CN111801810B - 包括内盖的电池模块 - Google Patents
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Abstract
公开了一种使组装工序中产生的对内部构造的损坏最小化的电池模块。电池模块包括:单元组件,单元组件设置有堆叠的多个二次电池,二次电池具有电极引线;汇流条组件,汇流条组件设置有位于单元组件的前部或后部的汇流条框架、和安装在汇流条框架的外表面上的汇流条;和内盖,内盖设置有:位于单元组件的外侧的板部,板部形成为板形状,并且在板部的外围部分上形成有倒角;和在板部的外围部分的一部分上的结合部,结合部结合至汇流条框架的主体部的一个端部。
Description
技术领域
本公开内容涉及一种包括内盖的电池模块,更具体地,涉及一种使组装工序中产生的对内部构造的损坏最小化的电池模块。
本申请要求于2018年12月26日在韩国提交的韩国专利申请第10-2018-0169969号的优先权,通过引用将该韩国专利申请的公开内容并入本文。
背景技术
近来,随着对诸如笔记本电脑、视频摄像机、移动电话等之类的便携式电子产品的需求快速增加,并且电动车辆、储能电池、机器人和卫星日益发展,已积极进行了对能够重复充电和放电的高性能二次电池的研究。
目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。在这些二次电池之中,因为锂二次电池与镍基二次电池相比几乎不具有记忆效应,所以锂二次电池由于自由充电和放电、非常低的自放电速率和高能量密度的优点而受到关注。
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活性材料和负极活性材料。锂二次电池包括:其中分别涂布有正极活性材料和负极活性材料的正极板和负极板在它们之间插置隔膜的状态下进行布置的电极组件;和密封并容纳电极组件以及电解质溶液的外壳材料,即,电池壳体。
根据外壳材料的形状,锂二次电池分为其中电极组件内置在金属罐中的罐型二次电池和其中电极组件内置在铝层压片袋中的袋型二次电池。
其中,可使用袋型二次电池构成电池模块,电池模块具有容纳多个二次电池的模块外壳和配置成将多个二次电池电连接的汇流条组件。
此外,由于用作电极端子的电极引线以薄金属片的形式设置在袋型二次电池中,因此包括袋型二次电池单元的电池模块包括金属板形汇流条来作为容易且稳定地连接电极引线的手段。汇流条一般可以以规则的图案安装在板(board)形式的汇流条框架上。
此外,当某些二次电池过电压、过电流或过热时,包括袋型二次电池的电池模块进一步包括感测和控制这些问题的电压感测部件,诸如许多电线、印刷电路板、连接器等。
这种电池模块的组装工序包括以下工序:堆叠袋型二次电池单元以形成单元堆叠体、将汇流条框架和电压感测部件组装到单元堆叠体、以及将它们整体装入模块外壳中。此时,在将单元堆叠体插入并容纳在模块外壳的内部空间中时,产生由于单元堆叠体与模块外壳之间的摩擦或碰撞而导致单元堆叠体被损坏的问题。
此外,用于电动车辆的电池模块具有很小的储存空间和最小的部件组装公差,以便增加能量密度。这样,当电池模块的部件组装公差很小时,即使有稍微的位置误差也会发生冲突,这使得组装变得困难并且进一步降低了成品率。因此,需要一种当组装电池模块时能够在能量密度不受损的范围内解决上述问题的方法。
此外,当于其中安装的每个内部构造的端部具有尖锐形状或者端部具有沿内部方向弯曲的形状的构件被应用于车辆的电池模块时,在汽车事故的情况下,由于这些内部构造,可发生这些内部构造破损并且容纳在内部构造中的二次电池被损坏的问题。
发明内容
技术问题
设计本公开内容来解决相关技术的问题,因此本公开内容旨在提供一种使组装工序中产生的对内部构造的损坏最小化的电池模块。
本公开内容的这些和其他目的和优点将从以下的详细描述理解到并且将从本公开内容的示例性实施方式变得更加显而易见。此外,将容易理解到,可通过所附权利要求及其组合中示出的手段实现本公开内容的这些目的和优点。
技术方案
在本公开内容的一个方面中,提供了一种电池模块,包括:
设置有多个二次电池的单元组件,所述多个二次电池沿左右方向相互堆叠并且具有电极引线,所述电极引线形成为沿前后方向伸出的形状;
汇流条组件,所述汇流条组件设置有:汇流条框架,所述汇流条框架位于所述单元组件的所述电极引线所设置的前部或后部并且具有板形的主体部;和汇流条,所述汇流条安装在所述汇流条框架的外表面上并且具有导电金属,从而将所述多个二次电池的电极引线彼此电连接;和
内盖,所述内盖设置有:位于所述单元组件的外侧的板部,所述板部形成为板形状,并且在所述板部的外围部分上形成有倒角;和在所述板部的所述外围部分的一部分上的结合部,所述结合部结合至所述汇流条框架的所述主体部的一个端部。
所述板部可以是平躺形式的矩形板,且在前方向、后方向、左方向和右方向的每一个的端部上形成有倒角。
所述倒角可具有朝向所述板部的外侧沿内部方向倾斜的结构。
所述电池模块可进一步包括模块外壳,所述模块外壳具有在两侧开放的管形状。
所述模块外壳的开放的两个端部可形成有倒角。
所述倒角可具有朝向所述两个端部沿向外方向倾斜的结构。
在所述模块外壳的内表面上可形成有线状突起,所述线状突起沿内部方向突出并且延长到所述模块外壳的开放的所述两个端部。
