CN110495013B

CN110495013B - 电池组

Info

Publication number: CN110495013B
Application number: CN201880024262.8A
Authority: CN
Inventors: 安相赫
Original assignee: Samsung SDI Co Ltd
Current assignee: Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 2017-04-10
Filing date: 2018-01-29
Publication date: 2022-06-03
Anticipated expiration: 2038-01-29
Also published as: WO2018190498A1; CN110495013A; US11652233B2; EP3611777A4; EP3611777A1; US20200028201A1; KR102317506B1; KR20180114475A

Abstract

在本公开的一个实施例中提供了一种电池组，所述电池组包括：多个电池模块，每个电池模块具有一个或更多个电池单元；壳体，包括支撑壁和阻挡壁，支撑壁围绕所述多个电池模块的至少一侧，用于支撑沿第一方向并排布置的所述多个电池模块，阻挡壁置于电池模块之间；压缩构件，设置在壳体上，用于按压所述多个电池模块；以及盖子，通过与壳体接合来覆盖电池模块和压缩构件。

Description

电池组

技术领域

本公开的实施例涉及一种电池组。

背景技术

通常，电池单元用作移动设备、电动车辆、混合动力车辆或其他电动设备的能源，并且可以根据电池单元所应用到的设备的类型来对这样的电池单元进行变型。

例如，诸如蜂窝电话的小型移动设备可以通过使用仅一个电池单元的功率和容量而运行一特定的时间段。然而，消耗大量功率、具有长运行时间并需要高功率驱动的诸如电动车辆或混合动力车辆的设备会不得不使用均通过电连接多个电池单元来形成以提高功率和容量的高容量电池模块。也就是说，可以通过改变电池模块中包括的电池单元的数量来调节这种电池模块的输出电压或电流。这样的电池模块可以彼此电连接以形成电池组。

上述的背景技术是发明人在得到本公开的实施例的时候或同时已经了解的但可能在提交本申请之前尚未被公众所知的技术信息。

发明内容

技术问题

本公开的实施例可以提供一种电池组，在该电池组中，壳体的其上放置有多个电池模块的结构得以改善，以防止诸如膨胀或发热的事件从一个电池单元转移到另一个电池单元。

技术方案

本公开的实施例提供了一种电池组，该电池组包括：多个电池模块，均包括至少一个电池单元；壳体，支撑沿第一方向并排布置的所述多个电池模块，壳体包括覆盖所述多个电池模块的至少一个表面的支撑壁以及放置在所述多个电池模块之间的阻挡壁；压缩构件，设置在壳体上，并且按压所述多个电池模块；以及盖子，结合到壳体，并且覆盖所述多个电池模块和压缩构件。

技术效果

根据本公开的实施例，电池组具有电池模块利用阻挡壁而彼此分开并利用压缩构件而被压缩的结构，因此即使当在电池单元中的一个发生事件时，也可以防止该事件向其他电池模块的转移。

另外，即使当根据设计而需要更多的电池单元时，也可以通过堆叠电池单元而形成电池模块来防止电池单元的下垂或扭曲。

然而，本公开的范围不限于这些效果。

附图说明

图1是示出根据本公开的实施例的电池组的分解透视图。

图2是示出图1的电池组在去除电池组的一些元件之后的分解侧视图。

图3是示出图2的电池组在将所去除的元件附着到电池组之后的侧视图。

图4是示出图1的电池组在将一些元件附着到电池组之后的正视图。

图5是示出图4中示出的电池组的另一实施例的正视图。

图6是示出图4中示出的电池组的另一实施例的正视图。

最佳实施方式

本公开的一个实施例提供了一种电池组，该电池组包括：多个电池模块，每个电池模块包括至少一个电池单元；壳体，支撑沿第一方向并排布置的多个电池模块，壳体包括覆盖多个电池模块的至少一个表面的支撑壁和放置在多个电池模块之间的阻挡壁；压缩构件，设置在壳体上，并且按压多个电池模块；以及盖子，结合到壳体并且覆盖多个电池模块和压缩构件。

在该实施例中，压缩构件可以包括：接触部分，朝向多个电池模块突出，接触多个电池模块并且按压多个电池模块；以及非接触部分，不接触多个电池模块。

在该实施例中，支撑壁可以包括第一紧固孔，压缩构件可以包括第二紧固孔，支撑壁和压缩构件可以通过穿过第一紧固孔和第二紧固孔的第一固定构件而紧固到彼此。

在该实施例中，压缩构件可以包括：接触部分，朝向多个电池模块突出，并且与多个电池模块接触；以及非接触部分，不与多个电池模块接触，其中，第二紧固孔形成在非接触部分中。

