CN111868960A - 电池组和电池组组装设备 - Google Patents

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Abstract

公开了一种电池组，包括：配置为将电池单元容纳在其中的壳体单元，壳体单元包括：包括第一接触表面的第一壳体；和包括与所述第一接触表面相对的第二接触表面的第二壳体，其中第一壳体和第二壳体在第一接触表面和第二接触表面彼此接触并且被按压向彼此的状态下通过焊接结合，在第一壳体的外表面上设置有第一支撑部，第一支撑部与将第一壳体按压向第二壳体的第一按压模块接触，并且在第二壳体的外表面上设置有第二支撑部，第二支撑部与将第二壳体按压向第一壳体的第二按压模块接触。

Description

电池组和电池组组装设备
技术领域
本发明涉及一种电池组和用于组装电池组的电池组组装设备。
背景技术
本申请要求于2019年1月3日递交的韩国专利申请第2019-0000643号的优先权的权益，通过引用将上述专利申请的公开内容整体结合在此。
近年来，随着对诸如笔记本电脑、智能电话和平板电脑之类的便携式电子装置的需求增加，已对能够重复充电和放电的高性能二次电池积极进行了研究。
此外，二次电池已广泛用在诸如车辆、机器人和卫星之类的中大型装置以及诸如便携式电子装置之类的小型装置中。特别是，随着化石燃料正在耗尽以及对环境污染越来越关注，正积极进行对混合动力车辆和电动车辆的研究。混合动力车辆或电动车辆的最实质部分是配置为给发动机提供电力的电池组。电池组包括电池模块，电池模块包括多个电池单元，其中多个电池单元彼此串联和/或并联连接，由此增加电池模块的容量和输出。
电池单元基本上是通过以下工序制造的：将多个电极板在它们之间设置有隔膜的状态下进行堆叠并且将多个电极接片分别焊接至多个电极板，从而形成电极组件；和将电极组件包裹在铝袋中以进行密封。
电池组包括配置为容纳电池单元的壳体单元。壳体单元由上壳体和下壳体构成，并且通过将上壳体和下壳体彼此结合来组装壳体单元。
在组装壳体单元的工序中，在上壳体的接触表面与下壳体的接触表面彼此接触的同时，通过夹具将上壳体压向下壳体。在这种状态下，通过将上壳体的接触表面和下壳体的接触表面彼此焊接来组装壳体单元。
在常规的电池组的情况下，在组装壳体单元的工序中仅通过夹具按压上壳体，因而上壳体的接触表面和下壳体的接触表面可能没有完全接触。因此，会出现上壳体的接触表面和下壳体的接触表面没有正确地彼此焊接的问题。
此外，在常规的电池组的情况下，在组装壳体单元的工序中仅通过夹具按压上壳体，因而用于按压上壳体的按压力会根据操作者而变化。因此，由于上壳体与下壳体之间的焊接状态可根据操作者而变化，因此会出现电池组的质量不恒定的问题。
发明内容
技术问题
鉴于上述问题做出了本发明，本发明的一个目的是提供一种电池组，其中构成壳体单元的第一壳体和第二壳体配置为被一起按压向彼此，从而提高第一壳体与第二壳体之间的焊接质量。
本发明的另一个目的是提供一种电池组组装设备，该电池组组装设备配置为使用第一按压模块和第二按压模块将第一壳体和第二壳体按压向彼此，从而提高第一壳体与第二壳体之间的焊接质量。
技术方案
为实现上述目的而提供的根据本发明实施方式的电池组可包括：配置为将电池单元容纳在其中的壳体单元，所述壳体单元包括：包括第一接触表面的第一壳体；和包括与所述第一接触表面相对的第二接触表面的第二壳体，其中所述第一壳体和所述第二壳体在所述第一接触表面和所述第二接触表面彼此接触并且被按压向彼此的状态下通过焊接结合，在所述第一壳体的外表面上设置有第一支撑部，所述第一支撑部与将所述第一壳体按压向所述第二壳体的第一按压模块接触，并且在所述第二壳体的外表面上设置有第二支撑部，所述第二支撑部与将所述第二壳体按压向所述第一壳体的第二按压模块接触。
所述第一支撑部从所述第一壳体的所述外表面向外突出并且可形成为包括所述第一接触表面的凸缘形状。
所述第二支撑部从所述第二壳体的所述外表面向外突出并且可形成为包括所述第二接触表面的凸缘形状。
