CN107112449A - 电池组 - Google Patents

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Abstract

公开了一种电池组，该电池组借助于最小化结构的部件的数目能够减少尺寸和重量并且适合于获得结构刚度并且借助于结构的形状能够分散外力。根据本发明的电池组包括：下壳体，该下壳体包括倾斜的两个侧向壁和在侧向壁上彼此面对的固定构件；电池盒，该电池盒被定位在下壳体上的固定构件之间；以及上壳体，该上壳体覆盖下壳体和电池盒，其中电池盒接触到下壳体上的侧向壁和固定构件。

Description

电池组
技术领域
本公开涉及一种电池组，该电池组通过结构内部的部件的组装形式实现结构的小型化和减重，并且适合于通过结构外部的结构的表面形式追求结构的结构刚度和结构中外力的分散。
本申请要求通过韩国知识产权局于2015年3月4日提交的韩国专利申请No.10-2015-0030504的权益，其全部内容通过引用被整体并入本文。
背景技术
最近，基于为确保使用内燃机和/或电动机的驱动力进行的研究而制造车辆，以便减少来自车辆的废气的空气污染。因此，车辆已经按照混合动力车辆、插电式混合动力车辆以及电动车辆的顺序进行了演进。在这样的情况下，混合动力车辆和插电式混合动力车辆具有内燃机、电动机以及电池组，并且电动车辆具有电动机和电池组，但是不具有内燃机。
因此，电池组与混合动力车辆、插电式混合动力车辆以及电动车辆一起发展。电池组被构造成能从电动车辆外部充电。电池组具有电池组壳体和电池模块，并且电池组壳体包括下壳体和上壳体，从而包封电池模块。电池模块具有电池单体和盒。盒被构造成容纳一个或者多个电池单体。在此，电池模块被构造成将盒物理地稳固成一个构造。
电池模块具有一个或者多个辅助部件以稳固盒。为了实现电池组，使用辅助部件将电池模块螺纹联接到下壳体。在这样的情况下，电池模块和下壳体的联接增加电池组的部件的数目并且增加电池组的体积。因此，正在进行对最小化电池组的部件的数目并且减小电池组的体积的许多研究。在EP 2 328 205B1的“电池组(battery pack)”(授权日期：2013年7月13日)中公开了研究的一个示例。
多个这样的电池组被容纳在外壳中，从而与外壳一起形成电池组模块。电池组包括电池和壳体。壳体容纳电池。在此，电池在两个侧部处具有滑动肋。使用壳体的滑动肋，电池组被插入到壳体的狭槽中。因为壳体没有被螺纹联接到外壳，所以没有增加电池组模块的部件的数目。
然而，因为外壳具有平坦的外周表面和弯曲的内周表面，并且沿着内表面每个位置具有不同的厚度，当外壳通过外周表面重复地接收外力时，通过外力的作用使外壳重复地弯曲或者不弯曲，并且因此后来被永久地压碎或者破坏。外壳的最初形状的变形使得难以通过在具有稳定性的情况下使外壳容纳壳体和/或电池。
此外，因为电池组模块被构造成通过汇流条将电池组稳固成一个构造，当外壳接收外力时，电池组将外力同时传递给壳体和电池，从而使壳体和电池成为一个捆绑体。因此，通过外力影响，壳体和电池在大多数的电池组中具有均匀的应力。在电池组的预期使用寿命期间，应力引起壳体和/或电池中的变形。壳体和/或电池的变形缩短电池组的预期使用寿命。
发明内容
技术问题
本公开被涉及用于解决现有技术的问题，并且因此本公开针对提供一种电池组，该电池组通过下壳体和下壳体内部的盒的组装形式实现小型化和减重，并且适合于在被顺序地堆叠的下壳体和上壳体中，在下壳体外部，在下壳体的塑料注入期间追求外力的分散、下壳体的结构刚度以及变形的最小化。
技术解决方案
在本公开的一个方面中，提供一种电池组，该电池组包括：下壳体，该下壳体包括从下侧朝着上侧倾斜的两个侧壁和在两个侧壁处彼此面对的固定构件；至少一个电池盒，该至少一个电池盒被容纳在下壳体中以被布置在固定构件之间；以及上壳体，该上壳体被布置在下壳体上以覆盖电池盒，其中电池盒包括滑行构件，该滑行构件接触下壳体中的固定构件和两个侧壁。
根据本公开，在下壳体中，限定固定构件的侧壁的厚度和在固定构件之间的侧壁的厚度可以是相同的。
