包括单元框架的电池模块的制作方法

1.本公开涉及一种包括单元框架的电池模块，并且更具体地说，涉及一种通过有效地保持热平衡而增加工作寿命的电池模块。
2.本技术要求于2019年8月27日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请no.10-2019-0105126的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。


背景技术：

3.当前，市售的二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂二次电池等，其中锂二次电池几乎没有或没有记忆效应，因此与镍基二次电池相比，锂二次电池由于能够方便地进行充电，自放电率极低且能量密度高的优点而备受关注。
4.锂二次电池主要使用锂基氧化物和碳材料分别作为正极活性材料和负极活性材料。锂二次电池包括：电极组件，该电极组件包括涂覆有正极活性材料的正极板、涂覆有负极活性材料的负极板和置于二者之间的隔膜；以及密封的封装材料或电池袋状壳，电极组件与电解质溶液一起容纳该密封的封装材料或电池袋状壳中。
5.近来，二次电池不仅广泛应用于诸如便携式电子产品之类的小型装置，而且广泛应用于诸如车辆和蓄能系统(ess)之类的中大型装置。为了在中大型装置中使用，许多二次电池被电连接以增加容量和输出。具体而言，袋型二次电池由于易于层叠而被广泛用于中大型装置。
6.随着对用作蓄能源的大容量结构的需求日益增长，对包括多个串联和/或并联地电连接的二次电池和电连接二次电池的金属板的电池模块的需求越来越大。
7.电池模组一般采用冷却技术以防止二次电池在使用期间温度迅速升高。例如，通常通过将冷空气供给到电池模块的壳体中来冷却所容纳的二次电池。
8.但是，由于对于每个二次电池，在电池模块中与冷空气的接触面积并不均匀，冷却效果集中在一些二次电池上，其余二次电池的冷却效果低，因此在一些二次电池中可能出现过热。也就是说，在发生热不平衡的情况下，当一些二次电池置于高温条件下时，发生劣化，并且一些二次电池的寿命可能大大降低，这可能是电池模块寿命降低的主要因素。
9.因此，为了延长电池模块的寿命，重要的是在电池模块的使用期间保持二次电池之间的热平衡(温度均匀)。


技术实现要素：

10.技术问题
11.本公开旨在解决上述问题，因此本公开旨在提供通过有效地保持热平衡而增加使用寿命的电池模块。
12.通过以下描述可以理解本公开的这些和其它目的和优点，并且本公开的这些和其它目的和优点将从本公开的实施方式中变得显而易见。此外，将容易理解，本公开的目的和优点可以通过其方式和组合来实现。
13.技术方案
14.为了实现上述目的，根据本公开的电池模块包括：
15.多个圆柱状电池单元，所述多个圆柱状电池单元包括形成在上端和下端的每一端中的电极端子，并且所述多个圆柱状电池单元沿水平方向布置；
16.模块外壳，该模块外壳包括上壁、侧壁和下壁以容纳多个圆柱状电池单元，上壁和下壁中的至少一个具有冷却剂流入和流出的多个冷却孔，冷却孔中的至少两个具有不同尺寸；以及
17.单元框架，该单元框架容纳在模块外壳中并包括多个插入部分和多个冷却通道，该插入部分具有环绕多个圆柱状电池单元中的每一个的外表面的至少一部分的内壁，多个冷却通道以与冷却孔连通的方式连接到冷却孔并具有沿垂直方向延伸的管状形状以允许冷却剂流入和流出。
18.附加地，多个冷却孔中的至少两个可以被构造为使得靠近中央的冷却孔的直径大于设置在外侧的冷却孔的直径。
19.附加地，冷却通道可以具有与和冷却通道连通的冷却孔的直径对应的尺寸。
20.附加地，多个圆柱状电池单元可以彼此间隔开以允许冷却剂流动。
21.附加地，单元框架可以包括具有多个插入部分和多个冷却通道的上壳体，以及联接至上壳体的底部并包括多个插入部分和多个冷却通道的下壳体。
22.附加地，上壳体的多个冷却通道和下壳体的多个冷却通道可以沿垂直方向彼此对应地设置，
23.上壳体的多个冷却通道和下壳体的多个冷却通道可以沿垂直方向彼此间隔开。
24.附加地，模块外壳的上壁中的多个冷却孔可以被构造为允许冷却剂从外部流向内部，
25.设置在模块外壳的下壁中的多个冷却孔可以被构造为将供给到模块外壳中的冷却剂排出。
26.附加地，上壳体的冷却通道中的至少一些可以包括引导部分，引导部分被构造为将冷却剂的流动方向改变为多个圆柱状电池单元的水平向内方向。
27.附加地，引导部分可以包括沿多个圆柱状电池单元的水平向内方向延伸的引导突起。
