CN107431163A - 电池组及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种电池组，该电池组能够：提高组装效率和过程效率；提高耐久性；并且稳定地维持盒的堆叠构造。根据本发明的一个方面的电池组包括：多个二次单体，多个二次单体被布置在上下方向上，每一个二次电池包括电极组件、电解质和袋状外部材料；多个盒，多个盒在彼此之上竖直地堆叠，其中盒在其内部空间中接收二次电池并且具有在其中形成的紧固孔；下端板，下端板由板形金属材料形成并且位于二次电池和盒的堆叠体下方；第一紧固部件，第一紧固部件被固定到下端板；和第二紧固部件，第二紧固部件是伸长的以垂直于下端板竖立并且在其下端处联接到第一紧固部件，并且第二紧固部件穿过盒的紧固孔。

Description

电池组及其制造方法
技术领域
本申请要求在韩国于2015年4月30日提交的韩国专利申请No.10-2015-0061978的优先权，其公开内容在此通过引用并入。
本公开涉及包括至少一个二次单体的电池，并且更加具体地，涉及具有提高的可组装性并且构造成在二次单体和盒之间保证稳定的固定强度的电池组、包括该电池组的汽车以及制造该电池组的方法。
背景技术
当前地被商业化的二次单体的实例包括镍镉单体、镍金属氢化物单体、镍锌单体和锂二次单体。在这些不同的二次单体中，因为与镍基二次单体相比较基本无任何记忆效应，所以锂二次单体能够自由地再充电，并且锂二次单体具有非常低的自放电速率和高能量密度。由于这些优点，已经对于锂二次单体产生了高度的兴趣。
通常，锂二次单体使用锂基氧化物作为正电极活性材料并且使用碳质材料作为负电极活性材料。锂二次单体可以包括：电极组件，在电极组件中，涂覆有这种正电极活性材料的正电极板和涂覆有这种负电极活性材料的负电极板被布置成在它们之间具有分隔物；和壳体，即，其中电极组件和电解溶液被密封的单体壳体。
通常，根据壳体类型，锂二次单体可以被分类成其中电极组件被容纳在金属罐中的罐型，和其中电极组件被容纳在由铝层压片形成的袋中的袋型。
近年来，二次单体已经广泛地不仅在小型装置诸如便携式电子装置中使用，而且还在中型到大型装置诸如汽车或者蓄电装置中使用。为了在这种中型到大型装置中使用，大数目的二次单体可以被电连接以增加容量和输出功率。特别地，由于诸如轻质并且易于堆叠的优点，广泛地在中型到大型装置中使用袋型二次单体。
在相关技术中，当通过堆叠多个袋型二次单体和多个盒以形成单体组件并且在电池组壳体中容纳单体组件而构造电池组时，端板可以被设置在单体组件在袋型二次单体的堆叠方向上的两个最外侧上。通常，端板由金属材料形成，并且具有保护并固定二次单体和盒并且维持表面压力的功能。
另外，端板可以使用紧固部件诸如螺栓被联接到单体组件。即，螺栓可以穿过端板和单体组件插入，并且然后螺栓的两端可以被固定以维持在端板和单体组件之间的联接。特别地，在很多情形中，在螺栓的端部被固定到端板的状态中，螺栓被插入盒孔中。
在此情形中，在端板和螺栓之间的角度可能对于电池组的可组装性和质量具有影响。即，当在端板和螺栓之间的角度是直角时，螺栓可以易于插入盒孔中，并且组装端板和盒的过程以及组装盒的过程可以被精确地执行。然而，如果在端板和螺栓之间的角度不是直角，则螺栓可能不易于插入盒孔中。
特别地，当盒被竖直地堆叠时，盒孔可以在垂直于盒在其上堆叠的表面的方向彼此连接。因此，如果在端板和螺栓之间的角度不是直角，则当在将螺栓插入盒孔中的同时盒被堆叠时，盒可能不被精确地堆叠。另外，在堆叠盒的过程期间，在端板和螺栓之间的角度可以被调节以精确地堆叠盒。然而，在此情形中，螺栓或者端板可能断裂或者变形，并且因此盒可能未被螺栓适当地固定。
发明内容
技术问题
本公开被设计用于解决相关技术的问题，并且因此本公开涉及提供一种具有提高的可组装性、可加工性和耐久性并且构造成稳定地维持盒的堆叠结构的电池组、一种制造该电池组的方法和一种包括该电池组的汽车。
本公开的这些和其它目的与优点可以根据以下详细说明得到理解并且将从本公开的示例性实施例变得更加显而易见。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及其组合中示出的装置实现。
技术方案
为了实现这些目的，本公开提供一种电池组，该电池组包括：多个二次单体，多个二次单体被布置在竖直方向上，每一个二次单体包括电极组件、电解质和袋型壳体；多个盒，多个盒在其内部空间中容纳二次单体，多个盒包括联接孔并且被堆叠在竖直方向上；下端板，下端板包括板形金属材料并且放置在二次单体和盒的堆叠体的下部上；第一紧固部件，第一紧固部件被固定到下端板；和第二紧固部件，第二紧固部件具有伸长形状从而在垂直于下端板的方向上竖立在下端板上，第二紧固部件的下端部分被联接到第一紧固部件，第二紧固部件穿过盒的联接孔。
