ES3058556T3 - Battery module, battery pack comprising battery module, and vehicle comprising battery pack - Google Patents

Abstract

Un módulo de batería según una realización de la presente invención se caracteriza por comprender: una pluralidad de celdas de batería; una carcasa del módulo que aloja la pluralidad de celdas de batería; y al menos una aleta de enfriamiento que está dispuesta entre la pluralidad de celdas de batería dentro de la carcasa del módulo y tiene una tapa de aislamiento para evitar el contacto directo con la carcasa del módulo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Módulo de batería, paquete de baterías, que comprende el módulo de batería, y vehículo que comprende el paquete de baterías

[0003] Sector de la técnica

[0004] La presente solicitud reivindica la prioridad de la solicitud de patente coreana N.º 10-2021-0093808, presentada el 16 de julio de 2021 en la República de Corea.

[0005] La presente divulgación se refiere a un módulo de batería, un paquete de baterías que incluye el módulo de batería y un vehículo que incluye el paquete de baterías.

[0006] Antecedentes de la invención

[0007] Las baterías secundarias tienen una gran aplicabilidad de acuerdo con los grupos de productos y las características eléctricas, como la alta densidad energética y, por lo tanto, se aplican habitualmente no solo a los dispositivos móviles, sino también a los vehículos eléctricos (VE) o híbridos (VEH) propulsados por fuentes de energía eléctrica. Debido a que las baterías secundarias pueden reducir radicalmente el uso de combustibles fósiles y no generan ningún subproducto obtenido del consumo de energía, las baterías secundarias están ganando atención como nueva fuente de energía alternativa para mejorar el respeto al medio ambiente y la eficiencia energética.

[0008] Entre los tipos de baterías secundarias más usados actualmente se encuentran las baterías de iones de litio, baterías de polímero de litio, baterías de níquel-cadmio, baterías de níquel-hidruro y baterías de níquel-zinc. La tensión de operación de una celda de batería secundaria unitaria, esto es, una celda de batería unitaria, oscila entre aproximadamente 2,5 V y aproximadamente 4,5 V. En consecuencia, cuando se requiere una tensión de salida superior, puede configurarse un paquete de baterías conectando en serie una pluralidad de celdas de batería. Asimismo, un paquete de baterías puede configurarse conectando una pluralidad de celdas de batería en paralelo de acuerdo con la capacidad de carga/descarga necesaria para el paquete de baterías. Por consiguiente, el número de celdas de batería incluidas en un paquete de baterías puede establecerse de diversas maneras en función de una tensión de salida y/o una capacidad de carga/descarga requeridas.

[0009] Cuando un paquete de baterías se configura conectando una pluralidad de celdas de batería en serie y/o en paralelo, es general un método para configurar en primer lugar un módulo de batería que incluye al menos una celda de batería y añadir otros elementos usando el al menos un módulo de batería para configurar un paquete de baterías o un bastidor de baterías.

[0010] Un módulo de batería convencional incluye, en general, una pluralidad de celdas de batería y una carcasa de módulo en la que se alojan la pluralidad de celdas de batería. Debido a que el módulo de batería está fabricado de tal manera que la pluralidad de celdas de batería está densamente empaquetada en un espacio estrecho, es importante disipar fácilmente el calor generado en cada batería secundaria.

[0011] A este respecto, como uno de los diversos métodos para disipar el calor generado en una pluralidad de celdas de batería, se aplica principalmente un método de refrigeración indirecto de la pluralidad de celdas de batería a un módulo de batería. Un método de refrigeración indirecto es un método de refrigeración de una celda de batería a través de una aleta de refrigeración en contacto con un material de empaquetado de la celda de batería. En el método de refrigeración indirecta, la aleta de refrigeración transfiere el calor generado en la celda de batería a un medio refrigerante. En general, se forma un disipador de calor por encima o por debajo de la aleta de refrigeración para intercambiar rápidamente calor con el medio refrigerante.

[0012] La aleta de refrigeración suele estar formada por un metal de alta conductividad térmica. Asimismo, para transferir de manera efectiva el calor, la aleta de refrigeración sobresale más hacia la carcasa de módulo que la celda de batería. En general, la carcasa de módulo también está formada por un material metálico. La aleta de refrigeración puede entrar en contacto con una superficie interior de la carcasa de módulo debido a una hinchazón provocada por una anomalía de la celda de batería o un impacto desde el exterior de la carcasa de módulo. En este caso, puede producirse un cortocircuito cuando la aleta de refrigeración, que es un miembro metálico, entra en contacto con la superficie interior de la carcasa de módulo, provocando de este modo el fallo de un módulo de batería.