所述第一支撑部可形成为从所述第一壳体的所述外表面向外突出的肋形状。
所述第二支撑部可形成为从所述第二壳体的所述外表面向外突出的肋形状。
为实现上述目的而提供的根据本发明实施方式的电池组组装设备可配置为组装包括壳体单元的电池组，所述壳体单元配置为将电池单元容纳在其中并且包括第一壳体和第二壳体，所述电池组组装设备可包括：第一按压模块，所述第一按压模块结合至形成在所述第一壳体的外表面上的第一支撑部；和第二按压模块，所述第二按压模块结合至形成在所述第二壳体的外表面上的第二支撑部，其中所述第一按压模块和所述第二按压模块可沿彼此靠近的方向移动，以将所述第一壳体和所述第二壳体按压向彼此。
所述第一支撑部可从所述第一壳体的所述外表面突出并且可沿所述第一壳体的外周方向延伸。所述第一按压模块可配置为沿所述第一壳体的外周方向上延伸，以按压整个所述第一支撑部。
所述第二支撑部可从所述第二壳体的所述外表面突出并且可沿所述第二壳体的外周方向延伸。所述第二按压模块可配置为沿所述第二壳体的外周方向延伸，以按压整个所述第二支撑部。
有益效果
根据本发明实施方式的电池组，构成电池组的壳体单元的第一壳体和第二壳体分别包括第一支撑部和第二支撑部。由于通过电池组组装设备的第一按压模块和第二按压模块将第一支撑部和第二支撑部按压向彼此，因此第一壳体的第一接触表面和第二壳体的第二接触表面可紧密接触。因此，由于第一接触表面和第二接触表面可紧密接触地彼此焊接，因此第一接触表面和第二接触表面可被均匀地焊接，可防止发生焊接缺陷。
附图说明
提供本说明书所附的以下附图来说明本发明的优选实施方式并且与将随后描述的本发明的详细描述一起帮助理解本发明的技术构思，本发明不应被解释为仅限于附图中描述的内容。
图1是示意性地示出根据本发明第一实施方式的电池组的透视图。
图2是示意性地示出根据本发明第一实施方式的电池组的剖面图。
图3是示意性地示出根据本发明第一实施方式的电池组的壳体单元的组装工序的剖面图。
图4是示意性地示出根据本发明第二实施方式的电池组的剖面图。
图5是示意性地示出根据本发明第三实施方式的电池组的剖面图。
具体实施方式
下文中，将参照附图描述根据本发明实施方式的电池组和电池组组装设备。
提供本发明的实施方式以便给本领域普通技术人员更完整地描述本发明，因此为了更清楚地描述，附图中每个元件的形状和尺寸可被放大、省略或示意性地示出。因此，每个元件的尺寸或比率不完全反映其实际尺寸或比率。
下文中，将参照附图详细地描述本发明的优选实施方式。应当注意，本说明书和权利要求书中使用的术语或词语不应被解释为具有普通的含义和基于词典的含义，而是基于发明人为了以最佳方法来解释本发明而可适当地定义术语的概念的原则被解释为具有与本发明的技术构思一致的含义和概念。
图1是示意性地示出根据本发明第一实施方式的电池组的透视图，图2是示意性地示出根据本发明第一实施方式的电池组的剖面图。
如图1和图2中所示，根据本发明第一实施方式的电池组包括：具有内部空间的壳体单元100；通过形成在壳体单元100中的通孔(未示出)暴露在外部的电极端子210和220；以及设置在壳体单元100中的电池模块300，电池模块具有多个电池单元310。
如图1中所示，电极端子210和220可配置为在图1中向上暴露。
如图1中所示，壳体单元100可具有大致长方体形状；然而，本发明不限制壳体单元100的形状。壳体单元100用于保护电池模块300免受外部环境影响。
壳体单元100包括第一壳体(上壳体)110和第二壳体(下壳体)120。第一壳体110和第二壳体120彼此结合，使得在壳体单元100中形成配置为容纳电池模块300的内部空间。
多个电池单元310可容纳在第二壳体120中。例如，每个电池单元310可以是袋型电池单元。袋型电池单元310可包括：通过将多个电极板在它们之间设置有隔膜的状态下进行堆叠而构成的电极组件、和配置为包裹电极组件的袋。第二壳体120可具有电池单元容纳空间，电池单元容纳空间具有分别与每个电池单元310的宽度和长度对应的宽度和高度。
