ES3032963T3

ES3032963T3 - Battery module structured so as to prevent entry of foreign substances, and battery pack and motor vehicle comprising same

Info

Publication number: ES3032963T3
Application number: ES19905659T
Authority: ES
Inventors: Jong-Ha Jeong; Young-Ho Lee
Original assignee: LG Energy Solution Ltd
Current assignee: LG Energy Solution Ltd
Priority date: 2018-12-26
Filing date: 2019-12-18
Publication date: 2025-07-29
Anticipated expiration: 2039-12-18
Also published as: KR102367381B1; US12066048B2; US20210164511A1; EP3787065A4; CN112055897A; EP3787065A1; KR20200080078A; JP2021516857A; WO2020138821A1; HUE071676T2; JP7138717B2; CN112055897B; EP3787065B1

Abstract

El módulo de batería, según una realización de la presente invención, comprende: una pila de celdas formada mediante el apilamiento de varias celdas de batería; un conjunto de bastidor de barras colectoras que comprende bastidores de barras colectoras que cubren los dos lados longitudinales de la pila de celdas y varias barras colectoras fijadas a dichos bastidores y conectadas eléctricamente a las celdas de batería; terminales modulares que comprenden piezas de conexión de cables fijadas a dichos bastidores y conectadas eléctricamente a las celdas de batería, y cabezales conectados a dichos cabezales y que se extienden hacia arriba desde dichos cabezales; tuercas de terminal ubicadas debajo de los cabezales; y una cubierta de bastidor que comprende alojamientos para tuercas que alojan las tuercas de terminal y alojamientos para pernos que, formados debajo de dichos alojamientos, alojan pernos que atraviesan los cabezales y las tuercas de terminal. La cubierta de bastidor cubre el conjunto de bastidor de barras colectoras de manera que los cabezales queden expuestos hacia afuera. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Módulo de batería estructurado para impedir la entrada de sustancias extrañas, y paquete de baterías y vehículo de motor que lo contiene

Sector de la técnica

La presente divulgación se refiere a un módulo de batería que tiene una estructura para evitar la entrada de materia extraña, y un paquete de baterías y un vehículo que incluye el módulo de batería. Más particularmente, la presente divulgación se refiere a un módulo de batería que tiene una estructura para reforzar la rigidez de una porción donde se fija una tuerca, aumentar el grado de libertad en la selección de la longitud de un perno insertado en la tuerca y también impedir la entrada de materia extraña en el módulo de batería, cuando se aplica una estructura de fijación de perno/tuerca para fijar un borne de un dispositivo electrónico u otro módulo de batería a un borne del módulo de batería, y un paquete de baterías y un vehículo que incluye el módulo de batería.

La presente solicitud reivindica la prioridad de la solicitud de patente coreana n.° 10-2018-0169968, presentada el 26 de diciembre de 2018 en la República de Corea.

Antecedentes de la invención

Para suministrar energía eléctrica a una aplicación como un vehículo eléctrico utilizando un módulo de batería o un paquete de baterías en el que se conectan una pluralidad de módulos de batería, un borne o una barra de conexión de un cable de alimentación debe sujetarse a un borne de módulo del módulo de batería.

Cuando un borne externo, tal como un borne o una barra de conexión de un cable de alimentación, se sujeta al borne de módulo del módulo de batería como se ha descrito anteriormente, puede aplicarse una estructura de fijación de pernos y tuercas. En la estructura de fijación de pernos y tuercas, una tuerca de borne está situada en una parte inferior del borne de módulo del módulo de batería, y un borne externo está situado en una parte superior del borne de módulo. Después, si la tuerca externa se inserta en un perno y luego se gira en el sentido de las agujas del reloj, la tuerca de borne está estrechamente adherida a una superficie inferior del borne de módulo, y también el borne externo está adherido y fijado al borne de módulo.

Por ejemplo, en el módulo de batería aplicado a un vehículo eléctrico, si la fuerza de acoplamiento entre el borne externo y el borne de módulo se debilita y provoca un fallo de contacto entre el borne externo y el borne de módulo, los componentes del vehículo eléctrico no pueden realizarse normalmente de forma parcial o total. Por tanto, el perno debe apretarse con mucha fuerza.

En este caso, la estructura que rodea la periferia de la tuerca suele estar hecha de un material de inyección de resina para aislarla, de modo que la tuerca no rote al girar el tornillo para fijarla.

