CN114930624A - 电池模块和包括该电池模块的电池组 - Google Patents
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Abstract
根据本公开的实施例的电池模块包括：电池单体堆，电池单体堆中堆叠有多个电池单体；模块框架，容纳电池单体堆；以及端板，位于电池单体堆的前表面和后表面，其中，在端板的上端的两侧形成有插入部，移动构件的端部插入该插入部中。
Description
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年4月14日向韩国知识产权局提交的第10-2020-0044966号韩国专利申请的权益，该申请的全部公开内容通过引用并入本文。
本公开涉及一种电池模块和包括该电池模块的电池组，更具体地，涉及一种稳定且易于移动同时防止由于外部冲击而造成损坏的电池模块，以及包括该电池模块的电池组。
背景技术
随着技术发展和对移动设备需求的增加，对作为能源的二次电池的需求迅速增加。特别地，二次电池作为动力设备(例如，电动自行车、电动汽车、混合动力汽车)的能源以及移动设备(例如，手机、数码相机、笔记本电脑和可穿戴设备)的能源备受关注。
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。单个二次电池单体的工作电压约为2.5V至4.2V。因此，如果需要更高的输出电压，也可以通过串联连接多个电池单体或通过根据充电/放电容量串联和并联连接多个电池单体来配置电池模块。
当通过串联或并联电连接多个电池单体来配置中型或大型电池模块时，通常使用具有高能量密度且易于堆叠的软包二次电池单体，并且这些单体被堆叠以首先构成电池单体堆。然后，通常采用的方法是通过将电池单体堆封装在模块框架中以保护电池单体堆，并添加用于电池单体的电连接和电压测量的电子元件来配置电池模块。此外，这种电池模块可以被包含在电池组中，为此，需要移动电池模块。特别地，当电池模块具有特定的面积和厚度或者电池模块的重量很重时，在电池模块的移动过程中可能会发生损坏。
发明内容
技术问题
本公开的目的是提供一种具有稳定且易于移动的结构的电池模块，以及包括该电池模块的电池组。
本公开的目的不限于上述目的，并且本领域技术人员应根据以下详细描述和所附权利要求清楚地理解本文未描述的其他目的。
技术方案
根据本公开的一个实施例，可以提供一种电池模块，包括：电池单体堆，电池单体堆中堆叠有多个电池单体；模块框架，容纳电池单体堆；以及端板，位于电池单体堆的前表面和后表面，其中，在端板的上端的两侧形成有插入部，移动构件的端部插入该插入部中。
此外，可以提供一种电池模块，其中，插入部的上表面是封闭的，并且插入部的侧面开放，使得插入部的内部暴露。
此外，可以提供一种电池模块，其中，插入部的内部形成为凹形以对应于移动构件的端部的形状。
此外，可以提供一种电池模块，其中，插入部的内侧的上部与移动构件的端部接触，并且突起形成在插入部的内侧的上部的一端。
此外，可以提供一种电池模块，其中，插入部的内侧的上部与移动构件的端部接触，并且插入部的内侧上表面形成有摩擦层。
此外，可以提供一种电池模块，其中，插入部分别形成在端板的两端的上部。
此外，可以提供一种电池模块，还包括：汇流条框架，形成在电池单体堆的前表面和后表面与端板之间；端子汇流条，形成在汇流条框架的两端；以及连接件开口，形成在端子汇流条之间的连接件安装在连接件开口中，其中，插入部形成在连接件开口与端子汇流条之间。
此外，可以提供一种电池模块，其中，插入部形成在与端子汇流条相邻的位置处。
此外，可以提供一种电池模块，其中，形成在插入部外侧上的每个顶点形成为圆角矩形。
此外，可以提供一种电池模块，其中，插入部的内部形成为对称的形状。
根据本公开的一个实施例，可以提供一种包括上述电池模块的电池组。
有益效果
根据本公开的实施例，可插入移动构件的插入部形成在电池模块的端板中，从而稳定地移动电池模块而不会造成任何损坏。另外，即使是具有相对较大重量的电池模块，也可以稳定地移动，可以减少诸如设备的成本负担和人力成本。
另外，电池模块中包含的插入部具有能够相对容易地结合的结构，因此也可以降低操作者将移动构件插入到插入部中所需的识别力和注意力的水平。此外，可以降低用于形成插入部的原材料的损失，并且可以提高插入部的刚性。
本公开的效果不限于上述效果，不起本领域技术人员通过以下详细描述和附图将清楚地理解以上未描述的其他附加效果。
附图说明
图1是示出根据比较例的电池模块的一部分的透视图。
图2是示出根据比较例的电池模块的端板的区域A中的插入孔的图。
图3是沿切割线a-a'截取图2中的区域A的截面图。
图4是示出根据本公开的实施例的电池模块的图。
图5是示出位于图4的电池模块的前表面和后表面的端板的图。
图6是示出图4中的区域B的放大图。
图7是沿切割线b-b'截取图4中的区域B的截面图。
图8是示出根据本公开的实施例的结合有移动构件的电池模块的图。
图9至图11是沿切割线c-c'截取图8中的区域C的截面图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本公开的各种实施例，使得本领域技术人员能够容易地实施这些实施例。本公开可以以各种不同的方式进行修改，并且不限于在此阐述的实施例。
此外，在整个说明书中，当一部分被称为“包括”某个部件时，除非另有说明，否则意味着该部分可以进一步包括其他部件，而不排除其他部件。
此外，在附图中，为了便于描述，每个元件的尺寸和厚度被任意示出，并且本公开不一定限于附图所示。在附图中，为清楚起见，夸大了层、区域等的厚度。在附图中，为了便于描述，某些层和区域的厚度可能被夸大。
此外，在整个说明书中，当一部分被称为“包括”某个部件时，除非另有说明，否则意味着该部分可以进一步包括其他部件，而不排除其他部件。
此外，在整个说明书中，当被称为“平面”时，其是指从上侧观察目标部分时，并且当被称为“截面”时，其是指当从垂直切割的截面侧观察目标部分时。
在下文中，为了描述根据本公开的实施例的电池模块，将首先描述比较例。然而，本文的描述是基于电池模块的前表面和后表面中的前表面进行的，但不一定限于此，即使在后表面的情况下，也可以描述相同或相似的内容。
图1是示出根据比较例的电池模块的一部分的透视图。
参照图1，根据比较例的电池模块10包括：通过堆叠多个电池单体形成的电池单体堆(未示出)；用于容纳电池单体堆的模块框架20；位于电池单体堆的前表面和后表面的汇流条框架30；以及用于覆盖电池单体堆的前表面和后表面的端板40。
作为示例，模块框架20可以是如图1所示的单框架的形状。另外，模块框架20可以包括上表面、前表面和后表面的开放的U形框架(未示出)，以及覆盖电池单体堆的上部的上板(未示出)。也就是说，模块框架20不限于上述内容，并且可以更换为其他形状的框架，例如L形框架。
图2是示出根据比较例的电池模块的端板的区域A中的插入孔的图。图3是沿切割线a-a'截取图2中的区域A的截面图。
参照图2和图3，电池模块10具有至少一个插入孔45，用于移动电池模块10的移动构件通过该插入孔45插入端板40的上部中。
此外，插入孔45包括在与端板40垂直的方向上贯穿并且一侧开口的贯穿区域47，以及在与端板40水平的方向上贯穿并且两侧开口的开口区域49。
作为示例，移动构件可以是操作夹具和提升夹具。此时，操作夹具的端部可以插入贯穿区域47中，形成在操作夹具的端部的环可以固定卡在开口区域49中。因此，操作夹具的端部插入到插入孔45中并固定，使得电池模块10可以通过移动构件的提升夹具移动到期望的位置。
然而，在比较例中，由于形成在端板40中的插入孔45不仅包括贯穿区域47，还包括开口区域49，因此随着电池模块10的重量相对增加，插入孔45可能具有更高的损坏风险。这是因为电池模块10的重量施加到图3所示的第一区域A1。第一区域A1是开口区域49与贯穿区域47之间的区域，形成在操作夹具的端部处的环卡在此区域中。
此外，插入孔45不仅包括贯穿区域47，还包括开口区域49，因此，插入孔45的耐久性可能降低，并且由于外部冲击而损坏的风险可能增加。
此外，为了将形成在操作夹具的端部处的钩锁定在插入孔45的第一区域A1中，可能需要另外的装置。这样，与电池模块10的移动相关的先前操作所需的人力成本和时间成本会增加。
此外，由于插入孔45必须分别进行处理以形成开口区域49和贯穿区域47，因此制造成本和制造时间会进一步增加。
从而，根据本公开的实施例的电池模块的端板具有能够使电池模块通过移动构件更有效且更稳定地移动的插入部。
在下文中，关于根据本公开的实施例的电池模块，将详细描述与上述比较例相比具有差异的部分。
图4是示出根据本公开的实施例的电池模块的图。图5是示出位于图4的电池模块的前表面(a)和后表面(b)上的端板的图。
参照图1、图4和图5，电池模块100被配置为使得电池单体堆被模块框架20覆盖，并且电池单体堆的前表面和后表面被端板400覆盖。根据本公开的实施例，电池模块可以具有大面积模块的结构。与现有技术相比，具有大面积模块的电池单体堆中包括的电池单体的数量显著增加。因此，在大面积模块结构中，一个电池模块的重量大大增加，因此移动过程中损坏的风险会增加。
因此，根据本实施例的电池模块100可以具有至少一个插入部450，该插入部450被配置成使得移动电池模块100的移动构件插入端板400的至少部分区域中。特别地，电池模块100可以被配置成在端板400的区域B中形成插入部450，如图4所示，并且可以在电池模块100的前表面和后表面的彼此对应的位置处形成插入部450。
此外，可以在端板400上形成两个以上的插入部450，并且插入部450可以形成在彼此对称的位置处。因此，当移动构件插入到插入部450中并移动时，电池模块100的重心分布均匀，所以电池模块100可以稳定地移动，
另外，插入部450可以与端板400的上部或下部相邻地形成，并且两个以上的插入部450可以形成在彼此对称的位置处。特别地，由于插入部450可以与端板400的上部相邻地形成，因此可以防止电池模块100的形成在端板400上的其他元件由于移动构件被插入到插入部450中的先前操作而损坏。
作为示例，电池模块100可以具有形成在电池单体堆(未示出)与端板400之间的汇流条框架(未示出)，并且端板400可以具有形成在两端的端子汇流条500的至少一部分。此外，端板400可以具有连接件开口600，在端子汇流条500之间连接件(未示出)被安装在该连接件开口中。此时，插入部450可以形成在端子汇流条500与连接件开口600之间的位置处。此外，端子汇流条500可以形成在两个以上插入部450之间的位置处。特别地，插入部450位于端子汇流条500与连接件开口600之间，但可以形成为更靠近端子汇流条500。因此，特别地，插入部450可以形成为更靠近端板400的上部的侧面。因此，电池模块100的重心可以均匀分布以稳定地移动，并且可以防止形成在端板400上的电池模块100的其他配置由于其中移动构件被插入到插入部450中的先前操作而损坏。
然而，插入部450不限定于上述位置，并且只要电池模块100可以通过插入部450与移动构件的结合而稳定地移动，则可以布置在任意位置而不受限制。
图6是示出图4中的区域B的放大图。图7是沿切割线b-b'截取图4中的区域B的截面图。
参照图4、图6和图7，插入部450可以包括凸出区域470和凹入区域490。插入部450可以具有凸出区域470围绕凹入区域490的形状。
这里，凸出区域470在垂直于端板400的一个表面的方向上凸出，并且凹入区域490可以形成为在垂直于端板400的一个表面的方向上凹入。此外，凸出区域470可以形成为正方形，其中形成在外侧上的每个顶点是圆角的。此外，凹入区域490可以形成为对称的形状。此外，凹入区域490可以形成为对应于稍后描述的移动构件的端部的形状。此外，凸出区域470具有特定的厚度，并且可以在任何区域中不形成孔。在本公开的实施例中，插入部450的侧面是开口的，因此可以暴露插入部450的内部。插入部450的内部可以形成为凹形以对应于移动构件的端部的形状。
这使插入部450最小化孔对刚性的影响，因此，即使当稍后描述的移动构件与插入部450结合或者受到外部冲击时，插入部450也可以降低损坏程度。此外，插入部450具有相对更高的刚性，因此可以稳定地移动具有较大重量的电池模块100。
此外，插入部450包括凸出区域470和凹入区域490，因此，插入部450可以比采用环结合的比较例更方便地与移动构件结合。此外，与采用环结合的比较例不同，插入部450可以简化可移动构件的结合过程，即，移动构件插入到插入部450的凹入区域470中以进行卡合。因此，操作者在结合移动构件的过程中所需的识别力和注意力的水平也会降低。另外，可以降低在结合移动构件的过程中所需的人力成本、时间成本和空间成本。
然而，插入部450的位置不限于上述形状，并且只要电池模块100具有能够通过插入部450与移动构件的结合稳定地移动的形状，则可以布置任意形状而不受限制。
图8是示出根据本公开的实施例的结合有移动构件的电池模块的图。图9至图11是沿切割线c-c'截取图8中的区域C的截面图。
参照图4、图8和图9，电池模块100可以通过移动构件700移动。作为示例，移动构件700可以包括结合部710和支撑部720。移动构件700可以以被插入部450卡住并支撑的方式结合。特别地，在移动构件700的结合部710被插入部450卡住的状态下，电池模块100可以随着支撑部720移动到期望位置而移动。
这里，电池模块100被配置成使得电池模块100的重量可以施加在与插入部450中的移动构件700的结合部710相对应的第二区域C1中。与图1至图3中描述的比较例不同，在第二区域C1中没有形成孔，因此电池模块100的重量可以均匀地分布在第二区域C1中。因此，由于其中形成有插入部450，与比较例相比具有较大重量的电池模块100也可以通过移动构件700稳定地移动，并且可以降低由于移动而损坏的可能性。作为示例，在根据本公开的实施例的具有插入部450的电池模块100中，具有比较例的两倍以上的重量的电池模块100可以稳定地移动。
作为示例，如果需要，插入部450的第二区域C1的端部可以形成为在与端板400垂直的方向上比其相对的另一端部延伸的更多。由于插入部450的第二区域C1的端部在与端板400垂直方向上延伸得更多，施加到第二区域C1的电池模块100的重量可以更分散。此外，第二区域C1的与移动构件700接触的面积相应地增加，使得移动构件700与第二区域C1之间的摩擦力可以增加。因此，插入部450可以通过移动构件700稳定地移动具有较大重量的电池模块100。
作为另一示例，参照图10，如果需要，可以在插入部450的内侧的对应于第二区域C1的端部的位置处形成有突起480。由于突起480形成在插入部450的第二区域C1的端部处，除了移动构件700与第二区域C1之间的摩擦力之外，也可以形成移动构件700与突起480之间的结合力。因此，插入部450可以通过移动构件700更稳定地移动具有较大重量的电池模块100。
作为另一示例，参照图11，如果需要，可以在插入部450的内部侧的对应于第二区域C1的位置处形成有摩擦层485。由于摩擦层485形成在插入部450的第二区域C1中，移动构件700与第二区域C1之间的摩擦力可以增加。因此，插入部450可以通过移动构件700更稳定地移动具有较大重量的电池模块100。
尽管以上已经详细描述了本公开的优选实施例，但是本公开的范围不限于此，并且本领域技术人员使用在所附权利要求中限定的本公开的基本概念进行的各种修改和改进也属于权利范围。
【附图标记说明】
100：电池模
200：模块框架
400：端板
450：插入部
700：移动构件
Claims (11)
1.一种电池模块，包括：
电池单体堆，所述电池单体堆中堆叠有多个电池单体；
模块框架，所述模块框架容纳所述电池单体堆；以及
端板，所述端板位于所述电池单体堆的前表面和后表面，
其中，在所述端板的上端的两侧形成有插入部，移动构件的端部插入所述插入部中。
2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述插入部的上表面是封闭的，并且
所述插入部的侧面开放使得所述插入部的内部暴露。
3.根据权利要求2所述的电池模块，所述插入部的所述内部形成为凹形以对应于所述移动构件的所述端部的形状。
4.根据权利要求2所述的电池模块，其中，所述插入部的内侧的上部与所述移动构件的所述端部接触，并且在所述插入部的所述内侧的上部的一端形成有突起。
5.根据权利要求2所述的电池模块，其中，所述插入部的内侧的上部与所述移动构件的所述端部接触，并且在所述插入部的内侧上表面形成有摩擦层。
6.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述插入部分别形成在所述端板的两端的上部。
7.根据权利要求1所述的电池模块，还包括：
汇流条框架，所述汇流条框架形成在所述电池单体堆的所述前表面和所述后表面与所述端板之间；
端子汇流条，所述端子汇流条形成在所述汇流条框架的两端；以及
连接件开口，形成在所述端子汇流条之间的连接件安装在所述连接件开口中，
其中，所述插入部形成在所述连接件开口与所述端子汇流条之间。
8.根据权利要求7所述的电池模块，其中，所述插入部形成在与所述端子汇流条相邻的位置处。
9.根据权利要求2所述的电池模块，其中，形成在所述插入部的外侧上的每个顶点形成为圆角矩形。
10.根据权利要求2所述的电池模块，其中，所述插入部的所述内部形成为对称的形状。
11.一种电池组，包括根据权利要求1所述的电池模块。
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