CN115398713A - 用于制造电池模块的方法 - Google Patents

Abstract

根据本发明的一个实施例的一种用于制造电池模块的方法包括以下步骤：制造电池单体堆，其中多个板形电池单体堆叠成彼此平行且相邻；将电池单体堆容纳在模块框架中，该模块框架包括围绕电池单体堆的至少四个表面的四个板；在四个板中的下板中形成的注入孔和观察孔附近粘附胶带；通过注入孔注入导热树脂溶液；以及将导热树脂溶液的注入信息写在胶带的至少一部分上。

Description

用于制造电池模块的方法

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年7月29日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2020-0094336号和于2021年7月21日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2021-0095773号的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。

本发明涉及一种用于制造电池模块的方法，更具体地，涉及一种可以使在制造电池模块的过程中由操作者引起的误差最小化的用于制造电池模块的方法。

背景技术

移动设备的技术开发和需求不断增长，因此对作为能源的二次电池的需求正在迅速增加。因此，对可以满足各种需要的二次电池进行了许多研究。

二次电池作为诸如电动自行车、电动汽车或混合动力电动汽车的动力设备以及诸如移动电话、数码相机或笔记本电脑的移动设备的能源而备受瞩目。

其中封装有一个电池单体的小型电池组可以用于诸如移动电话或照相机的小型设备。然而，作为具有彼此并联和/或串联连接的两个以上电池单体的电池组的中型或大型电池组可以用于诸如笔记本电脑或电动汽车的中型或大型设备。因此，可以基于所需的输出电压或充电/放电容量来不同地设置电池组中包括的电池单体的数量。

同时，可以通过将多个电池单体彼此串联/并联连接来形成电池组。在这种情况下，通常可以通过首先形成包括电池单体的至少一个电池模块，然后通过使用所述至少一个电池模块向其添加其他部件来形成电池组。

在这种电池模块的情况下，随着所需电池容量的增加，可以有效冷却电池单体中产生的热量的技术的重要性逐渐显现。为此，引入了一种可以通过将用于散热的树脂涂布到电池模块的壳体内部来提高电池模块的导热性的结构。

然而，在将树脂通过注入孔注入到这种电池模块的壳体中时，可能会在电池模块的下表面翻转到上部的状态下进行制造工艺，因此难以检查包括其上表面等的电池模块状态。由此，在树脂未充分固化的状态下完成工艺会导致经常出现缺陷。

发明内容

技术问题

本发明的示例性实施例提供一种用于制造电池模块的方法，该方法可以通过使得即使在将树脂注入到电池模块中并将其固化的过程中也易于检查注入的树脂等的工艺状态，而使由操作者引起的工艺误差最小化。

然而，本发明的示例性实施例所要解决的技术问题不限于上述问题，并且可以在包括在本发明中的技术构思的范围内进行各种扩展。

技术方案

根据本发明的示例性实施例，一种用于制造电池模块的方法包括：通过将多个板形电池单体堆叠成彼此平行且相邻来制造电池单体堆；将电池单体堆容纳在模块框架中，该模块框架包括围绕电池单体堆的至少四个表面的四个板；在四个板中的下板中形成的注入孔和观察孔附近粘附胶带；通过注入孔注入导热树脂溶液；以及将导热树脂溶液的注入信息写在胶带的至少一部分上。

该方法还可以包括在注入导热树脂溶液之后基于注入信息固化导热树脂溶液，然后去除胶带。

导热树脂溶液的固化时间可以为一小时至两小时。

注入孔可以包括形成在下板的长度方向上的中央部中的至少两个孔。

观察孔可以在下板的长度方向上与注入孔间隔开并且位于下板在长度方向上的两端中的每一个处。

导热树脂溶液可以是热树脂。

可以固化导热树脂溶液以在电池单体堆与下板之间形成导热树脂层。

可以执行导热树脂溶液的注入直到在观察孔中观察到导热树脂溶液。

胶带可以具有分别对应于观察孔和注入孔的孔，可以通过去除所述胶带将从注入孔或观察孔溢出的多余的导热树脂溶液一起去除。

导热树脂溶液的注入信息可以包括导热树脂溶液的注入时间。

胶带可以是透明胶带，并且粘附贴附以挡住观察孔。

胶带可以是具有随温度变化和时间流逝中的任何一个而改变的特性的带。

所述特性可以是胶带的颜色和透明度中的至少一个。

注入信息的写入可以通过墨水来进行，墨水可以具有随温度变化和时间流逝中的任何一个而改变的特性。

所述特性可以是墨水的颜色和透明度中的至少一个。

有益效果

如上所述，本发明的示例性实施例可以提供一种用于制造电池模块的方法，该方法可以通过使得即使在将树脂注入到电池模块中并将其固化的过程中也易于检查注入的树脂等的工艺状态，而使由操作者引起的工艺误差最小化。

