具有多个柱形电池单元的电池模块、包括该电池模块的电池组和汽车制造技术

本发明专利技术提供了一种具有提高的能量密度和冷却效率的电池模块。为了实现以上描述的目的，根据本发明专利技术的电池模块包括：多个柱形电池单元，多个柱形电池单元在水平方向上排列并且彼此电连接；上框架，上框架安装在所述多个柱形电池单元上方；以及下框架，下框架安装在多个柱形电池单元下方，其中，电池模块包括挤压部，该挤压部形成在上框架和下框架中的一个上并且在向内水平方向上弹性地挤压多个柱形电池单元，以使得多个柱形电池单元彼此密集地封装。装。装。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有多个柱形电池单元的电池模块、包括该电池模块的电池组和汽车


[0001]本公开涉及一种包括多个柱形电池单元的电池模块、包括该电池模块的电池组和车辆，并且更具体地说，涉及一种具有提高的能量密度和冷却效率的电池模块、包括该电池模块的电池组和车辆。
[0002]本申请要求于2019年8月5日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10
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2019
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0095074号的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。

技术介绍

[0003]二次电池由于其对各种产品的高度适用性和诸如高能量密度的电性能，不仅应用于便携式电子装置，还应用于电动汽车(EV)、混合动力电动汽车(HEV)或由电力驱动源驱动的储能系统。
[0004]二次电池因其显著减少化石燃料的使用并且不会因使用能源而产生副产品的优势而受到关注，这使得它们成为新的生态友好和节能的能源。
[0005]用于电动车辆的电池组包括多个彼此连接的电池模块，每个电池模块包括多个电池单元，以获得高输出。每个电池单元包括电极组件，该电极组件包括正电极集流器和负电极集流器、隔膜、活性材料以及电解质溶液，并且可以通过各部件之间的电化学反应进行重复充电。
[0006]在一个示例中，传统的电池模块包括多个柱形电池单元和模块外壳以在其中容纳柱形电池单元。在这种情况下，通常，多个柱形电池单元彼此间隔开预定距离。由于多个柱形电池单元之间的间隙(死区)，在增大电池模块的能量密度方面存在限制。随着电池模块能量容量的增大，空间效用由于间隙而减小。r/>[0007]此外，多个柱形电池单元之间的间隙填充有空气，并且空气发挥隔热作用(heat simulation effect)，在多个柱形电池单元的排列中央无法散热。因此，多个柱形电池单元之间出现热不平衡，这加速了一些电池单元的劣化并且减少了电池模块的寿命。

