CN107112466B - 电池压缩抑制器和包括该电池压缩抑制器的电池模块 - Google Patents

电池压缩抑制器和包括该电池压缩抑制器的电池模块 Download PDF

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Abstract

本发明提供电池压缩抑制器和包括该电池压缩抑制器的电池模块，该电池压缩抑制器适于防止至少一个电池组件由于在端板之间反复施加的外力而被压缩。为了保护电池模块内侧的电池组件，根据本发明的电池压缩抑制器包括：位于电池组件的周边上并且从电池组件暴露的挡板；和在电池组件下方并且在挡板下方从电池组件并且从挡板暴露的基板。

Description

电池压缩抑制器和包括该电池压缩抑制器的电池模块
技术领域
本公开涉及一种适于当外力被反复地施加到构件时防止将该外力直接地传递到构件上的电池压缩抑制器，和一种包括该电池压缩抑制器的电池模块。
本申请要求在2015年3月16日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2015-0036088的权益，其公开内容作为整体通过引用并入本文。
背景技术
近来，基于被执行以使用内燃机和/或电动机来确保驱动力的研究制造了车辆，从而减轻车辆的废气引起的空气污染。因此，车辆已经按照混合动力车辆、插电式混合动力车辆和电动车辆的次序发展。在此情形中，混合动力车辆和插电式混合动力车辆具有内燃机、电动机和电池组，并且电动车辆具有电动机和电池组，但是无内燃机。
而且，电池组已经与混合动力车辆、插电式混合动力车辆和电动车辆一起地发展。电池组可以被构造为从电动车辆外部充电。电池组可以包括电池模块，并且电池模块可以包括基板、电池组件和端板。基板可以位于电池组件和端板下方，以使得电池组件安置于其上。电池组件可以包括在端板之间的电池单体和盒。盒可以被构造为接纳电池单体。
端板可以被构造为以夹心结构包围电池单体和盒。端板可以与电池组件和基板联接，因此将电池组件固定到基板上。在此情形中，当在电池组件的端板之间反复地施加外力时，电池组件可以在接收并且吸收外力的同时在端板之间被反复地压缩。电池组件的反复压缩可以引起电池单体和盒的初始形状的改变和在电池单体的充电和放电劣化。
为了防止电池组件的反复压缩，对于电池组件和端板的联接关系执行了很多的研究。在于2011年8月10日公开的韩国专利公报No.10-2011-0090708的“包括增强部件的电池组(Battery pack comprising reinforce member)”中公开了这种研究的一个示例。该电池组包括电池模块装置、端板和基板。电池模块装置包括沿特定方向布置的两个电池模块。
端板可以在阻挡电池模块之间的区域的方向上分别位于电池模块装置的两个侧部上。基板可以位于电池模块装置和端板下方。此外，电池组可以另外地包括主要部件、增强部件、和支撑杆。主要部件可以分别在端板下方固定到端板上。在此情形中，主要部件包围基板。
增强部件可以在与端板的布置方向垂直的方向上分别位于电池模块装置的两个侧部上。支撑杆可以在电池模块装置的上侧部处连接端板。然而，当外力被反复地施加到在端板之间的电池模块装置时，电池模块装置、端板、主要部件、增强部件和支撑杆可以相对于基板反复地移动。
电池模块装置的反复移动可以改变电池模块的初始形状并降低电池模块的电学特性。
发明内容
技术问题
本公开被设计以解决相关技术的问题，并且因此本公开涉及提供一种电池压缩抑制器和一种包括该电池压缩抑制器的电池模块，所述电池压缩抑制器适于当外力被反复地施加到端板之间的电池组件时，防止电池组件在外力作用下被反复压缩。
本公开的这些和其它目的和优点可以通过以下详细说明而得到理解，并且通过本公开的示例性实施例将变得更加充分明显。而且，将易于理解，本公开的目的和优点可以利用在所附权利要求中示出的装置及其组合实现。
技术方案
在本公开的一个方面，提供一种用于保护电池模块内的至少一个电池组件的电池压缩抑制器，该池压缩抑制器可以包括：分隔件，分隔件位于电池组件的周边上；和基板，基板位于电池组件和分隔件下方，同时与分隔件处于垂直关系，其中，分隔件可以朝向电池组件的侧部延伸，以便从电池组件暴露，并且基板可以从电池组件和分隔件暴露，以便使得电池组件和分隔件被安置于其上。
优选地，分隔件可以与电池组件接触。
更加优选地，分隔件可以与电池组件平行地定位，并且分隔件可以超过电池组件的边缘并且朝向电池组件的两个侧部和上侧部地延伸。
在本公开的一个方面，分隔件可以限定中空部分，中空部分从一端到另一端地在其中延伸并且顺序地彼此堆叠。
在本公开的另一个方面，分隔件可以形成为面板形状，并且在上侧处具有比在下侧处大的宽度。
可选地，分隔件可以形成为面板形状，并且在下侧和上侧处具有相同的宽度。
在本公开的一个方面，基板可以从电池组件和分隔件在所有的方向上延伸。
优选地，在电池模块中，基板可以通过端板与电池组件和分隔件联接。
同时，分隔件和基板可以由金属构成。
在本公开的一个方面，提供一种电池模块，该电池模块包括：电池组件；分隔件，所述分隔件位于电池组件之间；端板，所述端板被构造为以夹心结构包围电池组件和分隔件；和基板，所述基板位于电池组件、分隔件和端板下方，其中，分隔件可以具有比电池组件或端板大的尺寸，并且基板的底部可以具有比由电池组件、分隔件和端板占据的面积大的面积。
优选地，电池组件可以包括在接触分隔件的同时沿着一个方向布置的电池单体和盒，并且电池单体可以被接纳在盒中。
在本公开的一个方面，分隔件可以与电池组件平行地定位，并且分隔件可以分别地从在电池组件之间的区域突出并且从电池组件暴露。
优选地，分隔件可以限定中空部分，所述中空部分从一端到另一端地在其中延伸并且顺序地彼此堆叠。
在本公开的一个方面，在所述一个方向上，分隔件的厚度可以小于盒的厚度。
在本公开的另一个方面，分隔件可以在盒的下侧和上侧处分别以不同的尺寸在与所述一个方向垂直的方向上从盒的两端暴露。
可选地，分隔件可以在盒的下侧和上侧处以相同的尺寸在与所述一个方向垂直的方向上从盒的两端暴露。
同时，端板中的每一个端板可以包括在边缘上的凸缘，基板可以在端板的下侧上通过至少一个螺纹部件与所述凸缘螺纹联接，并且端板可以与电池组件和分隔件在上侧上通过长螺栓螺纹联接。
有利效果
本公开给出以下效果。
根据本公开的电池压缩抑制器包括：由金属构成并且从在电池组件之间的区域突出的分隔件；和由金属构成并且在电池组件和分隔件下方从电池组件和分隔件暴露的基板。因此，当在与分隔件沿其布置的方向垂直的方向上施加外力时，电池压缩抑制器可以防止外力被直接地传递到电池组件。
利用从在端板之间的电池组件暴露的分隔件，并且利用端板、电池组件和分隔件足够可靠地安置在其处的基板，根据本公开的电池模块可以预先防止电池组件由于外力而被压缩。
附图说明
附图示意了本公开的优选实施例，并且与前面的公开内容一起地用于提供对于本公开的技术精神的进一步理解，因此本公开不被理解为限制于附图。
图1是示意根据实施例的电池模块的透视图。
图2是更加详细地放大并示意图1的分隔件的透视图。
图3是被提供用以解释图2的分隔件的改型示例的透视图。
图4到6是被提供用以解释图1的电池模块的制备方法和操作机构的简要视图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述本公开的优选实施例。在描述之前，应该理解的是，在说明书和所附权利要求书中使用的术语不应该被解释为限制于通常的和词典的含义，而是在允许本发明人为了最好的解释适当地定义术语的原则的基础上基于与本公开的技术方面对应的含义和概念来理解。因此，在这里给出的说明只是仅仅为了示意的优选示例，而非旨在限制本公开的范围，从而应该理解，能够在不偏离本公开的精神和范围的情况下对此实现其它等价形式和改型。
在下文中公开的实施例中，电池单体指的是锂二次电池。如在这里所使用地，“锂二次电池”涵盖其中锂离子用作操作离子并且由此在充电和放电期间在正电极和负电极中诱导电化学反应的二次电池。然而，本公开显然不被限制于电池的类型。
图1是示意根据实施例的电池模块的透视图。
参考图1，根据实施例的电池模块90包括基板10、端板20、电池组件40和分隔件63、66、69。基板10可以位于端板20、电池组件40和分隔件63、66、69下方，以使端板20、电池组件40和分隔件63、66、69安置于其上。
优选地，基板10的底部4可以与端板20、电池组件40和分隔件63、66、69接触。基板10的底部4可以具有比由端板20、电池组件40和分隔件63、66、69在基板10上占据的面积更大的面积。优选地，基板10可以从电池组件40、端板20和分隔件63、66、69暴露。
在本公开的一个方面中，基板10可以从端板20、电池组件40和分隔件63、66、69在所有的方向上延伸。基板10可以在彼此面对的两个边缘上具有上螺纹部件8。基板10可以由金属材料构成。端板20可以以夹心结构包围电池组件。
优选地，端板20可以由金属材料构成。端板20中的每一个可以具有在边缘上的凸缘13。优选地，凸缘13可以从端板20的两端和下端突出。在本公开的一个方面，凸缘13可以在端板20的下侧上具有弯曲形状。
在本公开的另一个方面，凸缘13可以通过在端板20的下侧上插入到基板10的上螺纹部件8中而与基板10螺纹联接。电池组件40中的每一个可以包括沿着一个方向布置的电池单体34和盒38。优选地，盒38可以被构造为接纳电池单体34。
在盒38当中的最外盒38中的每一个可以具有在端板20的下侧上的凸缘13下方的图5的联接板36。优选地，联接板36可以从最外盒38延伸到凸缘13的端部。在本公开的一个方面中，联接板36可以通过上螺纹部件19与凸缘13螺纹联接。
如所示意地，作为一个盒单元的三个盒38可以构成一个电池组件40。然而，可以利用少于三个盒的单元或者四个或更多个盒38的单元来构成电池组件40。同时，分隔件63、66、69可以位于电池组件40之间。优选地，分隔件63、66、69可以具有比端板20或电池组件40大的尺寸。
在本公开的一个方面中，分隔件63、66、69可以朝向电池组件40的侧部延伸以从电池组件40暴露。在本公开的另一个方面，分隔件63、66、69可以与电池组件40平行地定位并且朝向电池组件40的两个侧部和上侧部延伸超过电池组件40的边缘。
更加具体地，分隔件63、66、69可以与电池组件40平行地定位并且通过分别从在电池组件40之间的区域突出而从电池组件暴露。在这个示例中，分隔件63、66、69可以由金属材料构成。分隔件63、66、69可以与基板10一起地构成电池压缩抑制器70。
在基板10上，端板20、电池组件40和分隔件63、66、69可以通过长螺栓80与端板20的上侧螺纹联接。
图2是更加详细地放大并且示意图1的分隔件的透视图。
参考图2，分隔件63可以形成为具有相互平行的侧壁52的面板形状。优选地，侧壁52可以具有平坦表面。分隔件63可以在上侧处具有比在下侧处大的宽度。在该示例中，分隔件63可以例如在其中限定中空部分53，所述中空部分53在分隔件63中从一端到另一端地在侧壁52之间延伸并且顺序地彼此堆叠。
优选地，通过扮演与在波纹纸板的示例中类似的角色，分隔件63的中空部分53可以增强分隔件63的结构强度并且因此实现分隔件63的轻重量。分隔件63可以大致地具有凹形。优选地，分隔件63可以在上侧上具有限定凹槽G的凸出部分59。凸出部分59可以具有特定宽度W，并且可以在分隔件63的上侧上从在图1的盒之间的区域突出。
凸出部分59可以具有用于插入图1的长螺栓80的通孔58。分隔件63可以在盒38的下侧和上侧上分别以不同的尺寸从盒38的两端暴露。更加具体地，分隔件63可以在与图1的一个方向(电池单体34和盒38的布置方向)垂直的方向上在盒38的下侧和上侧上以不同的长度L1、L2从盒38的端部的短划单点线51暴露。
在一个方向上，分隔件63的厚度可以小于盒38的厚度。同时，分隔件63的形状也可以在图1的分隔件66、69中应用。
图3是被提供用以解释图2的分隔件的改型示例的透视图。
参考图3，根据本公开的改型示例的分隔件63A可以具有与图2的分隔件63类似的形状。然而，分隔件63A可以如下地不同于分隔件63。即，分隔件63A可以具有凹形。分隔件63A可以形成为具有相互平行的侧壁56的面板形状。分隔件63A可以在下侧和上侧处具有相同的宽度。
分隔件63A可以限定例如中空部分57，所述中空部分57在分隔件63A中从一端到另一端地在侧壁56之间延伸并且顺序地彼此堆叠。分隔件63A可以在盒38的下侧和上侧处以相同的尺寸从盒38的两端暴露。
更加具体地，分隔件63A可以在与图1的一个方向(电池单体34和盒38的布置方向)垂直的方向上在盒38的下侧和上侧处以相同的长度L3从盒38的端部的短划单点线51暴露。长度L3可以等于或者不同于图2的长度L2。同时，分隔件63A可以替代图1的分隔件63、66、69。
图4到6是被提供用以解释图1的电池模块的制备方法和操作机构的简要视图。
参考图4，可以制备基板10。基板10可以具有矩形底部4和包围底部4的缓冲部9。底部4可以在下螺纹部件8之间具有多条加强筋(bead)6。优选地，加强筋6可以具有在底部4上的凹槽并且可以从底部4向外周边突出。
底部4上的缓冲部9可以以围栏形状包围底部4，以便保护基板10的整体形状。此外，基板10可以在两个边缘上包括在底部4上的下螺纹部件8。可以如在图1中所示意地将端板20、电池组件40和分隔件63、66、69设置在基板10上。
在该示例中，基板10和分隔件63、66、69可以构成如在图4中所示意的电池压缩抑制器70。优选地，在电池压缩抑制器70中，基板10的缓冲部9可以充分地包围分隔件63、66、69。
参考图5，端板20和电池组件40可以在基板10的下螺纹部件8的周边上重叠。更加具体地，端板20中的每一个可以具有从端板20的下侧朝向基板10的下螺纹部件8延伸的凸缘13。在电池组件40中，图1的最外盒38中的每一个可以具有从盒38的下侧朝向基板10的下螺纹部件8延伸的联接板36。
优选地，联接板36可以在凸缘13下方位于下螺纹部件8的周边上。更加优选地，联接板36可以在凸缘13的中央区域上与凸缘13接触。在一个方面，联接板36可以在凸缘13的中央区域处具有与凸缘13相同的形状。在这个示例中，凸缘13可以具有连接孔11，并且联接板36可以具有联接孔37。
在凸缘13的两个边缘处的连接孔11可以与基板10的下螺纹部件8对准。通过将上螺纹部件19插入到在凸缘13的中央区域处的连接孔11和联接孔37中，凸缘13和联接板36可以被螺纹联接。
参考图6，通过将下螺纹部件8插入到在凸缘13的两个边缘处的连接孔11中，凸缘13和基板10可以被螺纹联接。接着，端板20、电池组件40和分隔件63、66、69可以通过长螺栓80螺纹联接。结果，基板10、端板20、电池组件40和分隔件63、66、69可以构成电池模块90。
接着，电池模块90可以被外罩100包围。在这个示例中，外罩100被部分地示意以便简要地解释实施例。随后，当外罩100被反复地从上侧施加以外力F时，外力F可以被传递到端板20之间的区域，并且被吸收到外罩100上，从而使得外罩100变形。
当不在电池组件40之间形成分隔件63、66、69时，外力F可以导致具有从初始形状发生变形后的形状的外罩100直接地接触电池组件40。更加具体地，外罩100的变形形状可以与电池组件40形成接触，因此导致电池组件40相对于基板10和端板20移动。
相应地，电池组件40可以被反复地压缩并且与外罩100的变形形状对应地在端板20之间变形。然而，根据本公开，电池模块90可以具有在电池组件40之间并且在端板20之间的分隔件63、66、69。如在图1和2中所示意地和/或在这里公开地，分隔件63、66、69可以从在电池组件40之间的区域突出。
分隔件63、66、69可以防止外罩100的变形形状与电池组件40直接接触。此外，当外罩100被从下侧(未示意)施加以外力F时，因为基板10从端板20和分隔件63、66、69突出，所以带有缓冲部9的基板10可以防止外罩100的变形形状与电池组件40直接接触。
已经详细描述了本公开。然而，应该理解，在示意本公开的优选实施例的同时，详细说明和具体示例是仅仅通过示意给出的，并且对于本领域技术人员而言，根据这个详细说明，在本公开的范围内的各种改变和改型将变得显而易见。

Claims (13)

1.一种用于保护电池模块内的至少一个电池组件的电池压缩抑制器，所述电池组件包括沿着一个方向布置的电池单体和盒，所述电池压缩抑制器包括：
分隔件，所述分隔件位于所述电池组件的周边上；和
基板，所述基板位于所述电池组件和所述分隔件下方，同时与所述分隔件处于垂直关系，所述基板具有矩形底部和包围所述底部的缓冲部，
其中，所述分隔件形成为面板形状，并且在上侧处具有比在下侧处大的宽度，所述分隔件朝向所述电池组件的侧部延伸，以在所述电池组件的所述盒的下侧和上侧上分别以不同的尺寸从所述电池组件的盒的两端暴露，并且所述基板从所述电池组件和所述分隔件暴露，以使得所述电池组件和所述分隔件安置于所述基板上。
2.根据权利要求1所述的电池压缩抑制器，其中，所述分隔件与所述电池组件接触。
3.根据权利要求1所述的电池压缩抑制器，其中，所述分隔件与所述电池组件平行地定位，并且所述分隔件延伸超过所述电池组件的边缘，并且朝向所述电池组件的两个侧部和上侧部延伸。
4.根据权利要求1所述的电池压缩抑制器，其中，所述分隔件限定中空部分，所述中空部分从一端到另一端地在所述分隔件中延伸并且顺序地彼此堆叠。
5.根据权利要求1所述的电池压缩抑制器，其中，所述基板从所述电池组件和所述分隔件在所有的方向上延伸。
6.根据权利要求1所述的电池压缩抑制器，其中，在所述电池模块中，所述基板通过端板与所述电池组件和所述分隔件联接。
7.根据权利要求1所述的电池压缩抑制器，其中，所述分隔件和所述基板由金属构成。
8.一种电池模块，包括：
电池组件，所述电池组件包括沿着一个方向布置的电池单体和盒；
分隔件，所述分隔件位于所述电池组件之间；
端板，所述端板被构造为以夹心结构包围所述电池组件和所述分隔件；和
基板，所述基板位于所述电池组件、所述分隔件和所述端板的下方，并且所述基板具有矩形底部和包围所述底部的缓冲部，
其中，所述分隔件形成为面板形状，并且在上侧处具有比在下侧处大的宽度，所述分隔件朝向所述电池组件的侧部延伸，以在所述电池组件的下侧和上侧上分别以不同的尺寸从所述电池组件的两端暴露，所述分隔件具有比所述电池组件或所述端板大的尺寸，并且所述基板的底部具有比由所述电池组件、所述分隔件和所述端板占据的面积大的面积。
9.根据权利要求8所述的电池模块，其中，所述电池单体被接纳在所述盒中。
10.根据权利要求8所述的电池模块，其中，所述分隔件与所述电池组件平行地定位。
11.根据权利要求8所述的电池模块，其中，所述分隔件限定中空部分，所述中空部分从一端到另一端地在所述分隔件中延伸并且顺序地彼此堆叠。
12.根据权利要求9所述的电池模块，其中，在所述一个方向上，所述分隔件的厚度小于所述盒的厚度。
13.根据权利要求8所述的电池模块，其中，所述端板中的每一个包括在边缘上的凸缘，
所述基板在所述端板的所述下侧上通过至少一个螺纹部件与所述凸缘螺纹联接，并且
所述端板在所述上侧上通过长螺栓与所述电池组件和所述分隔件螺纹联接。
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