电池模块、电池组和车辆的制作方法
【专利摘要】公开了电池模块、电池组和车辆，所述电池组和车辆包括所述电池模块。该电池模块具有简单的结构、小的体积和重量、以及有效的冷却性能。该电池模块包括：多个二次电池，每一个二次电池包括电极组件和袋外部，该袋外部构造为在其内部空间中容纳电极组件并且设置有密封部分，该多个二次电池在沿着水平方向平放的状态下被沿着竖直方向布置；和多个套管，其构造为沿着竖直方向堆叠，每一个套管以与二次电池的密封部分接触的方式联接以包围密封部分并且由导热材料制成。
【专利说明】电池模块、电池组和车辆
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求在2015年12月18日向WIPO提交的国际专利申请N0.PCT/KR2015/013976的优先权，其公开内容通过引用而并入于此。
技术领域
[0003]本公开涉及一种包括至少一个二次电池的电池模块，并且更加具体地涉及一种具有简单的结构、小的体积和重量、以及有效的冷却性能的电池模块，和包括该电池模块的一种电池组和一种车辆。
【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。在它们之中，与镍基二次电池相比，锂二次电池具有很小的以至没有的任何记忆效应，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和外部即电池外壳，在电极组件中，分别涂覆由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在它们之间置入分隔物的情况下布置，所述外部将电极组件连同电解质一起密封和容纳。
[0006]通常，根据外部的形状，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，大量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，经常地使用袋型二次电池，因为它们易于堆叠并且具有轻的重量。
[0008]然而，袋型二次电池并不具有大的机械刚度并且可能不易以其自身维持它的堆叠状态，因为它通常是利用由铝和聚合物的层压片制成的电池外壳封装的。因此，当构造包括多个袋型二次电池的电池模块时，经常地使用套管(cartridge)来针对外部冲击等保护二次电池，防止二次电池的颤动并且有利于二次电池的更容易的堆叠。
[0009]套管经常地具有带中空中心的四边形板形状，并且此时四个侧面被设置成包围袋型二次电池的外周边。另外，可以堆叠多个套管以构造电池模块，并且二次电池可以位于形成在堆叠的套管中的真空空间中。
[0010]通常，经常地以各种方式例如直接或者间接的水或者空气冷却来冷却电池组。特别地，在现有电池组的情形中，为了去除在充电或者放电过程期间发出的热，围绕二次电池布置由金属材料制成的多个冷却部件，并且围绕冷却部件供应冷却介质诸如空气或者水。例如，在现有技术中，在很多情形中，在二次电池之间置入用于冷却介质的流动或者导热的金属冷却部件诸如单体盖或者冷却板。
[0011]然而，如果在二次电池之间设置冷却部件或者用于冷却介质的流动的通道，则电池模块不可避免地具有整体上增加的体积和重量并且还具有复杂的结构。因此，电池模块具有劣化的制造效率，还在小型化方面存在限制，并且还具有增加的制造时间和成本。
[0012]此外，因为冷却部件通常地由导电金属制成，所以当将冷却部件设置于电池模块时，应该对于针对电池单体的绝缘加以考虑。因此，由于用于绝缘的构造，电池模块可能具有更加复杂的结构，并且它的体积和成本还可能增加。
【实用新型内容】
[0013]技术问题
[0014]本公开被设计以用于解决相关技术的问题，并且因此本公开用于提供一种电池模块和包括该电池模块的电池组和车辆，该电池模块可以具有简单的结构以及小的体积和重量，并且确保优良的组装和有效率的冷却性能。
[0015]本公开的其它目的和优点将会根据以下说明而得到理解并且根据本公开的实施例而变得清楚。另外，应理解的是，可以利用在所附权利要求中限定的构件或者它们的组合实现本公开的目的和优点。
[0016]技术方案
