ES3044960T3

ES3044960T3 - Battery pack and device including the same

Info

Publication number: ES3044960T3
Application number: ES21796250T
Authority: ES
Inventors: Byung Do Jang; Donghyun Kim; Yongho Chun; Hyoungsuk Lee
Original assignee: LG Energy Solution Ltd
Current assignee: LG Energy Solution Ltd
Priority date: 2020-04-29
Filing date: 2021-04-29
Publication date: 2025-11-27
Anticipated expiration: 2041-04-29
Also published as: JP2023513545A; JP7479488B2; EP4095986A4; EP4095986A1; US12531291B2; US20230108219A1; WO2021221478A1; EP4095986B1; HUE073262T2; CN115336086A

Abstract

Un paquete de baterías, según una realización de la presente invención, comprende: una pluralidad de módulos de batería que incluyen una pila de celdas, un marco modular para alojar la pila de celdas y un disipador de calor ubicado debajo de la parte inferior del marco modular; un marco modular para alojar los módulos de batería; un conjunto de tubería de refrigerante conectado a los módulos de batería; y una carcasa para alojar dicho conjunto. Los módulos de batería comprenden un primer módulo y un segundo módulo de batería enfrentados, donde el conjunto de tubería de refrigerante y la carcasa se ubican entre el primer y el segundo módulo de batería. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0003] Paquete de batería y dispositivo que incluye el mismo

[0005] Sector de la técnica

[0007] Referencia cruzada a solicitud(es) relacionada(s)

[0009] Esta solicitud reivindica la prioridad y los beneficios de la solicitud de patente coreana n.° 10-2020-0052253, presentada en la Oficina Coreana de Propiedad Intelectual el 29 de abril de 2020 y la solicitud de patente coreana n.° 10-2021-0055140, presentada en la Oficina Coreana de Propiedad Intelectual el 28 de abril de 2021.

[0011] La presente invención se refiere a un paquete de batería y un dispositivo que incluye el mismo y, más particularmente, a un paquete de batería que incluye un módulo de batería de gran capacidad con enfriamiento integrado y un dispositivo que incluye el mismo.

[0013] Antecedentes de la invención

[0015] En la sociedad moderna, como dispositivos portátiles, tales como teléfonos móviles, ordenadores portátiles, videocámaras y cámaras digitales se usan en la vida diaria, el desarrollo de técnicas relacionadas con los dispositivos móviles, como los descritos anteriormente, se está activando. De manera adicional, una batería recargable capaz de cargarse y descargarse es una medida para resolver la contaminación atmosférica, tal como la de los vehículos convencionales de gasolina que usan combustibles fósiles, se usa como fuente de potencia para vehículos eléctricos (EV), vehículos eléctricos híbridos (HEV) y vehículos eléctricos híbridos enchufables (P-HEV) y, de este modo, está aumentando una necesidad de desarrollo de baterías recargables.

[0017] Las baterías recargables disponibles actualmente en el mercado incluyen una batería de níquel-cadmio, una batería de hidrógeno de níquel, una batería de níquel-zinc y una batería recargable de litio y de entre ellas, la batería recargable de litio tiene poco efecto memoria en comparación con las baterías recargables a base de níquel, por lo que está en el punto de mira, ya que se carga y descarga libremente, tiene una tasa de autodescarga muy baja y tiene alta densidad de energía.

[0019] Tal batería recargable de litio usa principalmente un óxido a base de litio y un material de carbono como material activo de electrodo positivo y un material activo de electrodo negativo, respectivamente. La batería recargable de litio incluye un conjunto de electrodos en el que una placa de electrodo positivo y una placa de electrodo negativo a las que se aplican respectivamente un material activo de electrodo positivo y un material activo de electrodo negativo con un separador entre ellos y una caja de batería para sellar y alojar el conjunto de electrodos junto con un electrolito.

[0020] En general, una batería recargable de litio puede clasificarse en una batería recargable de tipo lata en la que un conjunto de electrodos está incrustado en una lata de metal y una batería recargable de tipo bolsa en la que un conjunto de electrodos está incrustado en una bolsa de una hoja laminada de aluminio en función de una forma de un material exterior.

[0022] En el caso de las baterías recargables usadas para dispositivos pequeños, se posicionan de 2 a 3 celdas de batería, pero en el caso de las baterías recargables usadas para dispositivos de tamaño medio a grande, tales como los vehículos, se usa un módulo de batería en el que están conectadas eléctricamente una pluralidad de celdas de batería. En tal módulo de batería, una pluralidad de celdas de batería se conecta en serie o en paralelo entre sí para formar una pila de celdas de batería, mejorando así la capacidad y el rendimiento. De manera adicional, pueden montarse uno o más módulos de batería junto con diversos sistemas de control y protección, tal como una unidad de desconexión de batería (BDU), un sistema de gestión de batería (BMS) y un sistema de enfriamiento, para constituir un paquete de batería. En el documento WO 2019/046012 A1 se divulga un ejemplo de paquete de batería.

[0024] El paquete de batería debe satisfacer diversas funciones. En primer lugar, la durabilidad estructural frente a diversos entornos, vibraciones y choques debe satisfacerse. En segundo lugar, las celdas de batería en el interior del paquete de batería generan energía eléctrica e irradian calor y, de este modo, es esencial un sistema de enfriamiento para enfriarlo. Finalmente, se requiere una línea de alta tensión (AT) para la conexión eléctrica y una línea de baja tensión (BT) a la que se conectan sensores para diagnosticar un estado interno de un módulo de batería. Forman una estructura compleja dentro de un espacio limitado, lo que puede causar ineficacia en un proceso de ensamblaje.

[0025] Por consiguiente, es necesario desarrollar un paquete de batería con una estructura de enfriamiento simplificada y una disposición sencilla e intensiva de los componentes internos y los módulos de batería para aumentar la capacidad, la utilización de espacio y el ensamblaje.

[0027] La información anterior divulgada en esta sección de Antecedentes es solo para mejorar el entendimiento de los antecedentes de la invención y, por lo tanto, puede contener información que no forma parte de la técnica anterior que ya es conocida en este país por una persona normalmente versada en la técnica.

[0028] Explicación de la invención

[0030] Problema técnico

[0032] La presente invención se ha realizado en un esfuerzo por proporcionar un paquete de batería con un proceso de ensamblaje y una utilización de espacio mejorados simplificando los componentes internos y las estructuras de enfriamiento, junto con un aumento de la capacidad y un dispositivo que incluye el mismo.

[0034] Sin embargo, el problema para resolver por las realizaciones a modo de ejemplo de la presente invención no se limita a los problemas descritos anteriormente y puede ampliarse de diversas formas dentro del alcance del espíritu técnico incluido en la presente invención.

[0036] Solución técnica

[0038] La presente invención proporciona un paquete de batería que incluye: una pluralidad de módulos de batería configurados para incluir una pila de celdas de batería en la que se apilan una pluralidad de celdas de batería, un marco de módulo que acomoda la pila de celdas de batería y un disipador de calor posicionado bajo una porción de fondo del marco de módulo; un marco de paquete configurado para acomodar los módulos de batería; un conjunto de tuberías de refrigerante de paquete conectado a los módulos de batería; y un alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete configurado para acomodar el conjunto de tuberías de refrigerante de paquete. Los módulos de batería incluyen un primer módulo de batería y un segundo módulo de batería enfrentados entre sí y el conjunto de tuberías de refrigerante de paquete y el alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete están posicionados entre el primer módulo de batería y el segundo módulo de batería.

[0040] Los módulos de batería pueden incluir cada uno puertos de enfriamiento para suministrar un refrigerante al disipador de calor y descargar el refrigerante del disipador de calor. Puede formarse una abertura en una superficie de fondo del alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete y los puertos de enfriamiento pueden conectarse al conjunto de tuberías de refrigerante de paquete a través de la abertura.

[0042] Los puertos de enfriamiento pueden incluir un puerto de inyección de refrigerante para suministrar un refrigerante al disipador de calor y un puerto de descarga de refrigerante para descargar el refrigerante del disipador de calor.

[0043] El marco de módulo puede incluir un saliente de marco de módulo que sobresale de la porción de fondo del marco de módulo y los puertos de enfriamiento pueden estar posicionados en una superficie superior del saliente de marco de módulo para extenderse a través de la abertura y para conectarse al conjunto de tuberías de refrigerante de paquete.

[0044] El saliente de marco de módulo del primer módulo de batería puede sobresalir en una dirección en la que se posiciona el segundo módulo de batería y el saliente de marco de módulo del segundo módulo de batería puede sobresalir en una dirección en la que se posiciona el primer módulo de batería.

[0046] El conjunto de tuberías de refrigerante de paquete puede incluir una tubería de refrigerante de paquete y un puerto de conexión que conecte la tubería de refrigerante de paquete y los puertos de enfriamiento. El puerto de conexión puede penetrar la abertura para acoplarse a los puertos de enfriamiento.

[0048] El módulo de batería puede incluir, además, un tercer módulo de batería y un cuarto módulo de batería enfrentados entre sí. El conjunto de tuberías de refrigerante de paquete y el alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete pueden posicionarse para extenderse entre el primer módulo de batería y el segundo módulo de batería, entre el tercer módulo de batería y el cuarto módulo de batería y entre el segundo módulo de batería y el cuarto módulo de batería, para formar una estructura en forma de T.

[0050] De acuerdo con la invención, los módulos de batería incluyen cada uno una barra colectora terminal conectada a las celdas de batería y un conjunto de detección para transferir información de las celdas de batería y una línea de AT conectada a la barra colectora terminal y una línea de BT conectada al conjunto de detección están posicionadas entre el primer módulo de batería y el segundo módulo de batería.

[0052] El módulo de batería puede incluir, además, una placa de extremo unida al marco de módulo y la barra colectora terminal y el conjunto de detección pueden estar expuestos respectivamente para conectarse a la línea de AT y la línea de BT en la placa de extremo. El primer módulo de batería y el segundo módulo de batería pueden estar dispuestos de tal forma que la placa de extremo del primer módulo de batería y la placa de extremo del segundo módulo de batería están enfrentadas entre sí.

[0054] El paquete de batería puede incluir un módulo de unidad de desconexión de batería (BDU) configurado para controlar la conexión eléctrica de los módulos de batería y un módulo de sistema de gestión de batería (BMS) configurado para monitorizar y controlar un funcionamiento del módulo de batería. Al menos uno de los módulos de batería y el módulo BDU puede estar conectado a través de la línea de AT y al menos uno de los módulos de batería y el módulo BMS puede estar conectado a través de la línea de BT.

[0056] El paquete de batería puede incluir, además, una cubierta de alojamiento configurada para cubrir una porción superior del alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete y la línea de AT y la línea de BT pueden estar posicionadas por encima de la cubierta de alojamiento.

[0058] La porción de fondo del marco de módulo y el disipador de calor pueden constituir una trayectoria del refrigerante y la porción de fondo del marco de módulo puede estar en contacto con el refrigerante.

[0060] El disipador de calor puede incluir una placa inferior unida a la porción de fondo del marco de módulo y una porción de rebaje formada hacia abajo desde la placa inferior.

[0062] Las celdas de batería pueden cada una ser una celda de batería de tipo bolsa que tiene una estructura de hoja rectangular y los módulos de batería pueden incluir de 32 a 45 celdas de batería.

[0064] Efectos ventajosos

[0066] De acuerdo con las realizaciones de la presente invención, es posible simplificar los componentes internos y las estructuras que constituyen un paquete de batería junto con un aumento de la capacidad a través de un módulo de batería de gran capacidad con enfriamiento integrado en el que se aumenta un número de celdas de batería incluidas. En particular, la capacidad y la utilización de espacio pueden aumentarse disponiendo intensivamente una estructura de enfriamiento y otros componentes junto con un módulo de batería.

[0068] Los efectos de la presente invención no se limitan a los efectos mencionados anteriormente y los expertos en la técnica entenderán claramente otros efectos no mencionados a partir de la descripción de las reivindicaciones.

[0070] Breve descripción de los dibujos

[0072] La FIG. 1 ilustra una vista en perspectiva despiezada de un paquete de batería, de acuerdo con una realización de la presente invención.

[0073] La FIG. 2 ilustra una vista en perspectiva que muestra un estado ensamblado del paquete de batería de la FIG. 1, excepto por una cubierta de paquete.

[0074] La FIG. 3 ilustra una vista en perspectiva de un módulo de batería incluido en el paquete de batería de la FIG. 1. La FIG. 4 ilustra una vista en perspectiva despiezada que muestra el módulo de batería de la FIG. 3.

[0075] La FIG. 5 ilustra una vista en perspectiva de una celda de batería incluida en el módulo de batería de la FIG.4. La FIG. 6 ilustra una vista en perspectiva parcial que muestra una porción ampliada "A" de la FIG. 4.

[0076] La FIG. 7 ilustra una vista en perspectiva del módulo de batería de la FIG. 3 visto desde una parte de fondo a una parte de arriba del módulo de batería a lo largo de una dirección de eje z.

[0077] La FIG. 8 ilustra una vista en perspectiva despiezada que muestra los módulos de batería, un conjunto de tuberías de refrigerante de paquete y un alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete incluidos en el paquete de batería de la FIG. 2.

[0078] La FIG. 9 ilustra una vista en perspectiva despiezada que muestra un conjunto de tuberías de refrigerante de paquete y un alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete incluidos en el paquete de batería de la FIG. 8. La FIG. 10 ilustra una vista en perspectiva que muestra una porción de cada uno de un módulo de batería, una tubería de refrigerante de paquete, un alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete y una segunda junta, de acuerdo con una realización de la presente invención.

[0079] La FIG. 11 ilustra una vista parcial que muestra un puerto de conexión y un puerto de enfriamiento, de acuerdo con una realización de la presente invención.

[0080] La FIG. 12 ilustra una vista en planta de la parte de arriba que muestra un paquete de batería cuando se ve desde la parte de arriba a la parte de fondo, de tal forma que una superficie de fondo de un alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete es visible, de acuerdo con una realización de la presente invención.

[0081] La FIG. 13 ilustra una vista parcial que muestra una porción ampliada "B" de la FIG. 2.

[0082] La FIG. 14 ilustra una vista en planta de la parte de arriba que muestra el paquete de batería de la FIG. 2 visto en una dirección de eje z en un plano xy.

[0083] La FIG. 15 ilustra una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea C-C de la FIG. 14.

[0084] La FIG. 16 ilustra una vista en perspectiva parcial que muestra una relación de conexión entre los módulos de batería y un conjunto de tuberías de refrigerante de paquete incluidos en el paquete de batería de la FIG. 2. La FIG. 17 ilustra una vista en planta de la parte de arriba que muestra una relación de conexión entre los módulos de batería y un conjunto de tuberías de refrigerante de paquete incluidos en el paquete de batería de la FIG. 2 como se ve en un plano xy.

[0086] Realización preferente de la invención]

[0088] La presente invención se describirá más completamente a continuación en el presente documento con referencia a los dibujos que se acompañan, en los que se muestran realizaciones de la invención. Como se percatarán los expertos en la técnica, las realizaciones descritas pueden modificarse de diversas maneras, todo ello sin alejarse del alcance de la presente invención.

[0089] Para describir claramente la presente invención, se omiten las partes que son irrelevantes para la descripción y los números similares se refieren a elementos constitutivos similares o parecidos en toda la especificación.

[0090] Además, ya que los tamaños y espesores de los miembros constitutivos mostrados en los dibujos que se acompañan se dan arbitrariamente para un mejor entendimiento y facilidad de descripción, la presente invención no se limita a los tamaños y espesores ilustrados. En los dibujos, el espesor de las capas, películas, paneles, regiones, etc., se han exagerado para mayor claridad. En los dibujos, para un mejor entendimiento y facilidad de descripción, los espesores de algunas capas y áreas son exagerados.

[0091] Se entenderá que cuando un elemento, tal como una capa, película, región o sustrato se menciona como estando "sobre" otro elemento, puede estar directamente sobre el otro elemento o también pueden estar presentes elementos interpuestos. Por contra, cuando un elemento se menciona como estando "directamente sobre" otro elemento, no hay elementos interpuestos presentes. Además, en la memoria descriptiva, la palabra "sobre" o "encima" significa posicionado sobre o debajo de la porción de objeto y no necesariamente significa posicionado en el lado superior de la porción de objeto basándose en una dirección gravitacional.

[0092] De manera adicional, a menos que se describa explícitamente lo contrario, se entenderá que la palabra "comprender" y variaciones, tales como "comprende" o "que comprende" implican la inclusión de los elementos indicados, pero no la exclusión de ningún otro elemento.

[0093] Además, en la memoria descriptiva, la expresión "en una vista en planta" significa cuando una porción de objeto se ve desde arriba y la expresión "en una vista en sección transversal" significa cuando una sección transversal tomada cortando verticalmente una porción de objeto se ve desde el lado.

[0094] La FIG. 1 ilustra una vista en perspectiva despiezada de un paquete de batería, de acuerdo con una realización de la presente invención. La FIG. 2 ilustra una vista en perspectiva que muestra un estado ensamblado del paquete de batería de la FIG. 1, excepto por una cubierta de paquete. La FIG. 3 ilustra una vista en perspectiva de un módulo de batería incluido en el paquete de batería de la FIG. 1. La FIG. 4 ilustra una vista en perspectiva despiezada que muestra el módulo de batería de la FIG. 3.

[0095] Haciendo referencia a de la FIG. 1 a la FIG. 4, un paquete de batería, de acuerdo con una realización de la presente divulgación, incluye una pluralidad de módulos de batería 100, un marco de paquete 1100 que acomoda los módulos de baterías 100 y un conjunto de tuberías de refrigerante de paquete 600 conectado a los módulos de batería 100. Los módulos de batería 100 incluyen cada uno una pila de celdas de batería 120 en la que se apilan las celdas de batería 110, un marco de módulo 200 que acomoda la pila de celdas de batería 120 y un disipador de calor 300 posicionado debajo de una porción de fondo 210a del marco de módulo 200. La porción de fondo 210a del marco de módulo constituye una placa superior del disipador de calor 300. Al mismo tiempo, el módulo de batería 100 puede incluir de 32 a 48 celdas de batería 110 para formar un módulo de batería 100 de gran capacidad con enfriamiento integrado. Más adelante se describirá una estructura del disipador de calor 300 y un número de celdas de batería 110. La FIG. 5 ilustra una vista en perspectiva de una celda de batería incluida en el módulo de batería de la FIG. 4. Haciendo referencia a la FIG. 4 y la FIG. 5, la celda de batería 110 puede ser una celda de batería de tipo bolsa. Tal tipo de bolsa de celda de batería puede formarse acomodando un conjunto de electrodos en una caja de bolsa de una hoja laminada que incluye una capa de resina y una capa de metal y, a continuación, fusionando térmicamente una periferia exterior de la caja de bolsa. Las celdas de batería 110 pueden formarse para tener una estructura rectangular de tipo hoja. Específicamente, cada una de las celdas de batería 110, de acuerdo con la presente realización, tiene una estructura en la que dos conductores de electrodo 111 y 112 están enfrentados entre sí y sobresalen desde una primera porción de extremo 114a y una segunda porción de extremo 114b de un cuerpo de celda 113, respectivamente. La celda de batería 110 puede fabricarse sujetando las porciones de extremo opuestas 114a y 114b de la caja de batería 114 y una porción lateral 114c que las conecta en un estado en el que el conjunto de electrodos (no ilustrado) se acomoda en la caja de batería 114. En otras palabras, la celda de batería 110, de acuerdo con la presente realización, tiene un total de tres porciones de sellado 114sa, 114sb y 114sc, las porciones de sellado 114sa, 114sb, y 114sc se sellan por un método, tal como la fusión térmica y la otra porción lateral puede formarse como una porción de conexión 115. Una dirección entre las porciones de extremo opuestas 114a y 114b de la caja de batería 114 puede definirse como una dirección longitudinal de la celda de batería 110 y una dirección entre la una porción lateral 114c que conecta las porciones de extremo opuestas 114a y 114b de la caja de batería 114 y la porción de conexión 115 puede definirse como una dirección de anchura de la celda de batería 110.

[0096] La porción de conexión 115 es una región que se extiende a lo largo de un borde de la celda de batería 110 y una orejeta prominente 110p puede estar formada en una porción de extremo de la porción de conexión 115. La orejeta prominente 110p puede estar formada en al menos una de las porciones de extremo opuestas de la porción de conexión 115 y puede sobresalir en una dirección que es perpendicular a una dirección en la que se extiende la porción de conexión 115. La orejeta prominente 110p puede posicionarse entre una de las porciones de sellado 114sa y 114sb de las porciones de extremo opuestas 114a y 114b de la caja de batería 114 y la porción de conexión 115.

