CN220172264U - 电池模块和包括该电池模块的电池组 - Google Patents
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Abstract
根据本公开的一个实施例的电池模块包括：电池单体堆，包括沿第一方向堆叠的多个电池单体；第一压缩垫，位于电池单体堆的两侧；以及外部构件，包覆电池单体堆的外表面，其中，第一压缩垫位于外部构件与电池单体堆的外表面之间，并且外部构件沿第一方向挤压电池单体堆。
Description
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年12月8日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2020-0170443号的权益，其全部公开内容通过引用并入本文。
本公开涉及一种电池模块和包括该电池模块的电池组，更具体地，涉及一种改善电池单体的膨胀现象并提高电池单体的尺寸稳定性的电池模块以及包括该电池模块的电池组。
背景技术
随着技术发展和对移动设备需求的增加，对作为能源的电池的需求迅速增加。特别地，二次电池作为动力驱动设备(例如，电动自行车、电动汽车和混合动力汽车)的能源以及移动设备(例如手机、数码相机、笔记本电脑和可穿戴设备)的能源而备受关注。
对于小型移动设备，每个设备使用一个或多个电池单体，而中型或大型设备(例如车辆)需要高功率和大容量。因此，使用具有彼此电连接的多个电池单体的中型或大型电池模块。
由于中型或大型电池模块优选地制造成具有尽可能小的尺寸和重量，所以能够以高集成度堆叠并且相对于容量具有较小重量的柱形电池、软包形电池等主要用作中型或大型电池模块的电池单体。同时，为了保护电池单体堆免受外部冲击、热或振动，电池模块可以包括在其前侧和后侧开放并且将电池单体堆容纳于内部空间中的模块框架。
图1是常规的电池模块的透视图。图2是示出将电池单体堆安装在图1的电池模块的模块框架上的状态的图。图3是示出沿图1的切割线A-A截取的截面的一部分的图。
参照图1至图3，常规的电池模块10包括其中多个电池单体11在一个方向上堆叠的电池单体堆12、容纳电池单体堆12的模块框架30和40、覆盖电池单体堆12的前表面和后表面的端板15以及形成在端板15与电池单体堆12的前表面和后表面之间的汇流条框架(未示出)。这里，模块框架30和40包括下框架30和上板40，其前表面和后表面以及上表面是开放的。
这里，在将压缩垫50附接到电池单体堆12的两个侧表面之后电池单体堆12的两个侧表面被挤压的状态下，将电池模块10安装到下框架30上。因此，由于需要单独的挤压电池单体堆12的挤压步骤，常规的电池模块10具有工艺和生产线变得复杂的问题。
此外，参照图3，压缩垫50位于电池单体堆12与下框架30之间，然而，通常地，压缩垫50具有在吸收电池模块10的宽度方向的变形方面受到限制的问题。特别地，电池模块10的电池单体堆中包括的每个电池单体在充电/放电过程中重复膨胀和收缩的过程。如果在这样的过程中电池模块10的宽度方向上的变形没有被充分吸收，则存在发生电池模块的膨胀现象和模块框架的变形的问题。
因此，需要开发一种在使电池模块10的工艺相对简单的同时能够充分吸收由电池单体的膨胀和收缩引起的变形的电池模块。
实用新型内容
技术问题
本公开的目的是提供一种改善电池单体的膨胀现象并提高电池单体的尺寸稳定性的电池模块，以及包括该电池模块的电池组。
本实用新型的目的不限于上述目的，并且本领域技术人员应通过以下详细说明和附图清楚地理解本文未描述的其他目的。
技术方案
根据本公开的一个实施例，提供了一种电池模块，包括：电池单体堆，包括沿第一方向堆叠的多个电池单体；第一压缩垫，位于电池单体堆的两个侧表面上；以及外部构件，包覆电池单体堆的外表面，其中，第一压缩垫位于外部构件与电池单体堆的外表面之间，并且其中，外部构件沿第一方向挤压电池单体堆。
电池模块的外部构件的外表面可以被暴露。
外部构件沿第二方向挤压电池单体堆的上表面和下表面，第二方向可以垂直于第一方向。
第二方向可以是多个电池单体的宽度方向。
外部构件可以由弹性材料制成。
可以通过用弹性材料膜包覆电池单体堆的外表面来形成外部构件。
外部构件由热缩管制成，并且热缩管的前表面和后表面可以是开放的。
第一压缩垫可以沿电池单体堆的侧表面延伸。
电池单体堆包括第一电池单体堆和第二电池单体堆，并且
在第一电池单体堆与第二电池单体堆之间可以设置有第二压缩垫。
第二压缩垫可以沿第一电池单体堆的侧表面和第二电池单体堆的侧表面延伸。
根据本公开的另一实施例，提供了一种电池组，包括上述电池模块。
有益效果
根据本公开的实施例，可以提供一种电池模块和包括该电池模块的电池组，该电池模块包括包覆电池单体堆的外表面的外部构件，从而改善了电池单体的膨胀现象并提高了电池单体的尺寸稳定性。
本公开的效果不限于上述效果，并且本领域技术人员将从所附权利要求的描述中清楚地理解上述未描述的其他附加效果。
附图说明
图1是常规的电池模块的透视图；
图2是示出将电池单体堆安装在图1的电池模块的模块框架上的状态的图；
图3是示出沿图1的切割线A-A截取的截面的一部分的图；
图4是根据本公开的实施例的电池模块的透视图；
图5是图4的电池模块的分解透视图；
图6是图4的电池模块中包括的电池单体堆的分解透视图；
图7是示出沿图4的切割线B-B截取的截面的一部分的图；
图8是图7的截面图的一部分的放大图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本公开的各个实施例，以便本领域技术人员能够容易地实施这些实施例。本公开可以以各种不同的方式进行修改，而不限于在本文中阐述的实施例。
与说明无关的部分将被省略以清楚地描述本公开，并且在整个说明书中相同的附图标记表示相同的元件。
此外，在附图中，为了便于描述，各元件的尺寸和厚度被任意地示出，并且本公开不必限于附图中所示的内容。在附图中，为了清楚起见，夸大了层、区域等的厚度。在附图中，为了便于描述，一些层和区域的厚度被夸大地示出。
此外，在整个说明书中，当一部分被称为“包括”某个部件时，除非另有说明，否则表示该部分可以进一步包括其他部件，而不排除其他部件。
此外，在整个说明书中，当被称为“平面”时，是指从上侧观察目标部分时，当被称为“截面”时，是指从垂直切割的横截面的侧部观察目标部分时。
在下文中，将描述根据本公开的一个实施例的电池模块。然而，基于电池模块的前表面和后表面中的前表面进行这里的描述，不一定限于此，并且即使在后表面的情况下，也可以以相同或相似的内容进行描述。
图4是根据本公开的实施例的电池模块的透视图。图5是图4的电池模块的分解透视图。图6是图4的电池模块中包括的电池单体堆的分解透视图。
参照图4至图6，电池模块100包括其中多个电池单体110在第一方向上堆叠的电池单体堆120、包覆电池单体堆120的外部构件300以及覆盖电池单体堆的前表面和后表面的感测构件(未示出)。
由多个电池单体110堆叠成包覆在外部构件300中的电池单体堆120，其中电池单体110优选为软包形电池单体。可以通过将电极组件容纳在包含树脂层和金属层的层压片的软包壳体中，然后将软包壳体的密封部热密封，来制造电池单体110。电池单体110可以被配置为多个，并且多个电池单体110堆叠以彼此电连接，从而形成电池单体堆120。
接下来，将更详细地描述外部构件300。
参照图4和图5，外部构件300可以包覆电池单体堆120的外表面。这里，外部构件300是由两个侧表面以及上表面和下表面组成的构件，并且可以在其前表面和后表面开放。因此，电池单体堆120的两个侧表面以及上表面和下表面可以被外部构件300包覆，并且前表面和后表面可以是开放的。
此外，外部构件300的两个侧表面以及上表面和下表面可以分别具有与电池单体堆的外表面的尺寸相对应的尺寸。在一个示例中，外部构件300的两个侧表面可以具有等于或小于电池单体堆120的侧表面的尺寸。此外，外部构件300的上表面和下表面可以具有等于或小于电池单体堆120的上表面和下表面的尺寸。
因此，在本实施例中，外部构件300可以在特定方向上挤压电池单体堆120以包覆电池单体堆120。即，外部构件300在特定方向上挤压包括在电池单体堆120中的电池单体110，从而防止电池单体的膨胀现象并提高电池模块的尺寸稳定性。此外，通过将电池单体堆120包覆在外部构件300中的过程，电池单体堆120被同时挤压，因此不需要单独挤压电池单体堆120的过程，这可以简化工艺和生产线。
此外，外部构件300可以使外部构件300的外表面在包覆电池单体堆120的状态下暴露。即，当电池模块100在稍后描述的过程中被安装到电池组的电池组框架(未示出)上时，外部构件300可以与电池组框架接触。
因此，在本实施例中，外部构件300可以代替常规电池模块10中的模块框架30和40，其具有可以改善工艺效率和成本的优点。
在一个示例中，外部构件300可以由弹性材料制成。弹性材料可以由诸如聚乙烯(PE)和聚四氟乙烯(PTFE)的材料中的至少一种制成。这里，可以通过用弹性材料膜或热缩管包覆电池单体堆的外表面来形成外部构件300。这里，热缩管在其前表面和后表面可以是开放的。然而，不限于此，可以不受限制地应用热缩管，只要热缩管是在有效地吸收外部冲击的同时能够充分地挤压电池单体堆120中包括的电池单体110的具有弹性的材料即可。
因此，在本实施例中，外部构件300可以防止电池单体的膨胀现象并提高电池模块的尺寸稳定性。此外，外部构件300具有自身具有弹性并且能够使响应于电池单体110的体积变化的变形最小化的优点。
此外，电池单体堆120的外表面可以分别附接到外部构件300的内表面。这里，外部构件300中包括的弹性材料可以自身具有粘附力。此外，可以通过外部构件300的内表面与电池单体堆120的外表面之间的摩擦力来固定外部构件300和电池单体堆120。此外，可以在外部构件300与电池单体堆120之间形成单独的粘合层。
在一个示例中，每个粘合层可以由胶带形成或用粘合剂涂覆形成。更优选地，粘合层涂覆有粘合剂或由双面胶带制成，使得电池单体堆120和外部构件300可以容易地固定。然而，不限于此，可以应用具有能够将电池单体110之间或电池单体110与外部构件300之间彼此固定的粘合性能的任何材料而不受限制。
因此，电池单体堆120可以稳定地容纳在外部构件300中。
接下来，将更详细地描述压缩垫500。
参照图5和图6，根据本实施例的电池模块100可以被配置成使得第一压缩垫500位于外部构件300与电池单体堆120的外表面之间。这里，第一压缩垫500可以沿着电池单体堆120的外表面延伸。此外，第一压缩垫500可以具有等于或小于电池单体堆120的外表面的尺寸。
此外，参照图5和图6，根据本公开的另一个实施例，电池单体堆120包括第一电池单体堆和第二电池单体堆，并且第二压缩垫500可以位于第一电池单体堆与第二电池单体堆之间。此外，第二压缩垫500可以沿着第一电池单体堆的侧表面和第二电池单体堆的侧表面延伸。
在一个示例中，第一压缩垫和第二压缩垫500可以是由聚氨酯材料制成的垫。然而，不限于此，可以应用能够吸收在电池单体110的膨胀期间的体积变化的任何材料。
因此，第一压缩垫和第二压缩垫500容易地吸收包括在电池单体堆120中的电池单体110中产生的膨胀，并且外部构件300可以帮助挤压电池单体堆120的外表面。
图7是示出沿图4的切割线B-B截取的截面的一部分的图。图8是图7的截面图的一部分的放大图。
参照图7和图8，在本实施例中，外部构件300沿第一方向挤压电池单体堆120。更具体地，第一方向可以是电池模块100的宽度方向，其可以等同于电池单体堆120中的多个电池单体110的堆叠方向。
因此，外部构件300沿与电池模块100的宽度方向或电池单体110的堆叠方向相同的方向挤压电池单体堆120，以有效地防止电池模块的膨胀现象。此外，第一压缩垫500位于外部构件300与电池单体堆120之间以有效地吸收在电池模块100的宽度方向上发生的变形。此外，还可以提高电池模块100的寿命。
此外，外部构件300沿第二方向挤压电池单体堆的上表面和下表面，并且第二方向可以垂直于第一方向。更具体地，第二方向可以是多个电池单体110的宽度方向。
因此，也可以在与电池模块100的宽度方向垂直的电池单体110的宽度方向上以预定压力挤压外部构件300，因此，即使在电池单体110的宽度方向上也可以有效地防止膨胀现象。此外，电池模块100的寿命可以进一步提高。
根据本公开的另一实施例的电池组包括上述电池模块。同时，根据本公开的实施例的一个或多个电池模块可以封装在电池组壳体中以形成电池组。
上述电池模块和包括该电池模块的电池组可以应用于各种设备。这样的设备可以应用于诸如电动自行车、电动汽车或混合动力汽车的交通工具，但本公开不限于此，并且可以应用于也落入本公开的范围内的能够使用电池模块的各种设备。
尽管已经参考优选实施例示出和描述了本实用新型，但是本公开的范围不限于此，并且在不背离所附权利要求中描述的本实用新型原理的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以设计出许多其他修改和改进。
【附图标记说明】
100：电池模块
110：电池单体
120：电池单体堆
300：外部构件
500：压缩垫
Claims (10)
1.一种电池模块，其特征在于，包括：
电池单体堆，包括沿第一方向堆叠的多个电池单体；
第一压缩垫，位于所述电池单体堆的两个侧表面上；以及
外部构件，包覆所述电池单体堆的外表面，
其中，所述第一压缩垫位于所述外部构件与所述电池单体堆的外表面之间，
其中，所述外部构件沿所述第一方向挤压所述电池单体堆，并且
其中，所述外部构件由弹性材料制成。
2.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于，所述电池模块的所述外部构件的所述外表面被暴露。
3.根据权利要求2所述的电池模块，其特征在于，
所述外部构件沿第二方向挤压所述电池单体堆的上表面和下表面，并且
所述第二方向垂直于所述第一方向。
4.根据权利要求3所述的电池模块，其特征在于，
所述第二方向是所述多个电池单体的宽度方向。
5.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于，
通过用弹性材料膜包覆所述电池单体堆的所述外表面来形成所述外部构件。
6.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于，
所述外部构件由热缩管制成，并且
所述热缩管的前表面和后表面是开放的。
7.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于，
所述第一压缩垫沿所述电池单体堆的侧表面延伸。
8.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于，
所述电池单体堆包括第一电池单体堆和第二电池单体堆，并且
在所述第一电池单体堆与所述第二电池单体堆之间设置有第二压缩垫。
9.根据权利要求8所述的电池模块，其特征在于，
所述第二压缩垫沿所述第一电池单体堆的侧表面和所述第二电池单体堆的侧表面延伸。
10.一种电池组，其特征在于，包括根据权利要求1所述的电池模块。
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2021
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |