CN107210404A - 电池模块以及包括该电池模块的电池组 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的一种电池模块，包括：盒堆，盒堆包括多个二次电池和多个盒，多个二次电池各自具有电极引线，多个盒容纳所述多个二次电池中的至少一个二次电池并以多级被堆叠；ICB外壳，ICB外壳联接到盒堆的一侧，其具有引线孔和汇流条，引线孔被穿透以允许电极引线穿过其中，汇流条在预定连接点处连接到穿过引线孔的电极引线；以及感测单元，其具有连接导线，连接导线被布置成穿过ICB外壳并连接到汇流条以能够感测二次电池的电压，其中ICB外壳形成为使得ICB外壳的外表面朝向ICB外壳的内表面侧凹进以与连接点相比位于ICB外壳的内表面侧上，并且ICB外壳进一步具有导线固定部分，导线固定部分具有导线固定凹槽，连接导线的至少一部分插入且固定在导线固定凹槽中。

Description

电池模块以及包括该电池模块的电池组
技术领域
本公开涉及一种电池模块以及包括该电池模块的电池组。
本申请要求于2015年10月30日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2015-0152126的优先权，该韩国专利申请的公开内容通过引用并入本文。
背景技术
近来，对于便携式电子产品(例如笔记本、摄像机、蜂窝电话等)的需求已迅速增长，并且电动车辆、能量存储电池、机器人、卫星已积极地发展。由于此原因，正积极研究允许重复充电和放电的高性能二次电池。
当前，镍-镉电池、镍-金属氢化物电池、镍-锌电池、锂二次电池等用作商用二次电池。其中，与镍基二次电池相比，锂二次电池几乎没有记忆效应，并且因此锂二次电池由于其自由充电或放电、低自放电和高能量密度的优点而正获得大量关注。
锂二次电池通常分别使用氧化锂和碳质材料作为正极活性材料和负极活性材料。锂二次电池包括：电极组件，其中分别以正极活性材料和负极活性材料涂布的正极板和负极板被设置有介入它们之间的分隔物；以及外部，即电池盒，其将电极组件与电解质密封且容纳在一起。
通常，锂二次电池可取决于外部的形状而分类成罐型(can-type)二次电池(其中电极组件被包括在金属罐中)以及袋型(pouch-type)电池(其中电极组件被包括在铝层压片的袋中)。
近来，二次电池不仅广泛用于小型装置(例如蜂窝电话)，还广泛用于中型或大型装置(例如车辆和电力存储装置)。当二次电池用于这些中型或大型装置时，大量的二次电池被电连接以增加容量和输出。尤其，袋型二次电池经常用于这些中型或大型装置，因为可容易容纳且堆叠袋型二次电池。
电池模块可被视为一种构造，其中大量二次电池串联或并联连接以增加容量和输出。电池模块需要二次电池的电压的测量以稳定维持性能。为了测量二次电池的电压，电池模块包括汇流条和ICB外壳，汇流条连接到二次电池的电极引线，ICB外壳具有用于将汇流条连接到外部测量电路的导线。
通常，电极引线和汇流条借助于激光焊接来连接。在电极引线和汇流条通过使用压缩夹具进行压缩来相互紧密粘合之后执行激光焊接。然而，电连接到汇流条的导线不可避免地经过汇流条附近，并且因此导线有可能介入压缩夹具与ICB外壳之间，这导致电极引线与汇流条之间的不完美的粘合。因此，在现有电池模块中，在电极引线与汇流条之间可能发生不良焊接，并且导线可能因压缩夹具而损坏。
发明内容
技术问题
本公开被设计成解决现有技术的问题，并且因此本公开涉及提供电池模块，该电池模块具有改进的结构，以使得当二次电池的电极引线被激光焊接到汇流条时，电连接到汇流条的导线不导致不良焊接且导线不被损坏；并且提供包括该电池模块的电池组。
技术解决方案
在本公开的一个方面中，提供电池模块，包括：盒层压件，盒层压件包括多个二次电池和多个盒，多个二次电池各自具有电极引线，多个盒被构造成分别容纳所述二次电池之中的至少一个二次电池并以多级堆叠；集成电路板(ICB)外壳，ICB外壳具有汇流条，汇流条在预定连接点处连接到电极引线并联接到盒层压件的一个表面；以及感测单元，感测单元具有连接导线，连接导线被设置成穿过ICB外壳并连接到汇流条以允许感测二次电池的电压，其中ICB外壳进一步包括导线固定单元，该导线固定单元具有导线固定凹部，导线固定凹部通过将ICB外壳的外表面朝向ICB外壳的内表面凹进(indent)而形成以被定位成与连接点相比靠近ICB外壳的内表面，并且连接导线的至少一部分插入且固定在导线固定凹部中。
