CN105304833B - 电池模块和电池组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了电池模块和电池组，该电池模块具有多个电池单体。该电池模块包括：单元模块堆叠体，该单元模块堆叠体被构造成具有如下结构，即，多个单元模块基于地面沿着竖直方向堆叠，每一个单元模块具有电池单体安装到电池盒的结构；上端板和下端板，其分别用于支撑单元模块堆叠体的上端和下端，上端板设置有第一紧固孔，下端板设置有第二紧固孔；和模块外罩，其设置有与第二紧固孔连通的第三紧固孔，其中第一紧固部件和第二紧固部件插入并且紧固到第一紧固孔、第二紧固孔和第三紧固孔中。

Description

电池模块和电池组
技术领域
本发明涉及一种电池模块和一种包括该电池模块的电池组。
背景技术
近年来，能够充电和放电的二次电池已经广泛地用作无线移动装置或者辅助动力装置的能源。另外，作为用于已经为了解决由使用化石燃料的现有汽油和柴油车辆引起的问题诸如空气污染而研制的电动车辆(EV)、混合电动车辆(HEV)和插电式混合电动车辆(Plug-in HEV)的电源，二次电池已经吸引了相当大的关注。
小型移动装置为每一个装置使用一个或者几个电池单体。另一方面，中型或者大型装置，诸如辅助动力装置或者车辆，使用具有相互电连接的多个电池单体的电池模块，因为对于中型或者大型装置而言，高输出和大容量是必要的。
优选地，电池模块被制造为具有尽可能小的尺寸和重量。因此，能够以高集成度堆叠并且具有小的重量与容量比率的棱形电池或者袋形电池通常被用作中型或者大型电池模块的电池单体(单元电池)。特别地，因为袋形电池是轻质的、袋形电池的制造成本是低的并且易于修改袋形电池的形状，所以大量的兴趣当前集中在使用铝层压板作为护罩部件的袋形电池上。
通常，包括多个电池模块的高输出、大容量电池组被构造成具有如下结构，其中多个电池单体或者电池模块在彼此相邻的同时被堆叠，并且电池单体堆叠体或者电池模块堆叠体固定到底板。在该结构中，以表面接触方式连接到电池模块的框架和底板的长螺栓和另外的固定托架被用作用于将电池模块固定到底板的装置。
然而，在使用长螺栓和固定托架的紧固结构中，当过度的冲击施加到电池组时，电池单体可以沿着电池单体沿其堆叠的方向或者垂直于地面的方向移动，结果电池组的安全性降低。另外，由于使用另外的固定托架，电池组的内部空间减小，并且电池组的重量增加。进而，紧固固定托架的过程增加了总的加工时间。
因此，一种能够解决以上问题的、具有新颖的组件结构的电池模块是高度必要的。
发明内容
技术问题
因此，本发明已经做出以用于解决以上问题和尚待解决的其它技术问题。
本发明的一个目的在于提供一种电池组，该电池组被构造成使得即使当外部冲击施加到电池组时，电池模块的固定结构仍然被可靠地维持，并且不需要用于固定电池组中的电池模块的任何另外的结构，由此电池组的内部空间增加。
本发明的另一个目的在于提供一种电池组，该电池组被构造成使得在组装和更换电池组时，电池模块易于相互分离和相互联接，由此总的加工时间减少。
技术方案
根据本发明的一个方面，能够通过提供一种具有多个电池单体的电池模块实现以上和其它目的，该电池模块包括：单元模块堆叠体，所述单元模块堆叠体被构造成具有如下结构，即，多个单元模块基于地面、沿着竖直方向被堆叠，每一个单元模块具有所述电池单体安装到电池盒的结构，所述电池盒设置有一个或者多个通孔；上端板和下端板，所述上端板和下端板分别用于支撑所述单元模块堆叠体的上端和下端，所述上端板设置有与所述通孔连通的第一紧固孔，所述下端板设置有与所述通孔连通的第二紧固孔；模块外罩，所述模块外罩用于包围安装在所述下端板上的所述单元模块堆叠体的至少一个横向侧和所述下端板的底部，所述模块外罩设置有与所述第二紧固孔连通的第三紧固孔；第一紧固部件，所述第一紧固部件具有沿着其中央轴线形成的中空部，第二紧固部件插入穿过所述中空部，所述第一紧固部件通过所述第一紧固孔和所述通孔联接到所述第二紧固孔中；和所述第二紧固部件，所述第二紧固部件通过所述第一紧固部件的所述中空部联接到所述第三紧固孔中。
在根据本发明的电池组中，包括单元模块的单元模块堆叠体以及联接到单元模块堆叠体以分别地支撑单元模块堆叠体的上端和下端的上端板和下端板使用每一个具有特殊结构的第一和第二紧固部件固定到模块外罩。因此，即使当外部冲击施加到电池组时，电池模块的固定结构仍然被可靠地维持，并且不需要用于安装和固定电池模块的任何另外的部件，由此电池组的内部空间增加。
