ES3009738T3 - Battery pack - Google Patents

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Abstract

Un paquete de baterías según una realización de la presente invención comprende: una pluralidad de módulos de batería conectados mutuamente por medio de una barra colectora; un conjunto de molde que tiene una porción de alojamiento de módulos que aloja los módulos de batería; y una caja de paquete que aloja el conjunto de molde. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Paquete de baterías
Sector de la técnica
La presente descripción se refiere a un paquete de baterías y, más en particular, a un paquete de baterías que tiene una estructura fuerte frente a un impacto por vibración.
La presente solicitud reivindica prioridad con respecto a la Solicitud de Patente Coreana n.° 10-2016-0125901 presentada el 29 de septiembre de 2016 en la República de Corea.
Estado de la técnica
En un paquete de baterías para un automóvil eléctrico, los módulos de batería que incluyen celdas de batería de iones de litio se fijan sobre una superficie inferior de una caja de paquete de baterías o se fijan a un chasis a través de una sujeción con pernos. Asimismo, para una conexión en serie/paralelo entre los múltiples módulos de batería, el paquete de baterías tiene una estructura en la cual terminales de cada uno de los módulos de batería adyacentes se conectan mediante una barra colectora.
Sin embargo, esta estructura de paquete de baterías está siempre expuesta a un impacto por vibración debida a una especialidad de que el paquete de baterías se usa para un automóvil, y un impacto por vibración aplicada de un chasis al paquete de baterías provoca la destrucción de partes que forman el paquete de baterías.
En particular, cuando ocurre un impacto por vibración, un estado de fijación entre una barra colectora que conecta módulos de batería y un terminal de un módulo de batería se afloja fácilmente debido a la agitación de los módulos de batería, lo cual provoca un paquete de baterías defectuoso.
Además, dado que un conductor de electrodos o un conjunto de electrodos interno, etc., de cada celda de batería que forma un módulo de batería puede también destruirse cuando continúa un impacto por vibración, se requiere el desarrollo de una tecnología que reduzca un impacto por vibración.
La técnica anterior relevante incluye la solicitud de patente US 2016/141571 y la patente US7948207. Por ejemplo, el documento US 7948 027 describe un sistema de batería que aloja un módulo de batería gracias a paneles de compartimento.
Objeto de la invención
Problema técnico
La presente descripción está diseñada a resolver los problemas de la técnica relacionada y, por lo tanto, la presente descripción está dirigida a proveer una estructura de paquete de baterías que pueda reducir de manera notable el problema de la destrucción de partes por vibración sin complicar la estructura del paquete de baterías.
Los objetos técnicos de la presente descripción no están limitados al objeto de más arriba, y estos y otros objetos y ventajas de la presente descripción pueden comprenderse por las personas con experiencia ordinaria en la técnica a partir de la siguiente descripción detallada.
Solución técnica
En un aspecto de la presente descripción, se provee un paquete de baterías como se define en la reivindicación 1. El módulo de batería puede incluir múltiples celdas de batería.
La barra colectora puede conectar terminales externos provistos a cada uno de los múltiples módulos de batería. El conjunto de molde incluye un molde principal configurado para recibir el módulo de batería; y un molde de techo configurado para cubrir una abertura superior del molde principal.
El molde principal puede sujetarse al molde de techo mediante un perno de sujeción.
El receptor de módulo puede tener una forma correspondiente al módulo de batería.
El conjunto de molde puede incluir una resina polimérica.
Efectos ventajosos
Según un aspecto de la presente descripción, la ocurrencia de un defecto de un paquete de baterías puede reducirse de manera notable al reducir el problema de la destrucción de partes por vibración mientras no reduce la procesabilidad/productividad ya que no se complica la estructura del paquete de baterías.
Descripción de las figuras
Los dibujos anexos ilustran una realización preferida de la presente descripción y, junto con la descripción anterior, sirven para proveer una mayor comprensión de las características técnicas de la presente descripción y, por consiguiente, la presente descripción no se interpreta como limitada al dibujo.
La FIG. 1 es una vista en planta del interior de un paquete de baterías según una realización de la presente descripción.
La FIG. 2 es una vista frontal del interior de un paquete de baterías según una realización de la presente descripción.
La FIG. 3 es una vista de un conjunto de molde aplicado a un paquete de baterías según una realización de la presente descripción.
