电池模块及包括该电池模块的电池组的制作方法

1.相关申请的交叉参考
2.本技术要求2019年11月13日提交给韩国知识产权局的韩国专利申请10
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2019
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0145142的权益，其公开内容通过引入整体结合于此。
3.本公开涉及电池模块和包括该电池模块的电池组，更具体地涉及防止导热树脂被额外注入的电池模块和包括该电池模块的电池组。


背景技术：

4.二次电池容易应用于各种产品组并且具有诸如高能量密度的电特性，其不仅普遍应用于便携式装置，而且普遍应用于由电驱动源驱动的电动车辆或混合电动车辆、蓄电系统等。这种二次电池作为一种用于提高能量效率的新的环境友好的能源正引起人们的注意，因为其具有显著减少使用化石燃料的主要优点，并且根本不产生使用能量的副产物。
5.在小型移动设备中，每个设备使用一个或更多个电池单元，而在诸如车辆的中型或大型设备中，由于需要高输出和大容量，使用其中电连接有大量电池单元的中型或大型电池组。
6.优选地，中型或大型电池模块被制造成具有尽可能小的尺寸和重量。因此，可以高集成度层叠并且具有小的重量容量比的棱柱形电池或袋形电池通常用作中型或大型电池模块的电池单元。
7.图1是示出在根据现有技术的电池模块中的框架的底部上形成的孔的立体图。图2是示出图1的电池模块上下翻转的状态的立体图。图3是沿图1的线a
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a截取的截面图。图4是示出包括在图3中的一个电池单元的平面图。
8.参照图1至图3，为了保护电池单元堆15免受外部冲击、热或振动，电池模块可以包括模块框架10，该模块框架的前表面和后表面敞开以将电池单元堆15容纳在模块框架10的内部空间中。模块框架10具有上端部12和底部11。参照图1示出的其中图2的电池模块上下翻转的状态，液体注入孔20形成在模块框架11的底部10中。
9.电池单元堆15是通过层叠多个电池单元14而形成的组件，其安装在电池模块的内部，并且压缩垫18形成在最外侧电池单元14和模块框架10之间以及相邻的电池单元14之间。在这种情况下，双面胶带25连接在相邻的电池单元14之间和/或电池单元14与压缩垫18之间。双面胶带25位于电池单元14的中央部分，如图4所示。
10.导热树脂可以在电池单元堆15和模块框架10之间通过液体注入孔20注入，并且可以形成如图3所示的导热树脂层40。
11.导热树脂层40可用于将电池单元堆15产生的热传递到电池模块的外部，并将电池单元堆15固定在电池模块的内部。检查孔30可以进一步形成在模块框架10的底部11中，并且当注入导热树脂时多于所需注入的导热树脂可以通过检查孔30排出到电池模块的外部，通过检查孔可以确认注入的导热树脂的量。
12.图1和图3示出了电池模块翻转180度以注入导热树脂的状态，并且在该状态下，如
果通过液体注入孔20注入导热树脂，则导热树脂可以沿箭头方向渗透到电池模块的除双面胶带25的附接部之外的空间中。如图3所示，导热树脂层40包括虚设树脂层40p，并且虚设树脂层40p可能会使得填充模块框架的底部11和电池单元堆15之间的空间的导热树脂的量增加得多于所需。


