[发明专利]电池模块和包括该电池模块的电池组

说明书

根据本公开的实施例的电池模块包括：电池单元堆，电池单元堆中堆叠有多个电池单元，多个电池单元包括沿相互相反的方向突出的电极引线；模块框架，容纳电池单元堆；以及第一散热器和第二散热器，位于模块框架的底部下方。制冷剂流动路径分别形成在第一散热器与模块框架的底部之间以及第二散热器与模块框架的底部之间。由第一散热器形成的制冷剂流动路径和由第二散热器形成的制冷剂流动路径彼此分开。

技术领域

本公开涉及一种电池模块和包括该电池模块的电池组，更具体地，涉及一种具有改善的冷却性能的电池模块和包括该电池模块的电池组。

背景技术

在现代社会，随着诸如移动电话、笔记本电脑、便携式摄像机和数码相机的便携式设备的日常使用，已经进行与如上所述的移动设备相关的领域的技术开发。此外，可充电/可放电的二次电池被用作电动车辆(EV)、混合动力电动车辆(HEV)、插电式混合动力电动车辆(P-HEV)等的电源，试图解决由使用化石燃料的现有汽油车辆造成的空气污染等问题。因此，对开发二次电池的需求越来越大。

目前商业化的二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池以及锂二次电池。在这些电池中，锂二次电池因其具有例如与镍基二次电池相比几乎不表现出记忆效应并因此自由地充放电以及自放电率非常低、能量密度高的优点而成为焦点。

这种锂二次电池主要将锂基氧化物和碳质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，其中设置有各自涂覆有正极活性材料和负极活性材料的正极板和负极板，正极板和负极板之间插设有隔板；以及电池外壳，其密封并容纳电极组件与电解质溶液。

通常，锂二次电池可以基于外部材料的形状分类为电极组件内置于金属罐中的罐型二次电池以及电极组件内置于铝层压板的袋中的袋型二次电池。

在用于小型设备的二次电池的情况下，设置有两个至三个电池单元，但是在用于诸如汽车的中型或大型设备的二次电池的情况下，使用大量电池单元电连接的电池模块。在这种电池模块中，大量的电池单元彼此串联或并联连接以形成电池组件，从而提高容量和输出功率。此外，可以将一个或多个电池模块与诸如电池管理系统(BMS)和冷却系统的各种控制和保护系统安装在一起以形成电池组。

当二次电池的温度升高到高于适当温度时，二次电池的性能会劣化，并且在最坏的情况下，还存在爆炸或着火的风险。特别地，大量的二次电池，即具有电池单元的电池模块或电池组，会在狭小的空间内将大量的电池单元所产生的热量叠加，使得温度会上升得更快更高。换言之，堆叠有大量电池单元的电池模块以及配备有这种电池模块的电池组可以获得高输出功率，但在充电和放电过程中不容易去除电池单元所产生的热量。当电池单元的散热未被适当地执行时，电池单元的劣化加速，寿命缩短，并且爆炸或着火的可能性增加。

此外，在车辆电池组中包含的中型或大型电池模块的情况下，其经常暴露在阳光直射下，并且会受到诸如夏季或沙漠地区的高温条件的影响。

因此，在配置电池模块或电池组时，稳定且有效地确保散热性能会非常重要。

图1是示出常规的电池模块的透视图。图2是示出沿着图1的切割线A-A’截取的截面的剖视图。特别地，图2进一步示出了位于电池模块下方的传热构件和散热器。

参考图1和图2，常规的电池模块10被配置为使得多个电池单元11被堆叠以形成电池单元堆20，并且电池单元堆20被容纳在模块框架30中。

如上所述，由于电池模块10包括多个电池单元11，其在充电和放电过程中产生大量热量。作为冷却装置，电池模块10可以包括位于电池单元堆20与模块框架30的底部31之间的导热树脂层40。另外，当电池模块10安装在电池组框架上以形成电池组时，传热构件50和散热器60可以依次位于电池模块10的下方。传热构件50可以是散热垫。散热器60中可以形成有制冷剂流动通道。

从电池单元11产生的热量依次通过导热树脂层40、模块框架30的底部31、传热构件50和散热器60传递到外部。