[0017]在本公开的一个方面中，提供了一种电池模块，包括:多个二次电池，每一个二次电池包括电极组件和袋外部，该袋外部构造为在其内部空间中容纳电极组件并且设置有密封部分，该多个二次电池在沿着水平方向平放的状态下被沿着竖直方向布置;和多个套管，该多个套管被构造为沿着竖直方向堆叠，每一个套管以与二次电池的密封部分接触的方式联接以包围密封部分并且由导热材料制成。
[0018]这里，套管的至少一部分可以包括导热聚合物，或者包括含有导热填料和聚合物的导热材料。
[0019]另外，套管可以整体上由相同的材料制成。
[0020]另外，套管可以当从上方向下观察时具有四边形环形状，并且被构造为在接触袋外部处的容纳空间的外侧的状态下包围电极组件的容纳空间的周边。
[0021]另外，套管可以通过嵌件模制而形成，以与二次电池的密封部分接触地联接。
[0022]另外，电池模块可以具有至少一个竖直截面图案，在该竖直截面图案中，沿着竖直方向相邻地堆叠的套管和二次电池从其左端到右端地形成连续的相互接触。
[0023]另外，套管可以具有以相互对应的形状在其外周边处形成的多个联接突起和多个联接凹槽，该联接突起具有钩子形状，联接突起插入到联接凹槽中。
[0024]另外，电池模块可以进一步包括外盖，所述外盖构造为覆盖位于最上位置或者最下位置处的二次电池和套管的上部或者下部，并且由导热材料制成。
[0025]另外，外盖可以在其外表面处具有以栅格图案形成的凹形部分。
[0026]另外，根据本公开的电池模块可以进一步包括感测盖，所述感测盖构造为感测二次电池的电压，提供电池模块的电极端子，并且在外侧处覆盖二次电池的电极引线。
[0027]另外，根据本公开的电池模块可以进一步包括分别地设置在电池模块的上部和下部处的外盖，并且感测盖可以朝向外盖延伸使得感测盖的上端和下端分别地覆盖外盖的上部和下部的一部分，并且感测盖的延伸部分可以被固定到外盖。
[0028]另外，根据本公开的电池模块可以进一步包括冷却介质供应单元，该冷却介质供应单元被构造为供应冷却介质从而冷却介质在套管的外侧处流动。
[0029]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电池模块。
[0030]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、用于二次电池的电池模块。
[0031]有利的效果
[0032]在本公开的一个方面中，套管由导热材料制成，并且二次电池被与套管接触地联接。
[0033]因此，在本公开的这个方面中，用于固定二次电池的套管还可以起到冷却二次电池的作用，并且因此除了套管，不需要在二次电池之间单独地设置用于从二次电池吸收热并且将其传递到外侧的冷却部件。
[0034]另外，在本公开的这个方面中，因为二次电池的热可以直接地通过套管沿着横向方向发出，所以不需要在二次电池之间单独地设置用于空气等流过的通道。
[0035]因此，在本公开的这个方面中，提供这样一种电池模块是可能的，该电池模块具有简单的结构以及小的体积和重量，并且确保有效的冷却性能。另外，因为可以不在二次电池之间设置冷却部件，所以不需要提供用于使它们绝缘的任何构造。
[0036]另外，在本公开的一个方面中，利用嵌件模制，套管可以一体地联接到二次电池。
[0037]因此，在本公开的这个方面中，当堆叠多个二次电池和套管以组装电池模块时，如果二次电池被堆叠，则这意味着套管被堆叠，由此确保容易的组装。
[0038]因此，在本公开的这个方面中，可以以更好的方式制造电池模块以减少制造时间和成本以及不良率，由此提高生产率。
[0039]此外，在本公开的一个方面中，因为减小了在套管和二次电池之间、在二次电池和二次电池之间以及在套管和套管之间的空间，所以电池模块可以具有减小的尺寸。另外，因为电池模块在内部空间中可以无任何空气层或者具有最小化的空气层，所以防止热传递受到空气层干扰是可能的。
【附图说明】
[0040]附图示意本公开的优选实施例，并且与前面的公开一起地用于提供对于本公开的技术精神的进一步的理解。然而，本公开不被理解为限制于附图。
[0041 ]图1是概略地示出根据本公开一个实施例的电池模块的透视图；
[0042]图2是示出图1的电池模块的局部部分的分解透视图；
[0043]图3是概略地示出根据本公开一个实施例的袋型二次电池的分解透视图；
[0044]图4是示出处于组装状态中的、图3的袋型二次电池的透视图；
