CN107615514A - 电池模块和包括该电池模块的电池组 - Google Patents

Abstract

公开了一种电池模块。根据本公开一实施例的电池模块可以包括：盒组件，其包括构造成接纳电池单体的多个盒；基板保护体，其联接到盒组件；壳体，其容纳盒组件和基板保护体，由此包围盒组件和基板保护体；以及盖，其能够联接到壳体。

Description

电池模块和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和包括该电池模块的电池组，并且更具体地涉及：电池模块，其中即使在电池模块中发生振动或冲击时，也能够通过与基板保护体接触或由基板保护体钩住来限制壳体的移动，从而防止壳体与基板保护体分离；以及包括该电池模块的电池组。

本申请要求2015年10月5日在韩国提交的韩国专利申请第10-2015-0139883号的优先权，该申请的公开内容通过引用并入本文。

背景技术

随着移动设备的技术发展和需求的增加，对作为能量源的二次电池的需求迅速增加。传统上，一直使用镍镉电池或氢离子电池作为二次电池。然而，近来广泛使用锂二次电池，因为锂二次电池由于与镍基二次电池相比几乎没有记忆效应而充放电自由，自放电率非常低，并且能量密度高。

这种锂二次电池主要分别使用氧化锂和碳质材料作为阳极活性材料和阴极活性材料。锂二次电池包括：电极组件，在该电极组件中布置分别涂覆有阳极活性材料和阴极活性材料的阳极板和阴极板，在阳极板和阴极板间具有分隔物；以及外部构件，即电池外壳，其将电极组件与电解质溶液一起密封和接收。

锂二次电池包括阳极、阴极、两者间的分隔物、以及电解质。根据阳极活性材料和阴极活性材料中的哪一种被使用，将锂二次电池分成锂离子电池(LIB)、锂聚合物离子电池(LPIB)等。通常，通过将阳极活性材料或阴极活性材料施加并干燥至集电器、诸如以铝或铜形成的片材、网片、膜和箔而形成锂二次电池的电极。

通常，二次电池的电池模块可以包括通过使用焊接方法等彼此结合的板，以保护内部部件免受振动或冲击影响。在这种情况下，由于焊接等的缺陷或时间的推移，板的焊接部分的结合强度可能变弱，并且当在电池模块中发生振动或冲击时，板可能向上或向下移动，从而导致结合的完全分离。

发明内容

技术问题

本公开设计为解决相关技术的问题，因此，本公开旨在提供一种电池模块和包括该电池模块的电池组，其中，由于通过与基板保护体接触或由基板保护体钩住而限制壳体移动，即使当电池模块中发生振动或冲击时，也可以防止壳体的分离。

另外，本公开旨在提供一种电池模块和包括该电池模块的电池组，其中基板保护体被布置在衬套构件和壳体之间，并且因此被衬套构件和壳体二者保护。

技术方案

在本公开的一个方面中，提供了一种电池模块，其包括：盒组件，其包括构造成接纳电池单体的多个盒；基板保护体，其结合到盒组件；壳体，其被构造成接纳盒组件和基板保护体并包围盒组件和基板保护体；以及盖，其能够结合到壳体。

