CN114365339A - 电池模块及其制造方法及含电池模块的车辆和电池组 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的一个实施方式的电池模块，其特征在于，该电池模块包括：多个电池电芯，该多个电池电芯彼此层叠；以及多个粘合片，所述多个粘合片分别设置在所述多个电池电芯之间，并一旦所述多个电池电芯对齐所述多个粘合片就产生粘合力。

Description

电池模块及其制造方法及含电池模块的车辆和电池组
技术领域
本公开涉及电池模块、制造电池模块的方法以及包括电池模块的电池组和车辆。
本申请要求于2019年11月13日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2019-0145241的优先权，该韩国专利申请的公开内容以引用方式并入本文中。
背景技术
非常适用于各种产品并且表现出诸如高能量密度等这样的优异电特性的二次电池通常不仅用在便携式装置中，而且用在受电源驱动的电动车辆(EV)或混合动力车辆(HEV)中。二次电池作为增强环境友好性和能量效率的新能源而受到关注，因为能够大幅减少对化石燃料的使用，并且在能源消耗期间没有产生副产品。
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。单元二次电池电芯(即，单元电池电芯)的工作电压为大约2.5V至4.5V。因此，如果需要更高的输出电压，则可以将多个电池电芯串联连接，以构成电池组。另外，根据电池组所需的充电/放电容量，多个电池电芯可以并联连接，以构成电池组。因此，可以根据所需要的输出电压或所要求的充电/放电容量来不同地设置包括在电池组中的电池电芯的数量。
此外，当多个电池电芯串联或并联连接以构成电池组时，一般首先构造包括至少一个电池电芯的电池模块，然后，通过使用至少一个电池模块并且添加其它部件来构成电池组。
在常规电池模块的情况下，当形成电池电芯的堆叠结构时，使用电池电芯之间的粘附工艺来固定电池电芯，以更稳定地固定电池电芯。
然而，在常规电池模块的情况下，当使用这种粘合剂堆叠电池电芯时，电池电芯经常堆叠并固定成电池电芯在错误位置对齐的状态，这可能造成电池电芯的堆叠失败。
因此，需要提供能够提高电池电芯之间的粘附和对齐工艺效率的电池模块、制造该电池模块的方法以及包括该电池模块的电池组和车辆。
发明内容
技术问题
因此，本公开涉及提供可以提高电池电芯之间的粘附和对齐工艺的效率的电池模块、制造该电池模块的方法以及包括该电池模块的电池组和车辆。
技术方案
在本公开的一方面，提供了一种电池模块，该电池模块包括：多个电池电芯，所述多个电池电芯彼此堆叠；以及多个粘合片，所述多个粘合片分别设置在所述多个电池电芯之间，并被配置为在所述多个电池电芯对齐之后产生粘附力。
所述多个粘合片可以被设置为因加热至超过预定温度而熔化以产生粘附力的热粘合片。
在对齐所述多个电池电芯之后，所述多个粘合片可以与所述多个电池电芯暂时固定在一起，并且在超过预定温度时立即熔化以结合所述多个电池电芯。
所述多个电池电芯中的每一个可以包括：电极组件；电池壳体，该电池壳体具有被配置为容纳所述电极组件的壳主体和被配置为从所述壳主体延伸的壳平台；以及成对的电极引线，所述成对的电极引线被配置为从所述电池壳体的所述壳平台突出并电连接到所述电极组件，并且所述多个粘合片可以分别设置在所述壳主体上。
所述多个粘合片中的每一个可以具有与所述壳主体的区域对应的区域。
所述多个粘合片可以被设置为在每个壳主体上彼此间隔开预定距离。
在本公开的另一方面，还提供了一种制造电池模块的方法，该方法包括以下步骤：交替地堆叠多个电池电芯和多个粘合片，使得所述多个电池电芯和所述多个粘合片堆叠在堆叠夹具中；对齐所述多个电池电芯和所述多个粘合片；将所述多个电池电芯和所述多个粘合片临时固定在所述堆叠夹具内部；将所述堆叠夹具加热至超过预定温度，使得所述多个粘合片熔化以激活粘附力；以及在所述多个电池电芯结合之后去除所述堆叠夹具。
可以至少执行一次将所述多个电池电芯和所述多个粘合片对齐的步骤。
所述多个电池电芯中的每一个可以包括：电极组件；电池壳体，该电池壳体具有被配置为容纳所述电极组件的壳主体和被配置为从所述壳主体延伸的壳平台；以及成对的电极引线，所述成对的电极引线被配置为从所述电池壳体的所述壳平台突出并电连接到所述电极组件，并且所述多个粘合片可以分别设置在所述壳主体上。
所述多个粘合片中的每一个可以具有与所述壳主体的区域对应的区域。
此外，本公开还提供一种电池组，该电池组包括：至少一个根据以上实施方式的电池模块；以及组壳体，该组壳体被配置为封装所述至少一个电池模块。
另外，本公开还提供了一种车辆，该车辆包括至少一个根据以上实施方式的电池组。
有益效果
根据如上的各种实施方式，可以提供可以提高电池电芯之间的粘附和对齐工艺的效率的电池模块、制造该电池模块的方法以及包括该电池模块的电池组和车辆。
附图说明
附图例示了本公开的优选实施方式，并与以上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是用于例示根据本公开的实施方式的电池模块的图。
图2是示出了图1的电池模块的分解立体图。
图3是用于例示根据图1的电池模块的另一实施方式的粘合片的图。
图4至图7是用于例示图1的电池模块的制造方法的图。
图8是用于例示图1的电池模块的制造方法的流程图。
图9是用于例示根据本公开的实施方式的电池组的图。
图10是用于例示根据本公开的实施方式的车辆的图。
具体实施方式
通过参考附图详细描述本公开的实施方式，本公开将变得更清楚。应该理解，本文中公开的实施方式仅仅是为了更好理解本公开而说明的，并且本公开可以按各种方式进行修改。另外，为了便于理解本公开，附图不是以实际比例绘制的，而是某些组件的大小可以被夸大。
图1是用于例示根据本公开的实施方式的电池模块的图，图2是示出了图1的电池模块的分解立体图，并且图3是用于例示根据图1的电池模块的另一实施方式的粘合片的图。
参照图1至图3，电池模块10可以包括电池电芯100和粘合片300。
电池电芯100是二次电池，并且可以作为袋型二次电池、矩形二次电池或柱形二次电池被提供。下文中，在该实施方式中，将描述电池电芯100作为袋型二次电池被提供。
可以设置多个电池电芯100。
多个电池电芯100可以被彼此堆叠，以彼此电连接。这里，多个电池电芯100可以借助随后说明的粘合片300彼此结合，以更稳定地固定，由此更稳定地堆叠。尽管未示出，但多个电池电芯100可以被容纳在诸如作为电池模块10的部件的模块壳体这样的结构中。
多个电池电芯100中的每一个可以包括电极组件110、电池壳体130和电极引线150。
电极组件110可以包括正极板、负极板、隔膜等。电池组件110在本领域中是公知的，因此这里将不进行详细描述。
电池壳体130容纳电极组件110，并可以容纳随后说明的成对的电极引线150，使得成对的电极引线150至少部分地突出到电池壳体130外。
电池壳体130可以包括壳主体132和壳平台136。
壳主体132可以容纳电极组件110。为此目的，可以在壳主体132中设置能够容纳电极组件110的容纳空间。
壳平台136从壳主体132的两端延伸，并可以沿着电池电芯100的纵长方向从壳主体132延伸。
可以设置成对的电极引线150。
成对的电极引线150电连接到电极组件110，并可以从电池壳体130的壳平台136突出。
粘合片300用于结合多个电池电芯100，并且可以设置多个粘合片300。
多个粘合片300分别设置在多个电池电芯100之间，并可以在多个电池电芯100对齐之后产生粘附力。
多个粘合片300可以被设置为超过预定温度熔化以产生粘附力的热粘合片。预定温度可以是高于室温的温度。由于根据该实施方式的多个粘合片300被设置为热粘合片，因此在室温下没有粘附力，并且当热粘合片在预定温度(即，在高于室温的温度)下熔化时，可以产生粘合力。
