电池模块、包括电池模块的电池组和包括电池组的车辆制造技术

公开了电池模块、包括电池模块的电池组和包括电池组的车辆。所述电池模块包括：多个电池单体组件，每个电池单体组件具有至少一个电池单体；底部壳体，底部壳体被构造成容纳多个电池单体组件；上部壳体，上部壳体被安装至所述底部壳体的上侧，以暴露所述多个电池单体组件的上侧的一部分、前侧的一部分和后侧的一部分；以及冷却单元，冷却单元被构造成覆盖多个电池单体组件的暴露部分，并且具有用于冷却多个电池单体组件的相变材料。

【技术实现步骤摘要】
电池模块、包括电池模块的电池组和包括电池组的车辆相关申请的交叉引用本申请要求2017年3月15日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2017-0032572的优先权，其公开内容在此通过引用并入。
本公开涉及电池模块、包括该电池模块的电池组以及包括该电池组的车辆。
技术介绍
高度适用于各种产品并且展现超高电特性诸如高能量密度等等的二次电池通常不仅被用在便携式装置中，而且也用在由电功率源驱动的电动车辆(EV)或者混合动力电动车辆(HEV)。二次电池作为一种用于提高环境友好性和能量效率的新型电源引起关注是因为能够极大地减少对化石燃料的使用，并且在能量消耗期间不产生副产品。目前广泛使用的二次电池包括锂离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池等等。单位二次电池单体，即单位电池单体的运行电压约为2.5V至4.6V。因此，如果需要更高输出电压，则可串联多个电池单体以构成电池组。另外，取决于电池组所需的充电/放电容量，可并联连接多个电池单体以构成电池组。因而，可根据所需的输出电压或者所要求的充电/放电容量不同地设定电池组中所包括的电池单体的数目。同时，当多个电池单体被串联或者并联连接以构成电池组时，通常首先构成由至少一个电池单体组成的电池模块，然后通过使用至少一个电池模块并且添加其它部件而构成电池组。由于多模块结构的电池组被制造成使得多个二次电池被密集地封装在狭窄空间内，所以易于排出从每个二次电池产生的热非常重要。由于二次电池的充电或者放电过程通过电化学反应执行，所以如果不有效地去除充电和放电期间电池模块产生的热，则可能发生热累积，导致电池模块退化并且引起起火或者爆炸。因而，高容量大容量电池模块和包括该电池模块的电池组应具有冷却装置，以用于冷却其中所包括的电池单体。通常，冷却装置可被分为两类，即空气冷却式和水冷却式，并且由于诸如二次电池的电流泄漏或者防水等问题，所以空气冷却式比水冷却式被更广泛地使用。由于一个二次电池单体产生的功率不是太大，所以市售的电池模块通常包括按所需数目的在模块壳体内堆叠并且封装的多个电池单体。为了通过冷却在各个电池单体产生电力时生成的热而维持二次电池的适当温度，用于引入冷却剂的多个冷却管被插入电池单体中间，并且冷却泵被安装至电池模块，以将冷却剂平稳地供应至冷却管。然而，在具有水冷结却构的传统电池模块中，电池单体在电池模块中的空间效率由于用于冷却剂的冷却管和冷却泵而降低。即，电池模块的能量密度降低。另外，在水冷却式的传统电池模块中，难以设计其中安装有冷却管和冷却泵的电池模块。因而，需要找到一种方法来提供一种具有提高的能量密度和更简单的冷却结构的电池模块、一种包括该电池模块的电池组以及一种包括该电池组的车辆。
技术实现思路
技术问题因此，本公开涉及提供一种具有提高的能量密度和更简单的冷却结构的电池模块、一种包括该电池模块的电池组以及一种包括该电池组的车辆。技术解决方案在本公开的一方面，提供一种电池模块，包括：多个电池单体组件，每个电池单体组件具有至少一个电池单体；底部壳体，底部壳体被构造成容纳多个电池单体组件；上部壳体，上部壳体被安装至底部壳体的上侧，以暴露多个电池单体组件的上侧的一部分、前侧的一部分和后侧的一部分；以及冷却单元，冷却单元被构造成覆盖多个电池单体组件的暴露部分，并且具有相变材料以用于冷却多个电池单体组件。冷却单元可包括：基部框架，基部框架被插入上部壳体中以接触多个电池单体组件的暴露部分；相变材料，相变材料被容纳在基部框架的上侧处；以及覆盖框架，覆盖框架被安装至基部框架的上侧以密封相变材料。基部框架可包括：基部本体，基部本体被构造成覆盖多个电池单体组件的上侧的一部分，并且具有容纳凹槽以用于容纳相变材料；基部桥，基部桥被设置在基部本体的两端处，以覆盖多个电池单体组件的前侧的一部分和后侧的一部分；以及分隔桥，分隔桥被设置在基部桥之间，以分隔彼此面对的电池单体组件。分隔桥可被布置在面对的电池单体组件之间，并且接触面对的电池单体组件。覆盖框架可沿上部壳体的前后方向突出预定长度。可设置多个冷却单元，并且多个冷却单元可被布置成沿上部壳体的左右方向彼此间隔开预定距离。多个电池单体组件中的每一个电池单体组件可包括：堆叠在彼此上的多个电池单体；单体外壳，单体外壳被构造成覆盖多个电池单体；一对汇流条(burbar)，该一对汇流条被安装至单体外壳的前侧和后侧并且被电连接至多个电池单体；以及一对导热垫，该一对导热垫分别被安装至该一对汇流条，以传递多个电池单体的热。每一个电池单体可被布置成在与多个电池单体组件的前后方向平行的水平方向上平放。多个电池单体可为圆柱形的二次电池。单体外壳可包括：前外壳，前外壳被构造成覆盖多个电池单体的前侧；后外壳，后外壳被构造成覆盖多个电池单体的后侧；以及本体外壳，本体外壳被设置在前外壳和后外壳之间，以覆盖多个电池单体。该一对汇流条可分别被安装至前外壳和后外壳。在本公开的另一方面，也提供一种电池组，包括：至少一个根据上述实施例的电池模块；以及壳体梁，该至少一个电池模块通过滑动被插入壳体梁中。壳体梁可具有冷却通道，用于冷却该至少一个电池模块的冷却剂流动通过冷却通道。冷却单元可被布置成在冷却通道附近接触壳体梁。在本公开的另一方面，也提供一种包括至少一个根据上述实施例的电池组的车辆。有利效果根据上述各种实施例，能够提供一种具有提高的能量密度和更简单的冷却结构的电池模块、一种包括该电池模块的电池组以及一种包括该电池组的车辆。附图说明附图示出了本公开的优选实施例并且与前述公开一起用于提供对本公开的技术特征的进一步理解，因而不应将本公开解释为限于附图。图1是用于示出根据本公开的实施例的电池组的图。图2是示出从其中排除壳体梁的部分梁基部的图1的电池组的图。图3是示出图1的电池组的电池模块的图。图4是示出图3的电池模块的分解透视图。图5是示出图4的电池模块的电池单体组件的透视图。图6是示出图5的电池单体组件的分解透视图。图7是示出图4的电池模块的冷却单元的透视图。图8是示出图7的冷却单元的横截面图。图9是示出图7的冷却单元的基部本体的透视图。图10是示出冷却图1的电池组的过程的图。具体实施方式通过参考附图详细描述本公开的实施例，本公开将变得更加明显。应理解，本文公开的实施例是说明性的，仅是为了更好地理解本公开，并且本公开可以以各种方式进行修改。另外，为了便于理解本公开，附图不以实际比例绘制，而是某些部件的尺寸可能被放大。图1是示出根据本公开的实施例的电池组的图，并且图2是示出从其中排除壳体梁的部分梁基部的图1的电池组的图。参考图1和2，电池组1可作为车辆的燃料源设置在车辆中。作为示例，电池组1可被设置在可使用电池组1作为燃料源的电动车辆、混合动力车辆或者任何其它车辆中。另外，除了车辆之外，电池组1还可被设置在其它装置、仪器或者设施，诸如使用二次电池的蓄能系统中。电池组1可包括壳体梁10和电池模块50。壳体梁10形成电池组1的外观，并且可容纳下文解释的至少一个电池模块50。这里，下文解释的该至少一个电池模块50可通过滑动插入而安装至壳体梁10。将在下文说明中更详细地描述滑动插入。壳体梁10可包括梁基部12和梁桥14。梁基部12沿壳体梁10的前后方向为细长的，并且可被成对地设置，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池模块，包括：多个电池单体组件，每个电池单体组件具有至少一个电池单体；底部壳体，所述底部壳体被构造成容纳所述多个电池单体组件；上部壳体，所述上部壳体被安装至所述底部壳体的上侧，以暴露所述多个电池单体组件的上侧的一部分、前侧的一部分和后侧的一部分；以及冷却单元，所述冷却单元被构造成覆盖所述多个电池单体组件的暴露部分，并且具有用于冷却所述多个电池单体组件的相变材料。