此外，壳体可以包括在预定方向上弯曲的第一弯曲单元，并且基板保护体可以包括弯曲成对应于第一弯曲单元的第二弯曲单元。

此外，第一弯曲单元和第二弯曲单元可以布置成彼此靠近，使得当壳体移动时，第一弯曲单元被构造成接触第二弯曲单元并限制壳体的移动范围。

此外，第一弯曲单元和第二弯曲单元中的至少一个可以包括拐弯部分，在拐弯部分中形成有拐弯。

此外，第一弯曲单元和第二弯曲单元可以呈对称的形式。

此外，在基板保护体中可以形成插入孔，以用于插入结合有紧固构件的衬套构件。

此外，当衬套构件插入到插入孔中时，基板保护构件可以被布置在衬套构件和壳体之间。

此外，基板保护构件可以包括塑料材料。

在本公开的另一方面中，还提供了一种包括上述电池模块的电池组以及包括该电池模块的汽车。

有益效果

即使当在电池模块中发生振动或冲击时，本公开的实施例也可以通过因接触基板保护体或钩挂到基板保护体而限制壳体的移动，从而防止壳体与电池模块分离。

此外，基板保护体可以布置在衬套构件与壳体之间并被壳体和衬套构件两者保护，从而可以防止由于在各个方向上的振动、冲击或外力而造成的损坏或变形。

附图说明

图1是根据本公开的实施例的电池模块的分解透视图；

图2是图1的组装透视图；

图3是从图2的X方向观察的视图；

图4是带有局部放大图的、沿着图3中的线A-A'截取的剖视图；

图5是图2的平面图；以及

图6是带有局部放大图的、沿着图5中的线A-A'截取的剖视图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述根据本公开的实施例的电池模块和包括该电池模块的电池组。

应当理解，在说明书和所附权利要求中使用的术语不应被解释为限于通用含义和字典含义，而是在允许发明人适当定义术语以获得最佳解释的原则的基础上基于与本公开的技术方面相对应的含义和概念进行解释。因此，本文提出的描述仅仅是用于说明目的的优选示例，而并非意图限制本公开的范围，因此应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对其进行其它等同和修改。

在附图中，为了描述的方便和清楚，每个元件或构成该元件的特定部分的尺寸被放大、省略或示意性地示出。因此，每个部件的尺寸可能并不完全反映实际尺寸。在判断对相关的已知功能或构造的详细描述可能不必要地使本公开的主旨不清楚的情况下，将省略这样的解释。

这里使用的术语“结合”或“连接”不仅可以指一个构件和另一个构件直接结合或直接连接的情况，而且也可以指一个构件通过连接构件与另一个构件间接结合或间接连接的情况。

图1是根据本公开的实施例的电池模块10的分解透视图，图2是图1的组装透视图。

参考图1和图2，根据本公开的实施例的电池模块10可以包括盒组件100、壳体200、盖300和基板保护体500。

参考图1，盒组件100可以包括接纳电池单体110的多个盒。盒组件100可以经由对塑料的注塑成型来制造，并且可以堆叠包括有用于接纳电池单体110的接纳单元的多个盒。盒组件100可以容纳在由壳体200和盖300的组合形成的空间内部，并且接纳在盒中的电池单体110可以容纳在该空间内并被保护。盒组件100可以包括连接元件120或端子元件130。连接元件120可以包括例如各种类型的电连接部件或连接构件，用于连接到能够提供关于电池单体110的电压或温度的数据的电池管理系统(BMS)(未示出)等等。此外，端子元件130可以是连接到电池单体110的主端子，并且包括阳极端子和阴极端子。端子元件130可以通过端子螺栓电连接到外部。

参考图1和图2，壳体200可以接纳并包围盒组件100和稍后描述的基板保护体500，由此保护盒组件100和基板保护体500免受外部振动或冲击。壳体200可以形成为与基板保护体500结合到盒组件100的形状对应的形状。例如，当基板保护体500结合到盒组件100的形状呈六面体形状时，壳体200可以被制备成与其对应的六面体形状。壳体200可以由例如金属材料板制成。此外，壳体200可以被制造为一体型或分离型。在本公开中，为了便于说明，将主要描述壳体200由多个板制备并且多个板以分离的类型彼此结合的情况。然而，实施例不限于此。当壳体200由金属板材料制成时，壳体200可以包括前板210、后板220、侧板230和顶板240。这里，侧板230和顶板240可以形成为一体型，前板210和后板220可以被单独地形成，并且壳体200可以通过将相应的板210、220、230和240通过焊接等方式相互结合来制造。然而，将相应的板210、220、230和240彼此结合的类型可以不限于焊接，并且相应的板210、220、230和240可以通过各种方法彼此结合，例如铆钉、螺栓、销、托架和力矩结合方法。