La FIG. 4 es una vista de una estructura interior de un molde principal aplicado a un paquete de baterías según una realización de la presente descripción.
La FIG. 5 es una vista de una estructura interior de un molde de techo aplicado a un paquete de baterías según una realización de la presente descripción.
Descripción detallada de la invención
De aquí en adelante, realizaciones preferidas de la presente descripción se describirán en detalle con referencia a los dibujos anexos. Con anterioridad a la descripción, debe comprenderse que los términos usados en la memoria descriptiva y en las reivindicaciones anexas no deben interpretarse como limitados a significados generales y de diccionario, sino que, más bien, deben interpretarse según los significados y conceptos correspondientes a los aspectos técnicos de la presente descripción según el principio de que el inventor puede definir términos de manera apropiada para una mejor explicación. Por lo tanto, la descripción propuesta en la presente memoria es solo un ejemplo preferible en aras de la ilustración solamente, que no pretende limitar el alcance de la descripción, de modo que debe interpretarse que otros equivalentes y modificaciones pueden realizarse a la misma sin apartarse del alcance como se define por las reivindicaciones.
En primer lugar, toda la estructura de un paquete de baterías según una realización de la presente descripción se describe con referencia a las FIGS. 1 y 2.
La FIG. 1 es una vista en planta del interior de un paquete de baterías según una realización de la presente descripción, y la FIG. 2 es una vista frontal del interior de un paquete de baterías según una realización de la presente descripción.
Con referencia a las FIGS. 1 y 2, el paquete de baterías según una realización de la presente descripción incluye múltiples módulos 10 de batería, un conjunto 20 de molde, una caja 30 de paquete y una barra 40 colectora.
El módulo 10 de batería puede implementarse en una forma en la cual múltiples celdas de batería se conectan eléctricamente y se reciben dentro de una caja de módulo. Para una celda de batería aplicada al módulo 10 de batería, puede usarse una celda de batería de iones de litio tipo bolsa, por ejemplo.
El módulo 10 de batería incluye un terminal externo eléctricamente conectado a celdas de batería provistas en el mismo y expuestas al exterior de la caja de módulo, y terminales externos de módulos 10 de batería adyacentes se conectan por la barra 40 colectora.
Mientras tanto, la conexión eléctrica entre los múltiples módulos 10 de batería puede llevarse a cabo de manera selectiva entre conexión en serie, conexión en paralelo, y conexión en la cual se mezclan la conexión en serie y la conexión en paralelo, teniendo en cuenta la tensión, capacidad, etc., requeridas por el paquete de baterías.
El conjunto 20 de molde, que ha recibido los módulos 10 de batería, se recibe dentro de la caja 30 de paquete y puede incluir una resina polimérica que tiene excelente resistencia al impacto como, por ejemplo, polietileno (PE), polipropileno (PP) o polipropileno expandido (EPP).
Sin embargo, el material de más arriba es a modo de ejemplo y el material del conjunto 20 de molde según la presente descripción no está limitado a ello, y cualquier material es aplicable siempre que el material sea adecuado para reducir la vibración transferida desde el exterior de la caja 30 de paquete.
Una estructura más detallada del conjunto 20 de molde se describe más abajo con referencia a las FIGS. 3 a 5. La FIG. 3 es una vista de un conjunto de molde aplicado a un paquete de baterías según una realización de la presente descripción, y la FIG. 4 es una vista de una estructura interior de un molde principal aplicado a un paquete de baterías según una realización de la presente descripción, y la FIG. 5 es una vista de una estructura interior de un molde de techo aplicado a un paquete de baterías según una realización de la presente descripción.
En primer lugar, con referencia a la FIG. 3, el conjunto 20 de molde aplicado al paquete de baterías según una realización de la presente descripción incluye un molde 21 principal configurado para proveer un espacio que puede alojar el módulo 10 de batería, y un molde 22 de techo configurado para acabar el molde 21 principal cubriendo una abertura superior del molde 21 principal.
Asimismo, el molde 21 principal y el molde 22 de techo se proveen individualmente de modo que el molde 21 principal y el molde 22 de techo son separables. El molde 21 principal y el molde 22 de techo se acoplan entre sí por un medio P de sujeción como, por ejemplo, un perno de sujeción.
A continuación, se describe más específicamente el molde 21 principal con referencia a la FIG. 4.
