ES2973853T3 - Módulo de batería con conjunto de ICB en una estructura que ahorra espacio - Google Patents

Módulo de batería con conjunto de ICB en una estructura que ahorra espacio Download PDF

Info

Publication number
ES2973853T3
ES2973853T3 ES19870527T ES19870527T ES2973853T3 ES 2973853 T3 ES2973853 T3 ES 2973853T3 ES 19870527 T ES19870527 T ES 19870527T ES 19870527 T ES19870527 T ES 19870527T ES 2973853 T3 ES2973853 T3 ES 2973853T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
bus bar
bar frame
frame
battery module
bridge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES19870527T
Other languages
English (en)
Inventor
Jin-Yong Park
Kyung-Mo Kim
Seung-Joon Kim
Jeong-O Mun
Ho-June Chi
Hee-Jun Jin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Energy Solution Ltd
Original Assignee
LG Energy Solution Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Energy Solution Ltd filed Critical LG Energy Solution Ltd
Application granted granted Critical
Publication of ES2973853T3 publication Critical patent/ES2973853T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/04—Housings; Supporting members; Arrangements of terminals
    • G01R1/0408—Test fixtures or contact fields; Connectors or connecting adaptors; Test clips; Test sockets
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/364—Battery terminal connectors with integrated measuring arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4207—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/211—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for pouch cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/258—Modular batteries; Casings provided with means for assembling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/271—Lids or covers for the racks or secondary casings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/284—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with incorporated circuit boards, e.g. printed circuit boards [PCB]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/503—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the shape of the interconnectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/507—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing comprising an arrangement of two or more busbars within a container structure, e.g. busbar modules
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/519—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing comprising printed circuit boards [PCB]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/569—Constructional details of current conducting connections for detecting conditions inside cells or batteries, e.g. details of voltage sensing terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

Se divulga un módulo de batería. Un módulo de batería según un aspecto de la presente invención comprende: una pila de celdas que está provista de una pluralidad de celdas de batería apiladas en una dirección; y un conjunto de ICB que está conectado eléctricamente a la pluralidad de celdas de batería y detecta información de voltaje. El conjunto de ICB puede incluir: un marco de barra colectora frontal ensamblado en la parte delantera de la pila de celdas y un marco de barra colectora trasera ensamblado en la parte trasera de la pila de celdas, los marcos de barra colectora delantero y trasero provistos respectivamente de una pluralidad de barras colectoras en contacto con los cables de los electrodos de las celdas de la batería; un miembro sensor ensamblado de manera que un lado del mismo esté fijado al bastidor de la barra colectora delantera y el otro lado del mismo esté fijado al bastidor de la barra colectora trasera; y al menos una placa de puente que está conectada al bastidor de barra colectora delantera y al bastidor de barra colectora trasera y mantiene uniformemente un espacio entre el bastidor de barra colectora delantera y el bastidor de barra colectora trasera. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Módulo de batería con conjunto de ICB en una estructura que ahorra espacio
Campo técnico
La presente divulgación se refiere a un módulo de batería, y más particularmente, a un módulo de batería al que se aplica un conjunto de ICB ventajoso para mejorar la densidad de energía.
Antecedentes de la técnica
Recientemente, la batería secundaria está atrayendo la atención como fuente de alimentación para un vehículo eléctrico (EV) y un vehículo eléctrico híbrido (HEV), que se proponen como una solución a la contaminación del aire causada por los vehículos de gasolina y diésel existentes que usan combustibles fósiles.
En los dispositivos móviles más pequeños se usan una o varias celdas de batería por dispositivo. Sin embargo, los dispositivos de tamaño mediano o grande, tales como un vehículo, usan un módulo de batería de tamaño mediano o grande en el que una pluralidad de celdas de batería están conectadas eléctricamente debido a la necesidad de alta potencia y gran capacidad, o se implementa un bloque de baterías. conectando una pluralidad de dichos módulos de batería.
Puesto que el módulo de batería de tamaño mediano o grande se fabrica preferiblemente para que tenga el tamaño y peso más pequeños posible, las celdas de batería pueden apilarse con un alto grado de integración. Además, con frecuencia se usan celdas rectangulares y celdas de tipo bolsa que tienen un peso pequeño por capacidad como celdas de batería aplicadas al módulo de batería de tamaño mediano o grande.
Los módulos de batería de tamaño mediano o grande también usan un componente eléctrico denominado ICB (placa de interconexión) para conectar eléctricamente las celdas de batería. Por ejemplo, si el módulo de batería usa una batería secundaria de tipo bolsa, el ICB puede incluir una pluralidad de barras ómnibus y ensamblarse en ubicaciones donde se proporcionan los conductores de electrodo de las celdas de batería. Las celdas de batería pueden estar conectadas eléctricamente en serie, en paralelo o en una combinación de en serie y en paralelo, ya que los conectores de electrodos están unidos a las barras ómnibus del ICB mediante soldadura o similar.
Además, el módulo de batería de tamaño mediano o grande puede incluir además una unidad de detección para detectar la tensión y la temperatura y transmitir la tensión y la temperatura a un BMS para preparar para la carcasa donde algunas celdas de batería tienen sobretensión, sobrecorriente o sobrecalentamiento. Recientemente, se ha propuesto un plan de diseño para integrar la unidad de detección con el ICB para reducir el número de componentes y el volumen.
Por ejemplo, tal como se muestra en la figura 1, un conjunto de ICB convencional incluye un armazón 20 de barra ómnibus delantero y un armazón 30 de barra ómnibus trasero ensamblados respectivamente en un lado delantero y un lado trasero de un apilamiento 10 de celdas, y un armazón 40 superior que cubre una porción superior del apilamiento 10 de celdas. Además, un FPC (circuito impreso flexible) que sirve como unidad 50 de detección para detectar la información de tensión de celdas de batería está unido a una superficie superior o una superficie inferior del armazón 40 superior.
El módulo de batería puede configurarse empaquetando el conjunto de ICB y el apilamiento de celdas con una carcasa de módulo. Recientemente, la carcasa de módulo adopta frecuentemente un monoarmazón que tiene forma de tubo cuadrado en una estructura hueca para mejorar la densidad de energía. Sin embargo, el módulo de batería convencional tal como se describió anteriormente tiene los siguientes problemas.
El armazón 40 superior del conjunto de ICB convencional tiene la ventaja de proteger la porción superior del apilamiento 10 de celdas y el FPC 50, pero disminuye la anchura del apilamiento 10 de celdas almacenado en el monoarmazón tanto como el grosor del mismo, reduciendo de ese modo la densidad de energía del módulo de batería.
