerpo mediante moldeo por inyección de inserción.
[0034] Además, la presente invención provee un dispositivo que incluye el paquete de baterías.
[0035] Efectos ventajosos
[0037] 3
[0038] Como es aparente a partir de la descripción anterior, un paquete de baterías con rendimiento de enfriamiento mejorado según la presente invención y un dispositivo que incluye el mismo presentan la ventaja de que es posible enfriar directamente una barra colectora a través de un miembro de enfriamiento, por lo que es posible retirar rápidamente el calor de la barra colectora.
[0039] Además, el paquete de baterías con rendimiento de enfriamiento mejorado según la presente invención y el dispositivo que incluye el mismo tienen el mérito de que la barra colectora y el miembro de enfriamiento están formados íntegramente mediante moldeo por inyección de inserción, por lo que se omite un miembro de acoplamiento configurado para acoplar la barra colectora y el miembro de enfriamiento entre sí y, por lo tanto, es posible reducir los costes de fabricación.
[0040] Además, el paquete de baterías con rendimiento de enfriamiento mejorado según la presente invención y el dispositivo que incluye el mismo tienen la ventaja de que la barra colectora está enterrada en el miembro de enfriamiento, por lo que es posible minimizar un incremento de volumen del paquete de baterías y, por lo tanto, la densidad energética del paquete de baterías es alta.
[0041] Descripción de las figuras
[0042] La FIG.1 es una vista en perspectiva que muestra un módulo de batería convencional.
[0043] La FIG. 2 es una vista en perspectiva de un paquete de baterías según una realización preferida de la presente invención.
[0044] La FIG.3 es una vista en perspectiva del despiece del paquete de baterías que se muestra en la FIG.2.
[0045] La FIG. 4 es una vista en perspectiva del despiece que ilustra una estructura de acoplamiento entre una barra colectora y un miembro de enfriamiento según la presente invención.
[0046] La FIG.5 es una vista en corte tomada a lo largo de la línea A-A’ de la FIG.3.
[0047] Descripción detallada de la invención
[0048] Ahora, realizaciones preferidas de la presente invención se describirán en detalle con referencia a los dibujos anexos de modo que las realizaciones preferidas de la presente invención se puedan implementar fácilmente por una persona con experiencia ordinaria en la técnica a la cual pertenece la presente invención. En la descripción del principio de funcionamiento de las realizaciones preferidas de la presente invención en detalle, sin embargo, una descripción detallada de las funciones y configuraciones conocidas incorporadas en la presente memoria se omitirá cuando la misma pueda oscurecer el objeto de la presente invención.
[0049] Además, los mismos números de referencia se usarán a lo largo de los dibujos para hacer referencia a partes que llevan a cabo funciones u operaciones similares. En el caso en el cual se indica que una parte se conecta a otra parte en la memoria descriptiva, la parte puede no solo conectarse directamente a la otra parte, sino que también la parte puede conectarse indirectamente a la otra parte mediante una parte adicional. Además, que cierto elemento se incluya no significa que otros elementos se excluyan, sino que significa que dichos elementos pueden incluirse además a menos que se establezca lo contrario.
[0050] A continuación, se describirá un paquete de baterías con rendimiento de enfriamiento mejorado según la presente invención con referencia a los dibujos anexos.
[0051] La FIG. 2 es una vista en perspectiva de un paquete de baterías según una realización preferida de la presente invención, y la FIG.3 es una vista en perspectiva del despiece del paquete de baterías que se muestra en la FIG.2. Como se muestra en las FIGS. 2 y 3, el paquete de baterías según la presente invención incluye una caja 100 de paquete, múltiples módulos 200 de batería recibidos en la caja 100 de paquete, una unidad 300 de desconexión de batería (BDU, por sus siglas en inglés), una barra 400 colectora configurada para conectar eléctricamente los múltiples módulos 200 de batería entre sí, y un miembro 500 de enfriamiento ubicado debajo de la caja 100 de paquete.