Adicionalmente, en la estructura de fijación de pernos y tuercas, para obtener una fuerza de sujeción elevada, el perno debe girar lo suficiente para quedar sujeto a la tuerca. Sin embargo, si se aplica una tuerca que tiene una superficie inferior bloqueada o el material de inyección que aloja la tuerca tiene una estructura bloqueada en la superficie que soporta la tuerca, el perno puede no girar lo suficiente y, en consecuencia, la fuerza de acoplamiento entre el borne de módulo y el borne externo puede no estar suficientemente asegurada.

El documento KR 2011 0008323 A divulga un módulo de batería estructurado que incluye un módulo de batería formado permitiendo que una pluralidad de celdas de batería se apile en el mismo, una pieza de fijación fijada a una cubierta y una pieza de borne que está conectada a una barra colectora y se extiende por encima de la pieza de fijación. Debajo de la pieza de borne hay una tuerca. Un miembro de acoplamiento incluye una unidad cilíndrica para alojar la tuerca y una unidad de llave que se forma debajo de la unidad cilíndrica para formar el espacio capaz de alojar un perno que penetra en la tuerca. La pieza de borne queda expuesta al exterior.

El documento US 2013/052495 A1 describe un borne de módulo que incluye un cuerpo principal de borne que está hecho de una placa metálica y un miembro aislante de prevención de interferencias que está montado en el cuerpo principal de borne. En el cuerpo principal de borne una porción de extremo está conectada eléctricamente a un electrodo de una bancada de batería, y una porción de tornillo hembra se forma integralmente en una porción de borne para penetrar a través de ella. Mientras que un extremo distal de un tornillo macho se enfrenta a una cara de extremo del paquete de baterías cuando el tornillo macho se atornilla en la porción de tornillo hembra, el miembro de prevención de interferencias está dispuesto entre ellas.

Explicación de la invención

Problema técnico

La presente divulgación está diseñada para resolver los problemas de la técnica relacionada y, por lo tanto, la presente divulgación pretende proporcionar un módulo de batería, que tiene una estructura en la que una tuerca está fijada de forma estable aunque un perno esté fuertemente sujeto, reforzando la rigidez de una parte donde se fija la tuerca. Adicionalmente, la presente divulgación se dirige también a proporcionar un módulo de batería, que tiene un espacio adicional para alojar el perno, de modo que el perno pueda girarse suficientemente, y también tiene una estructura capaz de impedir la entrada de materia extraña, que puede generarse por la fricción entre el perno y la tuerca cuando el perno gira con gran fuerza, en el espacio interior del módulo de batería.

Sin embargo, el problema técnico a resolver por la presente divulgación no se limita a lo anterior, y otros objetos no mencionados en el presente documento serán comprendidos a partir de la siguiente descripción por los expertos en la materia.

Solución técnica

En un aspecto de la presente divulgación, se proporciona un módulo de batería, que comprende: una pila de celdas formada por el apilamiento de una pluralidad de celdas de batería; un conjunto de bastidor de barra colectora que tiene un bastidor de barra colectora configurado para cubrir un lado longitudinal y el otro lado longitudinal de la pila de celdas y una pluralidad de barras colectoras fijadas en el bastidor de barra colectora y conectadas eléctricamente a las celdas de batería; un borne de módulo que tiene una porción de conexión conductora fijada en el bastidor de barra colectora y conectada eléctricamente a las celdas de batería y una porción de cabeza conectada a la porción de conexión conductora para extenderse por encima de la porción de conexión conductora; una tuerca de borne situada debajo de la porción de cabeza; y una cubierta de bastidor que tiene una porción de alojamiento de tuerca configurada para alojar la tuerca de borne y una porción de alojamiento de perno formada debajo de la porción de alojamiento de tuerca para alojar un perno que pasa a través de la porción de cabeza y la tuerca de borne, estando configurada la cubierta de bastidor para cubrir el conjunto de bastidor de barra colectora de modo que la parte de la cabeza quede expuesta al exterior.

La tuerca de borne puede ser una tuerca hexagonal.

La porción de alojamiento de tuerca puede tener un tamaño correspondiente a la tuerca de borne, y una pared interior de la porción de alojamiento de tuerca puede estar en contacto con una superficie lateral del perno para fijar la tuerca de borne de modo que la tuerca de borne no gire conjuntamente cuando gire el perno.

