CN104979517A - 电池模块 - Google Patents

Abstract

一种电池模块包括：多个电池单元；汇流条支撑件，在电池单元上，汇流条支撑件具有多个汇流条，所述多个汇流条将所述多个电池单元的相邻的电池单元彼此结合；以及电路板，在汇流条支撑件上并沿其周边限定多个紧固开口。电路板利用结合到限定在汇流条支撑件上的第一紧固开口的多个紧固构件结合到汇流条支撑件。电路板具有用于控制和监视结合到电路板的电池单元的充电和放电的组件。

Description

电池模块

本申请要求于2014年4月11日在韩国知识产权局提交的第10-2014-0043697号韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请的全部内容通过引用包含于此。

技术领域

本发明的多个方面涉及一种电池模块。

背景技术

近来，已经开发了使用无水电解质的具有高能量密度的高输出电池模块。为了用于例如驱动需要高功率的诸如电动车辆的装置的马达，这种高输出电池模块通过将多个电池单元并联或串联连接来实现高电压或高容量。

随着采用这种电池模块的装置的数量增加，必须对改进这些电池模块的产率进行进一步研究。此外，由于利用这些电池模块的装置的外观是多样化的，因此还会需要使这些相应的电池模块的形状多样化。

然而，这些电池模块的安全性是首要问题。因此，针对这些电池模块的能够满足所有上述条件和特性的结构进行研究。

发明内容

本发明的多个方面针对能够在电路板已经被装配之后防止其上安装有电池模块的重要组件的电路板的非期望分离的电池模块。

根据下面的发明内容和具体实施方式，本发明的其它和进一步的方面和实施例将变得明显。

根据本发明的多个方面，一种电池模块包括：多个电池单元；汇流条支撑件，在电池单元上，汇流条支撑件具有多个汇流条，所述多个汇流条将所述多个电池单元的相邻的电池单元彼此结合；以及电路板，在汇流条支撑件上并沿其周边限定多个紧固开口。电路板利用多个紧固构件结合到汇流条支撑件，所述多个紧固构件结合到限定在汇流条支撑件上的第一紧固开口。

汇流条支撑件还可以限定与电路板的第一紧固开口对应的紧固孔。紧固构件可以通过第一紧固开口在紧固孔处结合到汇流条。

汇流条支撑件还可以包括从与限定在电路板中的第二紧固开口对应的位置延伸的紧固突出。电路板的第二紧固开口可以被构造为结合到紧固突出。

紧固突出可以具有钩形状。

所述多个紧固构件可以是螺栓，紧固孔可以是螺母。

电路板还可以限定被构造为能够与电路板分离的包括第二紧固开口的强度削弱部分。

电路板可以包括用于控制和监视电池单元的充电和放电的印刷电路图案。印刷电路图案可以位于电路板的限定第二紧固开口的区域内。

强度削弱部分可以包括限定穿孔线的穿孔。

强度削弱部分可以包括未穿透的凹进部分。

强度削弱部分可以包括限定穿孔线的穿孔和未穿透的凹进部分。

所述多个汇流条可以包括与电路板的第一紧固开口对应的紧固孔。所述多个紧固构件可以穿过电路板的第一紧固开口和所述多个汇流条的紧固孔，以结合到汇流条支撑件的相应的紧固孔。

如根据以上描述可以明显的是，本发明的实施例涉及能够在其上安装有电池模块的重要组件的电路板已经被装配之后防止电路板的非期望分离的电池模块。

附图说明

现在将参照附图更详细地描述本发明的示例实施例。然而，本发明的各方面可以以不同的形式或类型来实施，且不应被解释为局限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了本公开的彻底性和完整性，并将把示例实施例及其等同物的范围充分地传递给本领域技术人员。

在附图中，为了示出清楚起见，可以夸大尺寸。将理解的是，当元件被称为“在”两个元件“之间”时，该元件可以是这两个元件之间的唯一元件，或者也可以存在一个或更多个中间元件。同样的附图标记始终指示同样的元件。

图1是根据本发明的实施例的电池模块的电路板和汇流条支撑件的分解透视图；

图2是根据图1中所示的实施例的具有结合到汇流条支撑件的电路板的电池模块的放大透视图；

图3是沿图2的线A-A截取的电池模块的剖视图；

图4是根据图1中所示的实施例的电池模块的放大透视图，其中，为了便于描述，移除了电路板；以及

图5是根据图1中所示的实施例的电池模块的电路板的放大透视图。

具体实施方式

在下文中将参照附图更充分地描述本发明的各方面，在附图中示出了本发明的示例实施例。虽然出于说明的目的公开了本发明的实施例，但本领域技术人员将意识到，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可以进行各种修改、添加、减少和替换。此外，同样的附图标记始终用于指示同样的元件。