第一壳体110和第二壳体120的每一个可由塑料制成。第一壳体110和第二壳体120可通过焊接(例如，超声波焊接或激光焊接)彼此连接。由于第一壳体110和第二壳体120通过焊接彼此连接，因此壳体单元100的内部可具有防尘和防水结构。
第一壳体110包括沿着第一壳体110的外周方向连续形成的第一接触表面111。第二壳体120包括沿着第二壳体120的外周方向连续形成并且与第一壳体110的第一接触表面111相对的第二接触表面121。第一壳体110的第一接触表面111和第二壳体120的第二接触表面121具有彼此对应的形状并且形成为彼此紧密接触。
第一接触表面111和第二接触表面121各自用作焊接表面。第一接触表面111和第二接触表面121在被按压向彼此的同时进行焊接。例如，在第一接触表面111和第二接触表面121彼此紧密接触的状态下，当在第一接触表面111与第二接触表面121之间施加超声波振动或激光束时，构成第一接触表面111的材料和构成第二接触表面121的材料熔化并且彼此熔合，因此，第一壳体110和第二壳体120可彼此结合。
提供电池组组装设备400，使得可将第一接触表面111和第二接触表面121按压向彼此，电池组组装设备400配置为将第一壳体110和第二壳体120按压向彼此并将它们焊接。
图3是示意性地示出根据本发明第一实施方式的电池组的壳体单元的组装工序的剖面图。
如图3中所示，电池组组装设备400可包括：与第一壳体100接触的第一按压模块410，第一按压模块410配置为将第一壳体110按压向第二壳体120；与第二壳体120接触的第二按压模块420，第二按压模块420配置为将第二壳体120按压向第一壳体110；控制模块(未示出)，控制模块配置为控制第一按压模块410和第二按压模块420沿彼此靠近的方向移动；和焊接模块(未示出)，焊接模块配置为将被第一按压模块410和第二按压模块420按压的第一壳体110的第一接触表面111和第二壳体120的第二接触表面121彼此焊接。
第一按压模块410和第二按压模块420可配置为例如通过连接至诸如由气压或液压操作的致动器、利用电磁相互作用的线性电机、或滚珠丝杠装置之类的线性移动机构而彼此靠近移动或彼此分隔开移动。第一按压模块410和第二按压模块420可彼此靠近移动，以将第一壳体110和第二壳体120按压向彼此。
作为焊接模块，其可配置为将超声波振动或激光束施加至被第一按压模块410和第二按压模块420按压的第一壳体110的第一接触表面111和第二壳体120的第二接触表面121。
由于通过第一按压模块410和第二按压模块420将第一壳体110和第二壳体120按压向彼此，因此第一接触表面111和第二接触表面121可被按压向彼此以完全接触。由于第一接触表面111和第二接触表面121可完全接触，因此第一接触表面111和第二接触表面121可被均匀地焊接。
如图3中所示，在第一壳体110的外表面上可设置与第一按压模块410接触的第一支撑部112，使得可通过第一按压模块410按压第一壳体110。第一支撑部112可从第一壳体110的外表面向外突出。例如，第一支撑部112可从第一壳体110的外表面向外突出并且可形成为包括第一接触表面111的凸缘形状。在这种情况下，第一支撑部112可从第一壳体110的外表面突出并且沿第一壳体110的外周方向连续延伸以形成第一接触表面111。
此外，如图3中所示，在第二壳体120的外表面上可设置与第二按压模块420接触的第二支撑部122，使得可通过第二按压模块420按压第二壳体120。第二支撑部122可从第二壳体120的外表面向外突出。例如，第二支撑部122可从第二壳体120的外表面向外突出并且可形成为包括第二接触表面121的凸缘形状。在这种情况下，第二支撑部122可从第二壳体120的外表面突出并且沿第二壳体120的外周方向连续延伸以形成第二接触表面121。
例如，第一按压模块410可配置为沿第一壳体110的外周方向延伸，以按压整个第一支撑部112。类似地，第二按压模块420可配置为沿第二壳体120的外周方向延伸，以按压整个第二支撑部122。