La porción de alojamiento de perno puede tener una forma de ranura formada en una superficie inferior de la porción de alojamiento de tuerca.

La cubierta de bastidor puede incluir una barrera formada entre la porción de alojamiento de perno y el conjunto de bastidor de barra colectora para impedir que entre en el conjunto de bastidor de barra colectora materia extraña generada cuando el perno y la tuerca de borne están sujetos.

El módulo de batería puede comprender además una placa de extremo configurada para cubrir la cubierta de bastidor. El módulo de batería puede comprender además un bastidor de refuerzo interpuesto entre la placa de extremo y la cubierta de bastidor en una ubicación correspondiente a la porción de alojamiento de tuerca.

La celda de batería puede incluir un conjunto de electrodos; un par de conductores de electrodo conectados al conjunto de electrodos para extenderse en direcciones opuestas a lo largo de una dirección longitudinal de la celda de batería; y una carcasa de celda configurada para alojar el conjunto de electrodos y sellada de modo que el conductor de electrodo quede expuesto al exterior.

El par de conductores de electrodo puede formarse en ubicaciones polarizadas hacia abajo desde un centro de la pila de celdas en una dirección de altura de la misma.

El borne del módulo puede estar dispuesto en un espacio formado por encima del conductor de electrodo debido a la polarización de los conductores de electrodo.

En otro aspecto de la presente divulgación, también se proporcionan un paquete de baterías y un vehículo, que comprende el módulo de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación.

Efectos ventajosos

De acuerdo con una realización de la presente divulgación, aunque el tornillo se apriete con fuerza para sujetar un borne externo al borne del módulo, la tuerca puede fijarse de forma estable.

Adicionalmente, de acuerdo con otra realización de la presente divulgación, ya que se proporciona un espacio adicional para alojar el perno que sobresale por debajo de la tuerca, el perno puede girar lo suficiente. También, es posible impedir la entrada de la materia extraña, que puede generarse por la fricción entre el perno y la tuerca cuando el perno gira con una gran fuerza, en el espacio interior del módulo de batería.

Breve descripción de los dibujos

Los dibujos adjuntos ilustran una realización preferida de la presente divulgación y, junto con la divulgación anterior, sirven para proporcionar una mayor comprensión de las características técnicas de la presente divulgación y, por tanto, no se debe interpretar que la presente divulgación está limitada al dibujo.

La FIG. 1 es una vista en perspectiva que muestra un módulo de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación.

La FIG. 2 es una vista en perspectiva que muestra un estado en el que una placa de extremo se retira del módulo de la batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación.

La FIG. 3 es una vista en perspectiva que muestra un estado en el que una placa de extremo y una cubierta de extremo se retiran del módulo de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación.

La FIG. 4 es una vista en perspectiva que muestra una pila de celdas aplicada al módulo de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación.

La FIG. 5 es una vista en planta que muestra una celda de batería aplicada al módulo de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación.

<La FIG.>6<es una vista lateral que muestra un estado en el que un bastidor de una pieza, una cubierta superior,>una placa de extremo y una cubierta de bastidor se retiran del módulo de batería según una realización de la presente divulgación.

La FIG. 7 es una vista parcialmente ampliada que muestra una región en la que se sitúa un borne de módulo, en el módulo de batería representado en la FIG. 2.

La FIG. 9 es una vista en sección transversal, tomada a lo largo de la línea Y-Y' de la FIG. 1.

La FIG. 10 es un diagrama para ilustrar un principio que una tuerca aplicada al módulo de batería según una realización de la presente divulgación se mueve según la rotación del perno.

Realización preferente de la invención

A continuación, en el presente documento, se describirán en detalle las realizaciones preferidas de la presente divulgación haciendo referencia a los dibujos adjuntos. Antes de la descripción, debe entenderse que los términos utilizados en la memoria descriptiva y en las reivindicaciones adjuntas no deben interpretarse como limitados a significados generales y de diccionario, sino que deben interpretarse en función de los significados y conceptos correspondientes a los aspectos técnicos de la presente divulgación sobre la base del principio de que el inventor puede definir términos apropiadamente para una mejor explicación. Por lo tanto, la descripción propuesta en el presente documento es solo un ejemplo preferible con fines ilustrativos únicamente, no pretende limitar el alcance de la divulgación, por lo que se entiende que se podrían realizar otras modificaciones en la misma sin desviarse del alcance de la divulgación.

