ES2989893T3 - Grupo de baterías y vehículo que comprende dicho grupo de baterías - Google Patents

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Abstract

Un paquete de baterías según una realización de la presente invención comprende: un conjunto de módulos de baterías provisto de una pluralidad de módulos de baterías, cada uno de los cuales incluye una pluralidad de celdas de batería; una bandeja de paquete en la que se asienta el conjunto de módulos de baterías; y una barra de bandeja dispuesta en un borde de al menos un lado de la bandeja de paquete. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Grupo de baterías y vehículo que comprende dicho grupo de baterías
Sector de la técnica
La presente invención se refiere a un grupo de baterías y a un vehículo que incluye el grupo de baterías.
La presente solicitud reivindica prioridad de la solicitud de patente coreana n.° 10-2018-0164610, presentada el 18 de diciembre de 2018 en la República de Corea.
Estado de la técnica
Las baterías secundarias, que tienen capacidad de aplicación y características eléctricas altas, tales como alta densidad de energía y similar, según los grupos de productos, se aplican en general no solo a dispositivos portátiles, sino también a vehículos eléctricos (EV) o vehículos eléctricos híbridos (HEV) accionados por fuentes de accionamiento eléctricas. Tales baterías secundarias atraen la atención como nuevas fuentes de energía para mejorar el respeto al medio ambiente y el rendimiento energético, no solo debido a la ventaja principal de reducir significativamente el uso de combustibles fósiles, sino también porque no se genera ningún subproducto por el uso de energía.
Los tipos de baterías secundarias que se usan actualmente de manera amplia incluyen baterías de iones de litio, baterías de polímeros de litio, baterías de níquel-cadmio, baterías de níquel-hidrógeno y baterías de níquel-cinc. Un voltaje de funcionamiento de tal celda unitaria de batería secundaria, es decir, una celda unitaria de batería, es aproximadamente de 2,5 V a 4,5 V. Así, cuando se requiere un mayor voltaje de salida, un grupo de baterías se puede configurar conectando una pluralidad de celdas de batería en serie. Además, el grupo de baterías se puede configurar conectando la pluralidad de celdas de batería en paralelo basándose en la capacidad de carga y descarga requerida para el grupo de baterías. Por consiguiente, el número de celdas de batería incluido en el grupo de baterías se puede establecer de diversas maneras basándose en un voltaje de salida requerido o una capacidad de carga y descarga. Los documentos US 2005/260488, US 2018/013110 y WO 2018/186566 divulgan un ejemplo de grupo de baterías.
Mientras tanto, cuando el grupo de baterías se configura conectando la pluralidad de celdas de batería en serie/paralelo, es común configurar primero un módulo de batería que incluye al menos una celda de batería y configurar entonces el grupo de baterías añadiendo otros componentes usando dicho al menos un módulo de batería.
Un grupo de baterías convencional se configura en general incluyendo un conjunto de módulos de batería que incluye módulos de batería que incluyen una pluralidad de celdas de batería, y una bandeja de grupo sobre la que está alojado tal conjunto de módulos de batería. Tal grupo de baterías convencional está equipado en general con una pluralidad de vigas de aplastamiento previstas independientemente para la absorción de impactos o similar, entre los módulos de batería. Además, la bandeja convencional de grupo está provista de un espacio hueco predeterminado entre los módulos de batería y las vigas de aplastamiento que considera las tolerancias de montaje cuando se montan los módulos de batería y las vigas de aplastamiento.
Sin embargo, en el caso del grupo de baterías convencional, existe una desventaja en cuanto a la densidad de energía debido a un espacio hueco generado por el montaje de tales vigas de aplastamiento independientes. Cuando se omiten tales vigas de aplastamiento independientes, existe una desventaja en cuanto a asegurar la rigidez.
Así, existe una demanda de buscar modos para proporcionar un grupo de baterías capaz de asegurar la rigidez y mejorar la densidad de energía al mismo tiempo, y un vehículo que incluye tal grupo de baterías.
