CN115066784A - 电池模块及包括其的电池组和车辆 - Google Patents

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Abstract

公开了一种电池模块、包括该电池模块的电池组以及包括该电池模块的车辆。根据本发明的一个实施例的电池模块包括：电池单体堆，在电池单体堆中堆叠多个电池单体；盖，在盖中容纳电池单体堆；汇流条，将多个电池单体电连接；继电器，具有连接端子以接合到汇流条；以及接合块，接合到汇流条和继电器的连接端子。

Description

电池模块及包括其的电池组和车辆
技术领域
本申请要求于2020年10月29日在韩国递交的韩国专利申请第10-2020-0141902号的优先权，其公开内容通过引用并入本文中。
本发明涉及一种电池模块、包括该电池模块的电池组及包括该电池模块的车辆，更具体地，涉及一种能够容易地将继电器接合到汇流条的电池模块、包括该电池模块的电池组以及包括该电池模块的车辆。
背景技术
随着移动装置的技术发展和对移动装置的需求的增加，对作为能源的二次电池的需求迅速增长。尽管镍镉电池或氢离子电池已经被用作相关技术的二次电池，然而，由于锂二次电池与基于镍的二次电池相比几乎没有记忆效应，因此近来自由充放电、具有非常低的自放电率并且具有高能量密度的锂二次电池已经被广泛使用。
这种锂二次电池主要将基于锂的氧化物和碳材料分别用作正极活性材料和负极活性材料。锂二次电池包括电极组件和封装材料，在该电极组件中，布置有分别涂覆有正极活性材料和负极活性材料的正极板和负极板，其中隔板插设在正极板与负极板之间，该封装材料，即，将电极组件和电解质溶液一起密封并容纳的电池壳体。
锂二次电池包括正极、负极、插设在正极与负极之间的隔板以及电解质，并且根据使用的是正极活性材料还是负极活性材料，锂二次电池包括锂离子电池(LIB)、聚合物锂离子电池(PLIB)等。通常，通过将正极活性材料或负极活性材料涂覆在诸如铝或铜片、网、膜或箔的集流器上，然后干燥正极活性材料或负极活性材料，形成锂二次电池的电极。此外，各种二次电池具有能够保护多个电池单体的盖，并且包括多个电池模块和包括多个电池模块的电池组，在多个电池模块中多个电池单体堆叠并被引入盖中。
可以通过作为导体的汇流条将电池单体彼此电连接。通常，正极引线由铝材料制成，负极引线由铜材料制成，并且汇流条也由铜材料制成。
同时，选择性地打开/关闭供电流流过的充电/放电路径的继电器可以接合到电池模块并连接到汇流条。
然而，汇流条的一侧连接到电池单体，并且汇流条的另一侧连接到继电器。由于与电池单体连接的汇流条的一部分被电池模块的盖包围，并且仅是连接到继电器的汇流条的一部分朝向盖的外侧部分地突出，因此，由于为了将继电器连接到汇流条而操作者的手撞击盖，因此存在不容易将继电器与汇流条接合的问题。
发明内容
技术问题
本发明被设计用于解决相关技术的问题，因此，本发明旨在提供一种能够容易地将继电器接合到汇流条的电池模块、包括该电池模块的电池组以及包括该电池模块的车辆。
技术方案
在本发明的一个方面中，提供一种电池模块，包括：电池单体堆，在所述电池单体堆中堆叠多个电池单体；盖，在盖中容纳电池单体堆；汇流条，所述汇流条将多个电池单体电连接；继电器，所述继电器包括与汇流条结合的连接端子；以及接合块，所述接合块与汇流条和继电器的连接端子结合。
可以在汇流条中形成第一紧固孔，可以在继电器的连接端子中形成第二紧固孔，可以在接合块上一体地形成突出螺栓，并且从接合块一体地突出并且形成在接合块上的突出螺栓可以被插入第一紧固孔和第二紧固孔中并且被紧固到螺母。
可以在汇流条中形成第一紧固孔，可以在继电器的连接端子中形成第二紧固孔，可以在接合块中形成第三紧固孔，在第三紧固孔中形成内螺纹，并且紧固螺栓可以插入第二紧固孔和第一紧固孔中，并且紧固螺栓可以被紧固到第三紧固孔的内螺纹。
