电池模块制造技术

公开了一种用于增强单体组件的热平衡的电池模块。为了实现这样的目的，根据本发明专利技术的电池模块包括：单体组件，其具有被堆叠在一个方向中的至少三个电池单体，其中，在所述电池单体当中，从电池单体的堆叠方向位于内侧上的至少一个电池单体在堆叠方向上的厚度大于位于外侧上的电池单体的厚度；和模块壳体，其具有至少一个侧壁，并且将单体组件容纳在通过所述侧壁所限制的内部空间中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池模块
本公开涉及一种具有多个电池单体的电池模块和包括所述电池模块的电池组，所述多个电池单体具有各种尺寸，并且更具体地，本公开涉及这样一种电池模块：其用于改善设置在电池模块中的单体组件的热平衡。本申请要求2018年4月4日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2018-0039232的优先权，其公开内容通过引用合并于此。
技术介绍
当前市售的二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂二次电池等。在这些电池之中，与镍基二次电池相比，由于锂二次电池具有由于基本没有记忆效应而造成的诸如自由充电和放电、非常低的自放电率以及高能量密度这些优点，从而锂二次电池更加突出。二次电池容易适用于各种产品组，并且具有高能量密度这样的电气特性。二次电池不仅应用于便携式电子设备，而且还应用于由电动驱动源驱动的电动车辆、混合动力电动车辆或蓄电装置。由于二次电池不仅具有显著减少使用化石燃料的主要优点，而且在能源使用期间中不产生副产品，所以作为一种对环境友好和高能效的新能源，二次电池正引起人们的关注。应用于电动车辆等的电池组具有这样的结构：其中，多个电池模块被连接以获得高输出的结构，每个电池模块具有多个电池单体。另外，每个电池单体包括作为电极组件的正极电极集电器、负极电极集电器、分隔件、活性材料和电解质，并且可以通过构件之间的电化学反应而重复地充电和放电。同时，因为随着对用作能量存储源的需求的增加，近来对大容量结构的需求也随之增加，所以对具有多个串联和/或串联连接的多个二次电池的电池模块的需求已经不断增长。因为电池模块被制造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，易于将从每个电池单体产生的热量释放到外部。换句话说，在二次电池的充电或放电过程期间，由于电化学反应而产生热量。因此，如果没有有效地去除电池模块在充电和放电过程期间产生的热量，则可能发生热量积聚。另外，可能加速电池模块的劣化，并且在某些情况下，可能发生着火或爆炸。此外，当在一个电池模块中安装多个电池单体时，由于空间限制，电池单体的密度非常高。另外，因为电池单体的热值与电流的平方成比例，所以在高速放电期间，电池单体的温度可能急剧上升。特别地，可能发生热量集中在安装于电池模块中的电池单体阵列的内部(中央部分)中的热岛现象。如果长期发生热岛现象，则位于内部区域的电池单体的单体性能发生劣化，并且并联电连接的电池单体的输出电压变得不均匀，从而引起所谓的单体失衡现象。结果，在传统技术中，电池模块难以在高速放电中长时间表现出高性能。因此，需要一种能够改善热平衡的技术，以改善电池模块的性能和寿命特性。
技术实现思路
技术问题本公开旨在解决相关技术的问题，因此本公开旨在提供这样一种电池模块，其可以改善单体组件的热平衡。可以从下面的详细描述中理解本公开的这些和其他目的以及优点，并且根据本公开的示例性实施例其将更加显而易见的认识到本公开的这些和其他目的以及优点。而且，容易理解的是，本公开的目的和优点可以通过所附权利要求中示出的手段及其组合来实现。技术方案在本公开的一个方面，提供了一种电池模块，包括：单体组件，所述单体组件具有在一个方向上堆叠的至少三个电池单体，使得在电池单体当中，位于电池单体的堆叠方向上的内侧处的至少一个电池单体在堆叠方向上具有比位于外侧处的电池单体更大的厚度；和模块壳体，该模块壳体具有至少一个侧壁，并且被构造成在由侧壁限定的内部空间中容纳单体组件。此外，所述电池单体在堆叠方向上的厚度可以从位于堆叠方向上的最外侧处的电池单体到位于最内侧处的电池单体逐渐增加。此外，在所述电池单体中，位于堆叠方向的内侧处的至少一个电池单体可以具有比位于外侧处的电池单体更大的电池容量。此外，所述模块壳体的侧壁可以被构造成在堆叠方向上向内压缩电池单体，使得在电池单体之间不产生间隙。此外，所述电池单体的接触表面可以彼此结合，从而在电池单体之间不产生间隙。此外，所述电池单体的外壳可以被一体化并且彼此连接。此外，位于所述电池单体的堆叠方向上的所述内侧处的至少一个电池单体的电极引线可以具有比位于外侧处的电池单体的电极引线更大的外面积。