CN216850181U - 电池模块及包括该电池模块的电池组 - Google Patents

Abstract

电池模块及包括该电池模块的电池组。根据本实用新型实施方式的电池模块包括：单元组件，其包括其中层叠有多个电池单元的电池单元层叠体；模块框架，其围绕单元组件；以及端板，其覆盖单元组件的在模块框架中开口的前表面和后表面，其中模块框架包括覆盖单元组件的下侧和侧面的框架构件以及覆盖单元组件的上部的上板，并且各自具有不同的联接形状的第一固定部分和第二固定部分形成于上板的与框架构件联接的角部处。

Description

电池模块及包括该电池模块的电池组

技术领域

本实用新型涉及电池模块及包括该电池模块的电池组。更具体地，本实用新型涉及一种具有改进的组装和生产率的电池模块，以及包括该电池模块的电池组。

背景技术

随着技术的发展和对移动装置的需求增加，对作为能源的可充电电池的需求正在迅速增加。具体地，可充电电池不仅对诸如移动电话、数码相机、笔记本电脑和可穿戴装置之类的移动装置，而且作为诸如电动自行车、电动车辆和混合动力车辆之类的动力装置的能源具有重要意义。

近来，随着对大容量可充电电池结构的需求(包括使用可充电电池作为储能源)增加，对具有其中多个可充电电池串联组装/并联联接在电池模块中的多模块结构的电池组的需求也日益增加。

同时，一般而言，当电池组由多个电池单元串联/并联形成时，形成包括至少一个电池单元的电池模块，并使用至少一个电池模块添加其他组成元件，以向电池添加其他组成元件，从而形成电池组。

电池模块包括层叠有多个电池单元的电池单元层叠体、以及容纳电池单元层叠体的模块框架。

图1是传统电池模块的立体图。

参照图1，传统电池模块10可以由容纳其中层叠有多个电池单元的电池单元层叠体的U形模块框架20、覆盖电池单元层叠体的顶表面的上板30、以及覆盖电池单元层叠体的前表面和后表面的端板40。U形模块框架20可以由底部和侧部22形成。

在这种情况下，为了组装电池模块框架，进行焊接，并且如图1所示，端板40和U形模块框架20、以及端板40和上板30焊接在一起，并且同时，可以在U形模块框架20的上板30的侧部22的顶表面和侧角部之间附加进行焊接。

这样，框架结构之间存在许多焊接线，这增加了焊接工艺的难度。具体而言，在其中与电池单元层叠体中层叠的电池单元的数量与现有技术相比显著增加的大面积电池模块的情况下，因为框架结构的公差随着模块结构变大而增加，因此组装和焊接的难度可以增加。因此，在大面积电池模块的情况下，需要改进电池模块的组装以及焊接的结构。

本背景部分所公开的以上信息仅用于增进对本实用新型背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员在该国已知的现有技术的信息。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题旨在提供在电池模块框架之间具有改进的组装和生产率的电池模块。

本实用新型要解决的问题不限于上述问题，并且本实用新型所属技术领域的普通技术人员从本说明书和附图可以清楚地理解未提及的问题。

根据本实用新型实施方式的电池模块包括：单元组件(cell assembly)，其包括其中层叠有多个电池单元的电池单元层叠体；模块框架，其围绕单元组件；以及端板，其覆盖单元组件的在模块框架中开口的前表面和后表面，其中模块框架包括覆盖单元组件的下侧和侧面的框架构件，以及覆盖单元组件的上部的上板，并且各自具有不同的联接形状的第一固定部分和第二固定部分形成于上板的与框架构件联接的角部处。

第一固定部分可以为焊接部分，并且第二固定部分可以为钩或螺钉的形式。

第二固定部分可以包括突出部分，该突出部分联接至形成于框架构件中的孔，并且第二固定部分设置有多个并且在上板的角部处彼此间隔开。

框架构件可以包括支撑单元组件的下部的底部分和分别从底部分的相对端向上延伸的侧部分，上板还可以包括固定盖，该固定盖从上板的一个角部延伸并覆盖侧部分的上端，并且突出部分可以形成于固定盖的端部。

