CN108463902B - 电池模块、包括电池模块的电池组和包括电池组的车辆 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的实施例的电池模块包括：多个电池单体，所述多个电池单体彼此堆叠并且均具有在电池模块的前后方向上突出的电极引线；和汇流条单元，所述汇流条单元用于一体地连接多个电池单体的电极引线。

Description

电池模块、包括电池模块的电池组和包括电池组的车辆
技术领域
本公开涉及电池模块、包括该电池模块的电池组以及包括该电池组的车辆。
本申请要求于韩国在2016年10月6日提交的韩国专利申请No.10-2016-0129118的优先权，其公开内容通过引用被合并在此。
背景技术
可高度应用于各种产品并表现出诸如高能量密度等的优异的电性能的二次电池不仅通常用于便携式装置中，而且还用于由电动力源驱动的电动车辆(EV)或混合电动车辆(HEV)。二次电池作为增强环境友好性和能源效率的新能源而备受瞩目，因为化石燃料的使用能够被大大减少，并且在能源消耗期间不会产生副产品。
当前广泛使用的二次电池包括锂离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池等。单元二次电池单体，即，单元电池单体的工作电压约为2.5V至4.2V。因此，如果需要更高的输出电压，则可以将多个电池单体串联连接以构造电池组。另外，取决于电池组所需的充电/放电容量，多个电池单体可以并联连接以构造电池组。因此，包括在电池组中的电池单体的数量可以根据所要求的输出电压或所需的充电/放电容量而被不同地设定。
同时，当多个电池单体串联或并联连接以构造电池组时，通常首先构造由至少一个电池单体组成的电池模块，并且然后通过使用至少一个电池模块并添加其它部件来构造电池组。
传统的电池模块包括：多个电池单体，所述多个电池单体彼此堆叠并且具有在前后方向上突出的电极引线；一对汇流条，所述一对汇流条被安装在多个电池单体的前部和后部处并且被电连接至电极引线；一对汇流条框架，所述一对汇流条框架覆盖该一对汇流条；以及感测汇流条，所述感测汇流条用于连接该一对汇流条。
参见传统电池模块的组装过程，如果多个电池单体被完全堆叠，则首先，一对汇流条被电连接到在电池单体的前部和后部处在前后方向上突出的电极引线。然后，安装一对汇流条框架以覆盖一对汇流条，并且最后，安装感测汇流条以连接一对汇流条，用于电压感测的目的。
然而，在传统电池模块中，一对汇流条、一对汇流条框架和感测汇流条被单独地安装，这增加了对于组装过程所要求的时间。
另外，在传统的电池模块中，当部件被单独地组装时，单个部件可能在组装方向上被错误地组装，并且因为各个部件需要单独的模具和单独的封装，所以制造成本增加。
作为结果，在传统的电池模块中，因为用于连接和感测汇流条的部件被单独地分离，所以电池模块的组装过程具有差的效率。
因此，需要开发具有提高的组装效率的电池模块、包括该电池模块的电池组以及包括该电池组的车辆。
发明内容
技术问题
本公开被设计以解决相关技术的问题，并且因此本公开旨在提供具有提高的组装效率的电池模块、包括该电池模块的电池组以及包括该电池组的车辆。
技术解决方案
在本公开的一个方面中，提供了一种电池模块，包括：多个电池单体，所述多个电池单体彼此堆叠并且分别具有在电池模块的前后方向上突出的电极引线；和汇流条单元，该汇流条单元被构造成一体地连接多个电池单体的电极引线。
汇流条单元可以包括：第一汇流条框架，该第一汇流条框架被安装在多个电池单体的前方；第一汇流条，该第一汇流条被联接到第一汇流条框架并且被连接到多个电池单体的突出到前部的电极引线；第二汇流条框架，该第二汇流条框架被安装在多个电池单体的后方；第二汇流条，该第二汇流条被联接到第二汇流条框架并且被连接到多个电池单体的突出到后部的电极引线；以及感测汇流条，该感测汇流条被构造成将第二汇流条和第一汇流条电连接并且一体地安装到第一汇流条和第二汇流条。
感测汇流条可以包括弹性弯曲部，该弹性弯曲部能够在多个电池单体的前后方向上弹性地弯曲。