[0013] Por tanto, existe la demanda de proporcionar un módulo de batería en el que se pueda garantizar el rendimiento de aislamiento de una aleta de refrigeración y un paquete de baterías y un vehículo que incluya el módulo de batería. El documento US 2020/052256 A1 describe un módulo de batería que comprende una pluralidad de celdas de batería, una carcasa de módulo en la que se aloja la pluralidad de celdas de batería y al menos una aleta de refrigeración localizada entre la pluralidad de celdas de batería en la carcasa de módulo, comprendiendo dicha aleta de refrigeración una tapa aislante para evitar el contacto directo con la carcasa de módulo.

[0014] Explicación de la invención

[0015] Problema técnico

[0016] 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 tenga una estructura en la que puede garantizarse el rendimiento de aislamiento incluso cuando una aleta de refrigeración entra en contacto con una superficie interior de una carcasa de módulo debido a la hinchazón provocada por la anormalidad de una celda de batería o el impacto desde el exterior de la carcasa de módulo y un paquete de baterías y un vehículo que incluya el módulo de batería. Sin embargo, los fines técnicos que se pretenden resolver con la presente divulgación no se limitan a los mencionados anteriormente, y otros objetos no mencionados en el presente documento serán claramente comprendidos por un experto en la materia a partir de la siguiente divulgación.

[0017] Solución técnica

[0018] En un aspecto de la presente divulgación, se proporciona un módulo de batería de acuerdo con la reivindicación 1. En modos de realización:

[0019] La tapa aislante puede rodear el al menos un extremo del cuerpo de aleta.

[0020] Un extremo de acoplamiento que tiene una forma de bucle puede proporcionarse en la al menos una porción de extremo del cuerpo de aleta, y un gancho de acoplamiento que tiene una forma complementaria a la forma de bucle del extremo de acoplamiento puede proporcionarse en la tapa aislante.

[0021] El módulo de batería puede incluir además una resina disipadora de calor proporcionada en la carcasa de módulo y en contacto con la al menos una aleta de refrigeración, en donde la tapa aislante se inserta en la resina disipadora de calor.

[0022] La resina disipadora de calor puede recubrirse hasta cierta altura en una superficie interior de la carcasa de módulo. Al menos una parte de cada una de la pluralidad de celdas de batería puede insertarse en la resina disipadora de calor.

[0023] Al menos una porción de extremo del cuerpo de aleta puede tener una forma irregular en la que al menos una porción convexa y al menos una porción cóncava están dispuestas alternativamente en una dirección paralela a una dirección longitudinal de cada una de la pluralidad de celdas de batería, en donde la tapa aislante está acoplada a la al menos una porción convexa.

[0024] La pluralidad de celdas de batería puede ser de tipo bolsa, y cada una puede incluir una porción de recepción en la que se aloja un conjunto de electrodos, una porción de sellado formada alrededor de la porción de recepción y un cable de electrodo que se extiende hacia el exterior de la porción de sellado y está conectado al conjunto de electrodos, en donde la tapa aislante está formada en una dirección paralela a la dirección en la que se extiende el cable de electrodo.

[0025] El cuerpo de aleta puede estar formado de un metal de aluminio y la tapa aislante puede estar formada de un material de caucho.

[0026] En otro aspecto de la presente divulgación, se proporciona un paquete de baterías que incluye al menos un módulo de batería de acuerdo con las realizaciones anteriores.

[0027] En otro aspecto de la presente divulgación, se proporciona un vehículo que incluye al menos un paquete de baterías de acuerdo con las realizaciones anteriores.

[0028] Efectos ventajosos

[0029] De acuerdo con la presente divulgación, puede garantizarse el rendimiento de aislamiento de un módulo de batería. En particular, de acuerdo con la presente divulgación, incluso cuando una aleta de refrigeración entra en contacto con una superficie interior de la carcasa de módulo debido a una hinchazón provocada por una anomalía de una celda de batería o un impacto exterior, puede evitarse un fallo del módulo de la batería mediante una tapa aislante capaz de evitar el contacto directo con la carcasa de módulo.

