CN110832692A - 包括传感组件和汇流条组件的电池模块 - Google Patents

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Abstract

本发明的电池模块包括:包括多个电池单体的单体层叠体,该电池单体具有正极电极引线、负极电极引线以及负极电极感测引线和正极电极感测引线中的至少一条;汇流条组件,该汇流条组件包括被连接到正极电极引线和负极电极引线中的一条的多条连接汇流条、被电连接到负极电极感测引线或正极电极感测引线的多条感测汇流条和包括在其上稳定地放置连接汇流条的连接容纳部和在其上稳定地放置感测汇流条的感测容纳部的多个汇流条框架;和感测组件,该感测组件包括被电连接到连接汇流条和感测汇流条的电路板和被安装在汇流条组件的前表面上并且包括用于在其中容纳电路板的板内置部分的感测框架。

Description

包括传感组件和汇流条组件的电池模块
技术领域
本公开涉及一种包括感测组件和汇流条组件的电池模块,更具体地,本公开涉及这样一种电池模块,其通过便于将多个电池单体电连接到汇流条组件和感测组件而具有提高的生产率。
本申请要求2017年11月16日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2017-0152984的优先权,其公开内容通过引用结合于此。
背景技术
当前市售的二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂二次电池等,在这些电池之中,由于与镍基二次电池相比,锂二次电池具有几乎不产生记忆效应而自由充电/放电、非常低的自放电率和高能量密度的优点,因此备受关注。
这种锂二次电池主要分别使用锂基氧化物和碳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,在该电极组件中,其上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;和外部部件,即电池袋外部部件,用于密封并容纳电极组件和电解质溶液。
通常,根据外部部件的形状,锂二次电池可以被分成罐型二次电池和袋型二次电池,在所述罐型二次电池中,电极组件被嵌入金属罐中,在所述袋型二次电池中,电极组件被嵌入铝层压板的袋中。
近来,二次电池不仅被广泛地用在诸如便携式电子装置这样的小型设备中,而且还用在诸如车辆或能量存储设备这样的中型和大型设备中。当二次电池被用在中型和大型设备中时,大量二次电池被电连接,以增加容量和输出。特别地,由于易于堆叠,因此袋型二次电池主要用在这种中型和大型设备中。
为了使二次电池在电池模块内电连接,电极引线可以被彼此连接,并且连接部可以被焊接以维持这种连接状态。此外,电池模块可以在二次电池之间具有并联和/或串联的电连接,在这种情况下,电极引线的一个端部可以经由焊接等接触并被固定到用于在二次电池之间的电连接的汇流条。
此时,二次电池之间的电连接经常通过将电极引线结合到汇流条来构造。换言之,为了将多个二次电池并联电连接,具有相同极性的电极引线被彼此连接并结合,并且为了将多个二次电池串联电连接,具有不同极性的电极引线被彼此连接并结合。
在现有技术中,设置在多个电池单体中的每个电池单体处的电极引线被弯曲成与汇流条的一个表面接触,然后经由焊接来组合。然而,在这种情况下,需要操作员进行多次手动操作以维持电极引线的弯曲形状,由于金属材料的电极引线的弹性恢复,难以维持在电极引线和汇流条之间的附着状态,进而,因为难以维持多条电极引线在汇流条的一个点处重叠的状态,所以可焊接性较低。
同时,现有技术的中型或大型电池组具有这样的构造:其中,多个二次电池被容纳在电池组外壳中,并被电连接。通常,通过使汇流条电接触并连接到二次电池的电极引线,从而利用诸如电池管理系统(BMS)这样的电路单元等来检测和控制二次电池的电压和电流。然而,由于这种类型的检测装置具有将汇流条连接到二次电池的电极引线的结构,因此需要很多导线来检测电压等,因此,电池模块的组装过程复杂,并且增加了缺陷的可能性。
就此而言,需要用于解决上述现有技术的这种问题的技术。
发明内容
技术问题
本公开被设计成解决现有技术的问题,因此本公开旨在提供这样一种电池模块,其通过便于多个电池单体与汇流条组件和感测组件的电连接而具有提高的生产率。
本公开的这些和其他目的以及优点可以从以下详细描述得到理解,并且将从本公开的示例性实施例变得更加显而易见。而且,将容易理解,本公开的目的和优点可以通过在所附权利要求中示出的手段及其组合来实现。
技术方案
在本公开的一个方面,提供了一种电池模块,该电池模块包括:单体堆,所述单体堆通过彼此堆叠多个电池单体而形成,所述多个电池单体中的每个电池单体包括负极电极感测引线和正极电极感测引线中的至少一条以及正极电极引线和负极电极;汇流条组件,所述汇流条组件包括:多条连接汇流条,所述连接汇流条被电连接到所述多个电池单体中的每个电池所包括的所述正极电极引线和所述负极电极引线中的一个;多条感测汇流条,所述感测汇流条被电连接到所述多个电池单体中的每个电池单元所包括的所述负极电极感测引线或所述正极电极感测引线;和多个汇流条框架,所述汇流条框架包括连接容纳部和感测容纳部,所述多条连接汇流条被容纳到所述连接容纳部中,所述多条感测汇流条被容纳到所述感测容纳部中;以及感测组件,所述感测组件包括电路板和感测框架,所述电路板被电连接到所述多条连接汇流条和所述多条感测汇流条,所述感测框架被安装在所述汇流条组件的前表面上,并且包括将所述电路板容纳在其中的板嵌入部。
而且,正极电极引线可以基于该多个电池单体中的一个的中心被设置在一个端部处,并且负极电极引线可以基于该多个电池单体中的该一个的中心被设置在另一个端部处。
此外,负极电极感测引线可以以与所述正极电极引线相隔预定距离的方式被设置在一个端部处。
而且,正极电极感测引线可以以与所述负极电极引线相隔预定距离的方式被设置在另一个端部处。
进而,连接容纳部和感测容纳部可以在该多个汇流条框架中的一个的一个侧表面处形成。
