CN110915022B - 电池模块以及包括电池模块的电池组和车辆 - Google Patents
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Abstract
根据本发明的一个实施例的一种电池模块包括:电池单体;置放在电池单体的两侧处的挤压板;和与挤压板联接并且分别覆盖电池单体的上侧和下侧的模块盖,其中,每个模块盖的两端被弯曲以覆盖挤压板的上端或下端,被分别焊接到挤压板,并且包括多个辅助焊道,所述多个辅助焊道沿着每个模块盖的纵向方向布置且彼此隔开预定距离。
Description
技术领域
本公开涉及电池模块以及包括电池模块的电池组和车辆。
本申请要求2018年1月12日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2018-0004408的优先权,其公开内容通过引用结合于此。
背景技术
二次电池高度适用于各种产品,并呈现优异的电气性能,诸如高能量密度等,因此二次电池不仅普遍用在便携式装置中,而且还用在由电力源驱动的电动车辆(EV)或混合动力电动车辆(HEV)中。由于二次电池能够大大减少化石燃料的使用,并且在能量消耗期间不会产生副产品,因此作为用于提高环境友好性和能量效率的新能源,二次电池受到关注。
目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。单元二次电池单体、即单元电池单体的操作电压为约2.5V至4.6V。因此,如果需要更高的输出电压,则多个电池单体可以被串联连接以配置电池组。另外,根据电池组所需的充电/放电容量,多个电池单体可以被并联连接以配置电池组。因此,可以根据所需的输出电压或要求的充电/放电容量来不同地设定电池组中包括的电池单体的数目。
同时,当多个电池单体被串联或并联连接以配置电池组时,通常首先配置由至少一个电池单体构成的电池模块,然后通过使用至少一个电池模块并添加其他构件来配置电池组。这里,配置电池模块或电池组的电池单体通常是可以容易地彼此堆叠的袋型二次电池。
传统电池模块通常包括多个电池单体和用于封装该多个电池单体的模块壳体。这里,缓冲垫被分别地插入传统电池模块的多个电池单体之间,以控制由单体隆起引起的体积变化。
然而,如果电池模块包括分别地置放在多个电池单体之间的缓冲垫,则由于多个缓冲垫造成模块壳体中的空间损耗,从而降低了整个电池模块的能量密度。另外,如果发生振动或冲击,则由于电池单体在模块壳体内侧的相对运动,从而电池模块的机械性能较弱。
为了解决该问题,传统的电池模块趋向于采用高刚性的挤压板来代替多个缓冲垫,所述挤压板在多个电池单体的两端处挤压电池单体。
如果采用挤压板,则可以相对增加在整个电池模块中由电池单体占据的空间,并且可以减小电池单体在电池模块内侧的相对运动。
在挤压板结构中,覆盖挤压板和电池单体的模块盖的弯曲部通过焊接等而结合,并且重要的是确保这些构件之间的结合强度。
传统模块盖在两端处被弯曲,以与挤压板结合。然而,如果由于弯曲角度而发生偏差,则可能产生不良联接,诸如与挤压板的非均匀结合。因为在弯曲过程期间极有可能在某种程度上发生弯曲偏差,因此,需要找到一种方法,从而即使待焊接的模块盖的弯曲部分未被均匀地弯曲,也通过确保均匀的结合质量而满足期望的结合强度。
发明内容
技术问题
本公开旨在提供电池模块以及包括该电池模块的电池组和车辆,当模块盖和挤压板被彼此结合时,该电池模块可以确保均匀的结合质量。
技术方案
在本公开的一个方面中,提供了一种电池模块,该电池模块包括:至少一个电池单体;一对挤压板,所述一对挤压板被置放在所述至少一个电池单体的两个侧表面处;和模块盖,所述模块盖被联接到所述一对挤压板,以覆盖所述至少一个电池单体的上侧和下侧,其中,所述模块盖的两端被弯曲以覆盖所述一对挤压板的上端和下端,所述模块盖的两端被焊接到所述一对挤压板,并且所述模块盖的两端包括多个辅助焊道,所述多个辅助焊道沿着所述模块盖的纵向方向彼此隔开预定距离。
可以在所述模块盖的两端处设置用于在所述弯曲之后与所述一对挤压板焊接的多个焊接部,并且所述多个辅助焊道可以被分别置放在所述多个焊接部之间。
所述多个辅助焊道可以被置放成与所述多个焊接部形成台阶状。
所述多个辅助焊道可以具有预定尺寸的凹槽形状。
当所述模块盖的两端被弯曲为使得所述模块盖的两端以平行于所述一对挤压板的方式置放时,可以在所述多个焊接部处执行焊接,并且当所述模块盖的两端被弯曲为使得所述模块盖的两端相对于所述一对挤压板以预定角度倾斜时,可以在所述多个辅助焊道处执行焊接。
所述一对挤压板可以具有盖放置部,模块盖的两个弯曲端被放置在所述盖放置部上。
