ES2950683T3 - Paquete de baterías y automóvil que comprende el mismo - Google Patents

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Abstract

Un paquete de baterías según una realización de la presente invención comprende: un módulo de batería que comprende al menos una celda de batería; una caja que comprende un cuerpo principal de caja para alojar el módulo de batería y una cubierta de caja soldada al cuerpo principal de caja y empaquetando así el módulo de batería; y al menos una guía de verificación de la calidad de la soldadura, proporcionada al cuerpo principal de la caja del paquete, para verificar la precisión de la soldadura. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Paquete de baterías y automóvil que comprende el mismo
Sector de la técnica
La presente divulgación se refiere a un paquete de baterías y a un vehículo que incluye el paquete de baterías. Estado de la técnica
Las baterías secundarias que son altamente aplicables a diversos productos y presentan propiedades eléctricas superiores, como alta densidad de energía, etc., se usan comúnmente no solo en dispositivos portátiles sino también en vehículos eléctricos (EV) o vehículos eléctricos híbridos (HEV) accionados por fuentes de energía eléctrica. La batería secundaria está llamando la atención como una nueva fuente de energía que es más respetuosa con el medio ambiente y mejora la eficiencia energética, dado que el uso de combustibles fósiles puede reducirse enormemente y no se generan subproductos durante el consumo energético.
Las baterías secundarias ampliamente usadas en el preajuste incluyen baterías de iones de litio, baterías de polímero de litio, baterías de cadmio y níquel, baterías de hidrógeno y níquel, baterías de níquel y zinc y similares. Una tensión de funcionamiento de la celda de batería secundaria unitaria, concretamente, una celda de batería unitaria, es de aproximadamente 2,5 V a 4,6 V. Por lo tanto, si se requiere una tensión de salida más alta, se puede conectar una pluralidad de celdas de batería en serie para configurar un paquete de baterías. Además, dependiendo de la capacidad de carga/descarga requerida para el paquete de baterías, se puede conectar una pluralidad de celdas de batería en paralelo para configurar un paquete de baterías. Por lo tanto, el número de celdas de batería incluidas en el paquete de baterías se puede establecer de diversas formas según la tensión de salida requerida o la capacidad de carga/descarga requerida.
Mientras tanto, cuando se conecta una pluralidad de celdas de batería en serie o en paralelo para configurar un paquete de baterías, es común configurar primero un módulo de batería compuesto por lo menos por una celda de batería y luego configurar un paquete de baterías usando por lo menos un módulo de batería y añadir otros componentes. Aquí, las celdas de batería que configuran el módulo de batería o el paquete de baterías son en general baterías secundarias de tipo bolsa que se pueden apilar fácilmente una sobre otra.
Un paquete de baterías convencional incluye un módulo de batería que tiene por lo menos una celda de batería y una carcasa de paquete para empaquetar el módulo de batería. La carcasa de paquete incluye un cuerpo de carcasa para alojar el módulo de batería y una cubierta de carcasa soldada al cuerpo de carcasa para empaquetar el módulo de batería.
En el paquete de baterías convencional, la soldabilidad según el trabajo de soldadura está relacionada con la fuerza de sellado de la carcasa de paquete, por lo que comprobar la soldabilidad entre el cuerpo de carcasa y la cubierta de carcasa es un factor importante en el proceso de soldadura.
En la técnica convencional, la soldabilidad se comprueba a partir de la altura de fusión de la superficie de soldadura entre el cuerpo de carcasa y la cubierta de carcasa. La altura puede comprobarse usando un sensor separado u otro equipo.
Sin embargo, el proceso de comprobación de la soldabilidad mediante el uso de un sensor de este tipo separado o similar se realiza como un proceso separado después del trabajo de soldadura, lo que aumenta el coste debido a la adición del equipo de proceso y prolonga el tiempo de proceso.
Además, si se comprueba la soldabilidad en el paquete de baterías convencional, dado que toda la superficie de soldadura no se funde uniformemente, es difícil determinar una dimensión exacta únicamente mediante el juicio cualitativo de un trabajador a través del sensor o similar.
La técnica anterior está representada, por ejemplo, por los documentos GB 1569410 A, US 2009/092860 A1, JP 2011 090861 A, US 4828943 A, JP 4869592 B2, KR 20170010666 A, JP 2016207412 A, JP 2008 186712 A, KR 100885941 B1 o JP 2017084653 A.