而且,连接容纳部可以具有凹进结构,使得该多条连接汇流条中的一条被容纳并插入其中。
此外,感测容纳部可以具有凹进结构,使得该多条感测汇流条中的一条被容纳并插入其中。
而且,分隔壁可以被设置在连接容纳部和感测容纳部之间,以分隔连接容纳部和感测容纳部。
此外,汇流条框架的一个侧表面的至少一部分可以被容纳在电池单体的平台部上。
而且,所述多个汇流条框架可以被布置成在所述多个电池单体的堆叠方向上彼此堆叠。
此外,被构造成将该多条连接汇流条彼此电连接的连接板可以被组合并固定到该多条连接汇流条的前表面。
而且,感测框架可以包括插入凹槽,该插入凹槽被构造为使得连接汇流条和感测汇流条中的每一条的至少一部分被插入其中。
此外,感测组件可以进一步包括感测端子,该感测端子位于插入凹槽中,并且具有被电连接到电路板的一端和被电连接到连接汇流条或感测汇流条的另一端。
而且,感测端子可以具有在向内方向上从电路板伸长的板形。
此外,可以在所述感测端子的伸长方向上的端部处形成弯曲部,所述弯曲部被形成为具有弹性。
而且,感测框架可以包括向内突出以在水平方向上支撑感测端子的连接突出部。
此外,该多个汇流条框架中的每一个可以包括插入部,使得连接突出部被向后插入。
而且,连接容纳部可以包括连接加压部,该连接加压部对该多条连接汇流条中的每一条的后侧加压,使得该多条连接汇流条中的每一条的前端部分突出到连接容纳部外侧。
此外,感测容纳部可以包括感测加压部,该感压加压部分对该多条感测汇流条中的每一条的后侧加压,使得该多条感测汇流条中的每一条的前端部分突出到感测容纳部外侧。
而且,连接加压部可以包括支撑件,所述支撑件从所述连接容纳部的角部伸长为具有一定倾斜度。
此外,支撑件在伸长方向上的端部可以对该多条连接汇流条中的每一条的后侧弹性地加压。
而且,感测加压部可以包括支撑件,所述支撑件从所述感测容纳部的角部伸长为具有一定倾斜度。
此外,支撑件在伸长方向上的端部可以对该多条感测汇流条中的每一条的后侧弹性地加压。
而且,止挡件可以在连接容纳部处形成,该止挡件阻止该多条连接汇流条中的每一条的上下方向上的两个端部向前移动。
此外,止挡件可以在感测容纳部处形成,该止挡件阻止该多条感测汇流条中的每一条的上下方向上的两个端部向前移动。
而且,凸块可以在连接容纳部处形成,该凸块防止该多条连接汇流条中的每一条在水平方向上移位。
而且,凸块可以在感测容纳部处形成,该凸块防止该多条感测汇流条中的每一条在水平方向上移位。
在本公开的另一个方面,还提供一种包括至少一个电池模块的电池组。
在本公开的另一个方面,还提供一种包括该电池组的车辆。
有利效果
根据本公开的一个方面,在电池模块中,与现有技术不同,由于不需要弯曲电极引线以与汇流条电连接,因此可以省略弯曲过程,并且由于不存在通过电极引线弯曲而引起的回弹现象,所以电极引线和汇流条易于维持接触状态,由此防止了可焊接性的劣化。
此外,根据本公开的这样的方面,与现有技术不同,因为不需要执行弯曲过程和经由焊接等的结合过程来用于电极引线和汇流条之间的接触连接,因此本公开可以简化制造过程和降低制造成本。另外,由于能够在发生缺陷时将汇流条组件从电池模块分离而不会严重损坏电极引线,所以便于返工,并且可以减少由于损坏而造成的构件浪费。
另外,根据本公开的一个方面,通过在汇流条框架的右侧处形成连接容纳部和感测容纳部,仅通过将汇流条框架容纳在电池单体的平台部中,连接汇流条和感测汇流条就能够接触并被连接到电极引线和电极感测引线,因此可以增加电池模块的空间利用率,并且可以简化制造过程。
此外,根据本公开的一个方面,通过使用具有弯曲部的感测端子来实现电路板到连接汇流条或感测汇流条的电连接,电路板到连接汇流条或感测汇流条的电连接可靠性增加,因此可以减少由于不良接地而导致的缺陷百分比。
而且,根据本公开的一个方面,由于在感测框架中形成的插入凹槽和连接突出部以及汇流条框架的插入部的结构不仅使得感测组件能够被容易地安装在汇流条组件的前表面上,而且还使得能够容易地实现电路板到连接汇流条和感测汇流条的电连接,所以可以提高本公开的制造效率。
而且,根据本公开的一个方面,在连接容纳部处形成的连接加压部和止挡件以及在感测容纳部处形成的感测加压部和止挡件不仅便于在汇流条框架上安装连接汇流条和感测汇流条的工作,而且还使得连接汇流条和感测汇流条的前端部分能够突出到连接容纳部和感测容纳部外侧,从而连接汇流条和感测汇流条被适当地插入感测框架中。因此,可以提高电池模块的组装过程的效率,可以减少在组装过程中可能发生的构件损坏,并且可以增加在汇流条组件和感测组件之间的电连接的可靠性。
附图说明
附图示出本公开的优选实施例,并且与前面的公开一起用于提供对本公开的技术特征的进一步理解,因此本公开不被解释为限于附图。
图1是概略地示出根据本公开实施例的电池模块的立体图。
图2是概略地示出作为根据本公开实施例的电池模块的局部构造的电池单体的侧视图。
图3是概略地示出根据本公开实施例的电池模块的被分离构件的局部立体图。
图4是概略地示出根据本公开实施例的电池模块的被分离构件的局部立体图。
图5是概略地示出根据本公开实施例的电池模块的汇流条组件的被分离构件的侧视图。
图6是概略地示出根据本公开实施例的电池模块的感测组件的被分离构件的立体图。
图7是概略地示出沿图1的A-A′线截取的电池模块的截面的局部截面图。
具体实施方式
下文将参考附图详细描述本公开的优选实施例。在描述之前,应该理解,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的和词典的含义,而应基于允许发明人为最佳解释而适当定义术语的原则,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,在这里提出的描述仅是出于示意目的的优选实例,而非旨在限制本公开的范围,因此应当理解,在不脱离本公开的范围的情况下,可以对其作出其他等同替换和修改。
图1是概略地示出根据本公开实施例的电池模块的立体图。而且,图2是概略地示出作为根据本公开实施例的电池模块的局部构造的电池单体的侧视图。