多个粘合片300中的每一个可以设置在多个电池电芯100的电池壳体130的壳主体132上。这里，多个粘合片300中的每一个可以具有与壳主体132的区域对应的区域，以确保更高的粘附力。
多个粘合片300可以形成为具有稍微大于壳体132的最外边沿的区域。在这种情况下，即使在堆叠多个粘合片300时发生轻微的变形，也可以防止粘附力降低。此外，如图3中所示，多个粘合片305可以设置为在每个壳主体132上彼此间隔开预定距离。
在对齐多个电池电芯100之后，多个粘合片300可以与多个电池电芯100暂时固定在一起，并在超过预定温度时立即熔化以结合多个电池电芯100。
下文中，将更详细地描述根据该实施方式的堆叠电池模块10的电池电芯100时的特定制造工艺。
图4至图7是用于例示图1的电池模块的制造方法的图。
参照图4和图5，当电池电芯100被堆叠和固定时，首先，工人等可以在室温下将电池电芯100和粘合片300交替地堆叠在单独的堆叠夹具J中。
此后，工人等可以通过将多个电池电芯100和粘合片300在堆叠夹具J内对齐，将电池电芯100和粘合片300的位置调整到所期望位置。
此时，因为粘合片300由于室温而不产生粘附力，所以工人等可以更自然地对齐多个电池电芯100和粘合片300，并可以在必要时将多个电池电芯100和粘合片300的位置重复调整至少一次或几次，直到多个电池电芯100和粘合片300处于所期望位置的位置为止。
参照图6和图7，如果电池电芯100和粘合片300完全对齐至所期望位置，则工人等可以将多个电池电芯100和多个粘合片300暂时固定在堆叠夹具J内。这样的暂时固定可以通过使用按压夹具P进行按压来执行。这只是示例，并且也可以使用用于暂时固定的其它装置或方法。
此后，工人等可以将堆叠夹具J加热至超过预定温度或更高温度，使得多个粘合片300熔化以激活粘附力。为此目的，工人等可以使用加热装置H将堆叠夹具J加热到可以激活多个粘合片300的粘附力的温度。这样的加热可以是通过堆叠夹具J进行的间接加热，或者可以是不通过堆叠夹具J进行的直接加热，或者可以是这二者。由于加热，粘合片300可以在超过预定温度时熔化，以将多个电池电芯100彼此结合。
在结合多个电池电芯100之后，工人等可以从电池电芯100去除堆叠夹具J，并将堆叠的电池电芯100转移或引导到用于电池模块10的后续工艺等。后续工艺可以是用于安装电池模块10的其它部件的工艺等。
图8是用于图1的电池模块的制造方法的流程图。
参照图8，当电池模块被结合和对齐时，诸如制造商这样的工人可以将多个电池电芯和多个粘合片顺序地堆叠在堆叠夹具中(S10)。在这种顺序层压期间，多个电池电芯和多个粘合片可以交替地彼此堆叠。
此后，工人等可以将多个电池电芯和多个粘合片对齐到堆叠夹具内的期望位置(S12)。这里，由于粘合片尚未结合到电池电芯，因此工人等可以自由地调整对齐的位置，直到多个电池电芯和多个粘合片对齐到期望位置。
如果对齐已完成，则工人等可以暂时固定多个电池电芯和多个粘合片(S14)。这里，暂时固定可以通过使用按压夹具进行按压来执行。
此后，工人等可以将堆叠夹具加热至超过预定温度，使得粘合片的粘附力被激活(S16)。为了加热至超过预定温度，可以使用单独的加热装置。
如果借助粘合片固定电池电芯，则工人等可以在电池电芯结合之后去除堆叠夹具(S18)。此后，可以将彼此堆叠和固定的电池电芯转移到用于安装电池模块的其他部件等的后续工艺。
如上所述，在根据该实施方式的电池模块10中，当堆叠和固定电池电芯100时，首先，可以将电池电芯100和粘合片300精确地对齐到堆叠夹具J中的期望位置，然后，在对齐完成之后，加热粘合片300以激活粘附力，使得电池电芯100被彼此结合和固定，由此基本上不造成电池电芯100的堆叠失败。
因此，由于根据该实施方式的电池模块10的电池电芯100的粘附和对齐质量显著提高，因此电池模块10的制造质量也可以显著提高。
此外，由于在根据该实施方式的电池模块10中粘附工艺和对齐工艺是一体执行的，因此可以显著缩短整个组装工艺时间。
