CN118160136A - 电池组和包括该电池组的装置 - Google Patents
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Abstract
根据本发明的实施例的电池组包括:电池组件,包括在一个方向上并排设置的多个单体单元;以及电池组壳体,电池组件容纳在电池组壳体的内部空间中,其中,单体单元包括至少一个电池单体和覆盖电池单体的一部分的单体盖,并且其中,电池组件包括固定单元,固定单元穿过单体盖从而限制多个单体单元的相对移动。
Description
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求2022年7月20日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2022-0089943号和2023年7月11日提交的韩国专利申请第10-2023-0090047号的优先权,前述申请的全部内容通过引用并入本文中。
本发明涉及一种电池组和包括该电池组的装置,更具体地,涉及一种通过无模组(cell-to-pack)技术制造的电池组和包括该电池组的装置。
背景技术
作为用于电力驱动装置(例如,电动自行车、电动汽车和混合动力电动汽车)的能量源以及用于移动设备(例如,移动电话、数码相机和笔记本电脑)的能量源,二次电池备受关注。就此而言,对作为能源的二次电池的需求在迅速增加。
近年来,电池组已被广泛用于例如电动汽车或能量存储系统的中型或大型设备的驱动或能量存储。常规电池组包括在电池组壳体内部的一个或多个电池模块以及控制电池组的充电和放电的例如BMS(电池管理系统)的控制单元。这里,电池模块被配置为使得在模块壳体内部包括大量的电池单体。也就是说,在常规电池组的情况下,大量的电池单体(二次电池)被容纳在模块壳体内部以配置每个电池模块,并且一个或多个这样的电池模块被容纳在电池组壳体内部以配置电池组。
然而,如现有技术文献(韩国专利登记第10-2379227号)等中所公开的,这样的电池组装方法具有增加电池组的整体重量和体积以及降低电池组的能量密度的问题。
此外,为了增大电池组的能量密度,当将大量电池单体直接附接到电池组的电池组壳体的常规无模组技术应用于具有软壳的软包电池单体时,难以同时处理或堆叠大量电池单体,并且存在将电池单体安装到电池组壳体上的过程中损坏电池单体的风险。
发明内容
技术问题
因此,本发明是为了解决如上所述的问题而做出的,并且本发明的一个目的是提供一种减小电池组的整体重量和体积并提高电池组的能量密度的电池组、装置等。
本发明的另一个目的是提供一种在包括多个电池单体的电池组的制造过程中,便于电池单体的处理和安装,在防止损坏电池单体的同时实现安装电池单体所需结构的简化和重量的减轻,从而降低制造成本并增大电池单体的固定力的电池组,以及包括该电池组的装置。
技术方案
根据本发明的一个实施例,提供了一种电池组,包括:电池组件,包括在一个方向上并排设置的多个单体单元;以及电池组壳体,电池组件容纳在电池组壳体的内部空间中,其中,单体单元包括至少一个电池单体和覆盖电池单体的一部分的单体盖,并且其中,电池组件包括固定单元,固定单元穿过单体盖从而限制多个单体单元的相对移动。
单体盖形成有单体盖紧固孔,并且固定单元可以穿过单体盖紧固孔从而固定多个单体单元。
电池单体在垂直方向上布置为一个边缘对应于电池组壳体的底面,单体盖覆盖在垂直方向上布置的电池单体的上侧边缘,并且电池单体的下侧边缘可以暴露。
单体盖包括平行于电池单体的一个表面设置的第二表面和第三表面,以及在第二表面与第三表面之间延伸的第一表面,并且单体盖的横截面可以具有n形。
第二表面和第三表面可以形成有供固定单元插入的单体单元结合孔。
单体单元还包括结合到单体盖的长度方向上的端部的汇流条框架,并且容纳在单体盖中的电池单体的电极引线可以电连接到安装在汇流条框架上的汇流条。
汇流条框架的一个表面形成有汇流条框架凹槽,汇流条框架凹槽的形状可以与固定单元的外周面的形状对应。
电池组件包括与多个单体单元中的最外侧的单体单元的一个表面接触的支撑板,固定单元可以穿过支撑板从而限制多个单体单元与支撑板之间的相对移动。
支撑板形成有板紧固孔,单体盖形成有单体盖紧固孔,并且固定单元可以穿过板紧固孔和单体盖紧固孔从而将多个单体单元与支撑板结合。
电池组件还包括位于多个单体单元的长度方向上的端部处的端盖,并且端盖可以结合到支撑板。
端盖包括覆盖多个单体单元的长度方向上的端部的主体部,以及从主体部的一个边缘朝向支撑板延伸的盖延伸部,并且盖延伸部可以对应于支撑板的长度方向上的端部。
固定单元可以穿过盖延伸部从而将端盖和支撑板结合。
单体盖形成有单体盖紧固孔,支撑板形成有板紧固孔,盖延伸部形成有盖紧固孔,固定单元可以穿过单体盖紧固孔、板紧固孔和盖紧固孔从而将多个单体单元、支撑板和端盖结合。
电池组件还包括第二固定单元,并且盖延伸部和支撑板的端部可以由第二固定单元固定。
支撑板形成有第二板紧固孔,盖延伸部形成有盖紧固孔,并且第二固定单元可以穿过第二板紧固孔和盖紧固孔从而将端盖和支撑板结合。
支撑板在与盖延伸部对应的位置处形成有盖结合部,并且盖结合部的外表面和盖延伸部的内表面可以布置为彼此接触。
盖结合部的外表面具有朝向盖延伸部的内表面凹陷的形状,并且盖延伸部的内表面可以设置在凹陷的盖结合部的外表面上。
端盖可以包括从主体部的一个边缘朝向单体单元的下表面延伸的盖支撑部。
单体盖可以通过弯折一个板材料形成。
根据本发明的另一个实施例,提供了一种包括上述电池组的装置。
有益效果
根据本发明的一个方面,大量电池单体被具有简化结构的单体盖部分地覆盖,并且可以直接安装在电池组壳体上,而不是将它们容纳在单独的模块壳体中并安装在电池组的电池组壳体上。这不仅减小了电池组的整体重量和体积并提高了电池组的能量密度,而且还防止了在直接安装大量电池单体并使用它们的过程中发生的对电池单体的损坏,并且便于电池单体的膨胀控制和气体排放路径的设计。
此外,各自包括至少一个电池单体的单体单元被阻挡并固定在一对支撑板和穿过单体单元的固定单元上,这便于在包括多个电池单体的电池组的制造过程中处理和安装电池单体,实现了安装电池单体所需的结构的简化和重量的减轻,从而降低了制造成本并增大了电池单体的固定力。
此外,本发明可以具有附加的其他效果,这将在实施例的每一个中进行描述,或者将省略本领域技术人员可以容易地推断出的效果的描述。
附图说明
图1是示出根据本发明的实施例的电池组的图;
图2是示出根据本发明的实施例的电池组件的视图;
图3是根据图2的电池组件的分解透视图;
图4是示出根据本发明的实施例的单体单元的图;
图5是根据图4所示的单体单元的分解透视图;
图6是图2的P1部分的放大图;
图7和图8是根据本发明的实施例的电池组件的变型例;
图9是根据本发明的实施例的电池组件的另一变型例;并且
图10是示出根据本发明的实施例的电池组被安装在车辆中的状态的图。