突出部分可以具有底表面与固定盖的端部接触的截断形状。

当从垂直于固定盖的端部的方向观察时，突出部分可以具有带有梯形表面的四边形截断形状。

突出部分的作为突出部分的与固定盖的端部接触的表面的底表面可以形成为四边形的形状。

孔可以形成为与突出部分的作为突出部分的与固定盖的端部接触的表面的底表面具有相同的尺寸和形状，并且突出部分可以通过装配到孔中而被固定。

在上板的边缘处可以形成凹槽部分，并且侧部分插入凹槽部分中。

第二固定部分可以包括螺母部分和固定于螺母部分的螺钉部分，并且第二固定部分可以设置有多个并且在上板的边缘处彼此间隔开。

框架构件可以包括支撑单元组件的下部的底部分，以及分别从底部分的相对端向上延伸的侧部分，上板还可以包括从上板的一个边缘延伸以覆盖侧部分的顶部的固定盖，螺母部分可以形成于固定盖和侧部分中，并且第二固定部分可以通过固定盖与侧部分联接。

螺钉部分可以通过将其装配到螺母部分中而被固定。

第一固定部分可以形成于多个第二固定部分之间。

端板与模块框架、以及端板与上板可以分别通过焊接而联接。

根据本实用新型的另一实施方式的电池组可以包括电池模块。

根据本实用新型实施方式的电池模块通过在上板的边缘上形成固定部分而提供了改进组装和生产率的效果。

具体而言，在其中电池单元层叠体中层叠的电池单元数量与现有技术相比显著增加的大面积电池模块的情况下，焊接难度随着公差的增加而增加，因此能够提供通过形成固定部分来改进组装和生产率的效果。

本实用新型的效果不限于上述效果，并且本实用新型所属技术领域的普通技术人员从本说明书和附图将清楚地理解未提及的效果。

附图说明

图1是传统电池模块的立体图。

图2是根据本实用新型实施方式的电池模块的分解立体图。

图3是图2的电池模块的组成元件的组装状态的立体图。

图4是图3中部分A的放大图并且示出了根据本实用新型实施方式的紧固有第二固定部分的电池模块。

图5示出了没有紧固图4的第二固定部分的状态。

图6示出了根据本实用新型实施方式的从模块框架内侧观察到的电池模块的第二固定部分。

图7是根据本实用新型的实施方式的电池模块的第二固定部分的侧视图。

图8示出了根据本实用新型另一实施方式的第二固定部分。

图9是图8的部分B的放大图。

<附图标记的描述>

110：电池单元

120：单元组件(电池组)

130：汇流条框架

150：端板

200：模块框架

300：框架构件

300a：底部分

300b：侧部分

400：上板

500：第二固定部分

600：突出部分

650：固定盖

700：孔

800：凹槽部分

900：螺钉部分

具体实施方式

下文将参照附图更全面地描述本实用新型，附图中示出了本实用新型的实施方式。如本领域技术人员将意识到的，可以以各种不同方式修改所描述的实施方式，所有这些都不脱离本实用新型的精神或范围。

附图和描述应被视为本质上是示例性的而非限制性的。贯穿说明书，相似的附图标记指代相似的元件。

此外，为了更好地理解和易于描述，附图中所示的每个构造的尺寸和厚度是任意的，因此本实用新型不必限于附图。在附图中，为了清楚起见，夸大了层、膜、面板、区域等的厚度。另外，在附图中，为了更好地理解和易于描述，夸大了一些层和区域的厚度。

将理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称为“在”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当一个元件被称为“直接在”另一个元件上时，不存在中间元件。此外，在整个说明书中，词语“在”目标元件将被理解为意味着定位在目标元件之上或之下，并且不必被理解为意味着基于与重力方向相反的方向定位在“上侧”。