弹性弯曲部在朝向多个电池单体被安装到第一汇流条框架和第二汇流条框架时可以被弯曲成至少两级。
当第一汇流条框架和第二汇流条框架中的任一个被安装到多个电池单体时，第一汇流条框架和第二汇流条框架中的另一个可以在多个电池单体的前后方向上被可滑动地安装。
电池模块还可以包括加强板，该加强板被设置在第一汇流条框架和第二汇流条框架之间，以覆盖多个电池单体的一个表面。
第一汇流条框架和第二汇流条框架中的每一个可以包括：汇流条安装部，第一汇流条或第二汇流条被安装到该汇流条安装部；和单体覆盖部，该单体覆盖部从汇流条安装部弯曲以沿着前后方向覆盖多个电池单体的一个表面。
第一汇流条框架的单体覆盖部和第二汇流条框架的单体覆盖部可以被成形以在多个电池单体的前后方向上彼此对应。
当第一汇流条框架和第二汇流条框架中的任一个被可滑动地安装时，第一汇流条框架的单体覆盖部和第二汇流条框架的单体覆盖部可以彼此接合，以覆盖多个电池单体的一个表面。
感测汇流条可以是从柔性电路板、柔性扁平电缆和电线中选择的任一种。
热敏电阻可以被一体地安装到感测汇流条。
第一汇流条框架、第一汇流条、第二汇流条框架、第二汇流条和感测汇流条可以在被安装到多个电池单体之前彼此一体地联接。
另外，本公开提供了一种电池组，包括：至少一个根据上述实施例的电池模块；和电池组壳体，该电池组壳体被构造成封装至少一个电池模块。
此外，本公开提供了一种车辆，包括：至少一个根据上述实施例的电池组。
本发明的效果
根据如上所述的各种实施例，能够提供具有提高的组装效率的电池模块、包括该电池模块的电池组以及包括该电池组的车辆。
附图说明
附图图示本公开的优选实施例并且与前述公开一起用作提供对本公开的技术特征的进一步理解，并且因此，本公开不被解释为限于附图。
图1是用于图示根据本公开的实施例的电池模块的图。
图2是示出图1的电池模块的分解透视图。
图3是用于图示图2的电池模块的汇流条单元的图。
图4是示出图3的汇流条单元的部分A的放大图。
图5是示出图3的汇流条单元的部分B的放大图。
图6至图11是用于图示组装图1的电池模块的汇流条单元的过程的图。
图12是用于图示根据本公开的另一实施例的电池模块的图。
图13是用于图示组装图12的电池模块的汇流条单元的过程的图。
图14是用于图示根据本公开的实施例的电池组的图。
具体实施方式
通过参考附图详细描述本公开的实施例，本公开将变得更加显而易见。应理解的是，为了更好地理解本公开这里公开的实施例仅仅是说明性的，并且本公开可以以各种方式修改。另外，为了便于理解本公开，附图不是以实际比例绘制，而是一些部件的尺寸可能被夸大。
图1是用于图示根据本公开的实施例的电池模块的图，图2是示出图1的电池模块的分解透视图，图3是用于图示图2的电池模块的汇流条单元的图，图4是示出图3的汇流条单元的部分A的放大图，并且图5是示出图3的汇流条单元的部分B的放大图。
参照图1至图5，电池模块10可以包括电池单体100、汇流条单元200和加强板300。
电池单体100是二次电池，其可以是袋型二次电池。电池单体100可以设置为多个，并且多个电池单体100可以彼此堆叠以彼此电连接。
多个电池单体100中的每一个可以包括电极组件、电池壳体和电极引线150。
电极组件可以包括正极板、负极板、分隔物等。该电极组件在本领域中是公知的，并且因此在此不详细地描述。电池壳体被用于封装电极组件，并且可以由包含树脂层和金属层的层压片制成。
电极引线150可以被电连接到电极组件。电极引线150可以设置成一对。该一对电极引线可以在电池模块10的前后方向上部分地突出。
汇流条单元200可以将多个电池单体100的电极引线150电连接并且感测多个电池单体100的电压。这里，汇流条单元200可以是一体地组装并且将多个电池单体100的电极引线150一体地连接的单个单元。
更详细地参见汇流条单元200，汇流条单元200可以包括第一汇流条框架210、第一汇流条220、第二汇流条框架230、第二汇流条240、感测汇流条250和热敏电阻260。
第一汇流条框架210可以被安装在多个电池单体100的前方并且覆盖多个电池单体100的前侧。第一汇流条框架210可以包括汇流条安装部212和单体覆盖部216。
汇流条安装部212可以被布置在多个电池单体100的前部处。稍后解释的第一汇流条220可以被安装到汇流条安装部212。
单体覆盖部216被形成为从汇流条安装部212弯曲并且可以在前后方向上覆盖多个电池单体100的一个表面的一部分，更详细地是，覆盖多个电池单体100的上表面的一部分。
第一汇流条220被联接到第一汇流条框架210，更详细地是被联接到第一汇流条框架210的汇流条安装部212，并且可以被电连接到突出到多个电池单体100的前部的电极引线150。当被联接到汇流条安装部212时，第一汇流条220可以通过热结合等被固定到汇流条安装部212。
第二汇流条框架230被安装在多个电池单体100的后方并且可以覆盖多个电池单体100的后侧。第二汇流条框架230可以包括汇流条安装部232和单体覆盖部236。
汇流条安装部232可以被布置在多个电池单体100的后部处。稍后解释的第二汇流条240可以被安装到汇流条安装部232。
单体覆盖部236被形成为从汇流条安装部232弯曲并且可以在前后方向上覆盖多个电池单体100的一个表面的一部分，更详细地是覆盖多个电池单体100的上表面的一部分。
第二汇流条240被联接到第二汇流条框架230，更详细地是被联接到第二汇流条框架230的汇流条安装部232，并且可以被电联接到突出到多个电池单体100的后部的电极引线150。当被联接到汇流条安装部232时，第二汇流条240可以通过热结合等被固定到汇流条安装部232。
感测汇流条250可以电连接第一汇流条220和第二汇流条240并且分别被一体地安装到第一汇流条220和第二汇流条240。
感测汇流条250可以是从柔性电路板、柔性扁平电缆和电线中选择的任一种，并且被布置在多个电池单体100的上侧处。
可以在感测汇流条250处设置弹性弯曲部255。
弹性弯曲部255在长度方向上被设置在感测汇流条250的一侧处，并且可以沿着多个电池单体100的前后方向可弹性地弯曲。
当弹性弯曲部255弯曲时，感测汇流条250的长度可以在多个电池单体100的前后方向上缩短。
当汇流条单元200的第一汇流条框架210和第二汇流条框架230被安装到多个电池单体100时，弹性弯曲部255可以被弯曲成至少两级。
将结合感测汇流条250更详细地描述弹性弯曲部255。在被安装到多个电池单体100的上侧之前，感测汇流条250可以形成为比多个电池单体100在前后方向上的长度更长。这允许第一汇流条框架210和第二汇流条框架230被更容易地安装到多个电池单体100。
此后，如果第一汇流条框架210和第二汇流条框架230中的任一个被完全安装，则弹性弯曲部255可以弯曲，使得感测汇流条250的长度对应于多个电池单体100在前后方向上的长度。这允许还未完全安装的其它汇流条框架被容易地安装。稍后将参考描述组装电池模块10的汇流条单元200的过程的图6至图11更加详细地对此解释。
热敏电阻260是能够检测多个电池单体100的温度的温度传感器，并且可以一体地安装到感测汇流条250。热敏电阻260可以被设置成一对并且被一体地联接到感测汇流条250。
加强板300被设置在第一汇流条框架210与第二汇流条框架230之间，并且可以覆盖多个电池单体100的一个表面，更详细地是覆盖多个电池单体100的在第一汇流条框架210和第二汇流条框架230之间的上表面。
加强板300覆盖多个电池单体100的未被覆盖的区域，并且可以支撑多个电池单体100并且给出抗冲击等的缓冲作用。
在下文中，将更详细地描述根据此实施例的组装电池模块10的过程，更详细地组装汇流条单元200的过程。
图6至图11是用于图示组装图1的电池模块的汇流条单元的过程的图。
参考图6至8，如果电池单体100被完全地堆叠，则汇流条单元200可以被安装到多个电池单体100。这里，在被安装到多个电池单体100之前，汇流条单元200的第一汇流条框架210、第一汇流条220、第二汇流条框架230、第二汇流条240、感测汇流条250和热敏电阻260可以彼此联接，以形成集成模块单元。换句话说，在没有单独制备部件的情况下，汇流条单元200可以事先制备成集成模块。
