CN114424393A - 电池组及包括该电池组的车辆 - Google Patents

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Abstract

根据本公开的实施例的设置在车辆中的电池组包括：电池组托盘；电池单体组件，安装在电池组托盘上；以及多个侧板，设置在电池单体组件的两个侧面上以支撑电池单体组件，多个侧板被固定到电池组托盘，其中，多个侧板中的每一个包括支撑电池单体组件的支撑部，以及从支撑部延伸并固定到电池组托盘的固定部。

Description

电池组及包括该电池组的车辆
技术领域
本公开涉及一种电池组及包括该电池组的车辆。
本申请要求于2020年7月22日向韩国提交的韩国专利申请第10-2020-0091079号的优先权，该申请的公开内容通过引用并入本文。
背景技术
二次电池具有根据产品种类的高适用性和电气特性(例如，高能量密度)，因此通常不仅应用于移动设备，还应用于由电源驱动的电动车辆(EV)或混合动力车辆(HEV)。因为二次电池可以从根本上减少化石燃料的使用，并且不会伴随能源的消耗而产生任何副产品，所以二次电池作为一种提高环保性和能源效率的新的替代能源正在受到人们的关注。
目前广泛使用的二次电池的类型包括锂离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、镍氢电池以及镍锌电池。单位二次电池单体(即，单位电池单体)的工作电压在约2.5V至约4.5V的范围。因此，当需要更高的输出电压时，可以将多个电池单体串联以形成电池组。另外，根据电池组所需的充电/放电容量，可以将多个电池单体并联以形成电池组。因此，可以根据所需的输出电压或充电/放电容量以各种方式设置电池组中包括的电池单体的数量。
一般情况下，当通过将多个电池单体串联或并联而构建电池组时，首先构建包括至少一个电池单体的至少一个电池模块，然后通过使用至少一个电池模块添加其他元件。
常规电池组通常包括包含电池单体的至少一个电池单体组件以及由金属形成并具有其中容纳该至少一个电池单体组件的盒形的壳体结构。在常规电池组的情况下，其中容纳电池单体组件的壳体结构安装在车辆的电池组托盘上。
然而，常规电池组的该结构具有如下问题：电池组的能量密度由于单独的壳体结构本身的重量或体积而降低，并且电池组的总重量增加。
因此，需要提供一种能够进一步提高能量密度并通过减轻重量来减小总重量的电池组以及包括该电池组的车辆。
发明内容
技术问题
本公开致力于解决现有技术的上述问题，因此，本公开的一个目的是提供一种能够提高能量密度的电池组以及包括该电池组的车辆。
本公开的另一个目的是提供一种能够通过减轻重量来减小总重量的电池组以及包括该电池组的车辆。
本公开的另一个目的是提供一种能够更有效地控制电池单体膨胀的电池组以及包括该电池组的车辆。
技术方案
在本公开的一个方面，一种设置在车辆中的电池组，包括：电池组托盘，安装在车辆上；以及至少一个电池模块，设置在电池组托盘上，其中，至少一个电池模块包括：至少一个电池单体组件，安装在电池组托盘上，并且包括至少一个电池单体；以及多个侧板，设置在至少一个电池单体组件的两个侧面上以支撑至少一个电池单体组件，多个侧板固定到电池组托盘，其中，多个侧板中的每一个包括：支撑部，支撑至少一个电池单体组件；以及固定部，从支撑部延伸，并固定到电池组托盘。
支撑部可以覆盖至少一个电池单体组件的侧面，并被设置为垂直于电池组托盘，并且固定部可以从支撑部突出一定长度并垂直于支撑部。
具有一定长度的安装梁可以设置在电池组托盘的顶面上，其中，固定部可以固定到安装梁。
固定部可以形成为使得在电池组托盘的高度方向上，固定部的高度大于安装梁的高度。
至少一个电池模块还可以包括用于将固定部固定到安装梁的至少一个紧固构件，其中，至少一个紧固构件穿过固定部以紧固到安装梁。
至少一个电池模块还可以包括至少一个连接构件，至少一个连接构件连接到设置在至少一个电池单体组件的两侧上的多个侧板，并且位于至少一个电池单体组件上方。
至少一个连接构件可以包括至少一个长螺栓构件，至少一个长螺栓构件紧固到设置在至少一个电池单体组件的两侧上的多个侧板。
至少一个连接构件可以包括至少一个带状构件，至少一个带状构件一体地覆盖设置在至少一个电池单体组件的两侧上的多个侧板。