28.附加地，引导部分可以具有上壳体的冷却通道沿多个圆柱状电池单元的水平向内方向弯曲的弯曲结构。
29.附加地，设置在模块外壳的上壁中的多个冷却孔可以包括内径沿水平向内方向逐渐减小的锥形结构。
30.附加地，设置在模块外壳的下壁中的多个冷却孔可以包括内径沿垂直向外方向逐渐减小的锥形结构。
31.附加地，冷却通道可以具有从单元框架的外表面沿垂直方向延伸的外端部，
32.单元框架可以具有暴露孔以将电极端子暴露于外部。
33.附加地，电池模块可以还包括：连接孔，该连接孔安装在单元框架的上部和下部中的每一个上，该连接孔与暴露孔连通；连接端子，该连接端子从连接孔的内侧延伸以电连接多个圆柱状电池单元；以及至少一个连接板，该至少一个连接板具有冷却通道的端部插入
其中的插槽。
34.附加地，单元框架的上表面和下表面中的每一个可以具有沿向外方向延伸并沿水平方向线性延伸的分隔壁，该分隔壁的一部分连接多个冷却通道，并且分隔壁可以设置为对应于连接板沿水平方向的外周面。
35.附加地，电池模块还可以包括：导热垫，该导热垫安装在连接板的外侧并包括冷却通道插入其中的固定槽；以及
36.散热器，该散热器安装在导热垫的外侧并包括冷却通道插入其中的固定孔。
37.附加地，为了实现上述目的，根据本公开的电池组包括至少一个电池模块。
38.附加地，为了实现上述目的，根据本公开的电子装置包括电池组。
39.技术效果
40.根据本公开的一个方面，本公开的电池模块被构造为使得设置在模块外壳中的多个冷却孔当中的至少两个具有不同的尺寸，以增加在需要冷却的区域中冷却剂的流量，从而调节电池模块内部每个区域的温度。因此，可以防止电池模块的特定区域过热。
41.本发明的单元框架包括被构造为与冷却孔连通的多个冷却通道，流入冷却孔的冷却剂的热量可以有效地传递到容纳于插入部分中的多个圆柱状电池单元。本公开可以通过模块外壳和单元框架保护多个圆柱状电池单体免受外部冲击，并且将从外部提供的冷却剂提供至多个圆柱状电池单体，从而大大提高冷却效率。
42.根据本公开的实施方式的一个方面，本公开被构造为使得在设置在模块外壳的下壁中的多个冷却孔中的至少两个当中，靠近中央的冷却孔的直径大于设置在外侧的冷却孔的直径，使得随着越靠近模块外壳的水平中央，越大量的冷却剂可以被供给到模块外壳的下壁，或者可以排出越大量的被供给到模块外壳的制冷剂。
43.根据本公开的一方面，设置在模块外壳的上壁中的多个冷却孔中的至少两个被构造为使得靠近中央的冷却孔的直径可以大于设置在外侧的冷却孔的直径，使得随着越靠近模块外壳的水平中央，越大量的冷却剂可以被供给到模块外壳的上壁，或者可以排出越大量的被供给到模块外壳的冷却剂。
44.根据本公开的一个方面，冷却通道被构造为具有对应于与冷却通道连通的冷却孔的直径的尺寸，以允许冷却剂通过模块外壳的冷却孔流入，以沿冷却通道没有中断地移动，从而提高冷却效率。
45.根据本公开的一方面，多个圆柱状电池单元可以彼此间隔开以允许冷却剂流动，因此本公开可以允许冷却剂很好地在间隙中流动。因此，没有停滞的冷却剂，从而提高电池模块的冷却效率。
46.根据本公开的一方面，本公开被构造为使得上壳体的多个冷却通道和下壳体的多个冷却通道沿垂直方向彼此间隔开，以在上壳体和下壳体之间形成中空的(空的)空间，从而允许冷却剂通过间隙在模块外壳内部需要更多冷却的区域(例如，在多个圆柱状电池单元的水平中央处)集中地流动。因此，可以增加电池模块的寿命，并显著降低故障率。
附图说明
47.附图例示了本公开的优选实施方式，并且与前述公开一起用于提供对本公开的技术精神的进一步理解。然而，本公开不应被解释为限于附图。
48.图1是根据本公开实施方式的电池模块的示意性立体图。
49.图2是根据本公开实施方式的电池模块的示意性分解立体图。
50.图3是根据本公开实施方式的电池模块的示意性底视图。
51.图4是根据本发明另一实施方式的电池模块的示意性平面图。
52.图5是沿图1的线a-a
′
截取的示意性截面图。
53.图6是根据本公开另一实施方式的电池模块的示意性垂直截面图。
54.图7是根据本公开实施方式的电池组的示意性局部立体图。
具体实施方式
55.以下，将参照附图详细描述本公开的优选实施方式。在描述之前，应当理解，说明书和所附权利要求中使用的术语或词语不应被解释为仅限于一般字典含义，而是应当以允许发明人为了获得最佳解释而适当定义术语的原则为基础，基于与本公开的技术方案相对应的含义和概念进行解释。
56.因此，本文所描述的实施方式和附图中所示的图示仅仅是本公开的最优实施方式，并非旨在完整地描述本公开的技术方案，因此应当理解，在提交申请时可能已经对其进行了各种其它等同和变型。
57.图1是根据本公开实施方式的电池模块的示意性立体图。图2是根据本公开实施方式的电池模块的示意性局部分解立体图。
58.参照图1和图2，根据本公开实施方式的电池模块200可以包括多个圆柱状电池单元100、模块外壳210和单元框架220。
59.这里，圆柱状电池单元100可以包括圆柱状电池罐120和容纳在电池罐120中的电极组件(未示出)。
60.圆柱状电池单元100可以包括沿垂直方向直立的电池罐120。电池罐120可以包括具有高导电性的材料，例如，电池罐120可以包括铝合金或铜合金。
61.2个电极端子111可以形成在电池罐120的顶部和底部上。详细地，正极端子111a可以形成在电池罐120顶部的平坦圆形上表面上，并且负极端子111b可以形成在电池罐120底部的平坦圆形下表面上。
62.电池罐120可以在侧面上涂覆有电绝缘元件。
63.也就是说，由于电池罐120在内部电连接至电极组件的电极，因此电池罐120可以在侧面上覆盖有绝缘膜(未示出)或电绝缘粘合剂，以防止由意外导电物体与电池罐120之间的接触引起的漏电。
64.可以通过将包括涂覆有正极活性材料的正极板的正极和包括涂覆有负极活性材料的负极板的负极以及置于正极和负极之间的隔膜卷绕成果冻卷形状，来形成电极组件(未示出)。正极(未示出)可以具有附接到其上的正极接头，并且正极接头可以电连接到电池罐120顶部上的正极端子111a。负极(未示出)可以具有附接至其上的负极接头，并且负极接头可以电连接至电池罐120底部上的负电极端子111b。
65.当从图1的方向f观察时，在模块外壳210内，多个圆柱状电池单元100可以沿垂直方向直立并且可以沿水平方向布置。
66.例如，如图3所示，第一电池模块200包括56个圆柱状电池单元100。56个圆柱状电
池单元100可以沿垂直方向直立，并且可以沿水平方向彼此靠近地布置。
67.在此，如同本文中所使用的表示方向的术语(诸如前、后、左、右、上、下)可以依据观察者或所提及元件的位置而变化。但是，为了便于描述，定义了从f方向观察时的前、后、左、右、上和下方向。
68.当容纳在模块外壳210中时，多个电池单元110可以沿垂直方向直立。
69.返回参照图1和图2，模块外壳210可以包括上壁211a、侧壁213和下壁212a以形成容纳多个圆柱状电池单元100的内部空间。例如，如图1所示，模块外壳210的侧壁213包括前侧壁213a、后侧壁213b、左侧壁213c和右侧壁213d。上壁211a可以安装在侧壁213的顶部并且它们可以彼此联接。下壁212a可以安装在侧壁213的底部并且它们可以彼此联接。
70.模块外壳210可以包括上外壳211和联接至上外壳211的底部的下外壳212。上外壳211和下外壳212可以彼此螺栓联接。模块外壳210可以被构造为在模块外壳210内容纳单元框架220。
71.图3是根据本公开实施方式的电池模块的示意性底视图。
72.连同图2一起参照图3，模块外壳210的上壁211a或下壁212a中的至少一个可以具有多个冷却孔211h，冷却剂k1通过多个冷却孔211h流入和流出。例如，如图2所示，上壁211a可以具有沿垂直方向开口的30个冷却孔211h。下壁212a可以具有沿垂直方向开口的30个冷却孔212h。
73.在此，冷却剂k1可以从外部连续地供给到模块外壳210中，并且加热后的冷却剂k1可以被排出模块外壳210。可以使用泵来供给或排出(feed or force)冷却剂k1。
74.例如，冷却剂k1可以是空气、氮气、二氧化碳、水、氟利昂基冷却剂、氨、丙酮、甲醇、乙醇、萘、硫磺或汞。
75.模块外壳210的至少两个冷却孔211h可以具有不同的尺寸。当从图1的方向f观察时，多个冷却孔211h可以布置成行和列，在前后左右方向上间隔开预定距离。在这种情况下，成排布置的两个或更多个冷却孔211h可以具有不同的尺寸。成列布置的2个或更多个冷却孔211h可以具有不同的尺寸。
76.根据本公开的这种构造，本公开的电池模块200被构造为使得设置在模块外壳210中的至少两个冷却孔211h具有不同的尺寸，以增加在需要冷却的区域处冷却剂k1的流量，从而调整电池模块200内每个区域的温度。因此，可以防止在电池模块200的特定区域发生过热。
77.返回参照图1和图2，单元框架220可以容纳在模块外壳210中。