因此，在本实施例中，与为了连接和感测电池单体100的汇流条而单独制备并且安装单独的部件的传统结构相比，可以缩短组装过程所要求的时间。
另外，在本实施例中，因为汇流条单元200被设置为集成模块，所以可以显著地降低由单独的部件的单独组装导致的在组装方向上的错误组装的可能性。另外，因为不需要为单独的部件应用单独的模具并且封装单独的部件，所以制造成本可以大大地减少。
将更详细地描述将汇流条单元200安装到多个电池单体100的过程。首先，汇流条单元200的第一汇流条框架210和第二汇流条框架230中的任一个可以被安装到多个电池单体100的前部或者后部。
例如，汇流条单元200的第一汇流条框架210可以首先被安装到多个电池单体100的前部。此时，第一汇流条220可以被连接到突出到多个电池单体100的前部的电极引线150。同时，这里，感测汇流条250的弹性弯曲部255可以在没有被弯曲成至少两级的情况下布置。
通过以这种方式布置弹性弯曲部255，感测汇流条250的总长度可以比多个电池单体100在前后方向上的长度更长。因此，在没有干涉多个电池单体100的后表面或电极引线150的情况下，第二汇流条框架230可以被设置成与多个电池单体100的后侧隔开。
因此，当安装第一汇流条框架210时，能够防止在多个电池单体100的后部处的由第二汇流条框架230的干涉引起的错误组装。
参考图9和图10，如果第一汇流条框架210和第二汇流条框架230中的任一个被安装到多个电池单体100，则第一汇流条框架210和第二汇流条框架230中的另一个可以沿着多个电池单体100的前后方向可滑动地安装。
例如，如果第一汇流条框架210被安装到多个电池单体100，则第二汇流条框架230可以在电池单体100的向前方向上滑动。
当第二汇流条框架230以这种方式滑动时，感测汇流条250的弹性弯曲部255可以弹性地弯曲，以减小感测汇流条250在电池单体100的前后方向上的总长度。
这里，如果感测汇流条250的长度被减小，则第二汇流条框架230可以紧密地附着到多个电池单体100的后侧，并且第二汇流条240可以被电连接到突出到多个电池单体100的后部的电极引线150。
通过这种简单的滑动操作，汇流条单元200可以一体地连接多个电池单体100的电极引线150并且同时执行用于电压感测的连接。
参考图11，如果汇流条单元200被完全安装，则加强板300可以覆盖多个电池单体100的在汇流条单元200的第一汇流条框架210和第二汇流条框架230之间的上表面。
如上所述，本实施例的电池模块10可以通过使用被制备为集成模块的汇流条单元200大大地提高电池模块10的组装效率。
图12是用于图示根据本公开的另一实施例的电池模块的图，并且
图13是用于图示组装图12的电池模块的汇流条单元的过程的图。
参考图12和图13，电池模块20可以包括多个电池单体100和汇流条单元500。
汇流条单元500类似于前述实施例的汇流条单元200，并且因此将详细描述其与汇流条单元200不同的特征。
在汇流条单元500中，第一汇流条框架510的单体覆盖部516和第二汇流条框架530的单体覆盖部536可以被成形为在多个电池单体100的前后方向上彼此对应。
详细地，当第一汇流条框架510和第二汇流条框架530中的任一个被可滑动地安装时，第一汇流条框架510的电池覆盖部516和第二汇流条框架530的电池覆盖部536可以彼此接合以完全覆盖多个电池单体100的一个表面，更详细地是覆盖多个电池单体100的上表面。
如上所述，在没有使用前述实施例的加强板300的情况下，本实施例的电池模块20可以借助彼此接合的第一汇流条框架510和第二汇流条框架530完全地覆盖多个电池单体100的上表面。
因此，与前述实施例不同地，本实施例的电池模块20不需要单独的加强板，并且因此能够进一步减少电池模块20的制造成本并且进一步提高组装效率。
图14是用于图示根据本公开的实施例的电池组的图。