参考图1和2,根据本公开实施例的电池模块200可以包括单体堆210、汇流条组件220和感测组件230。
这里,单体堆210可以包括彼此堆叠的多个电池单体100。
这里,电池单体100可以是袋型电池单体100。特别地,这种袋型电池单体100可以包括电极组件(未示出)、电解质溶液(未示出)和袋120。
这里,袋120可以由两个袋、即左袋和右袋构成,所述两个袋具有凹形形状的容纳部115。电极组件和电解质溶液可以被容纳在容纳部115中。而且,每个袋包括外部绝缘层、金属层和内部附着层,并且内部附着层可以在袋120的边缘区域处彼此附着,以形成密封部。此外,可以在袋120的两个端部中的每个端部上形成平台部S,正极电极引线111和负极电极引线112形成在所述平台部处。
而且,电极组件是电极和分隔件的组件,并且可以被构造为这样的形状:一个或多个正极电极板和一个或多个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。而且,在电极组件的正极电极板处设置有正极电极接线片,并且一个或多个正极电极接线片可以被连接到正极电极引线111。
这里,正极电极引线111的一端被连接到正极电极接线片,并且另一端被暴露于袋120的外侧,并且这样的暴露部可以用作电池单体100的电极端子,例如电池单体100的正极电极端子。
而且,在电极组件的负极电极板处设置有负极电极接线片,并且一个或多个负极电极接线片可以被连接到负极电极引线112。负极电极引线112的一端被连接到负极电极接线片,并且另一端被暴露于袋120的外侧,并且这样的暴露部可以用作电池单体100的电极端子,例如电池单体100的负极电极端子。
进而,正极电极引线111和负极电极引线112可以基于电池单体100的中心被设置在相反的方向上。换言之,正极电极引线111可以基于电池单体100的中心被设置在一个端部处。而且,负极电极引线112可以基于电池单体100的中心被设置在另一个端部上。例如,如图1和2所示,每个电池单体100可以被构造为使得正极电极引线111和负极电极引线112向前和向后突出。
这样,根据本公开的这种构造,在一个电池单体100中,正极电极引线111和负极电极引线112之间没有干扰,因此可以增加电极引线的面积。
而且,正极电极引线111和负极电极引线112可以被构造为板形。特别地,正极电极引线111和负极电极引线112可以在水平方向上突出,同时宽区域被竖立为面向左右。
而且,电池模块200中可以包括多个电池单体100,并且多个电池单体100在至少一个方向上彼此堆叠。例如,如图1和2所示,多个袋型电池单体100可以在左右方向上平行地彼此堆叠。
这里,每个袋型电池单体100可以被布置成大致在地面上垂直地竖立,使得当在由箭头F(图1所示)指示的方向上观察时,两个宽区域分别位于左侧和左侧处,并且密封部位于顶部、底部、前部和后部处。换言之,每个电池单体100可以在上下方向上竖立。同时,在本说明书中,除非另有规定,否则向上、向下、向前、向后、向左和向右方向基于由箭头F指示的方向。
同时,除了正极电极引线111和负极电极引线112之外,应用于本公开的电池单体100可以进一步包括用于电压感测的电极感测引线113。当被电连接到电极组件的正极电极板时,这种电极感测引线113的极性可以为正。可替代地,当被电连接到电极组件的负极电极板时,电极感测引线113的极性可以为负。换言之,电池单体100可以包括负极电极感测引线(未示出)和正极电极感测引线中的至少一个以及正极电极引线111和负极电极引线112。
特别地,正极电极感测引线113可以位于负极电极引线112附近,并且负极电极感测引线可以位于正极电极引线111附近。特别地,负极电极感测引线可以与正极电极引线111相隔预定距离被设置在电池单元100的一个端部处,并且感测正极电极引线113可以与负极电极引线112相隔预定距离被设置在另一个端部处。
例如,如图2所示,正极电极感测引线113可以位于沿着负极电极引线112的突出方向定位的密封部上。另一方面,负极电极感测引线可以在正极电极引线111突出的另一个端部以一定距离与正极电极引线111隔开。
此外,正极电极感测引线113可以被电连接到第二正极电极接线片,所述第二正极电极接线片从正极电极板延伸并且与正极电极接线片隔开。而且,负极电极感测引线可以被电连接到第二负极电极接线片,所述第二负极电极接线片从负极电极板延伸,并且与负极电极接线片隔开。
然而,根据本公开的电池模块200不限于上述袋型电池单体100,而是可以采用在申请本公开时公知的各种电池单体100。
图3是概略地示出根据本公开实施例的电池模块的被分离构件的局部立体图。图4是概略地示出根据本公开实施例的电池模块的被分离构件的局部立体图。图5是概略地示出根据本公开实施例的电池模块的汇流条组件的被分离构件的侧视图。
参考图3至5,汇流条组件220可以包括多条连接汇流条221、多条感测汇流条223和多个汇流条框架225。
这里,汇流条组件220可以位于单体堆210的前侧或后侧处,从而被电连接到单体堆210的多个电池单体100的正极电极引线111和负极电极引线112中的任何一条。
而且,电池模块200可以包括具有与汇流条组件220不同的构造的汇流条组件(未示出)。例如,如图1所示,当汇流条组件220被设置在单体堆210的前侧处时,具有不同构造的汇流条组件可以被设置在单体堆210的后侧处。换言之,具有不同构造的汇流条组件可以包括用于单体堆210的正极电极引线111的电连接的多条汇流条(未示出)。此外,不同于汇流条组件220,具有不同构造的汇流条组件可以不包括感测汇流条223。
这里,连接汇流条221可以被构造为电连接到被设置在多个电池单体100中的每个电池单体中的正极电极引线111和负极电极引线112中的任何一条。这里,连接汇流条221可以包括至少一种导电材料。例如,导电材料可以是具有高导电性的金属,诸如铜、铝、镍、金或其合金。