Objeto de la invención
Problema técnico
Por lo tanto, la presente divulgación está dirigida a proporcionar un paquete de baterías, que puede comprobar más fácilmente la soldabilidad de una carcasa de paquete durante un proceso de soldadura, y un vehículo que incluye el paquete de baterías. Además, la presente divulgación también está dirigida a proporcionar un paquete de baterías, que puede determinar cuantitativamente la soldabilidad de una carcasa de paquete durante un proceso de soldadura, y un vehículo que incluye el paquete de baterías.
Solución técnica
La presente invención se define en la reivindicación independiente 1 presente.
En un aspecto de la presente divulgación, se proporciona un paquete de baterías que comprende: un módulo de batería que tiene por lo menos una celda de batería; una carcasa de paquete que tiene un cuerpo de carcasa para alojar el módulo de batería y una cubierta de carcasa soldada al cuerpo de carcasa para empaquetar el módulo de batería; y por lo menos un guiador de comprobación de soldabilidad dispuesta en el cuerpo de carcasa de la carcasa de paquete para comprobar la exactitud de la soldadura.
La cubierta de carcasa está acoplada a un borde superior del cuerpo de carcasa por medio de la soldadura, y el por lo menos un guiador de comprobación de soldabilidad puede formarse en el borde superior del cuerpo de carcasa. Por lo menos uno de la altura y la pendiente de la cubierta de carcasa se puede cambiar a lo largo de un lado inferior del cuerpo de carcasa por medio de la soldadura, y el por lo menos un guiador de comprobación de soldabilidad puede guiar la altura y/o pendiente modificada de la cubierta de carcasa para ser observada por los ojos de un usuario.
El por lo menos un guiador de comprobación de soldabilidad incluye una pluralidad de porciones de dimensiones talladas formadas con una longitud predeterminada a lo largo de una dirección horizontal del cuerpo de carcasa. La pluralidad de porciones de dimensiones talladas está dispuesta para estar separada por una distancia predeterminada a lo largo de una dirección vertical del cuerpo de carcasa.
La pluralidad de porciones de dimensiones talladas está formada para tener por lo menos dos longitudes diferentes. Las porciones de dimensiones talladas que tienen diferentes longitudes están dispuestas de forma alternada.
La pluralidad de porciones de dimensiones talladas puede proporcionarse como ranuras de dimensiones talladas formadas con una profundidad predeterminada en el cuerpo de carcasa.
El guiador de comprobación de soldabilidad se puede proporcionar en plural, y la pluralidad de guiadores de comprobación de la soldabilidad se puede disponer para estar separada entre sí por una distancia predeterminada a lo largo del borde superior del cuerpo de carcasa.
En otro aspecto de la presente divulgación, también se proporciona un vehículo que comprende por lo menos un paquete de baterías según las realizaciones anteriores.
Efectos ventajosos
Según diversas realizaciones como las anteriores, resulta posible proporcionar un paquete de baterías, que puede comprobar más fácilmente la soldabilidad de una carcasa de paquete durante un proceso de soldadura, y un vehículo que incluye el paquete de baterías.
Además, según diversas realizaciones como las anteriores, resulta posible proporcionar un paquete de baterías, que puede determinar cuantitativamente la soldabilidad de una carcasa de paquete durante un proceso de soldadura, y un vehículo que incluye el paquete de baterías.
Descripción de las figuras
Las figuras adjuntas ilustran una realización preferida de la presente divulgación y, junto con la divulgación anterior, sirven para proporcionar una mayor comprensión de las características técnicas de la presente divulgación y, por lo tanto, la presente divulgación no se interpreta como limitada a la figura.
La figura 1 es un diagrama para ilustrar un paquete de baterías según una realización de la presente divulgación. La figura 2 es una vista en perspectiva que muestra un cuerpo de carcasa de una carcasa de paquete, empleada en el paquete de baterías de la figura 1.
La figura 3 es una vista lateral que muestra el cuerpo de carcasa de la figura 2.
La figura 4 es una vista ampliada que muestra una porción A del cuerpo de carcasa de la figura 3.
La figura 5 es un diagrama para ilustrar un trabajo de soldadura para la carcasa de paquete, empleada en el paquete de baterías de la figura 1.
Las figuras 6 a 8 son diagramas para ilustrar un proceso de comprobación de la calidad de soldadura usando un guiador de comprobación de soldabilidad durante el trabajo de soldadura de la figura 5.
