CN115699423A - 二次电池模块及用于制造二次电池模块的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种二次电池模块，其具有安装在壳体中多个二次电池，该模块包括：二次电池，其具有平坦且彼此平行的两个侧表面；以及壳体，其包括沿其横向方向形成的底部、从底部的两端在其纵向方向上彼此平行地垂直竖立的两个侧壁、以及从每个侧壁部分的上端之间延伸且被设置为平行于底部的顶部，壳体使得多个二次电池沿其厚度方向层叠并安装在其中，二次电池安装成使得二次电池的位于其最外侧的侧表面分别面对侧壁部分，其中，壳体具有形成在连接底部和侧壁部分的拐角的内侧上的肋，使得拐角的厚度比其他部分厚。

Description

二次电池模块及用于制造二次电池模块的方法

技术领域

本申请要求于2020年10月5日提交的韩国专利申请No.10-2020-0128353的优先权，其全部内容通过引用并入本文中。

本发明涉及一种在壳体中安装有多个二次电池的二次电池模块及用于制造该二次电池模块的方法，并且更具体地，涉及如下二次电池模块及用于制造该二次电池模块的方法：当在安装于壳体中的二次电池中发生膨胀时，更稳定地控制设置在最外侧的二次电池的行为和所安装的二次电池的下端的行为。

背景技术

具有高能量密度的二次电池安装在由电驱动源驱动的电动车辆(EV)或混合动力车辆(HEV)以及便携式装置上。

这样的二次电池不仅具有显著减少化石燃料的使用的主要优点，而且具有以下附加优点：由于完全不产生由于能量的使用带来的副产品，因此作为用于提高环境友好性和能源效率的新能源而备受关注，因此，正在积极进行对二次电池的研究。

近年来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、镍金属氢化物电池和镍锌电池。此外，单位二次电池单元(即，单位电池单元)的操作电压为约2.5V至约4.2V。

因此，当需要更高的输出电压时，连接多个单独的二次电池以形成二次电池模块，并且组装多个二次电池模块以形成二次电池组。

这里，通过聚集圆柱状二次电池或通过聚集袋型二次电池来构造二次电池模块。

其中，由袋型二次电池构成的二次电池模块具有以下结构：具有平坦的且彼此平等的两个侧表面的二次电池1安装在其厚度方向上具有矩形截面的壳体2中，如图1a所示，图1a示出了多个二次电池1安装在具有传统结构的壳体2中的状态。此外，在壳体2的内壁和最外层的壳之间安装了由弹性材料制成的用于缓冲外部冲击的焊盘3。

在袋型二次电池的情况下，由于反复充放电的副反应，内部电解液蒸发产生气体，从而引起其中二次电池的体积扩大的膨胀现象。

这里，可以通过壳体2的材料的刚性来控制二次电池的膨胀。然而，当每个二次电池1的体积扩大时，放置在最外侧的二次电池1变形更大。

此外，由于膨胀通常倾向于在二次电池1的中间部分处膨胀，因此，在根据相关技术的二次电池模块中发生膨胀时的外观被简化，因此，壳体2的内壁在狭窄点处经受更大的压力，从而劣化了二次电池1的膨胀的控制效率。

也就是说，如设置在最外侧的二次电池1和壳体2的内壁之间的焊盘3的截面图所示，压力仅集中到壳体2的内壁的中心部分以产生压缩。另一方面，压力没有施加到两端，从而不产生压缩。

这是因为作用于壳体2的压力没有分散而产生的问题，并且存在壳体2的变形相对较大的问题。另外，虽然在二次电池的中心发生大的变形，但两端(图1a和图1b中的上端和下端)没有被有效地支撑，从而导致损坏的风险。具体地，当二次电池1与壳体2接触时，二次电池1在与壳体2紧密接触的状态下移动，因此在接触表面上产生摩擦，从而导致二次电池1的袋撕裂或损坏的风险。另外，当袋被撕裂时，不仅二次电池1破损，而且彼此电连接的二次电池模块本身也可能具有缺陷。