在一个具体实例中，每一个第一紧固部件可以包括：头部，其外径大于第一紧固孔中的相应一个的内径；紧固杆，其插入穿过第一紧固孔中的相应一个和通孔中的相应一个；和第一紧固端，在其外表面处形成有螺纹，该螺纹联接到第二紧固孔中的相应一个中；并且，沿着所述头部、所述紧固杆和所述第一紧固端的中央轴线穿过所述头部、所述紧固杆和所述第一紧固端而形成中空部。每一个第二紧固部件可以包括：头部，所述头部的外径大于所述第一紧固部件的所述中空部的内径；插入杆，所述插入杆插入穿过所述第一紧固部件的所述中空部；和第二紧固端，所述第二紧固端从所述第一紧固部件的所述中空部的下端突出，所述第二紧固端具有在其外表面处形成的螺纹，所述螺纹联接到所述第三紧固孔中的相应一个紧固孔中。
每一个第一紧固部件的头部可以设置有凹陷部，第二紧固部件中的相应的一个的头部位于该凹陷部中，并且紧固杆可以在其上端的内侧处设置有扳紧螺栓(wrenchingbolt)结构。
在以上结构中，凹陷部可以至少以每一个第二紧固部件的头部的高度凹陷。
另外，每一个第二紧固部件的头部可以设置有扳紧螺栓结构。
在一个具体实例中，电池盒、上端板和下端板可以通过插入穿过其中的第一紧固部件而彼此联接，然后通过将第二紧固部件穿过中空部紧固到第三紧固孔中而联接到模块外罩。
在以上结构中，第二紧固孔和第三紧固孔可以每一个设置有螺纹结构，第一紧固部件中的相应一个的第一紧固端和第二紧固部件中的相应一个的第二紧固端以螺纹方式接合到该螺纹结构中。
同时，根据本发明，第一紧固部件和第二紧固部件可以每一个由金属材料制成，并且上端板和下端板可以每一个由金属材料制成。然而，本发明不限于此。
在一个具体实例中，电池盒可以被构造成具有对应于电池单体的矩形结构从而电池单体安装到电池盒，并且可以在电池单体的四个角部处设置有通孔，第一紧固部件通过该通孔插入以固定该单元模块堆叠体。
每一个电池单体可以例如是袋形电池单体，其具有安装在由包括树脂层和金属层的层压板制成的电池壳体中的电极组件。
特别地，每一个电池单体可以是袋形电池单体，袋形电池单体被构造成具有如下结构，在该结构中，正电极/分隔物/负电极结构的电极组件在密封状态下与电解质一起地包含在电池壳体中。例如，每一个电池单体可以是被构造成具有小的厚度与宽度比率的近似六面体结构的板形电池单体。通常，袋形电池单体可以包括袋形电池壳体。电池壳体被构造成具有层压板结构，在层压板结构中，由呈现高耐久性的聚合树脂制成的外部涂层、由阻挡湿气或者空气的金属材料制成的屏障层和由能够热结合的聚合树脂制成的内部密封剂层被顺序地堆叠。
袋形电池单体的电池壳体可以被构造成具有各种结构。例如，袋形电池单体的壳体可以被构造成具有如此结构，在该结构中，电极组件接纳于在两单元部件的上内表面和/或下内表面处形成的接纳部中，并且电池壳体的外边缘的上和下接触区域通过热结合密封。在已经以本专利申请的申请人的名义提交的PCT国际申请No.PCT/KR2004/003312中公开了带有上述构造的袋形电池单体。上述专利申请的公开由此通过引用并入，正如在这里得到充分阐述那样。另一方面，电池壳体可以被构造成具有如此结构，在该结构中，电极组件接纳于在一单元部件的上内表面和/或下内表面处形成的接纳部中，并且电池壳体的外边缘的上和下接触区域通过热结合密封。
在一个具体实例中，层压板可以被构造成具有包括可热结合内部树脂层、隔离金属层和呈现高耐久性的外部树脂层的的结构。
根据本发明的另一个方面，提供一种包括带有上述构造的电池模块作为单元体的、高输出和大容量的中型或者大型电池组。该中型或者大型电池组可以被构造成具有如下结构，即：基于要求的容量和输出，各种数目的电池模块在彼此电连接的同时被安装在其中。
根据本发明进一步的方面，提供一种包括带有上述构造的电池组的装置。该装置可以是选自电动车辆、混合电动车辆、插电式混合电动车辆和电力存储装置的任何一个。然而，本发明不限于此。
装置的结构和制造方法在本发明所属技术领域中是众所周知的，并且因此将省略其详细说明。
本发明的效果
如根据以上说明清楚地，根据本发明的电池模块使用每一个被构造成具有衬套紧固结构的紧固部件。因此，本发明具有即使当外部冲击诸如振动或者跌落发生时仍然可靠地维持电池模块的固定结构，由此改进电池模块的安全性的效果。
另外，省略了用于将电池模块固定到底板的另外的装置，诸如固定托架。因此，本发明具有增加电池组的内部空间的效果。
附图说明
与附图相结合，根据以下详细说明，将更加清楚地理解本发明的以上和其它目的、特征和其它优点，其中：
图1是示出将安装在电池模块中的电池单体的透视图；
图2是示出图1的电池单体的分解典型视图；
