CN217823061U - 电池模块和包括该电池模块的电池组 - Google Patents

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Abstract

根据本实用新型的一个实施方式的一种电池模块包括：电池电芯堆，该电池电芯堆中堆叠有多个电池电芯；模块框架，该模块框架形成为具有底表面和前表面、后表面、左表面和右表面的碗型并容纳所述电池电芯堆；以及上板，该上板覆盖所述电池电芯堆的上侧并联接到所述模块框架，其中，所述模块框架包括底部、前板和后板以及左板和右板，所述底部、所述前板和所述后板以及所述左板和所述右板一体地形成，并且在底部的连接到所述前板和所述后板的底边缘与底部的连接到所述左板和所述右板的底边缘相接的部分中形成凹陷部。

Description

电池模块和包括该电池模块的电池组
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年5月20日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2020-0060514的权益，该韩国专利申请的公开的全部内容以引用方式并入本文中。
本公开涉及电池模块和包括该电池模块的电池组，并且更具体地，涉及具有简化模块结构的电池模块和包括该电池模块的电池组。
背景技术
二次电池作为诸如移动装置和电动车辆这样的各种产品中的能源备受瞩目。二次电池是可以替代利用化石燃料的现有产品的使用的强效能源，并且因为它没有产生由于能量使用而得到的副产品，所以作为环境友好型能源而受到关注。
最近，随着对大容量二次电池结构的需求(包括利用二次电池作为能量储存源)持续增多，对多模块结构的电池组的需求日益增长，所述多模块结构是多个二次电池串联/并联连接的电池模块的组件。
此外，当多个电池电芯串联/并联连接以配置电池组时，配置包括至少一个电池电芯的电池模块并接着向该至少一个电池模块添加其它部件以配置电池组的方法是常见的。
电池模块可以包括堆叠有多个电池电芯的电池电芯堆以及用于容纳电池电芯堆的模块框架。
图1是常规电池模块的分解立体图。
参照图1，常规电池模块包括堆叠多个电池电芯的电池电芯堆10、用于容纳电池电芯堆10的模块框架20、用于覆盖电池电芯堆10的上表面的上板30以及用于覆盖电池电芯堆10的前表面和后表面的端板40。
用于容纳电池电芯堆10的模块框架20在底表面和两个侧表面上形成为U形框架20的形式，以覆盖电池电芯堆的底表面和两个侧表面，并且如图1中所示，通过将端板40焊接到U形框架20的前边缘和后边缘而将端板40形成为覆盖电池电芯堆的前表面和后表面。
此时，需要形成在端板40两侧的模块安装部41以将电池模块固定到电池组，并且为了容易地表现端板40上的模块安装部41的形状，端板40必须通过铸造方法单独制造，但是作为铸件的端板40的材料不同于作为板材料的U形框架20，使得在端板40和U形框架20之间进行焊接期间可能发生不同金属之间的缺陷。
实用新型内容
技术问题
本公开的目的是提供具有提高的可焊接性的电池模块和包括该电池模块的电池组。
本公开的目的不限于以上提到的目的，并且本领域的技术人员应该根据以下详细描述清楚理解本文中未描述的其它目的。
技术方案
为了实现以上目的，本公开的一个实施方式提供了一种电池模块，该电池模块包括：电池电芯堆，该电池电芯堆中堆叠有多个电池电芯；模块框架，该模块框架形成为底表面和前表面、后表面、左表面和右表面的碗型并容纳所述电池电芯堆；以及上板，该上板覆盖所述电池电芯堆的上侧并联接到所述模块框架，其中，所述模块框架包括底部、前板和后板以及左板和右板，其中，所述底部、所述前板和所述后板以及所述左板和所述右板一体地形成，并且其中，在连接到所述前板和所述后板的底边缘与连接到所述左板和所述右板的底边缘相接的部分处形成凹陷部。
可以在所述凹陷部中形成模块安装部。