特别地,连接汇流条221的一个侧表面221c可以被构造为与设置在电池单体100中的正极电极引线111和负极电极引线112中的任何一条的另一侧表面相接触。这里,正极电极引线111和负极电极引线112中的任何一条可以经由诸如激光焊接等方法接触连接汇流条221的一个侧表面221c。
例如,如图4所示,本公开的电池模块200可以包括分别安装在六个汇流条框架225上的六条连接汇流条221和分别电连接到该六条连接汇流条221的六个电池单体100。这里,该六个电池单体100中的每个电池单体的负极电极引线112的另一侧表面可以接触或被组合到六条连接汇流条221中的每条连接汇流条的一个侧表面。
这样,根据本公开的这种构造,不同于现有技术,由于不需要弯曲电极引线以与汇流条电连接,因此可以省略弯曲过程,并且由于不存在由于弯曲电极引线而引起的回弹现象,所以易于将电极引线和汇流条维持在接触状态,因此可以防止焊接性的劣化。
而且,感测汇流条223可以被设置为电连接到被设置在多个电池单体100中的每个电池单体中的负极电极感测引线或正极电极感测引线113。感测汇流条223可以包括至少一种导电材料。例如,导电材料可以是具有高导电性的金属,诸如铜、铝、镍、金或其合金。
特别地,感测汇流条223的一个侧表面223c可以被构造为接触设置在电池单体100中的正极电极感测引线113或负极电极感测引线中的任何一条的另一侧表面。这里,正极电极感测引线113和负极电极感测引线中的任何一条可以经由激光焊接等方法接触感测汇流条223的一个侧表面223c。
例如,如图4所示,本公开的电池模块200可以包括接触六个电池单体100的六条正极电极感测引线113的六条感测汇流条223。这里,六个电池单体100中的每个电池单体的正极电极感测引线113的另一侧表面可以接触或被组合到六条感测汇流条223中的每条感测汇流条的一个侧表面223c。
这样,根据本公开的这种构造,不同于现有技术,由于不需要弯曲正极电极感测引线113以与汇流条电连接,因此可以省略弯曲过程,并且由于不存在由于弯曲正极电极感测引线113而引起的回弹现象,所以易于将正极电极感测引线113和汇流条维持在接触状态,因此可以防止焊接性的劣化。
而且,汇流条框架225可以包括连接容纳部227,连接汇流条221被容纳在所述连接容纳部227中。特别地,连接容纳部227可以具有容纳空间,使得连接汇流条221被容纳并安装在汇流条框架225的左右方向上的一侧上。此外,连接容纳部227可以包括分隔壁228,以隔绝连接汇流条221和感测汇流条223之间的接触。
而且,汇流条框架225可以包括电绝缘材料。例如,电绝缘材料可以是聚氯乙烯塑料。
例如,如图5所示,当从图1的箭头F所示的方向观察时,可以在一个汇流条框架225的左右方向上的一个侧部处形成其中容纳有连接汇流条221的连接容纳部227。这里,分隔壁228可以形成在连接容纳部227的上部处。
此外,汇流条框架225可以包括感测容纳部229,感测汇流条223被容纳在所述感测容纳部229处。特别地,感测容纳部229可以具有容纳空间,使得感测汇流条223被容纳并安装在汇流条框架225上。此外,感测容纳部229可以包括用于与连接汇流条221绝缘的分隔壁228。
例如,如图5所示,可以在一个汇流条框架225的左右方向上的侧表面处形成容纳感测汇流条223的感测容纳部229。这里,分隔壁228可以形成在感测容纳部229的下部处,以防止感测汇流条223和连接汇流条221之间的接触。
而且,连接容纳部227和感测容纳部229可以被设置在汇流条框架225的右侧处。特别地,连接容纳部227可以形成在感测容纳部229的下部处。此外,连接容纳部227可以具有在向左方向上凹进的结构,使得连接汇流条221被容纳并插入其中。另外,连接容纳部227的凹进深度可以等于或大于连接汇流条221在左右方向上的厚度。
而且,感测容纳部229可以形成在汇流条框架225的右侧处。此外,感测容纳部229可以形成在连接容纳部227的上部处。而且,感测容纳部229可以具有凹进的结构,使得感测汇流条223被容纳并插入其中。此外,感测容纳部229的凹进深度可以等于或大于感测汇流条223在左右方向上的厚度。
这样,根据本公开的这种构造,通过在汇流条框架225的右侧处形成连接容纳部227和感测容纳部229,从而通过简单地将汇流条框架225容纳在电池单体100的平台部S中,从而连接汇流条221和感测汇流条223便接触并连接到电极引线和电极感测引线113,因此可以增加电池模块200的空间利用率,并且可以简化制造过程。
而且,在本公开的汇流条框架225中,通过形成限定连接容纳部227和感测容纳部229的分隔壁228,可以有效地防止在连接汇流条221和感测汇流条223之间的短路。
与图2一起参考图4,汇流条框架225的一个侧表面的至少一部分可以被容纳在电池单体100的平台部S上。这里,连接汇流条221可以被连接到正极电极引线111或负极电极引线112。而且,感测汇流条223可以被连接到负极电极感测引线和正极电极感测引线113中的任何一条,所述负极电极感测引线和正极电极感测引线113的极性与连接有连接汇流条221的电极引线的极性相反。
例如,如图4所示,汇流条框架225的一个侧表面(右侧表面)的至少一部分被容纳在图2所示的电池单体100的平台部S上,连接汇流条221的一个侧表面(右侧表面)可以接触电池单体100的负极电极引线112,感测汇流条223的一个侧表面(右侧表面)可以接触电池单体100的正极电极感测引线113。
而且,多个汇流条框架225可以在多个电池单体100的堆叠方向(左右方向)上彼此堆叠。这里,汇流条框架225可以单独地包括联接部件(未示出),使得多个汇流条框架225被彼此联接并固定。例如,联接部件可以包括贯穿多个汇流条框架225的联接螺栓。
而且,汇流条框架225可以具有联接结构(未示出),使得多个汇流条框架225被彼此联接并固定。
所述联接结构可以包括插入突起和容纳凹槽,所述插入突起在汇流条框架225的左侧表面处沿着向左方向突出,并且所述插入突起在汇流条框架225的右侧表面处被容纳到所述容纳凹槽中。换言之,所述联接结构可以是阴性-阳性联接结构。
