CN111052441A - 电池外壳和包含该电池外壳的电池模块 - Google Patents

Abstract

公开了一种电池外壳。电池外壳包括：彼此联接以形成容纳电池的空间的多个盖，所述多个盖具有第一盖和第二盖，第二盖与第一盖相邻设置且联接至第一盖；和构造成联接第一盖和第二盖的联接杆。

Description

电池外壳和包含该电池外壳的电池模块

技术领域

本申请要求在韩国于2018年5月25日提交的韩国专利申请10-2018-0059804和于2019年2月14日提交的韩国专利申请10-2019-0017321的优先权，其公开内容通过引用合并于此。

本公开涉及一种电池外壳和包括该电池外壳的电池模块，并且更具体地，涉及一种可以简单地制造、防止制造过程中的热损伤并增强刚性的电池外壳和包括该电池外壳的电池模块。

背景技术

随着技术的发展和对移动设备的需求的增加，对作为能量源的二次电池的需求迅速增加。常规地，镍镉电池或氢离子电池已经被用作二次电池。然而，近来锂二次电池被广泛使用，这是因为与镍基二次电池相比，锂二次电池由于极少的记忆效应而充放电自由，自放电率非常低，并且能量密度很高。

锂二次电池主要使用氧化锂和碳质材料分别作为正极活性材料和负极活性材料。锂二次电池包括电极组件和外部构件，在电极组件中布置了分别涂覆有正极活性材料和负极活性材料且其间具有隔板的正极板和负极板，外部构件是电池壳，电池壳将电极组件与电解质溶液一起密封和容纳。

锂二次电池包括正极、负极、介于它们之间的隔板和电解质。取决于将哪种材料用于正极活性材料和负极活性材料，锂二次电池分为锂离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(PLIB)等。通常，锂二次电池的电极是通过将正极或负极活性材料施加到由铝或铜片、网、膜、箔等制成的集电器上，然后将其干燥而制备的。

常规地，用于保护二次电池的电池外壳通过诸如激光焊接这样的各种焊接方法来制造。换句话说，多个构件通过搭接焊接或对接焊接而彼此接合以制造电池外壳。然而，当通过焊接制造电池外壳时，由于在焊接期间产生的热量，布置在电池外壳内部的电池单元或外围部件可能会损坏或变形。而且，随着焊接区域变长，由于积聚的热量引起的构件变形而使焊接能力劣化。

发明内容

技术问题

因此，本公开旨在提供一种可以防止布置在其中的电池单元或外围部件损坏的电池外壳，以及包括该电池外壳的电池模块。

另外，本公开旨在提供一种可以容易地接合并具有增强的刚性的电池外壳，以及包括该电池外壳的电池模块。

技术方案

在本公开的一个方面中，提供了一种用于容纳电池的电池外壳，包括：彼此联接以形成容纳电池的空间的多个盖，所述多个盖包括第一盖和第二盖，第二盖邻近第一盖设置并联接到第一盖；和构造成联接第一盖和第二盖的联接杆。

而且，第一盖可以具有至少一个第一插入孔，联接杆的一端插入第一插入孔中，第二盖可以具有至少一个第二插入孔，联接杆的另一端插入第二插入孔中。

另外，可以将粘合剂注入到第一插入孔和第二插入孔中，使得联接杆联接到第一盖和第二盖。

而且，第一盖可以具有放置第二盖的放置槽，并且第一插入孔可以形成在放置槽中。

另外，第二盖可以具有从其端部突出的突起，使得所述突起被放置在第一盖的放置槽中，并且第二插入孔可以形成在突起中。

而且，第二盖可以具有端板，并且突起可以形成为从端板弯曲。

另外，可以在第一插入孔和第二插入孔的至少一个中形成容纳槽。

另外，容纳槽可以具有螺纹形式。

同时，在本公开的另一方面中，还提供了一种电池模块，包括：如上所述的电池外壳；以及容纳在电池外壳中的电池单元堆。

同时，在本公开的另一方面中，还提供了一种电池组，包括：如上所述的电池外壳；以及容纳在电池外壳中的电池模块。

有利效果

根据本公开的实施例，由于使用联接杆来接合盖，因此当盖接合时不产生热量，并且可以防止布置在电池外壳中的电池单元或外围部件被损坏。

另外，由于联接杆插入盖中，所以盖可以容易地接合并且具有增强的刚性。

附图说明

图1是整体示出根据本公开的实施例的电池外壳的透视图。

图2是示出根据本公开的实施例的电池外壳的局部透视图，从该电池外壳拆卸了第一盖和第二盖。

图3至图6是示出根据本公开的实施例在电池外壳处通过联接杆联接第一盖和第二盖的过程的截面图。

图7至图10是示出根据本公开的另一实施例在电池外壳处通过联接杆联接第一盖和第二盖的过程的截面图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本公开的优选实施例。在描述之前，应该理解的是，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含义和词典含义，而应基于允许发明人为最佳解释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，本文提出的描述仅是出于说明目的的优选示例，而无意于限制本公开的范围，因此应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对其做出其他等同替换和修改。