在所述内盖的所述主体部的外表面上可形成有引导槽,所述引导槽沿内部方向凹进,使得所述线状突起插入到所述引导槽中以进行移动,并且所述引导槽沿所述线状突起延伸的方向延长。
所述汇流条框架的所述主体部的一个端部可设置有紧固部,所述紧固部以铰链结合结构结合至所述内盖的所述结合部。
所述汇流条框架的所述主体部可设置有沿内部方向突出的突出部。
所述内盖的所述板部可形成有插入槽,所述插入槽沿内部方向凹进,使得所述突出部插入到所述板部的与所述汇流条框架结合的一个端部中。
所述电池模块可进一步包括保护电路模块。
所述保护电路模块可设置有:印刷电路板,所述印刷电路板具有沿前后方向伸长的形状并且被刻有导线图案;和电压感测端子,所述电压感测端子形成在所述印刷电路板的沿前后方向的两个端部中,并且所述电压感测端子设置有导线,以测量所述二次电池的电压。
在所述内盖的所述板部的下方内表面上可设置有向内凹进的凹进部,使得所述印刷电路板的至少一部分插入到所述凹进部中。
在所述汇流条框架的所述主体部的下端可设置有支撑板,所述支撑板沿内部方向突出并延伸,以沿向上方向支撑所述单元组件的一部分。
所述支撑板可具有其中所述支撑板的至少一部分的宽度沿内部方向逐渐减小从而具有尖锐中心部的端线。
所述支撑板可具有其中所述支撑板的厚度沿所述内部方向朝向端部变薄的倾斜结构。
在本公开内容的另一个方面中,提供了一种包括至少一个电池模块的电池组。
在本公开内容的另一个方面中,提供了一种包括电池组的车辆。
有益效果
根据本公开内容的一个方面,本公开内容的电池模块设置有在其外围部分上形成倒角的内盖,由此在将单元组件和内盖插入到模块外壳的工序中防止了由于冲突或摩擦而导致单元组件被模块外壳损坏。
此外,根据本公开内容的一个方面,本公开内容的电池模块在内盖上设置有与汇流条框架结合的结合部,使得汇流条框架容易安装并且容易与单元组件的前端部或后端部固定,由此增加电池模块的制造效率。
此外,根据本公开内容的一个方面,本公开内容的形成有沿向下方向倾斜的倒角的内盖可在插入到模块外壳的工序中更柔和且平滑地插入,并且可利用内盖将作为内部构造的单元组件和内盖插入为与模块外壳相互紧密接触。因此,电池模块具有能够通过模块外壳进一步增加散热效率的优点。
此外,根据本公开内容的一个方面,在本公开内容的电池模块中在模块外壳的开放的两个端部上形成有倒角,由此使在将单元组件和内盖插入到模块外壳的内部空间的工序中发生的冲突最小化并且容易插入,使得模块外壳的内表面和单元组件的外表面(下表面)紧密接触。
此外,根据本公开内容的一个方面,在内盖的外表面中形成有引导槽,引导槽配置成能使形成在模块外壳的内表面上的线状突起插入并移动,本公开内容可引导用于将内盖和单元组件插入并移动到模块外壳内部的路径。因此,可缩短制造工序的时间,并且使在插入工序期间由于震动而导致的模块外壳的内表面、内盖与单元组件之间的冲突最小化。
此外,根据本公开内容的一个方面,在内盖的内侧形成有向内凹进的凹进部,因而本公开内容可插入并固定印刷电路板的一部分。因此,不仅可进一步减小印刷电路板所占据的体积,而且凹进部还可引导印刷电路板位于正确位置,由此缩短制造时间。此外,插入到凹进部中的印刷电路板可减小单元组件沿向上方向按压印刷电路板的力。
此外,根据本公开内容的一个方面,在汇流条框架中设置有支撑板,支撑板能够支撑单元组件的下表面的至少一部分,因而本公开内容防止了单元组件的下垂并且有利于与模块外壳的组装。此外,支撑板具有其中端线在中央尖锐的尖锐边缘部分,因而支撑板可容易进入模块外壳中。
根据本公开内容的一个方面,在支撑板上形成有其中厚度沿内部方向朝向端部变薄的倾斜结构,因此当组装电池模块时,可通过支撑板的倾斜结构稍微打开模块外壳的入口。
附图说明
附图图解了本公开内容的优选实施方式并且与前述公开内容一起用于提供对本公开内容的技术特征的进一步理解,因而,本公开内容不解释为限于这些附图。
图1是示意性示出根据本公开内容实施方式的电池模块的透视图。
图2是示意性示出作为根据本公开内容实施方式的电池模块的部分构造的模块外壳的分解透视图。
图3是示意性示出根据本公开内容实施方式的电池模块的一些分离构造的分解透视图。
图4是示意性示出作为根据本公开内容实施方式的电池模块的部分构造的二次电池的侧视图。
图5是示意性示出图3的内盖的区域A的放大透视图。
图6是示意性示出图3的内盖的区域B的放大后方透视图。
图7是示意性示出作为根据本公开内容实施方式的电池模块的部分构造的模块外壳的透视图。
图8是示意性示出根据本公开内容实施方式的电池模块的一些部件的透视图。
图9是示意性示出图1的电池模块的区域D的放大透视图。
图10是示意性示出根据本公开内容实施方式的电池模块的一些部件的组装工序的侧视图。
图11是示意性示出作为根据本公开内容实施方式的电池模块的部分构造的内盖的底视图。
图12是示意性示出根据本公开内容实施方式的电池模块和分离的模块外壳的底视图。
图13是示意性示出沿图12的电池模块的线E-E’截取的侧表面的一部分的局部侧剖面图。
图14是示意性示出根据本公开内容实施方式的电池模块的底视图。
具体实施方式
下文中,将参照附图详细描述本公开内容的优选实施方式。在描述之前,应当理解,说明书和所附权利要求中使用的术语不应被解释为限于一般含义和字典含义,而是应在允许发明人适当地定义术语以获得最佳解释的原则的基础上基于与本公开内容的技术方面对应的含义和概念来解释。
因此,本文提出的描述仅是用于说明目的的优选示例,并非旨在限制本公开内容的范围,因此应当理解,在不背离本公开内容的范围的情况下,可以对其做出其他等同和修改。
图1是示意性示出根据本公开内容实施方式的电池模块的透视图。图2是示意性示出作为根据本公开内容实施方式的电池模块的部分构造的模块外壳的分解透视图。图3是示意性示出根据本公开内容实施方式的电池模块的一些分离构造的分解透视图。图4是示意性示出作为根据本公开内容实施方式的电池模块的部分构造的二次电池的侧视图。
参照图1至图4,根据本公开内容实施方式的电池模块200可包括单元组件100、汇流条组件220、内盖240和模块外壳210。
在此,单元组件100可包括多个二次电池110。
在这点上,二次电池110可以是袋型二次电池110。特别是,袋型二次电池110可设置有电极组件(未示出)、电解质(未示出)和袋外壳材料115。
在此,电极组件可构造成一个或多个正极板和一个或多个负极板在它们之间插置有隔膜的情况下进行设置。更具体地,电极组件可分为卷绕型和堆叠型,在卷绕型中,一个正极板和一个负极板与隔膜一起卷绕,在堆叠型中,多个正极板和多个负极板在它们之间具有隔膜的情况下交替堆叠。
此外,袋外壳材料115可配置成具有外部绝缘层、金属层和内部粘合剂层。袋外壳材料115可配置成包括诸如铝薄膜之类的金属薄膜,以便保护诸如电极组件和电解质之类的内部元件,补偿电极组件和电解质的电化学特性并且提高散热性。铝薄膜可插置在由绝缘材料形成的绝缘层之间,从而确保二次电池110内部的诸如电极组件和电解质之类的元件与二次电池110外部的其他元件之间的电绝缘。
特别是,袋外壳材料115可包括两个袋,并且可在这两个袋的至少一个中形成凹形的内部空间。此外,电极组件可容纳在袋的内部空间中。此外,在这两个袋的外围表面上设置有密封部S1、S2、S3和S4,使得这些袋的密封部S1、S2、S3和S4彼此熔合,因而可将其中容纳有电极组件的内部空间密封。
每个袋型二次电池110可设置有电极引线111,电极引线111形成为沿前后方向伸出的形状,并且电极引线111可包括正极引线111a和负极引线111b。
更具体地,电极引线111可配置成从位于袋外壳材料115的前外围部分或后外围部分上的密封部S1和S3的每一个向前或向后伸出。此外,电极引线111可用作二次电池110的电极端子。
例如,如图4中所示,一个电极引线111a可配置成从二次电池110向前伸出,另一个电极引线111b可配置成从二次电池110向后伸出。
因此,根据本公开内容的该配置,在一个二次电池110中,正极引线111a与负极引线111b之间不存在冲突,因而可增加电极引线111的面积,并且可更容易执行电极引线111与汇流条225之间的焊接工序。
此外,多个袋型二次电池110可被包括在电池模块200中并且布置成沿至少一个方向堆叠。例如,如图3中所示,多个袋型二次电池110可配置成沿左右方向相互并排堆叠的形式。此时,每个袋型二次电池110可大致设置成垂直地竖立在地面上,使得两个宽表面分别位于左侧和右侧,并且密封部S1、S2、S3和S4分别位于前部、上部、后部和下部。换句话说,每个二次电池110可配置成沿上下方向竖立的形式。
上述袋型二次电池110的配置是对于本公开内容所属领域的技术人员来说显而易见的事实,因而将省略其详细描述。在根据本公开内容的单元组件100中,可采用在提交本公开内容时已知的各种二次电池110。
另外,再次参照图1和图3,汇流条组件220可设置有汇流条框架222和安装在汇流条框架222的外表面上的汇流条225。
具体地,当沿F方向观看时,汇流条框架222可位于形成了单元组件100的电极引线111的前部或后部。另外,本文中描述的指示方向的术语,诸如前、后、左、右、上和下可根据观看者的位置或目标放置的形式而变化。然而,在本申请中,为了便于描述,以当沿F方向观看时为基准,确认和显示了前、后、左、右、上和下的方向。
此外,汇流条框架222可具有板形的主体部222a。此外,主体部222a可形成为以地面为基准沿上下方向直立。此外,主体部222a可具有覆盖单元组件100的前端表面的尺寸。此外,汇流条框架222可包括电绝缘材料。例如,电绝缘材料可以是塑料。
例如,如图2中所示,汇流条组件220可设置有两个汇流条框架222和224,两个汇流条框架222和224分别位于其中形成了单元组件100的电极引线111的前部和后部。
此外,汇流条组件220可设置有具有导电金属的汇流条225,以将多个袋型二次电池110的电极引线111电连接。例如,导电金属可以是铜、铜合金、铝、铝合金或镍。此外,汇流条225可安装在汇流条框架222的外表面上。
具体地,汇流条225可安装并固定至汇流条框架222的外表面。此外,多个汇流条225可沿左右方向并排设置并安装在汇流条框架222的外表面上。此外,多个汇流条225可根据汇流条框架222的位置而具有不同的电极性。
此外,可在汇流条框架222中形成通孔H1,使得至少一个电极引线111穿过并从通孔H1伸出。具体地,多个电极引线111的端部可配置成沿前后方向从二次电池110伸出并且穿过汇流条框架222的通孔H1。因此,通孔H1可形成为具有易于使电极引线111的端部插入并穿过汇流条框架222而与汇流条225的主体接触并连接的位置和尺寸。例如,如图3中所示,在本公开内容的电池模块200中,总共24个二次电池110可以以两个为一捆并联电连接。此外,12捆二次电池110可通过多个汇流条225串联连接。
图5是示意性示出图3的内盖的区域A的放大透视图。图6是示意性示出图3的内盖的区域B的放大后方透视图。
参照图5和图6,内盖240可位于单元组件100外部。例如,如图2中所示,内盖240可位于单元组件100的上侧。此外,内盖240可设置有板部241。
具体地,板部241可形成为与地面平行延伸的板形。换句话说,板部241可以是具有平坦上表面和下表面并且处于平躺形式的矩形板部。此外,板部是扁平形式的矩形板,并且可在前方向、后方向、左方向和右方向的每一个的端部形成倒角C2。就是说,板部241可在沿水平方向的外围部分形成倒角C2。可通过将板部241的沿水平方向的端部的角进行斜切来形成倒角C2。例如,如图3、图5和图6中所示,板部241可在前方向、后方向、左方向和右方向的每一个的端部的水平方向的端表面上形成倒角C2。
因此,根据本公开内容的该配置,本公开内容的电池模块200设置有在外围部分形成倒角C2的内盖240,如图2中所示,由此在将单元组件100和内盖240插入到模块外壳210中的工序中防止了单元组件100被模块外壳210损坏。
此外,内盖240可具有形成在外围部分的端表面上的倒角C2,由此在将内盖240插入到模块外壳210中的工序中防止了发生与模块外壳210的内表面的碰撞或冲突。因而,优点在于缩短电池模块200的制造时间并且增加制造效率。
另外,内盖240可设置有结合部245,结合部245结合至汇流条框架222的一个端部。具体地,结合部245可形成在板部241的沿水平方向的外围部分的一部分上。例如,如图3中所示,结合部245可形成在板部241的前端部240a和后端部240b的每一个上。此外,结合部245可结合至汇流条框架222的主体部222a的上端部。
因此,根据本公开内容的该配置,本公开内容在内盖240上设置有结合至汇流条框架222的结合部245,因而优点在于汇流条框架222容易安装并且容易与单元组件100的前端部或后端部固定,由此增加电池模块200的制造效率。
返回参照图5和图6,当内盖240位于单元组件100的上部时,倒角C2可具有朝向外侧(端部)沿向下方向倾斜的结构。相反,当内盖240定位在单元组件100的下部时,倒角C2可具有朝向外侧(端部)沿向上方向倾斜的结构。在此,“内部方向”是指单元组件100相对于内盖240所设置的方向。
换句话说,倒角C2可具有朝向外侧沿单元组件100所设置的方向倾斜的结构。此外,倒角C2可以是其中随着板部241的外围部分朝向板部241的端面靠近,上下方向上的厚度逐渐变薄的结构。此外,当内盖240位于单元组件100的上部时,倒角C2可以是板部241的上侧的位置沿朝向板部241的端部靠近的方向逐渐降低的结构。
例如,如图5和图6中所示,板部241可以是处于平躺形式的矩形板,可在前方向、后方向、左方向和右方向的端部240a、240b、240c和240d的每一个的端表面上形成倒角C2,并且可具有朝向板部241的端部沿向下方向倾斜的结构。
因此,根据本公开内容的该配置,形成有沿向下方向倾斜的倒角C2的内盖240在被插入到模块外壳210中的工序中可更柔和且平滑地插入。此外,可利用内盖240将作为内部构造的单元组件100和内盖240插入为与模块框架210紧密接触。因此,由于模块框架210的内表面和单元组件100的外表面可紧密接触,因此优点在于通过模块框架210进一步增加散热效率。此外,当该电池模块被用作汽车的电池模块时,与其中应用了安装于其中的内部构造的端部具有尖锐形状或者端部具有沿内部方向弯曲的形状的构件的相关技术相比,即使内盖破裂,角部也不尖锐,因而本公开内容可防止容纳在其中的二次电池被二次损坏。
图7是示意性示出作为根据本公开内容实施方式的电池模块的部分构造的模块外壳的透视图。
与图2一起参照图7,电池模块200可进一步包括模块外壳210,模块外壳210具有在两侧开放的管形状。具体地,模块外壳210可以是矩形管形状的单个框架。此外,模块外壳210可配置成将汇流条框架222的内侧的一部分和单元组件100容纳在内部空间中。例如,如图2中所示,模块外壳210可具有在前后方向上开放的矩形管形状。
另外,在相关技术中,以紧配合方式将单元组件100平滑地容纳在模块外壳210中,当发生每个部件的尺寸超过可允许误差范围的误差时,难以平滑地组装这两个构造。
因此,根据本公开内容的该配置,本公开内容的电池模块200设置有模块外壳210,模块外壳210具有能够以紧配合方式将单元组件100容纳在其中的内部空间,使得模块外壳210的内表面和单元组件100的外表面可紧密接触,因而优点在于通过模块外壳210进一步增加散热效率。
与图2一起参照图7,可在模块外壳210的开放的两个端部211上形成倒角C1。具体地,倒角C1可具有朝向两个端部211相对于两个端部的中心沿向外方向倾斜的结构。此外,倒角C1可形成为与模块外壳210的开放的两个端部211的内侧相邻。例如,倒角C1可具有模块外壳210的开放的两个端部211的厚度朝向端部变薄的结构。此外,倒角C1可具有模块外壳210的端部的内表面的位置朝向两个端部211逐渐升高的结构。
例如,如图7中所示,可在模块外壳210的开放的两个端部211的上端部211a、侧端部211c和211d、以及下端部211b的每一个上形成倒角C1。具体地,形成在模块外壳210的开放的端部211中的上端部211a上的倒角C1可具有朝向端部沿向上方向倾斜的结构。相反,形成在开放的端部211中的下端部211b上的倒角C1可具有朝向外侧沿向下方向倾斜的结构。此外,开放的端部211中的侧端部211c和211d的倒角C1可具有沿基于单元组件100的位置的向左方向或向右方向(外侧)倾斜的结构。
