电池组和包括电池组的电动车辆制造技术

公开了电池组和包括电池组的电动车辆。该电池组包括：多个电池模块；托盘，所述托盘提供放置多个电池模块的空间；多个梁框架，所述多个梁框架被安装成横穿托盘的上表面以分隔能够单独放置多个电池模块的空间；以及多个散热器，所述多个散热器形成为具有冷却剂流过的中空结构，所述多个散热器分别被选择性地联接到多个梁框架中的一部分，以便被布置成面对电池模块的侧表面，其中在托盘和梁框架处分别设置有排放孔，所述排放孔相对于所述散热器在向下方向上穿孔。

【技术实现步骤摘要】
电池组和包括电池组的电动车辆相关申请的交叉引用本申请要求2017年4月4日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2017-0043912的优先权，其公开内容在此通过引用并入。
本公开涉及一种电池组，并且更特别地涉及一种具有用于电池模块的空间高效装载结构以及用于防止渗漏的冷却剂流入到电池模块中的排放结构的电池组。
技术介绍
与不可再充电的原电池不同，二次电池是指一种能够充电和放电的电池，并且被用作蓄能系统(ESS)、电动车辆(EV)或者混合动力电动车辆(HEV)以及小型先进电子装置，诸如移动电话、PDA和笔记本电脑的电源。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。单元二次电池单体，即单元电池单体的工作电压约为2.5V至4.2V。因此，如果需要更高的输出电压，则可以将多个电池单体串联连接以构成电池组。另外，取决于电池组所需的充电/放电容量，多个电池单体可以并联连接以构成电池组。因此，包括在电池组中的电池单体的数量可以根据所需的输出电压或所需的充电/放电容量而被不同地设定。例如，当多个电池单体串联或并联连接以构造电池组时，通常首先构造由多个电池单体组成的电池模块，然后通过使用多个电池模块和添加其它部件来构造电池组。换句话说，电池模块指的是多个二次电池串联或并联连接的部件，并且电池组指的是多个电池模块串联或并联连接以增加容量和输出的部件。同时，在多电池模块结构的电池组中，易于排出由每个电池模块产生的热非常重要。如果在充电和放电期间产生的电池模块的热没有被有效地去除，则可能发生热积聚，导致电池模块劣化并引起着火或爆炸。因此，高输出大容量的电池组本质上需要用于对包含在其中的电池模块进行冷却的冷却装置。通常，电池组的冷却方法分为空冷型和水冷型，并且水冷型是更优选的，因为与空冷型相比，它具有更少的噪音和更好的冷却性能。例如，在水冷型中，具有供冷却剂可流经其中的流动路径的散热器与电池模块的底部或侧面接触以吸收来自电池模块的热。但是，在采用水冷型电池组的情况下，如果散热器损坏，则冷却剂可能流入到电池模块中，这可能增加泄漏风险。此外，即使电池模块防水良好，但是如果电池组在冷却剂滞留在壳体中的状态下长时间停留在电池组的密封壳体中，则电池壳体内的湿度变得非常高，这不能确保不可能发生短路。另外，在电动车辆的情况下，在运行期间可能对电池组施加意外的冲击和振动。在这种情况下，电池模块之间的电连接可能被破坏，或者支撑电池模块的电池组壳体可能变形。因此，特别地，电动车辆的电池组需要具有足够的抗外部冲击和振动的耐久性。为了解决这一问题，通常使用防撞梁来提高电池组的机械刚度。这里的防撞梁是指安装在构成电池组壳体的托盘处以提高托盘的刚度的梁状结构。包括防撞梁的托盘具有高抗冲击性并且不容易由于外部冲击或振动而变形。然而，虽然通过安装防撞梁提高了电池组的机械刚度，但是在这种情况下，可用于装载电池模块的空间也减少很多。此外，如果进一步添加诸如散热器的基本冷却装置构造，则包括散热器的电池组的体积比或能量密度降低。
技术实现思路
技术问题本公开被设计成解决现有技术的问题，因此，本公开旨在提供一种电池组，该电池组具有足够的抗外部冲击和振动的耐久性，所述电池组能够容纳具有优良空间效率的电池模块和冷却装置，并且具有排放结构以应对冷却剂泄漏的情况。本公开的这些和其它目的和优点可以从以下详细说明中理解，并且将通过本公开的示例性实施例变得更加明显。此外，易于理解，本公开的目的和优点可以通过所附权利要求及其组合中所示的手段来实现。技术解决方案在本公开的一个方面，提供了一种电池组，包括：多个电池模块；托盘，所述托盘提供放置多个电池模块的空间；多个梁框架，所述多个梁框架被安装成横穿所述托盘的上表面以分隔能够单独放置所述多个电池模块的空间；以及多个散热器，所述多个散热器形成为具有其中冷却剂流过的中空结构，所述多个散热器分别被选择性地联接到所述多个梁框架中的一部分，以便被布置成面对所述电池模块的侧表面，其中在所述托盘和所述梁框架处分别设置有排放孔，所述排放孔相对于所述散热器在向下方向上穿孔。具有凹陷形状的排放路径可以形成在散热器的下部处。可设置多个排放孔，并且可沿排放路径以预定间隔设置多个排放孔。排放路径可在至少一个方向上倾斜。多个梁框架中的一部分可以是I型梁框架，并且散热器可以被设置成能够安装到在形成I型梁框架的高度的柱的两侧处形成的凹进部。散热器可被成形为对应于凹进部，并且通过导热粘合剂粘附到凹进部以与I型梁框架成一体。多个梁框架中的另一部分可为横穿托盘的中心的单一中心框架，并且I型梁框架可与中心框架交叉且以规则间隔布置在托盘处，使得多个电池模块被布置成2×N矩阵。每个散热器都可具有设置在其一端和另一端处的输入端口和输出端口，使得冷却剂穿过所述输入端口和所述输出端口流入或者流出，并且散热器被安装成沿穿过中心框架的I型梁框架横穿托盘的上表面。电池组还可包括：电池组盖板，所述电池组盖板被构造成覆盖托盘的上部；以及两个侧框架，所述两个侧框架被构造成分别覆盖托盘的两侧表面，并且两个侧框架可被设置成与散热器的输入端口和输出端口连通的歧管形式，以形成用于供应和排出冷却剂的路径。中心框架可被设置成形成具有在其外侧表面处的多个孔的角管(angledtube)的形式，并且连接模块可被设置在中心框架中，从而串联和/或并联地连接多个电池模块。多个梁框架中的一部分可为在其中具有中空部的角梁(angledbeam)框架，并且散热器可位于角梁框架内部。电池组还可包括介于散热器和电池模块的热界面处的导热介质。导热介质可具有附接至散热器的一个表面的板表面以及从板表面竖直地突出的突起，并且突起可具有当外部压力被施加到该突起时弹性变形的特性。导热介质可由硅橡胶制成。在本公开的另一方面中，也提供一种包括上文定义的电池组的电动车辆。该车辆可包括电动车辆(EV)和混合动力电动车辆(HEV)。有利效果根据本公开的实施例，电池组的刚度和体积比可通过以空间高效的方式联接梁框架和散热器而提高，并且可紧凑地实现用于单独电池模块的冷却构造。另外，根据本公开的另一实施例，通过对梁框架和托盘设置排放结构，即使冷却剂从散热器渗漏，冷却剂也易于从电池组排出。附图说明图1是示出根据本公开的实施例的电池组的示意性透视图。图2是图1的分解透视图。图3是示出装载有图2的多个电池模块的托盘的透视图。图4是部分地示出根据本公开的实施例的电池组的排放路径和排放孔的图。图5是示出图4的部分A的放大图。图6是沿图3的线I-I'截取的横截面图。图7是示出图6的部分B的放大图。图8是示出图7的梁框架的变型示例的图。图9和10是示出根据本公开的另一实施例的在导热介质接触电池模块之前和之后的电池组的状态的图。具体实施方式通过参考附图详细地描述本公开的实施例，本公开将变得更加明显。应理解，这里公开的实施例仅是为了更好地理解本公开而说明，并且本公开可以以各种方式修改。另外，为了便于理解本公开，附图不是以实际比例绘制的，而是可能夸大某些部件的尺寸。即，说明书中描述的和附图中示出的实施例仅是本公开的最优选实施例，并且不代表本公开的所有技术思想，因此应理解，可能存在在提交本申请时能够代替这些实施例的各种等效物和变本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池组，其特征在于包括：多个电池模块；托盘，所述托盘提供放置所述多个电池模块的空间；多个梁框架，所述多个梁框架被安装成横穿所述托盘的上表面以分隔能够单独放置所述多个电池模块的空间；以及多个散热器，所述多个散热器形成为具有冷却剂通过其流动的中空结构，所述多个散热器分别被选择性地联接到所述多个梁框架中的一部分，以便被布置成面对所述电池模块的侧表面，其中，在所述托盘和所述梁框架处分别设置有排放孔，并且所述排放孔相对于所述散热器在向下方向上穿孔。

