CN116615831A - 电池组和包括该电池组的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的示例性实施方式提供了一种电池组，包括：配置为容纳多个电池模块的电池组框架；位于电池模块的下表面上的散热器；以及位于散热器与电池模块的下表面之间的传热构件，其中散热器的至少一个端部附接有绝缘构件。

Description

电池组和包括该电池组的装置
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年3月24日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2021-0038294号的优先权和权益，通过引用将上述韩国专利申请的全部内容结合在此。
本发明涉及一种电池组和包括该电池组的装置，更具体地，涉及一种具有提高的绝缘性能和安全性的电池组和包括该电池组的装置。
背景技术
二次电池具有根据产品线的高适用性并且具有诸如高能量密度之类的电特性，因而二次电池广泛用于由电驱动源驱动的电动车辆或混合动力车辆、和电力储存装置等，以及便携式装置。这种二次电池作为用于环境友好和能量效率增强的新能源而引起关注，其原因不仅在于显著减少化石燃料的使用的主要优点，还在于完全不从能量使用产生副产物。
目前市售的可再充电电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池和锂可再充电电池，其中，锂可再充电电池与镍基可充电电池相比几乎没有记忆效应，所以因其自由充放电、具有非常低的自放电率并且具有高能量密度而受到关注。
通常，根据外壳材料的形状，锂二次电池可分为电极组件内置在金属罐中的圆柱形或棱柱形二次电池、以及电极组件内置在铝层压片的袋中的袋型二次电池。
近来，随着包括使用二次电池作为能量储存源在内的对大容量二次电池结构的需求增加，对具有中大型模块结构的电池组的需求正在增加，在具有中大型模块结构的电池组中，其中多个二次电池串联或并联连接的电池模块进行组装。在这种电池模块中，多个电池单元彼此串联或并联连接，以形成电池单元堆叠体，从而提高容量和输出。此外，可将多个电池模块与诸如电池管理***(BMS，Battery Management System)和冷却***之类的各种控制和保护***安装在一起，以构成电池组。
特别是，电池组具有多个电池模块进行组合的结构，以使得在电池组的电池组框架中安装一些电池模块，并且需要确保电池模块与电池组框架之间的充分的绝缘距离。
近来，随着电池模块和电池组应用于高性能车辆，对高电压模块和组的需求增加。特别是，电池组具有多个电池模块进行组合的结构，以使得在电池组的电池组框架中安装一些电池模块，并且需要确保电池模块与电池组框架之间的充分的绝缘距离。因此，需要开发一种通过提高绝缘距离/爬电距离的水平来满足高电压电池组的绝缘设计基准的电池组。
发明内容
技术问题
本发明致力于提供一种具有提高的绝缘性能的电池组和包括该电池组的装置。
本发明要解决的问题不限于上述问题，并且本发明所属领域的普通技术人员从本申请和附图将清楚地理解未提及的问题。
技术方案
本发明的示例性实施方式提供了一种电池组，包括：配置为容纳多个电池模块的电池组框架；位于所述电池模块的下表面上的散热器；以及位于所述散热器与所述电池模块的所述下表面之间的传热构件，其中所述散热器的至少一个端部可附接有绝缘构件。
所述绝缘构件的至少一部分可位于所述传热构件与所述散热器之间。
所述绝缘构件的至少一部分可覆盖所述散热器的端部的边缘。
所述绝缘构件的至少一部分可沿所述散热器的端部的侧面延伸。
所述电池模块可包括第一电池模块和第二电池模块，并且所述第一电池模块可安装在所述电池组框架的上部中，并且所述第二电池模块可安装在所述电池组框架的下部中。
所述散热器可包括第一散热器和第二散热器，并且所述第一散热器可位于所述第一电池模块的下表面上，并且所述第二散热器可位于所述第二电池模块的下表面上。
所述绝缘构件可包括第一绝缘构件和第二绝缘构件，所述第一绝缘构件可附接至所述第一散热器的至少一个端部，并且所述第二绝缘构件可附接至所述第二散热器的至少一个端部。
可进一步包括：水平板，所述水平板位于所述第一散热器与所述第二电池模块的上部之间。
多个所述第二电池模块中包括的第二电池模块的数量可大于多个所述第一电池模块中包括的第一电池模块的数量。
所述第二散热器可具有一对第一散热器并排设置以彼此连接的结构。
