CN110998913A - 电池模块和具有电池模块的电池组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电池模块和包括该电池模块的电池组，更具体地，涉及一种电池模块，其包括具有相同形状并且连接到多个电池单元的正(+)极端子和负(‑)极端子的汇流条；并且涉及一种电池组，该电池组在多个电池模块的相同侧表面部分处具有汇流条连接部，该汇流条连接部通过汇流条提供模块之间的电连接。

Description

电池模块和具有电池模块的电池组
技术领域
本发明涉及一种电池模块和包括该电池模块的电池组，并且更具体地说，涉及一种电池模块，该电池模块包括具有相同形状并且连接到多个电池单元中的每一个的正(+)极端子和负(-)极端子的汇流条，并且涉及一种电池组，该电池组设置有汇流条连接部，该汇流条连接部通过多个电池模块中的每一个的相同侧表面部分中的汇流条来电连接和联接模块。
背景技术
作为构成电池组的单元电芯，锂二次电池具有柔性，从而具有相对自由的形状，重量轻，并且还具有优异的安全性，因此，对于锂二次电池作为便携电子设备(诸如移动电话、便携式摄像机和笔记本电脑)的电源的需求增加，并且二次电池广泛地应用于诸如汽车、蓄电装置等大中型设备。
同时，根据电池壳体的形状对二次电池进行分类。当电极组件嵌入圆柱形或棱柱形金属罐中时，二次电池分类为圆柱形电池或棱柱形电池，当电极组件嵌入铝层压片的袋型壳体中时，二次电池分类为袋型电池。
此外，容纳在电池壳体中的电极组件由正极、负极及插入在正极与负极之间的隔膜构成，并且可以充电/放电，并且圆柱形电极组件形成为各自具有长片状的正极、隔膜和负极依次层叠和缠绕的果冻卷型。
上述电池分类为一个电池单元，并且多个电池单元串联连接或并联连接，由此形成单个模块，并且当多个这样的模块连接时，形成单个电池组。
多个模块通过汇流条电连接，这将参照图1更详细地描述。
图1是传统电池组的结构图。
参照图1，在传统电池组中，为了将电池模块彼此电连接，各个模块的电极设置成交替布置。
也就是说，为了串联连接其中各自并联连接有多个电池单元的多个电池模块，旋转并且电连接预定的电池模块。
然而，这种工作导致的问题在于，由于电池模块旋转，因此电池组组装的效率降低，并且生产时间增加。
[现有技术文件]
[专利文件]
(专利文件1)KR2015-0084661A
发明内容
技术问题
本发明提供一种以提高的组装效率快速组装的电池模块和包括该电池模块的电池组。
技术方案
根据一个示例性实施方式，一种电池模块，该电池模块包括：多个电池单元，其在垂直方向上连续地布置以彼此相邻，并且布置成使得正(+)极和负(-)极在相同方向上布置；模块壳体，其被配置成容纳多个电池单元；正极汇流条，其具有正极端子联接部和正极端子延伸部，所述正极端子联接部设置在所述模块壳体的一个表面上并且被配置成将彼此相邻的电池单元的正(+)极电连接，所述正极端子延伸部从所述正极端子联接部延伸为垂直弯曲；以及负极汇流条，其设置在模块壳体的面向正极汇流条的另一表面上并且被配置成电连接彼此相邻的电池单元的负(-)极。
负极汇流条可以包括：负极端子联接部，其与电池单元的负(-)极端子接触；以及负极端子延伸部，其从负极端子联接部延伸为垂直弯曲。
正极汇流条的正极端子延伸部和负极汇流条的负极端子延伸部可以延伸预定区域至电池模块的同一侧表面，并且可以形成为彼此间隔开。
模块壳体还可以包括汇流条安装槽，汇流条安装槽形成为具有朝向主体的预定深度，使得正极汇流条和负极汇流条安装在壳体的外侧上。
正极汇流条和负极汇流条还可以包括形成在将与多个电池单元接触的部分处的相应通孔。
根据另一示例性实施方式，一种电池组被配置为包括多个模块，所述多个模块包括多个电池单元，该电池组包括：第一电池模块，其具有设置成在其一个侧表面上彼此间隔开的正极汇流条和负极汇流条；第二电池模块，其具有设置成在其一个侧表面上彼此间隔开的正极汇流条和负极汇流条；以及汇流条连接部，其被配置成电连接第一电池模块的正极汇流条和第二电池模块的负极汇流条，或者电连接第一电池模块的负极汇流条和第二电池模块的正极汇流条。
