CN113767520A - 具有可移动的汇流条组件的电池组和包括该电池组的二次电池 - Google Patents

具有可移动的汇流条组件的电池组和包括该电池组的二次电池 Download PDF

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Abstract

公开了一种具有可移动的汇流条组件的电池组和包括该电池组的二次电池，更具体地，公开了这样一种具有可移动的汇流条组件的电池组和包括该汇流条的二次电池，该可移动的汇流条组件配置为使得位于电池组壳体的前表面的第一汇流条框架、位于电池组壳体的后表面的第二汇流条框架、连接至第一汇流条框架的第一汇流条、以及连接至第二汇流条框架的第二汇流条中的至少一个在朝向电池组壳体的侧板的方向上是可移动的，由此可使引线之间的短路最小化。

Description

具有可移动的汇流条组件的电池组和包括该电池组的二次 电池
技术领域
本申请要求于2019年8月2日提交的韩国专利申请第2019-0094564号的优先权的权益，通过引用将上述专利申请的整个公开内容结合在此。
本发明涉及一种具有可移动的汇流条组件的电池组和包括该电池组的二次电池，更具体地，涉及这样一种具有可移动的汇流条组件的电池组和包括该汇流条的二次电池，该可移动的汇流条组件配置为使得位于电池组壳体的前表面的第一汇流条框架、位于电池组壳体的后表面的第二汇流条框架、连接至第一汇流条框架的第一汇流条、以及连接至第二汇流条框架的第二汇流条中的至少一个在朝向电池组壳体的侧板的方向上是可移动的，由此可使引线之间的短路最小化。
背景技术
随着诸如移动电话、膝上型电脑、便携式摄像机和数字相机之类的移动装置的技术发展及对它们的需求的增加，已对能够充电和放电的二次电池进行了积极研究。此外，作为替代引起空气污染的化石燃料的能源的二次电池已应用于电动车辆(EV)、混合动力电动车辆(HEV)和插电式混合动力电动车辆(P-HEV)，因此越来越需要开发二次电池。
作为当前商业化的二次电池，有镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池和锂二次电池。其中，由于与镍基二次电池相比锂二次电池几乎没有记忆效应，由此锂二次电池能够自由地充电和放电，具有非常低的自放电速率并且具有高能量密度，所以锂二次电池受到关注。
在这种锂二次电池中，分别使用锂基氧化物和碳材料作为正极活性材料和负极活性材料。锂二次电池包括：电极组件，电极组件如此地配置，即，覆盖有正极活性材料的正极板和覆盖有负极活性材料的负极板在它们之间插置有隔膜的状态下进行设置；和外壳构件，即电池壳体，外壳构件配置为在密封状态下将电极组件与电解液一起容纳。
基于电池壳体的形状，二次电池分为：具有安装在圆柱形金属罐中的电极组件的圆柱形电池、具有安装在棱柱形金属罐中的电极组件的棱柱形电池、和具有安装在由铝层压片制成的袋形壳体中的电极组件的袋形电池。
用于小型装置的二次电池包括几个电池单元。然而，对于车辆来说，电池模块包括彼此电连接的多个电池单元。为了增大电池模块的容量和输出，多个电池单元彼此串联和并联连接。在这种情况下，多个电池单元，即二次电池，进行堆叠，并且电池模块通常包括配置为将这些电池单元彼此电连接的汇流条模块(Busbar module)。汇流条模块包括汇流条，汇流条配置为将与各个电池单元连接的电极引线彼此连接。汇流条模块可形成在电池模块的一个侧表面。
图1是常规电池组的透视图。如图1中所示，常规电池组包括：子模块，子模块具有并列设置的至少两个单元电池10，每个单元电池10包括电极组件11以及从电极组件11的相对侧伸出的正极引线12和负极引线；汇流条组件20，汇流条组件20包括电连接至子模块的引线的汇流条22和配置为支撑汇流条22的汇流条框架21；以及电池组壳体30，电池组壳体30配置为在容纳子模块的同时支撑汇流条组件20。
就是说，为了满足电动车辆或混合动力电动车辆的高容量，如图1中所示，多个电池彼此连接。此时，引线通过焊接固定至汇流条22，并且汇流条22经由汇流条框架21固定至电池组壳体30。
另外，由于诸如反复的充电和放电、过充电以及外部冲击之类的各种原因，会发生其中单元电池膨胀的电池膨胀现象。因此，相邻的单元电池会被推向电池组壳体的侧板31和32。结果，电池组可由于内部短路而着火或爆炸。此外，电池组可扩张超过安装电池组的可容许空间，由此会劣化电池组周围的结构的安全性。