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。在本说明书和权利要求书中使用的术语或词不应被解释为限于典型的含义或字典定义,而应根据发明人可以适当地定义术语的概念来描述其所知道的实施本发明的最佳方法的规则被解释为具有与本发明的技术范围相关的含义和概念。因此,说明书中描述的实施例和附图中示出的配置不超过本发明的最示例性实施例并且不完全覆盖本发明的精神。因此,应当理解,可以存在能够替代本申请提交时的内容的各种等价物和变型例。
在附图中,为了描述方便和清楚起见,夸大、省略或示意性地图示了每个部件或构成部件的特定部分的尺寸。因此,每个部件的尺寸并不完全反映实际尺寸。此外,可以省略与公知的功能或配置有关的详细描述,以避免不必要地模糊本发明的主题。
此外,将理解,当例如层、膜、区域或板的元件被称为形成或设置在另一元件“上”或“上方”时,应解释为不仅包括例如层、膜、区域或板的元件直接在另一元件上的情况,而且还包括存在中间元件的情况。相反,当例如层、膜、区域或板的元件被称为“直接”形成或设置在另一元件“上”或“上方”时,可以表示不存在其他中间元件。另外,词“上”或“上方”表示设置在基准部分上或下,并且不一定表示设置在基准部分的朝向重力方向相反的上端。同时,与被描述为形成或设置在另一部分“上”或“上方”的情况类似,被描述为形成或设置在另一部分“下”或“下方”的情况也可以参照上述内容来理解。
此外,在整个说明书中,当一部分被称为“包括”或“包含”某个部件时,其表示该部分还可以包括其他部件,而不排除其他部件,除非另有说明。
此外,在整个说明书中,当被称为“平面”时,其表示当从上侧观察目标部分时,并且当被称为“横截面”时,其表示当从垂直切割的横截面侧观察目标部分时。
现在,将描述根据本发明的实施例的电池组。
图1是示出根据本发明的实施例的电池组的图。
参照图1,根据本实施例的电池组1000可以包括至少一个电池组件100和容纳电池组件100并保护电池组件免受外部环境影响的电池组壳体1100。
电池组壳体1100具有用于安置各个电池组件100的空间,并且各个电池组件100可以容纳在电池组壳体1100的安置空间中。
电池组壳体1100可以起到保护电池单体111免受外部环境影响的作用。电池组壳体1100可以包括底面1110和从底面1110的一个角部垂直延伸的侧表面1120,使得多个电池单体111能够容纳在由此形成的内部空间中。此外,电池组壳体1100还可以包括平行于底面1110并结合到侧表面1120的上表面。然而,电池组壳体1100的结构不限于上述内容,并且电池组壳体1100可以被设计成具有用于实现保护电池单体111的目的的各种结构。
电池组壳体1100可以包括分隔如上所述的安置空间的横梁1200。可以通过横梁1200防止安装在安置空间中的电池组件100被间隔开或具有余量(margin)间隔。使电池组件100的向前/向后和向右/向左移动可以通过横梁1200最小化,从而防止电池组件100由于外部振动和冲击而损坏。
横梁1200可以包括彼此垂直安装的第一梁1210和第二梁1220。第一梁1210和第二梁1220可以布置为彼此间隔开或布置为彼此交叉,从而形成多个安置空间。
作为具体示例,电池组件100可以在电池组壳体1100内部布置为两行,并且第一梁1210可以横跨电池组壳体1100的中央部分布置以将布置为两行的电池组件100分隔开。第二梁1220可以垂直于第一梁1210布置以将布置在各个行中的电池组件100分隔开,并且可以以规则间隔布置为多个。然而,这是电池组1000的内部结构的示例,并且根据本实施例的电池组1000的结构不限于上面提到的示例。
同时,如上所述,可以以没有保护电池组件100外表面的单独壳体状态设置本实施例的电池组件100。
也就是说,本实施例的电池组件100可以具有无模组结构。这里,无模组结构可以指单体结构直接结合到电池组结构而没有模块壳体。
通常,常规电池组1000具有多个电池单体和与其连接的若干部件被组装以形成电池模块,并且多个电池模块再被容纳在电池组1000中的组装结构。此时,由于电池模块包括形成其外表面的模块框架等,常规电池单体由电池模块的模块框架和电池组1000的电池组壳体1100双重保护。然而,这样的组装结构不仅增加了制造单元成本和电池组1000的制造工序,而且具有当在一些电池单体中出现缺陷时重新组装性能劣化的缺点。另外,当冷却构件等存在于电池模块的外部时,存在电池单体与冷却构件之间的热传递路径变得有些复杂的问题。
因此,可以以省略模块框架的“电池组件”的形式设置该实施例中的安装在电池组1000上的单元模块。由此,可以简化电池组1000的结构,可以获得制造成本和制造工艺方面的优点,并且可以实现减轻电池组1000的重量。
图2是示出根据本发明的实施例的电池组件的视图。图3是根据图2的电池组件的分解透视图。图4是示出根据本发明的实施例的单体单元的图。图5是根据图4所示的单体单元的分解透视图。
参照图2和图3,本实施例的电池组件100可以包括多个单体单元110、支撑多个单体单元110中位于最外侧的单体单元110的一个表面的支撑板120、覆盖多个单体单元110的前表面和后表面的端盖130以及将多个单体单元110相互结合的固定单元140。此外,该实施例的电池组件100还可以包括手柄单元150。
单体单元110可以是保护电池单体111(参见图4)的最小单元体。单体单元110可以包括至少一个电池单体111以及覆盖电池单体111的一部分的单体盖113(参见图4)。
如上所述,在本实施例中,多个电池单体111可以被具有简化结构的单体盖113部分地覆盖的同时直接被安装在电池组壳体1100上,而不是将它们安装在单独的模块壳体中并将其安装在电池组1000的电池组壳体1100上。通过这样的单体单元110的结构,可以减小电池组1000的整体重量和体积,并且可以提高电池组1000的能量密度。另外,能够防止在将多个电池单体111直接安装在壳体上或使用它们的过程中发生的电池单体111的损坏,并且便于电池单体的膨胀控制和气体排放路径的设计。
另一方面,在描述之前,单体单元110可以具有含有水平(长度)、垂直(宽度)和厚度的六面体形状,其中,长度方向可以是X轴,宽度方向可以是Z轴,厚度方向可以是Y轴。多个单体单元110可以沿厚度方向(Y轴方向)依次布置,并且厚度方向(Y轴方向)可以被称为单体单元110的堆叠方向。
这里,在单体单元110的长度方向(X轴方向)上彼此面对的两个表面被称为前表面和后表面,在单体单元110的厚度方向(Y轴方向)上彼此面对的两个表面被成为侧表面,并且在单体单元110宽度方向(Z轴方向)上彼此面对的两个表面可以被称为上表面和下表面。
单体单元110可以形成为多个,并且多个单体单元110可以在一个方向上并排布置。单体单元110可以在一个方向上堆叠并容纳在电池组壳体1100中。单体单元110可以依次布置为使得其侧表面和相邻单体单元110的侧表面彼此平行。
单体单元110可以沿Z轴方向直立布置,使得其侧表面垂直于电池组壳体1100。单体单元110可以布置为使得其下表面对应于电池组壳体1100的底面1110。