[0030] Por lo tanto, de acuerdo con la presente divulgación, puede proporcionarse un módulo de batería que ha mejorado el rendimiento de aislamiento y un paquete de baterías y un vehículo que incluye el módulo de batería.

[0031] La presente divulgación puede tener varios otros efectos, que se describirán en cada realización o se omitirá la descripción de los efectos que pueden inferirse fácilmente por un experto en la materia.

[0032] Breve descripción de los dibujos

[0033] Los dibujos adjuntos ilustran una realización preferente de la presente divulgación y, junto con la divulgación anterior, sirven para proporcionar una mayor comprensión de las características técnicas de la presente divulgación y, por lo tanto, no se debe interpretar que la presente divulgación está limitada al dibujo.

[0034] La figura 1 es una vista para describir un módulo de batería, de acuerdo con una realización de la presente divulgación.

[0035] La figura 2 es una vista para describir una celda de batería del módulo de batería de la figura 1.

[0036] La figura 3 es una vista para describir una aleta de refrigeración del módulo de batería de la figura 1.

[0037] La figura 4 es una vista en sección transversal que ilustra la aleta de refrigeración de la figura 3.

[0038] La figura 5 es una vista para describir una aleta de refrigeración, de acuerdo con otra realización de la presente divulgación.

[0039] La figura 6 es una vista ampliada que ilustra una porción de extremo de la figura 5.

[0040] Las figuras 7 y 8 son unas vistas para describir un mecanismo de prevención de cortocircuitos a través de una tapa aislante de una aleta de refrigeración en el módulo de batería de la figura 1.

[0041] La figura 9 es una vista para describir un paquete de baterías que incluye el módulo de batería de la figura 1. La figura 10 es una vista para describir un vehículo que incluye el paquete de baterías de la figura 9.

[0042] Realización preferente de la invención

[0043] En lo sucesivo, en el presente documento, se describirán en detalle las realizaciones preferentes de la presente divulgación, haciendo referencia a los dibujos adjuntos. Antes de la descripción, debería entenderse que los términos usados en la memoria descriptiva y en las reivindicaciones adjuntas no deberían interpretarse como limitados a significados generales y de diccionario, sino que deben interpretarse en función de los significados y conceptos correspondientes a los aspectos técnicos de la presente divulgación sobre la base del principio de que el inventor puede definir términos apropiadamente para una mejor explicación.

[0044] Por lo tanto, la descripción propuesta en el presente documento es solo un ejemplo preferible con fines ilustrativos únicamente, no pretende limitar el alcance de la presente divulgación, por lo que debería entenderse que podrían realizarse otros equivalentes y modificaciones sin alejarse del alcance de la presente divulgación.

[0045] Además, para ayudar a la comprensión de la presente divulgación, los dibujos adjuntos no están dibujados a escala, ya que las dimensiones de algunos componentes pueden estar exageradas.

[0046] La figura 1 es una vista para describir un módulo de batería, de acuerdo con una realización de la presente divulgación. Haciendo referencia a la figura 1, un módulo de batería 10 de acuerdo con la presente divulgación incluye una pluralidad de celdas de batería 100, una carcasa de módulo 200 y una aleta de refrigeración 300.

[0047] La pluralidad de celdas de batería 100 se aloja en la carcasa de módulo 200. La pluralidad de celdas de batería 100 puede apilarse para conectarse eléctricamente entre sí en la carcasa de módulo 200.

[0048] Cada una de la pluralidad de celdas de batería 100 se describirá con más detalle.

[0049] La figura 2 es una vista para describir una celda de batería del módulo de batería de la figura 1.

[0050] Haciendo referencia a la figura 2, la celda de batería 100 puede ser una batería secundaria, por ejemplo, una celda de batería de tipo bolsa 100. Sin embargo, el tipo de la celda de batería 100 no está limitado al mismo. Por ejemplo, en el módulo de batería 10 de la presente divulgación también puede emplearse otro tipo de celda de batería 100, tal como una celda cilíndrica o una celda prismática.