78.单元框架220可以包括插入部分225，该插入部分225具有围绕多个圆柱状电池单元100中的每一个的外表面的至少一部分的内壁。插入部分225可以具有围绕圆柱状电池单元100外侧的中空h4。例如，插入部分225可以被构造成环绕除了电极端子之外的其余圆柱状电池单元100的上端和下端的外表面。
79.单元框架220可以包括被构造为与多个冷却孔211h连通的多个冷却通道221h。冷却通道221h可以连接到冷却孔211h并且可以具有垂直延伸的中空管状形状，冷却剂k1流过该中空管状形状。
80.根据本公开的这种构造，单元框架220包括被构造为与冷却孔211h连通的多个冷却通道221h，以有效地将流入冷却孔211h的冷却剂k1的热量传递给容纳在插入部分225中
的多个圆柱状电池单元100。因此，利用模块外壳210和单元框架220，本公开可以保护多个圆柱状电池单元100免受外部冲击，并向多个圆柱状电池单元100提供从外部供应的冷却剂k1，从而极大地提高了冷却效率。
81.返回参照图3，设置在模块外壳210的下外壳212的下壁212a中的冷却孔212h中的至少两个被构造为使得靠近中央的冷却孔212h的直径大于设置在外侧的冷却孔212h的直径。例如，如图3所示，设置在模块外壳210的下壁212a中的以6行
×
5列布置的30个冷却孔212h可以在前后和左右方向上布置。在这些冷却孔中，设置在中央的第3行第3列和第4行第3列的冷却孔212h1可以是最大，第2行第3列、第3行第2列、第3行第4列、第4行第2列、第4行第4列和第5行第3列的冷却孔212h2可以是第二大，第2行第2列、第2行第4列、第3行第1列、第3行第5列、第4行第1列、第4行第5列、第5行第2列和第5行第4列的冷却孔212h3可以是第三大，第1行第2列、第1行第3列、第1行第4列、第2行第1列、第2行第5列、第5行第1列、第5行第5列、第6行第2列、第6行第3列、第6行第4列的冷却孔可以是第四大，并且第1行第1列、第1行第5列、第6行第1列和第6行第5列的冷却孔212h4可以是第五大。
82.根据本公开的这种构造，设置在模块外壳210的下壁212a中的冷却孔212h中的至少两个被构造为使得靠近中央的冷却孔212h的直径大于设置在外侧的冷却孔212h的直径，从而流入模块外壳210的下壁212a的冷却剂k1的量或流出模块外壳210的冷却剂k1的量随着其越靠近模块外壳210沿水平方向的中央而变得越大。
83.也就是说，本公开的电池模块200可以在水平方向的中央处具有更高的冷却效率。因此，可以有效地防止由集中在多个圆柱状电池单元100的中央处的热量引起的圆柱状电池单元100的劣化。
84.在此，水平方向是指当模块外壳210放置在地面上时与地面平行的方向，并且可以是与垂直方向垂直的平面上的至少一个方向。
85.图4是根据本发明另一实施方式的电池模块的示意性平面图。
86.连同图2一起参照图4，根据本公开另一实施方式的模块外壳的上外壳211a的上壁211a可以具有冷却孔211h，并且冷却孔211h中的至少两个可以被构造为使得靠近中央的冷却孔211h的直径大于设置在外侧的冷却孔211h的直径。
87.例如，如图4所示，设置在模块外壳210的上壁211a中的以6行
×
5列布置的30个冷却孔211h可以在前后和左右方向上布置。其中，设置在中央的第3行第3列和第4行第3列的冷却孔211h1可以是最大，第2行第3列、第3行第2列、第3行第4列、第4行第2列、第4行第4列和第5行第3列的冷却孔211h2可以是第二大，第2行第2列、第2行第4列、第3行第1列、第3行第5列、第4行第1列、第4行第5列、第5行第2列和第5行第4列的冷却孔211h3可以是第三大，第1行第2列、第1行第3列、第1行第4列、第2行第1列、第2行第5列、第5行第1列、第5行第5列、第6行第2列、第6行第3列和第6行第4列的冷却孔211h可以是第四大，并且第1行第1列、第1行第5列、第6行第1列和第6行第5列的冷却孔211h4可以是第五大。
88.根据本公开的该构造，在设置在上外壳211a的上壁211a中的至少两个冷却孔211h当中，靠近中央的冷却孔211h的直径可以大于设置在外侧的冷却孔211h的直径，使得流入模块外壳210的上壁211a的冷却剂k1的量或流出模块外壳210的冷却剂k1的量随着其越靠近模块外壳210沿水平方向的中央而越大。
89.也就是说，电池模块200可以在水平方向的中央处具有更高的冷却效率。因此，可
以有效地防止由集中在多个圆柱状电池单元100的中央处的热量引起的圆柱状电池单元100的劣化。
90.图5是沿图1的线a-a
′
截取的示意性截面图。