图3是示出根据本发明的一个实施例的单元模块堆叠体的分解透视图；
图4是示出图3的单元模块堆叠体的透视图；
图5是示出根据本发明的一个实施例的电池模块的分解透视图；
图6是示出图5的电池模块的透视图；
图7是示出根据本发明的一个实施例的紧固部件的透视图；
图8是示出图7的紧固部件的侧视图、俯视图和底视图；并且
图9是示出根据本发明的一个实施例的第二紧固部件的透视图。
具体实施方式
现在，将参考附图详细描述本发明的优选实施例。然而，应该指出，本发明的范围不受所示意的实施例限制。
图1是典型地示出将安装在本发明的单元模块中的示例性电池单体的透视图，并且图2是示出图1的电池单体的分解典型视图。
参考这些图，板形电池单体200被构造成具有如下结构，其中，包括正电极、负电极和相应地布置在正电极和负电极之间的分隔物的电极组件在密封状态中安装在袋形电池壳体100中，从而电连接到电极组件的正电极接线片220和负电极接线片230的两个电极端子222和232向外暴露。
电池壳体100包括具有凹陷的接纳部142的壳体本体140和一体地连接到壳体本体140的盖150，电极组件210位于接纳部142中。
具有堆叠型结构或者堆叠/折叠型结构的电极组件210的正电极接线片220和负电极接线片230分别地通过焊接而联接到电极端子222和232。另外，绝缘薄膜240附接到电极端子222和232中的每一个的顶部和底部，从而当使用热焊接装置将壳体本体140的余留部144和盖150彼此热焊接时，防止在热焊接装置与电极端子222和232之间发生短路并且确保在电极端子222和232与电池壳体100之间的密封。
壳体本体140和盖150每一个包括外部树脂层110、隔离金属层120和内部树脂层130。由于从热焊接装置(未示出)施加到壳体本体140的外表面和盖150的外表面的热和压力，壳体本体140的内部树脂层130和盖150的内部树脂层130紧密接触地固定到彼此。
在其中被电解质浸渍的电极组件210位于接纳部142中的状态下，壳体本体140的余留部144和盖150被彼此热焊接。结果，在电池壳体100处形成了密封部分。
图3是示出根据本发明的一个实施例的单元模块堆叠体的分解透视图，图4是典型地示出图3的单元模块堆叠体的透视图，图5是示出根据本发明的一个实施例的电池模块的分解透视图，并且图6是典型地示出图5的电池模块的透视图。
参考这些图，根据本发明的电池模块500包括：单元模块堆叠体300，其包括在电池单体200安装到每一个电池盒20的状态下基于地面、沿着竖直方向堆叠的多个电池盒20；上端板10和下端板30，其分别地用于支撑电池盒20中的最上面的一个和最下面的一个；和模块外罩70，其具有用于包围安装在下端板30上的单元模块堆叠体300的横向侧和下端板30的底部的结构。
每一个电池盒20在其四个角部处设置有通孔21。上端板10在其对应于通孔21的区域处设置有第一紧固孔11，从而第一紧固孔11与相应的通孔21连通。以相同的方式，下端板30在其对应于通孔21的区域处设置有第二紧固孔(未示出)，从而第二紧固孔与相应的通孔21连通。
模块外罩70在其对应于第二紧固孔的区域处设置有第三紧固孔71，从而第三紧固孔71与相应的第二紧固孔连通。第二紧固孔和第三紧固孔71每一个在其内周处设置有螺纹结构(未示出)，在第一紧固部件50和第二紧固部件60处形成的第一紧固端54(见图7)和第二紧固端63(见图7)以螺纹方式接合到该螺纹结构中。因此，第一紧固部件50的第一紧固端54联接到每一个第二紧固孔中，并且第二紧固部件60的第二紧固端63容易地联接到模块外罩70的每一个第三紧固孔71中。
图7是示出根据本发明的一个实施例的紧固部件的透视图，图8是典型地示出图7的紧固部件的侧视图、俯视图和底视图，并且图9是典型地示出根据本发明的一个实施例的第二紧固部件的透视图。
与图1到6一起地参考这些图，根据本发明的紧固部件包括第一紧固部件50和第二紧固部件60。
第一紧固部件50包括：头部51，其具有大于内径W1的外径W2；紧固杆52，其插入穿过每一个第一紧固孔11和每一个通孔21插入；和第一紧固端54，在其外表面处形成有螺纹，该螺纹联接到每一个第二紧固孔中。另外，中空部55沿着头部、紧固杆和第一紧固端的中央轴线、穿过头部、紧固杆和第一紧固端形成。
第一紧固部件50的头部51设置有凹陷部57，第二紧固部件60的头部61稳定地位于其中。紧固杆52在其上端的内侧处设置有用于容易的紧固的扳紧螺栓结构56。
另外，第二紧固部件60包括：头部61，其外径W1大于第一紧固部件50的中空部55的内径W3；插入杆62，其插入穿过第一紧固部件50的中空部55；和从中空部55的下端突出的第二紧固端63，在第二紧固端63的外表面处形成有螺纹，该螺纹联接到每一个第三紧固孔71中。头部61设置有用于容易的紧固的扳紧螺栓结构66。
因此，第一紧固部件50通过上端板10的第一紧固孔11和电池盒20的通孔21插入下端板30的第二紧固孔(未示出)中。结果，包括电池盒20、上端板10和下端板30的单元模块堆叠体300被彼此联接。随后，第二紧固部件60插入穿过相应的第一紧固部件50而不妨碍相应的第一紧固部件50，然后第二紧固部件60的第二紧固端63以螺纹方式联接到在模块外罩70处形成的第三紧固孔71中。结果，单元模块堆叠体300、上端板10、下端板30和模块外罩70被可靠地固定。
虽然已经为了示意性的意图公开了本发明的优选实施例，但是本领域技术人员可以理解，在不偏离如在所附权利要求中公开的本发明的范围和精神的情况下，各种修改、添加和替代都是可能的。

Claims (14)

1.一种电池模块，所述电池模块具有多个电池单体，所述电池模块包括：
单元模块堆叠体，所述单元模块堆叠体被构造成具有如下结构，即：多个单元模块基于地面、沿着竖直方向被堆叠，每一个单元模块具有所述电池单体安装到电池盒的结构，所述电池盒设置有一个或者多个通孔；
上端板和下端板，所述上端板和下端板分别用于支撑所述单元模块堆叠体的上端和下端，所述上端板设置有与所述通孔连通的第一紧固孔，所述下端板设置有与所述通孔连通的第二紧固孔；
模块外罩，所述模块外罩用于包围安装在所述下端板上的所述单元模块堆叠体的至少一个横向侧和所述下端板的底部，所述模块外罩设置有与所述第二紧固孔连通的第三紧固孔；
第一紧固部件，所述第一紧固部件具有沿着其中央轴线形成的中空部，第二紧固部件插入穿过所述中空部，所述第一紧固部件通过所述第一紧固孔和所述通孔联接到所述第二紧固孔中；和
所述第二紧固部件，所述第二紧固部件通过所述第一紧固部件的所述中空部联接到所述第三紧固孔中，
其中，所述第一紧固部件中的每一个包括：
头部，所述头部的外径大于所述第一紧固孔中的相应一个紧固孔的内径；
紧固杆，所述紧固杆插入穿过所述第一紧固孔中的相应一个紧固孔和所述通孔中的相应一个通孔；和
第一紧固端，在所述第一紧固端的外表面处形成有螺纹，所述螺纹联接到所述第二紧固孔中的相应一个紧固孔中；并且
沿着所述头部、所述紧固杆和所述第一紧固端的中央轴线穿过所述头部、所述紧固杆和所述第一紧固端而形成中空部。
2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述第二紧固部件中的每一个包括：
头部，所述头部的外径大于所述第一紧固部件的所述中空部的内径；
插入杆，所述插入杆插入穿过所述第一紧固部件的所述中空部；和
第二紧固端，所述第二紧固端从所述第一紧固部件的所述中空部的下端突出，所述第二紧固端具有在其外表面处形成的螺纹，所述螺纹联接到所述第三紧固孔中的相应一个紧固孔中。
3.根据权利要求1或2所述的电池模块，其中，所述第一紧固部件中的每一个的所述头部设置有凹陷部，所述第二紧固部件中的相应一个的所述头部位于所述凹陷部中，并且在所述紧固杆的上端的内侧处设置有扳紧螺栓结构。
4.根据权利要求3所述的电池模块，其中，所述凹陷部至少以每一个所述第二紧固部件的所述头部的高度凹陷。
5.根据权利要求2所述的电池模块，其中，所述第二紧固部件中的每一个的所述头部设置有扳紧螺栓结构。
6.根据权利要求1或2所述的电池模块，其中，所述电池盒、所述上端板和所述下端板通过插入穿过其中的所述第一紧固部件而彼此联接，然后通过将所述第二紧固部件穿过所述中空部紧固到所述第三紧固孔中而联接到所述模块外罩。
7.根据权利要求1或2所述的电池模块，其中，所述第二紧固孔和所述第三紧固孔中的每一个设置有螺纹结构，所述第一紧固部件中的相应一个的所述第一紧固端和所述第二紧固部件中的相应一个的所述第二紧固端以螺纹方式接合到所述螺纹结构中。
8.根据权利要求1或2所述的电池模块，其中，所述第一紧固部件和所述第二紧固部件中的每一个由金属材料制成。
9.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述上端板和所述下端板中的每一个由金属材料制成。
10.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述电池盒被构造成具有与所述电池单体对应的矩形结构，使得所述电池单体安装到所述电池盒，并且在所述电池单体的四个角部处设置有通孔，所述第一紧固部件插入穿过所述通孔以固定所述单元模块堆叠体。
