CN110710051B - 电池组 - Google Patents

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Abstract

本发明中提出的一种电池组包括：电池模块，所述电池模块包括多个电池单体，并且能够以各种方式堆叠或布置；电池单体的电极引线，所述电极引线包括正极电极引线和负极电极引线，并暴露于外侧，从而可连接到外部装置；和散热部件，所述散热部件在布置有被联接到电极引线的汇流条的电池模块的侧表面上与汇流条相接触，从而通过包围电池模块的侧表面而形成为带形。

Description

电池组
技术领域
本申请要求2017年12月1日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2017-0164084的优先权，其公开内容通过引用并入本文。
本公开涉及一种电池组，并且更具体地，本公开涉及一种能够提高散热效率的电池组。
背景技术
随着技术发展和对移动装置的需求的增加，对作为能源的二次电池的需求已经迅速增加。在现有技术中，镍镉电池或氢离子电池已经被用作二次电池。然而，与镍基二次电池相比，锂二次电池由于几乎没有记忆效应而充电和放电自由，并且自放电率非常低，能量密度高，因此近来锂二次电池被广泛使用。
锂二次电池主要分别使用锂氧化物和碳质材料作为正极电极活性材料和负极电极活性材料。锂二次电池包括：电极组件，在该电极组件中，分别涂覆有正极电极活性材料和负极电极活性材料的正极电极板和负极电极板被布置为使得分隔件被置于所述正极电极板和负极电极板之间；和作为电池外壳的外部部件，其密封并容纳电极组件和电解质溶液。
锂二次电池包括正极电极、负极电极、被置于所述正极电极与负极电极之间的分隔件以及电解质。根据正极电极活性材料和负极电极活性材料所选用的材料，锂二次电池被分成锂离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(PLIB)。通常，可以通过如下方式来制备锂二次电池的电极：将正极电极活性材料或负极电极活性材料施加到由铝或铜片、网、膜、箔等制成的集电器，然后将其干燥。
图1是示出现有电池组的概略分解立体图，图2是示出现有电池组的概略立体图，图3是沿图2的A-A’线截取的概略截面图。
参考图1至3，现有电池组1包括电池模块2。在电池模块2中，基于图1，导热垫4和热沉5被顺序地联接到底部3，以发散从电池模块2产生的热量。然而，电池单体中产生热量最多的区域是电极引线或被直接连接到电极引线的汇流条6，而不是电池单体的底表面。因此，即使导热垫4和热沉5被联接到电池模块2的、堆叠有电池单体的底部3，散热效率也不高。在图1和2中，附图标记7指示下部托盘。
而且，如图3所示，导热垫4和热沉5被联接到电池模块2的底部3。因此，容纳多个电池模块2的电池组1的总高度整整增加了导热垫4和热沉5的厚度那么多。
另外，如在图1中那样，导热垫4和热沉5被制造为具有与电池模块2的底部3的总尺寸相对应的尺寸。因此，导热垫4和热沉5的面积将会较大，这增加了成本。
发明内容
技术问题
本公开旨在提供一种可以通过结构改变来提高散热效率的电池组。
而且，本公开旨在提供一种可以具有减小的总厚度的电池组。
另外，本公开旨在提供一种可以要求降低成本来制造散热部件的电池组。
技术方案
在本公开的一个方面，提供了一种电池组，该电池组包括：具有多个电池单体的电池模块；和散热部件，所述散热部件被设置成在所述电池模块的侧表面处与汇流条接触，所述电池单体的电极引线和与所述电极引线相联接的所述汇流条被设置在所述电池模块的侧表面处。
而且，电池模块可以被设置为多个，并且该多个电池模块可以被设置为单层，并且被布置成至少一个行或列。
另外，散热部件可以具有在其中形成的中空部，使得电池模块被置放在该中空部中，并且散热部件可以被形成为包围该多个电池模块的侧表面。
而且，散热部件可以具有带形，以包围该多个电池模块的周边，并且散热部件可以被设置为接触汇流条。
另外，散热部件可以包括：在该多个电池模块的侧表面处联接到汇流条的导热垫；和联接到导热垫的热沉。
而且，流路可以在热沉处形成，使得用于冷却的流体流过所述流路。
另外，散热部件可以具有与电池模块的侧表面的高度相对应的高度。
同时，在本公开的另一个方面，还提供了一种车辆，该车辆包括该电池组。