[0098] Las celdas de batería 110 pueden configurarse en una pluralidad y pueden apilarse para conectarse eléctricamente entre sí para constituir la pila de celdas de batería 120. En particular, como se ilustra en la FIG. 4, las celdas de batería 110 pueden apilarse en una dirección que es paralela a un eje x. La caja de batería 114 tiene, generalmente, una estructura laminada de capa de resina/capa de película fina de metal/capa de resina. Por ejemplo, en un caso en el que una superficie de la caja de batería está formada como una capa de nailon O(orientado), cuando se apila una pluralidad de celdas de batería para formar un módulo de batería de tamaño mediano o grande, tiende a deslizarse fácilmente, debido a un impacto externo. Por consiguiente, para evitar este problema y mantener estable la estructura apilada de celdas de batería, la pila de celdas de batería 120 puede formarse sujetando adhesivos, tal como cinta de doble cara o un miembro adhesivo, tal como un adhesivo químico que se une por una reacción química durante la adhesión sobre una superficie de la caja de batería.

[0100] La pila de celdas de batería 120, de acuerdo con una realización de la presente invención, puede ser un módulo de gran escala en el que el número de celdas de batería 110 es mayor que el de la técnica anterior. Específicamente, pueden incluirse de 32 a 48 celdas de batería 110 para el módulo de batería 100. En el caso de tal módulo de gran escala, se aumenta una longitud horizontal del módulo de batería. En el presente documento, la longitud horizontal puede indicar una longitud en una dirección en la que se apilan las celdas de batería 110, esto es, en una dirección que es paralela al eje x.

[0102] El marco de módulo 200 que acomoda la pila de celdas de batería 120 puede incluir una cubierta superior 220 y un marco en forma de U 210.

[0104] El marco en forma de U 210 puede incluir una porción de fondo 210a y dos porciones laterales 210b que se extienden hacia arriba desde extremos opuestos de la porción de fondo 210a. La porción de fondo 210a puede cubrir una superficie inferior de la pila de celdas de batería 120 y la porción lateral 210b puede cubrir superficies laterales opuestas de la pila de celdas de batería 120.

[0106] La cubierta superior 220 puede estar formada para tener una estructura en forma de placa que cubre una superficie inferior de la misma que está rodeada por el marco en forma de U 210 y una superficie superior de la misma (dirección de eje z) distinta de las superficies laterales opuestas. La cubierta superior 220 y el marco en forma de U 210 pueden formar una estructura que cubre la pila de celdas de batería 120 arriba, abajo, izquierda y derecha acoplándose por soldadura o similares en un estado en el que las porciones de esquina correspondientes de los mismos están en contacto entre sí. La pila de celdas de batería 120 puede estar protegida físicamente a través de la cubierta superior 220 y el marco en forma de U 210. Para este fin, la cubierta superior 220 y el marco en forma de U 210 pueden incluir un material de metal que tiene una resistencia predeterminada.

[0108] Al mismo tiempo, aunque no se ilustra específicamente, el marco de módulo 200, de acuerdo con una variación, puede ser un monomarco en forma de una placa de metal en la que una superficie superior, una superficie inferior y superficies laterales opuestas se integran. Esto es, el marco en forma de U 210 y la cubierta superior 220 no están acoplados mutuamente, pero pueden fabricarse por moldeo por extrusión para tener una estructura en la que la superficie superior, la superficie inferior y las superficies laterales opuestas se integran.

[0110] La placa de extremo 400 puede estar formada para cubrir la pila de celdas de batería 120, posicionándose en los lados abiertos correspondientes (dirección de eje y y dirección de eje -y) del marco de módulo 200. Esto es, dos placas de extremo 400 se posicionan en lados abiertos opuestos del marco de módulo 200 y pueden estar unidas al marco de módulo 200 por soldadura o similares. La placa de extremo 400 puede proteger físicamente la pila de celdas de batería 120 y otros componentes eléctricos de impacto externo.

[0112] El módulo de batería 100, de acuerdo con la presente realización, puede incluir un puerto de enfriamiento 500, puede suministrar un refrigerante al disipador de calor 300 a través del puerto de enfriamiento 500 y puede descargar el refrigerante del disipador de calor 300. Específicamente, el puerto de enfriamiento 500 puede incluir un puerto de inyección de refrigerante 500a y un puerto de descarga de refrigerante 500b que están espaciados aparte entre sí. De manera adicional, el puerto de inyección de refrigerante 500a y el puerto de descarga de refrigerante 500b pueden estar conectados al conjunto de tuberías de refrigerante de paquete 600. El disipador de calor 300 y el conjunto de tuberías de refrigerante de paquete 600, de acuerdo con la presente realización, se describirán de nuevo con referencia a la FIG. 7 y la FIG. 8.

[0114] El marco de módulo 200, de acuerdo con la presente realización, puede incluir un saliente de marco de módulo 211 que sobresale de la porción de fondo 210a del marco de módulo 200 para extenderse a través de la placa de extremo 400. En este caso, el refrigerante introducido o descargado por el puerto de enfriamiento 500 posicionado en una superficie superior del saliente de marco de módulo 211 puede ser suministrado a o descargado del disipador de calor 300 a través del saliente de marco de módulo 211.

[0116] Específicamente, el saliente de marco de módulo 211 puede incluir un primer saliente de marco de módulo y un segundo saliente de marco de módulo que están espaciados aparte entre sí en un lado del marco de módulo 200, el puerto de inyección de refrigerante 500a está posicionado en el primer saliente de marco de módulo y el puerto de descarga de refrigerante 500b puede estar posicionado en el segundo saliente de marco de módulo.

[0118] A continuación, en el presente documento, una barra colectora terminal 411 y un conjunto de detección 420 se describirán en detalle con referencia a la FIG. 6 y similares.

[0120] La FIG. 6 ilustra una vista en perspectiva parcial que muestra una porción ampliada "A" de la FIG. 4.

[0122] Haciendo referencia a de la FIG. 3 a la FIG. 6, el módulo de batería 100, de acuerdo con la presente realización, incluye la barra colectora terminal 411 conectada a la celda de batería 110 y el conjunto de detección 420 para transferir información de la celda de batería 110. En el presente documento, la información de la celda de batería 110 puede ser información de temperatura o información de tensión de la celda de batería 110.

[0124] Específicamente, el módulo de batería 100 puede incluir un marco de barra colectora 410 posicionado en una dirección que sobresale del conductor de electrodo 111 que sobresale de la celda de batería 110. Una barra colectora terminal 411, una barra colectora 412 y el conjunto de detección 420 puede estar montados en el marco de barra colectora 410.

[0126] La barra colectora 412 sirve para conectar eléctricamente las celdas de batería 110 incluidas en la pila de celdas de batería 120. El conductor de electrodo 111 de la celda de batería 110 puede extenderse a través de una hendidura formada en el marco de barra colectora 410 y, a continuación, doblarse para conectarse a la barra colectora 412. Por consiguiente, las celdas de batería 110 pueden estar conectadas en serie o en paralelo.

[0128] La barra colectora terminal 411 puede estar conectada al conductor de electrodo 111 de las celdas de batería 110 y un primer extremo de la misma puede estar expuesto al exterior del módulo de batería 100, para que sirva para conectar eléctricamente las celdas de batería 110 al exterior. Específicamente, puede formarse una abertura de barra colectora terminal 400H1 en la placa de extremo 400 y una porción de la barra colectora terminal 411 puede estar expuesta al exterior a través de la abertura de barra colectora terminal 400H1. La barra colectora terminal expuesta 411 puede estar conectada a una línea de AT 800 que se describirá más adelante y puede estar conectada eléctricamente a otro módulo de batería 100 o puede estar conectada a un módulo de unidad de desconexión de batería (BDU).

[0130] Un método para conectar el conductor de electrodo 111 y la barra colectora 412 o un método para conectar el conductor de electrodo 111 y la barra colectora terminal 411 no está particularmente limitado y puede aplicarse un método, tal como soldadura.

[0132] El conjunto de detección 420 puede incluir un conector de módulo 421 y un cable de conexión 422 que conecta el conector de módulo 421 y las celdas de batería 110. Por ejemplo, el cable de conexión 422 puede conectarse a la barra colectora 412 para transferir la información de tensión de la celda de batería 110 al conector de módulo 421. De manera adicional, el cable de conexión 422 puede estar conectado a un sensor posicionado en una periferia exterior de la celda de batería 110 para transferir información de temperatura de la celda de batería 110 al conector de módulo 421. El cable de conexión 422 puede ser una placa de circuito impreso flexible (FPCB) o un cable plano flexible (FFC).

[0133] Puede formarse una abertura de conector de módulo 400H2 en la placa de extremo 400 y el conector de módulo 421 puede estar expuesto al exterior a través de la abertura de conector de módulo 400H2. El conector de módulo expuesto 421 puede estar conectado a una línea de BT 900 que se describirá más adelante y puede estar conectado a un módulo de sistema de gestión de batería (BMS).

[0135] A continuación, en el presente documento, el disipador de calor 300, de acuerdo con la presente realización, se describirá en detalle.

[0137] La FIG. 7 ilustra una vista en perspectiva del módulo de batería de la FIG. 3 visto desde una parte de fondo a una parte de arriba del módulo de batería a lo largo de una dirección de eje z.

[0139] Haciendo referencia a la FIG. 4 y la FIG. 7 juntas, la porción de fondo 210a del marco de módulo 200 puede constituir una placa superior del disipador de calor 300 y la porción de fondo 210a del marco de módulo 200 y el disipador de calor 300 pueden formar una trayectoria de refrigerante.

[0141] Específicamente, el disipador de calor 300 puede posicionarse por debajo de la porción de fondo 210a del marco de módulo 200. El disipador de calor 300 puede incluir una placa inferior 310 que forma un esqueleto del disipador de calor 300 y se conecta directamente a la porción de fondo 210a del marco de módulo 200 por soldadura, etc. y una porción de rebaje 340 formada hacia abajo desde la placa inferior 310. La porción de rebaje 340 es una trayectoria a través de la que fluye un refrigerante. De manera adicional, el disipador de calor 300, de acuerdo con la presente realización, puede incluir un saliente de disipador de calor 300P que sobresale de un lado del disipador de calor 300 a una porción donde se posiciona el saliente de marco de módulo 211. Esto es, la porción de rebaje 340 puede extenderse a dos salientes de disipador de calor 300P y los dos salientes de disipador de calor 300P pueden ser una porción a través de la que se introduce un refrigerante y una porción a través de la que se descarga el refrigerante, respectivamente. Para este fin, los salientes de disipador de calor 300P pueden posicionarse para corresponder con el saliente de marco de módulo 211 en el que está formado el puerto de enfriamiento 500.