91.连同图2一起参照图5，冷却通道221h可以具有对应于与冷却通道221h连通的冷却孔211h的直径的尺寸。如图5所示，以水平中央为基准设置在最外侧的冷却通道221h可以具有对应于与冷却通道221h连通的冷却孔211h的直径的尺寸。
92.在根据本公开另一实施方式的单元框架220中，由于冷却通道221h的尺寸是根据与冷却通道221h连通的冷却孔211h的直径而设置的，因此当至少两个冷却孔211h具有不同的尺寸时，冷却通道221h中的至少两个可以具有不同的尺寸。
93.例如，单元框架220可以包括以6行
×
5列布置的30个冷却通道221h。其中，设置在中央的第3行第3列和第4行第3列的冷却通道221h可以是最大，第2行第3列、第3行第2列、第3行第4列、第4行第2列、第4行第4列、第5行第3列的冷却通道221h可以是第二大，第2行第2列、第2行第4列、第3行第1列、第3行第5列、第4行第1列、第4行第5列、第5行第2列和第5行第4列的冷却通道221h可以是第三大，第1行第2列、第1行第3列、第1行第4列、第2行第1列、第2行第5列、第5行第1列、第5行第5列、第6行第2列、第6行第3列和第6行第4列的冷却通道221h可以是第四大，而且第1行第1列、第1行第5列、第6行第1列、第6行第5列的冷却通道221h可以是第五大。
94.根据本公开的这种构造，本公开被构造为使得冷却通道221h具有对应于与冷却通道221h连通的冷却孔211h的直径的尺寸，以允许冷却剂k1通过模块外壳210的冷却孔211h流入，从而沿着冷却通道221h不间断地移动，从而提高冷却效率。
95.根据本公开，冷却通道221h中的至少两个可以具有不同的尺寸，以不同地设置在每个冷却通道221h中流动的冷却剂k1的量。因此，可以将冷却剂k1集中地输送到电池模块200内需要更多冷却的区域，从而增加电池模块200的寿命并显著降低发生故障的可能性。
96.多个圆柱状电池单元100可以彼此间隔开以允许冷却剂k1流动。冷却通道221h可以设置在多个圆柱状电池单元100的间隙中。例如，如图5所示，多个圆柱状电池单元100可以彼此间隔开预定距离。通过冷却孔流入的冷却剂k1可以沿着间隙s1流动。间隙s1可以与冷却通道221h、222h连通。
97.根据本公开的这种构造，多个圆柱状电池单元100彼此间隔开以允许冷却剂k1流动，从而冷却剂k1在间隙s1中顺畅流动。因此，冷却剂k1可以无延迟地顺畅流动，从而提高电池模块200的冷却效率。
98.返回参照图2和图5，单元框架220可以包括下壳体222和上壳体221。详细地，下壳体222可以联接至上壳体221的底部。换言之，下壳体222的上表面的至少一部分可以连接至上壳体221的下表面。在这种情况下，上壳体221和下壳体222可以彼此螺栓联接。例如，下壳体222的上表面中对应于外周面的部分可以接触上壳体221的下表面中对应于外周面(outer periphery)的部分。
99.上壳体221的多个冷却通道221h和下壳体222的多个冷却通道222h可以设置沿垂直方向的相应位置处。也就是说，通过模块外壳210的冷却孔211h流入的冷却剂k1可以沿着上壳体221的冷却通道221h向下流动，然后向下流经下壳体222的冷却通道222h，并去往外部。冷却通道221h可以设置在圆柱状电池单元100插入其中的多个插入部分225之间。
100.上壳体221的多个冷却通道221h和下壳体222的多个冷却通道222h可以沿垂直方向彼此间隔开。也就是说，上壳体221和下壳体222的一部分可以是中空的(空的)。例如，上壳体221中除了与下壳体222接触的外周面之外的其余下表面可以在向上的方向上凹陷。下壳体222中除了与上壳体221接触的外周面之外的其余上表面可以在向下方向上凹陷。
101.如图5所示，上壳体221的30个冷却通道221h和下壳体222的30个冷却通道222h可以沿垂直方向彼此间隔开预定距离。上壳体221和下壳体222中的每一个可以具有阶梯结构。由上壳体221和下壳体222形成的中空(空的)空间可以被构造为允许通过单元框架220的冷却通道221h流入的冷却剂k1以分布方式在中空(空的)空间内沿多个方向自由移动。
102.根据本公开的这种构造，本公开在上壳体221和下壳体222之间具有中空(空的)空间，这是因为上壳体221的多个冷却通道221h和下壳体222的多个冷却通道222h沿垂直方向彼此间隔开。通过该间隙，冷却剂k1可以在模块外壳210内需要更多冷却的区域(例如，多个圆柱状电池单元的水平中央)中集中地流动。因此，可以增加电池模块200的寿命，并显著降低故障率。
