CN115516701A - 电池模块和包括该电池模块的电池组 - Google Patents

电池模块和包括该电池模块的电池组 Download PDF

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Abstract

根据本公开的一个实施例的电池模块包括：电池单体堆，多个电池单体堆叠在所述电池单体堆中；模块框架，用于容纳所述电池单体堆；以及端板，用于覆盖所述电池单体堆的前表面和后表面，其中，排水通道形成在所述端板与所述模块框架相接的两侧下端角部处。

Description

电池模块和包括该电池模块的电池组
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年9月22日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2020-0122292号的权益，其公开内容通过引用整体并入本文中。
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，涉及一种用于防止汇流条之间短路的电池模块和包括该电池模块的电池组。
背景技术
二次电池作为诸如移动装置和电动汽车的各种产品中的能源而受到广泛关注。二次电池是能够替代使用化石燃料的现有产品一种有效能源，并且由于它不会因能源的使用而产生副产品，因此作为环境友好型能源而备受关注。
近来随着对大容量二次电池结构的需求持续增加，包括将二次电池用作能量存储源，对多模块结构的电池组的需求也在增长，该电池组是串联和/或并联有多个二次电池的电池模块的组装件。
同时，当多个电池单体串联/并联以配置电池组时，常用的方法是配置包括至少一个电池单体的电池模块，然后将其他部件加入至少一个电池模块中来配置电池组。
电池模块可以包括堆叠有多个电池单体的电池单体堆、用于容纳电池单体堆的模块框架以及用于覆盖电池单体堆的前表面和后表面的端板。
图1是示出常规电池模块的底部的透视图。图2是图1的部分A的放大图。图3是从端板的内表面观察的图。
参考图1至图3，常规的电池模块可以包括用于容纳电池单体堆的模块框架20以及用于覆盖电池单体堆的前表面和后表面的端板30。此时，如图3所示，可以确认端板上不存在单独的排水结构。当电池模块没有排水结构时，水分可能从外部流入电池模块中。此外，流入电池模块中的水蒸气可能被冷凝以产生冷凝水。此外，电解质溶液可能从电池单体泄漏，并且泄漏的电解质溶液可能位于在模块框架内。
当以这种方式在电池模块内部产生液体时，连接到电池单体的汇流条可能被液体浸没。在浸没的汇流条被腐蚀的同时，汇流条之间可能发生短路现象。当发生短路现象时，可能因短路而发生火灾，并且电池模块的性能可能劣化。
发明内容
技术问题
本公开的一个目的是提供一种电池模块，其包括用于排放电池模块内部的液体的结构。
本公开的目的不限于上述目的，本领域技术人员应当通过以下详细描述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，提供了一种电池模块，包括：电池单体堆，多个电池单体堆叠在电池单体堆中；模块框架，用于容纳电池单体堆；以及端板，用于覆盖电池单体堆的前表面和后表面，其中，排水通道形成在端板与模块框架相接的两侧下端角部处。
除了形成有排水通道的部分之外，端板与模块框架相接的部分可以通过焊接结合。
排水通道可以形成为具有朝向端板的下端的外侧角部的第一斜面，并且端板的连接到排水通道的内侧下端部可以形成为具有朝向排水通道的第二斜面。
第一斜面可以比第二斜面更大的斜角。
排水通道可以通过从端板的下端的内侧角部朝向下端的外侧角部延伸而形成。
向模块框架突出地形成的边缘部可以形成在端板的边缘部分上，并且排水通道可以形成在边缘部中。
绝缘盖可以形成在电池单体堆与端板之间，端板的内侧下端部可以形成在绝缘盖的下侧。
汇流条框架可以形成在电池单体堆的前表面和后表面上，并且汇流条框架可以连接到端板的内侧下端部的上部空间。
多个汇流条可以安装在汇流条框架的外侧面上，并且多个汇流条可以连接到内侧下端部的上部空间。
根据本公开的一个实施例，提供了一种电池组，该电池组包括：上述电池模块；以及与电池模块的排水通道连接的排水装置。
有益效果
在根据本公开的实施例的电池模块和包括该电池模块的电池组中，排水通道可以形成在端板的两侧下端角部中以将电池模块内部的液体排放到外部。
本公开的效果不限于上述效果，并且本领域技术人员将从所附权利要求的描述中清楚地理解上述未描述的其他效果。
附图说明
图1是示出常规电池模块的底部的透视图；
图2是图1的部分A的放大图；
图3是从端板的内表面观察的图；
图4是示出根据本公开的一个实施例的电池模块的底部的透视图；
图5是示出插设在图4的模块框架中的部件的图；
图6是图4的部分B的放大图；
图7是示出根据本公开的一个实施例的端板的内表面的平面图；
图8是示出根据本公开的一个实施例的端板的内表面的透视图。
具体实施方式
应当理解，以下将描述的示例性实施例被示例性地描述以帮助理解本公开，并且可以对本公开进行各种修改以不同于在此描述的示例性实施例的方式来实施。然而，在本公开的描述中，当确定特定描述和图示可能不必要地混淆本公开的主题时，将省略对已知功能或构成元件的具体描述和图示。此外，为了帮助理解本公开，未根据实际比例示出附图，但可能夸大了部分构成元件的尺寸。
如本文所使用的诸如第一、第二等的术语可以用于描述各种部件，并且部件不受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个部件与另一部件区分开。
此外，本文中使用的术语仅用于描述具体的示例性实施例，并不旨在限制本公开的范围。单数的表达包括复数的表达，除非它们在上下文中具有明确相反的含义。应当理解，本文使用的术语“包括”、“包含”和“具有”旨在指定陈述的特征、数量、步骤、动作、构成元件、部分或它们的组合的存在，但应该理解它们不排除存在或添加一个或多个其他特征、数量、步骤、动作、构成元件、部分或其组合的可能性。
