CN113597706A - 电池模块和包括该电池模块的电池组 - Google Patents

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Abstract

本公开内容涉及一种防止激光传输的电池模块和包括该电池模块的电池组。该电池模块包括：其中堆叠有多个电池单元的电池单元堆叠体；下框架，其形成有底表面和两个侧表面，以覆盖电池单元堆叠体的下表面和两个侧表面；覆盖电池单元堆叠体的上表面的上框架；和肋部，其对应于位于电池单元堆叠体的最外部电池单元与下框架的两个侧表面之间的衬垫从上框架突出地形成，其中肋部阻断在上框架与下框架之间传输的激光。

Description

电池模块和包括该电池模块的电池组
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年7月19日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2019-0087908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模块和包括该电池模块的电池组，更具体地，涉及一种防止激光传输的电池模块和包括该电池模块的电池组。
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，通常首先构成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部件来构成电池组。
在构成用于保护这些电池模块中的任一个电池模块的内部的框架时，已对形成为U形框架结构的电池模块进行了研究，U形框架结构可提高部件的质量、增加空间利用率、并且减少所使用的热树脂量。
这种U形框架结构的电池模块配置成包括：其中堆叠有多个电池单元的电池单元堆叠体；U形下框架，U形下框架形成有底表面和两个侧表面，以覆盖电池单元堆叠体的下表面和两个侧表面；和上框架，上框架覆盖电池单元堆叠体的上表面。
图1是示出常规电池模块中的上框架和下框架的接触部分的结构的剖面图。
参照图1，常规电池模块包括：电池单元10的堆叠体；下框架20，下框架20形成有底表面和两个侧表面，以覆盖电池单元堆叠体的下表面和两个侧表面；上框架30，上框架30覆盖电池单元堆叠体的上表面；和形成在最外部电池单元与下框架20之间的衬垫11。
在这种情况下，下框架20和上框架30通过焊接结合，如图1的部分A的放大图中所示，当焊接时，激光可在上框架30与下框架20之间传输。如果激光传输到框架20和30中，则存在框架内部的电池单元10会由于传输的激光而被损坏的问题。
发明内容
技术问题
为了解决上述问题而完成本公开内容，本公开内容的目的是提供一种包括激光传输防止结构的电池模块和包括该电池模块的电池组，当在框架之间焊接时，该激光传输防止结构防止激光经由焊接部传输到框架中。
然而，本公开内容的实施方式要解决的问题不限于上述问题，可在本公开内容中包括的技术构思的范围内进行各种扩展。
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模块和包括该电池模块的电池组，所述电池模块包括：其中堆叠有多个电池单元的电池单元堆叠体；下框架，所述下框架形成有底表面和两个侧表面，以覆盖所述电池单元堆叠体的下表面和两个侧表面；上框架，所述上框架覆盖所述电池单元堆叠体的上表面；和肋部，所述肋部对应于位于所述电池单元堆叠体的最外部电池单元与所述下框架的所述两个侧表面之间的衬垫从所述上框架突出地形成，其中所述肋部阻断在所述上框架与所述下框架之间传输的激光。
所述下框架的所述两个侧表面的上边缘与所述上框架的下表面可通过焊接结合。
所述肋部可以是通过挤压所述上框架而形成的。
所述肋部可被单独加工并且附接到所述上框架。
从所述上框架突出的所述肋部可形成为具有1.5mm或更大的高度。
所述下框架可进一步包括供所述肋部插入的肋部插入部。
所述肋部插入部可形成为与所述电池单元堆叠体分隔开。
在所述肋部的侧表面上可形成有肋部槽，在所述肋部插入部中可形成有插入到所述肋部槽中的肋部槽锁定部，并且所述肋部槽锁定部可啮合并锁定到所述肋部槽。
所述肋部槽可朝向所述电池单元堆叠体所处的方向形成，并且所述肋部槽锁定部可啮合并锁定到所述肋部槽。
有益效果
根据本公开内容一个实施方式的电池模块和包括该电池模块的电池组利用在上框架的下侧突出地形成的肋部阻断在上框架与下框架之间焊接时在上框架与下框架之间传输的激光，从而提供提前防止由于激光导致的对电池单元的损坏的效果。
本公开内容的效果不限于上述效果，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中的上框架和下框架的接触部分的结构的剖面图。
图2是示出根据本公开内容一个实施方式的电池模块的分解透视图。
图3是示出根据本公开内容一个实施方式的形成在上框架中的肋部的示图。
图4是示出根据本公开内容一个实施方式的肋部的位置和效果的示图。
图5是示出根据本公开内容另一个实施方式的上框架和下框架的连接结构的示图。
图6是示出根据本公开内容又一个实施方式的上框架和下框架的连接结构的示图。
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。
在下文中，将参照图2至图4描述根据本公开内容一个实施方式的电池模块。
图2是示出根据本公开内容一个实施方式的电池模块的分解透视图。图3是示出根据本公开内容一个实施方式的形成在上框架中的肋部的示图。图4是示出根据本公开内容一个实施方式的肋部的位置和效果的示图。
参照图2至图4，根据本公开内容一个实施方式的电池模块包括：其中堆叠有多个电池单元100的电池单元堆叠体；下框架200，下框架200形成为具有底表面和两个侧表面的U形结构，以覆盖电池单元堆叠体的下表面和两个侧表面；上框架300，上框架300覆盖电池单元堆叠体的上表面；衬垫110，衬垫110位于电池单元堆叠体的最外部电池单元与下框架的两个侧表面之间；和肋部310，肋部310对应于衬垫110从上框架300突出地形成。
电池单元100是二次电池，并且可配置为袋形二次电池。电池单元100可由多个单体构成，并且多个电池单元100可互相堆叠从而彼此电连接，以形成电池单元堆叠体。多个电池单元的每一个可包括电极组件、电池壳体和从电极组件伸出的电极引线。
电池单元堆叠体形成为被覆盖下表面和两个侧表面的下框架200以及覆盖上表面的上框架300所包围。在这种情况下，将电池单元堆叠体插入到下框架200中，然后可通过利用上框架300覆盖电池单元堆叠体的上侧的方法将电池单元堆叠体安装在框架内部。
下框架200和上框架300彼此结合，以容纳位于框架内部的电池单元堆叠体。在这种情况下，这两个框架可通过焊接彼此结合。更具体地说，下框架200的两个侧表面的上边缘与上框架300的下表面的两侧可通过焊接彼此结合。
在电池单元堆叠体的前表面和后表面的每一个上形成有汇流条框架。汇流条框架包括汇流条和单元连接板，并且汇流条框架可形成为覆盖电池单元堆叠体的前表面和后表面，使得多个电池单元100的电极引线可进行电连接。在每个汇流条框架上可安装有端板。端板可保护设置在汇流条框架中的各种电子器件免受外部冲击，同时引导汇流条框架与外部电源之间的电连接。在端板与汇流条框之间插入绝缘构件，使得可阻断汇流条框架与外部之间的电连接。在汇流条框架之间设置有柔性电路板，使得电池单元堆叠体的前表面和后表面上的汇流条框架可进行电连接。
肋部310形成在上框架300的下表面上。更具体地说，肋部310可对应于位于电池单元堆叠体的最外部电池单元与下框架200的两个侧表面之间的衬垫110从上框架300的下表面向下突出地形成。因此，肋部310可分别形成在上框架300的下表面的两侧。
肋部310可突出地形成，从而在框架内侧覆盖上框架300与下框架200之间的接合部。因此，当焊接和接合上框架300和下框架200时，肋部310可阻断可能在上框架300与下框架200之间传输的激光束进入内部。
根据本公开内容一个实施方式，肋部310的突出高度形成为至少1.5mm。当肋部的突出高度过低时，激光束可向下传输，因此使激光束不传输的肋部的最小突出高度可被设定为阻断透过接合部的激光束。
可通过挤压上框架300形成肋部310。此外，也可单独加工肋部310，然后附接到上框架300。形成肋部的方法不限于此，可通过各种制造方法形成肋部。
下文中，将参照图5描述根据本公开内容另一个实施方式的肋部和周围结构。
图5是示出根据本公开内容另一个实施方式的上框架和下框架的连接结构的示图。
参照图5，根据本公开内容另一个实施方式的上框架和下框架的连接结构配置成使得在下框架200中形成肋部插入部210，因此肋部310可插入并结合到肋部插入部210。
就下框架200来说，下框架200形成为具有底表面和两个侧表面的U形结构，使得容纳在下框架200中的多个电池单元100可能因膨胀现象、衬垫的弹力等而沿模块的向外方向对下框架200的两个侧表面的上部施加力。结果，在与上框架300的焊接和接合部处沿向外方向被施加力，使得力沿下框架200与上框架300分离的方向作用，因此需要除了焊接以外的额外支撑措施。
因此，根据本公开内容另一实施方式，在下框架200中形成肋部插入部210，肋部310插入到肋部插入部210中，从而除了下框架200与上框架300之间的焊接和接合之外，还利用被形成在上框架300中的肋部310固定的肋部插入部210来辅助防止下框架200的分离。
下文中，将参照图6描述根据本公开内容又一实施方式的肋部和周围结构。
图6是示出根据本公开内容又一实施方式的上框架和下框架的连接结构的示图。
参照图6，在根据本公开内容又一实施方式的上框架和下框架的连接结构中，在肋部310中形成有肋部槽311；在肋部插入部210中形成有肋部槽锁定部211；并且肋部槽锁定部211啮合并锁定到肋部槽311，通过这样，可进一步加强肋部310与肋部插入部210之间的结合。
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。
参考标号描述
100：电池单元
110：衬垫
200：下框架
210：肋部插入部
211：肋部槽锁定部
300：上框架
310：肋部
311：肋部槽。