Descripción detallada de la invención
La presente divulgación resultará más evidente a partir de la descripción detallada de las realizaciones de la presente divulgación con referencia a las figuras adjuntas. Debe entenderse que las realizaciones divulgadas en el presente documento son ilustrativas solo para una mejor comprensión de la presente divulgación, y que la presente divulgación puede modificarse de diversas maneras. Además, para facilitar la comprensión de la presente divulgación, las figuras adjuntas no están dibujadas a escala real, sino que las dimensiones de algunos componentes pueden estar exageradas.
La figura 1 es un diagrama para ilustrar un paquete de baterías según una realización de la presente divulgación, la figura 2 es una vista en perspectiva que muestra un cuerpo de carcasa de una carcasa de paquete, empleada en el paquete de baterías de la figura 1, la figura 3 es una vista lateral que muestra el cuerpo de carcasa de la figura 2, y la figura 4 es una vista ampliada que muestra una porción A del cuerpo de carcasa de la figura 3.
En referencia a las figuras 1 a 4, se puede proporcionar un paquete 10 de baterías como fuente de energía en un vehículo eléctrico, un vehículo híbrido o similar. Sin embargo, la presente divulgación no se limita a ello, y el paquete 10 de baterías también se puede proporcionar como fuente de energía doméstica o industrial.
El paquete 10 de baterías incluye un módulo 100 de batería, una carcasa 200 de paquete y un guiador 300 de comprobación de soldabilidad.
El módulo 100 de batería incluye por lo menos una celda de batería o una pluralidad de celdas de batería. La celda de batería es una batería secundaria y se puede proporcionar como una batería secundaria de tipo bolsa. Sin embargo, la presente divulgación no se limita a ello, y la celda de batería también puede ser una batería secundaria cilíndrica o rectangular.
La carcasa 200 de paquete es para empaquetar el módulo 100 de batería e incluye un cuerpo 210 de carcasa y una cubierta 230 de carcasa.
El cuerpo 210 de carcasa tiene un espacio de alojamiento para alojar el módulo 100 de batería. El cuerpo 210 de carcasa está soldado a una cubierta 230 de carcasa, que se explica más adelante, para empaquetar el módulo 100 de batería.
La soldadura se puede realizar en un lado superior del cuerpo 210 de carcasa, específicamente en un borde 215 superior del cuerpo 210 de carcasa. Por medio de la soldadura, se puede sellar el interior de la carcasa 200 de paquete.
La cubierta 230 de carcasa cubre el lado superior del cuerpo 210 de carcasa y está conectada al cuerpo 210 de carcasa por medio de la soldadura para empaquetar el módulo 100 de batería junto con el cuerpo 210 de carcasa. Específicamente, la cubierta 230 de carcasa se puede soldar al borde 215 superior del cuerpo 210 de carcasa. El guiador 300 de comprobación de soldabilidad es para comprobar la exactitud de la soldadura, tal como la soldabilidad de la soldadura, y se proporciona en el cuerpo 210 de carcasa de la carcasa 200 de paquete. Específicamente, el guiador 300 de comprobación de soldabilidad está formado en el borde 215 superior del cuerpo 210 de carcasa.
El guiador 300 de comprobación de soldabilidad puede guiar la exactitud de la soldadura, tal como la soldabilidad, para ser observada por los ojos de un usuario. Específicamente, cuando el cuerpo 210 de carcasa y la cubierta 230 de carcasa se sueldan, la altura y/o la pendiente de la cubierta 230 de carcasa cambia a medida que se funde una porción soldada del cuerpo 210 de carcasa, y el guiador 300 de comprobación de soldabilidad puede permitir que el cambio de altura y/o pendiente de la cubierta 230 de carcasa sea observada a simple vista por el usuario.
El guiador 300 de comprobación de soldabilidad se puede proporcionar en plural, y la pluralidad de guiadores de comprobación de soldabilidad 300 se puede disponer para estar separada entre sí por una distancia predeterminada a lo largo del borde 215 superior del cuerpo 210 de carcasa.
La pluralidad de guías de comprobación de soldabilidad 300 puede incluir una pluralidad de porciones 310, 330 talladas, respectivamente.
La pluralidad de porciones 310, 330 dimensionadas talladas tiene una longitud predeterminada a lo largo de la dirección horizontal del cuerpo 210 de carcasa y está separada entre sí por una distancia predeterminada a lo largo de la dirección vertical del cuerpo 210 de carcasa.
