CN114080726A - 单体模块组件和制造该单体模块组件的方法 - Google Patents

单体模块组件和制造该单体模块组件的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种单体模块组件，该单体模块组件具有简单的制造工序并且能够容易存储电池单体。该单体模块组件包括：多个电池单体，所述多个电池单体具有电极引线；壳体，该壳体中容纳有所述电池单体；盖板，该盖板位于所述壳体的敞开的上表面上，并且被联接到所述壳体；以及汇流条单元，该汇流条单元位于前侧和后侧处，所容纳的电池单体的电极引线从所述前侧和后侧突出，其中，所述壳体具有U形形状，其中底表面的基板和两侧的侧板被联接，并且所述汇流条单元包括具有一个弯曲侧的汇流条框架。

Description

单体模块组件和制造该单体模块组件的方法
技术领域
本申请要求2020年1月21日提交的韩国专利申请2020-0008052号的优先权，其公开内容通过引用以其整体并入本文中。
本发明涉及一种通过将电池单体接收在壳体中而形成的单体模块组件，该壳体具有被一体地联接到该壳体的汇流条单元。
背景技术
随着移动设备(诸如移动电话、膝上型电脑、便携式摄像机和数码相机)的技术发展及其需求的增加，与能够充电和放电的二次电池相关的技术已经活跃起来。此外，作为替代造成空气污染的化石燃料的能源的二次电池已经应用于电动车辆(EV)、混合动力电动车辆(HEV)、插电式混合动力电动车辆(P-HEV)和能量存储系统(ESS)。
能量存储系统(ESS)是一种将大量多余电力存储在电池中以在需要时使用所存储电力的系统。所述能量存储系统用于均匀地保持与新能源和可再生能源发电相关的电力质量，并且通过在电力使用量少时存储电力并在电力需求高时使用所存储的电力来提高电力使用效率。ESS可以主要分类为电网系统ESS、不间断电源(UPS)或家用ESS。
存在锂离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、镍氢电池和镍锌电池等作为目前广泛使用的二次电池。单元二次电池单体、即单元电池单体的工作电压为约2.0V至5.0V。因此，在需要高于上述工作电压的输出电压的情况下，可以将多个电池单体彼此串联连接以构成单体模块组件。此外，取决于所需的输出电压或充电和放电容量，单体模块组件可以彼此串联连接或并联连接以构成电池模块。通常，通过添加附加部件使用至少一个电池模块来制造电池组。
同时，将参考图1描述常规的单体模块组件1。电池单体10(每一个电池单体均具有电极引线11)和盒20被交替地布置在位于单体模块组件的外侧处的端盖40之间，并且被构造成电连接到所述电极引线11的汇流条单元30被联接到所述电池单体10的前部和后部，所述电极引线11从所述电池单体10的前部和后部突出，由此形成单体模块组件1。
然而，在这样的单体模块组件中，需要执行交替堆叠所述端盖40、电池单体10和盒20以进行组装、并将所述汇流条单元30联接到堆叠件的复杂过程。此外，当所述单体模块组件被错误地组装时，重新组装单体模块组件需要相当长的时间。
发明内容
【技术问题】
鉴于上述问题，已经做出了本发明，并且本发明的目的是提供一种单体模块组件，该单体模块组件具有被接收在壳体中的电池单体，包括汇流条框架的汇流条单元被联接到该壳体，该汇流条框架的一侧被弯曲，以接收所述电池单体。
【技术解决方案】
为了实现上述目的，根据本发明的单体模块组件包括：多个电池单体，每一个电池单体具有电极引线；壳体，该壳体被构造成接收所述电池单体；盖板，该盖板位于所述壳体的敞开的上表面处，以被联接到所述壳体；以及汇流条单元，该汇流条单元位于所述壳体的前部和后部处，所接收的电池单体的电极引线从所述壳体的前部和后部突出，其中，所述壳体被构造成具有U形形状，其中，限定所述壳体的底表面的基板和限定所述壳体的相反两侧表面的侧板彼此联接。
此外，在根据本发明的单体模块组件中，在所述电池单体被接收在所述壳体中之前，所述壳体和汇流条单元可以彼此一体地联接。
此外，在根据本发明的单体模块组件中，所述汇流条单元可以包括：汇流条主体，该汇流条主体中形成有狭缝，所述电极引线插入穿过所述狭缝；以及汇流条框架，该汇流条框架被联接到所述汇流条主体，该汇流条框架被结合到被插入所述汇流条单元中的电极引线。
此外，在根据本发明的单体模块组件中，所述汇流条框架可以设置有狭缝，所述电极引线插入穿过所述狭缝，所述狭缝被形成在与形成在所述汇流条主体中的狭缝相对应的位置处，所述汇流条框架的一端向所述壳体的外侧弯曲。
