CN112582727A

CN112582727A - 电池模块

Info

Publication number: CN112582727A
Application number: CN202011046598.XA
Authority: CN
Inventors: 全海龙; 金析敃; 安旋谟; 崔永善; 朴恩正
Original assignee: SK Innovation Co Ltd
Current assignee: SK On Co Ltd
Priority date: 2019-09-30
Filing date: 2020-09-29
Publication date: 2021-03-30
Also published as: US20210098760A1; KR20210037885A; US12040499B2

Abstract

本发明涉及一种电池模块，包括：一对电池组，由多个单元电池层叠形成；第一热交换器，设置在一对电池组之间，与一对电池组的第一层叠面进行热交换；以及一对第二热交换器，设置在一对电池组的外侧，与作为第一层叠面的另一侧的第二层叠面进行热交换。

Description

电池模块

技术领域

本发明涉及一种电池模块，更具体地，涉及一种提高能源效率的电池模块。

背景技术

一般地，随着数码相机、移动电话、笔记本电脑和混合动力车辆等高科技领域的开发，对不同于一次电池的可充电和放电的二次电池进行着积极的研究。二次电池可包括镍镉电池、镍金属氢化物电池、镍氢电池和锂二次电池。其中，锂二次电池的工作电压为3.6V以上，可用作便携式电子设备的电源，或通过串联多个锂二次电池来用于高功率的混合动力车辆，相比镍镉电池或者镍金属氢化物电池，锂二次电池的工作电压高出3倍，并且单位重量的能量密度的特性同样优异，因此对其的使用正呈现急速增加的趋势。

锂二次电池可以被制造成各种形态，具有代表性的形状可以包括主要用于锂离子电池的圆筒型(cylinder type)和方型(prismatic type)。最近备受关注的锂聚合物电池被制造成具有柔性的袋型(pouched type)，因此其形状比较自由。

这种袋型锂聚合物电池(以下称为“袋型电池”)容易歪斜或弯曲，因此只有通过坚固的壳体装置对其进行保护才能够长时间使用，为了实现所述串联，过去采用了将每个袋的电极接头通过形成有电路图案的印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)进行连接并将其装入壳体的方式。

但是，根据这种现有的通过层叠袋型电池来组成高功率电池模块的办法，并不能安全地保护脆弱结构的袋型电池，而且层叠多个袋型电池并通过印刷电路板来连接的方式也并不完整，从而具有不利于外部冲击等环境变化的缺点。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的一方面，提供一种改善了组装结构的电池模块。

本发明的一方面，提供一种简化了组装过程的电池模块。

本发明的一方面，提供一种提高了耐久性的电池模块。

(二)技术方案

根据本发明的思想的电池模块包括：一对电池组，由多个单元电池层叠形成；第一热交换器，设置在所述一对电池组之间，与一对电池组的第一层叠面进行热交换；以及一对第二热交换器，设置在所述一对电池组的外侧，与作为所述第一层叠面的另一侧的第二层叠面进行热交换。

所述第一热交换器和所述一对第二热交换器可彼此平行地隔开设置，并且所述一对电池组设置在热交换器之间。

所述一对电池组可以包括层叠设置的多个电池单元，所述多个电池单元可以包括：所述多个单元电池中的一对电池芯；以及冷却板，设置在所述一对单元电池之间，其一端与所述第一热交换器接触，另一端与所述第二热交换器接触。

在所述一对单元电池中，每个单元电池的一面与所述冷却板面接触并进行热交换，设置在所述一面的两侧的两侧面可分别与所述第一热交换器和第二热交换器进行热交换。

在所述一对电池芯中，所述一面的整个区域可与所述冷却板面接触。

所述第一热交换器可以包括安装部，所述安装部用于***所述冷却板的所述一端，所述安装部沿着所述冷却板的长度方向延伸形成，并且相比相邻的外表面凹入形成。

所述安装部可以包括：***面，形成***所述冷却板的***空间的深度；以及一对限制移动面，从所述***面的两侧端部连接到所述相邻外表面，用于限制***所述***空间的冷却板在处置与***方的方向上的移动。

所述多个电池单元包括：第一电池单元；以及第二电池单元，层叠在所述第一电池单元的上部，所述安装部包括第一安装部和第二安装部，第一安装部和第二安装部用于***所述第一电池单元和第二电池单元的所述冷却板，所述第二安装部的一对限制移动面的宽度可以大于所述第一安装部的一对限制移动面所形成的宽度。