Objeto de la invención
Problema técnico
Por consiguiente, la presente invención está dirigida a proporcionar un grupo de baterías capaz de asegurar la rigidez y mejorar la densidad de energía al mismo tiempo, y un vehículo que incluye el grupo de baterías.
Solución técnica
La presente invención se refiere a un grupo de baterías que incluye: un conjunto de módulos de batería que incluye una pluralidad de módulos de batería que incluyen una pluralidad de celdas de batería; una bandeja de grupo sobre la que está alojado el conjunto de módulos de batería; y una barra de bandeja dispuesta sobre al menos un borde lateral de la bandeja de grupo.
La barra de bandeja incluye una pluralidad de barras de bandeja prevista para estar enfrentada a módulos de batería en ambos lados más exteriores del conjunto de módulos de batería, y en la que el grupo de baterías incluye además una pluralidad de miembros de compensación de tolerancias previstos entre los módulos de batería en ambos lados más exteriores del conjunto de módulos de batería y la pluralidad de barras de bandeja.
La pluralidad de miembros de compensación de tolerancias pueden estar ajustados forzadamente entre los módulos de batería en ambos lados más exteriores del conjunto de módulos de batería y la pluralidad de barras de batería. Cada una de la pluralidad de barras de bandeja puede incluir: un cuerpo principal de barra soportado sobre la bandeja de grupo; una primera parte de soporte curvada a partir del cuerpo principal de barra y que soporta la pluralidad de miembros de compensación de tolerancias; y una segunda parte de soporte dispuesta entre una zona inferior del cuerpo principal de barra y la primera parte de soporte para soportar una parte inferior de la primera parte de soporte.
Cada uno de la pluralidad de miembros de compensación de tolerancias incluye: una parte separadora dispuesta en contacto con los módulos de batería en ambos lados más exteriores del conjunto de módulos de batería y la pluralidad de barras de bandeja; y una parte de alojamiento curvada a partir de un extremo superior de la parte separadora y alojada en un lado superior de la pluralidad de barras de bandeja.
Cada uno de la pluralidad de miembros de compensación de tolerancias puede incluir una parte saliente que sobresale de la parte de alojamiento hacia la pluralidad de barras de bandeja.
La segunda parte de soporte puede incluir una pluralidad de acanaladuras de combinación en las que se inserta la parte saliente.
La pluralidad de módulos de batería del conjunto de módulos de batería pueden estar dispuestos en contacto estrecho entre sí dentro de la bandeja de grupo.
Cada una de la pluralidad de celdas de batería puede estar prevista como una batería secundaria de tipo bolsa, y en la que la pluralidad de celdas de batería de cada uno de la pluralidad de módulos de batería pueden estar dispuestas en contacto estrecho entre sí.
Además, en otro aspecto de la presente invención, se proporciona un vehículo que incluye al menos un grupo de baterías según las realizaciones anteriores.
Efectos ventajosos
Según las diversas realizaciones, se pueden proporcionar un grupo de baterías capaz de asegurar la rigidez y mejorar la densidad de energía al mismo tiempo, y un vehículo que incluye el grupo de baterías.
Descripción de las figuras
Las figuras que se acompañan ilustran una realización preferida de la presente invención y, junto con la divulgación anterior, sirven para proporcionar una comprensión adicional de las características técnicas de la presente invención y, así, la presente invención no se ha de interpretar como que está limitada a las figuras.
La figura 1 es una vista recortada parcial para describir un grupo de baterías según una realización de la presente invención;
las figuras 2 a 4 son vistas para describir un miembro de compensación de tolerancias del grupo de baterías de la figura 1;
la figura 5 es una vista, a escala ampliada, de una parte A de la figura 1;
la figura 6 es una vista, en corte transversal, de una parte principal del grupo de baterías de la figura 1; y la figura 7 es una vista para describir un vehículo según una realización de la presente invención.
