CN110800124B - 电池组及其制造方法 - Google Patents

Abstract

根据本发明的一个实施方式的电池组包括：电池组托盘；第一x形杆，该第一x形杆设置在电池组托盘上；多个电池模块，所述多个电池模块设置在电池组托盘上；侧板，该侧板覆盖电池模块的侧面；以及第二x形杆，该第二x形杆设置在第一x形杆上并且在与所述第一x形杆交叠的同时与第一x形杆平行设置，其中，侧板与第一x形杆和/或第二x形杆联接以形成凹凸结构。

Description

电池组及其制造方法

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年12月26日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2017-0180256的优先权和权益，其全部内容通过引用合并于此。

本发明涉及一种电池组及其制造方法，并且更具体地说，涉及一种包括有用于安装电池模块的固定结构的电池组及其制造方法。

背景技术

随着对移动设备的技术发展和需求的增加，对作为能源的可再充电电池的需求急剧增加。因此，正在积极研究用于满足各种需求的可再充电电池。

可再充电电池作为诸如电动自行车、电动车辆和混合动力车辆之类的基于电力的设备以及诸如移动电话、数码相机和笔记本电脑之类的移动设备的能源而备受关注。

在诸如蜂窝电话和相机的小型设备中使用装有单个电池单元的小型电池组，而在诸如笔记本电脑和电动车辆的中型/大型设备中使用中型或大型电池组，该中型或大型电池组装有具有并联和/或串联连接的两个或更多个电池单元的电池模块或电池组。

当通过连接多个电池单元来配置电池组时，通常，配置包括多个电池单元的电池模块，配置包括多个电池模块的电池模块组件，并且通过向电池模块组件添加其它构成元件来配置电池组。因此，当配置电池组时，多个电池模块之间的电连接和机械连接可以确定电池模块组件的形状。

图1示出了根据现有技术的电池组结构。参照图1，通过将多个电池模块110布置在电池组托盘100上，经由安装螺栓130将电池模块110安装在电池组托盘100上，并且在相邻的电池模块110之间形成冲击吸收柱120，可以提高电池组结构的刚度。然而，这样需要用于安装螺栓130的额外空间，并且由于冲击吸收柱120所占据的空间，在提高电池组的能量密度方面受到限制。

发明内容

技术问题

本发明致力于提供一种用于在没有用于安装和固定电池模块的附加空间的情况下增强电池组的刚度的电池组及其制造方法。

然而，本发明的示例性实施方式要解决的任务可以不限于上述任务，并且可以在本发明包括的技术范围的范围内以各种方式扩展。

技术方案

本发明的示例性实施方式提供了一种电池组，该电池组包括：电池组托盘；第一x形杆，所述第一x形杆设置在所述电池组托盘上；多个电池模块，所述多个电池模块设置在所述电池组托盘上；侧板，所述侧板用于覆盖所述电池模块的侧面；以及第二x形杆，所述第二x形杆设置在所述第一x形杆上，与所述第一x形杆交叠，并与所述第一x形杆平行设置，其中，所述侧板与所述第一x形杆和所述第二x形杆二者中的至少一个x形杆形成凸凹结构，并且相互组合。

第一x形杆和第二x形杆可以通过多个紧固构件组合。

紧固构件可以由螺栓紧固结构形成。

螺栓紧固结构可以包括贯穿第二x形杆并穿过第一x形杆的至少一部分的螺栓。

凸凹结构可以包括形成在侧板的端部的各个边缘的至少一个边缘上的凸起部分和形成在第一x形杆和第二x形杆中的至少一个x形杆上的凹陷部分。

凸凹结构可以包括多个凸凹部分，并且多个凸凹部分可以包括：第一凸凹部分以及第二凸凹部分，其由形成在第一x形杆的各个侧面上的凹陷部分和形成在彼此相邻的两个侧板的端部的底部处的凸起部分形成，其中第一x形杆在彼此相邻的两个侧板之间；以及第三凸凹部分和第四凸凹部分，其由形成在第二x形杆的各个侧面上的凹陷部分和形成在彼此相邻的两个侧板的端部的顶部上的凸起部分形成。

凸凹结构可以包括形成在侧板的端部的各个边缘的至少一个边缘上的凹陷部分和形成在第一x形杆和第二x形杆中的至少一个x形杆上的凸起部分。

第一x形杆可以具有“┴”形状，并且第二x形杆可以具有“┳”形状。

第一x形杆和第二x形杆可以设置在多个电池模块中彼此相邻的电池模块之间。

电池模块可以是具有长边和短边的矩形，并且第一x形杆和第二x形杆可以设置为与电池模块的短边对应。

本发明的另一示例性实施方式提供了一种包括上述电池组的装置。

本发明的另一示例性实施方式提供了一种用于制造包括有多个电池模块的电池组的方法，该方法包括以下步骤：将“┴”形的第一x形杆附接到电池组托盘；通过凸凹结构将多个侧板和第一x形杆相组合，所述多个侧板用于分隔设置有多个电池模块的空间；将“┳”形的第二x形杆设置于第一x形杆；以及在多个侧板之间设置多个电池模块。