将在下面参照图4和图5详细描述单体单元110的细节。
支撑板120能够保持堆叠的单体单元110的整体形状。支撑板120能够支撑堆叠的单体单元110。在电池组1000中,单体单元110可以被布置为使得其一个表面垂直于电池组1000的底面1110,并且支撑板120可以支撑单体单元110的一个表面以使得其一个表面能够保持直立状态。支撑板120能够防止多个单体单元110彼此间隔开,从而固定单体单元110之间的相对位置。支撑板120可以是板状构件并且可以代替模块框架补充电池组件100的刚度。
支撑板120可以布置在堆叠的单体单元110中的最外侧的单体单元110的一个表面上。支撑板120可以布置在堆叠的单体单元110中的最外侧单体单元110的侧表面上。
这里,该实施例的设置在电池组件100中的支撑板120可以形成为两个。支撑板120可以包括第一支撑板120a和第二支撑板120b。一对支撑板120可以设置在堆叠的单体单元110的堆叠方向的两端。第一支撑板120a在堆叠的单体单元110的一侧与最外侧的单体单元110接触,并且第二支撑板120b可以在堆叠的单体单元110的另一侧与最外侧的单体单元110接触。
同时,如稍后将描述的,包括在单体单元110中的单体盖113可以具有彼此平行布置的第二表面113b(参见图5)和第三表面113c(参见图5),以及在第二表面113b和第三表面113c之间延伸的第一表面113a(参见图5)。此时,第一支撑板120a的内表面可以在一侧与最外侧单体单元110的第二表面113b的外表面接触。第二支撑板120b的内表面可以在另一侧与最外侧的单体单元110的第三表面113c的外表面接触。
支撑板120可以由各种材料制成,并且可以通过各种制造方法设置支撑板120。作为示例,支撑板120可以由金属材料制成,并且金属材料的示例可以是铝。作为另一示例,支撑板120可以由铝和聚合物合成树脂的组合通过嵌件成型制成。然而,支撑板120的材料和制造方法不应受上述内容的限制,并且可以包括未提及的各种材料或通过其他制造方法来制造。
支撑板120可以包括支撑单体单元110的支撑部122、用于与端盖130结合的盖结合部124以及用于与手柄单元150结合的手柄结合部126。
支撑部122对应于支撑板120的大部分区域,并且可以具有板状形状以支撑单体单元110。支撑部122可以具有类似于单体单元110的侧表面形状的形状。板状的支撑部122可以包括在长度方向(X轴方向)和在宽度方向(Z轴方向)上的两侧边缘。
同时,支撑板120与多个单体单元110通过固定单元140结合,从而能够限制相对位置移动。为此目的,支撑部122可以形成有供固定单元140插入的板紧固孔123。如将在后面描述的,板紧固孔123可以形成在与包括在单体单元110(参见图4)中的单体盖113的单体单元紧固孔115对应的位置处。板紧固孔123可位于靠近支撑板120的长度方向(X轴方向)上的端部的位置。这可以用于防止电池单体111被穿过支撑板120的固定单元140和包括在单体单元110中的单体盖113损坏。
形成在支撑板120中的板紧固孔123的数量可以是一个。然而,为了稳定地结合多个单体单元110和支撑板120,固定单元140优选形成为多个,使得多个板紧固孔123可以形成在支撑板120中。作为具体示例,设置在电池组件100中的固定单元140可以形成为两个,并且板紧固孔123可以形成在靠近支撑板120的长度方向(X轴方向)上的两端的部分处。当板紧固孔123形成为多个时,每个单体盖113中的单体单元紧固孔115也可以形成为多个。此时,多个板紧固孔123和在每个单体盖113中形成的多个单体单元紧固孔115可以彼此对应。
盖结合部124可以在支撑板120与端盖130之间提供结合表面。盖结合部124可以具有从支撑部122的一个边缘延伸的形状。
盖结合部124可以形成在支撑部122的边缘中的对应于端盖130的一个边缘处。端盖130可以布置为靠近支撑板120的长度方向(X轴方向)上的端部,并且盖结合部124可以形成在支撑部122的长度方向(X轴方向)上的边缘处以提供与端盖130结合的结合表面。盖结合部124可以具有从支撑部122的长度方向(X轴方向)上的边缘朝向端盖130延伸的形状。盖结合部124可以具有平行于支撑部122的一个表面延伸的形状。此时,端盖130可以布置为使得长度方向(Y轴方向)上的端部对应于支撑板120的长度方向(X轴方向)上的端部。
形成在一个支撑板120中的盖结合部124的数量可以是两个。盖结合部124可以位于彼此面对的支撑部122的两个边缘中的每一个处。作为更具体的示例,端盖130可以形成为两个,并且两个端盖130可以被布置为对应于支撑板120的长度方向(X轴方向)上的端部。盖结合部124形成在支撑部122的长度方向(X轴方向)上的两个边缘中的每一个处,并且两个盖结合部124可以分别对应于两个端盖130。位于支撑板120的长度方向(X轴方向)上的一个端部处的盖结合部124可以对应于一个端盖130,位于另一个端部处的盖结合部124可以对应于另一个端盖130。通过这种方式,盖结合部124可以形成为多个在支撑部122上,并且每个盖结合部124可以结合到形成在每个端盖130上的盖延伸部134。
另一方面,为电池组件100设置的支撑板120可以形成为两个,其中一对支撑板120的长度方向(X轴方向)上的一个端部和另一个端部可以分别对应于一对端盖130的长度方向(Y轴方向)上的一个端部和另一个端部。由此,端盖130的长度方向(Y轴方向)上的一个端部可对应于形成在第一支撑板120a上的盖结合部124,另一个端部可对应于形成在第二支撑板120b上的盖结合部124。
盖结合部124可以形成有用于与端盖130结合的第二板紧固孔125。第二板紧固孔125的数量可以为一个,也可以为两个以上。作为示例,第二板紧固孔125的数量可以为一个。在这种情况下,可以根据端盖130的形状或其他构件的形状来补充端盖130的结合稳定性。具体地,端盖130可以围绕第二板紧固孔125作为中心轴而旋转,但这种现象可以通过端盖130的盖支撑部136和其他结构来防止。另外,当第二板紧固孔125的数量为一个时,可以降低制造成本并且可以简化制造工艺。另外,作为另一示例,第二板紧固孔125可以形成为两个。在这种情况下,可以提高端盖130的结合的可靠性。
手柄结合部126可以提供支撑板120与手柄单元150之间的结合表面。手柄结合部126可以结合到至少一个手柄单元150。
这里,手柄单元150能够稳定地将电池组件100安置在电池组壳体1100内部,并且可以包括可由用户握持的手柄。手柄单元150的一个端部可以可拆卸地结合到支撑板120,并且手柄单元可以在电池组件100的安装完成之后从支撑板120移除。
手柄结合部126可以形成为从支撑部122的一个边缘延伸的形状。手柄结合部126可以位于支撑部122的宽度方向(Z轴方向)上的一个端部处。更具体地,其可以在安装了电池组件100的状态下位于上侧(+Z)。这可以便于在电池组件100的安装完成之后移除手柄单元150。