[0045]图5是概略地示出根据本公开一个实施例的二次电池和套管的透视图；
[0046]图6是沿着图5的线A3-A3’截取的截面视图；
[0047]图7是示出根据本公开一个实施例的电池模块的竖直截面视图；
[0048]图8是概略地示出根据本公开另一个实施例的电池模块的透视图；
[0049]图9是示出图8的电池模块的局部部分的分解透视图。
【具体实施方式】
[0050]在下文中，将参考附图详细描述本公开的优选实施例。在描述之前，应该理解在说明书和所附权利要求中使用的术语不应该被理解为限制于通常的和字典的含义，而是在允许本发明人为了最好地解释而适当地定义术语的原则的基础上基于对应于本公开的技术方面的含义和概念进行解释。
[0051]因此，在这里给出的说明只是仅仅用于示意的优选实例，而非旨在限制本公开的范围，从而应该理解，能够在不偏离本公开的范围的情况下做出其它等同物和修改。
[0052]图1是概略地示出根据本公开一个实施例的电池模块的透视图。而且，图2是示出图1的电池模块的局部部分的分解透视图。
[0053]参考图1和2，根据本公开的电池模块包括二次电池100和套管200。
[0054]这里，二次电池100可以包括电极组件和袋外部。
[0055]可以如此构造电极组件，使得至少一个正电极板和至少一个负电极板在分隔物被置入其间的情况下布置。电极组件的这种构造对于本领域技术人员而言是明显的并且因此不在这里详细描述。
[0056]根据外壳的材料，二次电池100可以被分类成罐型二次电池和袋型二次电池，并且根据本公开的电池模块可以采用袋型二次电池。袋型二次电池可以包括作为外壳的袋外部。另外，袋外部可以构造为具有外部绝缘层、金属层和内部粘结层。
[0057]图3是概略地示出根据本公开一个实施例的袋型二次电池100的分解透视图，并且图4是示出处于组装状态中的、图3的袋型二次电池的透视图。
[0058]参考图3和4，在袋型二次电池100中，袋外部120可以由上袋121和下袋122构成。另夕卜，在上袋121和下袋122中的至少一个中，如由“I”示意的，可以形成凹形内部空间，即容纳空间。另外，在袋外部120的内部空间中，可以容纳电极组件110和电解质。
[0059]另外，如由“S”示意的，二次电池100的袋外部120可以具有通过密封它的边沿部分而形成的密封部分，该边沿部分包围电极组件110的容纳空间。换言之，上袋121和下袋122可以通过在密封部分处将它们的内部粘结层热结合而附着到彼此，由此密封该内部空间。
[0060]另外，可以将电极接线片设置于电极组件110的每一个电极板，并且至少一个电极接线片可以连接到电极引线111。而且，电极引线111可以被置入上袋121和下袋122的边沿部分即其密封部分之间，并且暴露到袋之外，由此用作二次电池100的电极端子。
[0061]在电池模块中可以包括多个袋型二次电池100。另外，袋型二次电池100可以在其中每一个袋型二次电池被沿着水平方向平放的状态中被沿着竖直方向布置。换言之，袋型二次电池100可以形成为具有面向向上和向下方向的两个宽阔表面的大致板形状，并且它的密封的边沿部分可以位于容纳空间的沿着水平方向的周边部分处。换言之，二次电池100可以被沿着水平方向平放，从而二次电池100的上袋121和下袋122分别地位于上侧和下侧处。在此情形中，多个二次电池100可以被沿着竖直方向堆叠，从而相邻的二次电池100以它们的表面彼此面对。
[0062]同时，在本公开中，为了方便起见，如此定义向上、向下、向前、向后、向右和向左方向，使得电极引线111在此处突出的部分是向前或者向后方向，并且向右和向左方向是基于电极引线111确定的。换言之，在图1的电池模块中，基于从在此处描绘电极引线111的位置观察电池模块的事实，换言之，基于沿着由箭头A2示意的方向观察电池模块的事实，电极引线111在此的正前部被定义为电池模块的向前方向，并且位于右部和左部处的侧面被分别地定义为电池模块的右侧和左侧。另外，电极引线111还可以被设置在与箭头A2相反的一侧处，并且在相应的部分中，后侧可以被定义为与前侧相反的一侧。在下文中，除非另有声明，方向都是如上定义的。
[0063]套管200可以位于袋型二次电池100的密封部分处以包围该密封部分。将在以后参考图5和6更加详细地描述套管200的构造。
