CN214203910U - 电池模块和电池组 - Google Patents

Abstract

电池模块和电池组。本文公开了一种高压电池模块，该高压电池模块包括被配置为暴露于外部的桥式汇流条，以便于减少在处理高压电池模块时由于电击而引起事故的危险，其中，仅在使用电池模块时才将单元组件临时电开路，并且连接桥式汇流条。可以消除在高压电池模块的制造和运输过程中可能伤害人体的危险因素，并可以在使限制最小化的状态下使用高压电池模块。

Description

电池模块和电池组

技术领域

本实用新型涉及一种包括外部桥式汇流条的高压电池模块，并且更具体地，涉及一种应用了外部桥式汇流条结构的60V以上的高压电池模块。

背景技术

与智能手机等小型移动装置不同，诸如电动车辆等的中型或大型装置需要高输出、大容量的电池。通常，以其中组装有多个二次电池单元(以下称为“单元”)的形式使用应用于电动车辆的二次电池。二次电池以其中多个电池串联/并联连接的电池模块的形式使用，或者以其中多个电池模块彼此联接的电池组的形式使用。

针对电动车辆中使用的电池模块，为了提供中型或大型装置所需的输出和容量，多个电池串联连接、并联连接、串联和并联连接。另外，考虑到车辆的特性，必须稳定地保持电池模块的结构免受振动和冲击。

专利文献1公开了常规的中型或大型电池模块，其中，电池模块中的多个电池单元的电极引线以电连接的状态固定于多个汇流条，每个汇流条以金属板状金属板的形式设置。

专利文献1公开了一种单框架型电池模块，其中，将汇流条和感测装置安装到由层叠式单元构成的单元组件上，并且将它们全部容纳在以四边形管形式提供的单框架中。针对这种单框架型电池模块，主要使用非常容易层叠的袋状电池单元。

在专利文献1中，电池模块包括：单元组件，其由层叠的袋状二次电池单元构成，每个单元具有沿相反方向形成的电极引线；汇流条框架，该汇流条框架由第一垂直板、第二垂直板和上板构成，该第一垂直板和第二垂直板设置在单元组件的与每个单元的电极引线的位置相对应的相对侧，该上板连接到第一垂直板与第二垂直板，该上板设置在单元组件的上方；以及单框架，该单框架被配置为允许安装有汇流条框架的单元组件通过到该单框架中而设置在限定于该单框架中的空间内，该单框架形成为四边形管的形状。

图1是示意性地示出了常规电池模块的结构的分解立体图。

参照图1，电池模块100包括：单元组件110，该单元组件110由层叠的单元111 构成，每个单元具有沿相反方向形成的电极引线112；汇流条框架120，该汇流条框架120由第一垂直板121、第二垂直板122和上板123构成，第一垂直板121和第二垂直板122设置在单元组件110的与每个单元111的电极引线112的位置相对应的相对侧，该上板123连接到第一垂直板121和第二垂直板122，该上板设置在单元组件 110的上方；以及单框架130，该单框架130被配置为允许将安装有汇流条框架120 的单元组件110通过插入到该单框架130中而设置在限定于该单框架130中的空间内，该单框架形成为四边形管的形状。侧框架140联接到单框架130，从而完成了电池模块100。

在第一垂直板121和第二垂直板122中的每一个的外表面上设置有多个汇流条126，并且单元111的电极引线112中的每一个通过形成在第一垂直板121和第二垂直板122中的相应的一个插槽电连接到相应的一个汇流条126。

图2是示出常规电池模块100的第一侧框架140的前视立体图。最终输入与输出端子141和142设置在第一侧框架140处。最终输入与输出端子141和142可以通过突出一些汇流条126或将单独的汇流条插入到一些汇流条126中来提供。

除小型车辆外，电池模块还应用于卡车等中型或大型车辆。结果，电池模块的输出也增加了，并且因此近年来使用了60V以上的高压电池模块。在这种情况下，通过最终输入端子和最终输出端子提供的电压为60V，因此与常规电池模块相比，发生事故的危险大大增加。

存在电流、电流流动时间和电流流动路径作为确定因电击而造成的灾难程度的因素。但是，最重要的因素是电流，而不是电压。当交流电在人体中流动时，人体可能会在5mA的电流处遭受巨大的痛苦，并且在50mA的电流处可能会发生死亡。

通常，当皮肤干燥时，人体皮肤的电阻值约为4,000Ω，而当皮肤潮湿时，电阻值减小至约2,000Ω。在人体以100V的电压受到电击的情况下，皮肤干燥时25mA 的电流在人体中流动，而皮肤潮湿时50mA的电流在人体中流动。在人体中流过10 至20mA或更高的电流的情况下，人体的肌肉变得僵硬，因此人体不可能从受到电击的地方逃脱。