Además, el armazón 40 superior hace difícil cumplir las tolerancias dimensionales de ensamblado en el procedimiento de ensamblado para alojar el apilamiento 10 de celdas en el monoarmazón. Dicho de otro modo, el módulo de batería de tipo monoarmazón aloja de manera integral el apilamiento 10 de celdas y el conjunto de ICB muy firmemente en el monoarmazón para maximizar la densidad de energía. Sin embargo, puesto que el armazón 40 superior se añade a la porción superior del apilamiento 10 de celdas, es más difícil cumplir las tolerancias dimensionales de ensamblado que permiten que el apilamiento 10 de celdas se ensamble de manera adecuada a la anchura del monoarmazón, deteriorando de ese modo el rendimiento durante el procedimiento de ensamblado. Por consiguiente, existe la demanda de desarrollar un módulo de batería al que se le aplica un conjunto de ICB que tiene una nueva estructura.
El documento KR 20180099438 A se refiere a un conjunto de armazón para fijar una pluralidad de celdas de batería apiladas. El conjunto de armazón incluye un armazón configurado para rodear la superficie superior y ambos lados de una pluralidad de celdas de batería, una pluralidad de barras ómnibus dispuestas en una parte del armazón que rodea ambos lados de la celda de batería, y configurado para conectarse a los terminales de la pluralidad de celdas de batería, una placa de circuito flexible dispuesta a lo largo de los lados superior e inferior del armazón y configurada para detectar la pluralidad de celdas de batería, y un conector conectado a la placa de circuito flexible y configurado para transmitir y recibir señales para controlar la pluralidad de celdas de batería.
El documento US 2012 161677 A1 se refiere a un módulo de batería, a un sistema de batería y a un vehículo accionado eléctricamente. El módulo de batería incluye una pluralidad de celdas de batería, un circuito de detección, una unidad de comunicación y una placa de circuito impreso. El circuito de detección y el circuito de comunicación están montados en la placa de circuito impreso común. El circuito de detección detecta una tensión de cada una de las celdas de batería en el módulo de batería y alimenta la tensión detectada al circuito de comunicación. El circuito de comunicación está conectado a un circuito de comunicación en otro módulo de batería o una ECU de batería. El documento KR 101 844852 B1 se refiere a una estructura de fijación para una placa de circuito impreso flexible de un módulo de celda de batería que comprende: una unidad de celda de batería formada apilando una pluralidad de celdas de batería; un armazón de barra ómnibus dispuesto sobre una superficie lateral de la unidad de celda de batería; una placa de circuito impreso flexible que tiene una parte de extremo distal conformada en una forma predeterminada que está en contacto estrecho con una superficie exterior de un lado del armazón de barra ómnibus, y que tiene una parte de conexión de rama que se extiende desde la parte de extremo distal y se dobla al menos una vez en la dirección de extensión que está dispuesta en un espacio exterior del armazón de barra ómnibus; y una placa de refuerzo acoplada de manera fija al armazón de barra ómnibus y que cubre al menos la parte de extremo distal totalmente.
Divulgación
Problema técnico
La presente divulgación se diseña para resolver los problemas de la técnica relacionada y, por tanto, la presente divulgación se refiere a proporcionar un módulo de batería al que se le aplica un conjunto de ICB capaz de soportar un apilamiento de celdas con un número minimizado de componentes y capaz de aumentar la densidad de energía del apilamiento de celdas.
Además, la presente divulgación se refiere a proporcionar un módulo de batería, que puede permitir que el conjunto de ICB se ensamble con el apilamiento de celdas y la carcasa de módulo de manera excelente.
Estos y otros objetos y ventajas de la presente divulgación pueden entenderse a partir de la siguiente descripción detallada y resultará más completamente evidente a partir de las realizaciones a modo de ejemplo de la presente divulgación. Además, se entenderá fácilmente que los objetos y las ventajas de la presente divulgación pueden realizarse mediante los medios mostrados en las reivindicaciones adjuntas y las combinaciones de las mismas.Solución técnica
En un aspecto de la presente invención, se proporciona un módulo de batería tal como se define en la reivindicación 1, que incluye un apilamiento de celdas que tiene una pluralidad de celdas de batería apiladas en una dirección, y un conjunto de placa de interconexión (ICB) conectado eléctricamente a la pluralidad de celdas de batería para detectar la información de tensión,
en el que el conjunto de ICB incluye un armazón de barra ómnibus delantero ensamblado en un lado delantero del apilamiento de celdas y un armazón de barra ómnibus trasero ensamblado en un lado trasero del apilamiento de celdas, teniendo el armazón de barra ómnibus delantero y el armazón de barra ómnibus trasero respectivamente una pluralidad de barras ómnibus que están en contacto con conectores de electrodo de las celdas de batería; un elemento de detección ensamblado de modo que un lado del mismo está fijado al armazón de barra ómnibus delantero y el otro lado del mismo está fijado al armazón de barra ómnibus trasero; y al menos una placa de puente conectada al armazón de barra ómnibus delantero y al armazón de barra ómnibus trasero para mantener un hueco entre el armazón de barra ómnibus delantero y el armazón de barra ómnibus trasero constante.
La al menos una placa de puente incluye dos placas de puente, y las dos placas de puente están dispuestas en ambas superficies laterales del extremo superior del armazón de barra ómnibus delantero y el armazón de barra ómnibus trasero de una en una. Las dos placas de puente están acopladas a ambas superficies laterales del armazón de barra ómnibus delantero y el armazón de barra ómnibus trasero por debajo de la superficie superior de los mismos.
Al menos uno del armazón de barra ómnibus delantero y el armazón de barra ómnibus trasero tiene una porción de ensamblado de puente formada en un extremo superior de ambas superficies laterales de los mismos de modo que una porción de extremo de las placas de puente está articulada a los mismos.
La porción de ensamblado de puente tiene un eje de articulación formado para sobresalir de una superficie de la misma, y la porción de extremo de las placas de puente pueden tener un orificio perforado en el que está insertado el eje de articulación.
El eje de articulación puede deformarse de modo que una porción del mismo que se expone a través del orificio perforado a una superficie opuesta de la placa de puente tiene un diámetro mayor que el orificio perforado.
La porción de ensamblado de puente puede tener además un elemento de tope configurado para restringir que el armazón de barra ómnibus delantero y el armazón de barra ómnibus trasero no roten en un ángulo predeterminado con respecto a la placa de puente basándose en el eje de articulación.
El elemento de tope puede incluir una primera superficie de elemento de tope proporcionada en una ubicación separada de la periferia del eje de articulación para ponerse en contacto con una superficie inferior de la porción de extremo de la placa de puente cuando el ángulo entre el armazón de barra ómnibus delantero o el armazón de barra ómnibus trasero y la placa de puente alcanza 90 grados.
