用于二次电池的框架及包括框架的电池模块、电池组和车辆的制作方法
【专利说明】用于二次电池的框架及包括框架的电池模块、电池组和车辆
[0001]对相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2014年6月5日在韩国提交的韩国专利申请N0.10-2014-0068471的优先权，其公开内容在此通过引用而被并入。
技术领域
[0003]本公开涉及一种电池，并且更加具体地，涉及一种用于二次电池的框架，该框架用于构造具有多个二次电池的电池模块，并且涉及一种包括该框架的电池模块。
【背景技术】
[0004]当前，镍-镉电池、镍-金属氢化物电池、镍-锌电池、锂二次电池等被用作商业二次电池。在它们当中，与镍基二次电池相比，锂二次电池几乎没有任何记忆效应，并且因此由于它们的自由充电或者放电、低度自放电和高能量密度的优点，锂二次电池正在获得大量关注。
[0005]锂二次电池通常分别地使用氧化锂和碳质材料作为正电极活性材料和负电极活性材料。锂二次电池包括:电极组件，其中设置分别地涂覆有正电极活性材料和负电极活性材料的正电极板和负电极板，且分隔物介于正电极板和负电极板之间；和外覆件即电池外壳，该电池外壳密封并且容纳电极组件连同电解质。
[0006]通常，根据外部形状，锂二次电池可以分类成其中电极组件被包括在金属罐中的罐型二次电池和其中电极组件被包括在铝层压片的袋中的袋型电池。
[0007]近来，二次电池不仅广泛地用于小型装置诸如蜂窝式电话，而且还广泛用于中型或者大型装置诸如车辆和蓄电器。当被用于中型或者大型装置时，很多的二次电池被电连接以提高容量和输出。特别地，在中型或者大型装置中，经常使用袋型二次电池，这是因为能够容易地堆叠它们。
[0008]然而，袋型二次电池并不具有高的机械刚度，这是因为通常利用由铝和聚合物的层压片制成的电池外壳来封装袋型二次电池。因此，当构造包括多个袋型二次电池的电池模块时，堆叠框架经常地用于针对外部冲击等保护二次电池、防止二次电池的晃动并且促使更加易于堆叠二次电池。这种堆叠框架也称为电池盒(cartridge)。
[0009]图1是示意性地示出用于二次电池的现有框架的顶视图。
[0010]参考图1，用于二次电池的现有框架可以构造成具有框架本体10，该框架本体10呈四边形形状且具有中空的中心，并且二次电池的边缘可以放置在框架本体10的一部分上。另外，可以堆叠多个框架以构造电池模块，并且二次电池可以位于在堆叠的框架之间形成的空闲空间中。
[0011]同时，当使用多个如上所述的框架组装多个二次电池时，冷却板20可以如在图1中所示介于二次电池之间。二次电池可以在高温环境中例如在夏季中使用，并且二次电池自身还可以发热。此时，如果堆叠了多个二次电池，则二次电池的温度可以升得较高。如果温度升高高于适当的水平，则二次电池可以遭受性能的劣化或者在严重的情形中可以引起爆炸或者火灾。因此，当构造电池模块时，冷却板20 (也称为散热片)，经常地介于二次电池之间以便利用冷却板20防止二次电池的温度升高。
[0012]如果冷却板20介于电池模块的二次电池之间，则二次电池可以被以各种形式和方式冷却。代表性地，可以允许外部空气围绕冷却板20流动以利用在冷却板20和空气之间的热交换来降低二次电池的温度，这在本技术领域中广泛使用且称为空气冷却。
[0013]通常，冷却板20由金属材料诸如铝制成，并且除了散热片的其它部分，即框架本体10，可以由塑料等制成。可以以各种方式，代表性地利用嵌件注射来制造用于二次电池的框架。在嵌件注射中，首先制备冷却板20，并且然后在其中冷却板20放入嵌件注射模制机器中的状态中，注射模制框架本体10以制成用于二次电池的框架。