第一紧固部件可以包括螺母，并且第二紧固部件可以包括螺栓。
进而，可以在第二紧固部件的两端上形成螺纹，并且在第二紧固部件的下端上形成的螺纹可以被联接到第一紧固部件的螺纹。
进而，第一紧固部件可以通过焊接被固定到下端板。
进而，通孔可以在下端板中形成，并且第一紧固部件可以包括：插入部分，插入部分被插入在下端板的通孔中；和焊接部分，焊接部分被放置在下端板的下部上并且被焊接到下端板的下表面。
进而，第二紧固部件可以具有柱体形状并且可以在其至少一部分上沿着第二紧固部件的外周表面包括多边形突起。
进而，该电池组可以进一步包括电池组壳体，电池组壳体在其内部空间中容纳二次单体和盒。
进而，电池组壳体可以包括：下壳体，下壳体包括空的内部空间和敞开的上侧；和上壳体，上壳体被联接到下壳体的敞开的上侧以密封该敞开的上侧。
进而，下端板和第一紧固部件可以嵌入在下壳体中，并且第二紧固部件可以突出到下壳体的内部空间中。
进而，第二紧固部件可以从上壳体向上突出，并且第二紧固部件的上端部分可以被联接到第三紧固部件。
进而，该电池组可以进一步包括上端板，上端板包括板形金属材料，并且被放置在二次单体和盒的堆叠体的上部上以覆盖二次单体和盒的上部，并且第二紧固部件可以穿过上端板。
进而，该电池组可以进一步包括电子构件板，电子构件板具有板形状并且设置在二次单体和盒的堆叠体的上部上，BMS、电流传感器、继电器和熔断器中的至少一个被安装在电子构件板上，其中第二紧固部件可以穿过电子构件板插入。
另外，为了实现这些目的，本公开提供一种包括该电池组的汽车。
另外，为了实现这些目的，本公开提供一种制造电池组的方法，该方法包括：将第一紧固部件固定到包括板形金属材料的下端板；以如下方式将在一个方向上伸长延伸的第二紧固部件联接到第一紧固部件，使得第二紧固部件在垂直于下端板的方向上竖立在下端板上；并且以如下方式堆叠盒，使得盒容纳二次单体并且第二紧固部件穿过盒的联接孔。
这里，第一紧固部件的固定可以包括将第一紧固部件焊接到下端板。
进而，在第二紧固部件的联接和盒的堆叠之间，该方法可以进一步包括在具有内部空间和敞开的上侧的下壳体中嵌入下端板和第一紧固部件。
进而，在盒的堆叠之后，该方法可以进一步包括：在第二紧固部件穿过上壳体插入的状态中将上壳体联接到下壳体的敞开的上侧；并且将第三紧固部件联接到从上壳体向上突出的第二紧固部件的上端。
有利的效果
根据本公开的一个方面，紧固部件诸如螺栓可以被稳定地成直角地放置到端板，并且因此电池组的可组装性和可加工性可以得到提高。特别地，根据本公开的这个方面，将螺栓插入盒中的过程可以易于执行，并且由于螺栓插入过程，盒可以被精确地堆叠。
另外，根据本公开的一个方面，螺栓不被焊接，并且因此螺栓可以不在焊接过程期间变形或者从直角位置偏离。
另外，根据本公开的一个方面，螺栓可以易于被精确地放置在直角位置处，并且因此当盒被联接到螺栓时，不必在很大程度上改变螺栓的角度从而精确地堆叠盒。因此，根据本公开的这个方面，螺栓或者端板可以不受破坏，并且由于螺栓，在盒之间的联接可以被稳定地维持。
因此，根据本公开的这些方面，即使当电池组在使用期间受到撞击或者振动时，电池组的内部元件诸如二次单体或者盒仍然可以不被相对地移动，并且因此可以防止这种内部元件的破坏。
另外，根据本公开的一个实施例，下端板可以嵌入在电池组壳体中。根据本公开的这种构造，电池组壳体的刚度可以增强，并且下端板可以被稳定地维持而不发生相对运动。因此，联接到下端板的盒和容纳在盒中的二次单体可以被更加稳固地固定。另外，根据本公开的这种构造，不要求用于将下端板固定到电池组壳体的内侧的紧固件，由此提高电池组的空间效率、简化电池组的结构并且降低电池组的制造成本和时间。
附图说明
附图示意本公开的优选实施例并且与前面的公开一起用于提供本公开的技术特征的进一步的理解，并且因此本公开不被理解为限制于绘图。
图1是部分地概略地示意根据本公开的一个实施例的电池组的部分构造的组装透视图。
图2是示意图1的电池组的构造的分解透视图。
图3是概略地示意根据本公开的一个实施例的盒和二次单体的构造的透视图。
图4是概略地示意下端板、第一紧固部件和第二紧固部件的组件的视图。
图5是图4所示组件的顶视图。
图6是沿着图5的线A1-A1'截取的横截面视图。
图7是示意图6的部分A2的放大视图。
图8是概略地示意根据本公开的一个实施例的电池组的构造的分解透视图。
