电池模块和包括该电池模块的电池组制造技术

根据本公开的一个实施例的电池模块包括：包括沿着第一方向布置的多个电池单体的电池单体堆；覆盖沿着第一方向的电池单体堆的两个侧表面中的每一个侧表面的侧板；覆盖电池单体的电极引线突出的方向上的电池单体堆的一个表面的汇流条框架；以及位于侧板的外侧的盘簧部

【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
2022
年1月
11
日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第
10
‑
2022
‑
0003810
号的权益，该韩国专利申请的全部内容通过引用并入本文中
。


[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，涉及一种具有水冷型冷却结构的电池模块和包括该电池模块的电池组
。

技术介绍

[0004]在现代社会中，随着例如移动电话
、
笔记本电脑
、
便携式摄像机和数码相机的便携设备的日常使用，已经启动了如上所述的与移动设备相关的领域中的技术的开发
。
另外，可充电
/
可放电的二次电池被用作电动车辆
(EV)、
混合动力车辆
(HEV)、
插电式混合动力汽车
(P
‑
HEV)
等的能源，以尝试解决现有的汽油车辆使用化石燃料而导致的污染等问题
。
因此，开发二次电池的需求正在增长
。
[0005]通常，锂二次电池可以根据外部材料的形状而被分类为电极组件被安装在金属硬壳中的硬壳型二次电池以及电极组件被安装在铝层压片材的软包中的软包型二次电池
。
[0006]在用于小尺寸装置的二次电池的情况下，布置两个到三个电池单体，但是在用于例如汽车的中尺寸或大尺寸装置的二次电池的情况下，使用电连接大量电池单体的电池模块
。
在这种电池模块中，大量的电池单体彼此串联或并联连接，以形成单体组件，从而提高容量和输出
。
此外，一个或更多电池模块可以与例如
BDU(
电池包断路单元
)、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
。
[0007]当二次电池被加热超过适当的温度时，二次电池的性能可能变差，并且在最差的情况下，还存在爆炸或起火的风险
。
特别地，多个二次电池
(
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积累多个电池单体发出的热量，这可能会快速并急剧地提高电池模块的温度
。
换句话说，包括大量电池单体的电池模块以及装配有这种电池模块的电池组可以获得较高的输出，但是不容易在充电和放电期间去除电池单体产生的热量
。
当没有正确地执行电池单体的散热时，加速电池单体的劣化
、
使用寿命缩短并且爆炸或起火的可能性增加
。
[0008]此外，如果电池模块被包括在用于车辆1的电池组中，电池模块可能频繁地暴露于直射阳光，并且可能被放置在高温条件下，例如，在夏天或放置在沙漠中
。
因此，当配置电池模块或电池组时，确保稳定和有效的冷却性能可能是非常重要的
。
电池模块或电池组的冷却方法可以大致被分类为使用例如冷却水的冷却剂的水冷方法以及使用冷却风的气冷方法
。
在这些方法中，水冷型冷却方法具有优异的冷却性能，并可以有效地冷却大容量电池模块或电池组产生的热量
。
[0009]图1是常规电池模块的透视图，并且图2是示出沿着图1的切割线
A
‑
A
’
截取的横截面的横截面图
。
然而，为了便于解释，图2还示出了布置在电池模块
10
的下方的散热器
30。
[0010]参照图1和图2，常规电池模块
10
包括堆叠多个电池单体
11
的电池单体堆
12
以及容纳电池单体堆
12
的模块框架
20。
此时，电池单体
11
是软包型电池单体，并且软包型电池单体形成矩形片材结构
。
[0011]由于堆叠有多个电池单体
11
，电池模块
10
在充电和放电过程中产生大量的热量
。
包括软包型电池单体的电池模块
10
通过间接或直接地接触带有具有固定位置和尺寸的散热器
60
的电池单体
11
的边缘而被冷却
。
[0012]具体地，电池模块
10
可以包括位于电池单体堆
12
与模块框架
20
的底部之间的热树脂层
40。
此外，当电池模块
10
被安装在电池组框架上以形成电池组时，热传递构件
50
和散热器
30
可以按顺序位于电池模块
10
的下方
。
热传递构件
50
可以是散热垫，并且散热器
30
可以形成例如冷却水的冷却剂流经其内部的冷却流动通路
31。
沿着一个方向堆叠的电池单体
11
的边缘与热树脂层
40
接触，并且电池单体
11
产生的热量可以依次通过热树脂层
40、
模块框架
20
的底部
、
热传递构件
50
和散热器
30
被传递到电池模块
10
的外部
。
也就是说，常规电池模块
10
采用通过电池单体
11
的边缘排出热量的水冷型结构
。
[0013]这种利用电池单体
11
的边缘的水冷型结构具有相对简单的结构，但是会导致冷却性能变差，并且在电池单体
11
发生高度膨胀时，存在电池单体
11
的软包壳体等中出现裂缝的风险
。
[0014]具体地，电池单体
110
可以引起内部电解液分解以产生气体，从而使电池单体
110
在重复充电和放电的过程中或在初始充电过程中膨胀的现象，即，膨胀或呼吸现象
。
[0015]随着电池单体的容量增加，膨胀的程度也大幅增加，并且应用到电池模块的电池单体的数量趋于逐渐增加
。
因此，电池模块内部的电池单体的膨胀的控制已经变成重要的问题
。
[0016]此时，再次参照图2，通常，热树脂层
40
具有粘合特性以固定电池单体
11。
因此，当电池单体
11
发生膨胀时，较高的压力出现在电池单体
11
的边缘处，这可能导致电池单体
11
的软包壳体破裂
。
特别地，位于电池单体堆
12
...

