电池模块的制作方法

文档序号:25531986发布日期:2021-06-18 20:23阅读:75来源:国知局
电池模块的制作方法

本发明涉及一种电池模块。



背景技术:

与一次电池不同,二次电池可以进行充电和放电,因此,二次电池可以应用于数字相机、移动电话、笔记本电脑、混合动力车辆等各种领域。二次电池可以是镍镉电池、镍金属氢化物电池、镍氢电池、锂二次电池等。

在这样的二次电池中,对具有高能量密度和放电电压的锂二次电池进行了大量研究,近来,锂二次电池被制造成具有柔性的袋型(pouchedtype)电池单元,并通过连接多个电池单元以模块形式使用。

另一方面,当长时间使用电池模块时,电池会产生热量,尤其,在充电时电池的内部温度急剧上升,并且电池的这种温度上升会缩短电池的寿命并且降低电池的效率,而且在最坏的情况下,可能会起火或者发生爆炸。

为了解决上述问题,已经采用了通过在模块壳体中形成冷却流路等来对电池模块进行散热的结构。然而,根据现有技术的电池模块无法实现足够的冷却性能。

此外,当电池模块由于压碎(crush)、碰撞(crash)、振动(vibration)、冲击(shock)等外部机械因素而损坏时,可能发生电池模块的损坏或者电池爆炸等事故。然而,根据现有技术的电池模块缺乏用于保持结构的刚性,因此存在结构稳定性差的缺点。



技术实现要素:

(一)要解决的技术问题

根据本发明的一个方面,其目的在于提供一种结构稳定性(刚性)增加的电池模块。

另外,根据本发明的一个方面,其目的在于提供一种冷却性能提高的电池模块。

(二)技术方案

为了实现上述目的中的至少一部分,根据本发明的一个实施例的电池模块可以包括:模块壳体,包括:第一板,一侧开口;第二板,与所述第一板结合以形成内部空间;隔板部件,横贯所述内部空间而设置以连接所述第一板和所述第二板;以及电池单元堆叠体,设置在所述内部空间,并且堆叠有多个电池单元。

此时,所述第一板可以包括:下板,支撑所述电池单元堆叠体的下部;以及侧板,从所述下板的两侧延伸,以支撑所述电池单元堆叠体的侧面。

并且,所述模块壳体可以进一步包括盖板,所述盖板覆盖由所述第一板和所述第二板形成的内部空间的侧面,所述隔板部件可以进一步固定到所述盖板。

另外,所述隔板部件可以与所述第一板或所述第二板一体地形成。

所述模块壳体可以包括多个所述隔板部件,多个所述隔板部件彼此隔开设置。

另外,根据本发明的一个实施例的电池模块可以进一步包括下冷却部件,所述下冷却部件设置在所述第一板的下表面,以冷却所述模块壳体,所述第一板在其两端设置有向下突出的下表面突出部,所述下表面突出部从所述第一板的下表面突出的高度形成为大于或等于所述下冷却部件从所述第一板的下表面突出的高度。

并且,根据本发明的一个实施例的电池模块可以进一步包括上冷却部件,所述上冷却部件设置在所述第二板的上表面,以冷却所述模块壳体,所述第二板在其两端设置有向上突出的上表面突出部,所述上表面突出部从所述第二板的上表面突出的高度形成为大于或等于所述上冷却部件从所述第二板的上表面突出的高度。

另外,根据本发明的一个实施例的电池模块可以进一步包括:接合部,在所述接合部所述侧板和所述第二板被焊接;以及侧面突出部,形成在所述接合部的外周中的一部分。

此时,所述侧面突出部可以分别形成在所述第二板和所述侧板。另外,所述侧面突出部的高度可以形成为大于或等于所述接合部的高度。

另外,所述侧板在其与所述第二板结合的部分可以设置有向内侧方向形成台阶的台阶部,所述台阶部可以容纳在所述第二板的下表面中凹入形成的台阶容纳部中。

此时,密封部件可以设置在所述台阶部与所述台阶容纳部之间。

另一方面,根据本发明的一个实施例的电池模块可以进一步包括热传递部件,所述热传递部件连接所述电池单元堆叠体和所述模块壳体,以将热量从所述电池单元堆叠体散发到所述模块壳体。

所述热传递部件可以设置在所述电池单元堆叠体的上表面与所述第二板的下表面之间以及所述电池单元堆叠体的下表面与所述下板的上表面之间。

并且,所述电池单元堆叠体可以包括具有袋的袋型电池单元,所述袋可以包括:容纳部,在内部容纳有电极组件;以及密封部,密封所述容纳部,所述热传递部件可以设置在未设置有所述密封部的区域。