Descripción detallada de la invención
La presente invención resultará más evidente al describir con detalle las realizaciones preferidas de la misma con referencia a las figuras que se acompañan. Las realizaciones descritas en este documento se muestran a modo de ejemplo para facilitar la comprensión de la invención, y se debe entender que la presente invención se puede modificar de diversas maneras distintas a las realizaciones descritas en este documento. Además, para facilitar la comprensión de la invención, las figuras que se acompañan puede que no estén dibujadas a escala real, sino que puede que se hayan exagerado las dimensiones de algunos componentes.
La figura 1 es una vista recortada parcial para describir un grupo de baterías según una realización de la presente invención, las figuras 2 a 4 son vistas para describir un miembro de compensación de tolerancias del grupo de baterías de la figura 1, la figura 5 es una vista, a escala ampliada, de una parte A de la figura 1 y la figura 6 es una vista, en corte transversal, de una parte principal del grupo de baterías de la figura 1.
Haciendo referencia a las figuras 1 a 6, un grupo de baterías 10 incluye un conjunto de módulos de batería 100, una bandeja de grupo 200, una barra de bandeja 300 y un miembro de compensación de tolerancias 400.
El conjunto de módulos de batería 100 puede incluir una pluralidad de módulos de batería 150 que incluyen una pluralidad de celdas de batería 155.
La pluralidad de módulos de batería 150 del conjunto de módulos de batería 100 pueden estar dispuestos en contacto estrecho entre sí dentro de la bandeja de grupo 200 descrita más adelante. En otras palabras, según la realización actual, la pluralidad de módulos de batería 150 pueden estar dispuestos en contacto estrecho entre sí sin tener que insertar un miembro independiente entre la pluralidad de módulos de batería 150. Por consiguiente, en la realización actual, se puede mejorar significativamente la densidad de energía del conjunto de módulos de batería 100 montados en la bandeja de grupo 200 descrita más adelante.
La pluralidad de celdas de batería 155 son baterías secundarias y pueden incluir al menos una de una batería secundaria de tipo bolsa, una batería secundaria cilíndrica y una batería secundaria en ángulo. En lo sucesivo, en la realización actual, la pluralidad de celdas de batería 155 se describirán como que son baterías secundarias de tipo bolsa.
La pluralidad de celdas de batería 155 pueden estar dispuestas en contacto estrecho entre sí dentro de cada módulo de batería 150. Por consiguiente, en la realización actual, se puede mejorar significativamente la densidad de energía del módulo de batería 150.
El conjunto de módulos de batería 100 se puede alojar en la bandeja de grupo 200. A este respecto, la bandeja de grupo 200 puede estar provista de un espacio de alojamiento donde se puede alojar el conjunto de módulos de batería 100. Tal bandeja de grupo 200 se puede montar en un vehículo 1 descrito más adelante.
La barra de bandeja 300 puede estar dispuesta sobre al menos un borde lateral de la bandeja de grupo 200. Tal barra de bandeja 300 puede proteger el conjunto de módulos de batería 100 de un impacto externo o similar y, además, reforzar la rigidez del grupo de baterías 10.
Según la invención, hay una pluralidad de barras de bandeja 300. La pluralidad de barras de bandeja 300 está dispuesta para estar enfrentada a los módulos de batería 150 en ambos lados más exteriores del conjunto de módulos de batería 100.
Cada una de tal pluralidad de barras de bandeja 300 puede incluir un cuerpo principal de barra 310, una primera parte de soporte 330 y una segunda parte de soporte 350.
El cuerpo principal de barra 310 puede estar dispuesto sobre al menos un borde lateral de la bandeja de grupo 200. Tal cuerpo principal de barra 310 está soportado sobre la bandeja de grupo 200 y puede estar formado para tener una longitud predeterminada.
La primera parte de soporte 330 está curvada a partir del cuerpo principal de barra 310, soporta la pluralidad de miembros de compensación de tolerancias 400 y puede estar curvada a partir del cuerpo principal de barra 310. Tal primera parte de soporte 330 puede incluir una pluralidad de acanaladuras de combinación 335 en las que se insertan unas partes salientes 450 de la pluralidad de miembros de compensación de tolerancias 400 descritos más adelante.