更具体地，电池堆包括并排堆叠的最少几个单元电池或最多几十个单元电池。在单元电池由于膨胀而扩张的情况下，位于电池堆的边缘的单元电池从其原始位置被大幅向外推动。然而，由于汇流条和汇流条框架固定在其原始位置，所以在将单元电池和汇流条彼此连接的引线处产生较高张力，从而引线可能断开。结果，单元电池和电池组的性能劣化。
为了解决上述问题，专利文献1公开了一种汇流条模块，该汇流条模块如此地配置，即，在通过嵌入成型而与多个汇流条一体形成的支撑构件的支撑框架之间设置倒U形的连接件，其中该连接件是可弯折的或者可变形的。
专利文献2公开了一种汇流条及电池模块，该汇流条包括：配置为与一电池单元的端子接触的由导电圆锥形弹性构件形成的第一端子连接部；和配置为与另一电池单元的端子接触的由导电圆锥形弹性构件形成的第二端子连接部，第一端子连接部和第二端子连接部彼此间隔开所述端子之间的距离。
专利文献3公开了一种电池系统，该电池系统配置为当由于过充电而发生膨胀现象时中断对电池单元模块的电力供应。
然而，专利文献1和专利文献2的问题在于：由于电池膨胀而难以确保足够的移动距离，专利文献3的问题在于：即使电池寿命得以保持，仍然不能使用电池。
-现有技术文献-
-专利文献
日本专利申请公开第2015-159024号(“专利文献1”)
日本专利申请公开第2016-219270号(“专利文献2”)
韩国专利申请公开第2014-0012264号(“专利文献3”)
发明内容
技术问题
鉴于上述问题而做出了本发明，本发明的一个目的是提供一种电池组和包括该电池组的二次电池，即使当发生膨胀现象时，该电池组也能够减小对单元电池的接片和引线以及对引线与汇流条之间的连接施加的负荷，由此可防止对单元电池的接片和引线的损坏以及对引线与汇流条之间的连接的损坏。
本发明的另一个目的是提供一种电池组和包括该电池组的二次电池，该电池组能够防止由于当因诸如电池的重复充电和放电之类的电池使用以及自然现象而发生膨胀时所引起的一些单元电池的故障导致的电池性能的降低以及防止电池的燃烧和爆炸。
技术方案
为了实现上述目的，根据本发明的电池组包括：子模块(100)，每个子模块(100)具有设置于其中的一个以上的单元电池(110)，每个单元电池(110)包括电极组件(111)、以及设置在电极组件(111)的相对侧的正极引线(112)和负极引线(113)；汇流条组件(200)，所述汇流条组件(200)配置为将子模块(100)彼此串联或并联连接，所述汇流条组件(200)包括第一汇流条框架(210)、第二汇流条框架(220)、连接至所述第一汇流条框架(210)的第一汇流条(230)、以及连接至所述第二汇流条框架(220)的第二汇流条(240)；和电池组壳体(400)，所述电池组壳体(400)配置为在容纳所述子模块(100)的同时支撑所述汇流条组件(200)，所述电池组壳体(400)包括：并排设置在所述子模块(100)的一侧的第一侧板(410)、并排设置在所述子模块(100)的另一侧的第二侧板(420)、和位于所述子模块(100)的底部的底板(430)，其中所述第一汇流条框架(210)、所述第二汇流条框架(220)、所述第一汇流条(230)和所述第二汇流条(240)中的至少一个在朝向所述第一侧板(410)和/或所述第二侧板(420)的方向上是可移动的。
此外，在根据本发明的电池组中，所述子模块(100)可以是N个子模块，N是等于或大于3的自然数，所述N个子模块的每一个具有并列设置的两个以上的单元电池(110)，并且为了将所述N个子模块(100)彼此串联连接，所述第一汇流条框架(210)、所述第一汇流条(230)、以及配置为将在第N-2个子模块(100)之后的每两个相邻的子模块(100)彼此串联连接的连接汇流条(250)可位于所述电池组壳体(400)的前表面，并且所述第二汇流条框架(220)和配置为将从所述第N-2个子模块(100)起的每两个相邻的子模块(100)彼此串联连接的所述第二汇流条(240)可位于所述电池组壳体(400)的后表面。
此外，在根据本发明的电池组中，所述子模块(100)可以是N个子模块，N是等于或大于2的自然数，所述N个子模块的每一个具有定位成使得正极端子和负极端子彼此面对的两个单元电池(110)，并且为了将单元电池(110)彼此串联连接，设置在一侧的正极引线(112)和负极引线(113)可分别固定至彼此间隔开预定距离的多个第一汇流条(230)，并且设置在另一侧的负极引线(113)和正极引线(112)可固定至同一第二汇流条(240)。
此外，在根据本发明的电池组中，所述子模块(100)可以是N个子模块，N是等于或大于2的自然数，所述N个子模块的每一个具有一个单元电池(110)，并且为了将单元电池(110)彼此串联连接，在一侧彼此相邻设置的正极引线(112)和负极引线(113)可固定至第一汇流条(230)，并且在另一侧彼此相邻设置的负极引线(113)和正极引线(112)可固定至第二汇流条(240)。
此外，在根据本发明的电池组中，在所述第一汇流条(230)和所述第二汇流条(240)分别固定至所述第一汇流条框架(210)和所述第二汇流条框架(220)的状态下，仅所述第一汇流条框架(210)和/或所述第二汇流条框架(220)是可移动的。
此外，在根据本发明的电池组中，在所述第一侧板(410)与所述第二侧板(420)之间可设置有固定轴，并且所述第一汇流条框架(210)和/或所述第二汇流条框架(220)可设置有与所述固定轴连接的第一卡合突起。
此外，在根据本发明的电池组中，所述底板(430)可设置有轨道(431)，并且所述第一汇流条框架(210)和/或所述第二汇流条框架(220)可设置有与所述轨道(431)连接的第二卡合突起。
此外，在根据本发明的电池组中，所述第一汇流条框架(210)、所述第二汇流条框架(220)、所述第一汇流条(230)和所述第二汇流条(240)中的每一个在朝向所述第一侧板(410)和/或所述第二侧板(420)的方向上是可独立移动的。
此外，在根据本发明的电池组中，所述第一汇流条(230)和/或所述第二汇流条(240)是可移动的。
此外，在根据本发明的电池组中，所述第一汇流条框架(210)可设置有第一引导杆(213)，并且所述第一汇流条框架(230)可设置有配置为容纳所述第一引导杆(213)的第一孔(232)，所述第一孔(232)是长孔。
此外，在根据本发明的电池组中，所述第一汇流条框架(210)可进一步设置有安装至所述第一引导杆(213)的第一紧固构件(233)。
此外，在根据本发明的电池组中，所述第二汇流条框架(220)可设置有第二引导杆(223)，并且所述第二汇流条框架(240)可设置有配置为容纳所述第二引导杆(223)的第二孔(242)，所述第二孔(242)是长孔。
此外，在根据本发明的电池组中，所述第二汇流条框架(220)可进一步设置有安装至所述第二引导杆(223)的第二紧固构件(242)。
此外，在根据本发明的电池组中，所述连接汇流条(250)可由导电材料制成并且具有波纹结构。
此外，在根据本发明的电池组中，所述连接汇流条(250)可由弹性的导电材料制成。
此外，在根据本发明的电池组中，所述连接汇流条(250)可具有线圈形状。
此外，在根据本发明的电池组中，所述第一汇流条(230)和所述第二汇流条(240)的每一个可具有与所述单元电池(110)相同数量的狭缝，并且所述单元电池(110)的每一个的电极可延伸穿过各个狭缝，然后固定至不同位置。
此外，在根据本发明的电池组中，所述第一汇流条(230)和所述第二汇流条(240)的每一个可具有比所述单元电池(110)的数量少的狭缝，并且两个以上的电极可顺序地堆叠并固定在汇流条的同一点处。
此外，在根据本发明的电池组中，可在所述子模块(100)之间进一步设置缓冲构件(300)。
此外，根据本发明的二次电池包括上述电池组。
附图说明
图1是常规电池组的透视图。
图2是根据本发明第一优选实施方式的电池组在从其一侧观察时的透视图。
图3是根据本发明第一优选实施方式的电池组在从其另一侧观察时的透视图。
图4是图2中示出的电池组的平面剖视图。
图5是图2的虚线部分的放大图，其是图解汇流条框架与汇流条之间的结合结构的透视图。
图6是图解经修改的图5的汇流条框架与汇流条之间的结合结构的透视图。
图7是图解图5的连接汇流条的第一修改例的示图。
图8是图解图5的连接汇流条的第二修改例的示图。
图9是根据本发明第二优选实施方式的电池组在从其一侧观察时的透视图。
图10是根据本发明第二优选实施方式的电池组在从其另一侧观察时的透视图。
图11是图9的部分A的放大图。
图12是图9的部分B的放大图。
图13是图解根据本发明第三优选实施方式的电池组中的汇流条与电极引线之间的结合结构的剖视图。
图14是图解根据本发明第四优选实施方式的电池组中的汇流条与电极引线之间的结合结构的剖视图。
图15是图解根据本发明第五优选实施方式的电池组中的汇流条与电极引线之间的结合结构的剖视图。
具体实施方式
在本申请中，应理解的是，术语“包括”、“具有”、“包含”等表明存在所阐述的特征、数量、步骤、操作、元件、部件或它们的组合，但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、元件、部件或它们的组合。
