CN112928397A - 电池模块、包括电池模块的电池组和包括电池组的车辆 - Google Patents

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Abstract

电池模块、包括电池模块的电池组和包括电池组的车辆。根据本公开的实施方式的电池模块包括：多个电池单元和被配置为电连接电池单元的电极引线的汇流条组件，并且汇流条组件包括：汇流条框架，所述汇流条框架被配置为覆盖多个电池单元的至少一侧；多个引线槽，所述电极引线穿过所述多个引线槽；感测汇流条，连接到所述电极引线；以及弹性引导件，所述弹性引导件在汇流条框架的左右方向和前后方向上设置于感测汇流条的左右两侧和后侧。

Description

电池模块、包括电池模块的电池组和包括电池组的车辆
技术领域
本公开涉及一种电池模块、包括该电池模块的电池组以及车辆。
背景技术
高度适用于各种产品并具有诸如高能量密度等的优异电气性能的二次电池不仅广泛用于便携式装置，而且还广泛用于由电源驱动的电动车辆(EV)或混合动力车辆(HEV)。二次电池作为提高环境友好性和能源效率的新能源而受到关注，这在于能够极大减少化石燃料的使用，并且在能源消耗期间不会产生副产品。
预设中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。单位二次电池单元(即单位电池单元)的操作电压约为2.5V至4.5V。因此，如果需要更高的输出电压，则可以串联连接多个电池单元来配置电池组。另外，依据电池组所需的充电/放电容量，可以并联连接多个电池单元来配置电池组。因此，可以根据所需的输出电压或所需的充电/放电容量来以各种方式设置电池组中所包括的电池单元的数量。
同时，当多个电池单元串联或并联连接来配置电池组时，通常首先配置由至少一个电池单元组成的电池模块，然后通过使用至少一个电池模块并添加其他组件来配置电池组。
在常规电池模块的情况下，使用焊接夹具来紧密地按压电池单元的电极引线和汇流条组件的感测汇流条，并且通过激光焊接等来焊接电极引线和感测汇流条。当对常规电池单元的电极引线与汇流条组件的感测汇流条进行焊接时，由于汇流条组件的组装容差，在电极引线和感测汇流条之间可能发生突出台阶(protruding step)、未对准等。在常规电池模块中，如果在存在突出台阶或未对准的情况下执行焊接工艺，则可以更频繁地发生焊接缺陷。
为了校正常规技术的突出台阶或未对准，可以使用按压夹具等来按压电极引线和感测汇流条。然而，在常规电池模块的情况下，通常，感测汇流条以固定到汇流条组件的汇流条框架的状态安装，使得相对柔性的电极引线被强烈按压，从而损坏电极引线。
因此，需要找到一种提供电池模块以及包括该电池模块的电池组和车辆的途径，该电池模块可以在连接至少一个电池单元的电极引线与汇流条组件的感测汇流条的同时防止电极引线损坏，并且即使由于组装容差等而发生突出台阶或未对准也可以防止焊接质量劣化。
发明内容
技术问题
因此，本公开旨在提供一种电池模块及包括该电池模块的电池组和车辆，该电池模块可以在连接至少一个电池单元的电极引线和汇流条组件的感测汇流条的同时防止电极引线被损坏。
另外，本公开还旨在提供一种电池模块及包括电池模块的电池组和车辆，在通过焊接连接至少一个电池单元的电极引线和汇流条组件的感测汇流条时，即使由于组装容差等而发生突出台阶或未对准，该电池模块也可以防止焊接质量劣化。
此外，本公开还旨在提供一种电池模块及包括该电池模块的电池组和车辆，该电池模块可以防止在电池单元的单元膨胀时电极引线被损坏。
技术方案
在本公开的一个方面，提供了一种电池模块，所述电池模块包括：多个电池单元，所述多个电池单元具有在所述多个电池单元的至少一侧突出的电极引线；以及汇流条组件，所述汇流条组件被配置为电连接所述多个电池单元的所述电极引线，其中，所述汇流条组件包括：汇流条框架，所述汇流条框架被配置为覆盖所述多个电池单元的至少一侧；多个引线槽，所述多个引线槽设置于所述汇流条框架，使得所述电极引线穿过所述多个引线槽；至少一个感测汇流条，所述至少一个感测汇流条设置在所述多个引线槽之间并且连接到所述电极引线；以及至少一个弹性引导件，所述至少一个弹性引导件被配置为弹性地支撑所述至少一个感测汇流条，并且在所述汇流条框架的左右方向和前后方向上设置于所述至少一个感测汇流条的左右两侧和后侧。