在该实施例中，阻挡壁可以包括第三紧固孔，阻挡壁和压缩构件可以通过穿过第二紧固孔和第三紧固孔的第二固定构件而紧固到彼此。

在该实施例中，多个电池模块可以放置在壳体上，并且可以具有相同的高度。

在该实施例中，放置在壳体上的多个电池模块中的至少一个可以具有与其余电池模块的高度不同的高度。

在该实施例中，多个电池模块可以放置在壳体上，并且可以具有彼此不同的高度。

在该实施例中，压缩构件可以部分地弯曲以与电池模块中的具有与其余电池模块的高度不同的高度的至少一个接触。

其他的方面、特性和优点将通过附图、权利要求和详细的描述而变得明显和更容易理解。

具体实施方式

可以对本公开进行各种变型，并且可以根据本公开提供各种实施例。在下文中，一些实施例将在附图中示出并被详细地描述。将通过参照附图详细描述的以下的实施例来阐述本公开的效果和特征以及本公开的实施方法。然而，本公开的实施例不限于以下的实施例，而是可以以各种形式实施。

在以下的实施例中，将理解的是，虽然诸如“第一”和“第二”的术语被用来描述各种元件，但是这些元件不应该受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开。除非相反地提及，否则单数形式的术语可以包括复数形式。另外，诸如“包括”或“包含”的术语指明特征或者存在所陈述的元件，但是不排除其他的特征或元件。

在附图中，为了清楚起见，可以夸大元件的尺寸。例如，在附图中，出于说明性的目的，可以任意地示出每个元件的尺寸或厚度，因此本公开不应该被解释为局限于此。

另外，在一个实施例中解释的工艺顺序可以在该实施例的变型或另一个实施例中改变。例如，两道连续描述的工艺可以同时基本执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行。

在下文中，将参照附图详细地描述本公开的实施例。在以下参照附图给出的描述中，相同的元件或相应的元件用相同的附图标记表示，并且将省略其重复描述。

图1是示出根据本公开的实施例的电池组100的分解透视图，图2是示出图1的电池组100在去除电池组100的一些元件之后的分解侧视图，图3是示出图2的电池组100在将所去除的元件附着到电池组之后的侧视图。

电池组100可以包括电池模块110、壳体120、压缩构件130和盖子140。

电池模块110是具有其中堆叠有多个电池单元111的结构的高电压大容量电池模块，并且多个这样的电池模块110可以在由壳体120的支撑壁121和阻挡壁122限定的空间中沿第一方向D1并排布置。这里，电池单元111可以以各种形状设置，将针对电池单元111具有棱柱形状的情况呈现本公开的实施例的描述。

电池单元111中的每个可以具有包括其中正电极板(未示出)和负电极板(未示出)布置在隔膜/板(未示出)的两侧上的电极组件的一般结构，并且可以被构造为以预设的电量放电和充电。另外，第一接线片112和第二接线片113彼此以给定的距离从每个电池单元111的一侧突出。在这种情况下，电池单元111可以布置为使得第一接线片112和第二接线片113可以面对壳体120的一侧。也就是说，电池单元111可以以电池单元111的宽表面可以面对壳体120的支撑件120s的状态布置在壳体120上。

另外，电池单元111的第一接线片112和第二接线片113可以经由汇流条150电连接到相邻的电池单元111的第一接线片112和第二接线片113。这里，第一接线片112和第二接线片113可以分别具有正极性和负极性。

如上所述，因为电池单元111中的每个的第一接线片112和第二接线片113被紧固到汇流条150，所以电池模块110可以彼此电连接。在电池模块110中，当第一接线片112和第二接线片113如上所述被紧固到汇流条150时，电池单元111可以彼此串联或并联连接。

壳体120可以支撑在第一方向D1上并排布置的电池模块110，并且可以包括各自覆盖电池模块110的至少一个表面的支撑壁121和布置在电池模块110之间的阻挡壁122。

详细地，支撑壁121和阻挡壁122可以从面对电池单元111的宽表面的支撑件120s沿第二方向D2突出。支撑壁121可以限定电池模块110布置在支撑件120s上的区域。这里，位于沿第一方向D1的一端和另一端上的支撑壁121可以覆盖电池模块110的两个表面，并且另一支撑壁121可以覆盖每个电池模块110的一个表面。

压缩构件130可以设置在壳体120上以挤压电池模块110。详细地，压缩构件130可以包括：接触部分131，朝向电池模块110突出，接触电池模块110并且挤压电池模块110；以及非接触部分132，不接触电池模块110。