而且,汇流条组件220可以包括连接板222,该连接板222被构造为使得多条连接汇流条221被彼此电连接。特别地,连接板222可以被组合并固定到多条连接汇流条221的前表面。换言之,连接板222可以被组合到多条连接汇流条221中的每条连接汇流条的前表面部分。
而且,可以在连接板222的顶部处以规则间隔形成沿着向下方向凹进的多个插入凹槽222a。例如,插入凹槽222a可以具有非均匀形状的四边形结构。
此外,可以在汇流条框架225的前表面上形成组合突起228a,所述组合突起228a被插入到形成在连接板222的顶部处的插入凹槽222a中。而且,组合突起228a可以具有长方体形状,从而被插入到四边形结构的插入凹槽222a中。此外,组合突起228a可以在向下方向上突出。
而且,可以在连接板222的底部处以规则的间隔形成在向上方向上凹进的多个插入凹槽222b。例如,插入凹槽222b可以具有非均匀形状的四边形结构。
此外,可以在汇流条框架225的前表面上形成组合突起228b,所述组合突起228b被插入到形成在连接板222的底部处的插入凹槽222b中。而且,组合突起228b可以具有长方体形状,从而被插入到四边形结构的插入凹槽222b中。
例如,如图4所示,连接板222可以被形成为接触多条连接汇流条221的前表面。而且,可以在连接板222的顶部处形成在中心方向上凹进的六个插入凹槽222a,并且可以在底部处形成在中心方向上凹进的六个插入凹槽222b。
而且,例如,如图4所示,在汇流条框架225中,可以在连接汇流条221的顶部处形成六个组合突起228a,所述组合突起228a能够被插入到形成在连接板222的顶部处的插入凹槽222a中。此外,在汇流条框架225中,可以在连接汇流条221的底部处形成六个组合突起228b,所述组合突起228b能够插入到形成在连接板222的底部处的插入凹槽222b中。
这样,根据本公开的这种构造,通过简单地将连接板222安装在汇流条框架225的前表面上,连接板222便可以电连接多条连接汇流条221,因此简化了制造过程,由此提高了制造效率。
而且,形成在连接板222处的插入凹槽222a和形成在汇流条框架225处的组合突起228b的组合结构能够使得连接板222被稳定地安装在汇流条框架225的前表面上,因此可以便于在连接板222和多条连接汇流条221之间的焊接作业。
图6是概略地示出根据本公开实施例的电池模块的感测组件的被分离构件的立体图。
与图1一起参考图6,感测组件230可以包括电路板231和感测框架233。
这里,电路板231可以是其上印刷有用于经由信号将感测到的电池单体100的电流、电压、温度等传输到电池管理系统(BMS)的电路的板。因此,电路板231可以经由印刷电路和输出引脚将感测到的电池单体100的电压传输到诸如BMS这样的外部构件。可替代地,电路板231可以包括内部电路,该内部电路被构造为保护多个电池单体100免受过度放电、过度充电、过热等影响。例如,电路板231可以被实现为其上印刷有内部电路图案的印刷电路板。
此外,感测框架233可以被安装在位于单体堆210的前侧处的汇流条组件220的前表面上。另外,感测框架233可以被定位成面向被安装在汇流条框架225上的连接汇流条221和感测汇流条223的前表面。
而且,感测框架233可以被安装在位于单体堆210的后侧处的汇流条组件220的后表面上。此外,感测框架233可以被定位成面向被安装在汇流条框架225上的连接汇流条221和感测汇流条223的后表面。
而且,感测框架233可以包括电绝缘材料。例如,电绝缘材料可以是聚氯乙烯塑料。
这样,根据本公开的这种构造,由于感测框架233位于汇流条组件220的前表面处,所以减少了汇流条组件220的连接汇流条221和感测汇流条223的电连接部,从而减少了用于电连接的部件的数目或尺寸,因此可以降低制造成本,并且可以制造更紧凑的电池模块200。
图7是概略地示出沿图1的A-A′线截取的电池模块的截面的局部截面图。
与图6一起参考图7,感测框架233可以包括在其中容纳电路板231的板嵌入部234。特别地,板嵌入部234可以在感测框架233中具有内部空间,使得电路板231的至少一部分被插入其中。例如,可以使用嵌件注射方法作为用于将电路板231插入感测框架233中的方法。
例如,制造电路板231被插入其中的感测框架233的方法可以包括:(a)将制备的电路板231安装并固定在模具内侧;(b)将熔化的绝缘材料注入模具中,以与电路板231的至少一部分组合,并通过使熔化的材料固化而形成感测框架233的外形。
这样,根据本公开的这种构造,通过将电路板231插入感测框架233中,不仅使得电路板231被稳定地固定到感测框架233而无需使用单独的附着部件,而且大大减小了电路板231在前后方向上所占据的体积,因此最终可以减小感测组件230的尺寸。
此外,可以在感测框架233处形成露出部H3,使得露出电路板231的一部分。例如,如图6所示,电路板231的外周部可以被插入感测框架233中,并且感测框架233可以具有呈开放形状的露出部H3,从而向外露出电路板231的中心部分。
这样,根据本公开的这种构造,通过露出部H3,可以便于在电路板231的暴露区域中更换或回收构件或新安装构件的工作。
与图6一起回过来参考图7,感测框架233可以包括插入凹槽H1,所述插入凹槽H1被构造为使得连接汇流条221和感测汇流条223中的每一条的至少一部分被插入其中。
特别地,可以以规则间隔在感测框架233的后表面处形成向前凹进的插入凹槽H1。而且,可以在感测框架233的后表面的顶部处形成在左右方向上布置的多个插入凹槽H1a。这里,形成在感测框架233的顶部处的插入凹槽H1a可以被构造为使得汇流条组件220的感测汇流条223的一部分被插入。特别地,感测汇流条223的顶部的一部分可以被插入所述插入凹槽H1a中。
而且,可以在感测框架233的后表面的底部处形成在左右方向上布置的多个插入凹槽H1b。这里,形成在感测框架233的底部处的插入凹槽H1b可以被构造为使得汇流条组件220的连接汇流条221的一部分被插入。特别地,连接汇流条221的底部的一部分可以被插入所述插入凹槽H1b中。