此外，在整个附图中将使用相同的参考标记表示执行相似功能或操作的部分。在本申请中称一个部分连接至另一个部分的情况下，不仅可以是该一个部分直接连接至该另一个部分，而且还可以是该一个部分可经由另外的部分间接连接至该另一个部分。此外，包括某个要素不是指排除其他要素，而是指可进一步包括其他要素，除非另有说明。
下文中，将参照附图描述根据本发明的具有可移动的汇流条组件的电池组和包括该电池组的二次电池。
图2是根据本发明第一优选实施方式的电池组在从其一侧观察时的透视图，图3是根据本发明第一优选实施方式的电池组在从其另一侧观察时的透视图，图4是图2中示出的电池组的平面剖视图。
参照图2至图4，根据本发明第一实施方式的电池组包括子模块100、汇流条组件200、缓冲构件300和电池组壳体400。
首先描述子模块100。子模块100包括至少三个单元电池110，每个单元电池110包括电极组件111、以及设置在电极组件111的相对侧的正极引线112和负极引线113，其中单元电池110并列设置。
另外，电极组件111可以是：果冻卷型电极组件，果冻卷型电极组件配置为具有其中长片型的正极和长片型的负极在正极与负极之间设置有隔膜的状态下进行卷绕的结构；堆叠型电极组件，堆叠型电极组件包括每个都配置为具有其中矩形正极和矩形负极在它们之间插置有隔膜的状态下进行堆叠的结构的单元电池；堆叠折叠型电极组件，堆叠折叠型电极组件配置为具有其中单元电池使用长隔离膜进行卷绕的结构；或者层压堆叠型电极组件，层压堆叠型电极组件配置为具有其中单元电池在它们之间插置有隔膜的状态下进行堆叠，然后彼此附接的结构。然而，本发明不限于此。
电极组件安装在壳体中，其中壳体通常配置为具有包括内层、金属层和外层的层压片结构。内层与电极组件直接接触，由此内层必须表现出高绝缘性和高耐电解液性。此外，内层必须具有高密封性，以便从外部气密地密封壳体，即，内层之间的热结合密封部必须表现出优异的热结合强度。内层可由选自表现出优异的耐化学性和高密封性的诸如聚丙烯、聚乙烯、聚乙烯-丙烯酸或聚丁烯之类的聚烯烃类树脂；聚氨酯树脂和聚酰亚胺树脂之中的材料制成。然而，本发明不限于此。最优选使用表现出优异的诸如拉伸强度、刚性、表面硬度和抗冲击强度之类的机械物理特性以及优异的耐化学性的聚丙烯。
与内层邻接的金属层对应于阻挡层，阻挡层配置为防止湿气或各种气体从外部渗透到电池中。轻且易于成形的铝箔可用作金属层的优选材料。
外层设置在金属层的另一表面上。外层可由表现出优异的拉伸强度、耐湿气渗透性和耐空气透过性的耐热聚合物制成，使得外层在保护电极组件的同时表现出高的耐热性和耐化学性。作为示例，外层可由尼龙或聚对苯二甲酸乙二醇酯制成。然而，本发明不限于此。
另外，引线，即，正极引线112和负极引线113可在分别电连接至电极组件的正极接片和负极接片之后暴露在壳体之外。或者，在没有正极接片和负极接片的情况下引线可直接将电极组件和壳体的外部彼此连接。然而，本发明不限于此。上述单元电池对应于通常已知的结构，因此将省略其更详细的描述。
子模块100是指为了满足所需的电池组的容量或输出而配置为使得多个单元电池110在水平方向或垂直方向上并排堆叠的结构，每个单元电池110都包括电极组件111和从电极组件111延伸的电极引线112和113。图2和图3示出了一个子模块100包括三个单元电池110。然而，这仅仅是例示。显然，子模块100可包括两个以上的单元电池110。
每个都如上所述配置的多个子模块100以并排布置的状态容纳在电池组壳体400中。
汇流条组件200配置为在将构成每个子模块100的单元电池110彼此串联或并联连接的同时将单元电池110固定至电池组壳体400。汇流条组件200包括至少一个汇流条框架、至少一个汇流条、和/或连接汇流条。
具体地，参照图2，配置为将三个单元电池110彼此并联连接的多个第一汇流条230和配置为支撑并固定第一汇流条230的第一汇流条框架210位于电池组的前表面。
就是说，从每个单元电池110的电极组件111延伸的正极引线112或负极引线113延伸穿过这些第一汇流条230中的相应一个第一汇流条的第一狭缝231，然后被弯折。随后，使用诸如激光焊接或电阻焊接之类的已知固定方法将正极引线112或负极引线113固定至第一汇流条230的外表面。
此外，为了将子模块100彼此串联连接，在相邻的子模块100之间设置以预定形状弯折的连接汇流条250。以与正极引线112和第一汇流条230的情况相同的方式，连接汇流条250使用已知固定手段将第一汇流条230互连。