Con referencia a la FIG. 4, el molde 21 principal incluye un receptor 21a de módulo en la misma cantidad que el número de módulos 10 de batería en el mismo. El receptor 21a de módulo tiene una forma/un tamaño correspondientes al módulo 10 de batería, y tiene un tamaño en el cual el módulo 10 de batería puede encajar de manera forzada con el fin de implementar un rendimiento de alivio de impacto eficiente a través de un contacto superficial entre el módulo 10 de batería y una superficie interior del receptor 21a de módulo.
En el caso donde el módulo 10 de batería encaja de manera forzada dentro del receptor 21a de módulo, un área de contacto entre una superficie exterior del módulo 10 de batería y una superficie interior del receptor 21a de módulo puede ampliarse al máximo. Por lo tanto, un efecto de reducción del impacto eficiente puede lograrse con el módulo 10 de batería no agitado dentro del conjunto 20 de molde.
A continuación, se describe más específicamente el molde 22 de techo con referencia a la FIG. 5.
Con referencia a la FIG. 5, el molde 22 de techo incluye un receptor 22a de barra colectora formado en una superficie que mira al molde 21 principal. El receptor 22a de barra colectora se forma en la misma cantidad que las barras 40 colectoras y tiene una forma/un tamaño correspondientes a la barra 40 colectora. Al igual que el receptor 21a de módulo descrito más arriba, el receptor 22a de barra colectora tiene un tamaño en el cual el módulo 10 de batería puede encajar de manera forzada con el fin de implementar un rendimiento de alivio de impacto eficiente a través de un contacto superficial entre la barra 40 colectora y una superficie interior del receptor 22a de barra colectora.
En el caso donde la barra 40 colectora encaja de manera forzada dentro del receptor 22a de barra colectora, un área de contacto entre una superficie exterior del módulo 10 de batería y una superficie interior del receptor 22a de barra colectora puede ampliarse al máximo. Por lo tanto, un efecto de reducción del impacto eficiente puede lograrse con la barra 40 colectora no agitada dentro del conjunto 20 de molde.
Como se describe más arriba, en el caso donde se suprimen movimientos individuales del módulo 10 de batería y la barra 40 colectora debido a un impacto transferido al paquete de baterías, también se reducen de manera notable los movimientos relativos del módulo 10 de batería y de la barra 40 colectora. Por lo tanto, puede evitarse la ocurrencia del problema de que una porción de sujeción de la barra 40 colectora se destruye y la conexión eléctrica entre los módulos 10 de batería se interrumpe.
Mientras tanto, un paquete de baterías según una realización de la presente descripción puede incluir al menos un orificio de enfriamiento formado en el conjunto 20 de molde con el fin de suprimir un aumento de temperatura debido al calentamiento del módulo 10 de batería mientras se mejora la resistencia al impacto como se describe más arriba. Asimismo, en este caso, el paquete de baterías puede incluir uno o más orificios de enfriamiento también en la caja 30 de paquete con el fin de emitir completamente calor, que se ha emitido al exterior del conjunto 20 de molde, al exterior del paquete de baterías.

Claims (6)

REIVINDICACIONES
1. Un paquete de baterías que comprende:
múltiples módulos (10) de batería mutuamente conectados por una barra (40) colectora;
un conjunto (20) de molde que comprende un receptor (21a) de módulo configurado para recibir el módulo (10) de batería; y
una caja de paquete configurada para recibir el conjunto (20) de molde,
en donde el conjunto (20) de molde comprende:
un molde (21) principal configurado para recibir el módulo (10) de batería; y
un molde (22) de techo configurado para cubrir una abertura superior del molde (21) principal; y
en donde el molde (22) de techo incluye un receptor (22a) de barra colectora formado en una superficie que mira al molde (20) principal.
2. El paquete de baterías de la reivindicación 1, en donde el módulo (10) de batería comprende múltiples celdas de batería.
3. El paquete de baterías de la reivindicación 1, en donde la barra (40) colectora conecta terminales externos provistos a cada uno de los múltiples módulos (10) de batería.
4. El paquete de baterías de la reivindicación 1, en donde el molde (21) principal se sujeta al molde (22) de techo mediante un perno de sujeción.
5. El paquete de baterías de la reivindicación 1, en donde el receptor (21a) de módulo tiene una forma correspondiente al módulo (10) de batería.
6. El paquete de baterías de la reivindicación 1, en donde el conjunto (20) de molde comprende una resina polimérica.
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