附图说明

图1至图6是分别示出根据本发明的示例性实施例的用于制造电池模块的方法的图。

图7是示出沿着图5的线A-A’截取的截面的一部分的图。

图8a和图8b是示出在本发明的示例性实施例和比较例中分别沿着图6的线B-B’截取的截面的一部分的剖视图。

图9是示出在本发明的另一示例性实施例中沿着图6的线B-B’截取的截面的一部分的剖视图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述本发明的示例性实施例，以便本发明所属领域的技术人员可以容易地实践本发明。本发明可以以各种不同的形式实施并且不限于本文提供的示例性实施例。

为了清楚地描述本发明，省略了与说明无关的部分，并且在整个本说明书中相同或相似的部件由相同的附图标记表示。

此外，为了便于说明，附图中所示的各部件的尺寸和厚度是任意示出的，因此，本发明不必限于附图中所示的内容。为了清楚地表示几个层和区域，附图中的厚度被夸大了。此外，在附图中，为了便于说明，夸大了一些层和区域的厚度。

此外，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称为在另一个元件“上”或“上方”时，它可以“直接在”另一个元件上，或者在它们之间可以插设有第三元件。相反，当元件被称为“直接在”另一个元件“上”时，它们之间没有插入第三元件。此外，当元件被称为在基准元件“上”或“上方”时，它可以位于基准元件之上或之下，并不一定在基准元件朝向重力方向相反的“上”或“上方”。

此外，在整个本说明书中，除非明确地相反地描述，否则“包括”任何部件可以被理解为暗示包括其他元件而不是排除任何其他元件。

此外，在整个说明书中，词语“在平面上”可以表示从顶部观察目标的情况，并且词语“在截面上”可以表示从侧面观察沿着垂直方向截取的目标的截面的情况。

图1至图6是分别示出根据本发明的示例性实施例的用于制造电池模块的方法的图，图7是示出沿着图5的线A-A’截取的截面的一部分的图。

参照图1，可以通过首先通过将多个板形电池单体112堆叠成彼此平行且相邻来制造电池单体堆110，然后通过将电池单体堆110容纳在包括围绕电池单体堆110的至少四个表面的四个板的模块框架120中，来制造根据本发明的示例性实施例的电池模块100。

电池单体堆110可以是包括多个电池单体112的二次电池组件。电池单体堆110可以包括多个电池单体112，并且每个电池单体可以包括电极引线114。电池单体堆110可以通过将多个电池单体112彼此堆叠并通过使用电极引线114将电池单体彼此连接来形成。电池单体112可以是具有板形的软包型电池单体，但不限于此。电极引线114可以是正极引线或负极引线。这里，每个电池单体112的电极引线114的端部可以沿一个方向弯曲，且因此可以与相邻的另一个电池单体112的电极引线的端部接触。彼此接触的两个电极引线114可以通过焊接等彼此固定，从而使电池单体堆110中的电池单体112彼此电连接。

多个电池单体112可以彼此垂直堆叠，使得电极引线114在一个方向上对齐以形成电池单体堆110。电池单体堆110可以具有在电池单体堆110的长度方向上开口的至少一个开口128，并且可以容纳在包括围绕电池单体堆110的至少四个表面的四个板的模块框架120中。例如，模块框架120可以具有与安装有电池单体堆110的表面垂直的上板121和下板126，以及与安装有电池单体堆110的表面平行的一对侧板124。此外，该示例性实施例描述了具有方管的模块框架120的示例，其中上板121、下板126和一对侧板124彼此一体地形成，并且本发明不限于此。本发明还可以使用模块框架120，其形成为使得其三个表面形成U形框架并且形成另一个表面的板覆盖U形框架的开口表面。

模块框架120的下板126可以包括多个注入孔125(如图3所示)，用于注入导热树脂溶液122(如图7所示)以形成导热树脂层122’(如图8A和图8B所示)用于散热，下面将对此进行描述。

接下来，参照图2，端板130可以连接到模块框架120的开口128。端板130可以包括将电极引线114电连接到外部的部件。

接下来，参照图3，电池模块100可以倒置，使得模块框架120的下板126面朝上。

可以在下板126中形成至少一个注入孔125和至少一个观察孔123。至少一个注入孔125可以形成在下板126的中央部，导热树脂溶液122可以是通过形成在中央部的注入孔125注入，流动到下板的两个侧部，因此完全铺展并涂布到下板126与电池单体堆110之间的空间。这里，观察孔123可以在下板126的长度方向的两端中的每一端处形成，以检查导热树脂溶液122是否被充分注入。图3示出了一个观察孔123形成在与两端中的每一端相邻的部分中，本发明不限于此。两个以上的观察孔123可以在下板126中沿宽度方向形成，并且基于电池模块100的尺寸适当地选择。