因此,通过在模块外壳210的开放的两个端部211上形成倒角C1,本公开内容不仅可使在将单元组件100和内盖240插入到内部空间中的工序中发生的冲突最小化,而且还可容易地插入,使得模块外壳210的内表面和单元组件100的内表面紧密接触。
与图2一起参照图7,可在模块外壳210的内表面上形成沿内部方向突出的线状突起213。具体地,线状突起213可具有沿基于单元组件100的位置的向下方向突出并且延长到模块外壳210的开放的两个端部的形状。例如,如图7中所示,两个线状突起213可形成为细长形状以连接在模块外壳210的开放的一个端部211a和另一个端部(未示出)之间。
在此,“内部方向”是指单元组件100相对于模块外壳210所设置的方向。
此外,线状突起213可具有沿向下方向突出的形状并且线状突起213的沿水平方向的厚度朝向向下方向逐渐减小。就说说,线状突起213的横截面可具有尖角形状。
另外,再次参照图2、图5和图6,可在内盖240的板部241的外表面中形成凹形地凹进的引导槽243,线状突起213插入到引导槽243中以便是可移动的。具体地,引导槽可具有在内盖240的板部241的外表面中沿内部方向凹进的形状。
在此,“内部方向”是指是单元组件100相对于内盖240所设置的方向。
此外,引导槽243可具有延长到模块外壳210的开放的两个端部的形状。例如,如图2中所示,可在内盖240的板部241的外表面中形成从板部241的前端部240a延伸到后端部240b的两个引导槽243。
因此,根据本公开内容的该配置,在内盖240的外表面中形成引导槽243,引导槽243配置成使形成在模块外壳210的内表面上的线状突起213能够插入并且可移动,因而本公开内容可引导用于将内盖240和单元组件100插入并移动到模块外壳210内部的路径。因此,可缩短制造工序的时间并且使在插入工序期间由于震动而导致的模块外壳210的内表面与内盖240和单元组件100之间的冲突最小化。
图8是示意性示出根据本公开内容实施方式的电池模块的一些部件的透视图。图9是示意性示出图1的电池模块的区域D的放大透视图。图10是示意性示出根据本公开内容实施方式的电池模块的一些部件的组装工序的侧视图。
参照图8至图10,可在汇流条框架222的主体部222a的一个端部上设置紧固部222c,紧固部222c以铰链结合结构结合至内盖240的结合部245。具体地,可在内盖240的结合部245上设置C形钩244,使得汇流条框架222的端部(上端部)可旋转。汇流条框架222的紧固部222c可设置有固定件222c1,固定件222c1具有插入到C形钩244中的部分。然而,这仅仅是示例,可应用其中内盖240的结合部245和汇流条框架222的紧固部222c以铰链结合结构结合的任何形式。
例如,如图9中所示,在内盖240的前端部240a上,两个C形钩244可彼此间隔开预定距离。此外,C形钩244可具有沿向下方向从板部241的前端部240a突出并延伸的形状。就是说,C形钩244可位于板部241的前端部240a的下部(内侧)。此外,如图5和图6中所示,可在内盖240的前端部240a和后端部240b的每一个上形成两个C形钩244。
此外,可在汇流条框架222的主体部222a的上端部上形成固定件222c1。更具体地,可在汇流条框架222的上端部中形成沿向下方向凹进的凹槽222c2。此外,可在凹槽222c2内部形成从内部左侧表面延伸到内部右侧表面的固定件222c1。此外,固定件222c1可具有沿左右方向延伸的圆柱形状。
例如,如图8中所示,可在汇流条框架222的主体部222a的上端部中形成两个凹槽222c2和形成在两个凹槽222c2的每一个内部的固定件222c1。此外,如图9中所示,内盖240的两个C形钩244可铰链结合至两个固定件222c1。
返回参照图8,汇流条框架222的主体部222a可设置有突出部222p,突出部222p具有沿内部方向突出的形状。具体地,突出部222p可具有沿单元组件100所设置的方向突出的形状。此外,例如,可在突出部222p中形成装配槽H2,使得焊接固定夹具(未示出)可被插入。例如,如图8中所示,可在汇流条框架222的主体部222a的沿左右方向的两个端部的每一个上形成沿单元组件100所设置的内部方向突出的突出部222p。此外,可在两个突出部222p的每一个中形成其中被插入焊接固定夹具的装配槽H2。
此外,再次参照图5和图6,可在内盖240的前端部240a和后端部240b中形成朝向主体的内部凹进的插入槽241h。具体地,插入槽241h可具有朝向主体的内部凹进的形状,使得突出部222p插入到与汇流条框架222结合的一个端部中。
更具体地,可在内盖240的板部241的前端部240a和后端部240b的每一个的沿左右方向的边缘处形成插入槽241h。例如,如图5所示,可在内盖240的板部241的前端部240a处形成四个插入槽241h。四个插入槽241h中的两个可设置成相对于其余插入槽241h更靠近板部241的前端部240a的沿左右方向的中心。此外,其余两个插入槽241h可形成在内盖240的板部241的前端部240a的沿左右方向的两个侧边缘的每一个处。
此外,例如,如图6中所示,可在内盖240的板部241的后端部240b处形成四个插入槽241h。四个插入槽241h中的两个可设置成相对于其余插入槽241h更靠近板部241的后端部240b的沿左右方向的中心。此外,其余两个插入槽241h可形成在内盖240的板部241的后端部240b的沿左右方向的两个侧边缘的每一个。