所述冷却板可以包括：板体，与所述一对单元电池接触；以及扩展部，从所述板体延伸形成并与所述第二热交换器接触，其宽度大于所述板体的厚度。

所述一对第二热交换器可以包括扩展槽，所述扩展槽相比相邻的外表面凹入形成，以***所述扩展部。

所述一对电池组可以进一步包括至少一个垫，所述垫设置在所述多个电池单元之间，其一面与接触所述冷却板的所述单元电池的另一面接触。

根据本发明的电池模块可进一步包括：所述第一热交换器；所述一对第二热交换器；以及上部框架和下部框架，覆盖被所述第一热交换器和所述一对第二热交换器限制移动的所述一对电池组。

在所述上部框架和所述下部框架中，所述第一热交换器和所述一对第二热交换器结合，从而可以固定所述第一热交换器、所述一对第二热交换器以及所述一对电池组。

所述电池组可以包括安装突起，所述安装突起形成在面向所述下部框架的面上，所述下部框架可以包括安装槽，所述安装槽限制所述安装突起在平面方向上的移动。

所述第一热交换器和所述一对第二热交换器分别包括：入口，制冷剂通过入口流入热交换器的一侧；以及出口，制冷剂通过出口从热交换器的另一侧流出，所述入口和所述出口可在所述热交换器隔开设置的方向上交替设置。

根据本发明的思想的电池模块包括：多个电池组，由多个单元电池层叠形成；多个热交换器，面向所述多个电池组的层叠面而设置，并与所述多个电池组交替设置。

所述多个电池组可以包括一对电池组，所述多个热交换器可以包括：第一热交换器，设置在所述一对电池组之间；以及第二热交换器，设置在所述一对电池组的外侧。

根据本发明的思想的电池模块包括：一对电池组，一对电池组，由多个电池单元层叠形成，电池单元具有一对单元电池和设置在单元电池之间以与所述一对单元电池的彼此面向的第一面面接触的冷却板；第一热交换器，设置在所述一对电池组之间并与所述冷却板的一端接触，通过所述冷却板接收从所述单元电池的所述第一面产生的热量以及从所述第一面延伸并面向所述第一热交换器的所述单元电池的第二面产生的热量；以及一对第二热交换器，设置在所述一对电池组的外侧并与所述冷却板的另一端接触，通过所述冷却板接收从所述单元电池的所述第一面产生的热量以及从所述第一面延伸并面向所述一对第二热交换器的第三面产生的热量。

(三)有益效果

根据本发明的一方面，可通过改善电池模块的冷却结构来防止电池模块的过热。

根据本发明的一方面，可通过改善电池模块的组装结构来提高耐久性。

根据本发明的一方面，对于电池模块的单元电池，可通过扩大与热交换器的接触面积来提高对单元电池的冷却效率。

根据本发明的一方面，可通过改善电池模块的结合结构来保持电池组和热交换器的接触。

根据本发明的一方面，可通过改善电池模块的空间结构来提高内部的能量密度。

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是根据本发明的一个实施例的电池模块的分解立体图。

图3是图1的A-A’的剖面图。

图4是根据本发明的一个实施例的电池模块的电池单元的分解立体图。

图5是关于根据本发明的一个实施例的电池模块的电池单元的层叠的图。

图6是关于根据本发明的一个实施例的电池模块的电池组和汇流条的图。

图7是根据本发明的一个实施例的电池模块剖面图。

图8是图7的B的放大图。

图9是图7的C的放大图。

图10是根据本发明的一个实施例的电池模块的电池组的下部立体图。

图11是关于将根据本发明的一个实施例的电池模块的电池组安装在下部框架的操作的图。

图12是图11的电池模块的电池组被安装在下部框架时的D-D的剖面图。

图13是图11的电池模块的电池组被安装在下部框架时的E-E’的剖面图。

图14是根据本发明的另一个实施例的电池模块的剖面图。

图15是根据本发明的又一个实施例的电池模块的立体图。

图16是图15的F-F’的剖面图。

图17、18是关于经过根据本发明的又一个实施例的电池模块的热交换器的制冷剂的图。

图19至图22是根据本发明的又一个实施例的电池模块的电池单元和热交换器的剖面图。

附图标记说明

1：电池模块 10：壳体

12：下部框架 14：上部框架

20：电池组 21：第一层叠面

22：第二层叠面 30：电池单元

32：单元电池 34：冷却板

36：扩展部 38：垫

50：热交换器 52：第一热交换器

54：安装部 58a：***面

58b：限制移动面 60：第二热交换器

62：扩展槽 71：入口

72：出口 80：汇流条

具体实施方式

在本说明书中所记载的实施例和图中示出的结构仅仅是公开的发明的一个优选实施例，提交本申请时可以包括能够代替本说明书中的实施例和图的各种变形例。

并且，在本说明书的各图中示出的相同的附图标记或符号表示执行实质性相同的功能的部件或组件。

并且，在本说明书中使用的术语仅仅用于说明实施例，而不是用于限制和/或限定公开的发明。除非上下文中有明确说明，否则单数包括复数。在本说明书中，“包括”或者“具有”等术语是用于描述说明书中记载的特征、数字、步骤、操作、组件、部件或其组合的存在，而不是事先排除一个或多个不同的特征、数字、步骤、操作、组件、部件或其组合的存在或附加可能性。