第二x形杆可以设置为与第一x形杆交叠并且可以与第一x形杆平行地延伸。

该方法还可以包括通过多个螺栓紧固结构来组合第一x形杆和第二x形杆。

凸凹结构可以形成为包括形成在侧板的端部的各个边缘的至少一个边缘上的凸起部分和形成在第一x形杆和第二x形杆中的至少一个x形杆上的凹陷部分。

凸凹结构可以形成为包括形成在侧板的端部的各个边缘的至少一个边缘上的凹陷部分和形成在第一x形杆和第二x形杆中的至少一个x形杆上的凸起部分。

有益效果

根据示例性实施方式，电池模块的侧板被组装至电池组的x形杆(X-形杆)，使得电池模块可以安装在电池组上并且侧板可以用作电池组的冲击吸收柱。

电池组的x形杆分成两部分，从而增强电池组的刚度并同时固定电池模块。

不需要提供用于安装电池模块的附加空间，从而提高电池组的能量密度。

附图说明

图1示出了根据现有技术的电池组结构。

图2示出了根据本发明的示例性实施方式的电池组的立体图。

图3示出了图2中所示的电池组的一部分的局部立体图。

图4示出了从图2的电池组中去除一行电池模块的分解图。

图5示出了相对于图3的线A-A的截面图。

图6示出了沿图3的F方向观察的正视图。

图7示出了根据本发明的示例性实施方式的电池组的侧板的局部立体图。

图8示出了根据图6的示例性变型例的凸凹(protrusions and depressions)结构的正视图。

图9至图13示出了根据本发明的示例性实施方式的用于制造电池组的方法的立体图。

具体实施方式

下面将参照附图更全面地描述本发明，附图中示出了本发明的示例性实施方式。如本领域技术人员将认识到的，所描述的实施方式可以以各种不同方式修改，而全部不脱离本发明的精神或范围。

附图和描述本质上被认为是示例性的而非限制性的，并且在整个说明书中相同的附图标记指代相同的元件。

为了更好地理解和便于描述，任意地示出了附图中所示的每个配置的尺寸和厚度，并且本发明不限于此。为清楚起见，放大了层、膜、面板、区域等的厚度。为了更好地理解和便于描述，放大了一些层和区域的厚度。

应当理解，当诸如层、膜、区域或基板的一个元件被称为在另一元件“上”时，该一个元件能够直接在另一元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当一个元件被称为“直接在另一元件上”时，不存在中间元件。词语“上”或“之上”意味着位于对象部分上或下方，并非必然意味着基于重力方向位于对象部分的上侧。

除非明确地相反描述，否则词语“包括”和诸如“包含”或“含有”的变型将被理解为暗示包括所提及的元件但不排除任何其它元件。

图2示出了根据本发明的示例性实施方式的电池组的立体图。

参照图2，根据本发明的示例性实施方式的电池组包括设置在电池组托盘(packtray)200上的多个电池模块210a和210b。在图2中示出了四个电池模块210a和210b，并且关于根据本示例性实施方式的电池组，六个电池模块210a和210b可以分别沿y方向以两行布置在电池组托盘200上。在图2中，多个电池模块210a和210b具有其中六个排列成两行的结构，并且两行六列的结构根据所需容量和安装电池组的目标结构是可修改的。尽管未示出，但是电池模块包括至少两个电池单元。

在图2中，第一x形杆230a和第二x形杆230b设置在各行的电池模块210a和210b之间，并且多个侧板220覆盖电池模块210a和210b的侧面。在这种情况下，多个侧板220可以相对于第一x形杆230a和第二x形杆230b分离。

图3示出了图2中所示的电池组的一部分的局部立体图。图4示出了从图2的电池组中去除一行电池模块的分解图。

参照图3和图4，根据本示例性实施方式的电池模块210的侧面覆盖有多个侧板220。稍后将在用于制造电池组的方法的描述中对此进行详细描述。

图3示出了多个电池模块中彼此相邻的电池模块210a和210b相交的边界区域的一部分。在图2中，包括第一x形杆230a和第二x形杆230b的x形杆230设置在彼此相邻的第一电池模块210a和第二电池模块210b之间。参照图3和图4，第一x形杆230a在y轴方向上纵向延伸，并且第二x形杆230b设置在第一x形杆230a上并且延伸以与第一x形杆230a交叠并与第一x形杆230a平行。也就是说，第一x形杆230a和第二x形杆230b在z轴方向上彼此交叠，并且第一x形杆230a和第二x形杆230b可以具有在y轴方向上纵向延伸的条形。第一x形杆230a可以具有“┴”形状，第二x形杆230b可以具有“┳”形状。

