电池模块和包括其的电池组制造技术

根据本公开的一个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，包围电池单体堆；端板，覆盖在模块框架中开放的电池单体堆的前表面和后表面；传热构件，形成在电池单体堆与端板之间；以及移动感测单元，感测传热构件的移动。感测传热构件的移动。感测传热构件的移动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池模块和包括其的电池组


[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2021年10月6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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0132639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，更特别地，涉及一种能够诊断电池单体异常的电池模块和包括该电池模块的电池组。

技术介绍

[0004]随着技术发展和对移动设备需求的增加，对作为能源的二次电池的需求已迅速增加。特别地，二次电池作为诸如电动自行车、电动车辆和混合动力电动车辆的电力驱动设备的能源以及诸如移动电话、数码相机、膝上型计算机和可穿戴设备的移动设备的能源，已经引起了相当大的关注。
[0005]在小型移动设备中，每个设备使用一个、两个或三个电池单体，而例如车辆的中型或大型设备需要高功率和大容量。因此，使用具有彼此电连接的多个电池单体的中型或大型电池模块。
[0006]由于优选地以尽可能小的尺寸和重量制造中型或大型电池模块，因此主要使用可以以高集成度堆叠并且相对于容量具有小重量的方形电池、软包型电池等作为中型或大型的电池模块的电池单体。这种电池模块具有包括多个单元电池单体的多个单体组件串联连接以得到高输出的结构。并且，电池单体包括正极集流体和负极集流体、隔膜、活性材料、电解质等，由此，可以通过部件之间的电化学反应来重复充电和放电。
[0007]同时，近年来，随着对大容量结构的需求增加——包括它们作为能量储存源的利用，对具有通过组装多个电池模块形成的具有多模块结构的电池组的需求增加，在该电池模块中多个二次电池串联和/或并联连接。
[0008]此外，当多个电池单体串联或并联连接以配置电池组时，通常首先配置由至少一个电池单体组成的电池模块，然后通过使用至少一个电池模块并加入其它部件来配置电池组。
[0009]通常，当二次电池的温度升高至高于适当温度时，二次电池的性能可能劣化，在最坏的情况下，还存在爆炸或着火的风险。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，可能在狭窄的空间中累加由大量电池单体生成的热量，使得温度可能更快和过度地升高。换句话说，其中堆叠有大量电池单体的电池模块以及配备有这种电池模块的电池组可以获得高输出，但是不容易移除充电和放电过程中由电池单体产生的热量。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，寿命缩短，并且爆炸或着火的可能性增加。
[0010]此外，在车辆电池组中包括中型或大型电池模块的情况下，其经常暴露于直射阳光并可能置于高温条件下，如夏天或沙漠区域。
[0011]常规地，由电池模块的电池单体产生的热仅通过在电池单体堆的下部和模块框架
的底部上形成的导热树脂层经单向路径释放。但是，近年来，对高容量、高能量、快速充电等的需求持续增加，流经汇流条的电流量增加，并且在汇流条、电池单体和电极引线中生成的热量也倾向于增加。仅用常规冷却结构难以有效地冷却这种发热。此外，在电池单体中的气孔(gas pocket)的情况下，其更可能在电池单体的充电和放电进行时因快速充电而出现，难以准确地检测其是否已经出现。
[0012]因此，需要一种新的结构，其能够解决根据诸如高容量、高能量和快速充电等需求而产生的汇流条发热问题，识别在快速充电情况下气孔的出现，并能够诊断电池单体的异常。