并且，在本说明书中使用的“第一”、“第二”等包括序数的术语可用于说明各种组件，但是所述组件并不受所述术语的限制，所述术语仅用于区分一个组件与另一个组件。例如，在不脱离本发明的权利范围的情况下，可以将第一组件称为第二组件，类似地，第二组件也可以被称为第一组件。术语“及/或者”包括多个相关记载项目的组合或者多个相关记载项目中的某一项目。

并且，“～部”、“～机”、“～块”、“～部件”、“～模块”等术语表示处理至少一个功能或操作的单位。例如，所述术语可以表示现场可编程门阵列(field-programmable gatearray，FPGA)/专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)等至少一个硬件、存储在存储器中的至少一个软件或通过处理器处理的至少一个程序。

下面，参照附图对本发明的实施例进行详细说明。

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是根据本发明的一个实施例的电池模块的分解立体图，图3是图1的A-A’的剖面图。

电池模块1可以包括壳体10、设置在壳体10内部的多个电池组20、以及热交换器50。

壳体10可以包括下部框架12、设置在下部框架12另一侧的上部框架14以及设置在上部框架14和下部框架12前方和后方的前框架16和后框架18。壳体10的内部可以形成能够设置多个电池组20的设置空间11。对于壳体10与多个电池组20、热交换器50结合的内容，将在下面进行详细说明。

电池组20可以设置有多个。多个电池组20可通过热交换器5而分隔设置。在本实施例中，多个电池组20在左右方向的第一方向w1上以每个电池组20之间设有热交换器50的方式排列，并且在垂直于第一方向w1的前后方向，即第二方向w2上排列。虽然附图中示出了在第二方向w2上分别排列2个电池组20的情况，但并不限于此。可以根据所需的电池容量等，在第二方向w2上排列多个电池组。为了方便描述，对热交换器50设置在电池组之间或者热交换器50设置在其外侧的、在第一方向w1上排列的电池组20进行说明。

热交换器50可以包括第一热交换器52和一对第二热交换器60。第一热交换器52可以被设置在一对电池组20之间。第二热交换器60可以被设置在一对电池组20的外侧。第一热交换器被设置在一对电池组20之间，从而可以面向一对电池组20的第一层叠面21，第二热交换器60可以面向作为第一层叠面21的另一侧的第二层叠面22。通过上述结构，可以使热交换器50与一对电池组20交替设置。

在本实施例中，说明了设置有第一热交换器52和一对第二热交换器60的情况，第一热交换器的两侧设有一对电池组20，一对第二热交换器设置在一对电池组20外侧。但并不限于此，可以布置三个以上的多个电池组20，并且热交换器50可以包括：多个第一热交换器52，设置在多个电池组20之间的每个电池组之间；以及一对第二热交换器60，设置在多个电池组20的最外侧。即，根据本实施例的电池模块1，可根据所需的容量，向第一方向w1和第二方向w2扩展热交换器50和电池组20。

热交换器50可以构成为覆盖电池组20的一侧面。通过此结构，热交换器50分隔电池组20之间，从而还可以起到隔板的作用，并且可以有效吸收散发到电池组20的一侧面的热量。

热交换器50可以包括制冷剂流入的入口71和制冷剂流出的出口72。具体而言，第一热交换器52和一对第二热交换器60可以分别包括制冷剂流入的入口71和制冷剂流出的出口72。如图3所示，可在第一、第二热交换器的内部形成制冷剂流动的流路P，以使制冷剂从入口71流入并从出口72流出。

图4是根据本发明的一个实施例的电池模块的电池单元的分解立体图，图5是关于根据本发明的一个实施例的电池模块的电池单元的层叠的图，图6是关于根据本发明的一个实施例的电池模块的电池组和汇流条的图。

电池组20可以包括层叠设置的多个单元电池32以及设置在多个单元电池32之间的冷却板34。电池组20可以由多个单元电池32层叠构成。

多个单元电池32可以包括引出电极接头32a的电极组件(未示出)以及容纳电极组件的外装材料32b。外装材料32b可以包括：紧密贴合在电极组件的紧贴部32ba；以及密封部32bb，作为除紧贴部32ba以外的部分，实现外装材料32b之间的粘合。

