CN113597700A - 电池单元和包括该电池单元的电池模块 - Google Patents

电池单元和包括该电池单元的电池模块 Download PDF

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Abstract

本公开内容涉及一种确保绝缘性能的电池单元和包括该电池单元的电池模块。本公开内容的电池单元包括：容纳电极组件的壳体；在壳体的前端部和后端部处伸出壳体而形成的电极引线；形成在壳体的两个侧端部处的第一密封部；在形成有电极引线的部分处的、与第一密封部连接的第二密封部；通过切割第一密封部形成的第一切割表面；通过切割第二密封部形成的第二切割表面；和覆盖密封部和切割表面的绝缘构件，其中第一密封部朝向壳体的第一表面的方向被弯折，并且绝缘构件的主体部分以围绕第一密封部和第一切割表面的形状被附接，并且其中绝缘构件的侧面部分以围绕第二密封部和第二切割表面的形状被附接。

Description

电池单元和包括该电池单元的电池模块
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年10月24日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2019-0133048号的权益，通过引用将上述专利申请的整个公开内容结合在此。
本公开内容涉及一种电池单元和包括该电池单元的电池模块，更具体地，涉及一种能够确保绝缘性能的电池单元和包括该电池单元的电池模块。
背景技术
二次电池作为诸如移动装置和电动车辆之类的各种产品中的能源已经引起了诸多关注。二次电池是能够替代使用现有使用化石燃料的产品的有效能源，并且因为其不会由于能量使用而产生副产物，所以二次电池作为环境友好的能源而受到关注。
近来，随着对包括使用二次电池作为能量存储源的大容量二次电池结构的需求持续上升，对作为电池模块的集合体的多模块结构的电池组的需求日益增加，在电池模块中多个二次电池串联/并联连接。
另外，当多个电池单元串联/并联连接以构成电池组时，通常构成由至少一个电池单元组成的电池模块，并且通过使用至少一个电池模块并添加其他部件来构成电池组。
这种电池单元可包括：容纳电极组件的壳体；在壳体的前端部和后端部处伸出壳体而形成的电极引线；和形成在壳体的边缘处的密封部。
图1是示出常规电池单元的透视图。
参照图1，常规电池单元可包括：容纳电极组件的壳体10；在壳体10的前端部和后端部处伸出壳体而形成的电极引线11；形成在壳体的两个侧端部处的第一密封部12；在形成有电极引线11的部分处的、与第一密封部12连接的第二密封部13；通过切割第一密封部形成的第一切割表面12a；通过切割第二密封部形成的第二切割表面13a；和覆盖密封部和切割表面的绝缘构件20。
在这种情况下，如图1中所示，常规绝缘构件20仅覆盖第一切割表面12a，使得第二切割表面13a暴露于外部。由于第二切割表面13a暴露于外部，所以电池单元的壳体的切割表面暴露于外部，从而使电池单元的绝缘性能劣化。
发明内容
技术问题
为了解决上述问题而设计出本公开内容，因此，本公开内容的目的是提供一种能够确保绝缘性的电池单元和包括该电池单元的电池模块。
本公开内容要解决的技术问题不限于上述技术问题，本公开内容所属领域的技术人员从下面的描述可清楚地理解上面未提到的其他技术问题。
技术方案
为了实现上述目的，本公开内容的一个实施方式提供了一种电池单元和包括该电池单元的电池模块，所述电池单元包括：容纳电极组件的壳体；在所述壳体的前端部和后端部处伸出所述壳体而形成的电极引线；形成在所述壳体的两个侧端部处的第一密封部；在形成有所述电极引线的部分处的、与所述第一密封部连接的第二密封部；通过切割所述第一密封部形成的第一切割表面；通过切割所述第二密封部形成的第二切割表面；和覆盖所述密封部和所述切割表面的绝缘构件，其中所述第一密封部朝向所述壳体的第一表面的方向被弯折，并且所述绝缘构件的主体部分以围绕所述第一密封部和所述第一切割表面的形状被附接，并且其中所述绝缘构件的侧面部分以围绕所述第二密封部和所述第二切割表面的形状被附接。
