ES3000084T3 - Battery package including fixing member, a device including the same and manufacturing method of battery package - Google Patents

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Abstract

La presente invención se refiere a un paquete de baterías que incluye un elemento de fijación, un dispositivo que lo incluye y un método para fabricar un paquete de baterías. Un paquete de baterías que incluye un elemento de fijación según una realización de la presente invención comprende: un módulo de batería que incluye una pluralidad de celdas de batería; una bandeja que está ubicada en el extremo inferior del módulo de batería y almacena el módulo de batería; y un soporte que está adyacente a un lado de la bandeja y está montado y acoplado a una superficie lateral del extremo inferior del módulo de batería, en donde al menos una entre una superficie del soporte en contacto con el módulo de batería, y una superficie de la bandeja en contacto con la superficie de un lado del extremo inferior del módulo de batería y dispuesta adyacente al soporte puede tener forma de cuña. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Paquete de baterías que incluye miembro de fijación, un dispositivo que incluye el mismo y método de fabricación del paquete de baterías
Antecedentes de la invención
Campo de la invención
Referencia cruzada a solicitudes relacionadas
La presente solicitud es una entrada en fase nacional en virtud del artículo 35U.S.C.§ 371 de la Solicitud Internacional n.° PCT/KR2019/010705, presentada el 22 de agosto de 2019, publicada en Corea, que reivindica el beneficio de la prioridad con respecto a la Solicitud de Patente Coreana n.° 10-2018-0114408, presentada el 21 de septiembre de 2018.
Sector de la técnica
La presente invención se refiere a un paquete de baterías, a un dispositivo que incluye el mismo y a un método de fabricación de un paquete de baterías y, en detalle, a una batería de un paquete de baterías que incluye un miembro de fijación para aumentar la fuerza de fijación cuando se fija un módulo de batería en un paquete, a un dispositivo que incluye el mismo, y a un método de fabricación de un paquete de baterías.
Estado de la técnica
En la sociedad moderna, según el uso diario de los dispositivos portátiles como, por ejemplo, un teléfono móvil, un ordenador portátil, una videocámara, una cámara digital, y similares, se han desarrollado activamente tecnologías de un campo relacionado con los dispositivos portátiles. Además, ya que una batería secundaria capaz de cargarse y descargarse se usa como una fuente de alimentación de un vehículo eléctrico (EV, por sus siglas en inglés), un vehículo híbrido eléctrico (HEV, por sus siglas en inglés) y un vehículo eléctrico híbrido enchufable (P-HEV, por sus siglas en inglés) como método para resolver la contaminación del aire de vehículos de gasolina convencionales que usan combustible fósil, está aumentando la necesidad de desarrollo de la batería secundaria.
En el caso de una batería secundaria utilizada en dispositivos pequeños, se disponen dos o tres celdas de batería y, en el caso de una batería secundaria usada en un dispositivo mediano y grande como, por ejemplo, automóviles, se utiliza un módulo de batería en el cual múltiples celdas de batería se conectan eléctricamente.
Con el fin de aumentar la eficiencia de un dispositivo que usa la batería secundaria, es preferible usar una batería secundaria que tenga una gran capacidad mientras tiene un tamaño pequeño y un bajo peso y, por consiguiente, principalmente se usan baterías rectangulares, baterías tipo bolsa y similares, que están integradas con alta integración y tienen un peso pequeño con respecto a la capacidad.
En particular, en el caso de un módulo de batería usado en un dispositivo mediano-grande, con el fin de proveer capacidad por encima de un valor específico requerido por el dispositivo, múltiples celdas de batería se conectan eléctricamente en serie y, en este caso, la estabilidad de la propia batería secundaria varía dependiendo del método de conexión y fijación de múltiples celdas de batería.
En general, como método de fijación del módulo de batería dentro del paquete de baterías, se usa principalmente un método de fijación directa del módulo de batería mediante el uso de un perno después de apilar múltiples celdas de batería.
La FIG. 1 es un diagrama que ilustra una estructura de fijación de módulo de batería que usa pernos como método convencionalmente usado.