冷却板34可设置在多个单元电池32之间。冷却板34可通过与多个单元电池32的面接触来进行热交换。冷却板34可以被设置为将多个单元电池32产生的热量传递到热交换器50。具体而言，冷却板34的一端与第一热交换器52接触，另一端与第二热交换器60接触从而将单元电池32的热量传递到热交换器50。冷却板34的面积可以比相邻的单元电池32大。即，单元电池32中面向冷却板34的一整面可以与冷却板34接触。

电池组20可以包括多个电池单元30。如图5所示，电池单元30可以包括上述多个单元电池32中的一对单元电池32以及设置在一对单元电池32之间的冷却板34。冷却板34的两面分别与一对单元电池32的一面接触。通过所述结构，单元电池32至少能通过三个面进行热交换。具体而言，单元电池32的一面与冷却板34接触，设置在所述一面两侧的两侧面可以分别与第一热交换器52和第二热交换器60进行热交换。单元电池32的两侧面也可以分别与第一热交换器52和第二热交换器60直接接触，并且还可以通过导热材料(未示出)进行热交换。多个电池单元30可以层叠形成一个电池组20。

电池组20可以包括至少一个垫38(参照图5)。垫38可设置在多个电池单元30之间的每个电池单元之间。设置在电池单元30之间的每个电池单元之间的垫38可设置为其一面和另一面与单元电池32接触。通过所述结构，垫38可以防止电池单元30之间的碰撞，并且可以吸收外部的冲击。另外，至少一个垫38被设置在单元电池32之间，通过加压或支撑单元电池32来防止或减轻单元电池32发生膨胀的膨胀现象。至少一个垫38可以被设置在多个电池单元30之间，并且还可以设置在多个电池单元30的上部与上部框架14之间和多个电池单元30的下部与下部框架12之间。

电池模块1可以包括汇流条80(参照图6)。汇流条80设置在电池组20的至少一侧，从而可以实现形成电池组20的多个单元电池32之间的电连接。汇流条80可以被构成为在层叠单元电池32的面中形成密封部32bb的面上，覆盖没有面向热交换器50的面。在汇流条80的外侧可以覆盖有汇流条盖82(参照图2、13)以保护汇流条80。汇流条盖82可以被设置在汇流条80与前框架16和汇流条80与后框架18之间。

图7是根据本发明的一个实施例的电池模块的剖面图，图8是图7的B的放大图。

电池模块1可以包括热交换器50。

如上所述，热交换器50可以包括第一热交换器52以及一对第二热交换器60。第一热交换器52和一对第二热交换器60可以彼此平行的隔开设置，并且一对电池组20设置在热交换器之间。

第一热交换器52可以被设置在一对电池组20之间。在一对电池组20中，面向第一热交换器52的第一层叠面21可以分别面向第一热交换器52的一面和另一面。

第二热交换器60可以被设置在一对电池组20的外侧。在一对电池组20中，作为第一层叠面21另一侧的第二层叠面22可以分别面向第二热交换器60。形成第一层叠面21和第二层叠面22的一部分的单元电池32也可以与第一热交换器52和第二热交换器60直接接触，并且还可以通过导热材料(未示出)与第一热交换器52和第二热交换器60进行热交换。

前面提到的第一层叠面21可以是由多个单元电池32的紧贴部32ba形成的电池组20的侧面，第二层叠面22可以是由多个单元电池32的密封部32bb形成的电池组20的侧面。即，第一热交换器52可以面向由电池组20的多个单元电池32中的紧贴部32ba形成的第一层叠面21，第二热交换器60可以面向由电池组20的多个电池单元32中的密封部32bb形成的第二层叠面22。通过所述结构，密封部32bb面向第二热交换器60的散热面积可能会小于紧贴部32ba面向第一热交换器52的散热面积。但是在第二层叠面22上，可以通过后述的扩展部36的结构来弥补散热面积。

第一层叠面21和第二层叠面22并不限定于单元电池32的紧贴部32ba和密封部32bb。例如，作为电池模块1扩展的情况，如图14所示，在设有多个电池组20并多个第一热交换器52设置在多个电池组之间的每个电池组之间时，第一层叠面21和第二层叠面22可以是单元电池32的紧贴部32ba和密封部32bb中的任意一个。

第一热交换器52可以包括用于***一对电池组20的冷却板34的安装部54。安装部54可在作为冷却板34的长度方向的第二方向w2上延伸形成。安装部54可以比相邻的第一热交换器52的外表面更加凹入地形成。由于一对电池组20对称设置在第一热交换器52的两侧，因此安装部54也可以对称设置。