紧固螺栓可以按第二紧固孔、第一紧固孔以及第三紧固孔的顺序插入并固定。
接合块可以包括：主体，安置凹槽，所述安置凹槽形成在主体中从而安置汇流条和连接端子；以及第三紧固孔，所述第三紧固孔形成在安置凹槽内部。
可以在安置凹槽中形成引导部，使得汇流条的第一紧固孔、继电器的连接端子的第二紧固孔以及第三紧固孔对准。
引导部可以设置为倾斜引导部，在所述倾斜引导部中沿安置凹槽的圆周形成倾斜。
倾斜引导部可以形成为使得汇流条和连接端子沿倾斜引导部朝向第三紧固孔下降。
在本发明的另一个方面中，提供一种包括上述的电池模块的电池组及包括上述电池模块的车辆。
有益效果
本发明的实施例可以通过接合块将继电器容易地接合到汇流条。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的电池模块的示意性整体透视图。
图2示出了根据本发明的实施例的电池模块中的汇流条的一部分。
图3是示出了在根据本发明的实施例的电池模块中继电器和汇流条通过根据实施例的接合块接合的状态的透视图。
图4是示出了继电器和汇流条通过图3中的接合块接合的状态的透视图。
图5是示出了继电器和汇流条通过根据图3的另一实施例的接合块接合的状态的透视图。
图6是示出了继电器和汇流条通过图5中的接合块接合的状态的透视图。
图7是在根据图5的另一实施例的接合块中形成引导部的状态的透视图。
图8至图10示出了沿图7的接合块的引导部引导并紧固继电器和汇流条的过程。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本发明的优选实施例。在描述之前，应理解，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含义和字典含义，而是根据允许发明人适当地定义术语用于最佳解释的原则，基于与本发明的技术方面对应的含义和概念来解释。因此，本文提出的描述仅是优选示例，仅用于说明的目的，而不旨在限制本发明的范围，因此应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行其他的等同和修改。
在附图中，为了描述的方便和清楚，各个元件或构成元件的特定部分的尺寸被夸大、省略或示意性地示出。因此，各个元件的大小没有完全反映实际大小。如果确定相关已知功能或配置的详细描述可能不必要地模糊本发明的主旨，将省略这种描述。
如本文所使用的，术语“接合”或“连接”不仅包括一个构件直接接合或直接连接到另一构件的情况，还包括一个构件通过接合构件间接接合或间接连接到另一构件的情况。
图1是根据本发明的实施例的电池模块的示意性整体透视图，图2示出了根据本发明的实施例的电池模块中的汇流条的一部分，图3是示出了在根据本发明的实施例的电池模块中继电器和汇流条通过根据实施例的接合块接合的状态的透视图，图4是示出了继电器和汇流条通过图3中的接合块接合的状态的透视图，图5是示出了继电器和汇流条通过根据图3的另一实施例的接合块接合的状态的透视图，图6是示出了继电器和汇流条通过图5中的接合块接合的状态的透视图，图7是在根据图5的另一实施例的接合块中形成引导部的状态的透视图，图8至图10示出了沿图7的接合块的引导部引导并紧固继电器和汇流条的过程。在图4和图6中，省略了盖。
参照附图，根据本发明的实施例的电池模块10包括：电池单体堆100、盖200、汇流条300、继电器400以及接合块500。
参照图1，在其中设置电极引线111的多个电池单体110堆叠在电池单体堆100中。设置在电池单体110中的电极引线111是一种暴露于外部并且连接到外部装置的端子，并且可以使用传统材料。
