包括被安装成两层的电池模块的电池组制造技术

本发明专利技术提供了一种电池组，其包括：多个电池模块，其中每个电池模块包括多个电池单体，并且在所述电池模块中，至少一个电池模块基于地面而与其余电池模块具有分层结构；电池管理系统(BMS)，该电池管理系统被邻近所述电池模块安装并且监测和控制所述电池模块的运行；电池断路单元(BDU)，该电池断路单元被邻近所述电池模块安装并且控制所述电池模块的电连接；底板，该底板具有其中所述电池模块安装在上表面上并且下端部分固定到外部装置的结构；以及电池组盖，该电池组盖具有其中该电池组盖在包围所述电池模块的同时联接到所述底板的外表面的结构。

A battery pack consisting of two layers of battery modules.

The present invention provides a battery pack comprising a plurality of battery modules, each of which includes a plurality of cell monomers, and in the battery module, at least one battery module is based on the ground and has a layered structure with the remaining battery modules; the battery management system (BMS) is adjacent to the battery management system. The pool module installs and monitors and controls the operation of the battery module; a battery circuit break unit (BDU), which is installed and controlled by the battery module adjacent to the battery module, and controls the electrical connection of the battery module; the bottom plate has the battery module installed on the upper surface and the lower end portion is fixed to the external device. The battery cover covers the structure of the battery cover in which the battery cover is connected to the outer surface of the bottom plate while encircling the battery module.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括被安装成两层的电池模块的电池组
本申请要求2016年1月15日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2016-0005055的优先权和权益，该韩国专利申请的全部内容以引用方式并入本文。本专利技术涉及包括被安装成两层的电池模块的电池组。
技术介绍
近来，随着对移动设备的技术开发和需求的增加，对作为能量源的能够充电和放电的二次电池的需求已快速增加，并且已对能够满足各种需求的二次电池进行了大量研究。此外，二次电池已作为电动车辆(EV)、混合动力电动车辆(HEV)、插电式混合动力电动车辆(PLUG-INHEV)等的动力源受到关注，这些车辆已作为解决使用化石燃料的现有汽油车辆和柴油车辆的空气污染的解决方案而被提出。因此，已开发了能够仅由电池操作的电动车辆(EV)、与现有的发动机相结合地使用电池的混合动力电动车辆(HEV)等，并且这些车辆中的一些已经在市场上销售。在作为EV、HEV等的动力源的二次电池中，主要使用的是镍-金属氢化物(Ni-MH)二次电池。然而，已积极进行了使用具有高能量密度、高放电电压和输出稳定性的锂二次电池的研究，并且一些处于商业化阶段。当二次电池用作车辆的动力源时，二次电池以包括多个电池模块或一个电池模块组件的电池组的形式被使用。然而，因为车辆的电池组通常在安装在诸如行李箱等的内部空间中的同时电连接到每个装置，所以电池组占据车辆中的过大空间，因此在全面利用车辆的内部空间方面存在限制。因此，极其需要能够根本上解决这些问题的技术。