在常规电池模块的电压为25V且人体干燥的情况下，人体中流过6.25mA(25V /4000Ω)的低电流。因此，即使在工人接触电池模块的情况下，工人也可以容易地从电池模块中逃脱。但是，在近年来引入的60V电池模块的情况下，人体中流过的电流为15mA或更高。因此，在工人受到电击的情况下，工人的肌肉变得僵硬，由此工人不可能从其受到电击的地方逃脱。

对高压电池模块的需求逐渐增加，因此需要一种能够确保高压电池模块的安全性的计划，与常规电池模块相比，该高压电池模块的危险在实质上大大增加了。

(专利文献1)韩国专利申请公开第2019-0114406号

实用新型内容

技术问题

鉴于上述问题而完成了本实用新型，并且本实用新型的目的是提供一种高压电池模块，该高压电池模块能够去除在高压电池模块的制造和运输过程中可能伤害人体的危险因素，并且能够在使限制最小化的状态下使用。

技术方案

根据本实用新型的一个方面，上述和其他目的可以通过提供一种电池模块来实现，该电池模块包括：电池单元，所述电池单元由层叠的袋状二次电池单元构成，所述单元中的每一个具有沿相反方向形成的电极引线；第一垂直板和第二垂直板，所述第一垂直板和所述第二垂直板设置在所述单元组件的与单元中的每一个的电极引线的位置相对应的相对侧；以及多个汇流条，所述多个汇流条设置在所述第一垂直板和所述第二垂直板中的每一个处，所述单元的所述电极引线中的每一个电连接到所述汇流条中的相应汇流条，其中，电池模块的最终输入与输出端子或与最终输入与输出端子连接的汇流条设置在第一垂直板处，并且彼此电分离的汇流条设置在所述第二垂直板处，设置在所述第二垂直板处的所述汇流条以彼此电分离的状态经由单独的桥式汇流条彼此连接。

所述电池模块还可以包括：汇流条框架，该汇流条框架由连接至第一垂直板和第二垂直板的上板构成，该上板设置在单元组件上方，并且单框架被配置为允许安装有汇流条框架的单元组件通过插入到该单框架中而设置在限定于该单框架中的空间内，该单框架形成为四边形管的形状。

所述电池模块还可以包括联接至单框架的第一侧框架和第二侧框架，单框架被配置为允许安装有汇流条框架的单元组件通过插入到该单框架中而设置在限定于该单框架中的空间内，单框架形成为四边形管的形状，第一侧框架和第二侧框架被配置为从外部保护单框架的第一垂直板和第二垂直板的外表面免受外部的影响。

被配置为允许桥式汇流条联接到其上的桥式联接单元可以被设置在电池模块的上端。此时，桥式联接单元可以设置在第二垂直板的上端。

桥式汇流条可以被配置为通过在所述电池模块的外部进行操作，将在彼此电分离的状态下设置在所述第二垂直板处的所述汇流条电互连。

另外，两个或更多个汇流条可以在彼此电分离的状态下设置在第二垂直板处。相应地，可以提供相同数量的桥式汇流条和桥式联接单元。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种包括电池模块的电池组。

可以在本实用新型的任意组合可行的状态下提供本实用新型。

附图说明

图1是示意性地示出了常规电池模块的结构的分解立体图。

图2是示出常规电池模块的第一侧框架的前视立体图。

图3是示出根据本实用新型的第二侧框架的前视立体图。

图4是示意性地示出根据本实用新型的桥式联接单元的放大图。

(附图标记的描述)

100：电池模块

110：单元组件

111：单元

112：电极引线

120：汇流条框架

121：第一垂直板

122：第二垂直板

123：上板

126：汇流条

130：单框架

140：第一侧框架

141、142：最终输入与输出端子

150：第二侧框架

153：外部连接汇流条

155：桥式汇流条

157：组件螺钉

159：桥式联接单元

具体实施方式

现在，将参照附图详细描述本实用新型的优选实施方式，以使得本实用新型所属领域的普通技术人员可以容易地实现本实用新型的优选实施方式。然而，在详细描述本实用新型的优选实施方式的工作原理时，当已知功能和配置可能使本实用新型的主题不清楚时，将省略对并入本文的已知功能和配置的详细描述。

另外，在整个附图中将使用相同的附图标记来指代执行类似功能或操作的部件。在说明书中提到将一个部件连接到另一部件的情况下，不仅一个部件可以直接连接到另一部件，而且一个部件可以经由又一部件间接连接到另一部件。另外，除非另有说明，否则包括特定元件并不意味着排除其他元件，而是意味着可以另外包括这样的元件。