根据本发明第一实施方式的电池组，构成电池组的壳体单元100的第一壳体110和第二壳体120分别包括第一支撑部112和第二支撑部120。由于通过电池组组装设备400的第一按压模块410和第二按压模块420将第一支撑部112和第二支撑部122按压向彼此，因此第一壳体110的第一接触表面111和第二壳体120的第二接触表面121可完全接触。因此，由于第一接触表面111和第二接触表面121可紧密接触地彼此焊接，因此第一接触表面111和第二接触表面121可被均匀地焊接，可防止发生焊接缺陷。
此外，根据本发明第一实施方式的电池组，由于第一按压模块410和第二按压模块420的按压力传递至整个第一支撑部112和整个第二支撑部122，因此第一接触表面111和第二接触表面121可彼此更紧密接触地被按压。
此外，根据本发明第一实施方式的电池组，由于第一支撑部112和第二支撑部122分别形成为包括第一接触表面111和第二接触表面121的凸缘形状，因此当通过第一按压模块410和第二按压模块420按压第一支撑部112和第二支撑部122时，第一接触表面111和第二接触表面121可更紧密接触地被按压。
下文中，将参照图4描述根据本发明第二实施方式的电池组。与上述本发明第一实施方式的部件相同的部件由相同的附图标记表示，并且将省略其详细描述。
图4是示意性地示出根据本发明第二实施方式的电池组的剖面图。
如图4中所示，在根据本发明第二实施方式的电池组的情况下，在第一壳体110的外表面上可设置与第一按压模块410接触的第一支撑部112，使得可通过第一按压模块410按压第一壳体110。第一支撑部112可具有从第一壳体110的外表面向外突出的肋形状。第一支撑部112可设置为与第二支撑部122分隔开。第一接触表面111可形成在从第一支撑部112向下延伸的端部处。在这种情况下，第一支撑部112可沿第一壳体110的外周方向连续延伸。作为另一示例，可沿第一壳体110的外周方向以预定间隔形成多个第一支撑部112。
此外，在第二壳体120的外表面上可设置与第二按压模块420接触的第二支撑部122，使得可通过第二按压模块420按压第二壳体120。第二支撑部122可从第二壳体120的外表面向外突出。例如，第二支撑部122可从第二壳体120的外表面向外突出并且可形成为包括第二接触表面121的凸缘形状。在这种情况下，第二支撑部122可从第二壳体120的外表面突出并且沿第二壳体120的外周方向连续延伸，以形成第二接触表面121。
根据本发明第二实施方式的电池组，由于通过用第一按压模块410和第二按压模块420按压第一支撑部112和第二支撑部122，第一接触表面111和第二接触表面121可彼此紧密接触，因此第一接触表面111和第二接触表面121可被均匀地焊接。
此外，根据本发明第二实施方式的电池组，由于第一壳体110的第一接触表面111和第一壳体110的第一支撑部112是分别形成的，因此可根据第一按压模块410的按压位置自由设计第一壳体110的第一支撑部112的位置，而与第一接触表面111的位置无关。
下文中，将参照图5描述根据本发明第三实施方式的电池组。与上述本发明第一和第二实施方式的部件相同的部件由相同的附图标记表示，并且将省略其详细描述。
图5是示意性地示出根据本发明第三实施方式的电池组的剖面图。
如图5中所示，在根据本发明第三实施方式的电池组的情况下，在第一壳体110的外表面上可设置与第一按压模块410接触的第一支撑部112，使得可通过第一按压模块410按压第一壳体110。第一支撑部112可从第一壳体110的外表面向外突出。例如，第一支撑部112可从第一壳体110的外表面向外突出并且可形成为包括第一接触表面111的凸缘形状。在这种情况下，第一支撑部112可从第一壳体110的外表面突出并且沿第一壳体110的外周方向连续延伸，以形成第一接触表面111。
此外，在第二壳体120的外表面上可设置与第二按压模块420接触的第二支撑部122，使得可通过第二按压模块420按压第二壳体120。第二支撑部122可具有从第二壳体120的外表面向外突出的肋形状。第二支撑部122可设置为与第一支撑部112分隔开。第二接触表面121可形成在从第二支撑部122向上延伸的端部处。在这种情况下，第二支撑部122可沿第二壳体120的外周方向连续延伸。作为另一示例，可沿第二壳体120的外周方向以预定间隔形成多个第二支撑部122。
