电芯阵列结构以及包括其的电池组和车辆的制作方法

本公开涉及一种电芯阵列结构以及包括该电芯阵列结构的电池组和车辆，并且更具体地，涉及一种针对底部冷却而优化的电芯阵列结构以及包括该电芯阵列结构的电池组和车辆。本技术要求2024年12月23日提交的kr 10-2024-0193898和2025年3月25日提交的韩国申请kr 10-2025-0038231的外国优先权的权益，这些申请的全部内容通过引用并入本文。

背景技术：

1、近来，随着对诸如膝上型电脑、摄像机和移动电话的便携式电子产品的需求的迅速增长以及对电动车辆、储能电池、机器人和卫星的开发已经正式开始，正在积极地进行对能够重复充电和放电的高性能二次电池的研究。

2、目前商业化的二次电池包括镍镉电池、镍金属氢化物电池、镍锌电池和锂离子二次电池。其中，锂离子二次电池由于其能够自由充电和放电（因为与镍基二次电池相比，它们几乎没有记忆效应）、具有非常低的自放电速率和具有高能量密度的优点而引起关注。

3、锂离子二次电池主要使用氧化锂和碳材料分别作为正极活性材料和负极活性材料。此外，锂离子二次电池包括电极组件和外部部件，在电极组件中，分别涂覆有正极活性材料和负极活性材料的正极板和负极板在隔膜位于其间的情况下进行排布，外部部件将电极组件与电解质一起气密地容纳。

4、与此同时，根据电池壳体的形状，锂离子二次电池可分为袋型二次电池和罐型二次电池，在袋型二次电池中，电极组件构建在铝层压板的袋中，在罐型二次电池中，电极组件构建在金属罐中。此外，罐型二次电池可根据金属罐的形状进一步分为圆柱形电池和方形电池。锂离子二次电池通过使安装在彼此上或安装在盒体中等的多个电池电芯交叠或堆叠、并且然后将它们电连接而被组装成密集结构，并且然后被用作电池模块或电池组以便提供高电压和高电流。

5、最近，已经对电池组进行了积极的研究和开发，该电池组由单个模块或电芯组(以下称为电芯阵列结构)和围绕该单个模块或电芯组的电池组框架组成，在该单个模块或电芯组中，多个圆柱形电池电芯竖立并且被密集地堆积以提供改善的结构刚性。特别地，电芯阵列结构的尺寸趋向于变得更大，以便增加能量容量。

6、常规的电芯阵列结构可以包括用于容纳和支撑电池电芯的侧结构。常规的侧结构可以由塑料注射成型制造，这导致低热导率并且使得难以执行冷却功能。常规的电芯阵列结构可另外包括设置在电池电芯之间的冷却装置，并且冷却主要通过所谓的侧面冷却方法来实现，在侧面冷却方法中，在电池电芯的侧部处执行冷却。

7、冷却装置可以提供延伸穿过板的冷却通道或管，冷却流体流动通过冷却通道或管。在常规的电芯阵列结构中，例如，电池电芯可以成行布置，其中常规的塑料侧结构在第一行和第二行之间、第三行和第四行之间、以及第五行和第六行之间等，而侧面冷却装置可以设置在第二行和第三行之间、以及第四行和第五行之间等。具有低导热率的塑料侧结构没有高效地从它们布置在其上的电芯的侧面散热，而冷却装置在每个冷却装置的端部处采用多个流体连接，并且在电芯行之间需要足够的空间来传输足够的冷却流体以高效地冷却电池电芯。