在下文中，将更详细地描述本实用新型。

本实用新型是对常规电池模块的第二垂直板和第二侧框架的改进，并且将基于这种改进来进行描述。

图3是示出根据本实用新型的第二侧框架的前视立体图。

图4是示意性地示出根据本实用新型的桥式联接单元的放大图。

桥式联接单元159设置在电池模块的上端。外部暴露汇流条的一部分可以从第二垂直板122的汇流条延伸或者可以连接到第二垂直板122的汇流条，该外部暴露汇流条的一部分位于桥式联接单元159处。在图3的上部图中，汇流条彼此电分离。

彼此分离的汇流条经由平坦且为矩形的桥式汇流条155彼此连接，并且桥式汇流条使用组装螺钉157固定至汇流条。图3的下部图示出了上述组件彼此联接的状态。

图4示出了桥式联接单元159的放大状态。图4示出了外部连接汇流条153的一种实施方式，该外部连接汇流条153是可以与第二垂直板122的汇流条连接的外部暴露汇流条。外部连接汇流条153中的每一个由导电材料制成，固定到由非导电材料制成的第二垂直板122的相应的上突出部分，并且连接到与第二垂直板122的电极引线中的相应电极引线直接连接的汇流条。外部连接汇流条153中的每一个可以被制造为单独的部件，或者可以与直接连接到第二垂直板122的电极引线中的相应电极引线的汇流条一体地形成。

在本实用新型中，以60V为例进行说明，并且在附图中，仅示例性地示出了一个桥式汇流条。然而，在较高电压和高湿度的工作环境情况下，甚至在常规的低压电池模块中也可以使用一个或更多个桥式汇流条，以扩展其范围。

尽管已经详细描述了本实用新型的具体细节，但是本领域技术人员将理解，其详细描述仅公开了本实用新型的优选实施方式，因此不限制本实用新型的范围。因此，本领域技术人员将理解，在不脱离本实用新型的范畴和技术思想的情况下，可以进行各种改变和修改，并且显而易见的是，这种改变和修改落入所附权利要求的范围内。

工业适用性

根据以上描显而易见的是，本实用新型是鉴于上述问题做出的，并且可以提供一种高压电池模块，该高压电池模块能够去除在高压电池模块的制造和运输期间可能伤害人体的危险因素，并且能够以使限制最小化的状态使用。特别地，本实用新型具有的优点在于，在单元组件最终用于供电之前，设置在电池模块中的单元组件的电连接被分成两个或更多个部分，从而可以将电池模块的电压减小到小于可能伤害人体的电压。

本申请要求于2019年11月15日提交的韩国专利申请第2019-0146881号的优先权的权益，其全部内容通过引用合并于此。

Claims (9)

1.一种电池模块，该电池模块包括：

单元组件，所述单元组件由层叠的袋状二次电池的单元构成，所述单元中的每一个具有沿相反方向形成的电极引线；

汇流条框架，所述汇流条框架包括第一垂直板和第二垂直板，所述第一垂直板和所述第二垂直板设置在所述单元组件的与所述单元中的每一个的电极引线的位置相对应的相对侧；以及

多个汇流条，所述多个汇流条设置在所述第一垂直板和所述第二垂直板中的每一个处，所述单元的所述电极引线中的每一个电连接到所述汇流条中的相应汇流条，其特征在于，

所述电池模块的最终输入与输出端子或与所述最终输入与输出端子连接的汇流条设置在所述第一垂直板处，并且

彼此电分离的汇流条设置在所述第二垂直板处，并且经由单独的桥式汇流条彼此连接。

2.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于，所述汇流条框架还包括连接到所述第一垂直板和所述第二垂直板的上板，所述上板设置在所述单元组件上方。

3.根据权利要求2所述的电池模块，其特征在于，该电池模块还包括：

单框架，所述单框架被配置为允许安装有所述汇流条框架的所述单元组件通过插入到该单框架中而设置在限定于该单框架中的空间内，所述单框架形成为四边形管的形状。

4.根据权利要求3所述的电池模块，其特征在于，该电池模块还包括联接到所述单框架的第一侧框架和第二侧框架，所述第一侧框架和所述第二侧框架被配置为保护所述汇流条框架的所述第一垂直板和所述第二垂直板的外表面免受外部的影响。

5.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于，该电池模块还包括设置在所述电池模块的上端的桥式联接单元，所述桥式联接单元被配置为允许所述桥式汇流条与该桥式联接单元联接。

6.根据权利要求5所述的电池模块，其特征在于，所述桥式联接单元设置在所述第二垂直板的上端。

7.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于，所述桥式汇流条被配置为通过在所述电池模块的外部进行操作，将在彼此电分离的状态下设置在所述第二垂直板处的所述汇流条电互连。

8.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于，彼此电分离的所述汇流条中的两个或更多个被设置在所述第二垂直板处。

9.一种电池组，其特征在于，该电池组包括根据权利要求1至8中的任一权利要求所述的电池模块。

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