在下文中，将参考图4至图6描述根据本公开的一个实施例的具有排水通道的电池模块。
图4是示出根据本公开的一个实施例的电池模块的底部的透视图。图5是示出插设在图4的模块框架中的部件的图。图6是图4的部分B的放大图。
参考图4至图6，根据本公开的一个实施例的电池模块包括：其中堆叠有多个电池单体的电池单体堆100，用于容纳电池单体堆100的模块框架200，以及用于覆盖电池单体堆100的前表面和后表面的端板300。
电池单体是二次电池，并且可以被配置成袋式二次电池。这种电池单体可以包括多个电池单体，并且多个电池单体可以相互堆叠以彼此电连接，从而形成电池单体堆100。多个电池单体中的每一个可以包括电极组件、单元壳体和从电极组件突出的电极引线。
模块框架200容纳电池单体堆100。被容纳在模块框架200内部的电池单体堆100可以受到模块框架200的物理保护。
汇流条框架500形成为覆盖电池单体堆100的前表面和后表面，位于电池单体堆100的前表面和后表面上，并且可以与形成为从多个电池单体延伸的电极引线连接。更具体地，延伸穿过汇流条框架500的电极引线耦接到安装在汇流条框架500的外侧面上的多个汇流条510，使得电池单体与汇流条510可以彼此电连接。
端板300基于电池单体堆100分别形成在汇流条框架500的外侧，从而它们可以形成为覆盖电池单体堆100和汇流条框架500。汇流条框架500可以连接到图8所示的端板300的内侧下端部313。
端板300可以保护汇流条框架500、电池单体堆100以及与其连接的各种电子设备免受外部冲击，同时引导电池单体堆100与外部电源之间的电连接。图8所示的绝缘盖400可以插设在端板300与汇流条框架500之间。绝缘盖400可以切断汇流条框架500与外部的电连接，以确保电池模块的绝缘性能。
根据本实施例，排水通道L可以形成在端板300的与模块框架200相接的两侧下端角部310处。电池模块内部的液体可以通过排水通道L排放到外部。
通常，在电池模块中没有单独设置液体排放结构，因此，当电池模块内部积聚液体时，连接到电池单体的汇流条可能被液体浸没。在浸没的汇流条被腐蚀的同时，汇流条之间可能发生短路。当发生短路时，可能因短路而发生火灾，电池模块的性能可能劣化。
因此，根据本实施例，在端板300的两侧下端角部310中形成排水通道L，并且电池模块内部的液体可以通过排水通道L排放到外部，从而防止汇流条之间的短路。此外，还可以防止模块内部除汇流条之外的电子部件被液体浸入的现象。
下面将参考图6至图8更详细地描述根据本公开的一个实施例的排水结构。
图7是示出根据本公开的一个实施例的端板的内表面的平面图。图8是示出根据本公开的一个实施例的端板的内表面的透视图
参考图6至图8，在根据本实施例的电池模块中，端板300和模块框架200相接的部分可以通过焊接结合。如图6所示，可以在除了形成有排水通道L的部分之外的区域形成焊接线。即，在通过焊接将端板300与模块框架200连接时，焊接线可以不形成在排水通道L所在的部分。在现有技术中，端板300的两侧下端角部310和模块框架200的角部是没有被焊接在一起的部分，因此即使形成有排水通道L也可以不减小端板300与模块框架200之间的焊接结合力。
如图7和图8所示，排水通道L形成为具有从端板300的下端的内侧角部311朝向下端312的外侧角部的第一斜面S1。此外，端板300的连接到排水通道L的内侧下端部313可以形成为具有朝向排水通道L的第二斜面S2。此时，第一斜面S1可以具有比第二斜面S2更大的倾斜角。
根据本实施例，可以将2度的倾斜度应用于第二斜面S2。在电池模块内部形成的液体可以由于重力而被收集在端板300的内侧下端部313处。此时，内侧下端部313的第二斜面S2形成为在排水通道L所在的方向上具有2度的倾斜度，使得收集在内侧下端部313中的液体可以沿内侧下端部313流动并流入排水通道L中。由于排水通道L的第一斜面S1具有比内侧下端部313的第二斜面S2更大的倾斜角，因此流入排水通道L的液体可以沿着由第二斜面S2形成的排水通道L排放到电池模块的外部。
向模块框架200突出地形成的边缘部320形成在端板300的边缘部分上，排水通道L可以形成在边缘部320中。参考图8，排水通道L的上部空间和内侧下部端部313可以连接到绝缘盖400的下端部。因此，形成在绝缘盖400的表面上的冷凝水等由于重力沿着绝缘盖400的表面在形成于绝缘盖400下侧的内侧下端部313上向下流动，然后可以再次沿着内侧下端部313的第二斜面S2流入排水通道L中。
图5所示的汇流条框架500也可以连接到图7和图8所示的排水通道L的上部空间和内侧下端部313。因此，形成在汇流条框架500的表面上的冷凝水等由于重力沿着安装在汇流条框架500的外侧上的多个汇流条510的表面在形成于汇流条框架500下侧的内侧下端部313上向下流动，然后可以再次沿着内侧下端部313的第二斜面S2流入排水通道L中。
参考图8，排水装置D可以形成在电池模块的排水通道L的外部。排水装置D可以连接到排水通道L，以收集排放到排水通道L的液体，使得液体可以排放到安装有至少一个电池模块的电池组的外部。
上述电池组可以具有将一个或多个根据本公开实施例的电池模块聚集在一起的结构，并且与控制和管理电池的温度、电压等的电池管理系统(BMS)和冷却装置封装在一起。
电池组可以应用于各种装置。这样的装置可以应用于诸如电动自行车、电动汽车或混合动力汽车的车辆装置，但本公开不限于此，并且可以适用于能够使用电池模块的各种装置，这也落入本公开的范围内。
尽管以上参照优选实施例示出并描述了本实用新型，但本公开的范围不限于此，在不脱离所附权利要求中描述的本公开的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以设计出许多其他修改和实施例。此外，不应从本公开的技术精神或观点单独理解这些修改实施例。
【附图标记说明】
200：模块框架 300：端板
310：两侧下端角部 L：排水通道
311：下端内侧角部 312：下端外侧角部
313：内侧下端部 320：边缘部
400：绝缘盖 500：汇流条框架
510：汇流条 D：排水装置
S1：第一斜面 S2：第二斜面