在壳体200中可以形成用于接纳盒组件100的开口250。在图1中，开口250可以形成在壳体200的底侧上，使得壳体200被布置成从盒组件100的顶侧接纳并包围盒组件100，但是本实施例限于此。开口250可以形成在壳体200的顶侧上，使得壳体200被布置成从盒组件100的底侧接纳并包围盒组件100。

在壳体200中，可以形成穿透单元270，上述连接元件120或端子元件130可以通过穿透单元270暴露于外部。换句话说，连接元件120或端子元件130可以电连接到外部预定部分或构件，并且穿透单元270可以形成在壳体200中，使得电连接不被壳体200干扰。此外，参考图1和图2，连接元件120或端子元件130可以通过形成在壳体200中的穿透单元270暴露到壳体200的外部，并连接到外部部件。穿透单元270可以通过切割壳体200的至少一个表面而形成。这里，穿透单元270可能不一定需要被切割成使得连接元件120或端子元件130暴露于外部，并且可以由线等能够穿过的小孔形成，只要连接元件120或端子元件130电连接到外部部件即可。

另一方面，壳体200可以包括沿预定方向弯曲的第一弯曲单元260，稍后将提供其详细描述。

参考图1和图2，盖300可以结合到壳体200，特别是结合到壳体200的开口单元250。换句话说，盒组件100可以容纳在由壳体200和盖300的组合形成的空间中，并且因此可以被保护以免受外部振动或冲击。

盖300可以通过诸如焊接、螺栓和销的各种方法结合到壳体200，并且可以优选地如下所述利用钩构件400结合到壳体200。

如图1所示，当开口250形成在壳体200的底侧上时，盖300可以结合到在壳体200的底侧上的、壳体200的开口250。在这种情况下，盖300可以保护盒组件100的底侧。然而，盖300的结合位置不限于此。当开口250形成在壳体200的顶侧(未示出)上时，盖300可以结合到在壳体200的顶侧上的、壳体200的开口250。在这种情况下，盖300可以保护盒组件100的顶侧。

参考图1，基板保护体500可以结合到盒组件100并且保护电池模块10内部的各种基板。此外，基板保护体500可以由塑料材料制备并且通过注塑成型制造。基板可以是包括各种电路的板，并包括制备成传输电能的汇流条。换句话说，基板保护体500可以保护基板和布置在基板上的汇流条。

基板保护体500可以包括第二弯曲单元510，该第二弯曲单元510弯曲成对应于布置在上述壳体200上的第一弯曲单元260，并且稍后将提供关于这个问题的详细描述。

参考图1和图2，壳体200和盖300可以包括钩构件400，以便选择性地彼此结合和彼此不结合。壳体200和盖300可以通过螺栓连接或焊接而结合。然而，当壳体200和盖300通过螺栓连接结合时，由于需要用于插入螺栓的工作空间，可能存在浪费超过必要空间的问题。当壳体200和盖300通过焊接结合时，由于电池模块10内部可能发生的诸如电池单体膨胀的异常现象，可能存在难以分离壳体200和盖300的问题。然而，当通过使用钩构件400来结合壳体200和盖300，可以容易地进行结合操作，因为不需要像螺栓连接的情况那样的工作空间，所以可能不存在浪费的空间，并且可以具有在电池模块10内部发生异常现象的情况下易于分离和操作的效果。然而，在本公开的实施例中，不排除壳体200和盖300可以通过螺栓连接或焊接结合。当需要时，壳体200和盖300可以通过包括螺栓连接和焊接在内的各种方法结合。

钩构件400可以包括钩突起410和紧固孔420，钩突起410被紧固到紧固孔420。参考图1，一个或多个钩突起410可以布置在壳体200上，并且紧固孔420可以布置在盖300中，以对应于钩突起410的数量和位置。