技术实现要素：

13.技术问题
14.本公开旨在解决上述问题，并且本公开的一个目的是提供一种防止另外注入导热树脂的电池模块、制造该电池模块的方法以及包括该电池模块的电池组。
15.然而，本公开的实施方式所要解决的问题不限于上述问题，并且可以在本公开所包括的技术思想的范围内进行各种扩展。
16.技术方案
17.根据本公开的一个实施方式的电池模块可以包括：电池单元堆，在所述电池单元堆中层叠有多个电池单元；容纳所述电池单元堆的模块框架；位于所述模块框架的下表面和所述电池单元堆之间的导热树脂层；以及位于所述多个电池单元当中的相邻电池单元之间的第一粘合剂层，并且用于注入导热树脂的液体注入孔可以形成在所述模块框架的下表面上，并且所述第一粘合剂层邻可以近所述导热树脂层形成。
18.所述电池模块可以进一步包括：位于所述模块框架的侧表面与所述电池单元堆的最外侧电池单元之间的压缩垫；以及第二粘合剂层，所述第二粘合剂层位于所述电池单元堆的所述最外侧电池单元与所述压缩垫之间，并且所述第二粘合剂层可以邻近所述导热树脂层形成。
19.所述第一粘合剂层和所述第二粘合剂层中的至少一者可以与所述导热树脂层接触。
20.所述第一粘合剂层和所述第二粘合剂层可以是双面胶带。
21.所述述电池模块可以进一步包括：阻挡膜，所述阻挡膜位于所述电池单元堆与所述导热树脂层之间。
22.所述阻挡膜可以覆盖所述第一粘合剂层和所述第二粘合剂层。
23.所述阻挡膜可以包括多个阻挡部，并且所述多个阻挡部彼此分离。
24.所述电池模块可以进一步包括：覆盖所述模块框架的前表面和后表面的汇流条框架，并且所述模块框架可以覆盖所述电池单元堆的上表面、下表面、左表面和右表面。
25.所述模块框架的上表面和下表面可以沿着与所述电池单元堆的层叠方向垂直的方向彼此面对。
26.根据本公开的另一实施方式的电池组可以包括上述电池模块。
27.有利效果
28.根据这些实施方式，可以调节粘合剂层的附接位置以防止导热树脂渗透在压缩垫和电池单元之间，从而防止由于导热树脂的额外注入而导致成本增加，并降低电池模块的重量。
附图说明
29.图1是示出在根据现有技术的电池模块中的框架的底部上形成的孔的立体图；
30.图2是示出图1的电池模块上下翻转的状态的立体图；
31.图3是沿图1的线a
‑
a截取的截面图；
32.图4是示出包括在图3中的一个电池单元的平面图；
33.图5是根据本公开的实施方式的电池模块的分解立体图；
34.图6是示出图5的电池模块的构成元件彼此联接的状态的视图；
35.图7是示出图6的电池模块上下翻转的状态的立体图；
36.图8是沿图7的线b
‑
b'截取的截面图；
37.图9是示出包括在图8中的一个电池单元的平面图；
38.图10是根据本公开的另一个实施方式的电池模块的截面图；以及
39.图11是示出图10的阻挡膜的修改示例的截面图。
具体实施方式
40.在下文中，将参考附图详细描述本公开的各种实施方式，以使本领域技术人员能够容易地实现它们。可以以各种不同方式修改本公开，并且本公开不限于这里阐述的实施方式。
41.与描述无关的部分将被省略以清楚地描述本公开，并且在整个说明书中相同的附图标记表示相同的元件。
42.此外，在附图中，为了便于描述而任意示出了每个元件的尺寸和厚度，并且本公开不必限于附图中所示的那些。在附图中，为了清楚起见放大了层、区域等的厚度。在附图中，为了描述方便，一些层和区域的厚度被夸大地示出。
43.另外，应当理解，当诸如层、膜、区域或板的元件被称为在另一元件“上”或“上方”时，其可以直接在另一元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接在另一元件上”时，这意味着不存在其它居间元件。此外，词语“在
……
上”或“在
……
上方”表示设置在基准部分上或基准部分上方，并且不一定表示朝向重力的相反方向设置在基准部分的上端。
44.此外，在整个说明书中，当一个部件被称为“包括”某个部件时，这意味着它可以进一步包括其它部件，而不排除其它部件，除非另有说明。
45.此外，在整个说明书中，当被称为“平面”时，指的是当从顶部观察目标部分时，并且当被称为“截面”时，指的是当从垂直切割的横截面侧观察目标部分时。
46.图5是根据本公开的实施方式的电池模块的分解立体图。图6是示出图5的电池模块的构成元件彼此联接的状态的视图。图7是示出图6的电池模块上下翻转的状态的立体图。图8是沿图7的线b
‑
b'截取的截面图。图9是示出包括在图8中的一个电池单元的平面图。
47.参照图5和图6，根据本实施方式的电池模块包括：电池单元堆120，其中层叠有多个电池单元110；以及模块框架100，其容纳电池单元堆120并具有彼此对应的下表面101和上表面102，用于注入导热树脂的液体注入孔135和/或检查孔130形成在模块框架100的下表面101上。
48.根据本实施方式的模块框架100包围除电池单元堆120的前表面和后表面之外的
其余外表面，端板150分别位于电池单元堆120的前表面和后表面上，并且汇流条框架145位于电池单元堆120和端板150之间。除了电池单元堆120的前表面和后表面之外的其余表面可以是电池单元堆120的上表面、下表面、左表面和右表面。模块框架100的上表面102和下表面101可沿垂直于电池单元堆120的层叠方向的方向彼此面对。电池单元堆120的层叠方向可以是图5的x轴方向，并且垂直于层叠方向的方向可以是z轴方向。
49.参照图5和图7，根据本实施方式，导热树脂层400位于模块框架100的下表面101和电池单元堆120之间。导热树脂层400可以通过固化通过液体注入孔135注入的导热树脂来形成，并且可以用于将电池单元堆120中产生的热传递到电池模块的外部，并且将电池单元堆120固定在电池模块的内部。