[0051] Lo siguiente se describirá asumiendo que la celda de batería 100 es una celda de tipo bolsa, como se muestra en la figura 2. Haciendo referencia a la figura 2, la celda de batería 100 puede incluir un conjunto de electrodos 110, una porción de recepción 130 en la que se aloja el conjunto de electrodos 110, una porción de sellado 150 formada alrededor de la porción de recepción 130 y un par de cables de electrodo 170 conectados al conjunto de electrodos 110 y prolongados hacia el exterior de la porción de sellado 150.

[0052] El par de cables de electrodo 170 puede acoplarse a las pestañas de electrodo (no mostradas) proporcionadas en el conjunto de electrodo 110 y puede prolongarse hacia el exterior de la porción de sellado 150 a través de la porción de sellado 150. El par de cables de electrodo 170 puede extenderse en una dirección longitudinal (dirección del eje Y) de la celda de batería 100. El par de cables de electrodos 170 puede extenderse en la misma dirección o en direcciones opuestas.

[0053] Haciendo referencia de nuevo a la figura 1, la carcasa de módulo 200 tiene un espacio interior en el que se aloja la pluralidad de celdas de batería 100. Por ejemplo, la carcasa de módulo 200 puede incluir una placa base 210, una placa lateral 230 y una placa de cubierta 250. Las placas pueden acoplarse entre sí usando un método de sujeción, como pernos o soldadura, o pueden fabricarse integralmente. La carcasa de módulo 200 puede estar formada de un material como plástico de alta resistencia o puede formarse de un material metálico.

[0054] La pluralidad de celdas de batería 100 puede alojarse en la carcasa de módulo 200. La pluralidad de celdas de batería 100 puede disponerse verticalmente sobre la placa base 210, de tal manera que las porciones de la porción de sellado 150 paralelas a la dirección longitudinal (dirección del eje Y) de la celda de batería 100 estén localizadas en un extremo superior y en un extremo inferior del módulo de batería 10. Una pluralidad de celdas de batería 100 puede disponerse en la dirección de espesor (dirección del eje X) de la celda de batería 100.

[0055] Se proporciona al menos una aleta de refrigeración 300 para refrigerar la pluralidad de celdas de batería 100, que se localizará entre la pluralidad de celdas de batería 100 en la carcasa de módulo 200. La presente realización se describirá suponiendo que se proporciona una pluralidad de aletas de refrigeración 300.

[0056] El módulo de batería 10, de acuerdo con una realización de la presente divulgación, puede tener una estructura en la que la celda de batería 100 y la aleta de refrigeración 300 se dispongan alternativamente. La aleta de refrigeración 300 incluye una tapa aislante 330 para evitar el contacto directo con la carcasa de módulo 200. La tapa aislante 330 se describirá, a continuación, con más detalle.

[0057] La aleta de refrigeración 300, de acuerdo con la presente divulgación, se describirá con más detalle.

[0058] La figura 3 es una vista para describir una aleta de refrigeración del módulo de batería de la figura 1. La figura 4 es una vista en sección transversal que ilustra la aleta de refrigeración de la figura 3.

[0059] Haciendo referencia a las figuras 3 y 4, la aleta de refrigeración 300 puede incluir un cuerpo de aleta 310 y la tapa aislante 330.

[0060] El cuerpo de aleta 310 puede estar formado de un material metálico con alta conductividad térmica para refrigerar suavemente la celda de batería 100. Por ejemplo, el cuerpo de aleta 310 puede estar formado de un metal que incluya aluminio o puede estar formado de un metal que incluya cobre.

[0061] El cuerpo de aleta 310 puede hacer contacto superficial con celdas de batería adyacentes 100 entre la pluralidad de celdas de batería 100. Por consiguiente, una superficie más ancha de la celda de batería 100 y el cuerpo de aleta 310 pueden entrar en contacto superficial entre sí y, por lo tanto, la eficiencia de refrigeración de la celda de batería 100 puede maximizarse adicionalmente.

[0062] Al menos una porción de extremo 312 del cuerpo de aleta 310 sobresale más hacia una superficie interior 215 de la carcasa de módulo 200 que la pluralidad de celdas de batería 100. La porción de extremo 312 que sobresale del cuerpo de aleta 310 puede entrar en contacto con un disipador de calor (no mostrado), y puede transferir el calor recibido de la celda de batería 100 al disipador de calor a través de la porción de extremo 312 del cuerpo de aleta 310. Aunque no se muestra, el disipador de calor puede transferir el calor recibido del cuerpo de aleta 310 a agua o aire de refrigeración separados.

