CN217740663U - 电池模块及电池组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供电池模块及电池组。根据本实用新型的一个实施方式，一种电池模块包括：电池单元堆，所述电池单元堆由多个电池单元上下堆叠形成；汇流条框架，其位于所述电池单元堆的前侧和后侧中的每一者中；以及汇流条，其安装在所述汇流条框架中，其中，所述汇流条借助所述汇流条框架的固定构件联接。

Description

电池模块及电池组

技术领域

本公开涉及一种电池模块和包括该电池模块的电池组，具体地，涉及一种用于在不执行热熔合工艺的情况下将汇流条安装在汇流条框架上的电池模块以及包括该电池模块的电池组。

背景技术

随着对移动设备的技术发展和需求的增加，对作为能源的二次电池的需求急剧增加。特别地，对二次电池作为移动设备例如移动电话、数码相机、膝上型电脑或可穿戴设备)和动力单元(例如电动自行车、电动车辆或混合电动车辆)的能源给予了很多关注。

目前广泛使用的二次电池的类型包括锂离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、镍氢电池和镍锌电池。单位二次电池单元的工作电压为约2.5V至4.2V。因此，当需要大于上述值的输出电压时，多个电池单元可以串联联接，或者多个电池单元可以根据充电和放电容量串联和并联联接以配置电池模块。

当多个电池单元串联/并联联接以配置中大型电池模块时，使用具有高能量密度并且容易堆叠的许多袋型二次电池单元，并且预先将它们堆叠以配置电池单元堆叠体。电池单元堆叠体被封装到模块框架中并且被保护，用于电连接电池单元和测量电压的电场分量被添加以配置电池模块，这是一般的方法。此外，电池模块包括用于将汇流条安装在电池单元堆叠体的前侧和后侧上的汇流条框架，并且需要用于将汇流条安装在汇流条框架中的附加工艺。然而，需要以最小化工艺制造电池模块以降低制造成本和制造时间。

实用新型内容

技术问题

本实用新型致力于提供一种用于通过在不执行热熔合工艺的情况下将汇流条安装在汇流条框架上而简化工艺的电池模块以及包括该电池模块的电池组。

本实用新型的技术目的不限于上述技术目的，本领域普通技术人员将清楚地理解所描述的技术目的。

技术方案

本实用新型的一个实施方式提供一种电池模块，该电池模块包括：电池单元堆叠体，在所述电池单元堆叠体中堆叠有多个电池单元；汇流条框架，所述汇流条框架设置在所述电池单元堆叠体的前侧和后侧；以及汇流条，所述汇流条安装在所述汇流条框架中，其中，所述汇流条借助所述汇流条框架的固定构件被结合。

所述固定构件可以具有卡扣配合结构，并且所述汇流条可以卡扣配合地结合到所述固定构件的内侧。

所述固定构件可以包括形成在所述汇流条框架的下侧的第一固定构件和形成在所述汇流条框架的上侧的第二固定构件，形成在所述汇流条框架的下侧的所述第一固定构件可以卡扣配合地结合到所述汇流条的下部，并且形成在所述汇流条框架的上侧的所述第二固定构件可以卡扣配合地结合到所述汇流条的上部。

所述第一固定构件可以设置在与所述汇流条的下部相对应的位置，并且所述第二固定构件可以设置在与所述汇流条的上部相对应的位置。

所述第一固定构件可以设置在与所述汇流条的下部的相应端部相对应的位置，并且所述第二固定构件可以设置在与所述汇流条的上部的中央区域相对应的位置。

所述电池模块还可以包括安装在所述汇流条框架的至少一个横向侧的端子汇流条，其中，所述端子汇流条可以包括向上突出的突起，并且所述汇流条框架还可以包括形成在所述突起的相应侧上的第三固定构件。

所述第一固定构件可以包括矩形形状的第一突起，并且所述第二固定构件可以包括具有斜坡的第二突起。

所述汇流条的下部的至少一部分可以在第一方向上被插入所述第一固定构件中并且可以被所述第一突起固定，并且所述汇流条的上部的至少一部分可以借助沿第二方向施加到所述汇流条的上部的压力沿所述第二突起的斜坡被插入到所述第二固定构件中。