[0143] Los salientes de disipador de calor 300P y el saliente de marco de módulo 211 pueden conectarse directamente entre sí por soldadura o similares.

[0145] La porción de rebaje 340 del disipador de calor 300 corresponde a una porción en la que la placa inferior 310 está rebajada hacia abajo. La porción rebajada 340 puede ser una tubería en forma de U con una sección transversal cortada con un plano xz o un plano yz que es perpendicular a una dirección en la que se extiende un paso de refrigerante y la porción de fondo 210a puede estar posicionada en un lado superior abierto de la tubería en forma de U. A medida que la placa inferior 310 del disipador de calor 300 entra en contacto con la porción de fondo 210a y un espacio entre la porción de rebaje 340 y la porción de fondo 210a sirve como una región a través de la que fluye un refrigerante, esto es, un paso de flujo del refrigerante. Por consiguiente, la parte de fondo 210a del marco de módulo 200 puede entrar en contacto directo con el refrigerante.

[0147] No hay ninguna limitación particular sobre el método de fabricación de la porción de rebaje 340 del disipador de calor 300, pero es posible formar la porción de rebaje en forma de U 340 con un lado superior abierto proporcionando una estructura que se forma en rebaje con respecto al disipador de calor en forma de placa 300.

[0149] La porción de rebaje 340 puede conducir de uno de los salientes de disipador de calor 300P al otro, como se ha descrito anteriormente. El refrigerante suministrado a través del puerto de inyección de refrigerante 500a se introduce primero en el espacio entre la porción de rebaje 340 y la porción de fondo 210a por el espacio a través entre el primer saliente de marco de módulo y el saliente de disipador de calor 300P. Después, el refrigerante se mueve a lo largo de la porción de rebaje 340, pasa por el espacio entre el segundo saliente de marco de módulo y el saliente de disipador de calor 300P y se descarga a través del puerto de descarga de refrigerante 500b.

[0151] Al mismo tiempo, aunque no se ilustra, una capa de resina térmicamente conductora que incluye una resina térmica puede posicionarse entre la parte de fondo 210a del marco de módulo 200 de la FIG. 4 y la pila de celdas de batería 120. La capa de resina térmicamente conductora puede formarse aplicando la resina térmica a la porción de fondo 210a y curando la resina térmica aplicada.

[0153] La resina térmicamente conductora puede incluir un material adhesivo térmicamente conductor y, específicamente, puede incluir al menos uno de un material de silicona, un material de uretano o un material acrílico. La resina térmicamente conductora puede servir para fijar una o más celdas de batería 110 que constituyen la pila de celdas de batería 120 siendo líquida durante la aplicación o curándose después de la aplicación. De manera adicional, el calor generado en la celda de batería 110 puede transferirse rápidamente al lado inferior del módulo de batería, debido a la excelente conductividad térmica del mismo.

[0155] El módulo de batería 100, de acuerdo con la presente realización, implementa una estructura integrada de enfriamiento del marco de módulo 200 y el disipador de calor 300 para mejorar más la prestación de enfriamiento. Dado que la porción de fondo 210a del marco de módulo 200 sirve para corresponder a la placa de la parte de arriba del disipador de calor 300, puede implementarse la estructura integrada de enfriamiento. La eficacia de enfriamiento puede aumentarse por el enfriamiento directo y una tasa de utilización de espacio del módulo de batería 100 y el paquete de batería 1000 en el que está montado el módulo de batería 100 puede mejorarse más a través de una estructura en la que el disipador de calor 300 está integrado con la porción de fondo 210a del marco de módulo 200.

[0157] Específicamente, el calor generado en la celda de batería 110 puede transferirse al exterior del módulo de batería 100 a través de una capa de resina térmicamente conductora (no ilustrada) posicionada entre la pila de celdas de batería 120 y la porción de fondo 210a, la porción de fondo 210a del marco de módulo 200 y el refrigerante. Debido a las configuraciones anteriores, una estructura de enfriamiento convencional puede simplificarse para reducir un paso de transferencia de calor y para reducir un hueco de aire entre cada capa, aumentando, así, la eficacia o la prestación de enfriamiento. En particular, ya que la porción de fondo 210a está constituida por la placa superior del disipador de calor 300 y la porción de fondo 210a entra en contacto directamente con el fluido de enfriamiento, es posible un enfriamiento más directo a través del refrigerante.

[0159] De manera adicional, eliminando la estructura de enfriamiento innecesaria, puede reducirse una altura del módulo de batería 100, reduciendo, así, el coste y aumentando la utilidad espacial. Además, ya que una pluralidad de módulos de batería 100 pueden disponerse de forma compacta, puede aumentarse la capacidad o el rendimiento del paquete de batería 1000 que incluye los módulos de batería 100.

[0161] Al mismo tiempo, la porción de fondo 210a del marco de módulo 200 puede juntarse con una porción de la placa inferior 310 en la que la porción rebajada 340 no está formada en el disipador de calor 300 a través de soldadura. De acuerdo con la presente realización, es posible obtener un efecto de soporte de una carga de la pila de celdas de batería 120 acomodada en el marco de módulo 200 y reforzar la rigidez del módulo de batería 100, de manera adicional a mejorar la prestación de enfriamiento anteriormente mencionada a través de la estructura de enfriamiento integrada de la porción de fondo 210a del marco de módulo 200 y el disipador de calor 300. De manera adicional, el refrigerante puede fluir sin fugas en la porción deprimida 340 formada en el interior de la placa inferior 310 sellando la placa inferior 310 y la porción de fondo 210a del marco de módulo 200 a través de soldadura, etc.

[0163] El módulo de batería 100, de acuerdo con la presente realización, incluye de 32 a 48 celdas de batería 110, que es más que las convencionales, para aumentar la capacidad y similares. Sin embargo, ya que aumenta un número de celdas de batería 110 y aumenta una longitud horizontal del módulo de batería 100, la eficacia de enfriamiento de cada celda de batería 110 puede disminuir. Por consiguiente, el módulo de batería 100, de acuerdo con la presente realización, implementa una estructura integrada de enfriamiento a través de una estructura del disipador de calor 300, aumentando, así, la eficacia de enfriamiento al tiempo que aumenta el número de celdas de batería 110. Esto es, puede formarse el módulo de batería de gran capacidad 100 con enfriamiento integrado.

[0165] Para un enfriamiento eficaz, puede ser preferible que la porción rebajada 340 esté formada sobre toda un área correspondiente a la porción de fondo 210a del marco de módulo 200. Para este fin, la porción rebajada 340 puede doblarse al menos una vez y conducirse desde un primer lado a un segundo lado. En particular, la porción deprimida 340 puede doblarse preferentemente varias veces para formar la porción deprimida 340 sobre toda un área correspondiente a la porción de fondo 210a del marco de módulo 200. A medida que el refrigerante se mueve desde un punto de partida a un punto final del paso de refrigerante que se forma sobre toda el área correspondiente a la porción de fondo 210a del marco de módulo 200, puede conseguirse un enfriamiento eficaz de toda el área de la pila de celdas de batería 120.

[0167] Al mismo tiempo, el refrigerante es un medio para enfriar y no hay ninguna limitación particular, pero puede ser un fluido de enfriamiento.

[0169] Al mismo tiempo, puede formarse un patrón de saliente 340D en la porción de rebaje 340 del disipador de calor 300, de acuerdo con la presente realización. En el caso de un módulo de batería 100 de gran escala en el que el número de celdas de batería que se apilan, como la pila de celdas de batería 120, de acuerdo con la presente realización, aumenta significativamente en comparación con la técnica anterior, la anchura del paso de refrigerante puede formarse para ser más ancha, de modo que una desviación de temperatura puede ser mayor. Como se ha descrito anteriormente, el módulo de batería de gran escala puede incluir un caso en el que se apilan aproximadamente de 32 a 48 celdas de batería 110 en un módulo de batería 100 en comparación con un caso en el que se apilan aproximadamente de 12 a 24 celdas de batería en un módulo de batería. En este caso, el patrón de saliente 340D, de acuerdo con la presente realización, tiene un efecto de reducir sustancialmente una anchura de un paso de enfriamiento, minimizando, así, una caída de presión y reduciendo, al mismo tiempo, una desviación de temperatura entre anchuras del paso de refrigerante. Por consiguiente, es posible implementar un efecto de enfriamiento uniforme.

[0171] A continuación, en el presente documento, una estructura de disposición de los módulos de batería, el conjunto de tuberías de refrigerante de paquete y el alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete, de acuerdo con la presente realización, se describirán en detalle con referencia a las FIG. de 8 a 11.

[0173] La FIG. 8 ilustra una vista en perspectiva despiezada que muestra los módulos de batería, un conjunto de tuberías de refrigerante de paquete y un alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete incluidos en el paquete de batería de la FIG. 2. La FIG. 9 ilustra una vista en perspectiva despiezada que muestra un conjunto de tuberías de refrigerante de paquete y un alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete incluidos en el paquete de batería de la FIG. 8.

[0174] Haciendo referencia a la FIG. 8 y la FIG. 9, el marco de batería 1000, de acuerdo con la presente realización, incluye una pluralidad de módulos de batería 100, un conjunto de tuberías de refrigerante de paquete 600 conectado a los módulos de batería 100 y un alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete 700 para acomodar el conjunto de tuberías de refrigerante de paquete 600. Los módulos de batería 100 pueden incluir un primer módulo de batería 100a y un segundo módulo de batería 100b enfrentados entre sí. El conjunto de tuberías de refrigerante de paquete 600 y el alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete 700 se posicionan entre el primer módulo de batería 100a y el segundo módulo de batería 100b.