第一电池模块的正极汇流条和第二电池模块的正极汇流条中可以各自包括：正极端子联接部，其设置在容纳多个电池单元的模块壳体的一个表面上，并且被配置成电连接彼此相邻的电池单元的正(+)极；以及正极端子延伸部，其从正极端子联接部延伸为垂直弯曲，并且负极汇流条可以各自设置在模块壳体的面向正极汇流条的另一表面上且被配置成包括：负极端子联接部，其被配置成电连接彼此相邻的电池单元的负(-)极；以及负极端子延伸部，其从负极端子联接部延伸为垂直弯曲，其中，汇流条连接部可以通过与正极汇流条的正极端子延伸部和负极汇流条的负极端子延伸部接触进行连接。
第一电池模块的正极汇流条和负极汇流条以及第二电池模块的正极汇流条和负极汇流条可以在相同方向上位于电池模块中的每一个的相应侧表面上。
电池组还可以包括：下壳体，其具有形成为板状形状的内部底表面并且被配置成在其中容纳第一电池模块和第二电池模块；以及上壳体，其形成为与下壳体相对应的形状，并且被配置成覆盖第一电池模块的上部和第二电池模块的上部。
本发明提供一种包括所述电池组的装置。
具体地，该装置形成为仅具有一个可打开表面的结构，从而可以容易地添加或替换电池组的模块配置。
装置的具体示例包括但不限于膝上型计算机、平板PC、可穿戴电子设备、包括电动车辆(EV)、混合动力车辆(HEV)、插入式混合动力车辆(PHEV)等的电动车辆，以及蓄电装置等。
此外，这些装置的结构及其制造方法是本领域技术人员公知的，因此，在本说明书中将不提供其详细描述。
有益效果
根据示例性实施方式的电池模块和包括该电池模块的电池组不需要用于模块之间的连接的单独的模块旋转，因为正(+)极汇流条和负(-)极汇流条位于相同的侧表面部分上并且多个电池模块在单个侧表面方向上彼此连接和联接，从而提高了组装效率，并且能够快速地组装电池组。
附图说明
图1是传统电池组的结构图。
图2是根据示例性实施方式的电池模块的分解透视图。
图3是根据示例性实施方式的电池模块内部的模块壳体的透视图。
图4是根据示例性实施方式的电池模块内部的正极汇流条和负极汇流条的透视图。
图5是根据示例性实施方式的电池组的透视图。
具体实施方式
下文将参照附图中公开的特征详细描述本发明的示例性实施方式。然而，本发明并不限于示例性实施方式。相反，提供这些实施方式以使得本公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本发明的范围。
尽管这里使用诸如“第一”和“第二”的术语来描述各种元件，但是这些元件不应限于这些术语。这些术语仅用于对一个部件和其它部件进行区分。例如，在不脱离本发明的范围的情况下，第一部件可以称为第二部件，并且类似地，第二部件也可以称为第一部件。在以下描述中，技术术语仅用于解释具体的示例性实施方式而不是限制本发明。除非另有相反说明，否则单数形式的术语可以包括复数形式。
在考虑本发明中的功能的同时，将本发明中使用的术语选择为尽可能广泛使用的通用术语，但是这些术语可以根据本领域技术人员的意图、先例、新技术的出现等而改变。此外，在特定情况下，存在申请人任意选择的术语，并且在这种情况下，将在本发明的相应描述部分中详细描述这些术语的含义。因此，本发明中使用的术语应当基于术语具有的含义和本发明的全部内容来定义，而不是由术语的简单名称来定义。
<实施方式1>
在下文中，将描述根据本发明的示例性实施方式的电池模块。
根据本发明的示例性实施方式的电池模块可以通过被配置成包括正极汇流条和负极汇流条来快速组装，正极汇流条和负极汇流条具有布置在一个表面中以使多个电池模块连接在侧表面上的形状。
图2是根据本发明的示例性实施方式的电池模块的分解透视图。
参照图2，根据本发明的示例性实施方式的电池模块100包括：多个电池单元110，其在垂直方向上连续地布置以彼此相邻，具有在相同方向上布置的正(+)极和负(-)极；模块壳体120，其被配置成容纳多个电池单元110；正极汇流条130，其具有正极端子联接部131和正极端子延伸部132，该正极端子联接部131设置在模块壳体120的一个表面上并且被配置成电连接彼此相邻的电池单元的正(+)极，该正极端子延伸部132从正极端子联接部延伸为垂直弯曲；以及负极汇流条140，其设置在模块壳体的面向正极汇流条130的另一表面上，并且被配置成电连接彼此相邻的电池单元的负(-)极。
此外，与正极汇流条130类似，负极汇流条140包括：负极端子联接部141，其接触电池单元的负(-)极端子；以及负极端子延伸部142，其从负极端子联接部141延伸为垂直弯曲。
下面将更详细地描述电池模块100的配置。
多个电池单元110在垂直方向上连续地布置以彼此相邻，使得正(+)极和负(-)极在相同方向上布置，并且正(+)极形成在被配置成包括多个电池单元110的电池模块的一个表面上，而负(-)极形成在另一表面上。
这样，电池模块的电极端子设置在一个方向上，因此，可以容易地执行电池模块之间的连接和联接。
此外，电池单元110可以是圆柱形电池单元，但是可以根据用途容易地改变。
此外，模块壳体120被配置成将多个电池单元110容纳在其中，可以被配置成通过仅围绕多个电池单元110的侧表面来保持电池模块的形状，或者还可以被配置成围绕多个电池单元的整个表面并且仅暴露电池单元的电极端子。
此外，模块壳体120还在其外侧设置有汇流条安装槽121，该汇流条安装槽121具有朝向主体的预定深度，以使正极汇流条130和负极汇流条140以规则的位置安装，这将参照图3更详细地描述。
图3是根据本发明的示例性实施方式的电池模块内部的模块壳体的透视图。
参照图3，汇流条安装槽121可以形成为具有与汇流条的厚度对应的深度，以使在设置汇流条时，电池模块具有平坦的形状。
此外，当正极汇流条130和负极汇流条140安装在汇流条安装槽121中时，正极汇流条130和负极汇流条140可以容易地定位成彼此间隔开而无需单独操作。
此外，正极汇流条130设置在模块壳体120的一个表面上并且被配置成包括：正极端子联接部131，其被配置成电连接彼此相邻的电池单元的正(+)极；以及正极端子延伸部132，其从正极端子联接部延伸为垂直弯曲。负极汇流条140设置在模块壳体120的面向正极汇流条130的另一表面上并且被配置成包括：负极端子联接部141，其被配置成电连接彼此相邻的电池单元的负(+)极；以及负极端子延伸部142，其从负极端子联接部延伸为垂直弯曲。
将参照图4更详细地描述正极端子联接部131和负极端子联接部141。
图4是根据本发明的示例性实施方式的电池模块内部的正极汇流条和负极汇流条的透视图。
正极汇流条和负极汇流条形成为相同的形状，因此将以单一形状来描述。
参照图4，正极端子联接部131和负极端子联接部141被配置成与多个电池单元的相应电极端子接触并且分别形成其正(+)极和负(-)极，并且由导电材料形成，由此可以电连接。
此外，正极端子联接部131和负极端子联接部141形成为单一板状形状并且允许覆盖电池模块的上部/下部，或者如图4所示，正极端子联接部131和负极端子联接部141可以按照通孔分别形成在与电池单元接触的相应部分处的形状形成。
这里，通孔150形成为使得由于各种因素而在电池单元中产生的气体可以排放到电池模块的外部。该配置防止由于积聚在电池模块中的气体的压力而对电池单元造成的损坏。
此外，在正极端子联接部131和负极端子联接部141内部，电芯端子联接部151还被设置在与多个电池单元的电极端子接触的部分处并且被允许容易地连接到电池单元的相应端子。
电芯端子联接部151具有弹性并且形成为延伸以从相应的正极端子联接部131和负极端子联接部141伸出的形状，并且即使当模块壳体120形成为围绕多个电池单元的整个表面的形状并且仅暴露电极端子时，电芯端子联接部151也可以容易地与相应的电池单元的端子接触。
此外，正极端子延伸部132和负极端子延伸部142被配置成从将与多个电池单元的电极端子接触的正极端子联接部131和负极端子联接部141延伸为垂直弯曲，并且形成在同一侧表面上以彼此间隔开。
正极端子延伸部132和负极端子延伸部142执行与另一电池模块的电连接，从而被设置在同一表面上以允许在一个方向上执行电池模块之间的连接。
此外，正极端子延伸部132和负极端子延伸部142可以形成为在一个侧表面上确保预定区域的各种形状。
然而，为了无损失地快速传输一个电池模块的电流，确保尽可能宽的表面是有效的。
因此，在示例性实施方式中，电池模块的一个侧表面被固定，以便于执行与具有尽可能宽的表面的另一电池模块的连接。
<实施方式2>
随后，将描述根据本发明的示例性实施方式的电池组。
根据本发明的示例性实施方式的电池组被配置成包括汇流条和汇流条连接部，多个电池模块可以在一个侧表面上与汇流条连接部连接和联接，从而可以允许在一个表面上快速地组装电池组。
图5是根据本发明的示例性实施方式的电池组的透视图。