参考图14，电池组1可以包括根据前述实施例的至少一个电池模块10、20和用于封装至少一个电池模块10、20的电池组壳体50。
电池组1可以作为车辆的燃料源被设置到车辆。作为示例，电池组1可以被设置到电动车辆、混合动力车辆以及能够使用电池组1作为燃料源的各种其它类型的车辆。另外，除了车辆之外，电池组1可以被设置在其它装置、仪器或设施中，诸如使用二次电池的储能系统。
如上所述，本实施例的电池组1和具有电池组1的诸如车辆的装置、仪器或设施包括如上所述的电池模块10、20，并且因此能够实施具有上述电池模块10、20的所有优点的电池组1、或具有电池组1的诸如车辆的装置、仪器、设备等。
尽管已经示出和描述了本公开的实施例，但应理解的是，本公开不限于所描述的具体实施例，并且本领域的技术人员能够在本公开内容的范围内能够进行各种变化和修改，并且不应偏离本公开的技术构思和观点来理解这些修改。

Claims (11)

1.一种电池模块，包括：
多个电池单体，所述多个电池单体彼此堆叠，并且分别具有在所述电池模块的前后方向上突出的电极引线；以及
汇流条单元，所述汇流条单元被构造成将所述多个电池单体的所述电极引线集成地连接，
其中，所述汇流条单元包括：
第一汇流条框架，所述第一汇流条框架被安装在所述多个电池单体的前方；
第一汇流条，所述第一汇流条被联接到所述第一汇流条框架并且被连接到所述多个电池单体的突出到前部的所述电极引线；
第二汇流条框架，所述第二汇流条框架被安装在所述多个电池单体的后方；
第二汇流条，所述第二汇流条被联接到所述第二汇流条框架并且被连接到所述多个电池单体的突出到后部的所述电极引线；以及
感测汇流条，所述感测汇流条被构造成将所述第二汇流条和所述第一汇流条电连接并且被集成地安装到所述第一汇流条和所述第二汇流条，
其中，所述感测汇流条包括弹性弯曲部，所述弹性弯曲部能够在所述多个电池单体的所述前后方向上弹性地弯曲，并且
其中，当所述第一汇流条框架和所述第二汇流条框架中的任一个被安装到所述多个电池单体时，所述第一汇流条框架和所述第二汇流条框架中的另一个在所述多个电池单体的所述前后方向上被可滑动地安装。
2.根据权利要求1所述的电池模块，
其中，所述弹性弯曲部在朝向所述多个电池单体被安装到所述第一汇流条框架和所述第二汇流条框架时被弯曲成至少两级。
3.根据权利要求1所述的电池模块，还包括：
加强板，所述加强板被设置在所述第一汇流条框架和所述第二汇流条框架之间以覆盖所述多个电池单体的一个表面。
4.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述第一汇流条框架和所述第二汇流条框架中的每一个包括：
汇流条安装部，所述第一汇流条或所述第二汇流条被安装到所述汇流条安装部；以及
单体覆盖部，所述单体覆盖部从所述汇流条安装部弯曲，以沿着所述前后方向覆盖所述多个电池单体的一个表面。
5.根据权利要求4所述的电池模块，
其中，所述第一汇流条框架的所述单体覆盖部和所述第二汇流条框架的所述单体覆盖部被成形为在所述多个电池单体的所述前后方向上彼此对应。
6.根据权利要求5所述的电池模块，
其中，当所述第一汇流条框架和所述第二汇流条框架中的任一个被可滑动地安装时，所述第一汇流条框架的所述单体覆盖部和所述第二汇流条框架的所述单体覆盖部彼此接合，以覆盖所述多个电池单体的一个表面。
7.根据权利要求1所述的电池模块，
其中，所述感测汇流条是从柔性电路板、柔性扁平电缆和电线中选择的任一种。
8.根据权利要求1所述的电池模块，
其中，热敏电阻被集成地安装到所述感测汇流条。
9.根据权利要求1所述的电池模块，
其中，所述第一汇流条框架、所述第一汇流条、所述第二汇流条框架、所述第二汇流条和所述感测汇流条在被安装到所述多个电池单体之前彼此集成地联接。
10.一种电池组，包括：
至少一个在权利要求1中限定的电池模块；以及
电池组壳体，所述电池组壳体被构造成封装所述至少一个电池模块。
11.一种车辆，包括：
至少一个在权利要求10中限定的电池组。
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