DE202018006894U1 - Batteriemodul mit Wärmeableitungsplatte - Google Patents

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Abstract

Batteriemodul, das umfasst:
eine Zellenanordnung, die eine Vielzahl von plattenförmigen Sekundärbatterien aufweist, die in einer ersten Richtung gestapelt sind, und
eine Vielzahl von Wärmeableitungsplatten, die zwischen der Vielzahl von Sekundärbatterien in einer sich mit diesen abwechselnden Weise angeordnet sind, wobei
jede Wärmeableitungsplatte einen Kühlmitteleinlassabschnitt und einen Kühlmittelauslassabschnitt und einen dazwischen liegenden Kühlmittelbewegungsabschnitt aufweist,
jede Wärmeableitungsplatte eine Grundplatte und Seitenwände umfasst, die sich von der Grundplatte aus erstrecken,
beide Seitenflächen jeder Grundplatte, die an den Wärmeableitungsplatten ausgebildet sind, so konfiguriert sind, dass sie den Seitenflächen von zwei Sekundärbatterien zugewandt sind, wobei die geleitete Wärme nach oben oder nach unten aus der Wärmeableitungsplatte abgegeben wird.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Batteriemodul mit einer Wärmeableitungsplatte und insbesondere auf ein Batteriemodul, das in der Lage ist, eine Vielzahl von darin untergebrachten Sekundärbatterien effizienter zu kühlen.
  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2017-0164183 , die am 1. Dezember 2017 in der Republik Korea eingereicht wurde.
  • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • Zu den derzeit im Handel erhältlichen Sekundärbatterien gehören Nickel-Cadmium-Batterien, Nickel-Wasserstoff-Batterien, Nickel-Zink-Batterien, Lithium-Sekundärbatterien usw. Unter ihnen sind die Lithium-Sekundärbatterien im Vergleich zu nickelbasierten Sekundärbatterien aufgrund von Vorteilen wie freiem Laden und Entladen, verursacht durch einen im Wesentlichen nicht vorhandenen Memory-Effekt, einer sehr niedrigen Selbstentladungsrate und einer hohen Energiedichte stärker hervorgehoben.
  • Ein Batteriepack für ein Elektrofahrzeug oder ähnliches weist eine Struktur auf, in der eine Vielzahl von Batteriemodulen, die jeweils eine Vielzahl von Sekundärbatterien aufweisen, verbunden ist, um eine hohe Leistung zu erzielen. Darüber hinaus enthält jede Sekundärbatterie einen Stromabnehmer mit positiver Elektrode, einen Stromabnehmer mit negativer Elektrode, einen Separator, ein aktives Material und einen Elektrolyten als Elektrodenanordnung und kann durch eine elektrochemische Reaktion zwischen den Komponenten wiederholt geladen und entladen werden.
  • Da der Bedarf an einer Struktur mit großer Kapazität in letzter Zeit zusammen mit dem Bedarf an der Nutzung als Energiespeicher zugenommen hat, gibt es eine steigende Nachfrage nach einem Batteriepack mit einer Multimodulstruktur, in der eine Vielzahl von Batteriemodulen, die jeweils eine Vielzahl von in Reihe und/oder parallel geschalteten Sekundärbatterien haben, zusammengefasst sind.
  • Da der Batteriepack mit Multimodulstruktur so hergestellt wird, dass eine Vielzahl von Sekundärbatterien auf engem Raum dicht gepackt ist, ist es wichtig, die von jeder Sekundärbatterie erzeugte Wärme leicht abzugeben.
  • Mit anderen Worten, während des Lade- oder Entladevorgangs der Sekundärbatterie wird aufgrund der elektrochemischen Reaktion Wärme erzeugt. Wenn also die während des Lade- und Entladevorgangs erzeugte Wärme des Batteriemoduls nicht wirksam abgeführt wird, kann es zu einem Wärmestau kommen. Darüber hinaus kann die Verschlechterung des Batteriemoduls beschleunigt werden und in einigen Fällen kann es zu einer Entzündung oder Explosion kommen. Dementsprechend wird in der konventionellen Technik eine sekundäre Kühlvorrichtung zur Kühlung des Batteriemoduls mit hoher und großer Kapazität und der darin enthaltenen Sekundärbatterien verwendet.
  • In der herkömmlichen Kühlvorrichtung können beispielsweise mehrere Sekundärbatterien, die im Inneren des Batteriemoduls angebracht sind, und mehrere Kassetten, auf denen die Sekundärbatterien angebracht sind, durch einen vorbestimmten Abstand getrennt sein, um separat einen Kühlkanal zu bilden, durch den ein Kühlmittel fließt.
  • Wird jedoch ein vorgegebener Abstand zwischen den mehreren Kassetten im Inneren des Batteriemoduls eingehalten, verringert sich die Energiedichte pro Volumen des Batteriemoduls erheblich.
  • Daher ist es notwendig, eine Technologie zu entwickeln, die ein Batteriemodul mit einer hohen Energiedichte bereitstellt und gleichzeitig die Leistung des Batteriemoduls durch effektive Kühlung des Batteriemoduls verbessert.
  • OFFENBARUNG
  • Technisches Problem
  • Die vorliegende Offenbarung soll die Probleme des Standes der Technik lösen, und daher ist die vorliegende Offenbarung darauf gerichtet, ein Batteriemodul bereitzustellen, das eine Vielzahl von darin untergebrachten Sekundärbatterien effizienter kühlen kann.
  • Diese und andere Gegenstände und Vorteile der vorliegenden Offenbarung können aus der folgenden detaillierten Beschreibung verstanden werden und werden aus den beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung vollständiger ersichtlich werden. Auch wird es leicht verständlich sein, dass die Gegenstände und Vorteile der vorliegenden Offenbarung durch die in den beigefügten Ansprüchen gezeigten Mittel und Kombinationen davon verwirklicht werden können.
  • Technische Lösung
  • In einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Batteriemodul bereitgestellt, das umfasst: eine Zellenanordnung, die eine Vielzahl von plattenförmigen Sekundärbatterien aufweist, die in einer ersten Richtung gestapelt sind, und einer Vielzahl von Wärmeableitungsplatten, die zwischen der Vielzahl von Sekundärbatterien in einer sich mit diesen abwechselnden Weise angeordnet sind, wobei jede Wärmeableitungsplatte einen Kühlmitteleinlassabschnitt und einen Kühlmittelauslassabschnitt und einen dazwischen liegenden Kühlmittelbewegungsabschnitt aufweist, jede Wärmeableitungsplatte eine Grundplatte und Seitenwände umfasst, die sich von der Grundplatte aus erstrecken, beide Seitenflächen jeder Grundplatte, die an den Wärmeableitungsplatten ausgebildet sind, so konfiguriert sind, dass sie den Seitenflächen von zwei Sekundärbatterien zugewandt sind, wobei die geleitete Wärme nach oben oder nach unten aus der Wärmeableitungsplatte abgegeben wird.
  • Die Sekundärbatterie kann auch umfassen: eine Elektrodenanordnung , in der eine positive Elektrodenplatte und eine negative Elektrodenplatte mit einem dazwischen angeordneten Separator angeordnet sind; und ein Äußeres, das einen Aufnahmeabschnitt aufweist, der so geformt ist, dass er die Elektrodenanordnung zusammen mit einem Elektrolyten aufnimmt und abdichtet, und der so angeordnet ist, dass er aufgerichtet ist, so dass der Aufnahmeabschnitt zu beiden Seiten ausgerichtet ist.
  • Ferner kann die Wärmeableitungsplatte umfassen: eine Grundplatte, die dafür vorgesehen ist, eine Seitenfläche der Sekundärbatterie zugewandt zu sein, an der der Aufnahmeabschnitt ausgebildet ist; und Seitenwände, die sich von einem äußeren Rand der Grundplatte in Richtung der Sekundärbatterie erstrecken, um das vordere Ende, das obere Ende, das untere Ende und das hintere Ende der Sekundärbatterie zu umgeben.
  • Außerdem kann der Kühlmittelbewegungsabschnitt in einem Zwischenraum zwischen dem vorderen Ende, dem oberen Ende, dem unteren Ende und dem hinteren Ende des Aufnahmeabschnitts und den Seitenwänden der Wärmeableitungsplatte ausgebildet sein.
  • Außerdem können die Seitenwände der Wärmeableitungsplatte eine vordere Seitenwand, eine hintere Seitenwand, eine obere Seitenwand und eine untere Seitenwand umfassen.
  • Außerdem können an oberen und unteren Abschnitten einer Innenfläche der vorderen Seitenwand oder der hinteren Seitenwand Eckabschnitte ausgebildet sein, die in Richtung der Anordnung der mehreren Sekundärbatterien gegratet sind.
  • Außerdem kann der Eckabschnitt eine geneigte Fläche aufweisen, die sich von der vorderen Seitenwand oder der hinteren Seitenwand zur oberen Seitenwand oder der unteren Seitenwand erstreckt.