端盖130能够起到保护多个单体单元110的前表面或后表面的作用。端盖130能够覆盖多个单体单元110的前表面或后表面。端盖130可以位于堆叠的单体单元110的长度方向上的端部处。端盖130可以形成两个,并且两个端盖130可以分别设置在堆叠的单体单元110的长度方向上的两个端部处。
端盖130可以一体地覆盖包括在多个单体单元110中的电池单体的端子部。端盖130可以包括与多个单体单元110中包括的电池单体的电极引线部分对应的主体部132,从主体部132的一个边缘垂直延伸并结合到支撑板120的盖延伸部134,以及从主体部132的另一个边缘垂直延伸并支撑单体单元110的一部分的盖支撑部136。
主体部132能够覆盖多个单体单元110的前表面或后表面。主体部132可以位于多个单体单元110的长度方向上的端部处。主体部132可以覆盖多个单体单元110的长度方向上的端部。主体部132可以覆盖包括在多个单体单元110中的电池单体的端子部。这里,主体部132也可以被称为“端子盖部”。
主体部132可以具有近似板状。板状主体部132可以包括长度方向(Y轴方向)的两个边缘和宽度方向(Z轴方向)的两个边缘。
主体部132可以形成有盖排气孔133。盖排气孔133可以形成为多个,并且多个盖排气孔133可以对应于每个单体单元110。然而,每个盖排气孔133不必对应于一个单体单元110,多个盖排气孔133可以对应于一个单体单元110,或者多个单体单元110可以对应于一个盖排气孔133。端盖130能够通过盖排气孔133保护单体单元1110免受外部环境影响,并且将从电池单体111产生的气体等排出到外部。由此,可以防止电池组件100的连锁热失控现象。
盖延伸部134能够提供用于端盖130与支撑板120之间的结合的结合表面。
盖延伸部134可以形成在主体部132的边缘中对应于支撑板120的一个边缘处。支撑板120可以布置为靠近端盖130的长度方向(Y轴方向)上的端部,并且盖延伸部134可以形成在主体部132的长度方向(Y轴方向)上的边缘处以提供与支撑板120的结合表面。盖延伸部134可以具有从主体132的一个边缘朝向支撑板120延伸的形状。盖延伸部134可以具有在垂直于主体132的一个表面的方向上从主体132的一个边缘朝向支撑板120延伸的形状。此时,端盖130可以位于支撑板120的长度方向(X轴方向)上的端部处。端盖130可以布置为使得在长度方向(Y轴方向)上的端部对应于支撑板120的长度方向(X轴方向)上的端部。
盖延伸部134可对应于支撑板120的长度方向(X轴方向)上的端部。盖延伸部134可以与支撑板120的长度方向(X轴方向)上的端部重叠。盖延伸部134可以位于支撑板120的长度方向(X轴方向)上的端部外侧。盖延伸部134可以结合到支撑板120的长度方向(X轴方向)上的端部。
形成在一个端盖130上的盖延伸部134的数量可以是两个。两个盖延伸部134可以包括分别形成在主体部132的彼此面对的两个边缘上的第一盖延伸部134a和第二盖延伸部134b。第一盖延伸部134a和第二盖延伸部134b可以形成在主体部132的长度方向(Y轴方向)的两个边缘处。
更具体地,第一支撑板120a和第二支撑板120b可以位于对应于端盖130的长度方向(Y轴方向)上的两个端部的位置。位于端盖130的长度方向(Y轴方向)上的一个端部处的第一盖延伸部134a可以对应于第一支撑板120a,位于另一端部的第二盖延伸部134b可以对应于第二支撑板120b。第一盖延伸部134a和第二盖延伸部134b可以具有垂直于主体部132的一个表面朝向第一支撑板120a和第二支撑板120b延伸的形状。第一盖延伸部134a和第二盖延伸部134b可以分别对应于第一支撑板120a和第二支撑板120b的端部。第一盖延伸部134a和第二盖延伸部134b可以分别与第一支撑板120a和第二支撑板120b的端部重叠并结合。第一盖延伸部134a可以位于第一支撑板120a的外侧,第二盖延伸部134b可以位于第二支撑板120b的外侧。这里,可以基于电池组件100的中心来描述特定构件的外侧。此外,如后面将要描述的,第一盖延伸部134a和第二盖延伸部134b可分别对应于形成在第一支撑板120a和第二支撑板120b上的盖结合部124。
盖延伸部134可以对应于支撑板120的盖结合部124。盖延伸部134可以与盖结合部124重叠。盖延伸部134可以结合到支撑板120的盖结合部124。更具体地,盖延伸部134可以位于盖结合部124的外侧,并且盖延伸部134的内侧表面可以接触盖结合部124的外侧表面。
盖结合部124的外侧表面可以具有朝向内侧表面凹陷的形状,使得盖延伸部134和盖结合部124能够容易地彼此重叠,并且盖延伸部134可以安置在凹陷的外侧表面上。另外,盖延伸部134的每个角可以具有圆形形状。由此,当端盖130安装在单体单元110和支撑板120的组合上时,可以使支撑板120与端盖130之间的干扰最小化。
另一方面,在现有技术中,为了保护电池单体免受外部环境的影响,设置覆盖堆叠的电池单体的上表面、下表面、左表面和右表面的模块框架以及覆盖电池单体的前表面和后表面的端板。另外,在电池单体的外侧,模块框架和端板主要通过焊接结合。然而,在该实施例中,通过省略模块框架,端盖130和支撑板120结合,并且端盖130和支撑板120通过紧固构件结合,从而可以不增加焊接工序。由此,可以更容易且快速地完成制造工艺。另外,盖延伸部134形成在端盖130上,与其对应的盖结合部124形成在支撑板120上,从而可以稳定且容易地执行端盖130与支撑板120之间的结合。
盖延伸部134可以形成有用于与支撑板120结合的盖紧固孔135。盖紧固孔135可以对应于形成在盖结合部124中的第二板紧固孔125。在该实施例的电池组件100的制造过程中,端盖130可以设置为位于盖紧固孔135和第二板紧固孔125的同一轴线上,并且第二固定单元142可以插入盖紧固孔135和第二板紧固孔125中,由此能够结合端盖130和支撑板120。这里,第二固定单元142可以是例如螺栓或铆钉的紧固构件。
盖紧固孔135的数量可以为一个或两个以上。对于该信息,参考第二板紧固孔125的描述。当盖紧固孔135形成为多个时,第二板紧固孔125也可以形成为多个,并且多个盖紧固孔135和第二板紧固孔125可以彼此对应。
同时,本实施例的单体单元110可以通过固定单元140结合,并且单体单元110的相对移动可以由固定单元140限制。固定单元140可以结合支撑板120和单体单元110。固定单元140可以穿过形成在第一支撑板120a中的板紧固孔123,然后穿过形成在多个单体单元110中包括的单体盖113中的单体单元紧固孔115,并且穿过形成在第二支撑板120b中的板紧固孔123。由此,支撑板120与单体单元110之间的相对移动被限制,并且可以阻挡电池组件100。