所述模块安装部与所述模块框架的前板、后板、左板和右板可以通过焊接而联接。
所述前板和所述后板的侧边缘和所述左板和所述右板的侧边缘可以形成为彼此分离。
所述模块安装部的侧表面、所述模块框架的所述前板和所述后板以及所述左板和所述右板可以形成为连接到一个表面。
本公开的另一实施方式提供了一种制造电池模块的方法，该方法包括以下步骤：制造由彼此分离的底表面和前表面、后表面、左表面和右表面形成的模块框架的步骤；将模块安装部联接在所述模块框架的所述前板和所述后板以及所述左板和所述右板之间的步骤；焊接联接所述模块安装部和所述模块框架的所述前板和所述后板和所述左板和所述右板的边缘的步骤；以及将所述电池电芯堆插入形成为碗型壳体的所述模块框架中的步骤。
所述方法还可以包括在将所述电池电芯堆插入所述模块框架中的步骤之前，将汇流条框架联接到所述电池电芯堆的前表面和后表面的步骤。
所述方法还可以包括在将汇流条框架联接到所述电池电芯堆的前表面和后表面的步骤之后，将绝缘盖联接到所述汇流条框架的外部的步骤。
所述方法还可以包括在将所述电池电芯堆插入所述模块框架中的步骤之后，将所述上板联接到所述模块框架的敞口的上侧部的步骤。
根据本公开的另一实施方式，所述模块框架可以被包括在电池组中。
有益效果
根据本公开的实施方式的电池模块和包括该电池模块的电池组具有端板与模块框架一体的碗形模块框架，由此能够提高可焊接性，简化模块结构并减轻电池模块的重量。
本公开的效果不限于以上提到的效果，并且本领域的技术人员根据对所附权利要求书的描述，将清楚地理解以上未描述的另外的其它效果。
附图说明
图1是常规电池模块的分解立体图；
图2是根据本公开的实施方式的电池模块的分解立体图；
图3是示出了图2的电池模块与焊接线一起的组装状态的立体图；
图4是示出了按照本公开的实施方式的模块安装部组装到模块框架的状态的图；
图5是示出了图4的组装好的模块安装部和模块框架通过焊接而联接的状态的图；
图6是示出了按照本公开的实施方式的汇流条框架组装到电池电芯堆的状态的图；
图7是示出了按照本公开的实施方式的绝缘盖组装到图6的汇流条框架的状态的图；
图8是示出了图7的电池电芯堆组装到图5的模块框架的状态的图；以及
图9是示出了上板组装到图8的上侧部的状态的图。
具体实施方式
应该了解，将在下面描述的示例性实施方式被例示性描述是为了辅助理解本公开，并且本公开可以被不同地修改以不同于本文中描述的示例性实施方式来执行。然而，在对本公开的描述中，当确定特定描述和例示可能不必要地模糊本公开的主题时，将省略对公众已知的功能或构成元件的特定描述和例示。另外，为了帮助理解本公开，附图未基于实际比例来例示，而是构成元件中的部分的尺寸可以被夸大。
如本文中使用的，可以使用诸如第一、第二等这样的术语来描述各种部件，并且部件不受术语限制。这些术语只是用来将一个部件与另一部件区分开。
另外，本文中使用的术语仅仅是用于描述特定示例性实施方式，而不旨在限制本公开的范围。单数表述包括复数表述，除非在上下文中它们是完全相反的含义。应该理解，本文中使用的术语“包括”、“包含”和“具有”旨在指定所述特征、数字、步骤、移动、构成元件、零件或其组合的存在，但应该理解，它们并没有排除存在或添加一个或更多个其它特征、数字、步骤、移动、构成元件、零件或其组合的可能性。
下文中，将参考图2至图4来描述根据本公开的实施方式的电池模块。
图2是根据本公开的实施方式的电池模块的分解立体图。图3是示出了图2的电池模块与焊接线一起的组装状态的立体图。图4是示出了按照本公开的实施方式的模块安装部组装到模块框架的状态的图。
参照图2至图4，根据本公开的实施方式的电池模块包括堆叠有多个电池电芯的电池电芯堆100、形成为底表面和前表面、后表面、左表面和右表面的碗型并容纳电池电芯堆100的模块框架200以及覆盖电池电芯堆100的上侧并联接到模块框架200的上板300。