El elemento de tope puede incluir además una segunda superficie de elemento de tope proporcionada ortogonal a la primera superficie de elemento de tope para ponerse en contacto con una superficie superior de la porción de extremo de la placa de puente cuando el ángulo entre el armazón de barra ómnibus delantero o el armazón de barra ómnibus trasero y la placa de puente alcanza 180 grados.
El armazón de barra ómnibus delantero y el armazón de barra ómnibus trasero pueden tener hendiduras a través de las cuales los conectores de electrodo pasan hacia adelante y hacia atrás, y las hendiduras pueden estar abiertas en un extremo inferior del armazón de barra ómnibus delantero o el armazón de barra ómnibus trasero.
El elemento de detección puede ser uno cualquiera de un FPC (circuito impreso flexible) y un FFC (cable plano flexible).
El FPC o el FFC pueden estar dispuestos para pasar a través de una ranura perforada en el armazón de barra ómnibus delantero y el armazón de barra ómnibus trasero en una ubicación adyacente a y por debajo de una superficie superior de los mismos.
El módulo de batería puede comprender además una carcasa de módulo que tiene forma de tubo rectangular y está configurada para alojar de manera integral el apilamiento de celdas y el conjunto de ICB; y una cubierta de módulo configurada para apantallar un lado delantero y un lado trasero de la carcasa de módulo, que están abiertos.
En otro aspecto de la presente invención, también se proporciona un bloque de baterías tal como se define en la reivindicación 10, que comprende el módulo de batería descrito anteriormente.
Efectos ventajosos
Según una realización de la presente invención, es posible proporcionar un módulo de batería al que se le aplica un conjunto de ICB capaz de soportar un apilamiento de celdas con un número minimizado de componentes y capaz de aumentar la densidad de energía del apilamiento de celdas.
Además, la presente invención se refiere a proporcionar un módulo de batería, que puede permitir que el conjunto de ICB se ensamble con el apilamiento de celdas y la carcasa de módulo de manera conveniente.
Descripción de dibujos
La figura 1 es una vista esquemática en perspectiva que muestra un apilamiento de celdas y un conjunto de armazón de barra ómnibus de un módulo de batería convencional en un estado ensamblado.
La figura 2 es una vista esquemática en perspectiva que muestra un módulo de batería según una realización de la presente divulgación.
La figura 3 es una vista esquemática en perspectiva que muestra un apilamiento de celdas y un conjunto de ICB alojados en una carcasa de módulo de la figura 2.
Las figuras 4 y 5 son vistas esquemáticas en perspectiva que muestran el conjunto de ICB según una realización de la presente divulgación en un estado ensamblado y en un estado parcialmente en despiece ordenado.
La figura 6 es una vista ampliada que muestra una porción A de la figura 5.
Las figuras 7 y 8 son diagramas para ilustrar un procedimiento de ensamblado de una porción de ensamblado de puente y una placa de puente según una realización de la presente divulgación.
Las figuras 9 y 10 son diagramas para ilustrar un límite de ángulo de rotación de un armazón de barra ómnibus delantero según una realización de la presente divulgación.
La figura 11 es un diagrama para ilustrar una estructura ensamblada del armazón de barra ómnibus delantero y el elemento de detección según otra realización de la presente divulgación.
Mejor modo
Puesto que las realizaciones de la presente divulgación se proporcionan para explicar más completamente la presente divulgación a los expertos en la técnica, la forma y el tamaño de los componentes en los dibujos puede exagerarse, omitirse o ilustrarse esquemáticamente por motivos de claridad. Por tanto, el tamaño o la razón de componentes no refleja necesariamente el tamaño o la razón real.
A continuación en el presente documento, se describirán con detalle realizaciones preferidas de la presente divulgación con referencia a los dibujos adjuntos. Antes de la descripción, debe entenderse que los términos usados en la memoria descriptiva y las reivindicaciones adjuntas no deben interpretarse como limitados a los significados generales y de diccionario, sino que deben interpretarse basándose en los significados y conceptos correspondientes a los aspectos técnicos de la presente divulgación basándose en el principio de que se permite al inventor definir los términos de manera apropiado para la mejor explicación.
La figura 2 es una vista esquemática en perspectiva que muestra un módulo de batería según una realización de la presente divulgación, y la figura 3 es una vista esquemática en perspectiva que muestra un apilamiento de celdas y un conjunto de ICB alojados en una carcasa de módulo de la figura 2.
Haciendo referencia a las figuras 2 y 3, un módulo 1 de batería según una realización de la presente divulgación incluye un apilamiento 100 de celdas, un conjunto 200 de ICB, una carcasa 300 de módulo y una cubierta 400 de módulo.
En primer lugar, se describirá el apilamiento 100 de celdas. El apilamiento 100 de celdas puede ser una colección de una pluralidad de celdas 110 de batería. En ese caso, la celda 110 de batería es una batería secundaria de tipo bolsa, y aunque no se muestra con detalle, la celda 110 de batería es una batería secundaria de tipo bolsa bidireccional en la que un conector de electrodo positivo y un conector de electrodo negativo sobresalen en direcciones opuestas.
La batería secundaria de tipo bolsa puede incluir un conjunto de electrodos, un electrolito y un exterior de bolsa. El exterior de bolsa puede incluir dos bolsas, y un espacio interior cóncavo puede estar formado en al menos una de las dos bolsas. Además, el conjunto de electrodos puede estar alojado en el espacio interior de la bolsa. Se proporcionan porciones de sellado en las circunferencias exteriores de las dos bolsas, y las porciones de sellado se sueldan entre sí de modo que pueda sellarse el espacio interior que aloja el conjunto de electrodos. Una porción del conector 111 de electrodo puede fusionarse a la porción de sellado del exterior de bolsa y la otra porción del conector 111 de electrodo puede extenderse fuera del exterior de bolsa y exponerse fuera del exterior de bolsa para funcionar como terminal de electrodo de la batería secundaria.
Las celdas de batería secundaria de tipo bolsa están levantadas en la dirección vertical y apiladas en la dirección horizontal para formar el apilamiento 100 de celdas. A continuación en el presente documento, se definirán las posiciones de la celda de batería secundaria en la que los conectores 111 de electrodo están ubicados como porción delantera y porción trasera del apilamiento 100 de celdas.
El conjunto 200 de ICB es un componente para conectar eléctricamente la pluralidad de celdas 110 de batería que forman el apilamiento 100 de celdas y detectar información de tensión de las celdas 110 de batería. El conjunto 200 de ICB incluye un armazón 210 de barra ómnibus delantero, un armazón 220 de barra ómnibus trasero, un elemento 230 de detección y una placa 240 de puente.