所述至少一个感测汇流条可以被配置为在与所述至少一个弹性引导件弹性地接触的同时沿所述汇流条框架的左右方向和前后方向中的至少一个方向能够移动。
所述至少一个弹性引导件可以包括：上板簧，所述上板簧设置于所述汇流条框架，并且被配置为在所述汇流条框架的左右方向上能够弹性地变形；下板簧，所述下板簧以在所述汇流条框架的上下方向上与所述上板簧间隔开预定距离的方式设置于所述汇流条框架，并且被配置为在所述汇流条框架的左右方向上能够弹性地变形；以及后板簧，所述后板簧设置于所述汇流条框架，并且被配置为在所述汇流条框架的前后方向上能够弹性地变形。
所述上板簧可以成对设置，并且一对上板簧可以设置成彼此面对，并且所述至少一个感测汇流条插入在所述一对上板簧之间。
所述下板簧可以成对设置，并且一对下板簧可以设置为彼此面对，并且所述至少一个感测汇流条插入在所述一对下板簧之间。
所述后板簧可以包括：第一板簧，该第一板簧以设置在所述上板簧附近的方式设置于所述汇流条框架，并且被配置为在所述汇流条框架的前后方向上能够弹性地变形；以及第二板簧，该第二板簧以与所述第一板簧间隔开的方式设置于所述汇流条框架，并且被配置为在所述汇流条框架的前后方向上能够弹性地变形。
所述至少一个弹性引导件可以与所述汇流条框架一体地形成。
所述汇流条组件可以包括防分离止动件，所述防分离止动件在所述至少一个感测汇流条的前端设置于所述汇流条框架，以防止所述至少一个感测汇流条向前分离。
另外，本公开提供了一种电池组，所述电池组包括：至少一个根据以上实施方式的电池模块；以及电池组壳体，所述电池组壳体被配置为包装至少一个电池模块。
此外，本公开提供了一种车辆，所述车辆包括根据以上实施方式的至少一个电池组。
技术效果
根据如上所述的各种实施方式，可以提供一种电池模块及包括该电池模块的电池组和车辆，该电池模块可以在连接至少一个电池单元的电极引线和汇流条组件的感测汇流条的同时防止电极引线被损坏。
另外，根据如上所述的各种实施方式，可以提供一种电池模块及包括电池模块的电池组和车辆，在通过焊接连接至少一个电池单元的电极引线和汇流条组件的感测汇流条时，即使由于组装容差等而发生突出台阶或未对准，该电池模块也可以防止焊接质量劣化。
而且，根据如上所述的各种实施方式，可以提供一种电池模块及包括该电池模块的电池组和车辆，该电池模块可以防止在电池单元的单元膨胀时电极引线被损坏。
附图说明
附图例示了本公开的优选实施方式，并且附图与前述公开内容一起，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是用于例示根据本公开的实施方式的电池模块的立体图。
图2是用于例示图1的电池模块的主要部件的图。
图3是用于例示去除了图2的汇流条组件的感测汇流条的汇流条框架的图。
图4至图6是用于例示当图1的电池模块的电池单元的感测汇流条和电极引线被焊接时弹性引导件对感测汇流条和电极引线进行的位置校正的图。
图7是用于例示了根据本公开实施方式的电池组的图。
图8是用于例示根据本公开的实施方式的车辆的图。
具体实施方式
通过参照附图详细描述本公开的实施方式，本公开将变得更加显而易见。应该理解的是，本文公开的实施方式仅是为了更好地理解本公开而示例的，并且可以以各种方式修改本公开。另外，为了易于理解本公开，附图未按实际比例绘制，而是一些部件的尺寸可能被放大。
图1是用于例示根据本公开实施方式的电池模块的立体图，图2是用于例示图1的电池模块的主要部件的图，图3是用于例示去除了图2的汇流条组件的感测汇流条的汇流条框架的图，并且图4至图6是用于例示当图1的电池模块的电池单元的感测汇流条和电极引线被焊接时由弹性引导件对感测汇流条和电极引线进行的位置校正的图。