而且,感测组件230可以进一步包括感测端子236,以实现电路板231与连接汇流条221和感测汇流条223的电连接。
特别地,感测端子236可以被插入感测框架233的插入凹槽H1b中。换言之,感测端子236可以被构造为:通过将所述感测端子插入到所述插入凹槽H1b中,从而与被插入感测框架233的插入凹槽H1b中的连接汇流条221的一部分相接触。
而且,感测端子236的一端可以被电连接到电路板231,另一端可以被电连接到连接汇流条221。换言之,当感测端子236被插入到形成在感测框架233的底部处的插入凹槽H1b中时,感测端子236的另一端可以接触并被连接到连接汇流条221。
特别地,感测端子236可以被插入到形成在感测框架233的后表面的顶部处的插入凹槽H1a中。换言之,感测端子236可以被构造为:通过将所述感测端子插入到所述插入凹槽H1a中,从而感测端子236与被插入到所述插入凹槽H1a中的感测汇流条223的一部分相接触。
此外,感测端子236的一端可以被电连接到电路板231,另一端可以被电连接到感测汇流条223。例如,如图7所示,当感测端子236被插入到形成在感测框架233的顶部处的插入凹槽H1a中时,感测端子236的另一端可以接触并被连接到感测汇流条223。
而且,感测端子236可以具有从电路板231沿着向内方向伸长的板形状。换言之,感测端子236可以具有在上下方向上竖立并且在左右方向上具有宽大的侧表面的板形状,从而与连接汇流条221或感测汇流条223的左右方向上的一个侧表面面接触。
此外,可以在感测端子236的伸长方向上的端部处形成被调整为具有弹性的弯曲部236e。特别地,感测端子236的弯曲部236e可以通过附着到被插入到感测框架233的插入凹槽H1中的连接汇流条221或感测汇流条223而弹性地变形。
显然,被插入到所述插入凹槽H1b中的感测端子236也可以具有与以上参考图7描述的感测端子236相同的形状。
这样,根据本公开的这种构造,由于感测端子236的弯曲部236e被弹性地附着到连接汇流条221或感测汇流条223,所以可以增加感测端子236与连接汇流条221或感测汇流条223的电连接可靠性。
同时,回过来参考图6和7,感测框架233可以包括连接突出部238,所述连接突出部238向内突出,以在水平方向上支撑感测端子236。换言之,连接突出部238可以从插入有感测端子236的插入凹槽H1的内壁延伸。
换言之,连接突出部238可以被形成为使得其内侧表面被连接到插入凹槽H1的内表面。因此,感测端子236的一端被连接到电路板231,并且从插入凹槽H1向后突出,而感测端子236的向后延伸的另一端可以在水平方向(左右方向)上由连接突出部238支撑。
例如,如图7所示,感测端子236被插入到感测框架233的插入凹槽H1中,感测端子236的一个端部被连接到电路板231,并且感测端子236的另一个端部延伸到连接突出部238的一个侧表面(左侧表面)。
此外,在感测汇流条223被插入所述插入凹槽H1中时,弯曲部236e被感测汇流条223弹性地变形,因此感测端子236可以被附着到感测汇流条223的一个侧表面(右侧表面)。
另外,尽管未单独示出,但是与连接到感测汇流条223的感测端子236一样,在连接汇流条221被插入所述插入凹槽H1中时,弯曲部236e可以被连接汇流条221弹性地变形,因此,感测端子236可以被附着到连接汇流条221的一个侧表面(右侧表面)。
可以在汇流条框架225上形成插入部H2,使得连接突出部238被向后插入。换言之,当连接突出部238被插入到形成在汇流条框架225中的插入部H2中时,感测端子236可以被设置在连接汇流条221和连接突出部238之间,或感测汇流条223和连接突出部238之间。
回过来参考图4,可以在与形成有连接容纳部227的一个侧表面相反的另一个侧表面(左侧表面)上形成插入部H2。而且,可以在与形成有感测容纳部229的一个侧表面相反的另一个侧表面(左侧表面)上形成插入部H2。而且,插入部H2可以形成在汇流条框架225的前表面的顶部和底部中的每一个上。
换言之,插入部H2可以形成在汇流条框架225的前表面的顶部和底部中的每一个上,其位置对应于形成在感测框架233中的连接突出部238。
此外,形成在一个汇流条框架225中的插入部H2可以面向另一个相邻的汇流条框架225的连接容纳部227或感测容纳部229。换言之,面向一个汇流条框架225的连接汇流条221或感测汇流条223的侧表面的连接突出部238可以被插入到形成在另一个相邻的汇流条框架225中的插入部H2中。例如,如图4所示,可以在汇流条框架225的前表面的顶部和底部中的每一个上形成六个插入部H2。
这样,根据本公开的这种构造,通过简单地将形成在汇流条组件220中的连接汇流条221和感测汇流条223的一部分插入到形成在感测框架233中的插入凹槽H1中,并且将形成在感测框架233中的连接突出部238插入到汇流条框架225的插入部H2中,从而不仅将感测组件230安装在汇流条组件220的前表面上,而且还可以容易地实现电路板231与连接汇流条221和感测汇流条223的电连接。
回过来参考图5,连接容纳部227可以包括对连接汇流条221的后侧221b加压的连接加压部226A。而且,连接加压部226A可以具有对连接汇流条221加压的结构,使得连接汇流条221的前端部突出到连接容纳部227外侧。
特别地,连接加压部226A可以包括在一个方向上伸长的支撑件226a。此外,支撑件226a可以从连接容纳部227的后侧的角部向前伸长为具有一定倾斜度。特别地,支撑件226a可以从连接容纳部227的后侧的两个角部中的每个角部朝向连接汇流条221的中心伸长。
支撑件226a在伸长方向上的端部可以对连接汇流条221的后侧221b弹性地加压。而且,支撑件226a在伸长方向上的端部可以具有向后倒圆弯曲的结构P。换言之,由于向后倒圆弯曲的结构P利用形成为圆曲形的平滑弯曲表面对连接汇流条221的后侧221b加压,因此支撑件226a平稳地对连接汇流条221加压,而不会损坏连接汇流条221。