[0064]图5是概略地示出根据本公开一个实施例的二次电池100和套管200的透视图，并且图6是沿着图5的线A3-A3’截取的截面视图。
[0065]首先，参考图5，套管200可以构造为包围容纳空间I的周边，电极组件110在袋外部120处容纳在容纳空间I中。换言之，在平面视图上，二次电池100的密封部分可以沿着电极组件110的容纳空间I的周边定位，并且类似于密封部分地，套管200也可以位于电极组件110的容纳空间I的周边处。在此情形中，当从上方向下观察处于平放状态中的二次电池100时，套管200位于除了在中心处的容纳空间I之外的部分中并且因此可以具有大致环的形状。
[0066]特别地，如在图5中所示，当从上方向下观察时，在它的平放状态中，袋型二次电池100可以具有四边形形状。因此，套管200可以沿着二次电池100的密封部分定位以具有四边形环形状。
[0067]另外，参考图6，套管200可以被构造为在外侧处包围二次电池100的密封部分。换言之，套管200可以接触密封部分的上部、下部和侧部以包围密封部分并且被固定于此。
[0068]特别地，套管200可以构造为在袋外部120处接触电极组件110的容纳空间的外侧。这里，容纳空间的该一侧可以意味着呈凸形地突出从而电极组件110被容纳在袋外部120处的、沿着水平方向的侧部。换言之，在袋型二次电池100中，在密封部分S和在袋外部120处容纳电极组件110的容纳空间I之间存在台阶，并且因此，如由图6中的B示意的，可以在容纳空间I和密封部分S之间存在倾斜表面。此时，套管200可以构造为在接触容纳空间I的外部倾斜表面的状态中联接到袋外部120。换言之，套管200可以构造为包覆全部的、袋外部120的密封部分和倾斜表面。
[0069]在本公开的这种构造中，在套管200和二次电池100之间的接触面积是大的，并且因此可以增强在二次电池100和套管200之间的热传递效率。换言之，从二次电池100产生的热可以不仅通过袋外部120的密封部分而且还通过倾斜表面而被直接地传导到套管200，并且因为在这种热传递路径中没有置入空气层，所以防止由于空气层而发生热阻是可能的。因此，在此情形中，可以增强在二次电池100和套管200之间的热传递速率和热传递量，并且因此可以进一步改善使用套管200的冷却性能。
[0070]优选地，套管200可以利用嵌件模制而联接到二次电池100的密封部分。换言之，通过在其中袋型二次电池100在模具中插入的状态中供应树脂以包覆二次电池100的密封部分，套管200可以与密封部分一体地形成。
[0071]在本公开的这种构造中，因为套管200呈现于固定到二次电池100的状态中，所以可以更加有效地组装电池模块。换言之，在本公开的这种构造中，当堆叠多个二次电池100和套管200以构造电池模块时，可以不分开地堆叠二次电池100和套管200，而是可以仅仅通过单一堆叠过程便同时地堆叠套管200和二次电池100。
[0072]另外，在本公开的这种构造中，防止二次电池100震动是可能的，并且可以减小在套管200和二次电池100之间的空间，这降低了电池模块的总体积。而且，在本公开的这种构造中，在套管200和二次电池100之间的距离减小，并且因此可以改善从二次电池100到套管200的热传递效率。此外，在本公开的电池模块中，因为如在以后描述地，套管200由导热材料制成，所以可以更加有效地实现热传递效率的改善。
[0073]在本公开的电池模块中，套管200可以由导热材料制成。现有套管通常由无导热性的聚合物材料制成，并且因此在很多情形中单独地设置冷却部件，因为基本上不通过套管执行热传导。然而，在根据本公开的电池模块中包括的套管200中，因为套管从它的内侧到它的外侧至少部分地由导热材料制成，所以可以容易地通过套管200的导热材料部分将二次电池100的热从套管200传递出去。因此，在本公开的该实施例中，虽然不单独地在二次电池100之间的套管200中设置冷却部件，但是可以确保有效的冷却性能。
[0074]特别地，套管200的至少一个部分可以包括导热聚合物或者可以由包含导热填料和聚合物的导热材料制成。换言之，替代普通金属或者金属合金地，可以使用聚合物作为主要材料制成套管200。聚合物基导热材料比金属更轻，允许电池模块容易地具有更轻的设计、确保容易的模制、低的热膨胀系数和低的导电性，这使得电绝缘性更好。在本公开中，套管200的材料可以采用在提交本公开时公众已知的各种聚合物基导热材料。