电极引线111可以包括正极引线和负极引线。正极引线和负极引线可以关于电池单体110的纵向方向沿相反方向设置，或者正极引线和负极引线可以关于电池单体110的纵向方向位于相同方向。
正极引线和负极引线可以由各种材料制成。例如，正极引线可以由铝材料制成，负极引线可以由铜材料制成。
电极引线111可以电耦接到汇流条300。电池单体110可以具有如下结构：根据容量堆叠多个单元单体或多个双电池，其中正极板-隔板-负极板按顺序布置在单元电池中，并且正极板-隔板-负极板-隔板-正极板-隔板-负极板按顺序布置在双电池中。
电池单体堆100可以被配置为使得多个电池单体110彼此堆叠。这里，电池单体110可以具有各种结构，并且多个电池单体110可以以各种方式堆叠。
分别容纳电池单体110的多个盒(未示出)可以设置在电池单体堆100上。可以通过塑料的注塑成型来制造每个盒(未示出)，并且可以堆叠在其中形成能够容纳电池单体110的容纳单元的多个盒(未示出)。
连接器元件或端子元件可以设置于其中堆叠有多个盒(未示出)的盒组件上。例如，连接器元件可以包括用于与能够提供关于电池单体110的电压或温度等的数据的电池管理系统(BMS，未示出)连接的各种电子连接部件或连接构件。
此外，端子元件包括作为连接到电池单体110的主要端子的正极端子和负极端子，并且端子螺栓设置在端子元件上以电连接到外部。同时，电池单体110可以具有各种形状。
参照图1，电池单体堆100或在其中容纳电池单体堆100的盒组件被容纳在盖200中。例如，盖200可以设置为包围电池单体堆100。
继电器400设置在盖200上，并且继电器400接合到与电池单体110连接的汇流条300。
盖200包围电池单体堆100或全部的多个盒组件，从而保护电池单体堆100或盒组件免受外部振动或冲击。
盖200可以形成为与电池单体堆100或盒组件的形状对应的形状。例如，当电池单体堆100或盒组件设置为六面体形状时，盖200也可以设置为与其对应的六面体形状。
例如，可以通过使金属材料的板弯曲来制造盖200，或者可以通过塑料注塑成型来制造盖200。此外，盖200可以一体制造或可以单独制造。
可以在盖200中形成贯穿单元(未示出)，上述的连接器元件或端子元件可以通过贯穿单元暴露于外部。即，连接器元件或端子元件可以电连接到预定的外部部件或构件，并且贯穿单元可以形成在盖200中使得电连接不受盖200阻碍。
汇流条300接合到在多个电池单体110的每一个中设置的电极引线111，并且汇流条300将各个电极引线111彼此电连接。在图3和图5中，与容纳在盖200内的电池单体110连接的汇流条300的一部分暴露于盖200的外部。这里，由可弯曲的柔性材料制造汇流条300。
参照图2、图3以及图5，在汇流条300中形成第一紧固孔310。汇流条300的第一紧固孔310在与在下文中将要描述的继电器400的连接端子410中形成的第二紧固孔411中心对准之后被紧固。
继电器400通过汇流条300连接到电池单体110，并且对电池单体110中的电流的流动进行切换。连接端子410设置在继电器400中。此外，在继电器400的连接端子410中形成第二紧固孔411，并且继电器400可以通过形成在继电器400的连接端子410中的第二紧固孔411接合到汇流条300。
这里，电池单体堆100被容纳在盖200中并且连接到汇流条300，并且汇流条30可以设置为在汇流条300的一部分突出到盖200的外部的状态下与继电器400接合。
接合块500接合到汇流条300和继电器400的连接端子410。这里，汇流条300和继电器400可以通过接合块500接合。即，参照图3和图5，当汇流条300与继电器400的连接端子410通过螺栓和螺母直接紧固时，由于操作者的手撞击盖200，因此作业并不容易。为了解决该问题，根据本发明的实施例的电池模块10包括接合块500。