Claims (10)

1.一种电池模块，包括：
电池单体堆，多个电池单体堆叠在所述电池单体堆中；
模块框架，所述模块框架用于容纳所述电池单体堆；以及
端板，所述端板用于覆盖所述电池单体堆的前表面和后表面，
其中，在所述端板与所述模块框架相接的两侧下端角部处形成有排水通道。
2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
除了形成有所述排水通道的部分之外，所述端板与所述模块框架相接的部分通过焊接结合。
3.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
所述排水通道形成为具有朝向所述端板的下端的外侧角部的第一斜面，并且所述端板的连接到所述排水通道的内侧下端部形成为具有朝向所述排水通道的第二斜面。
4.根据权利要求3所述的电池模块，其中，
所述第一斜面的倾斜角比所述第二斜面更大。
5.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
所述排水通道通过从所述端板的下端的内侧角部朝向所述下端的外侧角部延伸而形成。
6.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
在所述端板的边缘部分上形成有朝向所述模块框架突出地形成的边缘部，并且
所述排水通道形成在所述边缘部中。
7.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
所述电池单体堆与所述端板之间形成有绝缘盖，并且
所述端板的内侧下端部形成在所述绝缘盖的下侧。
8.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
所述电池单体堆的所述前表面和所述后表面上形成有汇流条框架，并且所述汇流条框架连接到所述端板的内侧下端部的上部空间。
9.根据权利要求8所述的电池模块，其中，
所述汇流条框架的外侧面上安装有多个汇流条，并且
所述多个汇流条连接到所述内侧下端部的所述上部空间。
10.一种电池组，包括：
根据权利要求1所述的电池模块；以及
排水装置，所述排水装置与所述电池模块的所述排水通道连接。
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