所述第一方向可以相对于所述汇流条框架的一侧具有大于0度且小于90度的角度，并且所述第二方向可以垂直于所述汇流条框架的所述一侧。

所述汇流条可以包括开口，包括在所述电池单元堆叠体中的电极引线插入所述开口中，并且所述第一突起的端部和所述第二突起的端部可以分别与所述开口间隔开。

本实用新型的另一实施方式提供一种包括根据本实用新型实施方式的电池模块的电池组。

技术效果

根据这些实施方式，在汇流条通过固定构件安装在汇流条框架中时，电池模块可以不经历诸如汇流条和汇流条框架之间的热熔合的附加结合工艺，从而降低制造成本和制造时间并提高生产率。

此外，可以防止由附加结合工艺产生的产品的质量劣化，可以减少由附加结合工艺产生的汇流条的原材料的损失，并且可以增加汇流条的刚度。

本说明书的效果不限于上述效果，并且根据本说明书和附图，本领域技术人员将清楚地理解未提及的效果。

附图说明

图1示出了根据本实用新型的实施方式的电池模块的分解立体图。

图2示出了根据比较例汇流条安装在电池模块中的汇流条框架。

图3示出了相对于图2的线A-A'的截面图。

图4示出了根据本实用新型的实施方式的其中安装有汇流条的汇流条框架。

图5示出了相对于图4的线B-B'的截面图。

图6和图7示出了其中安装有图4的汇流条的汇流条框架。

图8示出了根据本实用新型的另一实施方式的其中安装有汇流条的汇流条框架。

<附图标记说明>

100：电池模块

110：电池单元

120：电池单元堆叠体

130：汇流条框架

131：汇流条

133：端子汇流条

200：模块框架

具体实施方式

以下将参照附图更全面地描述本实用新型，在附图中示出了本实用新型的实施方式。如本领域的技术人员将认识到，可在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下以各种不同方式修改所描述的实施方式。

与描述无关的部分将被省略以清楚地描述本实用新型，并且在整个说明书中相同的元件将由相同的附图标记表示。

为了更好地理解和便于描述，附图中所示的每个结构的尺寸和厚度是任意示出的，但是本实用新型不限于此。在附图中，为了清楚起见，放大了层、膜、面板、区域等的厚度。为了便于描述，放大了一些层和区域的厚度。

除非明确相反的描述，否则词语“包括”和诸如“包含”或“含有”的变型将被理解为暗示包括所述元件但不排除任何其它元件。

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

现在将描述根据实施方式的用于二次电池的电极。将参考电池模块的前侧和后侧中的前侧进行描述但不限于此，并且可以参考后侧以相同或类似的方式进行描述。

图1示出了根据本实用新型的实施方式的电池模块的分解立体图。

参照图1，电池模块100包括其中堆叠有多个电池单元110的电池单元堆叠体120、用于容纳电池单元堆叠体120的模块框架200、以及用于覆盖电池单元堆叠体120的前侧和后侧的端板150。电池模块100还包括设置在端板150和电池单元堆叠体120 之间的汇流条框架130。

例如，模块框架200包括上侧、前侧和后侧开口的U形框架300以及用于覆盖电池单元堆叠体120的上部的上板400。模块框架200不限于此，并且可以被替换为不同形状的框架用于除了前侧和后侧之外围绕电池单元堆叠体120，例如L形框架或者单框架。

用于电连接电池单元堆叠体120的电极引线的汇流条可以安装在汇流条框架130中以电连接并联堆叠的电池单元堆叠体120。汇流条需要被结合到汇流条框架130并且被固定从而稳定地连接到电池单元堆叠体120的电极引线。

在下文中，现在将与比较例相比较地详细描述包括在根据本实用新型的实施方式的电池模块100中的汇流条框架130。

图2示出了汇流条框架130，其中汇流条安装在根据比较例的电池模块中。图3 示出了相对于图2的线A-A'的截面图。

参照图2和图3，包括在电池模块中的汇流条13可以通过热熔合工艺安装在汇流条框架10中。在汇流条13中形成有用于根据热熔合工艺注射热熔合材料15的热熔合孔17，并且汇流条13通过经由热熔合孔17注射的热熔合材料15固定到汇流条框架10。

当通过如上所述的热熔合工艺将汇流条13安装在汇流条框架10中时，由于热熔合工艺的特性，产生的毛刺的量大，因此产品质量可能劣化。当执行诸如热熔合工艺之类的附加工艺以将汇流条13安装在汇流条框架10中时，会增加用于制造电池模块的成本和时间。必须在汇流条13中形成热熔合孔17以将汇流条13和汇流条框架130 结合，因此存在汇流条13的原材料的损失并且可能降低汇流条13的刚度。必须对汇流条13执行用于形成热熔合孔17的附加工艺，因此会增加制造成本和制造时间。