优选地，ICB外壳可进一步包括引线孔，电极引线的端部穿过该引线孔。
优选地，汇流条可联接到ICB外壳的外表面，并且电极引线可具有连接部分，通过将穿过引线孔而突出ICB外壳之外的电极引线的端部以预定角度弯曲而形成连接部分，并且连接部分在连接点处连接到汇流条。
优选地，汇流条和连接部分可借助于激光焊接而在连接点处连接。
优选地，导线固定单元可进一步包括多个插入突起，所述多个插入突起以预定间隔从导线固定凹部突出，以使得连接导线插入到导线固定凹部中。
优选地，感测单元可包括：感测连接器组件，感测连接器组件具有感测导线和感测连接器，感测导线连接到汇流条，感测连接器联接到感测导线的端部；以及连接器组件，连接器组件具有子连接器和主连接器，子连接器联接并连接到感测连接器，主连接器联接并连接到包括在外部测量电路中的电路连接器，并且借助于连接导线而电连接到子连接器。
在本公开的另一方面中，还提供电池模块，包括：盒层压件，盒层压件包括多个二次电池和多个盒，多个二次电池各自具有电极引线，多个盒被构造成分别容纳所述二次电池之中的至少一个二次电池并以多级堆叠；ICB外壳，ICB外壳具有汇流条，汇流条在预定连接点处连接到电极引线并联接到盒层压件的一个表面；以及连接导线，连接导线被设置成穿过ICB外壳并连接到汇流条，其中ICB外壳进一步包括导线固定单元，该导线固定单元具有导线固定凹部，导线固定凹部通过将ICB外壳的外表面朝向ICB外壳的内表面凹进而形成以被定位成与连接点相比靠近ICB外壳的内表面，并且连接导线的至少一部分插入且固定在导线固定凹部中。
在本公开的另一方面中，还提供电池组，该电池组包括上文所述的电池模块。
在本公开的另一方面中，还提供车辆，该车辆包括上文所述的电池组。
有利效果
根据本公开的电池模块以及包括该电池模块的电池组可以在二次电池的电极引线和汇流条被激光焊接时通过防止连接导线被损坏而确保二次电池的电压的稳定测量，因为与二次电池的电极引线和汇流条被激光焊接的连接点相比，连接导线定位于电池模块的内侧处。
附图说明
图1是示意性地示出根据本公开的实施例的电池模块的透视图。
图2是示出沿着图1的线I-I'截取的电池模块的横截面视图。
图3是示意性地示出二次电池的透视图。
图4是示出在图1中所描绘的ICB外壳的透视图。
图5是示出图2的部分A的部分放大视图。
图6是示出沿着图1的线II-II'截取的电池模块的横截面视图。
图7是示出在图2中所描绘的电池模块的侧视图。
图8是示出图6的部分B的部分放大视图。
图9是示出在图7中所描绘的连接器组件的后视图。
具体实施方式
应理解，在本说明书和所附权利要求书中所使用的术语不应被解释为限于一般及字典含义，而是应在允许本发明者适当地定义术语以进行最佳解释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解释。因此，本文所提出的描述只是仅为了说明的目的的优选实例，并且不旨在限制本公开的范围，因此应理解，能够在不偏离本公开的范围的情况下对其做出其它等同和修改。
在附图中，为了理解的方便和清楚起见，在夸大、排除或简化状态下描绘每一部件或每一部件的特定部分。因此，每一部件的尺寸可并不完全反映实际尺寸。并且，已知与本发明相关的现有技术的任何解释如果被认为使本发明的主题模糊，则可被省去。
图1是示意性地示出根据本公开的实施例的电池模块的透视图。
参照图1，根据本公开的实施例的电池模块1包括：盒层压件10，盒层压件10具有多个盒14，所述多个盒14各自容纳二次电池12；集成电路板(ICB)外壳20，集成电路板外壳20具有汇流条22，汇流条22连接到电极引线16并联接到盒层压件10的一个表面；以及感测单元40，感测单元40具有连接导线63，连接导线63被设置成穿过ICB外壳20以从汇流条22感测二次电池12的电压。多个这种电池模块1可借助于预定电连接方式来连接以构造电池组。此外，电池组可安装在车辆处并用于车辆。
图2是示出沿着图1的线I-I'截取的电池模块的横截面视图，并且图3是示意性地示出二次电池的透视图。
首先，盒层压件10是用于容纳多个二次电池12的构件。