另外,所述密封部被折叠后可以通过粘合部件固定。

并且,所述密封部可以位于所述电池单元堆叠体的上表面与所述第二板的下表面之间,并且所述密封部可以不位于所述电池单元堆叠体的下表面与所述下板的上表面之间。

另外,所述上冷却部件或所述下冷却部件可以包括与所述上表面或所述下表面接触的接触部和与所述上表面或所述下表面间隔开以形成制冷剂流过的冷却流路的流路部。

并且,根据本发明的一个实施例的电池模块可以进一步包括缓冲垫,所述缓冲垫设置在所述电池单元堆叠体与所述模块壳体的所述隔板部件之间。

(三)有益效果

根据本发明的一个实施例的电池模块,可以通过设置在模块壳体内部的隔板部件提高电池模块的结构稳定性(刚性)。

另外,根据本发明的一个实施例的电池模块,可以减少附接到模块壳体的上部和/或下部的冷却部件的损坏。

并且,根据本发明的一个实施例的电池模块,可以最小化由于外部冲击直接施加到模块壳体的接合部而引起的损坏。

另外,根据本发明的一个实施例的电池模块,可以通过溶胀(swelling)补偿结构降低由于应力集中在模块壳体的接合部而导致接合部断裂的现象。

并且,根据本发明的一个实施例的电池模块,可以将电池单元与模块壳体集成为一体而固定,从而可以提高结构刚性,并且可以提高散热性能。

另外,根据本发明的一个实施例的电池模块,可以提高电池单元的冷却性能,因此可以提高电池模块的整体冷却性能。

并且,根据本发明的一个实施例的电池模块,可以经由位于电池单元的上部和下部的第一板和第二板并通过冷却部件散发在电池单元中产生的热量,从而提高冷却效率。尤其,在设置有隔板部件的实施例的情况下,可以通过隔板部件散发模块内部的热量,因此可以扩大热传递通道,从而可以进一步提高模块的冷却性能。

另外,根据本发明的一个实施例的电池模块,可以减少涂布在电池模块的电池单元的上部和/或下部的热传递部件的使用量。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的电池模块的立体图。

图2是图1所示的电池模块的分解立体图。

图3是示出电池单元的一个示例的立体图。

图4是沿图1的线i-i’截取的示意性剖视图。

图5是图4所示的部分“a”的局部放大图。

图6是图4所示的部分“b”的局部放大图。

图7是图5所示的部分“c”的局部放大图。

图8至图10是示出构成模块壳体的第一板、第二板、隔板部件的结构的各种变形例的示意性剖视图。

附图标记说明

100:电池模块110:电池单元堆叠体

120:电池单元121:袋

122:容纳部123:密封部

123a:第一密封部123b:第二密封部

124:粘附部件125:电极引线

127:缓冲垫130:绝缘盖

132:连接端子133:通孔

150:模块壳体155:隔板部件

155a:紧固槽160:第一板

161:下板162:下表面突出部

165:侧板166:台阶部

170:第二板171:下表面

172:上表面突出部173:台阶容纳部

174:延伸部180:盖板

182:通孔190:冷却部件

191:上冷却部件191a:接触部

191b:流路部192:冷却流路

195:下冷却部件195a:接触部

195b:流路部196:冷却流路

a1、a2:侧面突出部a3:凹入部

or:密封部件ta1、ta2:热传递部件

w:接合部

具体实施方式

在详细说明本发明之前,在下面将说明的本说明书和权利要求书中使用的术语或单词不应被解释为限于常规的含义或词典中的含义,而应基于发明人可以适当地定义术语的概念以最佳方式说明本发明的原则,被解释为符合本发明的技术思想的含义和概念。因此,在本说明书中记载的实施例和附图中示出的构造仅仅是本发明的最优选的实施例,而并不代表本发明的全部技术思想,因此应理解为包括在提交本申请时可代替该实施例的各种等同物和变形例。

下面,参照附图详细说明本发明的优选实施例。此时,应当注意的是,在附图中相同的附图标记表示相同的组件。另外,省略了对可能混淆本发明的主旨的公知功能和构造的详细说明。同样地,在附图中一些组件被放大、省略或示意性地示出,并且各个组件的尺寸不完全反映其实际尺寸。

