CN110326129A - 电池模块和包括该电池模块的电池组 - Google Patents

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Abstract

公开了一种电池模块。根据本发明的实施例的电池模块包括：电池单元堆叠体，其中堆叠有多个电池单元；和汇流条，分别设置在所述多个电池单元中的电极引线联接到所述汇流条，其中，所述汇流条挤压所述电极引线，使得所述汇流条和所述电极引线电连接。

Description

电池模块和包括该电池模块的电池组
技术领域
本申请要求2017年9月29日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2017-0127475的优先权，其公开内容在此通过引用以其整体并入。
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，本公开涉及这样一种电池模块和包括该电池模块的电池组：其允许电极引线在不弯曲的情况下联接至汇流条。
背景技术
随着技术发展和对移动设备的需求的增加，对作为能源的二次电池的需求也已迅速增加。通常，镍镉电池或氢离子电池已被用作二次电池。然而，因为与镍基二次电池相比，锂二次电池由于几乎不存在记忆效应而使得充电和放电自由，自放电率非常低，并且能量密度高，因此近年来锂二次电池得到广泛使用。
锂二次电池主要分别使用氧化锂和碳质材料作为正极电极活性材料和负极电极活性材料。锂二次电池包括：电极组件，其中，分别涂覆有正极电极活性材料和负极电极活性材料的正极电极板和负极电极板被布置为使得分隔件位于正极电极板和负极电极板之间；和外部构件，即电池壳体，其将电极组件与电解质溶液一起密封和接收。
锂二次电池包括正极电极、负极电极和介于两者间的分隔件以及电解质。根据用于正极电极活性材料和负极电极活性材料的材料，锂二次电池分为锂离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(PLIB)。通常，锂二次电池的电极通过如下方式制备：将正极电极活性材料或负极电极活性材料施加到由铝或铜片、网、膜、箔等制成的集电极上，然后将其干燥。
图1是示出设置在传统电池单元处的电极引线和汇流条被电联接的视图。参考图1，在传统技术中，分别设置在多个电池单元10处的电极引线20被弯曲，以接触汇流条30的表面，然后通过焊接40而联接到汇流条30。在这种情况下，需要大量手动工作来保持电极引线20的弯曲形状。另外，由于金属制成的电极引线20的弹性恢复力，电极引线20和汇流条30无法紧密附接。另外，由于多个电极引线20在汇流条30的一个点处重叠，然后通过焊接40而联接，因此热量集中在最上面的电极引线20上，由此使焊接性能劣化。
发明内容
技术问题
本公开被设计成提供一种电池模块和一种包括该电池模块的电池组，由于电极引线在不弯曲的情况下联接至汇流条，因此其允许电极引线紧密地附接至汇流条。
同样地，本公开被设计成提供一种电池模块和一种包括该电池模块的电池组，由于焊接期间产生的热量被均匀地分布至所有的电极引线，因此其可以改善焊接性能。
另外，本公开被设计成提供一种电池模块和一种包括该电池模块的电池组，由于消除了用于弯曲电极引线的手动工作，因此其可以提高生产线的自动化率。
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：电池单元堆，电池单元堆中堆叠有多个电池单元；和汇流条，分别设置在多个电池单元处的电极引线被联接到汇流条，其中，汇流条挤压电极引线，使得汇流条和电极引线电连接。
而且，汇流条可包括：基部构件，其电连接到电极引线；和旋转构件，其可旋转地联接到基部构件，以挤压被置于旋转构件和基部构件之间的电极引线。
另外，旋转构件可以成对设置，并且所述成对的旋转构件可以分别联接到基部构件的两个侧端部。
而且，基部构件可包括：成对的水平构件，其沿水平方向形成；和竖直构件，其沿竖直方向形成，以将成对的水平构件连接。
另外，水平构件在水平方向上的长度可大于竖直构件在水平方向上的长度，以在成对的水平构件的端部之间形成空间，并且成对的旋转构件可以被可旋转地布置在该空间内。