另外，壳体120的支撑壁121可以包括第一紧固孔121h，压缩构件130可以包括第二紧固孔130h，阻挡壁122可以包括第三紧固孔122h。在该结构中，支撑壁121和压缩构件130可以通过穿透第一紧固孔121h和第二紧固孔130h的第一固定构件170彼此结合，阻挡壁122和压缩构件130可以通过穿透第二紧固孔130h和第三紧固孔122h的第二固定构件180彼此结合。在这种情况下，第二紧固孔130h可以形成在压缩构件130的非接触部分132中。

盖子140可以结合到壳体120以覆盖电池模块110和压缩构件130，第一端子孔T1和第二端子孔T2可以形成在盖子140中以在盖子140的沿第一方向D1的两侧上在与保险丝F和继电器RL对应的位置处提供第一端子(未示出)和第二端子(未示出)。

虽然在附图中未示出，但是第一端子可以与第一接线片112具有相同的极性，第二端子可以与第二接线片113具有相同的极性。也就是说，如上所述，第一接线片112和第二接线片113可以分别通过汇流条150彼此电连接，并且汇流条150可以电连接到保险丝F和继电器RL，使得电池模块110的正电极和负电极可以形成为通过第一端子和第二端子连接到外侧。

另外，如图中所示，将电池单元111彼此电连接的汇流条150以及电连接到汇流条150的用于控制电池模块110的电压和温度的控制器160可以在电池模块110的布置有电池模块110的第一接线片112和第二接线片113的侧面处结合到电池模块110。

这里，控制器160可以是通用的电池管理系统(BMS)，并且可以包括用于测量电压和温度的传感器，因此保险丝F或继电器RL的操作可以利用由传感器测得的值而被控制。

在下文中，将参照图2和图3具体地描述电池模块110、壳体120和压缩构件130的结合结构。

图2是示出电池模块110、壳体120和压缩构件130没有彼此结合的状态的分解侧视图，图3是示出图2中示出的元件彼此附着的状态的侧视图。

参照图2和图3，压缩构件130可以包括在朝向壳体120的方向上突出用参考符号(t)表示的量的接触部分131。如图3中所示，当在将电池模块110放置在壳体120之后使用第一固定构件170和第二固定构件180使壳体120和压缩构件130彼此结合时，接触部分131将电池模块110按压(挤压)到与参考符号(t)对应的程度(参照图3中的箭头)。

这里，接触部分131的突出厚度(t)可以被设定为使得电池单元111可以被按压到在接触部分131的按压力的作用下使电池单元111彼此紧密接触的程度。也就是说，接触部分131的突出厚度(t)可以被设定为使得电池单元111不会因对于由接触部分131施加的过大力的反作用力而破裂或变形。

在现有技术中，电池模块是通过压缩一捆电池单元而形成的，因此电池单元可能由于电池单元之间的偏差而被不均匀地压缩。换言之，随着电池组中包括的电池单元的数量的增多，电池单元中的每个的下垂和扭曲增大，因此需要另外的组件在结构上支撑电池组。此外，通过将多个电池单元捆绑在一起而形成的电池模块具有如下的结构局限性：当在电池单元中的一个发生事件(诸如膨胀或发热时)，该事件容易地扩展到其他的电池单元。

根据本公开的实施例，通过将多个电池单元111堆叠来提供多个电池模块110，并且电池模块110彼此分开并被压缩构件130压缩，使得电池模块110中的每个可以被均匀地压缩。另外，即使当根据设计需要更多的电池单元111时，也可以通过堆叠电池单元111形成多个电池模块110来防止电池单元111的下垂或扭曲。

另外，根据本公开的实施例，即使当电池单元111中的一个膨胀或发热时，也可以能够抑制这样的事件(膨胀或发热)向相邻的电池单元的转移，从而防止额外的事件的发生。

另外，根据本公开的实施例，电池模块110被紧密地布置在由支撑壁121和阻挡壁122限定的空间中并且使用压缩构件130压缩，因此可以紧凑地限定出用于安装诸如汇流条150、控制器160、保险丝F和继电器RL的其他元件的空间，从而改善了电池组100的可装配性。

另外，如图中所示，电池单元111的宽表面放置在壳体120的支撑件120s上，因此可以减小电池组100的总体高度以改善空间效率。

另外，电池组100的电池模块110可以具有根据本公开的实施例的如下参照图4至图6所描述的各种高度。

图4是示出图1的电池组在将一些元件附着到电池组100之后的正视图，

图5是示出图4中示出的电池组100的另一实施例的正视图，图6是示出图4中示出的电池组100的另一实施例的正视图。

首先，图4是示出当盖子140、汇流条150、控制器160、保险丝F以及继电器RL未附着到电池组100时而参照图1至图3描述的本公开的实施例的电池组100的正视图。