参照图1至图6，电池模块10可以包括电池单元100和汇流条组件200。
电池单元100是二次电池，并且可以被提供为袋型二次电池、矩形二次电池或圆柱形二次电池。在下文中，在该实施方式中，将描述电池单元100为袋型二次电池。
电池单元100可以设置为多个。多个电池单元100以彼此电连接的方式彼此层叠，并且电极引线150可以在其至少一侧上突出。
汇流条组件200用于电连接多个电池单元100的电极引线150，并且可以设置在多个电池单元100的一侧。
汇流条组件200可以包括汇流条框架210、引线槽220、感测汇流条230、弹性引导件240和防分离止动件250。
汇流条框架210可以覆盖多个电池单元100的至少一侧。为此，汇流条框架210可以具有能够覆盖多个电池单元100的至少一侧的尺寸和形状。
引线槽220设置于汇流条框架210，并且可以允许多个电池单元100的电极引线100从中穿过。引线槽220可以设置为多个。
感测汇流条230设置在多个引线槽220之间并且可以连接至电池单元100的电极引线150。可以设置至少一个感测汇流条230或多个感测汇流条230。在下文中，在本实施方式中，将描述设置了多个感测汇流条230的情况。
多个感测汇流条230可以通过诸如激光焊接之类的焊接与穿过引线槽220的多个电池单元100的电极引线150连接。这里，电极引线150可以以非弯曲的方式在不弯曲的情况下焊接到感测汇流条230。
多个感测汇流条230可以设置成在与弹性引导件240弹性地接触的同时沿着汇流条框架210的左右方向和前后方向中的至少一个方向可移动，这将在后面解释。
多个感测汇流条230可以具有至少一个引导槽235。
至少一个引导槽235可以在感测汇流条230的组装过程期间插入诸如安装夹具的装置中，以引导感测汇流条230的安装。
至少一个引导槽235可以设置为多个。多个引导槽235可以设置成沿着感测汇流条230的纵向彼此间隔开预定距离。
弹性引导件240可以弹性地支撑至少一个感测汇流条230，并且可以在汇流条框架210的左右方向上以及在前后方向上设置于至少一个感测汇流条230的左右两侧和后侧。
弹性引导件240可以设置为多个。多个弹性引导件240可以与汇流条框架210一体地形成。多个弹性引导件240可以包括上板簧242、下板簧244和后板簧246。
上板簧242可以被设置于汇流条框架210，并且可以被配置为在汇流条架210的左右方向上可弹性地变形。上板簧242可以成对设置。一对上板簧242可以设置为彼此面对，并且至少一个感测汇流条230插入在该对上板簧242之间。
下板簧244可以以在汇流条框架210的上下方向上与上板簧242间隔开预定距离的方式设置于汇流条框架210，并且可以被配置为在汇流条框架210的左右方向上可弹性地变形。
下板簧244可以成对设置。一对下板簧244可以设置为彼此面对，并且至少一个感测汇流条230插入在该对下板簧244之间。
后板簧246可以弹性地支撑感测汇流条230，并且可以在汇流条框架210的前后方向上设置于感测汇流条230的后端。
借助于后板簧246，多个感测汇流条230可以分别设置为在弹性地接触后板簧246的同时沿汇流条框架210的前后方向可移动。
后板簧246可以包括第一板簧247和第二板簧248。
第一板簧247可以设置于汇流条框架210。第一板簧247可以被配置为在汇流条框架210的前后方向上可弹性地变形。
第二板簧248可以设置于汇流条框架210，以与第一板簧210间隔开预定距离。类似于第一板簧247，第二板簧248可以被配置为在汇流条框架210的前后方向上可弹性地变形。
防分离止动件250设置于汇流条框架210，并且当感测汇流条230在感测汇流条230的前端前后移动时，防分离止动件250可以防止感测汇流条230向前分离。
防分离止动件250可以包括设置于至少一个感测汇流条230的上侧和下侧的一对止动钩，以在至少一个感测汇流条230向前移动时将至少一个感测汇流条230的上端和下端的移动限制在预定距离。