Tal como se muestra en la figura 3, el armazón 210 de barra ómnibus delantero y el armazón 220 de barra ómnibus trasero están dispuestos respectivamente en una porción delantera y una porción trasera del apilamiento 100 de celdas y pueden tener una forma de tipo placa para soportar la porción delantera y la porción trasera del apilamiento 100 de celdas. El armazón 210 de barra ómnibus delantero y el armazón 220 de barra ómnibus trasero incluye una pluralidad de barras ómnibus dispuesta en una superficie delantera de los mismos y hendiduras 212 a través formadas en un lado izquierdo y/o un lado derecho de los mismos basándose en las barras ómnibus de modo que los conectores 111 de electrodo pasan a través de las mismas.
Las hendiduras 212 de esta realización se proporcionan para estar abiertas en un extremo del armazón 210 de barra ómnibus delantero o el armazón 220 de barra ómnibus trasero. En este caso, los conectores 111 de electrodo de las celdas 110 de batería pueden ensamblarse para insertarse hacia arriba en el armazón 210 de barra ómnibus delantero y el armazón 220 de barra ómnibus trasero, lo que puede mejorar la eficiencia de ensamblado.
En particular, como se explicará a continuación, en esta realización, el armazón 210 de barra ómnibus delantero y el armazón 220 de barra ómnibus trasero están conectados a la placa 240 de puente y, por tanto, el conjunto 200 de ICB que tiene un hueco uniforme entre los mismo debe ensamblarse de manera integral al apilamiento 100 de celdas. En este caso, las estructuras de hendidura abiertas al extremo del armazón pueden ser más útiles.
Las celdas 110 de batería pueden estar conectadas eléctricamente por medio de las barras 211 ómnibus soldando los conectores 111 de electrodo extraídos a través de las hendiduras 212 a las barras 211 ómnibus.
Por ejemplo, en esta realización, doce celdas 110 de batería en total están conectadas de dos en dos en paralelo por medio de cuatro barras ómnibus dispuestas en el armazón 210 de barra ómnibus delantero y tres barras ómnibus dispuestas en el armazón 220 de barra ómnibus trasero, y los seis haces de celdas 110 de batería conectadas en paralelo de dos en dos están conectados en series
En las celdas 110 de batería de cada haz, los conectores 111 de electrodo que tienen la misma polaridad pueden estar unidos de manera integral a las barras 211 ómnibus proporcionadas en el armazón 210 de barra ómnibus delantero o el armazón 220 de barra ómnibus trasero.
Tal como se muestra en la figura 3, los conectores de electrodo positivo de un haz de celdas 110 de batería están superpuestos y soldados a una barra 211 ómnibus en el lado más a la izquierda entre cuatro barras 211 ómnibus del armazón 210 de barra ómnibus delantero, y los conectores de electrodo negativo de otro haz de celdas 110 de batería están superpuestos y soldados a una barra 211 ómnibus en el lado más a la derecha. Además, los conectores de electrodo positivo de un haz cualquiera de celdas 110 de batería y los conectores de electrodo negativo de otro haz de celdas 110 de batería adyacentes entre sí se soldaron juntos a cada una de las barras 211 ómnibus restantes del armazón 210 de barra ómnibus delantero y el armazón 220 de barra ómnibus trasero. De esta manera, doce celdas 110 de batería en total pueden conectarse en serie de dos en dos. Concretamente, seis haces de celdas 110 de batería pueden conectarse en serie.
Mientras tanto, el módulo 1 de batería según esta realización incluye doce celdas 110 de batería conectadas en serie y en paralelo en total, pero el alcance de la presente divulgación no debe limitarse al mismo. Es decir, el número de celdas 110 de batería configurando el apilamiento 100 de celdas puede ser naturalmente más o menos de 12. Además, puede aumentarse o disminuirse el número de barras 211 ómnibus, y sus posiciones también pueden cambiarse dependiendo del número de las celdas 110 de batería.
El elemento 230 de detección detecta la tensión o la temperatura de cada celda 110 de batería y transmite la tensión o la temperatura a un BMS para controlar la carga y descarga de una celda 110 de batería que tiene un problema para preparar para la sobretensión, la sobrecorriente o el sobrecalentamiento de las celdas 110 de batería.
Puesto que las celdas 110 de batería están conectadas en serie por medio de las barras 211 ómnibus, la tensión de cada celda 110 de batería puede conocerse conectando un terminal de detección a cada barra ómnibus y detectando la tensión del mismo. Los valores de tensión detectada de las celdas 110 de batería puede transmitirse a un BMS (no mostrado), y el BMS puede controlar el estado de carga y descarga de las celdas 110 de batería anómalas basándose en los valores de tensión.
El elemento 230 de detección puede ser uno cualquiera de FPC (circuito impreso flexible), FFC (cable plano flexible) y un cable preformado. Entre ellos, puede preferirse el FPC o el FFC que tenga un cableado simple y un volumen pequeño, lo que es ventajoso en aumentar el grado de libertad espacial. Además, puede añadirse adicionalmente un termistor 231 para medir la temperatura de las celdas 110 de batería al elemento 230 de detección.
En esta realización, el FPC 230 empleado como el elemento 230 de detección puede estar dispuesto para extenderse a lo largo de la dirección longitudinal del apilamiento 100 de celdas desde una porción superior del apilamiento 100 de celdas. Además, un lado del FPC 230 está fijado al extremo superior del armazón 210 de barra ómnibus delantero y el otro lado del mismo está fijado al extremo superior del armazón 220 de barra ómnibus trasero, asegurando de ese modo la fijación.
La placa 240 de puente desempeña el papel de mantener un hueco entre el armazón 210 de barra ómnibus delantero y el armazón 220 de barra ómnibus trasero constante y soportar el armazón 210 de barra ómnibus delantero y el armazón 220 de barra ómnibus trasero para rotar en un ángulo predeterminado. La placa 240 de puente está fabricada en forma de una placa alargada larga hecha de plástico o metal reforzado tal como acero con una excelente rigidez mecánica y reemplaza el armazón superior del conjunto de ICB convencional.
