CN114865241B - 一种电芯组、电池模组及组装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电芯组、电池模组及组装方法，包括相邻且同向设置的第一电芯和第二电芯，所述第一电芯和第二电芯包括第一端盖、第二端盖和外壳，所述外壳导电连接所述第一端盖和第二端盖，所述第一端盖上设置有电极柱；所述第一电芯包括第一极组，所述第一极组的负极耳与所述第二端盖电连接，所述第一极组的正极耳与所述电极柱电连接；所述第二电芯包括第二极组，所述第二极组的正极耳与所述第二端盖电连接，所述第二极组的负极耳与所述电极柱电连接。本发明使得两极位于电芯的同一端，且相邻电芯的外壳极性不同，从而简化了电池模组接线方式，组装方便，组装效率高。

Description

一种电芯组、电池模组及组装方法
技术领域
本发明涉及锂离子电芯技术领域，尤其是指一种电芯组、电池模组及组装方法。
背景技术
极耳就是从极组中将正负极引出来的金属导电体，现有的锂离子电池通常设计为双极耳结构。
一般的双极耳锂离子电池的正极耳和负极耳位于极组的同一端，但在电池长度较长的情况下，为提高电传导效率，确保极耳的过流能力，正极耳和负极耳分别设置在电池极组的两端。由于锂离子电池进行模组组装时，一个模组中的多个单电芯需要正负极相连，以实现串联、并联效果，故在正极耳和负极耳位于锂离子电池两端的情况下，不方便进行串联连接。同时在将电池模组内的引线引出以连接BMS电池系统及其他电路时，同样接线繁琐，容易出现故障。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中极耳位于极组两端的电池接线繁琐，容易出现故障的缺陷，提供一种电芯组、电池模组及组装方法，使得电池的两极位于同一端，从而简化了电池模组的接线，也使得电池模组结构简洁。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种电芯组，包括相邻且同向设置的第一电芯和第二电芯，
所述第一电芯和第二电芯包括第一端盖、第二端盖和外壳，所述外壳导电连接所述第一端盖和第二端盖，所述第一端盖上设置有电极柱；
所述第一电芯包括第一极组，所述第一极组的负极耳与所述第二端盖电连接，所述第一极组的正极耳与所述电极柱电连接；
所述第二电芯包括第二极组，所述第二极组的正极耳与所述第二端盖电连接，所述第二极组的负极耳与所述电极柱电连接。
在本发明的一个实施例中，所述第一端盖、外壳和第二端盖组成壳体，所述第一电芯的所述壳体为钢壳，所述第二电芯的所述壳体为铝壳。
在本发明的一个实施例中，所述电极柱与所述第一端盖之间设置有绝缘密封圈，所述电极柱的两端分别连接有连接片和导电片，所述第一极组和第二极组与所述连接片电连接，所述导电片与所述第一端盖之间通过绝缘塑胶间隔。
在本发明的一个实施例中，所述外壳相对的面上均涂覆有绝缘涂层。
在本发明的一个实施例中，所述第一电芯和第二电芯的长度在300mm以上。
一种电池模组，包括外框和多组同向设置的上述电芯组，
所述电芯组的第二端盖上设置有安全阀，同一所述电芯组中的所述第一电芯和第二电芯的电极柱通过第一连接排相连，相邻两所述电芯组中，相邻两所述第一电芯和第二电芯的第一端盖或外壳通过第二连接排相连，或者，同一所述电芯组中所述第一电芯和第二电芯的第一端盖或外壳通过第二连接排相连，相邻两所述电芯组中，相邻两所述第一电芯和第二电芯的电极柱通过第一连接排相连，所述第一电芯两侧和第二电芯两侧均设置有绝缘集热板；
所述外框包括对应所述安全阀设置的爆破架，所述爆破架两端连接有侧支撑板，所述侧支撑板上下两侧安装有上底板和下底板。
在本发明的一个实施例中，所述电芯组与所述上底板和下底板之间均设置有液冷板，所述液冷板的端部设置有进水口和出水口，所述侧支撑板上设置有避让所述进水口和出水口的缺口槽。
在本发明的一个实施例中，所述液冷板上设置有对应所述集热板的插槽，所述集热板的上下两端插入所述插槽内。
在本发明的一个实施例中，所述爆破架内部设置有气道，所述气道一侧设置有对应所述安全阀的进气孔，所述气道另一侧设置有定向爆破孔，所述定向爆破孔通过密封阀片密封。
在本发明的一个实施例中，所述集热板内部设置若干容置槽，所述容置槽内填充有冷热交换剂。
在本发明的一个实施例中，所述第一连接排和第二连接排的中部均向外凸起分别形成第一加强筋和第二加强筋。