Haciendo referencia a las FIGS. 1 a 4, un módulo de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación puede incluir una pila de celdas 100, un conjunto FPCB 200, un conjunto de bastidor de barra colectora 300, un borne de módulo 400, una cubierta superior 450, un bastidor de una pieza 500, una cubierta de bastidor 600 y una placa de extremo 700.

Como se muestra en la figura 4, la pila de celdas 100 incluye una pluralidad de celdas de batería 110 apiladas para enfrentarse entre sí en las superficies anchas de las mismas. La pila de celdas 100 puede incluir al menos una almohadilla amortiguadora P interpuesta en una celda de batería 110 más externa y/o entre celdas de batería 110 adyacentes.

Es decir, la pila de celdas 100 puede insertarse en el bastidor de una pieza 500 en un estado de acoplamiento con el conjunto de bastidor de barra colectora 300, el borne de módulo 400 y la cubierta superior 450. En este momento, con<el fin de insertar fácilmente la pila de celdas>100<asegurando al mismo tiempo un volumen máximo de la pila de celdas>100, puede aplicarse adicionalmente la almohadilla amortiguadora P de un material elástico, como una esponja.

Con referencia a la figura 5, se ilustra una estructura específica de la celda de batería 110. Se puede aplicar una celda<de batería de tipo bolsa como celda de batería>110<. La celda de batería de tipo bolsa>110<incluye un conjunto de electrodos (no mostrado), un par de conductores de electrodos>111<y una carcasa de celda>112<.>

Aunque no se muestra en los dibujos, el conjunto de electrodos tiene una forma en la que los separadores se interponen entre las placas de electrodos positivos y las placas de electrodos negativos que se apilan repetidamente de forma alterna, y los separadores se colocan preferentemente en ambos lados más externos para aislar.

La placa de electrodo positivo incluye un colector de corriente de electrodo positivo y una capa de material activo de electrodo positivo recubierta en un lado del colector de corriente de electrodo positivo, y en un extremo lateral de la placa de electrodo positivo se forma una región sin recubrimiento de electrodo positivo no recubierta con material activo de electrodo positivo. La región sin recubrimiento de electrodo positivo funciona como una lengüeta de electrodo positivo.

La placa de electrodo negativo puede incluir un colector de corriente de electrodo negativo y una capa de material activo de electrodo negativo recubierta en una superficie o en ambos lados del colector de corriente de electrodo negativo, y en un extremo lateral de la placa de electrodo negativo se forma una región sin recubrimiento de electrodo negativo no recubierta con material activo de electrodo negativo. La región sin recubrimiento de electrodo negativo funciona como una lengüeta de electrodo negativo.

Adicionalmente, el separador se interpone entre la placa de electrodos positiva y la placa de electrodos negativa para impedir que las placas de electrodos que tienen polaridades diferentes entren en contacto directo entre sí. El separador puede estar hecho de un material poroso para que los iones puedan moverse utilizando el electrolito como medio entre la placa del electrodo positivo y la placa del electrodo negativo.

El par de conductores de electrodo 111 están conectados a la lengüeta de electrodo positivo (no mostrada) y a la lengüeta de electrodo negativo (no mostrada), respectivamente, y se extraen de la carcasa de celda 112. El par de<conductores de electrodo>111<se extraen en un lado longitudinal y en el otro lado longitudinal de la celda de batería>110, respectivamente. Es decir, la celda de batería 110 aplicada a la presente divulgación corresponde a una celda de batería de extracción bidireccional en la que el conductor de electrodo positivo y el conductor de electrodo negativo se atraen en direcciones opuestas.

Adicionalmente, el par de conductores de electrodo 111 están posicionados para estar polarizados hacia un lado desde un centro de la celda de batería 110 en una dirección de anchura (la dirección del eje Z de la FIG. 5). Específicamente,<el par de conductores de electrodo>111<están colocados para estar polarizados hacia un lado desde el centro de la celda de batería>110<en la dirección de anchura, preferiblemente para estar polarizados hacia abajo a lo largo de la>dirección de la altura (la dirección del eje Z de la FIG. 4) de la pila de celdas 100.