至少一个带状构件可以包括：带状主体，位于至少一个电池单体组件上方；以及带状夹，从带状主体弯曲并固定到多个侧板。
在本公开的另一方面，还提供了一种车辆，包括根据上述实施例的至少一个电池组。
有益效果
根据以上各种实施例，可以提供能够提高能量密度的电池组以及包括该电池组的车辆。
另外，根据以上各种实施例，可以提供能够通过减轻重量来减小总重量的电池组以及包括该电池组的车辆。
此外，根据以上各种实施例，可以提供能够更有效地控制电池单体膨胀的电池组以及包括该电池组的车辆。
附图说明
附图示出了本公开的优选实施例，并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，不应理解为本公开限于附图所示。
图1是用于描述根据本公开的一个实施例的电池组的图。
图2是用于描述图1的电池组的主要部分的图。
图3是用于描述图2的电池组的电池模块的图。
图4是示出图3的电池模块的分解透视图。
图5是用于描述图4的电池模块的侧板的图。
图6是用于描述图5的侧板的另一实施例的图。
图7是用于描述图5的侧板的另一实施例的图。
图8是用于描述根据本公开的另一实施例的电池模块的图。
图9是用于描述根据本公开的另一实施例的电池组的图。
图10是用于描述根据本公开的一个实施例的车辆的图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述本公开，附图中示出了本公开的示例性实施例。提供这些实施例以使本公开更加透彻和完整，并将本公开的概念充分传达给本领域普通技术人员，本公开可以以多种不同的形式实施并且不应被解释为限于本文所阐述的实施例。应理解，为了简单和清晰地进行说明，附图中的元件不必按比例绘制。例如，一些元件的尺寸可能会被夸大。
图1是用于描述根据本公开的一个实施例的电池组的图。
参考图1，根据本实施例的电池组1可以设置在车辆V(参见图10)中，并且可以包括电池组托盘10和电池模块50。
电池组托盘10可以安装在车辆V上，并且可以支撑至少一个电池模块50和以下描述的电气/电子单元70。
电池组托盘10可以包括托盘主体12和安装梁15。
托盘主体12可以安装在车辆V(参见图10)上。电池模块50和电气/电子单元70可以安置在托盘主体12上。
具有一定长度的安装梁15可以设置在托盘主体12的顶面上，并且可以位于以下描述的至少一对电池模块50之间。安装梁15可以缓冲外部冲击等。
可以设置多个安装梁15。多个安装梁15可以位于以下描述的电池模块50之间。这仅是示例，安装梁15可以仅位于一部分电池模块50之间。
电池模块50可以设置在电池组托盘10上，并且可以设置至少一个或多个电池模块50。将假定设置有多个电池模块50来描述本实施例。下面将在以下相关附图中更详细地描述多个电池模块50。
此外，电池组1可以包括电气/电子单元70。
电气/电子单元70可以安装在电池组托盘10的托盘主体12上。电气/电子单元70可以包括用于管理或控制多个电池模块50的各种电气/电子部件。
在下文中，将更详细地描述根据本实施例的电池组1的电池模块50。
图2是用于描述图1的电池组的主要部分的图。图3是用于描述图2的电池组的电池模块的图。图4是示出图3的电池模块的分解透视图。
参考图2至图4，多个电池模块50中的每一个可以包括电池单体组件100和侧板400。
电池单体组件100可以安装在电池组托盘10上。电池单体组件100可以包括至少一个或多个电池单体150。在下文中，将假定电池单体组件100包括多个电池单体150来描述本实施例。
多个电池单体150可以是软包二次电池、方形电池二次电池或圆柱二次电池。在下文中，将假定多个电池单体150是软包二次电池来描述本实施例。
多个电池单体150中的每一个可以包括电极组件、其中容纳电极组件的电池外壳以及从电池外壳突出并电连接到电极组件的一对电极引线155。
电池模块50还可以包括汇流条组件200。
汇流条组件200可以电连接到电池单体组件100，并且可以覆盖电池单体组件100的前侧和后侧。
汇流条组件200可以包括汇流条盖210、汇流条构件230、感测印刷电路板(PCB)250和连接器270。