而且,感测容纳部229可以包括对感测汇流条223的后侧223b加压的感测加压部226B。而且,感测加压部226B可以具有对感测汇流条223加压的结构,使得感测汇流条223的前端部突出到感测容纳部229外侧。
特别地,感测加压部226B可以包括在一个方向上伸长的支撑件226b。此外,支撑件226b可以从感测容纳部229的后侧的角部向前延伸为具有一定倾斜度。特别地,支撑件226b可以从感测容纳部229的后侧的两个角部中的每个角部在上下方向上朝向感测汇流条223的中心部分伸长。
而且,支撑件226b在伸长方向上的端部可以对感测汇流条223的后侧223b弹性地加压。而且,支撑件226b在伸长方向上的端部可以具有向后倒圆弯曲的结构P。
换言之,由于向后倒圆弯曲的结构P利用被形成为圆曲形的平滑弯曲表面对感测汇流条223的后侧223b加压,因此支撑件226b平稳地对感测汇流条223加压,而不会损坏感测汇流条223。
这样,根据本公开的这种构造,由于形成在连接容纳部227中的连接加压部226A和形成在感测容纳部229中的感测加压部226B弹性地吸收在连接汇流条221和感测汇流条223被插入图6的感测框架233的插入凹槽H1中时发生的冲击,因此可以有效地防止由于插入汇流条而引起的对感测框架233、感测端子236、电路板231等的损坏。
回过来参考图5,可以在连接容纳部227中形成止挡件224a,该止挡件224a阻止连接汇流条221的上下方向上的两个端部向前移动。换言之,连接加压部226A可以对连接汇流条221的后侧加压,与此同时,阻止连接汇流条221向外突出超过预定部分的止挡件224a被形成为使得连接汇流条221的前端部在连接容纳部227处突出到连接容纳部227外侧。
例如,如图5所示,在形成于汇流条框架225中的连接容纳部227处,形成有对连接汇流条221的后侧加压的两个支撑件226b,并且形成两个止挡件224a来阻挡连接汇流条221的上下方向上的两个端部向前移动。
换言之,在连接汇流条221暂时向后推动连接加压部226A时,连接汇流条221对连接容纳部227加压并插入其中,并且当完成加压和插入时,连接加压部226A在向外方向上对连接汇流条221的后侧加压,从而将连接汇流条221的前端定位成以预定距离突出到连接容纳部227外侧。
这样,根据本公开的这种构造,形成在连接容纳部227中的连接加压部226A和止挡件224a不仅便于将连接汇流条221安装到连接容纳部227的工作,而且还便于将连接汇流条221的前端部定位成突出到连接容纳部227外侧,使得连接汇流条221被适当地插入感测框架233的插入凹槽H1中。
因此,本公开不仅增加了电池模块200的组装过程的效率、减少了组装过程期间发生的构件损坏,而且还提高了汇流条组件220和感测组件230之间的电连接的可靠性。
此外,可以在感测容纳部229中形成止挡件224b,该止挡件224b阻挡感测汇流条223的上下方向上的两个端部向前移动。换言之,感测加压部226B对感测汇流条223的后侧223b加压,与此同时,阻止感测汇流条223向外突出高于特定区域的止挡件224b可以被形成为使得感测汇流条223的前端部在感测容纳部229处突出到感测容纳部229外侧。
例如,如图5所示,对感测汇流条223的后侧223b加压的两个支撑件226b形成在形成于汇流条框架225中的感测容纳部229处,并且两个止挡件224b被形成为阻止感测汇流条223的上下方向上的两个端部向前移动。
换言之,在感测汇流条223暂时向后推动感测加压部226B时,感测汇流条223加压并被插入感测容纳部229中,并且当完成加压和插入时,感测加压部226B对感测汇流条223的后侧223b加压,从而将感测汇流条223的前端定位成以预定距离突出到感测容纳部229外侧。
这样,根据本公开的这种构造,形成在感测容纳部229中的止挡件224b和感测加压部226B不仅便于将感测汇流条223安装到感测容纳部229的工作,而且还将感测汇流条223的前端部分定位成突出到感测容纳部229外侧,使得感测汇流条223被适当地插入感测框架233的插入凹槽H1中。
因此,本公开不仅增加了电池模块200的组装过程的效率,并且减少了在组装过程期间发生的构件损坏,而且还增加了汇流条组件220和感测组件230之间的电连接的可靠性。
此外,可以在连接容纳部227中形成凸块228c,以防止连接汇流条221在水平方向上移位。特别地,凸块228c可以从限定连接容纳部227和感测容纳部229的分隔壁228延伸,以面向连接汇流条221。
而且,凸块228c可以形成在感测容纳部229中,以防止感测汇流条223在水平方向上的移位。特别地,凸块228c可以从限定连接容纳部227和感测容纳部229的分隔壁228延伸,以面向感测汇流条223。而且,凸块228c可以另外地形成在汇流条框架225的底端部分处,以面向连接汇流条221的底部。
例如,如图5所示,可以在汇流条框架225中形成两个凸块228c,以防止安装在连接容纳部227中的连接汇流条221的上下方向上的两个端部在水平方向上移位。而且,在该两个凸块228c中,形成在限定连接容纳部227和感测容纳部229的分隔壁228处的凸块228c可以面向感测汇流条223的底部和连接汇流条221的顶部,从而防止感测汇流条223和连接汇流条221在水平方向上移位。
形成在汇流条框架225的底部处的其余凸块228c面向连接汇流条221的底部,从而有效地防止连接汇流条221的移位。
根据本公开的实施例的电池组(未示出)可以包括至少一个电池模块200。
特别地,电池组可以包括在电池组外壳中容纳至少一个电池模块并且电连接该至少一个电池模块的构造(电池组汇流条)。而且,电池组可以包括BMS等,以检测电池模块的电压或电流并控制电池。
此外,本公开可以提供一种包括该电池组的车辆。特别地,车辆可以包括在其中容纳该电池组的容纳部(未示出)。
同时,在本说明书中,使用了指示诸如向上、向下、向左、向右、向前和向后的方向的术语,但是对于本领域普通技术人员显而易见的是,这些术语仅是为了描述方便而使用的,并且可以根据目标物体的位置、观察者的位置等而变化。
