电池模块及包括该电池模块的电池组制造技术

本公开涉及一种电池模块和包括该电池模块的电池组。根据本公开的实施例的电池模块包括：电池单元堆，所述电池单元堆中堆叠有多个电池单元；模块框架，所述模块框架用于容纳电池单元堆；散热器，所述散热器形成于模块框架的底部；以及冷却口，所述冷却口用于向散热器供应制冷剂，其中，模块框架包括通过部分地突出模块框架的底部而形成的模块框架突出部，模块框架突出部包括在模块框架的一侧上彼此间隔开的第一模块框架突出部和第二模块框架突出部，冷却口包括制冷剂注入口和制冷剂排出口，制冷剂注入口和制冷剂排出口中的每一个设置在第一模块框架突出部和第二模块框架突出部上。部上。部上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池模块及包括该电池模块的电池组


[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年4月14日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10
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2020
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0044965号的权益，该申请的全部公开内容通过引用并入本文。
[0003]本公开涉及一种电池模块及包括该电池模块的电池组，更具体地，涉及一种具有改善的冷却性能的电池模块，以及包括该电池模块的电池组。

技术介绍

[0004]在现代社会中，随着诸如移动电话、笔记本电脑、便携式摄像机和数码相机的便携式设备的日常使用，与上述移动设备相关的领域的技术开发已经启动。另外，可充电/可放电的二次电池被用作电动汽车(EV)、混合动力电动汽车(HEV)、插电式混合动力电动汽车(P
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HEV)等的电源，试图解决现有汽油车使用化石燃料造成的空气污染等问题。因此，二次电池的开发需求日益增长。
[0005]目前商业化的二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池和锂二次电池。其中，锂二次电池因具有以下优点而备受关注：例如，与镍基二次电池相比几乎不表现出记忆效应并因此可自由充放电，具有非常低的自放电率，具有高能量密度。
[0006]这种锂二次电池主要使用锂基氧化物和含碳材料分别作为正极活性材料和负极活性材料。锂二次电池包括：电极组件，其中设置有分别涂覆有正极活性材料和负极活性材料的正极板和负极板，并且正极板和负极板之间插设有隔板；以及电池壳体，电池壳体密封并容纳电极组件与电解质。
[0007]通常，锂二次电池可以基于外部材料的形状分类为：电极组件内置在金属罐中的罐型二次电池；以及电极组件内置在铝层压板袋中的袋型二次电池。
[0008]在用于小型设备的二次电池的情况下，设置二至三个电池单元，但是在用于中型或大型设备例如汽车的二次电池的情况下，使用其中大量电池单元电连接的电池模块。在这种电池模块中，大量的电池单元彼此串联或并联连接以形成电池堆，从而提高容量和输出功率。另外，可以将一个或多个电池模块与诸如电池管理系统(BMS)和冷却系统的各种控制和保护系统安装在一起以形成电池组。
[0009]当二次电池升温至高于适当温度时，二次电池可能会经历性能劣化，并且在最坏的情况下，可能会爆炸或起火。特别地，在配备有多个二次电池即电池单元的电池模块或电池组中，由于从多个电池单元发出的热量在小空间中聚积，温度可能会上升得更快且急剧。换言之，在堆叠有多个电池单元的电池模块和配备有这种电池模块的电池组的情况下，可以获得高输出功率，但在充电和放电过程中难以移除从电池单元产生的热量。如果未恰当地执行电池单元的散热，会加速电池单元的劣化，将缩短寿命，增加爆炸或起火的可能性。
[0010]此外，车辆用电池组中包括的电池模块经常暴露在阳光直射下，并且受到高温条件例如夏季或沙漠地区的影响。
[0011]因此，当配置电池模块或电池组时，稳定且有效地确保冷却性能会非常重要。
[0012]图1是常规的电池模块的透视图。图2是沿着图1的切割线A
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A
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截取的剖视图。特别地，图2进一步示出了位于电池模块下方的传热构件和散热器。
[0013]参考图1和图2，常规的电池模块10被配置为使得多个电池单元11被堆叠以形成电池单元堆20，并且电池单元堆20被容纳在模块框架30中。
[0014]如上所述，由于电池模块10包括多个电池单元11，其在充电和放电过程中产生大量热量。作为冷却装置，电池模块10可以包括导热树脂层40，导热树脂层40位于电池单元堆20与模块框架30的底部31之间。另外，当电池模块10安装在电池组框架上以形成电池组时，传热构件50和散热器60可以依次位于电池模块10的下方。传热构件50可以是散热垫，并且散热器60可以具有形成在其中的制冷剂流道。
[0015]从电池单元11产生的热量依次通过导热树脂层40、模块框架30的底部31、传热构件50和散热器60，然后传递到外部。
[0016]另外，在常规的电池模块10的情况下，如上所述，传热通道复杂，因此难以有效地传递从电池单元11产生的热量。模块框架30自身的传热特性可能劣化，并且可以在模块框架30、传热构件50和散热器60之间的空间中分别形成的诸如气隙的薄空气层也可能是使传热特性劣化的因素。
[0017]关于电池模块，由于诸如小型化和容量扩展的其他需求也在增加，因此可以说，开发一种能够满足这些不同要求同时提高冷却性能的电池模块是切实必要的。