本公开内容另一实施方式提供了一种制造电池单元的方法，包括以下步骤：将绝缘构件的侧面部分以围绕第二密封部和第二切割表面的形状进行附接；朝向壳体的第一表面的方向弯折第一密封部；和将所述绝缘构件的主体部分以围绕弯折的所述第一密封部和第一切割表面的形状进行附接。
所述绝缘构件的所述主体部分和所述绝缘构件的所述侧面部分可以是分离的，并且所述主体部分和所述侧面部分可在所述壳体的第二表面上重叠。
所述第二切割表面可朝向所述电极引线倾斜形成，并且所述绝缘构件的所述侧面部分可对应于所述第二切割表面的切割线突出地形成。
所述绝缘构件的所述主体部分可附接成覆盖所述第一表面的一部分、所述第一密封部和所述第一切割表面。
所述绝缘构件可由胶带形成。
所述绝缘构件的所述主体部分和所述绝缘构件的所述侧面部分可以是分离的，并且所述方法可进一步包括：在将所述绝缘构件的所述侧面部分以围绕所述第二密封部和所述第二切割表面的形状进行附接的步骤之后，将所述绝缘构件的所述主体部分的一部分附接到所述壳体的第二表面上。
在将所述绝缘构件的所述主体部分以围绕弯折的所述第一密封部和所述第一切割表面的形状进行附接的步骤中，可将所述绝缘构件的所述主体部分中的除附接到所述第二表面的部分以外的部分进行附接。
所述方法可进一步包括：在将所述绝缘构件的所述侧面部分以围绕所述第二密封部和所述第二切割表面的形状进行附接的步骤之前，将所述绝缘构件的所述主体部分的一部分附接到所述壳体的第二表面上。
在将所述绝缘构件的所述主体部分以围绕弯折的所述第一密封部和所述第一切割表面的形状进行附接的步骤中，可将所述绝缘构件的所述主体部分中的除附接到所述第二表面的部分以外的部分进行附接。
有益效果
根据本公开内容一个实施方式的电池单元和包括该电池单元的电池模块提供了以下效果：通过改变绝缘构件的形状或应用额外的绝缘构件，能够在不添加其他电池模块部件的情况下增强电池单元的绝缘性能并且确保绝缘性能。
本公开内容的效果不限于上述效果，并且本领域技术人员将从权利要求书的描述中清楚地理解未提及的其他效果。
附图说明
图1是示出常规电池模块的透视图。
图2是示出根据本公开内容一实施方式的电池单元的示图。
图3是示出将图2的电池单元翻过来的示图。
图4是示出根据本公开内容一实施方式的图2的部分A的示图。
图5是示出图4中的侧面部分以围绕第二密封部和第二切割表面的形状进行附接的示图。
图6是示出图5中的主体部分以围绕弯折的第一密封部和第一切割表面的形状进行附接的示图。
图7是示出根据本公开内容另一实施方式的图2的部分A的示图。
图8是示出图7中的侧面部分以围绕第二密封部和第二切割表面的形状进行附接的示图。
图9是示出图8中的主体部分以围绕弯折的第一密封部和第一切割表面的形状进行附接的示图。
具体实施方式
应当理解，下面将描述的示范性实施方式被说明性地描述以帮助理解本公开内容，本公开内容可被各种修改，从而与本文描述的示范性实施方式不同地执行。然而，在本公开内容的描述中，当确定公知功能或构成元件的具体描述和说明可能会不必要地模糊本公开内容的主题时，将省略这些具体描述和说明。此外，为了帮助理解本公开内容，附图没有基于实际比例示出，而是部分构成元件的尺寸可被放大。
如本文所使用的，可使用诸如第一、第二等之类的术语来描述各种部件，这些术语仅用于将一个部件与另一个部件区分开。
此外，本文所使用的术语仅用于描述示范性实施方式，并不旨在限制本公开内容。单数表达包括复数表达，除非它们在上下文中具有明确相反的含义。应当理解，如本文所使用的术语“包括”、“包含”和“具有”旨在表示存在所阐述的特征、数量、步骤、构成元件或它们的组合，但是应当理解，不排除存在或添加一个或多个其他特征、数量、步骤、构成元件或它们的组合的可能性。