11.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述电池单体中的每一个是袋形电池单体，所述袋形电池单体具有安装在由包括树脂层和金属层的层压板制成的电池壳体中的电极组件。
12.根据权利要求11所述的电池模块，其中，所述层压板被构造成具有如下结构，该结构包括可热结合的内部树脂层、隔离金属层和呈现高耐久性的外部树脂层。
13.一种电池组，包括两个或者更多个根据权利要求1到12中任一项所述的电池模块。
14.根据权利要求13所述的电池组，其中，所述电池组被用作电动车辆的电源。
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Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102236981B1 (ko) * 2016-03-16 2021-04-05 엘에스엠트론 주식회사 에너지 저장 모듈용 연결 구조체
JP2017216087A (ja) * 2016-05-30 2017-12-07 株式会社東芝 組電池
WO2018033880A2 (en) 2016-08-17 2018-02-22 Shape Corp. Battery support and protection structure for a vehicle
GB2553577B (en) * 2016-09-12 2021-06-16 Hyperdrive Innovation Ltd Battery pack enclosure
KR102167632B1 (ko) * 2016-09-19 2020-10-19 주식회사 엘지화학 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
EP3566253B1 (en) 2017-01-04 2022-12-28 Shape Corp. Battery support structure for a vehicle
WO2018213306A1 (en) 2017-05-16 2018-11-22 Shape Corp. Vehicle battery tray having tub-based component
US10483510B2 (en) 2017-05-16 2019-11-19 Shape Corp. Polarized battery tray for a vehicle
US11211656B2 (en) 2017-05-16 2021-12-28 Shape Corp. Vehicle battery tray with integrated battery retention and support feature
KR102171344B1 (ko) * 2017-07-18 2020-10-28 주식회사 엘지화학 배터리 모듈, 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차
WO2019017631A1 (ko) * 2017-07-19 2019-01-24 주식회사 엘지화학 배터리 팩 고정 장치
WO2019055658A2 (en) 2017-09-13 2019-03-21 Shape Corp. VEHICLE BATTERY TRAY WITH TUBULAR PERIPHERAL WALL
US10661646B2 (en) 2017-10-04 2020-05-26 Shape Corp. Battery tray floor assembly for electric vehicles
EP3759761A4 (en) 2018-03-01 2021-09-08 Shape Corp. COOLING SYSTEM INTEGRATED IN VEHICLE BATTERY COMPARTMENT
US11688910B2 (en) 2018-03-15 2023-06-27 Shape Corp. Vehicle battery tray having tub-based component
CN108807762B (zh) * 2018-06-12 2024-04-05 福建云众动力科技有限公司 一种可重组变换的电池模组