在根据该实施方式的电池模块10中，在电池单元100和汇流条组件200的组装过程中，由于组装容差等在电池单元100的电极引线150和汇流条组件200的感测汇流条230之间可能发生诸如突出台阶和未对准的问题。具体而言，在电池单元100的电极引线150和汇流条组件200的感测汇流条230的前后方向上经常发生诸如突出台阶之类的问题，而在电池单元100的电极引线150和汇流条组件200的感测汇流条230的左右方向上经常发生诸如未对准之类的问题。
在该实施方式中，即使在感测汇流条230放置在汇流条框架210上之后，也通过弹性引导件240的上板簧242和下板簧244来引导感测汇流条230，以在左右方向上移动。因此，工人等可以在对未对准进行校正之后通过焊接等来固定电极引线150和感测汇流条230。
另外，在该实施方式中，由于感测汇流条230借助于弹性引导件240的后板簧246在汇流条框架210的前后方向上可弹性移动，因此，工人等可以在对前后方向上的突出台阶进行校正之后，通过焊接等固定电极引线150和感测汇流条230。
在该实施方式中，由于由弹性引导件240来引导感测汇流条230以在左右方向和前后方向中的至少一个方向上移动，所以即使在电极引线150与感测汇流条230之间发生突出台阶或未对准，电极引线150和感测汇流条230也可以被校正到适当的位置，然后通过焊接彼此联接。
同时，通过在前后方向和左右方向上移动，感测汇流条230可以倾斜，这允许更准确的位置校正。
结果，在该实施方式中，即使在电极引线150和感测汇流条230之间发生诸如未对准之类的问题，也可以在将在左右方向和前后方向上可移动的感测汇流条230移动到正确的位置之后实施焊接过程，因此可以提前防止由未对准导致的焊接不良。
此外，当对未对准进行校正时，弹性引导件240可以弹性地支撑在左右方向和前后方向上移动的感测汇流条230，因此可以显著地降低在调节感测汇流条230的位置时可能发生的对电极引线150的损坏。
此外，在本实施方式中，在电池模块10中，电池单元100可能由于诸如电池单元100的过热之类的异常情况而在厚度方向上肿胀。即，电池单元100可能由于单元膨胀而在左右方向上肿胀。
在该实施方式中，在电池单元100的单元膨胀期间，借助于弹性引导件240，感测汇流条230和电极引线150的焊接到感测汇流条230的端部可以在左右方向和前后方向上弹性地移动。
因为感测汇流条230和电极引线150的焊接到感测汇流条230的端部在左右方向和前后方向上移动时，所以可以补偿由于电池单元100的单元膨胀而趋于被拉伸的电极引线150的长度。
因此，根据本实施方式的电池模块10可以通过使在电池单元100的单元膨胀期间施加到电极引线150的拉伸应力最小化，来有效地防止由拉伸应力引起的对电极引线150的损坏。
图7是用于例示根据本公开的实施方式的电池组的图，并且图8是用于例示根据本公开的实施方式的车辆的图。
参照图7和图8，电池组1可以包括根据前述实施方式的至少一个电池模块10和用于包装至少一个电池模块10的电池组壳体50。
电池组1可以设置于车辆，作为车辆V的燃料源。作为示例，电池组1可以设置于能够使用电池组1作为燃料源的电动车辆、混合动力车辆以及各种其他类型的车辆V。
另外，除了车辆V之外，电池组1还可以设置于使用二次电池的诸如蓄能系统之类的其他装置、仪器或设施中。
如上所述，本实施方式的电池组1以及具有电池组1的诸如车辆之类的装置、仪器或设施包括如上所述的电池模块10，因此可以实现具有以上描述的电池模块10的全部优点的电池组1或者具有电池组1的诸如车辆之类的装置、仪器、设施等。
根据如上所述的各种实施方式，可以提供一种电池模块10及包括电池模块10的电池组1和车辆V，该电池模块10可以在连接至少一个电池单元100的电极引线150和汇流条组件200的感测汇流条230的同时防止电极引线150被损坏。
另外，根据如上所述的各种实施方式，可以提供一种电池模块10及包括电池模块10的电池组1和车辆V，在通过焊接连接至少一个电池单元100的电极引线150和汇流条组件200的感测汇流条230时，即使由于组装容差等而发生突出台阶或未对准，该电池模块10也可以防止焊接质量劣化。