[0014]然而，在以上制造方法中，冷却板20可以由于框架本体10的收缩而变形。换言之，在嵌件注射模制期间，执行从高温到低温的冷却过程，并且此时与冷却板20相比，经历注射模制的框架本体10可以收缩得相对严重。例如，在冷却过程期间，框架本体10可以如由图1中的箭头指示地收缩。
[0015]冷却板20通常构造成具有薄板形状。因此，如果框架本体10如上所述地收缩，则冷却板20可以在不耐受框架本体10的收缩时变形或者扭曲。另外，这种变形或者扭曲可以导致在二次电池和冷却板20之间的接触表面减少或者不稳定的冷却通道，这可能严重地降低冷却效果。
[0016]而且，如果冷却板20由于框架本体10的膨胀或者收缩而扭曲或者变形，则用于二次电池的框架的形状或者尺寸可整体上改变。因此，当通过堆叠用于二次电池的这种框架来构造电池模块时，框架可能不易堆叠，而且在这些框架被完全地堆叠之后，电池模块的总体形状或者尺寸可能改变或者框架可能被不稳定地堆叠。
【实用新型内容】
[0017]技术问题
[0018]本公开设计用于解决现有技术的问题，并且因此本公开涉及提供一种用于二次电池的框架，该框架具有改进的结构以防止冷却板由于在制造过程期间主框架的收缩而变形或者扭曲，并且还提供具有以上框架的一种电池模块、一种电池组和一种车辆。
[0019]本公开的这些和其它目的和优点可以根据以下详细说明得到理解并且将从本公开的示例性实施例变得更加完全地明显。而且，将容易地理解到本公开的目的和优点可以利用在所附权利要求及其组合中示出的方案来实现。
[0020]技术方案
[0021]在本公开的一个方面，提供一种用于二次电池的框架，该框架包括:冷却板，该冷却板由导热材料制成且具有有板形状；和主框架，该主框架具有以预定距离在水平方向上彼此间隔开的多个单元框架，主框架构造成包围冷却板的边缘并且由不同于冷却板的材料制成。
[0022]优选地，当从上方观察时，冷却板可以具有四边形形状。
[0023]还优选地，主框架可以构造成在冷却板的每一个侧边处具有两个或者更多个单元框架。
[0024]还优选地，当从上方观察时，冷却板可以具有矩形形状，并且主框架可以构造成使得被设置在冷却板的长侧边处的单元框架的数目大于被设置在冷却板的短侧边处的单元框架的数目。
[0025]还优选地，主框架可以构造成使得位于冷却板的一个侧边处的单元框架经由冷却板的棱边延伸到冷却板的另一个侧边。
[0026]还优选地，主框架可以分别地在冷却板的相反侧边处具有开口。
[0027]还优选地，冷却板可以包括上板和下板，该上板和下板分别地具有板形状并且以预定距离在竖直方向上彼此间隔开以面对彼此。
[0028]还优选地，主框架可以具有在其侧边处形成的开口从而使在上板和下板之间的空闲空间的至少一部分敞开。
[0029]还优选地，上板和下板可以构造成使得，其一端通过所述开口突出到主框架之外，并且突出部分分别地向上和向下弯曲。
[0030]还优选地，上板和下板中的至少一个可以具有朝向另一个板突出的凸棱(bead)。
[0031]还优选地，所述多个单元框架中的至少一个可以至少部分地包括位于冷却板上方的上框架和位于冷却板下方的下框架，并且借助于设置成穿过冷却板的连接部将上框架和下框架彼此连接。
[0032]还优选地，冷却板可以由铝制成，并且主框架可以由聚合树脂材料制成。
[0033]还优选地，可以在其中冷却板插入在主框架中的状态中借助于嵌件注射形成该主框架。
[0034]在本公开的另一个方面，还提供一种电池模块，该电池模块包括根据本公开的用于二次电池的框架。
[0035]在本公开的另一个方面，还提供一种电池组，该电池组包括根据本公开的用于二次电池的框架。
[0036]在本公开的另一个方面，还提供一种车辆，该车辆包括根据本公开的用于二次电池的框架。
[0037]有利的效果
[0038]根据本公开的一个方面，因为由不同于冷却板的材料制成的框架本体即主框架不由单个单元元件构成而是由多个物理上分开的单元元件构成，所以能够防止冷却板由于主框架