发明内容

技术问题

因此，本发明的主要目的是提供如下二次电池模块及用于制造该二次电池的方法，其中，当二次电池发生膨胀时，施加于壳体的压力被更有效地分散以最小化壳体的变形，并且更有效地支撑二次电池的两个端部(图1a和图1b中的上端和下端)。

技术方案

为了实现上述目的，本发明提供了一种二次电池模块及用于制造该二次电池的方法。

根据本发明的二次电池模块，在该二次电池模块中多个二次电池安装在壳体中，该二次电池模块包括：二次电池，其具有平坦且彼此平行的两个侧表面；以及壳体，其包括在水平方向上形成的底部、在底部的两端在纵向方向上彼此平行地垂直竖立的两个侧壁、以及从每个侧壁的上端延伸且平行于底部设置的顶部，其中，多个二次电池安装成在其厚度方向上层叠，使得两个最外侧的二次电池的侧表面分别面对侧壁，其中，在将壳体的底部和侧壁彼此连接的每个边缘的内侧形成肋，以具有比其它部分更厚的厚度。

肋可以形成为具有倾斜形状，使得肋的厚度从侧壁中的每一个到底部逐渐增加。

另外，二次电池模块还可以包括焊盘，焊盘由弹性材料制成并设置在每个侧壁与最外侧的二次电池的侧表面之间。

焊盘可以以在与肋接触的点处被按压的状态设置在每个侧壁和二次电池的侧表面之间。

肋可以形成在将底部的一侧的端部连接到每个侧壁的边缘和将底部的另一侧的端部连接到每个侧壁的边缘中的每个边缘的内侧。

树脂可以被涂敷到分别面对二次电池的两侧的底部的表面和顶部的表面当中的一个或更多个表面，树脂粘附以固定二次电池。

可以在将底部的两端连接到侧壁的边缘和将顶部的两端连接到侧壁的边缘中的每个边缘的外侧形成倒角。

此外，本发明还可以提供一种用于制造具有上述构造的二次电池模块的方法。

根据本发明的一种用于制造二次电池模块的方法，在二次电池模块中多个二次电池安装在壳体中，该方法包括：将焊盘安装在壳体中的工序(S10)，该壳体包括在水平方向上形成的底部、在底部的两端在纵向方向上相互平行地垂直竖立的两个侧壁、以及从每个侧壁的上端延伸且平行于底部设置的顶部；以及将多个二次电池安装在壳体中使得焊盘与每个侧壁紧密接触的工序(S20)，其中，在将二次电池安装在壳体中的工序(S20)中，层叠地安装二次电池，使得在壳体的每个侧壁和每个二次电池的侧表面之间按压焊盘的至少一部分。

可以在将底部连接到每个侧壁的边缘的内侧形成肋，以具有比其它部分更厚的厚度，使得在安装二次电池的同时焊盘被肋按压。

该方法还可以包括将树脂涂敷到底部的表面和顶部的表面当中的一个或更多个的工序，树脂粘附以固定每个二次电池。

技术效果

在根据本发明的二次电池模块中，肋可以形成在壳体的底部和侧壁中的每一个的内部，以更有效地支撑二次电池的端部(参见图2的下端)。因此，可以防止二次电池的端部(下端)的移动，以抑制损坏。

更详细地说，可以防止袋由于二次电池和壳体之间的摩擦而损坏。另外，当冷却装置联接到壳体的底部的外侧时，二次电池的下端的运动可以被固定以保持在其原始位置，从而防止冷却效率劣化，并且还进一步降低了发生损坏的可能性。

另外，在本发明中，由于通过肋将焊盘安装成先前被压缩的状态，所以可以相对更牢固地支撑二次电池10的下端的运动，并且树脂40可以附加地涂敷到壳体20的底表面，以进一步降低二次电池10的下端移动的可能性。

