[发明专利]电池模块、包括该电池模块的电池组、以及车辆

说明书

根据本发明的一个实施方式的电池模块包括：盒，其中具有容纳空间；多个电池单元，它们位于容纳空间中；冷却单元，其用于冷却电池单元；以及热交换单元，其用于与冷却单元进行热交换，其中，热交换单元包括：热交换室，其具有内部空间；下冷却流路，其位于热交换室内并且冷却流体流过该下冷却流路；上冷却流路，其位于下冷却流路的上部并且从下冷却流路供应的冷却流体流过该上冷却流路；以及连接流路，流过下冷却流路的冷却流体通过该连接流路被供应到上冷却流路。

技术领域

本公开涉及包括电池单元的电池模块以及包括该电池模块的电池组和车辆，更具体地讲，涉及一种能够冷却电池单元的电池模块以及包括该电池模块的电池组和车辆。

本申请要求2016年3月3日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2016-0025737的优先权，其公开通过引用并入本文。

背景技术

二次电池高度适用于各种产品类别并具有高能量密度的电特性。这些二次电池不仅被应用于便携式电子装置，而且被应用于由电驱动源、蓄电装置等驱动的电动或混合动力车辆。

二次电池的使用可显著减少化石燃料的消耗，并且除了这个主要优点之外，二次电池不会产生由能量消耗导致的任何副产物，从而作为用于改进环境友好性和能量效率的新能源而受到广泛关注。

应用于电动车辆等的电池组具有包括多个电池单元的多个电池模块彼此连接以用于高输出功率的结构。另外，各个电池单元是可通过包括正极集流体和负极集流体、分隔物、活性材料和电解液的部件之间的电化学反应来重复地充电和放电的电极组件。

近年来，伴随着对适用作蓄电装置的大容量结构的需求也不断增加，对具有由多个电池模块形成的多模块结构的电池组的需求不断增加，其中多个二次电池串联和/或并联连接。

由于具有多模块结构的电池组按照多个二次电池被密集地装入狭窄空间中的方式制造，所以重要的是容易地排出从各个二次电池产生的热。在二次单元电池的充电或放电操作期间，由于电化学反应而产生热。如果在充电和放电操作期间热没有被高效地从电池模块消散，则可能发生热积聚。另外，电池模块可能劣化，并且在一些情况下可能着火或爆炸。

因此，高功率、高容量电池模块以及包括该电池模块的电池组必须具有冷却装置以冷却包括在其中的电池单元。

通常，存在两种典型类型的冷却装置：空冷型和水冷型。由于诸如短路或使二次电池防水的问题，空冷型比水冷型更广泛使用。

可由单个二次电池单元生成的功率不太高，因此通常，所需数量的电池单元被层叠并封装在商用电池模块的模块壳体中。另外，在电池单元之间插入与电池单元的面积对应的多个冷却片作为散热构件，以消散在从各个电池单元产生电时所产生的热并因此维持适当的二次电池温度。从各个电池单元吸收热的冷却片连接到单个冷却板并将热传递到冷却板。冷却板将从冷却片接收的热传递到热交换构件，并且热交换构件通过冷却水或冷却空气而被冷却。

然而，热交换构件形成单个流路。从单个流路供应的冷却流体在上游侧与冷却板进行热交换并向下游前进。然而，随着冷却流体从上游流向下游，由于从冷却板传递的热，冷却流体的温度升高。由于冷却流体的温度升高，随着其流向下游，与从上游侧吸收的热量相比，从冷却板吸收的热量减少。因此，存在位于热交换构件的下游侧上方的电池单元的冷却效率低的问题。

发明内容

技术问题

本公开在于提供一种能够改进电池单元的冷却效率的电池模块以及包括该电池模块的电池组和车辆。

另外，本公开在于提供一种能够在冷却电池单元时横跨电池单元的区域维持均匀温度的电池模块以及包括该电池模块的电池组和车辆。

本公开不限于此，本领域普通技术人员可从以下描述清楚地理解上面没有提及的其它目的。

技术方案