Haciendo referencia a las figuras 4 y 5, se describirá con detalle el conjunto 200 de ICB según esta realización. Dos placas 240 de puente están conectadas a ambas superficies laterales del extremo superior del armazón 210 de barra ómnibus delantero y el armazón 220 de barra ómnibus trasero de una en una de modo que se mantiene constante el hueco entre las mismas. En particular, dos placas 240 de puente están acopladas a ambas superficies laterales del armazón 210 de barra ómnibus delantero y el armazón 220 de barra ómnibus trasero por debajo de la superficie superior de los mismos de modo que el conjunto 200 de ICB de esta realización tiene una anchura más pequeña en comparación con el conjunto de ICB convencional que tiene el armazón 40 superior (véase la figura 1). Es decir, el conjunto 200 de ICB de esta realización tiene una altura reducida por el grosor de al menos el armazón 40 superior en comparación con el conjunto de ICB convencional que tiene el armazón 40 superior. Por tanto, la anchura de las celdas 110 de batería puede aumentarse tanto como el espacio ocupado por el armazón 40 superior, de modo que el apilamiento 100 de celdas y el conjunto 200 de ICB están almacenados en la carcasa 300 de módulo de manera más eficiente, aumentando de ese modo la densidad de energía.
Además, el hueco entre el armazón 210 de barra ómnibus delantero y el armazón 220 de barra ómnibus trasero puede mantenerse constante mediante la placa 240 de puente incluso cuando se aplica vibración o golpes, impidiendo de ese modo que el FPC 230 se rompa o desconecte.
A continuación, se describirá con detalle la estructura de acoplamiento de articulación entre el armazón 210 de barra ómnibus delantero, el armazón 220 de barra ómnibus trasero y la placa 240 de puente que constituyen el conjunto 200 de ICB.
Puesto que la estructura de acoplamiento de articulación entre el armazón 210 de barra ómnibus delantero y la placa 240 de puente es igual que la estructura de acoplamiento de articulación entre el armazón 220 de barra ómnibus trasero y la placa 240 de puente, se describirá con detalle la estructura de acoplamiento de articulación entre el armazón 210 de barra ómnibus delantero y la placa 240 de puente, y no se describirá con detalle la estructura de acoplamiento de articulación entre el armazón 220 de barra ómnibus trasero y la placa 240 de puente.
Tal como se muestra en las figuras 5 y 5, el armazón 210 de barra ómnibus delantero y el armazón 220 de barra ómnibus trasero incluyen respectivamente porciones 213 de ensamblado de puente para conectar ambas porciones 241 de extremo de la placa 240 de puente a los extremos superiores de ambas superficies laterales de los mismos. La porción 213 de ensamblado de puente tiene un eje 215 de articulación formado para sobresalir de la superficie de la misma (en el sentido del eje -Y), y la porción 241 de extremo de la placa 240 de puente acoplada a la misma tiene un orificio 243 perforado que tiene un diámetro en el que puede insertarse el eje 215 de articulación.
El eje 215 de articulación se introduce en el orificio 243 perforado tal como se muestra en la figura 7, y luego una porción de cabezal del eje 215 de articulación puede deformarse para tener un mayor diámetro que el orificio 243 perforado tal como se muestra en la figura 8 de modo que la porción 241 de extremo de la placa 240 de puente no está separada de la porción 213 de ensamblado de puente.
En este caso, el eje 215 de articulación puede deformarse mediante forja, fusión en caliente o hilado. Como alternativa a esta realización, puede formarse un orificio en la superficie de la porción 213 de ensamblado de puente, y la porción 241 de extremo de la placa 240 de puente puede acoplarse a la porción 213 de ensamblado de puente usando un remache o un perno con saliente.
Puesto que el armazón 210 de barra ómnibus delantero o el armazón 220 de barra ómnibus trasero está articulado a la placa 240 de puente tal como se describió anteriormente, el conjunto 200 de ICB puede ensamblarse fácilmente al apilamiento 100 de celdas.
Dicho de otro modo, para ensamblar el conjunto 200 de ICB al apilamiento 100 de celdas, los conectores 111 de electrodo de las celdas 110 de batería deben insertarse en las hendiduras 212 del armazón 210 de barra ómnibus delantero y las hendiduras 212 del armazón 220 de barra ómnibus trasero, respectivamente, y luego las porciones expuestas fuera de las hendiduras 212 deben soldarse a la superficie de las barras ómnibus.
En este momento, en esta realización, puesto que el armazón 210 de barra ómnibus delantero y el armazón 220 de barra ómnibus trasero están configurados para que puedan rotar en relación con la placa 240 de puente, el armazón 210 de barra ómnibus delantero o el armazón 220 de barra ómnibus trasero pueden rotar hacia fuera para asegurar el espacio de ensamblado, y luego los conectores 111 de electrodo pueden insertarse las hendiduras 212. Como referencia, en esta realización, puesto que el armazón 210 de barra ómnibus delantero y el armazón 220 de barra ómnibus trasero pueden rotar y también las hendiduras 212 están abiertas al extremo inferior de cada barra ómnibus armazón, es más conveniente insertar los conectores 111 de electrodo en las hendiduras 212.
La porción 213 de ensamblado de puente puede incluir adicionalmente un elemento 217 de tope que tiene una primera superficie 217a de elemento de tope y una segunda superficie 217b de elemento de tope.
El elemento 217 de tope desempeña el papel de restringir el armazón 210 de barra ómnibus delantero o el armazón 220 de barra ómnibus trasero para que puedan rotar dentro de un intervalo de ángulo de 90 grados a 180 grados con respecto a la placa 240 de puente. Por consiguiente, es posible impedir que el armazón 210 de barra ómnibus delantero o el armazón 220 de barra ómnibus trasero se ensamble de manera errónea debido a una rotación excesiva o impedir que se dañen los conectores 111 de electrodo de las celdas 110 de batería.
Haciendo referencia a la figura 6 de nuevo, el extremo superior de la superficie lateral del armazón 210 de barra ómnibus delantero tiene una superficie escalonada de una zona rectangular donde una porción está más rebajada (en el sentido del eje Y) que la otra porción. El eje 215 de articulación está posicionado en el centro de la superficie escalonada rebajada, y la primera superficie 217a de elemento de tope y la segunda superficie 217b de elemento de tope están proporcionadas en ubicaciones separadas de la periferia del eje 215 de articulación. La primera superficie 217a de elemento de tope y la segunda superficie 217b de elemento de tope pueden implementarse como paredes que son ortogonales entre sí y que rodean dos superficies periféricas del eje 215 de articulación.
Tal como se muestra en la figura 9, cuando el ángulo entre el armazón 210 de barra ómnibus delantero y la placa 240 de puente es de 90 grados, la primera superficie 217a de elemento de tope entra en contacto con la superficie inferior de la porción 241 de extremo de la placa 240 de puente de modo que el armazón 210 de barra ómnibus delantero no puede rotar hacia dentro hacia el apilamiento 100 de celdas. En el estado anterior, tal como se muestra en la figura 10, el armazón 210 de barra ómnibus delantero puede rotar sólo en la dirección hacia fuera.
