CN113748567A - 电池组和包括该电池组的能量存储装置 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的实施例的一种电池组包括：多个电池模块，所述多个电池模块彼此堆叠，每个电池模块包括至少一个电池单体；控制模块，该控制模块与所述多个电池模块堆叠在一起，以保护所述多个电池模块并且转换电力；和连接模块，该连接模块将所述控制模块和所述多个电池模块电连接，并且被一体地安装到所述多个电池模块和所述控制模块。

Description

电池组和包括该电池组的能量存储装置
技术领域
本公开涉及电池组和包括该电池组的能量存储装置。
本申请要求在2019年7月3日在韩国提交的韩国专利申请10-2019-0080193号的优先权，其公开内容通过引用被并入本文中。
背景技术
二次电池高度适用于各种产品，并表现出优异的电气性能，诸如高能量密度等，因此二次电池不仅普遍用于便携式装置，而且还用于由电源驱动的电动车辆(EV)或混合动力电动车辆(HEV)。由于二次电池能够大大减少化石燃料的使用，并且在能源消耗期间不产生任何副产品，从而作为用于提高环境友好性和能量效率的新能源，二次电池而受到关注。
目前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。单元二次电池单体、即单元电池单体的工作电压为大约2.5V到4.5V。因此，如果要求更高的输出电压，则可以将多个电池单体串联连接以构造电池组。另外，根据电池组所要求的充电/放电容量，可以将多个电池单体并联连接以构造电池组。因此，可以根据要求的输出电压或需要的充电/放电容量来不同地设定电池组中所包括的电池单体的数目。
同时，当多个电池单体被串联或并联连接以构造电池组时，通常首先构造包括至少一个电池单体的电池模块，然后通过使用至少一个电池模块并添加其它部件来构造电池组。这里，根据各种电压和容量要求，能量存储装置可以被构造成包括至少一个电池组，所述至少一个电池组包括至少一个电池模块。
传统电池组通过如下方式来制造：构造包括至少一个电池单体的多个电池模块的组件，然后将电池模块串联或并联连接，以使电池组的电压与逆变器所使用的电压匹配。
这样的电池组根据电压和输出规格而具有各种产品构造，并且各种产品构造增加了产品开发成本，导致产品价格上涨，这阻碍了价格竞争力。
因此，需要找到一种通过与电池组的串联连接和并联连接都兼容的模块化结构来降低产品开发成本并确保价格竞争力的途径。
发明内容
技术问题
因此，本公开旨在提供一种电池组和一种包括该电池组的能量存储装置，该电池组包括允许串联连接和并联连接的连接模块，以降低产品开发成本并确保价格竞争力。
另外，本公开还旨在提供一种可以提高安装便利性的电池组和一种包括该电池组的能量存储装置。
技术方案
在本公开的一个方面，提供了一种电池组，该电池组包括：多个电池模块，所述多个电池模块彼此堆叠，每一个电池模块具有至少一个电池单体；控制模块，该控制模块与所述多个电池模块堆叠在一起，该控制模块用于所述多个电池模块的保护和电力转换；和连接模块，该连接模块被构造成将控制模块和所述多个电池模块电连接，并且该连接模块被一体地安装到所述多个电池模块和控制模块。
所述控制模块可以被设置成用于串联连接所述多个电池模块的串联连接模块或用于并联连接所述多个电池模块的并联连接模块。
所述连接模块可以包括：串联连接模块连接单元，该串联连接模块连接单元被构造成用于连接到串联连接模块；和并联连接模块连接单元，该并联连接模块连接单元被构造成用于连接到并联连接模块。
所述串联连接模块连接单元和并联连接模块连接单元可以被设置成不同的形状。
所述连接模块可以包括保险丝构件，该保险丝构件被构造成阻止过电流，使得所述多个电池模块受到保护。
所述多个电池模块可以包括正电极汇流条和负电极汇流条，该正电极汇流条和该负电极汇流条被设置到所述多个电池模块的至少一侧，并且所述连接模块可以包括正电极汇流条连接单元和负电极汇流条连接单元，该正电极汇流条连接单元和该负电极汇流条连接单元被连接到所述多个电池模块的正电极汇流条和负电极汇流条。
所述多个电池模块可以包括通信连接器，该通信连接器被设置到所述多个电池模块的至少一侧。
所述连接模块可以包括通信连接器连接单元，该通信连接器连接单元被连接到所述多个电池模块的通信连接器。
所述电池单体可以被设置成多个，并且所述多个电池单体可以被设置成袋型二次电池。
在本公开的另一个方面，还提供了一种能量存储装置，该能量存储装置包括至少一个根据以上实施例的电池组。
有利效果
根据如上的各种实施例，能够提供一种电池组和一种包括该电池组的能量存储装置，该电池组包括允许串联连接和并联连接的连接模块，以降低产品开发成本并确保价格竞争力。
