电池模块和包括该电池模块的电池组制造技术

本公开包括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：电池单体堆，其中堆叠有多个电池单体；模块框架，用于容纳电池单体堆；以及散热器，位于模块框架的底部，其中，散热器包括上板和下板，其中，散热器的上板构成模块框架的底部，其中，在底部与下板之间形成制冷剂流路，并且其中，底部和下板由彼此不同的金属形成。部和下板由彼此不同的金属形成。部和下板由彼此不同的金属形成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池模块和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2021年6月22日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10
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2021
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0080813号和于2022年3月14日提交的韩国专利申请第10
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2022
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0031526号的权益，其全部内容通过引用并入本文。
[0003]本公开涉及一种电池模块和包括该电池模块的电池组，更具体地，涉及一种与模块框架集成并由模块框架和不同金属形成的散热器。

技术介绍

[0004]在现代社会，随着诸如移动电话、笔记本电脑、摄像机和数码相机被日常使用，已经启动了与如上所述的移动设备相关的领域中的技术开发。此外，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，试图解决使用化石燃料的现有汽油车造成的空气污染等问题。因此，对开发二次电池的需求增加。
[0005]目前，商业化的二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池以及锂二次电池。其中，锂二次电池因其具有例如与镍基二次电池相比几乎不表现出记忆效应因而可自由充放电以及具有非常低的自放电率和高的能量密度的优点而备受瞩目。
[0006]这种锂二次电池主要使用锂基氧化物和碳质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和电池壳体，在电极组件中，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以它们之间插设有隔板的方式布置，电池壳体密封和容纳电极组件与电解质溶液。
[0007]通常，锂二次电池可以基于外部材料的形状分为电极组件安装在金属罐中的罐型二次电池和电极组件安装在铝层压板的软包中的软包二次电池。
[0008]在用于小型设备的二次电池的情况下，布置有两个至三个电池单体，但在用于诸如汽车的中型或大型设备的二次电池的情况下，使用将大量电池单体电连接的电池模块。在这样的电池模块中，大量的电池单体彼此串联或并联连接以形成电池组件，从而提高容量和输出功率。此外，可以将一个或多个电池模块与诸如BMS(电池管理系统)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]当二次电池的温度升高到高于适当温度时，二次电池的性能可能劣化，并且在最坏的情况下，还存在爆炸或起火的风险。特别地，大量的二次电池，即具有电池单体的电池模块或电池组，可在狭小的空间中将大量电池单体产生的热量叠加，使得温度会迅速且过分上升。换言之，堆叠大量电池单体的电池模块，以及配备这种电池模块的电池组，可以获得高输出功率，但在充电和放电过程中，电池单体产生的热量不容易被除去。当没有适当地进行电池单体的散热时，电池单体的劣化加速，使用寿命缩短，并且爆炸或起火的可能性增加。
[0010]此外，在车辆电池组中包括的电池模块的情况下，电池模块经常暴露在阳光直射
下，并且可能放置在高温条件(例如夏季或沙漠地区)下。
[0011]因此，在配置电池模块或电池组时，稳定且有效地保证冷却性能可能非常重要。
[0012]图1是示出常规电池模块的透视图。图2是沿图1的切割线A
‑
A
’
截取的截面图。
[0013]参照图1和图2，常规的电池模块10被配置为使得多个电池单体11被堆叠以形成电池单体堆20，并且电池单体堆20被容纳在模块框架30中。
[0014]如上所述，由于电池模块10包括多个电池单体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可以包括位于电池单体堆20与模块框架30的底部31之间的导热树脂层40。
[0015]如上所述，由于电池模块10包括多个电池单体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可以包括位于电池单体堆20与模块框架30的底部31之间的导热树脂层40。此外，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可以顺序地位于电池模块10的下方。传热构件50可以是散热垫，并且散热器60可以具有在其中形成的制冷剂流路。
[0016]图3是图2的区域A1的放大图。
[0017]参照图1至图3，从电池单体11产生的热量沿朝向散热器60的方向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从而传递到电池模块10的外部。相应地，在常规的电池模块10的情况下，如上所述，热传递路径复杂，使得难以将从电池单体11产生的热量有效地传递到外部。特别地，模块框架30本身可能会使热传导特性劣化，并且在模块框架30、传热构件50和散热器60中的每一个之间会形成的微细空气层(例如气隙)可能会使热传导特性劣化。
[0018]因此，在对电池模块的要求(例如容量增加)不断提高的趋势下，实际需要开发一种在提高冷却性能的同时能够满足这些各种要求的电池模块。