下文中，将参照图2和图3描述根据本公开内容一实施方式的电池单元。
图2是示出根据本公开内容一实施方式的电池单元的示图。图3是示出将图2的电池单元翻过来的示图。
参照图2和图3，根据本公开内容一实施方式的电池单元包括：容纳电极组件的壳体100；在壳体100的前端部和后端部处伸出壳体100而形成的电极引线110；形成在壳体100的两个侧端部处的第一密封部120；在形成有电极引线110的部分处的、与第一密封部120连接的第二密封部130；通过切割第一密封部120形成的第一切割表面121；和通过切割第二密封部130形成的第二切割表面131。
电极组件可由正极板、负极板和隔膜构成。壳体100用于封装电极组件并且可由包括树脂层和金属层的层压片形成。
电极引线110可电连接至电极组件。电极引线110可成对设置。根据本公开内容一实施方式的电池单元具有其中两个电极引线110彼此相对从壳体100的两端伸出的结构。
密封部120和130可在壳体100的边缘处平坦地形成。形成壳体100的第一表面100a和第二表面100b可在密封部120和130中彼此粘附。在密封部120和130中，第一表面100a和第二表面100b可通过诸如热熔合之类的方法密封。因此，可切断容纳在密封部内侧的电极组件与外部之间的电连接。
密封部120和130可由第一密封部120和第二密封部130形成。第一密封部120可形成在壳体100的未形成有电极引线110的两个侧端部处。第二密封部130可形成在形成有电极引线110的部分处以与第一密封部120连接。第一密封部120和第二密封部130均可形成在壳体100的边缘处，以将壳体100内部的电极组件与外部绝缘。
第一切割表面121可形成在第一密封部120的端部，并且第二切割表面131可形成在第二密封部130的端部。第一密封部120和第二密封部130具有通过将壳体100的第一表面100a和第二表面100b接合而形成的结构，并且第一密封部120和第二密封部130的端部可形成有通过将接合的第一表面100a和第二表面100b一起切割而制成的切割表面121和131。由于通过这些切割表面121和131可能建立电极组件与外部之间的电连接，所以可通过经由稍后描述的绝缘构件覆盖这些切割表面来切断电极组件与外部之间的电连接。
下文中，将参照图4至图6描述根据本公开内容一实施方式的被附接有绝缘构件的电池单元。
图4是示出根据本公开内容一实施方式的图2的部分A的示图。图5是示出图4中的侧面部分以围绕第二密封部和第二切割表面的形状进行附接的示图。图6是示出图5中的主体部分以围绕弯折的第一密封部和第一切割表面的形状进行附接的示图。
参照图4至图6，根据本公开内容一实施方式的电池单元包括覆盖密封部120和130以及切割表面121和131的绝缘构件200，其中第一密封部120朝向壳体100的第一表面100a的方向被弯折，并且其中绝缘构件200的主体部分210以围绕第一密封部120和第一切割表面121的形状被附接，绝缘构件200的侧面部分220以围绕第二密封部130和第二切割表面131的形状被附接。
如图6中所示，绝缘构件200的主体部分210可被附接成覆盖第一表面100a的一部分、第一密封部120和第一切割表面121。通过这样做，使绝缘构件200不仅覆盖第一密封部120的弯折部分，而且还覆盖第一表面100a中的与弯折的第一密封部120相接的部分，从而可从根本上阻止第一切割表面121的绝缘性能的劣化。
根据本公开内容一实施方式，绝缘构件200可由胶带形成，但不限于此，并且可通过各种绝缘构件覆盖切割表面。