La segunda parte de soporte 350 está dispuesta entre la zona inferior del cuerpo principal de barra 310 y la zona inferior de la primera parte de soporte 330 para soportar una parte inferior de la primera parte de soporte 330.
El miembro de compensación de tolerancias 400 es para desviar una tolerancia acumulativa en ambas partes extremas del conjunto de módulos de batería 100, que puede presentarse cuando la pluralidad de módulos de batería 150 están estrechamente dispuestos, y una tolerancia de montaje entre los módulos de batería 150 y la barra de bandeja 300. Según la invención, los miembros de compensación de tolerancias 400 están previstos en pluralidad.
La pluralidad de miembros de compensación de tolerancias 400 están previstos entre la pluralidad de barras de bandeja 300 y los módulos de batería 150 en ambos lados más exteriores del conjunto de módulos de batería 100. La pluralidad de miembros de compensación de tolerancias 400 pueden estar ajustados forzadamente entre la pluralidad de barras de bandeja 300 y los módulos de batería 150 en ambos lados más exteriores del conjunto de módulos de batería 100.
Cada miembro de compensación de tolerancias 400 incluye una parte separadora 410, una parte de alojamiento 430, la parte saliente 450 y un nervio de rigidez 470.
La parte separadora 410 puede estar dispuesta en contacto con la pluralidad de barras de bandeja 300 y los módulos de batería 150 en ambos lados más exteriores del conjunto de módulos de batería 100. En este caso, una superficie de la parte separadora 410 puede ser plana para estar en contacto superficial con los módulos de batería 150.
La parte de alojamiento 430 está curvada a partir de un extremo superior de la parte separadora 410 y se puede alojar en un lado superior de la pluralidad de barras de bandeja 300, en particular, en la primera parte de soporte 330 de la pluralidad de barras de bandeja 300.
La parte saliente 450 sobresale de la parte de alojamiento 430 hacia la pluralidad de barras de bandeja 300 y se puede insertar en la acanaladura de combinación 335 de la primera parte de soporte 330 de la pluralidad de barras de bandeja 300.
El nervio de rigidez 470 es para reforzar la propia rigidez de la parte separadora 410 y puede estar formado en la otra superficie de la parte separadora 410, es decir, en una superficie enfrentada a la pluralidad de barras de bandeja 300.
Como tal, el grupo de baterías 10 según la realización actual puede asegurar la rigidez del grupo de baterías 10 y, al mismo tiempo, impedir eficazmente un impacto transmitido al conjunto de módulos de batería 100 debido a un impacto externo o similar, a través de la barra de bandeja 300 y el miembro de compensación de tolerancias 400, sin tener que usar una estructura de vigas de aplastamiento independientes previstas entre los módulos de batería 150, como en la técnica relacionada.
Además, en la realización actual, puesto que se pueden omitir las vigas de aplastamiento independientes entre los módulos de batería 150, se puede mejorar significativamente toda la densidad de energía del grupo de baterías 10. La figura 7 es una vista para describir un vehículo según una realización de la presente invención.
Haciendo referencia a la figura 7, el grupo de baterías 10 es una fuente energética del vehículo 1 y puede estar incluido en el vehículo 1. Por ejemplo, el grupo de baterías 10 puede estar incluido en un vehículo eléctrico, un vehículo híbrido y otros tipos de vehículos 1 capaces de usar el grupo de baterías 10 como fuente energética.
Además, el grupo de baterías 10 puede estar previsto también en otros aparatos, equipos e instalaciones, tales como un sistema de almacenamiento de energía que usa una batería secundaria, además del vehículo 1.