另外,再次与图1和图3一起参照图8和图9,根据本公开内容实施方式的电池模块200可进一步包括保护电路模块250。具体地,保护电路模块250可设置有刻有导线图案的印刷电路板254、温度感测单元253、连接器258和电压感测端子252。
更具体地,印刷电路板254可位于单元组件100的上侧或下侧。此外,当沿图1的F方向观看时,印刷电路板254可具有沿前后方向伸长的形状。例如,如图3中所示,印刷电路板254定位成接触单元组件100的上表面。印刷电路板254可具有沿前后方向伸长的形状,使得印刷电路板254的沿前后方向的两个端部朝向单元组件100的外侧突出。此外,印刷电路板254例如可实现为柔性印刷电路板(Flexible Printed Circuit Board)。
此外,电压感测端子252可位于印刷电路板254的沿前后方向的两个端部上。此外,电压感测端子252可设置有导线,以测量二次电池110的电压。电压感测端子252的导线可结合至汇流条225,从而与汇流条225电连接。
例如,如图8中所示,多个电压感测端子252可结合至安装在汇流条框架222的外侧上的多个汇流条225的每一个。电压感测端子252可感测在每个汇流条225中并联电连接的两个二次电池的电压值。
此外,可将与并联电连接的多个二次电池110连接的汇流条225认为是一个节点。此外,与汇流条225接触的电压感测端子252可配置成感测单元组件100的节点电压。此外,通过电压感测端子252感测的数据电压可通过印刷电路板254和连接器258传送至电池管理系统(Battery Management System,BMS)。在此,BMS(未示出)可基于收集的电压数据控制多个二次电池110的充电和放电。
图11是示意性示出作为根据本公开内容实施方式的电池模块的部分构造的内盖的底视图。
与图3一起参照图11,可在内盖240的板部241的下方内表面240f中设置向内凹进的凹进部240e,使得印刷电路板254的至少一部分插入。具体地,凹进部240e可具有从板部241的内表面240f的前端部240a延长到后端部240b的形状。此外,凹进部240e可具有与印刷电路板254的一部分对应的尺寸。
例如,如图11中所示,板部241的内表面240f的除外围部分240h之外的部分可具有向板部241内凹进的形状,外围部分240h不凹进。此外,沿前后方向伸长并且相对于内表面240f来说向内凹进的凹进部240e可形成在板部241的内表面240f的中央部分。
因此,根据本公开内容的该配置,形成了凹进到内盖240的内表面240f的内部的凹进部240e,因而可插入并固定印刷电路板254的一部分。因此,不仅可更多地减小印刷电路板254所占据的体积,而且凹进部240e还可引导印刷电路板254位于正确位置,由此缩短制造时间。此外,插入到凹进部240e中的印刷电路板254可减小单元组件100沿向上方向按压印刷电路板254的力。
图12是示意性示出根据本公开内容实施方式的电池模块和分离的模块外壳的底视图。图13是示意性示出沿图12的电池模块的线E-E’截取的侧表面的一部分的局部侧视剖面图。
与图3一起参照图12和图13,汇流条框架222可设置有支撑板222b,支撑板222b沿向上方向支撑单元组件100的一部分。具体地,支撑板222b可具有沿内部方向突出并延伸的形状。
在此,“内部方向”是指相对于汇流条框架222朝向单元组件100的中心的方向。
支撑板222b可具有沿朝向前后方向的中心的位置的方向从主体部222a的下端突出并延伸的形状。此外,支撑板222b的沿左右方向(X方向)的宽度可具有与单元组件100的沿左右方向(X方向)的宽度对应的尺寸。就是说,支撑板222b可设置在单元组件100的下表面下方,以沿向上方向(图1中的Z方向)支撑单元组件100的沿前后方向(Y方向)的两个端部的下表面。
在此,可在其中单元组件100与汇流条组件220组装的状态下运输单元组件100,以进行随后的组装工序。在该工序中,多个二次电池110会下垂。此外,在将与汇流条组件220组装的单元组件100插入到模块外壳210中时,如果多个二次电池110中的一些二次电池下垂,则相应的二次电池会与模块外壳210的入口冲突,因而与模块外壳210的组装会很困难。
因此,在汇流条框架222上设置能够沿向上方向支撑单元组件100的下表面的一部分的支撑板222b,因而本公开内容可防止单元组件100的下垂并且有利于与模块外壳210的组装。
特别是,在本公开内容中,支撑板222b可具有由于沿单元组件100的左右方向(X轴方向)的宽度逐渐减小而具有尖锐中央部分的端线L2。
例如,支撑板222b可被制造成其中两条斜线汇聚,使得端线L2的中央不是直的而是尖锐的形式。下文中,支撑板222b的沿向后方向突出的中央部分被定义为尖锐边缘部分222b1。这是为了减小当组装电池模块200时支撑板222b与模块外壳210之间的摩擦力并且可更平滑地将汇流条框架222插入到模块外壳210中。
例如,参照图12,可在汇流条框架222的主体部222a上形成沿朝向单元组件100的中心的方向突出并延伸的支撑板222b,从而沿向上方向支撑单元组件100的下部。此外,支撑板222b具有尖锐边缘部分222b1,尖锐边缘部分222b1具有中央尖锐的端线L2,因而支撑板222b可容易进入模块外壳210中。