尽管已经参考其示例性实施例具体示出和描述了本公开,但是本领域普通技术人员将理解,在不脱离由随后的权利要求限定的本公开的范围的情况下,可以在其中在形式和细节上作出各种改变。
附图标记
200:电池模块 226A:连接加压部
210:单体堆 226B:感测加压部
100:电池单体 226a、226b:支撑件
111:正极电极引线 224a、224b:止挡件
112:负极电极引线 228c:凸块
113:电极感测引线 230:感测组件
220:汇流条组件 233:感测框架
221:连接汇流条 234:板嵌入部
223:感测汇流条 H1:插入凹槽
222:连接板 236:感测端子
225:汇流条框架 236e:弯曲部
227:连接容纳部 238:连接突出部
工业适用性
本公开涉及一种包括汇流条组件和感测条组件的电池模块。而且,本公开适用于与包括多个电池模块和电气部件的电池组、包括该电池组的电子装置、能量存储系统或车辆有关的工业。

Claims (15)

1.一种电池模块,包括:
单体堆,所述单体堆通过彼此堆叠多个电池单体而形成,所述多个电池单体中的每个电池单体包括负极电极感测引线和正极电极感测引线中的至少一条以及正极电极引线和负极电极;
汇流条组件,所述汇流条组件包括:
多条连接汇流条,所述连接汇流条被电连接到所述多个电池单体中的每个电池所包括的所述正极电极引线和所述负极电极引线中的一个;
多条感测汇流条,所述感测汇流条被电连接到所述多个电池单体中的每个电池单元所包括的所述负极电极感测引线或所述正极电极感测引线;和
多个汇流条框架,所述汇流条框架包括连接容纳部和感测容纳部,所述多条连接汇流条被容纳到所述连接容纳部中,所述多条感测汇流条被容纳到所述感测容纳部中;以及
感测组件,所述感测组件包括电路板和感测框架,所述电路板被电连接到所述多条连接汇流条和所述多条感测汇流条,所述感测框架被安装在所述汇流条组件的前表面上,并且包括将所述电路板容纳在其中的板嵌入部。
2.根据权利要求1所述的电池模块,其中,所述正极电极引线基于所述多个电池单体中的一个电池单体的中心被设置在所述电池单体的一个端部处,并且所述负极电极引线基于所述多个电池单体中的所述一个电池单体的中心被设置在所述电池单体的另一个端部处,并且
所述负极电极感测引线被设置为与所述正极电极引线相隔预定距离,并且所述正极电极感测引线被设置为与所述负极电极引线相隔预定距离。
3.根据权利要求2所述的电池模块,其中,所述连接容纳部和所述感测容纳部形成在所述多个汇流条框架中的一个汇流条框架的一个侧表面处,
所述连接容纳部具有凹进结构,使得所述多条连接汇流条中的一条连接汇流条被容纳并插入其中,所述感测容纳部具有凹进结构,使得所述多条感测汇流条中的一条感测汇流条被容纳并插入其中,并且
所述连接容纳部和所述感测容纳部之间设置有分隔壁,以分隔所述连接容纳部和所述感测容纳部。
4.根据权利要求3所述的电池模块,其中,所述汇流条框架的一个侧表面的至少一部分被容纳在所述电池单体的平台部上。
5.根据权利要求4所述的电池模块,其中,所述多个汇流条框架被布置成在所述多个电池单体的堆叠方向上彼此堆叠,并且
连接板被组合并固定到所述多条连接汇流条的前表面,所述连接板被构造成将所述多条连接汇流条彼此电连接。
6.根据权利要求1所述的电池模块,其中,所述感测框架包括插入凹槽,所述插入凹槽被构造为使得所述连接汇流条和所述感测汇流条中的每一条的至少一部分被插入其中。
7.根据权利要求6所述的电池模块,其中,所述感测组件进一步包括感测端子,所述感测端子位于插入凹槽中,并且所述感测端子的一端被电连接到所述电路板,所述感测端子的另一端被电连接到所述连接汇流条或所述感测汇流条。
8.根据权利要求7所述的电池模块,其中,所述感测端子具有在向内方向上从所述电路板伸长的板形,并且
在所述感测端子的伸长方向上的端部处形成有弯曲部,所述弯曲部被形成为具有弹性。
9.根据权利要求7所述的电池模块,其中,所述感测框架包括连接突出部,所述连接突出部向内突出,以在水平方向上支撑所述感测端子,并且
所述多个汇流条框架中的每个汇流条框架包括插入部,使得所述连接突出部被向后插入。
10.根据权利要求1所述的电池模块,其中,所述连接容纳部包括连接加压部,所述连接加压部对所述多条连接汇流条中的每条连接汇流条的后侧加压,使得所述多条连接汇流条中的每条连接汇流条的前端部突出到所述连接容纳部外侧,并且
所述感测容纳部包括感测加压部,所述感测加压部对所述多条感测汇流条中的每条感测汇流条的后侧加压,使得所述多条感测汇流条中的每条感测汇流条的前端部突出到所述感测容纳部外侧。
11.根据权利要求10所述的电池模块,其中,所述连接加压部包括支撑件,所述支撑件从所述连接容纳部的角部伸长为具有一定倾斜度,其中,所述支撑件在伸长方向上的端部对所述多条连接汇流条中的每条连接汇流条的后侧弹性地加压,并且
所述感测加压部包括支撑件,所述支撑件从所述感测容纳部的角部伸长为具有一定倾斜度,其中,所述支撑件在伸长方向上的端部对所述多条感测汇流条中的每条感测汇流条的后侧弹性地加压。
12.根据权利要求10所述的电池模块,其中,所述连接容纳部处形成有止挡件,所述止挡件阻止所述多条连接汇流条中的每条连接汇流条的上下方向上的两个端部向前移动,并且
所述感测容纳部处形成有止挡件,所述止挡件阻止所述多条感测汇流条中的每条感测汇流条的所述上下方向上的两个端部向前移动。
13.根据权利要求10所述的电池模块,其中,所述连接容纳部处形成有凸块,所述凸块防止所述多条连接汇流条中的每条连接汇流条在水平方向上移位,并且
所述感测容纳部处形成有凸块,所述凸块防止所述多条感测汇流条中的每条感测汇流条在所述水平方向上移位。
14.一种电池组,包括根据权利要求1至13中任一项所述的至少一个电池模块。
15.一种车辆,包括根据权利要求14所述的电池组。
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