Como tal, el aparato, el equipo y la instalación que incluyen el grupo de baterías 10, tal como el vehículo 1 según la realización actual, incluyen el grupo de baterías 10 descrito anteriormente, y se pueden implementar así el aparato, el equipo y la instalación, tal como el vehículo 1, que tiene todas las ventajas del grupo de baterías 10 descrito anteriormente.
Según las diversas realizaciones descritas anteriormente, se pueden proporcionar el grupo de baterías 10, capaz de asegurar la rigidez y mejorar al mismo tiempo la densidad de energía, y el vehículo 1, que incluye tal grupo de baterías 10.
Aunque se han mostrado y descrito las realizaciones preferidas de la presente invención, la presente invención no está limitada a las realizaciones específicas descritas anteriormente. El experto en la técnica puede realizar diversas modificaciones sin salirse de la presente invención como se define en las reivindicaciones.

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Un grupo de baterías (10) que comprende:
un conjunto de módulos de batería (100) que comprende una pluralidad de módulos de batería (150) que incluyen una pluralidad de celdas de batería (155);
una bandeja de grupo (200) sobre la que está alojado el conjunto de módulos de batería (100); y
una barra de bandeja (300) dispuesta sobre al menos un borde lateral de la bandeja de grupo (200),
en el que la barra de bandeja (300) comprende una pluralidad de barras de bandeja (300) prevista para estar enfrentada a los módulos de batería (150) en ambos lados más exteriores del conjunto de módulos de batería (100), en el que el grupo de baterías (10) comprende además una pluralidad de miembros de compensación de tolerancias (400) previstos entre los módulos de batería (150) en ambos lados más exteriores del conjunto de módulos de batería (100) y la pluralidad de barras de bandeja (300),
en el que cada uno de la pluralidad de miembros de compensación de tolerancias (400) comprende:
una parte separadora (410) dispuesta en contacto con los módulos de batería (150) en ambos lados más exteriores del conjunto de módulos de batería (100) y la pluralidad de barras de bandeja (300); y
una parte de alojamiento (430) curvada a partir de un extremo superior de la parte separadora (410) y alojada en un lado superior de la pluralidad de barras de bandeja (300).
2. El grupo de baterías (10) de la reivindicación 1, en el que la pluralidad de miembros de compensación de tolerancias (400) están ajustados forzadamente entre los módulos de batería (150) en ambos lados más exteriores del conjunto de módulos de batería (100) y la pluralidad de barras de batería.
3. El grupo de baterías de la reivindicación 1, en el que cada una de la pluralidad de barras de bandeja (300) comprende:
un cuerpo principal de barra (310) soportado sobre la bandeja de grupo (200);
una primera parte de soporte (330) curvada a partir del cuerpo principal de barra (310) y que soporta la pluralidad de miembros de compensación de tolerancias (400); y
una segunda parte de soporte (350) dispuesta entre una zona inferior del cuerpo principal de barra (310) y la primera parte de soporte (330) para soportar una parte inferior de la primera parte de soporte (330).
4. El grupo de baterías (10) de la reivindicación 1, en el que cada uno de la pluralidad de miembros de compensación de tolerancias (400) comprende una parte saliente (450) que sobresale de la parte de alojamiento (430) hacia la pluralidad de barras de bandeja (300).
5. El grupo de baterías (10) de la reivindicación 4, en el que la segunda parte de soporte (350) comprende una pluralidad de acanaladuras de combinación (355) en las que se inserta la parte saliente (450).
6. El grupo de baterías (10) de la reivindicación 1, en el que la pluralidad de módulos de batería (150) del conjunto de módulos de batería (100) están dispuestos en contacto estrecho entre sí dentro de la bandeja de grupo (200). 7. El grupo de baterías (10) de la reivindicación 1, en el que cada una de la pluralidad de celdas de batería (155) está prevista como una batería secundaria de tipo bolsa, y
en el que la pluralidad de celdas de batería (155) de cada uno de la pluralidad de módulos de batería (150) están dispuestas en contacto estrecho entre sí.
8. Un vehículo que comprende al menos un grupo de baterías (10) según la reivindicación 1.
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