CN110892556A - 电池模块以及包括所述电池模块的电池组和汽车 - Google Patents

电池模块以及包括所述电池模块的电池组和汽车 Download PDF

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Abstract

根据本发明的实施例的一种电池模块包括：彼此在顶部上堆叠的多个电池单体；以及汇流条单元，所述汇流条单元电连接到多个电池单体的电极引线，其中，所述电极引线弯曲至少一次，以确保预定长度，并且由于因多个电池单体的鼓胀所致的膨胀而至少部分地拉直。

Description

电池模块以及包括所述电池模块的电池组和汽车
技术领域
本公开涉及电池模块以及包括所述电池模块的电池组和车辆。
本申请要求2018年2月5日在韩国申请的第10-2018-0014093号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的公开内容以引用方式并入本文。
背景技术
二次电池高度适用于各种产品，并展现出优良的电气性能，例如高能量密度等，因此二次电池不仅通常使用在便携式装置中，而且还使用在由电源驱动的电动车辆(EV)或混合动力电动车辆(HEV)中。由于二次电池能够大幅减少化石燃料的使用，并且在能量消耗期间不产生副产品，因此作为用于提高环保性和能量效率的新能源，二次电池受到关注。
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。单位二次电池单体、即单位电池单体的操作电压是约2.5V到4.6V。因此，如果需要较高的输出电压，则可以串联连接多个电池单体来构成电池组。
此外，根据电池组所需的充电/放电容量，可以并联连接多个电池单体来构成电池组。因此，可以根据所需的输出电压或所需的充电/放电容量来以各种方式设置电池组中所包括的电池单体的数量。
同时，当多个电池单体被串联或并联连接来构成电池组时，通常首先构造由至少一个电池单体组成的电池模块，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。此处，构成电池模块或电池组的电池单体通常是易于相互堆叠的袋型二次电池。
现有电池模块通常包含多个电池单体以及电连接到多个电池单体的电极引线的汇流条单元。此处，电极引线和汇流条单元通过焊接等而相互连接。
然而，在现有电池模块中，当电池模块处发生鼓胀时，电池单体膨胀，这可能导致被连接到汇流条单元的电极引线与汇流条单元分开或断开连接。
此处，被分开或断开连接的电极引线可能与周围的电气部件或邻近的其它电极引线造成短路，这可进一步增大因鼓胀所导致的电池模块的爆炸或着火的风险。
因此，需要找到一种方法，从而当电池模块处发生鼓胀时防止电池单体的电极引线与汇流条单元分开。此外，需要找到一种方法，从而减小由于当电池模块处发生鼓胀时的膨胀力所导致的、施加到与汇流条单元相连的电池单体的电极引线的张力。
发明内容
技术问题
本公开旨在提供这样一种电池模块：当电池模块处发生鼓胀时，防止电池单体的电极引线与汇流条单元分开，本公开还提供包括该电池模块的电池组和车辆。
此外，本公开旨在提供这样一种电池模块：当电池模块处发生鼓胀时，可以减小由膨胀力导致的施加到连接至汇流条单元的电池单体的电极引线的张力，本公开还提供包括该电池模块的电池组和车辆。
技术方案
在本公开的一个方面，提供一种电池模块，包括：多个相互堆叠的电池单体；以及汇流条单元，所述汇流条单元电连接到多个电池单体的电极引线，其中，所述多个电池单体的所述电极引线被弯曲至少一次，以确保预定长度，并且所述多个电池单体的所述电极引线由于所述多个电池单体的鼓胀所导致的膨胀而被至少部分地拉直。
在所述多个电池单体中，被安置在最外侧处的电池单体的电极引线可以比其它电池单体的电极引线以更长的长度进一步弯曲。
从所述多个电池单体的堆叠方向上的中央部分朝向所述最外侧，所述多个电池单体的所述电极引线可以具有逐渐增大的长度。
从所述多个电池单体的所述堆叠方向上所述中央部分朝向所述最外侧，所述多个电池单体的所述电极引线的弯曲次数增加。
所述多个电池单体的所述电极引线可以被安置成基于所述多个电池单体的所述堆叠方向上的所述中央部分对称。
汇流条单元可以包括：汇流条框架，所述汇流条框架被构造成覆盖所述多个电池单体的至少一侧；以及连接汇流条，所述连接汇流条被设置到所述汇流条框架，并且被连接到所述多个电池单体的所述电极引线。
此外，本公开提供一种电池组，包括：至少一个根据前述实施例的电池模块；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。
此外，本公开提供一种车辆，包括至少一个根据前述实施例的电池组。
有利效果
根据上述各种实施例，可以提供这样一种电池模块以及包括所述电池模块的电池组和车辆：当电池模块处发生鼓胀时，所述电池模块可以防止电池单体的电极引线与汇流条单元分开。
此外，根据上述各种实施例，可以提供这样一种电池模块以及包括所述电池模块的电池组和车辆：所述电池模块可以减小电池模块处发生鼓胀时的膨胀力所导致的、施加到与汇流条单元的电池单体的电极引线的张力。
附图说明
附图示出了本公开的优选实施例，并与前述公开内容一起用于提供对于本公开的技术特征的进一步理解，因此本公开不应解释为限于附图。
图1是用于示出根据本公开实施例的电池模块的概略图。
图2是用于示出根据另一实施例所述的、图1所示电池模块处所采用的电池单体的电极引线的概略图。
图3是用于示出在鼓胀之前、图1所示电池模块处所采用的电池单体的电极引线的概略图。
图4是用于示出在鼓胀之后、图1所示电池模块处所采用的电池单体的电极引线的概略图。
图5是用于示出根据本公开实施例的电池组的概略图。
具体实施方式
通过参照附图来详细描述本公开的实施例，本公开将变得更清楚。应理解，本文所公开的实施例仅是说明性的，以便于较好地理解本公开，并且本公开可按各种方式修改。此外，为了便于理解本公开，附图没有按照实际比例绘制，而是可能夸示了一些部件的尺寸。