通过这种方式,可以通过固定单元140阻挡多个单体单元110并且可以固定单体单元110的相对位置,从而使得电池组件100的操作更容易。也就是说,固定单元140可以便于电池单体111的安装,并且简化了安装电池单体111所需的结构,由此能够实现例如重量减轻和制造成本降低的效果。
固定单元140可以设置为长螺栓形状。固定单元140可以被设置为具有足够长度的长螺栓,以穿透所有包括在电池组件100中的多个单体单元110。
另一方面,图中示出了固定单元140穿透电池组件100的下侧部分,但不限于此。也可以设置在其他位置,只要电池单体111和电极引线112不被损坏。例如,可将固定单元140设置为穿过电池组件100的上侧部分,由此可以调节固定单元140贯穿的板紧固孔123和单体单元紧固孔115的位置。
下面,对该实施例的单体单元进行描述。
参照图4和图5,该实施例的单体单元110可以包括以电极组件浸没在电解液中的状态被容纳在其中的电池单体111、覆盖电池单体111的至少一部分的单体盖113、用于引导电池单体111与导电构件之间的连接的汇流条框架116以及用于保护电池单体111及其连接的导电构件的绝缘盖118。
本实施例的电池单体111是用于充电和放电的基本单元,并且可以以能够使每单位面积的堆叠单体的数量最大化的软包类型设置电池单体111。以软包类型设置的电池单体111可以通过将包括阴极、阳极和隔膜的电极组件容纳在电池单体壳体中,在其中注入电解液,然后热密封电池单体壳体的密封部来制造。然而,显然,不必以软包类型设置电池单体111,并且可以在实现将来要安装的装置所需的存储容量的水平下以棱柱形、圆柱形或任何其他各种形状设置电池单体111。
电池单体111可以包括用于容纳电极组件的壳体部分,以及形成在电池单体111的边缘处以密封电极组件的密封部。在软包电池单体的情况下,电池单体可以通过将电极组件容纳在电池单体壳体中,然后密封位于电极组件外部的电池单体壳体的边缘来制造。当通过将电极组件容纳在通过折叠电池单体壳体而形成的内部空间中,然后密封开放的三个表面边缘来形成电池单体111时,密封部可以形成在电池单体壳体的四个边缘中的三个边缘上,余下的一个边缘可以称为非密封部。然而,与上面描述的不同,也可以热密封电池单体壳体的所有四个边缘以制造电池单体111,并且在这样的情况下,密封部可以形成在电池单体111的所有四个边缘上。
如图5所示,电池单体111可以具有含有水平(长度)、垂直(宽度)和厚度的六面体形状,其中,长度方向可以是X轴,宽度方向可以是Z轴,厚度方向可以是Y轴。基于六面体形状,电池单体111可以被描述为包括对应于壳体部分的两个表面(XZ平面上的表面)和位于壳体部分的边缘处的四个表面。然而,在软包型电池单体111的情况下,整体上以扁平状设置电池单体111,通过热密封形成的密封部的厚度值也小。因此,为了便于描述,描述了单体单元110具有对应于壳体部分的两个表面和位于壳体部分外部的四个边缘。
电池单体111可以包括用于与导电构件电连接的电极引线112。电极引线112可以布置为从电池单体壳体的一个边缘在一个方向上突出。电极引线112的一端位于电池单体111的内部以电连接到电极组件的阴极或阳极,电极引线112的另一端可以暴露到电池单体111的外部以电连接到单独的构件(例如,汇流条)。电极引线112可以形成为两个,并且两个电极引线112可以分别位于电池单体111的长度方向(X轴方向)的两端。两个电极引线112中的一个可以是阴极引线,另一个可以是阳极引线。
同时,容纳在单体盖113中的电池单体111可以形成为多个。多个电池单体111可在一个方向上堆叠以形成单体堆。这里,单体堆的侧表面可以指多个电池单体111中的最外侧的电池单体111的一个表面。另外,单体堆的上表面和下表面可以是其上并排布置有电池单体111的边缘的表面,并且单体堆的前表面和后表面可以是电池单体111的电极引线112所在的表面。单体堆的每个表面可以对应于单体单元110的每个表面。
单体盖113能够起到覆盖电池单体111的外表面的至少一部分的作用。单体盖113覆盖电池单体111的一部分,并且另一部分朝向电池组壳体1100暴露,由此能够提高电池组1000的冷却效率并将从电池单体111产生的气体引导向预定方向。
单体盖113可以覆盖彼此面对的两个表面和与单体堆的两个表面共同的边缘的一个表面。单体盖113可以覆盖单体堆的两个侧表面以及上表面。单体盖113可以覆盖电池单体111的布置在最外侧的侧表面和单体电池11的一个边缘。
单体盖113具有彼此平行且彼此间隔开的第二表面113b和第三表面113c,以及在第二表面113b和第三表面113c之间延伸的第一表面113a。第二表面113b和第三表面113c可以对应于单体单元110的侧表面。第二表面113b和第一表面113a可以对应于单体单元110的上表面。
第一表面113a的一个边缘可以连接到第二表面113b的一个边缘,并且第一表面113a的另一个边缘可以连接到第三表面113c的一个边缘。或者,第二表面113b可以被描述为从第一表面113a的一个边缘沿第一方向延伸,并且第三表面113c可以被描述为从第一表面113b的另一个边缘沿第一方向延伸。此时,第一方向是与第一表面113a大致垂直的方向,其在附图中表示为Z轴方向。如此,单体盖113的横截面可以是n形的,其中,横截面可以指单体盖113的长度方向(X轴方向)上的横截面。
单体盖113的第二表面113b和第三表面113c可以形成为平坦的。单体盖113的第一表面113a可以形成为平坦的。可以通过在相同方向上弯折一个板材料来形成n形的单体盖113。可以将例如压制成形或辊压成形的方法应用于该弯折工序。然而,单体盖113不必一体地设置,也可以通过连接多个板材料来形成单体盖113。
单体盖113可以覆盖电池单体111的一个表面。这里,多个电池单体111可以如本实施例那样容纳在单体盖113中,并且第二表面113b和第三表面113c可以覆盖多个电池单体111中最外侧的电池单体111的一个表面。
单体盖113的第二表面113b和第三表面113c可以位于平行于电池单体111的一个表面的位置。更具体地,如图5所示,第二表面113b可以从左侧覆盖多个电池单体111的左侧(+Y轴)的最外侧的电池单体111的一个表面。第三表面113c可以从右侧覆盖多个电池单体111的右侧(-Y轴)的最外侧的电池单体111的一个表面。
单体盖113可以覆盖电池单体111的一个边缘。单体盖113的第一表面113a可以覆盖电池单体111的一个边缘的至少一部分。单体盖113可以覆盖在垂直方向上布置的电池单体111的上侧边缘,使得一个边缘对应于电池组壳体1100的底面1110。单体盖113的第一表面113a可以对应于处于直立状态的电池单体111的上侧边缘。电池单体111的对应于电池组壳体1100的底面1110的一个边缘可以是形成非密封部的部分。