[0176] Más específicamente, haciendo referencia a la FIG. 2, la FIG. 4 y la FIG. 8 juntas, los módulos de batería 100 pueden incluir, además, un tercer módulo de batería 100c y un cuarto módulo de batería 100d enfrentados entre sí. Esto es, el módulo de batería 100, de acuerdo con la presente realización, puede incluir los módulos de batería primero a cuarto 100a, 100b, 100c y 100d. Los módulos de batería primero y segundo 100a y 100b pueden posicionarse a lo largo de una dirección (dirección de eje y) que es perpendicular a una dirección en la que las celdas de batería 110 están apiladas y los módulos de batería tercero y cuarto 100c y 100d también pueden posicionarse a lo largo de la dirección (dirección de eje y) que es perpendicular a la dirección en la que las celdas de batería 110 están apiladas. El primer módulo de batería 100a y el segundo módulo de batería 100b pueden posicionarse de tal forma que sus placas de extremo 400 están enfrentadas entre sí. El tercer módulo de batería 100c y el cuarto módulo de batería 100d también pueden posicionarse de forma que sus placas de extremo 400 están enfrentadas entre sí.

[0178] Como sumario, los módulos de batería primero a cuarto 100a, 100b, 100c y 100d pueden disponerse como un tipo de celosía. Como se describirá más adelante, el conjunto de tuberías de refrigerante de paquete 600 y el alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete 700 se posicionan para extenderse a lo largo entre el primer módulo de batería 100a y el segundo módulo de batería 100b, entre el tercer módulo de batería 100c y el cuarto módulo de batería 100d y entre el segundo módulo de batería 100b y el cuarto módulo de batería 100d, para formar una estructura en forma de T.

[0180] Los módulos de batería primero a cuarto 100a, 100b, 100c y 100d pueden ser módulos de gran escala, para incluir de 32 a 48 celdas de batería 110 y el paquete de batería 1000 puede incluir los módulos de batería primero a cuarto 100a, 100b, 100c y 100d. Esto es, de acuerdo con la presente realización, a medida que aumenta el número de celdas de batería 110 incluidas en el módulo de batería 100, puede reducirse el número de módulos de batería 100 incluidos en el paquete de batería 1000. En última instancia, es posible reducir un número de componentes para un módulo de batería, tal como una parte de fijación o una parte de enfriamiento, requeridas para cada módulo de batería 100, simplificando, así, la estructura y mejorando el proceso de ensamblaje. De manera adicional, ya que el número de módulos de batería 100 es reducido y tiene una estructura de disposición de tipo celosía, la línea de AT 800 o la línea de BT 900, que se describirán más adelante, también pueden simplificarse estructuralmente.

[0182] Haciendo referencia a la FIG. 3, la FIG. 4 y la FIG. 8 juntas, los puertos de enfriamiento 500 formados en cada uno de los módulos de batería 100a y 100b pueden estar todos posicionados en un espacio entre el primer módulo de batería 100a y el segundo módulo de batería 100b. En otras palabras, el saliente de marco de módulo 211 del primer módulo de batería 100a sobresale en una dirección en la que está posicionado el segundo módulo de batería 100b y el saliente de marco de módulo 211 del segundo módulo de batería 100b puede sobresalir en una dirección en la que está posicionado el primer módulo de batería 100a. El puerto de enfriamiento 500 puede estar posicionado en la superficie superior de cada uno de los salientes de marco de módulo 211.

[0184] En este caso, el puerto de inyección de refrigerante 500a del primer módulo de batería 100a y el puerto de descarga de refrigerante 500b del segundo módulo de batería 100b pueden posicionarse enfrentados entre sí y el puerto de descarga de refrigerante 500b del primer módulo de batería 100a y el puerto de inyección de refrigerante 500a del segundo módulo de batería 100b pueden posicionarse enfrentados entre sí. De manera adicional, el puerto de inyección de refrigerante 500a del tercer módulo de batería 100c y el puerto de descarga de refrigerante 500b del cuarto módulo de batería 100d pueden posicionarse enfrentados entre sí y el puerto de descarga de refrigerante 500b del tercer módulo de batería 100c y el puerto de inyección de refrigerante 500a del cuarto módulo de batería 100d pueden posicionarse enfrentados entre sí.

[0186] Mientras tanto, haciendo referencia a la FIG. 8 y la FIG. 9, el conjunto de tuberías de refrigerante de paquete 600 puede incluir una tubería de refrigerante de paquete 610 y un puerto de conexión 620 que conecta la tubería de refrigerante de paquete 610 y el puerto de enfriamiento 500 del módulo de batería 100.

[0188] La tubería de refrigerante de paquete 610 puede incluir una tubería de refrigerante de paquete principal 611 conectada a una entrada 720a y una salida 730a y una tubería de refrigerante de subpaquete 612 que conecta la tubería de refrigerante de paquete principal 611 y el módulo de batería 100. En particular, la tubería de refrigerante de subpaquete 612 puede conectarse al puerto de enfriamiento 500 del módulo de batería 100 a través del puerto de conexión 620. De manera adicional, las tuberías de refrigerante de subpaquete 612 pueden cruzarse entre sí para extenderse. Una de las tuberías de refrigerante de subpaquete cruzadas 612 puede ser una tubería de suministro de refrigerante de subpaquete 612a y la otra puede ser una tubería de descarga de refrigerante de subpaquete 612b. La tubería de refrigerante de paquete principal 611 y la tubería de refrigerante de subpaquete 612 pueden formar una estructura en forma de T.

[0190] Dado que la tubería de refrigerante de paquete 610, de acuerdo con la presente realización, tiene una estructura de disposición como se ha descrito anteriormente, es posible implementar una estructura integrada de enfriamiento con los módulos de batería 100 en el paquete de batería 1000. Por consiguiente, es posible mejorar simultáneamente la eficacia de enfriamiento al tiempo que aumenta una tasa de utilización de espacio. Una altura de la tubería de suministro de refrigerante de subpaquete cruzada 612a y la altura de la tubería de descarga de refrigerante de subpaquete 612b pueden ser diferentes entre sí para tener la estructura de disposición de la tubería de refrigerante de paquete 610 como se ha descrito anteriormente. La tubería de suministro de refrigerante de subpaquete 612a y la tubería de descarga de refrigerante de subpaquete 612b pueden tener diferentes alturas en algunas porciones.

[0191] Al mismo tiempo, la tubería de refrigerante de paquete principal 611 puede incluir una tubería de suministro de refrigerante de paquete principal 611a y una tubería de descarga de refrigerante de paquete principal 611b. La tubería de suministro de refrigerante de paquete principal 611a puede estar conectada a la tubería de suministro de refrigerante de subpaquete 612a y la tubería de descarga de refrigerante de paquete principal 611b puede estar conectada a la tubería de descarga de refrigerante de subpaquete 612b.

[0193] La FIG. 10 ilustra una vista en perspectiva que muestra una porción de cada uno de un módulo de batería, una tubería de refrigerante de paquete, un alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete y una segunda junta, de acuerdo con una realización de la presente invención.

[0195] Haciendo referencia a de la FIG. 8 a la FIG. 10, el puerto de conexión 620 conecta el puerto de enfriamiento 500 y la tubería de refrigerante de paquete 610. El puerto de enfriamiento 500 puede incluir un puerto de inyección de refrigerante 500a para suministrar un refrigerante al disipador de calor 300 y un puerto de descarga de refrigerante 500b para descargar refrigerante del disipador de calor 300 y la tubería de refrigerante de paquete 610 puede incluir una tubería de suministro de refrigerante de subpaquete 612a y una tubería de descarga de refrigerante de subpaquete 612b.

[0197] En este caso, el puerto de conexión 620 puede conectarse entre el puerto de inyección de refrigerante 500a y la tubería de suministro de refrigerante de subpaquete 612a y entre el puerto de descarga de refrigerante 500b y la tubería de descarga de refrigerante de subpaquete 612b. El puerto de conexión 620 se conecta a cada uno de los puertos de inyección de refrigerante 500a para suministrar un refrigerante a los módulos de batería 100 y cada uno de los puertos de descarga de refrigerante 500b para descargar el refrigerante desde los módulos de batería 100.

[0198] El alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete 700 acomoda el conjunto de tuberías de refrigerante de paquete 600. Los módulos de batería 100 pueden estar dispuestos como un tipo de celosía y el conjunto de tuberías de refrigerante de paquete 600 y el alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete 700 pueden estar dispuestos entre los módulos de batería 100. En este caso, la tubería de refrigerante de subpaquete 612 se extiende desde un primer extremo de la tubería de refrigerante de paquete principal 611 en direcciones opuestas que son perpendiculares a una dirección longitudinal de la tubería de refrigerante de paquete principal 611 y el alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete 700 puede extenderse a lo largo de porciones donde se extienden la tubería de refrigerante de paquete principal 611 y la tubería de refrigerante de subpaquete 612.

[0200] Al mismo tiempo, como se ha descrito anteriormente, la tubería de refrigerante de paquete principal 611 puede estar conectada a la entrada 720a y la salida 730a. El alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete 700 puede incluir una porción de conexión de entrada 720 y una porción de conexión de salida 730 que están formadas respectivamente en posiciones correspondientes a la entrada 720a y la salida 730a. La porción de conexión de entrada 720 y la porción de conexión de salida 730 pueden incluir porciones de orificio pasante en las que se pueden insertar la entrada 720a y la salida 730a, respectivamente.

[0202] El paquete de batería 1000 puede aplicarse a medios de transporte, tales como vehículos eléctricos e híbridos y un refrigerante, tal como un fluido de enfriamiento puede tener fugas, debido a un defecto de ensamblaje o un accidente durante la conducción. El refrigerante de fuga puede penetrar en una pluralidad de componentes que constituyen el paquete de batería 1000, que puede causar un incendio o una explosión. De acuerdo con la presente realización, el alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete 700 puede estar formado para cubrir una superficie de fondo y superficies laterales del conjunto de tuberías de refrigerante de paquete 600 para permitir que la fuga de refrigerante del conjunto de tuberías de refrigerante de paquete 600 permanezca en el interior del alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete 700, evitando, así, que el refrigerante de fuga penetre en otros componentes en el paquete de batería 1000. En este caso, es preferible asegurar un volumen máximo del alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete 700 utilizando un espacio entre la pluralidad de módulos de batería 100, de tal manera que el alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete 700 puede acomodar el refrigerante de fuga tanto como sea posible.

[0204] Una porción superior abierta del alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete 700 puede estar cubierta por una cubierta de alojamiento 700C. Por consiguiente, es posible evitar que la fuga de refrigerante del conjunto de tuberías de refrigerante de paquete 600 se fugue a un espacio abierto superior del alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete 700.