技术实现思路

[0019]技术问题
[0020]本公开的目的是提供一种简化冷却结构从而提高冷却性能并提高空间利用率的电池模块以及包括该电池模块的电池组。
[0021]然而，本公开的实施例要解决的问题不限于上述问题，并且可以在包括在本公开中的技术构思的范围内进行各种扩展。
[0022]技术方案
[0023]根据本公开的一个实施例，提供了一种电池模块，包括：电池单体堆，其中堆叠有多个电池单体；模块框架，用于容纳电池单体堆；以及散热器，位于模块框架的底部，其中，散热器包括上板和下板，其中，散热器的上板构成模块框架的底部，其中，在底部与下板之间形成制冷剂流路，并且其中，底部和下板由彼此不同的金属形成。
[0024]底部和下板可以由彼此不同的铝材料形成。
[0025]底部可以包括包含Mg的第一材料，下板可以包括包含Si的第二材料和包含Mn的第三材料。
[0026]第一材料可以是包含Mg、Si、Cu和Mn的铝合金。
[0027]第二材料可以是包含Si的铝合金。
[0028]第三材料可以是包含Mn、Mg和Cu的铝合金。
[0029]第一材料可以是包含Mg、Si、Cu和Mn的铝合金，第三材料可以是包含Mn、Mg和Cu的铝合金，第一材料中包含的Mg的含量可以大于第三材料中包含的Mg的含量。
[0030]下板具有堆叠两层的结构并且可以包括第一下板和第二下板。
[0031]第一下板具有堆叠在第二下板上的结构，其中第一下板的一个表面可以位于与底部相对的位置，第二下板的一个表面可以位于与第一下板的另一个表面接触的位置。
[0032]底部可以包括包含Mg的第一材料，第一下板可以包括包含Si的第二材料，第二下板可以包括包含Mn的第三材料。
[0033]底部还可以包括辅助层，辅助层位于由包含Mg的第一材料形成的层与下板之间。
[0034]辅助层可以由包含Mn的第三材料形成。
[0035]可以通过熔化位于底部与下板之间本文档来自技高网...

【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：电池单体堆，其中堆叠有多个电池单体；模块框架，用于容纳所述电池单体堆；以及散热器，位于所述模块框架的底部，其中，所述散热器包括上板和下板，其中，所述散热器的所述上板构成所述模块框架的底部，其中，在所述底部与所述下板之间形成制冷剂流路，并且其中，所述底部和所述下板由彼此不同的金属形成。2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述底部和所述下板由彼此不同的铝材料形成。3.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述底部包括包含Mg的第一材料，并且所述下板包括包含Si的第二材料和包含Mn的第三材料。4.根据权利要求3所述的电池模块，其中，所述第一材料是包含Mg、Si、Cu和Mn的铝合金。5.根据权利要求3所述的电池模块，其中，所述第二材料是包含Si的铝合金。6.根据权利要求3所述的电池模块，其中，所述第三材料是包含Mn、Mg和Cu的铝合金。7.根据权利要求3所述的电池模块，其中，所述第一材料是包含Mg、Si、Cu和Mn的铝合金，所述第三材料是包含Mn、Mg和Cu的铝合金，并且所述第一材料中包含的Mg的含量大于所述第三材料中包含的Mg的含量。8.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述下板具有堆叠两层的结构并且包括第一下板和第二下板。9.根据权利要求8所述的电池模块，其中，所述第一下板具有堆叠在所述第二下板上的结构，其中，所述第一下板的一个表面位于与所述底部相对的位置，所述第二下板的一个表面位于与...

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