而且，电极引线组可以被置于基部构件和旋转构件之间，在该电极引线组中，多个电极引线彼此联接。
另外，多个电极引线可以通过超声波焊接而联接，以形成电极引线组。
而且，电极引线被置于其间的基部构件和旋转构件可以通过焊接而联接。
同时，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，并且还提供了一种包括该电池模块的车辆。
有利效果
根据本公开的实施例，由于旋转构件挤压电极引线，以将电极引线电连接到基部构件，所以电极引线在不弯曲的情况下联接到汇流条，由此允许电极引线紧密地附接至汇流条。
而且，由于对其间设置有电极引线的基部构件和旋转构件进行焊接，因此焊接期间产生的热量被均匀地分布到所有电极引线，由此提高了焊接性能。
另外，由于消除了用于弯曲电极引线的手动工作，因此能够提高生产线的自动化率。
附图说明
图1是示出设置在传统的电池单元处的电极引线和汇流条被电联接的视图。
图2是示出在根据本公开实施例的电池模块中、在旋转构件旋转而不挤压电极引线的状态下电极引线和汇流条分离的示意性立体图。
图3是示出在根据本公开实施例的电池模块中、在旋转构件旋转而不挤压电极引线的状态下电极引线和汇流条联接的侧截面图。
图4是示出在根据本公开实施例的电池模块中、在旋转构件旋转而挤压电极引线的状态下电极引线和汇流条分离的示意性立体图。
图5是示出在根据本公开实施例的电池模块中、在旋转构件旋转而挤压电极引线的状态下电极引线和汇流条联接的侧截面图。
图6是示出根据本公开的实施例的电池模块的汇流条的平面图。
具体实施方式
下面，将参考附图详细地描述本公开的优选实施例。在描述之前，应理解，说明书和所附权利要求书中使用的术语不应被解释为限于一般含义和字典含义，而是应在允许发明人适当地定义术语以获得最佳解释的原则基础上，基于与本公开的技术方面相对应的含义和概念来解释。因此，本文提出的描述仅是用于说明目的的优选示例，并非旨在限制本公开的范围，因此应理解，在不脱离本公开的范围的情况下，能够对其做出其它等同和修改。
在附图中，为了描述的方便和清楚，可能夸大、省略或示意性地示出每个元件的尺寸或元件的特定部分。因而，每个元件的尺寸并不完全反映元件的实际尺寸。如果不必要地模糊本公开的主旨，则将省略与本公开相关联的公知功能或元件的详细描述。
本文使用的术语“组合”或“连接”不仅可以指一个构件和另一个构件直接组合或直接连接的情况，还可以指一个构件经由连接构件间接地与另一个构件组合，或者与另一构件间接地连接的情况。
图2是示出在根据本公开实施例的电池模块中、在旋转构件旋转而不挤压电极引线的状态下电极引线和汇流条分离的示意性立体图，图3是示出在根据本公开实施例的电池模块中、在旋转构件旋转而不挤压电极引线的状态下电极引线和汇流条联接的侧截面图，图4是示出在根据本公开实施例的电池模块中、在旋转构件旋转而挤压电极引线的状态下电极引线和汇流条分离的示意性立体图，图5是示出在根据本公开实施例的电池模块中、在旋转构件旋转而挤压电极引线的状态下电极引线和汇流条联接的侧截面图，图6是示出根据本公开实施例的电池模块的汇流条的平面图。
参考图2至图6，根据本公开实施例的电池模块10包括电池单元堆100和汇流条200。
电池单元堆100可包括彼此堆叠的多个电池单元110(参见图2至图5)。电池单元110可以具有各种结构，并且多个电池单元110可以以各种方式堆叠。电池单元110可以被构造为根据电池容量的需要而堆叠按照正极电极板、分隔件和负极电极板的顺序布置的多个单位电池(unit cell)，或堆叠按照正极电极板、分隔件、负极电极板、分隔件、正极电极板、分隔件以及负极电极板的顺序布置的多个双电池(bi-cell)。
电池单元110可以包括电极引线111。电极引线111是这样一种端子：其向外暴露并连接到外部设备，并且可以由导电材料制成。电极引线111可包括正极电极引线和负极电极引线。正极电极引线和负极电极引线可以相对于电池单元110的纵向方向沿着相反方向布置，或者正极电极引线和负极电极引线可以相对于电池单元110的纵向方向沿着相同方向定位。