如在图2中所示，盒层压件10包括多个二次电池12和多个盒14，盒14中的每一个容纳二次电池12中的至少一个二次电池12。
二次电池12可以是锂聚合物电池。然而，二次电池12也可以是锂离子电池、镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池等，但不限于以上。
如在图3中所示，二次电池12可以是袋型电池。然而，二次电池12也可以具有圆柱形形状、长方形形状等，但不限于以上。
如在图3中所示，二次电池12包括一对电极引线16。电极引线16中的一个设置在二次电池12的一端处，并且具有正极性和负极性中的一个。电极引线16中的另一个设置在二次电池12的另一端处，并且具有负极性和正极性中的一个。
如在图2中所示，盒14分别容纳且保持二次电池12，以使得电极引线16突出盒14外。因此，二次电池12借助于盒14而不摇动。
盒14可相互堆叠，以便促进二次电池12的堆叠和组装。因此，盒14在多个阶段被堆叠成以形成盒层压件10。
图4是示出在图1中所描绘的ICB外壳的透视图，并且图5是示出图2的部分A的部分放大视图。
接着，ICB外壳20是用于电连接二次电池12的构件。
如在图4中所示，ICB外壳20包括：引线孔21，引线孔21形成为允许二次电池12的电极引线16穿过其中；汇流条22，汇流条22电连接到穿过引线孔21的二次电池12的电极引线16；以及以后所解释的连接器固定单元23，连接器固定单元23用于固定感测单元40的连接器组件60。如在图5中所示，ICB外壳20联接到盒层压件10的一侧，以使得二次电池12的电极引线16可分别穿过引线孔21。
如在图4中所示，多个引线孔21以预定间隔形成，以使得二次电池12可穿过其中。
如在图4中所示，汇流条22联接到ICB外壳20的外表面，以围绕引线孔21的至少一部分。所安装的汇流条22的数目不被特别限制，并且如在图4中所示，至少一个汇流条22可取决于二次电池12与汇流条22之间的电连接方法而安装。
如在图4中所示，汇流条22中的至少一个包括安装到其下端的连接接片24。连接接片24包括连接销24a，连接销24a在盒层压件10的向下方向上(即朝向以后所解释的冷却板30)突出。
如在图5中所示，汇流条22在预定连接点P处电连接到电极引线16。为此，如在图5中所示，电极引线16包括连接部分16a，连接部分16a是通过使电极引线16的穿过引线孔21而突出ICB外壳20之外的端部弯曲而形成，以使得该端部在上述的连接点P处与汇流条22接触。汇流条22和连接部分16a借助于激光焊接而在连接点P处连接。
如在图4中所示，连接器固定单元23包括：子连接器固定单元25，连接器组件60的子连接器61固定到子连接器固定单元25；主连接器固定单元26，连接器组件60的主连接器62固定到主连接器固定单元26；以及导线固定单元27，连接器组件60的连接导线63固定到导线固定单元27。
如在图4中所示，子连接器固定单元25具有环形形状，并且在ICB外壳20的外表面上突出以定位于汇流条22的下侧处。子连接器固定单元25包括连接器插入孔25a，子连接器61可插入且配合在连接器插入孔25a中。
如在图4中所示，主连接器固定单元26形成为定位于汇流条22的上侧处。换句话说，主连接器固定单元26形成为以预定间隔与子连接器固定单元25间隔开，其中汇流条22介入其间。如在图4中所示，主连接器固定单元26包括：连接器容纳凹部26a，连接器容纳凹部26a凹形地形成在ICB外壳20的外表面处以容纳主连接器62；以及钩孔26b，钩孔26b形成在连接器容纳凹部26a中，以使得以后所解释的主连接器62的弹性钩64可插入在其中。
如在图4中所示，导线固定单元27设置在ICB外壳20的外表面处，以定位于子连接器固定单元25与主连接器固定单元26之间。如在图4中所示，导线固定单元27包括：导线固定凹部27a，导线固定凹部27a凹形地形成在ICB外壳20的外表面处，以使得连接导线63可插入并固定在其中；以及插入突起27b，插入突起27b在导线固定凹部27a的内表面上突出。
如在图4中所示，当安装了多个汇流条22时，导线固定凹部27a可形成为经过汇流条22之间，而不限于此。如在图5中所示，导线固定凹部27a形成为与汇流条22和电极引线16的连接点P相比朝向ICB外壳20的内表面凹进。