在本发明的一个实施例中，所述上底板上设置有向外凸出的第三加强筋。
在本发明的一个实施例中，所述下底板上固定有若干下边梁，所述下边梁上设置有多个安装孔。
电池模组组装方法，用于组装上述的电池模组，包括如下步骤：
S10：分别组装第一电芯和第二电芯；
S20：将第一电芯和第二电芯以相同的方向间隔装入外框内，且在第一电芯和第二电芯之间插入集热板，使两个相邻的第一电芯和第二电芯形成一电芯组；
S30：利用第一连接排连接电芯组内第一电芯和第二电芯的正极和负极，用第二连接排连接相邻两电芯组中第一电芯和第二电芯的正极和负极。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
本发明所述的一种电芯组，使得两极位于电芯的同一端，且相邻电芯的外壳极性不同，从而方便连接；
本发明所述的电池模组，通过使用上述电芯组，大大简化了接线方式，提高了结构的简洁性；
本发明所述的组装方法，由于无需对电芯方向进行调整，因此组装方便，组装效率高。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1是本发明电芯组结构示意图；
图2是本发明第一电芯的剖视图；
图3是本发明电池模组示意图；
图4是本发明电池模组剖视图；
图5是本发明爆破架示意图；
图6是本发明液冷板剖视图；
图7是本发明集热板剖视图。
说明书附图标记说明：100、电芯组；110、第一电芯；111、第一端盖；112、第二端盖；113、外壳；114、电极柱；115、连接片；116、导电片；118、绝缘塑胶；119、第一极组；120、第二电芯；121、注液孔；122、安全阀；
200、电池模组；210、第一连接排；211、第一加强筋；220、第二连接排；221、第二加强筋；222、导流孔；230、爆破架；231、气道；232、进气孔；233、定向爆破孔；234、密封阀片；240、侧支撑板；241、缺口槽；250、上底板；251、第三加强筋；260、下底板；261、下边梁；270、液冷板；271、水冷通道；272、进水口；273、出水口；274、插槽；280、集热板；281、容置槽。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
本发明中以方形电池为参照图1所示，为本发明的一种电芯组结构示意图。本发明的一种电芯组100包括相邻且同向设置的第一电芯110和第二电芯120。通过将电芯同向设置，使得电芯的电极柱一端位于同一侧，安全阀122端位于同一侧，电芯排列整齐一致，从而方便组装成模组。
具体的，参照图2所示，所述第一电芯110和第二电芯120包括第一端盖111、第二端盖112和外壳113，所述外壳113导电连接所述第一端盖111和第二端盖112，故外壳113能够将第二端盖112引出的电极传导至第一端盖111。所述第一端盖111上设置有电极柱114，此时电极柱114与第一端盖111位于电芯的同一端。
为了将电芯的电量引出，所述第一电芯110包括第一极组119，所述第一极组119的负极耳与所述第二端盖112电连接，所述第一极组119的正极耳与所述电极柱114电连接。此时第一电芯110的电极柱114为正极，第一电芯110的第二端盖112、外壳113和第一端盖111为负极。
所述第二电芯120包括第二极组，所述第二极组的正极耳与所述第二端盖112相连，所述第二极组的负极耳与所述电极柱114相连。此时第二电芯120的电极柱114为负极，第二电芯120的第二端盖112、外壳113和第一端盖111为正极。
在电芯长度较短时，正极耳和负极耳通常可以设置在极组的同一端，但在电芯长度较长时，正极耳和负极耳会设置在极组的两端，本发明适于此种情况的极耳。具体的，本实施例中以所述第一电芯110和第二电芯120的长度在300mm以上为例，在此种长度下，为了提高电子的移动效率，将正极耳和负极耳设置在电芯的两端。通过本实施例中外壳113的导电连接，使得原本位于极组两端的电极能够被引出至电芯的同一端，从而无需将电芯反向设置即可便捷实现两电芯的电连接。同时本实施例中还将相邻两第一电芯110和第二电芯120的极组反向设置，此时，第一电芯110和第二电芯120虽然结构相同，但同一端的相同位置电极相反，即第一电芯110和第二电芯120的电极柱114为不同的电极，第一电芯110的外壳113和端盖与第二电芯120的外壳113和端盖也为不同的电极，因此第一电芯110和第二电芯120无需颠倒设置，两者以完全相同的方式设置即可满足第一电芯110的正极与第二电芯120的负极相连，第二电芯120的正极与第一电芯110的负极相连。且由于电极柱114突出第一端盖111一定的高度，因此此种连接方式能够保证连接的稳定，更不会出现连接线交叉，进一步降低连接的难度，提高电芯的安全性。
