CN108140777B - 电池模块和包括电池模块的电池组 - Google Patents

Abstract

公开了一种电池模块。根据本公开的一个实施例，电池模块包括：盒组件，盒组件包括多个盒，用于接纳电池单体；包围盒组件的壳体；以及支撑构件，支撑构件包围壳体以用于支撑壳体。

Description

电池模块和包括电池模块的电池组

技术领域

本申请要求2016年7月25日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2016-0094228的优先权，其公开内容通过引用被并入本文。

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，涉及能够在没有焊接的情况下容易地固定壳体的电池模块和包括该电池模块的电池组。

背景技术

随着对移动设备的技术发展和需求已经增加，对于作为能量源的二次电池的需求已经迅速增加。传统上，镍镉电池或氢离子电池已被用作二次电池。然而，近来已经广泛使用锂二次电池，由于与镍基二次电池相比几乎没有记忆效应而自由地充电和放电，并且锂二次电池具有低自放电率和高能量密度。

这种锂二次电池主要使用锂氧化物和碳质材料分别作为正电极活性物质和负电极活性物质。锂二次电池包括：电极组件，在该电极组件中，布置有分别涂覆有这种正电极活性材料和负电极活性材料的正电极板和负电极板，分隔物位于正电极板和负电极板之间；和外部材料，即，电池壳体，其用于将电极组件与电解质溶液一起密封和存储。

锂二次电池包括正电极、负电极、正电极和负电极之间的分隔物以及电解质。取决于使用正电极活性物质和负电极活性物质中的哪一种，可以将锂二次电池划分成锂离子电池(LIB)、聚合物锂离子电池(PLIB)等。通常，这些锂二次电池的电极通过将正电极活性物质或负电极活性物质涂覆到呈诸如片、网、膜以及箔的形状的铝或铜的电流集电体上，并且通过随后干燥被形成。

通常，二次电池的电池模块可以与壳体组合以保护内部部件免受振动或冲击。然而，当使用焊接固定壳体时，由于从焊接产生的热，可能在壳体内部的电池单体中发生热损伤，并且即使由于其它各种原因在壳体内部的电池单体中发生损坏，也可能不容易移除与电池单体组合的壳体，从而难以更换或修理损坏的电池单体。

发明内容

技术问题

本公开内容被设计以解决相关技术的问题，并且因此本公开旨在提供一种电池模块和包括电池模块的电池组，该电池模块可以在没有焊接的情况下通过固定壳体防止电池单体的热损坏。

另外，本公开针对以提供一种电池模块和包括该电池模块的电池组，其中由于壳体易于分离而可以容易地更换或修理损坏的电池单体。

另外，本公开针对以提供一种可以简化操作并减少工艺缺陷的电池模块和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，提供一种电池模块，包括：盒组件，该盒组件包括多个盒，每个盒接纳电池单体；壳体，该壳体围绕盒组件；以及支撑构件，该支撑构件被构造成包围壳体，以用于支撑壳体。

另外，支撑构件可以包括带状的带条。

另外，至少一个组合突起可以形成在壳体中，并且至少一个组合凹槽被形成在支撑构件中，组合突起与所述至少一个组合凹槽相组合。

另外，形成在壳体上的组合突起中的第一组合突起可以插入形成在支撑构件中的组合凹槽中的第一组合凹槽中，并且第一组合突起被弯曲并与第一组合凹槽组合在一起。

另外，形成在壳体上的组合突起中的第二组合突起可以被形成为钩形并与形成在支撑构件中的组合凹槽中的第二组合凹槽组合。

另外，第三组合凹槽可以形成在支撑构件的两个侧端中的一端处，并且第三组合突起可以形成在支撑构件的两个侧端中的另一端处，其中第三组合突起被插入第三组合凹槽中，并且第三组合突起被弯曲并与第三组合凹槽组合在一起。