电池电芯是可以被配置为袋型二次电池的二次电池。这样的电池电芯可以由多个电芯构成，并且多个电池电芯可以堆叠在一起以便彼此电连接，由此形成电池电芯堆100。多个电池电芯中的每个可以包括电极组件、电芯壳体和在两端从电极组件突出的电极引线。
根据本公开的实施方式的模块框架200形成为底表面和前表面、后表面、左表面和右表面的碗型。常规地，框架结构包括覆盖电池电芯堆的底表面和两个侧表面的U形框架以及覆盖电池电芯堆的前表面和后表面的端板，但为了形成在端板的两个侧端形成的模块安装部，通过铸造方法制造端板，使得在与作为板材料的材料的U形框架焊接联接时，由于不同材料之间的联接，导致可能出现缺陷。
因此，根据本公开的实施方式，去除端板，并通过由底表面和前表面、后表面、左表面和右表面这五个表面形成的碗形模块框架200而非常规U形框架容纳电池电芯堆100。以这种方式，不必通过端板与U形框架一体的模块框架200的结构来铸造整个端板，并且可以通过挤出成型仅单独制造随后描述的模块安装部400，然后将其焊接联接到模块框架200，由此可以简化框架结构，减轻电池模块的重量，并提高可焊接性。
根据本公开的实施方式，如图3和图4中所示，模块框架200包括底部210、前板220和后板220以及左板230和右板230。底部210、前板220和后板220以及左板230和右板230一体地形成，并且凹陷部240形成在连接到前板220和后板220的底边缘与连接到左板230和右板230的底边缘相接的部分处。
底部210、前板220和后板220以及左板230和右板230可以形成模块框架200的底表面以及前表面、后表面、左表面和右表面。然而，根据本公开的实施方式，前板220和后板220的侧边缘和左板230和右板230的侧边缘可以形成为彼此分开。参照图4，凹陷部240可以形成在板相接的边缘部分处。模块安装部400可以形成在凹陷部240中。
根据本公开的实施方式的模块安装部400可以分别位于模块框架200的前板220和后板220和左板230和右板230之间的分离空间中。参照图3，模块安装部400可以与相邻模块框架200的边缘部分(即，模块框架200的前板220和后板220和左板230和右板230)焊接联接。此时，模块安装部400的侧表面和模块框架200的前后表面和侧表面可以形成为通过一个表面连接。因此，防止了模块安装部400从模块框架200的框架表面突出，使得对突出部的损伤最小化，有利于针对每个电池模块的单位尺寸管理，并且可以提高电池模块对于电池组的可安装性。
上板300可以形成为覆盖模块框架200的敞口的上侧部。上板300可以通过焊接联接到模块框架200的上边缘。
汇流条框架500可以形成为覆盖电池电芯堆100的前表面和后表面。汇流条可以附接到汇流条框架500，以电连接形成在多个电池电芯中的电极引线。
参照图7，绝缘盖600可以附接在汇流条框架500的前表面和后表面与模块框架200之间。电池电芯堆100和汇流条框架500可以通过绝缘盖中断与外部的电连接，由此确保电池模块的稳定性。
下文中，将参考图3至图9来描述根据本公开的实施方式的制造电池模块的方法。
图5是示出了图4的组装好的模块安装部和模块框架通过焊接而联接的状态的图。图6是示出了按照本公开的实施方式的汇流条框架组装到电池电芯堆的状态的图。图7是示出了按照本公开的实施方式的绝缘盖组装到图6的汇流条框架的状态的图。图8是示出了图7的电池电芯堆组装到图5的模块框架的状态的图；以及图9是示出了上板组装到图8的上侧部的状态的图。
参照图3至图9，根据本公开的实施方式的电池模块的制造方法包括制造由彼此分离的底表面和前表面、后表面、左表面和右表面形成的模块框架200的步骤、将模块安装部400联接在模块框架200(图4)的前板220和后板220和左板230和右板230之间的步骤、焊接联接模块安装部400和模块框架的前板220和后板220和左板230和右板230的边缘的步骤以及将电池电芯堆100插入形成为碗型壳体的模块框架200中的步骤。