[0075]例如，套管200可以由其中普通聚合物被与导热填料混合的复合材料制成。这里，填料可以包括硅化合物、铝化合物、镁化合物、硼化合物等。例如，在导热材料中包括的填料可以采用氧化硅、氧化铝、氮化硼、氮化铝、氧化镁、无水碳酸镁、氢氧化镁等。然而，本公开不限于此，并且还可以使用除了以上之外的各种填料作为套管200的材料。
[0076]在套管200中使用的聚合物可以包括各种材料诸如聚丙烯、丙烯腈.丁二烯.苯乙烯、聚碳酸酯、尼龙、液晶聚合物、聚苯硫醚、聚醚醚酮等。另外，还可以使用除了以上之外的各种聚合物材料作为本公开的套管200的材料。
[0077]特别地，套管200的导热材料可以具有lW/mK或者更高的导热率。例如，这个导热材料可以是带有2W/mK到20W/mK的导热率的聚合物塑料。此外，导热材料可以是带有5W/mK或者更高的导热率的聚合物塑料。
[0078]在现有技术中，用作套管材料的塑料通常具有仅0.lW/mK到0.4W/mK的导热率。然而，因为根据本公开的套管200使用具有更高导热率的聚合物材料，所以套管可以允许热传递和发散。因此，在本公开的这个实施例中，即使不单独地在套管中设置冷却部件诸如金属冷却板，仍然可以有效地通过套管200向外侧传递二次电池100的热。
[0079]此外，在本公开的一个方面，因为套管200利用嵌件模制联接到二次电池100，所以二次电池100的热可以被直接地传递到套管200而不通过空气层。另外，因为套管200由导热材料制成，所以可以通过套管200将传递到套管200的热排放到电池模块之外。
[0080]优选地，套管200可以整体上由相同的材料制成。换言之，在于图5和6中描绘的构造中，单一套管200可以整体上由相同种类的导热材料制成。例如，套管200可以整体上由相同种类的导热聚合物制成或者整体上由相同种类的导热填料和聚合物制成。
[0081]在本公开的这种构造中，可以利用嵌件模制更加容易地在二次电池100的密封部分处设置套管200。例如，可以仅仅通过将单一熔融材料注射到模具中便完全地形成单一套管200，并且因此可以容易地在更短的时间内制造套管200。
[0082]图7是示出根据本公开一个实施例的电池模块的竖直截面视图。例如，图7可以被视为沿着图1的线A1-A1’截取的截面视图。
[0083]图7描绘其中电池模块被沿着堆叠方向切割并且相同种类的多个套管200和多个二次电池100被沿着竖直方向堆叠的竖直截面视图。
[0084]这里，可以如此构造根据本公开的电池模块，使得关于至少一个竖直截面，彼此相邻地堆叠的套管200和二次电池100可以从其左端到右端连续地形成相互接触。
[0085]换言之，每一个套管200的上部和下部可以完全地与相邻地堆叠的套管200形成接触，并且每一个二次电池100的上部和下部还可以完全地与相邻地堆叠的二次电池100接触。例如，基于图7的线A4，位于从顶部起的第三位置处的套管200和二次电池100的下部可以从左端到右端连续地与位于从顶部起的第四位置处的套管200和二次电池100的上部形成接触。
[0086]特别地，套管200和二次电池100可以构造为基于一条直线沿着竖直方向形成相互接触。为此，套管200可以具有大致平坦的上部和下部，并且它沿着竖直方向的高度可以与二次电池100的高度基本相同。另外，可以如此构造二次电池100，使得电极组件110的容纳空间具有平坦的上部和下部。
[0087]另外，在套管200和二次电池100之间的连续接触还可以应用于其它套管200和二次电池100。
[0088]在本公开的构造中，热可以更加有效地从二次电池100传递到套管200。换言之，在本公开的一个方面中，从二次电池100发出的热可以沿着与地面水平的方向传递到套管200，并且如果竖直地堆叠的二次电池100和竖直地堆叠的套管200形成完全的相互接触，则可以不在热传递路径中形成空气层。因此，减少热传递受到空气层的干扰是可能的，并且因此可以稳定地确保冷却性能。
[0089]另外，在本公开的这种构造中，因为在二次电池100之间和在套管200之间的接触面积增加，所以可以改善在它们之间的热传递效率。例如，当从特定二次电池100产生热时，该热可以容易地不仅被传递到固定到相应的二次电池100的套管200而且还被传递到其它二次电池100和其它套管200。因此，因为还可以通过其它二次电池100和其它套管200排放热，所以提供了更多的热排放路径，由此改善总体冷却性能。
[0090]而且，在本公开的这种构造中，因为在二次电池100和套管200之间的空间被消除或者变窄，所以电池模块可以具有减小的尺寸。
[0091]套管200可以构造为沿着竖直方向相互堆叠。为此，套管200可以具有平坦的表面或者相应的表面形状从而其它套管200可以被堆叠在其上部和下部上。
[0092]特别地，套管200可以具有以相应的形状在其外周边上形成的联接突起201和联接凹槽202。
[0093]例如，参考图5，套管200可以具有带有两个长侧和两个短侧的四边形环形状。这里，在每一个长侧处形成六个联接突起201和六个联接凹槽202，并且在每一个短侧处形成两个联接突起201和两个联接凹槽202。这里，联接突起201可以具有钩子形状，并且联接凹槽202可以具有对应于钩子形状的孔形状。另外，联接突起201可以在套管200的上表面上向上突出，使得钩子部分向外即沿着水平方向突出。另外，联接凹槽202可以形成为沿着水平方向穿过套管200的侧边。
[0094]特别地，联接突起201和联接凹槽202可以位于套管200的外周边，即侧表面处。在此情形中，防止套管200为了形成一种联接构造诸如联接突起201和联接凹槽202而具有增加的尺寸是可能的。
[0095]当套管200被沿着竖直方向堆叠时，联接突起201和联接凹槽202可以与位于上部和下部处的其它套管200的联接突起201和联接凹槽202联接，从而套管200和二次电池100可以被固定到彼此。另外，在这种构造中，根据本公开的电池模块可以不单独地包括用于将套管200相互固定的螺栓联接单元等。因此，由此电池模块的生产成本可以降低、制造过程可以简化，并且电池模块的重量可以减小。
[0096]还优选地，根据本公开的电池模块可以进一步包括如在图中所示的外盖300。
[0097]参考图1、2和7，外盖300可以位于电池模块的上部和/或下部处以覆盖电池模块的上部和/或下部。例如，外盖300可以位于设置在最上位置处的二次电池100和套管200的上部处以覆盖它们。另外，外盖300可以位于设置在最下位置处的二次电池100和套管200的下部处以覆盖它们。因此，外盖300可以防止位于最上和最下位置处的二次电池100被向外暴露，由此针对电池模块的外部物理或者化学因素保护二次电池100和套管200。
[0098]特别地，类似于套管200地，外盖300可以由导热材料制成。在此情形中，外盖300可以由与套管200相同的材料或者另一种导热材料制成。例如，外盖300可以由导热聚合物或者导热填料和聚合物制成。
[0099]在本公开的这种构造中，还可以不仅通过位于一侧处的套管200而且还通过位于最上和/或最下位置处的外盖300排放从二次电池100产生的热，并且因此可以进一步改善电池模块的总体冷却性能。
[0100]外盖300可以具有在其外表面处以栅格图案形成的凹形部分。例如，在如在图1和2中所示设置在上部处的外盖300的情形中，凹形部分可以在其上表面处形成，并且凹形部分可以以栅格图案形成。
[0101]在本公开的这种构造中，外盖300可以由聚合物材料制成，并且增强外盖300的机械强度并且还增加与外部空气的接触面积是可能的，从而通过外盖300的冷却性能可以进一步得到改善。
[0102]图8是概略地示出根据本公开另一个实施例的电池模块的透视图，并且图9是示出图8的电池模块的局部部分的分解透视图。
[0103]参考图8和9，根据本公开的电池模块可以进一步包括感测盖400。
[0104]感测盖400可以位于电池模块的、电极引线111在此处被设置成在其上突出的位置处，以在外侧处覆盖二次电池100的电极引线111。例如，如果电池模块包括其中电极引线111被形成为在二次电池100的前侧和后侧处突出的双向二次电池100，则感测盖400可以位于电池模块的前侧和后侧处。感测盖400可以针对外部物理和化学因素保护二次电池100的电极引线111。特别地，如以下解释地，除了特殊部分诸如母线和连接器之外，感测盖400整体上可以是非导电材料诸如塑料，以与电极引线111电绝缘，并且除了电极端子420之外，可以防止二次电池100的电极引线111向外暴露。