Como se muestra en la FIG. 1, existe un método de uso de un perno como método de fijación convencional del módulo de batería, y, en este caso, el perno se sujeta a la superficie lateral de la parte inferior del módulo de batería para fijar el módulo de batería a una bandeja o a una caja inferior del paquete de baterías. Sin embargo, dado que el espesor de la parte a la cual se sujeta el perno, que juega un papel de fijación, es pequeño, y la fuerza de fijación es baja, existe el problema de que es difícil igualar la seguridad dimensional en la estructura de fijación y, por consiguiente, existe el problema de que la estabilidad del módulo de batería puede no mantenerse.
Cuando es difícil fijar directamente el módulo de batería como se muestra en la FIG. 1, existe un método que fija el módulo de batería al paquete de baterías usando un soporte. Esto es para disponer el módulo de batería y el soporte para que se superpongan, y para fijar usando la fuerza de reacción generada.
Sin embargo, en el caso de fijación que usa el soporte convencional, existe el problema de que es difícil aumentar la fuerza de fijación del módulo de batería contra la vibración y el impacto aplicados al módulo de batería, la estabilidad del módulo de batería se deteriora cuando se recibe una carga por encima de cierto valor.
En la presente invención, para mejorar los problemas de más arriba, en la fijación del módulo de batería, es necesario desarrollar el paquete de baterías que incluye un miembro de fijación para aumentar la estabilidad, en comparación con el método de fijación del módulo de batería convencional.
El documento US 2015/0280183 describe conjuntos de batería de tracción para su uso en un vehículo eléctrico o híbrido. Los documentos KR101764057B, KR101712283B y KR20170098583A también describen un conjunto de batería.
Objeto de la invención
Problema técnico
Las realizaciones de la presente invención se han propuesto para resolver los problemas de más arriba de los métodos convencionalmente propuestos mediante provisión de un paquete de baterías que incluye un miembro de fijación, un dispositivo que incluye el mismo, y un método de fabricación del paquete de baterías para fijar, de manera estable, el módulo de batería contra la vibración, impacto, etc., aplicado al módulo de batería mediante procesamiento de la superficie del miembro para fijar el módulo de batería para aumentar la fuerza de fijación.
Sin embargo, los problemas a resolver por las realizaciones a modo de ejemplo de la presente invención no se encuentran limitados a los problemas descritos más arriba, y pueden expandirse de forma diversa dentro del espíritu técnico de la presente invención.
Solución técnica
Un paquete de baterías se provee según la reivindicación 1, las realizaciones preferidas se definen en las reivindicaciones dependientes 2-5.
Un método de fabricación del paquete de baterías se define en la reivindicación 6, y realizaciones preferidas se definen en las reivindicaciones dependientes 7-9.
Asimismo, se provee un dispositivo según la reivindicación 10.
Efectos ventajosos
Según realizaciones a modo de ejemplo de la presente invención, mediante el procesamiento de la superficie del miembro de fijación usado cuando se fija el módulo de batería para aumentar una fuerza de fricción de superficie entre superficies de contacto, una fuerza de fijación del módulo de batería puede aumentarse, y el módulo de batería puede fijarse, de manera estable, contra vibraciones e impactos.
Descripción de las figuras
La FIG. 1 es un diagrama que muestra una estructura de fijación de módulo de batería que usa un perno como un método convencionalmente usado.
La FIG. 2 es una vista en que muestra un paquete de baterías que incluye un miembro de fijación según una realización a modo de ejemplo de la presente invención.
La FIG. 3 es una vista en que muestra una sección transversal de un paquete de baterías que incluye un miembro de fijación según una realización a modo de ejemplo de la presente invención.
La FIG. 4 es una vista para explicar una forma de una superficie procesada en un paquete de baterías que incluye un miembro de fijación según una realización a modo de ejemplo de la presente invención.
La FIG. 5 es una vista para explicar una presión aplicada a un soporte en un paquete de baterías que incluye un miembro de fijación según una realización a modo de ejemplo de la presente invención.
Descripción detallada de la invención
La presente invención se describirá de manera más completa de aquí en adelante con referencia a los dibujos anexos, en los cuales se muestran realizaciones a modo de ejemplo de la invención.