单体盖113可以将容纳在其中的电池单体111与相邻的电池单体111分隔开,使得可以中断电池单体111中产生的气体移动到相邻的电池单体111。另外,由于单体盖113与电池单体111的一个表面接触或靠近设置,因此在电池单体111中产生的热量可以传递到单体盖113,从而促进电池单体111的散热。另外,当单体盖113的下侧边缘布置为与电池组壳体1100接触时,可以形成按电池单体111、单体盖113和电池组壳体1100传递的热传递路径,可以提高电池组1000的整体冷却效率。这里,单体盖113的下侧边缘可以指位于第二表面113b和第三表面113c上的Z轴上的边缘。
单体盖113可以不覆盖在垂直方向上布置的电池单体111中的对应于电池组壳体1100的底面1110的下侧边缘,并且电池单体111的下侧边缘可以朝向底面1110暴露。由此,电池单体111与电池组壳体1100的底面1110接触或靠近布置,使得从电池单体111产生的热可以快速地排出到电池组壳体1100的底面1110。此时,当冷却构件位于电池组壳体1100的底面1110上时,可以进一步提高散热效果。
同时,可以在电池单体111与电池组壳体1100之间设置粘合剂使得电池单体111能够稳定地位于电池组壳体1100中。更具体地,粘合剂可以插设于电池单体111的一个边缘与电池组壳体1100的底面1110之间。此时,设置有粘合剂的电池单体111的一个边缘可以是非密封部。粘合剂的示例包括导热树脂、TIM等,并且可以应用任何已知的材料,只要其是具有导热性或粘合性的材料。此外,可以在单体盖113与电池组壳体1100之间或在电池单体111与单体盖113之间设置这样的粘合剂,以增强电池组1000的结构。
此外,在本实施例的电池组1000中,每个电池单体111设置有单体盖113,从而可以省略用于保护模块化电池单体111的模块壳体,并且可以直接将电池单体111安置并容纳在电池组壳体1100内部而无需模块壳体。在软包电池单体的情况下,电池单体壳体由软材料制成,因此容易受到外部冲击并且具有低硬度。因此,将电池单体本身容纳在电池组壳体1100的内部而不将其容纳在模块壳体中可能是不容易的。然而,在本实施例中,由于单体盖113补充了电池单体111的刚度,电池单体111可以直接容纳在电池组壳体1100的内部,并且可以保持在堆叠状态。另外,由于单体盖113使得可以省略常规的模块壳体、堆叠框架和例如螺栓的紧固构件,因此可以简化制造工艺,可以简化内部结构,并且可以相应地提高能量密度。
通过这种方式,通过单体盖113补充电池单体111的刚度,从而在组装电池组1000的过程中也可以便于电池单体111的操作。更具体地,通过在将电池单体111容纳在电池组壳体1100中的过程中夹持与电池单体111结合的单体盖113,可以更容易地执行组装工序。
单体盖113可以由具有高熔点的材料制成,使得其即使在电池组1000内部的热失控期间也不熔化。另外,单体盖113可以由具有大于预定范围的机械强度的材料制成,以便稳定地支撑电池单体111,从而可以保护电池单体111免受外部冲击等。用于单体盖113的材料的示例包括钢、不锈钢(SUS)等。
另一方面,单体盖113不仅延缓了热失控现象而且补充了电池单体111的刚度,从而允许电池单体111保持在直立状态。单体盖113能够覆盖电池单体111的至少一部分,从而支撑电池单体111并且稳定地保持在一个方向上直立布置的电池单体111的堆叠状态。更具体地,单体盖113的第二表面113b和第三表面113c能够支撑单体堆的侧表面,从而保持电池单体111的直立状态。另外,单体盖113的下边缘可以安置在电池组壳体1100的底面1110上,从而允许单体盖113自行站立并且保持单体盖113内部的电池单体111的直立状态。
另一方面,根据实施例,可以在电池组壳体1100的底面1110上形成结合槽。单体盖113的下侧边缘可以插入结合槽中并固定到底面1110。单体盖113与电池组壳体1100的底面1110通过这种方式通过结合槽结合,使得单体盖113可以更稳定地安置在电池组壳体1100上,并且可以保持电池单体111的直立状态。另外,通过引导单体盖113的位置,可以更容易地组装单体盖113,防止单体盖113的移动,并且可以防止单体盖113的第二表面113b和第三表面113c之间变宽。这里,结合槽可以形成为沿电池组壳体1100的长度方向(X轴)延伸,并且结合槽的长度可近似于或大于单体盖113的长度。
如图5所示,单体盖113可被结合以在电池单体111的上侧处覆盖电池单体111。这里,可以在单体盖113与电池单体111之间设置具有粘合性能的导热树脂,但不一定限于这种情况。可以不在单体盖113与电池单体111之间插设其他材料。这可以使单体盖113的体积最小化从而使容纳在电池组壳体1100内部的电池单体111的数量最大化,从而使电池组1000的能量密度最大化。
在本实施例中,单体盖113被图示为覆盖三个电池单体111,但不一定限于这种情况,单体盖113可以根据设计者的意图设计成覆盖4个以上或2个以上电池单体111。
在本实施例中,单体盖113被描述为被设置用于所有电池单体111,但不一定限于这种情况,单体盖113也可以仅设置在多个电池单体111中的一些电池单体111上。
本实施例的单体盖113被描述为具有n形,但可以配置为其他形状,只要其能够达到防止气体等向电极引线112和其他电气构件转移的目的即可。例如,单体盖可以形成为“口”形、“U”形、“O”形、“L”形等。
同时,虽然没有具体地图示,但是本实施例的单体盖113可以设置有夹持构件。夹持构件可以夹持在单体盖113的不同端部之间以防止它们间隔开或变形。例如,夹持构件可以设置在电池单体111的下侧边缘所在的单体盖113的下端,并且防止第二表面113b和第三表面113c间隔开,由此能够保持电池单体111的容纳状态。作为具体示例,夹持构件可以由胶带(tape)形成。作为另一具体示例,夹持构件可以由具有弹性的金属材料形成。
再次参照图4和图5,单体盖113可以形成有排气孔114。排气孔114能够起到将容纳在单体盖113内部的电池单体111中产生的气体排出到单体盖113的外部的作用。
这里,排气孔114可以形成在单体盖113的不对应于电池单体111的电极引线112的一个表面上。作为具体示例,排气孔114可以形成在单体盖113的第一表面113a上。
排气孔114可以形成为多个,并且多个排气孔114可以彼此间隔开。
在现有技术中,当在电池单体111中发生着火时,气体、火花等向电极引线112的方向移动,从而引起热失控现象。然而,在本实施例中,在单体盖113中形成有排气孔114,从而使气体和火花在电极引线112所在方向上的移动最小化。排气孔114使气体排出路径与电极引线112间隔开,并防止电极引线112和与其连接的电气部件被气体、火花、火焰等损坏。
单体盖113可以设置有供固定单元140插入其中的单体单元紧固孔115。多个单体单元110通过单体单元紧固孔115和固定单元140结合,从而限制相对移动并将它们稳定地位于电池组壳体1100内部。