在附图中，为了便于描述和清楚起见，每个元件或元件特定部分的尺寸可以被放大、省略或示意性地示出。因此，每个元件的大小不能完全反映该元件的实际大小。如果与本公开相关的公知功能或元件的详细描述不必要地模糊了本公开的主题，则将省略其详细描述。

这里使用的术语“结合”或“连接”不仅可以指一个构件和另一构件直接结合或直接连接的情况，还可以指一个构件通过连接构件与另一构件间接结合或间接连接的情况。

图1是整体示出根据本公开的实施例的电池外壳的透视图，图2是示出根据本公开的实施例的电池外壳的局部透视图，从该电池外壳拆卸了第一盖和第二盖。

提供根据本公开的实施例的电池外壳100以容纳电池。电池外壳100可以是用于容纳电池单元堆200的模块外壳，或者可以是用于容纳电池模块10的电池组外壳。另外，电池外壳100应该被理解为包括能够容纳各种电池的各种外壳。在下文中，为了便于解释，下面的描述将基于电池单元堆200被容纳在电池外壳100中的情况，但是电池外壳100的范围不限于此。

电池外壳100包括多个盖，并且多个盖彼此接合以形成用于容纳电池单元堆200的空间。即，电池单元堆200可以容纳在通过多个盖彼此联接而形成的内部空间中，并且电池单元堆200可以由多个盖保护。在此，多个盖可以包括第一盖110和第二盖120。

电池外壳100可包括第一盖110、第二盖120和联接杆130。

第一盖110是可以具有各种形状的多个盖中的任何一个。参照图1和图2，第一盖110可以具有例如矩形形状。然而，第一盖110的形状不限于此。另外，第一盖110可以由各种材料制成。例如，可以使用诸如铝这样的金属材料或诸如塑料这样的各种复合树脂。

第二盖120设置成与第一盖110相邻并且联接至第一盖110。第二盖120可以与第一盖110相似地具有矩形形状，并且可以由诸如铝这样的金属材料或诸如塑料这样的复合树脂制成。然而，第二盖120的形状和材料不限于此。

联接杆130可以联接第一盖110和第二盖120。联接杆130可以以各种方式联接到第一盖110和第二盖120。例如，可以在联接杆130处形成外螺纹或内螺纹，并且可以在第一盖110和第二盖120处形成对应的内螺纹或外螺纹，从而联接杆130联接到第一盖110和第二盖120。或者，联接杆130可以装配到形成在第一盖110和第二盖120上的孔中。或者，联接杆130可以借助于粘合剂140联接到第一盖110和第二盖120(见图4)。这里，粘合剂140包括能够将相同种类的材料或不同种类的材料彼此粘着的各种材料，包括接合剂。下面的描述将基于联接杆130通过粘合剂140联接到第一盖110和第二盖120的情况。

参考图2，可以在第一盖110中形成至少一个第一插入孔112，联接杆130的一端可插入到第一盖110的第一插入孔112中。另外，联接杆130的插入到第一插入孔112中的一端被粘合剂140固定到该第一插入孔。例如，可以将粘合剂140注入到第一插入孔112中，联接杆130的一端可以插入到第一插入孔112中，然后可以固化粘合剂140以将联接杆130的一端牢固地联接至第一盖110。或者，可以在粘合剂140施加至联接杆130的状态下将联接杆130的一端插入第一插入孔112中，从而联接杆130的一端固定到第一盖110。

另外，与第一盖110类似，第二盖120中可形成有至少一个第二插入孔122，并且联接杆130的另一端可插入第二盖120的第二插入孔122中。另外，插入到第二插入孔122中的联接杆130的另一端通过粘合剂140固定于第二插入孔。例如，将粘合剂140注入第二插入孔122中，联接杆130的另一端插入第二插入孔122中，然后将粘合剂140固化以将联接杆130的另一端牢固地联接至第二盖120。或者，可以在将粘合剂140施加至联接杆130的状态下将联接杆130的另一端插入第二插入孔122中，从而将联接杆130的另一端固定到第二盖120。可以将粘合剂140注入第一插入孔112和第二插入孔122中，或者可以将粘合剂140提供至第一盖110和第二盖120的表面，使得第一盖110和第二盖120彼此附接。