参照图5，根据本发明的示例性实施方式的电池组1000包括各自由多个电池单元组成的多个模块，并且包括：第一电池模块100，具有设置成在其一个侧表面上彼此间隔开的正极汇流条和负极汇流条；第二电池模块200，具有设置成在其一个侧表面上彼此间隔开的正极汇流条和负极汇流条；以及汇流条连接部300，被配置成将第一电池模块的正极汇流条和第二电池模块的负极汇流条电连接，或者将第一电池模块的负极汇流条和第二电池模块的正极汇流条电连接。
这里，为了便于描述，将电池组描述为两个电池模块，但是多个电池模块可以以列阵列连续地连接。
下面将更详细地描述电池组1000的这种配置。
此外，第一电池模块100和第二电池模块200被配置成在一个侧表面上彼此间隔开地设置，并且在设置有正极汇流条和负极汇流条的侧表面中，第一电池模块100和第二电池模块200形成在同一表面A上。这里，表面A是指电池组内部的一个侧表面。
此外，参照图2，第一电池模块100和第二电池模块200以相同的配置形成，并且被配置成包括：多个电池单元110，其设置为使得正(+)极和负(-)极设置在相同方向上；模块壳体120，其被配置成容纳多个电池单元110；正极汇流条130，其设置在模块壳体120的一个表面上并且被配置成电连接彼此相邻的电池单元的正(+)极；以及负极汇流条140，其设置在模块壳体的另一表面上，并且被配置成电连接彼此相邻的电池单元的负(-)极。
此外，将更详细地描述正极汇流条130和负极汇流条140。正极汇流条130设置在模块壳体120的一个表面上，并且被配置成包括：正极端子联接部131，其被配置成电连接彼此相邻的电池单元的正(+)极；以及正极端子延伸部132，其从正极端子联接部延伸为垂直弯曲。负极汇流条140设置在模块壳体的面向正极汇流条130的另一表面上，并且被配置成包括：负极端子联接部141，其被配置成电连接彼此相邻的电池单元的负(-)极；以及负极端子延伸部142，其从负极端子联接部141延伸为垂直弯曲。
正极端子联接部131和负极端子联接部141与形成单个电极的多个电池单元的电极端子接触，从而允许在电池模块的一个表面上形成正(+)极并且在另一表面上形成负(-)极。
此外，正极端子延伸部132和负极端子延伸部142被配置成从将与多个电池单元的电极端子接触的正极端子联接部131和负极端子联接部141延伸为垂直弯曲，并且形成在同一侧表面上以彼此间隔开。
因此，正极端子延伸部132和负极端子延伸部142通过汇流条连接部300执行与另一电池模块的电连接，从而被设置在同一表面上以允许在一个方向上执行电池模块之间的连接。
此外，正极端子延伸部132和负极端子延伸部142形成彼此间隔开预定距离以与汇流条连接部300连接的侧表面延伸部160，并且允许在侧表面延伸部160上执行与汇流条连接部300的连接。
此外，汇流条连接部300被配置成将第一电池模块的正极汇流条和第二电池模块的负极汇流条电连接，或者将第一电池模块的负极汇流条和第二电池模块的正极汇流条电连接，并且更严格地说，汇流条连接部300连接到正极汇流条的正极端子延伸部132和负极汇流条142的负极端子延伸部142的侧表面部分。
此外，汇流条连接部300延伸正极汇流条的正极端子延伸部132和负极汇流条的负极端子延伸部142的侧表面部分的长度，并且连接至预定范围。
此外，汇流条连接部300由与正/负极汇流条相同的材料形成，减少了从电池模块提取的电流的损失，并且通过使用超声波焊接、激光焊接等进行连接。然而，实施方式不限于此，并且汇流条连接部可以通过使用各种材料、配置和连接方法进行连接。
此外，电池组1000被配置为还包括下壳体400和上壳体500。
下壳体400在其中容纳第一电池模块100和第二电池模块200，并且上壳体500以与下壳体400对应的形状形成，并且覆盖第一电池模块100的上部和第二电池模块200的上部，从而允许形成单个电池组。
此外，各种连接类型和螺栓可以用于下壳体400和上壳体500之间的连接。
此外，下壳体400形成为具有平板形状的内部底表面，从而可以设置电池模块100和200，并且由于电池模块100和200在一个侧面上连接和联接，因此在底面上不需要用于电连接的单独配置。
因此，由于示例性实施方式的电池组不需要用于电连接的单独额外空间和配置，并且可以在一个侧表面上执行模块扩展，所以电池组不仅可以应用于需要大容量电池的汽车，而且可以应用于各种装置。
虽然已经参照上述实施方式具体描述了本发明的技术思想，但是应当注意，提供上述实施方式仅用于例示而非限制本发明。此外，属于本发明的技术领域的普通技术人员可以在本文阐述的权利要求的范围内执行各种实施方式。