[0063] Debido a una estructura del módulo de batería 10 en la que la al menos una porción de extremo 312 del cuerpo de aleta 310 sobresale más hacia la superficie interior 215 de la carcasa de módulo 200 que la pluralidad de celdas de batería 100, el calor del cuerpo de aleta 310 puede transferirse más fácilmente al exterior del módulo de batería 10, mejorando de este modo la eficiencia de refrigeración de la celda de batería 100.

[0064] Un extremo de acoplamiento 315 que tiene una forma de bucle puede proporcionarse en al menos una porción de extremo 312 del cuerpo de aleta 310. Esto es, el extremo de acoplamiento 315 proporcionado en la al menos una porción de extremo 312 del cuerpo de aleta 310 puede tener, por ejemplo, una forma de bucle. La al menos una porción de extremo 312 del cuerpo de aleta 310 puede acoplarse a la tapa aislante 330, a través del extremo de acoplamiento 315 que tiene forma de bucle.

[0065] La tapa aislante 330 puede evitar el contacto directo entre la aleta de refrigeración 300 y la carcasa de módulo 200. Por ejemplo, cuando la celda de batería 100 de la presente divulgación es una celda de tipo bolsa, la tapa aislante 330 puede formarse en una dirección (dirección del eje Y) paralela a una dirección en la que se extiende el cable de electrodo 170.

[0066] Haciendo referencia a la figura 4, la tapa aislante 330 puede acoplarse a la al menos una porción de extremo 312 del cuerpo de aleta 310. En detalle, la tapa aislante 330 puede tener una estructura que rodee a la al menos una porción de extremo 312 del cuerpo de aleta 310. Cuando la aleta de refrigeración 300 entra en contacto con la carcasa de módulo 200 debido a la hinchazón y/o al impacto exterior de la celda de batería 100 o incluso se dobla ligeramente por el fuerte contacto con la carcasa de módulo 200, a través de la estructura de la tapa aislante 330, puede evitarse el contacto directo entre la aleta de refrigeración 300 y la carcasa de módulo 200.

[0067] Un gancho de acoplamiento 335 que tiene una forma complementaria a la forma de bucle del extremo de acoplamiento 315 puede proporcionarse en la tapa aislante 330 para facilitar el acoplamiento con el extremo de acoplamiento 315. Esto es, el gancho de acoplamiento 335 de la tapa aislante 330 puede engranarse con el extremo de acoplamiento 315 proporcionado en la porción de extremo 312 del cuerpo de aleta 310.

[0068] Así pues, el cuerpo de aleta 310 y la tapa aislante 330 pueden acoplarse firmemente entre sí solo en una estructura simple. Por consiguiente, incluso cuando la aleta de refrigeración 300 colisiona con la carcasa de módulo 200 debido a la hinchazón de la celda de batería 100 y/o a un impacto exterior, puede mantenerse el acoplamiento entre el cuerpo de aleta 310 y la tapa aislante 330. Sin embargo, un método de acoplamiento del cuerpo de aleta 310 a la tapa aislante 330 no se limita al método de acoplamiento anterior, y puede ser cualquier método siempre que el cuerpo de aleta 310 y la tapa aislante 330 puedan acoplarse entre sí con firmeza y facilidad.

[0069] La tapa aislante 330 puede estar formada por un material aislante. Por ejemplo, la tapa aislante 330 puede estar formada de un material de caucho. Sin embargo, la presente divulgación no se limita a lo mismo, y la tapa aislante 330 puede estar formada de un material tal como silicona o plástico u otros materiales aislantes.

[0070] La tapa aislante 330 puede estar separada de una superficie interior de la carcasa de módulo 200 una cierta distancia y puede localizarse más cerca de la superficie interior de la carcasa de módulo 200 que la pluralidad de celdas de batería 100. Por ejemplo, haciendo referencia a la figura 1, la tapa aislante 330 puede estar separada de una superficie interior 215 de la placa base 210 de la carcasa de módulo 200 una cierta distancia, y puede localizarse más cerca de la superficie interior 215 de la placa base 210 de la carcasa de módulo 200 que la pluralidad de celdas de batería 100. Esto es, la tapa aislante 330 puede localizarse más cerca de la placa base 210 de la carcasa de módulo 200, que el cuerpo de aleta 310 y la celda de batería 100. Debido a esta estructura, puede evitarse que el cuerpo de aleta 310 o la celda de batería 100 entren en contacto directo con la carcasa de módulo 200.