此外，除非明确描述相反含义，否则术语“包括”及其诸如“包括于”或“所包括的”等变型应理解为暗示包括提及的元件，但不排除任何其他元件。

此外，在整个说明书中，短语“在平面上”是指从顶部观察目标部分，短语“在截面上”是指从侧面观察通过垂直切割目标部分形成的截面。

本申请中使用的术语第一和第二可以用于描述各种构造和元件，但构成元件不应受术语限制。这些术语仅用于将一个构成元件与其他构成元件区分开来。

在下文中，参照图2至图7，将描述根据本实用新型实施方式的包括第一固定部分和第二固定部分的电池模块。

图2是根据本实用新型实施方式的电池模块的分解立体图。图3是图2的电池模块的组成元件的组装状态的立体图。

参照图2和图3，根据本实施方式的电池模块100包括单元组件120，该单元组件120包括层叠有多个电池单元110的电池单元层叠体、围绕单元组件120的模块框架200、以及覆盖单元组件120的前表面和侧表面的端板150。另外，电池模块100还包括位于端板150和电池单元层叠体之间的汇流条框架130。

电池单元110是可充电电池并且可以形成为袋型可充电电池。这样的电池单元110可以设置多个，并且多个电池单元110可以相互层叠以彼此电连接来形成电池单元层叠体，并且可以形成包括电池单元层叠体的单元组件120。多个电池单元110可以包括分别从电极组件、电池壳体和电极组件突出的电极引线。

模块框架200包括：框架构件300，其上表面和后表面开口，并且从而覆盖单元组件120的下表面和侧表面；以及上板400，其覆盖单元组件120的上部。然而，模块框架200不限于此，并且可以用其他形状的框架代替，诸如围绕单元组件120的单框架，不包括L形框架或前后表面。模块框架200可以物理地保护容纳于模块框架200中的单元组件120。

在这种情况下，框架构件300可以包括支撑单元组件120的下部的底部300a和分别从底部分300a的相对端向上延伸的侧部分300b。

上板400可以覆盖模块框架200的开口的上侧。端板150可以覆盖单元组件120的前表面和后表面。端板150可以通过焊接与上板400的前边缘和后边缘以及模块框架200的前边缘和后边缘接合。

安装到汇流条框架130的多个汇流条可以从电池单元突出并且因此可以接触安装在汇流条框架130上的电极引线。

然而，根据本实用新型实施方式的电池模块100包括大面积模块，在该大面积模块中电池单元层叠体包括与传统电池模块相比，相对大量的电池单元。在大面积模块的情况下，模块具有相对长的水平方向长度。这里，电池模块的水平方向长度可以暗示电池单元的层叠长度。

传统上，模块的侧表面与上板的上端通过焊接组合在一起，并且特别是在大面积模块的情况下，模块框架的公差随着电池模块的结构变大而增大，因此组装和焊接的难度增加，从而导致组装和生产率下降。

因此，根据本实施方式，为了提高上板400和框架构件300的组装和生产率，如图3所示，在上板400的与框架构件300联接的角部处形成具有不同联接形状的第一固定部分(示为虚线)和第二固定部分500。第一固定部分可以是焊接部分，而第二固定部分500可以是钩或螺钉的形式。由此，与仅通过焊接来组装上板400和框架构件300的传统电池模块相比，第二固定部分500形成于上板400的一个边缘处，以组装上板400和框架构件300，从而改进组装。

在下文中，将详细描述形成于根据本实用新型实施方式的电池模块中的第二固定部分。

图4是图3中部分A的放大图，并且示出了根据本实用新型实施方式的紧固有第二固定部分的电池模块。图5示出了没有紧固图4的第二固定部分的状态。图6示出了根据本实用新型实施方式的从模块框架内侧观察到的电池模块的第二固定部分。图7是根据本实用新型的实施方式的电池模块的第二固定部分的侧视图。

参照图4至图7，第二固定部分500包括突出部分600，突出部分600联接到形成于框架构件300中的孔700，并且第二固定部分500可以形成为多个，以在上板400的角部处彼此间隔开。第二固定部分500的数量可以没有限制地形成，但是可以在根据本实用新型的实施方式的电池模块的组装和生产率得到改善的范围内形成。

上板400包括从上板400的一个边缘延伸以覆盖侧部分300b的顶部的固定盖650，并且突出部分600可以形成在固定盖600的端部。形成于固定盖650的端部处的突出部分600可以联接到孔700以形成第二固定部分500。

在这种情况下，突出部分600可以具有截锥形状，该截锥形状具有与固定盖650的端部接触的表面作为底部。截锥可以包括截圆锥和截棱锥，并且截棱锥可以包括四棱锥、三棱锥、五棱锥和多棱截锥，但不限于此，而是可以具有各种截截形状。