有利效果
在本公开的实施例中，由于散热部件与被直接连接到发热相对较大的电极引线或被直接连接到电极引线的汇流条直接或间接接触、而不是与发热相对较小的电池模块的底部直接或间接接触，所以可以提高散热效率。
另外，由于导热垫和热沉被联接到电池模块的侧表面，而不是电池模块的底部，因此可以减小电池组的总高度。
另外，由于散热部件仅在侧表面处被联接到电池模块，所以减小了散热部件的总面积，从而降低了制造散热部件的成本。
附图说明
图1是示出现有电池组的概略分解立体图。
图2是示出现有电池组的概略立体图。
图3是沿图2的A-A’线截取的概略截面图。
图4是示出根据本公开第一实施例的电池组的分解立体图。
图5是示出根据本公开第一实施例的电池组的立体图。
图6是沿图5的B-B’线截取的概略截面图。
图7是示出在根据本公开第一实施例的电池组处、散热部件被联接到电池模块的侧表面的概略立体图。
图8是沿图7的C-C’线截取的概略截面图。
图9是示出在根据本公开第二实施例的电池组处、散热部件被联接到电池模块的侧表面的概略立体图。
具体实施方式
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书中使用的术语不应被解释为限于一般的和词典的含义，而应基于允许发明人为最佳解释而适当定义术语的原则，基于与本公开的技术方面相对应的含义和概念来解释。因此，本文提出的描述仅是出于示意目的的优选实例，而非旨在限制本公开的范围，因此应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对其作出其他等同替换和修改。
在附图中，为了便于描述和清楚起见，每个元件或元件的特定部分的尺寸可能被夸大、省略或概略地示意。因此，每个元件的大小并非完全地反映该元件的实际尺寸。如果与本公开相关联的众所周知的功能或元件的详细描述不必要地模糊了本公开的主题，则将其省略。
本文所使用的术语“组合”或“连接”不仅可以指一个部件和另一个部件被直接组合或直接连接的情况，还可以指一个部件经由连接部件与另一个部件间接组合或被间接连接的情况。
图4是示出根据本公开第一实施例的电池组的分解立体图，图5是示出根据本公开第一实施例的电池组的立体图，图6是沿图5的B-B’线截取的概略截面图，图7是示出在根据本公开第一实施例的电池组处、散热部件被联接到电池模块的侧表面的概略立体图，图8是沿着图7的C-C’线截取的概略截面图。
参考图4到8，根据本公开第一实施例的电池组10包括电池模块100和散热部件200。在图4和5中，附图标记300表示下部托盘。
在电池组10中，可以以各种方式堆叠或布置多个电池模块100。然而，为了便于解释，将假定该多个电池模块100被设置为单层，并且被布置成至少一个行或列。这里，“行”意味着基于图4的X方向，“列”意味着基于图4的Y方向。在第一实施例中，电池模块100被布置成一行六列。如果如上所述将该多个电池模块100设置在单层中，则电池模块100可以被容易地置放在高度有限的空间中，诸如电动车辆的地板下方等。然而，根据本公开第一实施例的电池组10的使用不限于车辆等。
电池组10可以包括上壳(未示出)和电池组盖(未示出)，上壳可以被联接到电池组盖，以容纳并保护该多个电池模块100。上壳和电池组盖可以容纳一个电池模块100或多个电池模块100。即，至少一个电池模块100被布置在上壳和电池组盖内侧，使得上壳和电池组盖包围并保护电池模块100。即，上壳和电池组盖完全封装电池模块100，从而保护电池模块100免受外部振动或冲击的影响。上壳和电池组盖可以被成形为对应于电池模块100的形状。例如，如果布置在单层中的电池模块100的整体形状为六面体形状，则上壳和电池组盖可以被设置成六面体形状，以与其相对应。可以例如通过弯曲金属板来制造上壳和电池组盖，因此可以以一体形式来制造上壳和电池组盖。这里，如果上壳和电池组盖被一体地制造，则可以以简单和方便的方式执行联接过程。可替代地，上壳和电池组盖可以被分开制造，并且使用诸如焊接、铆接、螺栓、螺栓连接、销联接、支架承托、力矩结合等各种方法被联接到一起。另外，电池组10可以包括用于控制电池模块100的充电和放电的各种装置，诸如电池管理***(BMS)、电流传感器、保险丝等。