【技术特征摘要】
2017.03.15 KR 10-2017-00325721.一种电池模块，包括：多个电池单体组件，每个电池单体组件具有至少一个电池单体；底部壳体，所述底部壳体被构造成容纳所述多个电池单体组件；上部壳体，所述上部壳体被安装至所述底部壳体的上侧，以暴露所述多个电池单体组件的上侧的一部分、前侧的一部分和后侧的一部分；以及冷却单元，所述冷却单元被构造成覆盖所述多个电池单体组件的暴露部分，并且具有用于冷却所述多个电池单体组件的相变材料。2.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述冷却单元包括：基部框架，所述基部框架被插入所述上部壳体中以接触所述多个电池单体组件的暴露部分；所述相变材料，所述相变材料被容纳在所述基部框架的上侧处；以及覆盖框架，所述覆盖框架被安装至所述基部框架的上侧以密封所述相变材料。3.根据权利要求2所述的电池模块，其中所述基部框架包括：基部本体，所述基部本体被构造成覆盖所述多个电池单体组件的上侧的一部分，并且具有用于容纳所述相变材料的容纳凹槽；基部桥，所述基部桥被设置在所述基部本体的两端处，以覆盖所述多个电池单体组件的前侧的一部分和后侧的一部分；以及分隔桥，所述分隔桥被设置在所述基部桥之间，以分隔彼此面对的电池单体组件。4.根据权利要求3所述的电池模块，其中所述分隔桥被布置在所述面对的电池单体组件之间，并且接触所述面对的电池单体组件。5.根据权利要求2所述的电池模块，其中所述覆盖框架沿所述上部壳体的前后方向突出预定长度。6.根据权利要求1所述的电池模块，其中设置多个所述冷却单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹智秀，柳在旭，姜达模，文祯晤，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国,KR