[0206] Una primera junta 700G1 puede posicionarse entre el alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete 700 y la cubierta de alojamiento 700C. La primera junta 700G1 sella entre el alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete 700 y la cubierta de alojamiento 700C. La primera junta 700G1 puede formarse a lo largo de un borde superior del alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete 700. La cubierta de alojamiento 700C puede acoplarse a la primera junta 700G1 formada a lo largo del borde superior del alojamiento de tuberías de paquete de refrigerante de paquete 700 para bloquear la fuga de refrigerante a un lado superior del alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete 700.

[0208] A continuación, en el presente documento, una relación de conexión entre el puerto de enfriamiento y el puerto de conexión y una disposición y forma de una segunda junta, de acuerdo con una realización de la presente invención, se describirán en detalle con referencia a de la FIG. 10 a la FIG. 12.

[0210] La FIG. 11 ilustra una vista parcial que muestra un puerto de conexión y un puerto de enfriamiento, de acuerdo con una realización de la presente invención. La FIG. 12 ilustra una vista en planta de la parte de arriba que muestra un paquete de batería cuando se ve desde la parte de arriba a la parte de fondo, de tal forma que una superficie de fondo de un alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete es visible, de acuerdo con una realización de la presente invención. En particular, por comodidad de la descripción, en la FIG. 11, se omite la ilustración del alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete y la segunda junta y, en la FIG. 12, se omite la ilustración de la cubierta de alojamiento y el conjunto de tuberías de refrigerante de paquete.

[0212] Haciendo referencia a de la FIG. 10 a la FIG. 12, puede formarse una abertura 710P en una superficie de fondo del alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete 700, de acuerdo con la presente realización. Una segunda junta 700G2 puede acoplarse a una porción en la que se forma la abertura 710P.

[0213] Específicamente, la segunda junta 700G2 puede posicionarse entre el saliente de marco de módulo 211 y el alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete 700 para sellar entre el saliente de marco de módulo 211 y el alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete 700. En este caso, el puerto de enfriamiento 500 puede estar posicionado en la superficie superior del saliente de marco de módulo 211 y puede penetrar la segunda junta 700G2 y la abertura 710P para sobresalir hacia arriba en el alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete 700. En otras palabras, el puerto de enfriamiento 500 puede extenderse a través de la segunda junta 700G2 y la abertura 710P para conectarse al conjunto de tuberías de refrigerante de paquete 600, en particular, el puerto de conexión 620.

[0214] El puerto de conexión 620 puede acoplarse al puerto de enfriamiento 500 penetrando la abertura 710P y la segunda junta 700G2 hacia abajo. Como se ilustra en la FIG. 10, la segunda junta 700G2 puede incluir un orificio pasante a través del que puede extenderse el puerto de enfriamiento 500 o el puerto de conexión 620 a través.

[0215] Mientras tanto, cuando el puerto de enfriamiento 500 está acoplado a los puertos de conexión 620, como se ilustra en la FIG. 11, el puerto de enfriamiento 500 se inserta y acopla a un lado inferior del puerto de conexión 620 y el extremo inferior del puerto de conexión 620 puede estar en contacto con la superficie superior del saliente de marco de módulo 211. Esto es, el puerto de enfriamiento 500 y el puerto de conexión 620 pueden acoplarse de una forma que el puerto de enfriamiento 500 se inserta en el puerto de conexión 620. Como se ha descrito anteriormente, en la FIG. 11, la ilustración del alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete 700 y la segunda junta 700G2 se omite por comodidad de la descripción y, de hecho, como se ilustra en la FIG. 10, la segunda junta 700G2 y el alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete 700 pueden posicionarse en el saliente de marco de módulo 211.

[0216] Al mismo tiempo, un miembro de sellado 630 puede posicionarse entre el puerto de enfriamiento 500 y el puerto de conexión 620. El miembro de sellado 630 puede tener una forma de anillo y puede encajarse entre el puerto de enfriamiento 500 y el puerto de conexión 620. El miembro de sellado 630 puede insertarse en el puerto de conexión 620 junto con el puerto de enfriamiento 500 al tiempo que se inserta en el puerto de enfriamiento 500. El miembro de sellado 630 puede evitar que el refrigerante se fugue a través de un hueco entre el puerto de enfriamiento 500 y el puerto de conexión 620.

[0217] Como tal, el conjunto de tuberías de refrigerante de paquete 600 posicionado en el interior del alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete 700 y el puerto de enfriamiento 500 para suministrar y descargar refrigerante a y desde los módulos de batería 100 están conectados entre sí para hacer circular el refrigerante y la abertura 710P se requiere para conectar el conjunto de tuberías de refrigerante de paquete 600 y el puerto de enfriamiento 500. De manera adicional, como en la presente realización, la segunda junta 700G2 puede formarse en el exterior de la abertura 710P para sellar entre la superficie de fondo del alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete 700 y el saliente de marco de módulo 211 donde se forma el puerto de enfriamiento 500, evitando, así, que el refrigerante recogido en el interior del alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete 700 se fugue a través de la abertura 710P. Esto es, es posible bloquear la fuga del refrigerante a un lado inferior del alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete 700. Como sumario, el paquete de batería 1000, de acuerdo con la presente realización, puede incluir módulos de batería 100, un conjunto de tuberías de refrigerante de paquete 600 que tiene una estructura de circulación de refrigerante con los módulos de batería 100 y un alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete 700 que acomoda el conjunto de tuberías de refrigerante de paquete 600 y puede aumentar la utilización de espacio posicionando intensivamente del conjunto de tuberías de refrigerante de paquete 600 entre los módulos de batería 100. Específicamente, el saliente de marco de módulo 211 del primer módulo de batería 100a sobresale en una dirección en la que está posicionado el segundo módulo de batería 100b, el saliente de marco de módulo 211 del segundo módulo de batería 100b puede sobresalir en una dirección en la que está posicionado el primer módulo de batería 100a y el puerto de enfriamiento 500 está posicionado en una superficie superior del saliente de marco de módulo 211. Esto es, tanto el puerto de inyección de refrigerante 500a como el puerto de descarga de refrigerante 500b formados en cada uno de los módulos de batería 100a y 100b pueden posicionarse en un espacio donde la placa de extremo 400 del primer módulo de batería 100a y la placa de extremo 400 del segundo módulo de batería 100b están enfrentadas entre sí.

[0218] El paquete de batería 1000, de acuerdo con la realización a modo de ejemplo, está diseñado para disponer el puerto de enfriamiento 500 y el conjunto de tuberías de refrigerante de paquete 600 para suministrar o descargar un refrigerante en un espacio entre el primer módulo de batería 100a y el segundo módulo de batería 100b y, de este modo, un sistema de enfriamiento de una estructura de circulación de refrigerante puede posicionarse intensivamente entre los módulos de baterías 100. Por consiguiente, se simplifica la estructura de enfriamiento y se aumenta la utilización de espacio en el interior del paquete de batería 1000. De manera adicional, una estructura de prevención de fugas de refrigerante, tal como el alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete 700 o la segunda junta 700G2, se proporciona solo en un espacio en el que las placas de extremo 400 están enfrentadas entre sí entre el primer módulo de batería 100a y el segundo módulo de batería 100b. Esto es, un espacio requerido para la estructura de prevención de fugas de refrigerante es limitado en función de la simplificación de la estructura de enfriamiento. El conjunto de tuberías de refrigerante de paquete 600, de acuerdo con una realización de la presente invención, puede incluir una tubería de refrigerante de paquete 610 y un puerto de conexión 620 que conecta la tubería de refrigerante de paquete 610 y el puerto de enfriamiento 500. La tubería de refrigerante de paquete 610 puede incluir una tubería de suministro de refrigerante de paquete 610a y una tubería de descarga de refrigerante de paquete 610b. En el presente documento, la tubería de suministro de refrigerante de paquete 610a incluye la tubería de suministro de refrigerante de paquete principal y la tubería de suministro de refrigerante de subpaquete descritas anteriormente y la tubería de descarga de refrigerante de paquete 610b incluye la tubería de descarga de refrigerante de paquete principal y la tubería de descarga de refrigerante de subpaquete descritas anteriormente. Como se ha descrito anteriormente, el puerto de enfriamiento 500, de acuerdo con la presente realización, puede incluir un puerto de inyección de refrigerante 500a para suministrar un refrigerante al disipador de calor 300 y un puerto de descarga de refrigerante 500b para descargar el refrigerante del disipador de calor 300 y el puerto de inyección de refrigerante 500a y el puerto de descarga de refrigerante 500b pueden estar conectados respectivamente a la tubería de suministro de refrigerante de paquete 610a y la tubería de descarga de refrigerante de paquete 610b.

[0220] A continuación, en el presente documento, una estructura de disposición de una línea de AT y una línea de BT, de acuerdo con una realización de la presente invención, se describirá en detalle con referencia a de la FIG. 13 a la FIG.

[0221] 15.

[0223] La FIG. 13 ilustra una vista parcial que muestra una porción ampliada "B" de la FIG. 2. La FIG. 14 ilustra una vista en planta de la parte de arriba que muestra el paquete de batería de la FIG. 2 visto en una dirección de eje z en un plano xy. La FIG. 15 ilustra una vista en sección transversal tomada a lo largo de una línea C-C de la FIG. 14. En este caso, la línea de AT 800 y la línea de BT 900 se ilustran esquemáticamente en la FIG. 14 y la FIG. 15 por comodidad de la descripción.

[0225] En primer lugar, haciendo referencia a la FIG. 3, la FIG. 4, la FIG. 6, la FIG. 13 y la FIG. 14 juntas, como se ha descrito anteriormente, el módulo de batería 100, de acuerdo con la presente invención, incluye una barra colectora terminal 411 conectada a la celda de batería 110 y un conjunto de detección 420 para transferir información de la celda de batería 110 y el conjunto de detección 420 puede incluir un conector de módulo 421.

[0227] El paquete de batería 1000, de acuerdo con la presente invención, incluye la línea de alta tensión (AT) 800 y la línea de baja tensión (BT) 900. En este caso, la línea de AT 800 conectada a la barra colectora terminal 411 y la línea de BT 900 conectada al conjunto de detección 420 están posicionadas entre el primer módulo de batería 100a y el segundo módulo de batería 100b.