技术实现思路

[0008]技术问题
[0009]本公开旨在解决上述问题，因此本公开旨在提供一种具有增大的能量密度和冷却效率的电池模块、包括该电池模块的电池组和车辆。
[0010]本公开的这些和其它目的和优点可以通过以下描述来理解，并且将从本公开的实施方式中变得明显。另外，很容易理解的是，本公开的目的和优点可以通过其方式和组合来实现。
[0011]技术方案
[0012]为实现上述目的，根据本公开的电池模块包括：
[0013]多个柱形电池单元，多个柱形电池单元彼此电连接并且在水平方向上排列；
[0014]上框架，上框架安装在多个柱形电池单元上；以及
[0015]下框架，下框架安装在多个柱形电池单元下方，
[0016]其中，在上框架和下框架中的任何一个中形成挤压部分，以在水平向内方向上弹性地挤压多个柱形电池单元，以用于多个柱形电池单元的紧密排列。
[0017]另外，挤压部分可以具有挤压突出部，挤压突出部设置在上框架和下框架中的每一个的外周并且在水平向内方向上延伸以挤压多个柱形电池单元当中设置在最外侧的柱形电池单元。
[0018]另外，上框架或下框架中的至少一个可以在内表面上具有多个固定突出部以支撑多个柱形电池单元中的每一个的水平侧从而排列多个柱形电池单元中的每一个，固定突出部排列在多个柱形电池单元之间，每个固定突出部具有三棱柱形状。
[0019]另外，多个固定突出部之间可以具有间隔，该间隔敞开以用于所述多个柱形电池单元中的一个柱形电池单元和与该一个柱形电池单元相邻的柱形电池单元之间的接触。
[0020]另外，多个柱形电池单元中的每一个可以包括用于容纳电解质溶液和电极组件的电池罐以及安装在电池罐上的顶盖，并且上框架可以具有至少一个连接孔，至少一个连接孔敞开以暴露多个柱形电池单元的电池罐的顶部与顶盖。
[0021]另外，下框架可以具有多个开口，开口敞开以暴露多个柱形电池单元中的每一个的电池罐的下表面，
[0022]被配置为覆盖多个柱形电池单元的电池罐的下表面的至少一部分的导热材料可以被添加到下框架的开口。
[0023]另外，可以在上框架的固定突出部和下框架的固定突出部之间设置导电粘合剂以电连接多个柱形电池单元。
[0024]另外，电池模块还可以包括热收缩膜或绝缘片，热收缩膜或绝缘片在多个柱形电池单元的向内方向上挤压多个柱形电池单元的外侧表面，以使多个柱形电池单元紧密接触。
[0025]另外，可以将被配置为将多个柱形电池单元的外侧表面压向多个柱形电池单元的内侧的弹性片添加到绝缘片的与多个柱形电池单元接触的内表面。
[0026]为实现上述目的，根据本公开的电池组包括至少一个电池模块。
[0027]为了实现上述目的，根据本公开的车辆包括根据本公开的电池组。
[0028]有益效果
[0029]根据本公开的一方面，本公开的电池模块可以包括挤压部分，该挤压部分被配置为弹性地挤压上框架和下框架中的每一个中的电池单元，以使多个柱形电池单元之间的间隙最小化，从而在相同空间内容纳更多数量的柱形电池单元，由此可以有效地提高电池模块的能量密度。
[0030]根据本公开的该方面，本公开包括在水平向内方向上延伸的挤压突出部以沿着上框架和下框架的外周挤压多个柱形电池单元当中在水平方向上设置在最外侧的柱形电池单元，以施加适当的压力来使多个柱形电池单元在水平向内方向上密集排列，并且通过上框架来固定多个柱形电池单元的排列。
[0031]根据本公开的另一方面，当配置为覆盖多个柱形电池单元中的每一个的电池罐的下表面的至少一部分的导热材料被添加到下框架的开口时，在使用电池模块时，热量可以
通过与柱形电池单元的从其生成热量的下表面直接接触的热传导而被传送到外部，从而提高了电池模块的冷却效率。
[0032]根据本公开的该方面，在上框架的固定突出部与下框架的固定突出部之间添加了导电粘合剂以电连接多个柱形电池单元，从而更完美地补充密集排列的电池单元的电连接。
[0033]此外，粘合剂填充形成在上框架的固定突出部和下框架的固定突出部之间的预定空间，以解决多个柱形电池单元之间的空隙中空气的隔热作用导致电池模块冷却效率降低的问题。
附图说明
[0034]附图例示了本公开的优选实施方式，并且与前述公开一起用于提供对本公开的技术精神的进一步理解。然而，本公开不应被解释为限于附图。
[0035]图1是根据本公开的实施方式的电池模块的示意性立体图。
[0036]图2是根据本公开的实施方式的电池模块的示意性分解立体图。
[0037]图3是根据本公开实施方式的电池模块的柱形电池单元的示意性垂直截面图。
[0038]图4是根据本公开的实施方式的电池模块的一些部件的示意性局部仰视图。
[0039]图5是根据本公开的实施方式的电池模块的示意性局部平面图。
[0040]图6是根据本公开的实施方式的电池模块的示意性仰视立体图。
[0041]图7是根据本公开的另一实施方式的电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电池模块，该电池模块包括：多个柱形电池单元，所述多个柱形电池单元彼此电连接并且在水平方向上排列；上框架，所述上框架安装在所述多个柱形电池单元上；以及下框架，所述下框架安装在所述多个柱形电池单元下方，其中，在所述上框架和所述下框架中的任何一个中形成挤压部分，以在水平向内方向上弹性地挤压所述多个柱形电池单元，以用于所述多个柱形电池单元的紧密排列。2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述挤压部分具有挤压突出部，所述挤压突出部设置在所述上框架和所述下框架中的每一个的外周并且在所述水平向内方向上延伸以挤压所述多个柱形电池单元当中设置在最外侧的柱形电池单元。3.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述上框架或所述下框架中的至少一个在内表面上具有多个固定突出部以支撑所述多个柱形电池单元中的每一个的水平侧从而排列所述多个柱形电池单元中的每一个，所述固定突出部排列在所述多个柱形电池单元之间，每个固定突出部具有三棱柱形状，并且所述多个固定突出部之间具有间隔，所述间隔敞开以用于所述多个柱形电池单元中的一个柱形电池单元和与该一个柱形电池单元相邻的柱形电池单元之间的接触。4.根据权利要求3所述的电池模块，其中，所述多个柱形电池单元中的每一个包括用于容纳电解质溶液和电...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈喜俊，李订勋，金炅模，文祯晤，朴真用，朴真夏，池昊俊，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：