另外，在位于电池组1的最左侧(在图2中的电池组1的最上部处)的第一个第一汇流条与第二个第一汇流条之间不设置连接汇流条250。提供该结构是为了将子模块100彼此串联连接。这些子模块经由电池组的后表面的第二汇流条240彼此电连接。
将参照图3详细地描述电池组的后表面。配置为将构成每个子模块100的单元电池110彼此串联连接的多个第二汇流条240以及配置为支撑和固定第二汇流条240的第二汇流条框架220位于根据本发明的电池组的后表面。
因此，单个子模块100中的单元电池110彼此并联连接，并且子模块100经由第一汇流条210或第二汇流条220彼此串联连接(见图4)。
在子模块100和与之相邻的另一子模块100之间可设置弹性的缓冲构件300。缓冲构件300配置为在特定单元电池110膨胀时使传导至与特定单元电池110相邻设置的子模块100的外力最小化，从而防止引线之间的短路。
电池组壳体400用于在容纳子模块100的同时支撑汇流条组件200。电池组壳体400包括：并排设置在子模块100的一侧的第一侧板410；并排设置在子模块100的另一侧的第二侧板420；和位于子模块100的底部的底板430。
可使用诸如过盈配合方法、螺栓紧固方法或焊接方法之类的已知固定方法来组装第一侧板410、第二侧板420和底板430。可在各个组装部分之间插入粘接密封剂。
另外，为了甚至在单元电池110由于膨胀而扩张的情况下仍保持第一侧板410与第二侧板420之间的距离，可在电池组的前表面和后表面分别进一步设置一对第一固定轴440和一对第二固定轴450。
根据本发明的电池组可配置为具有这样一种结构，其中第一汇流条框架210、第二汇流条框架220、第一汇流条230和第二汇流条240中的至少一个是可朝向第一侧板410和/或第二侧板420移动的。
首先，将参照图5至图8描述其中在第一汇流条框架210和第二汇流条框架220被固定至电池组壳体400的状态下，第一汇流条230和第二汇流条240可移动的结构。
图5是图2的虚线部分的放大图，其是图解汇流条框架与汇流条之间的结合结构的透视图。
具有多个第一狭缝231的第一汇流条230设置有形成在第一汇流条230的上部和下部的每一个处的至少一个第一孔232，第一孔232是长孔。从第一汇流条框架210突出的第一引导杆213插入到第一孔232中。在此，第一引导杆213的高度优选稍大于第一孔232的外径，使得第一引导杆213可沿着第一孔232左右移动。更具体地，第一引导杆213的高度可比第一孔232的外径大1至10mm。
在图5中，第一孔被示出为长的椭圆形孔。然而，显见的是，第一孔可配置为具有诸如矩形之类的各种形状中的任意形状的长孔结构。
另外，优选在第一引导杆213的内表面形成内螺纹，使得第一汇流条230可拆卸地附接至第一汇流条框架210。还优选地，设置第一紧固构件233，第一紧固构件233具有形成在其圆柱体的外表面上的外螺纹，从而通过外内螺纹啮合而紧固到内螺纹。更优选地，在圆柱体的一侧设置有头部，使得第一紧固构件具有“T”形或“┓”形。
在上述结构中，当电极组件111膨胀时，整个第一汇流条框架210可沿着第一孔232左右移动预定距离。结果，可防止引线之间的短路。此外，第一汇流条框架210与第一汇流条230之间的拆装非常容易实现。
图6是图解经修改的图5的汇流条框架与汇流条之间的结合结构的透视图。该图中所示的结合结构在构造上与图5中所示的结合结构相同，不同之处仅在于第一引导杆213和第一紧固构件233，因而在下文中将仅描述不同之处。
第一引导杆213和第一紧固构件233可通过过盈配合彼此结合。具体地，第一引导杆213可具有中空的四棱柱形状，并且第一紧固构件233可包括头部和配置为插入到第一引导杆213中的四棱柱形状的插入部。
当然，显见的是，第一紧固构件233的插入部的截面必须稍大于第一引导杆213的内部截面，以使得第一紧固构件233不会太松。在图中，第一引导杆和第一紧固构件的每一个被示出为矩形。然而，显见的是，第一引导杆和第一紧固构件的每一个可具有诸如三角形或五边形之类的各种形状中的任意形状。
另外，虽然第一紧固构件233插入到第一引导杆213中，但为了实现第一引导杆213与第一紧固构件233之间的容易组装并且防止干扰第一汇流条230的移动，优选第一引导杆213插入到第一紧固构件233中。
图7是图解图5的连接汇流条的第一修改例的图。该图中所示的结合结构在构造上与图5中所示的结合结构相同，不同之处仅在于连接汇流条250，因而在下文中将仅描述连接汇流条250。