En la presente invención, con el fin de resolver el problema en el método de fijación de módulo de batería convencional, el área de la porción que sirve para fijar el módulo de batería aumenta para mejorar la fuerza de fijación, y la superficie del área ampliada se procesa para evitar que el módulo de batería se agite y caiga como consecuencia de la vibración e impacto en todas las direcciones hacia el módulo de batería para aumentar la fuerza de fricción. Ello se describe en mayor detalle a través de la FIG. 2 a la FIG. 5 de más abajo.
La FIG. 2 es una vista que muestra un paquete de baterías que incluye un miembro de fijación según una realización a modo de ejemplo de la presente invención.
La FIG. 2 muestra una forma en la cual una bandeja 200 y un soporte 300 como parte de una configuración de un paquete 10 de batería se acoplan a un módulo 110 de batería y, como se muestra en la FIG. 2, el paquete 10 de baterías que incluye el miembro de fijación según una realización a modo de ejemplo de la presente invención puede incluir el módulo 110 de batería que incluye múltiples celdas 100 de batería, la bandeja 200 dispuesta en el extremo inferior del módulo 110 de batería y que recibe el módulo 110 de batería, y el soporte 300 adyacente a un lado de la bandeja 200 y montado y acoplado a la una superficie lateral del extremo inferior del módulo 110 de batería.
En un estado en el cual el módulo 110 de batería se monta sobre la bandeja 200, el módulo 110 de batería puede además incluir una caja 400 superior dispuesta en el extremo superior del módulo 110 de batería y rodeando el módulo 110 de batería, el soporte 300 puede ser un soporte de sujeción, y las celas 100 de batería como celdas de batería en forma de placa pueden conectarse en serie.
En particular, en la presente invención, al menos una de la superficie del soporte 300 en contacto con el módulo 110 de batería y la superficie de la bandeja 200 en contacto con una superficie lateral del extremo inferior del módulo 110 de batería y dispuesta adyacente al soporte 300 se procesa, y cuando el soporte 300 y la bandeja 200 se acoplan al módulo 110 de batería para fijar el módulo 110 de batería, se genera una fuerza de fricción en la porción procesada mediante presión y, de esta forma, esta es una característica de la presente invención para poder mejorar la fuerza de fijación mutua.
La FIG. 3 es una vista que muestra una sección transversal de un paquete de baterías que incluye un miembro de fijación según una realización a modo de ejemplo de la presente invención.
A partir de la superficie en sección transversal del paquete 10 de baterías que incluye el miembro de fijación según la presente realización a modo de ejemplo que se muestra en la FIG. 3, puede confirmarse que la parte de la bandeja 200 en contacto con el módulo 110 de batería y la superficie del soporte 300 se procesan y la parte procesada tiene una forma de cuña.
De manera específica, la FIG. 3 es una vista que ilustra un estado en el cual el soporte 300 y la bandeja 200 se presionan y fijan al módulo 110 de batería, cuando el soporte 300 y la bandeja 200 se presionan, puede confirmarse que la forma cóncava se forma según la forma procesada del soporte 300 y la bandeja 200, es decir, la forma de cuña sobre la superficie del módulo 110 de batería en contacto con la porción de superficie en forma de cuña del soporte 300 y la bandeja 200.
La FIG. 4 es una vista para explicar una forma de una superficie procesada en un paquete de baterías que incluye un miembro de fijación según una realización a modo de ejemplo de la presente invención.
Es decir, la FIG. 4 muestra la forma de cuña formada sobre la superficie del soporte 300 o la bandeja 200, y múltiples formas de cuña como se muestra en la FIG. 4 se forman sobre la superficie procesada del soporte 300 y la bandeja 200 en la presente invención. Es decir, la superficie del soporte 300 y la bandeja 200 incluye la forma como, por ejemplo, un agarre de cuña.
La FIG. 5 es una vista para explicar una presión aplicada a un soporte en un paquete de baterías que incluye un miembro de fijación según una realización a modo de ejemplo de la presente invención.
Según la presente realización a modo de ejemplo, el soporte 300 y la bandeja 200 se montan respectivamente a la superficie lateral y a la superficie inferior en una superficie lateral del extremo inferior del módulo 110 de batería, como se muestra en la FIG. 5, y como la superficie donde el módulo 110 de batería y el soporte 300 están en contacto y la superficie donde la bandeja 200 de la posición adyacente al soporte 300 está en contacto con la parte inferior del módulo 110 de batería, se forma una saliente en cada superficie del soporte 300 y la bandeja 200, y la presión puede aplicarse desde el exterior para cada superficie. En la presente invención, mediante aplicación de presión al módulo 110 de batería en una dirección perpendicular a la superficie del soporte 300 y la bandeja 200 cuya superficie se procesa de esta manera, es posible aumentar la fuerza de fijación al módulo 110 de batería. De manera específica, el soporte 300 y la bandeja 200 están hechos de un tipo de acero, y la superficie exterior del módulo 110 de batería que incluye las celdas de batería puede estar hecha de plástico y, en este caso, la rigidez del soporte 300 y la bandeja 200 es más alta que la rigidez sobre la superficie del módulo 110 de batería. Por consiguiente, mediante la presión como se muestra en la FIG. 5, mientras la forma de cuña procesada de la superficie del soporte 300 y la superficie de la bandeja 200 que tiene alta rigidez presiona la superficie del módulo 110 de batería que tiene rigidez relativamente baja, la superficie como se muestra en la FIG. 4 está grabada en la superficie del módulo 110 de batería.
Como tal, aunque las formas sobresaliente y empotrada se inscriben entre los componentes de presión y prensado, el deslizamiento puede evitarse entre los componentes, y la fuerza de fricción se genera para mejorar la fuerza de fijación. En particular, es posible mantener la fuerza de fijación alta contra la vibración y el impacto aplicados en todas las direcciones, no solo la vibración y el impacto aplicados al módulo 110 de batería en una dirección específica.
El método de fabricación del paquete de baterías según una realización a modo de ejemplo de la presente invención, en el paquete de baterías que incluye el módulo de batería, la bandeja dispuesta en el extremo inferior del módulo de batería y que recibe el módulo de batería y el soporte adyacente a un lado de la bandeja y montado y acoplado a una superficie lateral del extremo inferior del módulo de batería, incluye una etapa E100 de procesamiento de al menos una de la superficie del soporte y la superficie de la bandeja para formar la forma de cuña y una etapa E200 de disposición de la parte procesada del soporte y la bandeja para que esté adyacente a una superficie lateral del extremo inferior del módulo de batería y presionarla hacia el módulo de batería.
Según una realización a modo de ejemplo, se incluye además una etapa E300 de formación de una forma cóncava según la forma procesada del soporte y la bandeja en la superficie del módulo de batería en contacto con la porción de superficie procesada del soporte y la bandeja.
Cuando el soporte 300 y la bandeja 200 se fijan mutuamente presionando el soporte 300 y la bandeja 200 al módulo 110 de batería para formar la forma en el módulo 110 de batería, la fuerza de fijación se fortalece por la fuerza de fricción mutua. En este caso, la rigidez del soporte 300 y la bandeja 200 puede incluir un miembro de fijación que es más alto en rigidez que la rigidez del módulo 110 de batería, y según una realización a modo de ejemplo, el soporte 300 y la bandeja 200 pueden estar hechos de un tipo de acero, mientras que la superficie del módulo 110 de batería puede estar hecha de un material plástico.
Asimismo, un dispositivo según una realización a modo de ejemplo de la presente invención incluye un paquete 10 de baterías, como una fuente de alimentación, que incluye el módulo 110 de batería que incluye múltiples celdas 100 de batería, la bandeja 200 dispuesta en el extremo inferior del módulo 110 de batería y que recibe el módulo 110 de batería, y el soporte 300 adyacente a un lado de la bandeja 200 y montado y acoplado a una superficie lateral del extremo inferior del módulo 110 de batería, en donde al menos una de la superficie del soporte 300 en contacto con el módulo 110 de batería y la superficie de la bandeja 200 en contacto con una superficie lateral del extremo inferior del módulo 110 de batería y dispuesta adyacente al soporte 300 tiene la forma de cuña.
El dispositivo puede ser un vehículo eléctrico, un vehículo eléctrico híbrido, o un vehículo eléctrico híbrido enchufable, pero no se limita a ello.