此外，根据如上所述的各种实施方式，可以提供一种电池模块10及包括电池模块10的电池组1和车辆V，该电池模块10可以防止在电池单元100的单元膨胀时电极引线150被损坏。
尽管已经示出并描述了本公开的实施方式，但是应当理解，本公开不限于所描述的具体实施方式，并且本领域技术人员可以在本公开的范围内进行各种改变和修改，并且这些修改不应当从本公开的技术思想和观点中单独理解。
本申请要求于2019年12月6日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2019-0161963的优先权，其公开内容通过引用合并于此。
附图标记
V：车辆
1：电池组
10：电池模块
50：电池组壳体
100：电池单元
150：电极引线
200：汇流条组件
210：汇流条框架
220：引线槽
230：感测汇流条
235：引导槽
240：弹性引导件
242：上板簧
244：下板簧
246：后板簧
247：第一板簧
248：第二板簧
250：防分离止动件

Claims (10)

1.一种电池模块，所述电池模块包括：
多个电池单元，所述多个电池单元具有在所述多个电池单元的至少一侧突出的电极引线；以及
汇流条组件，所述汇流条组件被配置为电连接所述多个电池单元的所述电极引线，
其中，所述汇流条组件包括：
汇流条框架，所述汇流条框架被配置为覆盖所述多个电池单元的至少一侧；
多个引线槽，所述多个引线槽设置于所述汇流条框架，使得所述电极引线穿过所述多个引线槽；
至少一个感测汇流条，所述至少一个感测汇流条设置在所述多个引线槽之间并且连接到所述电极引线；以及
至少一个弹性引导件，所述至少一个弹性引导件被配置为弹性地支撑所述至少一个感测汇流条，并且在所述汇流条框架的左右方向和前后方向上设置于所述至少一个感测汇流条的左右两侧和后侧。
2.根据权利要求1所述的电池模块，
其中，所述至少一个感测汇流条被配置为在与所述至少一个弹性引导件弹性地接触的同时沿所述汇流条框架的左右方向和前后方向中的至少一个方向能够移动。
3.根据权利要求2所述的电池模块，
其中，所述至少一个弹性引导件包括：
上板簧，所述上板簧设置于所述汇流条框架，并且被配置为在所述汇流条框架的左右方向上能够弹性地变形；
下板簧，所述下板簧以在所述汇流条框架的上下方向上与所述上板簧间隔开预定距离的方式设置于所述汇流条框架，并且被配置为在所述汇流条框架的左右方向上能够弹性地变形；以及
后板簧，所述后板簧设置于所述汇流条框架，并且被配置为在所述汇流条框架的前后方向上能够弹性地变形。
4.根据权利要求3所述的电池模块，
其中，所述上板簧成对设置，并且
一对上板簧设置成彼此面对，并且所述至少一个感测汇流条插入在所述一对上板簧之间。
5.根据权利要求3所述的电池模块，
其中，所述下板簧成对设置，并且
一对下板簧设置成彼此面对，并且所述至少一个感测汇流条插入在所述一对下板簧之间。
6.根据权利要求3所述的电池模块，
其中，所述后板簧包括：
第一板簧，该第一板簧以设置在所述上板簧附近的方式设置于所述汇流条框架，并且被配置为在所述汇流条框架的前后方向上能够弹性地变形；以及
第二板簧，该第二板簧以与所述第一板簧间隔开的方式设置于所述汇流条框架，并且被配置为在所述汇流条框架的前后方向上能够弹性地变形。
7.根据权利要求2所述的电池模块，
其中，所述至少一个弹性引导件与所述汇流条框架一体地形成。
8.根据权利要求2所述的电池模块，
其中，所述汇流条组件包括防分离止动件，所述防分离止动件在所述至少一个感测汇流条的前端设置于所述汇流条框架，以防止所述至少一个感测汇流条向前分离。
9.一种电池组，所述电池组包括：
至少一个根据权利要求1所述的电池模块；以及
电池组壳体，所述电池组壳体被配置为包装至少一个所述电池模块。
10.一种车辆，所述车辆包括至少一个根据权利要求9所述的电池组。
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