[0052] En primer lugar, la caja 100 de paquete está constituida por una caja 110 de paquete superior y una caja 120 de paquete inferior configuradas para definir un espacio predeterminado.
[0053] La caja 120 de paquete inferior está constituida por una superficie inferior plana y superficies laterales configuradas para soportar , de manera estable, varios tipos de componentes como, por ejemplo, los módulos 200 de batería y la unidad 300 de desconexión de batería (BDU). En particular, se forman múltiples primeras hendiduras 121 en
[0054] 4
[0055] regiones predeterminadas del borde de la superficie inferior de modo tal que porciones 420 verticales de la barra 400 colectora, cuya descripción seguirá, se extienden a través de las primeras hendiduras de modo tal que sobresalen por encima de la superficie inferior.
[0056] La caja 110 de paquete superior se acopla a la parte superior de la caja 120 de paquete inferior, y protege varios tipos de componentes montados en la misma del impacto externo.
[0057] El módulo 200 de batería recibido en la caja 100 de paquete incluye múltiples celdas de batería (no se muestran) y una caja de módulo configurada para proteger las celdas de batería.
[0058] Como ejemplo, la celda de batería puede incluir una caja de celda configurada para recibir un conjunto de electrodos (no se muestra) y un par de conductores de electrodos.
[0059] Aquí, el conjunto de electrodos puede ser un conjunto tipo lámina enrollada, que se configura para tener una estructura en la cual un electrodo positivo tipo hoja larga y un electrodo negativo tipo hoja larga se enrollan en el estado en el cual un separador se interpone entre los mismos, un conjunto tipo apilado que se configura para tener una estructura en la cual un electrodo positivo rectangular y un electrodo negativo rectangular se apilan en el estado en el cual un separador se interpone entre los mismos, un conjunto tipo apilado y plegado, que se configura para tener una estructura en la cual unidades de celda se enrollan usando una película de separación larga, o un conjunto tipo laminado y apilado, que se configura para tener una estructura en la cual celdas de batería se apilan en el estado en el cual un separador se interpone entre las mismas y luego se fijan entre sí. Sin embargo, la presente invención no se encuentra limitada a ello.
[0060] El conjunto de electrodos es recibido en la caja de celda. La caja de celda se configura, en general, para tener una estructura de hoja laminada que incluye una capa interior, una capa metálica y una capa exterior. La capa interior se dispone en contacto directo con el conjunto de electrodos y, por lo tanto, la capa interior debe exhibir altas propiedades aislantes y alta resistencia a una solución electrolítica. Además, la capa interior debe exhibir alta sellabilidad con el fin de sellar herméticamente la caja de celda del exterior, es decir, una porción sellada térmicamente unida entre capas interiores debe exhibir excelente resistencia de unión térmica. La capa interior puede estar hecha de un material seleccionado de entre una resina basada en poliolefina como, por ejemplo, polipropileno, polietileno, acrilato de polietileno, o polibutileno, una resina de poliuretano, y una resina de poliimida, que exhiben excelente resistencia química y alta sellabilidad. Sin embargo, la presente invención no se encuentra limitada a ello, y más preferiblemente se usa polipropileno, que exhibe excelentes propiedades mecánicas-físicas como, por ejemplo, resistencia a la tracción, rigidez, dureza superficial y resistencia a impactos, y excelente resistencia química.
[0061] La capa metálica, que se dispone para lindar con la capa interior, corresponde a una capa de barrera configurada para evitar que humedad o varios tipos de gas penetren en la batería desde el exterior. Una película delgada de aluminio, que es ligera y fácilmente moldeable, puede usarse como un material preferido para la capa metálica. La capa exterior se provee en la otra superficie de la capa metálica. La capa exterior puede estar hecha de un polímero resistente al calor que exhiba excelente resistencia a la tracción, resistencia a la penetración de humedad, y resistencia a la transmisión de aire de modo tal que la capa exterior exhiba alta resistencia al calor y resistencia química mientras protege el conjunto de electrodos. Como ejemplo, la capa exterior puede estar hecha de nailon o tereftalato de polietileno. Sin embargo, la presente invención no se encuentra limitada a ello.