【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，所述电池单体堆包括沿着第一方向布置的多个电池单体；侧板，所述侧板覆盖沿着所述第一方向的所述电池单体堆的两个侧表面中的每一个侧表面；汇流条框架，所述汇流条框架覆盖所述电池单体的电极引线突出的方向上的所述电池单体堆的一个表面；以及盘簧部，所述盘簧部位于所述侧板的外侧，其中，所述盘簧部在平行于所述第一方向的方向上被压缩
。2.
根据权利要求1所述的电池模块，还包括：固定构件，所述固定构件沿着平行于所述第一方向的方向按顺序穿过所述盘簧部和所述侧板，并联接到所述汇流条框架
。3.
根据权利要求2所述的电池模块，其中：所述固定构件包括形成有螺纹的紧固部以及具有比所述紧固部更大的直径的头部，所述紧固部按顺序穿过所述盘簧部和所述侧板，并联接到所述汇流条框架，并且所述盘簧部位于所述侧板与所述头部之间
。4.
根据权利要求1所述的电池模块，其中：所述电池单体的所述电极引线相对于所述电池单体堆在垂直于所述第一方向的方向上突出，穿过形成在所述汇流条框架中的引线狭缝，然后被弯曲并接合到安装在所述汇流条框架上的汇流条
。5.
根据权利要求1所述的电池模块，其中：所述侧板是在所述电池单体堆所在的方向上凹入的板簧的形式
。6.
根据权利要求1所述的电池模块，其中：所述侧板具有多个板簧构件沿着高度方向以一定间隔布置的形式
。7.
根据权利要求1所述的电池模块，其中：包括至少一个电池单体的电池单体组沿着所述第一方向布置以形成所述电池单体堆，并且每个所述电池单体组包括位于所述至少一个电池单体的上部的第一单体框架或位于所述至少一个电池单体的下部的第二单体框架
。8.
根据权利要求7所述的电池模块，还包括散热器，所述散热器包括冷却剂流经其内部的冷却管，其中，所述冷却管包括弯曲部，所述弯曲部中的任意一个弯曲部包围所述电池单体组中的任意一者的两个侧表面和所述第一单体框架，并且所述弯曲部中的另一个弯曲部包围所述电池单体组中的另一者的两个侧表面和所述第二单体框架，并且所述冷却管以锯齿形延续
。9.
根据权利要求7所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李订勋，杨在勋，金世镐，金杜承，朴廷基，
申请(专利权)人：株式会社，
类型：发明
国别省市：