技术实现思路
【技术问题】已做出了本专利技术，以致力于解决现有技术的上述问题以及过去所要求的技术问题。本专利技术的专利技术人进行了大量研究和各种实验，并且如下所述，发现包括具有以下结构的电池模块的电池组可按各种方式构成电池组的尺寸、结构和形状：在该结构中，至少一个电池模块基于地面而与其余电池模块具有分层结构，因此在诸如车辆等的装置中，能够克服电池组的安装位置的限制，能够使电池组的相对于容量而言的体积最小化且能够使该装置的空间利用率最大化，由此，完成了本专利技术。【技术方案】本专利技术的示例性实施例提供了多个电池模块，每个电池模块包括多个电池单体，其中，所述电池模块中的至少一个电池模块基于地面而与其余电池模块具有分层结构；电池管理系统(BMS)，该电池管理系统被邻近电池模块安装并且监测和控制电池模块的运行；电池断路单元(BDU)，该电池断路单元被邻近电池模块安装并且控制电池模块的电连接；底板，该底板具有以下结构：在该结构中，电池模块安装在该底板的上表面上并且该底板的下端部分固定到外部装置；以及电池组盖，该电池组盖包围电池模块并联接到底板的外周。因此，根据本专利技术的电池组包括具有以下结构的电池模块：在该结构中，至少一个电池模块基于地面而与其余电池模块具有分层结构，由此，按各种方式构成电池组的尺寸、形状和结构，因此在诸如车辆等的装置中，可以克服电池组的安装位置的限制，可以使电池组的相对于容量而言的体积最小化，并且可以使该装置的空间利用率最大化。根据本专利技术的一个实施例，所述电池模块的分层结构可包括：第一电池模块单元，该第一电池模块单元包括两个或更多个电池模块并且固定到底板；以及第二电池模块单元，该第二电池模块单元包括一个或多个电池模块并且安装在第一电池模块单元的上端上。这里，第一电池模块单元中的电池模块可彼此布置成使得每个电池单体具有相同的取向。具有上述结构的电池组在平面上被放置在诸如车辆等的装置的座椅的下端部分处，以便平衡施加到该装置两侧的重量，因此能够更容易地考虑到由电池组施加的重量来进行该装置的机械设计。更具体地，第一电池模块单元可包括第一电池模块群组和第二电池模块群组，第一电池模块群组和第二电池模块群组分离且以底板的中心部分为基准布置在左右两侧上。此外，第二电池模块单元能够以分层结构安装在第一电池模块群组的上端处，并且所述BMS和BDU能够以分层结构安装在第二电池模块群组的上端处，因此，可以平衡被施加到诸如车辆等的装置的左右两侧的重量。根据本专利技术的另一示例性实施例，第二电池模块单元可安装在从第一电池模块群组的上端朝向第一电池模块群组的一个侧端偏离的位置处，并且所述BMS和BDU可安装在从第二电池模块群组的上端朝向第二电池模块群组的一个侧端偏离的位置处。例如，它能够以如下结构被构成：在该结构中，电池组安装在诸如车辆等的装置的后座的下端处并且一些电池模块以及诸如BMS和BDU等的电气部件构件朝向电池组的上端突出。同时，根据本专利技术的电池组可具有以下结构：在该结构中，用于与外部装置电连接的外部输入/输出端子被放置在底板的所述中心部分处。具体地，在电池组盖的一部分中、在对应于所述外部输入/输出端子的位置处可形成有开口，并且所述外部输入/输出端子可通过电池组盖的该开口而暴露于外部。通常，构成电池模块的电池单体可具有其中多个具有板状结构的袋状电池单体以堆叠的方式布置的结构，并且在此结构中，为了实现如上所述的分层结构，优选在不同的布置方向上构成不同的结构。根据本专利技术的一个示例性实施例，第一电池模块单元的电池模块中的电池单体可在相对于地面而言的竖直方向上相邻地布置，并且第二电池模块单元的电池模块中的电池单体可在相对于地面而言的水平方向上堆叠。更具体地，第一电池模块单元可包括各自具有12到24个电池单体的2至6个电池模块，并且第二电池模块单元可包括各自具有12到24个电池单体的1或2个电池模块。这里，构成第一电池模块单元的每个电池模块的电池单体的数量可相对地大于构成第二电池模块单元的每个电池模块的电池单体的数量。因此，在与底板固定的第一电池模块单元的情况下，具有相同宽度的电池单体可在相对于地面而言的竖直方向上彼此相邻地布置，因此可调整根据该装置的宽度而布置的电池单体的数量。在以分层结构安装在第一电池模块单元的上端处的第二电池模块单元的情况下，具有相同厚度的电池单体可在相对于地面而言的水平方向上堆叠，并且可调整所布置的电池单体的数量，由此防止电池组的高度过度增大。