<Si el par de conductores de electrodo>111<están colocados para estar polarizados hacia un lado desde el centro de la celda de batería>110<en la dirección de anchura tal como se ha descrito antes, es posible dejar un espacio para la>instalación del módulo de borne 400, que se explicará más adelante, para mejorar la densidad de energía del módulo de batería. El aumento de la densidad de energía debido a la estructura en la que se instala el conductor de electrodo 111<para ser polarizado se describirá en detalle más adelante.>

La carcasa de celda 112 incluye dos regiones, a saber, una porción de alojamiento que aloja el conjunto de electrodos y una porción de sellado que se extiende en una dirección circunferencial de la porción de alojamiento y se fusiona<térmicamente en un estado en el que el conductor de electrodo>111<se extrae para sellar la carcasa de celda>112<.>

Aunque no se muestran en las figuras, la carcasa de celda 112 se sella pegando y fusionando térmicamente porciones de borde de una carcasa superior y una carcasa inferior hechas de una película de bolsa de varias capas en la que una capa de resina, una capa metálica y una capa de resina se apilan en orden.

En la parte de sellado, una porción de terraza 112a correspondiente a una región situada en la dirección en la que se<extrae el conductor de electrodo>111<tiene una forma cónica tal que ambos lados de la porción de terraza>112<a están>cortados de modo que la anchura de la misma se reduce gradualmente a lo largo de la dirección de extracción del conductor de electrodo 111. Como se ha descrito anteriormente, si la anchura de la porción de terraza 112a se reduce<gradualmente hacia la dirección exterior de la celda de batería>110<, el conductor de electrodo>111<puede estar>dispuesto para ser polarizado, y la densidad de energía del módulo de batería puede mejorarse.

Al mismo tiempo, la celda de batería 110 aplicada a la presente divulgación es una celda larga en la que una relación entre la anchura (W) y la longitud (L) es de aproximadamente 3 o más y 12 o menos. En el módulo de batería según<la presente divulgación, si se emplea la celda de batería>110<de tipo de celda larga, es posible mejorar la capacidad>de la batería reduciendo al mínimo el aumento de la altura del módulo de batería, que facilita la instalación del módulo de batería en una parte inferior de un asiento o de un maletero de un vehículo.

Con referencia a la Figura 3, el conjunto FPCB 200 puede implementarse para incluir una placa de circuito impreso flexible (FPCB) 210 y un conector 220.

La FPCB 210 se extiende a lo largo de la dirección longitudinal del módulo de batería (la dirección del eje Y de la FIG.

3) para cubrir al menos una porción de la superficie superior de la pila de celdas 100, y ambos extremos de la FPCB 210 se doblan y se colocan en el conjunto de bastidor de barra colectora 300. Los terminales de conexión 211 se proporcionan en ambos extremos de la FPCB 210 doblada, y los terminales de conexión 211 se conectan a la barra colectora 320 y al borne de módulo 400 para conectar eléctricamente la FPCB 210 a la celda de batería 110.

El conector 220 queda expuesto fuera de la cubierta superior 450 y del bastidor mono 500 y se monta en la FPCB 210 que se dobla hacia el conjunto de bastidor de barra colectora 300. El conector 220 está dispuesto en un espacio<formado por encima del conductor de electrodo>111<debido a la polarización del conductor de electrodo>111<, similar a>la posición de instalación del borne de módulo 400 descrita anteriormente. La posición de disposición del conector 220<reduce al mínimo el aumento del volumen del módulo de batería debido a la instalación del conector>220<, aumentando>así la densidad energética del módulo de batería.

El conector 220 está conectado eléctricamente a las celdas de batería 110 a través de la FPCB 210. Adicionalmente, un dispositivo de control (no mostrado) tal como un BMS está conectado al conector 220, y el dispositivo de control<recibe información sobre el voltaje de la celda de batería>110<y controla la carga y descarga del módulo de batería con>referencia a la información.