[符号描述]
100：电池模块，第一电池模块
110：电池单元
120：模块壳体
121：汇流条安装槽
130：正极汇流条
131：正极端子联接部
132：正极端子延伸部
140：负极汇流条
141：负极端子联接部
142：负极端子延伸部
150：通孔
151：电芯端子联接部
160：侧表面延伸部
200：第二电池模块
300：汇流条连接部
400：下壳体
500：上壳体

Claims (10)

1.一种电池模块，该电池模块包括：
多个电池单元，所述多个电池单元在垂直方向上连续地布置以彼此相邻，并且具有在相同方向上布置的正(+)极和负(-)极；
模块壳体，所述模块壳体被配置成容纳所述多个电池单元；
正极汇流条，所述正极汇流条具有正极端子联接部和正极端子延伸部，所述正极端子联接部设置在所述模块壳体的一个表面上并且被配置成将彼此相邻的电池单元的正(+)极电连接，所述正极端子延伸部从所述正极端子联接部延伸为垂直弯曲；以及
负极汇流条，所述负极汇流条设置在所述模块壳体的面向所述正极汇流条的另一表面上并且被配置成将彼此相邻的电池单元的负(-)极电连接。
2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述负极汇流条包括：
负极端子联接部，所述负极端子联接部与所述电池单元的负(-)极端子接触；以及
负极端子延伸部，所述负极端子延伸部从所述负极端子联接部延伸为垂直弯曲。
3.根据权利要求2所述的电池模块，其中，所述正极汇流条的所述正极端子延伸部和所述负极汇流条的所述负极端子延伸部延伸预定区域至所述电池模块的同一侧表面，并且形成为彼此间隔开。
4.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述模块壳体还包括汇流条安装槽，所述汇流条安装槽形成为朝向主体具有预定深度，使得所述正极汇流条和所述负极汇流条被安装在所述壳体的外侧上。
5.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述正极汇流条和所述负极汇流条还包括形成在与所述多个电池单元接触的部分处的相应通孔。
6.一种电池组，该电池组由包括多个电池单元的多个模块配置，均该电池组包括：
第一电池模块，其具有设置成在该第一电池模块的一个侧表面上彼此间隔开的正极汇流条和负极汇流条；
第二电池模块，其具有设置成在该第二电池模块的一个侧表面上彼此隔开的正极汇流条和负极汇流条；以及
汇流条连接部，该汇流条连接部被配置成将所述第一电池模块的所述正极汇流条和所述第二电池模块的所述负极汇流条电连接，或者将所述第一电池模块的所述负极汇流条和所述第二电池模块的所述正极汇流条电连接。
7.根据权利要求6所述的电池组，其中，
所述第一电池模块的所述正极汇流条和所述第二电池模块的所述正极汇流条中的每一个包括：
正极端子联接部，所述正极端子联接部设置在容纳所述多个电池单元的模块壳体的一个表面上，并且被配置成将彼此相邻的电池单元的正(+)极电连接；以及
正极端子延伸部，所述正极端子延伸部从所述正极端子联接部延伸为垂直弯曲，并且
所述负极汇流条中的每一个设置在所述模块壳体的面向所述正极汇流条的另一表面上并且被配置成包括：
负极端子联接部，所述负极端子联接部被配置成将彼此相邻的电池单元的负(-)极电连接；以及
负极端子延伸部，所述负极端子延伸部从所述负极端子联接部延伸为垂直弯曲，并且
其中，所述汇流条连接部与所述正极汇流条的所述正极端子延伸部和所述负极汇流条的所述负极端子延伸部接触且连接。
8.根据权利要求6所述的电池组，其中，所述第一电池模块的所述正极汇流条和所述负极汇流条以及所述第二电池模块的所述正极汇流条和所述负极汇流条在相同方向上位于所述电池模块和所述电池模块中的每一个的相应侧表面上。
9.根据权利要求6所述的电池组，所述电池组还包括：
下壳体，该下壳体具有形成为板状形状的内部底表面并且被配置成在该下壳体中容纳所述第一电池模块和所述第二电池模块；以及
上壳体，该上壳体形成为与所述下壳体相对应的形状，并且被配置成覆盖所述第一电池模块的上部和所述第二电池模块的上部。
10.一种包括根据权利要求6至9中的任一项所述的电池组的装置。
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