同时，取决于电池单体被布置的结构，第一电池模块单元和第二电池模块单元可包括各种形式的冷却构件。具体地，第一电池模块单元可包括第一冷却构件，并且第二电池模块单元可包括其中热传导方向与第一冷却构件的热传导方向不同的第二冷却构件。根据本专利技术的一个示例性实施例，该第一冷却构件可包括：第一冷却片，该第一冷却片被分别置于所述电池单体之间；和第一散热板，该第一散热板与第一冷却片的一个侧端热接触并且设置有具有中空结构的冷却剂流动路径以用于冷却剂的流动，并且该第一散热板被放置在第一电池模块单元与所述底板之间。此处，第一冷却剂构件的第一散热板可具有在一个侧端处形成的冷却剂入口以及在另一侧端处形成的冷却剂出口。根据本专利技术的另一示例性实施例，所述第二冷却构件可包括：第二冷却片，该第二冷却片被分别置于所述电池单体之间；和第二散热板，该第二散热板与第二冷却片的一个侧端热接触，设置有具有中空结构的冷却剂流动路径以用于冷却剂的流动，并且被在相对于地面而言的竖直方向上安装。这里，第二冷却构件的第二散热板可具有以下结构：在该结构中，所述冷却剂入口和冷却剂出口在底板的中心部分处沿第二散热板的内侧表面的方向形成。此外，第一冷却构件可具有置于与第一电池模块单元接触的表面上的导热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池组，包括：多个电池模块，每个电池模块包括多个电池单体，其中，所述电池模块中的至少一个电池模块基于地面而与其余电池模块具有分层结构；电池管理系统(BMS)，所述电池管理系统被邻近所述电池模块安装并且监测和控制所述电池模块的运行；电池断路单元(BDU)，所述电池断路单元被邻近所述电池模块安装并且控制所述电池模块的电连接；底板，所述底板具有以下结构：在该结构中，所述电池模块安装在所述底板的上表面上并且所述底板的下端部分固定到外部装置；以及电池组盖，所述电池组盖包围所述电池模块并且联接到所述底板的外周。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.15 KR 10-2016-00050551.一种电池组，包括：多个电池模块，每个电池模块包括多个电池单体，其中，所述电池模块中的至少一个电池模块基于地面而与其余电池模块具有分层结构；电池管理系统(BMS)，所述电池管理系统被邻近所述电池模块安装并且监测和控制所述电池模块的运行；电池断路单元(BDU)，所述电池断路单元被邻近所述电池模块安装并且控制所述电池模块的电连接；底板，所述底板具有以下结构：在该结构中，所述电池模块安装在所述底板的上表面上并且所述底板的下端部分固定到外部装置；以及电池组盖，所述电池组盖包围所述电池模块并且联接到所述底板的外周。2.根据权利要求1所述的电池组，其中：所述电池模块的所述分层结构包括：第一电池模块单元，所述第一电池模块单元包括两个或更多个所述电池模块并且固定到所述底板；以及第二电池模块单元，所述第二电池模块单元包括一个或多个所述电池模块并且安装在所述第一电池模块单元的上端上。3.根据权利要求2所述的电池组，其中：所述第一电池模块单元中的所述电池模块被彼此布置成使得每个电池单体具有相同的取向。4.根据权利要求3所述的电池组，其中：所述第一电池模块单元包括第一电池模块群组和第二电池模块群组，所述第一电池模块群组和所述第二电池模块群组分离且以所述底板的中心部分为基准布置在两侧上。5.根据权利要求4所述的电池组，其中：所述第二电池模块单元以分层结构安装在所述第一电池模块群组的上端处，并且所述BMS和所述BDU以分层结构安装在所述第二电池模块群组的上端处。6.根据权利要求5所述的电池组，其中：所述第二电池模块单元安装在从所述第一电池模块群组的上端朝向所述第一电池模块群组的一个侧端偏离的位置处，并且所述BMS和所述BDU安装在从所述第二电池模块群组的上端朝向所述第二电池模块群组的一个侧端偏离的位置处。7.根据权利要求4所述的电池组，其中：用于与外部装置电连接的外部输入/输出端子被放置在所述底板的所述中心部分处。8.根据权利要求7所述的电池组，其中：在所述电池组盖的一部分中、在对应于所述外部输入/输出端子的位置处形成有开口，并且所述外部输入/输出端子通过所述电池组盖的所述开口暴露于外部。9.根据权利要求2所述的电池组，其中：所述第一电池模块单元的所述电池模块中的所述电池单体在相对于地面而言的竖直方向上相...

【专利技术属性】
技术研发人员：金炫赞，金周成，申娜悧，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国,KR