安装部54可以包括***面58a和限制移动面58b。

***面58a可以形成用于***冷却板34的一侧的***空间56的深度。***面58a相对于第一热交换器52的一面和另一面以阶梯式形成。***面58a可与限制移动面58b一起形成用于***冷却板34的***空间56。***面58a可起到***冷却板34时防止冷却板34在***方向上过度***的限位功能。

限制移动面58b可以设置为限制冷却板34的移动。限制移动面58b可从***面58a的两侧端部连接到第一热交换器52的一面和另一面。限制移动面58b可以设置有一对，并且可限制***到***空间56的冷却板34在垂直于***方向w3的方向w4上移动。

多个电池单元30可以包括第一电池单元30a和位于第一电池单元30a的上部的第二电池单元30b。并且，第一热交换器52可以包括：第一安装部54a，用于***第一电池单元30a的冷却板34；以及第二安装部54b，用于***第二电池单元30b的冷却板34。

第一安装部54a的一对限制移动面58b的宽度Wa可以小于第二安装部54b的一对限制移动面58b的宽度Wb。通过所述结构，当电池组20与第一热交换器52结合时，将第一电池单元30a的冷却板34***第一安装部54a后，第二电池单元30b的冷却板34也能够稳定地***到第二安装部54b。并且，进一步地，第三安装部54c的一对限制移动面58b的宽度Wc可以大于第二安装部54b的一对限制移动面58b的宽度Wb。此时，设置在第二电池单元30b上部的第三电池单元30c的冷却板34也能稳定地***到位于第二安装部54b上部的第三安装部54c。

即，将第一电池单元30a的冷却板34***第一安装部54时，设置于其上部的第二、三电池单元30的冷却板34也能够分别***到宽度大于第一安装部54的第二、三安装部54中，因此可以易于结合电池组20和第一热交换器52。

并且，通过所述结构，当在多个单元电池32中发生膨胀现象时，设置在各个电池单元30上的冷却板34被各个安装部54的限制移动面58b支撑，因此可以防止单元电池32增大到一定体积以上。

即，第一至第三安装部54被设置为其一对限制移动面58b的宽度Wa、Wb、Wc在与重力方向相反的方向上逐渐变大，从而可以在电池模块1的制造过程中易于结合电池组20与第一热交换器52，并且在使用过程中最小化电池组20的膨胀。

图9是图7的C的放大图。

冷却板34可以包括板体35和从板体35延伸形成的扩展部36。如上所述，板体35的一侧可以***到安装部54，扩展部36可以被设置在板体35的另一侧。

扩展部36中朝向冷却板34另一侧的散热面37的宽度可以大于板体35的厚度。扩展部36的主体垂直于板体35，从而可以具有比板体35更宽的散热面积。为此，扩展部36的散热面37的宽度可以大于板体35的厚度。

一对第二热交换器60可以包括扩展槽62，所述扩展槽62相比面向第二层叠面22的侧面凹入形成以使扩展部36***。扩展槽62可以形成用于***扩展部36的***空间63。扩展槽62可以包括与扩展部36的接触面接触的槽接触面64。槽接触面64与扩展部36的散热面37面接触，因此可以使热量快速地从冷却板34传递到第二热交换器60。

扩展槽62可以包括限制移动面65，所述限制移动面65从槽接触面64的两侧端部连接到第二热交换器60的一面。扩展槽62的限制移动面65可以与安装部54的限制移动面58b一起限制冷却板34的移动。为了方便说明，也可将安装部54的限制移动面58b命名为第一限制移动面58b，将扩展槽62的限制移动面65命名为第二限制移动面65。冷却板34可以通过第一限制移动面58b和第二限制移动面65来限制在垂直于***方向w3的方向w4上的移动。

在本实施例中，描述了冷却板34的另一侧设有扩展部36，并且第二热交换器60也设有用于***扩展部36的扩展槽62。但不限于此，第二热交换器60和冷却板34之间的组成关系也可以与第一热交换器52的安装部54和冷却板34相同。即，冷却板34的另一侧也可以是由板体35的另一侧***设置在第二热交换器60中的安装部54的结构，而不是***扩展部36。

图10是根据本发明的一个实施例的电池模块的电池组的下部立体图，图11是将关于根据本发明的一个实施例的电池模块的电池组安装在下部框架的操作的图，图12是图11的电池模块的电池组安装在下部框架时的D-D’的剖面图，图13是在图11的电池模块的电池组安装在下部框架时的E-E’的剖面图。