[0229] Más específicamente, en la placa de extremo 400, la barra colectora terminal 411 puede estar expuesta a través de la abertura de barra colectora terminal 400H1 y el conector de módulo 421 del conjunto de detección 420 puede estar expuesto a través de la abertura de conector de módulo 400H2. La barra colectora terminal 411 puede conectarse a la línea de AT 800 y el conector de módulo 421 del conjunto de detección 420 puede conectarse a la línea de BT 900.

[0230] La placa de extremo 400 del primer módulo de batería 100a y la placa de extremo 400 del segundo módulo de batería 100b pueden posicionarse enfrentadas entre sí y la línea de AT 800 y la línea de BT 900 pueden posicionarse en un espacio donde la placa de extremo 400 del primer módulo de batería 100a y la placa de extremo 400 del segundo módulo de batería 100b están enfrentadas entre sí.

[0232] De forma similar, la placa de extremo 400 del tercer módulo de batería 100c y la placa de extremo 400 del cuarto módulo de batería 100d también pueden posicionarse enfrentadas entre sí y la línea de AT 800 y la línea de BT 900 pueden posicionarse en un espacio donde la placa de extremo 400 del tercer módulo de batería 100c y la placa de extremo 400 del cuarto módulo de batería 100d están enfrentadas entre sí.

[0234] En el paquete de batería 1000, de acuerdo con la tercera realización, los módulos de batería 100 pueden estar dispuestos enfrentados entre sí y la línea de AT 800 y la línea de BT 900 pueden estar posicionadas en un espacio entre los mismos, simplificando y disponiendo eficazmente, así, la línea de AT 800 y la línea de BT 900 conectadas a los módulos de batería 100.

[0236] De manera adicional, la línea de AT 800 directamente conectada a un módulo BDU 1200 puede estar posicionada entre el segundo módulo de batería 100b y el cuarto módulo de batería 100d y la línea de BT 900 directamente conectada a un módulo BMS 1300 también puede estar posicionada entre el segundo módulo de batería 100b y el cuarto módulo de batería 100d. Esto es, la línea de AT 800 y la línea de BT 900 están posicionadas en una porción central de los módulos de batería 100, de modo que no se están muy afectadas por impacto externo y similares. Por consiguiente, es posible reducir la posibilidad de un cortocircuito con respecto a la línea de AT 800 y la línea de BT 900 y mejorar la prestación de aislamiento y la seguridad del paquete de batería 1000.

[0238] A continuación, en el presente documento, una relación posicional entre una línea de AT, una línea de BT y un conjunto de tuberías de refrigerante de paquete, de acuerdo con la presente realización, se describirá en detalle.

[0240] Haciendo referencia a la FIG. 6, la FIG. 13, la FIG. 14 y la FIG. 15 juntas, el paquete de batería puede incluir, además, un módulo de unidad de desconexión de batería (BDU) 1200 conectado a la línea de AT 800 para controlar la conexión eléctrica de una pluralidad de módulos de batería y un módulo de sistema de gestión de batería (BMS) 1300 conectado a la línea de BT 900 para monitorizar y controlar un funcionamiento de los módulos de batería 100.

[0242] Cada uno de los módulos de batería 100 puede estar conectado eléctricamente entre sí a través de la línea de AT 800 y, finalmente, puede estar conectado al módulo BDU 1200 a través de la línea de AT 800. Esto es, al menos uno de los módulos de batería 100 y el módulo BDU 1200 pueden estar conectados a través de la línea de AT 800. El módulo BDU 1200 está posicionado entre el módulo de batería 100 y el inversor y es un módulo que incluye un relé, una resistencia y similares. El módulo BDU 1200 es responsable de suministrar o bloquear de forma estable la potencia a un sistema de potencia de un dispositivo y proteger el sistema de potencia del dispositivo cuando ocurre una corriente de fallo.

[0244] Cada uno de los módulos de batería 100 puede estar conectado al módulo BMS 1300 a través de la línea de BT 900 para transferir datos de la temperatura o la tensión medidas para las celdas de batería 110 en el interior del módulo de batería 100 al módulo BMS 1300. Esto es, al menos uno de los módulos de batería 100 y el módulo BMS 1300 puede estar conectado a través de la línea de BT 900. El módulo BMS 1300 es responsable de gestionar la temperatura o la tensión de cada módulo de batería 100 basándose en los datos de temperatura o tensión medidas.

[0246] En este caso, como se muestra en la FIG. 13 o la FIG. 15, la línea de AT 800 y la línea de BT 900, de acuerdo con la presente realización, pueden posicionarse por encima del conjunto de tuberías de refrigerante de paquete 600. Más específicamente, puede posicionarse por encima de la cubierta de alojamiento 700C.

[0248] Como se ha descrito anteriormente, el conjunto de tuberías de refrigerante de paquete 600 que tiene una estructura de circulación de refrigerante y el alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete 700 que acomoda el conjunto de tuberías de refrigerante de paquete 600 pueden posicionarse en un espacio en el que las placas de extremo 400 de los módulos de batería 100 están enfrentadas entre sí. En este caso, la línea de AT 800 y la línea de BT 900, de acuerdo con la presente realización, también pueden diseñarse para disponerse en el espacio donde las placas de extremo 400 de los módulos de batería 100 están enfrentadas entre sí. Esto es, no solo el sistema de enfriamiento de la estructura de circulación de refrigerante, sino también el sistema de control de la conexión eléctrica y el sistema de detección de la gestión de temperatura y tensión, pueden posicionarse intensivamente entre los módulos de batería 100. Por consiguiente, no solo se simplifica la estructura de enfriamiento, sino también la estructura de conexión y la estructura de detección entre los módulos de batería y se aumenta la utilización de espacio en el interior del paquete de batería 1000.

[0250] De manera adicional, el paquete de batería 1000, de acuerdo con la presente realización, puede aplicarse a medios de transporte, tales como vehículos eléctricos e híbridos y un refrigerante, tal como un fluido de enfriamiento puede tener fugas, debido a un defecto de ensamblaje o un accidente durante la conducción. De acuerdo con la presente realización, incluso cuando el refrigerante tiene fugas del conjunto de tuberías de refrigerante de paquete 600, el refrigerante de fuga no entra en contacto con la línea de AT 800 y la línea de BT 900 para evitar que ocurra un cortocircuito. Esto es, primeramente, el conjunto de tuberías de refrigerante de paquete 600 puede acomodarse en el alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete 700 para evitar problemas debidos a fugas de refrigerante y, en segundo lugar, la línea de AT 800 y la línea de BT 900 pueden posicionarse por encima de la cubierta de alojamiento 700C para mejorar la prestación de aislamiento del paquete de batería 1000.

[0252] La FIG. 16 ilustra una vista en perspectiva parcial que muestra una relación de conexión entre los módulos de batería y un conjunto de tuberías de refrigerante de paquete incluidos en el paquete de batería de la FIG. 2. La FIG. 17 ilustra una vista en planta de la parte de arriba que muestra una relación de conexión entre los módulos de batería y un conjunto de tuberías de refrigerante de paquete incluidos en el paquete de batería de la FIG. 2 como se ve en un plano xy. En la FIG. 16, por comodidad de la descripción, se omite la ilustración del alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete y la cubierta de alojamiento.

[0254] Haciendo referencia a la FIG. 4, la FIG. 16 y la FIG. 17, los módulos de batería 100, de acuerdo con la presente realización, pueden incluir módulos de batería primero a cuarto 100a, 100b, 100c y 100d. El primer módulo de batería 100a y el segundo módulo de batería 100b pueden posicionarse enfrentados a las placas de extremo 400 y el tercer módulo de batería 100c y el cuarto módulo de batería 100d pueden posicionarse enfrentados a las placas de extremo 400. Un puerto de inyección de refrigerante 500a y un puerto de descarga de refrigerante 500b pueden estar posicionados entre el primer módulo de batería 100a y el segundo módulo de batería 100b y entre el tercer módulo de batería 100c y el cuarto módulo de batería 100d.

[0256] En este caso, la tubería de refrigerante de paquete 610 puede posicionarse para extenderse a lo largo de una dirección entre el primer módulo de batería 100a y el segundo módulo de batería 100b y entre el tercer módulo de batería 100c y el cuarto módulo de batería 100d. De manera adicional, como se describe en la FIG. 9, la tubería de refrigerante de paquete 610 incluye la tubería de refrigerante de paquete principal 611 y la tubería de refrigerante de subpaquete 612 que se extienden en direcciones opuestas que son perpendiculares a la dirección longitudinal de la tubería de refrigerante de paquete principal 611.

[0258] Por consiguiente, el alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete 700 puede incluir una primera porción 700a que se extiende en una dirección entre el primer módulo de batería 100a y el segundo módulo de batería 100b y entre el tercer módulo de batería 100c y el cuarto módulo de batería 100d y una segunda porción 700b que se extiende en una dirección que es perpendicular a la dirección entre el segundo módulo de batería 100b y el cuarto módulo de batería 100d. Esto es, cuando se ve desde arriba, como en la FIG. 17, el alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete 700 que incluye la primera porción 700a y la segunda porción 700b puede formar una estructura en forma de T. La tubería de refrigerante de subpaquete 612 (referirse a la FIG. 7) se acomoda en la primera porción 700a y la tubería de refrigerante de paquete principal 611 (referirse a la FIG. 7) se acomoda en la segunda porción 700b.

[0259] Mientras tanto, ya que el puerto de enfriamiento 500 está posicionado como anteriormente, la tubería de suministro de refrigerante de paquete 610a y la tubería de descarga de refrigerante de paquete 610b pueden extenderse al tiempo que se cruzan entre sí. Es posible implementar la estructura integrada de los módulos de batería 100 y la estructura de enfriamiento en el paquete de batería 1000 y mejorar la eficacia de enfriamiento al tiempo que aumenta la tasa de utilización de espacio teniendo la estructura de disposición de esta tubería de refrigerante de paquete 610. En otras palabras, el puerto de inyección de refrigerante 500a formado en el primer módulo de batería 100a y el puerto de descarga de refrigerante 500b formado en el segundo módulo de batería 100b están dispuestos enfrentados entre sí y, a continuación, la tubería de suministro de refrigerante de paquete 610a y la tubería de descarga de refrigerante de paquete 610b se cruzan entre sí para conectarse al puerto de inyección de refrigerante 500a y el puerto de descarga de refrigerante 500b, respectivamente, de modo que una tubería de suministro de refrigerante de paquete 610a y una<tubería de descarga de refrigerante de paquete>610<b están configuradas para conectarse a los módulos de batería>100a, 100b, 100c y 100d, respectivamente. Por consiguiente, los módulos de batería 100 y la tubería de refrigerante de paquete 610 pueden posicionarse eficazmente sin desperdicio de espacio innecesariamente. De manera adicional, ya que un número de componentes de enfriamiento requeridos para cada uno de los módulos de batería 100a, 100b, 100c y 100d puede reducirse y la estructura puede simplificarse, se puede mejorar la procesabilidad de ensamblaje.