图9是示意图8所示电池组的组装透视图。
图10是概略地示意根据本公开的一个实施例的下壳体和下端板的构造的分解透视图。
图11是概略地示意根据本公开的一个实施例的制造电池组的方法的流程图。
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，应该理解在说明书和所附权利要求书中使用的术语不应该被理解为限制于通常的和词典的含义，而是基于允许本发明人为了最好的解释而适当地定义术语的原则基于对应于本公开的技术方面的含义和概念进行解释。
因此，在这里给出的描述只是仅用于示意的优选实例，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范围的情况下对其实现其它等同和变型。
图1是概略地示意根据本公开的一个实施例的电池组的部分构造的组装透视图。另外，图2是示意图1的电池组的部分构造的分解透视图。
参考图1和2，本公开的电池组可以包括二次单体100、盒200、下端板300、第一紧固部件400和第二紧固部件500。虽然未清楚地在图1和2中示出，但是二次单体100可以被容纳在盒200中。
二次单体100是用于通过充电和放电操作存储或者排放电能的构件。特别地，二次单体100可以是袋型二次单体。二次单体100可以包括电极组件、电解质和袋型壳体。另外，本公开的二次单体100可以是锂二次单体。
电极组件可以通过将至少一个正电极板和至少一个负电极板布置成在它们之间具有分隔物而形成。更加具体地，电极组件的实例包括其中一个正电极板和一个负电极板被与分隔物一起缠绕的缠绕型电极组件，和其中多个正电极板和多个负电极板被交替地堆叠成在它们之间具有分隔物的堆叠型电极组件。
另外，袋型壳体可以包括外部绝缘层、金属层和内部粘结层。袋型壳体可以包括薄金属膜诸如薄铝膜以保护内部构件诸如电极组件和电解质、补充电极组件和电解质的电化学性质并且保证热耗散。另外，薄铝膜可以被放置在由绝缘材料形成的绝缘层之间，即外部绝缘层和内部粘结层之间，从而将二次单体100的内部构件诸如电极组件和电解质从位于二次单体100外侧的其它构件电绝缘。
特别地，袋型壳体可以包括两个袋，并且凹形内部空间可以在该两个袋中的至少一个中形成。电极组件可以被容纳在袋的内部空间中。另外，密封部分可以被设置在该两个袋的外周表面上，并且这些密封部分可以被熔接到彼此以密封在其中容纳电极组件的内部空间。
另外，电极组件的电极板可以分别设置有电极突片，并且至少一个电极突片可以被连接到电极引线。另外，电极引线可以被布置在该两个袋的密封部分之间并且被暴露于袋型壳体的外侧，并且因此电极引线可以用作二次单体100的电极端子。
本公开的电池组可以包括在提交本申请时已知的各种二次单体。
多个二次单体100可以被包括在电池组中。特别地，该多个二次单体100可以被竖直地布置在安置位置中，使得二次单体100的相对大的表面可以面朝上和面朝下。
盒200可以在其内部空间中容纳二次单体100。特别地，盒200可以被构造成从二次单体100的外侧包围二次单体100的外部。
图3是概略地示意根据本公开的一个实施例的盒200和二次单体100的构造的透视图。
参考图3，盒200可以包括具有基本四边形环形状的主框架210。在此情形中，盒200的主框架210可以包括在其两端处彼此连接的四个单元框架。盒200的单元框架可以被单独制造并且然后被组装到一起，或者可以从开始便被一体地制造。盒200可以包括塑性材料并且可以通过注射模制方法制造。
另外，二次单体100可以是具有基本四边形形状的袋型二次单体。在本实施例中，主框架210可以具有如上所述的四边形环形状，并且二次单体100可以被放置在主框架210的中心空的空间中，使得二次单体100的边缘部分可以被主框架210包围。因此，盒200可以容纳二次单体100并且保护二次单体100的外侧。
另外，盒120可以包括由热传导性材料形成并且位于其中心区域中的冷却板220。例如，盒200的冷却板220可以由铝形成并且位于由主框架220限定的四边形环的中心区域中。盒200可以包括两个冷却板220，即，在竖直方向上彼此间隔开预定距离的上板和下板。流动路径P可以在该两个冷却板220之间形成以允许冷却剂诸如空气沿着流动路径P流动。在这个盒结构中，二次单体100可以被放置在上板的上侧上，并且另一个二次单体100可以被放置在下板的下侧上。在此情形中，可以考虑一个盒200容纳两个二次单体100。从二次单体100产生的热可以被传递到相邻的冷却板220并且被沿着在冷却板220之间的流动路径P流动的冷却剂耗散到外侧。
另外，盒200可以被构造成放置在彼此之上。特别地，可以在电池组中包括多个盒200，并且在此情形中该多个盒200可以如在图3中所示堆叠在竖直方向上。在此情形中，盒200的堆叠表面，例如主框架的上和下表面可以具有对应于彼此的凹形和凸形结构。在此情形中，由于盒200的凹形和凸形结构，盒200可以被更加可靠地联接到并且固定到彼此，并且因为凹形和凸形结构用作引导件，所以可以易于组装盒200。
如上所述，盒200可以在盒120被堆叠时形成的内部空间中容纳袋型二次单体100，由此限制二次单体100的暴露以针对外部物理或者化学试剂保护二次单体100、引导袋型二次单体100的布置并且防止二次单体100的堆叠体的相对运动。
另外，每一个盒200可以包括在其至少一侧中形成的联接孔。例如，如由图3中的H2示意地，每一个盒200可以包括联接孔，联接孔穿过四个单元框架中的至少一个或者在两个单元框架彼此汇合的角部中竖直地形成。
如在图2中所示，下端板300可以具有板形状，即宽板形状。另外，下端板300可以包括金属材料以具有刚度。例如，下端板300可以是由钢形成的矩形板。
另外，下端板300可以被放置在二次单体100和盒200的堆叠体的下部上。即，下端板300可以被放置在其中二次单体100和盒200被堆叠的堆叠体的下部上，并且可以被联接到二次单体100和盒200的堆叠体。
因此，下端板300可以保护二次单体100和盒200的堆叠体的下部并且更加稳固地固定该堆叠体。
第一紧固部件400可以被固定地联接到下端板300。特别地，第一紧固部件400可以如在图2中所示被以螺母的形式设置。在此情形中，第一紧固部件400的外周表面的至少一部分可以具有多边形形状，并且第一紧固部件400的内周表面可以具有圆形形状。另外，可以在第一紧固部件400的内表面上形成螺纹。
另外，第二紧固部件500可以被联接到第一紧固部件400。
图4是概略地示意根据本公开的一个实施例的下端板300、第一紧固部件400和第二紧固部件500的组件构造的视图。另外，图5是图4所示组件的顶视图，并且图6是沿着图5的线A1-A1'截取的横截面视图。
参考图4到6，第二紧固部件500可以在一个方向上延伸。例如，第二紧固部件500可以具有杆形状。特别地，如在绘图中示出地，第二紧固部件500的长度方向可以平行于堆叠盒200的方向。即，第二紧固部件500可以竖立在竖直方向上。另外，第二紧固部件500可以在垂直于下端板300的方向上竖立在下端板300上。
第二紧固部件500的下端部分可以被联接到第一紧固部件400。如在图6中所示，第一紧固部件400被固定到下端板300。因此，第二紧固部件500也可以被固定地联接到下端板300。
特别地，第二紧固部件500可以被以螺栓例如在一个方向上延伸的长螺栓的形式设置。例如，第二紧固部件500可以具有与具有螺母形状的第一紧固部件400的内周表面对应的形状诸如圆形形状，并且第二紧固部件500的下端部分的外周表面可以带有螺纹。在此情形中，具有螺栓形状的第二紧固部件500的下端部分可以被插入具有螺母形状的第一紧固部件400中。
另外，第二紧固部件500可以穿过盒200的联接孔H2插入。例如，如在图1中所示，第二紧固部件500可以穿过分别在堆叠在竖直方向上的该多个盒200中形成的联接孔H2插入。另外，由于穿过盒200插入的第二紧固部件500，盒200可以被固定地联接到下端板300，并且盒200可以被固定地彼此联接，使得容纳在盒200中的二次单体100的相对运动可以受到限制。
另外，可以在第二紧固部件500的两端上形成螺纹。即，如在图2和6中所示，螺纹可以不仅在第二紧固部件500的下端部分上而且还在第二紧固部件500的上端部分上形成。在此情形中，第二紧固部件500可以使用在第二紧固部件500的下端部分上形成的螺纹被联接到第一紧固部件400，并且可以使用在第二紧固部件500的上端部分上形成的螺纹被联接到第三紧固部件。在此情形中，第三紧固部件可以类似于第一紧固部件400被以螺母的形式设置。
根据本公开的这种构造，因为第一紧固部件400和第三紧固部件被联接到在第二紧固部件500的下和上端部分上形成的螺纹，所以居间的构件诸如盒200和下端板300可以被固定。
优选地，第一紧固部件400可以通过焊接方法被固定到下端板300。另外，在第二紧固部件500被联接到被焊接并且固定到下端板300的第一紧固部件400时，第二紧固部件500可以被固定到下端板300。例如，具有螺母形状的第一紧固部件400的外周表面的至少一部分可以被焊接到下端板300。另外，通过沿着第一紧固部件400的内周表面的螺纹旋转第二紧固部件500，具有螺栓形状的第二紧固部件500可以被联接到第一紧固部件400的内周表面。