[0062] Mientras tanto, el par de conductores de electrodos está constituido por un conductor de electrodo positivo y un conductor de electrodo negativo, que pueden estar expuestos desde la caja de celda en un estado de estar eléctricamente conectados respectivamente a lengüetas de electrodos positivos y lengüetas de electrodos negativos del conjunto de electrodos o pueden estar conectados directamente al conjunto de electrodos en el estado en el cual se omiten las lengüetas.
[0063] Aunque en las figuras se muestran dos módulos 200 de batería como recibidos, esto es meramente una ilustración, y es obvio que el número de módulos 200 de batería recibido en la caja 100 de paquete puede cambiarse sin límite. A continuación, la unidad 300 de desconexión de batería (BDU) es un dispositivo que está montado de manera adyacente al módulo 200 de batería, que está conectado a los módulos 200 de batería a través de la barra 400 colectora, y que está configurado para controlar la conexión eléctrica entre los módulos 200 de electrodos. La BDU 300 es una construcción conocida y, por lo tanto, se omitirá una descripción detallada de la misma.
[0064] La FIG. 4 es una vista en perspectiva del despiece que ilustra una estructura de acoplamiento entre la barra colectora y el miembro de enfriamiento según la presente invención, y la FIG. 5 es una vista en corte tomada a lo largo de la línea A-A’ de la FIG.3.
[0067] 5
[0068] Con referencia a las FIGS. 4 y 5, la barra 400 colectora se dobla para tener una forma predeterminada. De manera específica, la barra 400 colectora está constituida por una porción 410 horizontal y porciones 420 verticales formadas en bordes opuestos de la porción 410 horizontal para extenderse una longitud predeterminada en una dirección vertical.
[0069] La razón por la cual la barra 400 colectora se dobla para formar la porción 410 horizontal y las porciones 420 verticales es que es necesario para enfriar rápidamente la barra 400 colectora a través del contacto con el miembro 500 de enfriamiento.
[0070] Es decir, como se muestra en las FIGS.4 y 5, la porción 410 horizontal de la barra 400 colectora está ubicada en el miembro 500 de enfriamiento, mientras que las porciones 420 verticales se extienden de manera secuencial a través de las segundas hendiduras 511 del miembro 500 de enfriamiento y las primeras hendiduras 121 de la caja 120 de paquete inferior y luego sobresalen por encima. Por supuesto, las porciones 420 verticales sobresalientes de la barra 400 colectora conectan eléctricamente los módulos 200 de batería y la BDU 300 entre sí.
[0071] Mientras tanto, el miembro 500 de enfriamiento está ubicado debajo de la caja 120 de paquete inferior, y retira el calor generado desde los módulos 200 de batería y la unidad 300 de desconexión de batería (BDU) asentada sobre la caja 120 de paquete inferior y la barra 400 colectora en el miembro 500 de enfriamiento mediante enfriamiento. Aquí, el miembro 500 de enfriamiento incluye una porción 510 de cuerpo y una tubería 520 de enfriamiento enterrada en la porción 510 de cuerpo.
[0072] La porción 510 de cuerpo está configurada en una forma plana que tiene una altura y área predeterminadas, y la porción 410 horizontal de la barra 400 colectora, las partes predeterminadas de las porciones 420 verticales de la barra colectora, y la tubería 520 de enfriamiento están ubicadas en la porción de cuerpo en un estado enterrado. Es preferible que la tubería 520 de enfriamiento esté ubicada ligeramente más abajo que la porción 410 horizontal de la barra 400 colectora.