电池组20可以包括安装突起39，所述安装突起39形成在面向下部框架12的一面。安装突起39的端面可以是四边形形状。安装突起39可***到形成在下部框架12的安装槽13中。对安装突起39的配置和数量不作限定。在本实施例中，为了稳定地支撑电池组20，可以在电池组20的下部彼此隔开设置四个安装突起。

当电池组20被安装在下部框架12上时，安装突起39可以被***到安装槽13。由于安装槽13限制安装突起39的移动，因此，电池组20从下部框架12沿平面方向的移动受到限制。安装槽13可以包括：第一限制面13a，与第一热交换器52相邻；第二限制面13b，形成在第一限制面13a的另一侧并与第二热交换器60相邻；以及一对第三限制面13c，连接第一限制面13a和第二限制面13b。安装槽13可以包括地板面13e，所述地板面13e形成用于***安装突起39的深度。第一至第三限制面和地板面13e可形成用于设置安装突起39的安装空间13d。如图12所示，安装突起39的移动被第一限制面13a和第二限制面13b限制，因此可以防止电池组20分别向第一热交换器52或第二热交换器60过度移动。并且，如图13所示，安装突起39的移动被第三限制面13c限制，因此可以防止电池组20在作为前后方的第二方向w2上的移动。

以下，对本发明的电池模块的组装过程进行说明。参照上述说明的附图对组装过程进行说明。

多个电池组20可以以电池组之间设置第一热交换器52的方式设置。安装突起39***到安装槽13，从而可以将一对电池组20安装在下部框架12上。一对电池组20的第一层叠面21可以面向第一热交换器52而设置，并且一对第二热交换器60可以面向一对电池组20的第二层叠面22而设置。

当第一、第二热交换器50和一对电池组20安装在下部框架12上时，上部框架14可盖住第一、第二热交换器50和一对电池组20。

上部框架12和下部框架14与第一、第二热交换器50可螺纹结合。一对电池组20与第一、第二热交换器50结合以限制移动，因此，通过上部框架12、下部框架14和第一、第二热交换器50的结合，可以固定电池模块1的内部结构。

前框架16和后框架18可以被设置为覆盖电池组20，并且可在结合热交换器50与上部框架12和下部框架14的过程中一起结合前框架16和后框架18。

以下，对根据本发明的另一个实施例的电池模块进行说明。在说明中，对于与之前说明的结构相同的结构，将省略重复说明。

图14是根据本发明的另一个实施例的电池模块的剖面图。

电池模块100可以包括壳体10、设置在壳体10内部的多个电池组20以及热交换器50。

电池组20可以设置有多个。多个电池组20可通过热交换器50而分隔设置。

热交换器50可以包括多个第一热交换器52和多个第二热交换器60。多个第一热交换器52可以设置在多个电池组20之间的电池组之间。多个第二热交换器60可以设置在多个电池组20的最外侧。通过所述结构，可以使热交换器50与多个电池组20交替设置。

对于具体结构而言，电池组可以包括：第一电池组20a，两侧面面向第一热交换器52；以及第二电池组20b，一侧面面向第一热交换器52，另一侧面面向第二热交换器60。

第二电池组20b可具有与在前说明的图1至图13的实施例中的冷却板的形状相同的形状。第一电池组20a的冷却板34可以被构成为两侧分别***至第一热交换器52的安装部54。即，第一电池组20a的冷却板34可以直接包括板体35，而不设有扩展部36。

在本实施例的说明中设置了三个电池组20a、20b，但不限于此，也可以设置三个以上的电池组。通过所述结构，电池模块100可根据所需容量而在第一方向w1上扩展热交换器50和电池组20。

以下，对根据本发明的又一个实施例的电池模块进行说明。在说明中，对于与在前说明的结构相同的结构，将省略重复说明。

图15是根据本发明的又一个实施例的电池模块的立体图，图16是图15的F-F’的剖面图。

电池模块200可以包括壳体10、设置在壳体10内部的多个电池组20以及热交换器50。

热交换器50可以包括制冷剂流入的入口71和制冷剂流出的出口72。

入口71和出口72可以在热交换器50隔开的方向上交替设置。例如，热交换器50在第一方向w1上按照第二热交换器60、第一热交换器52、第二热交换器60的顺序隔开设置，并且可以将与左侧第二热交换器60连接的入口71b设置在下部，与第一热交换器52连接的入口71a设置在上部，与右侧第二热交换器60连接的入口71b设置在下部。并且，可以与之对应地设置出口72。即，可以将与左侧第二热交换器60连接的出口72b设置在上部，与第一热交换器52连接的出口72a设置在下部，与右侧第二热交换器60连接的出口72b设置在上部。图16示出了图15中的经过第一热交换器52和入口71a、出口72a的剖面。经过第二热交换器60和入口71b、出口72b的剖面可以参照图3。即，可以相对于热交换器50隔开方向交替地设置入口71a、71b和出口72a、72b。但不限于此，可以使入口71a、71b和出口72a、72b的交替方向与上述方向相反。