进一步的，由于电极柱114端面的面积小，为保证对第一电芯110和第二电芯120的连接，所述电极柱114的两端分别连接有连接片115和导电片116，由于电极柱114与第一端盖111为不同的电极，为防止电极柱114、连接片115和导电片116与第一端盖111接触导致短路，所述电极柱114与所述第一端盖111之间设置有绝缘密封圈，所述连接片115通过绝缘支架与所述第一端盖111分隔，所述导电片116与所述第一端盖111通过绝缘塑胶118间隔。工作时，第一极组119和第二极组的极耳与所述连接片115电连接，连接片115将电极导出至电极柱114，电极柱114继续将电极导出至导电片116。由于连接片115和导电片116的面积较大，因此可以保证与极组及相邻导电片连接的稳定。
在锂离子电芯中，由于正极电位高，一般金属在高电位下很容易被氧化，而铝的氧化电位高，且铝板表层有致密的氧化膜，对内部的铝也有较好的保护作用，因此第二电芯120的第二端盖112、外壳113、第一端盖111作为正极壳体，其选择铝壳。进一步的，铝在低电位下与锂会发生合金化反应因而被消耗。金属铝的晶格八面体空隙大小与Li大小相近，极易与Li形成金属间隙化合物，Li和Al不仅形成了化学式为LiAl的合金，还有可能形成了Li3Al2或Li4Al3。由于金属Al与Li反应的高活泼性，使金属Al消耗了大量的Li，本身的结构和形态也遭到破坏，故不能作为锂离子电芯的负极材料。而钢在极组充放电过程中，只有很少的嵌锂容量，并且保持了结构和电化学性能的稳定，可作为锂离子电芯的负极材料，故所述第一电芯110的第二端盖112、外壳113和第一端盖111作为壳体选择为钢壳。进一步的，为防止第一电芯110和第二电芯120在拼装成组时外壳113相贴导电，在所述外壳113相对的侧面外均涂覆或者包覆有绝缘涂层。
本发明的电芯组工作原理如下：
第一电芯110与第二电芯120相邻设置，两者设置方向完全相同，一方面，多个电芯串并联成组时，无需频繁调整电芯的方向，组装方便，且电芯排列整齐，外观美观。通过外壳113导电连通第二端盖112和第一端盖111，使得位于极组两端的电极被引出至电芯的同一端，同时外壳113外涂覆有绝缘涂层，从而即使第一电芯110和第二电芯120相互贴近，外壳113间也不会导电导致相互腐蚀。进一步的，第一电芯110和第二电芯120的电芯反向设置，使得第一电芯110的极柱与第二电芯120的极柱、第一电芯110的第一端盖111与第二电芯120的第一端盖111的极性不同，此时第一电芯110的正极和第二电芯120的负极处于同一直线上，第一电芯110的负极和第二电芯120的正极处于同一直线上，方便连接第一电芯110和第二电芯120，进而使电芯组装成组更加简单。
参照图3所示，为本发明的一种电池模组示意图。本发明的电池模组200包括外框和多组同向设置的电芯组100。外框对电芯组100起到支撑、固定和保护作用，因为电芯组100中第一电芯110和第二电芯120的两极均位于同一端，且两电芯的不同电极处于同一直线，当多组电芯组100同向设置，则所有电芯的两极均位于电池模组200的同一侧，且相邻两电芯的正极和负极处于同一直线，因此方便连接，组装简单。
具体的，同一所述电芯组100中的所述第一电芯110和第二电芯120的电极柱114通过第一连接排210相连，相邻两所述电芯组100中，相邻两所述第一电芯110和第二电芯120的第一端盖111通过第二连接排220相连。此时第一连接排210连接第一电芯110的正极与第二电芯120的负极，第二连接排220连接一电芯组100中第二电芯120的正极与另一电芯组100中第一电芯110的负极，第一电芯110和第二电芯120被串联。相互连接的两极处于同一平面且高度相同，第一连接排210和第二连接排220设置为矩形片即可实现对两极的连接。为保证连接排的强度，同时在两电芯由于振动、膨胀等情况分开一定的距离时仍能够保持连接状态，所述第一连接排210和第二连接排220中部分别向外凸起形成第一加强筋211和第二加强筋221。
当然，在本发明的其他实施例中还可以是同一所述电芯组100中所述第一电芯110和第二电芯120的第一端盖111通过第二连接排220相连，相邻两所述电芯组100中，相邻两所述第一电芯110和第二电芯120的电极柱114通过第一连接排210相连。即第二连接排220连接同一电芯组100中第一电芯110的负极和第二电芯120的正极，第一连接排210连接一电芯组100中第一电芯110的正极与另一电芯组100中第二电芯120的负极。或者第二连接排220可以直接连接第一电芯110和第二电芯120的外壳，仍能够保证接线简洁。
进一步的，由于第一电芯110和第二电芯120贴靠过近，虽然外壳113外涂覆有绝缘层，但为进一步防止外壳113导电，所述第一电芯110和第二电芯120之间设置有绝缘集热板280，以将相邻两外壳113绝缘分隔。
参照图4所示，所述电芯组100的注液孔121和安全阀122设置在第二端盖112上。本实施例中，由于两电极位于电芯的同一端，为连接相邻电芯的电机，连接排覆盖了第一端盖111大部分，此时第一端盖111上没有足够的空间设置注液孔121和安全阀122，故本实施例中将注液孔121和安全阀122与电极设置于电芯的两端。进一步的，由于每个电芯上均设置有安全阀122，在一个电池模组200中存在多个电芯的情况下，安全阀122分布在电芯各个位置，当某一电芯内部压力骤增，安全阀122开启排气减压，由于压力过大的电芯的位置不确定，即安全阀122开启的位置不确定，因此电池模组200排气的位置不确定，导致电池模组200不便于管理。在此种情况下，本实施例中安全阀122位于电池模组200同一侧，从而方便对安全阀122进行集中管理。具体的，所述外框包括对应所述安全阀122的位置设置有爆破架230，通过爆破架230的引导，使冲破安全阀122的气体从电池模组200的同一个位置排出。参照图4和图5所示，所述爆破架230内部沿其长度方向设置有气道231，所述气道231一侧设置有对应所述安全阀122的进气孔232，从而任一安全阀122爆破时，冲出安全阀122的气流都将从进气孔232进入气道231。所述气道231另一侧设置有定向爆破孔233，所述定向爆破孔233通过密封阀片234密封。当有气流进入气道231，则密封阀片234开启，由于气道231仅有定向爆破孔233一个出口，因此从任意进气孔232进入的气体都将从一个位置排出，从而方便管理。
进一步的，外框还包括侧支撑板240，侧支撑板240连接于所述爆破架230两端，所述侧支撑板240上下两侧安装有上底板250和下底板260。从而从五个侧面将电芯包围，为电芯提供支撑、固定和保护作用。本实施例中，电池模组200对应第一端盖111的侧面暴露在外，以方便将连接排与第一端盖111和电极柱114固定，同时避免连接排与外框碰撞，长时间后导致连接排脱落。当然在其他实施例中，外框也可以包括遮挡第一端盖111的侧板。
参照图6所示，由于电池模组200在工作过程中会产生热量，为进一步实现对电池模组200的降温，所述电芯组100与所述上底板250和下底板260之间均设置有液冷板270。所述液冷板270内设置有水冷通道271，水冷通道271呈S形，从液冷板270的一端延伸至另一端。水冷通道271设置有进水口272和出水口273，为方便避让进水口272和出水口273，进水口272和出水口273设置在液冷板270同一端，S形水冷通道271第一端直接从液冷板270侧边伸出，第二端从液冷板270端部折返，与第一端从液冷板270同侧伸出，从而方便在所述侧支撑板240上设置有避让所述进水口272和出水口273的缺口槽241。进一步的，夹持在两第一电芯110和第二电芯120之间的集热板280由于电芯温度的升高而升温，为将集热板280的热量导出，同时固定集热板280，所述液冷板270上设置有对应所述集热板280的插槽274，所述集热板280的上下两端插入所述插槽274内。由于集热板280与所述液冷板270紧密接触，因此集热板280上的热量能够被液冷板270吸收，从而对集热板280进行降温。
参照图7所示，为进一步对第一电芯110和第二电芯120进行温度调节，所述集热板280内部设置若干容置槽281，所述容置槽281内填充有冷热交换剂。从而当电池模组200温度过高，除了从电池模组200侧边进行降温，还从电池模组200内部实现降温；当电池模组200温度过低，集热板280还能够对电芯进行升温，大大提高了电池模组200的安全性。
