CN117044029A - 电池组及包括该电池组的车辆 - Google Patents

Abstract

公开了一种电池组和包括该电池组的车辆。根据本公开的实施方式的电池组包括：电池模块，所述电池模块包括多个电池电芯；壳体，所述电池模块容纳在所述壳体中；以及汇流条单元，所述汇流条单元与所述电池模块连接，其中，所述汇流条单元设置成能够散热以及电连接。

Description

电池组及包括该电池组的车辆

技术领域

本申请要求2021年7月15日提交给韩国知识产权局的韩国专利申请10-2021-0093113的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。

本公开涉及一种电池组及包括该电池组的车辆，尤其涉及一种具有可散热汇流条单元的电池组及包括该电池组的车辆。

背景技术

随着对移动设备的技术发展和日益增长的需求，对作为能源的二次电池的需求急剧增加，并且在二次电池中，已经使用了镍镉电池或氢离子电池中，但是近来与镍基二次电池相比，锂二次电池因记忆效应小或无记忆效应、方便时可随时充电、自放电率极低、能量密度高而得到广泛应用。

锂二次电池通常将锂基氧化物和碳材料分别用于正极活性材料和负极活性材料。所述锂二次电池包括：电极组件，所述电极组件包括分别涂覆有所述正极活性材料和所述负极活性材料的正极板和负极板，在所述正极板和所述负极板之间插入有隔膜；以及包装或电池壳体，其中所述电极组件与电解质溶液一起被密封地收纳。

锂二次电池包括正极和负极以及设置在正极和负极之间的隔膜和电解质，根据正极和负极活性材料的类型分为锂离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(PLIB)。通常，锂二次电池的电极可以通过将正极或负极活性材料施加到铝或铜片、网、膜、箔的集流体并干燥来形成。

电池组可以包括连接到电池模块以操作诸如车辆之类的对象的汇流条以及连接到电池模块以对电池模块充电的另一汇流条。

然而，随着使用更高的电流，从汇流条产生更大量的热量，这增加了汇流条的横截面积，导致电池组的重量和成本增加。

发明内容

技术问题

本公开涉及提供一种电池组和包括该电池组的车辆，该电池组包括能够散热以减小汇流条的横截面积并减小电池组的尺寸和成本的汇流条单元。

技术方案

根据本公开的一个方面，提供了一种电池组，包括：包括多个电池电芯的电池模块；接纳所述电池模块的壳体；以及汇流条单元，所述汇流条单元连接到所述电池模块，其中，所述汇流条单元用于电连接和散热。

另外，所述汇流条单元可以包括：第一汇流条构件，所述第一汇流条构件用于将对象连接到所述电池模块以操作所述对象；以及第二汇流条构件，所述第二汇流条构件用于将所述电池模块连接到用于对所述电池模块充电的充电构件；以及绝缘散热构件，所述绝缘散热构件用于连接所述第一汇流条构件和所述第二汇流条构件，并且用于电绝缘和传热。

此外，所述电池组还可以包括继电器构件，所述继电器构件联接到所述汇流条单元；以及紧固构件，所述紧固构件用于将所述汇流条单元紧固到所述继电器构件，所述第一汇流条构件和所述第二汇流条构件可以设置在所述继电器构件上，并且所述绝缘散热构件可以设置在所述第一汇流条构件和所述第二汇流条构件上方。

另外，所述继电器构件可以包括联接到所述第一汇流条构件的第一继电器构件和联接到所述第二汇流条构件的第二继电器构件，所述紧固构件可以包括联接到所述第一汇流条构件的第一紧固构件和联接到所述第二汇流条构件的第二紧固构件，所述第一汇流条构件和所述第一继电器构件可以通过所述第一紧固构件紧固到所述绝缘散热构件的第一端，并且所述第二汇流条构件和所述第二继电器构件可以通过所述第二紧固构件紧固到所述绝缘散热构件的第二端。