Claims (10)

1.一种电池模块，包括：
其中堆叠有多个电池单元的电池单元堆叠体；
下框架，所述下框架形成有底表面和两个侧表面，以覆盖所述电池单元堆叠体的下表面和两个侧表面；
上框架，所述上框架覆盖所述电池单元堆叠体的上表面；和
肋部，所述肋部对应于位于所述电池单元堆叠体的最外部电池单元与所述下框架的所述两个侧表面之间的衬垫从所述上框架突出地形成。
2.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述下框架的所述两个侧表面的上边缘与所述上框架的下表面通过焊接结合。
3.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述肋部是通过挤压所述上框架而形成的。
4.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述肋部被单独加工并且附接到所述上框架。
5.根据权利要求1所述的电池模块，其中从所述上框架突出的所述肋部形成为具有1.5mm或更大的高度。
6.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述下框架进一步包括供所述肋部插入的肋部插入部。
7.根据权利要求6所述的电池模块，其中所述肋部插入部形成为与所述电池单元堆叠体分隔开。
8.根据权利要求6所述的电池模块，其中在所述肋部的侧表面上形成有肋部槽，在所述肋部插入部中形成有插入到所述肋部槽中的肋部槽锁定部，并且所述肋部槽锁定部啮合并锁定到所述肋部槽。
9.根据权利要求8所述的电池模块，其中所述肋部槽朝向所述电池单元堆叠体所处的方向形成，并且所述肋部槽锁定部啮合并锁定到所述肋部槽。
10.一种电池组，包括根据权利要求1所述的电池模块。
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