所述传热构件可位于所述一对第一散热器的每一个上，以彼此分隔开。
所述第二绝缘构件可附接至所述一对第一散热器的相对两个端部的每一个。
根据本发明另一实施方式的装置包括上述电池组。
有益效果
根据本发明的实施方式，在电池组和包括该电池组的装置中，由于在散热器与传热构件之间附接有绝缘构件，因此可提高绝缘性能。
本发明的效果不限于上述效果，并且本发明所属领域的普通技术人员从本申请和附图将清楚地理解未提及的效果。
附图说明
图1是图解根据本发明实施方式的电池组的透视图。
图2是图解图1的电池组的分解透视图。
图3是通过将附接至图1的电池组中包括的散热器的绝缘构件分离来图解绝缘构件的分解透视图。
图4是通过将位于图3的散热器上的传热构件分离来图解传热构件的分解透视图。
图5是图解在图2的部件结合的状态下的虚线区域的放大图。
图6是示意性地图解图5的虚线区域的剖面图。
图7是图解图2的第一电池模块的透视图。
具体实施方式
将在下文中参照示出本发明实施方式的附图更全面地描述本发明。如本领域技术人员将认识到的，在完全不背离本发明的精神或范围的情况下，所描述的实施方式可以以各种不同方式修改。
为了清楚地描述本发明，省略了与描述无关的部分，并且在整个申请中相同的标号表示相同或相似的构成元件。
此外，由于附图中示出的构成元件的尺寸和厚度是为了更好的理解和便于描述而任意给出的，所以本发明不限于示出的尺寸和厚度。在附图中，为了清楚起见，夸大了层、膜、板、区域等的厚度。在附图中，为了更好的理解和便于描述，一些层和区域的厚度被夸大。
此外，在整个申请中，除非有明确的相反描述，否则词语“包括”以及诸如“包含”或“具有”之类的变形将被理解为暗示包括所阐述的元件，但不排除任何其他元件。
此外，在整个申请中，短语“在平面图中”是指当从上方观察对象部分时，并且短语“在剖面图中”是指当从侧面观察通过垂直切割对象部分而获得的剖面时。
下文中，将描述根据本发明实施方式的电池组。然而，将基于电池组的一部分进行描述，但是描述不限于此，并且可基于整个电池组来描述相同或相似的内容。
图1是图解根据本发明实施方式的电池组的透视图，图2是图解图1的电池组的分解透视图。
参照图1和图2，根据本发明实施方式的电池组100可包括：其上安装有多个电池模块110和120的电池组框架130和140；位于电池模块110和120的下表面上的散热器200；以及位于散热器200与电池模块110和120的下表面之间的传热构件150，并且散热器200的至少一个端部可附接有绝缘构件310和320。
此外，如图2中所示，电池模块110和120包括多个第一电池模块110和多个第二电池模块120。在此，第一电池模块110可安装在电池组框架130和140的上部中，第二电池模块120可安装在电池组框架130和140的下部中。
在此，电池组框架130和140可包括容纳第一电池模块110和第二电池模块120的上壳体130和下壳体140。例如，上壳体130和下壳体140可通过螺栓和螺母结合而被紧固。
此外，第一电池模块110的最下端可定位成高于第二电池模块120的最上端。例如，第一电池模块110和第二电池模块120可形成层结构。换句话说，第一电池模块110可定位在上层，而第二电池模块120可定位在下层。
此外，多个第二电池模块120中包括的第二电池模块120的数量可大于多个第一电池模块110中包括的第一电池模块110的数量。例如，如图2中所示，两个第一电池模块110可定位在上层，并且四个第二电池模块120可定位在下层。
此外，多个第二电池模块120中包括的第二电池模块120的数量可大于多个第一电池模块110中包括的第一电池模块110的数量。例如，如图2中所示，两个第一电池模块110可定位在上层，并且四个第二电池模块120可定位在下层。
因此，在根据本实施方式的电池组100中，通过将多个电池模块110、120布置为层结构，可将安装在电池组100的电池模块110、120更紧凑地设置。
此外，可进一步包括位于第一电池模块110的下部与第二电池模块120的上部之间的水平板160。换句话说，水平板160可设置在定位在上层的第一电池模块110与定位在下层的第二电池模块120之间，从而将层结构的多个第一电池模块110和多个第二电池模块120进行区分。
因此，根据本示例性实施方式的电池组100可在电池组框架130、140中在第一电池模块110和第二电池模块120之间包括水平板160，从而在将上层的空间与下层的空间分隔的同时额外确保电池组100的耐久性。此外，可物理地保护电池模块110和120中的每一个以及其他电部件免受外部冲击。