作为一个实施例，参照图3，接合块500可以包括主体510、安置凹槽520以及突出螺栓530。
安置凹槽520和突出螺栓530形成在主体510上。
安置凹槽520可以形成在主体510中，从而安置汇流条300和继电器400的连接端子410。参照图3，在主体510中形成三个安置凹槽520，但是这仅是示例并且安置凹槽520的数量不限于此。
突出螺栓530形成在主体510中，并且螺母540接合到突出螺栓530。
作为另一个实施例，参照图5，接合块500可以包括主体510、安置凹槽520以及第三紧固孔550。
安置凹槽520和第三紧固孔550形成在主体510中。
安置凹槽520可以形成在主体510中，从而安置汇流条300和连接端子410。参照图5，在主体510中形成三个安置凹槽520，但是这仅是实施例并且安置凹槽520的数量不限于此。
此外，第三紧固孔550形成在安置凹槽520内，并且内螺纹551(参照图7)形成在第三紧固孔550中。这里，图5和图7的区别仅在于在安置凹槽520中是否形成引导部570，在图5和图7中，在第三紧固孔550中形成内螺纹551。
作为另一个实施例，参照图7，可以在安置凹槽520中形成引导部570。
参照图3，突出螺栓530与根据实施例的接合块500一体形成。接合块500首先沿图3的X方向移动，然后在汇流条300下方沿图3的Y方向移动，从而在接合块500中形成的突出螺栓530从汇流条300的第一紧固孔310的后部移动到前部，即，在与图3的X方向相反的方向上，并且插入第一紧固孔310中。
然后，形成在继电器400的连接端子410中的第二紧固孔411插入到接合块500的突出螺栓530(接合块500的突出螺栓530插入到第一紧固孔310中并且朝向第一紧固孔310的外部突出)，并且如图4所示，螺母540被紧固到突出螺栓530，从而汇流条300、接合块500以及继电器400可以被接合。如上文所述，在图4中省略了盖200。
参照图5，在根据与图3不同的实施例的接合块500中形成其中形成有内螺纹551(参照图7)的第三紧固孔550。接合块500首先沿图5的X方向移动，然后沿图5的Y方向在汇流条300的下方移动，使得形成在接合块500中的第三紧固孔550在位于汇流条300的第一紧固孔310的后部的同时中心对准。
接着，形成在继电器400的连接端子410中的第二紧固孔411与第一紧固孔310和第三紧固孔550中心对准，并且，如图6所示，紧固螺栓560插入第二紧固孔411和第一紧固孔310中，紧固到第三紧固孔550的内螺纹551，从而汇流条300、接合块500以及继电器400可以被接合。如上文所述，在图6中省略了盖。
这里，参照图5和图6，紧固螺栓560按第二紧固孔411、第一紧固孔310以及第三紧固孔550的顺序插入并固定。
参照图7，引导部570可以形成在安置凹槽520中。这里，引导部570可以设置为倾斜引导部，在倾斜引导部中沿安置凹槽520的周边形成倾斜。即，倾斜引导部可以形成为使得汇流条300和连接端子410沿倾斜引导部朝向第三紧固孔550下降。
因此，具有继电器400可以容易地通过接合块500接合到汇流条300的效果。
在下文中，将参照附图描述根据本发明的实施例的电池模块10的操作和效果。
参照图8，继电器400的连接端子410接触汇流条300并且沿箭头A的方向移动。此时，参照图9，继电器400的连接端子410和汇流条300在彼此接触的同时沿箭头B的方向移动，并且沿形成在接合块500中的安置凹槽520中的引导部570的倾斜引导部朝向第三紧固孔550下降。
即，当继电器400的连接端子410和汇流条300彼此接触并且仅沿图8的箭头A的方向移动时，继电器400的连接端子410和汇流条300移动到第三紧固孔550，并且继电器400的连接端子410的第二紧固孔411、汇流条300的第一紧固孔310以及接合块500的第三紧固孔550彼此精确地中心对准而无需任何对准操作。