La segunda superficie 217b de elemento de tope es perpendicular a la primera superficie 217a de elemento de tope y, por tanto, se pone en contacto con la superficie superior de la porción 241 de extremo de la placa 240 de puente cuando el ángulo entre el armazón 210 de barra ómnibus delantero y la placa 240 de puente es de 180 grados. Por tanto, el armazón 210 de barra ómnibus delantero no es capaz de rotar más de 180 grados con respecto a la placa 240 de puente.
Por tanto, el intervalo rotatorio del armazón 210 de barra ómnibus delantero según esta realización puede estar limitado dentro del intervalo de 90 grados a 180 grados con respecto a la placa 240 de puente. Esto se aplica de manera idéntica al armazón 220 de barra ómnibus trasero.
La carcasa 300 de módulo es una estructura que forma el aspecto del módulo 1 de batería y puede fabricarse en un tubo rectangular mediante, por ejemplo, extrusión o moldeado a presión. En la carcasa 300 de módulo (véase la figura 2), pueden insertarse y alojarse el apilamiento 100 de celdas y el conjunto 200 de ICB ensamblados entre sí. La carcasa 300 de módulo puede fabricarse para tener un tamaño con el que el apilamiento 100 de celdas, en el que está ensamblado el conjunto 200 de ICB, puede introducirse en el espacio interior. Puesto que el apilamiento 100 de celdas puede comprimirse en el espacio interior de la carcasa 300 de módulo, es posible impedir que las celdas 110 de batería se muevan y mitigar el fenómeno de hinchamiento. La cubierta 400 de módulo puede montarse en una porción delantera y una porción trasera de la carcasa 300 de módulo. La cubierta 400 de módulo puede fabricarse de un material aislante tal como plástico y desempeña un papel de apantallar los conectores 111 de electrodo de las celdas 110 de batería y las barras ómnibus no están expuestas al exterior.
A continuación, otra realización de la presente divulgación se describirá en resumen con referencia a la figura 11. Signos de referencia similares indican elementos similares, y el componente igual no se describirá de nuevo, y se describirán con detalle características diferentes de la realización anterior.
El módulo 1 de batería según otra realización de la presente divulgación es diferente de la realización anterior en cuanto a la estructura para fijar el FPC. Como referencia, las estructuras para fijar el FPC al armazón 210 de barra ómnibus delantero y el armazón 220 de barra ómnibus trasero son idénticas entre sí y, por tanto, la estructura de fijación se describirá basándose en el armazón 210 de barra ómnibus delantero.
Haciendo referencia a la figura 11, el armazón 210 de barra ómnibus delantero puede incluir adicionalmente una ranura 218 perforada a través de una superficie de placa del mismo en una posición adyacente a y por debajo de la superficie superior. El FPC puede extenderse adelante y atrás del armazón 210 de barra ómnibus delantero a través de la ranura 218.
En esta realización, puesto que el FPC está limitado por la ranura 218, el estado fijado puede mantenerse de manera estable incluso bajo vibración o golpes, en comparación con la realización anterior. Además, la posición del FPC puede bajarse por debajo de las superficies superiores del armazón 210 de barra ómnibus delantero y el armazón 220 de barra ómnibus trasero, impidiendo de ese modo que el FPC se dañe debido a la fricción con la pared interior de la carcasa 300 de módulo cuando se aloja en la carcasa 300 de módulo.
Mientras tanto, un bloque de baterías según la presente divulgación incluye al menos un módulo 1 de batería según la presente divulgación. Además, el bloque de baterías según la presente divulgación puede incluir adicionalmente una carcasa de bloque para alojar el módulo 1 de batería, diversos dispositivos para controlar la carga y descarga del módulo 1 de batería tal como un BMS (sistema de gestión de batería), un sensor de corriente y un fusible, además del módulo 1 de batería.
El bloque de baterías según la presente divulgación puede usarse como fuente de energía para un vehículo eléctrico tal como un vehículo eléctrico y un vehículo eléctrico híbrido, o un dispositivo de almacenamiento de energía (ESS). Se ha descrito con detalle la presente divulgación. Sin embargo, debe entenderse que la descripción detallada y los ejemplos específicos, aunque indican realizaciones preferidas de la divulgación, se proporcionan a modo de ilustración únicamente, puestos que diversos cambios y modificaciones dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas resultarán evidentes para los expertos en la técnica a partir de esta descripción detallada.
Mientras tanto, incluso aunque se usen los términos que expresan direcciones tales como “superior”, “inferior”, “izquierda” y “derecha” en la memoria descriptiva, son solo por conveniencia de la descripción y pueden expresarse de manera diferente dependiendo de la ubicación de un observador o un sujeto, tal como resulta evidente para los expertos en la técnica.

Claims (10)

  1. REIVINDICACIONES
    1 Módulo (1) de batería, que incluye un apilamiento (100) de celdas que tiene una pluralidad de celdas (110) de batería apiladas en una dirección, y un conjunto (200) de placa de interconexión (ICB) conectado eléctricamente a la pluralidad de celdas (110) de batería para detectar información de tensión,
    en el que el conjunto (200) de ICB incluye:
    un armazón (210) de barra ómnibus delantero ensamblado en un lado delantero del apilamiento (100) de celdas y un armazón (220) de barra ómnibus trasero ensamblado en un lado trasero del apilamiento (100) de celdas, teniendo el armazón (210) de barra ómnibus delantero y el armazón (220) de barra ómnibus trasero respectivamente una pluralidad de barras ómnibus que están en contacto con conectores (111) de electrodo de las celdas (110) de batería;
    un elemento (230) de detección ensamblado de modo que un lado del mismo está fijado al armazón (210) de barra ómnibus delantero y el otro lado del mismo está fijado al armazón (220) de barra ómnibus trasero; y
    al menos una placa (240) de puente conectada al armazón (210) de barra ómnibus delantero y el armazón (220) de barra ómnibus trasero para mantener un hueco entre el armazón (210) de barra ómnibus delantero y el armazón (220) de barra ómnibus trasero constante,
    en el que la al menos una placa de puente incluye dos placas (240) de puente,
    en el que las dos placas (240) de puente están dispuestas en ambas superficies laterales del extremo superior del armazón (210) de barra ómnibus delantero y el armazón (220) de barra ómnibus trasero de una en una, y
    las dos placas (240) de puente están acopladas a ambas superficies laterales del armazón (210) de barra ómnibus delantero y el armazón (220) de barra ómnibus trasero por debajo de la superficie superior de los mismos,
    en el que al menos uno del armazón (210) de barra ómnibus delantero y el armazón (220) de barra ómnibus trasero tiene una porción (213) de ensamblado de puente formada en un extremo superior de ambas superficies laterales de los mismos de modo que una porción (241) de extremo de las placas (240) de puente está articulado a los mismos,
    en el que la porción (213) de ensamblado de puente tiene un eje (215) de articulación formado para sobresalir de una superficie de la misma, y la porción (241) de extremo de las placas (240) de puente tiene un orificio (243) perforado en el que está insertado el eje (215) de articulación.
