CN114144927A - 结合电池模块和刚性梁并采用反向组装的电池组 - Google Patents

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Abstract

根据本发明，提供了一种电池组，该电池组包括多个电池模块以及电池组壳，所述电池模块能够被固定和安装在该电池组壳中，其中，所述电池组壳包括：电池组托盘，该电池组托盘位于所述电池模块的下方；以及电池组盖，该电池组盖相互联接至所述电池组托盘，以覆盖所述电池模块，其中，每个电池模块包括：电池单体，该电池单体被布置在一个方向上；模块壳，该模块壳在其内部空间中容纳所述电池单体；以及刚性梁，该刚性梁被设置在所述模块壳内的所述电池单体之间，并且被固定联接至所述电池组盖。

Description

结合电池模块和刚性梁并采用反向组装的电池组
技术领域
本公开涉及一种电池组，更特别地，本公开涉及一种改善机械刚度和空间利用率的电池组。
本申请要求2019年8月7日在韩国提交的韩国专利申请10-2019-0096282号的优先权，其公开内容以引用方式并入本文中。
背景技术
与不能充电的一次电池不同，二次电池是指可以充电和放电的电池，并且二次电池不仅用作用于诸如移动电话、PDA或膝上型计算机的小型高科技电子设备的电源，还用作用于能量存储系统(ESS)、电动车辆(EV)或混合动力电动车辆(HEV)的电源。
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约2.5V至4.2V。因此，如果需要更高的输出电压和更大的能量容量，则可以串联连接多个电池单体来构造电池模块，或者串联或并联连接两个或更多个电池模块并添加其他部件来构造电池组。例如，电池模块可以指多个二次电池串联或并联连接的装置，电池组可以指电池模块串联或并联连接以增加容量和输出的装置。
除了电池模块之外，电池组还可以包括用于适当地维持电池模块的温度的冷却装置、用于监测电池模块的工作状态的控制装置以及用于对其进行封装的电池组壳。
同时，在用于电动车辆的电池组的情况下，由于电池组的安装空间取决于电动车辆的总长度和宽度而受到限制，因此重要的是，通过尽可能以空间高效的方式将电池模块和其他部件安装在电池组壳的内部来增加能量密度，并充分地确保机械刚度。
然而，在电池组的常规组装结构中，通常，如图1所示，在与电池组壳的底表面相对应的电池组托盘1的上表面上，电池模块2被布置在横梁3之间，并且通过普通的螺栓紧固方式被固定到电池组托盘1。这里，所述横梁3是指与所述电池组托盘1一体地形成或焊接到所述电池组托盘1以增加所述电池组壳的刚度的结构。所述横梁3最近在电池组壳中被广泛地采用，因为当外部冲击施加到所述电池组壳上时，所述横梁3可以用来防止所述电池组壳的变形，诸如扭曲。
一般来说，每个电池模块2可以通过长螺栓在前拐角和后拐角处的总共四个位置处被固定到所述电池组托盘1，用于冷却的散热器4被进一步设置在每个电池模块2的下部处。此外，尽管未示出，但是用于将所述电池模块2彼此电连接的中间汇流条使用螺栓被附接到每一个电池模块。
然而，最近已经指出了关于常规电池组的组装结构的一些问题。其中，经常指出的两个问题如下：(i)由于在电池模块和横梁之间出现不必要的间隙以及横梁的空间占用，因此电池组的能量密度降低；以及(ii)由于电池组托盘和用于固定电池模块2的多个螺栓之间的紧固结构，因此电池组壳下方的空间的利用率降低(当散热器被安装在电池模块下方时，螺栓紧固结构可能受到干扰，并且冷却水输入/输出管线可能复杂)，并且组装过程复杂。
因此，应用能够解决上述问题的组装结构的电池组的开发正在成为一个问题。
发明内容
技术问题
本公开被设计成解决相关技术的问题，因此本公开旨在提供一种可以提高能量密度、机械刚度以及用于安装电池模块和其他部件的空间利用率的电池组。
本公开的这些和其他的目的和优点可以从以下详细描述中理解，并且将从本公开的示例性实施例中变得更完全显而易见。另外，将容易理解，本公开的目的和优点可以通过所附权利要求中示出的手段及其组合来实现。
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以及电池组壳，电池模块被固定地安装在该电池组壳中，
其中，所述电池壳包括：电池组托盘，该电池组托盘位于所述电池模块的下部处；以及电池组盖，该电池组盖与所述电池组托盘联接，以覆盖所述电池模块，并且所述电池模块中的每个电池模块被固定地联接到所述电池组盖，并且所述电池模块中的每个电池模块包括：电池单体，该电池单体被布置在一个方向上；模块壳，该模块壳用于在其内部空间中容纳所述电池单体；以及刚性梁，该刚性梁被设置在所述模块壳内的所述电池单体之间。
每个电池模块的刚性梁和电池组盖可以通过第一紧固构件被一体地连接，该第一紧固构件被竖直地紧固在所述电池组盖的外部处。
所述刚性梁可以基于所述电池单体的布置顺序位于所述电池单体的中间，并且被设置成使得所述刚性梁的两侧表面分别面对相邻的电池单体的一个表面，从而阻止所述电池单体的体积膨胀。
所述模块壳可以包括基板，该基板位于所述电池单体的下部处，以支撑所述电池单体，并且该基板可以具有被设置在其中的流动路径，使得冷却剂流动通过该流动路径。
所述电池组盖可以包括冷却管，该冷却管沿着该电池组盖的边缘区域被嵌入该电池组盖中，该基板可以包括冷却水端口，该冷却水端口被构造成与所述流动路径连通，并且被形成为竖直地延伸，并且所述冷却水端口可以在上下方向上被直接地连接到所述冷却管。
所述电池组盖可以包括：不平坦部，该不平坦部被装配到所述电池组托盘的边缘中；以及冷却管安装部，该冷却管安装部被形成为延伸到所述电池组盖中，以使得所述冷却管插入该冷却管安装部中。
每个电池模块可以包括电极端子，该电极端子在所述模块壳的一侧表面上水平地突出，所述电池组盖包括至少一个端子连接单元，所述至少一个端子连接单元位于所述电池组盖的顶端的内表面处，并且一个电池模块的电极端子和另一个电池模块的电极端子可以通过所述端子连接单元电连接。
所述端子连接单元可以包括：绝缘支架，该绝缘支架被固定地联接到所述电池组盖的内表面；和中间汇流条，该中间汇流条被安装到所述支架，并且电连接到所述电极端子。
所述电极端子和端子连接单元可以通过第二紧固构件一体地连接，该第二紧固构件竖直地插入所述电极端子和端子连接单元中。
所述模块壳还可以包括端子支撑件，该端子支撑件被构造成支撑所述电极端子的下部，并且当所述端子支撑件、电极端子和端子连接单元通过第二紧固构件一体地连接时，每个电池模块可以被固定到所述电池组盖。
所述多个电池模块可以被布置成两排，使得所述多个电池模块的电极端子基于所述电池组壳的中心部分被设置成彼此面对。
在本公开的另一方面，还提供了一种车辆，该车辆包括上述电池组。该车辆可以包括电动车辆(EV)或混合动力电动车辆(HEV)。
有益效果
根据本公开的实施例，能够提供一种可以提高能量密度、机械刚度以及用于安装电池模块和其他部件的空间利用率的电池组。
根据本公开的另一实施例，通过利用顶盖，所述电池模块可以同时被电连接和机械固定。
根据本公开的又一实施例，通过使用模块壳的顶盖和基板作为冷却水循环空间，能够简化冷却装置的构造，并且提高安装空间效率。
本公开的其他效果可以通过以下描述来理解，并且将通过本公开的实施例更清楚地理解。
附图说明
图1是示意性地示出常规电池组被组装的示例的视图。
图2是示意性地示出根据本公开实施例的电池组的立体图。
图3是示出图2的电池组的局部分解立体图。
图4是示意性地示出根据本公开实施例的电池模块的立体图。
图5是沿着图2的线I-I’截取的截面图。
图6是沿着图2的线II-II’截取的截面图。
图7是沿着图2的线III-III’截取的截面图。
图8是示出图7的区域A的放大图。
图9是用于示出根据本公开实施例的电池组的组装顺序的参考图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述本公开的优选实施例。在描述之前，应当理解，说明书和所附权利要求中使用的术语不应被解释为限于一般意义和字典意义，而是基于允许发明人为了最佳解释而适当地定义术语的原则，基于与本公开的技术方面相对应的意义和概念来解释。因此，本文提出的描述只是仅出于说明的目的的优选示例，并不旨在限制本公开的范围，因此应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对其进行其他等同和修改。
图2是示意性地示出根据本公开实施例的电池组的立体图，图3是示出图2的电池组的局部分解立体图，图4是示意性地示出根据本公开实施例的电池模块的立体图。
参考这些附图，根据本公开实施例的电池组10包括多个电池模块100以及用于容纳所述电池模块100的电池组壳200。所述电池组壳200包括：电池组托盘210，该电池组托盘210用于提供可以在其中安装多个电池模块100的空间；以及电池组盖220，该电池组盖220与所述电池组托盘210联接，以覆盖整个电池模块100。
如后文详述，根据本公开的电池组10将现有电池组托盘210上的梁框架(参见图1)结合到电池模块100中，并且还与所述电池组盖220一体地将所述电池模块100彼此机械固定和电连接，因此存在诸如增加所述电池组托盘210的空间利用率、简化组装过程和减少紧固零件的数量的优点。
首先将描述所述电池组10中所包括的电池模块100。所述电池模块100包括：电池单体110；模块壳120，该模块壳120用于将所述电池单体110容纳在其内部空间中；以及电极端子150a、150b，该电极端子150a、150b暴露于所述模块壳120之外。
在该实施例中，所述电池单体110可以是袋型二次电池单体。所述袋型电池单体110可以在直立状态下布置在一个方向上，使得所述袋型电池单体110的宽表面在所述模块壳120的内部空间中彼此面对。尽管为了方便起见未在附图中示出，但是通过串联和/或并联连接电池单体110，每一个电池模块100具有恒定的容量和输出电压。作为参考，也有可能用圆柱形二次电池单体或矩形二次电池单体代替所述电池单体110。
如图4所示，所述模块壳120可以包括：基板121和顶板122，该基板121和该顶板122分别用于覆盖所述电池单体110的下部和上部；一对侧板123，所述一对侧板123根据所述电池单体110的布置方向被布置在所述电池单体110的最外部处；以及前盖124和后盖125，该前盖124和该后盖125分别用于覆盖所述电池单体110的前侧和后侧。
特别地，形成所述模块壳120的底表面的基板121起到类似于常规散热器的作用。例如，冷却水可以流动通过的流动路径被设置在所述基板121的内部，使得所述基板121可以直接冷却所述电池单体110，并且冷却水端口121a被设置在所述基板的边缘处，以允许冷却水流入和流出所述流动路径。
所述冷却水端口121a可以从所述基板121的边缘的一侧竖直地延伸，以直接连接到稍后解释的电池组盖220的冷却管224。借助于冷却水供应和排放结构，冷却水可以被供应到每个电池模块100的基板121。
常规的电池组10主要具有这样的冷却构造：导热垫和散热器被顺序地布置在所述电池模块100下方。然而，在本公开中，所述散热器被结合到所述模块壳120的基板121，从而与常规技术相比，减少了热传递路径，减少了零件的数量，并且节省了冷却装置的安装空间。
所述前盖124和后盖125位于电池单体110的前方和后方，使得所述电池单体110的电极引线或诸如内部连接板(ICB)这样的部件不暴露于外部。
所述电极端子150a、150b包括正电极端子150a和负电极端子150b，所述电极端子150a、150b位于所述前盖124的顶部的外侧处，以具有矩形板形状，使得所述电极端子150a、150b的宽表面水平地放置，从而使螺栓可以在上下方向上插入所述电极端子150a、150b中。
所述电极端子150a、150b可以被放置在端子支撑件126上并由端子支撑件126支撑。这里，所述端子支撑件126是从所述前盖124突出的部分，并且用作所述电极端子150a、150b的下部被支撑并且所述电池模块的螺栓被紧固的位置。
所述端子支撑件126可以被设置成沿着所述前盖124的宽度方向延伸，并且在所述正电极端子150a和负电极端子150b的所在之处，可以在所述端子支撑件126中形成供螺栓插入其中的一个孔。
尽管未示出，但是也可以在所述端子支撑件126中设置孔，使得肩螺栓插入到所述电极端子150a、150b所在位置之外的其它位置中。以这种方式，所述肩螺栓可以被紧固到所述电池组盖220。
一对侧板123可以用于在沿着所述电池单体110的布置方向上的最外侧的电池单体110处从外部压缩和支撑所述电池单体110。
同时，如图5所示，本公开的电池模块100还包括位于所述模块壳120的内部的刚性梁130。所述刚性梁130被设置成具有预定的厚度以及与所述电池单体110的宽表面对应的面积，并且可以优选地基于所述电池单体110的布置顺序位于所述电池单体110的中间。
在所述模块壳120中，所述电池单体110被布置成使得所述电池单体110与所述刚性梁130的两侧紧密接触。一组电池单体110位于所述刚性梁130和一个侧板123之间，另一组电池单体110位于所述刚性梁130和另一个侧板123之间。缓冲垫140可以进一步被置于所述电池单体110和刚性梁130之间。
所述刚性梁130被设置在所述电池单体110的中间，并且即使所述电池单体110在充电和放电期间发生体积膨胀(鼓胀)，所述刚性梁130也起到吸收所述电池单体110的膨胀压力的作用，使得所述模块壳的侧板123受到较少的压力。因此，所述刚性梁130可以有效地防止所述模块壳120的变形。
此外，当组装所述电池组10时，所述电池模块100的刚性梁130的顶端可以由所述电池组盖220和第一紧固构件B1一体地紧固。长螺栓可以用作所述第一紧固构件B1，并且所述长螺栓可以在所述电池组盖220的外部处被竖直地紧固到所述刚性梁130。结果，所述电池模块100可以被固定到所述电池组盖220，并且所述电池组盖220也可以由所述刚性梁130支撑，以增强抗冲击性。
如上所述，由于所述刚性梁130被结合到所述电池模块100中，因此可以解决由作为如背景技术中提到的、用于加强电池组托盘210的刚性的结构的梁框架引起的问题，即诸如如下常规问题：在电池模块100和横梁之间出现不必要的间隙以及由横梁的空间占用引起的电池组10的能量密度的降低。
接下来，将参照图2、图3以及图6至图8进一步描述所述电池组壳200内部的电池模块100之间的电连接和固定结构。
所述电池模块100在所述电池组托盘210上被布置成两排，并且所述电极端子150a、150b可以基于所述电池组壳200的中心被布置成彼此面对。在该实施例中，总共设置了四个电池模块100，但是可以增加或减少所述电池模块100的数量。一个电池模块100的正电极端子可以借助于端子连接单元221连接到另一个相邻电池模块100的负电极端子。
至少一个端子连接单元221可以被设置在所述电池组盖220的顶端的内表面处。具体地，根据该实施例的端子连接单元221包括：绝缘支架221a，该绝缘支架221a被固定地联接到所述电池组盖220的顶端的内表面；以及中间汇流条221b，该中间汇流条221b由金属材料制成，该中间汇流条221b被安装到所述绝缘支架221a并且与所述电极端子150a、150b电连接。
例如，如图6所示，当所述电池模块100的上部由所述电池组盖220覆盖时，在Y轴线方向上相邻的两个电池模块100的正电极端子和负电极端子可以分别与所述电池组盖220的端子连接单元221的一端和另一端接触。换句话说，当一个电池模块100的正电极端子和另一个电池模块100的负电极端子与所述端子连接单元221的中间汇流条221b的两端接触时，两个电池模块100可以串联连接。此外，在X轴线方向上面对的两个电池模块100的正电极端子和负电极端子也可以以与上述相同的方式连接。
为了所述电池模块100的电连接的可靠性，所述电极端子150a、150b和端子连接单元221可以被一体地紧固到第二紧固构件B2。所述第二紧固构件B2可以是被竖直地插入所述电极端子150a、150b和端子连接单元221中以对其进行紧固的螺栓。
此时，所述螺栓在所述端子支撑件126的下部处插入，以将所述电极端子150a、150b紧固到所述端子支撑件126。因此，能够一次性确保所述电池模块100的电连接以及与所述电池组盖220的固定，从而减少螺栓紧固点，并且简化组装过程。此外，由于所述电池模块100被固定到所述电池组盖220，因此可以消除所述电池模块100和电池组托盘210之间的螺栓紧固空间，从而可以提高所述电池组托盘210的上表面的空间利用率。
在该实施例中，所述电池模块100在所述电池组壳200内部被布置成两排，但是本公开不一定必需受限于此。例如，所述电池模块100也可以被布置成三排或四排或更多排。此时，所述电池模块100可以以任何方式布置，只要所述电池模块100的电极端子150a、150b彼此相邻布置，并且当所述电池模块100的上部由所述电池组盖220覆盖时、所述电极端子150a、150b可以通过端子连接单元221选择性地连接即可。
同时，根据该实施例的电池组盖220可以包括冷却管224，该冷却管224沿着所述电池组盖220的边缘区域嵌入所述电池组盖220中。所述冷却管224可以被直接连接到被设置到每个电池模块100的基板121的冷却水端口121a。
具体地，如图7和图8所示，所述电池组盖220包括：不平坦部222，该不平坦部222被装配到所述电池组托盘210的边缘中；和冷却管安装部223，该冷却管安装部223从所述不平坦部222延伸到所述电池组盖220中。由橡胶制成并被构造成增强密封性能的O形环230可以进一步被置于所述电池组盖220和电池组托盘210之间的结合部分处。
所述冷却管安装部223具有被设置成沿着所述电池组盖220的周向方向延伸的中空空间，并且所述冷却管224可以插入到该中空空间中。作为替代实施例，为了消除将所述冷却管224插入到所述冷却管安装部223中的不便，可以通过将所述冷却管安装部223的区域形成为中空结构来省略所述冷却管224。
每个电池模块100的基板121包括端口组装部121b，该端口组装部121b基于所述后盖的竖直表面进一步向外延伸。所述冷却水端口121a可以在所述端口组装部121b处沿着竖直方向向上设置。
所述端口组装部121b被设置在所述电池组盖220的冷却管安装部223的正下方，并且所述冷却水端口121a被直接连接到所述电池组盖220的冷却管224。尽管未示出，但是可以进一步使用固定连接器和密封构件来确保所述冷却水端口121a和冷却管224之间的紧固和密封性能。
根据本公开的这种构造，冷却水可以在沿着所述电池组盖220的冷却管224在所述电池组盖220的周向方向上循环的同时被供应到每个电池模块100的基板121，从而在充电和放电期间吸收所述电池单体110的热量，以将所述电池单体110维持在适当的温度。
特别地，在本公开中，由于所述冷却管224被包括在所述电池组盖220中，并且所述基板121的冷却水端口121a被简单地以最短的距离连接到所述冷却管224，因此可以大大地减少诸如用于循环冷却水的附加连接管或软管这样的部件的数量。此外，由于在所述电池组托盘210上没有连接管或软管，因此可以更容易地安装所述电池模块100和其他电子部件。
接下来，将参照图9简要地补充根据本公开实施例的电池组10的组装示例。
与常规电池组10的组装方法不同，根据本公开的电池组10被组装成使得所述电池模块100被固定到电池组盖220。在这方面，本公开的电池组10可以被称为反向模块组装型。
首先，所述电池组盖220被翻转，并且所述电池模块100被设置在该电池组盖220中。此时，每个电池模块100的电极端子150a、150b在上下方向上与所述电池组盖220的对应的端子连接单元221对准，并且所述冷却水端口121a被制备为被插入到所述电池组盖220的冷却管224中。
此后，通过使用所述第二紧固构件B2，每个电池模块100的端子支撑件126和电极端子150a、150b以及所述电池组盖220的端子连接单元221被一体地紧固，以确保每个电池模块100的电连接和机械固定。
此后，O形环230被置于所述电池组盖220的不平坦部222中，然后所述电池组托盘210的边缘部分通过装配被联接到所述不平坦部222。
此后，所述电池组10被再次翻转，并且使用所述第一紧固构件B1将每个电池模块100的刚性梁130和电池组盖220一体地紧固。
如上所述的根据本公开的电池组10还可以包括用于控制电池模块100的充电和放电的各种装置，诸如电池管理系统(BMS)、电流传感器和熔断器。所述电池组10不仅可以应用于诸如电动车辆或混合动力电动车辆的车辆，而且还可以应用于能量存储系统或其他信息技术(IT)产品。
已经详细描述了本公开。然而，应当理解，详细描述和具体示例虽然指示了本公开的优选实施例，但是仅仅是以说明的方式给出的，因为根据该详细描述，在本公开的范围内的各种改变和修改对于本领域技术人员来说将变得显而易见。
同时，即使在说明书中使用了诸如“上”、“下”、“左”和“右”的表达方向的术语，这些术语也只是为了描述方便，并且可以根据观察者或对象的位置而不同地表达，这对于本领域技术人员来说显而易见。

Claims (12)

1.一种电池组，所述电池组包括多个电池模块以及电池组壳，所述电池模块被固定地安装在所述电池组壳中，
其中，所述电池组壳包括：
电池组托盘，所述电池组托盘位于所述电池模块的下部处；以及
电池组盖，所述电池组盖与所述电池组托盘相联接，以覆盖所述电池模块，并且
所述电池模块中的每个电池模块被固定地联接到所述电池组盖，并且包括：
电池单体，所述电池单体被布置在一个方向上；
模块壳，所述模块壳用于在其内部空间中容纳所述电池单体；以及
刚性梁，所述刚性梁被设置在所述模块壳内的所述电池单体之间。
2.根据权利要求1所述的电池组，其中，每个电池模块的所述刚性梁和所述电池组盖通过第一紧固构件被一体地连接，所述第一紧固构件被竖直地紧固在所述电池组盖的外部处。
3.根据权利要求2所述的电池组，其中，所述刚性梁基于所述电池单体的布置顺序位于所述电池单体的中间，并且被设置成使得所述刚性梁的两侧表面分别面对相邻的电池单体的一个表面，从而阻止所述电池单体的体积膨胀。
4.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述模块壳包括基板，所述基板位于所述电池单体的下部处，以支撑所述电池单体，并且
所述基板具有被设置在其中的流动路径，使得冷却剂流动通过所述流动路径。
5.根据权利要求4所述的电池组，其中，所述电池组盖包括冷却管，所述冷却管沿着所述电池组盖的边缘区域被嵌入所述电池组盖中，
所述基板包括冷却水端口，所述冷却水端口被构造成与所述流动路径连通，并且被形成为竖直地延伸，并且
所述冷却水端口在上下方向上被直接地连接到所述冷却管。
6.根据权利要求5所述的电池组，其中，所述电池组盖包括：
不平坦部，所述不平坦部被装配到所述电池组托盘的边缘中；以及
冷却管安装部，所述冷却管安装部被形成为延伸到所述电池组盖中，以使得所述冷却管被插入所述冷却管安装部中。
7.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述电池模块中的每个电池模块包括电极端子，所述电极端子在所述模块壳的一侧表面上水平地突出，
所述电池组盖包括至少一个端子连接单元，所述至少一个端子连接单元位于所述电池组盖的顶端的内表面处，并且
一个电池模块的电极端子和另一个电池模块的电极端子通过所述端子连接单元电连接。
8.根据权利要求7所述的电池组，其中，所述端子连接单元包括：
绝缘支架，所述绝缘支架被固定地联接到所述电池组盖的内表面；和
中间汇流条，所述中间汇流条被安装到所述支架，并且被电连接到所述电极端子。
9.根据权利要求7所述的电池组，其中，所述电极端子和所述端子连接单元通过第二紧固构件一体地连接，所述第二紧固构件被竖直地插入所述电极端子和所述端子连接单元中。
10.根据权利要求9所述的电池组，其中，所述模块壳还包括端子支撑件，所述端子支撑件被构造成支撑所述电极端子的下部，并且
当所述端子支撑件、所述电极端子和所述端子连接单元通过所述第二紧固构件一体地连接时，每个电池模块被固定到所述电池组盖。
11.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述多个电池模块被布置成两排，使得所述多个电池模块的电极端子基于所述电池组壳的中心部分被设置成彼此面对。
12.一种车辆，包括根据权利要求1至11中任一项所述的电池组。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113224452B (zh) * 2021-03-26 2022-12-27 厦门海辰储能科技股份有限公司 电池包
KR20220167715A (ko) * 2021-06-14 2022-12-21 주식회사 엘지에너지솔루션 안전성이 향상된 배터리 팩
KR20230114906A (ko) 2022-01-26 2023-08-02 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리팩 및 이를 구비한 자동차
KR20240028583A (ko) * 2022-08-24 2024-03-05 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
CN116259900A (zh) * 2023-04-23 2023-06-13 惠州亿纬锂能股份有限公司 电池包

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005340016A (ja) 2004-05-27 2005-12-08 Nec Lamilion Energy Ltd フィルム外装電気デバイスモジュールおよび組電池システム
KR101304220B1 (ko) * 2011-12-23 2013-09-05 대동공업주식회사 전기차량용 배터리 커버 및 이를 포함하는 배터리 마운팅 장치
JP2014044884A (ja) 2012-08-27 2014-03-13 Sanyo Electric Co Ltd バッテリシステム及びバッテリシステムを備える電動車両並びに蓄電装置
KR101649154B1 (ko) * 2014-02-24 2016-08-18 엘지전자 주식회사 공기유로를 가지는 배터리팩
KR20150134646A (ko) * 2014-05-22 2015-12-02 주식회사 엘지화학 집전단자 연결용 버스바 및 이를 포함하는 파우치형 이차전지모듈
DE102014217728A1 (de) 2014-09-04 2016-03-10 Mahle International Gmbh Kühlplatte
JP6597804B2 (ja) 2016-02-01 2019-10-30 株式会社オートネットワーク技術研究所 蓄電モジュール
JP6614012B2 (ja) 2016-04-26 2019-12-04 トヨタ自動車株式会社 車両のバッテリ搭載構造
KR20180035597A (ko) * 2016-09-29 2018-04-06 주식회사 엘지화학 배터리 모듈
CN206558588U (zh) * 2017-03-30 2017-10-13 华霆（合肥）动力技术有限公司 一种电池壳体及电源装置
KR102065099B1 (ko) * 2017-04-04 2020-01-10 주식회사 엘지화학 크래쉬 빔과 배수 구조를 갖는 배터리 팩
KR102256098B1 (ko) * 2017-04-06 2021-06-03 주식회사 엘지에너지솔루션 루버 핀 형상의 열전도 매개체를 구비한 배터리 팩
KR102162968B1 (ko) * 2017-04-07 2020-10-07 주식회사 엘지화학 확장형 배터리 모듈 구조를 갖는 배터리 팩
KR102270234B1 (ko) * 2017-12-12 2021-06-25 주식회사 엘지에너지솔루션 크로스 빔을 내장한 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
US10290970B1 (en) 2018-02-08 2019-05-14 Delphi Technologies, Llc Connector with strain relief device

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