图6是示出沿着图1的线II-II'截取的电池模块的横截面视图。
接着，冷却板30是用于接收来自二次电池12的热并向外发射热的构件。
如在图6中所示，冷却板联接到盒层压件10的下表面以与盒14接触。用于冷却板30和盒层压件10的联接方法不被特别限制，并且冷却板30和盒层压件10可以各种方式联接(例如借助于旋拧、钩住等)。冷却板30可通过盒14而接收在二次电池12处所产生的热并向外发射热，因此冷却二次电池12。
图7是示出在图2中所描绘的电池模块的侧视图，图8是示出图6的部分B的部分放大视图，并且图9是示出在图7中所描绘的连接器组件的后视图。
接着，感测单元40是用于感测二次电池12的电压的构件。
如在图7中所示，感测单元40包括：感测连接器组件50，感测连接器组件50连接到二次电池12的电极引线16；以及连接器组件60，连接器组件60用于将感测连接器组件50电连接到外部测量电路。
如在图7中所示，感测连接器组件50包括：感测外壳52，感测外壳52连接到汇流条22；感测连接器54，感测连接器54连接到连接器组件60；以及感测导线56，感测导线56用于将感测外壳52与感测连接器54电连接。
感测外壳52具有：连接孔52a，汇流条22的连接销24a插入到连接孔52a中；以及插座52b，插座52b安装在连接孔52a中。
如在图8中所示，连接孔52a形成为在垂直方向上穿过感测外壳52。连接孔52a具有预定形状以允许连接销24a和插座52b分别插入并固定在其中。
如在图8中所示，插座52b安装在连接孔52a中以便联接并连接到汇流条22的连接销24a，该连接销24a插入到连接孔52a中。插座52b可以具有夹结构以便夹住连接销24a，但不限于此。插座52b可借助于汇流条22而电连接到二次电池12的电极引线16以感测二次电池12的电压。
如在图7中所示，感测连接器54安装并固定在感测外壳52的一侧处，以便连接并联接到以后所解释的连接器组件60的子连接器61。
如在图7和图8中所示，感测导线56的一端可连接并联接到插座52b，并且感测导线56的另一端可连接并联接到感测连接器54，因此将插座52b和感测连接器54电连接。
如在图7中所示，连接器组件60包括：子连接器61，子连接器61连接并联接到感测连接器54；主连接器62，主连接器62连接并联接到外部测量电路的电路连接器；以及连接导线63，连接导线63用于将子连接器61和主连接器62电连接。
如在图7中所示，子连接器61配合到连接器插入孔25a中，以安装并固定到ICB外壳20的外表面。如在图7中所示，子连接器61可连接并联接到感测连接器54，以通过感测连接器54而接收由插座52b所感测的二次电池12的电压。
如在图9中所示，主连接器62包括弹性钩64，弹性钩64从主连接器62的后表面突出以插入到钩孔26b中。因此，如在图7中所示，因为弹性钩64插入到钩孔26b中并接着弹性联接到ICB外壳20，主连接器62可在被容纳在连接器容纳凹部26a中的状态下安装并固定到ICB外壳20的外表面。如在图7中所示，主连接器62借助于连接导线63而电连接到子连接器61，并且连接并联接到在测量电路处所设置的电路连接器(未示出)。若如此，则测量电路可通过经由主连接器62而接收由插座52b所感测的电压来感测二次电池12的电压。
如在图7中所示，连接导线63的一端连接并联接到子连接器61，并且连接导线63的另一端连接并联接到主连接器62，因此将子连接器61和主连接器62电连接。如果制备了多个连接导线63，那么如图9中所示，连接导线63可借助于导线扎带(wire tie)65而联合成束。
如在图7中所示，连接导线63至少部分插入到导线固定凹部27a中，以便由插入突起27b覆盖，并且因此不分离。若如此，则连接导线63安装并固定到ICB外壳20的外表面，以穿过汇流条22之间的区域。
如上所述，汇流条22借助于激光焊接而在上述连接点P处电连接到电极引线16的连接部分16a。激光焊接是通过以下执行：借助于压缩夹具来压缩地按压汇流条22和电极引线16的连接部分16a，并且接着将激光(LV)照射到连接点P。然而，因为连接导线63被安装成经过汇流条22之间，所以当汇流条22和电极引线16使用压缩夹具而压缩地按压时，连接导线63介入压缩夹具与ICB外壳20之间，这可能损坏连接导线63或引起在汇流条22与电极引线16之间较差的焊接。