  2. 2 Módulo (1) de batería según la reivindicación 1,
    en el que el eje (215) de articulación se deforma de modo que una porción del mismo que se expone a través del orificio (243) perforado a una superficie opuesta de la placa (240) de puente tiene un diámetro mayor que el orificio (243) perforado.
  3. 3 Módulo (1) de batería según la reivindicación 1,
    en el que la porción (213) de ensamblado de puente tiene además un elemento (217) de tope configurado para restringir que el armazón (210) de barra ómnibus delantero y el armazón (220) de barra ómnibus trasero no roten en un ángulo predeterminado con respecto a la placa (240) de puente basándose en el eje (215) de articulación.
  4. 4. Módulo (1) de batería según la reivindicación 3,
    en el que el elemento (217) de tope incluye una primera superficie (217a) de elemento de tope proporcionada en una ubicación separada de la periferia del eje (215) de articulación para ponerse en contacto con una superficie inferior de la porción (241) de extremo de la placa (240) de puente cuando el ángulo entre el armazón (210) de barra ómnibus delantero o el armazón (220) de barra ómnibus trasero y la placa (240) de puente alcanza 90 grados.
  5. 5 Módulo (1) de batería según la reivindicación 4,
    en el que el elemento (217) de tope incluye además una segunda superficie (217b) de elemento de tope proporcionada ortogonal a la primera superficie (217a) de elemento de tope para ponerse en contacto con una superficie superior de la porción (241) de extremo de la placa (240) de puente cuando el ángulo entre el armazón (210) de barra ómnibus delantero o el armazón (220) de barra ómnibus trasero y la placa (240) de puente alcanza 180 grados.
  6. 6. Módulo (1) de batería según la reivindicación 1,
    en el que el armazón (210) de barra ómnibus delantero y el armazón (220) de barra ómnibus trasero tienen hendiduras (212) a través de las cuales los conectores (111) de electrodo pasan hacia adelante y hacia atrás, y las hendiduras (212) están abiertas en un extremo inferior del armazón (210) de barra ómnibus delantero o el armazón (220) de barra ómnibus trasero.
  7. 7. Módulo (1) de batería según la reivindicación 1,
    en el que el elemento (230) de detección es uno cualquiera de un circuito impreso flexible (FPC) y un cable plano flexible (FFC).
  8. 8. Módulo (1) de batería según la reivindicación 7,
    en el que el FPC o el FFC está dispuesto para pasar a través de una ranura (218) perforada en el armazón (210) de barra ómnibus delantero y el armazón (220) de barra ómnibus trasero en una ubicación adyacente a y por debajo de una superficie superior de los mismos.
  9. 9. Módulo (1) de batería según la reivindicación 1, que comprende además:
    una carcasa (300) de módulo que tiene una forma de tubo rectangular y está configurada para alojar de manera integral el apilamiento (100) de celdas y el conjunto (200) de ICB; y
    una cubierta (400) de módulo configurada para apantallar un lado delantero y un lado trasero de la carcasa (300) de módulo, que están abiertos.
  10. 10. Bloque de baterías, que comprende el módulo (1) de batería según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.
ES19870527T 2018-10-10 2019-09-23 Módulo de batería con conjunto de ICB en una estructura que ahorra espacio Active ES2973853T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180120759A KR102250193B1 (ko) 2018-10-10 2018-10-10 공간 절약형 icb 조립체를 적용한 배터리 모듈
PCT/KR2019/012346 WO2020075988A1 (ko) 2018-10-10 2019-09-23 공간 절약형 icb 조립체를 적용한 배터리 모듈

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2973853T3 true ES2973853T3 (es) 2024-06-24

Family

ID=70164969

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES19870527T Active ES2973853T3 (es) 2018-10-10 2019-09-23 Módulo de batería con conjunto de ICB en una estructura que ahorra espacio

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20210313657A1 (es)
EP (1) EP3828983B1 (es)
JP (1) JP7119126B2 (es)
KR (1) KR102250193B1 (es)
CN (2) CN111029516B (es)
ES (1) ES2973853T3 (es)
HU (1) HUE065679T2 (es)
PL (1) PL3828983T3 (es)
WO (1) WO2020075988A1 (es)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102250193B1 (ko) * 2018-10-10 2021-05-07 주식회사 엘지화학 공간 절약형 icb 조립체를 적용한 배터리 모듈
KR20210130444A (ko) 2020-04-22 2021-11-01 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
KR102821825B1 (ko) * 2020-07-22 2025-06-16 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 리드와 전압 센싱부재 간의 연결을 단순화한 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
KR102951291B1 (ko) 2020-07-22 2026-04-09 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 리드와 전압 센싱부재 간의 연결을 단순화한 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
KR102929045B1 (ko) * 2020-08-07 2026-02-19 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩
KR20220021439A (ko) * 2020-08-13 2022-02-22 주식회사 엘지에너지솔루션 개선된 전극 리드 연결 구조를 갖는 배터리 모듈, 그리고 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
KR20220034466A (ko) 2020-09-11 2022-03-18 한국단자공업 주식회사 배터리셀 연결장치 및 이를 포함하는 배터리팩
KR102945051B1 (ko) * 2020-09-22 2026-03-26 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
KR102860571B1 (ko) 2020-10-14 2025-09-15 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 모듈 및 그 제조 방법
KR102848526B1 (ko) * 2020-10-26 2025-08-21 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 모듈 센싱 유닛, 배터리 모듈, 배터리 팩 및 배터리 모듈 센싱 유닛의 제조방법
KR102866659B1 (ko) * 2020-11-10 2025-09-29 주식회사 엘지에너지솔루션 전압 센싱 부품들의 조립 구조를 개선한 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