即，在根据本发明的实施例的电池模块10中，能够将第一紧固孔310、第二紧固孔411以及第三紧固孔550对准而无需特殊的对准操作，因此，第一紧固孔310、第二紧固孔411以及第三紧固孔550可以用紧固螺栓560紧固，因此具有继电器400可以容易地通过接合块500接合到汇流条300的效果。
同时，根据本发明的实施例的电池组(未示出)可以包括根据上述本发明的实施例的一个或多个电池模块10。此外，电池组(未示出)除了电池模块10之外，可以进一步包括容纳电池模块10的壳体以及控制电池模块10的充电和放电的各种装置，例如BMS、电流传感器、熔丝等。
同时，根据本发明的实施例的车辆(未示出)可以包括上述的电池模块10或电池组(未示出)。电池组(未示出)可以包括电池模块10。此外，根据本发明的实施例的电池模块10可以应用于车辆(未示出)，例如，诸如电动车辆或混合动力车辆的设置为使用电的预定车辆(未示出)。
已经详细描述了本发明。然而，应理解，尽管详细描述和具体示例说明了本发明的优选实施例，然而其仅以说明的方式给出，这是由于从本详细说明中，本发明的范围内的各种变化和修改对本领域技术人员而言将变得明显。
工业应用性
本发明涉及一种电池模块、包括该电池模块的电池组以及包括该电池模块的车辆，更具体地，本发明可以应用于与二次电池相关的工业。

Claims (10)

1.一种电池模块，包括：
电池单体堆，在所述电池单体堆中堆叠多个电池单体；
盖，在所述盖中容纳所述电池单体堆；
汇流条，所述汇流条将所述多个电池单体电连接；
继电器，所述继电器包括与所述汇流条结合的连接端子；以及
接合块，所述接合块与所述汇流条和所述继电器的所述连接端子结合。
2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
在所述汇流条中形成第一紧固孔，
在所述继电器的所述连接端子中形成第二紧固孔，
在所述接合块上一体地形成突出螺栓，并且
从所述接合块一体地突出并且形成在所述接合块上的所述突出螺栓被插入所述第一紧固孔和所述第二紧固孔并且被紧固到螺母。
3.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
在所述汇流条中形成第一紧固孔，
在所述继电器的所述连接端子中形成第二紧固孔，
在所述接合块中形成第三紧固孔，在所述第三紧固孔中形成内螺纹，并且
紧固螺栓插入所述第二紧固孔和所述第一紧固孔，并且所述紧固螺栓被紧固到所述第三紧固孔的所述内螺纹。
4.根据权利要求3所述的电池模块，其中，所述紧固螺栓按所述第二紧固孔、所述第一紧固孔以及所述第三紧固孔的顺序插入并固定。
5.根据权利要求3所述的电池模块，其中，所述接合块包括：
主体；
安置凹槽，所述安置凹槽形成在所述主体中从而安置所述汇流条和所述连接端子；以及
第三紧固孔，所述第三紧固孔形成在所述安置凹槽内部。
6.根据权利要求5所述的电池模块，其中，在所述安置凹槽中形成引导部，使得所述汇流条的所述第一紧固孔、所述继电器的所述连接端子的所述第二紧固孔和所述第三紧固孔对准。
7.根据权利要求6所述的电池模块，其中，所述引导部设置为倾斜引导部，在所述倾斜引导部中沿所述安置凹槽的周边形成倾斜。
8.根据权利要求7所述的电池模块，其中，所述倾斜引导部形成为使得所述汇流条和所述连接端子沿所述倾斜引导部朝向所述第三紧固孔下降。
9.一种电池组，包括根据权利要求1至8中任一项所述的电池模块。
10.一种车辆，包括根据权利要求1至8中任一项所述的电池模块。
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