103.设置在模块外壳210的上壁211a中的多个冷却孔211h可以被构造为通过能够供给冷却剂k1的外部装置将冷却剂k1从外部引入模块外壳210中。
104.设置在模块外壳210的下壁212a中的多个冷却孔212h可以被构造为通过能够抽吸冷却剂k1的外部装置将冷却剂k1排出模块外壳210。在这种情况下，与能够供给冷却剂k1的外部装置相比，可以更根本地降低来自设置于外部装置中的泵或马达的热量对冷却剂k1的温度升高的影响。
105.根据本公开的这种构造，当设置在模块外壳210的下壁212a中的多个冷却孔212h被构造为通过能够抽吸冷却剂k1的外部装置排出被供给到模块外壳210中的冷却剂k1时，可以防止冷却剂k1通过外部装置升高温度。因此，可以更有效地冷却电池模块200。
106.返回参照图5，当根据本公开实施方式的单元框架220被构造为允许从外部供给的冷却剂k1以沿着设置于上壳体221中的冷却通道221h移动时，上壳体221的至少一些冷却通道221h可以包括引导部分，该引导部分被构造为将冷却剂k1的流动方向改变为多个圆柱状电池单元100的水平向内方向。
107.例如，引导部分可以包括沿多个圆柱状电池单元100的水平向内方向延伸的引导突起227p。例如，如图5的所示，在设置于上壳体221中的多个冷却通道221h当中，以水平中央为基准设置于外侧的冷却通道221h可以具有引导突起227p。
108.引导突起227p可以被构造为当冷却剂k1流出冷却通道221h时，始终通过间隙s1将供给到上壳体221的冷却通道221h中的冷却剂k1移动到多个圆柱状电池单元100的中央。因此，设置于多个冷却通道221h中的引导突起227p可以朝向多个圆柱状电池单元100的中央延伸。
109.多个引导突起227p可以以不同程度或以不同角度延伸。例如，在多个冷却通道221h当中，以水平中央为基准设置于外侧的引导突起227p可以以更大程度或以更大角度延伸。相反，设置在更靠近水平中央的冷却通道221h中的引导突起227p可以以比设置在外侧的引导突起227p以更小程度或以更低角度延伸。在设置于上壳体221中的多个冷却通道221h当中，设置在水平中央处的冷却通道221h可以没有引导突起227p。
110.根据本公开的这种构造，引导部分包括沿多个圆柱状电池单元100的水平向内方
向延伸的引导突起227p，以促使冷却剂k1在多个圆柱状电池单元100的中央集中地流动。因此，可以防止一些电池单元由于多个圆柱状电池单元100的热不平衡而劣化，从而显著增加电池模块200的寿命。
111.图6是根据本公开另一实施方式的电池模块的示意性垂直截面图。
112.参照图6，根据本公开另一实施方式的电池模块200a的引导部分可以具有弯曲结构227k，在弯曲结构227k中，上壳体221的冷却通道221h沿多个圆柱状电池单元100的水平向内方向弯曲。也就是说，本公开可以具有由冷却通道221h的部分弯曲形成的弯曲结构227k，以引导通过冷却通道221h排放至间隙s1的冷却剂k1朝向多个圆柱状电池单元100的水平中央移动。
113.在上壳体221的多个冷却通道221h当中，以水平中央为基准设置在外侧的引导部分可以具有更高弯曲角度的冷却通道221h。相反，靠近水平中央的冷却通道221h的弯曲角度可以小于设置在外侧的引导部分的弯曲角度。在设置在上壳体221中的多个冷却通道221h当中，布置在水平中央处的冷却通道221h可以没有弯曲引导部分。
114.根据本公开的这种构造，上壳体221的冷却通道221h包括沿多个圆柱状电池单元100的水平向内方向弯曲的引导部分，以促使冷却剂k1在多个圆柱状电池单元100的中央处集中地流动。因此，可以防止一些电池单元由于多个圆柱状电池单元100的热不平衡而劣化，从而显著增加电池模块200的寿命。
115.返回参照图5，设置在模块外壳210的上壁211a中的多个冷却孔211h可以包括锥形结构t1，该锥形结构t1具有沿垂直向内方向朝向多个圆柱状电池单元100逐渐减小的内径。例如，设置在模块外壳210的上壁211a中的30个冷却孔211h中的每一个可以包括锥形结构t1，该锥形结构t1具有在向下方向上朝向多个圆柱状电池单元100逐渐减小的内径。
116.也就是说，当冷却剂k1由外部装置供给到模块外壳210的上壁211a中时，多个冷却孔211h可以具有锥形结构t1以使冷却剂k1以更高的流速大量流入模块外壳210中。
117.根据本公开的这种构造，设置在模块外壳210的上壁211a中的多个冷却孔211h包括锥形结构t1，该锥形结构t1具有沿垂直向内方向朝向多个圆柱状电池单元100逐渐减小的内径，以增加流入模块外壳210中的冷却剂kl的速率和量，从而增加电池模块200的冷却效率。
118.返回参照图5，设置在模块外壳210的下壁212a中的多个冷却孔212h可以包括锥形结构t2，该锥形结构t2具有沿垂直向外方向(向外侧)逐渐减小的内径。例如，设置在模块外壳210的下壁212a中的30个冷却孔211h中的每一个可以包括内径在向下方向上逐渐减小的锥形结构t2，以排出冷却剂k1。
119.也就是说，设置在模块外壳210的下壁212a中的多个冷却孔212h可以具有锥形结构t2，以允许在模块外壳210中被加热的冷却剂k1以更高的流速大量流出模块外壳210。
120.根据本公开的这种构造，设置在模块外壳210的下壁212a中的多个冷却孔212h包括内径沿垂直向外方向逐渐减小的锥形结构t2，以增加流出模块外壳210的冷却剂k1的速率和量，从而进一步提高电池模块200的冷却效率。
121.图7是根据本公开实施方式的电池组的一些部件的示意性立体图。
122.连同图2一起参照图7，设置在单元框架220中的冷却通道221h可以具有从单元框架220的外侧垂直延伸的外端部。例如，设置在上壳体221中的冷却通道221h可以比该冷却
通道221h周围的外侧进一步向上延伸。设置在下壳体222中的冷却通道222h可以比冷却通道222h周围的外侧进一步向下延伸。
123.单元框架220可以具有暴露孔h1，电极端子(图2中的111)通过该暴露孔h1暴露于外部。例如，如图7所示，42个圆柱状电池单元100可以插入并容纳在单元框架220的42个插入部分225中。42个圆柱状电池单元100的电极端子可以通过单元框架220的暴露孔h1暴露于外部。上壳体221和下壳体222中的每一个可以具有42个暴露孔h1。
124.根据本公开实施方式的电池模块200还可以包括安装在单元框架220的顶部和底部中的每一个上的多个连接板230。详细地，多个连接板230中的每一个可以包括与暴露孔h1连通的连接孔h2、从连接孔h2的内侧延伸以电连接多个圆柱状电池单元100的连接端子232、以及冷却通道221h的端部插入其中的插槽h3。
125.这里，连接板230可以包括导电材料。例如，导电材料可以是包括铜、镍、铝、金和银作为主要材料的金属合金。
126.例如，上壳体221可以包括比其余上表面进一步向上延伸的30个冷却通道221h。安装在上壳体221的上表面上的连接板230可以具有30个冷却通道221h的端部插入其中的30个插槽h3。
127.下壳体222可以包括其比其余下表面进一步向下延伸的30个冷却通道(未示出)。安装在下壳体222的下表面上的连接板230可以具有30个冷却通道(未示出)的端部插入其中的30个插槽h3。
128.根据本公开的这种构造，由于本公开的电池模块200还包括具有插槽h3的至少一个连接板230(冷却通道221h的端部插入插槽h3中)，电连接至电极端子的连接板230可能由于电阻而产生大量的热量，因此当冷却通道221h的端部插入连接板230的插槽h3中时，连接板230的热量可以通过冷却剂k1流过的冷却通道221h被有效地冷却下来。
129.易于将本公开的至少一个连接板230安装并固定在单元框架220上，从而提高制造效率。本公开可以有效地防止连接板230在连接端子232和电极端子(图2中的111)之间的焊接操作期间移动通过冷却通道221h插入其中的插槽h3，从而大大提高了焊接操作的效率。
130.连同图2一起返回参照图7，分隔壁p1可以设置在单元框架220的上表面和下表面中的每一个上。详细地，分隔壁p1可以沿向外方向延伸并且沿水平方向线性延伸。分隔壁p1的一部分可以被构造为连接多个冷却通道221h。
131.例如，如图7所示，可以在单元框架220的上表面上设置在前后和左右方向上线性延伸的分隔壁p1。分隔壁p1可以沿单元框架220的上表面的外周面延伸。分隔壁p1可以设置在多个冷却通道221h之间。
132.连接板230可以安装在由单元框架220的上下表面上的分隔壁p1限定的空间中。例如，如图7所示，上壳体221的上表面可以被分隔壁p1划分成7个区域。7个连接板230可以分别安装在7个区域上。
133.根据本公开的这种构造，在单元框架220的上表面和下表面中的每一个上提供沿向外方向延伸且沿水平方向线性延伸并具有连接多个冷却通道221h的部分的分隔壁p1，因此，当至少两个连接板230安装在单元框架220的上表面和下表面上时，可以使至少两个连接板230电绝缘以防止至少两个连接板230之间的短路。因此，可以有效地增加本公开的电池模块200的安全性和耐用性。