另外，根据如上的各种实施例，能够提供一种可以提高安装便利性的电池组和一种包括该电池组的能量存储装置。
附图说明
附图示出本公开的优选实施例，并且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是用于示出根据本公开实施例的电池组的视图。
图2是示出图1的电池组的分解立体图。
图3是用于示出图1的电池组的控制模块的另一实施例的视图。
图4是用于示出图1的电池组的连接模块的视图。
图5是用于示出图1的电池组的连接模块的串联连接的视图。
图6是用于示出图1的电池组的连接模块的并联连接的视图。
图7是用于示出根据图1的电池组的另一实施例的连接模块的视图。
图8是用于示出根据本公开另一实施例的电池组的视图。
图9是用于示出根据本公开实施例的能量存储装置的视图。
具体实施方式
通过参考附图详细描述本公开的实施例，本公开将变得更加显而易见。应当理解，本文中所公开的实施例仅是示意性的，以更好地理解本公开，并且可以以各种方式修改本公开。另外，为了容易理解本公开，附图未按实际比例绘制，而是一些部件的尺寸可能被夸大。
图1是用于示出根据本公开实施例的电池组的视图，图2是示出图1的电池组的分解立体图，图3是用于示出图1的电池组的控制模块的另一实施例的视图，图4是用于示出图1的电池组的连接模块的视图，图5是用于示出图1的电池组的连接模块的串联连接的视图，并且图6是用于示出图1的电池组的连接模块的并联连接的视图。
参考图1到图6，电池组10可以包括电池模块100、控制模块200和连接模块300。
所述电池模块100可以被设置成多个。多个电池模块100可以在竖直或横向方向上彼此堆叠以彼此电连接。所述电池模块之间的电连接可以是串联连接或并联连接。
多个电池模块100中的每个电池模块可以包括电池单体110、正电极汇流条130、负电极汇流条150和通信连接器170。
可以设置至少一个电池单体110或多个电池单体110。在下文中，在该实施例中，将描述设置多个电池单体110的情形。
多个电池单体110可以被设置成二次电池。具体地，多个电池单体110可以被设置成袋型二次电池、方型二次电池和圆柱形二次电池中的至少一种。在下文中，在该实施例中，将描述多个电池单体110是袋型二次电池的情形。
所述正电极汇流条130被设置到所述电池模块100的至少一侧，并且可以被电连接到多个电池单体110。所述正电极汇流条130被设置成在电池模块100的至少一侧上突出或凹形地埋入其中，并且可以被电连接到连接模块300(稍后说明)。
所述负电极汇流条150可以被设置到所述电池模块100的至少一侧，以与所述正电极汇流条130以预定距离间隔开，并且可以被电连接到多个电池单体110。所述负电极汇流条150可以被设置成在所述电池模块100的至少一侧上突出或凹形地埋入其中，并且可以被电连接到连接模块300(稍后说明)。
所述通信连接器170被设置到所述电池模块100的至少一侧，以测量所述电池模块100的电压并且与所述电池模块100通信，并且可以被电连接到控制模块200(稍后说明)。
所述控制模块200用于多个电池模块100的控制、保护和电力转换，并且可以与所述电池模块100一起被堆叠在堆叠后的电池模块100的一侧。
所述控制模块200可以被设置成用于串联连接多个电池模块100的串联连接模块或用于并联连接多个电池模块100的并联连接模块。
所述控制模块200可以包括控制单元210、正电极汇流条230、负电极汇流条250、通信连接器270和连接模块连接单元280。
所述控制单元210被设置在所述控制模块200的内部，并且可以包括用于所述电池模块100的控制、保护和电力转换的各种电子部件。
所述正电极汇流条230被电连接到所述控制单元210，并且可以被设置到所述控制模块200的至少一侧。所述正电极汇流条230被设置成在所述控制模块200的至少一侧上突出或凹形地埋入其中，并且可以被电连接到连接模块300(稍后说明)。
所述负电极汇流条250被电连接到所述控制单元210，以与所述正电极汇流条230以预定距离间隔开，并且可以被设置到所述控制模块200的至少一侧。所述负电极汇流条250被设置成在所述控制模块200的至少一侧上突出或凹形地埋入其中，并且可以被电连接到连接模块300(稍后说明)。
所述通信连接器270被电连接到所述控制单元210，并且被设置到所述控制模块200的至少一侧，并且可以通过所述连接模块300被电连接到所述电池模块100(稍后说明)。