根据本公开的这种构造，因为第一紧固部件400和下端板300被焊接到彼此，所以可以稳定地维持在第一紧固部件400和下端板300之间的固定强度。另外，因为在使用电池组期间第一紧固部件400被从下端板300分离的可能性几乎没有，所以可以稳定地维持在第一紧固部件400和下端板300之间以及在第一紧固部件400和第二紧固部件500之间的联接。
特别地，根据这种构造，第二紧固部件500可以不被焊接到下端板300。因此，第二紧固部件500可以不通过焊接而变形或者损坏，并且因此第二紧固部件500可以不从直角位置偏离。另外，因为替代焊接在一个方向上具有相对长的长度的第二紧固部件500，具有相对短的长度的第一紧固部件400被焊接，所以第二紧固部件500可以更加易于成直角地定位到下端板300。
另外，优选地，第一紧固部件400的至少一部分可以插入下端板300的通孔中，并且可以然后被焊接并固定到下端板300的下表面。这将参考图7更加详细地描述。
图7是示意图6的部分A2的放大视图。
参考图7，如由H3示意地，通孔可以通过下端板300的侧部竖直地形成。另外，第一紧固部件400可以包括插入部分410和焊接部分420。在此情形中，插入部分410和焊接部分420可以从彼此物理地分离或者可以是能够分离的。然而，如在图7中所示，插入部分410和焊接部分420可以被一体地设置并且因此可以不是能够彼此分离的。
首先，第一紧固部件400的插入部分410可以被插入下端板300的通孔H3中。例如，第一紧固部件400的插入部分410可以具有带有等于或者小于通孔H3的尺寸的多角柱形状。另外，插入部分410可以通过通孔H3插入，并且插入部分410的上端可以从下端板300向上突出。
接着，第一紧固部件400的焊接部分420可以位于下端板300下方并且被焊接到下端板300的下表面。特别地，焊接部分420可以大于插入部分410并且因此可以不穿过通孔H3插入。即，焊接部分420可以在通孔H3处被止动。另外，大于插入部分410的焊接部分420的上表面可以与下端板300的下表面形成接触，并且接触部分可以被焊接到一起。例如，第一紧固部件400的焊接部分420可以在由图7中的W示意的位置处被下端板300的下表面止动，并且焊接部分420的上表面可以通过一种方法诸如激光焊接方法被固定到下端板300的下表面。
根据本公开的这种构造，第一紧固部件400可以被稳定地固定到下端板300，并且焊接可以被顺利地执行。因此，当制造电池组时，将第一紧固部件400焊接到下端板300的过程可以易于执行，并且当使用电池组时，第一紧固部件400可以不被从下端板300分离。另外，联接到第一紧固部件400的第二紧固部件500可以被以高的固定强度稳定地维持在直角位置处。
另外，优选地，第二紧固部件500可以如在绘图中示出地具有柱形形状。另外，具有多边形形状的突起510可以被设置在第二紧固部件500的至少一部分的外周表面上。
例如，如在图4、6和7中所示，第二紧固部件500可以整体上具有柱形形状，并且具有多角柱形状的突起510可以在第二紧固部件500的一部分上形成。例如，第二紧固部件500的突起510的外周表面可以具有六角柱形状。另外，当第一紧固部件400和第二紧固部件500被以旋转方式彼此联接时，第二紧固部件500的突起510可以被定位成与第一紧固部件400的上部接触。
根据本公开的这种构造，具有柱形形状的第二紧固部件500可以顺利地穿过盒200的联接孔H2插入并且与联接孔H2的内表面形成紧密接触。另外，由于第二紧固部件500的突起510的多边形形状，第二紧固部件500可以更加易于被联接到第一紧固部件400。例如，通过在第二紧固部件500具有六边形形状的突起510上使用联接工具诸如扳手，第二紧固部件500可以易于旋转。另外，因为突起510在第二紧固部件500的靠近第一紧固部件400的部分上形成，所以在向第二紧固部件500施加足够的旋转力的同时，第二紧固部件500可以易于旋转。
图8是概略地示意根据本公开的一个实施例的电池组的构造的分解透视图，并且图9是示意图8所示电池组的组装透视图。
参考图8和9，根据本公开的实施例，该电池组可以进一步包括电池组壳体600。
电池组壳体600可以具有空的内部空间，并且二次单体100和盒200可以被容纳在该内部空间中。特别地，如上所述，多个二次单体100和多个盒200可以被堆叠以形成堆叠体B，并且二次单体100和盒200的堆叠体B可以被容纳在电池组壳体600的内部空间中。