优选地，两个侧壁可以从下壳体的下侧朝着下壳体的上侧彼此间隔开。
在一个方面中，在下壳体中，两个侧壁可以在上侧处具有比下侧处大的宽度。
根据本公开，在下壳体中，每一个固定构件可以具有在外周表面上的凹部和在内周表面上的凸部。
在此，在下壳体中，每一个固定构件可以具有在外周表面上的狭槽和在内周表面上的与狭槽对应的辅助固定构件。
优选地，狭槽可以在下壳体的上侧处具有比下壳体的下侧处小的宽度。
更加具体地，辅助固定构件可以具有突起，该突起在电池盒的滑行构件的周边处朝着电池盒延伸。
在一个方面中，在下壳体中，固定构件可以在上侧处具有比在下侧处大的宽度。
在另一方面中，固定构件可以从下壳体的内周表面突出相同的长度。
根据本公开，电池盒可以包括至少一个电池单体和以夹心结构包围电池单体的盒。
优选地，滑行构件可以钩联接电池盒的盒。
在一个方面中，滑行构件可以从下壳体的下侧朝着下壳体的上侧被布置在一条线上。
在另一方面中，滑行构件可以在下壳体的下侧处具有与在固定构件之间的宽度相同的尺寸，并且在下壳体的上侧处具有比固定构件之间的宽度小的尺寸。
在另一方面中，滑行构件可以在下壳体的下侧和上侧处具有与固定构件之间的宽度相同的尺寸。
在另一方面中，与在下壳体的下侧处相比，滑行构件可以在下壳体的上侧处从电池盒的两个侧部突出更长的长度。
在此，滑行构件可以包括在盒中的钩构件和钩容纳构件，该钩容纳构件与钩构件联接，以便将两个盒稳固在电池盒中。
优选地，钩构件可以在一个盒的两个侧部中的每一个侧部中以分离的形状被布置在一条线上，并且钩容纳构件可以在剩余的盒的两个侧部中的每一个侧部中以线形状被布置在一条线上。
更加优选地，钩构件和钩容纳构件可以在相同的水平处从电池盒的两个侧部中的每一个侧部突出相同的长度。
根据本公开，当从两个侧壁的布置方向观察时，下壳体和电池盒可以从下壳体的下侧朝着下壳体的上侧彼此逐渐地间隔开。
根据本公开，下壳体和上壳体可以分离在下壳体内的固定构件之间的电池盒。
本发明的效果
根据本公开的电池组使用在下壳体内部具有凸形形状的固定构件，并且因此在没有使用汇流条和/或螺钉构件的情况下可以将盒单独地固定在固定构件之间，并且因此减少体积和重量，从而实现小型化和减重。
根据本公开的电池组在下壳体外部的外周表面上具有狭槽以与下壳体的固定构件中的每一个固定构件对应，并且因此可以使用外周表面的曲线分散外力，从而提高下壳体的结构刚度。
在根据本公开的电池组中，限定下壳体中的狭槽的沟槽的外周表面的厚度和被布置在狭槽之间的外周表面的厚度可以彼此相同，以便在塑料注入期间给下壳体提供最小的变形。
根据本公开的电池组可以在下壳体中具有从下侧朝着上侧倾斜的两个侧壁，以便在塑料注入期间使下壳体容易与注入金属模具分开。
附图说明
附图图示本公开的优选实施例并且连同下面的详细描述一起用于提供本公开的技术精神的进一步理解，并且因此，本公开不被解释为受到附图的限制。
图1是根据本公开的实施例的电池组的透视图。
图2是从图1的方向“A”图示电池组的侧视图。
图3是从图1的方向“B”图示电池组的部分前视图。
图4是详细地图示图3中的电池盒的侧部的部分透视图。
图5是从沿着图3的切割线I-I’截取的图1的方向“A”图示电池组的部分侧视图。
图6是图示图5的区域“P”中的下壳体和电池盒的联接关系的部分扩大视图。
图7是图示根据图3的修改示例的电池组的部分前视图。
图8和图9是用于解释用于组装图1的电池组的方法的示意图。
具体实施方式
在下文中，将会参考附图详细地描述本公开的优选实施例。在描述之前，应理解的是，在说明书和随附的权利要求中使用的术语不应被解释为被限于通用和字典意义，而是基于允许发明人定义适合于最佳解释的术语的原理基于与本公开的技术方面相对应的意义和概念解释。因此，在此公开的描述只是仅用于说明的目的的优选示例，并且不是旨在限制本公开的范围，因此应理解在没有脱离本公开的精神和范围的情况下能够对其进行其它的等效和修改。