  • Darüber hinaus kann an dem Eckabschnitt ein Verbindungsvorsprung ausgebildet sein, der in Richtung einer anderen Wärmeableitungsplatte hervorsteht.
  • Außerdem kann eine Einführnut an der Wärmeableitungsplatte so gebildet sein, dass ein an einer anderen Wärmeableitungsplatte gebildeter Verbindungsvorsprung darin eingeführt ist.
  • Außerdem kann an der Seitenwand der Wärmeableitungsplatte ein Griffabschnitt ausgebildet sein, der sich mit einer Neigung von der Grundplatte aus erstreckt, um eine Außenfläche der Sekundärbatterie fest zu halten und zu stützen.
  • Darüber hinaus können an dem Griffabschnitt mindestens zwei nach oben oder unten hervorstehende Stützvorsprünge ausgebildet sein, um die Innenfläche der oberen Seitenwand oder der unteren Seitenwand der Seitenplatte zu stützen und zu fixieren.
  • Darüber hinaus kann die Elektrodenleitung in das Einführloch der Stromschienenanordnung eingeführt sein und in einem Zustand sein, in dem ein Ende der Elektrodenleitung nach links oder rechts gebogen ist, in Kontakt mit der Stromschiene ist.
  • Außerdem kann eine Blattfeder an einer inneren Seitenfläche der Endabdeckung angebracht sein, um ein Ende der Elektrodenleitung in Kontakt mit der Stromschiene in Richtung der Stromschiene zu drücken.
  • Außerdem kann zumindest ein Teil einer Oberfläche der Endabdeckung, die der Oberfläche, an der die Blattfeder angebracht ist, gegenüberliegt, eine Wabenstruktur aufweisen.
  • Darüber hinaus kann am Stromschienenrahmen ein Stopper ausgebildet sein, der in Richtung des Aufnahmebereichs der Sekundärbatterie hervorsteht, um die Sekundärbatterie daran zu hindern, sich nach vorne oder nach hinten zu bewegen.
  • Darüber hinaus kann der Stopper die Form einer Platte haben, bei der die linke Seitenfläche und die rechte Seitenflächen breiter sind als die obere Fläche und die untere Fläche, und ein Führungsvorsprung kann an einer linken Seitenfläche oder einer rechten Seitenfläche des Stoppers so ausgebildet sein, dass das in das Einführloch eingeführte Kühlmittel in eine obere Richtung und eine untere Richtung verteilt wird.
  • In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird auch ein Batteriemodul bereitgestellt, das umfasst:
    • eine Zellenanordnung mit einer Vielzahl von Sekundärbatterien, die in einer Richtung von links nach rechts angeordnet sind, und einer Vielzahl von Wärmeableitungsplatten, die zwischen der Vielzahl von Sekundärbatterien angeordnet sind, wobei die Wärmeableitungsplatten einen Einlassabschnitt und einen Auslassabschnitt haben, die so vertieft sind, dass ein Kühlmittel von außen eingeführt oder nach außen abgeleitet wird, und die Wärmeableitungsplatten einen Kühlmittelbewegungsabschnitt haben, an dem ein Bewegungsraum so ausgebildet ist, dass sich das Kühlmittel zu einem vorderen Ende, einem oberen Ende, einem unteren Ende und einem hinteren Ende der Sekundärbatterien bewegt;
    • eine Stromschienenanordnung, die an einer Vorderseite oder einer Rückseite der Zellenanordnung angeordnet ist und eine Vielzahl von Stromschienen aufweist, die elektrisch mit Elektrodenleitungen verbunden sind, die jeweils an der Vielzahl von Sekundärbatterien vorgesehen sind, einen Stromschienenrahmen, an dem die Stromschienen montiert sind, wobei der Stromschienenrahmen Einführlöcher aufweist, in die die Elektrodenleitungen der Sekundärbatterien eingesetzt sind, und eine Sensorleiterplatte, die an dem Stromschienenrahmen montiert und elektrisch mit der Vielzahl von Stromschienen verbunden ist;
    • eine Endabdeckung, die mit einer Oberfläche der Stromschienenanordnung verbunden ist und ein Durchlassloch aufweist, das mit dem Kühlmittelbewegungsabschnitt so in Verbindung steht, dass das Kühlmittel von außen zugeführt oder nach außen abgeleitet wird; und
    • eine Vielzahl von Seitenplatten, die so gestaltet sind, dass sie sowohl die linke Seitenfläche als auch die rechte Seitenfläche der Zellenanordnung umgeben.
  • In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird auch ein Batteriepack bereitgestellt, der mindestens ein Batteriemodul wie oben beschrieben umfasst.
  • In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird auch ein Gerät bereitgestellt, das den oben beschriebene Batteriepack umfasst.
  • Vorteilhafte Effekte
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung enthält das Batteriemodul eine Wärmeableitungsplatte mit einem an ihrer Innenseite ausgebildeten Kühlmittelbewegungsabschnitt, das die Sekundärbatterien aufnimmt, so dass die im Batteriemodul untergebrachten Sekundärbatterien wirksam gekühlt werden können, auch wenn ein separater Zwischenraum zum Bewegen des Kühlmittels nicht separat innerhalb der Zellenanordnung ausgebildet ist.
  • Des Weiteren sind gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beide Seitenflächen der an der Wärmeableitungsplatte ausgebildeten Grundplatte so konfiguriert, dass sie den Aufnahmeabschnitten von zwei Sekundärbatterien zugewandt sind. Auf diese Weise kann die von den Sekundärbatterien der Zellenanordnung erzeugte Wärme effizient an die Wärmeableitungsplatte geleitet werden, und die geleitete Wärme kann an die offene Ober- oder Unterseite der Wärmeableitungsplatte abgeleitet werden, wodurch eine ausgezeichnete Kühlwirkung sichergestellt wird.
  • Außerdem kann gemäß der vorliegenden Offenbarung das Kühlmittel dazu veranlasst werden, sich vom vorderen Ende der Sekundärbatterie zum oberen Ende oder unteren Ende zu bewegen, indem die geneigte Oberfläche des Eckabschnitts der Wärmeableitungsplatte verwendet wird. Somit ist die Verschlechterung der Kühlwirkung durch stockendes Kühlmittel gering, und die Kühlwirkung des Batteriemoduls kann verbessert werden.
  • Da gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung die an der Endabdeckung angebrachte Blattfeder die Außenseite der Elektrodenleitung in Kontakt mit der Stromschiene drückt und fixiert, kann der Schweißvorgang zwischen der Elektrodenleitung und der Stromschiene entfallen, wodurch der Herstellungsprozess vereinfacht und die Herstellungskosten gesenkt werden.
  • Da der am Stromschienenrahmen ausgebildete Stopper wirksam verhindert, dass sich die mehreren Sekundärbatterien, die sich innerhalb des Batteriemoduls befinden, nach vorne oder hinten bewegen, kann gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wirksam verhindert werden, dass die Verbindungsstruktur der Elektrodenleitung und der Stromschiene der Sekundärbatterie unterbrochen oder die interne Konfiguration der Sekundärbatterie beschädigt wird.
  • Da gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung der an dem Stopper ausgebildete Führungsvorsprung das in das Batteriemodul eingeleitete Kühlmittel wirksam zum Kühlmittelbewegungsabschnitt leiten kann, kann sich das Kühlmittel problemlos und ohne Stocken bewegen und so das Batteriemodul wirksam kühlen.
  • BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die beigefügten Zeichnungen veranschaulichen eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung und dienen zusammen mit der vorstehenden Offenbarung dem weiteren Verständnis der technischen Merkmale der vorliegenden Offenbarung, und daher ist die vorliegende Offenbarung nicht als auf die Zeichnung beschränkt auszulegen.
    • 1 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch ein Batteriemodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
    • 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die schematisch Komponenten des Batteriemoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
    • 3 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Sekundärbatterie zeigt, die bei dem Batteriemodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eingesetzt wird.
    • 4 ist eine Seitenansicht, die schematisch eine Sekundärbatterie und eine Wärmeableitungsplatte zeigt, die bei dem Batteriemodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung verwendet werden.
    • 5 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch die Sekundärbatterie und die Wärmeableitungsplatte zeigt, die bei dem Batteriemodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung verwendet werden.
    • 6 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch einige Komponenten des Batteriemoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
    • 7 ist eine Draufsicht, die schematisch das Batteriemodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
    • 8 ist eine perspektivische Rückansicht, die schematisch eine Endabdeckung zeigt, die bei dem Batteriemodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung verwendet wird.
    • 9 ist eine Vorderansicht, die schematisch die Endabdeckung zeigt, die bei dem Batteriemodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung verwendet wird.