附图说明

图1a是例示了多个二次电池安装在具有根据相关技术的结构的壳体中的状态的图。

图1b是例示了在根据相关技术的二次电池模块中发生膨胀时的状态的简化图。

图2是例示了根据本发明的二次电池的截面图。

图3是例示了图2的A部分的放大图。

图4是例示了根据本发明的壳体的局部放大图。

图5a是例示了在最外侧的二次电池和壳体的侧壁之间仅按压焊盘的下端的状态的图。

图5b是例示了在最外侧的二次电池与壳体的侧壁之间仅按压焊盘的上端和下端两端的状态的图。

图6是例示了根据本发明的二次电池模块中发生膨胀的状态的简化图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图以使得本发明所属领域的普通技术人员可以容易地实施本发明的技术构思的方式详细地描述本发明的优选实施方式。然而，本发明可以以不同的形式实施并且不应被解释为限于本文所阐述的实施方式。

为了清楚地描述本发明，省略了与描述无关的部分，并且相同的附图标记贯穿说明书中被分配给相同或相似的部件。

此外，本说明书和权利要求书中使用的术语或词语不应被限制性地解释为普通含义或基于字典的含义，而应基于发明人可以适当地定义术语的概念以最佳方式来描述或解释他或她的发明的原则，被解释为符合本发明的范围的含义和概念。

本发明涉及其中在壳体中安装有多个二次电池的二次电池模块及制造该二次模块的方法。在下文中，将参照附图更详细地描述根据本发明的实施方式。

第一实施方式

本发明提供了一种用于制造二次电池模块的方法，作为第一实施方式。图2是例示了根据本发明的二次电池的截面图，图3是例示了图2的A部分的放大图，以及图4是例示了根据本发明的壳体的局部放大图。

参照附图，本发明提供的用于制造二次电池模块的方法包括：将多个二次电池10安装在壳体20中的工序，即，包括将焊盘30安装在壳体20中的工序(S10)以及将二次电池10安装在壳体20中的工序(S20)和将二次电池安装在壳体20中的工序(S20)。

本实施方式提供的壳体20包括形成在水平方向的底部20a、在底部20a的两端沿纵向方向相互平行地垂直竖立的两个侧壁20b和20c、以及从每个侧壁20b和20c的上端延伸并平行于底部20a设置的顶部20d。

另外，在安装二次电池10之前安装壳体20的侧壁20b和20c二者，使得焊盘30与侧壁20b和20c两者接触。

在将焊盘30安装在壳体20中的工序(S10)中，焊盘30具有彼此平行的两个表面。这里，焊盘30的两个表面中的一个表面安装为与侧壁20b和20c接触。

当焊盘30被完全安装时，执行将二次电池10安装在壳体20中的工序(S20)。安装预定数量的二次电池10，并且焊盘30在其两侧之间。二次电池10可以通过壳体20的开口部分一个接一个地安装，或者可以将多个层叠的二次电池10安装在壳体20中。此外，此时，焊盘30可以附加地安装在预定数量的二次电池10之间的间隔处。

具体地，设置在本实施方式中的最外侧的焊盘30具有先前按压在壳体20的侧壁20b和20c与二次电池10的侧表面之间的焊盘30的至少一部分。

也就是说，在连接壳体20的底部20a和侧壁20b和20c的每个边缘的内侧形成有肋21，以具有比其它部分更厚的厚度，使得在执行二次电池10的安装的同时，焊盘30先前被肋21按压。

在将焊盘30安装在壳体20中的工序(S10)之前或在将焊盘30安装在壳体20中的工序(S10)与将二次电池10安装在壳体20中的工序(S20)之间，附加地执行在底部20a或顶部20d的内表面上涂敷树脂40的工序。

也就是说，如图6所示，其例示了当根据本发明的二次电池模块中发生膨胀时的简化状态，可以涂敷树脂40，以控制在与二次电池10接触的壳体的底部20a或顶部20d的一侧处，二次电池10的上端或下端的行为。

第二实施方式

本发明提供通过根据第一实施方式的制造方法制造的二次电池模块，作为第二实施方式。

本实施方式提供的二次电池模块具有以下结构：其中多个二次电池10安装在壳体20中，并且在二次电池10的最外侧的二次电池10和壳体20的侧壁20b和20c之间安装有焊盘30。

二次电池10是具有以下结构的传统袋型二次电池：电极组件安装在袋中并且具有彼此平行的两个平坦的侧表面。

壳体20包括在水平方向上形成的底部20a、在底部20a的两端在纵向方向上彼此平行地垂直竖立的两个侧壁20b和20c、以及从每个侧壁20b和20c的上端延伸并且平行于底部20a设置的顶部20d。

此外，多个二次电池10在厚度方向上层叠，并且最外侧的两个二次电池10的侧表面安装在壳体20中，以分别面对侧壁20b和20c。

在本实施方式提供的壳体20中，肋21形成在将壳体20的底部20a与侧壁20b和20c彼此连接的每个边缘的内侧，以具有比其它部分更厚的厚度。

肋21形成为具有倾斜形状，使得其厚度从每个侧壁20b和20c向底部20a逐渐增加。

如图2和图4所示，在本实施方式提供的壳体20中，肋21分别形成在将底部20a的一侧的端部连接到一个侧壁20b的边缘和将底部20a的另一侧的端部连接到另一侧壁20b的边缘中的每个边缘的内侧。

此外，虽然未在附图中示出，但是肋21可以形成在将顶部20d的一侧的端部连接到一个侧壁20b的边缘和将顶部20d的另一侧的端部连接至侧壁20c的边缘中的每个边缘的内侧。

此外，由弹性材料制成的焊盘30安装在壳体20的每个侧壁20b和20c与最外侧的二次电池10的侧表面之间。

因此，如图5a(其例示了在最外侧的二次电池10与壳体20的每个侧壁20b和20c之间仅按压焊盘30的下端的状态)和图5b所示(其例示了在最外侧的二次电池10和壳体20的每个侧壁20b和20c之间按压焊盘的上端和下端二者的状态)，根据肋21的形成次数，可以在仅按压焊盘30的下端或者按压焊盘30的下端和上端二者的状态下安装焊盘30。

也就是说，焊盘30以在与肋21接触的点处被按压的状态，设置在侧壁20b和20c中的每一个与二次电池10的侧表面之间。因此，如图6所示(其例示了在根据本发明的二次电池模块中发生膨胀时的简化状态)，当二次电池10发生膨胀时，由于焊盘30的中心部分通过膨胀被按压，并且焊盘30的下端(和上端)，整个焊盘30可以被均匀地按压。

此外，如图6所示，粘附以固定二次电池10的树脂40被涂敷到分别面对二次电池10的两侧的底部20a的表面和顶部20d的表面中的一个或更多个表面。

因此，在本实施方式提供的二次电池模块中，由于二次电池10的下端被树脂40固定并由预先按压的焊盘30支撑，因此焊盘30由于其弹性变形的移动受到限制(由于焊盘的下端先前被按压，因此焊盘的可压缩量减少，以减小二次电池移动的范围)。

因此，即使二次电池10由于膨胀而膨胀，二次电池10的下端也可以固定在壳体20的底部，以防止二次电池10被损坏。也就是说，二次电池10的滑动可以固定在底部20a处，以防止二次电池袋由于二次电池10的推动而损坏(因为二次电池的下端被附接以由树脂40，如果推动二次电池的下端以移动，则可能容易损坏二次电池的下端)。

在将底部20a的两端连接到侧壁20b和20c的边缘以及将顶部20d的两端的端部连接到侧壁20b和20c的边缘中的每个边缘的外侧，形成有其尖锐部分被倒角的形状的倒角22。

在根据本发明的二次电池模块中，焊盘30可以形成在壳体20的底部20a和侧壁20b和20c的内侧，以更有效地支撑二次电池的端部(图2中的下端)。因此，可以限制二次电池10的下端的移动，从而抑制二次电池10的损坏。