此外,汇流条框架222的支撑板222b可配置成使得支撑板222b可更容易组装在模块外壳210内部。此外,支撑板222b具有其中厚度朝向沿单元组件100的中心的方向突出的端部变薄的倾斜结构222b2。例如,如图13中所示,支撑板222b的倾斜结构222b2可形成为使得厚度沿延伸方向朝向端线L2变薄。就是说,尖端部分222b1的沿上下方向的厚度可朝向端部变薄。
因此,根据本公开内容的该配置,由于可在支撑板222b上形成其中厚度沿延伸方向朝向端部变薄的倾斜结构222b2,因此当组装电池模块200时,可通过支撑板222b的倾斜结构稍微打开模块外壳210的入口。
图14是示意性示出根据本公开内容实施方式的电池模块的底视图。图14中的箭头L表示导热材料的移动方向。
与图3一起参照图14,在本公开内容的电池模块200中,可在模块外壳210的下表面中形成用于注入导热材料(未示出)的至少一个注入孔215。例如,如图14中所示,可在模块外壳210的下表面中设置十四个注入孔215,十四个注入孔215彼此分隔开预定间隔并且沿左右方向布置成两行。以模块外壳210的下表面的中心为基准,第一行中的注入孔215和第二行中的注入孔215可沿前后方向G彼此以预定距离定位。在此,导热材料例如可以是硅酮类聚合物、聚氨酯类聚合物或陶瓷材料。
此外,在模块外壳210的下表面的中央区域以及模块外壳210的沿前后方向G的两个边缘区域中进一步形成多个检查孔217。具体地,检查孔217用于确定通过注入孔215注入的导热材料是否已经渗透到形成检查孔217的区域。此时,当在检查孔217中确认到导热材料时,通过停止导热材料的注入来控制导热材料的注入量。此外,检查孔217可用作在通过注入孔215注入导热材料时,位于模块框架210内部的空气逸出的通路。
因此,根据本公开内容的该配置,在模块外壳210的下表面中设置通过其注入导热材料的注入孔215和注入的导热材料通过其渗透的检查孔217,由此使导热材料均匀地分散在模块外壳210内部并且有利地用于将导热材料均匀地分布在模块外壳210内部。
另外,根据本公开内容实施方式的电池组(未示出)包括一个或多个上述电池模块200。电池组可进一步包括用于容纳电池模块200的电池组壳体(未示出)、用于控制电池模块200的充电和放电的各种装置(未示出),例如,电池管理系统(Battery ManagementSystem,BMS)、电流传感器、熔断器等。
此外,根据本公开内容实施方式的电池组可包括在诸如电动车辆或混合动力车辆之类的车辆中。就是说,根据本公开内容实施方式的车辆可包括上述根据本公开内容实施方式的电池组。
另外,在本申请中,尽管使用了表示方向的术语,诸如上、下、左、右、前和后,但对于本领域技术人员来说很显然,这些术语仅是为了描述方便,这些术语可根据目标对象的位置或观看者的位置而变化。
已经详细描述了本公开内容。然而,应当理解的是,详细描述和具体示例虽然表明了本公开内容的优选实施方式,但仅以说明的方式给出,因为根据该详细描述,在本公开内容范围内的各种变化和修改对于本领域技术人员而言将变得显而易见。
[参考标记的描述]
200:电池模块 100:单元组件
110:二次电池 111:电极引线
210:模块外壳
C2:倒角 213:线状突起
220:汇流条组件 222、224:汇流条框架
222a:主体部 222c、222c1:紧固部、固定件
222b:支撑板
225:汇流条 240:内盖
241:板部
C1:倒角 245:结合部
243:引导槽 244:C形钩
241h:插入槽 250:保护电路模块
254:印刷电路板 252:电压感测端子
工业实用性
本公开内容涉及一种包括内盖的电池模块。此外,本公开内容可应用于与包括至少一个电池模块的电池组和包括电池组的车辆相关的工业。
Claims (13)
1.一种电池模块,包括:
设置有多个二次电池的单元组件,所述多个二次电池沿左右方向相互堆叠并且具有电极引线,所述电极引线形成为沿前后方向伸出的形状;
汇流条组件,所述汇流条组件设置有:汇流条框架,所述汇流条框架位于所述单元组件的所述电极引线所设置的前部或后部并且具有板形的主体部;和汇流条,所述汇流条安装在所述汇流条框架的外表面上并且具有导电金属,从而将所述多个二次电池的电极引线彼此电连接;和
内盖,所述内盖设置有:位于所述单元组件的外侧的板部,所述板部形成为板形状,并且在所述板部的外围部分上形成有倒角;和在所述板部的所述外围部分的一部分上的结合部,所述结合部结合至所述汇流条框架的所述主体部的一个端部,
其中所述板部是平躺形式的矩形板,且在前方向、后方向、左方向和右方向的每一个的端部上形成有倒角,并且
其中所述倒角具有朝向所述板部的外侧沿内部方向倾斜的结构,
其中所述电池模块进一步包括模块外壳,所述模块外壳具有在两侧开放的管形状,
其中所述模块外壳的开放的两个端部形成有倒角,并且
其中所述倒角具有朝向所述两个端部沿向外方向倾斜的结构。
2.根据权利要求1所述的电池模块,其中在所述模块外壳的内表面上形成有线状突起,所述线状突起沿内部方向突出并且延长到所述模块外壳的开放的所述两个端部,并且
其中在所述内盖的所述主体部的外表面上形成有引导槽,所述引导槽沿内部方向凹进,使得所述线状突起插入到所述引导槽中以进行移动,并且所述引导槽沿所述线状突起延伸的方向延长。
3. 根据权利要求1所述的电池模块,其中所述汇流条框架的所述主体部的一个端部设置有紧固部,所述紧固部以铰链结合结构结合至所述内盖的所述结合部。