突出部分600的与固定盖650的端部接触的表面可以根据截锥的形状而形成。因此，突出部分600的底表面可以是圆形、椭圆形、三角形、四边形、五边形和多边形。

具体而言，本实施方式中的突出部分600在垂直于固定盖650的端部的方向上观察时可以具有梯形截面，并且可以具有截面为梯形的四角截断形状。另外，作为突出部分600的与固定盖650的端部接触的表面的突出部分600的底表面可以具有矩形形状。然而，这只是突出部分600的形状的示例，并且突出部分600的形状不限于此。

突出部分600可以联接并固定到形成于框架构件300中的孔700，并且更具体地，孔700可以形成于框架构件300的侧部分300b中，并且突出部分600可以联接并固定到孔700。因此，孔700可以形成为具有与突出部分600的底表面相同的尺寸和形状，突出部分600的底表面是突出部分600的与固定盖650的端部接触的表面，并且突出部分600可以装配并固定到孔700。

在这种情况下，固定盖650可以通过铰链(未示出)从上板400的一个边缘联接以覆盖侧部分300b的上端，并且固定盖650可以通过铰链而折叠或展开。当固定盖650被折叠或展开时，突出部分600联接并固定到孔700，并且如果需要，突出部分600可以与孔700分离，但不限于此。

根据本实用新型实施方式的电池模块100可以包括形成于上板400的角部处的凹槽部分800。如上所述，形成于固定盖650的端部的突出部分600可以是装配并固定在形成于框架构件300的侧部分300b中的孔700中，并且可以附加地形成凹槽部分800以确保固定。

凹槽部分800形成在上板400的边缘处，并且其中形成有孔700的框架构件300的侧部分300b可以插入。插入凹槽部分800的侧部分300b防止装配的突出部分600与孔700分离，从而增加电池模块100的组装。因此，通过第二固定部分500，尤其是装配到孔700的突出部分600，以及插入凹槽部分800的侧部分300b，确保了上板400和模块框架300的相互联接和组装。

第一固定部分(如虚线所示)可以形成在多个第二固定部分500之间。另外，端板150和模块框架300以及端板150和上板400可以是分别通过焊接来联接(如虚线所示)。因此，其中形成有根据本实用新型的实施方式的第一固定部分(以虚线示出)和第二固定部分500的电池模块通过焊接与第一固定部分(虚线所示)和第二固定部分500一起来联接上板400、模块框架300和端板150，从而可以提供具有改进组装的电池模块。

在下文中，将描述根据本实用新型另一实施方式的包括第一固定部分和第二固定部分的电池模块。由于存在与所描述的第二固定部分的内容重叠的内容，因此将仅描述与所描述的第二固定部分的内容不同的部分。

图8示出了根据本实用新型另一实施方式的第二固定部分。图9是图8的部分B的放大图。

参照图8和图9，根据本实用新型另一实施方式的第二固定部分500可以形成为螺钉的形状。螺钉型第二固定部分500可以包括螺母部分(未示出)和固定到螺母部分的螺钉部分900，并且第二固定部分500可以在上板400的角部处通过彼此间隔开而形成为多个。

上板400还可以包括从上板400的一个边缘延伸以覆盖侧部分300b的顶部的固定盖650。在这种情况下，螺母部分可以形成于固定盖650中。另外，螺母部分也可以形成于侧部分300b中。因此，第二固定部分500可以通过固定盖650联接至侧部分300b，并且具体地，螺钉部分900可以通过装配到螺母部分而被固定。

第一固定部分(示为虚线)可以形成在如上所述形成的多个第二固定部分500之间。另外，端板150与模块框架300、以及端板150与上板400可以分别通过焊接(如虚线所示)而联接。因此，形成有根据本实用新型的实施方式的第一固定部分(示为虚线)和第二固定部分500的电池模块通过焊接与第一固定部分(虚线所示)和第二固定部分500在一起联接上板400、模块框架300和端板150，从而可以提供具有改进组装的电池模块。

上述电池模块可以包含在电池组中。电池组可以具有如下结构：其中根据本实施方式的一个或更多个电池模块被集中在一起并且添加和封装有管理电池的温度或电压的电池管理系统(BMS)和冷却装置。