尽管在图1和图2中未示出，但是可以在盖300上布置一个或多个钩突起410，并且紧固孔420可以布置在壳体200中以对应于钩突起410的数量和位置。

图3是从图2的X方向观察的视图，图4示出了带有局部放大图的、沿着图3的线A-A'截取的剖视图。

参考图3和图4，如上所述，第一弯曲单元260可以沿预定方向弯曲并且布置在壳体200上，特别是布置在前板210和后板220上。此外，第二弯曲单元510可以弯曲成对应于第一弯曲单元260并布置在基板保护体500上。为了解释这一点，基板保护器500可被结合并固定到盒组件100以保护基板。此外，壳体200可以结合到基板保护体500，包围基板保护体500，并且保护基板保护体500。然而，当壳体200通过例如焊接的各种方法结合到基板保护体500时，由于焊接缺陷等或者随时间推移，焊接部分的结合强度可能变弱。在这种情况下，当在电池模块10中发生振动或冲击时，壳体200可能向上或向下移动，并且壳体200可能与基板保护体500分离。然而，根据本公开的实施例，由于壳体200包括第一弯曲单元260，并且板保护体500包括第二弯曲单元510，壳体200的第一弯曲单元260可以与基板保护体500的第二弯曲单元510接触，即使在电池模块10中发生振动或冲击时壳体200也不再可以移动。换句话说，当在壳体200的焊接部分的结合强度弱的状态下在电池模块10中发生振动或冲击时，壳体200能向上或向下移动。在这种情况下，布置在壳体上的第一弯曲单元260可以与布置在基板保护构件500中的第二弯曲单元510接触，从而可以限制壳体200的移动范围。因此，即使当壳体200和基板保护体500之间的结合强度变弱时，壳体200也不再可以在向上方向或向下方向上移动，并且可以防止壳体200与基板保护体500完全分离。为此，布置在壳体200中的第一弯曲单元260和布置在基板保护体500中的第二弯曲单元510可以相互接近地布置。这里，相互接近可以表示一距离，在该距离处，通过布置在壳体200中的第一弯曲单元260与布置在基板保护体500中的第二弯曲单元510的接触，可以防止壳体200与基板保护器500完全分离，即使当在电池模块10中发生振动或冲击时，也是如此。

参考图4的局部放大图，第一弯曲单元260和第二弯曲单元510可以分别包括拐弯部分261和拐弯部分511，在拐弯部分261、511中包括有拐弯。当以这种方式在第一弯曲单元260和第二弯曲单元510中分别制备拐弯部分261和511时，可以通过缓冲由于第一弯曲单元260和第二弯曲单元510之间的接触导致的瞬时冲击而防止第一弯曲单元260或第二弯曲单元510的损坏，甚至当壳体200向上或向下移动时也是这样。此外，第一弯曲单元260和第二弯曲单元510可以以对称形式布置，由此可以在壳体200在向上方向或向下方向上移动的所有情况下限制壳体200的移动范围。

图5是图2的平面图，图6示出了带有局部放大图的、沿图5中的线A-A'截取的剖视图。

参考图1、图5和图6，可以在基板保护体500中形成用于插入衬套构件530的插入孔520。基板保护体500可以由塑料材料制成。当诸如螺栓的紧固构件(未示出)被插入以将基板保护体500结合到盖300时，由塑料材料制成的基板保护体500可能被螺栓损坏。因此，可以首先将衬套构件530插入到形成在基板保护体500中的插入孔520中，并且可以将螺栓插入到衬套构件530中以结合板保护体500和盖300。此外，当衬套构件530插入到插入孔520中时，基板保护体500可以被定位在衬套构件530与壳体200之间，特别是与前板210之间(参考图6中的局部放大图)。由此，基板保护体500可以被衬套构件530和壳体200两者保护。换句话说，基板保护体500可以被壳体200保护以免受来自电池模块10外部的振动或冲击，并且被衬套构件530保护以免受来自电池模块10内部的振动或冲击。因此，可以防止基板保护体500由于在各种方向上的振动、冲击或外力而被损坏或变形。

