电池模块的制作方法

本申请要求于2021年10月6日在韩国提交的韩国专利申请第10-2021-0132745号的优先权，其公开内容通过引用并入本文中。本公开涉及一种电池，更具体地，涉及一种具有提高的散热性能的电池模块以及包括该电池模块的电池组和车辆。

背景技术：

1、随着近来对诸如笔记本电脑、摄像机和移动电话的便携式电子产品的需求快速增长以及正式开始机器人、电动车辆等的商用，已经积极开展对能够反复充放电的高性能二次电池的研究。

2、目前商用的二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池和锂二次电池。其中，锂二次电池受到关注，这是因为与镍基二次电池相比，锂二次电池几乎没有记忆效应，因此具有自由充放电、自放电率极低、能量密度高的优点。

3、锂二次电池主要将锂基氧化物和碳材料分别用作正极活性材料和负极活性材料。锂二次电池包括：电极组件，其中设置了涂覆有正极活性材料和负极活性材料的正极板和负极板，并且隔板位于正极板与负极板之间；以及壳体，即电池壳体，其中电解质和电极组件一起被气密地容纳。

4、通常，根据壳体的形状，锂二次电池可以分为将电极组件容纳在金属罐中的罐型二次电池和将电极组件容纳在铝层压片的软包中的软包型二次电池。

5、近来，二次电池不仅在诸如便携式电子设备的小型设备中而且在诸如电动车辆和储能系统(ess)的中型和大型设备中广泛用于驱动或储能。多个二次电池可以彼此电连接并且一起容纳在模块壳体中以构成一个电池模块。多个电池模块可以彼此连接以构成一个电池组。

6、当在高于适当温度的环境中使用用于电池模块或电池组中的二次电池时，在严重情况下存在爆炸或着火的风险。此外，当使用多个二次电池配置电池模块时，来自多个二次电池的热量在狭窄的空间中累积，因此，电池模块的温度可能升高得更快且更严重。此外，由于在车辆或储能系统(ess)中使用的电池模块可能位于室外，因此可能从外部施加诸如直射阳光或高温的热量。因此，在电池模块中，当电池组的温度升高时温度控制(特别是冷却电池组)是非常重要的。

7、此外，设置在电池模块中的一些电池单体(二次电池)可能由于异常情况而发热。这种热量可能不断升高电池的温度，并且当温度超过某个临界温度时，可能发生热失控。此外，热失控可能传播到其他电池单体或其他电池模块。当这种热量或热失控没有得到适当的控制时，电池模块或电池组的安全受到威胁，此外，诸如车辆或储能系统的配备有电池的装置或者使用该装置的用户的安全也受到威胁。

8、此外，近来，尽管电池的容量或输出增加，但对于减少充电时间的需求进一步增加。因此，广泛使用电池的快速充电技术，但存在快速充电期间电池的发热进一步增加的问题。因此，需要即使在快速充电模式下也适当地控制电池的发热。

技术实现思路

1、技术问题

2、本公开旨在解决相关技术的问题，因此本公开旨在提供一种具有提高的散热性能以适当地控制电池模块的热量的电池模块、以及包括该电池模块的电池组和车辆。

3、然而，本公开的技术目的并不限于此，本领域的普通技术人员将从以下的公开内容清楚地理解本文未提及的其他目的。

4、技术方案

5、在本公开的一个方面中，提供了一种电池模块，包括：电池单体组件，包括在至少一个方向上堆叠的多个电池单体；以及模块壳体，具有容纳电池单体组件的内部空间，模块壳体包括在模块壳体的内表面的至少一部分上形成在与多个电池单体的堆叠方向不平行的方向上的不平坦部分。

6、多个电池单体可以在左右方向上堆叠，并且模块壳体的不平坦部分可以形成在前后方向上。

7、电池模块还可以包括导热树脂，该导热树脂位于电池单体组件与模块壳体的形成有不平坦部分的内表面之间。

8、模块壳体可以包括顶板、底板和侧板，并且不平坦部分可以形成在底板上。

9、在顶板和侧板中的至少一个上可以另外形成不平坦部分。

10、模块壳体还可以包括形成在外表面的至少一部分上的不平坦部分。

11、模块壳体可以被配置为使得不平坦部分的表面积从内部向外部变化。

12、模块壳体可以包括形成在顶板和底板中的每一个上的不平坦部分，并且形成在顶板上的不平坦部分与形成在底板上的不平坦部分可以具有不同的形状。

13、根据本公开的另一方面，提供了一种根据本公开的包括电池模块的电池组。

14、根据本公开的又一方面，提供了一种根据本公开的包括电池模块的车辆。

15、有益效果

16、根据本公开的一个方面，可以提供一种具有提高的散热和冷却性能的电池模块。

17、因此，即使当在电池模块中产生热量时，热量也可以快速地排出到外部，因此，可以抑制电池模块中的热量累积。

18、此外，在快速充电期间可以从电池单体释放更多的热量。根据本公开的方面，可以提高通过模块壳体(模块框架)的散热性能。因此，即使在对电池模块进行快速充电时，电池模块的温度不会快速上升并且可以适当地执行热量管理。

19、此外，根据本公开的实施例，导热树脂可以位于模块壳体与电池单体组件之间，在这种情况下，可以减少导热树脂的使用量。

20、此外，根据本公开的实施例，可以增加电池单体组件与导热树脂之间的接触面积。因此，由于可以提高散热性能并且可以减少导热树脂的使用量，所以可以提供具有降低的成本和优异的经济效率的电池模块。

21、本公开可以具有各种其他效果，将在每个实施例中描述这些效果，或者将省略本领域普通技术人员可以容易地推断的效果的描述。

技术特征：

1.一种电池模块，包括：

2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述多个电池单体在左右方向上堆叠，并且所述模块壳体的所述不平坦部分形成在前后方向上。

3.根据权利要求1所述的电池模块，还包括导热树脂，所述导热树脂位于所述电池单体组件与所述模块壳体的形成有所述不平坦部分的所述内表面之间。

4.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述模块壳体包括顶板、底板和侧板，并且所述不平坦部分形成在所述底板上。

5.根据权利要求4所述的电池模块，其中，在所述顶板和所述侧板中的至少一个上还形成所述不平坦部分。

6.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述模块壳体还包括形成在外表面的至少一部分上的不平坦部分。

7.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述模块壳体被配置为使得所述不平坦部分的表面积从内部向外部变化。

8.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述模块壳体包括形成在顶板和底板中的每一个上的不平坦部分，并且形成在所述顶板上的不平坦部分与形成在所述底板上的不平坦部分具有不同的形状。

9.一种电池组，包括权利要求1至8中任一项所述的电池模块。

10.一种车辆，包括权利要求1至8中任一项所述的电池模块。

技术总结
在本发明中，公开了一种具有提高的散热性能以能够适当地控制电池模块的热量的电池模块。根据本发明的电池模块包括：电池单体组件，设置有在至少一个方向上堆叠的多个电池单体；以及模块壳体，具有容纳电池单体组件的内部空间，模块壳体具有在模块壳体的内表面的至少一部分上形成在与多个电池单体的堆叠方向不平行的方向上的不平坦部分。

技术研发人员：张诚桓,成准烨,朴明基
受保护的技术使用者：株式会社 LG新能源
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15