所述多个辅助焊道可以被置放成与所述多个焊接部一起具有多级焊道形结构,以覆盖由弯曲引起的弯曲角度偏差。
另外,本公开提供了一种电池组,该电池组包括:至少一个根据前述实施例的电池模块;和被构造为封装该至少一个电池模块的电池组壳体。
此外,本公开提供了一种车辆,该车辆包括至少一个根据以上实施例的电池组。
有利效果
根据如上的各种实施例,可以提供一种电池模块和包括该电池模块的一种电池组和一种车辆,当模块盖和挤压板被彼此结合时,所述电池模块可以确保均匀的结合质量。
附图说明
附图示出本公开的优选实施例,并且与前述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是用于示出根据本公开实施例的电池模块的视图。
图2是示出图1的电池模块的截面图。
图3是用于示出图1的电池模块的主要部分的视图。
图4到7是用于示出图1的电池模块的模块盖的焊接过程的视图。
图8是用于示出根据本公开实施例的电池组的视图。
具体实施方式
通过参考附图详细描述本公开的实施例,本公开将变得更加显而易见。应当理解,本文公开的实施例仅是示意性的,以更好地理解本公开,并且本公开可以以各种方式进行修改。另外,为了易于理解本公开,附图未按实际比例绘制,而是一些构件的尺寸可能被夸大。
图1是用于示出根据本公开实施例的电池模块的视图,图2是示出图1的电池模块的截面图,并且图3是用于示出图1的电池模块的主要部分的视图。
参考图1到3,电池模块10可以包括电池单体100、挤压板200、保护垫300、热沉400和模块盖500。
电池单体100可以是二次电池,其选自袋型二次电池、圆柱形二次电池或矩形二次电池。在下文中,在该实施例中,电池单体100将被解释为袋型二次电池。
可以设置至少一个电池单体100或多个电池单体100。将基于设置多个电池单体100的情况来描述该实施例。
挤压板200被设置成一对,并且可以被置放在至少一个电池单体100的两侧表面处,或者被置放在该实施例中所述的多个电池单体100的两侧表面处,以挤压多个电池单体100。
在该实施例中,可以借助一对挤压板200来控制多个电池单体100的单体隆起。因此,可以去除在现有技术中分别设置在电池单体100之间的缓冲垫,从而增加电池模块100的总能量密度。
该一对挤压板200可以具有盖放置部205。
盖放置部205被设置在每个挤压板200的上侧和下侧处,并且下文所述的模块盖500的弯曲的两端550可以被放置在盖放置部205上。为此,盖放置部205可以具有与模块盖500的两个弯曲端550相对应的形状,这将在稍后解释。
保护垫300可以设置成一对,并且该一对保护垫300可以被置放在挤压板200与多个电池单体100中的面向挤压板200的电池单体100之间。
当电池单体100被挤压板200挤压时,保护垫300可以防止面向挤压板200的电池单体100由于与挤压板200直接接触而受损。而且,当发生外部冲击等时,保护垫300可以缓冲从挤压板200传递的冲击。
热沉400用于冷却多个电池单体100,并且可以被置放在多个电池单体100的底部处。热沉400可以具有空气冷却或水冷却结构,并且可以由热传递效率高的材料制成。
模块盖500被联接到该一对挤压板200,并且可以覆盖至少一个电池单体100的上侧和下侧,或者可以覆盖该实施例中的多个电池单体100的上侧和下侧。模块盖500可以被联接到该一对挤压板200,以封装多个电池单体100。
模块盖500的两端550可以被弯曲为与该一对挤压板200联接。具体地,模块盖500的两端550可以沿竖直方向弯曲,从而覆盖该一对挤压板200的上端和下端,并且被放置在该一对挤压板200的盖放置部205上,然后通过焊接被固定到该一对挤压板200。即,模块盖500的两端550可以通过焊接而附着并固定到该一对挤压板200。
对于该焊接,可以在模块盖500的两端550处设置多个焊接部552。所述多个焊接部552可以形成在模块盖500的两端550的表面上,并且可以是在模块盖500的两端550被弯曲之后、与该一对挤压板200进行焊接的主焊接点。
可以在模块盖500的两端550处设置多个辅助焊道555。
所述多个辅助焊道555可以在模块盖500的两端处沿着模块盖500的纵向方向彼此隔开预定距离。所述多个辅助焊道555可以被分别置放在多个焊接部552之间。即,所述多个辅助焊道555可以与所述多个焊接部552交替地布置。
所述多个辅助焊道555可以被置放成与所述多个焊接部552形成台阶状。具体地,多个辅助焊道555可以具有预定尺寸的凹槽形状。换句话说,多个辅助焊道555可以被布置成与多个焊接部552一起具有多级焊道形结构。即使由于弯曲成形角度而发生偏差(即,即使发生弯曲角度偏差),该多级焊道形结构也可以通过覆盖该弯曲角度偏差来防止焊接质量的下降。