在下文中公开的实施例中，电池单体指的是锂二次电池。在此，锂二次电池是用于二次电池的通用术语，其中锂离子在充电和放电期间用作操作离子，从而在正电极和负电极中引起电化学反应。然而，本公开显然不受到电池的类型的限制。
图1是图示根据本公开的实施例的电池组的透视图。
参考图1，根据本公开的电池组70包括被顺序地堆叠的下壳体20和上壳体60。下壳体20具有被重复地布置在沿着方向“B”彼此面对的两个侧壁12上的固定构件18。优选地，固定构件18从下壳体20的下侧朝着下壳体20的上侧延伸。
根据一个方面，固定构件18被布置使得它们一个接一个彼此对应并且从两个侧壁12彼此面对。更加具体地，固定构件18在外周表面19上具有狭槽14并且在内周表面(图8中的11)上具有辅助固定构件16。狭槽14和辅助固定构件16被布置在一个侧壁12上的相同位置中。即，狭槽14包括在外周表面19上具有凹坑形状的凹部。
辅助固定构件16包括在内周表面11上具有浮雕形状的凸部。同时，下壳体20在其中在辅助固定构件16之间容纳至少一个电池盒(图3、图4或者图8中的50)。上壳体60位于下壳体20上以覆盖电池盒50。
图2是从图1的方向“A”图示电池组的侧视图。
参考图2，在电池组70中，下壳体20具有从下侧朝着上侧倾斜的两个侧壁12。优选地，两个侧壁12从下壳体20的下侧朝着下壳体20的上侧彼此间隔开。在一个方面中，在下壳体20中，两个侧壁12在上侧处具有比下侧处大的宽度。
因此，在下壳体20中，两个侧壁12的外周表面19与从上侧朝着下侧绘制的垂直线(与下壳体12的下表面形成直角的线)形成一定角度θ。
图3是从图1的方向“B”图示电池组的部分前视图。
参考图3，下壳体20在固定构件18之间容纳至少一个电池盒50。每一个固定构件18在下壳体20的侧壁12中的外周表面19上具有狭槽14。优选地，在下壳体20中，狭槽14在上侧处具有比在下侧处小的宽度，并且因此在下壳体20中，固定构件18在上侧处具有比下侧处大的宽度。
在此，下壳体20在下侧处在固定构件18之间具有第一宽度W1。下壳体20在上侧处在固定构件18之间具有第二宽度W1。第一宽度W1具有比第二宽度W2小的尺寸。在一个方面中，固定构件18从下壳体20的内周表面(图8中的11)突出相同的长度。
在下壳体20中，限定固定构件18的侧壁12的厚度和在固定构件18之间的侧壁12的厚度彼此相同。同时，电池盒50在固定构件18之间被配合联接到固定构件18。在此，电池盒50包括至少一个电池单体(图5中的34)和以夹心结构包围电池单体34的盒(图4中的44和48)。
更加具体地，盒44、48包括接触下壳体20中的固定构件18和两个侧壁12的滑行构件49。优选地，滑行构件49从下壳体20的下侧朝着下壳体20的上侧布置在一条线上。
在一个方面中，滑行构件49在下壳体20的下侧处具有与固定构件18之间的宽度相同的尺寸，并且在下壳体20的上侧处具有比固定构件18之间的宽度小的尺寸。更加具体地，滑行构件49在下壳体20的固定构件18之间具有第三宽度W3。第三宽度W3具有与第一宽度W1相同的尺寸，并且具有小于第二宽度W2的尺寸。
图4是详细地图示图3的电池盒的侧部的部分透视图。
参考图4，在电池盒50中，滑行构件49钩联接盒44、48。更加具体地，滑行构件49包括钩构件42和钩容纳构件46，钩容纳构件46被联接到盒44、48中的钩构件42，以便在电池盒50中稳固两个盒44、48。
优选地，钩构件42在一个盒44中的两个侧部中的每一个侧部处以分离的形状布置在一条线上。在一个方面中，钩容纳构件46在剩余的盒48中的两个侧部中的每一个侧部处以线形状布置在一条线上。在另一方面中，钩构件42和钩容纳构件46在电池盒50上具有第三宽度W3。
在又一方面中，钩构件42和钩容纳构件46在相同的水平处从电池盒50的两个侧部中的每一个侧部突出相同的长度。
图5是从沿着图3的切割线I-I’截取的图1的方向“A”图示电池组的部分侧视图。
参考图5，下壳体20通过侧壁12接触电池盒50。更加具体地，电池盒50通过图4中的盒44、48的滑行构件49接触下壳体20。例如，滑行构件49的钩容纳构件46和钩构件42接触下壳体20。