此外，在本实施方式的电池组100中，可邻近第一电池模块110之中的在电池组框架130、140中位于最外侧的第一电池模块110的侧表面设置侧板170。就是说，侧板170可与第一电池模块110之中的在电池组框架130、140中设置在最外侧的第一电池模块110的侧表面接触。例如，侧板170可联接、紧固或附接至第一电池模块110之中的在电池组框架130和140中位于最外侧的第一电池模块110的侧表面。
在此，当在电池组框架130、140中位于最外侧时，其可表示当第一电池模块110在电池组框架130、140中并排布置时最外侧的第一电池模块110。
另一方面，第一电池模块110之中的在电池组框架130和140中位于最外侧的第一电池模块110的侧表面可暴露在电池组框架130和140的内部。然而，在本实施方式中，侧板170可邻近在电池组框架130和140中位于最外侧的第一电池模块110的侧表面设置，以便物理地保护在电池组框架130和140中位于最外侧的第一电池模块110免受外部冲击。
下文中，将着重于本实施方式的电池组100中包括的散热器200来详细描述传热构件150以及绝缘构件310和320。
图3是通过将附接至图1的电池组中包括的散热器的绝缘构件分离来图解绝缘构件的分解透视图。图4是通过将位于图3的散热器上的传热构件分离来图解传热构件的分解透视图。
参照图3和图4，绝缘构件310和320可附接至散热器200的至少一个端部。此外，绝缘构件310和320可分别附接至散热器200的相对两个端部。然而，绝缘构件310和320的位置或数量不限于此，并且电池组100可设置为具有确保绝缘性能所需的位置或数量。
例如，绝缘构件310和320可以是由诸如聚碳酸酯(Polycarbonate)之类的材料制成的构件。然而，本发明不限于此，可没有限制地应用具有绝缘特性的任何材料。
此外，绝缘构件310和320附接至散热器200，并且粘合剂层(未示出)可位于绝缘构件310和320与散热器200之间。例如，粘合剂层(未示出)可由双面胶带形成。然而，可使用能够在绝缘构件310和320与散热器200之间结合的任何构件，但不限于此。
此外，散热器200可位于电池模块110和120的下表面上。更具体地，散热器200可包括第一散热器210和第二散热器220。在此，第一散热器210可位于第一电池模块110的下表面上，并且第二散热器220可位于第二电池模块120的下表面上。
更具体地，如图2至图4中所示，两个第一电池模块110可位于上层，并且当四个第二电池模块120位于下层时，第一散热器210位于两个第一电池模块110的下表面上，并且第二散热器220可位于两对第二电池模块120的下表面上。
例如，第二散热器220可具有一对第一散热器210并排设置以彼此连接的结构。在此，根据这种元件彼此连接的结构，彼此面对的一对第一散热器210的端部可彼此一体，或者可通过诸如焊接之类的结合来连接。
此外，绝缘构件310和320可包括第一绝缘构件310和第二绝缘构件320。在此，第一绝缘构件310可附接至第一散热器210的至少一个端部，并且第二绝缘构件320可附接至第二散热器220的至少一个端部。
作为示例，如图2至图4中所示，第一绝缘构件310可包括第一绝缘部310a和第二绝缘部310b，第一绝缘部310a附接至第一散热器210的邻近电池组框架130和140的侧表面设置的端部，并且第二绝缘部310b可附接至第一散热器210的邻近电池组框架130和140的内部设置的端部。
此外，第二绝缘构件320可包括第三绝缘部320a和第四绝缘部320b，第三绝缘部320a附接至第二散热器220的邻近电池组框架130和140的侧表面设置的相对两个端部，并且第四绝缘部320b可附接至第二散热器220的中央。更具体地，如上所述，当第二散热器220具有一对第一散热器210并排设置并彼此连接的结构时，第四绝缘部320b可分别附接至彼此面对的一对第一散热器210的端部。
因而，根据本实施方式的绝缘构件310、320可充分地确保散热器200上的电池模块110、120与散热器之间的空间/爬电距离，并且还可提高电池组的绝缘性能。
此外，传热构件150可设置在散热器200与电池模块110和120之间。更具体地，传热构件150可沿散热器200的电池模块110和120的下表面延伸。
更具体地，如上所述，当第二散热器220具有一对第一散热器210并排设置并彼此连接的结构时，传热构件150分别位于一对第一散热器210上，但是可彼此分隔开。