电池单元堆100可包括用于分别容纳电池单元110的多个盒(未示出)。每个盒(未示出)都可以通过注塑塑料来制成，并且可以堆叠具有用于容纳电池单元110的容纳部的多个盒(未示出)。其中堆叠多个盒(未示出)的盒组件可包括连接器元件或端子元件。连接器元件可包括各种类型的电连接部件或连接部件，用于连接到例如能够提供关于电池单元110的电压或温度的数据的电池管理系统(BMS)(未示出)。此外，端子元件包括作为连接到电池单元110的主端子的正极电极端子和负极电极端子，并且端子元件可具有端子螺栓，以电连接到外部。同时，电池单元110可具有各种形状。
汇流条200联接到分别设置在多个电池单元110处的电极引线111。这里，汇流条200挤压电极引线111，由此汇流条200和电极引线111可以电连接。电连接可以包括串联或并联连接。
汇流条200可包括基部构件210和旋转构件220。下面将描述基部构件210和旋转构件220。
基部构件210电连接到电极引线111(参见图3和图5)，并且稍后解释的旋转构件220可以联接到基部构件210。基部构件210可以由各种材料以不同形状制成。基部构件210可以由导电材料制成，以电连接到电极引线111。参考图6，基部构件210可包括成对的水平构件211a、211b，其例如沿着水平方向形成，并且布置在上侧和下侧，以彼此间隔开。另外，基部构件210可包括例如沿着竖直方向形成的竖直构件212。这里，竖直构件212可被设置成连接彼此间隔开的成对的水平构件211a、211b的中心部。另外，如图6中所示，基部构件210可以形成为使得水平构件211在水平方向上的长度L1大于竖直构件212在水平方向上的长度L2。例如，基部构件210整体上可具有近似“工”形。另外，如果基部构件210具有这种形状，则可以在彼此间隔开的成对的水平构件211a、211b的两个侧端部之间分别形成空间213。此外，稍后解释的成对的旋转构件220a、220b可以以可旋转的方式布置在所述空间213、即分别形成在成对的水平构件211a、211b的端部之间的空间213中。
旋转构件220以可旋转的方式联接到基部构件210(参见图2和图4)，并且挤压被置于旋转构件220和基部构件210之间的电极引线111。旋转构件220可以成对设置，并且成对的旋转构件220a、220b可以被联接在空间213中，所述空间213分别形成在基部构件210的两个侧端部之间，即形成在基部构件210的成对的水平构件211a、211b的两个侧端部之间。旋转构件220可以以可旋转的方式联接到旋转轴230，旋转轴230分别联接到成对的水平构件211a、211b。参见图2和图3，旋转构件220位于旋转构件220不挤压电极引线111的位置。这里，电极引线111被插入到形成在基部构件210和旋转构件220之间的空间中。另外，参见图4和图5，旋转构件220被旋转到挤压电极引线111的位置。这里，通过旋转构件220的挤压，电极引线111与基部构件210接触，并保持电连接状态。
同时，参考图2至图5，多个电极引线111可形成电极引线111彼此联接的电极引线组112，并且电极引线组112可以被置于基部构件210和旋转构件220之间。在电极引线111彼此分离而没有彼此联接的状态下，如果多个引线电极111被置于基部构件210和旋转构件220之间后、旋转构件220旋转以挤压电极引线111，则电极引线111可能彼此没有适当接触，这可能造成电极引线111和汇流条200之间的电连接问题。因而，在多个电极引线111被置于基部构件210和旋转构件220之间前，多个电极引线111彼此联接，以形成电极引线组112，并且所形成的电极引线组112被置于基部构件210和旋转构件220之间，并且还通过旋转构件220的旋转而使得电极引线组112朝向基部构件210受到挤压。为此，多个电极引线111可通过超声波焊接而联接，以形成电极引线组112。然而，不限于超声波焊接，多个电极引线111可以以各种方式联接。另外，如果电极引线111和汇流条200之间的电连接没有问题，则可以不形成电极引线组112，并且在电极引线111彼此不联接的状态下，多个电极引线111可以被置于基部构件210和旋转构件220之间。
另外，如果电极引线111(例如电极引线组112)被置于基部构件210和旋转构件220之间，则基部构件210和旋转构件220可通过焊接、例如激光焊接300(参见图5)而联接。即，通过超声波焊接等提前联接电极引线111，并且通过超声波焊接等联接电极引线111而形成的电极引线组112被置于基部构件210和旋转构件220之间，并且通过激光焊接300等被联接到基部构件210和旋转构件220。通过这种方式，电极引线111可以电连接到汇流条200。