根据本公开的实施方式，该方法还可以包括在将电池电芯堆100插入模块框架200中的步骤之前，将汇流条框架500联接到电池电芯堆100的前表面和后表面的步骤(图6)。该方法还可以包括在将汇流条框架500联接到电池电芯堆100的前表面和后表面的步骤之后，将绝缘盖600联接到汇流条框架500的外部的步骤(图7)。
另外，根据本公开的实施方式，该方法还可以包括在将电池电芯堆100插入模块框架200中的步骤之后，将上板300联接到模块框架200的敞口的上侧部的步骤(图9)。
常规地，存在另外的将端板组装到U形框架中的步骤，但根据本公开的实施方式，可以仅通过将挤出成型的模块安装部400联接到模块框架来制造模块框架，使得简化了电池模块的组装处理和零件的制造处理，消除了由于端板和模块框架之间的不同材料导致的联接不良的问题，并且可以从整体上提高电池模块的可焊接性。
以上提到的电池模块可以被包括在电池组中。电池组可以具有以下的结构：聚集根据本实施方式的电池模块中的一个或更多个，并将其与控制和管理电池的温度、电压等的电池管理系统(BMS)和冷却装置一起封装。
电池组可以应用于各种装置。这种装置可以应用于诸如电动自行车、电动汽车或混合动力车辆这样的车辆装置，但本公开不限于此，并适用于可以使用电池模块的各种装置，这也属于本公开的范围。
尽管已经参考优选的实施方式示出和描述了本实用新型，但本公开的范围不限于此，并且本领域的技术人员可以设计出将落入所附权利要求中描述的本实用新型原理的精神和范围内的众多其它的修改形式和实施方式。另外，不应该根据本公开的技术精神或观点单独地理解这些修改的实施方式。
对附图标记的描述
100：电池电芯堆
200：模块框架
210：底部(底表面)
220：前板和后板
230：左板和右板
240：凹陷部
300：上板
400：模块安装部
500：汇流条框架
600：绝缘盖

Claims (7)

1.一种电池模块，其特征在于，该电池模块包括：
电池电芯堆，该电池电芯堆中堆叠有多个电池电芯；
模块框架，该模块框架形成为底表面和前表面、后表面、左表面、右表面的碗型并容纳所述电池电芯堆；以及
上板，该上板覆盖所述电池电芯堆的上侧并联接到所述模块框架，
其中，所述模块框架包括，
底部、前板和后板以及左板和右板，
其中，所述底部、所述前板和所述后板以及所述左板和所述右板一体地形成，并且
其中，在连接到所述前板和所述后板的底边缘与连接到所述左板和所述右板的底边缘相接的部分处形成凹陷部，
其中，在所述凹陷部中形成模块安装部。
2.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于：
所述模块安装部与所述模块框架的前板、后板、左板和右板通过焊接而联接。
3.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于：
所述前板和所述后板的侧边缘和所述左板和所述右板的侧边缘形成为彼此分离。
4.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于：
所述模块安装部的侧表面、所述模块框架的所述前板和所述后板和所述左板和所述右板形成为通过一个表面连接。
5.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于：
所述电池模块还包括汇流条框架，所述汇流条框架形成为覆盖所述电池电芯堆的前表面和后表面。
6.根据权利要求5所述的电池模块，其特征在于：
所述电池模块还包括绝缘盖，所述绝缘盖附接在所述汇流条框架的前表面和后表面与所述模块框架之间。
7.一种电池组，其特征在于，该电池组包括根据权利要求1-6中的任一项所述的电池模块。
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