参考图2，第一盖110可以具有放置槽111，第二盖120可以放置在放置槽111中。如果如上所述第一盖110具有放置槽111并且第二盖120放置在第一盖110的放置槽111中，则第一盖110和第二盖120可以更稳定地联接。此处，第一插入孔112可以形成在放置槽111中。

另外，第二盖120可以具有从其端部突出的突起121，并且第二盖120的突起121可以放置在第一盖110的放置槽111中。这里，第二插入孔122可以形成在突起121中。

第二盖120可以包括端板，并且突起121可以形成为从端板弯曲。第二盖120的端板具有平坦的形状，并且端板的两端可以以大致直角弯曲以形成突起121。

图3至图6是示出根据本公开的实施例在电池外壳处通过联接杆联接第一盖和第二盖的过程的截面图。

在下文中，将参照图3至图6描述根据本公开的实施例在电池外壳100处通过联接杆130将第一盖110和第二盖120彼此联接的过程。

图3是仅示出电池外壳100的一个端部的剖视图，例如，仅示出了图1的A部分中的第一盖110。参考图3，放置槽111形成在第一盖110，并且四个第一插入孔112形成在第一盖110的放置槽111中。这里，第一插入孔112的数量仅是示例，可以设置一个或多个第一插入孔112。参考图4，将粘合剂140注入到第一盖110的四个第一插入孔112中。另外，参考图5，将四个联接杆130的一端分别插入到第一盖110的四个第一插入孔112中，并且如果粘合剂140被固化，则可以将联接杆130的一端在插入第一插入孔112的状态下固定到第一盖110。另外，粘合剂140被注入到第二盖120的四个第二插入孔122中。而且，参考图6，第二盖120的突起121放置在第一盖110的放置槽111中并且稳定地连接到第一盖110。这时，四个联接杆130的另一端分别插入第二盖120的突起121中形成的第二插入孔122，并且如果粘合剂140被固化，则联接杆130的另一端可以在插入到第二插入孔122中的状态下固定到第二盖120。以这种方式，当第一盖110和第二盖120彼此接合时不产生热量，因此可以防止布置在外壳中的电池单元或外围部件被损坏。另外，通过插入第一盖110和第二盖120中的联接杆130，可以提高第一盖110和第二盖120的联接刚度。同时，在本实施例中，插入孔112、122和联接杆130的数量可被不同地选择，而不限于附图中所示的。

图7至图10是示出根据本公开的另一实施例在电池外壳处通过联接杆联接第一盖和第二盖的过程的截面图。

在下文中，将参照图7至图10描述根据本公开的另一实施例的电池外壳100的功能和效果。然而，在前一实施例中共同公开的描述将被以上描述代替。

在本实施例中，与前一实施例不同，在第一插入孔112或第二插入孔122中形成有容纳槽115或容纳槽125。

参照图7至图10，容纳槽115可以形成在第一插入孔112中，或者容纳槽125可以形成在第二插入孔122中。这里，容纳槽115或容纳槽125可以具有各种形状，并且可以如图所示，形成为具有重复的螺纹脊和螺纹谷的螺纹形状。下面的描述将基于容纳槽115或容纳槽125具有如上所述的螺纹形状的情况。

这里，在本实施例中，例如，可以仅在第一插入孔112中形成容纳槽115，或者可以仅在第二插入孔122中形成容纳槽125。或者，可以在第一插入孔112和第二插入孔122中均形成有容纳槽115、125。如果在第一插入孔112或第二插入孔122中形成有容纳槽115或容纳槽125，则与未形成容纳槽115、125的情况相比，粘合剂140与第一插入孔112或第二插入孔122的接触面积增加，从而增加了粘附面积。因此，可以增加第一盖110或第二盖120与联接杆130之间的联接力。

另外，联接杆130可具有螺纹135，螺纹135具有重复的螺纹脊和螺纹谷(参见图9和图10)，并且螺纹135也可不形成在联接杆130上，如图5和图6所示。如果螺纹135形成在联接杆130上，则联接杆130的螺纹135被拧到形成在第一插入孔112或第二插入孔122中的螺纹容纳槽115、125中，并且联接杆130还通过粘合剂140联接。因此，通过双重联接，即通过螺纹的联接和通过粘合剂140的联接，第一盖110或第二盖120与联接杆130之间的联接力显著增加。这里，粘合剂140被注入到图9的容纳槽115和图10的容纳槽115、125中。另外，尽管未在图中示出，即使在联接杆130上没有形成螺纹135，但是如果如上所述在第一插入孔112或第二插入孔122中形成有容纳槽115或容纳槽125，则与未形成容纳槽115、125的情况相比，也增加了粘合剂140与第一插入孔112或第二插入孔122的接触面积，从而整体上增加了粘合面积。因此，可以增加第一盖110或第二盖120与联接杆130之间的联接力。