通过所述结构，可以使某一个热交换器50中流路方向不同于与其相邻的热交换器50中的流路方向。因此，在设置于每个热交换器50之间的电池组20中可实现均匀的热交换，并且可以防止一部分集中过热。

电池模块1可以包括：流入管，与多个入口71连接并引导制冷剂流入；以及流出管，与多个出口72连接并引导制冷剂流出。

流入管可以包括：第一主管91；以及第一分支管92a、92b、92c，从第一主管91分支出来，并连接到各个入口71。

流出管可以包括：第二分支管95a、95b、95c；以及第二主管94，各第二分支管95a、95b、95c交汇连接而形成。

各个分支管92a、92b、92c、95a、95b、95c具有相同的内径并可以将相同量的制冷剂引导到各个热交换器50，并且可根据热交换器50的容量改变各个分支管的内径，从而使其引导不同量的制冷剂。

在本实施例中，如图17所示，第一、第二分支管92a、92b、92c、95a、95b、95c可以分别从第一主管91、第二主管94分支出来并连接到各个入口71和出口72。但不限于此，如图18所示，第一、第二分支管92a、92b、92c、95a、95b、95c也可以同时从第一主管91和第二主管94的端部分支出来并连接到各个入口71和出口72。

以下，对根据本发明的又一个实施例的电池模块进行说明。在说明中，对于与之前说明的结构相同的结构，将省略重复说明。

图19是根据本发明的又一个实施例的电池模块的电池单元和热交换器的剖面图。

冷却板34a可以包括扩展部36a。扩展部36a可与第二热交换器60隔开规定间距而设置。即，扩展部36a可以不***到第二热交换器60，并且扩展部36a的散热面37a与第二热交换器60隔开规定间距而设置。电池模块1可以包括设置在扩展部36a周围的导热部件75。导热部件75可以被涂覆在扩展部36与第二热交换器60之间的空间以及单元电池32与第二热交换器60之间的空间中。通过所述结构，从单元电池32和冷却板34传递的热量可以通过导热部件75和扩展部36传递到第二热交换器60。

图20、21是根据本发明的又一个实施例的电池模块的电池单元和热交换器的剖面图。

冷却板34b、34c可以包括扩展部36b、36c。扩展部36b、36c可与第二热交换器60隔开规定间距而设置。即，扩展部36b、36c可以不***到第二热交换器60，并且扩展部36b、36c的散热面37b、37c与第二热交换器60隔开规定间距而设置。

扩展部36b、36c的宽度可以等于或大于电池单元30的一对单元电池32的宽度。通过所述结构，可将从冷却板34的主体传递的热量以大于图9的实施例中的扩展部36的面积进行散热，从而提高第二热交换器60的冷却效率。

电池模块1可以包括设置在扩展部36b、36c周围的导热部件75。如图20所示，导热部件75可以涂覆在扩展部36b与一对单元电池32之间的空间以及扩展部36b与第二热交换器60之间的空间中。但不限于此，如图21所示，也可以涂覆在扩展部36c与第二热交换器60之间的空间中。

通过所述结构，从单元电池32和冷却板34传递的热量可以通过导热部件75和扩展部36b、36c传递到第二热交换器60。

图22是根据本发明的又一个实施例的电池模块的电池单元和热交换器的剖面图。

不同于上述实施例，冷却板34d可以不包括扩展部36。即，冷却板34d的一侧可以连接到第一热交换器52，其另一侧可以连接到第二热交换器60。

电池模块1可以包括导热部件75。导热部件75可以被注入到单元电池32与第一、第二热交换器50之间的空间。通过所述结构，从单元电池32产生的热量可以通过冷却板34d和导热部件75传递到第一、第二热交换器50。