接下来，参照图4，胶带210和220可以分别粘附于下板126的注入孔125和观察孔123附近。

粘附到注入孔125和观察孔123附近的胶带210和220可以包括分别对应于注入孔125和观察孔123的孔。这些胶带210和220可以在完成注入工艺和固化工艺之后被去除，这里，还可以去除从孔中溢出的多余的热塑性树脂溶液122。即，胶带210和220可以用作一种遮蔽胶带。

接下来，参照图5和图7，导热树脂溶液122可以通过注入孔125注入，并且导热树脂溶液122的注入信息可以写在胶带210和220的至少一部分上。

导热树脂溶液122可以形成由导热材料制成的导热树脂层122’，以将电池单体堆110中产生的热量散发到外部，并且例如可以由热树脂制成。热树脂的例子可以是硅树脂、聚氨酯、环氧树脂等。

导热树脂溶液122可以通过注入孔125注入，可以通过观察孔123观察导热树脂溶液122是否到达下板126的长度方向的任一端部来确定注入量是否充足。

以液态注入的导热树脂溶液122可以在完成注入后自然固化而形成导热树脂层122’。这里，当在固化时间未充分流逝的情况下去除胶带210和220时，可能发生导热树脂溶液122未能充分填充下板126与电池单体堆110之间的空间的不完全填充现象。即，如图7所示，在固化工艺中，导热树脂溶液122的一部分可能会流出诸如观察孔123的孔，然后在再次渗入孔中的同时固化，从而完全填充孔的内部。这里，当在不充足的固化时间之后去除胶带时，可能会出现不完全填充现象。

因此，为了防止在未经过足够的固化时间之前错误地去除胶带210和220，可以将注入的导热树脂溶液122的注入信息写在胶带210和220的至少一部分上，例如，如图5所示，粘附于任一观察孔123附近的胶带210。这里，例如可以将注入日期和注入时间写为注入信息。可以将注入信息写在注入孔125附近的胶带220上。然而，更优选地，可以将信息写在观察孔123附近的胶带210上，这样可以确保更宽的区域。在此步骤中，可以在检查写入的注入信息后检查是否经过了足够的固化时间，然后进行下一步骤，从而防止由于操作人员的错误等导致的填充不完全。

特别地，如图5所示，可以在下板126被倒置为面朝上的状态下进行导热树脂溶液122的注入和固化。因此，可以在按上述倒置的同时检查电池模块100的信息，从而更容易对处于半成品状态的产品进行分类、管理和识别。

固化时间可以为1小时至2小时，使得导热树脂溶液122可以通过自然固化而完全固化，但不限于此，并且可以基于注入的导热树脂的种类和量适当调整。因此，不仅注入时间而且注入树脂的类型和量都可以写在胶带210上，本发明不特别限于此。

此外，胶带210和220各自可以是具有其自身特性(其颜色或透明度随时间流逝而改变)的带，或者是具有其颜色或透明度随温度变化而变化的特性的带。因此，即使操作者没有错误地写入注入信息，也可以基于胶带210或220的颜色或透明度的变化来推断经过了多少时间或内部导热树脂溶液122的固化进行了多少，从而双重地防止工艺误差。这里，为了更准确地检查胶带210或220随时间的颜色变化，操作者可以在粘附胶带210或220之后检查随时间的颜色变化表等。此外，导热树脂溶液122可以在通过喷嘴注入到模块中的同时进行混合，在其混合过程中由于发生反应而产生轻微的温度升高，然后在固化完成时恢复到原来的温度。因此，可以通过使用对该温度差敏感的胶带210和220来推断固化时间。

除了胶带210和220之外，用于在胶带210和220上进行标记的墨水可以是具有其颜色随时间流逝或温度变化而改变的特性的墨水。因此，可以通过使用这种墨水来双重地检查过程信息。