常规地，仅通过本公开内容的绝缘构件200的主体部分210来仅覆盖第一密封部120，使得形成在第二密封部130上的第二切割表面131暴露于外部，这引起与模块框架的绝缘性能的劣化。然而，根据本公开内容一实施方式，绝缘构件200形成有侧面部分220，以覆盖形成在第二密封部130上的第二切割表面131，从而可提高电池单元与模块框架之间的绝缘性能。
根据本公开内容一实施方式，第二切割表面131朝向电极引线110倾斜形成，并且绝缘构件200的侧面部分220可对应于第二切割表面131的切割线突出地形成。常规地，已尝试按照折叠现有绝缘构件的侧面以覆盖第二切割表面的方式来覆盖第二切割表面。然而，根据本公开内容一实施方式，侧面部分220与沿与主体部分210不同的方向形成的第二切割表面131对应地形成，使得这种侧面部分220可容易地覆盖相应第二切割表面131，从而可提供简化将绝缘构件附接至第二切割表面的工序的效果。
下文中，将参照图7至图9描述根据本公开内容另一实施方式的被附接有绝缘构件的电池单元。
图7是示出根据本公开内容另一实施方式的图2的部分A的示图。图8是示出图7中的侧面部分以围绕第二密封部和第二切割表面的形状进行附接的示图。图9是示出图8中的主体部分以围绕弯折的第一密封部和第一切割表面的形状进行附接的示图。
参照图7至图9，可通过将绝缘构件200的主体部分210’和侧面部分220’分离来形成根据本公开内容另一实施方式的电池单元。因此，主体部分210’可附接至第一密封部120的第一切割表面121，并且侧面部分220’可附接至第二密封部130的第二切割表面131。此外，主体部分210’和侧面部分220’可在壳体的第二表面100b上重叠。
除了上述内容之外的内容与上述根据本公开内容一实施方式的电池单元相同。
下文中，将参照图4至图6描述根据本公开内容一实施方式的制造被附接有绝缘构件的电池单元的方法。
参照图4至图6，根据本公开内容一实施方式的制造电池单元的方法包括顺序执行以下步骤：将绝缘构件200的侧面部分220以围绕第二密封部130和第二切割表面131的形状进行附接(图5)；朝向壳体100的第一表面100a的方向弯折第一密封部120；和将绝缘构件200的主体部分210以围绕弯折的第一密封部120和第一切割表面121的形状进行附接(图6)。
根据本公开内容一实施方式，在将绝缘构件200的侧面部分220以围绕第二密封部130和第二切割表面131的形状进行附接的步骤之前，本公开内容的方法可进一步包括将绝缘构件200的主体部分210的一部分附接到壳体100的第二表面100b上的步骤(图4)。在这种情况下，在将绝缘构件200的主体部分210以围绕弯折的第一密封部120和第一切割表面121的形状进行附接的步骤中，可将绝缘构件200的主体部分210中的除附接到第二表面的部分以外的部分进行附接。
下文中，将参照图7至图9描述根据本公开内容另一实施方式的制造被附接有绝缘构件的电池单元的方法。
参照图7至图9，可通过将绝缘构件200的主体部分210’和侧面部分220’分离来形成根据本公开内容另一实施方式的电池单元。此外，制造电池单元的方法包括顺序执行以下步骤：将绝缘构件200的侧面部分220’以围绕第二密封部130和第二切割表面131的形状进行附接(图7)；朝向壳体100的第一表面100a的方向弯折第一密封部120；和将绝缘构件200的主体部分210’以围绕弯折的第一密封部120和第一切割表面121的形状进行附接(图9)。
根据本公开内容另一实施方式，在将绝缘构件200的侧面部分以围绕第二密封部130和第二切割表面131的形状进行附接的步骤之后，本公开内容的方法可进一步包括将绝缘构件200的主体部分210’的一部分附接到壳体100的第二表面100b上的步骤(图8)。在这种情况下，在将绝缘构件200的主体部分210’以围绕弯折的第一密封部120和第一切割表面121的形状进行附接的步骤中，可将绝缘构件200的主体部分210中的除附接到第二表面的部分之外的部分进行附接。