另外,在本说明书中,上侧、上部、下侧、下部、侧面、前面、后面等表述是基于附图中所示的方向来表述的,当相应对象的方向改变时,可以用不同的方式表述。

下面,参照附图说明根据本发明的一个实施例的电池模块100。

图1是根据本发明的一个实施例的电池模块100的立体图,图2是图1所示的电池模块100的分解立体图,其中进一步示出了冷却部件190,图3是示出电池单元120的一个示例的立体图,图4是沿图1的线i-i’截取的示意性剖视图。另外,图5是图4所示的部分“a”的局部放大图,图6是图4所示的部分“b”的局部放大图,图7是图5所示的部分“c”的局部放大图,图8至图10是示出构成模块壳体150的第一板160、第二板170、隔板部件155的结构的各种变形例的示意性剖视图。

参照图1至图10,根据本发明的一个实施例的电池模块100可以包括电池单元堆叠体110、模块壳体150以及冷却部件190,并且电池模块100可以进一步包括热传递部件ta1、ta2。

[电池单元堆叠体110]

首先,如图2所示,电池单元堆叠体110通过堆叠多个图3中作为示例示出的电池单元120来构造。在本实施例中,电池单元120在左右方向(或水平方向)上堆叠。然而,可以根据需要在上下方向上堆叠电池单元120。

每个电池单元120可以是袋型(pouchedtype)二次电池,并且可以具有电极引线125向外部突出的结构。

电池单元120可以以电极组件(未示出)容纳在袋121内的形式构造。电极组件(未示出)包括多个电极板和多个电极接头(electrodetab)并且容纳在袋121内。这里,电极板包括阳极板(positiveelectrodeplate)和阴极板(negativeelectrodeplate),并且电极组件可以被构造成在阳极板和阴极板的宽表面彼此面对的状态下阳极板和阴极板以两者之间夹有隔膜的方式堆叠。阳极板和阴极板形成为将活性物质浆料涂布在集电体上的结构,通常,浆料可以通过在添加溶剂的状态下搅拌粒状活性物质、辅助导体、粘合剂、增塑剂等而形成。另外,电极组件的多个阳极板和多个阴极板在左右方向(或水平方向)上堆叠。此时,多个阳极板和多个阴极板中的每个可以设置有电极接头,并且相同的极性彼此接触并连接到相同的电极引线125。

在图3所示的电池单元120的情况下,示出了两个电极引线125被设置为彼此朝向相反方向,然而两个电极引线125可以被设置为朝向相同方向但具有不同的高度。

另外,袋121形成为容器形状以提供用于容纳电极组件和电解液(未示出)的内部空间。此时,电极组件的电极引线125的一部分可以暴露于袋121的外部。

袋121可以分为容纳部122和密封部123。容纳部122形成为容器形状以提供矩形的内部空间。电极组件和电解液容纳在容纳部122的内部空间。

密封部123是袋121的一部分接合以密封容纳部122的边缘的部分。因此,密封部123形成为从形成为容器形状的容纳部122向外部延伸的凸缘形状,并且沿着容纳部122的外周设置。可以采用热熔接方式接合袋121以形成密封部123,但不限于此。

另外,在本实施例中,密封部123可以分为设置有电极引线125的第一密封部123a和未设置有电极引线125的第二密封部123b。

在本实施例中,袋121可以通过将一张外装材料成型(forming)而形成。更具体地,可以通过在一张外装材料上成型而形成一个或两个容纳部后折叠外装材料以使容纳部形成一个空间(即,容纳部122)来完成袋121。

在本实施例中,容纳部122可以形成为矩形。另外,在容纳部122的外周设置有外装材料接合而形成的密封部123。然而,如上所述,无需在折叠外装材料的表面上形成密封部123。因此,在本实施例中,密封部123可以形成在容纳部122的外周并且仅设置在容纳部122的三个面上,密封部123可以不设置在容纳部122的外周中的任一面上(图3中的下部面)。

在本实施例中,电极引线125被设置为彼此朝向相反方向,因此两个电极引线125被设置在形成在不同侧上的密封部123。因此,本实施例的密封部123包括设置有电极引线125的两个第一密封部123a和未设置有电极引线125的一个第二密封部123b。图3中示出了第二密封部123b形成在袋121的上表面,但是第二密封部123b也可以形成在袋121的下表面。