参照图4，电池模块110中的每个可以包括六个电池单元111，但是本公开的实施例不限于此。也就是说，电池模块110中的每个可以包括一个或更多个电池单元111。例如，图4示出了放置在壳体120上的电池模块110可以具有相同的高度。也就是说，本公开的实施例的电池组100可以包括被构造为在第二方向D2上具有相同高度的电池模块110，并且如上所述，电池模块110可以以电池模块110在压缩构件130的作用下压靠壳体120的状态沿第一方向D1并排布置。

另外，图5示出了多个电池模块210a、210b、210c和210d安装在壳体220上的示例，电池模块210a、210b、210c和210d中的一个(电池模块210b)的高度t₁与其他电池模块210a、210c和210d的高度t₂不同。在这种情况下，例如，具有不同高度t₁的电池模块210b与其他电池模块210a、210c和210d相比可以具有较少的电池单元211。

此外，在这种情况下，压缩构件230可以具有通过使压缩构件230局部弯曲而形成的弯曲部分230b，以按压高度与其他电池模块210a、210c和210d的高度不同的电池模块210b。也就是说，压缩构件230可以局部弯曲以接触具有与其他电池模块210a、210c和210d的高度不同的高度的电池模块210b。

另外，图6示出了具有不同的高度t₁、t₂、t₃和t₄并安装在壳体320上的多个电池模块310a、310b、310c和310d。也就是说，电池模块310a、310b、310c和310d可以具有不同的高度t₁、t₂、t₃和t₄。甚至在这种情况下，压缩构件330可以被弯曲以接触具有不同高度的电池模块310a、310b、310c和310d。也就是说，图6中示出的压缩构件330可以具有朝向电池模块310a、310b、310c和310d弯曲并具有不同深度的第一弯曲部分330b_1、第二弯曲部分330b_2和第三弯曲部分330b_3。

然而，甚至在这种情况下，阻挡壁322可以具有相同的高度。也就是说，形成电池组100、200和300的框架的壳体120、220和320可以在不改变原始制造状态的情况下使用，但是可以调节要安装在壳体120、220和320上的电池单元111、211和311的数量。因此，可以提供具有各种高度的电池模块110、210和310，并且在这种情况下，可以根据电池模块110、210和310的高度准备如图4至图6中所示的用于分别接触并按压电池模块110、210和310的具有各种形状的压缩构件130、230和330，并且将这些压缩构件130、230和330结合到壳体120、220和320以提供电池组100、200和300。

尽管已经参照附图描述了本公开的实施例，但是这些实施例仅出于说明性的目的，本领域普通技术人员将理解的是，可以从这些实施例进行各种改变和变型。因此，本公开的范围和精神应当由权利要求书限定。

工业实用性

如上所述，根据本公开的一个或更多个实施例，电池组具有电池模块被阻挡壁彼此分开并且在压缩构件的作用下被压缩的结构，因此即使当在一个电池模块中发生事件时，也可以防止该事件向其他电池模块的转移。

Claims

1.一种电池组，所述电池组包括：

多个电池模块，每个电池模块包括至少一个电池单元；

壳体，支撑沿第一方向并排布置的多个电池模块，壳体包括覆盖所述多个电池模块的至少一个表面的支撑壁以及放置在所述多个电池模块之间的阻挡壁；

压缩构件，设置在壳体上，并且按压所述多个电池模块；以及

盖子，结合到壳体，并且覆盖所述多个电池模块和压缩构件，

其中，支撑壁包括第一紧固孔，

压缩构件包括第二紧固孔，

阻挡壁包括第三紧固孔，并且

阻挡壁和压缩构件通过穿透第二紧固孔和第三紧固孔的第二固定构件而被彼此紧固。

2.根据权利要求1所述的电池组，其中，

压缩构件包括：

接触部分，朝向所述多个电池模块突出，接触所述多个电池模块，并且按压所述多个电池模块；以及

非接触部分，不接触所述多个电池模块。

3.根据权利要求1所述的电池组，其中，

支撑壁和压缩构件通过穿透第一紧固孔和第二紧固孔的第一固定构件而被彼此紧固。

4.根据权利要求3所述的电池组，其中，

压缩构件包括：

接触部分，朝向所述多个电池模块突出并接触所述多个电池模块；以及

非接触部分，不接触所述多个电池模块，

其中，第二紧固孔形成在非接触部分中。

5.根据权利要求1所述的电池组，其中，

所述多个电池模块放置在壳体中，并且具有相同的高度。

6.根据权利要求1所述的电池组，其中，

放置在壳体中的所述多个电池模块中的至少一个具有与其余电池模块的高度不同的高度。

7.根据权利要求1所述的电池组，其中，

所述多个电池模块放置在壳体中，并且具有彼此不同的高度。

8.根据权利要求6或7所述的电池组，其中，

压缩构件局部弯曲以接触所述多个电池模块中的具有与其余电池模块的高度不同的高度的至少一个。