汇流条盖210可以覆盖电池单体组件100的前侧和后侧。为此，可以设置一对汇流条盖210，并且可以覆盖电池单体组件100的前侧和后侧。
汇流条构件230可以设置在汇流条盖210上，并且可以电连接到电池单体组件100的多个电池单体150的电极引线155。可以设置多个汇流条构件230。
感测PCB 250可以连接该一对汇流条盖210，并且可以设置为柔性印刷电路板。感测PCB 250可以具有一定长度，并且可以位于电池单体组件100上方。
连接器270可以设置在至少一个汇流条盖210上，并且可以电连接到外部设备。可以设置多个连接器270。例如，多个连接器270可以包括高压连接器和低压连接器。
电池模块50还可以包括散热器300。
用于冷却电池单体组件100的散热器300可以位于电池单体组件100的下方。散热器300可以设置在电池组托盘10的托盘主体12上。
多个紧固孔350可以形成在散热器300中。用于与侧板400结合的紧固构件500可以插入到多个紧固孔350中。
散热器300可以通过使用结合方法(例如，焊接)而不是通过使用紧固构件500固定到侧板400。
在本实施例中，因为散热器300是为每个电池模块50独立设置的，所以可以减小电池模块50的冷却路径并且可以减轻电池组1的重量。
图5是用于描述图4的电池模块的侧板的图。
参考图5，侧板400可以设置在至少一个电池单体组件100的两个侧面上以支撑该至少一个电池单体组件100，并且可以固定到电池组托盘10。可以为每个电池模块50设置一对侧板400。
一对侧板400中的每一个可以包括支撑部410和固定部450。
支撑部410可以覆盖至少一个电池单体组件100的侧面，并且可以支撑该至少一个电池单体组件100。支撑部410可以垂直于电池组托盘10布置。
散热器紧固孔413和连接孔415可以形成在支撑部410中。
散热器紧固孔413可以形成在支撑部410的下部，并且可以设置多个散热器紧固孔413。用于与散热器300紧固的紧固构件500可以分别穿过多个散热器紧固孔413。
连接孔415可以形成在支撑部410的上部，并且可以设置多个连接孔415。用于连接一对侧板400的连接构件600可以穿过多个连接孔415。
固定部450可以从支撑部410延伸，并且可以固定到电池组托盘10。固定部450可以从支撑部410突出一定长度以垂直于支撑部410。
在本实施例中，由于固定部450的该突出结构，当出现，例如，随电池单体组件100的电池单体膨胀而膨胀的异常情况时，可以通过固定部450保证用于控制电池单体膨胀的电池模块50的刚性结构。
固定部450可以固定到电池组托盘10的安装梁15。固定部450可以形成为使得在电池组托盘10的高度方向上固定部450的高度大于安装梁15的高度。
可以在固定部450中形成梁紧固孔453。
可以设置多个梁紧固孔453。用于与电池组托盘10的安装梁15紧固的紧固构件500可以分别穿过多个梁紧固孔453。
在本实施例中，电池模块50可以通过为多个电池模块50中的每一个设置的一对侧板400直接紧固到电池组托盘10的安装梁15，并且电池模块50的该一对侧板400可以通过连接构件600彼此连接。
因此，在本实施例中，即使没有用于与电池组托盘10固定的另外的外壳结构，电池模块50也可以被稳定地安装在电池组托盘10上，并且即使没有另外的构件(例如，电池模块的盖壳)，电池单体组件100也可以被稳定地支撑和固定。
由此，由于可以省略现有技术中使用的另外的外壳和另外的盖壳，在本实施例中，可以显著提高电池组1的能量密度，并且电池组1可以具有更薄的结构。
图6是用于描述图5的侧板的另一实施例的图。
参考图6，侧板403可以包括支撑部460和固定部470。
在支撑部460中可以形成至少一个散热器紧固孔463，用于与散热器300(参见图2和图3)紧固的紧固构件500(参见图3和图4)穿过该至少一个散热器紧固孔463。
固定部470可以从支撑部460的上端突出以垂直于支撑部460。固定部470可以设置在支撑部460的上端以确保刚性。
在固定部470中可以形成多个梁紧固孔473，用于与电池组托盘10(参见图2和图3)的安装梁15(参见图2和图3)紧固的紧固构件500穿过该多个梁紧固孔473。
在固定部470中可以形成多个连接孔475，用于连接一对侧板403的连接构件600穿过该多个连接孔475。
图7是用于描述图5的侧板的另一实施例的图。
参考图7，侧板405可以包括支撑部480和固定部490。
在支撑部480中可以形成多个连接孔485，用于连接一对侧板405的连接构件600(参见图2和图3)穿过该多个连接孔485。
固定部490可以从支撑部480的下端突出以垂直于支撑部480。固定部490可以设置在支撑部480的下端以确保刚性。
在固定部490中可以形成至少一个散热器紧固孔493，用于与散热器300(参见图2和图3)紧固的紧固构件500(参见图3和图4)穿过该至少一个散热器紧固孔493。
在固定部490中可以形成多个梁紧固孔495，用于与电池组托盘10(参见图2和图3)的安装梁15(参见图2和图3)紧固的紧固构件500穿过该多个梁紧固孔495。
照此，可以设置用于确保侧板400、403、405的固定部450、470、490的刚性的各种突出结构。
参考图2至图5，电池模块50还可以包括紧固构件500。
紧固构件500可以用于将一对侧板400的固定部410固定到电池组托盘10的安装梁15，并且可以设置多个紧固构件500。
多个紧固构件500可以是螺栓构件。此外，多个紧固构件500可用于将一对侧板400紧固到散热器300。
详细地，多个紧固构件500可以穿过一对侧板400的固定部410以紧固到电池组托盘10的安装梁15。
电池模块50还可以包括连接构件600。
连接构件600可以连接到设置在至少一个电池单体组件100的两侧的侧板400，并且可以位于至少一个电池单体组件100上方。
连接构件600可以包括固到设置在至少一个电池单体组件100两侧的侧板400的至少一个长螺栓构件600。
可以设置至少一个或多个长螺栓构件600。在下文中，将假定设置有多个长螺栓构件600来描述本公开。
多个长螺栓构件600中的每一个可以穿过一对侧板400以连接一对侧板400。多个长螺栓构件600可以位于电池单体组件100上方。
由此，根据本实施例的电池组1可以通过上述结构提高能量密度并且可以通过减轻重量来减小总重量。
此外，根据本实施例的电池组1可以通过一对侧板400、403、405的突出结构更有效地控制电池单体膨胀。
图8是用于描述根据本公开的另一实施例的电池模块的图。
根据本实施例的电池模块60与上述实施例的电池模块50相似，因此将省略对与上述实施例中的元件基本相同或相似的元件的重复描述，并且将主要描述与上述实施例的不同之处。
参考图8，电池模块60可以包括电池单体组件100、汇流条组件200、散热器300、一对侧板400、紧固构件500和连接构件。
电池单体组件100、汇流条组件200、散热器300、一对侧板400和紧固构件500与上述实施例中的相似，因此将省略对其的重复描述。
连接构件可以包括至少一个带状构件700，该至少一个带状构件700一体地覆盖设置在至少一个电池单体组件100的两侧的侧板400。
带状构件700可以是由弹性材料形成的金属构件，并且可以设置至少一个或多个带状构件700。在下文中，将假定设置有多个带状构件700来描述本实施例。
多个带状构件700中的每一个可以包括带状主体710和带状夹750。
带状主体710可以由具有一定长度的弹性材料形成，并且可以位于至少一个电池单体组件100上方。
带状夹750可以与带状主体710一体形成，并且可以从带状主体710的两端向下弯曲并且可以固定到侧板400。
带状夹750可以通过利用焊接等附加地固定到侧板400中的每一个。因此，带状构件700可以更稳定地固定到侧板400。
这样，连接构件可以设置为具有弹性的带状构件700并使用焊接方法，来代替如上所述使用螺栓连接方法的长螺栓构件600。
图9是用于描述根据本公开的另一实施例的电池组的图。
根据本实施例的电池组2与上述实施例的电池组1相似，因此将省略对与上述实施例中的元件基本相同或相似的元件的重复描述，并且将主要描述与上述实施例的不同之处。
参考图9，电池组2可以包括多个电池模块50、电池组托盘80和集成散热器90。
多个电池模块50与上述实施例中的电池模块基本相同或相似，因此将省略对其的重复描述。可以设置为上述实施例的多个电池模块60而不是多个电池模块50，或者可以设置为电池模块50和电池模块60的组合。
电池组托盘80可以包括托盘主体82和安装梁85。