另外，包括接纳凹槽的至少一个接纳单元可以形成在壳体中。

另外，可以在支撑构件的两个侧端中的每一端处形成捕捉钩，该捕捉钩在被插入到接纳凹槽中之后与接纳凹槽相组合。

另外，捕捉单元可以包括一对捕捉钩，该一对捕捉钩彼此隔开并且被构造成在相反的方向上彼此面对。

另外，倾斜部可以形成在捕捉钩中以有助于插入接纳凹槽中。

另外，可以在捕捉钩的至少一部分中形成圆状部分。

在本公开的另一方面中，还提供一种包括上述电池模块的电池组和包括该电池模块的车辆。

本发明的效果

根据本公开的实施例，因为在没有使用焊接的情况下通过使用支撑构件固定壳体，所以可以防止电池单体的热损坏。

另外，通过移除支撑构件可以容易地分离壳体，由此有助于更换或修理壳体内部的损坏的电池单体，这使得能够进行简单的维护或修理。

另外，可以消除焊接工艺，使得组装工作简单，工作过程被简化，并且不担心热损坏，并且工艺缺陷减少。

附图说明

图1是根据本公开的第一实施例的电池模块的分解透视图；

图2是图示在根据本公开的第一实施例的电池模块中支撑构件从壳体分离的状态的视图；

图3是图示在根据本发明的第一实施例的电池模块中支撑构件与壳体组合的状态的视图。

图4是图示在根据本公开的第二实施例的电池模块中支撑构件从壳体分离的状态的视图；

图5是图示在根据本发明的第二实施例的电池模块中支撑构件与壳体组合的状态的视图。

图6是图示在根据本公开的第三实施例的电池模块中支撑构件从壳体分离的状态的视图；

图7是图示在根据本发明的第三实施例的电池模块中支撑构件与壳体组合的状态的视图；

图8是图示在根据本发明的第四实施例的电池模块中支撑构件从壳体分离的状态的视图；以及

图9是图示在根据本公开的第四实施例的电池模块中支撑构件与壳体组合的状态的视图。

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电池模块的电池组。

应该理解的是，在说明书和所附的权利要求中使用的术语不应被解释为限于一般和词典的含义，而是基于允许发明人适当地定义术语以得到最佳解释的原则基于与本公开的技术方面相对应的含义和概念解释。因此，这里提出的描述仅是为了说明的目的的优选示例，并非旨在限制本公开的范围，因此应理解，可以在不脱离本公开的范围的情况下对其作出其它等同物和修改。

在附图中，为了描述的方便和清楚起见，每个元件或构成元件的特定部分的尺寸被放大、省略或示意性地示出。因此，每个部件的大小可能不完全反映实际大小。在判断相关的已知功能或结构的详细描述可能不必要地模糊本公开的要旨的情况下，将会省略这样的解释。

如在此所使用的术语“组合”或“连接”可以不仅指的是一个构件和另一个构件被直接组合或直接连接的情况，而且指的是一个元件经由连接构件被间接地组合到另一构件或被间接地连接。

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是图示在根据本公开的第一实施例的在电池模块中支撑构件从壳体分离的状态的示意图，并且图3是图示在根据本公开的第一实施例的电池模块中支撑构件与壳体组合的状态的示意图。

参考图1，根据本公开的第一实施例的电池模块10可以包括盒组件100、壳体200和支撑构件300。

参考图1，盒组件100可以包括被构造成接纳电池单体110的多个盒。盒组件100可以经由塑料的注入模制被制造，并且包括被构造成接纳电池单体110的接纳单元的多个盒可以被堆叠。盒组件100可以被接纳在壳体200的内部空间中，并且被接纳在盒中的电池单体110可以被接纳在壳体200的内部空间中并且被保护。盒组件100可以包括连接元件120或端子元件130。连接元件120可以包括各种类型的电连接部件或连接构件，其用于被连接到能够提供关于电池单体110的电压或者温度的数据的电池管理系统(BMS)(未被图示)等。另外，连接到电池单体110的作为主端子的端子元件130可以包括正电极端子和负电极端子，并且可以通过端子螺栓被电连接到外部。

参考图1，壳体200可以包围盒组件100，由此保护盒组件100免受外部振动或冲击。壳体200可以形成为与盒组件100的形状对应的形状。例如，当盒组件100被设置成六面体形状时，壳体200可以设置为与其对应的六面体形状。例如，可以通过叠压金属板来制造壳体200。这里，多个板可以布置成彼此叠压，并且然后可以与稍后将描述的支撑构件300组合，使得在没有焊接工艺的情况下固定壳体200。

参照图1至图3，支撑构件300可以被设置为在将盒组件100接纳在壳体200中之后包围壳体200的外部，从而支撑壳体200。这里，支撑构件300可以包括各种形状和各种材料，并且可以设置带状的带条300a，特别地，金属材料的带条300a。在下文中，为了便于解释，将以支撑构件300是金属材料的带条300a的情况为中心进行描述，但是支撑构件300不限于此。组合突起210可以形成在壳体200中，并且被形成在壳体200上的联接凸起210能够被组合到的组合凹槽310可以形成在带条300a中。换言之，当带条300a包围壳体200时，该壳体200的组合突起210可以被组合到带条300a的联接凹槽310，并且以这种方式组合的带条300可以固定壳体200。一个或多个带条300a可以被设置并且可以在壳体200的各个位置处被组合。例如，如图1中所图示，三个带条300a可以被设置成分别在三个位置处，即，壳体200的两端和中央部分被组合。然而，这仅是一个示例，并且带条300a的数目和组合位置可以更加多样化。壳体200中可以包括各种类型的组合突起210。例如，壳体200可以包括第一组合突起211；该第一组合突起211被插入到形成在带条300a中的第一组合凹槽311中，并且然后被折叠并组合在一起。参考图2，壳体200可以设置有基于图2向上布置的第一组合突起211，并且带条300a可以设置有具有与第一组合突起311相对应的尺寸的第一组合凹槽311。另外，在带条300a与壳体200组合使得壳体200的第一组合突起211被插入到带条300a的第一组合凹槽311中之后，组合突起211可以被弯曲以将壳体200固定到带条300a。另外，壳体200可以包括第二组合突起212，该第二组合突起212被形成为钩状使得与形成在带条300a中的第二组合凹槽312组合。参考图2，壳体200可以设置有第二组合突起212，该第二组合突起212具有钩状并且从壳体200倾斜地突出，并且当带条300a包围壳体200时，如图3中所图示，形成在带条300a中的第二组合凹槽312可以与第二组合突起212组合，由此固定壳体200。这里，可以在壳体200中形成第一组合突起211和第二组合突起212中的仅一个组合突起，或者可以形成第一组合突起211和第二组合突起212两者。在这种情况下，第一组合凹槽311和第二组合凹槽312中的仅一个组合凹槽可以形成在带条300a中使得对应于第一组合突起211和第二组合突起212，或者第一组合凹槽311和第二组合凹槽312两者可以被形成。可替选地，根据需要，可以在带条300a中形成组合突起并且可以在壳体200中形成组合凹槽。

在下文中，将参考附图描述根据本公开的第一实施例的电池模块10的操作和效果。

参考图1，盒组件100可以被壳体200接纳和保护，并且壳体200可以通过被支撑构件300包围而被固定。支撑构件300可以是以带状设置的金属材料的带条300a并且一个或多个带条300a可以在壳体200的各个位置处被组合以便固定壳体200。这里，壳体200可以设置有第一组合突起211，该第一组合突起211被插入到形成在带条300a中的第一组合凹槽311中，并且然后弯曲使得固定带条300a和壳体200。可替选地，可以形成钩状的第二组合突起212，其从壳体200突出使得被组合到被形成在带条300a中的第二组合凹槽312。