优选地，与从下壳体20的下侧相比，钩构件42和钩容纳构件46从电池盒50的两个侧部从下壳体20的上侧突出更长的长度。在此，为了本公开的简单解释，仅图示了钩构件42。同时，盒44容纳电池单体34。电池单体34在下壳体20的上侧处具有电极引线25。此外，下壳体20在电池单体34下方容纳冷却构件38。
图6是图示图5的区域“P”区域中的电池盒和下壳体的组合关系的部分扩大视图。
参考图6，下壳体20和电池盒50在下壳体20的下侧紧密接触，但是在下壳体20的上侧处没有紧密接触。更加具体地，在下壳体20的两个侧壁12中的每一个侧壁中，下壳体20和电池盒50在从下壳体20的下侧朝着下壳体20的上侧延伸的同时彼此逐渐间隔开。
例如，当在附图中仅图示电池盒50的钩构件42时，当从下壳体20的两个侧壁12的布置方向观察时，电池盒50的钩构件42的外周表面41在从下壳体20的下侧朝着下壳体20的上侧延伸的同时与下壳体20的内周表面11逐渐间隔开。
图7是图示根据图3的修改示例的电池组的部分前视图。
参考图7，根据本公开的修改示例的电池盒50A与图3中的电池盒50相似。然而，电池盒50A的滑行构件49A具有不同于电池盒50的滑行构件49的形状。在此，电池盒50A被容纳在图3的下壳体20中。
更加具体地，滑行构件49A在下壳体20的下侧和上侧处具有与固定构件18之间的宽度相同的尺寸。即，滑行构件49A在下壳体20的下侧处具有第一宽度W1，并且在下壳体20的上侧处具有第二宽度W2。
此外，正如图6中一样，当从下壳体20的两个侧壁12的布置方向观察时，下壳体20和电池盒50A可以在从下壳体20的下侧朝着下壳体20的上侧延伸的同时彼此逐渐间隔开。
图8和图9是用于解释用于组装图1的电池组的方法的示意图。在此，图9是解释在将上壳体覆盖在下壳体上之前下壳体和电池盒的组合关系的平面图。
参考图8，下壳体20和电池盒50可以被制备。下壳体20在两个侧壁12处具有在外周表面19上的狭槽14和在内周表面11上的辅助固定构件16。辅助固定构件16在下壳体20的下侧和上侧处从内周表面11突出一定长度H。
狭槽14和辅助构件16可以形成一个固定构件18。辅助固定构件16具有朝着下壳体20的中心区域突出的两个突起15。同时，电池盒50中的每一个具有至少一个电池单体(图5中的34)和以夹心结构包围电池单体34的盒43、44、48。
在这样的情况下，可以稳固具有两个盒44、48和/或三个盒43、44、48的各个电池盒50作为一个单元，以便对应于在下壳体20中的固定构件18之间的宽度。接下来，电池盒50可以被容纳在下壳体20中。
参考图9，电池盒50可以被配合联接到下壳体20，使得它们被布置在下壳体20中的辅助固定构件16之间。更加具体地，电池盒50可以使用钩构件42和钩容纳构件46接触下壳体20中的两个侧壁12和辅助固定构件16。
钩构件42和钩容纳构件46形成一个滑行构件49。在此，辅助固定构件16可以单独地固定下壳体20内的电池盒50。在这样的情况下，当下壳体20接收外力时，下壳体20可以使用狭槽14分散外力。
此外，下壳体20可以使用辅助固定构件16将外力单独地传递到电池盒50。同时，辅助固定构件16可以使用在电池盒50的滑行构件49的周边处的突起15在下壳体20的下侧和/或上侧处接触电池盒50。
突起15可以与辅助固定构件16一起最小化下壳体20中的电池盒50的运动同时外力通过下壳体20被传递到电池盒50。其后，图1或者图2中的上壳体60可以被布置在下壳体20上，以覆盖电池盒50。同时，下壳体20和上壳体60可以单独地分离在下壳体20内的辅助固定构件16之间的电池盒50。
已经详细地描述了本公开。然而，应理解的是，尽管特定示例和详细描述指示本公开的优选实施例，但仅通过说明给出该特定示例和详细描述，并且从此详细描述对本领域的技术人员来说本公开的范围内的各种变化和修改将变得显而易见。

Claims (20)

1.一种电池组，包括：