托盘主体82和安装梁85与上述实施例的托盘主体12和安装梁15相似，因此将省略对其的重复描述。
集成散热器90可以设置在电池组托盘80的托盘主体82上，并且可以具有足以覆盖所有多个电池模块50的形状和尺寸。
集成散热器90可以一体地覆盖多个电池模块50的底面并且可以设置在电池组托盘80的托盘主体82上。
由此，根据本实施例的电池组2可以通过集成散热器90整体地控制多个电池模块50的冷却，并且可以更稳定地支撑多个电池模块50。
图10是用于描述根据本公开的一个实施例的车辆的图。
参考图10，根据本实施例的车辆V可以包括上述实施例的至少一个电池组1。这仅是示例，车辆V可以包括至少一个电池组2(参见图9)，或者可以包括电池组1和电池组2的组合(参见图9)。
车辆V中的电池组1可以被设置为车辆V的电源。例如，电池组1可以被设置在使用电池组1作为燃料源的电动车辆、混合动力车辆和其他类型的车辆V中。
另外，电池组1可以设置在其他装置、设备和设施，例如使用二次电池的能量存储系统，以及车辆V中。
根据以上各种实施例，可以提供能够提高能量密度的电池组1和包括电池组1的车辆V。
此外，根据以上各种实施例，可以提供能够通过减轻重量来减小总重量的电池组1和电池组2中的任一者以及包括该电池组的车辆V。
此外，根据以上各种实施例，可以提供能够更有效地控制电池单体膨胀的电池组1和电池组2中的任一者以及包括该电池组的车辆V。
尽管已经示出和描述了本公开的优选实施例，但是本公开不限于上述的具体实施例，在不背离由权利要求限定的本公开的主旨的情况下，本公开所属领域的普通技术人员可以对本公开进行各种修改，并且这些修改不应独立于本公开的技术特征或前景来理解。

Claims (10)

1.一种设置在车辆中的电池组，所述电池组包括：
电池组托盘，所述电池组托盘安装在车辆上；以及
至少一个电池模块，所述至少一个电池模块设置在所述电池组托盘上，
其中，所述至少一个电池模块包括：
至少一个电池单体组件，安装在所述电池组托盘上，并且包括至少一个电池单体；以及
多个侧板，设置在所述至少一个电池单体组件的两个侧面上以支撑所述至少一个电池单体组件，所述多个侧板被固定到所述电池组托盘，
其中，所述多个侧板中的每一个包括：
支撑部，支撑所述至少一个电池单体组件；以及
固定部，从所述支撑部延伸并固定到所述电池组托盘。
2.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述支撑部覆盖所述至少一个电池单体组件的侧面，并被设置为垂直于所述电池组托盘，并且
所述固定部从所述支撑部突出一定长度并垂直于所述支撑部。
3.根据权利要求2所述的电池组，其中，具有一定长度的安装梁设置在所述电池组托盘的顶面上，
其中，所述固定部固定到所述安装梁。
4.根据权利要求3所述的电池组，其中，所述固定部形成为使得在所述电池组托盘的高度方向上，所述固定部的高度大于所述安装梁的高度。
5.根据权利要求4所述的电池组，其中，所述至少一个电池模块还包括用于将所述固定部固定到所述安装梁的至少一个紧固构件，
其中，所述至少一个紧固构件穿过所述固定部以紧固到所述安装梁。
6.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述至少一个电池模块还包括至少一个连接构件，所述至少一个连接构件连接到设置在所述至少一个电池单体组件的两侧的所述多个侧板，并且位于所述至少一个电池单体组件上方。
7.根据权利要求6所述的电池组，其中，所述至少一个连接构件包括至少一个长螺栓构件，所述至少一个长螺栓构件紧固到设置在所述至少一个电池单体组件的两侧的所述多个侧板。
8.根据权利要求6所述的电池组，其中，所述至少一个连接构件包括至少一个带状构件，所述至少一个带状构件一体地覆盖设置在所述至少一个电池单体组件的两侧的所述多个侧板。
9.根据权利要求8所述的电池组，其中，所述至少一个带状构件包括：
带状主体，所述带状主体位于所述至少一个电池单体组件上方；以及
带状夹，所述带状夹从所述带状主体弯曲并固定到所述多个侧板。
10.一种车辆，所述车辆包括至少一个根据权利要求1所述的电池组。
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