根据第一修改例的连接汇流条250可由导电材料制成并且可具有波纹结构。尽管第一汇流条230沿着第一引导杆213是可移动的，但仅通过缓冲构件300和被弯折成具有预定形状的连接汇流条250的缓冲力也难以确保足够的移动距离。然而，如在第一修改例中，在采用具有波纹结构的连接汇流条250的情况下，可确保更长的移动距离，从而防止引线之间的短路。在此，导电材料没有特别限制，只要导电材料能够允许导电即可。
图8是图解图5的连接汇流条的第二修改例的图。该图中所示的结合结构在构造上与图5中所示的结合结构相同，不同之处仅在于连接汇流条250，因而在下文中将仅描述连接汇流条250。
根据第二修改例的连接汇流条250没有特别限制，只要连接汇流条由弹性的导电材料制成即可。作为示例，连接汇流条可具有波纹结构或线圈形状。在此，在连接汇流条是导电线圈的情况下，连接汇流条可由导电橡胶、通过用金涂覆银纳米线的表面并且将其与聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)(SBS，poly Styrene-Butadiene-Styrene)混合而形成的金-银纳米复合物、碳纳米管、或碳-橡胶复合物制成。
当然，为了实现相同的目的和功能，可使用柔性电线将汇流条稍微松散地彼此连接，尽管每个柔性电线的长度既不增大也不减小。
在采用根据第二修改例的连接汇流条250的情况下，可容易确保移动距离并且可使用较小的力移动第一汇流条230。
尽管上面参照图5至8描述了其中在电池组的前表面处第一汇流条230是可移动的结构，但是显见的是，可对第二汇流条240采用相同的结构，使得第二汇流条240是可移动的。
接着，将参照图9至图12描述其中在第一汇流条230和第二汇流条240分别固定至第一汇流条框架210和第二汇流条框架220的状态下，第一汇流条框架210和第二汇流条框架220是可移动的结构。
图9是根据本发明第二优选实施方式的电池组在从其一侧观察时的透视图，图10是根据本发明第二优选实施方式的电池组在从其另一侧观察时的透视图。
根据本实施方式的电池组在构造上与图2和图3中所示的根据第一实施方式的电池组相同，不同之处在于，每个汇流条框架设置有卡合突起并且底板形成有轨道，因而在下文中将仅描述不同之处。
在根据本发明第二优选实施方式的电池组中，在第一汇流条框210的上部形成有第1’卡合突起211，并且在第一汇流条框210的下部形成有第2’卡合突起212。
将参照图11(图9的部分A的放大图)更详细地描述第1’卡合突起211。在第一汇流条框架210的上部形成有具有诸如C形之类的半环形状的第1’卡合突起211。第1’卡合突起211固定至第一固定轴440。
参照图12(图9的部分B的放大图)，在第一汇流条框架210的下部形成有
Figure BDA0003312329840000121
形的第2’卡合突起212，并且在底板430处设置有其中形成有凹部的轨道431，使得第2’卡合突起212固定至轨道431。
简而言之，如图11和图12中所示，第一汇流条框架210的第1’卡合突起211固定至第一固定轴440，并且第2’卡合突起212固定至底板430的轨道431，由此第一汇流条框架是左右可滑动的。
尽管省略了根据本发明的电池组的后表面的详细附图和描述，但是显见的是，可设置具有与图11和图12中所示的结构相同结构的卡合突起和轨道。
另外，第一汇流条框架210的第1’卡合凸起211和第2’卡合凸起212的每一个可具有诸如C形之类的半环形状，并且第1’卡合突起211和第2’卡合突起212可分别固定至第一固定轴440和第二固定轴450。
此外，第一汇流条230和第二汇流条240可不分别固定至第一汇流条框架210和第二汇流条框架220，而是可采用如参照图5至图8所述的其中第一汇流条230和第二汇流条240是可移动的结构。
在这种情况下，第一汇流条框架210、第二汇流条框架220、第一汇流条230和第二汇流条240的每一个是可独立移动的，从而可最有效地防止电极引线之间的短路。
图13是图解根据本发明第三优选实施方式的电池组中的汇流条与电极引线之间的结合结构的剖视图。
在本发明的第三实施方式中，具有相同形状的汇流条可连接至每个子模块的前表面和后表面，并且构成单个子模块的引线可在彼此重叠的状态下被固定至汇流条。
具体地，在每个都包括三个单元电池的子模块之间设置有缓冲构件300，第一汇流条230以及第二汇流条240经由连接汇流条250彼此电连接，第一汇流条230和第二汇流条240的每一个具有与引线相同数量的狭缝。此外，延伸穿过各个狭缝的正极引线112或负极引线113彼此重叠固定至以彼此间隔开的状态定位的各个汇流条的相同位置。
当然，尽管图中未示出，但是汇流条中的狭缝的数量可小于引线的数量。在这种情况下，一个以上的引线可延伸穿过单个狭缝，然后可彼此重叠固定至汇流条的相同位置。