8、然而，最近，对允许在电池电芯的底部处进行冷却的所谓的底部冷却的需求正在不断增加，因此，需要开发一种针对底部冷却而优化的电芯阵列结构。

技术实现思路

1、技术问题

2、本公开考虑到上述技术背景而设计，并且因此本公开致力于提供针对底部冷却进行优化的电芯阵列结构以及包括该电芯阵列结构的电池组和车辆。

3、本公开试图解决的技术问题不限于上述问题，并且本领域技术人员将从下面的详细描述中清楚地理解上面未提及的其他问题。

4、技术方案

5、在本公开的一个方面，提供了一种电芯阵列结构，所述电芯阵列结构包括：多个电池电芯；以及侧结构，所述侧结构被配置为容纳和支撑所述多个电池电芯中的电池电芯，其中，所述侧结构包括：电芯接触部，所述电芯接触部被配置为使得其至少一部分与所述多个电池电芯中的电池电芯接触；以及冷却构件接触部，所述冷却构件接触部具有被形成为与冷却构件的预定面积接触的底表面，其中，所述侧结构被配置为经由所述电芯接触部和所述冷却构件接触部在所述多个电池电芯中的电池电芯与所述冷却构件之间传递热量。

6、多个电池电芯中的电池电芯可以在顶部处具有第一电极端子和第二电极端子。

7、冷却构件接触部包括从电芯接触部的底部朝向多个电池电芯中的相邻电池电芯之间的空间延伸的部分。

8、冷却构件接触部的底表面可以是平坦的。

9、冷却构件接触部的底表面可与多个电池电芯中的电池电芯的底表面具有相同的相对于冷却构件的竖直位置。

10、多个电池电芯中的电池电芯可以成行布置，并且至少一个侧结构可以沿着各行电池电芯布置。

11、电芯接触部可以与多个电池电芯中的电池电芯的侧部表面接触。

12、电芯接触部与电池电芯之间的接触角可以为50度至70度。

13、侧结构可以包括金属

14、金属可以包括铝。

15、侧结构可以具有形成在其至少部分表面上的电绝缘涂层，并且电绝缘涂层可以包含电绝缘材料。

16、电绝缘材料可以包括环氧材料。

17、在本公开的另一方面，提供了一种包括根据本公开的电芯阵列结构的电池组。

18、根据本公开的电池组还可以包括布置在电芯阵列结构的底部处的冷却构件。

19、在本公开的另一方面，提供了一种包括至少一个根据本公开的电池组的车辆。

20、在本公开的另一方面，提供了一种用于在电芯阵列结构中容纳和支撑电池电芯的侧结构，该侧结构包括：电芯接触部，该电芯接触部被配置成使得其至少一部分被配置成与电池电芯接触；以及冷却构件接触部，该冷却构件接触部具有底表面，该底表面被配置成与冷却构件的预定面积接触，其中，侧结构包括金属并且被配置成在多个电池电芯与冷却构件之间传递热量。

21、侧结构可以具有形成在其至少部分表面上的电绝缘涂层，其中，电绝缘涂层包含电绝缘材料。

22、电绝缘材料可以包括环氧材料。

23、电芯接触部可以具有波纹形状。

24、冷却构件接触部可以是在侧结构的相对侧上交替延伸的多个冷却构件接触部中的一个。

25、冷却构件接触部可以是仅在侧结构的一侧上延伸的多个冷却构件接触部中的一个。

26、有利效果

27、根据本公开，可以提供针对底部冷却进行优化的电芯阵列结构以及包括其的电池组和车辆。

28、此外，根据本公开的一个方面，可以提供具有电池电芯的改进的冷却效率的电芯阵列结构、包括该电芯阵列结构的电池组和车辆。

29、此外，根据本公开的一个方面，可以提供具有改进的能量密度的电芯阵列结构、包括该电芯阵列结构的电池组和车辆。

30、此外，根据本公开的一个方面，可以提供具有改进的结构刚性的电芯阵列结构、包括该电芯阵列结构的电池组和车辆。

31、此外，根据本公开的一个方面，可以提供具有确保的绝缘的电芯阵列结构、包括该电芯阵列结构的电池组和车辆。

32、从本公开可获得的效果不限于上述效果，并且本领域技术人员将从下面的详细描述中清楚地理解上面未提及的其他效果。