Como se describe más arriba, la presente invención es el paquete de baterías que incluye el miembro de fijación, con el fin de resolver el problema de que la fuerza de fijación del módulo de batería es baja y el módulo de batería se mueve cuando recibe una carga más alta que un cierto valor en el método de fijación de módulo de batería convencional que usa el perno y, además, en el método convencional que usa un soporte general, con el fin de resolver el problema de que la estabilidad del módulo de batería es inevitablemente baja contra la vibración, impacto, etc., aplicados al módulo de batería, mediante procesamiento del miembro que fija el módulo de batería, es significativo en el sentido de que el módulo de batería puede fijarse, de manera estable, mediante el aumento de la fuerza de fijación del módulo de batería frente a la vibración e impacto en todas las direcciones.
Descripción de símbolos
10: paquete de baterías
100: celda de batería
110: módulo de batería
200: bandeja
300: soporte
400: caja superior

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Un paquete (10) de baterías que incluye un miembro de fijación que comprende:
un módulo (110) de batería que incluye múltiples celdas (100) de batería;
una bandeja (200) dispuesta en el extremo inferior del módulo (110) de batería y que recibe el módulo (110) de batería; y
un soporte (300) adyacente a un lado de la bandeja (200) y montado y acoplado a una superficie lateral del extremo inferior del módulo (110) de batería, en donde la superficie del soporte (300) en contacto con el módulo (110) de batería tiene una forma de cuña e incluye múltiples formas de cuña formadas en la misma y la superficie de la bandeja (200) en contacto con una superficie lateral del extremo inferior del módulo (110) de batería y dispuesta adyacente al soporte (300) tiene una forma de cuña e incluye múltiples formas de cuña formadas sobre la misma, y una forma cóncava se forma a lo largo de la forma procesada del soporte (300) y la bandeja (200) en la superficie del módulo (110) de batería en contacto con la parte de superficie de la forma de cuña del soporte (300) y la bandeja (200).
2. El paquete (10) de baterías que incluye el miembro de fijación de la reivindicación 1, en donde
la rigidez del soporte (300) y la bandeja es más alta que la rigidez del módulo (110) de batería.
3. El paquete (10) de baterías que incluye el miembro de fijación de la reivindicación 2, en donde
el soporte (300) está hecho de un tipo de acero.
4. El paquete (10) de baterías que incluye el miembro de fijación de la reivindicación 2, en donde
la bandeja (200) está hecha de un tipo de acero.
5. El paquete (10) de baterías que incluye el miembro de fijación de la reivindicación 1, que además comprende en un estado en el cual el módulo (110) de batería se monta a la bandeja (200), una caja superior dispuesta en el extremo superior del módulo (110) de batería y que encierra el módulo (110) de batería.
6. Un método de fabricación de paquete (10) de baterías que comprende, en el paquete (10) de baterías que incluye un módulo (110) de batería, una bandeja (200) dispuesta en el extremo inferior del módulo (110) de batería y que recibe el módulo (110) de batería, y un soporte (300) adyacente a un lado de la bandeja (200) y montado y acoplado a una superficie lateral del extremo inferior del módulo (110) de batería:
una etapa de procesamiento de la superficie del soporte (300) y la superficie de la bandeja (200) para formar una forma de cuña que incluye múltiples formas de cuña formadas sobre las mismas;
una etapa de disposición de la parte procesada del soporte (300) y la bandeja (200) para que esté adyacente a una superficie lateral del extremo inferior del módulo (110) de batería y presione hacia el módulo (110) de batería; y una etapa de formación de una forma cóncava según la forma procesada del soporte y la bandeja en la superficie del módulo de batería en contacto con la parte de superficie procesada del soporte y la bandeja.
7. El método de fabricación de paquete (10) de baterías de la reivindicación 6, en donde
la rigidez del soporte (300) y la bandeja (200) es más alta que la rigidez del módulo (110) de batería.
8. El método de fabricación de paquete (10) de baterías de la reivindicación 7, en donde
el soporte (300) está hecho de un tipo de acero.
9. El método de fabricación de paquete (10) de baterías de la reivindicación 7, en donde
la bandeja (200) está hecha de un tipo de acero.
10. Un dispositivo que comprende el paquete (10) de baterías de la reivindicación 1 como una fuente de alimentación.
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