La pluralidad de porciones 310, 330 dimensionadas talladas puede proporcionarse como ranuras dimensionadas talladas formadas con una profundidad predeterminada desde el cuerpo 210 de carcasa. Sin embargo, la presente divulgación no se limita a ello, y también resulta posible que la pluralidad de porciones 310, 330 dimensionadas talladas tengan una forma saliente que pueda ser fácilmente observada a simple vista por el usuario.
La pluralidad de porciones 310, 330 talladas puede formarse en posiciones donde todo el ancho W de la pluralidad de porciones 310, 330 talladas a lo largo de la dirección vertical del cuerpo 210 de carcasa puede servir como indicador para asegurar la exactitud de la soldadura durante el proceso de soldadura. En consecuencia, si la porción inferior de la cubierta 230 de carcasa rebajada por la soldadura está ubicada dentro de todo el ancho de la pluralidad de porciones 310, 330 talladas a lo largo de la dirección vertical durante el proceso de soldadura, el usuario puede determinar que la soldadura se ha realizado. para garantizar la fuerza de sellado.
La pluralidad de porciones 310, 330 dimensionadas talladas están formadas para tener por lo menos dos longitudes diferentes en la dirección horizontal del cuerpo 210 de carcasa. Además, las porciones de dimensiones 310, 330 talladas que tienen diferentes longitudes están dispuestas de forma alternada en la dirección vertical del cuerpo 210 de carcasa. Esto es para permitir que la visibilidad del usuario aumente aún más cuando la pluralidad de porciones 310, 330 dimensionadas talladas se comprueba a simple vista por el usuario.
A continuación, en el presente documento, se describirá con más detalle el mecanismo de comprobación de soldabilidad a través del guiador 300 de comprobación de soldabilidad que tiene la pluralidad de porciones 310, 330 talladas dimensionalmente.
La figura 5 es un diagrama para ilustrar un trabajo de soldadura para la carcasa de paquete, empleado en el paquete de baterías de la figura 1 y las figuras 6 a 8 son diagramas para ilustrar un proceso de comprobación de la calidad de soldadura usando un guiador de comprobación de soldabilidad durante el trabajo de soldadura de la figura 5.
En referencia a las figuras 5 a 8, en el paquete 10 de baterías, cuando el cuerpo 210 de carcasa y la cubierta 230 de carcasa de la carcasa 200 de paquete están soldados, por lo menos uno de la altura y la pendiente de la cubierta 230 de carcasa se puede cambiar para bajar hacia un lado inferior del cuerpo 210 de carcasa mientras se realiza la soldadura.
Aquí, el usuario, como un trabajador, puede comprobar más convenientemente la posición cambiada de la cubierta 230 de carcasa mediante el guiador 300 de comprobación de soldabilidad. En esta realización, la exactitud de la soldabilidad se puede comprobar más convenientemente inspeccionando visualmente el cambio de posición de la cubierta 230 de carcasa mediante el guiador 300 de comprobación de soldabilidad.
Por ejemplo, como se muestra en la figura 6, el usuario, tal como un trabajador, puede comprobar que la soldadura se realiza correctamente si la altura rebajada h de la cubierta 230 de carcasa se encuentra dentro de todo el ancho W (véase la figura 4) del guiador 300 de comprobación de soldabilidad y la cubierta 230 de carcasa es paralela a la longitud horizontal de las porciones 310, 330 talladas dimensionalmente del guiador 300 de comprobación de soldabilidad.
La soldadura se determina como mala en los siguientes casos. Como se muestra en la figura 7, si la altura rebajada h1 de la cubierta 230 de carcasa se encuentra por encima del extremo superior de las porciones 310, 330 de dimensiones talladas del guiador 300 de comprobación de soldabilidad, el usuario puede comprobar esto a simple vista y determinar que la soldadura es mala.
Además, como se muestra en la figura 8, si la cubierta 230 de carcasa está dispuesta para tener una pendiente predeterminada ( ) con respecto a las porciones 310, 330 talladas dimensionalmente del guiador 300 de comprobación de soldabilidad, el usuario puede comprobar esto a simple vista y determinar que la soldadura es mala.
Como se describe anteriormente, en esta realización, la exactitud de la soldadura de la carcasa 200 de paquete puede comprobarse solo a simple vista por el usuario, tal como un trabajador, mediante el guiador 300 de comprobación de soldabilidad.