4.根据权利要求1所述的电池模块,其中所述汇流条框架的所述主体部设置有沿内部方向突出的突出部,并且
其中所述内盖的所述板部形成有插入槽,所述插入槽沿内部方向凹进,使得所述突出部插入到所述板部的与所述汇流条框架结合的一个端部中。
5. 根据权利要求1所述的电池模块,其中所述电池模块进一步包括保护电路模块,
其中所述保护电路模块设置有:印刷电路板,所述印刷电路板具有沿前后方向延长的形状并且刻有导线图案;和电压感测端子,所述电压感测端子形成在所述印刷电路板的沿前后方向的两个端部中,并且所述电压感测端子设置有导线,以测量所述二次电池的电压,并且
其中在所述内盖的所述板部的下方内表面上设置有向内凹进的凹进部,使得所述印刷电路板的至少一部分插入到所述凹进部中。
6.根据权利要求1所述的电池模块,其中在所述汇流条框架的所述主体部的下端设置有支撑板,所述支撑板沿内部方向突出并延伸,以沿向上方向支撑所述单元组件的一部分。
7.根据权利要求6所述的电池模块,其中所述支撑板具有其中所述支撑板的至少一部分的宽度沿内部方向逐渐减小从而具有尖锐中央部分的端线。
8.根据权利要求6所述的电池模块,其中所述支撑板具有其中所述支撑板的厚度沿所述内部方向朝向端部变薄的倾斜结构。
9.一种电池模块,包括:
设置有多个二次电池的单元组件,所述多个二次电池沿左右方向相互堆叠并且具有电极引线,所述电极引线形成为沿前后方向伸出的形状;
汇流条组件,所述汇流条组件设置有:汇流条框架,所述汇流条框架位于所述单元组件的所述电极引线所设置的前部或后部并且具有板形的主体部;和汇流条,所述汇流条安装在所述汇流条框架的外表面上并且具有导电金属,从而将所述多个二次电池的电极引线彼此电连接;和
内盖,所述内盖设置有:位于所述单元组件的外侧的板部,所述板部形成为板形状,并且在所述板部的外围部分上形成有倒角;和在所述板部的所述外围部分的一部分上的结合部,所述结合部结合至所述汇流条框架的所述主体部的一个端部,
其中所述板部是平躺形式的矩形板,且在前方向、后方向、左方向和右方向的每一个的端部上形成有倒角,并且
其中所述倒角具有朝向所述板部的外侧沿内部方向倾斜的结构,
其中所述电池模块进一步包括模块外壳,所述模块外壳具有在两侧开放的管形状,
其中所述汇流条框架的所述主体部设置有沿内部方向突出的突出部,并且
其中所述内盖的所述板部形成有插入槽,所述插入槽沿内部方向凹进,使得所述突出部插入到所述板部的与所述汇流条框架结合的一个端部中。
10.一种电池模块,包括:
设置有多个二次电池的单元组件,所述多个二次电池沿左右方向相互堆叠并且具有电极引线,所述电极引线形成为沿前后方向伸出的形状;
汇流条组件,所述汇流条组件设置有:汇流条框架,所述汇流条框架位于所述单元组件的所述电极引线所设置的前部或后部并且具有板形的主体部;和汇流条,所述汇流条安装在所述汇流条框架的外表面上并且具有导电金属,从而将所述多个二次电池的电极引线彼此电连接;和
内盖,所述内盖设置有:位于所述单元组件的外侧的板部,所述板部形成为板形状,并且在所述板部的外围部分上形成有倒角;和在所述板部的所述外围部分的一部分上的结合部,所述结合部结合至所述汇流条框架的所述主体部的一个端部,
其中所述板部是平躺形式的矩形板,且在前方向、后方向、左方向和右方向的每一个的端部上形成有倒角,并且
其中所述倒角具有朝向所述板部的外侧沿内部方向倾斜的结构,
其中所述电池模块进一步包括模块外壳,所述模块外壳具有在两侧开放的管形状,
其中所述电池模块进一步包括保护电路模块,
其中所述保护电路模块设置有:印刷电路板,所述印刷电路板具有沿前后方向延长的形状并且刻有导线图案;和电压感测端子,所述电压感测端子形成在所述印刷电路板的沿前后方向的两个端部中,并且所述电压感测端子设置有导线,以测量所述二次电池的电压,并且
其中在所述内盖的所述板部的下方内表面上设置有向内凹进的凹进部,使得所述印刷电路板的至少一部分插入到所述凹进部中。
11.一种电池模块,包括:
设置有多个二次电池的单元组件,所述多个二次电池沿左右方向相互堆叠并且具有电极引线,所述电极引线形成为沿前后方向伸出的形状;
汇流条组件,所述汇流条组件设置有:汇流条框架,所述汇流条框架位于所述单元组件的所述电极引线所设置的前部或后部并且具有板形的主体部;和汇流条,所述汇流条安装在所述汇流条框架的外表面上并且具有导电金属,从而将所述多个二次电池的电极引线彼此电连接;和
内盖,所述内盖设置有:位于所述单元组件的外侧的板部,所述板部形成为板形状,并且在所述板部的外围部分上形成有倒角;和在所述板部的所述外围部分的一部分上的结合部,所述结合部结合至所述汇流条框架的所述主体部的一个端部,
其中所述板部是平躺形式的矩形板,且在前方向、后方向、左方向和右方向的每一个的端部上形成有倒角,并且
其中所述倒角具有朝向所述板部的外侧沿内部方向倾斜的结构,
其中所述电池模块进一步包括模块外壳,所述模块外壳具有在两侧开放的管形状,并且
其中在所述汇流条框架的所述主体部的下端设置有支撑板,所述支撑板沿内部方向突出并延伸,以沿向上方向支撑所述单元组件的一部分。
12.一种电池组,所述电池组包括至少一个根据权利要求1至11中任一项所述的电池模块。
13.一种车辆,所述车辆包括根据权利要求12所述的电池组。
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