另一方面,在本发明的实施例中使用的袋121不限于如图3所示的折叠一张外装材料以在三个面上形成密封部123的结构。例如,可以通过重叠两张外装材料来形成容纳部122,并且在容纳部122外周的四个面上均形成密封部123。在这种情况下,密封部123可以包括设置有电极引线125的两个第一密封部123a和未设置有电极引线125的两个第二密封部123b。此时,第二密封部123b可以形成在电池单元120的上表面和下表面。

另外,在本实施例的电池单元120中,密封部123可以形成为至少折叠一次的形状,以提高密封部123的粘合可靠性并最小化密封部123的面积。

更具体地,在根据本实施例的密封部123中,可以将未设置有电极引线125的第二密封部123b折叠两次后通过粘合部件124固定。例如,第二密封部123b可以沿着图3所示的第一弯曲线c1折叠180°,然后可以再次沿着图3所示的第二弯曲线c2折叠。此时,在第二密封部123b的内部可以填充有粘合部件124,因此第二密封部123b可以通过粘合部件124保持折叠两次的形状。粘合部件124可以由具有高导热率的粘合剂形成。例如,粘合部件124可以由环氧树脂或硅树脂形成,但不限于此。

如上所述构造的电池单元120可以是可充电和放电的镍金属氢(ni-mh)电池或者锂离子(li-ion)电池。

这样的电池单元120设置在下面将描述的模块壳体150的内部空间中,并且多个电池单元120竖直地竖立在模块壳体150的内部空间中,并且在左右方向上堆叠设置以形成电池单元堆叠体110。

如图4所示,至少一个缓冲垫127可以设置在堆叠设置的电池单元120之间。缓冲垫127设置在一个或多个相邻的电池单元120的容纳部122之间。另外,缓冲垫127可以设置在电池单元120与模块壳体150的侧面之间。缓冲垫127可以设置在电池单元堆叠体110与模块壳体150的隔板部件155之间。当特定电池单元120膨胀时,缓冲垫127可以被压缩以弹性变形,因此可以抑制电池单元堆叠体110的总的体积膨胀。为此,缓冲垫127可以由聚氨酯材料的泡沫(foam)制成,但不限于此。

[模块壳体150]

模块壳体150限定电池模块100的外部形状,并且设置在电池单元堆叠体110的外部,以保护电池单元120免受外部环境的影响。同时,本实施例的模块壳体150还执行用于冷却电池模块100的功能。

模块壳体150可以包括:第一板160,具有一侧开口的横截面形状,例如u形横截面(在本说明书中,u形横截面包括在边缘处形成角的形状);第二板170,与所述第一板160结合以形成内部空间。另外,模块壳体150可以包括盖板180,所述盖板180设置在模块壳体150的前面和后面,以覆盖由第一板160和第二板170形成的内部空间的侧面。

上述的电池单元堆叠体110可以设置在模块壳体150的内部空间中,并且构成模块壳体150的至少一面可以用作散热板,以将在电池单元120中产生的热量散发到外部。

在图1、图2和图4至图10中示出了具有u形横截面的第一板160设置在模块壳体150的下部,并且具有一字形横截面的第二板170设置在模块壳体150的上部并与第一板160结合,但是具有u形横截面的第一板160可以设置在模块壳体150的上部,并且第二板170设置在模块壳体150的下部并与第一板160结合。然而,以下为了便于说明,如图1、图2和图4至图10所示,举例说明第一板160设置在模块壳体150的下部的结构。

如图2和图4等所示,第一板160可以包括支撑电池单元堆叠体110的下部的下板161和支撑设置有电池单元120的容纳部122的侧面的侧板165,以形成一侧开口的u形横截面。然而,可以根据需要将侧板165和下板161由独立的部件构成后彼此结合/接合。

侧板165从下板161的两侧延伸形成,并且设置在沿左右方向堆叠设置的电池单元堆叠体110的侧面,以支撑电池单元120的容纳部122。

侧板165可以被构造成与电池单元120的容纳部122直接接触以牢固地支撑电池单元堆叠体110。然而,不限于此,可以根据需要进行各种改变,例如,在侧板165与电池单元120的容纳部122之间插设散热垫或缓冲垫127等。

如上所述构造的第一板160可以由诸如金属的具有高导热率的材料制成。例如,第一板160可以由铝材料制成。然而,第一板160的材料不限于此,即使该材料不是金属,只要该材料具有与金属相似的强度和导热率,则可以使用各种材料。

第二板170(或上板)可以对应于电池单元堆叠体110的上表面设置在电池单元堆叠体110的上部。另外,第二板170结合到第一板160的侧板165上端。因此,当第二板170结合到第一板160时,第二板170和第一板160具有内部中空的管状部件的形状。