以上，对特定的实施例进行了示出和说明。但是，并不限于所述实施例，本发明所属领域的普通技术人员应当能够在权利要求书中记载的本发明的技术思想范围内进行各种变更。

Claims

1.一种电池模块，包括：

一对电池组，由多个单元电池层叠形成；

第一热交换器，设置在所述一对电池组之间，与一对电池组的第一层叠面进行热交换；以及

一对第二热交换器，设置在所述一对电池组的外侧，与作为所述第一层叠面的另一侧的第二层叠面进行热交换。

2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，

所述第一热交换器和所述一对第二热交换器彼此平行地隔开设置，并且所述一对电池组设置在热交换器之间。

3.根据权利要求1所述的电池模块，其中，

所述一对电池组包括层叠设置的多个电池单元，

所述多个电池单元包括：

所述多个单元电池中的一对单元电池；以及

冷却板，设置在所述一对单元电池之间，其一端与所述第一热交换器接触，另一端与所述第二热交换器接触。

4.根据权利要求3所述的电池模块，其中，

在所述一对单元电池中，每个单元电池的一面与所述冷却板面接触并进行热交换，设置在所述一面的两侧的两侧面分别与所述第一热交换器和所述第二热交换器进行热交换。

5.根据权利要求4所述的电池模块，其中，

在所述一对单元电池中，所述一面的整个区域与所述冷却板面接触。

6.根据权利要求3所述的电池模块，其中，

所述第一热交换器包括安装部，所述安装部用于***所述冷却板的所述一端，所述安装部沿着所述冷却板的长度方向延伸形成，并且相比相邻的外表面凹入形成。

7.根据权利要求6所述的电池模块，其中，

所述安装部包括：

***面，形成***所述冷却板的***空间的深度；以及

一对限制移动面，从所述***面的两侧端部连接到相邻的外表面，用于限制***所述***空间的冷却板在垂直于***方向的方向上的移动。

8.根据权利要求7所述的电池模块，其中，

所述多个电池单元包括：

第一电池单元；以及

第二电池单元，层叠在所述第一电池单元的上部，

所述安装部包括第一安装部和二安装部，所述第一安装部和二安装部用于***所述第一电池单元和所述第二电池单元的所述冷却板，

所述第二安装部的一对限制移动面的宽度大于所述第一安装部的一对限制移动面所形成的宽度。

9.根据权利要求3所述的电池模块，其中，

所述冷却板包括：

板体，与所述一对单元电池接触；以及

扩展部，从所述板体延伸形成并与所述第二热交换器接触，其宽度大于所述板体的厚度。

10.根据权利要求9所述的电池模块，其中，

所述一对第二热交换器包括扩展槽，所述扩展槽相比相邻的外表面凹入形成，以***所述扩展部。

11.根据权利要求3所述的电池模块，其中，

所述一对电池组进一步包括至少一个垫，所述垫设置在所述多个电池单元之间，其一面与接触所述冷却板的所述单元电池的另一面接触。

12.根据权利要求1所述的电池模块，进一步包括：

所述第一热交换器；

所述一对第二热交换器；以及

上部框架和下部框架，覆盖被所述第一热交换器和所述一对第二热交换器限制移动的所述一对电池组。

13.根据权利要求12所述的电池模块，其中，

在所述上部框架和所述下部框架中，

所述第一热交换器和所述一对第二热交换器结合，从而固定所述第一热交换器、所述一对第二热交换器以及所述一对电池组。

14.根据权利要求12所述的电池模块，其中，

所述电池组包括安装突起，所述安装突起形成在面向所述下部框架的表面，

所述下部框架包括安装槽，所述安装槽限制所述安装突起在平面方向上的移动。

15.根据权利要求1所述的电池模块，其中，

所述第一热交换器和所述一对第二热交换器分别包括：

入口，制冷剂通过入口流入热交换器的一侧；以及

出口，制冷剂通过出口从热交换器的另一侧流出，

所述入口和所述出口在热交换器隔开设置的方向上交替设置。

16.一种电池模块，包括：

多个电池组，由多个单元电池层叠形成；

多个热交换器，面向所述多个电池组的层叠面而设置，并与所述多个电池组交替设置。

17.根据权利要求16所述的电池模块，其中，

所述多个电池组包括一对电池组，并且

所述多个热交换器包括：

第一热交换器，设置在所述一对电池组之间；以及

第二热交换器，设置在所述一对电池组的外侧。

18.一种电池模块，包括：

一对电池组，由多个电池单元层叠形成，电池单元具有一对单元电池和设置在单元电池之间以与所述一对单元电池的彼此面向的第一面面接触的冷却板；

第一热交换器，设置在所述一对电池组之间并与所述冷却板的一端接触，通过所述冷却板接收从所述单元电池的所述第一面产生的热量以及从所述第一面延伸并面向所述第一热交换器的所述单元电池的第二面产生的热量；以及

一对第二热交换器，设置在所述一对电池组的外侧并与所述冷却板的另一端接触，通过所述冷却板接收从所述单元电池的所述第一面产生的热量以及从所述第一面延伸并面向所述一对第二热交换器的第三面产生的热量。