以下将描述根据本公开的实施例的电池模块10的操作。

参考图4，壳体200可以包括第一弯曲单元260，并且基板保护体500可以包括第二弯曲单元510。这里，第一弯曲单元260或第二弯曲单元510可以包括其中形成有拐弯的拐弯部分261和511，并且第一弯曲单元260或第二弯曲单元510可以以对称形式布置(参考图4中的局部放大图)。因此，即使当电池模块10中发生振动或冲击时，布置在壳体200中的第一弯曲单元260也可以与布置在基板保护体500中的第二弯曲单元510接触，并且壳体200的移动可以被限制。因此，壳体200不再可以在向上方向和/或向下方向上移动，并且可以防止壳体200与基板保护体500完全分离。

参考图1和图6，插入孔520可以形成在基板保护体500中，衬套构件530可以插入到插入孔520中，并且因此基板保护体500和盖300可以通过将螺栓等插入到衬套构件530中而结合。这里，可以防止当螺栓插入到衬套构件530中时基板保护体500被损坏。此外，当基板保护体500布置在衬套构件530与壳体200(特别地，前板210)之间时，可以防止基板保护体500由于电池模块10的各种外力而引起的破裂或变形。

根据本公开的实施例的电池组(未示出)可以包括如上所述的一个或多个根据本公开的实施例的电池模块10。此外，除了这种电池模块10之外，电池组(未示出)可以包括用于接纳电池模块10的壳体，并且还包括用于控制电池模块10的充电和放电的各种设备，诸如BMS、电流传感器和熔断器。

根据本公开的实施例的车辆(未示出)可以包括上述电池模块10或电池组(未示出)，并且电池组(未示出)可以包括电池模块10。此外，根据本公开的实施例的电池模块10可以应用于准备使用电力的某种车辆(未示出)，例如诸如电动车辆或混合动力车辆的车辆(未示出)。

虽然已经参照本公开的示例性实施例特别地示出和描述了本公开，但是应当理解，本公开不限于其细节，并且在不脱离由所附权利要求限定的本公开的范围的情况下，本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改。

工业实用性

本公开涉及电池模块和包括该电池模块的电池组，并且更具体地，可以用于与二次电池相关的产业。

Claims (10)

1.一种电池模块，包括：

盒组件，所述盒组件包括被构造成接纳电池单体的多个盒；

基板保护体，所述基板保护体被结合到所述盒组件；

壳体，所述壳体被构造成接纳所述盒组件和所述基板保护体，并包围所述盒组件和所述基板保护体；和

盖，所述盖能够结合到所述壳体。

2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述壳体包括在预定方向上弯曲的第一弯曲单元，并且所述基板保护体包括弯曲成对应于所述第一弯曲单元的第二弯曲单元。

3.根据权利要求2所述的电池模块，其中，所述第一弯曲单元和所述第二弯曲单元被布置成彼此靠近，使得当所述壳体移动时，所述第一弯曲单元被构造成接触所述第二弯曲单元并限制所述壳体的移动范围。

4.根据权利要求2所述的电池模块，其中，所述第一弯曲单元和所述第二弯曲单元中的至少一个包括拐弯部分，在所述拐弯部分中形成有拐弯。

5.根据权利要求2所述的电池模块，其中，所述第一弯曲单元和所述第二弯曲单元呈对称的形式。

6.根据权利要求1所述的电池模块，其中，在所述基板保护体中形成插入孔，以用于插入结合有紧固构件的衬套构件。

7.根据权利要求6所述的电池模块，其中，当所述衬套构件插入到所述插入孔中时，所述基板保护体被布置在所述衬套构件和所述壳体之间。

8.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述基板保护体包括塑料材料。

9.一种电池组，包括根据权利要求1至8中任一项所述的电池模块。

10.一种汽车，包括根据权利要求1至8中任一项所述的电池模块。