KR102735192B1 (ko) * 2020-11-30 2024-11-27 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR20220075946A (ko) * 2020-11-30 2022-06-08 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
KR102930099B1 (ko) 2021-01-12 2026-02-25 에스케이온 주식회사 배터리 모듈
KR20220120916A (ko) * 2021-02-24 2022-08-31 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
KR102857910B1 (ko) * 2021-05-11 2025-09-09 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지 팩
KR102862209B1 (ko) 2021-06-08 2025-09-18 주식회사 엘지에너지솔루션 절연 냉각액을 이용한 냉각 구조를 갖는 배터리 모듈, 그리고 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
KR20230046394A (ko) * 2021-09-30 2023-04-06 현대자동차주식회사 차량용 배터리 방열유닛 및 이를 포함한 차량용 배터리 케이스
KR102872638B1 (ko) * 2021-11-08 2025-10-16 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 모듈 및 이를 포함한 배터리 팩
CN115149221B (zh) * 2022-05-17 2024-07-16 常州长盈精密技术有限公司 车用电池包线束
FR3162407A1 (fr) * 2024-05-21 2025-11-28 Stellantis Auto Sas Vehicule automobile electrique ou hybride comportant une batterie comprenant une barre d’interconnexion

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5918236A (ja) * 1982-07-20 1984-01-30 Yanmar Diesel Engine Co Ltd 手始動エンジンの液体循環ポンプ
JPH04203517A (ja) * 1990-11-29 1992-07-24 Toshiba Corp 軸の枢着装置
KR20050032659A (ko) * 2003-10-02 2005-04-08 삼성전자주식회사 휴대용 컴퓨터
WO2010113455A1 (ja) * 2009-03-31 2010-10-07 三洋電機株式会社 電池モジュール、バッテリシステムおよび電動車両
CN102379058B (zh) 2009-04-01 2014-06-18 株式会社Lg化学 电压感测部件和采用该电压感测部件的电池模块
JPWO2011024477A1 (ja) * 2009-08-31 2013-01-24 三洋電機株式会社 バッテリモジュール、バッテリシステムおよび電動車両
JP5535794B2 (ja) * 2010-06-30 2014-07-02 三洋電機株式会社 組電池
JP6234929B2 (ja) 2012-08-30 2017-11-22 三洋電機株式会社 電源装置及び電源装置を備える車両並びに蓄電装置、電源装置の製造方
KR101709562B1 (ko) * 2013-07-31 2017-03-08 주식회사 엘지화학 전지모듈 어셈블리
DE102016206437B4 (de) 2016-04-15 2019-08-14 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Regeneration eines Partikelfilters im Abgassystem eines Verbrennungsmotors
KR102059612B1 (ko) 2016-08-24 2019-12-26 주식회사 엘지화학 전지모듈 내에서 공간을 적게 점유하는 상호 연결 부재 및 이를 포함하는 전지모듈
KR102102927B1 (ko) * 2016-10-06 2020-04-21 주식회사 엘지화학 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
WO2018124494A2 (ko) 2016-12-27 2018-07-05 주식회사 유라코퍼레이션 버스바 어셈블리 및 프레임 조립체
KR102033001B1 (ko) * 2017-02-28 2019-10-16 주식회사 유라코퍼레이션 프레임 조립체, 프레임 조립체의 제조 방법 및 배터리 모듈의 제조 방법
KR101844852B1 (ko) * 2016-12-30 2018-04-03 주식회사 유라코퍼레이션 배터리셀 모듈의 연성회로기판 고정 구조
WO2018124751A1 (ko) 2016-12-27 2018-07-05 주식회사 유라코퍼레이션 연성회로기판 및 이를 포함하는 프레임 조립체
KR101829350B1 (ko) 2016-12-30 2018-02-14 한국단자공업 주식회사 배터리모듈용 센싱장치
KR101928072B1 (ko) * 2016-12-30 2018-12-11 주식회사 유라코퍼레이션 배터리셀 모듈의 힌지 구조
WO2018159928A1 (ko) * 2017-02-28 2018-09-07 주식회사 유라코퍼레이션 프레임 조립체 및 이를 제조하기 위한 방법
CN207518008U (zh) * 2017-11-17 2018-06-19 微宏动力系统（湖州）有限公司 电池汇流排及电池模组
KR101842515B1 (ko) * 2017-12-11 2018-05-14 김정연 배터리 모듈 케이스
KR102250193B1 (ko) * 2018-10-10 2021-05-07 주식회사 엘지화학 공간 절약형 icb 조립체를 적용한 배터리 모듈

Also Published As

Publication number Publication date
EP3828983A1 (en) 2021-06-02
CN111029516B (zh) 2021-04-20
CN111029516A (zh) 2020-04-17
JP2021525436A (ja) 2021-09-24
HUE065679T2 (hu) 2024-06-28
WO2020075988A1 (ko) 2020-04-16
KR20200040619A (ko) 2020-04-20
EP3828983B1 (en) 2024-02-21
EP3828983A4 (en) 2022-01-05
KR102250193B1 (ko) 2021-05-07
JP7119126B2 (ja) 2022-08-16
US20210313657A1 (en) 2021-10-07
PL3828983T3 (pl) 2024-06-17
CN210607431U (zh) 2020-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2973853T3 (es) Módulo de batería con conjunto de ICB en una estructura que ahorra espacio
JP7045602B2 (ja) 組立性が向上したバスバーフレームを備えたバッテリーモジュール
ES3036921T3 (en) Battery module
ES3021240T3 (en) Battery module comprising bus bar assembly
ES2984323T3 (es) Módulo de batería que comprende cubierta interior
ES3028657T3 (en) Battery module structured so as to allow accurate temperature sensing, and battery pack and motor vehicle comprising same
ES2973765T3 (es) Conjunto de ICB, módulo de batería que comprende el mismo y método para fabricar el módulo de batería
KR102379227B1 (ko) 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
ES2980649T3 (es) Módulo de batería que tiene una estructura en la que se mejora la densidad de energía, y bloque de baterías y vehículo que comprenden el mismo
KR102018720B1 (ko) 센싱 커넥터 고정 구조를 갖는 배터리 모듈
ES3060115T3 (en) Battery module
ES2960979T3 (es) Paquete de baterías que incluye placa de conexión
ES3031971T3 (en) Battery module having busbar, battery pack and vehicle
KR100863729B1 (ko) 전지모듈 인터페이스
ES3040749T3 (en) Battery module, battery pack comprising battery module, and vehicle comprising battery pack
JP2021501447A (ja) バッテリーモジュール及びそれを含むバッテリーパック
ES2988969T3 (es) Módulo de batería, paquete de baterías que comprende el mismo módulo de batería, y vehículo que comprende el mismo paquete de baterías
ES3014080T3 (en) Battery module, battery rack, and power storage device
ES2968867T3 (es) Módulo de batería, bloque de baterías que comprende el mismo módulo de batería, y vehículo que comprende el mismo bloque de baterías
ES3034609T3 (en) Battery module comprising solder pin for connection to busbar and battery pack including same
KR102352296B1 (ko) 내부 플레이트를 포함한 배터리 모듈
ES2975801T3 (es) Conjunto de ICB, módulo de batería que comprende el mismo y método para fabricar el módulo de batería
ES2985860T3 (es) Módulo de batería
ES3056619T3 (en) Battery module and battery pack including the same
ES3055036T3 (en) Battery module, battery pack including the battery module, and vehicle including the battery pack