技术实现思路

[0013]技术问题
[0014]本公开的一个目的是提供一种能够解决电池单体和汇流条中的发热问题并且能够诊断电池单体的异常的电池模块和包括该电池模块的电池组。
[0015]然而，本公开的目的不限于上述目的，并且本领域技术人员从以下详细描述和附图中应当清楚地理解本文中未提及的其它目的。
[0016]技术方案
[0017]根据本公开的一个实施例，提供了一种电池模块，其包括：电池单体堆，其中堆叠有多个电池单体；模块框架，包围电池单体堆；端板，覆盖在模块框架中开放的电池单体堆的前表面和后表面；传热构件，形成在电池单体堆与端板之间；以及移动感测单元，感测传热构件的移动。
[0018]传热构件由具有流动性的材料形成，并且传热构件可以在电池模块内部出现气孔时移动的。
[0019]传热构件可以以凝胶的形式形成。
[0020]移动感测单元包括压力传感器，并且压力传感器可以形成为与传热构件接触。
[0021]模块框架包括：框架构件，覆盖电池单体堆的底部和两个侧表面；以及上板，覆盖电池单体堆的上部的，并且移动感测单元可以包括形成在上板中的孔。
[0022]传热构件可以在电池模块内部出现气孔时通过上板的孔流到外部。
[0023]根据本公开的另一实施例的电池模块还可以包括突出构件，该突出构件形成为与传热构件接触并与孔相邻，其中突出构件可以在电池模块内部出现气孔时向该上板的外部移动。
[0024]根据本公开的另一实施例的电池模块还可以包括形成在上板内部的凹槽部，其中突出构件可以嵌入到凹槽部中。
[0025]该池模块还包括形成在电池单体堆的前表面和后表面与端板之间的汇流条框架，其中传热构件可以形成在电池单体堆与汇流条框架之间的空间以及汇流条框架与端板之间的空间中。
[0026]传热构件可以整体地填充电池单体堆与汇流条框架之间的空间以及汇流条框架与端板之间的空间。
[0027]电池模块还包括从电池单体堆突出的电极引线，其中传热构件可以与电极引线接触。
[0028]电池模块包括安装在汇流条框架上的多个汇流条，其中传热构件可以与汇流条和汇流条框架接触。
[0029]传热构件可以与模块框架的底部和该模块框架的上部接触。
[0030]根据本公开的又一实施例，提供了一种电池组，其包括上述电池模块。
[0031]有益效果
[0032]根据本公开的一个实施例的电池模块包括传热构件，由此能够解决在大电流和快速充电环境下电池单体和汇流条中的发热问题。此外，由于解决了发热问题，还可以提高电池模块的稳定性。
[0033]此外，传热构件填充电池单体堆与汇流条框架之间的空间以及汇流条框架与端板之间的空间，由此能够实现提高电池模块的绝缘性能的效果。
[0034]此外，通过感测由于电池模块中出现气孔造成的传热构件的移动和改变，能够诊断电池单体中气孔的出现和电池单体的异常。
[0035]本公开的效果不限于上述效果，并且本领域技术人员将从所附权利要求的描述中清楚地理解上文未描述的另外的其它效果。
附图说明
[0036]图1是本公开的电池模块的分解透视图；
[0037]图2是示出了其中组装图1的部件的电池模块的透视图；
[0038]图3是放大并示出沿图2的截面P1切割的状态的图；
[0039]图4是放大并示出沿图2的截面P2切割的状态的图；
[0040]图5是示出根据本公开的一个实施例的电池模块的移动感测单元的图；...

【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，所述电池单体堆中堆叠有多个电池单体；模块框架，包围所述电池单体堆；端板，覆盖在所述模块框架中开放的所述电池单体堆的前表面和后表面；传热构件，形成在所述电池单体堆与所述端板之间；以及移动感测单元，感测所述传热构件的移动。2.根据权利要求1的电池模块，其中：所述传热构件由具有流动性的材料形成，并且所述传热构件能够在所述电池模块内部出现气孔时移动。3.根据权利要求2的电池模块，其中：所述传热构件以凝胶的形式形成。4.根据权利要求1的电池模块，其中：所述移动感测单元包括压力传感器，并且所述压力传感器形成为与所述传热构件接触。5.根据权利要求1的电池模块，其中：所述模块框架包括：框架构件，覆盖所述电池单体堆的底部和两个侧表面；以及上板，覆盖所述电池单体堆的上部，并且所述移动感测单元包括形成在所述上板中的孔。6.根据权利要求5的电池模块，其中：当在所述电池模块内部出现气孔时，所述传热构件通过所述上板的所述孔流到外部。7.根据权利要求5的电池模块，还包括：突出构件，形成为与所述传热构件接触并与所...

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