KR20200104586A (ko) 2019-02-27 2020-09-04 에이치엘그린파워 주식회사 배터리 셀 조립용 카트리지 및 제조방법
KR20200131022A (ko) * 2019-05-13 2020-11-23 현대모비스 주식회사 배터리 모듈 어셈블리 및 이의 제조 방법
KR20210012544A (ko) * 2019-07-25 2021-02-03 현대모비스 주식회사 배터리 모듈 어셈블리
KR20210046342A (ko) * 2019-10-18 2021-04-28 주식회사 엘지화학 전지팩 및 이를 포함하는 디바이스
CN113036299A (zh) * 2019-12-09 2021-06-25 东莞新能安科技有限公司 电池模组
KR20210087815A (ko) * 2020-01-03 2021-07-13 주식회사 엘지에너지솔루션 개선된 결합 구조를 갖는 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차
KR20210095398A (ko) * 2020-01-23 2021-08-02 주식회사 엘지에너지솔루션 내진동성이 향상된 배터리 팩
KR102412402B1 (ko) 2020-07-21 2022-06-23 주식회사 포스코 배터리팩 프레임 결합구조

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120074421A (ko) * 2010-12-28 2012-07-06 주식회사 엘지화학 전지모듈 및 이를 포함하는 전지팩
KR20120074425A (ko) * 2010-12-28 2012-07-06 주식회사 엘지화학 전지모듈 및 이를 포함하는 전지팩
CN103081175A (zh) * 2010-08-16 2013-05-01 株式会社Lg化学 电池模块和采用该电池模块的电池组

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57202764U (zh) * 1981-06-19 1982-12-23
US6842339B2 (en) * 2002-03-01 2005-01-11 High Tech Computer, Corp Affixing device for affixing front cover, back cover and battery unit of a personal digital assistant
JP4848733B2 (ja) 2004-10-22 2011-12-28 日産自動車株式会社 電池モジュールおよび組電池
JP4431029B2 (ja) * 2004-12-14 2010-03-10 株式会社オリンピア 締結装置
JP2008282639A (ja) * 2007-05-10 2008-11-20 Calsonic Kansei Corp バッテリ構造
EP2624334B1 (en) * 2010-11-22 2018-05-02 LG Chem, Ltd. Battery pack having a compact structure
KR101271883B1 (ko) * 2011-07-22 2013-06-05 로베르트 보쉬 게엠베하 배터리 모듈
KR101292984B1 (ko) 2011-08-22 2013-08-02 로베르트 보쉬 게엠베하 배터리 모듈
JP6091921B2 (ja) * 2013-02-15 2017-03-08 本田技研工業株式会社 電池モジュール及び組電池

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103081175A (zh) * 2010-08-16 2013-05-01 株式会社Lg化学 电池模块和采用该电池模块的电池组
KR20120074421A (ko) * 2010-12-28 2012-07-06 주식회사 엘지화학 전지모듈 및 이를 포함하는 전지팩
KR20120074425A (ko) * 2010-12-28 2012-07-06 주식회사 엘지화학 전지모듈 및 이를 포함하는 전지팩

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