此外，所述绝缘散热构件可以是H形的。

另外，所述绝缘散热构件可以由陶瓷材料制成。

另外，所述紧固构件可以是螺栓，并且橡胶圈可以插设在所述螺栓和所述绝缘散热构件之间。

另外，所述紧固构件可以是螺栓，并且所述电池组可以包括衬套构件，所述螺栓插入所述衬套构件中。

另外，所述衬套构件可包括：具有中空部的主体，所述螺栓插入所述中空部中；以及突起，所述突起从所述主体朝向所述螺栓突出并与所述螺栓接触。

另外，所述主体可以在所述突起之间具有多个通孔形切口部分。

另外，在所述衬套构件和所述螺栓之间可以形成缓冲空间。

根据本公开的另一方面，提供一种包括电池组的车辆。

有利效果

根据本公开的实施方式，汇流条单元能够散热，从而减小汇流条的横截面积并降低电池组的尺寸和成本。

附图说明

图1是示出根据本公开的实施方式的电池组的内部件的平面图。

图2是根据本公开的实施方式的电池组中的汇流条单元的立体图。

图3是图2的汇流条单元的平面图。

图4是图3沿着线A-A’截取的剖面图。

图5是图4的衬套构件的立体图。

图6是图5的沿着线B-B’截取的剖面图。

图7是图4中的剖面X的放大图。

图8是图5的衬套构件的另一实施方式的立体图。

图9是图8的沿着线C-C’截取的剖面图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本公开的示例性实施方式。在描述之前，应当理解，说明书和所附权利要求中使用的术语或词语不应被解释为限于一般和字典含义，而是基于允许发明人适当地定义术语以用于最佳解释的原理，基于与本公开的技术方面相对应的含义和概念来解释。因此，本文描述的实施方式和附图中示出的图示仅是本公开的示例性实施方式，但不旨在完全描述本公开的技术方面，因此应当理解，在提交本申请时可以对其进行各种其他等同和修改。

为了描述的方便和清楚，附图中的每个元件或元件的特定部分的尺寸被夸大或省略或示意性地示出。因此，每个元素的大小不一定反映实际大小。当确定相关已知功能或组件的特定详细描述可能不必要地模糊本公开的主题时，省略该描述。

如本文所使用的术语“联接”或“连接”不仅包括元件到另一元件的直接联接或连接，而且包括元件通过连接构件到另一元件的间接联接或连接。

图1是示出根据本公开的实施方式的电池组的内部件的平面图，图2是根据本公开的实施方式的电池组中的汇流条单元的立体图，图3是图2的汇流条单元的平面图，图4是沿着线A-A’截取的图3的剖面图，图5是图4的衬套构件的立体图，图6是沿着线B-B’截取的图5的剖面图，图7是图4中的剖面X的放大图，图8是图5的衬套构件的另一实施方式的立体图，并且图9是沿着线C-C’截取的图8的剖面图。

参照附图，根据本公开的实施方式的电池组10包括电池模块100、壳体200和汇流条单元300。

参考图1，电池模块100包括多个电池电芯110。电池电芯110可以具有单元电池电芯的堆叠，每个单元电池电芯包括按顺序布置的正极板、隔膜和负极板，或者双电池电芯的堆叠，每个双电池电芯包括根据电池容量按顺序布置的正极板、隔膜、负极板、隔膜、正极板、隔膜和负极板。

另外，电池电芯110可以包括电极引线。电极引线可以是暴露于外部并连接到外部设备的端子，并且可以由导电材料制成。

电极引线可以包括正极引线和负极引线。正极引线和负极引线可以沿着电池电芯110的长度方向沿相同方向或相反方向设置。

电池模块100可以包括收纳电池电芯110的多个盒。每个盒可以通过注塑成型制成，并且可以堆叠具有用于收纳电池电芯110的收纳部分的多个盒。

包括盒的堆叠的盒组件可包括连接器元件或端子元件。

连接器元件可以包括例如各种类型的电连接部件或连接构件，以连接到提供与电池电芯110的电压或温度相关联的数据的电池管理系统(BMS)(未示出)。

另外，端子元件可以是连接到电池电芯110的主端子，并且可以包括正端子和负端子。端子元件可以包括端子螺栓以电连接到外部装置。

壳体200容纳至少一个电池模块100。多个电池模块100可以堆叠在壳体200中，或者可以以各种图案布置在壳体200中。

壳体200容纳多个电池模块100以保护它们。也就是说，壳体200覆盖所有电池模块100以保护它们免受外部振动或冲击。

壳体200可以具有与电池模块100的形状相符的形状。例如，当堆叠的电池模块100整体上具有六面体形状时，壳体200可以具有与其相符的六面体形状。然而，本公开不限于此。

例如，壳体200可以通过弯曲金属板制成，因此壳体200可以一体地形成。这里，当壳体200一体形成时，联接过程简单且直接。

替代地，可以使用各种方法(例如，焊接、铆钉、螺栓、销、支架或力矩接合)来联接拼合式壳体200。另外，电池组10可以包括用于控制电池模块100的充电/放电的不同类型的装置，例如BMS、电流传感器和保险丝。

汇流条单元300连接到电池模块100。汇流条单元300电连接到电池模块100并且能够散热。

参照图2和图3，汇流条单元300可以包括第一汇流条构件310、第二汇流条构件320和绝缘散热构件330。

第一汇流条构件310被配置为将对象910连接到电池模块100以操作对象910(参见图1)。第一汇流条构件310可以通过连接端子210连接到对象910。这里，各种类型的对象910可以连接到电池模块100。

例如，对象910可以是电动车辆，并且当对象910是电动车辆时，第一汇流条构件310被配置为将用于操作电动车辆的电能从电池模块100移动到电动车辆。

然而，对象910不限于电动车辆，并且为了便于描述，下面以电动车辆作为对象910的示例进行描述。

第二汇流条构件320被配置为将电池模块100连接到用于对电池模块100充电的充电构件920(参见图1)。第二汇流条构件320可以通过充电端子220连接到充电构件920。

也就是说，用于操作对象910或电动车辆的电能通过第一汇流条构件310从电池模块100移动到电动车辆，并且当电池模块100在电动车辆的操作结束之后被充电时，用于充电的电能通过第二汇流条构件320从充电构件920移动到电池模块100。

绝缘散热构件330用于电绝缘和热传递，并且将第一汇流条构件310连接到第二汇流条构件320。为此，绝缘散热构件330可以由陶瓷材料制成。

然而，绝缘散热构件330的材料不限于陶瓷材料，并且绝缘散热构件330的材料可以包括具有绝缘和散热特性的各种类型的材料。

如上所述，在电动车辆的操作期间，电能通过第一汇流条构件310从电池模块100移动到电动车辆，因此从第一汇流条构件310产生热量。特别地，由于电动车辆使用高电流，因此产生的热量增加。

这里，由于在电能移动通过第一汇流条构件310时不使用第二汇流条构件320，因此从第一汇流条构件310产生的热量可以通过绝缘散热构件330移动到第二汇流条构件320并进入外部大气。

在这种情况下，由于绝缘散热构件330是电绝缘的，所以热量从第一汇流条构件310传递到第二汇流条构件320，但是电力不移动。在下文中，当热量从第二汇流条构件320传递到第一汇流条构件310时，同样地电力不移动。

另外，在电动车辆的充电期间，电能通过第二汇流条构件320从充电构件920移动到电池模块100，并且从第二汇流条构件320产生热量。

这里，由于在电能移动通过第二汇流条构件320时不使用第一汇流条构件310，因此从第二汇流条构件320产生的热量可以通过绝缘散热构件330移动到第一汇流条构件310并进入外部大气。

也就是说，当使用第一汇流条构件310和第二汇流条构件320中的任何一个而不使用另一个时，从正在使用的汇流条构件产生的热量可以通过绝缘散热构件330移动到不使用的汇流条构件并进入外部大气。

参考图2和图4，继电器构件400可以联接到汇流条单元300。第一汇流条构件310和第二汇流条构件320可以设置在继电器构件400上。另外，绝缘散热构件330可以设置在第一汇流条构件310和第二汇流条构件320上方。

继电器构件400可包括联接到第一汇流条构件310的第一继电器构件410和联接到第二汇流条构件320的第二继电器构件420。

紧固构件500将汇流条单元300紧固到继电器构件400。紧固构件500可以是各种类型，并且例如可以包括螺栓和螺母。螺母可以联接到继电器构件400，或者螺母可以一体地形成在继电器构件400本身中。

然而，紧固构件500不限于螺栓和螺母，并且紧固构件500可以包括各种已知的结构。然而，为了便于描述，下面以在继电器构件400中一体形成的螺栓和螺母作为紧固构件500的示例来进行描述。

紧固构件500可包括联接到第一汇流条构件310的第一紧固构件510和联接到第二汇流条构件320的第二紧固构件520。

第一汇流条构件310和第一继电器构件410可以通过第一紧固构件510紧固到绝缘散热构件330的第一端331。另外，第二汇流条构件320和第二继电器构件420可以通过第二紧固构件520紧固到绝缘散热构件330的第二端332。

这里，参照图2和图3，绝缘散热构件330可以是H形的。然而，绝缘散热构件330的形状不限于H形。

如上所述，绝缘散热构件330可以由陶瓷材料制成，以用于良好的电绝缘和热传递。然而，陶瓷材料可能由于其脆性而易于损坏。

这里，可以设置橡胶圈600和衬套构件700以防止损坏陶瓷绝缘散热构件330。

参照图4，橡胶圈600介于紧固构件500或螺栓与绝缘散热构件330之间。橡胶圈600保护绝缘散热构件330免受垂直冲击或振动。

另外，紧固构件500或螺栓插入衬套构件700中。衬套构件700保护绝缘散热构件330免受水平冲击或振动。

参考图5至图7，衬套构件700可以包括主体710和突起720。

主体710具有中空部711，并且螺栓插入到主体710的中空部711中。主体710可以在突起720之间具有多个通孔形切口部分712。

突起720形成在主体710中，并且从主体710朝向螺栓突出并且与螺栓接触，如图7所示。如上所述，可以通过突起720和螺栓之间的接触来减轻水平冲击或振动。

参照图7，可以在衬套构件700与紧固构件500或螺栓之间形成缓冲空间800。这里，缓冲空间800防止从螺栓产生的振动直接传递到绝缘散热构件330，以保护绝缘散热构件330。