[0105]另外，感测盖400可以感测二次电池100的电压。为此，感测盖400可以包括由金属材料制成的感测母线411，以与二次电池100的电极引线111形成接触。特别地，感测盖400可以包括多个感测母线411从而不同的感测母线411与二次电池100的电极引线111的不同的连接部分形成接触。在此情形中，感测盖400可以感测每一个二次电池100的电压。
[0106]另外，感测盖400可以包括连接器450，该连接器450用于连接到外部装置以向例如电池管理系统(BMS)传输感测到的电压信息，从而感测母线411被连接到连接器450。在此情形中，由感测母线411感测的二次电池100的电压信息通过连接到连接器450的电缆而被提供给BMS，并且当一种装置诸如BMS控制二次电池100的充电/放电时被使用。
[0107]另外，感测盖400可以提供电池模块的电极端子420。例如，如在图8和9中所示，感测盖400可以包括形成为在前侧中突出的两个电极端子，即正电极端子和负电极端子。电极端子420可以被用于连接到另一个外部装置例如充电或者放电装置(负载)，或者另一个电池模块。另外，电极端子420可以通过母线412等连接到在电池模块中包括的二次电池100的电极引线111。
[0108]同时，至少两个电极引线111可以相互连接从而在电池模块中包括的该多个二次电池100串联或者并联地相互电连接。此时，感测盖400可以具有安置部分430从而直接地连接于此的电极引线111可以安置在其上并且未被相互连接的电极引线111可以物理地相互分呙。
[0109]类似于感测盖400的本体地，安置部分430可以是非导电材料，以防止不应该相互连接的电极引线111被意外地相互连接，由此在电池模块处防止内部短路等。另外，因为连接到安置部分430的电极引线111的下部可以安置在其上以向上支撑电极引线111，所以电极引线111和感测母线411可以形成稳定的相互接触。
[0110]特别地，当在电池模块的上部和下部这两者处设置外盖300时，感测盖400可以朝向外盖300延伸，使得感测盖400的上端和下端可以在外侧处覆盖外盖300的上部和下部的一部分。另外，感测盖400可以在延伸部分处固定到外盖300。
[0111]例如，如在图9中所示，可以如此构造感测盖400，使得其上端和下端被弯曲以沿着水平方向朝向电池模块的中心延伸。另外，如在图8中所示，当感测盖400联接到外盖300时，感测盖400的延伸部分可以构造为覆盖上外盖300的上部和下外盖300的下部。
[0112]此时，位于电池模块的上部处的外盖300可以包括在前边缘处形成以向上突出的至少一个盖突起320。另外，在感测盖400的顶延伸部处，至少一个盖孔440可以以与此相应的形状形成在对应于盖突起320的位置处。因此，如在图8中所示，外盖300的盖突起320可以插入感测盖400的盖孔440中，由此将感测盖400和外盖300联接并且固定到彼此。
[0113]在本公开的这种构造中，感测盖400可以容易地联接到外盖300。另外，在本公开的这种构造中，可以稳定地维持在感测盖400和外盖300之间的联接，并且不能通过在它们之间的空间容易地引入杂质。
[0114]同时，如在图9中所示，外盖300可以被构造为与其它部分相比在此处放置感测盖400的顶延伸部和底延伸部的区域中具有更小的厚度。在这种构造中，当感测盖400联接到外盖300时，防止整个电池模块由于在感测盖400和外盖300之间的联接部分而具有增加的高度是可能的。
[0115]根据本公开的电池模块可以进一步包括冷却介质供应单元。
[0116]冷却介质供应单元可以向电池模块供应冷却介质，例如冷却气体诸如空气或者冷却液体诸如水。特别地，如在图7中所示，冷却介质供应单元可以允许冷却介质在电池模块的右侧和左侧处流动。为此，冷却介质供应单元可以包括导管、管道、风扇、栗等。
[0117]在根据本公开的电池模块中，因为热可以主要地沿着水平方向从二次电池100传递到套管200，所以冷却介质可以被供应到可以被视为电池模块沿着水平方向的端部的、套管200的外侧，以从那里流动。在此情形中，所有的套管200均可以直接地接触冷却介质，并且因此对于整个二次电池100可以稳定地确保均匀的冷却性能。