在上述结构中，可减小每个汇流条的尺寸。此外，可容易确保汇流条可移动的空间。
图13是图解根据本发明第四优选实施方式的电池组中的汇流条与电极引线之间的结合结构的剖视图。
在本发明的第四实施方式中，所有单元电池彼此串联连接。在单个子模块中，单元电池定位成使得正极端子和负极端子彼此面对。具体地，设置在一侧以面对同一方向的正极引线112和负极引线113分别固定至彼此间隔开预定距离的第一汇流条230。此外，第一汇流条230经由连接汇流条250彼此电连接。另外，设置在另一侧的负极引线113和正极引线112固定至同一第二汇流条240。可在子模块之间选择性地设置缓冲构件300。
图15是图解根据本发明第五优选实施方式的电池组中的汇流条与电极引线之间的结合结构的剖视图。
以与第四实施方式中相同的方式，所有单元电池彼此串联连接。然而，在第五实施方式中，正极引线112和负极引线113固定至不同的第一汇流条230或不同的第二汇流条240。
具体地，设置一侧以面对同一方向的正极引线112和负极引线113分别固定至彼此间隔开预定距离的第一汇流条230，并且设置在另一侧的负极引线113和正极引线112也分别固定至彼此间隔开预定距离的第二汇流条240。此外，第一汇流条230以及第二汇流条240经由多个连接汇流条250彼此连接。
另外，尽管在第三实施方式至第五实施方式中仅示出了汇流条和电极引线的剖视图，但是显见的是，可应用第一实施方式和第二实施方式中描述的汇流条移动结构、汇流条框架移动结构以及弹性的连接汇流条。
尽管已经详细描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，其详细描述仅公开了本发明的优选实施方式，因此不限制本发明的范围。因此，本领域技术人员将理解，在不背离本发明的范畴和技术构思的情况下，可作出各种改变和修改，并且将显见的是，这种改变和修改落入所附权利要求书的范围内。
-参考标号说明-
1：电池组
100：子模块
110：单元电池
111：电极组件112：正极引线
113：负极引线
200：汇流条组件
210：第一汇流条框架
211：第1’卡合突起212：第2’卡合突起
213：第一引导杆
220：第二汇流条框架
221：第1”卡合突起
230：第一汇流条
231：第一狭缝232：第一孔
233：第一紧固构件
240：第二汇流条
241：第二狭缝
250：连接汇流条
300：缓冲构件
400：电池组壳体
410：第一侧板
420：第二侧板
430：底板
431：轨道
440：第一固定轴
450：第二固定轴。
工业实用性
根据本发明的电池组的优点在于，汇流条和/或汇流条框架是可移动的，由此即使当发生膨胀现象时，也可防止对单元电池的接片和引线的损坏以及对引线与汇流条之间的连接的损坏。
此外，在根据本发明的电池组中，可通过防止对单元电池的接片和引线的损坏以及对引线与汇流条之间的连接的损坏来防止电池组的总体性能降低并且提高电池的安全性。
此外，在根据本发明的电池组中，可在增加电池寿命的同时实现电池的再利用，从而可减少浪费量。

Claims (20)

1.一种电池组，包括：
子模块(100)，每个子模块(100)具有设置于其中的一个以上的单元电池(110)，每个单元电池(110)包括电极组件(111)、以及设置在电极组件(111)的相对侧的正极引线(112)和负极引线(113)；
汇流条组件(200)，所述汇流条组件(200)配置为将子模块(100)彼此串联或并联连接，所述汇流条组件(200)包括第一汇流条框架(210)、第二汇流条框架(220)、连接至所述第一汇流条框架(210)的第一汇流条(230)、以及连接至所述第二汇流条框架(220)的第二汇流条(240)；和
电池组壳体(400)，所述电池组壳体(400)配置为在容纳所述子模块(100)的同时支撑所述汇流条组件(200)，所述电池组壳体(400)包括：并排设置在所述子模块的一侧的第一侧板(410)、并排设置在所述子模块(100)的另一侧的第二侧板(420)、和位于所述子模块(100)的底部的底板(430)，其中
所述第一汇流条框架(210)、所述第二汇流条框架(220)、所述第一汇流条(230)和所述第二汇流条(240)中的至少一个在朝向所述第一侧板(410)和/或所述第二侧板(420)的方向上是可移动的。
2.根据权利要求1所述的电池组，其中
所述子模块(100)是N个子模块，N是等于或大于3的自然数，所述N个子模块的每一个具有并列设置的两个以上的单元电池(110)，并且