    • 10 ist eine Draufsicht, die schematisch einige Komponenten des Batteriemoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
  • Beste Ausführungsform
  • Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben. Vor der Beschreibung sollte verstanden werden, dass die in der Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen verwendeten Begriffe nicht als auf allgemeine und wörterbuchmäßige Bedeutungen beschränkt ausgelegt werden sollten, sondern auf der Grundlage der Bedeutungen und Konzepte interpretiert werden sollten, die den technischen Aspekten der vorliegenden Offenbarung entsprechen, und zwar auf der Grundlage des Prinzips, dass es dem Erfinder gestattet ist, Begriffe zur besten Erklärung angemessen zu definieren.
  • Daher ist die hier vorgeschlagene Beschreibung nur ein vorteilhaftes Beispiel zum Zweck der Veranschaulichung und soll den Umfang der Offenbarung nicht einschränken, so dass andere Äquivalente und Änderungen daran vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Offenbarung abzuweichen.
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch ein Batteriemodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die schematisch Komponenten des Batteriemoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. Darüber hinaus ist 3 eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Sekundärbatterie zeigt, die bei dem Batteriemodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung verwendet wird.
  • Wie in den 1 bis 3 dargestellt, kann ein Batteriemodul 200 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eine Zellenanordnung 100, eine Stromschienenanordnung 220, eine Endabdeckung 230 und eine Seitenplatte 240 umfassen.
  • In diesem Fall kann die Zellenanordnung 100 mehrere Sekundärbatterien 110 umfassen, die in der Richtung von links nach rechtes angeordnet sind.
  • In diesem Fall kann die Sekundärbatterie 110 eine Sekundärbatterie vom Beuteltyp (Pouch-Typ) 110 sein. Insbesondere kann die Sekundärbatterie vom Beuteltyp 110 eine Elektrodenanordnung, einen Elektrolyten und einen Beutel umfassen.
  • Hier kann der Beutel zwei Beutel umfassen, nämlich einen linken und einen rechten Beutel, von denen jeder einen konkav geformten Aufnahmeabschnitt 115 aufweist. Darüber hinaus enthält jeder Beutel eine äußere Isolierschicht, eine Metallschicht und eine innere Klebeschicht, und ein Dichtungsabschnitt 116 kann durch Verbinden der inneren Klebeschichten an einem Randabschnitt des Beutels gebildet werden. Außerdem kann die Aufnahmeanordnung 115 die Elektrodenanordnung und den Elektrolyten aufnehmen und abdichten. Ferner kann die Sekundärbatterie 110 so angeordnet sein, dass der Aufnahmeabschnitt 115 der Zellenanordnung 100 beiden Seiten in der Richtung von links nach rechts zugewandt ist.
  • Darüber hinaus ist die Elektrodenanordnung eine Anordnung aus einer Elektrode und einem Separator, und mindestens eine positive Elektrodenplatte und mindestens eine negative Elektrodenplatte können mit einem dazwischen liegenden Separator angeordnet sein. Eine erste Elektrodenplatte der Elektrodenanordnung enthält eine erste Elektrodenlasche, und mindestens eine erste Elektrodenlasche kann mit der ersten Elektrodenleitung 111A verbunden sein. Hier ist ein Ende der ersten Elektrodenleitung 111A mit der ersten Elektrodenlasche verbunden und das andere Ende ist aus dem Beutel heraus exponiert. Der exponierte Abschnitt kann als ein Elektrodenanschluss der Sekundärbatterie 110 dienen, beispielsweise als positiver Elektrodenanschluss der Sekundärbatterie 110.
  • Darüber hinaus enthält eine zweite Elektrodenplatte der Elektrodenanordnung eine zweite Elektrodenlasche, und mindestens eine zweite Elektrodenlasche kann mit der zweiten Elektrodenleitung 111B verbunden sein. Außerdem ist ein Ende der zweiten Elektrodenleitung 111B mit der zweiten Elektrodenlasche verbunden, und das andere Ende ist aus dem Beutel heraus exponiert. Der exponierte Abschnitt kann als Elektrodenanschluss der Sekundärbatterie 110 dienen, zum Beispiel als negativer Elektrodenanschluss der Sekundärbatterie 110.
  • Weiterhin können die erste Elektrodenlasche und die zweite Elektrodenlasche der Sekundärbatterie 110 eine positive Elektrodenlasche oder eine negative Elektrodenlasche sein, und die erste Elektrodenleitung 111A und die zweite Elektrodenleitung 111B können eine positive Elektrodenleitung oder eine negative Elektrodenleitung sein. Außerdem können die erste Elektrodenleitung 111A und die zweite Elektrodenleitung 111B Elektrodenleitungen 111 mit unterschiedlicher Polarität sein. Zum Beispiel kann die erste Elektrodenleitung 111A eine positive Elektrodenleitung und die zweite Elektrodenleitung 111B eine negative Elektrodenleitung sein.
  • Darüber hinaus können die positive Elektrodenleitung und die negative Elektrodenleitung an gegenüberliegenden Seiten, bezogen auf die Mitte der Sekundärbatterie 100, ausgebildet sein. Wie in 3 dargestellt, kann beispielsweise jede Sekundärbatterie 110 so konfiguriert sein, dass die erste Elektrodenleitung 111A und die zweite Elektrodenleitung 111B nach vorne bzw. nach hinten herausragen.
  • Somit gibt es gemäß dieser Konfiguration der vorliegenden Offenbarung in einer Sekundärbatterie 110 keine Störung zwischen der positiven Elektrodenleitung 111 und der negativen Elektrodenleitung 112, und somit ist es möglich, den Bereich der Elektrodenleitung 111 zu erweitern. Darüber hinaus kann der Schweißvorgang zwischen den Elektrodenleitungen 111 und der Schweißvorgang zwischen der Elektrodenleitung 111 und der Stromschiene 221 einfacher durchgeführt werden.
  • Außerdem können die erste Elektrodenleitung 111A und die zweite negative Elektrodenleitung 111B so konfiguriert sein, dass sie plattenförmig sind. Insbesondere können die erste Elektrodenleitung 111A und die zweite Elektrodenleitung 111B im stehenden Zustand horizontal herausragen, so dass ihre breiten Oberflächen nach links und rechts zeigen, und das Ende der Elektrodenleitung 111 kann nach rechts oder links gebogen sein.
  • Darüber hinaus kann die Sekundärbatterie 110 im Batteriemodul 200 in mehreren Exemplaren vorhanden sein, und die Vielzahl an Sekundärbatterien 110 kann in mindestens einer Richtung angeordnet sein. Zum Beispiel können, wie in 2 gezeigt, mehrere Sekundärbatterien 110 vom Beuteltyp in der Richtung von rechts nach links parallel übereinander gestapelt werden. Hierbei kann jede Sekundärbatterie vom Beuteltyp 110 so angeordnet sein, dass sie annähernd senkrecht zum Boden steht, so dass sich links und rechts zwei breite Oberflächen befinden und die Dichtungsabschnitte 116 in Richtung F (in 1 dargestellt) gesehen an einem oberen, unteren, vorderen und hinteren Abschnitt angeordnet sind.
  • Anders ausgedrückt kann jede Sekundärbatterie 110 in einer vertikal stehenden Form konfiguriert werden. In dieser Beschreibung werden die Richtungen nach oben, unten, vorne, hinten, rechts und links in Bezug auf die Richtung F (in 1 dargestellt) festgelegt, sofern nicht anders angegeben.
  • Die Konfiguration der oben beschriebenen Sekundärbatterie vom Beuteltyp 110 ist für den Fachmann offensichtlich und wird daher hier nicht im Detail beschrieben. Darüber hinaus kann das Batteriemodul 200 gemäß der vorliegenden Offenbarung verschiedene Arten von Sekundärbatterien 110 verwenden, die zum Zeitpunkt der Einreichung dieser Anmeldung bekannt sind.
  • 4 ist eine Seitenansicht, die schematisch eine Sekundärbatterie und eine Wärmeableitungsplatte zeigt, die bei dem Batteriemodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung verwendet werden. 5 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch die Sekundärbatterie und die Wärmeableitungsplatte zeigt, die in dem Batteriemodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung verwendet werden.
  • Unter Bezugnahme auf 4 und 5 sowie 3 kann die Zellenanordnung 100 außerdem eine Vielzahl von Wärmeableitungsplatten 130 umfassen.
  • Hier kann die Wärmeableitungsplatte 130 zwischen der Vielzahl von Sekundärbatterien 110 angeordnet sein. Außerdem kann die Wärmeableitungsplatte 130 mindestens einen Abschnitt der Sekundärbatterie 110 aufnehmen. Ferner kann die Sekundärbatterie 110 an der linken und/oder der rechten Seitenflächen der Wärmeableitungsplatte 130 befestigt sein.