换句话说，如上所述，因为一个或多个带条300a能够在没有焊接的情况下固定壳体200，所以在焊接期间产生的热不会传递到接纳在壳体200中的电池单体110，并且因此，可以防止电池单体110的热损坏。另外，如上所述，由于消除焊接工艺，组装工作可以是简单的并且可以简化修理工作，并且因为不用担心电池单体110的热损坏，所以可以减少工艺缺陷。另外，因为当在电池单体110等中发生诸如破损或损坏等异常现象时，通过切割带条300a等能够容易地分离壳体200，所以电池单体110可以容易地更换或修补，并且因此，其维护或修理可以容易。

图4是图示在根据本公开的第二实施例的电池模块中支撑构件从壳体分离的状态的示意图，并且图5是图示在根据本公开的第二实施例的电池模块中支撑构件与壳体组合的状态的示意图。

在下文中，将参照附图描述根据本公开的第二实施例的电池模块10的功能和效果。然而，与根据本公开的第一实施例的电池模块10所描述的内容共同的部分将被先前的描述取代。

本公开的第二实施例与第一实施例的不同之处在于，第三组合凹槽313和第三组合突起314分别形成在支撑构件300的两个侧端处。

参考图4，第三组合凹槽313可以形成在带条300b的两个侧端中的一端处，并且第三组合突起314可以形成在带条300b的两个侧端中的另一端处。当带条300b围绕壳体200时，分别形成在带条300b的两个侧端处的第三组合突起314和第三组合凹槽313可以彼此组合使得固定壳体200。这里，基于图4，可以将形成在带条300b的另一端处的第三组合突起314设置为面朝上，并且如图5中所图示，在将第三组合突起314插入到第三组合凹槽313中之后，第三组合突起314可以被弯曲并且固定到第三组合凹槽313使得带条300b能够固定壳体200。

另一方面，在第二实施例中，钩状的第二组合突起212可以形成在壳体200中并且钩状的第二组合突起212被组合到的第二组合凹槽312可以被形成在带条300b上，并且其详细描述将被第一实施例中的先前的描述取代。

图6是图示在根据本公开的第三实施例的电池模块中支撑构件从壳体分离的状态的示意图，并且图7是图示在根据本公开的第三实施例的电池模块中支撑构件与壳体组合的状态的示意图。

在下文中，将参照附图描述根据本公开的第三实施例的电池模块10的功能和效果。然而，与对于根据本公开的第一或第二实施例的电池模块10在上面描述的内容共同的部分将被先前的描述取代。

本公开的第三实施例与第一和第二实施例的不同之处在于，接纳单元220被形成在壳体200中，并且捕捉单元分别形成在支撑构件300的两个侧端处。

参考图6，壳体200可以设置有其中包括接纳凹槽221的接纳单元220。换句话说，接纳单元220可以从壳体200突出使得形成接纳凹槽221。包括捕捉钩321的捕捉单元320可以被形成在带条300c的每一端处，使得220通过被插入到接纳单元220的接纳凹槽221中被组合到接纳单元220。这里，可以对称地设置带条300c的两端，然而，实施例不限于此。参考图6，捕捉钩321可以成对地设置，并且一对捕捉钩321a和321b可以彼此间隔开并且被构造成在相反的方向上彼此面对。这里，倾斜部322可以被形成在捕捉钩321中，并且当捕捉钩321被插入到接纳凹槽221中时，倾斜部322可以沿着接纳单元220被引导并插入到接纳凹槽221中，使得捕捉钩321的插入能够是容易的。另外，参照图7，一对捕捉钩321a和321b可以插入并组合到形成在接纳单元220中的接纳凹槽221中，并且因此，带条300c可以固定壳体200。

图8是图示在根据本公开的第四实施例的电池模块中支撑构件从壳体分离的状态的示意图，并且图9是图示在根据本公开的第四实施例的电池模块中支撑构件与壳体组合的状态的示意图。