接下来，参照图6、图8a和图8b，可以通过在完成导热树脂溶液122的固化之后去除胶带210和220来完成包括导热树脂层122’的电池模块100。

这里，通过观察孔123和注入孔125流出然后固化的部分树脂溶液也可以与胶带210和220一起被去除，因此可以完成具有整洁外观的电池模块100。特别地，在本发明的在通过利用写在胶带210上的注入信息在经过足够的固化时间之后去除胶带210和220的示例性实施例中，如图8a所示，导热树脂层122’被形成为充分填充下板126与电池单体堆110之间的空间，从而防止不完全填充现象。另一方面，与本发明的示例性实施例不同，当在固化完成之前去除胶带210和220而没有检查注入信息时，可能会出现导热树脂层122未能充分填充下板126与电池单体堆110之间的空间并且如图8b所示具有部分凹陷等等的缺陷。在这种情况下，可能难以返工以用导热树脂溶液填充相应部分，并且可能需要过多的时间来分类和检查缺陷。根据本发明的示例性实施例，可以预先防止这种缺陷的发生，因此可以容易且准确地管理和识别导热树脂溶液的注入过程。

在下文中，说明书参照图9描述了根据本发明的另一示例性实施例的用于制造电池模块的方法。

本发明的另一示例性实施例省略了与根据上述示例性实施例的用于制造电池模块的方法相同部分的说明，并仅描述不同部分。

图9是示出在本发明的另一示例性实施例中沿着图6的线B-B’截取的截面的一部分的剖视图。

参照图9，除了粘附于观察孔123的胶带210’是阻挡观察孔123的透明带之外，本发明的另一示例性实施例与上述示例性实施例相同。透明胶带210’可以粘附到观察孔123上，因此可以观察树脂溶液是否被注入。另外，观察孔123可以被胶带210’从外部阻挡。因此，热塑性树脂溶液122不会泄漏到外部，并且可以通过胶带210’的粘合压力再次移动到下板126中。因此，树脂组合物甚至可以均匀地散布到下板126的最远端。

此外，可以写入关于注入到透明胶带210’的热塑性树脂溶液122的信息，并且可以通过检查该信息来控制固化时间，从而可以在实现充分固化后去除胶带210’。即使在该示例性实施例中，当在经过足够的固化时间之前去除胶带210’时，未固化部分可能通过孔粘附于胶带210’或者从胶带210’移除，从而导致不完全填充的问题。然而，通过在透明胶带210’上写入关于注入的热塑性树脂溶液122的信息并检查该信息以确保足够的固化时间，可以防止由于不完全填充而产生缺陷。

尽管上文已经详细描述了本发明的示例性实施例，但是本发明的范围不限于此。即，本领域普通技术人员通过使用如所附权利要求书所限定的本发明的基本概念而做出的各种修改和改变落入本发明的范围内。

<附图标记说明>

100：电池模块

110：电池单体堆

120：模块框架

122：热固性树脂溶液

123：观察孔

125：注入孔

210、220：胶带

Claims (15)

1.一种用于制造电池模块的方法，所述方法包括：

通过将多个板形电池单体堆叠成彼此平行且彼此相邻来制造电池单体堆；

将所述电池单体堆容纳在模块框架中，所述模块框架包括围绕所述电池单体堆的至少四个表面的四个板；

将胶带粘附在所述四个板中的下板中形成的注入孔和观察孔附近；

通过所述注入孔注入导热树脂溶液；以及

将所述导热树脂溶液的注入信息写在所述胶带带的至少一部分上。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在注入所述导热树脂溶液之后，基于所述注入信息固化所述导热树脂溶液，然后去除所述胶带。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，

所述导热树脂溶液的固化时间为一小时至两小时。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，

所述注入孔包括形成在所述下板的长度方向上的中央部中的至少两个孔。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，

所述观察孔在所述下板的在长度方向上与所述注入孔间隔开并且位于所述下板在所述长度方向上的两端中的每一端处。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，

所述导热树脂溶液是热树脂。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，

固化所述导热树脂溶液以在所述电池单体堆与所述下板之间形成导热树脂层。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，

执行所述导热树脂溶液的注入，直到在所述观察孔中观察到所述导热树脂溶液。

9.根据权利要求2所述的方法，其中，

所述胶带具有分别对应于所述观察孔和所述注入孔的孔，并且

通过去除所述胶带，将从所述注入孔或所述观察孔溢出的多余的导热树脂溶液一起去除。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，

所述导热树脂溶液的所述注入信息包括所述导热树脂溶液的注入时间。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，

所述胶带是透明胶带，并且粘附为挡住所述观察孔。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，

所述胶带是具有随温度变化和时间流逝中的任一者而改变的特性的带。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，

所述特性是所述胶带的颜色和透明度中的至少一者。

14.根据权利要求1所述的方法，其中，

通过墨水来进行所述注入信息的写入，所述墨水是具有随温度变化和时间流逝中的任一者而改变的特性的墨水。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，

所述特性是所述墨水的颜色和透明度中的至少一者。

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