Además, en esta realización, la exactitud de la soldadura se puede determinar claramente comprobando si el extremo inferior de la cubierta 230 de carcasa se encuentra dentro del intervalo de anchura en la dirección vertical del guiador 300 de comprobación de soldabilidad y también comprobando la pendiente del extremo inferior de la cubierta 230 de carcasa con respecto al guiador 300 de comprobación de soldabilidad. Por lo tanto, también resulta posible determinar cuantitativamente la exactitud de la soldadura mediante el guiador 300 de comprobación de soldabilidad.
Como se describe anteriormente, en esta realización, dado que la soldabilidad de la carcasa 200 de paquete es susceptible de ser comprobada inmediatamente a simple vista por el usuario tal como un trabajador durante el proceso de soldadura mediante el guiador 300 de comprobación de soldabilidad provista en el cuerpo 210 de carcasa de la carcasa 200 de paquete, no hay necesidad de un proceso de confirmación de seguimiento usando un equipo tal como un sensor separado para comprobar la soldabilidad. Por lo tanto, en esta realización, el coste y el tiempo de proceso global adicional ocasionado por la adición de una instalación de comprobación de soldadura separada pueden reducirse significativamente.
Según diversas realizaciones como las anteriores, resulta posible proporcionar un paquete 10 de baterías, que puede comprobar más fácilmente la soldabilidad de la carcasa 200 de paquete durante un proceso de soldadura, y un vehículo que incluye el paquete de baterías.
Además, según diversas realizaciones como las anteriores, resulta posible proporcionar un paquete 10 de baterías, que puede determinar cuantitativamente la soldabilidad de la carcasa 200 de paquete durante un proceso de soldadura, y un vehículo que incluye el paquete de baterías.
Si bien se han mostrado y descrito las realizaciones de la presente divulgación, debe entenderse que la presente invención no se limita a las realizaciones específicas descritas, y que los expertos en la materia pueden realizar diversos cambios y modificaciones dentro del alcance de la presente divulgación y estas modificaciones también están dentro del alcance de la presente invención, siempre y cuando estas modificaciones se encuentren dentro del alcance de las presentes reivindicaciones.

Claims (4)

REIVINDICACIONES
1. Un paquete (10) de baterías, que comprende:
un módulo (100) de batería que tiene por lo menos una celda de batería;
una carcasa (200) de paquete que tiene un cuerpo (210) de carcasa para alojar el módulo (100) de batería y una cubierta (230) de carcasa que tiene una porción inferior, estando la cubierta (230) de carcasa soldada al cuerpo (210) de carcasa para empaquetar el módulo (100) de batería; y por lo menos un guiador (300) de comprobación de soldabilidad provisto en el cuerpo (210) de carcasa de la carcasa (200) de paquete para comprobar la exactitud de la soldadura entre la cubierta (230) de carcasa y el cuerpo (210) de carcasa, en el que la cubierta (230) de carcasa se acopla a un borde (215) superior del cuerpo (210) de carcasa por medio de la soldadura, y
en el que por lo menos un guiador (300) de comprobación de soldabilidad está formado en el borde (215) superior del cuerpo (210) de carcasa,
en el que el por lo menos un guiador (300) de comprobación de soldabilidad incluye una pluralidad de porciones (310, 330) de dimensiones talladas formadas con una longitud predeterminada a lo largo de una dirección horizontal del cuerpo (210) de carcasa y dispuesta para estar separada entre sí por una distancia predeterminada a lo largo del borde (215) superior en la dirección vertical del cuerpo (210) de carcasa,
en el que la pluralidad de porciones (310, 330) de dimensiones talladas está formada para tener por lo menos dos longitudes diferentes, y
en el que las porciones (310, 330) de dimensiones talladas que tienen diferentes longitudes están dispuestas de forma alternada.
2. El paquete (10) de baterías según la reivindicación 1,
en el que la pluralidad de porciones (310, 330) de dimensiones talladas se proporciona como ranuras de dimensiones talladas formadas con una profundidad predeterminada en el cuerpo (210) de carcasa.
3. El paquete (10) de baterías según la reivindicación 1,
en el que el guiador (300) de comprobación de soldabilidad se proporciona en plural, y
en el que la pluralidad de guiadores (300) de comprobación de soldabilidad están dispuesta para estar separada entre sí por una distancia predeterminada a lo largo del borde (215) superior del cuerpo (210) de carcasa.
4. Un vehículo que comprende por lo menos un paquete (10) de baterías según la reivindicación 1.
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