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【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
相关申请的交叉引用本申请要求于2022年8月24日提交的韩国专利申请第10-2022-0106189号的优先权和权益,该韩国专利申请的公开内容通过引用全文并入本文中。本公开涉及一种电池模块和包括该电池模块的电池组,更具体地,涉及一种能够直接冷却并且因此具有提高的冷却特性的电池模块和包括该电池模块的电池组。
技术介绍
1、在现代社会中,随着例如移动电话、笔记本电脑、摄像机和数码相机的便携式装置的日常使用,已经启动如上所述的与移动装置相关的领域中的技术的开发。另外,可充电/可放电二次电池被用作电动车辆(ev)、混合电动车辆(hev)、插电式混合动力电动车辆(p-hev)等的能源,试图解决由使用化石燃料的现有汽油车辆引起的空气污染等。因此,对二次电池的开发的需求正在增长。
2、通常,根据外部材料的形状,锂二次电池可以被分类为电极组件安装在金属罐中的罐型二次电池和电极组件安装在铝层压片材的软包中的软包型二次电池。
3、在用于小型装置的二次电池的情况下,设置两个至三个电池单体,但是在用于例如汽车的中型和大型装置的二次电池的情况下,使用其中多个电池单体被电连接的电池模块。在这样的电池模块中,多个电池单体彼此串联或并联连接以形成电池单体组件,从而提高容量和输出。此外,一个以上电池模块可以与例如电池断开单元(bdu)、电池管理系统(bms)和冷却系统的各种控制和保护系统安装在一起,以形成电池组。
4、当二次电池加热到超过合适的温度时,二次电池的特性可能劣化,并且在最差的情况下,还存在爆炸或起火的风险。特别地,
5、此外,如果车辆的电池组中包括中型或大型电池模块,则电池模块可能经常暴露于直射的阳光,并且可能置于高温条件下(例如,在夏天或在沙漠中)。因此,当配置电池模块或电池组时,确保稳定和有效的冷却特性可能是非常重要的。电池模块或电池组的冷却方法可以大致分为使用例如冷却水的冷却剂的水冷方法和使用冷却风的气冷方法。在这些冷却方法中,水冷型冷却具有优异的冷却特性,并且可以有效地冷却从大容量电池模块或电池组产生的高热量。
6、图1是常规电池模块的透视图,并且图2是示出沿着图1的剖切线a-a’截取的剖面的剖视图。然而,为了方便说明,图2还示出了布置在电池模块10下方的散热器30。
7、参照图1和图2,常规电池模块10包括由层叠多个电池单体11形成的电池单体堆12和容纳电池单体堆12的模块框架20。此时,电池单体11为软包型电池单体,并且软包型电池单体形成矩形片状结构。
8、由于层叠多个电池单体11,所以电池模块10在充电和放电过程中产生大量热量。通过使电池单体11的端部与具有固定位置和尺寸的散热器60间接或直接地接触,来冷却包括软包型电池单体的电池模块10。
9、具体地,电池模块10可以包括位于电池单体堆12与模块框架20的底部之间的热树脂层40。另外,当电池模块10安装在电池组框架上以形成电池组时,传热构件50和散热器30可以依次位于电池模块10的下方。传热构件50可以为散热垫,并且例如冷却水的制冷剂所流经的冷却流动路径31可以形成在散热器30的内部。在一个方向上层叠的电池单体11的边缘与热树脂层40接触,并且从电池单体11产生的热量按通过热树脂层40、模块框架20的底部、传热构件50和散热器30的顺序排出到电池模块10的外部。也就是说,常规电池模块10采用热量通过电池单体11的边缘排出的水冷型结构。
10、这种利用电池单体11的边缘的水冷型结构具有相对简化的结构,但是会导致冷却特性的劣化。此外,当电池单体11发生高度膨胀时,存在电池单体11的软包壳体等中出现裂纹的风险。具体地,电池单体110可能导致内部电解液分解从而产生气体并且电池单体110在重复充电和放电的过程中或在初始充电过程中膨胀的现象,即,膨胀或呼吸(breathing)现象。
11、随着电池单体的容量增加,膨胀的程度也大幅增加,并且应用于电池模块的电池单体的数量趋于逐渐增加。因此,控制电池模块内部的电池单体的膨胀成为重要的问题。
12、此时,再次参照图2,通常,热树脂层40具有粘合特性,因此,电池单体11与热树脂层40固定。因此,当电池单体11在与y轴平行的方向上发生膨胀时,在电池单体11的边缘处出现较高的应力,这可能导致电池单体11的软包壳体破裂。特别地,位于电池单体堆12的外部的电池单体11越多,由于膨胀导致的应力越大,这导致破裂的高风险。
13、为了在未来实现高容量电池模块和电池组,纯si电池单体、全固态电池和高sio含量电池单体可以用作软包电池单体。对于这样的电池单体,膨胀的程度更大。
14、当在利用边缘部的常规水冷方法应用于包括具有高度膨胀的电池单体的电池模块时,存在电池单体中出现裂纹和过度应力作用的高风险,这可能损害电池模块的结构安全性。
15、因此,需要一种具有即使电池模块包括表现出高度膨胀特性的电池单体也能够最小化电池单体中产生的结构损坏的新型冷却结构的电池模块。
技术实现思路
1、技术问题
2、本公开的一个目的是提供一种能够对连接电池单体与其电极引线的各个汇流条进行直接冷却的电池模块和包括该电池模块的电池组。
3、然而,本公开的实施例要解决的技术问题不限于上述问题,并且可以在本公开包括的技术构思的范围内进行各种扩展。
4、技术方案
5、根据本公开的一个实施例,提供一种电池模块,包括:多个电池单体组,该多个电池单体组包括至少一个电池单体,并且沿着一个方向层叠;以及散热器,该散热器冷却电池单体组,其中,电池单体包括电极引线,该电极引线在与电池单体组的层叠方向垂直的方向上突出,其中,散热器包括冷却管和歧管,冷却管插设于电池单体组之间,歧管与冷却管连接,位于电极引线相对于电池单体突出的方向上并且沿着电池单体组的层叠方向延伸,其中,在冷却管的内部和歧管的内部形成有流动路径,使得制冷剂沿着冷却管的内部和歧管的内部流动,并且其中,冷却管与电池单体组的一个表面接触。
6、电池模块还可以包括汇流条,该汇流条与电极引线连接,其中,汇流条与歧管之间设置有绝缘构件。绝缘构件的一个表面可以与汇流条接触,并且绝缘构件的另一个表面可以与歧管接触。
7、电池模块还可以包括绝缘框架,该绝缘框架位于电极引线相对于电池单体突出的方向上,其中,汇流条可以安装在绝缘框架上。
8、汇流条可以安装在绝缘框架中的与面对电池单体组的表面相反的表面上,并且电极引线可以在穿过形成在绝缘框架中的引线本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电池模块,包括:
2.根据权利要求1所述的电池模块,
3.根据权利要求2所述的电池模块,
4.根据权利要求3所述的电池模块,其中:
5.根据权利要求4所述的电池模块,其中:
6.根据权利要求4所述的电池模块,其中:所述汇流条从所述绝缘框架的一侧延伸,以朝向所述歧管暴露。
7.根据权利要求2所述的电池模块,其中:所述绝缘构件为具有电绝缘特性和粘合特性的绝缘胶带。
8.根据权利要求1所述的电池模块,
9.根据权利要求1所述的电池模块,其中:
10.根据权利要求1所述的电池模块,其中:所述歧管具有圆柱形。
11.根据权利要求1所述的电池模块,其中:所述电池单体组具有至少一个电池单体被包覆在包覆构件中的配置。
12.根据权利要求11所述的电池模块,其中:所述包覆构件具有电绝缘特性。
13.根据权利要求1所述的电池模块,其中:所述电池单体组具有两个以上电池单体被包覆在包覆构件中的配置,并且压缩垫插设于所述两个以上电池单体中的至少一个中。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种电池模块,包括:
2.根据权利要求1所述的电池模块,
3.根据权利要求2所述的电池模块,
4.根据权利要求3所述的电池模块,其中:
5.根据权利要求4所述的电池模块,其中:
6.根据权利要求4所述的电池模块,其中:所述汇流条从所述绝缘框架的一侧延伸,以朝向所述歧管暴露。
7.根据权利要求2所述的电池模块,其中:所述绝缘构件为具有电绝缘特性和粘合特性的绝缘胶带。
8.根据权利要求1所述的电池模块,
9.根据权利要求1所述的电池模块,其中:
10.根据权利要求1所述的电池模块,其中:所述歧管具有圆柱形。
11.根据权利要求1所述的电池模块,其中:所述电池单体组具有至少一个电池单体被包覆在包覆构件中的配置。
12.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员:李订勋,柳在旭,金杜承,严泰基,
申请(专利权)人:株式会社LG新能源,
类型:发明
国别省市:
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