更进一步的，所述上底板250上设置有向外凸出的第三加强筋251。第三加强筋251能够加强上底板250的承载能力，避免上底板250的变形。所述下底板260上固定有若干下边梁261，所述下边梁261上设置有多个安装孔。方便将电池模组200固定在汽车底盘或其他位置。
本发明还提供一种电池模组200组装方法，用于组装上述的电池模组200，包括如下步骤：
S10：分别组装第一电芯110和第二电芯120；使得两个电极均位于第一电芯110和第二电芯120的同一端，且第一电芯110与第二电芯120外壳113的极性相反、第一电芯110电极柱114的极性与第二电芯120电极柱114的极性相反。
S20：将第一电芯110和第二电芯120以相同的方向间隔装入外框内，同时在第一电芯110和第二电芯120之间插入集热板280，使两个相邻的第一电芯110和第二电芯120形成一电芯组100；由于第一电芯110和第二电芯120的形式一致，因此无需频繁调整电芯的方向，大大简化了电芯组100装步骤。集热板280能够吸收电池模组200内部热量并传递给上下两侧的液冷板270，对电池模组200的降温效果好，大大提高了电池模组200的安全性。
S30：放置好第一电芯110和第二电芯120后，利用第一连接排210连接电芯组100内第一电芯110和第二电芯120的正极和负极，用第二连接排220连接相邻两电芯组100中第一电芯110和第二电芯120的正极和负极。使得电池模组200中所有第一电芯110和第二电芯120被串联。由于第一电芯110和第二电芯120的两极均位于同一端，第一电芯110外壳113的极性和第二电芯120外壳113的极性相反，因此第一连接排210和第二连接排220的连接方便，即电池模组200的接线简单，结构简洁，方便对电池模组200进行管理。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (14)

1.一种电池模组，其特征在于，包括多组同向设置的电芯组，所述电芯组包括相邻且同向设置的第一电芯和第二电芯，
所述第一电芯和第二电芯包括第一端盖、第二端盖和外壳，所述外壳导电连接所述第一端盖和第二端盖，所述第一端盖上设置有电极柱；
所述第一电芯包括第一极组，所述第一极组的负极耳与所述第二端盖电连接，所述第一极组的正极耳与所述电极柱电连接；
所述第二电芯包括第二极组，所述第二极组的正极耳与所述第二端盖电连接，所述第二极组的负极耳与所述电极柱电连接；
同一所述电芯组中的所述第一电芯和第二电芯的电极柱通过第一连接排相连，相邻两所述电芯组中，相邻两所述第一电芯和第二电芯的第一端盖或外壳通过第二连接排相连，或者，同一所述电芯组中所述第一电芯和第二电芯的第一端盖或外壳通过第二连接排相连，相邻两所述电芯组中，相邻两所述第一电芯和第二电芯的电极柱通过第一连接排相连。
2.根据权利要求1所述的一种电池模组，其特征在于，所述第一端盖、外壳和第二端盖组成壳体，所述第一电芯的所述壳体为钢壳，所述第二电芯的所述壳体为铝壳。
3.根据权利要求1所述的一种电池模组，其特征在于，所述电极柱与所述第一端盖之间设置有绝缘密封圈，所述电极柱的两端分别连接有连接片和导电片，所述第一极组和第二极组与所述连接片电连接，所述导电片与所述第一端盖之间通过绝缘塑胶间隔。
4.根据权利要求1所述的一种电池模组，其特征在于，所述外壳相对的面上均涂覆有绝缘涂层。
5.根据权利要求1所述的一种电池模组，其特征在于，所述第一电芯和第二电芯的长度在300mm以上。
6.根据权利要求1所述的一种电池模组，其特征在于，还包括外框，
所述电芯组的第二端盖上设置有安全阀，所述第一电芯两侧和第二电芯两侧均设置有绝缘集热板；
所述外框包括对应所述安全阀设置的爆破架，所述爆破架两端连接有侧支撑板，所述侧支撑板上下两侧安装有上底板和下底板。
7.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述电芯组与所述上底板和下底板之间均设置有液冷板，所述液冷板的端部设置有进水口和出水口，所述侧支撑板上设置有避让所述进水口和出水口的缺口槽。
8.根据权利要求7所述的电池模组，其特征在于，所述液冷板上设置有对应所述集热板的插槽，所述集热板的上下两端插入所述插槽内。
9.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述爆破架内部设置有气道，所述气道一侧设置有对应所述安全阀的进气孔，所述气道另一侧设置有定向爆破孔，所述定向爆破孔通过密封阀片密封。