另外，电池组壳体600可以包括上壳体620和下壳体610。在此情形中，下壳体610可以具有内部空间和敞开的上侧。另外，上壳体620可以被联接到下壳体610的敞开的上侧以密封该敞开的上侧。在此情形中，密封部件诸如橡胶垫可以被设置在上壳体620和下壳体610的边缘接触部分之间，从而改善在其间的密封。
图10是概略地示意根据本公开的一个实施例的下壳体610和下端板300的构造的分解透视图。
参考图10，下端板300和第一紧固部件400可以嵌入在下壳体610中。即，下壳体610可以包括：下罩611，下罩611由聚合物材料形成，并且具有在其下侧和横向侧上封闭并且在其上侧上敞开的内部空间；和下盖612，下盖612被构造成联接到下罩611的下部并且由板形聚合物材料形成。下端板300和第一紧固部件400可以被放置在下罩611和下盖612之间。
下盖612可以通过激光焊接方法被固定地联接到下罩611。在此情形中，下盖612可以透射激光束，并且下罩611可以吸收激光束。例如，下盖612和下罩611的边缘部分可以通过激光焊接方法彼此熔接。
可替代地，在第一紧固部件400被固定于此的下端板300被放置在下盖612和下罩611之间的状态中，下盖612和下罩611可以通过嵌件注射模制方法形成。可替代地，下盖612可以通过模制方法形成。
在这种构造中，第二紧固部件500可以突出到下壳体610的内部空间中。另外，因为第二紧固部件500的下端被牢固地固定到在下壳体610中嵌入的第一紧固部件400，所以第二紧固部件500可以穿过下罩611插入下罩611的内部空间中。
根据本公开的这种构造，因为下壳体610主要地包括聚合物材料，所以可以易于保证下壳体610的电绝缘、轻质和可成形性，并且由于下端板300被嵌入在下壳体610中，可以增强下壳体610的刚度和密封。另外，因为在第一紧固部件400和下端板300之间的固定被稳定地维持，所以在下端板300和盒200之间的联接也可以被稳定地维持。另外，因为不要求空间或者零件诸如螺栓或者螺母将下端板300和下壳体610固定到彼此，所以电池组的空间效率和制造加工性能可以得到提高。
优选地，如在图8和9中所示，第二紧固部件500可以从上壳体620向上突出，并且第二紧固部件500的上端部分可以被联接到第三紧固部件900。即，当上壳体620覆盖下壳体610的敞开的上侧时，第二紧固部件500的上端可以被暴露于上壳体620的外侧，并且第三紧固部件900可以被联接到第二紧固部件500的被暴露的上端。
为此目的，螺纹可以在第二紧固部件500的上外周表面上形成。另外，第三紧固部件900可以被以具有在其内周表面上形成的螺纹的螺母的形式设置。在此情形中，第二紧固部件500和第三紧固部件900可以通过沿着螺纹旋转而彼此联接。
根据本公开的这种构造，上壳体620可以使用第二紧固部件500固定，并且因此在上壳体620和下壳体610之间可以不要求或者减少紧固件或者空间。因此，电池组的制造成本和时间可以减少，并且电池组的尺寸可以更加易于减小。另外，根据其中下端板300和第一紧固部件400嵌入在下壳体610中的实施例，可以利用第二紧固部件500进一步提高在下壳体610和上壳体620之间的固定强度。
另外，优选地，本公开的电池组如在图8中所示可以进一步包括上端板700。
上端板700可以具有板形状并且可以由金属材料诸如钢形成。另外，上端板700可以被放置在二次单体100和盒200的堆叠体B的上部上。因此，因为上端板700覆盖二次单体100和盒200的上部，所以可以能够稳固地固定堆叠体B、增强堆叠体B的刚度、维持堆叠体B的表面压力并且保护堆叠体B免受外部冲击影响。
特别地，第二紧固部件500可以穿过上端板700插入。即，第二紧固部件500可以穿过盒200的联接孔H2并且可以穿过上端板700插入。
根据本公开的这种构造，用于将电池组壳体600或者盒200固定到上端板700的紧固件或者空间的数目可以减小或者可以不使用。因此，在此情形中，制造过程可以简化，制造成本和时间可以减少，并且可以更加有效率地使用电池组的内部空间。
另外，优选地，本公开的实施例的电池组可以进一步包括如在图8中所示的电子构件板800。
电子构件板800可以具有板形状，并且至少一个电构件诸如BMS、电流传感器、继电器和熔断器可以被安装在电子构件板800上。电子构件板800可以被电连接到二次单体100。