因此,在模块盖500的两端550处,多个辅助焊道555可以具有比多个焊接部552更小的厚度。
在下文中,将更详细地描述根据该实施例的模块盖500的焊接过程。
图4到7是用于示出图1的电池模块的模块盖的焊接过程的视图。
参考图4和5,当模块盖500的两端550被弯曲时,模块盖500的两端550可以被置放为平行于该一对挤压板200。
当模块盖500的两端550被竖直地弯曲以被置放为平行于该一对挤压板200时(即,当两个弯曲端550的尺寸和平坦度不存在偏差时),可以在置放多个焊接部552的主焊接点P1处执行焊接S。
参考图6和7,当模块盖500的两端550被弯曲时,模块盖500的两端550可能被置放成从该一对挤压板200以预定角度倾斜。
当模块盖500的两端550被弯曲成以除直角之外的预定角度倾斜而与该一对挤压板200形成角度时(即,当两个弯曲端550的尺寸和平坦度存在偏差时),如果在多个焊接部552处执行焊接S,则会增加由于由偏置引起的台阶所造成的非均匀的焊接质量所引起的焊接失败的风险。
在该实施例中,如果在模块盖500的两端550被弯曲时,在尺寸和平坦度方面存在偏差,则可以不在多个焊接部552的主焊接点P1(见图5)处、而是在置放辅助焊道555的辅助焊接点P2处进行焊接S。
在这种情况下,由于辅助焊道555具有比焊接部552相对更小的厚度,因此可以补偿由倾斜造成的台阶,所以当执行焊接S时可以大大降低诸如非均匀焊接质量这样的焊接缺陷的风险。
因此,在该实施例中,即使由于模块盖500的两端550的弯曲角度而发生弯曲偏差,模块盖500的两端550与挤压板200的结合部也可以借助辅助焊道555被均匀地彼此结合。
而且,在该实施例中,借助于辅助焊道555,可以有效地防止由于弯曲偏差而导致结合强度降低。
图8是用于示出根据本公开实施例的电池组的视图。
参考图8,电池组1可以包括根据前述实施例的至少一个电池模块10和用于封装该至少一个电池模块10的电池组壳体50。
电池组1可以作为车辆的电源被提供给车辆。例如,电池组1可以被提供给电动车辆、混合动力电动车辆或可以将电池组1用作电源的任何其他车辆。另外,电池组1可以被提供给其他装置、仪器、设备等,诸如使用二次电池的能量存储系统以及车辆。
根据本实施例的诸如电池组1和车辆的装置、仪器和设备包括上述电池模块10。因此,可以实现具有上述电池模块10的所有优点的电池组1以及包括该电池组1的装置、仪器和设备诸如车辆。
根据如上所述的各种实施例,可以提供一种电池模块10和包括该电池模块10的一种电池组1和一种车辆,当模块盖500和挤压板200被彼此结合时,该电池模块10可以确保均匀的结合质量。
尽管已经示出并描述了本公开的实施例,但是应当理解,本公开不限于所描述的具体实施例,并且本领域技术人员可以在本公开的范围内作出各种改变和修改,并且这些修改不应偏离本公开的技术构思和观点单独理解。
Claims (7)
1.一种电池模块,包括:
至少一个电池单体;
一对挤压板,所述一对挤压板被置放在所述至少一个电池单体的两个侧表面处;和
模块盖,所述模块盖被联接到所述一对挤压板,以覆盖所述至少一个电池单体的上侧和下侧,
其中,所述模块盖的两端被弯曲以覆盖所述一对挤压板的上端和下端,所述模块盖的两端被焊接到所述一对挤压板,并且所述模块盖的两端包括多个辅助焊道,所述多个辅助焊道沿着所述模块盖的纵向方向彼此隔开预定距离,
其中,在所述模块盖的两端处设置有用于在所述弯曲之后与所述一对挤压板焊接的多个焊接部,
其中,所述多个辅助焊道被分别置放在所述多个焊接部之间,并且
其中,所述多个辅助焊道被置放成与所述多个焊接部形成台阶状。
2.根据权利要求1所述的电池模块,
其中,所述多个辅助焊道具有预定尺寸的凹槽形状。
3.根据权利要求1所述的电池模块,
其中,当所述模块盖的两端被弯曲为使得所述模块盖的两端以平行于所述一对挤压板的方式置放时,在所述多个焊接部处执行焊接,并且
其中,当所述模块盖的两端被弯曲为使得所述模块盖的两端相对于所述一对挤压板以预定角度倾斜时,在所述多个辅助焊道处执行焊接。
4.根据权利要求1所述的电池模块,
其中,所述一对挤压板具有盖放置部,所述模块盖的两个弯曲端被放置在所述盖放置部上。
5.根据权利要求1所述的电池模块,
其中,所述多个辅助焊道被置放成与所述多个焊接部一起具有多级焊道形结构,以覆盖由所述弯曲引起的弯曲角度偏差。
6.一种电池组,包括:
至少一个如权利要求1所述的电池模块;和
被构造为封装所述至少一个电池模块的电池组壳体。
7.一种车辆,包括至少一个如权利要求6所述的电池组。
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