图9是用于例示根据本公开的实施方式的电池组的图，并且图10是用于例示根据本公开的实施方式的车辆的图。
参照图9和图10，根据前一实施方式，电池组1可以包括至少一个电池模块10和用于封装至少一个电池模块10的组壳体50。
电池组1可以作为车辆的燃料源被提供到车辆V。举例来说，电池组1可以被设置于电动车辆、混合动力车辆和能够使用电池组1作为燃料源的各种其它类型的车辆V。
另外，除了车辆V之外，电池组1还可以设置在诸如使用二次电池的能量储存系统这样的其它装置、仪器或设施中。
如上所述，该实施方式的电池组1和具有电池组1的诸如车辆V这样的装置、仪器或设施包括如上所述的电池模块10，因此可以实现具有上述电池模块10的所有优点的电池组1或具有电池组1的诸如车辆V这样的装置、仪器、设施等。
根据如上的各种实施方式，可以提供可以提高电池电芯100之间的粘附和对齐工艺效率的电池模块10、制造电池模块10的方法以及包括电池模块10的电池组1和车辆V。
虽然已经示出和描述了本公开的实施方式，但是应该理解，本公开不限于所描述的具体实施方式，并且本领域的技术人员可以在本公开的范围内进行各种改变和修改，并且不应该独立于本公开的技术思路和观点来理解这些修改形式。

Claims (12)

1.一种电池模块，该电池模块包括：
多个电池电芯，所述多个电池电芯彼此堆叠；以及
多个粘合片，所述多个粘合片分别设置在所述多个电池电芯之间，并被配置为在所述多个电池电芯对齐之后产生粘合力。
2.根据权利要求1所述的电池模块，
其中，所述多个粘合片被设置成因加热至超过预定温度而熔化来产生粘合力的热粘合片。
3.根据权利要求2所述的电池模块，
其中，在对齐所述多个电池电芯之后，所述多个粘合片与所述多个电池电芯暂时固定在一起，并且在超过所述预定温度时立即熔化以结合所述多个电池电芯。
4.根据权利要求2所述的电池模块，
其中，所述多个电池电芯中的每一个包括：
电极组件；
电池壳体，所述电池壳体具有被配置为容纳所述电极组件的壳主体和被配置为从所述壳主体延伸的壳平台；以及
成对的电极引线，所述成对的电极引线被配置为从所述电池壳体的所述壳平台突出并电连接到所述电极组件，
其中，所述多个粘合片分别设置在所述壳主体上。
5.根据权利要求4所述的电池模块，
其中，所述多个粘合片中的每一个具有与所述壳主体的区域对应的区域。
6.根据权利要求4所述的电池模块，
其中，所述多个粘合片被设置为在每个壳主体上彼此间隔开预定距离。
7.一种制造电池模块的方法，该方法包括以下步骤：
交替地堆叠多个电池电芯和多个粘合片，使得所述多个电池电芯和所述多个粘合片堆叠在堆叠夹具中；
对齐所述多个电池电芯和所述多个粘合片；
将所述多个电池电芯和所述多个粘合片暂时固定在所述堆叠夹具内；
将所述堆叠夹具加热至超过预定温度，使得所述多个粘合片熔化以激活粘合力；以及
在所述多个电池电芯结合之后去除所述堆叠夹具。
8.根据权利要求7所述的制造电池模块的方法，
其中，至少执行一次对齐所述多个电池电芯和所述多个粘合片的步骤。
9.根据权利要求7所述的制造电池模块的方法，其中，所述多个电池电芯中的每一个包括：
电极组件；
电池壳体，所述电池壳体具有被配置为容纳所述电极组件的壳主体和被配置为从所述壳主体延伸的壳平台；以及
成对的电极引线，所述成对的电极引线被配置为从所述电池壳体的所述壳平台突出并电连接到所述电极组件，
其中，所述多个粘合片分别设置在所述壳主体上。
10.根据权利要求7所述的制造电池模块的方法，
其中，所述多个粘合片中的每一个具有与所述壳主体的区域对应的区域。
11.一种电池组，该电池组包括：
至少一个根据权利要求1所述的电池模块；以及
组壳体，所述组壳体被配置成封装所述至少一个电池模块。
12.一种车辆，该车辆包括：
至少一个根据权利要求11所述的电池组。
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