第一x形杆230a和第二x形杆230b通过多个紧固构件250组合在一起。紧固构件250可以由螺栓紧固结构来配置。

侧板220形成具有“┴”形的第一x形杆230a和/或“┳”形的第二x形杆230b的凹凸(concave and convex)结构，并且侧板220通过该结构组装到第一x形杆230a和/或第二x形杆230b。因此，通过将电池模块安装在电池组上的结构，侧板220可以用作多个冲击吸收柱，所述多个冲击吸收柱是预先形成的以提高电池组结构的刚度而。

图5示出了相对于图3的线A-A的截面图。

参照图5，紧固构件250可以包括贯穿第二x形杆230b并穿过第一x形杆230a的至少一部分的螺栓。

图6示出了沿图3的F方向观察的正视图。图7示出了根据本发明的示例性实施方式的电池组的侧板的局部立体图。

参照图6，环形凸起部分形成在侧板220的端部的各个边缘的至少一个上，以便与第一x形杆230a的各个侧面和第二x形杆230b的各个侧面相组合。详细地，第一x形杆230a和侧板220的端部的各个边缘形成凸凹部分235a和235b，并且第二x形杆230b和侧板220的端部的各个边缘形成凸凹部分235c和235d。

凸凹部分235中的至少一个可以形成在侧板220的端部与第一x形杆230a相交的部分上和/或侧板220的端部与第二x形杆230b相交的部分上。详细地，图6示出了多个凸凹部分235，多个凸凹部分235包括第一凸凹部分235a以及第二凸凹部分235b、第三凸凹部分235c以及第四凸凹部分235d，第一凸凹部分235a以及第二凸凹部分235b由分别形成在彼此相邻的两个侧板220的端部的底部上的凸起部分、在第一x形杆230a的各个侧面上形成的凹陷部分和第一x形杆230a形成，第三凸凹部分235c以及第四凸凹部分235d由分别形成在凹陷部分上的凸起部分形成，该凹陷部分分别形成在第二x形杆230b的各个侧面和彼此相邻的两个侧板220的端部的顶部上。

凸凹部分235起到通过组装侧板220以及第一x形杆230a和/或第二x形杆230b而将电池模块安装在电池组上的作用，并且优选地，如图6所示，在侧板220的端部的各个边缘与第一x形杆230a和第二x形杆230b相交的部分上形成总共四个凸凹部分235或至少四个凸凹部分235，以便改善固定力。然而，作为变型例，当通过在第一x形杆230a和第二x形杆230b中的一个与侧板220之间形成的凸凹部分可以获得所需的固定力时，可以在第一x形杆230a和第二x形杆230b中的一个与侧板220之间形成凸凹结构，并且可以不在第一x形杆230a和第二x形杆230b中的另一个与侧板220之间形成凸凹结构。

参照图7，关于侧板220的结构，最右边的部分对应于侧板220的端部，并且凸起部分(protrusions)234分别形成在侧板220的端部的各个边缘上。凸起部分234与图6中所示的第一x形杆230a和第二x形杆230b的左侧和右侧上形成的凹陷部分相组合，以形成凸凹部分235。作为凸凹部分235的结构的示例性变型例，参照图8，凹陷部分分别形成在侧板220'的端部的各个边缘上，并且与凹陷部分组合的凸起部分可以形成在第一x形杆230a'和第二x形杆230b'的左面和右侧上。

上述电池组可以应用于各种装置。这些装置适用于诸如电动自行车、电动车辆或混合动力车辆的运输工具，并且不限于此，它们可以应用于使用电池组的各种装置。

现在将参照图9至图13描述根据本发明的示例性实施方式的制造上述电池组的方法。

图9至图13示出了根据本发明的示例性实施方式的用于制造电池组的方法的立体图。

参照图9和图10，“┴”形的第一x形杆230a附接到电池组托盘200。第一x形杆230a可以通过焊接附接到电池组托盘200。如图10所示，在第一x形杆230a中形成多个开口。

参照图11，多个侧板220设置在电池组托盘200上以分隔设置有多个电池模块的空间，并且在这种情况下，侧板220的端部的底部处的环形形状可以钩在第一x形杆230a的凹陷部分中。关于这一点，可以参照图6。