单体单元紧固孔115可以形成在单体盖113的面对电池单体111的一个表面的一个表面上。单体单元紧固孔115可以分别形成在第二表面113b和第三表面113c上,并且形成在第二表面113b上的单体单元紧固孔115和形成在第三表面113c上的单体单元紧固孔115可以位于同一轴线上。另一方面,由于固定单元140不应损坏电池单体111,供固定单元140插入的单体单元紧固孔115的位置可以与单体盖113中对应于电池单体111的部分间隔开。作为具体示例,单体单元紧固孔115可以位于单体盖113的长度方向(X轴方向)上的上端部分处。
汇流条框架116可用于将被单体盖113覆盖的电池单体111与外部导电构件或相邻的电池单体111电连接。汇流条框架116可以被配置为支撑至少一个电池单体111的电极引线112,并将上述电池单体111的电极引线112与相邻电池单体111的电极引线112电连接。
汇流条框架116可以包括由例如铜的导电材料制成的汇流条和由例如PC的塑料材料制成的汇流条壳体。作为具体示例,汇流条端子位于汇流条壳体的一个表面上,汇流条壳体的另一个表面可以面对电池单体111。电池单体111的电极引线112可以穿过设置在汇流条壳体中的槽并且接触汇流条。在电极引线112和汇流条重叠的一个表面上应用焊接工艺等,由此能够结合电极引线112和汇流条。从而,可以在电极引线112与汇流条之间形成电连接。
汇流条框架116可以与单体盖113结合。汇流条框架116可以结合到单体盖113的长度方向(X轴方向)上的端部。单体盖113的长度方向(X轴方向)上的端部可以处于敞开状态,并且敞开的端部可以被汇流条框架116覆盖。汇流条框架116可以形成为两个,并且每个汇流条框架116可以设置在单体盖113的长度方向(X轴方向)上的端部处。
汇流条框架116的一个表面可以面对电池单体111,并且可以容纳在单体盖113的内部。汇流条框架116的包括其一个表面的一部分可位于单体盖113的第二表面113b和第三表面113c之间,使得汇流条框架116的一部分可对应于形成在第二表面113b和第三表面113c上的单体单元紧固孔115的至少一部分。因此,汇流条框架116可形成有汇流条框架凹槽117,使得汇流条框架116的一部分不妨碍贯穿单体盖113的固定单元140的移动。
汇流条框架凹槽117能够引导固定单元140在第二表面113b和第三表面113c之间的位置。汇流条框架凹槽117可以形成为与固定单元140对应。汇流条框架凹槽117的内周表面可以具有与固定单元140的外周表面对应的形状。汇流条框架凹槽117可以不限于上述形状,只要其能够与固定单元140的外周表面对应即可。汇流条框架凹槽117可以是孔的形式,或者可以形成为其中面向电池单体111的一个表面朝向另一个表面凹陷的形状。作为具体示例,汇流条框架凹槽117可以形成为具有半圆形横截面,或者可以形成为其中圆周角比半圆的圆周角大或小的圆形形状。
另一方面,可以在汇流条框架116的下表面(-Z轴上的表面)上形成圆形凹槽116a。汇流条框架116的圆形凹槽116a可以对应于在电池单体111的充电/放电过程中使用的夹具。夹具的引脚(pin)可以通过圆形凹槽116a电连接到汇流条或电极引线112,从而在充电/放电过程中向电池单体111施加电压。
此外,可以在端盖130的盖支撑部136的一个角处形成避让部(escape part)136a以不覆盖形成在汇流条框架116的下表面上的圆形凹槽116a。避让部136a的形状可以包括半圆形。如图3所示,避让部136a的形状可以是其中多个半圆依次排列的形状。避让部136a的每个半圆可以分别对应于汇流条框架116的圆形凹槽116a。
绝缘盖118能够起到防止容纳在单体盖113中的电池单体111的电极引线112短路的作用。为此目的,绝缘盖118可以由具有绝缘性能的聚合物合成树脂制成。
图6是图2的P1部分的放大图。
参照图6,本实施例的固定单元140可以插入支撑板120的板紧固孔123中,使得支撑板120与单体单元110、或单体单元110与相邻的单体单元110能够稳定地结合。另外,第二固定单元142可以插入端盖130的盖紧固孔135和支撑板120的第二板紧固孔125中,使得支撑板120和端盖130能够稳定地结合。第二板紧固孔125可以位于比板紧固孔123更靠近支撑板120的长度方向(X轴方向)上的末端的位置。这可以防止端盖130的与支撑板120的一部分对应的盖延伸部134不必要地长。
同时,端盖130可以包括从主体部132的另一边缘垂直延伸以支撑单体单元110的一部分的盖支撑部136。端盖130的长度方向(Y轴方向)的横截面形状可由于盖支撑部136而呈L形。
盖支撑部136可以形成在主体部132的边缘之中对应于电池组壳体1100的底面1110的一个边缘处。盖支撑部136可以形成在主体部132的下侧边缘处。盖支撑部136可以具有从主体部132的下侧边缘垂直于主体部132的一个表面延伸的形状。由此,位于底面1110上的单体单元110的下表面的至少一部分可以被盖支撑部136覆盖和保护。
如图6所示,除了多个单体单元110的前表面和后表面,即汇流条端子所在的部分之外,端盖130还可以覆盖多个单体单元110的下表面的端部。由于包括在单体单元110中的单体盖113处于与电池组壳体1100的底面1110对应的下表面被省略的状态,因此单体盖113的下侧边缘会暴露到外部。因此,电池组件100的下表面处于多个第二表面113b和第三表面113c的端部暴露的状态,使得在组装电池组件100然后将其安装到电池组壳体1100的过程中第二表面113b和第三表面113c的端部会与其他构件干涉。然而,端盖130通过盖支撑部136部分地保护第二表面1 13b和第三表面113c的端部,从而能够最小化这种问题。此外,盖支撑部136支撑处于直立状态的多个单体单元110,由此能够补充电池组件100的刚度。
图7和图8是根据本发明的实施例的电池组件的变型例。
参照图7和图8,根据变型例的电池组件100的端盖130可以通过固定单元140结合到支撑板120。根据该变型例,第二固定单元142可以被省略,由此,端盖130、支撑板120和多个单体单元110可以通过固定单元140结合在一起。
在该变型例中,盖延伸部134的盖紧固孔135可以对应于支撑板120的板紧固孔123。当盖紧固孔135、板紧固孔123和单体单元110的单体单元紧固孔115布置在同一轴线上时,固定单元140可以穿过上述结合孔,从而多个构件可以结合在一起。不仅单体单元110和支撑板120而且端盖130通过固定单元140通过这种方式结合,使得可以快速且容易地完成制造过程。此外,制造工艺被简化,并且例如第二固定单元142的构件被省略,由此能够降低成本。
另一方面,如图所示,端盖130的盖延伸部134可以具有延伸更长的形状以对应于支撑板120的板紧固孔123。然而,为了防止盖延伸部134不必要地延伸,支撑板120上的板紧固孔123和单体盖113的单体单元紧固孔115也可以在长度方向(X轴方向)上移动得更靠近末端部。