将在本说明书的稍后部分中描述汇流条框架，在该汇流条框架中对要安装在汇流条框架130中的电池模块100的汇流条131执行的诸如热熔合工艺之类的附加工艺可以被取代。

现在将描述根据本实用新型的实施方式的汇流条和汇流条框架，特别集中于形成在汇流条框架上的固定构件。

图4示出了根据本实用新型的实施方式的其中安装有汇流条的汇流条框架。图5示出了相对于图4的线B-B'的截面图。

参考图1、图4和图5，汇流条131安装在包括在电池模块100中的汇流条框架 130中，并且固定构件1350形成在汇流条框架130中，使得汇流条131可以固定或结合到汇流条框架130。根据本实施方式，固定构件1350可以具有卡扣配合组合结构。汇流条131可以钩在汇流条框架130的固定构件1350的内侧，并且因此可以结合并固定到汇流条框架130。在这种情况下，固定构件1350可以形成在汇流条框架 130的上侧和下侧。因此，汇流条131的上侧和下侧可以固定到汇流条框架130。

这里，参照图5，卡扣配合组合结构可以表示汇流条131通过固定构件1350的突出形状钩在固定构件1350上，并且汇流条131的安装/拆卸受到限制。如果需要，可以通过调节固定构件1350的位置、形状和尺寸来调节汇流条131在汇流条框架130 上的固定力。

例如，当在汇流条131安装在汇流条框架130中之后很少需要附接和拆卸时，需要增加汇流条131到汇流条框架130的固定力。为此，可以通过减小固定构件1350 的位置与汇流条131之间的距离或增大固定构件1350的突出形状的尺寸来增大汇流条131到汇流条框架130的固定力。

相反，当在汇流条131安装在汇流条框架130中之后非常需要安装和拆卸时，或者当汇流条131安装在频繁更换的位置时，需要减小汇流条131到汇流条框架130 的固定力。为此，可以通过增大固定构件1350的位置与汇流条131之间的距离或减小固定构件1350的突出形状的尺寸来减小汇流条131到汇流条框架130的固定力。

除此之外，当固定构件1350具有卡扣配合组合结构并且汇流条131安装在汇流条框架130中时，可以保持汇流条131的原始形状，因此由汇流条131的横截面引起的电和热性能也可以是优异的。

固定构件1350可以包括第一固定构件1351和第二固定构件1353。第一固定构件1351可以形成在汇流条框架130的下侧，并且第二固定构件1353可以形成在汇流条框架130的上侧。第一固定构件1351可以形成在与汇流条131的下部相对应的位置，并且第二固定构件1353可以形成在与汇流条131的上部相对应的位置。因此，第一固定构件1351可以卡扣配合地结合到汇流条131的下部，并且第二固定构件 1353可以卡扣配合地结合到汇流条131的上部。

例如，第一固定构件1351可以形成在与汇流条131的下部的左右端相对应的位置。第一固定构件1351可分别形成在与汇流条131的下部的相应端部对应的位置。具体地，第一固定构件1351可以分别形成在与汇流条131的下部的右端和左端对应的位置以引导汇流条131将被安装的位置，并且汇流条131可以进一步稳定地安装在汇流条框架130中。

第二固定构件1353的形成位置可以基于汇流条131的上部的形状来确定。例如，汇流条131的上部可以具有与下部对称的形状。在这种情况下，第二固定构件1353 可以形成在汇流条131的上部处的与第一固定构件1351相对应的位置，或者可以形成在设置在汇流条131的上部的中央附近的位置。

参考图4，根据本实施方式的电池模块可以进一步包括端子汇流条133。端子汇流条133可以安装在汇流条框架130的至少一个横向侧上，并且外部装置或电路可以通过端子汇流条133电连接到电池单元110。端子汇流条133的上部和下部可以根据汇流条框架130的形状具有不对称形状。例如，端子汇流条133的上部可以具有不同于下部的突出形状。换句话说，端子汇流条133可以包括向上突出的突起133P。汇流条框架130还可以包括形成在突起133P的相应侧上的第三固定构件1355。