在下文中，将参照附图描述根据本公开的第四实施例的电池模块10的功能和效果。然而，与对于根据本公开的第一、第二或第三实施例的电池模块10的在上面描述的内容共同的部分将被先前的描述取代。

第四实施例与第三实施例的不同之处在于，在本公开的第四实施例中在捕捉钩321的至少一部分中形成圆状部分。

参考图8，形成在带条300d上的捕捉钩321可以成对地设置，并且该对捕捉钩可以彼此间隔开并且在相反的方向上彼此面对，如第三实施例中一样。然而，捕捉钩321的至少一部分可以设置有圆状部分323。如上所述，当在捕捉钩321中形成圆状部分323时，与第三实施例中相比能够更加平滑地插入圆状部分323。

根据本公开的实施例的电池组(未示出)可以包括至少一个如上所述的根据本公开的实施例的电池模块10。另外，除了这种电池模块10之外，电池组(未被图示)还可以包括用于接纳电池模块10的壳体、用于控制电池模块10的充电和放电的各种装置，诸如BMS、电流传感器和熔断器。

另外，根据本公开的实施例的车辆(未被图示)可以包括在上面描述的电池模块10或电池组(未被图示)，并且电池组(未被图示)可以包括电池模块10。另外，根据本公开的实施例的电池模块10可以被应用于车辆(未被图示)，例如电动车辆或混合动力车辆，或者准备使用电力的某种车辆(未被图示)。

已经详细地描述了本公开。然而，应理解的是，仅通过说明的方式给出指示本公开的优选实施例的具体示例和详细描述，因为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更加显而易见。

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，并且更具体地涉及与二次电池相关的行业。

Claims (8)

1.一种电池模块，包括：

盒组件，所述盒组件包括多个盒，每个盒接纳电池单体；

壳体，所述壳体围绕所述盒组件；以及

支撑构件，所述支撑构件被构造成包围所述壳体，以用于支撑所述壳体，

其中，所述支撑构件包括带状的带条，所述壳体中形成有至少一个组合突起，所述支撑构件中形成有至少一个组合凹槽，所述组合突起与所述至少一个组合凹槽相组合，

其中，形成在所述壳体上的所述组合突起中的第一组合突起被插入到形成在所述支撑构件中的所述组合凹槽中的第一组合凹槽中，并且所述第一组合突起被弯曲并与所述第一组合凹槽组合在一起，并且，形成在所述壳体上的所述组合突起中的第二组合突起被形成为钩形并且从所述壳体倾斜地突出，并且与形成在所述支撑构件中的所述组合凹槽中的第二组合凹槽组合。

2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，第三组合凹槽被形成在所述支撑构件的两个侧端中的一端处，并且第三组合突起被形成在所述支撑构件的所述两个侧端中的另一端处，其中所述第三组合突起被插入到所述第三组合凹槽中，并且所述第三组合突起被弯曲并与所述第三组合凹槽组合在一起。

3.根据权利要求1所述的电池模块，其中，在所述壳体中形成至少一个接纳单元，所述接纳单元包括接纳凹槽，并且在所述支撑构件的两个侧端中的每一端处形成捕捉钩，所述捕捉钩在被插入到所述接纳凹槽中之后与所述接纳凹槽相组合。

4.根据权利要求3所述的电池模块，其中，所述一对捕捉钩彼此间隔开并且被构造成在相反的方向上彼此面对。

5.根据权利要求4所述的电池模块，其中，倾斜部被形成在所述捕捉钩中以有助于插入所述接纳凹槽中。

6.根据权利要求4所述的电池模块，其中，圆状部分被形成在所述捕捉钩的至少一部分中。

7.一种电池组，包括根据权利要求1至6中的任一项所述的电池模块。

8.一种车辆，包括根据权利要求1至6中的任一项所述的电池模块。

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