连接模块连接单元280用于串联连接或并联连接，并且可以被设置到所述控制模块200的一侧。在该实施例中，所述连接模块连接单元280可以被设置成用于串联连接。如图4所示，在并联连接的情况下，连接模块连接单元285可以以不同于所述连接模块连接单元280的方式被设置到所述控制模块200。
即，所述控制模块200可以被设置成用于串联连接多个电池模块100的串联连接模块或用于并联连接多个电池模块100的并联连接模块。为此，根据串联连接模块或并联连接模块，所述控制模块200可以包括不同的连接模块连接单元280、285。即，所述控制模块200可以被单独地构造成用于串联连接或并联连接的模块。
所述连接模块300将所述控制模块200和多个电池模块100电连接，并且可以被一体地安装到多个电池模块100和控制模块200。
所述连接模块300可以将所述控制模块200和多个电池模块100彼此串联或并联连接，并且可以提供控制单元，用于区分串联连接和并联连接并且区分所述控制模块200的单独的键控代码被反映给该控制单元。
所述连接模块300可以包括正电极汇流条连接单元310、负电极汇流条连接单元330、通信连接器连接单元350、串联连接模块连接单元380和并联连接模块连接单元385。
所述正电极汇流条连接单元310被连接到多个电池模块100的正电极汇流条130和控制模块200的正电极汇流条230，并且可以被设置成与多个电池模块100的正电极汇流条130和控制模块200的正电极汇流条230的数目相对应的数目。
所述负电极汇流条连接单元330被连接到多个电池模块100的负电极汇流条150和控制模块200的负电极汇流条250，并且可以被设置成与多个电池模块100的负电极汇流条150和控制模块200的负电极汇流条250的数目相对应的数目。
所述通信连接器连接单元350被连接到多个电池模块100的通信连接器170和控制模块200的通信连接器270，并且可以被设置成与多个电池模块100的通信连接器170和控制模块200的通信连接器270的数目相对应的数目。
所述串联连接模块连接单元380用于与被设置成串联连接模块的控制模块200连接，并且可以被连接到控制模块200的连接模块连接单元280。
如图5所示，如果所述串联连接模块连接单元380被连接到所述控制模块200的连接模块连接单元280，则所述连接模块300可以将多个电池模块100和控制模块200彼此串联连接。
所述并联连接模块连接单元385用于与被设置成并联连接模块的所述控制模块200连接，并且可以被连接到所述控制模块200的连接模块连接单元285。
如图6所示，如果所述并联连接模块连接单元385被连接到所述控制模块200的连接模块连接单元285，则所述连接模块300可以将多个电池模块100和控制模块200彼此并联连接。
同时，所述并联连接模块连接单元385和所述串联连接模块连接单元380具有不同的形状或布置，以防止当根据串联连接模块或并联连接模块与控制模块200连接时发生诸如错误组装这样的问题。
如上所述，根据该实施例的电池组10可以以模块的形式制造，在该模块中，通过使用集成连接模块300来将多个电池模块100和连接模块300标准化为一定单元。
因此，根据该实施例的电池组10可以通过使用允许集成的串联连接和并联连接并根据多个标准化电池模块100的数目进行调整的连接模块300来根据电压和输出规格更多样化和容易地实现产品构造。
这里，多个电池模块100可以在被竖直地或横向地堆叠的情况下连接到所述连接模块300，从而显著提高在安装电池组10时的便利性。
因此，根据该实施例的电池组10可以降低产品开发成本，确保价格竞争力，并显著提高安装便利性。
图7是用于示出根据图1的电池组的另一实施例的连接模块的视图。
由于该实施例的连接模块305与先前实施例的连接模块300类似，因此将不再描述与先前实施例的那些大致相同或类似的特征，在下文中，将详细描述与先前实施例不同的特征。
参考图7，所述连接模块305可以包括正电极汇流条连接单元310、负电极汇流条连接单元330、通信连接器连接单元350、串联连接模块连接单元380、并联连接模块连接单元385和保险丝构件390。
所述正电极汇流条连接单元310、负电极汇流条连接单元330、通信连接器连接单元350、串联连接模块连接单元380和并联连接模块连接单元385与先前实施例的那些大致相同或类似，因此将不再描述。
所述保险丝构件390被设置在连接模块305的内部。当由于多个电池模块100之间的过电压或过电流而发生异常状况时，所述保险丝构件390可以断开多个电池模块100之间的电连接，从而保护多个电池模块100。
如上所述，在该实施例中，通过使用所述连接模块305的保险丝构件390，从而当由于所述电池模块100之间的过电压或过电流而发生异常状况时，能够有效地阻止该异常状况可能导致电池组10爆炸等的风险。