  • Wie in 2 dargestellt, können beispielsweise sechs Wärmeableitungsplatten 130 zwischen sieben Sekundärbatterien 110 angeordnet sein. Darüber hinaus kann die Seitenplatte 240 an der linken und rechten Seite der Zellenanordnung 100 angeordnet sein.
  • Darüber hinaus kann die Wärmeableitungsplatte 130 einen Einlassabschnitt 131A und einen Auslassabschnitt 131B aufweisen, so dass ein Kühlmittel von außen zugeführt oder nach außen abgeleitet werden kann. Insbesondere kann ein vorderes Ende der Wärmeableitungsplatte 130 teilweise in der Richtung nach rechts vertieft sein, verglichen mit dem restlichen Abschnitt, um den Einlassabschnitt 131A zu bilden. Außerdem kann ein hinteres Ende der Wärmeableitungsplatte 130 teilweise in der Richtung nach rechts vertieft sein, verglichen mit dem restlichen Abschnitt, um den Auslassabschnitt 131B zu bilden.
  • Das heißt, an der Wärmeableitungsplatte 130 kann das Kühlmittel von außen durch den am vorderen Ende ausgebildeten Einlassabschnitt 131A eingeleitet werden, und das eingeleitete Kühlmittel kann durch den am hinteren Ende ausgebildeten Auslassabschnitt 131B nach außen abgeleitet werden.
  • Ferner kann die Wärmeableitungsplatte 130 einen Kühlmittelbewegungsabschnitt 132 enthalten, der einen Bewegungsraum aufweist, so dass sich das Kühlmittel zu einem vorderen Ende 110a, einem oberen Ende 110c, einem unteren Ende 110d und einem hinteren Ende 110b der Sekundärbatterie 110 bewegt und mit der Sekundärbatterie 110 im Kontakt ist.
  • Das heißt, der Kühlmittelbewegungsabschnitt 132 kann eine Struktur aufweisen, in der die Wärmeableitungsplatte 130 vom vorderen Ende 110a, dem oberen Ende 110c, dem unteren Ende 110d und dem hinteren Ende 110b der Sekundärbatterie 110 um einen vorbestimmten Abstand beabstandet ist. Darüber hinaus kann an dem Kühlmittelbewegungsabschnitt 132 das durch den Einlassabschnitt 131A eingeleitete Kühlmittel durch den Auslassabschnitt 131B über das vordere Ende 110a, das obere Ende 110c und das hintere Ende 110b der Sekundärbatterie 110 in dieser Reihenfolge nach außen abgeleitet werden. Ferner kann das durch den Einlassabschnitt 131A eingeleitete Kühlmittel am Kühlmittelbewegungsabschnitt 132 durch den Auslassabschnitt 131B über das vordere Ende 110a, das untere Ende 110d und das hintere Ende 110b der Sekundärbatterie 110 in dieser Reihenfolge nach außen abgeleitet werden.
  • Somit bildet die Wärmeableitungsplatte 130 gemäß dieser Konfiguration der vorliegenden Offenbarung den Kühlmittelbewegungsabschnitt 132 an der Innenseite, die die Sekundärbatterie 110 aufnimmt, und somit ist es möglich, die Sekundärbatterie 110 effektiv zu kühlen, obwohl kein separater Raum für die Bewegung des Kühlmittels innerhalb der Zellenanordnung 100 ausgebildet ist.
  • Obwohl das Kühlmittel herkömmlicherweise nur mit der Wärmeableitungsplatte 130 in Kontakt ist, fließt das Kühlmittel in der vorliegenden Offenbarung durch das vordere Ende 110a, das obere Ende 110c, das untere Ende 110d und das hintere Ende 110b der Sekundärbatterie 110, die die Sekundärbatterie 110 direkt kühlen, wodurch die Kühlgeschwindigkeit und die Kühlffizienz maximiert werden.
  • 6 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch einige Komponenten des Batteriemoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
  • Wie in 6 und 2 dargestellt, kann die Stromschienenanordnung 220 an einer Vorderseite oder einer Rückseite der Zellenanordnung 100 angeordnet sein. Darüber hinaus kann die Stromschienenanordnung 220 eine Vielzahl von Stromschienen 221 umfassen, die elektrisch mit den Elektrodenleitungen 111 der Vielzahl von Sekundärbatterien 110 verbunden sind.
  • Hier kann die Stromschiene 221 aus einem elektrisch leitfähigen Material mit einer relativ hohen elektrischen Leitfähigkeit bestehen. Somit kann die wie oben konfigurierte Stromschiene 221 mindestens eine der ersten Elektrodenleitung 111A und der zweiten Elektrodenleitung 111B der mehreren Sekundärbatterien 110 kontaktieren, um die Sekundärbatterien 110 elektrisch miteinander zu verbinden.
  • Die Stromschiene 221 kann zum Beispiel mehrere Elektrodenleitungen 111 gleicher Polarität oder mehrere Elektrodenleitungen 111 unterschiedlicher Polarität kontaktieren, um die mehreren Sekundärbatterien 110 elektrisch zu verbinden.
  • Außerdem kann die Stromschiene 221 die Form einer Metallplatte haben. Insbesondere kann die Metallplatte die Form einer in eine Richtung verlängerten Schiene haben. Darüber hinaus kann das Metall eine Legierung sein, die z. B. Kupfer, Aluminium, Nickel oder ähnliches enthält. Ferner kann die Schienenform der Stromschiene 221 mindestens einmal gebogen werden. Darüber hinaus kann die Stromschiene 221 die Form eines rechteckigen Rahmens haben.
  • Außerdem kann ein Ende der Stromschiene 221 elektrisch mit der Sensorleiterplatte 250 verbunden sein. Ferner kann die Sensorleiterplatte 250 ein Messelement zur Messung von Spannung, Strom oder ähnlichem der mehreren Sekundärbatterien 110 enthalten.
  • Darüber hinaus kann die Stromschienenanordnung 220 auch einen Stromschienenrahmen 225 umfassen. Hier kann der Stromschienenrahmen 225 ein elektrisch isolierendes Material aufweisen. Der Stromschienenrahmen 225 kann zum Beispiel ein Kunststoffmaterial wie Polyvinylchlorid aufweisen oder daraus bestehen.
  • Außerdem kann die Stromschiene 221 an einer äußeren Seitenfläche des Stromschienenrahmens 225 befestigt werden. Die Stromschiene 221 kann auch mittels einer Befestigungsschraube an dem Stromschienenrahmen 225 befestigt werden. Alternativ wird in die äußere Seitenfläche des Stromschienenrahmens 225 eine Befestigungsnut 225H geformt, in die die Stromschiene 221 eingesetzt und und in der sie befestigt wird.
  • Wie in 6 und 3 dargestellt, kann in dem Stromschienenrahmen 225 ein Einführloch H1 zum Einführen der Elektrodenleitung 111 der Sekundärbatterie 110 ausgebildet sein. Ferner kann die Elektrodenleitung 111 in das Einführloch H1 eingeführt werden, um nach vorne oder hinten hervorzuragen, und das Ende der Elektrodenleitung 111 kann nach links oder rechts gebogen werden, um die äußere Seitenfläche der Stromschiene 221 zu kontaktieren.
  • Darüber hinaus kann das Einführloch H1 als Durchlass dienen, durch den das von außen eingeleitete Kühlmittel zu dem Einlassabschnitt 131A der Wärmeableitungsplatte 130 fließen kann. Außerdem kann das Einführloch H1 der Stromschienenanordnung 220 in der Nähe des Auslassabschnitts 131B der Wärmeableitungsplatte 130 als Durchlass verwendet werden, durch den das aus dem Auslassabschnitt 131B abgegebene Kühlmittel nach außen fließt.
  • Wiederum Bezug nehmend auf 2 kann die Endabdeckung 230 mit der äußeren Seitenfläche der Stromschienenanordnung 220 verbunden sein. Insbesondere kann die Endabdeckung 230, die sich an der Vorderseite des Batteriemoduls 200 befindet, mit der vorderen Oberfläche der Stromschienenanordnung 220 an der Vorderseite verbunden werden, und die Endabdeckung 230, die sich an der Rückseite des Batteriemoduls 200 befindet, kann mit der hinteren Oberfläche der Stromschienenanordnung 220 an der Rückseite verbunden werden. Hierfür kann der Verbindungstyp eine Schraubenverbindung und/oder eine Hakenverbindung sein.
  • Wie in den 1, 2 und 6 dargestellt, kann in der Endabdeckung 230 eine Durchlassloch H2 ausgebildet sein, so dass das Kühlmittel von außen in das Batteriemodul 200 eingeleitet oder vom Inneren des Batteriemoduls 200 nach außen abgeleitet werden kann.
  • Insbesondere kann das Durchlassloch H2 mit dem im Stromschienenrahmen 225 der Stromschienenanordnung 220, die mit der Endabdeckung 230 verbunden ist, ausgebildeten Einführloch H1 in Verbindung stehen. Das heißt, da das Einführloch H1 des Stromschienenrahmens 225 mit dem Einlassabschnitt 131A oder dem Auslassabschnitt 131B der Wärmeableitungsplatte 130 in Verbindung steht, kann das Durchlassloch H2 der Endabdeckung 230 mit dem Einlassabschnitt 131A der Wärmeableitungsplatte 130 verbunden sein, so dass das Kühlmittel zu dem in der Wärmeableitungsplatte 130 ausgebildeten Kühlmittelbewegungsabschnitt 132 fließen kann.
  • Außerdem kann die Seitenplatte 240 mehrfach vorhanden sein. Die mehreren Seitenplatten 240 können so konfiguriert sein, dass sie sowohl die linke als auch die rechte Seitenfläche der Zellenanordnung 100 umschließen.
  • Insbesondere kann die Seitenplatte 240 als Außenwand des Batteriemoduls 200 dienen. Dementsprechend verleiht die Seitenplatte 240 dem Batteriemodul 200 strukturelle Stabilität und schützt die darin untergebrachten Komponenten, wie z. B. die Zellenanordnung 100, vor anderen externen physikalischen Faktoren wie Stößen und Substanzen.
  • Zu diesem Zweck kann die Seitenplatte 240 aus einem Metallmaterial wie Edelstahl, Stahl oder Aluminium hergestellt werden.
  • Insbesondere, wenn die Seitenplatte 240 aus einem Metallmaterial wie Aluminium besteht, kann die in der Zellenanordnung 100 erzeugte Wärme aufgrund der hohen Wärmeleitfähigkeit von Aluminium effektiv von der Seitenplatte 240 nach außen abgegeben werden.
  • Wie in 2 dargestellt, kann das Batteriemodul 200 der vorliegenden Offenbarung beispielsweise zwei Seitenplatten 240 aufweisen, die so angeordnet sind, dass sie sowohl die linke als auch die rechte Seitenfläche der Zellenanordnung 100 umschließen.
  • Wiederum Bezug nehmend auf 4 zusammen mit 2 kann die Wärmeableitungsplatte 130 eine Grundplatte 133 und eine Seitenwand 135 umfassen, die sich von der Grundplatte 133 aus erstreckt. Insbesondere kann die Grundplatte 133 so gestaltet sein, dass sie einer Seitenfläche der Sekundärbatterie 110 zugewandt ist, an der der Aufnahmeabschnitt 115 ausgebildet ist.
  • Das heißt, die Grundplatte 133 kann so in einer aufgerichteten Weise angeordnet sein, dass sie der linken Seitenfläche und der rechten Seitenfläche der Sekundärbatterie 110 zugewandt ist. Wie in den 2 und 4 dargestellt, kann beispielsweise die linke Seitenfläche der Grundplatte 133 so konfiguriert sein, dass sie dem Aufnahmeabschnitt 115 der Sekundärbatterie 110 zugewandt ist, der in der Wärmeableitungsplatte 130 untergebracht ist. Darüber hinaus kann die rechte Seitenfläche der Grundplatte 133 so gestaltet sein, dass sie einem Aufnahmeabschnitt 115 einer anderen, benachbarten Sekundärbatterie 110 zugewandt ist.
  • So sind gemäß dieser Konfiguration der vorliegenden Offenbarung beide Seitenflächen der an der Wärmeableitungsplatte 130 ausgebildeten Grundplatte 133 so konfiguriert, dass sie dem Aufnahmeabschnitt 115 von zwei Sekundärbatterien 110 zugewandt sind, so dass die von den Sekundärbatterien 110 der Zellenanordnung 100 erzeugte Wärme zur Wärmeableitungsplatte 130 mit einer hohen Leitfähigkeit geleitet werden kann. Darüber hinaus kann die geleitete Wärme an die offene Oberseite oder die offene Unterseite der Wärmeableitungsplatte 130 abgegeben werden. Dementsprechend kann die Wärmeableitungsplatte 130 die Kühlwirkung der Zellenanordnung 100 verbessern.
  • Darüber hinaus kann sich die Seitenwand 135 der Wärmeableitungsplatte 130 in Richtung der Sekundärbatterie 110 erstrecken, um das vordere Ende 110a, das obere Ende 110c, das untere Ende 110d und das hintere Ende 110b der Sekundärbatterie 110 an einem äußeren Rand der Grundplatte 133 zu umschließen. Ferner kann die Seitenwand 135 einen Raum aufweisen, der in mindestens einem Abschnitt davon ausgebildet ist, um von dem vorderen Ende 115a, dem oberen Ende 115c, dem unteren Ende 115d und dem hinteren Ende 115b des Aufnahmeabschnitts 115 der Sekundärbatterie 110 um einen vorbestimmten Abstand beabstandet zu sein. Zum Beispiel kann das verlängerte Ende der Seitenwand 135 von dem Aufnahmeabschnitt 115 der Sekundärbatterie 110 beabstandet sein.
  • Darüber hinaus kann der Kühlmittelbewegungsabschnitt 132 als ein Abstand zwischen dem vorderen Ende 115a, dem oberen Ende 115c, dem unteren Ende 115d und dem hinteren Ende 115b des Aufnahmeabschnitts 115 und der Seitenwand 135 der Wärmeableitungsplatte 130 ausgebildet sein. Mit anderen Worten kann der Kühlmittelbewegungsabschnitt 132 einen Bewegungsraum aufweisen, durch den sich das Kühlmittel in der Reihenfolge zum vorderen Ende 115a, dem oberen Ende 115c und dem hinteren Ende 115b des Aufnahmeabschnitts 115 bewegt oder sich in der Reihenfolge zum vorderen Ende 115a, dem unteren Ende 115d und dem hinteren Ende 115b des Aufnahmeabschnitts 115 bewegt.
  • Wie in 4 dargestellt, kann die Seitenwand 135 der Wärmeableitungsplatte 130 eine vordere Seitenwand 135a, eine hintere Seitenwand 135b, eine obere Seitenwand 135c und eine untere Seitenwand 135d umfassen. Darüber hinaus sind die vordere Seitenwand 135a, die hintere Seitenwand 135b, die obere Seitenwand 135c und die untere Seitenwand 135d vom vorderen Ende 115a, dem unteren Ende 115d und dem hinteren Ende 115b des Aufnahmeabschnitts 115 um einen vorbestimmten Abstand beabstandet, um den Kühlmittelbewegungsabschnitt 132 zu bilden.
  • Da die Wärmeableitungsplatte 130 gemäß dieser Konfiguration den Kühlmittelbewegungsabschnitt 132 bildet, damit sich das Kühlmittel um den äußeren Rand des Aufnahmeabschnitts 115 der Sekundärbatterie 110 bewegen kann, ist es möglich, den Aufnahmeabschnitt 115 der Sekundärbatterie 110, in dem intensiv Wärme erzeugt wird, direkt zu kühlen, und das Kühlmittel kann sich bewegen, ohne einen großen Widerstand zu erfahren. Dementsprechend kann das Batteriemodul 200 effektiv gekühlt werden.
  • Ferner können an einem oberen Abschnitt und einem unteren Abschnitt der Innenfläche der vorderen Seitenwand 135a bzw. der hinteren Seitenwand 135b der Wärmeableitungsplatte 130 Eckabschnitte 136 ausgebildet sein, die in Richtung der Anordnung der Vielzahl von Sekundärbatterien 110 gegratet sind. Insbesondere können die Eckabschnitte 136 am vorderen Ende bzw. am hinteren Ende der Innenfläche der Wärmeableitungsplatte 130 ausgebildet sein. Wenn die Wärmeableitungsplatte 130 von der Seite gesehen eine rechteckige Form hat, kann der Eckabschnitt 136 an jeder Ecke des Rechtecks ausgebildet sein.
  • Zum Beispiel kann, wie in 4 gezeigt, an der Ecke zwischen der vorderen Seitenwand 135a und der oberen Seitenwand 135c der Wärmeableitungsplatte 130 ein Abschnitt der Innenfläche der Grundplatte 133 in Richtung der Anordnung der Vielzahl von Sekundärbatterien 110 (in der Richtung von links nach rechts) gegratet sein, um den Eckabschnitt 136 zu bilden.
  • Darüber hinaus kann der Eckabschnitt 136 eine geneigte Fläche 136S aufweisen, die sich von der vorderen Seitenwand 135a oder der hinteren Seitenwand 135b zu der oberen Seitenwand 135c oder der unteren Seitenwand 135d erstreckt. Insbesondere kann der Eckabschnitt 136 die geneigte Fläche 136S aufweisen, um das Kühlmittel von dem vorderen Ende 110a der Sekundärbatterie 110 zu dem oberen Ende 110c oder dem unteren Ende 110d zu leiten.
  • Wie in 4 gezeigt, kann beispielsweise der Eckabschnitt 136, der an dem oberen Abschnitt der vorderen Seitenwand 135a der Wärmeableitungsplatte 130 ausgebildet ist, eine geneigte Fläche 136S aufweisen, die sich von der vorderen Seitenwand 135a zu der oberen Seitenwand 135c erstreckt. Auch der an dem unteren Teil der vorderen Seitenwand 135a der Wärmeableitungsplatte 130 gebildete Eckabschnitt 136 kann eine geneigte Fläche 136S aufweisen, die sich von der vorderen Seitenwand 135a zu der unteren Seitenwand 135d erstreckt.
  • Ferner kann der an dem oberen Abschnitt der hinteren Seitenwand 135b der Wärmeableitungsplatte 130 gebildete Eckabschnitt 136 eine geneigte Fläche 136S aufweisen, die sich von der hinteren Seitenwand 135b zu der oberen Seitenwand 135c erstreckt. Auch der Eckabschnitt 136, der an dem unteren Abschnitt der hinteren Seitenwand 135b der Wärmeableitungsplatte 130 ausgebildet ist, kann eine geneigte Fläche 136S aufweisen, die sich von der hinteren Seitenwand 135b zu der unteren Seitenwand 135d erstreckt.
  • Da der Eckabschnitt 136 die geneigte Fläche 136S aufweist, ist es gemäß dieser Konfiguration der vorliegenden Offenbarung möglich, das Kühlmittel so zu leiten, dass es sich von dem vorderen Ende 110a der Sekundärbatterie 110 zu dem oberen Ende 110c oder zu dem unteren Ende 110d bewegt, wodurch sich das Kühlmittel ohne großen Widerstand in eine beabsichtigte Richtung bewegen kann. Dementsprechend kann in der vorliegenden Offenbarung die Verschlechterung der Kühlwirkung, die durch ein Stocken des Kühlmittels verursacht wird, verringert werden, und die Kühleffizienz des Batteriemoduls 200 kann verbessert werden.
  • Darüber hinaus ist 7 eine Draufsicht, die schematisch das Batteriemodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
  • Unter Bezugnahme auf 5 und 7 zusammen mit 4 kann ein Verbindungsvorsprung 136P, der in Richtung einer anderen Wärmeableitungsplatte 130 hervorsteht, an dem Eckabschnitt 136 ausgebildet sein. Außerdem kann der Verbindungsvorsprung 136P so ausgebildet sein, dass mindestens ein Abschnitt der gegrateten Oberseite des Eckabschnitts 136 hervorsteht. Zum Beispiel können, wie in 4 gezeigt, an der linken Seitenfläche der Wärmeableitungsplatte 130 vier Verbindungsvorsprünge 136P gebildet werden, die jeweils aus den Eckabschnitten 136 hervorstehen.
  • Des Weiteren kann eine Einführnut 136H an der Wärmeableitungsplatte 130 so ausgebildet sein, dass der an einer anderen Wärmeableitungsplatte 130 ausgebildete Verbindungsvorsprung 136P darin eingeführt wird. Das heißt, die Einführnut 136H kann eine innere Form haben, in die der Verbindungsvorsprung 136P eingeführt und in der er befestigt werden kann.
  • Wie in 5 gezeigt, können beispielsweise vier Einführnuten 136H an der rechten Seitenfläche der Wärmeableitungsplatte 130 ausgebildet sein. Weiterhin können die sechs Wärmeableitungsplatten 130, wie in den 1 und 2 gezeigt, so angeordnet werden, dass sie so gestapelt sind, dass der Verbindungsvorsprung 136P in die Einführnut 136H eingeführt wird.
  • Gemäß dieser Konfiguration der vorliegenden Offenbarung wird die Vielzahl von Wärmeableitungsplatten 130 mit Hilfe des Verbindungsvorsprungs 136P und der Einführnut 136H miteinander verbunden, wodurch eine gleichmäßige Anordnung erreicht wird und die Herstellungseffizienz des Batteriemoduls 200 verbessert wird.
  • Darüber hinaus kann die Seitenwand 135 der Wärmeableitungsplatte 130 einen Griffabschnitt 137 aufweisen, so dass mindestens ein Teil der Seitenwand 135 eng an der Außenfläche der Sekundärbatterie 110 anliegt und diese stützt. Ferner kann der Griffabschnitt 137 durch konvexes Erstrecken eines Teils der Seitenwand 135 nach außen mit einer Schräge von der Grundplatte 133 gebildet werden.
  • Wie in 5 dargestellt, kann der Griffabschnitt 137 beispielsweise an der vorderen Seitenwand 135a, der oberen Seitenwand 135c, der unteren Seitenwand 135d und der hinteren Seitenwand 135b der Wärmeableitungsplatte 130 so ausgebildet sein, dass er sich mit einer Schräge von der Grundplatte 133 nach außen erstreckt.
  • Gemäß dieser Konfiguration der vorliegenden Offenbarung nimmt die Wärmeableitungsplatte 130 den Aufnahmeabschnitt der Sekundärbatterie 110 mittels der Innenfläche des Griffabschnitts 137 stabil auf, und die Kontaktfläche zwischen der Wärmeableitungsplatte 130 und der Sekundärbatterie 110 wird vergrößert, wodurch die Kühlwirkung der Sekundärbatterie 110 verbessert wird.
  • Darüber hinaus kann der Griffabschnitt 137 mindestens zwei Stützvorsprünge 137T aufweisen, die nach oben oder nach unten hervorragen. Insbesondere ist der Stützvorsprung 137T so geformt, dass er geriffelt ist, um die Innenfläche der oberen Seitenwand 240a ( 1) oder der unteren Seitenwand 240b (1) der Seitenplatte 240, die an der Außenfläche der Wärmeableitungsplatte 130 angebracht ist, zu stützen und zu fixieren.
  • Das heißt, wenn die Innenfläche der oberen Seitenwand 240a oder der unteren Seitenwand 240b der Seitenplatte 240 eine horizontale Oberfläche hat, kann der Stützvorsprung 137T so geformt werden, dass er nach oben oder unten gegratet ist, so dass er eine horizontale Außenfläche vom Griffabschnitt 137 hat.
  • Beispielsweise können, wie in 5 dargestellt, elf Stützvorsprünge 137T so geformt sein, dass sie von dem Griffabschnitt 137 an der Außenfläche der oberen Seitenwand 240a der Wärmeableitungsplatte 130 nach oben gegratet sind, und elf Stützvorsprünge 137T können so geformt sein, dass sie von dem Griffabschnitt 137 an der Außenfläche der unteren Seitenwand 240b der Wärmeableitungsplatte 130 nach unten gegratet sind.
  • Gemäß dieser Konfiguration der vorliegenden Offenbarung ermöglicht es der am Griffabschnitt 137 ausgebildete Stützvorsprung 137T, die mit der Wärmeableitungsplatte 130 verbundene Seitenplatte 240 leicht zu montieren und zu befestigen, wodurch die Fertigungseffizienz verbessert wird.
  • 8 ist eine perspektivische Rückansicht, die schematisch eine Endabdeckung zeigt, die an dem Batteriemodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung verwendet wird. Weiterhin ist 9 eine Vorderansicht, die schematisch die Endabdeckung zeigt, die an dem Batteriemodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung verwendet wird.
  • Unter Bezugnahme auf 8 und 9 zusammen mit 6 kann eine Blattfeder 232 an einer inneren Seitenfläche 230a der Endabdeckung 230 montiert sein. Insbesondere kann die Blattfeder 232 so positioniert werden, dass sie ein Ende der Elektrodenleitung 111, das in Kontakt mit der Stromschiene 221 steht, in Richtung der Stromschiene 221 drückt.
  • Darüber hinaus kann die Blattfeder 232 eine sich in vertikaler Richtung erstreckende Plattenform aufweisen. Darüber hinaus können ein oberes und ein unteres Ende der plattenförmigen Blattfeder 232 in die Endabdeckung 230 eingesetzt und darin befestigt werden. Außerdem kann ein mittlerer Teil der Blattfeder 232 eine gekrümmte Form haben, die in der Richtung von vorne nach hinten gebogen ist, um eine Elastizität zu haben, die eine Druckkraft in der Richtung von vorne nach hinten ausüben kann.
  • Wie in 8 dargestellt, können beispielsweise sieben Blattfedern 232 an der inneren Seitenfläche 230a der Endabdeckung 230 angebracht werden. Darüber hinaus kann jede der sieben Blattfedern 232 die Außenfläche der Elektrodenleitung 111 in Kontakt mit der Stromschiene 221 drücken und fixieren.
  • Somit kann gemäß dieser Konfiguration der vorliegenden Offenbarung das Schweißverfahren zur elektrischen Verbindung der Elektrodenleitung 111 und der Stromschiene 221 entfallen, und ein zuverlässiger Verbindungszustand kann durch einfaches Befestigen der Endabdeckung 230 an der Stromschienenanordnung 220 aufrechterhalten werden. Dementsprechend wird in der vorliegenden Offenbarung der Herstellungsprozess des Batteriemoduls 200 vereinfacht, wodurch die Herstellungskosten reduziert werden.
  • Darüber hinaus können sowohl am linksseitigen Ende als auch am rechtseitigen Ende der Endabdeckung 230 Hakenstrukturen 233 zur Verbindung mit der Stromschienenanordnung 220 ausgebildet sein. Wie in 6 gezeigt, können außerdem sowohl an dem linksseitigen Abschnitt als auch dem rechtsseitigen Abschnitt des Stromschienenrahmens 225 Kupplungslöcher H3 ausgebildet sein, an denen die Hakenstruktur 233 der Endabdeckung 230 befestigt werden kann.
  • Da die Endabdeckung 230 an dem Stromschienenrahmen 225 befestigt werden kann, indem die Endabdeckung 230 einfach nach innen auf die Stromschienenanordnung 220 gedrückt wird, kann der Montagevorgang einfach und schnell durchgeführt werden.
  • Darüber hinaus kann die Endabdeckung 230 so geformt sein, dass zumindest ein Abschnitt der äußeren Seitenfläche 230b eine Wabenstruktur 234 aufweist. Insbesondere kann die Wabenstruktur 234 auf einer Fläche ausgebildet sein, die der Fläche gegenüberliegt, an der die Blattfeder 232 befestigt ist. Das heißt, während die Endabdeckung 230 mit der Stromschienenanordnung 220 verbunden ist, kann eine Kollision zwischen der Blattfeder 232 und der Stromschiene 221 auftreten, und zu diesem Zeitpunkt kann die Kollisionskraft auf die Endabdeckung 230 übertragen werden, um die Endabdeckung 230 zu beschädigen.
  • Zu diesem Zweck wird in der vorliegenden Offenbarung die Wabenstruktur 234 an der gegenüberliegenden Seite 230b (der äußeren Seitenfläche) der inneren Seitenfläche 230a der Endabdeckung 230, an der die Blattfeder 232 befestigt ist, ausgebildet, und so kann wirksam verhindert werden, dass die Endabdeckung 230 durch den Befestigungsvorgang der Endabdeckung 230 oder durch die Kollision mit einem äußeren Gegenstand beschädigt wird.
  • 10 ist eine Draufsicht, die schematisch einige Komponenten des Batteriemoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
  • Wie in 10 dargestellt, kann am Stromschienenrahmen 225 (6) der Stromschienenanordnung 220 ein Stopper 235 ausgebildet sein, der in Richtung des Aufnahmeabschnitts 115 der Sekundärbatterie 110 hervorsteht. Darüber hinaus kann der Stopper 235 hervorstehen, um zu verhindern, dass sich die Sekundärbatterie 110 nach vorne oder nach hinten bewegt. Darüber hinaus kann ein hervorstehendes Ende des Stoppers 235 so positioniert sein, dass es dem vorderen Ende oder dem hinteren Ende des Aufnahmeabschnitts 115 der Sekundärbatterie 110 zugewandt ist.
  • Wie in 10 dargestellt, können beispielsweise sechs Stopper 235 an der inneren Seitenfläche des Stromschienenrahmens der Stromschienenanordnung 220 ausgebildet sein, und die sechs Stopper 235 können so angeordnet sein, dass sie jeweils dem Aufnahmeabschnitt 115 der Sekundärbatterie 110 zugewandt sind.
  • Gemäß dieser Konfiguration der vorliegenden Offenbarung verhindert der Stopper 235 effektiv, dass sich die Vielzahl von Sekundärbatterien 110, die sich innerhalb des Batteriemoduls 200 befindet, nach vorne oder hinten bewegt, nachdem eine nach vorne oder hinten gerichtete Kraft aufgrund einer externen Kraft plötzlich auf das Batteriemodul 200 einwirkt, und somit ist es möglich, effektiv zu verhindern, dass die Verbindungsstruktur zwischen der Elektrodenleitung 111 der Sekundärbatterie 110 und der Stromschiene 221 beschädigt wird oder dass die internen Komponenten der Sekundärbatterie 110 beschädigt werden.
  • Der Stopper 235 kann auch die Form einer Platte haben, deren linke und rechte Seitenflächen 235a breiter sind als ihre oberen und unteren Flächen davon. Darüber hinaus kann ein Führungsvorsprung 23 5P an der linken oder rechten Seitenfläche des Stoppers 235 ausgebildet sein, um das in das Einführloch H1 (6) des Stromschienenrahmens 225 eingeführte Kühlmittel in eine beabsichtigte Richtung zu leiten. Ferner kann der Führungsvorsprung 235P so konfiguriert sein, dass er das in das Einführloch H1 des Stromschienenrahmens 225 (6) der Stromschienenanordnung 220 eingeführte Kühlmittel in die Richtung nach oben und unten verteilt.
  • Insbesondere kann der Führungsvorsprung 23 5P einen sich in Richtung nach vorne und hinten erstreckenden Stab 235P1 und einen sich in Richtung von oben nach unten erstreckenden Stab 235P2 umfassen, die miteinander verbunden sind. Das heißt, der Führungsvorsprung 235P kann eine T-Form haben, die in horizontaler Richtung liegt.
  • Zum Beispiel kann, wie in 10 gezeigt, der T-förmige Führungsvorsprung 235P, der in horizontaler Richtung liegt, an der rechten Seitenfläche 235a jedes der sechs Stopper 235, die am Stromschienenrahmen der Stromschienenanordnung 220 ausgebildet sind, ausgebildet sein. Das heißt, da der Führungsvorsprung 235P das von außen eingeführte Kühlmittel so führt, dass es sich in der Richtung von oben nachunten bewegt, kann das Kühlmittel so geführt werden, dass es sich zum oberen Ende und zum unteren Ende des Aufnahmeabschnitts 115 der Sekundärbatterie 110 bewegt, die in der Wärmeableitungsplatte 130 angeordnet ist.
  • Da der Führungsvorsprung 235P gemäß dieser Konfiguration das in das Batteriemodul 200 eingeleitete Kühlmittel wirksam zum Kühlmittelbewegungsabschnitt 132 leiten kann, kann sich das Kühlmittel problemlos und ohne zu stocken bewegen und so die Vielzahl an Sekundärbatterien 110 des Batteriemoduls 200 wirksam kühlen.
  • Wiederum Bezug nehmend auf 6 kann die Sensorleiterplatte 250 ein darin ausgebildetes Verbindungsloch H4 aufweisen, um mit der Vielzahl von Stromschienen 221 elektrisch verbunden zu werden. Darüber hinaus kann an einem Ende der Stromschiene 221 ein Verbindungsvorsprung 235P ausgebildet sein, der in das in der Sensorleiterplatte 250 ausgebildete Verbindungsloch H4 eingeführt wird.
  • Wie in 6 gezeigt, kann die Sensorleiterplatte 250 beispielsweise an der Unterseite der äußeren Seitenfläche der Stromschienenanordnung 220 montiert werden. Darüber hinaus kann an der Unterseite jeder der vier Stromschienen 221 ein Verbindungsvorsprung 235P zur Verbindung mit dem in der Sensorleiterplatte 250 ausgebildeten Verbindungsloch H4 ausgebildet sein.
  • Ferner kann ein Batteriepack gemäß der vorliegenden Offenbarung mindestens ein Batteriemodul 200 gemäß der vorliegenden Offenbarung enthalten. Außerdem kann der Batteriepack gemäß der vorliegenden Offenbarung zusätzlich zu dem Batteriemodul 200 ein Packgehäuse zur Aufnahme des Batteriemoduls 200 und verschiedene Vorrichtungen zur Steuerung des Ladens und Entladens des Batteriemoduls 200 umfassen, beispielsweise ein Batteriemanagementsystem (BMS), einen Stromsensor, eine Sicherung und dergleichen.
  • Darüber hinaus kann der Batteriepack gemäß der vorliegenden Offenbarung in einem Gerät wie einem Energiespeichersystem verwendet werden. Mit anderen Worten, das Gerät gemäß der vorliegenden Offenbarung kann den oben genannten Batteriepack enthalten.
  • Auch wenn in der Beschreibung Begriffe wie Richtung von oben nach unten, links nach rechts, vorne nach hinten verwendet werden, ist es für den Fachmann offensichtlich, dass es sich dabei lediglich um relative Positionen für eine einfache Erklärung handelt, die je nach Position eines Beobachters oder eines Objekts variieren können.
  • Die vorliegende Offenbarung ist ausführlich beschrieben worden. Es sollte jedoch verstanden werden, dass die detaillierte Beschreibung und die spezifischen Beispiele, während sie bevorzugte Ausführungsformen der Offenbarung aufzeigen, nur zur Veranschaulichung gegeben werden.
  • Bezugszeichen
  • 200
    Batteriemodul
    100
    Zellenanordnung
    110
    Sekundärbatterie
    115
    Aufnahmeabschnitt
    130
    Wärmeableitungsplatte
    131A
    Einlassabschnitt
    131B
    Auslassabschnitt
    132
    Kühlmittelbewegungsabschnitt
    133
    Grundplatte
    135
    Seitenwand
    136
    Eckabschnitt
    136S
    geneigte Fläche
    136P
    Verbindungsvorsprung
    136H
    Einführnut
    137
    Griffabschnitt
    137T
    Stützvorsprung
    220
    Stromschienenanordnung
    221
    Stromschiene
    225
    Stromschienenrahmen
    H1
    Einführloch
    230
    Endabdeckung
    232
    Blattfeder
    234
    Wabenstruktur
    235
    Stopper
    235P
    Führungsvorsprung
    H2
    Durchlassloch
    240
    Seitenplatte
    250
    Sensorleiterplatte
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • KR 1020170164183 [0002]

Claims (14)

  1. Batteriemodul, das umfasst: eine Zellenanordnung, die eine Vielzahl von plattenförmigen Sekundärbatterien aufweist, die in einer ersten Richtung gestapelt sind, und eine Vielzahl von Wärmeableitungsplatten, die zwischen der Vielzahl von Sekundärbatterien in einer sich mit diesen abwechselnden Weise angeordnet sind, wobei jede Wärmeableitungsplatte einen Kühlmitteleinlassabschnitt und einen Kühlmittelauslassabschnitt und einen dazwischen liegenden Kühlmittelbewegungsabschnitt aufweist, jede Wärmeableitungsplatte eine Grundplatte und Seitenwände umfasst, die sich von der Grundplatte aus erstrecken, beide Seitenflächen jeder Grundplatte, die an den Wärmeableitungsplatten ausgebildet sind, so konfiguriert sind, dass sie den Seitenflächen von zwei Sekundärbatterien zugewandt sind, wobei die geleitete Wärme nach oben oder nach unten aus der Wärmeableitungsplatte abgegeben wird.
  2. Batteriemodul nach Anspruch 1, wobei die Sekundärbatterie umfasst: eine Elektrodenanordnung, in der eine positive Elektrodenplatte und eine negative Elektrodenplatte mit einem dazwischen angeordneten Separator angeordnet sind; und ein Äußeres, das einen Aufnahmeabschnitt aufweist, der so geformt ist, dass er die Elektrodenanordnung zusammen mit einem Elektrolyten aufnimmt und abdichtet, und der so angeordnet ist, dass er aufgerichtet ist, so dass der Aufnahmeabschnitt zu beiden Seiten ausgerichtet ist, wobei die Wärmeableitungsplatte umfasst: eine Grundplatte, die dafür vorgesehen ist, einer Seitenfläche der Sekundärbatterie zugewandt zu sein, an der der Aufnahmeabschnitt ausgebildet ist; und Seitenwände, die sich von einem äußeren Rand der Grundplatte in Richtung der Sekundärbatterie erstrecken, um das vordere Ende, das obere Ende, das untere Ende und das hintere Ende der Sekundärbatterie zu umgeben, wobei der Kühlmittelbewegungsabschnitt in einem Zwischenraum zwischen dem vorderen Ende, dem oberen Ende, dem unteren Ende und dem hinteren Ende des Aufnahmeabschnitts und den Seitenwänden der Wärmeableitungsplatte ausgebildet ist.
  3. Batteriemodul nach Anspruch 2, wobei die Seitenwände der Wärmeableitungsplatte eine vordere Seitenwand, eine hintere Seitenwand, eine obere Seitenwand und eine untere Seitenwand umfassen, wobei Eckabschnitte, die in Richtung der Anordnung der mehreren Sekundärbatterien gegratet sind, an oberen und unteren Abschnitten einer Innenfläche der vorderen Seitenwand oder der hinteren Seitenwand ausgebildet sind, und wobei der Eckabschnitt eine geneigte Fläche aufweist, die sich von der vorderen Seitenwand oder der hinteren Seitenwand zur oberen Seitenwand oder der unteren Seitenwand erstreckt.
  4. Batteriemodul nach Anspruch 3, wobei ein Verbindungslungsvorsprung, der in Richtung einer anderen Wärmeableitungsplatte hervorsteht, an dem Eckabschnitt ausgebildet ist, und wobei an der Wärmeableitungsplatte eine Einführnut so ausgebildet ist, dass ein an einer anderen Wärmeableitungsplatte ausgebildeter Verbindungsvorsprung darin eingeführt ist.
  5. Batteriemodul nach Anspruch 3, wobei ein Griffabschnitt, der sich mit einer Neigung von der Grundplatte aus erstreckt, an der Seitenwand der Wärmeableitungsplatte ausgebildet ist, um eine Außenfläche der Sekundärbatterie fest zu halten und zu stützen.
  6. Batteriemodul nach Anspruch 5, wobei mindestens zwei nach oben oder unten hervorstehende Stützvorsprünge an dem Griffabschnitt ausgebildet sind, um die Innenfläche der oberen Seitenwand oder der unteren Seitenwand der Seitenplatte zu stützen und zu fixieren.
  7. Batteriemodul nach Anspruch 1, wobei die Elektrodenleitung in das Einführloch der Stromschienenanordnung eingeführt ist und in einem Zustand, in dem ein Ende der Elektrodenleitung nach links oder nach rechts gebogen ist, in Kontakt mit der Stromschiene ist.
  8. Batteriemodul nach Anspruch 7, wobei eine Blattfeder an einer inneren Seitenfläche der Endabdeckung angebracht ist, um ein Ende der Elektrodenleitung in Kontakt mit der Stromschiene in Richtung der Stromschiene zu drücken.
  9. Batteriemodul nach Anspruch 8, wobei mindestens ein Teil einer Oberfläche der Endabdeckung, die der Oberfläche, an der die Blattfeder angebracht ist, gegenüberliegt, eine Wabenstruktur aufweist.
  10. Batteriemodul nach Anspruch 7, wobei ein Stopper, der in Richtung des Aufnahmeabschnitts der Sekundärbatterie hervorsteht, am Stromschienenrahmen ausgebildet ist, um die Sekundärbatterie daran zu hindern, sich nach vorne oder hinten zu bewegen.
  11. Batteriemodul nach Anspruch 10, wobei der Stopper die Form einer Platte hat, bei der die linke Seitenfläche und die rechte Seitenfläche breiter sind als die obere Fläche und die untere Fläche, und wobei ein Führungsvorsprung an einer linken Seitenfläche oder einer rechten Seitenfläche des Stoppers so ausgebildet ist, dass das in das Einführloch eingeführte Kühlmittel in eine obere Richtung und eine untere Richtung verteilt wird.
  12. Batteriemodul, das umfasst: einer Zellenanordnung mit einer Vielzahl von Sekundärbatterien, die in einer Richtung von links nach rechts angeordnet sind, und einer Vielzahl von Wärmeableitungsplatten, die zwischen der Vielzahl von Sekundärbatterien angeordnet sind, wobei die Wärmeableitungsplatten einen Einlassabschnitt und einen Auslassabschnitt haben, die so vertieft sind, dass ein Kühlmittel von außen eingeführt oder nach außen abgeleitet wird, und die Wärmeableitungsplatten einen Kühlmittelbewegungsabschnitt haben, an dem ein Bewegungsraum so ausgebildet ist, dass sich das Kühlmittel zu einem vorderen Ende, einem oberen Ende, einem unteren Ende und einem hinteren Ende der Sekundärbatterien bewegt; einer Stromschienenanordnung, die an einer Vorderseite oder einer Rückseite der Zellenanordnung angeordnet ist und eine Vielzahl von Stromschienen aufweist, die elektrisch mit Elektrodenleitungen verbunden sind, die jeweils an der Vielzahl von Sekundärbatterien vorgesehen sind, einen Stromschienenrahmen, an dem die Stromschienen montiert sind, wobei der Stromschienenrahmen Einführlöcher aufweist, in die die Elektrodenleitungen der Sekundärbatterien eingesetzt sind, und eine Sensorleiterplatte, die an dem Stromschienenrahmen montiert und elektrisch mit der Vielzahl von Stromschienen verbunden ist; einer Endabdeckung, die mit einer Oberfläche der Stromschienenanordnung verbunden ist und ein Durchlassloch aufweist, das so mit dem Kühlmittelbewegungsabschnitt in Verbindung steht, dass das Kühlmittel von außen zugeführt oder nach außen abgeleitet wird; und einer Vielzahl von Seitenplatten, die so gestaltet sind, dass sie sowohl die linke Seitenfläche als auch die rechte Seitenfläche der Zellenanordnung umgeben.
  13. Batteriepack, der mindestens ein Batteriemodul nach einem der Ansprüche 1 bis 11 umfasst.
  14. Gerät, das den Batteriepack nach Anspruch 13 umfasst.
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