这里，BMS指的是被构造成控制电池组的充电和放电操作的电池管理系统。通常，这种BMS被包括在电池组中。电流传感器是被构造成感测电池组的充电和放电电流的构件。继电器是被构造成选择性地打开和关闭电池组的充电和放电电流通过其流动的充电/放电路径的开关装置。另外，熔断器被沿着电池组的充电/放电路径设置，并且如果异常情况发生，则熔断器熔化并且阻断电池组的充电/放电电流。电流传感器、继电器和熔断器可以与BMS交换信息，并且可以由BMS控制。
电子构件板800可以被放置在二次单体100和盒200的堆叠体B的上部上。另外，在其中上端板700被设置在二次单体100和盒200的堆叠体B的上部上的实施例中，电子构件板800可以被放置在上端板700的上部上。根据本公开的这种构造，电气构件可以易于安装、组装和更换。
另外，第二紧固部件500可以穿过电子构件板800插入。即，第二紧固部件500可以穿过盒200的联接孔H2、上端板700以及电子构件板800插入。
根据本公开的这种构造，用于在电池组壳体600内侧固定电子构件板800的紧固件或者空间的数目可以减小或者可以不使用。因此，在此情形中，制造过程可以简化，制造成本和时间可以减少，并且可以更加有效率地使用电池组的内部空间。
另外，本公开的电池组可以进一步包括用于允许冷却剂诸如空气流入和流出二次单体100和盒200的堆叠体B的管道D。特别地，管道D可以包括用于将冷却剂引入二次单体100和盒200的堆叠体B中的进口管道，和用于从二次单体100和盒200的堆叠体B排出冷却剂的出口管道。为了冷却剂的平滑流动，进口管道和出口管道可以位于相对侧处。
进而，通过进口管道引入的冷却剂可以在二次单体100之间流动。特别地，每一个盒200可以包括彼此间隔开预定距离的两个冷却板220，并且冷却剂可以通过在冷却板220之间的间隙被引入。通过在盒200的冷却板220之间的间隙流动的冷却剂可以通过出口管道被排出到外侧。
除了上述元件，本公开的电池组还可以进一步包括其它元件。例如，本公开的电池组可以进一步包括用于向单体组件传输电荷或者从其排放电力的母线、用于传输电信号的缆线以及用于连接到外部充电/放电装置的电力端子。
本公开的电池组可以应用于汽车诸如电动或者混合动力车辆。即，根据本公开，汽车可以包括根据本公开的电池组。特别地，对于从电池获得动力的汽车诸如电动车辆而言，诸如通过有效率地使用电池组空间而提高电池组的能量密度、在诸如冲击和振动的环境中保证电池组的耐久性并且减小电池组的重量和尺寸的因素可能是重要的。因此，当本公开的电池组被应用于这种汽车时，这些因素可以得到满足。
图11是概略地示意根据本公开的一个实施例的一种制造电池组的方法的流程图。
参考图11，该制造电池组的方法包括固定第一紧固部件400(S110)、联接第二紧固部件500(S120)和堆叠盒200(S130)。
在操作步骤S110中，第一紧固部件400被固定到由板形金属材料形成的下端板300。
在操作步骤S120中，第二紧固部件500被联接到第一紧固部件400。特别地，在操作步骤S120中，具有在一个方向上延伸的形状的第二紧固部件500可以在垂直于下端板300的方向上竖立在下端板300上。
在操作步骤S130中，在盒200的内部空间中容纳二次单体100的同时，盒200被堆叠。特别地，在操作步骤S130中，第二紧固部件500可以穿过盒200的联接孔插入。
优选地，在操作步骤S110中，第一紧固部件400可以被焊接到下端板300的下部。
另外，优选地，在操作步骤S130之前，特别地在操作步骤S120和S130之间，该方法可以进一步包括在下壳体610中嵌入下端板300和第一紧固部件400的操作步骤。在此情形中，下壳体610可以具有内部空间和敞开的上侧。例如，可以如在图10中所示执行嵌入操作步骤。
进而，在操作步骤S130之后，该方法可以进一步包括在二次单体100和盒200的堆叠体的上部上放置由板形金属材料形成的上端板700的操作步骤。在此情形中，第二紧固部件500可以穿过上端板700插入。
另外，在操作步骤S130之后，该方法可以进一步包括在二次单体100和盒200的堆叠体的上部上放置其上安装BMS、电流传感器、继电器和熔断器中的至少一个的电子构件板800的操作步骤。在此情形中，第二紧固部件500可以穿过电子构件板800插入。另外，如果电池组包括上端板700，则电子构件板800可以被放置在上端板700的上端上。
另外，在操作步骤S130之后，该方法可以进一步包括在第二紧固部件500穿过上壳体620插入的状态中，将上壳体620联接到下壳体610的敞开的上侧的操作步骤，和将第三紧固部件900联接到从上壳体620的上部向上突出的第二紧固部件500的上端的操作步骤。