参考作为图5和图6的另一实施方式的图8和图9，主体710具有突起720，并且与图5和图6相反，不具有多个切口部分712。

图5和图6的实施方式与图8和图9的实施方式的共通描述由以上描述取代。

在下文中，将参考附图描述根据本公开的实施方式的电池组10的操作和效果。

电池组10包括第一汇流条构件310和第二汇流条构件320以传递电能。这里，在通过任何一个汇流条构件传递电能期间产生的热量通过绝缘散热构件330移动到另一个汇流条构件并进入外部大气。

另外，绝缘散热构件330可以由脆性陶瓷材料制成，并且橡胶圈600和衬套构件700可以设置成防止螺栓的振动损坏。

因此，可以通过散热结构减小汇流条的横截面积，并且减小电池组10的尺寸和成本。

根据本公开的实施方式的车辆(未示出)可以包括上述电池组10。电池组10可用于使用电力的各种类型的机器或装置中，并且例如可设置在电动车辆中，特别是电动车辆的底板下。这里，电动车辆可以包括仅使用电力驱动的电动车辆，但是也包括连同其他能量源使用电能的混合动力车辆。

虽然上文已经关于有限数量的实施方式和附图描述了本公开，但是本公开不限于此，并且对于本领域技术人员显而易见的是，可以在本公开的技术方面和所附权利要求及其等同物的范围中进行各种修改和改变。

工业实用性

本公开涉及一种电池组和包括该电池组的车辆，并且具体地，可用于与二次电池相关的工业应用中。

Claims (12)

1.一种电池组，所述电池组包括：

包括多个电池电芯的电池模块；

接纳所述电池模块的壳体；以及

汇流条单元，所述汇流条单元连接到所述电池模块，

其中，所述汇流条单元用于电连接和散热。

2.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述汇流条单元包括：

第一汇流条构件，所述第一汇流条构件用于将对象连接到所述电池模块以操作所述对象；

第二汇流条构件，所述第二汇流条构件用于将所述电池模块连接到用于对所述电池模块充电的充电构件；以及

绝缘散热构件，所述绝缘散热构件用于连接所述第一汇流条构件和所述第二汇流条构件，并且用于电绝缘和传热。

3.根据权利要求2所述的电池组，所述电池组还包括：

继电器构件，所述继电器构件联接到所述汇流条单元；以及

紧固构件，所述紧固构件用于将所述汇流条单元紧固到所述继电器构件，

其中，所述第一汇流条构件和所述第二汇流条构件设置在所述继电器构件上，并且

其中，所述绝缘散热构件设置在所述第一汇流条构件和所述第二汇流条构件上方。

4.根据权利要求3所述的电池组，其中，所述继电器构件包括联接到所述第一汇流条构件的第一继电器构件和联接到所述第二汇流条构件的第二继电器构件，

其中，所述紧固构件包括联接到所述第一汇流条构件的第一紧固构件和联接到所述第二汇流条构件的第二紧固构件，

其中，所述第一汇流条构件和所述第一继电器构件通过所述第一紧固构件紧固到所述绝缘散热构件的第一端，并且

其中，所述第二汇流条构件和所述第二继电器构件通过所述第二紧固构件紧固到所述绝缘散热构件的第二端。

5.根据权利要求4所述的电池组，其中，所述绝缘散热构件是H形的。

6.根据权利要求3所述的电池组，其中，所述绝缘散热构件由陶瓷材料制成。

7.根据权利要求6所述的电池组，其中，所述紧固构件是螺栓，并且

所述螺栓与所述绝缘散热构件之间插设有橡胶圈。

8.根据权利要求6所述的电池组，其中，所述紧固构件是螺栓，并且

其中，所述电池组包括衬套构件，所述螺栓插入所述衬套构件中。

9.根据权利要求8所述的电池组，其中，所述衬套构件包括：

主体，所述主体具有供所述螺栓插入的中空部；以及

突起，所述突起从所述主体朝向所述螺栓突出并与所述螺栓接触。

10.根据权利要求9所述的电池组，其中，所述主体在所述突起之间具有多个通孔形切口部分。

11.根据权利要求9所述的电池组，其中，所述衬套构件与所述螺栓之间形成缓冲空间。

12.一种车辆，所述车辆包括根据权利要求1至11中的任一项所述的电池组。