参照图12，“┳”形的第二x形杆230b设置在第一x形杆230a上。在这种情况下，第二x形杆230b的凹陷部分可以钩在侧板220的端部的顶部处的环形形状上。第二x形杆230b可以与第一x形杆230a交叠并且可以平行延伸。关于这一点，可以参照图6。

参照图13，多个电池模块210a和210b设置在多个侧板220之间，并且第一x形杆230a和第二x形杆230b通过紧固构件250相组合。紧固构件250可以是多个螺栓紧固结构。

虽然已经结合目前被认为是实际示例性实施方式的内容描述了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的实施方式。相反，本发明旨在涵盖在所附权利要求的精神和范围内所包括的各种变型和等同布置。

<附图标记描述>

200：电池组托盘

210、210a、210b：电池模块

220：侧板

230：第一x形杆

240：第二x形杆

250：紧固构件

Claims (15)

1.一种电池组，该电池组包括：

电池组托盘；

第一x形杆，所述第一x形杆具有“┴”形状并且附接到所述电池组托盘；

多个电池模块，所述多个电池模块设置在所述电池组托盘上；

侧板，所述侧板用于覆盖所述电池模块的侧面；以及

第二x形杆，所述第二x形杆具有“┳”形状并且设置在所述第一x形杆上，在垂直于所述电池组托盘的方向上与所述第一x形杆交叠，并与所述第一x形杆平行设置，

其中，所述第一x形杆在彼此相邻的两个侧板之间，并且

其中，所述侧板与所述第一x形杆和所述第二x形杆二者中的至少一个x形杆形成凸凹结构，并且相互组合。

2.根据权利要求1所述的电池组，其中，

所述第一x形杆和第二x形杆通过多个紧固构件组合。

3.根据权利要求2所述的电池组，其中，

所述紧固构件由螺栓紧固结构形成。

4.根据权利要求3所述的电池组，其中，

所述螺栓紧固结构包括贯穿所述第二x形杆并穿过所述第一x形杆的至少一部分的螺栓。

5.根据权利要求1所述的电池组，其中，

所述凸凹结构包括形成在所述侧板的端部的各个边缘的至少一个边缘上的凸起部分和形成在所述第一x形杆和所述第二x形杆中的至少一个x形杆上的凹陷部分。

6.根据权利要求5所述的电池组，其中，

所述凸凹结构包括多个凸凹部分，并且

所述多个凸凹部分包括：

第一凸凹部分及第二凸凹部分，所述第一凸凹部分及所述第二凸凹部分由形成在所述第一x形杆的各个侧面上的凹陷部分和形成在彼此相邻的两个侧板的端部的底部处的凸起部分形成；以及

第三凸凹部分及第四凸凹部分，所述第三凸凹部分及所述第四凸凹部分由形成在所述第二x形杆的各个侧面上的凹陷部分和形成在彼此相邻的两个侧板的端部的顶部上的凸起部分形成。

7.根据权利要求1所述的电池组，其中，

所述凸凹结构包括形成在所述侧板的端部的各个边缘的至少一个边缘上的凹陷部分和形成在所述第一x形杆和所述第二x形杆中的至少一个x形杆上的凸起部分。

8.根据权利要求1所述的电池组，其中，

所述第一x形杆和所述第二x形杆设置在所述多个电池模块当中彼此相邻的电池模块之间。

9.根据权利要求8所述的电池组，其中，

所述电池模块是具有长边和短边的矩形，并且所述第一x形杆和所述第二x形杆设置为与所述电池模块的短边对应。

10.一种装置，该装置包括权利要求1至8中的任一项所述的电池组。

11.一种用于制造包括有多个电池模块的电池组的方法，该方法包括以下步骤：

将“┴”形的第一x形杆附接到电池组托盘；

通过凸凹结构将多个侧板和所述第一x形杆相组合，所述多个侧板用于分隔设置有所述多个电池模块的空间；

将“┳”形的第二x形杆设置在所述第一x形杆上；以及

在所述多个侧板之间设置所述多个电池模块。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，

所述第二x形杆设置为与所述第一x形杆交叠并且与所述第一x形杆平行地延伸。

13.根据权利要求11所述的方法，该方法还包括以下步骤：

通过多个螺栓紧固结构来组合所述第一x形杆和所述第二x形杆。

14.根据权利要求11所述的方法，其中，

所述凸凹结构形成为包括形成在所述侧板的端部的各个边缘的至少一个边缘上的凸起部分和形成在所述第一x形杆和所述第二x形杆中的至少一个x形杆上的凹陷部分。

15.根据权利要求11所述的方法，其中，

所述凸凹结构形成为包括形成在所述侧板的端部的各个边缘的至少一个边缘上的凹陷部分和形成在所述第一x形杆和所述第二x形杆中的至少一个x形杆上的凸起部分。

Images