第一固定构件1351、第二固定构件1353和第三固定构件1355的位置不限于此，并且汇流条131和端子汇流条133可以稳定地安装的任何位置都是允许的。

因此，在本实施方式中，汇流条131和端子汇流条133可分别独立地安装在汇流条框架130中，从而更有效地提高汇流条131和电池单元110之间的电连接以及端子汇流条133和电池单元110之间的电连接的稳定性。

图6和图7示出了其中安装有图4的汇流条的汇流条框架。

参照图4、图6和图7，第一固定构件1351和第二固定构件1353可分别包括突起。第一固定构件1351可以包括第一突起1352，并且第二固定构件1353可以包括第二突起1354。

第一突起1352和第二突起1354可以具有相同的尺寸或不同的尺寸。例如，在汇流条131中可以形成有供从电池单元堆叠体突出的电极引线插入的第一开口132。第一突起1352和第二突起1354可以朝向汇流条框架130的中心延伸，并且它们的尺寸可以被限制为使得它们可以与图4的第一开口132分离。因此，关于电池模块100，连接到汇流条131的电极引线不会被第一突起1352和第二突起1354损坏。可以以相同的方式描述形成在端子汇流条133中的第二开口134。

第一突起1352和第二突起1354可以具有相同的形状或不同的形状。例如，第一突起1352和第二突起1354可以具有矩形形状或具有斜坡的形状，并且本说明书中公开的形状是示例，而不限于此。

例如，第一固定构件1351的第一突起1352可以具有矩形形状。汇流条131的下部可以以相对较高的固定力卡扣配合地结合到第一固定构件1351。这是因为第一突起1352在延伸方向上具有相同厚度因而具有相对较高的刚度。

因此，第一突起1352可以防止汇流条131在沿重力方向移动时由于汇流条131 的重量而凹陷。除了矩形形状之外，第一突起1352在延伸方向上具有相同厚度的其他形状也适用于第一固定构件1351的第一突起1352。

例如，第二突起1354可以具有斜坡。第二突起1354的内部对应于汇流条131 延伸，并且第二突起1354的外部可以在第二突起1354的延伸方向上具有斜坡。因此，汇流条131的上部可以沿斜坡卡扣配合地结合到第二固定构件1353。随着第二突起 1354的厚度在延伸方向上变小，第二突起1354的端部具有相对较低的刚度和相对较高的弹性。

因此，第二突起1354可以允许汇流条131相对容易地卡扣配合地结合到第二固定构件1353。在汇流条131的下部卡扣配合地结合到第一固定构件1351的同时，汇流条131的上部可以卡扣配合地结合到第二固定构件1353。

参照图6和图7，汇流条131可以卡扣配合地结合到第一固定构件1351和第二固定构件1353的内部，并且可以以预定顺序插入到第一固定构件1351和第二固定构件1353中。例如，汇流条131的下部的至少一部分可以沿第一方向(a)插入第一固定构件1351的内部。当第一突起1352限制安装/拆卸时，汇流条131的下部的至少一部分可以卡扣配合地结合。第一方向(a)是倾斜方向，并且其可以相对于汇流条框架130的一侧具有大于0度且小于90度的角度。它可以面向第一固定构件1351 的内部。因此，汇流条131的下部的至少一部分可以更容易地插入第一固定构件1351 的内部。

当汇流条131的下部的至少一部分卡扣配合地结合到第一固定构件1351时，可以沿第二方向(b)向汇流条131的上部施加压力。汇流条131的上部的至少一部分可以沿着第二突起1354的斜坡移动，并且汇流条131可以插入到第二固定构件1353 的内部。第二方向(b)可以垂直于汇流条框架130的一侧。因此，汇流条131的上部的至少一部分可以进一步容易地插入到第二固定构件1354的内部。

因此，包括在根据本实施方式的电池模块中的汇流条框架130包括第一固定构件1351和第二固定构件1353，并且汇流条131可以以强固定力安装在汇流条框架130 中，而不执行诸如热熔合工艺的附加工艺。此外，汇流条131和汇流条框架130根据在第一固定构件1351、第二固定构件1353和汇流条131之间产生的摩擦力固定，因此当电池模块100过热时可以保持固定力，这不同于由热熔合工艺引起的组合。