通常，其上安装有用于控制和监视电池单元的起动信号和状态的组件的电路板例如使用螺栓结合(例如，安装或紧固)到电池模块。

在示例中，电路板可以是单元模块控制(CMC)板。这种CMC板可以测量电池单元的电压和温度，将测量的信息提供到电池单元的外部，并执行电压平衡。

在这些实施例中，因为用于控制和监视电池的状态的必要组件结合或安装在电路板上，所以在电路板已经被装配后，期望的是防止电路板例如因用户而非期望地分离。此外，例如，在电池模块或单元的大量生产期间，会需要防止电路板被有缺陷的产品替换。

然而，传统的紧固方法通常存在这样的问题：电路板会容易与电池模块或单元分离，例如，仅通过使将电路板结合到电池模块或单元的螺栓松动。

根据本发明的实施例，在装配其上安装有电池模块的重要组件的电路板之后，能够防止或减小电路板的非期望分离的可能性。因此，将参照图1至图5更详细地描述根据本发明的实施例的电池模块的构造。

图1是根据本发明的实施例的电池模块100的电路板130和汇流条支撑件120的分解透视图。

图2是根据图1中所示的实施例的电路板130结合到汇流条支撑件120的电池模块100的放大透视图。

图3是沿图2的线A-A截取的电池模块100的剖视图。

图4是根据图1中所示的实施例的电池模块100的放大透视图，其中，为了便于描述，移除了电路板130，图5是根据图1中所示的实施例的电池模块100的电路板130的放大透视图。

如图1至图5所示，根据本发明的实施例的电池模块100可以包括电池单元、汇流条支撑件120、电路板130和多个紧固构件140。

根据实施例，电池单元是能量产生装置。根据实施例，多个电池单元可以沿一个方向对齐或布置。

电池单元可以包括在其顶部处具有开口的电池壳体以及容纳在电池壳体中的电极组件和电解质。在此实施例中，电极组件和电解质可以彼此发生电化学反应以产生能量，电池壳体可以通过盖组件来密封。此外，具有不同极性的电极端子(即，正极端子和负极端子)可以在电池单元的顶部上(例如，从电池单元突出)。电池单元还可以包括通气孔，所述通气孔用作将气体从电池单元排出的通道。

在实施例中，汇流条支撑件120位于电池单元上方。在此实施例中，汇流条支撑件120包括将电池单元彼此电连接或电结合的多个汇流条110。

在实施例中，汇流条110将相邻的电池单元的电极端子彼此连接或结合，从而串联或并联地连接或结合电池单元。汇流条110可以通过焊接等稳固或结合到电池单元的电极端子。在此实施例中，汇流条110通过汇流条支撑件120进行稳固或固定。

在实施例中，汇流条支撑件120被构造为支撑或稳固汇流条110。汇流条支撑件120可以由绝缘材料制成，以防止在汇流条支撑件120和电池单元之间发生短路。

在实施例中，汇流条支撑件120可以具有足以在电池单元的顶部上方完全地延伸的尺寸。在实施例中，可以在汇流条支撑件120中形成用于将气体排出到电池单元的通气孔之外的气体通路。

根据实施例的电池模块100还可以包括端板102、端块104和侧板106。

根据实施例，端板102位于电池模块100的多个电池单元中的最外侧的电池单元的外部。端板102可以与端块104一起沿多个电池单元的对齐方向支撑多个电池单元。

在实施例中，例如，端板102可以由金属材料制成，从而向电池模块100提供足够的硬度。在实施例中，一对端板102可以分别沿每个最外侧的电池单元的宽度设置。在此实施例中，一对端板102与将一对端板102彼此连接或结合的侧板106一起可以构成电池模块100的被构造为保护电池单元的壳体。

在实施例中，端块104位于每个端板102和每个最外侧的电池单元之间。端板102可以具有弯曲形状以保护相应的端块104，并且每个端板102可以例如通过焊接工艺或类似的工艺经由弯曲部分结合到侧板106。

在实施例中，端块104位于每个端板102和相应的最外侧的电池单元之间。端块104可以与端板102一起沿多个电池单元的对齐方向支撑多个电池单元。

在实施例中，端块104可以由与端板102的材料的物理性质不同的材料制成。根据实施例，由于可以使端块104与最外侧的电池单元接触，因此端块104可以由可减小或防止短路的风险的绝缘材料制成。此外，端块104可以包括一对端块104，以与一对端板102对应。

