电池模块、包括电池模块的电池组以及包括电池组的车辆制造技术

根据本发明专利技术的一个实施例的电池模块包括：多个电池单体，所述多个电池单体在彼此的顶部上堆叠；单体壳体，所述单体壳体用于容纳所述多个电池单体；顶板，所述顶板覆盖所述单体壳体的整个上侧，并且电连接到所述多个电池单体的阳极或阴极；以及底板，所述底板被布置成与所述顶板相对，覆盖所述单体壳体的整个下侧，并且被电连接到所述多个电池单体的阳极和阴极当中的另一电极。

Battery module, battery pack including battery module and vehicle including battery pack

According to an embodiment of the present invention, a battery module includes: a plurality of battery monomers, which are stacked on top of each other; a single shell, which is used to accommodate the plurality of battery monomers; a top plate, which covers the entire upper side of the single shell and is electrically connected to the anodes or cathodes of the plurality of battery monomers; and a bottom plate. The bottom plate is arranged opposite to the top plate, covers the entire lower side of the single shell, and is electrically connected to another electrode in the anode and cathode of the plurality of battery monomers.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池模块、包括电池模块的电池组以及包括电池组的车辆
本公开涉及电池模块、包括所述电池模块的电池组以及包括所述电池组的车辆。本申请要求2017年3月21日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2017-0035398的优先权，其公开内容通过引用被并入于此。
技术介绍
二次电池高度适用于各种产品，并且具有诸如高能量密度等优异的电学性能，从而二次电池不仅通常用于便携式装置，而且还通常用于由电动力源驱动的电动车辆(EV)或混合动力电动车辆(HEV)。由于二次电池能够大幅减少化石燃料的使用，而且在能耗期间不产生副产物，因此二次电池作为提高环境友好性和能效的新能源而受到关注。当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。单位二次电池单体、即单位电池单体的工作电压约为2.5V至4.6V。因此，如果需要更高的输出电压，则可以串联连接多个电池单体来构造电池组。另外，根据所述电池组所需的充电/放电容量，可以并联连接多个电池单体来构造电池组。因此，可以根据所需的输出电压或所要求的充电/放电容量来不同地设定包括在所述电池组中的电池单体的数量。同时，当多个电池单体串联或并联连接以构造电池组时，通常首先构造由至少一个电池单体组成的电池模块，并且然后通过使用至少一个电池模块并且添加其他元件来构造电池组。因为多模块结构的电池组被制造为使得多个二次电池密集地封装在狭窄的空间中，所以重要的是易于释放从每个二次电池产生的热量。因为二次电池通过电化学反应来充电和放电，所以如果电池模块在充电和放电期间产生的热量没有被有效去除，则发生热量累积，这可能加速电池模块的劣化，并且有时会造成燃烧或爆炸。因此，高输出大容量的电池模块和配备有所述高输出大容量的电池模块的电池组必须具有用于对包括在其中的电池单体进行冷却的冷却装置。传统的电池模块通常采用这样的冷却结构：所述冷却结构接触电池单体和热沉之间的热界面材料(TIM)，以释放热量。然而，在传统的冷却结构中，由于冷却性能低下，所以难以改进电池模块和电池组的性能，并且更难以改进具有所述电池模块或电池组的电动车辆的性能。
技术实现思路
技术问题本公开旨在提供一种能够使冷却性能最大化的电池模块、包括该电池模块的电池组、以及包括该电池组的车辆。技术方案在本公开的一个方面中，提供了一种电池模块，包括：多个电池单体，所述多个电池单体彼此堆叠；单体壳体，所述单体壳体被构造成容纳多个电池单体；顶板，所述顶板被构造成覆盖所述单体壳体的整个上侧，并且所述顶板电连接到所述多个电池单体的正电极和负电极中的一者；以及底板，所述底板被布置为面对顶板并被构造成覆盖所述单体壳体的整个下侧，并且所述底板电连接到所述多个电池单体的正电极和负电极中的另一者。所述电池模块还可以包括相变材料，所述相变材料被填充在所述单体壳体中，使得所述多个电池单体被部分地浸没在所述相变材料中，并且被构造成引导所述多个电池单体的冷却。所述电池模块还可以包括热沉，所述热沉被安装到所述顶板的上侧，以冷却多个单体。所述相变材料可以在所述多个电池单体的温度升高时被汽化并朝着顶板移动，并且被所述热沉液化并朝着底板移动。引导肋可以设置在所述单体壳体的内壁的上侧处，以引导所液化的相变材料朝着所述底板移动。所述电池模块还可以包括至少一个单体固定构件，所述单体固定构件被构造成固定多个电池单体，以防止所述多个电池单体在所述单体壳体的内部移动。所述单体固定构件可以设置成一对单体固定构件，并且所述一对单体固定构件可以包括：上部单体固定构件，多个电池单体的上部被插入到所述上部单体固定构件中，所述上部单体固定构件被固定到所述单体壳体的内部的上侧；以及下部单体固定构件，所述多个电池单体的下部被插入到所述下部单体固定构件中，所述下部单体固定构件被固定到所述单体壳体的内部的下侧。在所述上部单体固定构件和所述下部单体固定构件中可以形成多个单体插入孔，使得所述多个电池单体被插入到所述多个单体插入孔中。所述顶板的边缘可以通过接缝被联接到所述单体壳体的边缘。所述顶板可以通过焊接被联接到所述多个电池单体中的一种电极。所述底板可以通过焊接被联接到所述多个电池单体中的另一种电极。所述多个电池单体可以是圆柱形二次电池。在本公开的另一方面中，还提供了一种电池组，包括：至少一个根据上述实施例的电池模块；和电池组壳体，该电池组壳体被构造成封装该至少一个电池模块。在本公开的另一方面中，还提供了一种车辆，包括至少一个根据上述实施例的电池组。有利效果根据如上的各种实施例，能够提供能够使冷却性能最大化的电池模块、包括该电池模块的电池组以及包括该电池组的车辆。附图说明附图示出本公开的优选实施例，并且与前述公开一起用于进一步理解本公开的技术特征，并且因此本公开不应被解释为限于附图。图1是用于图示根据本公开的实施例的电池模块的视图。图2是示出图1的电池模块的分解立体图。图3是示出图1的电池模块的横截面图。图4是用于图示图1的电池模块的顶板和单体壳体之间的联接的视图。图5是用于图示图1的电池模块的电池单体的电极的连接的视图。图6是用于图示图1的电池模块的冷却原理的视图。图7是用于图示根据本公开的实施例的电池组的视图。具体实施方式通过参考附图详细地描述本公开的实施例，本公开将变得更为清楚。应理解，仅是为了更好地理解本公开而对本文所公开的实施例进行示例，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，附图未按实际比例绘制，可能夸大了一些元件的尺寸。图1是用于图示根据本公开的实施例的电池模块的视图，图2是示出图1的电池模块的分解立体图，图3是示出图1的电池模块的横截面图，图4是用于图示图1的电池模块的顶板和单体壳体之间的联接的视图，图5是用于图示图1的电池模块的电池单体的电极的连接的视图，并且图6是用于图示图1的电池模块的冷却原理的视图。参考图1至图6，电池模块10可以包括电池单体100、单体壳体200、至少一个单体固定构件300、400、热沉500、相变材料600、顶板700和底板800。所述电池单体100可以设置为多个，并且多个电池单体100可以是圆柱形二次电池。多个电池单体100可以彼此堆叠并且彼此电连接。正电极110可以设置在多个电池单体100的上部的中央处，并且负电极130可以设置在多个电池单体100的包括边缘的外表面处和底表面处。所述单体壳体200可以被构造成容纳多个电池单体100。为此，所述单体壳体200可以具有用于在其中容纳多个电池单体100的容纳空间。引导肋220可以被设置在所述单体壳体200的内部。所述引导肋200被设置在所述单体壳体200的内壁的上侧处，并且可以在稍后解释的相变材料600的液化(L)期间引导所述相变材料600朝着下侧的移动。具体地，稍后解释地，所述引导肋200可以引导稍后解释的液化(L)相变材料600朝着所述底板800更快地移动。至少一个单体固定构件300、400可以固定多个电池单体100，以便防止多个电池单体100在单体壳体200内移动。所述单体固定构件300、400可以设置成一对。所述一对单体固定构件300、400可以包括上部单体固定构件300和下部单体固定构件400。多个电池单体100的上部被插入到所述上部单体固定构件300中，并且所述上部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池模块，包括：多个电池单体，所述多个电池单体彼此堆叠；单体壳体，所述单体壳体被构造成容纳所述多个电池单体；顶板，所述顶板被构造成覆盖所述单体壳体的整个上侧，并且所述顶板电连接到所述多个电池单体的正电极和负电极中的一者；以及底板，所述底板被布置为面对所述顶板并被构造成覆盖所述单体壳体的整个下侧，并且所述底板电连接到所述多个电池单体的所述正电极和所述负电极中的另一者。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.21 KR 10-2017-00353981.一种电池模块，包括：多个电池单体，所述多个电池单体彼此堆叠；单体壳体，所述单体壳体被构造成容纳所述多个电池单体；顶板，所述顶板被构造成覆盖所述单体壳体的整个上侧，并且所述顶板电连接到所述多个电池单体的正电极和负电极中的一者；以及底板，所述底板被布置为面对所述顶板并被构造成覆盖所述单体壳体的整个下侧，并且所述底板电连接到所述多个电池单体的所述正电极和所述负电极中的另一者。2.根据权利要求1所述的电池模块，还包括：相变材料，所述相变材料被填充在所述单体壳体中，使得所述多个电池单体被部分地浸没在所述相变材料中，并且所述相变材料被构造成引导所述多个电池单体的冷却。3.根据权利要求2所述的电池模块，还包括：热沉，所述热沉被安装到所述顶板的上侧，以冷却所述多个单体。4.根据权利要求3所述的电池模块，其中，所述相变材料在所述多个电池单体的温度升高时被汽化并朝着所述顶板移动，并且所述相变材料被所述热沉液化并朝着所述底板移动。5.根据权利要求4所述的电池模块，还包括：引导肋，所述引导肋被设置在所述单体壳体的内壁的上侧处，以引导所液化的相变材料朝着所述底板移动。6.根据权利要求1所述的电池模块，还包括：至少一个单体固定构件，所述单体固定构...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳在旭，尹智秀，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