然而，与上述内容不同，关于第一固定构件1351的第一突起1352和第二固定构件1353的第二突起1354，第一突起1352可具有带斜坡的形状，第二突起1354可具有矩形形状。在这种情况下，汇流条131插入第一固定构件1351和第二固定构件1353 的顺序可以颠倒。

在下文中，将描述根据本实用新型的另一实施方式的电池模块。

图8示出了根据本实用新型的另一实施方式的其中安装有汇流条的汇流条框架。将参照图8描述的汇流条框架和汇流条可以以与上述内容相同或类似的方式描述，并且将详细描述本实施方式中的不同部分。

参照图8，根据本实用新型的另一实施方式，汇流条231和端子汇流条234安装在汇流条框架230中，并且汇流条231和端子汇流条234的下部可以打开。换言之，汇流条231的第一开口232的下部可以向外部打开，并且端子汇流条233的第二开口 234的下部可以向外部打开。

详细地，关于汇流条框架230，第一固定构件2351可以定位成避开第一开口232 在汇流条231的下部中打开的部分，使得汇流条231的下部可以稳定地卡扣配合地结合到汇流条框架230。端子汇流条233的第二开口234可以以相同的方式描述。

因此，在本实施方式中，下部被打开的汇流条231和端子汇流条233可以安装在汇流条框架230中，因此可以稳定地安装各种形状的汇流条。

与此一起，当安装下部被打开的汇流条231和端子汇流条233时，作为优点电池模块100的重量被减小。此外，可以减少在制造过程中可能产生的废料，因此可以降低成本和处理费用。

虽然已经结合当前被认为是实际实施方式的实施方式描述了本实用新型，但是应当理解，本实用新型不限于所公开的实施方式，相反，本实用新型旨在覆盖包括在本公开的精神和范围内的各种修改和等同布置。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年4月9日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请 10-2020-0043246以及2021年3月24日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请 10-2021-0038297的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。

Claims (9)

1.一种电池模块，所述电池模块包括：

电池单元堆叠体，在所述电池单元堆叠体中堆叠有多个电池单元；

汇流条框架，所述汇流条框架设置在所述电池单元堆叠体的前侧和后侧；以及

汇流条，所述汇流条安装在所述汇流条框架中，

其特征在于，所述汇流条借助所述汇流条框架的固定构件被结合，

第一固定构件设置在与所述汇流条的下部的相应端部相对应的位置，并且

第二固定构件设置在与所述汇流条的上部的中央区域相对应的位置。

2.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于，

所述固定构件具有卡扣配合结构，并且

所述汇流条卡扣配合地结合到所述固定构件的内侧。

3.根据权利要求2所述的电池模块，其特征在于，

所述固定构件包括形成在所述汇流条框架的下侧的所述第一固定构件和形成在所述汇流条框架的上侧的所述第二固定构件，

形成在所述汇流条框架的下侧的所述第一固定构件卡扣配合地结合到所述汇流条的下部，并且

形成在所述汇流条框架的上侧的所述第二固定构件卡扣配合地结合到所述汇流条的上部。

4.根据权利要求1所述的电池模块，所述电池模块进一步包括：

端子汇流条，所述端子汇流条被安装在所述汇流条框架的至少一个横向侧上，

其特征在于，所述端子汇流条包括向上突出的突起，并且

所述汇流条框架还包括形成在所述突起的相应侧上的第三固定构件。

5.根据权利要求3所述的电池模块，其特征在于，

所述第一固定构件包括矩形形状的第一突起，并且

所述第二固定构件包括具有斜坡的第二突起。

6.根据权利要求5所述的电池模块，其特征在于，

所述汇流条的下部的至少一部分在第一方向上被插入所述第一固定构件中并且被所述第一突起固定，并且

所述汇流条的上部的至少一部分借助沿第二方向施加到所述汇流条的上部的压力沿所述第二突起的斜坡被插入到所述第二固定构件中。

7.根据权利要求6所述的电池模块，其特征在于，

所述第一方向相对于所述汇流条框架的一侧具有大于0度且小于90度的角度，并且

所述第二方向垂直于所述汇流条框架的所述一侧。

8.根据权利要求5所述的电池模块，其特征在于，

所述汇流条包括开口，包括在所述电池单元堆叠体中的电极引线插入所述开口中，并且

所述第一突起的端部和所述第二突起的端部分别与所述开口间隔开。

9.一种电池组，其特征在于，所述电池组包括根据权利要求1至8中的任一项所述的电池模块。

Images