电池模块100包括多个电池单体110。电池单体110可以被构造为使得多个单元单体或者多个双单体被堆叠成适合于电池容量，在每个单元单体中，正极电极板、分隔件和负极电极板被顺序地布置，在每个双单体中，正极电极板、分隔件、负极电极板、分隔件、正极电极板、分隔件和负极电极板被顺序地布置。另外，电池单体110(见图6)可以包括电极引线111(见图8)。电极引线111是暴露于外侧并被连接到外部装置的一种端子，并且可以由导电材料制成。这里，电极引线111可以被电联接到汇流条120(见图8)。图4概略地示出汇流条120被联接到电极引线111，由导电金属制成的汇流条120可以共同具有框架功能。可替代地，由金属制成的框架可以被联接到汇流条120，并且散热部件200可以被联接到框架，使得散热部件200借助于框架被间接地联接到汇流条120。电极引线111可以包括正极电极引线和负极电极引线。正极电极引线和负极电极引线可以被布置在电池单体110的纵向方向上的相反两侧处，或者正极电极引线和负极电极引线可以被布置在电池单体110的纵向方向上的相同侧处。同时，电池模块100可以包括用于容纳电池单体110的多个盒。每个盒可以通过注模塑料来制造，并且可以堆叠具有用于容纳电池单体110的容纳部的多个盒。多个盒堆叠而成的盒组件可以包括连接器元件或端子元件。连接器元件可以包括各种类型的电连接构件或连接部件，用于连接到例如能够提供电池单体110的电压或温度数据的电池管理***(BMS)(未示出)。另外，端子元件包括作为连接到电池单体110的主端子的正极电极端子和负极电极端子，并且端子元件可以具有端子螺栓，以被电连接到外侧。
参考图4、5和7，散热部件200在电池模块100的侧表面处与被设置到电池模块100的汇流条120相接触。电池模块100的侧表面意味着电池模块100的如下部分：电极引线111在该部分处突出，并被联接到汇流条120，即，当电池模块100如图4中那样布置时，电极引线111在该部分处被联接到汇流条120。
如图4所示，散热部件200中可以形成有中空部230，并且电池模块100可以被置放在散热部件200的中空部230中。而且，具有中空部230的散热部件200可以被形成为围绕该多个电池模块100的侧表面(见图5和7)。另外，散热部件200可以具有如图4所示的带形。如果散热部件200被形成为上述带形，则散热部件200在包围该多个电池模块100的整个周边时接触汇流条120，因此从电池单体110产生的热量可以通过电极引线111和汇流条120直接被散热部件200散去。
散热部件200可以包括导热垫210和热沉220。导热垫210可以在该多个电池模块100的侧表面处被联接到汇流条120，热沉220可以被联接到导热垫210(见图8)。由于被联接到汇流条120的导热垫210和被联接到导热垫210的热沉220，可以通过汇流条120直接散去在电池单体110内产生的热量。
散热部件200的高度可以与电池模块100的侧表面的高度相对应。即，电池模块100的侧表面的高度和汇流条120的高度可以基本相同，并且散热部件200(即导热垫210和热沉220)的高度可以基本上等于汇流条120的高度。然而，本公开不必受限于此，而是可以根据需要选择适当的高度。
如图8所示，散热部件200的热沉220可以具有流路221，用于冷却的流体流过该流路221。另外，参考图4，热沉220可以具有入口222和出口223，流体通过所述入口流入，并且通过所述出口流出。通过入口222引入的流体沿着形成在热沉220处的流路221流动，并通过出口223排出(见图7中的箭头L)。当流体沿着流路221流动时，热量被传递到与热沉220相联接的导热垫210。
如上所述，电池单体110的、产生热量最大的区域是电极引线111或被直接连接到电极引线111的汇流条120，而不是电池单体110的底表面。因此，如果根据本公开第一实施例的电池组10的散热部件200在电池模块100的侧表面处被联接到汇流条120，则与散热部件200被联接到电池模块100的底部的现有情况相比，散热效率大大提高。另外，由于散热部件200被形成为带形，以仅接触电池模块100的侧表面，因此与接触电池模块100的整个底部的现有散热部件200相比，散热部件200的面积显著减小，从而降低了制造成本。而且，参考图6，由于散热部件200未联接到电池模块100的底部、而是联接到电池模块100的侧表面，因此与图3的现有情况相比，可以减小电池组10的总高度。