图8是用于示出根据本公开另一实施例的电池组的视图。
由于该实施例的电池组20与先前实施例的电池组10类似，因此将不再描述与先前实施例的那些大致相同或类似的特征，在下文中，将详细描述与先前实施例不同的特征。
参考图8，所述电池组20可以包括电池模块100、控制模块200、连接模块300和保护板500。
所述电池模块100、控制模块200和连接模块300与先前实施例的那些大致相同或类似，因此将不再描述。
所述保护板500可以在与所述连接模块300相反的一侧处覆盖多个电池模块100和控制模块200的一侧。所述保护板500可以被成对设置，以同样覆盖所述连接模块300。
所述保护板500可以由具有预定刚度的材料制成，并且可以保护多个电池模块100和控制模块200免受外部振动或冲击。
如上所述，根据该实施例的电池组20可以借助于保护板500有效地保护多个电池模块100和控制模块200免受外部振动或冲击。
图9是用于示出根据本公开实施例的能量存储装置的视图。
参考图9，能量存储装置1可以被用作家庭或工业用途的能量源。所述能量存储装置1可以包括至少一个先前实施例的电池组10、20或者多个该实施例中的电池组10、20以及用于容纳多个电池组10、20的容器50。
由于根据该实施例的能量存储装置1包括先前实施例的电池组10、20，因此可以提供具有先前实施例的电池组10、20的所有优点的能量存储装置1。
根据如上各种实施例，能够提供电池组10、20和包括该电池组的能量存储装置1，该电池组包括允许串联连接和并联连接的连接模块300、305以降低产品开发成本并确保价格竞争力。
另外，根据如上各种实施例，能够提供可以提高安装便利性的电池组10、20和包括该电池组的能量存储装置1。
尽管已经示出并描述了本公开的实施例，但是应当理解，本公开不限于所描述的具体实施例，并且本领域技术人员能够在本公开的范围内做出各种改变和修改，并且这些修改不应从本公开的技术思想和观点来单独地理解。

Claims (10)

1.一种电池组，包括：
多个电池模块，所述多个电池模块彼此堆叠，每个所述电池模块具有至少一个电池单体；
控制模块，所述控制模块与所述多个电池模块堆叠在一起，所述控制模块用于所述多个电池模块的保护和电力转换；和
连接模块，所述连接模块被构造成将所述控制模块和所述多个电池模块电连接，并且所述连接模块被一体地安装到所述多个电池模块和所述控制模块。
2.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述控制模块被设置成用于串联连接所述多个电池模块的串联连接模块或用于并联连接所述多个电池模块的并联连接模块。
3.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述连接模块包括：
串联连接模块连接单元，所述串联连接模块连接单元被构造成用于连接到所述串联连接模块；和
并联连接模块连接单元，所述并联连接模块连接单元被构造成用于连接到所述并联连接模块。
4.根据权利要求3所述的电池组，其中，所述串联连接模块连接单元和所述并联连接模块连接单元被设置成不同的形状。
5.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述连接模块包括保险丝构件，所述保险丝构件被构造成阻止过电流，从而保护所述多个电池模块。
6.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述多个电池模块包括正电极汇流条和负电极汇流条，所述正电极汇流条和所述负电极汇流条被设置到所述多个电池模块的至少一侧，并且
所述连接模块包括正电极汇流条连接单元和负电极汇流条连接单元，所述正电极汇流条连接单元和所述负电极汇流条连接单元被连接到所述多个电池模块的所述正电极汇流条和所述负电极汇流条。
7.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述多个电池模块包括通信连接器，所述通信连接器被设置到所述多个电池模块的至少一侧。
8.根据权利要求7所述的电池组，其中，所述连接模块包括通信连接器连接单元，所述通信连接器连接单元被连接到所述多个电池模块的所述通信连接器。
9.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述电池单体被设置成多个，并且所述多个电池单体被设置成袋型二次电池。
10.一种能量存储装置，包括：
至少一个根据权利要求1所述的电池组。
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