下面，将参考附图描述根据本公开实施例的电池模块10的操作和效果。
参见图2至图6，汇流条200包括基部构件210和可旋转地联接到基部构件210的旋转构件220。旋转构件220可旋转地联接到旋转轴230，旋转轴230联接至基部构件210。如果电极引线111被置于基部构件210和旋转构件220之间，则旋转构件220旋转，以将电极引线111朝向基部构件210挤压。这里，电极引线111预先例如通过超声波焊接等彼此联接，以形成电极引线组112。如果电极引线组112被置于基部构件210和旋转构件220之间，并且旋转构件220旋转以挤压电极引线组112，则电极引线组112朝向基部构件210受到挤压，以接触基部构件210。这里，基部构件210和旋转构件220通过例如激光焊接300而联接，以电联接电极引线组112和汇流条200。
根据这种方法，与传统技术不同，因为电极引线111在不弯曲的情况下联接到汇流条200，因此电极引线111可以紧密地附接到汇流条200。另外，如图5中所示，例如通过激光焊接300产生的热量不会集中在任何一个电极引线111上，而是均匀地分布在所有电极引线111上，由此提高了焊接性能。
同时，根据本公开实施例的电池组(未示出)可包括根据如上所述的本公开实施例的一个或多个电池模块10。此外，除了电池模块10之外，电池组(未示出)还可包括用于容纳电池模块10的壳体以及用于控制电池模块10的充电和放电的各种设备，诸如BMS、电流传感器、保险丝等。
同时，根据本公开实施例的车辆(未示出)可包括上述电池模块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可应用于车辆(未示出)，例如，被设置为使用电力的预定车辆(未示出)，如电动车辆或混合动力电动车辆。
已经详细地描述了本公开。然而，应理解，详细描述和具体实施例虽然表明了本发明的优选实施例，但仅以说明的方式给出，因为通过该详细描述，在本公开范围内的各种变化和修改对于本领域技术人员而言将变得显而易见。
工业实用性
本公开涉及一种电池模块和一种包括该电池模块的电池组，并且特别适用于与二次电池相关联的行业。

Claims (10)

1.一种电池模块，包括：
电池单元堆，所述电池单元堆中堆叠有多个电池单元；和
汇流条，分别设置在所述多个电池单元处的电极引线被联接到所述汇流条，
其中，所述汇流条挤压所述电极引线，使得所述汇流条和所述电极引线电连接。
2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述汇流条包括：
基部构件，所述基部构件被电连接到所述电极引线；和
旋转构件，所述旋转构件被可旋转地联接到所述基部构件，以挤压被置于所述旋转构件和所述基部构件之间的所述电极引线。
3.根据权利要求1所述的电池模块，
其中，所述旋转构件成对设置，并且所述成对的旋转构件分别联接到所述基部构件的两个侧端部。
4.根据权利要求3所述的电池模块，其中，所述基部构件包括：
成对的水平构件，所述成对的水平构件沿着水平方向形成；和
竖直构件，所述竖直构件沿着竖直方向形成，以连接所述成对的水平构件。
5.根据权利要求4所述的电池模块，其中，所述水平构件在所述水平方向上的长度大于所述竖直构件在所述水平方向上的长度，以在所述成对的水平构件的端部之间形成空间，并且
其中，所述成对的旋转构件被可旋转地布置在所述空间内。
6.根据权利要求2所述的电池模块，其中，电极引线组被置于所述基部构件和所述旋转构件之间，在所述电极引线组中，所述多个电极引线彼此联接。
7.根据权利要求6所述的电池模块，其中，所述多个电极引线通过超声波焊接而联接，以形成所述电极引线组。
8.根据权利要求2所述的电池模块，其中，所述电极引线被置于其间的所述基部构件和所述旋转构件通过焊接而联接。
9.一种电池组，包括根据权利要求1至8中任一项所限定的电池模块。
10.一种车辆，包括根据权利要求1至8中任一项所限定的电池模块。
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