虽然已经参考附图描述了本公开的实施例，但是应该理解，实施例是仅通过示意给出的，并且对于本领域技术人员而言，在如由所附权利要求限定的本公开的范围内的各种改变和变型将变得清楚。
在本公开中，表示方向诸如向上和向下的术语被用于表达相对位置。这些术语是为了便于说明，并且对于本领域技术人员而言将明显的是，这些术语可以根据物体或者观察者的位置改变。

Claims (17)

1.一种电池组，包括：
多个二次单体，所述多个二次单体被布置在竖直方向上，每一个所述二次单体包括电极组件、电解质和袋型壳体；
多个盒，所述多个盒在其内部空间中容纳所述二次单体，所述多个盒包括联接孔并且被堆叠在所述竖直方向上；
下端板，所述下端板包括板形金属材料，并且被放置在所述二次单体和所述盒的堆叠体的下部上；
第一紧固部件，所述第一紧固部件被固定到所述下端板；和
第二紧固部件，所述第二紧固部件具有伸长形状从而在垂直于所述下端板的方向上竖立在所述下端板上，所述第二紧固部件的下端部分被联接到所述第一紧固部件，所述第二紧固部件穿过所述盒的所述联接孔。
2.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述第一紧固部件包括螺母，并且所述第二紧固部件包括螺栓。
3.根据权利要求2所述的电池组，其中，在所述第二紧固部件的两端上形成螺纹，并且在所述第二紧固部件的下端上形成的所述螺纹被联接到所述第一紧固部件的螺纹。
4.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述第一紧固部件通过焊接被固定到所述下端板。
5.根据权利要求1所述的电池组，其中，在所述下端板中形成通孔，并且
所述第一紧固部件包括：
插入部分，所述插入部分被插入在所述下端板的所述通孔中；和焊接部分，所述焊接部分被放置在所述下端板的下部上并且被焊接到所述下端板的下表面。
6.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述第二紧固部件具有柱体形状，并且在所述第二紧固部件的至少一部分上沿着所述第二紧固部件的外周表面包括多边形突起。
7.根据权利要求1所述的电池组，进一步包括电池组壳体，所述电池组壳体在其内部空间中容纳所述二次单体和所述盒。
8.根据权利要求7所述的电池组，其中，所述电池组壳体包括：
下壳体，所述下壳体包括空的内部空间和敞开的上侧；和
上壳体，所述上壳体被联接到所述下壳体的所述敞开的上侧以密封所述敞开的上侧。
9.根据权利要求8所述的电池组，其中，所述下端板和所述第一紧固部件被嵌入在所述下壳体中，并且所述第二紧固部件突出到所述下壳体的所述内部空间中。
10.根据权利要求8所述的电池组，其中，所述第二紧固部件从所述上壳体向上突出，并且所述第二紧固部件的上端部分被联接到第三紧固部件。
11.根据权利要求1所述的电池组，进一步包括上端板，所述上端板包括板形金属材料，并且被放置在所述二次单体和所述盒的所述堆叠体的上部上以覆盖所述二次单体和所述盒的上部，并且
所述第二紧固部件穿过所述上端板。
12.根据权利要求1所述的电池组，进一步包括电子构件板，所述电子构件板具有板形状并且被设置在所述二次单体和所述盒的所述堆叠体的上部上，BMS、电流传感器、继电器和熔断器中的至少一个被安装在所述电子构件板上，
其中，所述第二紧固部件穿过所述电子构件板插入。
13.一种汽车，包括根据权利要求1到12中的任一项所述的电池组。
14.一种制造电池组的方法，所述方法包括：
将第一紧固部件固定到包括板形金属材料的下端板；
以如下方式将在一个方向上伸长延伸的第二紧固部件联接到所述第一紧固部件，即：所述第二紧固部件在垂直于所述下端板的方向上竖立在所述下端板上；并且
以如下方式堆叠盒，即：所述盒容纳二次单体并且所述第二紧固部件穿过所述盒的联接孔。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述第一紧固部件的固定包括将所述第一紧固部件焊接到所述下端板。
16.根据权利要求14所述的方法，其中，在所述第二紧固部件的联接和所述盒的堆叠之间，所述方法进一步包括在具有内部空间和敞开的上侧的下壳体中嵌入所述下端板和所述第一紧固部件。
17.根据权利要求14所述的方法，其中，在所述盒的堆叠之后，所述方法进一步包括：
在所述第二紧固部件穿过上壳体插入的状态中，将所述上壳体联接到下壳体的敞开的上侧；并且
将第三紧固部件联接到从所述上壳体向上突出的所述第二紧固部件的上端。
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