[0260] Al mismo tiempo, haciendo referencia de nuevo a la FIG. 1, el paquete de batería 1000, de acuerdo con la presente realización, puede incluir una cubierta de paquete 1400 que cubre el marco de paquete 1100 y un conjunto de junta de paquete 1800 posicionado entre el marco de paquete 1100 y la cubierta de paquete 1400 para sellar. De manera adicional, una barra de fijación de módulo 1500 se posiciona en cada uno de los módulos de batería 100 para fijar los módulos de batería 100.

[0262] Al mismo tiempo, un miembro superior 1610 y un miembro inferior 1620 pueden posicionarse en las porciones superior e inferior de cada uno de los módulos de batería 100, respectivamente. El miembro superior 1610 y el miembro inferior 1620 pueden estar configurados cada uno para la mitigación de impacto y la disposición estable de los módulos de batería 100 y pueden ser un miembro en forma de almohadilla o un miembro en forma de espuma.

[0264] De manera adicional, el paquete de batería 1000, de acuerdo con la presente realización, puede incluir una viga vertical 1710 y una viga horizontal 1720 que rodean los bordes de los módulos de batería 100. Específicamente, puede incluir dos vigas verticales 1710 y dos vigas horizontales 1720 que rodean los bordes exteriores de las cuatro celdas de batería. De manera adicional, un linde interior de las cuatro celdas de batería puede posicionarse para intersecar el alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete 700 y una viga horizontal 1720 en una forma de cruz. La viga vertical 1710 y las dos vigas horizontales 1720 pueden tener una estructura de columna hecha de un material, tal como el acero.

[0266] Los módulos de batería 100 pueden estar separados espacialmente de los módulos de batería vecinos por la viga vertical 1710, la viga horizontal 1720 y el alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete 700. Como resultado, incluso cuando una alta temperatura, un gas a alta presión y una llama son generados por una sobretensión y ocurre una sobrecorriente o un sobrecalentamiento (problema de calor) en uno cualquiera de los módulos de batería 100, pueden ser bloqueados de ser transferidos al módulo periférico y, de este modo, la ocurrencia adicional del problema de calor y similares puede ser evitada. De manera adicional, en épocas normales cuando no ocurre tal problema de calor, la viga vertical 1710, la viga horizontal 1720 y el alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete 700 pueden servir como una estructura para soportar de forma estable los módulos de batería 100, mejorando, así, la rigidez de todo el paquete de batería 1000.

[0268] En la presente realización, los términos que indican direcciones, tales como frontal, posterior, izquierda, derecha, arriba y abajo, se usan, pero estos términos solo son por comodidad de la descripción y pueden variar en función de una posición de un objeto o una posición de un observador.

[0270] El paquete de batería, de acuerdo con la presente realización descrita anteriormente, puede aplicarse a diversos dispositivos. Específicamente, puede aplicarse a un aparato de transporte, tal como una bicicleta eléctrica, un vehículo eléctrico, un vehículo híbrido y similares o un sistema de almacenamiento de energía, pero no se limita a los mismos y puede aplicarse a diversos dispositivos que pueden usar baterías recargables.

[0272] Aunque esta invención se ha descrito en conexión con lo que actualmente se considera que son realizaciones prácticas, debe entenderse que la invención no se limita a las realizaciones divulgadas, sino que está definida por las reivindicaciones adjuntas.

[0273] Descripción de los símbolos

[0275] 100: módulo de batería

[0276] 110: celda de batería

[0277] 200: marco de módulo

[0278] 300: disipador de calor

[0279] 500: puerto de enfriamiento

[0280] 600: conjunto de tuberías de refrigerante de paquete

[0281] 700: alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete

[0282] 800: Línea de AT

[0283] 900: Línea de BT

Claims

1. REIVINDICACIONES

1. Un paquete de batería (1000) que comprende:

una pluralidad de módulos de batería (100) configurados para incluir una pila de celdas de batería (120) en la que se apila una pluralidad de celdas de batería (110), un marco de módulo (200) que acomoda la pila de celdas de batería (120) y un disipador de calor (300) posicionado bajo una porción de fondo del marco de módulo (200); un marco de paquete (1100) configurado para acomodar los módulos de batería (100);

un conjunto de tuberías de refrigerante de paquete (600) conectado a los módulos de batería (100); y un alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete (700) configurado para acomodar el conjunto de tuberías de refrigerante de paquete (600),

en donde los módulos de batería (100) incluyen un primer módulo de batería (100a) y un segundo módulo de batería (100b) enfrentados entre sí y

el conjunto de tuberías de refrigerante de paquete (600) y el alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete (700) se posicionan entre el primer módulo de batería (100a) y el segundo módulo de batería (100b),

en donde

los módulos de batería (100) incluyen cada uno una barra colectora terminal (411) conectada a las celdas de batería (110) y un conjunto de detección (420) para transferir información de las celdas de batería (110), estando el paquete de bateríacaracterizado por que

una línea de alta tensión (AT) (800) conectada a la barra colectora terminal (411) y una línea de baja tensión (BT) (900) conectada al conjunto de detección (420) están posicionadas entre el primer módulo de batería (100a) y el segundo módulo de batería (100b).

2. El paquete de batería (1000) de la reivindicación 1, en donde

los módulos de batería (100) incluyen cada uno puertos de enfriamiento (500) para suministrar un refrigerante al disipador de calor (300) y descargar el refrigerante del disipador de calor (300),

se forma una abertura (710P) en una superficie de fondo del alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete (700) y

los puertos de enfriamiento (500) están conectados al conjunto de tuberías de refrigerante de paquete (600) a través de la abertura (710P).

3. El paquete de batería (1000) de la reivindicación 2, en donde

los puertos de enfriamiento (500) incluyen un puerto de inyección de refrigerante (500a) para suministrar un refrigerante al disipador de calor (300) y un puerto de descarga de refrigerante (500b) para descargar el refrigerante del disipador de calor (300).

4. El paquete de batería (1000) de la reivindicación 2, en donde

el marco de módulo (200) incluye un saliente de marco de módulo (211) que sobresale de la porción de fondo del marco de módulo (200) y

los puertos de enfriamiento (500) están posicionados en una superficie superior del saliente de marco de módulo (211) para extenderse a través de la abertura (710P) y para conectarse al conjunto de tuberías de refrigerante de paquete (600).

5. El paquete de batería (1000) de la reivindicación 4, en donde

el saliente de marco de módulo (211) del primer módulo de batería (100a) sobresale en una dirección en la que está posicionado el segundo módulo de batería (100b) y

el saliente de marco de módulo (211) del segundo módulo de batería (100b) sobresale en una dirección en la que está posicionado el primer módulo de batería (100a).

6. El paquete de batería (1000) de la reivindicación 2, en donde

el conjunto de tuberías de refrigerante de paquete (600) incluye una tubería de refrigerante de paquete (610) y un puerto de conexión (620) que conecta la tubería de refrigerante de paquete (610) y los puertos de enfriamiento (500) y

el puerto de conexión (620) penetra la abertura (710P) para acoplarse a los puertos de enfriamiento (500).

7. El paquete de batería (1000) de la reivindicación 1, en donde

el módulo de batería (100) incluye, además, un tercer módulo de batería (100c) y un cuarto módulo de batería (100d) enfrentados entre sí y

el conjunto de tuberías de refrigerante de paquete (600) y el alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete

(700) se posicionan para extenderse entre el primer módulo de batería (100a) y el segundo módulo de batería (100b), entre el tercer módulo de batería (100c) y el cuarto módulo de batería (100d) y entre el segundo módulo de batería (100b) y el cuarto módulo de batería (100d), para formar una estructura en forma de T.

8. El paquete de batería (1000) de la reivindicación 1, en donde

el módulo de batería (100) incluye, además, una placa de extremo (400) unida al marco de módulo (200), la barra colectora terminal (411) y el conjunto de detección (420) están expuestos respectivamente para ser conectados a la línea de AT (800) y la línea de BT (900) en la placa de extremo (400) y

el primer módulo de batería (100a) y el segundo módulo de batería (100b) están dispuestos de tal forma que la placa de extremo (400) del primer módulo de batería (100a) y la placa de extremo (400) del segundo módulo de batería (100b) están enfrentadas entre sí.

9. El paquete de batería (1000) de la reivindicación 1, que comprende, además

un módulo de unidad de desconexión de batería (BDU) (1200) configurado para controlar la conexión eléctrica de los módulos de batería (100) y un módulo de sistema de gestión de batería (BMS) (1300) configurado para monitorizar y controlar un funcionamiento del módulo de batería (100) y

al menos uno de los módulos de batería (100) y el módulo BDU (1200) están conectados a través de la línea de AT (800) y

al menos uno de los módulos de batería (100) y el módulo BMS (1300) están conectados a través de la línea de BT (900).

10. El paquete de batería (1000) de la reivindicación 1, que comprende, además

una cubierta de alojamiento (700C) configurada para cubrir una porción superior del alojamiento de tuberías de refrigerante de paquete (700) y

la línea de AT (800) y la línea de BT (900) se posicionan por encima de la cubierta de alojamiento (700C).

11. El paquete de batería (1000) de la reivindicación 1, en donde

la porción de fondo del marco de módulo (200) y el disipador de calor (300) constituyen una trayectoria del refrigerante y

la porción de fondo del marco de módulo (200) está en contacto con el refrigerante.

12. El paquete de batería (1000) de la reivindicación 1, en donde

el disipador de calor (300) incluye una placa inferior unida a la porción de fondo del marco de módulo (200) y una porción de rebaje formada hacia abajo desde la placa inferior.

13. El paquete de batería (1000) de la reivindicación 1, en donde

las celdas de batería (110) cada una son una celda de batería de tipo bolsa que tiene una estructura de hoja rectangular y

los módulos de batería (100) incluyen de 32 a 45 celdas de batería (110).

14. Un dispositivo que comprende el paquete de batería (1000), de acuerdo con la reivindicación 1.