图1是用于示出根据本公开实施例的电池模块的概略图，图2是用于示出根据另一实施例所述的、图1所示电池模块处所采用的电池单体的电极引线的概略图。
参照图1和图2，电池模块10可以包括电池单体100、模块壳体200和汇流条单元300。
电池单体100是二次电池，并且可以是袋型二次电池。此外，电池单体100还可以是圆柱形二次电池或长方体形二次电池。
下文中，在此实施例中，电池单体100被解释为袋型二次电池。
电池单体100可被设置为多个。多个电池单体100可被堆叠为相互电连接。具体来说，多个电池单体100可经由稍后解释的汇流条单元300而相互电连接。
多个电池单体100中的每个电池单体可包括：电极组件；用于容纳电极组件的电池壳体；以及从电池壳体突起并连接到电极组件的电极引线150。
此处，任一个电池单体100的电极引线150可以电连接到相邻电池单体100的电极引线150。具体来说，任一个电池单体100的电极引线150可通过焊接等连接到稍后解释的相邻电池单体100的电极引线150和汇流条单元300。
更具体来说，多个电池单体100的电极引线150可在电池壳体的外侧处弯曲至少一次，以确保预定长度，并且所述电极引线150可以由于多个电池单体100的鼓胀所导致的膨胀而被至少部分地拉直。
同时，多个电池单体100的电极引线150可具有位于电池壳体外侧的不同的突出长度。例如，如图2所示，多个电池单体100的电极引线170可被设置成具有这样的长度：所述长度从多个电池单体100的堆叠方向上的中央部分C朝向最外侧E逐渐增大。
这是因为，当电池模块10处发生鼓胀时，在多个电池单体100中，安置在最外侧处的电池单体100沿着堆叠方向发生最剧烈的移动。
更具体来说，在多个电池单体100中，安置在最外侧E处的电池单体100的电极引线170可以比其它电池单体100的电极引线170以更长的长度进一步弯曲。
此外，从多个电池单体100的堆叠方向上的中央部分C朝向最外侧E，多个电池单体100的电极引线170的弯曲次数增加。
因此，多个电池单体100的电极引线170可被布置成基于多个电池单体100的堆叠方向上的中央部分C对称。
模块壳体200可容纳多个电池单体100并封装多个电池单体100。因此，模块壳体200可具有用于容纳多个电池单体100的容纳空间。
汇流条单元300可覆盖多个电池单体100的至少一侧，并且电连接到多个电池单体100的电极引线150。
汇流条单元300可包括汇流条框架320和连接汇流条350。
汇流条框架320可覆盖多个电池单体100的至少一侧，并且被联接到模块壳体200。汇流条框架320可具有多个狭槽325，多个电池单体100的电极引线150可穿过狭槽325。
连接汇流条350被设置到汇流条框架320，并且可被设置为多个。多个连接汇流条350中的每个连接汇流条可通过焊接等连接到两个电池单体100的电极引线150。
下文中，将详细描述此实施例的电池模块10处发生鼓胀时的、多个电池单体100的电极引线150的形状。
图3是用于示出在鼓胀之前、图1所示电池模块处所采用的电池单体的电极引线的概略图，图4是用于示出在鼓胀之后、图1所示电池模块处所采用的电池单体的电极引线的概略图。
参照图3和图4，当电池模块10处发生鼓胀时，多个电池单体100可发生膨胀。随着多个电池单体100的膨胀，多个电池单体100可能在模块壳体200内移位。
具体来说，如图4所示，当发生鼓胀时，电池单体100可能受到挤压，并朝向模块壳体200变形而发生移位。在多个电池单体100中，被设置在最外侧处的电池单体100处可能发生最剧烈的移位。
因此，张力可能施加到与汇流条单元300相连接的电池单体100的电极引线150。在此实施例中，因为电极引线150最初弯曲至少一次，以确保汇流条单元300的连接汇流条350与模块壳体200的内部之间的空间中的预定长度，所以在发生鼓胀时，所述弯曲部分可被拉直，因此减小被施加到电极引线150的张力。
因此，在此实施例中，当电池模块10处发生鼓胀时，可以更有效地防止由于电池单体100的膨胀而使得被连接到汇流条单元300的电极引线150与汇流条单元300分开或断开连接。
在此实施例中，当电池模块10处发生鼓胀时，可以防止电池单体100的电极引线150与汇流条单元300分开或断开连接，因此极大地降低与周围电气部件或相邻的其它电极引线150发生短路的风险。
因此，在此实施例中，当电池模块10处发生鼓胀时，可以显著解决电池模块10发生爆炸或着火的风险。
图5是用于示出根据本公开实施例的电池组的概略图。
参照图5，电池组1可包括至少一个根据先前实施例所述的电池模块10以及用于封装至少一个电池模块10的电池组壳体50。
电池组1可作为车辆的电源而设置到车辆。作为实例，电池组1可设置到电动车辆、混合动力电动车辆或可将电池组1用作电源的任何其它车辆。
此外，除了车辆，电池组1还可设置到其它装置、仪器、设备等，例如使用二次电池的蓄能系统。
例如包括电池组1的车辆这样的此类装置、仪器、设备以及根据此实施例所述电池组1包括上文所述的电池模块10。因此，可以实施电池组1以及例如包括电池组1的车辆这样的装置、仪器、设备，它们具有上述电池模块10的所有优点。
根据上述的各种实施例，可以提供这样一种电池模块10以及包括该电池模块的电池组1和车辆：当电池模块10处发生鼓胀时，所述电池模块防止电池单体100的电极引线150、170与汇流条单元300分开。
此外，根据上述的各种实施例，可以提供这样一种电池模块10以及包括该电池模块的电池组1和车辆：所述电池模块可以减小由于当电池模块10处发生鼓胀时所产生的膨胀力导致的施加到连接到汇流条单元300的电池单体100的电极引线150、170的张力。
虽然已示出和描述本公开的实施例，但应理解，本公开不限于所描述的具体实施例，本领域的技术人员可在本公开的范围内进行各种改变和修改，并且这些修改不应从本公开的技术理念和视角来单独理解。