类似于第一板160,第二板170由诸如金属的具有高导热率的材料制成。作为示例,第二板170可以由铝材料制成。然而,第二板170的材料不限于此,即使该材料不是金属,只要该材料具有与金属相似的强度和导热率,则可以使用各种材料。

此外,模块壳体150可以包括隔板部件155,所述隔板部件155横贯形成在模块壳体150中的内部空间而设置以结合第一板160和第二板170。如图2所示,多个电池单元120可以堆叠在隔板部件155与侧板165之间。

所述隔板部件155沿上下方向设置在模块壳体150的内部,以抵抗上下方向上的外部因素。由此,隔板部件155增加模块壳体150的整体刚性,因此,根据本实施例,可以减少由于压碎(crush)、碰撞(crash)、振动(vibration)、冲击(shock)等外部机械因素而导致的电池模块100的损坏。

如图2、图4以及图8所示,隔板部件155可以与具有一字形横截面的第二板170一体地形成,并且可以具有固定到具有u形横截面的第一板160的下板161的结构。即,第二板170与隔板部件155可以一体地构造以具有“t”字形横截面。隔板部件155与第一板160的结合可以利用螺栓(螺丝)紧固、焊接、粘接等公知的各种方法。

另外,如图9所示,隔板部件155可以与具有u形横截面的第一板160的下板161一体地形成,并且可以具有固定到具有一字形横截面的第二板170的结构。即,第一板160和隔板部件155可以一体地构造以具有侧向放置“e”字形的横截面。隔板部件155与第二板170的结合可以利用螺栓(螺丝)紧固、焊接、粘接等公知的各种方法。

与此不同,如图10所示,隔板部件155可以与第一板160和第二板170分开设置,并且可以分别固定到第一板160和第二板170。隔板部件155可以通过螺栓(螺丝)紧固、焊接、粘接等公知的各种方法结合。

另外,类似于第一板160或第二板170,隔板部件155可以由诸如金属的具有高导热率的材料制成。作为示例,隔板部件155可以由铝材料制成。然而,隔板部件155的材料不限于此,即使该材料不是金属,只要该材料具有与金属相似的强度和导热率,则可以使用各种材料。

此外,隔板部件155可以结合到模块壳体150的前面和后面,以增加模块壳体150的刚性。即,隔板部件155可以固定到覆盖模块壳体150的前面和后面的盖板180。隔板部件155和盖板180的固定可以利用螺栓(螺丝)紧固、焊接、粘接等公知的各种方法。例如,隔板部件155和盖板180可以通过螺丝结合方式结合,在这种情况下,如图4所示,可以在隔板部件155中形成用于紧固螺丝的紧固槽155a。

另一方面,图2、图4和图8至图10中示出了模块壳体150中设置有一个隔板部件155,但是,设置在模块壳体150中的隔板部件155的数量可以是多个。即,多个隔板部件155可以彼此隔开设置,并且多个电池单元120可以堆叠在隔板部件155之间或者隔板部件155与侧板165之间。

并且,第一板160和第二板170的结合可以通过焊接(例如,激光焊接等)侧板165和第二板170的接触面来执行。

参照图7,第一板160的侧板165和第二板170可以在沿着侧板165和第二板170的接触面延伸形成的接合部w焊接结合。此时,由于焊接结合而形成的焊珠,接合部w可以具有向侧面外侧方向突出的形状。由于接合部w容易受到外部冲击,因此需要防止接合部w的损坏。

根据本发明的一个实施例,可以在接合部w的外周中的至少一部分形成在接合部w的高度方向(图7的左右方向)上突出的侧面突出部a1、a2,以防止接合部w的损坏并保护接合部w。因此,侧板165和第二板170的接触面可以设置在比侧面突出部a1、a2凹入的部分,即侧面突出部a1、a2之间的凹入部a3中。

此时,侧面突出部a1、a2可以分别形成在第二板170的侧面和侧板165的侧面,以在接合部w的上侧和下侧保护接合部w。侧面突出部a1、a2可以沿着侧板165和第二板170的接触面延伸。然而,侧面突出部a1、a2不需要连续地形成,只要能够保护接合部w,可以在接合部w的上侧的下侧断续地形成。

另外,侧面突出部a1、a2的高度h3可以形成为大于或等于由接合部w形成的焊珠的高度(即,向侧面方向突出的高度),以防止接合部w突出至侧面突出部a1、a2的外侧,并且优选地,所述侧面突出部a1、a2的高度h3可以形成为大于接合部w的高度。

此外,参照图7,侧板165在其与第二板170结合的上侧部分设置有向内侧方向形成台阶的台阶部166,所述台阶部166可以容纳在第二板170的下表面171中凹入形成的台阶容纳部173中。

另外,第二板170可以设置有延伸部174,所述延伸部174从台阶容纳部173的外侧突出并且对应于台阶部166的侧面。

如上所述,可以通过将台阶部166插入到台阶容纳部173的插入结合结构和/或台阶部166与延伸部174的重叠结合结构,增加侧板165与第二板170之间的接触面积,以增加接合部分的刚性。

另外,通过台阶部166和台阶容纳部173形成多个台阶,因此,外部的水分难以渗透到模块壳体150的内部。尤其,当在台阶部166与台阶容纳部173之间设置密封部件or时,可以可靠地防止外部的水分渗透到模块壳体150的内部的现象。密封部件or可以使用诸如edpm的橡胶、硅树脂、丁基材料等公知的密封材料。

然而,第一板160和第二板170的结合不限于上述的焊接结合,并且可以进行各种改变,例如,通过滑动方式或粘接结合,或者利用螺栓或螺丝等固定部件结合。

另一方面,在电池模块100反复充电和放电的过程中,电池单元120向模块壳体150的侧板165方向膨胀,从而可能发生侧板165部分向外侧方向凸出变形的溶胀(swelling)现象。由于溶胀现象,应力集中在作为相对脆弱的部分的接合部w,从而可能损坏接合部w。

为了防止接合部w损坏并且充分抵抗溶胀现象,如图7所示,侧面突出部a2形成在位于接合部w的下部的侧板165部分,位于侧面突出部a2下部的侧板165的厚度t1可以形成为小于侧面突出部a2的厚度t2。

具体而言,当发生溶胀现象时,侧板165的高度方向的中央部分最为凸出,变形力作用于侧板165的上侧和下侧,并且应力集中在相对脆弱的部分。根据本实施例,由于位于侧面突出部a2的下部的侧板165的厚度t1小于侧面突出部a2的厚度t2,因此,开始凸出变形的点,即溶胀点(图7的sp)可以形成在侧面突出部a2的下侧台阶部分。即,根据本实施例,由溶胀引起的变形力不会传递到接合部w,而集中在侧面突出部a2的下侧台阶部分,因此可以防止由于应力集中在接合部w而接合部w损坏或破坏的现象。因此,模块壳体150和电池模块100的结构稳定性(刚性)可以显著改善。

另一方面,盖板180可以分别结合到电池单元120的设置有电极引线125的两侧面,即基于图1所示的模块壳体150的前面和后面。

如图2所示,盖板180结合到第一板160和第二板170,以与第一板160和第二板170一起形成模块壳体150的外观。

盖板180可以由诸如al的金属形成,并且可以通过压铸或挤压/冲压等工艺制造。另外,盖板180可以设置有用于将后面描述的绝缘盖130的连接端子132暴露于外部的通孔182。

盖板180可以通过螺丝或螺栓等固定部件结合到第一板160和第二板170。但是,盖板180的结合方式不限于此。

参照图2,绝缘盖130可以插设在盖板180与电池单元堆叠体110之间。

绝缘盖130结合到电池单元120的设置有电极引线125的一面或两面。电极引线125穿过绝缘盖130并在绝缘盖130的外侧彼此连接。为此,绝缘盖130可以设置有多个通孔133,电极引线125插入所述通孔133中。

另外,绝缘盖130可以设置有用于与外部连接的连接端子132。因此,电池单元120通过连接端子132与外部电连接,为此,电极引线125可以通过设置在绝缘盖130上的电路布线(未示出)与连接端子132电连接。所述电路布线可以通过由铜材料制成的汇流条执行模块的基于串联/并联的电连接。

如图1所示,连接端子132通过形成在盖板180的通孔182暴露于外部。因此,盖板180的通孔182可以形成为与连接端子132的尺寸和形状相对应的尺寸。

另外,绝缘盖130可以包括电路板(例如pcb)和安装在电路板上的传感器等多个电子元件,因此可以执行感测电池单元120的电压的功能。

[冷却部件190]