50.参照图7和图8，根据本实施方式的电池模块还可包括绝缘盖105，其位于模块框架100的上表面102和电池单元堆120之间。绝缘盖105可以由注塑成型材料形成。在绝缘盖105的外表面上可以形成以条形延伸的引导构件105d。引导构件105d可在电池单元堆120所处的方向上突出，并且可用于在电池单元堆120插入到模块框架100中时引导电池单元堆120的位置。
51.参照图8，根据本实施方式的电池模块还可包括压缩垫180，其位于最外侧电池单元110和模块框架100的侧表面部分之间。压缩垫180可由聚氨酯基材料形成。压缩垫180可以减轻由于膨胀引起的电池单元110的厚度变形以及由于外部冲击引起的电池单元110的变化。除了形成在最外侧电池单元110和模块框架100的侧表面部分之间的压缩垫180之外，可以在相邻的电池单元110之间形成有至少一个压缩垫180。
52.根据本实施方式，第一粘合剂层250可形成在多个电池单元110中的相邻电池单元之间。第一粘合剂层250可以是双面胶带。第一粘合剂层250可邻近导热树脂层400形成。优选地，第一粘合剂层250可以形成在相邻电池单元之间形成的空间部分的端部。这里，第一粘合剂层250可以与导热树脂层400接触。
53.在变型实施方式中，如图8所示，模块框架100的上表面102可以包括凸部102p。凸部102p可具有从模块框架100的上表面102突出的结构，并且可与模块框架100的上表面102一体形成。凸部102p形成在与上述引导构件105d相对应的部分处，并且可防止单元块在左右方向上流动，并且可防止单元块由于重力而偏向一侧。于是，凸部102p和引导部件105d的突出方向可以相同，并且突出方向可以是与重力方向相反的方向。电池单元堆可以是这样的结构，其中图5的汇流条框架145联接到电池单元堆120。
54.根据本实施方式的电池模块还可包括第二粘合剂层260，其位于电池单元堆120的最外侧电池单元110和压缩垫180之间。第二粘合剂层260可邻近导热树脂层400形成。第二粘合剂层260可以是双面胶带。优选地，第二粘合剂层260可以形成在相邻电池单元之间形成的空间部分的端部。这里，空间部分的端部可以靠近形成液体注入孔135的位置。当从电池单元110的侧面观察时，如图9所示，第一粘合剂层250可形成为偏向电池单元110的侧面。然后，第二粘合剂层260可与导热树脂层400接触。
55.如上所述，根据本实施方式，可以调节第一粘合剂层250和第二粘合剂层260的附接位置，以防止导热树脂渗透相邻的电池单元之间和/或压缩垫180与最外侧电池单元110之间，从而防止由于导热树脂的额外注入而导致的成本增加，并降低电池模块的重量。
56.图10是根据本公开另一实施方式的电池模块的截面图。
57.参考图10，根据本实施方式的电池模块还可以包括阻挡膜270，其位于电池单元堆120和导热树脂层400之间。阻挡膜270可以由聚合物膜形成，并且例如可由聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)膜形成。根据本实施方式的阻挡膜270可覆盖第一粘合剂层250和第二粘合剂层260。即，如图10所示，阻挡膜270是在电池单元堆120和导热树脂层400之间沿横向方向延伸得较长的结构，并且可以延伸到位于模块框架100的相对周边处的压缩垫180。
58.如在本实施方式中，当形成阻挡膜270时，可以通过阻挡膜270防止导热树脂渗透到相邻的电池单元之间和/或压缩垫180与最外侧电池单元110之间。因此，可以增加第一粘合剂层250和第二粘合剂层260的形成位置的自由度。例如，如图10所示，至少一组第一粘合剂层250和第二粘合剂层260可以形成为与阻挡膜270稍微间隔开，并且与此不同，至少一组第一粘合剂层250和第二粘合剂层260可以与阻挡膜270接触。此外，第一粘合剂层250和第二粘合剂层260中的至少一者可以位于电池单元110的中央部分。
59.除了上述区别之外，图8的实施方式中描述的所有内容可以应用于本实施方式。
60.图11是示出图10的阻挡膜的修改示例的截面图。
61.参照图11，类似于图10的实施方式，阻挡膜270可位于电池单元堆120和导热树脂层400之间。然而，根据本实施方式的阻挡膜270不是形成为连续覆盖第一粘合剂层250和第二粘合剂层260，而是包括多个阻挡部分，并且阻挡部分彼此分离。换句话说，如图11所示，阻挡部分270可仅覆盖相邻电池单元之间的空间部分以及与该空间部分相邻的部分，并且类似地，可覆盖压缩部分180和最外侧电池单元110之间的空间部分以及与该空间部分相邻的部分。
62.除了上述区别之外，图10的实施方式中描述的所有内容都可以应用于本实施方式。
63.同时，根据本公开的实施方式的一个或更多个电池模块可被封装在电池组壳体中以形成电池组。
64.上述电池模块和包括该电池模块的电池组可应用于各种装置。这些装置可应用于车辆，例如电动自行车、电动车辆、混合动力车辆，但是本公开不限于此，而是可应用于可使用电池模块和包括电池模块的电池组的各种装置，这也属于本公开的范围。
65.尽管上面已经详细描述了本公开的优选实施方式，但是本公开的范围不限于此，并且使用在所附权利要求中限定的本公开的基本概念的本领域技术人员的各种修改和改进也属于权利要求的范围。
66.附图标记说明
67.100：模块框架
68.120：电池单元堆
69.135：液体注入孔
70.250、260：粘合剂层
71.270：阻挡膜
72.400：导热树脂层。