电池组可应用于各种装置。这种装置可以应用于诸如电动自行车、电动车辆、混合动力车辆等的交通工具，但本实用新型不限于此，而是适用于可以使用电池模块的各种装置，这也属于本实用新型的范围。

在上文中，已经示出和描述了本实用新型的优选实施方式，但是本实用新型不限于上述具体实施方式，并且本实用新型不仅能够由本实用新型所属领域的普通技术人员在不脱离所要求保护的本实用新型的主旨的情况下实现多种变型，而且不应从本实用新型的思想或观点单独理解这些变型。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年2月24日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2021-0024697的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文中。

Claims (16)

1.一种电池模块，该电池模块包括：

单元组件，该单元组件包括其中层叠有多个电池单元的电池单元层叠体；

模块框架，该模块框架围绕所述单元组件；以及

端板，该端板覆盖所述单元组件的在所述模块框架中开口的前表面和后表面，

其特征在于，所述模块框架包括覆盖所述单元组件的下侧和侧面的框架构件以及覆盖所述单元组件的上部的上板，并且

各自具有不同的联接形状的第一固定部分和第二固定部分形成于所述上板的与所述框架构件联接的角部处。

2.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于，

所述第一固定部分为焊接部分，并且所述第二固定部分为钩或螺钉的形式。

3.根据权利要求2所述的电池模块，其特征在于，

所述第二固定部分包括突出部分，该突出部分联接至形成于所述框架构件中的孔，并且所述第二固定部分设置成多个并且在所述上板的所述角部处彼此间隔开。

4.根据权利要求3所述的电池模块，其特征在于，

所述框架构件包括支撑所述单元组件的下部的底部分和分别从所述底部分的相对端向上延伸的侧部分，

所述上板还包括固定盖，该固定盖从所述上板的一个角部延伸并且覆盖所述侧部分的上端，并且

所述突出部分形成于所述固定盖的端部处。

5.根据权利要求4所述的电池模块，其特征在于，

形成于所述固定盖的所述端部处的所述突出部分联接到所述孔以形成所述第二固定部分。

6.根据权利要求4所述的电池模块，其特征在于，

所述突出部分具有底表面与所述固定盖的所述端部接触的截断形状。

7.根据权利要求6所述的电池模块，其特征在于，

当从垂直于所述固定盖的所述端部的方向观看时，所述突出部分具有带有梯形表面的四边形截断形状。

8.根据权利要求7所述的电池模块，其特征在于，

所述突出部分的作为所述突出部分的与所述固定盖的所述端部接触的表面的底表面形成为四边形的形状。

9.根据权利要求8所述的电池模块，其特征在于，

所述孔形成为与所述突出部分的作为所述突出部分的与所述固定盖的所述端部接触的表面的所述底表面具有相同的尺寸和形状，并且，

所述突出部分通过被装配到所述孔中而被固定。

10.根据权利要求9所述的电池模块，其特征在于，

在所述上板的边缘处形成凹槽部分，并且所述侧部分插入所述凹槽部分中。

11.根据权利要求2所述的电池模块，其特征在于，

所述第二固定部分包括螺母部分和固定于所述螺母部分的螺钉部分，并且所述第二固定部分设置成多个并且在所述上板的所述角部处彼此间隔开。

12.根据权利要求11所述的电池模块，其特征在于，

所述框架构件包括支撑所述单元组件的下部的底部分、以及分别从所述底部分的相对端向上延伸的侧部分，

所述上板还包括从所述上板的一个边缘延伸以覆盖所述侧部分的顶部的固定盖，

所述螺母部分形成于所述固定盖和所述侧部分中，并且

所述第二固定部分通过所述固定盖与所述侧部分联接。

13.根据权利要求12所述的电池模块，其特征在于，

所述螺钉部分通过被装配到所述螺母部分中而被固定。

14.根据权利要求10所述的电池模块，其特征在于，

所述第一固定部分形成于多个所述第二固定部分之间。

15.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于，

所述端板与所述模块框架、以及所述端板与所述上板分别通过焊接而联接。

16.一种电池组，其特征在于，该电池组包括根据权利要求1至15中的任一项所述的电池模块。

Images