为了将所述N个子模块(100)彼此串联连接，所述第一汇流条框架(210)、所述第一汇流条(230)、以及配置为将在第N-2个子模块(100)之后的每两个相邻的子模块(100)彼此串联连接的连接汇流条(250)位于所述电池组壳体(400)的前表面，并且所述第二汇流条框架(220)和配置为将从所述第N-2个子模块(100)起的每两个相邻的子模块(100)彼此串联连接的所述第二汇流条(240)位于所述电池组壳体(400)的后表面。
3.根据权利要求1所述的电池组，其中
所述子模块(100)是N个子模块，N是等于或大于2的自然数，所述N个子模块的每一个具有定位成使得正极端子和负极端子彼此面对的两个单元电池(110)，并且
为了将单元电池(110)彼此串联连接，设置在一侧的正极引线(112)和负极引线(113)分别固定至彼此间隔开预定距离的多个第一汇流条(230)，并且设置在另一侧的负极引线(113)和正极引线(112)固定至同一第二汇流条(240)。
4.根据权利要求1所述的电池组，其中，
所述子模块(100)是N个子模块，N是等于或大于2的自然数，所述N个子模块的每一个具有一个单元电池(110)，并且
为了将单元电池(110)彼此串联连接，在一侧彼此相邻设置的正极引线(112)和负极引线(113)固定至第一汇流条(230)，并且在另一侧彼此相邻设置的负极引线(113)和正极引线(112)固定至第二汇流条(240)。
5.根据权利要求1所述的电池组，其中在所述第一汇流条(230)和所述第二汇流条(240)分别固定至所述第一汇流条框架(210)和所述第二汇流条框架(220)的状态下，仅所述第一汇流条框架(210)和/或所述第二汇流条框架(220)是可移动的。
6.根据权利要求5所述的电池组，其中在所述第一侧板(410)与所述第二侧板(420)之间设置有固定轴，并且所述第一汇流条框架(210)和/或所述第二汇流条框架(220)设置有与所述固定轴连接的第一卡合突起。
7.根据权利要求5所述的电池组，其中所述底板(430)设置有轨道(431)，并且所述第一汇流条框架(210)和/或所述第二汇流条框架(220)设置有与所述轨道(431)连接的第二卡合突起。
8.根据权利要求1所述的电池组，其中所述第一汇流条框架(210)、所述第二汇流条框架(220)、所述第一汇流条(230)和所述第二汇流条(240)中的每一个在朝向所述第一侧板(410)和/或所述第二侧板(420)的方向上是可独立移动的。
9.根据权利要求1所述的电池组，其中所述第一汇流条(230)和/或所述第二汇流条(240)是可移动的。
10.根据权利要求9所述的电池组，其中所述第一汇流条框架(210)设置有第一引导杆(213)，并且所述第一汇流条框架(230)设置有配置为容纳所述第一引导杆(213)的第一孔(232)，所述第一孔(232)是长孔。
11.根据权利要求10所述的电池组，其中所述第一汇流条框架(210)进一步设置有安装至所述第一引导杆(213)的第一紧固构件(233)。
12.根据权利要求10所述的电池组，其中所述第二汇流条框架(220)设置有第二引导杆(223)，并且所述第二汇流条框架(240)设置有配置为容纳所述第二引导杆(223)的第二孔(242)，所述第二孔(242)是长孔。
13.根据权利要求12所述的电池组，其中所述第二汇流条框架(220)进一步设置有安装至所述第二引导杆(223)的第二紧固构件(242)。
14.根据权利要求1所述的电池组，其中所述连接汇流条(250)由导电材料制成并且具有波纹结构。
15.根据权利要求1所述的电池组，其中所述连接汇流条(250)由弹性的导电材料制成。
16.根据权利要求15所述的电池组，其中所述连接汇流条(250)具有线圈形状。
17.根据权利要求1所述的电池组，其中所述第一汇流条(230)和所述第二汇流条(240)的每一个具有与所述单元电池(110)相同数量的狭缝，并且所述单元电池(110)的每一个的电极延伸穿过各个狭缝，然后固定至不同位置。
18.根据权利要求1所述的电池组，其中所述第一汇流条(230)和所述第二汇流条(240)的每一个具有比所述单元电池(110)数量少的狭缝，并且两个以上的电极顺序地堆叠并固定在汇流条的同一点处。
19.根据权利要求1所述的电池组，进一步包括设置在所述子模块(100)之间的缓冲构件(300)。
20.一种二次电池，包括根据权利要求1至19中任一项所述的电池组。
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