另一方面,为了端盖130与支撑板120之间更稳定地结合,端盖130和支撑板120可以如图8所示通过除了固定单元140之外的第二固定单元142进一步结合。端盖130主要由固定单元140固定,端盖130将来由第二固定单元142双重固定,由此能够使端盖130与支撑板120的分离最小化。此外,当如图6所示端盖130仅由第二固定单元142固定时,端盖130在插入第二固定单元142的过程中容易与支撑板120分离,这可能使得难以在同一轴线上布置结合孔。然而,当如图8所示端盖130首先通过固定单元140固定到支撑板120时,第二固定单元142的插入可以更容易。
同时,图8示出了第二固定单元142设置为一个,但与此不同,第二固定单元142可以设置为两个以上。当第二固定单元142设置为多个时,防止端盖130脱离的效果提高,但是工艺的复杂性增加,因此不能说简单地增加第二固定单元142的数量是有利的。
通过这种方式,两个以上的盖紧固孔135可以形成在盖延伸部134中,两个盖紧固孔135中的一个对应于固定单元140,另一个可以对应于第二固定单元142。此时,两个盖紧固孔135中的一个可以对应于板紧固孔123,另一个可以对应于第二板紧固孔125。
同时,可以以不同于上述的形式设置该实施例的手柄结合部126。
图9是根据本发明的实施例的电池组件的另一变型例。
参照图9,手柄结合部126可以从支撑部122的一个边缘垂直地延伸到支撑部122的一个表面。手柄结合部126可以垂直于支撑部122的一个表面朝向支撑部122的外部延伸。手柄结合部126的一个表面可以安置在横梁1200上,使得可以稳定地固定电池组件100。此时,手柄单元150可以结合到手柄结合部126的另一个表面。与如图2和图3所示的手柄结合部126的形状相比,图9所示的手柄结合部126可以形成为与手柄单元150具有较大的结合表面。由此,当设置图9的手柄结合部126时,与手柄单元150的附接和脱离可以更容易。
图10是示出根据本发明的实施例的电池组被安装在车辆上的状态的图。
参照图10,如上所述的电池组1000可以安装在车辆上。通过这种方式,本实施例的电池组可以应用于例如电动自行车、电动汽车或混合动力电动汽车的车辆装置,但本公开不限于此,并且可以应用于能够使用电池模块和电池组的包括电池组的各种装置。
同时,在本实施例中,在移除了壳体的状态下描述了电池组件100,但是电池组件100可以在设置有单独壳体的状态下设置在电池组中。此外,该实施例的电池组件100也可以应用于容纳在ESS(能量存储系统)的机架中的电池模块。
尽管本发明已参考其优选实施例在上文中详细描述,但本公开的范围不限于此,并且本领域技术人员可以使用如所附权利要求所限定的本公开的基本概念进行各种修改和改进,这也落入本公开的范围内。
[附图标记说明]
1000:电池组
1100:电池组壳体
1200:横梁
100:电池组件
110:单体单元
111:电池单体
113:单体盖
116:汇流条框架
118:绝缘盖
120:支撑板
130:端盖
140:固定单元
142:第二固定单元
150:手柄单元
Claims (20)
1.一种电池组,包括:
电池组件,包括在一个方向上并排设置的多个单体单元;以及
电池组壳体,所述电池组件容纳在所述电池组壳体的内部空间中,
其中,所述单体单元包括至少一个电池单体和覆盖所述至少一个电池单体的一部分的单体盖,并且
其中,所述电池组件包括固定单元,所述固定单元穿过所述单体盖以限制所述多个单体单元的相对移动。
2.根据权利要求1所述的电池组,其中:
所述单体盖形成有单体盖紧固孔,并且
所述固定单元穿过所述单体盖紧固孔以固定所述多个单体单元。
3.根据权利要求1所述的电池组,其中:
所述至少一个电池单体中的每一个在垂直方向上布置为一个边缘对应于所述电池组壳体的底面,并且
所述单体盖覆盖在垂直方向上布置的所述至少一个电池单体的上侧边缘,并且所述至少一个电池单体的下侧边缘暴露。
4.根据权利要求1所述的电池组,其中:
所述单体盖包括平行于所述至少一个电池单体的一个表面设置的第二表面和第三表面,以及在所述第二表面与所述第三表面之间延伸的第一表面,并且
所述单体盖的横截面具有n形。
5.根据权利要求4所述的电池组,其中:
所述第二表面和所述第三表面形成有供所述固定单元插入的单体单元结合孔。
6.根据权利要求1所述的电池组,其中:
所述单体单元还包括结合到所述单体盖的长度方向上的端部的汇流条框架,并且
容纳在所述单体盖中的所述至少一个电池单体的电极引线电连接到安装在所述汇流条框架上的汇流条。
7.根据权利要求6所述的电池组,其中:
所述汇流条框架的一个表面形成有汇流条框架凹槽,并且
所述汇流条框架凹槽的形状与所述固定单元的外周面的形状对应。
8.根据权利要求1所述的电池组,其中:
所述电池组件包括与所述多个单体单元中的最外侧的单体单元的一个表面接触的支撑板,并且
所述固定单元穿过所述支撑板以限制所述多个单体单元与所述支撑板之间的相对移动。
9.根据权利要求8所述的电池组,其中:
所述支撑板形成有板紧固孔,
所述单体盖形成有单体盖紧固孔,并且
所述固定单元穿过所述板紧固孔和所述单体盖紧固孔以将所述多个单体单元与所述支撑板结合。
10.根据权利要求8所述的电池组,其中:
所述电池组件还包括位于所述多个单体单元的长度方向上的端部处的端盖,并且
所述端盖结合到所述支撑板。
11.根据权利要求9所述的电池组,其中:
所述端盖包括覆盖所述多个单体单元的长度方向上的所述端部的主体部,以及从所述主体部的一个边缘朝向所述支撑板延伸的盖延伸部,并且
所述盖延伸部对应于所述支撑板的长度方向上的端部。
12.根据权利要求11所述的电池组,其中:
所述固定单元穿过所述盖延伸部以将所述端盖和所述支撑板结合。
13.根据权利要求12所述的电池组,其中:
所述单体盖形成有单体盖紧固孔,
所述支撑板形成有板紧固孔,
所述盖延伸部形成有盖紧固孔,
所述固定单元穿过所述单体盖紧固孔、所述板紧固孔和所述盖紧固孔以将所述多个单体单元、所述支撑板和所述端盖结合。
14.根据权利要求11所述的电池组,其中:
所述电池组件还包括第二固定单元,并且
所述盖延伸部和所述支撑板的端部由所述第二固定单元固定。
15.根据权利要求14所述的电池组,其中:
所述支撑板形成有第二板紧固孔,
所述盖延伸部形成有盖紧固孔,并且
所述第二固定单元穿过所述第二板紧固孔和所述盖紧固孔以将所述端盖和所述支撑板结合。
16.根据权利要求11所述的电池组,其中:
所述支撑板在与所述盖延伸部对应的位置处形成有盖结合部,并且
所述盖结合部的外表面和所述盖延伸部的内表面布置为彼此接触。
17.根据权利要求16所述的电池组,其中:
所述盖结合部的所述外表面具有朝向所述盖延伸部的内表面凹陷的形状,并且
所述盖延伸部的所述内表面设置在凹陷的所述盖结合部的所述外表面上。
18.根据权利要求11所述的电池组,其中:
所述端盖包括从所述主体部的一个边缘朝向所述单体单元的下表面延伸的盖支撑部。
19.根据权利要求1所述的电池组,其中:
所述单体盖通过弯折一个板材料而形成。
20.一种装置,包括权利要求1所述的电池组。
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