10.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述集热板内部设置若干容置槽，所述容置槽内填充有冷热交换剂。
11.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述第一连接排和第二连接排的中部均向外凸起分别形成第一加强筋和第二加强筋。
12.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述上底板上设置有向外凸出的第三加强筋。
13.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述下底板上固定有若干下边梁，所述下边梁上设置有多个安装孔。
14.电池模组组装方法，其特征在于，用于组装如权利要求1-13任一项所述的电池模组，包括如下步骤：
S10：分别组装第一电芯和第二电芯；
S20：将第一电芯和第二电芯以相同的方向间隔装入外框内，且在第一电芯和第二电芯之间插入集热板，使两个相邻的第一电芯和第二电芯形成一电芯组；
S30：利用第一连接排连接电芯组内第一电芯和第二电芯的正极和负极，用第二连接排连接相邻两电芯组中第一电芯和第二电芯的正极和负极。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115483511A (zh) * 2022-10-09 2022-12-16 Oppo广东移动通信有限公司 电池及电子设备

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1091428A2 (en) * 1999-10-08 2001-04-11 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Structure for connecting a plurality of battery modules to constitute a battery pack
KR20060028169A (ko) * 2004-09-24 2006-03-29 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
WO2016105168A1 (ko) * 2014-12-24 2016-06-30 주식회사 엘지화학 이차전지 모듈의 전극 리드 용접 방법 및 이를 이용한 컴팩트한 이차전지 모듈
WO2016114166A1 (ja) * 2015-01-15 2016-07-21 株式会社オートネットワーク技術研究所 バッテリー
WO2018143463A1 (ja) * 2017-02-06 2018-08-09 日立オートモティブシステムズ株式会社 電池パック
KR20180097087A (ko) * 2017-02-22 2018-08-30 삼성에스디아이 주식회사 대칭형 멀티탭을 갖는 이차 전지
WO2019174012A1 (zh) * 2018-03-15 2019-09-19 深圳前海优容科技有限公司 一种电池、电池组及电动车
CN210897449U (zh) * 2019-12-25 2020-06-30 蜂巢能源科技有限公司 电芯模组
CN211743253U (zh) * 2020-05-14 2020-10-23 深圳市拓湃新能源科技有限公司 紧凑型储能装置
CN213905545U (zh) * 2020-09-30 2021-08-06 星恒电源(滁州)有限公司 一种圆形锂电池
CN215418499U (zh) * 2021-07-21 2022-01-04 星恒电源股份有限公司 一种圆柱电池连接片及电池组
CN215771377U (zh) * 2021-06-30 2022-02-08 比亚迪股份有限公司 单体电池、电池模组及动力电池包

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100590909C (zh) * 2006-01-20 2010-02-17 深圳市比克电池有限公司 一种卷绕型电池