[0071] Sin embargo, la presente divulgación puede no estar limitada a la estructura de las figuras 3 y 4, y cualquier estructura es posible siempre y cuando la tapa aislante 330 esté localizada para prevenir el contacto directo entre el cuerpo de aleta 310 y la carcasa de módulo 200.

[0072] La figura 5 es una vista para describir una aleta de refrigeración, de acuerdo con otra realización de la presente divulgación. La figura 6 es una vista ampliada que ilustra una porción de extremo de la figura 5.

[0073] Haciendo referencia a las figuras 5 y 6, al menos una porción de extremo 362 de un cuerpo de aleta 360 de una aleta de refrigeración 350, de acuerdo con otra realización de la presente divulgación, puede tener una forma irregular en la que al menos una porción convexa 363 y al menos una porción cóncava 364 están dispuestas alternativamente en una dirección paralela a la dirección longitudinal (dirección del eje Y) de cada celda de batería 100. Una tapa aislante 380 puede acoplarse a la al menos una porción convexa 363.

[0074] Debido a que el cuerpo de aleta 360, de acuerdo con la realización, tiene la estructura irregular, un material del cuerpo de aleta 360 necesario para fabricar el cuerpo de aleta 360 y la tapa aislante 380 puede reducirse al mínimo, reduciendo de este modo los costes de fabricación.

[0075] Asimismo, de acuerdo con la realización anterior, debido a que se minimiza un área de contacto entre la aleta de refrigeración 350 y una superficie interior de la carcasa de módulo 200, puede minimizarse el riesgo de cortocircuito entre la aleta de refrigeración 350 y la carcasa de módulo 200.

[0076] Incluso en este caso, la tapa aislante 380 puede tener una estructura que rodea la al menos una porción de extremo 362 del cuerpo de aleta 360. Asimismo, un extremo de acoplamiento 365 con forma de bucle puede estar proporcionado en al menos una porción de extremo 362 del cuerpo de aleta 360. La tapa aislante 380 que incluye un gancho de acoplamiento 385 que tiene una forma complementaria a la forma de bucle del extremo de acoplamiento 365 puede acoplarse al extremo de acoplamiento 365.

[0077] El módulo de batería 10 puede incluir además una resina disipadora de calor 400. La resina disipadora de calor 400 puede ser, por ejemplo, un adhesivo termoconductor de alta conductividad térmica.

[0078] Haciendo referencia de nuevo a la figura 1, la resina disipadora de calor 400 puede recubrirse hasta cierta altura en la superficie interior 215 de la placa base 210 de la carcasa de módulo 200. La resina disipadora de calor 400 puede proporcionarse en la carcasa de módulo 200 y puede entrar en contacto con la al menos una aleta de refrigeración 300. En detalle, la tapa aislante 330 puede insertarse en la resina disipadora de calor 400. Así mismo, al menos una parte del cuerpo de aleta 310 puede insertarse en la resina disipadora de calor 400.

[0079] Así pues, debido a que al menos una parte de la aleta de refrigeración 300 está insertada en la resina disipadora de calor 400, la aleta de refrigeración 300 puede insertarse y fijarse de manera más estable a la resina disipadora de calor 400. Por consiguiente, en la presente realización, puede mejorarse la fuerza de fijación de la aleta de refrigeración 300 sin un miembro de fijación adicional separado mediante la resina disipadora de calor 400. Asimismo, debido a la inserción de la al menos una parte del cuerpo de aleta 310 en la resina disipadora de calor 400, el calor transferido desde la celda de batería 100 puede transferirse fácilmente a la resina disipadora de calor 400.

[0080] De acuerdo con una realización de la presente divulgación, al menos una parte de cada una de la pluralidad de celdas de batería 100 puede insertarse en la resina disipadora de calor 400. En este caso, la celda de batería 100 puede entrar en contacto directo con la resina disipadora de calor 400. Por consiguiente, debido a que el calor generado en la celda de batería 100 puede transferirse directamente a la resina disipadora de calor 400 sin pasar por la aleta de refrigeración 300, la eficiencia de refrigeración de la celda de batería 100 puede mejorarse adicionalmente. Asimismo, debido a que la celda de batería 100 puede insertarse y fijarse a la resina disipadora de calor 400, puede mejorarse la fuerza de fijación de la celda de batería 100 sin necesidad de un miembro de fijación adicional separado.