[0118]根据本公开的电池组可以包括如上所述的至少一个电池模块。而且，除了电池模块，根据本公开的电池组可以进一步包括用于接纳电池模块、用于控制电池模块的充电/放电的各种装置例如电池管理系统(BMS)、电流传感器、熔断器等的电池组外壳。
[0119]根据本公开的电池模块可以应用于车辆诸如电动车辆或者混合电动车辆。换言之，根据本公开的车辆可以包括如上所述的电池模块。特别地，在从电池获得驱动力的车辆诸如电动车辆的情形中，连同电池模块的、小的并且轻的设计一起地，冷却性能也是非常重要的。因此，如果将根据本公开的电池模块应用于这种车辆，则在减小电池模块的装载空间和重量时提供带有有效冷却性能的、稳定并且安全的电池模块是可能的。
[0120]已经详细描述了本公开。然而，应该理解，虽然示意了本公开的优选实施例，但是详细说明和具体实例是仅仅通过示例给出的，因为对于本领域技术人员而言，根据该详细说明，在本公开的精神和范围内的各种改变和修改将变得显而易见。
[0121]同时，当在说明书中使用示意向上、向下、向左、向右、向前和向后方向的术语时，对于本领域技术人员而言明显的是，为了解释方便起见，这些术语仅仅代表相对位置，并且可以基于观察者的位置或者其中放置物体的形状而改变。
【主权项】
1.一种电池模块，其特征在于包括: 多个二次电池，每一个所述二次电池包括电极组件和袋外部，所述袋外部被构造为在其内部空间中容纳所述电极组件，并且所述袋外部设置有密封部分，所述多个二次电池在沿着水平方向平放的状态下被沿着竖直方向布置;和 多个套管，所述多个套管被构造为沿着竖直方向堆叠，每一个套管以与所述二次电池的密封部分接触的方式联接而包围所述密封部分，并且每一个套管由导热材料制成。2.根据权利要求1所述的电池模块， 其特征在于，所述套管整体上由相同的材料制成。3.根据权利要求1所述的电池模块， 其特征在于，所述套管在从上向下观察时具有四边形环形状，并且所述套管被构造为在接触所述袋外部处的所述容纳空间的外侧的状态下包围所述电极组件的所述容纳空间的周边。4.根据权利要求1所述的电池模块， 其特征在于，所述套管通过嵌件模制而形成，以与所述二次电池的所述密封部分接触地联接。5.根据权利要求1所述的电池模块， 其特征在于，所述电池模块具有至少一个竖直截面图案，在所述竖直截面图案中，沿着竖直方向相邻地堆叠的套管和二次电池从其左端到右端地形成连续的相互接触。6.根据权利要求1所述的电池模块， 其特征在于，所述套管具有以相互对应的形状在所述套管的外周边处形成的多个联接突起和多个联接凹槽，所述联接突起具有钩子形状，所述联接突起插入到所述联接突起中。7.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于进一步包括: 外盖，所述外盖被构造为覆盖位于最上位置或者最下位置处的二次电池和套管的上部或者下部，并且所述外盖由导热材料制成。8.根据权利要求7所述的电池模块， 其特征在于，所述外盖在其外表面处具有以栅格图案形成的凹形部分。9.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于进一步包括: 感测盖，所述感测盖被构造为感测所述二次电池的电压，提供所述电池模块的电极端子，并且在外侧处覆盖所述二次电池的电极引线。10.根据权利要求9所述的电池模块，其特征在于进一步包括: 分别地设置在所述电池模块的上部和下部处的外盖， 其中，所述感测盖朝向所述外盖延伸使得所述感测盖的上端和下端分别地覆盖所述外盖的上部和下部的一部分，并且所述感测盖的延伸部分被固定到所述外盖。11.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于进一步包括: 冷却介质供应单元，所述冷却介质供应单元被构造为供应冷却介质，使得所述冷却介质在所述套管的外侧处流动。12.—种电池组，其特征在于包括根据权利要求1到11中的任一项所述的电池模块。13.—种车辆，其特征在于包括根据权利要求1到11中的任一项所述的电池模块。
【文档编号】H01M10/613GK205621774SQ201620096931
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年1月29日
【发明人】李宗泳, 成准烨, 严英燮, 李江雨, 姜达模
【申请人】株式会社Lg化学