更详细地，可以防止袋由于二次电池10和壳体20之间的摩擦而损坏。另外，当冷却装置联接到壳体的底部的外侧时，二次电池的下端的运动可以被固定以保持在其原始位置，从而防止冷却效率劣化，并且还进一步降低了发生损坏的可能性。

另外，在本发明中，由于焊盘30通过肋21以先前被压缩的状态安装，所以可以相对更牢固地支撑二次电池10的下端的运动，并且树脂40可以附加地涂敷到壳体20的底表面，以进一步降低二次电池10的下端移动的可能性。

虽然已经参照具体实施方式描述了本发明的实施方式，但是对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离如所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种改变和修改。

[附图标记列表]

10：二次电池

20：壳体

30：焊盘

40：树脂

Claims (10)

1.一种二次电池模块，在所述二次电池模块中多个二次电池被安装在壳体中，所述二次电池模块包括：

所述二次电池，所述二次电池具有平坦且彼此平行的两个侧表面；以及

所述壳体，该壳体包括在水平方向上形成的底部、在所述底部的两端在纵向方向上彼此平行地垂直竖立的两个侧壁、以及从所述侧壁中的每一个的上端延伸且平行于所述底部设置的顶部，其中，所述多个二次电池安装成在其厚度方向上层叠，使得两个最外侧的二次电池的侧表面分别面对所述侧壁，

其中，在将所述壳体的所述底部和所述侧壁彼此连接的每个边缘的内侧形成肋，以具有比其它部分更厚的厚度。

2.根据权利要求1所述的二次电池模块，其中，所述肋形成为具有倾斜形状，使得所述肋的厚度从所述侧壁中的每一个到所述底部逐渐增加。

3.根据权利要求2所述的二次电池模块，该二次电池模块还包括焊盘，该焊盘由弹性材料制成并设置在所述侧壁中的每一个与所述最外侧的二次电池的侧表面之间。

4.根据权利要求3所述的二次电池模块，其中，所述焊盘以在与所述肋接触的点处被按压的状态设置在所述侧壁中的每一个和所述二次电池的所述侧表面之间。

5.根据权利要求2所述的二次电池模块，其中，所述肋形成在将所述底部的一侧的端部连接到所述侧壁中的每一个的边缘和将所述底部的另一侧的端部连接到所述侧壁中的每一个的边缘中的每个边缘的内侧。

6.根据权利要求1所述的二次电池模块，其中，树脂被涂敷到分别面对所述二次电池的两侧的所述底部的表面和所述顶部的表面当中的一个或更多个表面，所述树脂粘附以固定所述二次电池。

7.根据权利要求1所述的二次电池模块，其中，在将所述底部的两端连接到所述侧壁的边缘和将所述顶部的两端连接到所述侧壁的边缘中的每个边缘的外侧形成倒角。

8.一种用于制造二次电池模块的方法，在所述二次电池模块中多个二次电池被安装在壳体中，该方法包括：

将焊盘安装在所述壳体中的工序(S10)，该壳体包括在水平方向上形成的底部、在所述底部的两端在纵向方向上彼此平行地垂直竖立的两个侧壁、以及从所述侧壁中的每一个的上端延伸且平行于所述底部设置的顶部；以及

将所述多个二次电池安装在所述壳体中使得所述焊盘与所述侧壁中的每一个紧密接触的工序(S20)，

其中，在将所述二次电池安装在所述壳体中的工序(S20)中，层叠地安装所述二次电池，使得在所述壳体的所述侧壁中的每一个和所述二次电池中的每一个的侧表面之间按压所述焊盘的至少一部分。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，在将所述底部连接到所述侧壁中的每一个的边缘内侧形成肋，以具有比其它部分更厚的厚度，使得在安装所述二次电池同时所述焊盘被所述肋按压。

10.根据权利要求9所述的方法，该方法还包括：将树脂涂敷到所述底部的表面和所述顶部的表面当中的一个或更多个表面的工序，所述树脂粘附以固定所述二次电池中的每一个。

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