根据实施例，电路板130位于汇流条支撑件120上方，电路板130具有用于控制和监视安装在电路板130上或结合到电路板130的电池单元的充电和放电的组件。

根据实施例的电路板130包括沿其周边限定的多个紧固开口132和134。根据实施例的电路板130通过使多个紧固构件140与紧固开口132和134中的至少一些(例如，至少第一紧固开口132)对齐以使紧固构件140结合到紧固开口132和134来结合到或紧固到汇流条支撑件120。

根据该实施例，汇流条支撑件120可以包括限定在与电路板130的第一紧固开口132对应的位置处的紧固孔122。

在此实施例中，紧固构件140穿过第一紧固开口132以结合或紧固到汇流条支撑件120的相应的紧固孔122，从而电路板130可以稳固或结合到汇流条支撑件120。

此外，根据实施例，汇流条支撑件120上的多个汇流条110也可以包括在与第一紧固开口132对应的位置处的紧固孔112。在此实施例中，紧固构件140可以穿过第一紧固开口132和汇流条110的紧固孔112，以紧固或结合到汇流条支撑件120的紧固孔122。

根据本发明的实施例，紧固构件140和紧固孔122可以具有螺栓和螺母结构。

在实施例中，汇流条支撑件120还可以包括向上突出或延伸以与第二紧固开口134对应的紧固突出124。

因此，根据此实施例，汇流条支撑件120包括限定在与第一紧固开口132对应的位置处的紧固孔122，并且汇流条支撑件120包括从与第二紧固开口134对应的位置延伸的紧固突出124。

如下面将更详细地描述的，根据实施例，第二紧固开口134和紧固突出124被构造为在已经完成装配后易于断裂或破裂以使电路板130与电极模块100分离(分开)。因此，在实施例中，可以仅包括一对第二紧固开口134和紧固突出124。然而，本发明不限于此，也可以包括两对或更多对第二紧固开口134和紧固突出124。

根据实施例，紧固突出124可以适配到电路板130的第二紧固开口134中或结合到电路板130的第二紧固开口134。在此实施例中，这种构造可以提供用于将电路板130稳固或结合到汇流条支撑件120的附加力。

为了防止或减小在已经完成装配之后电路板130被用户非期望地分离的可能性，根据本发明的实施例的汇流条支撑件120的紧固突出124可以具有钩形状，例如，如图4中所示。

在此实施例中，当汇流条支撑件120的钩形状的紧固突出124适配到电路板130的第二紧固开口134中或结合到电路板130的第二紧固开口134时，紧固突出124由第二紧固开口134固定地扣挂住或结合到第二紧固开口134。因此，只要紧固突出124或第二紧固开口134未断裂或破裂，那么一旦钩形状的紧固突出124结合到第二紧固开口134，则将电路板130与汇流条支撑件120分离变得极其困难。

如在图4中示出的实施例中所显示的，钩形状的紧固突出124可以具有从汇流条支撑件120的顶部向上突出或延伸的杆部和在杆部的上端上的头部。头部比杆部大。根据实施例，为了增加紧固或结合的弹性，可以将多个杆部彼此以间隔隔开。

然而，本发明的实施例不限于此。一旦紧固突出124已经适配到第二紧固开口134中或结合到第二紧固开口134，那么紧固突出124可以具有适合于使紧固突出124和第二紧固开口134难于分离的任何形状。

在实施例中，在已经完成装配后，当尝试将电路板130与电池模块100分离时，为了使紧固突出124或第二紧固开口134易于断裂或破裂，电路板130还可以包括被构造为使电路板130的具有第二紧固开口134的区域A与电路板130分离的强度削弱部分136。

根据实施例，强度削弱部分136被构造为当施加在其上的外力超过预定或设定水平时断裂或破裂。如在图5中示出的实施例中所显示的，强度削弱部分136可以由多个穿孔(例如，穿孔线)来限定，所述多个穿孔用于将电路板130的其中限定有第二紧固开口134的区域A和剩余区域划分开。

然而，在实施例中，强度削弱部分136不限于上述形状，并且可以具有未穿透的凹进部分的形状。可选地，强度削弱部分136可以由呈穿孔线形状的穿孔与未穿透的凹进部分的组合来限定。

根据该实施例，在已完成装配后，当试图分离电路板130时，可以将超过预定或设定水平的外力施加到紧固突出124或第二紧固开口134，从而包括第二紧固开口134的区域A可以与电路板130分离。在此实施例中，为了阻止电池模块100的正常操作，电路板130的印刷电路图案可以穿过具有第二紧固开口134的区域A。