[0081] Las figuras 7 y 8 son unas vistas para describir un mecanismo de prevención de cortocircuitos a través de una tapa aislante de una aleta de refrigeración en el módulo de batería de la figura 1.

[0082] Haciendo referencia a la figura 7, la resina disipadora de calor 400 se recubre hasta una cierta altura en la superficie interior 215 de la placa base 210 de la carcasa de módulo 200 de acuerdo con una realización de la presente divulgación, y una pluralidad de celdas de batería 100 y una pluralidad de aletas de refrigeración 300 se disponen verticalmente alternativamente sobre la resina disipadora de calor 400. La tapa aislante 330 acoplada a la porción de extremo 312 del cuerpo de aleta 310 puede estar separada de la superficie interior 215 de la placa base 210 de la carcasa de módulo 200 una cierta distancia, y puede localizarse más cerca de la superficie interior 215 de la placa base 210 de la carcasa de módulo 200 que la pluralidad de celdas de batería 100.

[0083] En este caso, como se muestra en la figura 8, puede aplicarse un impacto exterior a la placa de cubierta 250 en una dirección (dirección del eje -Z) perpendicular a la placa de cubierta 250 de la carcasa de módulo 200. En este caso, la pluralidad de celdas de batería 100 y la pluralidad de aletas de refrigeración 300 alojadas en la carcasa de módulo 200 pueden recibir una fuerza en una dirección de anchura (dirección del eje -Z) de la celda de batería 100 y pueden moverse en la dirección de anchura (dirección del eje -Z) de la celda de batería 100. En este caso, la tapa aislante 330, separada de la superficie interior 215 de la placa base 210 de la carcasa de módulo 200 una cierta distancia, puede entrar primero en contacto con la superficie interior 215 de la placa base 210. Incluso cuando cada placa de la carcasa de módulo 200, incluida la placa base 210, está formada por un material metálico, debido a la tapa aislante 330, puede evitarse el contacto directo entre el cuerpo de aleta 310 formado de un material metálico y la placa base 210 formada de un material metálico, evitando de este modo daños en el módulo de batería 10 debidos a un cortocircuito.

[0084] Lo mismo aplica cuando el impacto exterior se aplica en una dirección (dirección del eje Z) perpendicular a la placa base 210 a la placa base 210. Como alternativa, lo mismo se produce cuando la aleta de refrigeración 300 entra en contacto con la carcasa de módulo 200 debido a una anomalía tal como la hinchazón de la celda de batería 100. La figura 9 es una vista para describir un paquete de baterías que incluye el módulo de batería de la figura 1. La figura 10 es una vista para describir un vehículo que incluye el paquete de baterías de la figura 9.

[0085] Haciendo referencia a la figura 9, un paquete de baterías 1, de acuerdo con la presente divulgación, puede incluir al menos un módulo de batería 10 de acuerdo con la presente divulgación. Asimismo, el paquete de baterías 1, de acuerdo con la presente divulgación, puede incluir una envolvente de paquete 50 en la que puede alojarse el al menos un módulo de batería 10. Además, diversos elementos, por ejemplo, un sistema de gestión de baterías (BMS, por sus siglas en inglés), una envolvente de paquete, un relé y un sensor de corriente, que se conocen en el momento de cumplimentar la presente divulgación, además del módulo de batería 10, pueden incluirse en el paquete de baterías 1.

[0086] Haciendo referencia a la figura 10, un vehículo V de acuerdo con la presente divulgación puede incluir al menos un paquete de baterías 1 de acuerdo con la presente divulgación.

[0087] De acuerdo con las diversas realizaciones anteriores, incluso cuando la aleta de refrigeración 300 entra en contacto con la superficie interior 215 de la carcasa de módulo 200 debido a una hinchazón provocada por una anomalía de la celda de batería 100 o un impacto exterior, puede evitarse un fallo del módulo de batería 10 mediante la tapa aislante 330, capaz de evitar el contacto directo con la carcasa de módulo 200.