另外，位于所述电池单体的堆叠方向上的所述内侧处的至少一个电池单体的电极引线可以在电池单体的堆叠方向上具有比位于外侧处的电池单体的电极引线更大的厚度。此外，在本公开的另一方面，还提供一种电池组，其包括如上所述的至少一个电池模块。此外，在本公开的另一方面，还提供一种车辆，其包括电池组。有利效果根据本公开的一个实施例，因为位于电池单体的堆叠方向上的内侧处的电池单体被形成为在堆叠方向上具有比位于外侧处的电池单体更大的厚度，所以能够减小在单体组件内部的电池单体之间形成界面的频率。因此，由于可以防止在位于单体组件的中央处的电池单体中过多的热量积聚，所以可以适当地维持整个电池单体的热平衡，并且可以有效地增强电池模块的性能和寿命特性。此外，根据本公开的另一实施例，由于位于单体组件的内侧处的电池单体的竖直高度相对高于其他电池单体的竖直高度，所以可以有效地增加位于单体组件中的电池单体的外表面面积。特别地，因为可以增加暴露于外部的外表面的面积，而不是增加电池单体之间的结合表面的面积，所以与位于堆叠方向上的相对外侧处的电池单体相比，可以增加散热量。因此，可以改善单体组件的热平衡。此外，根据本公开的另一实施例，因为弹性构件被设置在模块壳体的内部，所以弹性构件可以挠性地压缩单体组件，这减小了电池单体之间的间隙，从而大大降低耐热性。因此，可以改善单体组件的散热特性，并且可以根据电池厚度来改善热平衡，并且表现出协同效应。另外，根据本专利技术的另一实施例，因为在电池单体之间形成有粘合层，所以在电池单体之间不会产生间隙，从而大大降低界面的热阻。此外，因为电池单体被彼此约束，所以不会干扰堆叠布置，并且可以防止电池单体由于外部冲击而移动，从而改进单体组件的稳定性或耐久性。此外，根据本公开的另一实施例，在具有一体形成的外壳的单体组件中，因为在电池单体之间不产生间隙，所以能够使在边界表面上产生的热阻最小化。另外，可以减小单体组件的外壳的尺寸。此外，根据本公开的另一实施例，因为位于单体组件内部的电池单体的电极引线的外表面被形成为相对较宽，所以能够有效地增加位于内部的电池单体的散热量，并且可以将散热效果和协同效应提供给形成在内侧处且较厚地形成的电池单体。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提供对本公开的技术特征的进一步理解，因此本公开不应被解释为受到附图的限制。图1是示意性地示出根据本公开实施例的电池模块的立体图。图2是示意性示出根据本公开实施例的电池模块的组件的分解立体图。图3是示意性地示出根据本公开实施例的电池模块的一些组件的前视图。图4是示意性地示出根据本公开另一实施例的电池模块的一些组件的前视图。图5是示意性地示出根本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池模块，包括：/n单体组件，所述单体组件具有在一个方向上堆叠的至少三个电池单体，使得在所述电池单体中，位于所述电池单体的堆叠方向上的内侧处的至少一个电池单体在所述堆叠方向上具有比位于外侧处的电池单体更大的厚度；和/n模块壳体，所述模块壳体具有至少一个侧壁，并且被构造成在由所述侧壁限定的内部空间中容纳所述单体组件。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180404 KR 10-2018-00392321.一种电池模块，包括：
单体组件，所述单体组件具有在一个方向上堆叠的至少三个电池单体，使得在所述电池单体中，位于所述电池单体的堆叠方向上的内侧处的至少一个电池单体在所述堆叠方向上具有比位于外侧处的电池单体更大的厚度；和
模块壳体，所述模块壳体具有至少一个侧壁，并且被构造成在由所述侧壁限定的内部空间中容纳所述单体组件。


2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述电池单体在所述堆叠方向上的厚度从位于所述堆叠方向上的最外侧处的电池单体到位于最内侧处的电池单体逐渐增加。


3.根据权利要求1所述的电池模块，其中，在所述电池单体中，位于所述堆叠方向的内侧处的所述至少一个电池单体比位于所述外侧处的所述电池单体具有更大的电池容量。


4.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述模块壳体的所述侧壁被构造成...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔智洵，孔镇鹤，崔容硕，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR