电池模块以及包括所述电池模块的电池组和能量储存系统

摘要

根据本发明的实施例的电池模块包括：多个电池单元；和容纳所述多个电池单元的模块壳体，其中，所述模块壳体包括两个第一和第二壳体，其彼此钩卡联接，并且形状彼此对应。

权利要求

1.一种电池模块，包括：

多个电池单元；和

模块壳体，所述模块壳体被构造成容纳所述多个电池单元，其中，所述模块壳体包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和所述第二壳体通过钩卡而彼此联接，并且具有彼此对应的形状，其中，所述第一壳体和所述第二壳体包括形成为至少两级的至少一个成形部，其中，所述至少一个成形部中的每个成形部包括：第一成形槽，所述第一成形槽与所述电池单元的边缘部相接合，并且沿着所述第一壳体和所述第二壳体的纵向方向形成；和第二成形槽，所述第二成形槽形成在所述第一成形槽的两端处，以相对于所述第一成形槽具有台阶，并且所述第二成形槽被构造成限制所述电池单元的移动。

2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述第一壳体和所述第二壳体中的每一个包括：

水平部，所述水平部具有预定面积；和竖直部，所述竖直部从所述水平部垂直地弯曲。

3.根据权利要求2所述的电池模块，其中，所述第一壳体的所述水平部通过钩卡而联接到所述第二壳体的所述竖直部，并且其中，所述第一壳体的所述竖直部通过钩卡而联接到所述第二壳体的所述水平部。

4.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述第一成形槽设置为多个，并且其中，所述多个第一成形槽被布置成沿着所述电池单元的堆叠方向彼此间隔开。

5.根据权利要求4所述的电池模块，其中，所述第二成形槽设置为多个，并且其中，所述多个第二成形槽形成在所述多个第一成形槽的两端处。

6.一种电池组，包括：

多个根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述多个电池模块中的每个电池模块的所述模块壳体具有至少一个凸缘，所述至少一个凸缘相对于面对的模块壳体布置成Z字形图案。

7.一种能量储存系统，包括：至少一个根据权利要求6所述的电池组。

说明书

电池模块以及包括所述电池模块的电池组和能量储存系统

技术领域

[0001] 本公开涉及一种电池模块以及一种包括所述电池模块的电池组和能量储存系统。

[0002] 本申请要求2017年7月31日在韩国提交的韩国专利申请No.10‑2017‑0096808的优先权，其公开内容在此通过引用整体并入。

背景技术

[0003] 二次电池高度适用于各种产品，并且展现出诸如高能量密度等优异电气特性，因此二次电池通常不仅用于便携式装置，还用于由电源驱动的电动车辆(EV)或混合动力电动
车辆(HEV)。由于二次电池能够大大减少化石燃料的使用，并且在能量消耗期间不会产生副
产物，因此作为提高环境友好性和能源效率的新能源，二次电池备受关注。

[0004] 当前广泛使用的二次电池包括锂离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池等。单位二次电池单元、即单位电池单元的工作电压约为2.5V至4.6V。因此，如果
需要更高的输出电压，则可以串联连接多个电池单元，以构成电池组。另外，根据电池组所
需的充电/放电容量，多个电池单元可以并联连接以构成电池组。因而，可以根据所需的输
出电压或所要求的充电/放电容量来不同地设置电池组中所包括的电池单元的数量。

[0005] 同时，当多个电池单元串联或并联连接以构成电池组时，通常首先构造由至少一个电池单元组成的电池模块，然后通过使用至少一个电池模块并添加其它部件来构造电池
组。这里，构成电池模块或电池组的电池单元通常是可以容易彼此堆叠的袋型二次电池。

[0006] 在传统的电池模块或电池组中，存在由于电池单元的受热等导致着火或爆炸的风险，因此最重要的是消散在电池单元处产生的热量。

[0007] 此外，由于设置在电池模块或电池组内部的电池单元可能由于外部冲击而爆炸或燃烧，因此必须将电池单元更稳固地固定在模块壳体内。

[0008] 另外，就电池模块或电池组而言，有利的是在能量密度方面具有更紧凑的结构，并且还希望在工艺效率方面具有更简单和更紧凑的结构。

发明内容

[0009] 技术问题

[0010] 本公开旨在提供一种可以更高效地消散在电池单元处所产生的热量的电池模块，以及一种包括所述电池模块的电池组和能量储存系统。

[0011] 另外，本公开旨在提供一种可以更稳固地将电池单元固定在电池壳体内的电池模块，以及一种包括所述电池模块的电池组和能量储存系统。

[0012] 此外，本公开旨在提供一种具有更高能量密度和工艺效率的更紧凑结构的电池模块，以及一种包括所述电池模块的电池组和能量储存系统。

[0013] 技术解决方案

[0014] 在本公开的一个方面中，提供了一种电池模块，其包括：多个电池单元；和模块壳体，该模块壳体被构造成容纳多个电池单元，其中，所述模块壳体包括第一壳体和第二壳
体，所述第一壳体和第二壳体通过钩卡而彼此联接，并且具有彼此对应的形状。

[0015] 第一壳体和第二壳体中的每一个可包括：水平部，所述水平部具有预定面积；和竖直部，所述竖直部从水平部垂直地弯曲。

[0016] 第一壳体的水平部可通过钩卡联接到第二壳体的竖直部，并且第一壳体的竖直部可通过钩卡联接到第二壳体的水平部。

[0017] 第一壳体和第二壳体可包括形成为至少两级的至少一个成形部。

[0018] 所述至少一个成形部中的每个成形部可包括：第一成形槽，该第一成形槽与电池单元的边缘部接合，并且沿着第一壳体和第二壳体的纵向方向形成；和第二成形槽，该第二
成形槽形成在第一成形槽的两端处，以相对于第一成形槽具有台阶，并且该第二成形槽被
构造成限制电池单元的移动。

[0019] 第一成形槽可设置为多个，并且多个第一成形槽可被布置成沿着电池单元的堆叠方向彼此间隔开。

[0020] 第二成形槽可设置为多个，并且多个第二成形槽可以形成在多个第一成形槽的两端。

[0021] 另外，本公开提供了一种电池组，其包括根据前述实施例的多个电池模块，其中，多个电池模块中的每个电池模块的模块壳体具有至少一个凸缘，所述至少一个凸缘相对于
面对的模块壳体布置成Z字形图案。

[0022] 此外，本公开提供了一种能量储存系统，其包括根据前述实施例的至少一个电池组。

[0023] 有利效果

[0024] 根据上述各种实施例，可以提供一种可以更高效地消散在电池单元处产生的热量的电池模块，以及一种包括该电池模块的电池组和能量储存系统。

[0025] 另外，根据上述各种实施例，可以提供一种可以更稳固地将电池单元固定在电池壳体内的电池模块，以及一种包括该电池模块的电池组和能量储存系统。

[0026] 而且，根据上述各种实施例，可以提供一种具有更高能量密度和工艺效率的更紧凑结构的电池模块，以及一种包括该电池模块的电池组和能量储存系统。

附图说明

[0027] 附图示出了本公开的优选实施例，并且与前述公开一起用于提供对本公开的技术特征的进一步理解，因而，本公开不应被解释为限于附图。

[0028] 图1是示出根据本公开实施例的电池模块的视图。

[0029] 图2是示出图1的电池模块的截面图。

[0030] 图3是示出图2的电池模块的A部的放大视图。

[0031] 图4是示出图1的电池模块的平面图。

[0032] 图5是示出图4的电池模块的截面图。

[0033] 图6是示出图5的电池模块的B部的放大图。

[0034] 图7和8是用于示出图1的电池模块的组装过程的视图。

[0035] 图9和10是用于示出根据本公开实施例的电池组的视图。

具体实施方式

[0036] 通过参考附图详细地描述本公开的实施例，本公开将变得更加明显。应理解，本文公开的实施例仅用于说明，以使本公开更好理解，并且本公开可以各种方式进行修改。另
外，为了便于理解本公开，附图未按实际比例绘制，而是可能夸大了某些部件的尺寸。

[0037] 图1是示出根据本公开实施例的电池模块的视图，图2是示出图1的电池模块的截面图，图3是示出图2的电池模块的A部的放大图，图4是示出图1的电池模块的平面图，图5是
示出图4的电池模块的截面图，图6是示出图5的电池模块的B部的放大图。

[0038] 参考图1至6，电池模块10可以包括电池单元100和模块壳体200。

[0039] 电池单元100可以是二次电池或者为袋型二次电池。电池单元100可以被设置为多个，并且多个电池单元100可以被堆叠为彼此电连接。

[0040] 模块壳体200用于容纳多个电池单元100，并且可包括第一壳体210、第二壳体230、成形部250和凸缘(bead)270。

[0041] 第一壳体210可具有基本上呈L形的板形。第一壳体210可通过钩卡来联接到第二壳体230，以容纳多个电池单元100，如后文所述。

[0042] 第一壳体210可由具有高导热率的材料制成，以提高散热效率。例如，第一壳体210可以由铝制成。

[0043] 第一壳体210可包括水平部212和竖直部216。

[0044] 水平部212可以呈具有预定面积的大致板形。竖直部216可从水平部212垂直地弯曲。第一壳体210可借助于水平部212和竖直部216形成L形板形。

[0045] 第二壳体230可具有与第一壳体210对应的形状，并且可以通过钩卡来联接到第一壳体210，以容纳多个电池单元100。

[0046] 第二壳体230还可包括水平部232和竖直部236。

[0047] 类似于第一壳体210的水平部212，水平部232也可以呈具有预定面积的大致板形。另外，类似于第一壳体210的竖直部216，竖直部236也可以从水平部232垂直地弯曲。第二壳
体230也还可以借助于水平部232和竖直部236形成L形板形，其对应于第一壳体210。

[0048] 将更具体地描述通过钩卡实现的联接。第一壳体210的水平部212可通过钩卡来联接到第二壳体230的竖直部236，第一壳体210的竖直部216可通过钩卡来联接到第二壳体
230的水平部232。

[0049] 为了进行这种钩卡联接，可以在每个端部都设置钩卡部。例如，如图3所示，在第一壳体210的水平部212的端部213处形成用于钩卡联接的钩卡部，并且在第二壳体230的竖直
部236的端部237处可以形成钩卡部，所述钩卡部被钩卡至水平部212的端部213。

[0050] 在该实施例中，模块壳体200的第一壳体210和第二壳体230可以仅通过钩卡而彼此联接，因而可以提高模块壳体200的组装过程的效率。

[0051] 成形部250用于更稳定地支撑电池单元100，并且可以呈在第一和第二壳体210、230中具有预定深度的槽形。成形部250可形成为至少两级，并且可设置多个。

[0052] 多个成形部250分别形成在第一壳体210和第二壳体230的水平部212、232处，并且可以彼此间隔开预定距离。多个成形部250可分别包括第一成形槽252和第二成形槽256。

[0053] 第一成形槽252与电池单元100的边缘部接合，并且可沿第一和第二壳体210、230的纵向方向形成。第一成形槽252设置为多个，并且多个第一成形槽252可沿电池单元100的
堆叠方向彼此间隔隔开。

[0054] 由于多个第一成形槽252在电池单元100的堆叠方向上紧密附着到电池单元100的边缘部，因此可以在有效防止电池单元100移动的同时，更稳固地固定电池单元100。

[0055] 多个第一成形槽252可形成为具有与电池单元100的边缘部对应的形状。因而，当电池单元100被置于模块壳体200的第一壳体210和第二壳体230上时，电池单元100可被更
容易地定位在组装位置。

[0056] 第二成形槽256可以形成为在第一成形槽252的两端处具有相对于第一成形槽252的台阶。第二成形槽256被设置为多个，并且多个第二成形槽256可在多个第一成形槽252的
两端处形成。

[0057] 多个第二成形槽256可用作止挡件，以限制在电池单元100的两个横向侧处可能发生的、电池单元100的移动。

[0058] 凸缘270用于进一步提高模块壳体200的散热效率，并且可以形成在第一壳体210和第二壳体230的竖直部216、236处。

[0059] 同时，当组装多个电池模块10时，凸缘270可以形成为与面对的模块壳体200的凸缘270以Z字形图案设置。在这种布置中，当连接多个电池模块10时，可以防止凸缘270之间
的干涉，并且还可以防止不均匀的压缩力被施加到模块壳体200内部的电池单元100。

[0060] 图7和8是示出图1的电池模块的组装过程的视图。

[0061] 参考图7和图8，例如当组装电池单元100和模块壳体200时，电池单元100可以分别紧密附着并固定配合到第二壳体230的成形部250中。如果电池单元100完全安装到第二壳
体230，则第一壳体210可以通过钩卡而联接到第二壳体230，此时，电池单元100的边缘部可
以紧密配合到第一壳体210的成形部250中。

[0062] 这里，如果完成钩卡联接，则电池单元100可被稳固地固定在第一壳体210和第二壳体230内。因而，该实施例的电池模块10可以以更简单的结构来固定和容纳电池单元100，
并且可以实现在纤薄化和能量密度方面有利的更紧凑结构。

[0063] 此外，由于第一壳体210和第二壳体230的成形部250被布置成靠近电池单元100的边缘部，所以当电池单元100发热时，热量可以被更快地传递到模块壳体200。因而，该实施
例的电池模块10可有效地消散在电池单元100处产生的热量。

[0064] 图9和10是示出根据本公开实施例的电池组的视图。

[0065] 参考图9和10，电池组1可设置在能量储存系统中，该能量储存系统用于诸如电动车辆或混合动力车辆的车辆，并且还用于家庭或工业目的。电池组1可被设置成多个电池模
块10的组件。这里，由于彼此面对的电池模块10的模块壳体200的凸缘270以Z字形图案相互
布置，因此在其被堆叠在一起时凸，缘270可以彼此不干涉。

[0066] 这里，彼此面对的电池模块10的、以Z字形图案布置的凸缘270，即如本实施例中那样竖直并排布置的凸缘270相互不干涉，因此不会对电池单元造成不均匀的压缩。

[0067] 根据上述各种实施例，可以提供一种电池模块10，其可以更高效地消散在电池单元100处产生的热量，还可以提供一种包括所述电池模块的电池组1和能量储存系统。

[0068] 另外，根据上述各种实施例，可以提供一种电池模块10，其可以更稳固地将电池单元100固定在电池壳体200内，还可以提供一种包括所述电池模块的电池组1和能量储存系
统。

[0069] 而且，根据上述各种实施例，可以提供一种电池模块10，其具有更高能量密度和工艺效率的更紧凑结构，还可以提供一种包括所述电池模块的电池组1和能量储存系统。

[0070] 虽然已经示出和描述了本公开的实施例，但是应理解，本公开不限于所述的特定实施例，并且本领域技术人员能够在本公开的范围内做出各种改变和修改，不应独立于本
公开的技术思想和观点来理解这些修改。