因此，在本实施方式中，传热构件150可位于电池模块110和120与散热器200之间，使得在电池模块110和120的每一个中产生的热量可通过传热构件150容易排放到散热器200，因而也可提高冷却性能。
图5是图解在图2的部件结合的状态下的虚线区域的放大图。图6是示意性地图解图5的虚线区域的剖面图。
下文中，将基于第二散热器220来描述局部剖面，但是第二散热器220或第一散热器的另一剖面可以以相同或相似的方式来描述。
参照图5和图6，第二绝缘构件320中的第三绝缘部320a的至少一部分可位于传热构件150与第二散热器220之间。换句话说，第二绝缘构件320中的第三绝缘部320a的其余部分可不被传热构件150覆盖，并且可暴露在电池组框架130和140内部。
此外，第二绝缘构件320的第三绝缘部320a的至少一部分可覆盖第二散热器220的端部的边缘。换句话说，第二绝缘构件320的第三绝缘部320a的至少一部分可沿第二散热器220的端部的侧表面延伸。
因此，根据本实施方式的电池组100可进一步确保电池模块120与散热器220之间的空间/爬电距离，并且可进一步提高电池组的绝缘性能。
图7是图解图2的第一电池模块的透视图。
参照图7，在本发明的实施方式中，第一电池模块110可包括多个电池单元111。更具体地，电池单元111可在预定方向上堆叠然后安装在模块框架115中，从而构成第一电池模块110。
因为对其类型没有特别限制，所以电池单元111可以是袋型二次电池或棱柱型二次电池，但优选袋型二次电池。
另外，由于以第一电池模块110为示例描述了本发明中的电池模块，因此第二电池模块120(图2)也可具有与上述第一电池模块110相同或相似的结构。
另外，根据本实施方式的电池组可应用于各种装置。这种装置可应用于诸如电动自行车、电动汽车和混合动力汽车之类的交通工具，但是本发明不限于此，并且可应用于能够使用电池模块和包括电池模块的电池组的各种装置，这也属于本发明的范围。
尽管已结合目前认为是实用的示例性实施方式描述了本发明，然而，应当理解的是，本发明不限于所公开的实施方式，而是相反，本发明旨在覆盖包括在大于或者等于所附权利要求的精神和范围内的各种变形和等同布置。
[标号说明]
100：电池组
110：第一电池模块
120：第二电池模块
130：上壳体
140：下壳体
150：传热构件
160：水平板
170：侧板
200：散热器
310：第一绝缘构件
320：第二绝缘构件。

Claims (13)

1.一种电池组，包括：
配置为容纳多个电池模块的电池组框架；
位于所述电池模块的下表面上的散热器；以及
位于所述散热器与所述电池模块的所述下表面之间的传热构件，
其中所述散热器的至少一个端部附接有绝缘构件。
2.根据权利要求1所述的电池组，其中
所述绝缘构件的至少一部分位于所述传热构件与所述散热器之间。
3.根据权利要求2所述的电池组，其中
所述绝缘构件的至少一部分覆盖所述散热器的端部的边缘。
4.根据权利要求2所述的电池组，其中
所述绝缘构件的至少一部分沿所述散热器的端部的侧面延伸。
5.根据权利要求1所述的电池组，其中
所述电池模块包括第一电池模块和第二电池模块，并且
所述第一电池模块安装在所述电池组框架的上部中，并且所述第二电池模块安装在所述电池组框架的下部中。
6.根据权利要求5所述的电池组，其中
所述散热器包括第一散热器和第二散热器，并且
所述第一散热器位于所述第一电池模块的下表面上，并且所述第二散热器位于所述第二电池模块的下表面上。
7.根据权利要求6所述的电池组，其中
所述绝缘构件包括第一绝缘构件和第二绝缘构件，
所述第一绝缘构件附接至所述第一散热器的至少一个端部，并且
所述第二绝缘构件附接至所述第二散热器的至少一个端部。
8.根据权利要求7所述的电池组，进一步包括：
水平板，所述水平板位于所述第一散热器与所述第二电池模块的上部之间。
9.根据权利要求8所述的电池组，其中
多个所述第二电池模块中包括的第二电池模块的数量大于多个所述第一电池模块中包括的第一电池模块的数量。
10.根据权利要求9所述的电池组，其中
所述第二散热器具有一对第一散热器并排设置以彼此连接的结构。
11.根据权利要求10所述的电池组，其中
所述传热构件位于所述一对第一散热器的每一个上，以彼此分隔开。
12.根据权利要求10所述的电池组，其中
所述第二绝缘构件附接至所述一对第一散热器的相对两个端部的每一个。
13.一种包括根据权利要求1所述的电池组的装置。
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