KR101537000B1 (ko) * 2008-12-22 2015-07-16 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 모듈
US8288035B2 (en) * 2009-01-09 2012-10-16 Electrochem Solutions, Inc. Modular battery pack
KR101165503B1 (ko) * 2009-09-30 2012-07-13 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
US20110117408A1 (en) * 2009-11-13 2011-05-19 Lennox Stuart B Battery Assembly
TWM389358U (en) * 2010-04-27 2010-09-21 Exa Energy Technology Co Ltd Battery
US20130216872A1 (en) * 2012-02-21 2013-08-22 Johnson Controls Technology Company Prismatic electrochemical cell
CN109728208B (zh) * 2017-10-27 2021-09-14 宁德时代新能源科技股份有限公司 二次电池的顶盖组件、二次电池以及电池模组
CN211507809U (zh) * 2020-03-31 2020-09-15 蜂巢能源科技有限公司 锂离子电池、电池模组及电池包
CN213340572U (zh) * 2020-08-03 2021-06-01 惠州亿纬锂能股份有限公司 一种电池壳体及单体电池
CN112531295A (zh) * 2020-12-22 2021-03-19 厦门海辰新能源科技有限公司 一种锂离子电池结构及极耳电连接方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1091428A2 (en) * 1999-10-08 2001-04-11 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Structure for connecting a plurality of battery modules to constitute a battery pack
KR20060028169A (ko) * 2004-09-24 2006-03-29 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
WO2016105168A1 (ko) * 2014-12-24 2016-06-30 주식회사 엘지화학 이차전지 모듈의 전극 리드 용접 방법 및 이를 이용한 컴팩트한 이차전지 모듈
WO2016114166A1 (ja) * 2015-01-15 2016-07-21 株式会社オートネットワーク技術研究所 バッテリー
WO2018143463A1 (ja) * 2017-02-06 2018-08-09 日立オートモティブシステムズ株式会社 電池パック
KR20180097087A (ko) * 2017-02-22 2018-08-30 삼성에스디아이 주식회사 대칭형 멀티탭을 갖는 이차 전지
WO2019174012A1 (zh) * 2018-03-15 2019-09-19 深圳前海优容科技有限公司 一种电池、电池组及电动车
CN210897449U (zh) * 2019-12-25 2020-06-30 蜂巢能源科技有限公司 电芯模组
CN211743253U (zh) * 2020-05-14 2020-10-23 深圳市拓湃新能源科技有限公司 紧凑型储能装置
CN213905545U (zh) * 2020-09-30 2021-08-06 星恒电源(滁州)有限公司 一种圆形锂电池
CN215771377U (zh) * 2021-06-30 2022-02-08 比亚迪股份有限公司 单体电池、电池模组及动力电池包
CN215418499U (zh) * 2021-07-21 2022-01-04 星恒电源股份有限公司 一种圆柱电池连接片及电池组

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