此外,参照图2、图4至图6,冷却部件190可以被构造成附着到第一板160的外侧面和第二板170的外侧面中的至少一个,以冷却第一板160和/或第二板170。即,冷却部件190冷却通过电池单元堆叠体110的下表面传递到第一板160的热量和/或通过电池单元堆叠体110的上表面传递到第二板170的热量。另外,由于隔板部件155结合到第一板160和/或第二板170,因此冷却部件190可以散发从隔板部件155传递到第一板160和/或第二板170的热量。如上所述,模块内部的热量可以通过隔板部件155散发,因此,通过安装隔板部件155扩大热传递通道,从而可以提高模块的冷却性能。

为了有效地散发从电池单元堆叠体110的上部和下部传递的热量以提高冷却性能,冷却部件190可以被构造成分别附着到第一板160的外侧面和第二板170的外侧面,以分别冷却第一板160和第二板170。

为此,冷却部件190可以包括设置在第二板170的上表面的上冷却部件191和设置在下板161的下表面的下冷却部件195中的至少一个。

上冷却部件191可以包括:接触部191a,与第二板170的上表面接触;以及流路部191b,与第二板170的上表面间隔开,以形成制冷剂流过的冷却流路192。

下冷却部件195可以包括:接触部195a,与下板161的下表面接触;以及流路部195b,与下板161的下表面间隔开,以形成冷却流路196。

此时,上冷却部件191和第二板170的结合以及下冷却部件195和下板161的结合可以利用诸如钎焊(brazing)的公知的接合方法。

另一方面,冷却部件190可以利用冷却液体流过冷却流路192、196的水冷式冷却机构。然而,本发明中设置的冷却部件190的结构不限于此,冷却部件190可以使用诸如空气的气体流过冷却流路192、196的空冷式冷却机构。

另一方面,如上所述,冷却部件190可以通过钎焊结合到第二板170和/或下板161。

在通过钎焊接合的情况下,冷却部件190被加热而冷却部件190的材质软化,因此可能导致刚性降低。因此,冷却部件190可能容易受到外部冲击等。

鉴于上述问题,根据本发明的一个实施例,可以在第二板170的两端形成向上突出的上表面突出部172。参照图5,形成在第二板170的上表面突出部172从第二板170的上表面突出的高度h1可以形成为大于或等于上冷却部件191从第二板170的上表面突出的高度h1。

如上所述,由于形成在第二板170的上表面突出部172的高度h1大于或等于上冷却部件191的高度h1,更优选地,形成在第二板170的上表面突出部172的高度h1大于上冷却部件191的高度h1,因此可以保护上冷却部件191免受从模块壳体150的上侧施加的外部冲击。

同样地,可以在下板161的两端形成向下突出的下表面突出部162。参照图6,形成在下板161的下表面突出部162从下板161的下表面突出的高度h2可以形成为大于或等于下冷却部件195从下板161的下表面突出的高度h2。

如上所述,由于形成在下板161的下表面突出部162的高度h2大于或等于下冷却部件195的高度h2,更优选地,形成在第二板170的下表面突出部162的高度h2大于下冷却部件195的高度h2,因此可以保护下冷却部件195免受从模块壳体150的下侧施加的外部冲击。

[热传递部件ta1、ta2]

此外,热传递部件ta1、ta2连接电池单元堆叠体110与模块壳体150,以将热量从电池单元120散发到模块壳体150。即,热传递部件ta1、ta2的一侧与电池单元堆叠体110接触,另一侧与模块壳体150接触,从而将在电池单元堆叠体110中产生的热量传递到模块壳体150。

例如,如图4至图6所示,热传递部件ta1、ta2可以设置在电池单元堆叠体110的上表面与第二板170的下表面171之间和电池单元堆叠体110的下表面与第一板160的上表面之间中的至少一处。在图4至图6中示出了在电池单元堆叠体110的上部和下部均设置有热传递部件的示例。但是,本发明的构造不限于此,可以根据需要省略热传递部件ta1、ta2,或者仅在电池单元堆叠体110的上部和下部中的任一处设置热传递部件ta1、ta2。

参照图4和图5,热传递部件ta1可以设置在电池单元堆叠体110的上表面和第二板170的下表面171之间,以将热量从电池单元120散发到第二板170。

另一方面,参照图3,在通过折叠一张外装材料而在三个面形成密封部123的情况下,仅在电池单元堆叠体110的上部或下部形成一个未设置有电极引线125的第二密封部123b,但是在通过重叠两张外装材料而在四个面形成密封部123的情况下,可以在电池单元120的上部和下部均形成未设置有电极引线125的第二密封部123b。

此时,热传递部件ta1可以被构造成在电池单元堆叠体110的上表面中未设置有密封部123(第二密封部123b)的区域连接电池单元堆叠体110的上表面和第二板170的下表面171。