因此，在此实施例中，用于控制和监视电池单元的充电和放电的印刷电路图案可以穿过电路板130的限定第二紧固开口134的区域A。例如，连接到电池单元电压测量传感器的图案可以穿过限定第二紧固开口134的区域A。

因此，在已经完成装配后，当用户试图将电路板130与汇流条支撑件120分离时，根据本发明的实施例的电池模块100的构造允许电路板130的具有第二紧固开口134的区域A容易地断裂或破裂。根据这些实施例，区域A的断开致使连接到电池单元电压测量传感器的图案被切断，因此阻止电池模块100的正常操作。因此，根据本发明的实施例，在已完成装配后，可以完全地防止电路板130与汇流条支撑件120非期望地分离。

在实施例中，电路板130稳固或结合到汇流条支撑件120。在此实施例中，电路板130通过电路板130的多个紧固开口132和134稳固或结合到汇流条支撑件120，其中，多个紧固构件140结合到第一紧固孔132，从汇流条支撑件120突出或延伸的紧固突出124结合在电路板130的第二紧固开口134中。

在实施例中，紧固突出124以钩结合的方法结合到第二紧固开口134，从而紧固突出124不能容易地与第二紧固开口134分离。然而，如果将超过预定或设定水平的外力施加到紧固突出124和第二紧固开口134，那么根据实施例，电路板130可以沿强度削弱部分136破裂或断裂。因此，可确认的是试图将电路板130与汇流条支撑件120分离。

此外，根据实施例，用于控制电池模块100的印刷电路图案可以穿过电路板130的其中限定有第二紧固开口134的区域A。因此，如果电路板130的限定第二紧固开口134的区域A沿强度削弱部分136断裂或破裂，则可以防止电池模块100的正常操作。

如上所述，本发明的实施例旨在提供能够在电路板130已被装配之后防止电路板130的非期望分离的电池模块100。

这里已经公开了示例实施例，尽管采用了特定术语，但特定术语只是以一般的和描述性的意义来使用和解释，而不是出于限制的目的。在一些情形下，如到本申请的提交为止本领域普通技术人员将清楚的，除非另外特别地或明确地指出，否则结合具体实施例描述的特征、特性和/或元件可以单独使用或者与结合其它实施例描述的特征、特性和/或元件组合使用。因此，本领域的技术人员将理解的是，在不脱离在权利要求中阐述的本发明的精神和范围的情况下，可以做出形式和细节方面的变化。

Claims (11)

1.一种电池模块，所述电池模块包括：

多个电池单元；

汇流条支撑件，在电池单元上，汇流条支撑件包括多个汇流条，所述多个汇流条将所述多个电池单元的相邻的电池单元彼此结合；以及

电路板，在汇流条支撑件上，电路板沿其周边限定多个紧固开口，

其中，电路板利用多个紧固构件结合到汇流条支撑件，所述多个紧固构件结合到限定在电路板上的第一紧固开口。

2.如权利要求1所述的电池模块，其中，汇流条支撑件限定与电路板的第一紧固开口对应的紧固孔，

其中，紧固构件通过第一紧固开口在紧固孔处结合到汇流条。

3.如权利要求2所述的电池模块，其中，汇流条支撑件还包括从与限定在电路板中的第二紧固开口对应的位置延伸的紧固突出，

其中，电路板的第二紧固开口被构造为结合到紧固突出。

4.如权利要求3所述的电池模块，其中，紧固突出具有钩形状。

5.如权利要求3所述的电池模块，其中，所述多个紧固构件包括螺栓，紧固孔包括螺母。

6.如权利要求3所述的电池模块，其中，电路板还限定被构造为能够与电路板分离的包括第二紧固开口的强度削弱部分。

7.如权利要求6所述的电池模块，其中，电路板包括用于控制和监视电池单元的充电和放电的印刷电路图案，印刷电路图案在电路板的限定第二紧固开口的区域内。

8.如权利要求7所述的电池模块，其中，强度削弱部分包括限定穿孔线的穿孔。

9.如权利要求7所述的电池模块，其中，强度削弱部分包括未穿透的凹进部分。

10.如权利要求7所述的电池模块，其中，强度削弱部分包括限定穿孔线的穿孔和未穿透的凹进部分。

11.如权利要求3所述的电池模块，其中，所述多个汇流条包括与电路板的第一紧固开口对应的紧固孔，

其中，所述多个紧固构件穿过电路板的第一紧固开口和所述多个汇流条的紧固孔，以结合到汇流条支撑件的相应的紧固孔。