Claims (8)

1.一种电池模块，包括：
多个相互堆叠的电池单体；以及
汇流条单元，所述汇流条单元电连接到所述多个电池单体的电极引线，
其中，所述多个电池单体的所述电极引线被弯曲至少一次，以确保预定长度，并且所述多个电池单体的所述电极引线由于所述多个电池单体的鼓胀所导致的膨胀而被至少部分地拉直。
2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，在所述多个电池单体中，被安置在最外侧处的电池单体的电极引线比其它电池单体的电极引线以更长的长度进一步弯曲。
3.根据权利要求1所述的电池模块，其中，从所述多个电池单体的堆叠方向上的中央部分朝向所述最外侧，所述多个电池单体的所述电极引线具有逐渐增大的长度。
4.根据权利要求3所述的电池模块，其中，从所述多个电池单体的所述堆叠方向上所述中央部分朝向所述最外侧，所述多个电池单体的所述电极引线的弯曲次数增加。
5.根据权利要求3所述的电池模块，其中，所述多个电池单体的所述电极引线被安置成基于所述多个电池单体的所述堆叠方向上的所述中央部分对称。
6.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述汇流条单元包括：
汇流条框架，所述汇流条框架被构造成覆盖所述多个电池单体的至少一侧；以及
连接汇流条，所述连接汇流条被设置到所述汇流条框架，并且被连接到所述多个电池单体的所述电极引线。
7.一种电池组，包括：
至少一个根据权利要求1所述的电池模块；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。
8.一种车辆，包括至少一个根据权利要求7所述的电池组。
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