上述电池模块可包括在电池组中。电池组可具有这样的结构，即，一个或多个根据本实施方式的电池模块被汇集并且与控制和管理电池的温度、电压等的电池管理系统(Battery Management System；BMS)和冷却装置封装在一起。
电池组可应用于各种装置。这种装置可应用于诸如电动自行车、电动车辆或混合动力车辆之类的车辆，但是本公开内容不限于此，可应用于能够使用电池模块的各种装置，这也属于本公开内容的范围。
尽管上面已经详细描述了本公开内容的优选实施方式，但是本公开内容的范围不限于此，本领域技术人员使用在以下权利要求中限定的本公开内容的基本构思进行的各种修改和改进也属于权利的范围。
参考标号的描述
100：壳体
100a：第一表面
100b：第二表面
110：电极引线
120：第一密封部
121：第一切割表面
130：第二密封部
131：第二切割表面
200：绝缘构件
210、210’：主体部分
220、220’：侧面部分。

Claims (11)

1.一种电池单元，包括：
容纳电极组件的壳体；
在所述壳体的前端部和后端部处伸出所述壳体而形成的电极引线；
形成在所述壳体的两个侧端部处的第一密封部；
在形成有所述电极引线的部分处的、与所述第一密封部连接的第二密封部；
通过切割所述第一密封部形成的第一切割表面；
通过切割所述第二密封部形成的第二切割表面；和
覆盖所述密封部和所述切割表面的绝缘构件，
其中所述第一密封部朝向所述壳体的第一表面的方向被弯折，并且所述绝缘构件的主体部分以围绕所述第一密封部和所述第一切割表面的形状被附接，并且
其中所述绝缘构件的侧面部分以围绕所述第二密封部和所述第二切割表面的形状被附接。
2.根据权利要求1所述的电池单元，
其中所述绝缘构件的所述主体部分和所述绝缘构件的所述侧面部分是分离的，并且所述主体部分和所述侧面部分在所述壳体的第二表面上重叠。
3.根据权利要求1所述的电池单元，
其中所述第二切割表面朝向所述电极引线倾斜形成，并且所述绝缘构件的所述侧面部分对应于所述第二切割表面的切割线突出地形成。
4.根据权利要求1所述的电池单元，
其中所述绝缘构件的所述主体部分被附接成覆盖所述第一表面的一部分、所述第一密封部和所述第一切割表面。
5.根据权利要求1所述的电池单元，
其中所述绝缘构件由胶带形成。
6.一种制造电池单元的方法，包括以下步骤：
将绝缘构件的侧面部分以围绕第二密封部和第二切割表面的形状进行附接；
朝向壳体的第一表面的方向弯折第一密封部；和
将所述绝缘构件的主体部分以围绕弯折的所述第一密封部和第一切割表面的形状进行附接。
7.根据权利要求6所述的制造电池单元的方法，进一步包括：
在将所述绝缘构件的所述侧面部分以围绕所述第二密封部和所述第二切割表面的形状进行附接的步骤之后，将所述绝缘构件的所述主体部分的一部分附接到所述壳体的第二表面上。
8.根据权利要求7所述的制造电池单元的方法，其中，
在将所述绝缘构件的所述主体部分以围绕弯折的所述第一密封部和所述第一切割表面的形状进行附接的步骤中，将所述绝缘构件的所述主体部分中的除附接到所述第二表面的部分以外的部分进行附接。
9.根据权利要求6所述的制造电池单元的方法，进一步包括：
在将所述绝缘构件的所述侧面部分以围绕所述第二密封部和所述第二切割表面的形状进行附接的步骤之前，将所述绝缘构件的所述主体部分的一部分附接到所述壳体的第二表面上。
10.根据权利要求9所述的制造电池单元的方法，其中，
在将所述绝缘构件的所述主体部分以围绕弯折的所述第一密封部和所述第一切割表面的形状进行附接的步骤中，将所述绝缘构件的所述主体部分中的除附接到所述第二表面的部分以外的部分进行附接。
11.一种电池模块，包括根据权利要求1所述的电池单元。
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