具体而言,如图5所示,电池单元120的第二密封部123b具有在折叠后向左侧和右侧中的任一侧弯曲的结构。如上所述,第二密封部123b具有接合(密封)后折叠的结构,因此在折叠的面重叠的部分和/或折叠部分与容纳部122之间等中形成空气空间。因此,即使热传递部件ta1被安装成覆盖第二密封部123b,也会因所述空气空间而导致热传递效率降低。另一方面,在电池单元堆叠体110的上表面中未设置有第二密封部123b的区域的情况下,电池单元堆叠体110的上表面与热传递部件ta1直接接触,因此,电池单元120与热传递部件ta1之间的热传递效率高。因此,在未设置有密封部123(第二密封部123b)的区域设置热传递部件ta1的情况下,可以实现充分的热传递效率,并且可以减少热传递部件ta1的使用量。然而,在本发明中,热传递部件ta1的位置不限于如上所述的未设置有第二密封部123b的区域,可以设置在包括第二密封部123b在内的电池单元120的整个上表面。

另一方面,如图5所示,第二板170的下表面171可以具有设置热传递部件ta1的部分向下突出以具有v字形的形状。如上所述,由于第二板170的下表面171具有突出的形状,因此相比第二板170的下表面171具有平面结构的情况,可以减少热传递部件ta1的使用量,增加与热传递部件ta1的接触面积,并且可以执行引导和保持电池单元120的堆叠位置的功能。

另外,参照图4和图6,热传递部件ta2可以设置在电池单元堆叠体110的下表面和下板161的上表面之间,以将热量从电池单元堆叠体110散发到下板161。在图4和图6所示的电池单元120的情况下,第二密封部123b未设置在电池单元120的下表面,因此热传递部件ta2可以整体设置在电池单元堆叠体110的下表面和下板161的上表面之间。

另一方面,如上所述,未设置有电极引线125的第二密封部123b可以设置在电池单元120的下部。如上所述,在第二密封部123b设置在电池单元120的下部的情况下,热传递部件ta2可以被构造成在未设置有第二密封部123b的区域连接电池单元堆叠体110的下表面和下板161,以实现充分的热传递效率并且减少热传递部件ta1的使用量。然而,在本发明中,热传递部件ta2的位置不限于如上所述的未设置有第二密封部123b的区域,可以设置在包括第二密封部123b在内的电池单元120的整个下表面。

通过所述热传递部件ta1、ta2的构造,在电池单元120中产生的热量由于热传递部件ta1、ta2的高导热率而可以有效地传递到第二板170和/或下板161,然后热量可以通过冷却部件190(上冷却部件191和/或下冷却部件195)充分地散发。

热传递部件ta1、ta2可以包括导热油脂(thermalgrease)、导热粘附剂(thermaladhesive)、导热环氧树脂、散热垫中的至少一些,但是不限于此。

热传递部件ta1、ta2可以以垫的形式设置在电池单元堆叠体110的上表面与第二板170的下表面171之间和/或电池单元堆叠体110的下表面与第一板160的上表面之间,或者可以以液相或凝胶(gel)的状态涂布而形成。

另外,在热传递部件ta1、ta2被构造成连接电池单元堆叠体110的上表面和第二板170的下表面171之间以及连接电池单元堆叠体110的下表面和第一板160的上表面之间的情况下,电池单元堆叠体110的上表面和下表面均可以与模块壳体150连接。即,由于热传递部件ta1、ta2的粘附性能,电池单元堆叠体110可以以热传递部件ta1、ta2为媒介与模块壳体150集成为一体。因此,增加了电池模块100的整体刚性。

另一方面,本实施例的热传递部件ta1、ta2可以被构造成具有高绝缘性,例如,可以使用绝缘强度(dielectricstrength)为10~30kv/mm范围的物质。如上所述,在使用具有高绝缘性的物质的情况下,即使在电池单元堆叠体110中发生部分绝缘击穿,也可以通过设置在电池单元周围的热传递部件ta1、ta2保持电池单元堆叠体110与模块壳体150之间的绝缘。

以上,对本发明的实施例进行了详细说明,但是本发明的权利范围不限于此,对于本领域技术人员而言,在不脱离权利要求书中记载的本发明的技术思想的范围内可以进行各种修改和变形是显而易见的。

例如,可以去除上述的实施例中一些组件来实施,并且可以彼此组合各实施例来实施。

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