[0073] Es preferible que la porción 510 de cuerpo esté hecha de plástico térmicamente conductor, aunque el material para la porción de cuerpo no está particularmente restringido. La porción 510 de cuerpo, la barra 400 colectora, y la tubería 520 de enfriamiento pueden fabricarse íntegramente mediante moldeo por inyección de inserción.
[0074] Dado que la porción 510 de cuerpo, la barra 400 colectora, y la tubería 520 de enfriamiento están formadas íntegramente mediante moldeo, como se describe más arriba, no se necesita ni un miembro adhesivo independiente ni un miembro de fijación independiente, por lo que se simplifica un proceso de fabricación.
[0075] Además, dado que la porción 410 horizontal de la barra 400 colectora se ubica adyacente a la tubería 520 de enfriamiento enterrada en la porción 510 de cuerpo, no se necesitan medios de enfriamiento independientes configurados para enfriar la barra 400 colectora, y se inhibe el aumento en el volumen del paquete de baterías, por lo que se mejora la densidad energética del paquete de baterías.
[0076] La presente invención puede proveer un dispositivo que incluye un paquete de baterías que tenga al menos una de las características descritas anteriormente, y el dispositivo puede ser un vehículo eléctrico, un vehículo eléctrico híbrido, o un vehículo eléctrico híbrido enchufable.
[0077] Descripción de numerales de referencia
[0078] 100: caja de paquete
[0079] 110: caja de paquete superior
[0080] 120: caja de paquete inferior
[0081] 121: primera hendidura
[0082] 200: módulo de batería
[0083] 300: unidad de desconexión de batería (BDU)
[0084] 400: barra colectora
[0085] 410: porción horizontal
[0086] 420: porción vertical
[0088] 6
[0089] 500: miembro de enfriamiento
[0090] 510: porción de cuerpo
[0091] 511: segunda hendidura
[0092] 520: tubería de enfriamiento
[0095] 7

Claims (10)

1. REIVINDICACIONES
1. Un paquete de baterías que comprende:
una caja (100) de paquete que tiene un espacio predeterminado definido en la misma;
múltiples módulos (200) de batería recibidos en la caja (100) de paquete;
una barra (400) colectora que conecta eléctricamente los múltiples módulos (200) de batería entre sí; y
un miembro (500) de enfriamiento provisto debajo de la caja (100) de paquete,
caracterizado por queuna porción (410) horizontal de la barra (400) colectora está ubicada en el miembro (500) de enfriamiento, mientras que porciones (420) verticales de la barra (400) colectora se extienden de manera secuencial a través de segundas hendiduras (511) del miembro (500) de enfriamiento y primeras hendiduras (121) de una caja (120) de paquete inferior y luego sobresalen por encima.
2. El paquete de baterías según la reivindicación 1, en donde la caja (100) de paquete comprende una caja (110) de paquete superior y una caja (120) de paquete inferior, y
en donde la caja (120) de paquete inferior comprende una primera hendidura (121) configurada para permitir que la barra (400) colectora se extienda a través de la primera hendidura (121).
3. El paquete de baterías según la reivindicación 1, en donde el miembro (500) de enfriamiento comprende una porción (510) de cuerpo y una tubería (520) de enfriamiento.
4. El paquete de baterías según la reivindicación 3, en donde la porción (510) de cuerpo comprende una segunda hendidura (511) configurada para permitir que la barra (400) colectora se extienda a través de la segunda hendidura (511).
5. El paquete de baterías según la reivindicación 4, en donde la tubería (520) de enfriamiento está ubicada en la porción (510) de cuerpo en un estado enterrado.
6. El paquete de baterías según la reivindicación 2, en donde la barra (400) colectora comprende:
una porción (410) horizontal; y
porciones (420) verticales formadas en bordes opuestos de la porción (410) horizontal,
en donde cada una de las porciones (420) verticales se extiende en una dirección vertical una longitud predeterminada.