技术实现思路

[0018]技术问题
[0019]本公开的目的是提供一种具有改善的冷却性能的电池模块，以及包括该电池模块的电池组。
[0020]然而，本公开的实施例要解决的技术问题不限于上述问题，并且可以在本公开包含的技术思想的范围内进行各种扩展。
[0021]技术方案
[0022]根据本公开的一个实施例，提供了一种电池模块，包括：电池单元堆，所述电池单元堆中堆叠有多个电池单元；模块框架，所述模块框架用于容纳电池单元堆；散热器，所述散热器形成于模块框架的底部；以及冷却口，所述冷却口用于向散热器供应制冷剂，其中，模块框架包括通过部分地突出模块框架的底部而形成的模块框架突出部，其中，模块框架突出部包括在模块框架的一侧上设置为彼此间隔开的第一模块框架突出部和第二模块框架突出部，其中，冷却口包括制冷剂注入口和制冷剂排出口，制冷剂注入口和制冷剂排出口中的每一个设置在第一模块框架突出部和第二模块框架突出部上。
[0023]模块框架的底部可以与制冷剂接触。
[0024]散热器可以包括从散热器的一侧突出到模块框架突出部所在的部分的散热器突出部。
[0025]在散热器突出部上可以形成对应于制冷剂注入口和制冷剂排出口中的每一个的入口和出口。
[0026]制冷剂注入口和制冷剂排出口可以具有从模块框架突出部的上表面向上突出的形状。
[0027]电池模块还可以包括用于覆盖电池单元堆的前表面和后表面的端板，其中，模块框架突出部可以延伸并形成为穿过端板。
[0028]在散热器内部可以形成朝向模块框架的底部突出的突出图案。
[0029]根据本公开的另一个实施例，提供了一种电池组，包括：电池模块，所述电池模块包括堆叠有多个电池单元的电池单元堆、用于容纳电池单元堆的模块框架、形成于模块框架的底部的散热器以及分别用于向散热器供应制冷剂和从散热器排出制冷剂的冷却口；以及电池组制冷剂管，所述电池组制冷剂管包括分别连接到被包括在冷却口中并且彼此间隔开的制冷剂注入口和制冷剂排出口的电池组制冷剂供应管和电池组制冷剂排出管，其中，电池组制冷剂管设置在彼此相邻的电池模块之间。
[0030]形成在彼此相邻的每个电池模块中的所有的冷却口可以设置在设置有电池组制冷剂管的彼此相邻的电池模块之间的空间中。
[0031]冷却口可以包括制冷剂注入口和制冷剂排出口，并且形成在彼此相邻的电池模块中的一个电池模块中的制本文档来自技高网...

【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，包括：电池单元堆，所述电池单元堆中堆叠有多个电池单元；模块框架，所述模块框架用于容纳所述电池单元堆；散热器，所述散热器形成于所述模块框架的底部；以及冷却口，所述冷却口用于向所述散热器供应制冷剂，其中，所述模块框架包括通过部分地从所述模块框架的所述底部突出而形成的模块框架突出部，其中，所述模块框架突出部包括在所述模块框架的一侧上设置为彼此间隔开的第一模块框架突出部和第二模块框架突出部，并且其中，所述冷却口包括制冷剂注入口和制冷剂排出口，所述制冷剂注入口和所述制冷剂排出口中的每一个设置在所述第一模块框架突出部和所述第二模块框架突出部上。2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述模块框架的所述底部与所述制冷剂接触。3.根据权利要求2所述的电池模块，其中，所述散热器包括从所述散热器的一侧突出到所述模块框架突出部所在的部分的散热器突出部。4.根据权利要求3所述的电池模块，其中，对应于所述制冷剂注入口和所述制冷剂排出口中的每一个的入口和出口形成在所述散热器突出部上。5.根据权利要求4所述的电池模块，其中，所述制冷剂注入口和所述制冷剂排出口具有从所述模块框架突出部的上表面向上突出的形状。6.根据权利要求1所述的电池模块，还包括用于覆盖所述电池单元堆的前表面和后表面的端板，其中，所述模块框架突出部延伸并形成为穿过所述端板。7.根据权利要求1所述的电池模块，其中，在所述散热器内部形成朝向所述模块框架的所述底部突出的突出图案。8.一种电池组，包括：电池模块，所述电池模块包括堆叠有多个电池单元的电池单元堆、用于容纳所述电池单元堆的模块框架、形成于所述模块框架的底部的散热器以及分别用于向所述散热器供应制冷剂和从所述散热器排出所述制冷剂的冷却口；以及电池组制...

【专利技术属性】
技术研发人员：全钟弼，成准烨，朴明基，崔钟华，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：