在下文中，将描述根据本公开第一实施例的电池组10的操作和效果。
该多个电池模块100可以被设置在单层中，并且被布置成至少一行或一列。此时，电池单体110的电极引线111和联接到电极引线111的汇流条120被置放在电池模块100的侧表面处。散热部件200可以包括导热垫210和热沉220。散热部件200中可以形成有中空部230，并且可以被形成为带形，以包围电池模块100的侧表面。另外，导热垫210与位于电池模块100的侧表面处的每个汇流条120接触，并且热沉220被联接到导热垫210。流路221形成在热沉220的内侧，并且流体在沿着热沉220内侧的流路221移动时与导热垫210进行热交换。结果，在电池单体110处产生的热量通过电极引线111和汇流条120移动到导热垫210和热沉220的同时，可以散出电池单体110处产生的热量。
图9是示出在根据本公开第二实施例的电池组10处、散热部件被联接到电池模块100的侧表面的概略立体图。
在下文中，将参考附图描述根据本公开第二实施例的电池组10的操作和效果。这里，将不再详细描述已经关于根据本公开第一实施例的电池组10解释的特征。
与电池模块被布置成一行和多列的第一实施例不同，在本公开的第二实施例中，电池模块100被布置成多行和多列，并且被联接到散热部件200。
即，尽管在第一实施例中，电池模块100被布置成一行六列，但在第二实施例中，电池模块100被布置成两行六列。同时，电池模块100的行数和列数可以变化，并且在一些情况下，一个电池组100中可以包括被布置成一行一列的一个电池模块100。
参考图9，电池模块100被布置成两行六列。另外，散热部件200可以在第一行中的电池模块100和第二行中的电池模块100之间弯曲，以接触第一行中的电池模块100和第二行中的电池模块100这两者。这里，通过入口222引入的流体沿着形成在热沉220中的流路221流动，并通过出口223排出(见图9中的箭头M)。参考图9，一个散热部件200被设置成包围第一行中的电池模块100和第二行中的电池模块100这两者。通过如此设置，与两个散热部件200被设置成分别包围第一行中的电池模块100和第二行中的电池模块100的情况相比，可以减少入口222和出口223的数目。然而，如果需要，则两个散热部件200可以被设置成包围第一行中的电池模块100和第二行中的电池模块100。
同时，根据本公开实施例的一种车辆(未示出)可以包括上述电池组10，并且电池组10可以包括电池模块100。另外，根据本公开第一和第二实施例的电池组10可以被应用于车辆(未示出)，例如使用电力的车辆，诸如电动车辆或混合动力电动车辆。
已经详细描述了本公开。然而，应当理解，详细说明和具体实例虽然指示了本公开的优选实施例，但是仅以示意的方式给出，因为从该详细描述，在本公开的范围内的各种改变和修改对于本领域技术人员而言将是显而易见的。
工业适用性
本公开涉及一种电池组，并且特别地适用于涉及二次电池的工业。

Claims (4)

1.一种电池组，包括：
电池模块，所述电池模块具有多个电池单体；和
散热部件，所述散热部件中形成有中空部，使得所述电池模块被设置在所述中空部中，并且所述散热部件被设置成在所述电池模块的侧表面处与汇流条接触，所述电池单体的电极引线和与所述电极引线相联接的所述汇流条被设置在所述电池模块的侧表面处，
其中，所述电池模块被设置为多个，多个所述电池模块被设置在单层中，并且被布置成至少一行或一列，
其中，所述散热部件具有带形，以包围所述多个电池模块的周边，并且所述散热部件被设置为接触所述汇流条，
其中，所述散热部件包括：
导热垫，所述导热垫在所述多个电池模块的所述侧表面处联接到所述汇流条；和
热沉，所述热沉位于所述导热垫的外侧，并且被联接到所述导热垫。
2.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述热沉处形成有流路，使得用于冷却的流体流过所述流路。
3.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述散热部件的高度与所述电池模块的所述侧表面的高度相对应。
4.一种车辆，包括根据权利要求1至3中任一项所述的电池组。
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