下壳体，所述下壳体包括从下侧朝着上侧倾斜的两个侧壁和在所述两个侧壁处彼此面对的固定构件；
至少一个电池盒，所述电池盒被容纳在所述下壳体中以被布置在所述固定构件之间；以及
上壳体，所述上壳体被布置在所述下壳体上以覆盖所述电池盒，
其中，所述电池盒包括滑行构件，所述滑行构件接触所述下壳体中的所述固定构件和所述两个侧壁。
2.根据权利要求1所述的电池组，其中，在所述下壳体中，限定所述固定构件的所述侧壁的厚度以及在所述固定构件之间的所述侧壁的厚度是相同的。
3.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述两个侧壁从所述下壳体的所述下侧朝着所述下壳体的所述上侧彼此间隔开。
4.根据权利要求1所述的电池组，其中，在所述下壳体中，所述两个侧壁在所述上侧处具有比所述下侧处大的宽度。
5.根据权利要求1所述的电池组，其中，在所述下壳体中，每一个所述固定构件具有在外周表面上的凹部和在内周表面上的凸部。
6.根据权利要求1所述的电池组，其中，在所述下壳体中，每一个所述固定构件具有在外周表面上的狭槽和在内周表面上的与所述狭槽对应的辅助固定构件。
7.根据权利要求6所述的电池组，其中，所述狭槽在所述下壳体的所述上侧处具有比所述下壳体的下侧处小的宽度。
8.根据权利要求6所述的电池组，其中，所述辅助固定构件具有突起，所述突起在所述电池盒的所述滑行构件的周边处朝着所述电池盒延伸。
9.根据权利要求1所述的电池组，其中，在所述下壳体中，所述固定构件在所述上侧处具有比在所述下侧处大的宽度。
10.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述固定构件从所述下壳体的内周表面突出相同的长度。
11.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述电池盒包括至少一个电池单体和以夹心结构包围所述电池单体的盒。
12.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述滑行构件钩联接所述电池盒的所述盒。
13.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述滑行构件从所述下壳体的所述下侧朝着所述下壳体的所述上侧被布置在一条线上。
14.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述滑行构件在所述下壳体的所述下侧处具有与在所述固定构件之间的宽度相同的尺寸，并且所述滑行构件在所述下壳体的所述上侧处具有比所述固定构件之间的宽度小的尺寸。
15.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述滑行构件在所述下壳体的所述下侧和所述上侧处具有与所述固定构件之间的宽度相同的尺寸。
16.根据权利要求1所述的电池组，其中，与在所述下壳体的所述下侧处相比，所述滑行构件在所述下壳体的所述上侧处从所述电池盒的两个侧部突出更长的长度。
17.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述滑行构件包括在所述盒中的钩构件和钩容纳构件，所述钩容纳构件与所述钩构件联接，以便将两个盒稳固在所述电池盒中。
18.根据权利要求17所述的电池组，其中，所述钩构件在一个盒的两个侧部中的每一个侧部中以分离的形状被布置在一条线上，并且所述钩容纳构件在剩余的盒的两个侧部中的每一个侧部中以线形状被布置在一条线上。
19.根据权利要求17所述的电池组，其中，所述钩构件和所述钩容纳构件在相同的水平处从所述电池盒的两个侧部中的每一个侧部突出相同的长度。
20.根据权利要求1所述的电池组，其中，当从所述两个侧壁的布置方向观察时，所述下壳体和所述电池盒从所述下壳体的所述下侧朝着所述下壳体的所述上侧彼此逐渐地间隔开。
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