根据本发明第三实施方式的电池组，由于通过用第一按压模块410和第二按压模块420按压第一支撑部112和第二支撑部122，第一接触表面111和第二接触表面121可彼此紧密接触，因此第一接触表面111和第二接触表面121可被均匀地焊接。
此外，根据本发明第三实施方式的电池组，由于第二壳体120的第二接触表面121和第二壳体120的第二支撑部122是分别形成的，因此可根据第二按压模块420的按压位置自由设计第二壳体120的第二支撑部122的位置，而与第二接触表面121的位置无关。
根据本发明实施方式的电池组可应用于包括电池组作为电源的装置。
例如，装置可以是计算机、蜂窝电话、可穿戴电子装置、电动工具(power tool)、电动车辆(Electric Vehicle：EV)、混合动力电动车辆、插电式混合动力电动车辆、电动两轮车辆、电动高尔夫球车或能量储存设备。能量储存设备可应用于各种领域或者地方，诸如配置为控制电力的供应和需求的智能电网系统或者电动车辆的充电站。
已经例示性地描述了本发明的优选实施方式；然而，本发明的范围不限于这些具体实施方式，可在权利要求中描述的范畴内适当地改变。

Claims (10)

1.一种电池组，包括：
配置为将电池单元容纳在其中的壳体单元，所述壳体单元包括：
包括第一接触表面的第一壳体；和
包括与所述第一接触表面相对的第二接触表面的第二壳体，其中
所述第一壳体和所述第二壳体在所述第一接触表面和所述第二接触表面彼此接触并且被按压向彼此的状态下通过焊接结合，
在所述第一壳体的外表面上设置有第一支撑部，所述第一支撑部与将所述第一壳体按压向所述第二壳体的第一按压模块接触，并且
在所述第二壳体的外表面上设置有第二支撑部，所述第二支撑部与将所述第二壳体按压向所述第一壳体的第二按压模块接触。
2.根据权利要求1所述的电池组，其中所述第一支撑部从所述第一壳体的所述外表面向外突出并且形成为包括所述第一接触表面的凸缘形状。
3.根据权利要求1所述的电池组，其中所述第二支撑部从所述第二壳体的所述外表面向外突出并且形成为包括所述第二接触表面的凸缘形状。
4.根据权利要求1所述的电池组，其中所述第一支撑部形成为从所述第一壳体的所述外表面向外突出的肋形状。
5.根据权利要求1所述的电池组，其中所述第二支撑部形成为从所述第二壳体的所述外表面向外突出的肋形状。
6.一种具有根据权利要求1至5中任一项所述的电池组的装置。
7.根据权利要求6所述的装置，其中所述装置是计算机、蜂窝电话、可穿戴电子装置、电动工具(power tool)、电动车辆(Electric Vehicle：EV)、混合动力电动车辆、插电式混合动力电动车辆、电动两轮车辆、电动高尔夫球车和能量储存设备之一。
8.一种电池组组装设备，所述电池组组装设备配置为组装包括壳体单元的电池组，所述壳体单元配置为将电池单元容纳在其中并且包括第一壳体和第二壳体，所述电池组组装设备包括：
第一按压模块，所述第一按压模块结合至形成在所述第一壳体的外表面上的第一支撑部；和
第二按压模块，所述第二按压模块结合至形成在所述第二壳体的外表面上的第二支撑部，
其中在所述第一按压模块与所述第一支撑部接触并且所述第二按压模块与所述第二支撑部接触的状态下，所述第一按压模块和所述第二按压模块沿彼此靠近的方向移动，以将所述第一壳体和所述第二壳体按压向彼此。
9.根据权利要求8所述的电池组组装设备，其中：
所述第一支撑部从所述第一壳体的所述外表面突出并且沿所述第一壳体的外周方向延伸，并且
所述第一按压模块配置为沿所述第一壳体的外周方向延伸，以按压整个所述第一支撑部。
10.根据权利要求8所述的电池组组装设备，其中：
所述第二支撑部从所述第二壳体的所述外表面突出并且沿所述第二壳体的外周方向延伸，并且
所述第二按压模块配置为沿所述第二壳体的外周方向延伸，以按压整个所述第二支撑部。
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