同时，参考图1，根据本公开的实施例的电池模块10可以包括如上所述的根据本公开的实施例的电池外壳100，以及容纳在电池外壳100中的电池单元堆200。电池单元堆200包括多个分别具有电极引线的电池单元。电极引线是暴露于外部并连接至外部设备的一种端子，并且可以由导电材料制成。电极引线可以包括正极引线和负极引线。正极引线和负极引线可以在电池单元的纵向方向上设置在相对侧，或者正极引线和负极引线可以在电池单元的纵向方向上设置在同一侧。电极可以电连接到汇流条。电池单元可以具有其中多个单电池或多个双电池以适合电池容量的方式堆叠的结构，其中在每个单电池中依次布置有正极板、隔板和负极板，在每个双电池中依次布置有正极板、隔板、负极板、隔板、正极板、隔板和负极板。

电池单元堆200可以被构造成使得多个电池单元彼此堆叠。在此，电池单元可以具有各种结构，并且多个电池单元可以以各种方式堆叠。

电池单元堆200可包括分别用于容纳电池单元的多个盒(未示出)。可以通过注模塑料来制造每个盒(未示出)，并且可以堆叠具有用于容纳电池单元的容纳部分的多个盒(未示出)。其中堆叠有多个盒(未示出)的盒组件可以包括连接器元件或端子元件。连接器元件可以包括各种类型的电连接部件或用于连接至例如能够提供关于电池单元的电压或温度的数据的电池管理系统(BMS)(未示出)的连接部件。另外，端子元件包括正极端子和负极端子作为连接到电池单元110的主端子，并且端子元件可以具有端子螺栓以电连接到外部。同时，电池单元可以具有各种形状。而且，在电池单元堆200中，电池单元可以通过双面胶带接合并且彼此堆叠。根据本公开的实施例的包括在电池模块10中的电池外壳100具有容纳电池单元堆200的模块外壳的功能。

同时，根据本公开的实施例的电池组(未示出)可以包括电池外壳和容纳在电池外壳中的电池模块10。此外，除了电池模块10之外，电池组(未示出)还可包括用于控制电池模块10的充放电的各种装置，例如BMS、电流传感器、熔丝等。在此，包括在电池组中的电池外壳具有容纳电池模块10的电池组外壳的功能。

已经详细描述了本公开。然而，应当理解，详细说明和具体示例虽然指示了本公开的优选实施例，但是仅以说明的方式给出，因为本领域技术人员将从该详细描述明了在本公开的范围内的各种改变和修改。

工业适用性

本公开涉及电池外壳和包括该电池外壳的电池模块，并且特别地适用于涉及二次电池的工业。

Claims (10)

1.一种用于容纳电池的电池外壳，包括：

彼此联接以形成容纳所述电池的空间的多个盖，所述多个盖包括第一盖和第二盖，所述第二盖设置成与所述第一盖相邻并联接至所述第一盖；和

构造成联接所述第一盖和所述第二盖的联接杆。

2.根据权利要求1所述的电池外壳，

其中，第一盖具有至少一个第一插入孔，联接杆的一端插入所述第一插入孔，并且第二盖具有至少一个第二插入孔，联接杆的另一端插入所述第二插入孔。

3.根据权利要求2所述的电池外壳，

其中，粘合剂注入到第一插入孔和第二插入孔中，以使联接杆联接到第一盖和第二盖。

4.根据权利要求2所述的电池外壳，

其中，第一盖具有放置第二盖的放置槽，第一插入孔形成在放置槽中。

5.根据权利要求4所述的电池外壳，

其中，第二盖具有从其端部突出的突起，以使所述突起被放置在第一盖的放置槽中，并且第二插入孔形成在所述突起中。

6.根据权利要求5所述的电池外壳，

其中，第二盖具有端板，

其中，突起形成为从端板弯曲。

7.根据权利要求2所述的电池外壳，

其中，在第一插入孔和第二插入孔的至少一个中形成有容纳槽。

8.根据权利要求7所述的电池外壳，

其中容纳槽具有螺纹形式。

9.一种电池模块，包括：

根据权利要求1至8中任一项所述的电池外壳；和

容纳在所述电池外壳中的电池单元堆。

10.一种电池组，包括：

根据权利要求1至8中任一项所述的电池外壳；和

容纳在所述电池外壳中的电池模块。

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