此外，在根据本发明的单体模块组件中，所述壳体中可以形成有从所述基板垂直延伸的侧壁，该侧壁被构造成引导被接收在所述壳体中的电池单体的位置。
此外，在根据本发明的单体模块组件中，所述侧壁可以是散热片，该散热片被构造成散发从所述电池单体生成的热量。
此外，在根据本发明的单体模块组件中，所述壳体和盖板可以通过机械紧固而彼此联接。
此外，根据本发明的制造单体模块组件的方法包括：将限定底表面的基板和限定相反两侧表面的侧板彼此联接，以形成U形壳体，该U形壳体被构造成接收多个电池单体，每一个电池单体具有电极引线；将汇流条单元联接到所述壳体的前部和后部，所述电极引线从所述壳体的前部和后部突出；将所述电池单体接收在与所述汇流条单元相联接的所述壳体中；以及将盖板定位在其中接收有所述电池单体的所述壳体的上部处，并且将所述盖板联接到所述壳体的侧板。
此外，在根据本发明的制造单体模块组件的方法中，所述汇流条单元可以包括：汇流条主体，该汇流条主体中形成有狭缝，所述电极引线插入穿过所述狭缝；以及汇流条框架，该汇流条框架被联接到所述汇流条主体，所述汇流条框架被结合到被插入所述汇流条单元中的电极引线。
此外，在根据本发明的制造单体模块组件的方法中，所述汇流条框架可以设置有狭缝，所述电极引线插入穿过所述狭缝，该狭缝被形成在与形成在所述汇流条主体中的狭缝相对应的位置处，所述汇流条架的一端向所述壳体的外侧弯曲。
此外，在根据本发明的制造单体模块组件的方法中，所述壳体和盖板可以通过机械紧固而彼此联接。
此外，根据本发明的制造单体模块组件的方法还可以包括在所述接收电池单体的步骤之前形成从所述基板垂直延伸的侧壁，该侧壁被构造成引导被接收在所述壳体中的电池单体的位置。
此外，根据本发明的电池模块包括至少一个根据本发明的单体模块组件。
此外，根据本发明的设备包括至少一个根据本发明的电池模块。
【有利效果】
根据本发明的单体模块组件的优点在于，所述电池单体被接收在所述壳体中，该壳体具有与之一体联接的汇流条单元，由此与电池单体和盒被依次堆叠的常规结构相比，能够减少组装过程所需的时间。
此外，根据本发明的单体模块组件的优点在于，被联接到所述壳体的汇流条单元的一侧向所述壳体的外侧弯曲，由此能够容易地接收和移除电池单体。
此外，根据本发明的单体模块组件的优点在于，仅是所述壳体的上部处的盖板与所述单体模块组件分离，由此能够容易地执行所述电池单体的外观检查和电池单体的绝缘电压测量。
附图说明
图1是常规的单体模块组件的分解立体图。
图2是根据本发明的单体模块组件的示意图。
图3是根据本发明的壳体的分解立体图。
图4是根据本发明的盖板的示意图。
图5是示出了根据本发明的汇流条单元的正面形状的示意图。
图6是根据本发明的汇流条单元的详细视图。
图7是示出了根据本发明的制造单体模块组件的方法的示意图。
具体实施方式
在本申请中，应当理解，术语“包括”、“具有”、“包含”等指定所述的特征、数量、步骤、操作、元件、部件或其组合的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他的特征、数量、步骤、操作、元件、部件或其组合。
此外，在整个附图中将使用相同的附图标记来指代执行相似功能或操作的部分。在说明书中一个部分被称为连接到另一个部分的情况下，不仅该部分可以直接地连接到另一个部分，而且该部分可以经由其他部分间接地连接到另一个部分。此外，包括某个元件并不意味着排除其他元件，而是意味着可以进一步包括这样的元件，除非另有说明。
在下文中，将参考附图描述根据本发明的单体模块组件。
图2是根据本发明的第一优选实施例的单体模块组件的示意图。
将参考图2描述单体模块组件1000。根据本发明的单体模块组件1000包括：多个电池单体10，所述多个电池单体10中的每一个电池单体具有电极引线11；壳体100，该壳体100被构造成接收所述电池单体；盖板200，该盖板200位于所述壳体100的上部处，以被联接到所述壳体；以及汇流条单元300，该汇流条单元300位于所述壳体的前部和后部处，以被电连接到所述电极引线11，所述电极引线从所述壳体的前部和后部突出。此外，在所述壳体100中可以形成有侧壁130，该侧壁130从所述壳体100的下部竖直地延伸，以引导被接收在所述壳体中的电池单体10的位置。每一个侧壁130的尺寸可以仅覆盖被接收在所述壳体中的电池单体10中的对应的一个电池单体的相反两端的每一端的一部分。取决于情况，每一个侧壁的尺寸可以覆盖被接收在所述壳体中的电池单体10中的对应的一个电池单体的整体。此外，散热片可以用于将从所述电池单体10生成的热量排放到侧壁130。
在根据本发明的单体模块组件1000中使用的每一个电池单体可以由二次电池构成。基于二次电池的护套构件的种类和形状，所述二次电池通常可以分类为袋形二次电池、圆柱形二次电池或棱柱形二次电池。优选地，使用袋形二次电池作为根据本发明的电池单体。
同时，将参考图3和图4详细描述所述壳体100和盖板200。所述壳体100包括位于其下部的基板110和位于其相反两侧表面的侧板120。所述基板110和侧板120设置有用于在相邻的板之间进行联接的紧固部111和121。此外，所述盖板200还设置有用于与所述壳体100联接的紧固部211。通过所述紧固部111、121和211来执行所述基板110与侧板120之间的联接以及所述侧板120与盖板200之间的联接。各种已知方法中的任一种(诸如使用螺栓或焊接的机械紧固)均可以用作这样的紧固方法。特别地，更优选地，所述侧板120与盖板200之间的紧固通过机械紧固来执行，使得即使在所述电池单体10被接收在所述壳体100中之后，也容易执行所述侧板120与盖板200之间的拆卸和紧固。
此外，将参考图5和图6描述汇流条单元300。所述汇流条单元300包括：汇流条主体310，该汇流条主体310包括狭缝330，所述电极引线11位于该狭缝330中；以及汇流条框架320，该汇流条框架320被联接到所述汇流条主体310，该汇流条框架设置有狭缝330，电极引线11可以被接收在该狭缝330中，该狭缝330被形成在与汇流条主体的狭缝330对应的位置处。所述汇流条框架320设置有用于与所述汇流条主体组装的紧固部321，并且与该紧固部321对应的紧固部(未示出)也可以被形成在所述汇流条主体310处。
此外，所述汇流条框架320包括弯曲部322，该弯曲部322从所述汇流条框架320的一侧向所述壳体的外侧弯曲，以不干涉被接收在所述壳体中的电池单体10的电极引线11。在图中，示出了这样的汇流条框架320：所述弯曲部从该汇流条框架弯曲，以具有与该汇流条框架320垂直的弯曲角度；然而，这只是可能的示例中的一个。当所述电池单体10被插入所述壳体100中时，所述弯曲角度可以在所述电极引线11与汇流条框架320之间不存在干涉的范围内改变。
如上所述，所述弯曲部322被形成在所述汇流条框架320的开始接收电极引线11的部分处。因此，在本发明中，即使在所述汇流条单元300首先被联接到壳体之后，所述电池单体10也能够被容易地接收在所述壳体100中，这与在所述电池单体10和盒被堆叠之后联接汇流条单元的常规的单体模块组件不同。如上所述，由于所述汇流条单元300被预先组装到所述壳体100，所以除了缩短了过程时间之外，还能够简化制造单体模块组件的过程。各种已知方法中的任一种(诸如使用螺栓或焊接的机械紧固)均可以用作将所述汇流条单元300组装到壳体100的方法。
同时，将参考图7描述根据本发明的制造单体模块组件的方法。首先，如左图所示，将所述电池单体10接收在所述壳体100中，该壳体100具有与之相联接的汇流条单元300，并且将被接收在壳体中的电池单体10的电极引线11结合到所述汇流条框架320，使得所述电极引线11被电连接到所述汇流条单元300。已知的电极引线结合方法(诸如焊接)可以用作结合方法。随后，如中图所示，将所述盖板200定位在被接收在所述壳体中的电池单体10的上部处，并且如右图所示，将所述盖板200紧固到侧板120，以制造单体模块组件1000。
根据情况，可以包括如下过程：在将所述电池单体10接收在所述壳体中之前，形成从所述基板110垂直延伸的侧壁130，该侧壁被构造成引导被接收在所述壳体100中的电池单体10的位置。每一个侧壁130可以被形成为具有在接收所述电池单体10的壳体100的内部空间的尺寸范围内的各种尺寸中的任一种。
所述壳体的上部处的盖板200可以与如上所述地制造的根据本发明的单体模块组件1000分离，由此可以容易地执行所述电池单体10的外观检查和电池单体的绝缘电压测量。
此外，可以使用根据本发明的单体模块组件1000来制造电池模块。该电池模块可以包括：外部连接端子，该外部连接端子被构造成将至少一个单体模块组件1000连接到外部电气设备；以及散热器，该散热器被构造成散发从电池单体生成的热量。
此外，一个或多个电池模块可以使用电连接方法彼此连接，以构成电池组。该电池组可以应用于电动车辆(EV)、混合动力电动车辆(HEV)、插电式混合动力电动车辆(P-HEV)或能量存储系统(ESS)。
虽然已经详细描述了本发明的具体细节，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例，并且因此并不限制本发明的范围。因此，本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的范畴和技术思想的情况下，可以进行各种改变和修改，并且显而易见的是，这些改变和修改落入所附权利要求的范围内。
(附图标记说明)
1，1000：单体模块组件
10：电池单体
20：盒
30，300：汇流条单元
40：端盖
100：壳体
110：基板
111，121，211，321：紧固部
120：侧板
130：侧壁
200：盖板
310：汇流条主体
320：汇流条框架
322：弯曲部
330：狭缝

Claims (14)

1.一种单体模块组件，包括：
多个电池单体，所述电池单体中的每一个电池单体具有电极引线；
壳体(100)，所述壳体(100)被构造成接收所述电池单体；
盖板(200)，所述盖板(200)位于所述壳体(100)的敞开的上表面处，以被联接到所述壳体(100)；以及
汇流条单元(300)，所述汇流条单元(300)位于所述壳体的前部和后部处，所接收的电池单体(10)的所述电极引线从所述壳体的前部和后部突出，其中，
所述壳体(100)被构造成具有U形形状，其中，限定所述壳体的底表面的基板(110)和限定所述壳体的相反两侧表面的侧板(120)彼此联接。
2.根据权利要求1所述的单体模块组件，其中，在所述电池单体被接收在所述壳体中之前，所述壳体(100)和所述汇流条单元(300)彼此一体地联接。
3.根据权利要求2所述的单体模块组件，其中，所述汇流条单元(300)包括：
汇流条主体(310)，所述汇流条主体中形成有狭缝(330)，所述电极引线插入穿过所述狭缝(330)；以及
汇流条框架(320)，所述汇流条框架(320)被联接到所述汇流条主体(310)，所述汇流条框架被结合到被插入所述汇流条单元(300)中的所述电极引线。
4.根据权利要求3所述的单体模块组件，其中，所述汇流条框架(320)设置有狭缝，所述电极引线插入穿过所述狭缝，所述狭缝被形成在与形成于所述汇流条主体(310)中的所述狭缝(330)相对应的位置处，所述汇流条框架的一端向所述壳体(100)的外侧弯曲。
5.根据权利要求1所述的单体模块组件，其中，所述壳体(100)中形成有从所述基板(110)垂直延伸的侧壁(130)，所述侧壁被构造成引导被接收在所述壳体中的所述电池单体的位置。
6.根据权利要求5所述的单体模块组件，其中，所述侧壁(130)是散热片，所述散热片被构造成散发从所述电池单体生成的热量。
7.根据权利要求1所述的单体模块组件，其中，所述壳体(100)和所述盖板(200)通过机械紧固而彼此联接。
8.一种制造单体模块组件的方法，所述方法包括：
将限定底表面的基板和限定相反两侧表面的侧板彼此联接，以形成U形壳体，所述U形壳体被构造成接收多个电池单体，所述电池单体中的每一个电池单体具有电极引线；
将汇流条单元联接到所述壳体的前部和后部，所述电极引线从所述壳体的前部和后部突出；
将所述电池单体接收在与所述汇流条单元相联接的所述壳体中；以及
将盖板定位在其中接收有所述电池单体的所述壳体的上部处，并且将所述盖板联接到所述壳体的所述侧板。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述汇流条单元包括：
汇流条主体，所述汇流条主体中形成有狭缝，所述电极引线插入穿过所述狭缝；以及
汇流条框架，所述汇流条框架被联接到所述汇流条主体，所述汇流条框架被结合到被插入所述汇流条单元中的所述电极引线。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述汇流条框架设置有狭缝，所述电极引线插入穿过所述狭缝，所述狭缝被形成在与形成在所述汇流条主体中的所述狭缝相对应的位置处，所述汇流条框架的一端向所述壳体的外侧弯曲。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述壳体和所述盖板通过机械紧固而彼此联接。
12.根据权利要求8所述的方法，还包括在接收所述电池单体的步骤之前形成从所述基板垂直延伸的侧壁，所述侧壁被构造成引导被接收在所述壳体中的所述电池单体的位置。
13.一种电池模块，包括根据权利要求1至7中任一项所述的单体模块组件。
14.一种设备，包括根据权利要求13所述的电池模块。
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