7. El paquete de baterías según la reivindicación 6, en donde la porción (410) horizontal de la barra (400) colectora y partes predeterminadas de las porciones (420) verticales de la barra (400) colectora están ubicadas en la porción (510) de cuerpo en un estado enterrado.
8. El paquete de baterías según la reivindicación 7, en donde la tubería (520) de enfriamiento está ubicada más abajo que la porción (410) horizontal enterrada y las porciones (420) verticales enterradas de la barra (400) colectora.
9. El paquete de baterías según la reivindicación 8, en donde la barra (400) colectora y la tubería (520) de enfriamiento están formadas íntegramente con la porción (510) de cuerpo mediante moldeo por inyección de inserción.
10. Un dispositivo que comprende el paquete de baterías según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.
8
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN119497931A (zh) * 2022-12-26 2025-02-21 株式会社Lg新能源 电池模块和含该电池模块的电池组
WO2025000716A1 (zh) * 2023-06-29 2025-01-02 惠州亿纬锂能股份有限公司 Bdu装置和电池包
KR102924599B1 (ko) * 2023-07-05 2026-02-05 엘에스이모빌리티솔루션 주식회사 배터리 차단 장치
KR102924601B1 (ko) * 2023-07-05 2026-02-05 엘에스이모빌리티솔루션 주식회사 냉각 모듈 및 이를 포함하는 배터리 차단 장치
FR3155637B1 (fr) * 2023-11-22 2025-11-07 Ampere Sas Dispositif de refroidissement pour un agencement électrique
CN121263901A (zh) 2024-03-20 2026-01-02 株式会社 Lg新能源 电池组冷却结构
KR20250141596A (ko) 2024-03-20 2025-09-29 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 팩의 냉각구조

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5514578B2 (ja) 2009-02-24 2014-06-04 矢崎総業株式会社 組電池冷却構造
JP2013025982A (ja) 2011-07-20 2013-02-04 Sanyo Electric Co Ltd 電源装置及び電源装置を備える車両
JP5862608B2 (ja) 2013-05-28 2016-02-16 株式会社デンソー 組電池装置
JP2015002105A (ja) 2013-06-17 2015-01-05 日産自動車株式会社 電池モジュールの冷却装置
GB2529612A (en) 2014-06-25 2016-03-02 R & D Vehicle Systems Ltd Device for a battery assembly
JP2018018661A (ja) * 2016-07-27 2018-02-01 株式会社オートネットワーク技術研究所 冷却機能付き導電部材
JP6604289B2 (ja) 2016-08-30 2019-11-13 株式会社オートネットワーク技術研究所 電気接続箱
KR102043969B1 (ko) * 2017-04-18 2019-11-12 주식회사 엘지화학 배터리 모듈
JP6693480B2 (ja) 2017-06-22 2020-05-13 株式会社デンソー 端子冷却装置
KR102301195B1 (ko) * 2017-12-01 2021-09-09 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 팩
KR102663541B1 (ko) 2018-06-12 2024-05-03 현대자동차주식회사 수냉각 방식 배터리
KR20200002601A (ko) * 2018-06-29 2020-01-08 한국과학기술원 열전 냉각 방법 및 장치
CN117650327A (zh) 2018-07-31 2024-03-05 松下知识产权经营株式会社 电池模块
KR102204302B1 (ko) * 2018-09-13 2021-01-15 주식회사 엘지화학 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
CN112868129B (zh) 2018-09-25 2023-10-27 本田技研工业株式会社 电池模组
KR20200058219A (ko) * 2018-11-19 2020-05-27 삼성전자주식회사 냉각 장치 및 이를 포함하는 배터리 장치
KR102269316B1 (ko) 2019-05-17 2021-06-29 한국재료연구원 이차전지용 첨가제, 이를 포함하는 이차전지용 전극 슬러리 및 이차전지
JP7375652B2 (ja) 2020-03-30 2023-11-08 株式会社アイシン 車両用駆動装置及びバスバーモジュール

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