然而，因为连接导线63安装并固定到导线固定凹部27a，该导线固定凹部27a与连接点P相比朝向ICB外壳20的内表面凹进，所以防止连接导线63介入压缩夹具与ICB外壳20之间。因此，电池模块1可防止由汇流条22与电极引线16之间的不良粘合所导致的较差焊接，并且还可防止连接导线63被损坏而切断二次电池10与测量电路之间的电连接。
同时，如在图9中所示，连接器组件60可进一步包括：温度传感器66，温度传感器66被构造成与盒层压件10的预定温度测量点接触以感测二次电池12的温度；以及导线67，导线67用于将温度传感器66电连接到主连接器。
已详细描述本公开。然而，应理解，详细描述和具体实例虽然指示本公开的优选实施例，但仅通过说明给出，因为对于本领域的技术人员来说，本公开的范围内的各种改变和修改将从此详细描述变得明显。
工业适用性
本公开涉及电池模块以及包括该电池模块的电池组，该电池模块和该电池组特别适用于与二次电池相关联的工业。

Claims (9)

1.一种电池模块，包括：
盒层压件，所述盒层压件包括多个二次电池和多个盒，所述多个二次电池各自具有电极引线，所述多个盒被构造成分别容纳所述二次电池之中的至少一个二次电池并以多级堆叠；
集成电路板(ICB)外壳，所述ICB外壳具有汇流条，所述汇流条在预定连接点处连接到所述电极引线并联接到所述盒层压件的一个表面；以及
感测单元，所述感测单元具有连接导线，所述连接导线被设置成穿过所述ICB外壳并连接到所述汇流条以允许感测所述二次电池的电压，
其中，所述ICB外壳进一步包括导线固定单元，所述导线固定单元具有导线固定凹部，所述导线固定凹部通过将所述ICB外壳的外表面朝向所述ICB外壳的内表面凹进而形成以被定位成与所述连接点相比靠近所述ICB外壳的所述内表面，并且所述连接导线的至少一部分插入且固定在所述导线固定凹部中。
2.根据权利要求1所述的电池模块，
其中，所述ICB外壳进一步包括引线孔，所述电极引线的端部穿过所述引线孔。
3.根据权利要求2所述的电池模块，
其中，所述汇流条联接到所述ICB外壳的所述外表面，并且
其中，所述电极引线具有连接部分，通过将穿过所述引线孔而突出所述ICB外壳之外的所述电极引线的端部以预定角度弯曲而形成所述连接部分，并且所述连接部分在所述连接点处连接到所述汇流条。
4.根据权利要求3所述的电池模块，
其中，所述汇流条和所述连接部分借助于激光焊接而在所述连接点处连接。
5.根据权利要求1所述的电池模块，
其中，所述导线固定单元进一步包括多个插入突起，所述多个插入突起以预定间隔从所述导线固定凹部突出，以使得所述连接导线插入到所述导线固定凹部中。
6.根据权利要求1所述的电池模块，
其中，所述感测单元包括：
感测连接器组件，所述感测连接器组件具有感测导线和感测连接器，所述感测导线连接到所述汇流条，所述感测连接器联接到所述感测导线的端部；以及
连接器组件，所述连接器组件具有子连接器和主连接器，所述子连接器联接并连接到所述感测连接器，所述主连接器联接并连接到包括在外部测量电路中的电路连接器，并且借助于所述连接导线而电连接到所述子连接器。
7.一种电池模块，包括：
盒层压件，所述盒层压件包括多个二次电池和多个盒，所述多个二次电池各自具有电极引线，所述多个盒被构造成分别容纳所述二次电池之中的至少一个二次电池并以多级被堆叠；
ICB外壳，所述ICB外壳具有汇流条，所述汇流条在预定连接点处连接到所述电极引线并联接到所述盒层压件的一个表面；以及
连接导线，所述连接导线被设置成穿过所述ICB外壳并连接到所述汇流条，
其中，所述ICB外壳进一步包括导线固定单元，所述导线固定单元具有导线固定凹部，所述导线固定凹部通过将所述ICB外壳的外表面朝向所述ICB外壳的内表面凹进而形成以被定位成与所述连接点相比靠近所述ICB外壳的所述内表面，并且所述连接导线的至少一部分插入且固定在所述导线固定凹部中。
8.一种电池组，包括根据权利要求1至7中的任一项所述的电池模块。
9.一种车辆，包括根据权利要求8所述的电池组。
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