134.分隔壁p1可以设置在单元框架220的上表面和下表面中的每一个的外周面上。形成在外周面上的分隔壁p1的一部分可以具有沿水平方向伸展的开口。连接板230的一部分可以通过开口延伸到外部。设置在外周面上的分隔壁p1可以防止连接板230分离或与外部导电材料接触。
135.返回参照图2和图7，根据本公开实施方式的电池模块200还可包括导热垫240和散热器250。
136.详细地，导热垫240可以包括具有高导热率的材料。导热垫240可以包括电绝缘材料。例如，导热垫240可以具有固化形式的导热性高的聚合物树脂或硅基树脂。更详细地，聚合物树脂可以是聚硅氧烷树脂、聚酰胺树脂、聚氨酯树脂或环氧基树脂。另选地，导热垫240可以是固化形式的添加粘合剂材料。例如，粘合剂材料可以是丙烯酸材料、聚酯基材料、聚氨酯基材料或橡胶基材料。
137.导热垫240可以具有安装在连接板230的外侧上的固定槽h5，冷却通道221h插入在固定槽h5中。例如，安装在上壳体221的顶部上的导热垫240可以具有30个冷却通道221h的端部插入其中的30个固定槽h5。
138.根据本公开的这种构造，本公开的导热垫240包括冷却通道221h插入其中的固定槽h5，因此易于将导热垫240安装和固定到单元框架220上，从而提高制造效率。导热垫240可以有效地吸收由于电阻而产生大量热量的连接板230的热量，从而有效地提高电池模块200的冷却效率。
139.散热器250可以具有安装在导热垫240的外侧上的固定孔h6，冷却通道221h插入固定孔h6中。这里，散热器250可以被构造为设置在模块外壳210和导热垫240之间。散热器250可以是包括导热性高的材料的冷却板。导热性高的材料可以是铜或铝。
140.根据本公开的电池组(未示出)可以包括至少一个电池模块200。除了电池模块200之外，根据本公开的电池组还可以包括用于容纳电池模块200的电池组壳体、控制电池模块200的充电/放电的各种类型的装置，例如，电池管理系统(bms)、电流传感器和熔丝。
141.根据本公开的电子装置可以包括电池组。电子装置(未示出)可以包括用于在其中容纳电池组的壳体(未示出)。
142.根据本公开的车辆(未示出)可以包括电池组。车辆可以是例如包括使用电池组作为动力源的电动机(未示出)的电动车辆。
143.此处所用的诸如上、下、左、右、前、后之类的表示方向的术语只是为了便于描述而使用的，并且对于本领域技术人员而言显而易见的是，该术语可以依据所提及元件或观察者的位置而变化。
144.虽然上文已经针对有限数量的实施方式和附图描述了本公开，但本公开不限于此，并且对于本领域技术人员而言显而易见的是，可以在本公开的技术方面和所附权利要求的等同范围进行各种修改和改变。
145.【附图标记列表】
146.200：电池模块
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100：圆柱状电池单元
147.210：模块外壳
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211、212：上外壳、下外壳
148.220：单元框架
149.211h、212h：冷却孔
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221h、222h：冷却通道
150.221：插入部分
151.221、222：上壳体、下壳体
152.k1：冷却剂
153.227p：引导突起
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227k：弯曲结构
154.t1、t2：锥形结构
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230：连接板
155.h1、h2、h3：暴露孔、连接孔、插槽
156.232：连接端子
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p1：分隔壁
157.240：导热垫
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250：散热器
158.工业适用性
159.本公开涉及一种电池模块及电池组。另外，本公开能够在电池模块和包括电池组的电子装置的行业中使用。