[0088] Por consiguiente, de acuerdo con las diversas realizaciones anteriores, el módulo de batería 10 tiene un rendimiento de aislamiento mejorado, y puede proporcionarse el paquete de baterías 1 y el vehículo V que incluye el módulo de batería 10.

[0089] Se entenderá por un experto en la materia que, cuando se usan términos que indican direcciones como superior e inferior, estos términos solo se usan para facilitar la explicación y pueden variar en función de la posición del objeto, la posición de un observador, etc.

[0091] Mientras que una o más realizaciones de la presente divulgación se han descrito haciendo referencia a las realizaciones y las figuras, la presente divulgación no se limita a las mismas, y se entenderá por un experto en la materia que pueden realizarse diversos cambios en la forma y los detalles sin alejarse del alcance de la presente divulgación tal como se define en las reivindicaciones siguientes.

Claims (11)

1. REIVINDICACIONES

1. Un módulo de batería (10) que comprende:

una pluralidad de celdas de batería (100);

una carcasa de módulo (200) en la que se aloja la pluralidad de celdas de batería; y

al menos una aleta de refrigeración (300) localizada entre la pluralidad de celdas de batería en la carcasa de módulo y que comprende una tapa aislante (330) para evitar el contacto directo con la carcasa de módulo, en donde cada una de las al menos una aleta de refrigeración (300) comprende un cuerpo de aleta (310) en contacto superficial con celdas de batería adyacentes (100) entre la pluralidad de celdas de batería,

en donde la tapa aislante (330) está acoplada al menos a una porción de extremo del cuerpo de aleta, en donde al menos una porción de extremo del cuerpo de aleta (310) sobresale más hacia una superficie interior de la carcasa de módulo (200) que la pluralidad de celdas de batería (100) y

en donde la tapa aislante (330) está localizada más cerca de la superficie interior de la carcasa de módulo que de la pluralidad de celdas de batería (100),

caracterizado por que la tapa aislante (330) está separada de la superficie interior de la carcasa de módulo (200) una cierta distancia.

2. El módulo de batería de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la tapa aislante (330) rodea al menos una porción de extremo del cuerpo de aleta (310).

3. El módulo de batería de acuerdo con la reivindicación 1, en donde un extremo de acoplamiento (315) con forma de bucle está localizado en la al menos una porción de extremo del cuerpo de aleta (310), y un gancho de acoplamiento (335), que tiene una forma complementaria a la forma de bucle del extremo de acoplamiento, se proporciona en la tapa aislante.

4. El módulo de batería de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende, además, una resina disipadora de calor (400) proporcionada en la carcasa de módulo y en contacto con la al menos una aleta de refrigeración (300), en donde la tapa aislante (330) se inserta en la resina disipadora de calor.

5. El módulo de batería de acuerdo con la reivindicación 4, en donde la resina disipadora de calor (400) está recubierta hasta una cierta altura en una superficie interior de la carcasa de módulo200).

6. El módulo de batería de acuerdo con la reivindicación 4, en donde al menos una parte de cada una de la pluralidad de celdas de batería (100) se inserta en la resina disipadora de calor (400).

7. El módulo de batería de acuerdo con la reivindicación 1, en donde al menos una porción de extremo del cuerpo de aleta (310) tiene una forma irregular en la que al menos una porción convexa y al menos una porción cóncava están dispuestas alternativamente en una dirección paralela a una dirección longitudinal de cada una de la pluralidad de celdas de batería (100),

en donde la tapa aislante (330) está acoplada a la al menos una porción convexa.

8. El módulo de batería de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la pluralidad de celdas de batería (100) son celdas de tipo bolsa y cada una comprende una porción de recepción en la que se aloja un conjunto de electrodos (110), una porción de sellado (150) formada alrededor de la porción de recepción y un cable de electrodo (170) que se extiende hacia el exterior de la porción de sellado y está conectado al conjunto de electrodos (110),

en donde la tapa aislante (330) está formada en una dirección paralela a una dirección en la que se extiende el cable de electrodo (170).

9. El módulo de batería de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el cuerpo de aleta (310) está formado de un metal de aluminio y la tapa aislante (330) está formada de un material de caucho.

10. Un paquete de baterías que comprende al menos un módulo de batería de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.

11. Un vehículo que incluye al menos un paquete de baterías de acuerdo con la reivindicación 10.