【技术特征摘要】
2017.04.04 KR 10-2017-00439121.一种电池组，其特征在于包括：多个电池模块；托盘，所述托盘提供放置所述多个电池模块的空间；多个梁框架，所述多个梁框架被安装成横穿所述托盘的上表面以分隔能够单独放置所述多个电池模块的空间；以及多个散热器，所述多个散热器形成为具有冷却剂通过其流动的中空结构，所述多个散热器分别被选择性地联接到所述多个梁框架中的一部分，以便被布置成面对所述电池模块的侧表面，其中，在所述托盘和所述梁框架处分别设置有排放孔，并且所述排放孔相对于所述散热器在向下方向上穿孔。2.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，具有凹陷形状的排放路径形成在所述散热器的下部处。3.根据权利要求2所述的电池组，其特征在于，设置有多个所述排放孔，并且所述多个排放孔沿所述排放路径以预定间隔设置。4.根据权利要求3所述的电池组，其特征在于，所述排放路径在至少一个方向上倾斜。5.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，所述多个梁框架中的一部分是I型梁框架，并且其中，所述散热器被设置成能够安装到在形成所述I型梁框架的高度的柱的两侧处形成的凹进部。6.根据权利要求5所述的电池组，其特征在于，所述散热器被成形为对应于所述凹进部，并且通过导热粘合剂粘附到所述凹进部以与所述I型梁框架成一体。7.根据权利要求5所述的电池组，其特征在于，所述多个梁框架中的另一部分为横穿所述托盘的中心的单一中心框架，并且所述I型梁框架与所述中心框架交叉且以规则间隔布置在所述托盘处，使得所述多个电池模块被布置成2×N矩阵。...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐星源，文祯晤，李润九，池昊俊，姜达模，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：新型
国别省市：韩国,KR