Con referencia a la Figura 3, el conjunto de bastidor de barra colectora 300 puede implementarse para incluir un bastidor de barra colectora 310 configurado para cubrir un lado longitudinal y el otro lado longitudinal de la pila de celdas 100 y una pluralidad de barras colectoras 320 fijadas en el bastidor de barra colectora 310 y conectadas<eléctricamente a la celda de batería>110<.>

El bastidor de barra colectora 310, por ejemplo, puede estar hecho de un material aislante como la resina, e incluye una porción de colocación de barra colectora 311 formada para sobresalir en una posición correspondiente a los conductores de electrodo 111 de la celda de batería 110. La porción de colocación de barra colectora 311 se forma<en una posición polarizada hacia abajo desde el centro de la pila de celdas>100<en la dirección de la altura (la dirección>del eje Z de las FIGS. 3 y 4), como el conductor de electrodo 111. La polarización de la porción de colocación de la barra colectora 311 es para asegurar un espacio para instalar componentes como el conector 220 o el borne de módulo 400, similar a la polarización del conductor de electrodo 111.

La porción de colocación de barra colectora 311 tiene una pluralidad de hendiduras de conductor S formadas en posiciones correspondientes a los conductores de electrodo 111. A través de las hendiduras de conductor S, los conductores de electrodo 111 se extraen del conjunto de bastidor de barra colectora 300, y los conductores de electrodo 111 extraídos se doblan y fijan mediante soldadura o similar en la barra colectora 320.

Con referencia a la Figura 3, el borne de módulo 400 se proporciona en un par, y cada borne de módulo 400 incluye una porción de conexión de conductor 410 y una porción de cabeza 420.

La porción de conexión de conductor 410 se fija en la porción de colocación de barra colectora 311 del bastidor de barra colectora 310 y se conecta al conductor de electrodo 111 situado en ambos lados exteriores a lo largo de la dirección de anchura de la pila de celdas 100 (la dirección del eje X de las FIG. 3 y 4). La porción de cabeza 420 está conectada a la porción de conexión de conductor 410 y se extiende por encima de la porción de conexión de conductor 410. La porción de cabeza 420 tiene un orificio de borne 421 en el que se inserta un perno B aplicado para fijar un borne externo (no mostrado) al borne 400 de módulo.

<Con referencia a la FIG.>6<junto con la FIG. 3, la porción de cabeza 420 del borne de módulo 400 está situada en el>espacio formado por encima del conductor de electrodo 111 y la porción de colocación de barra colectora 311 debido a la polarización del conductor de electrodo 111 (hacia arriba a lo largo del eje Z basado en las FIGS. 3 y 5). La posición de formación de la porción de cabeza 420 es para reducir al mínimo el volumen del módulo de batería aumentado debido a la instalación del borne de módulo 400 utilizando el espacio formado por la instalación polarizada<del cable de electrodo>111<.>

Con referencia a las FIGS 3 y 4 juntas, la cubierta superior 450 corresponde a una parte que cubre la superficie superior de la pila de celdas 100 (una superficie paralela al plano X-Y de la FIG. 4). La cubierta superior 450 está articulada con un par de bastidores de barra colectora 310, respectivamente. Por tanto, el par de bastidores de barra colectora 310 puede girar con respecto a la cubierta superior 450, basándose en la parte articulada.

Con referencia a las FIGS. 7 y 10 junto con la FIG. 2, la cubierta de bastidor 600 cubre el conjunto de bastidor de barra colectora 300 de modo que la porción de cabeza 420 del borne de módulo 400 queda expuesta al exterior. La cubierta de bastidor 600 incluye una porción de alojamiento de tuerca 610, una porción de alojamiento de perno 620, y una barrera 630.

La porción de alojamiento de tuerca 610 aloja una tuerca de borne N situada debajo de la porción de cabeza 420 del borne de módulo 400. Para suministrar energía eléctrica a una aplicación como un vehículo eléctrico utilizando el módulo de batería o un paquete de baterías en el que se conectan una pluralidad de módulos de batería, un borne externo T, tal como un borne o una barra de conexión de un cable de alimentación suministrado en el vehículo, debe sujetarse al borne de módulo 400 del módulo de batería (véase la FIG. 10). Como se ha descrito anteriormente, para sujetar el borne externo T al borne de módulo 400 del módulo de batería, el módulo de batería según una realización de la presente divulgación utiliza una estructura de fijación de perno/tuerca.

Es decir, la tuerca de borne N está situada debajo de la porción de cabeza 420 del borne del módulo 400, el borne externo T se sitúa por encima de la porción de cabeza 420, y luego un perno B (ver FIG. 10) se inserta para pasar a través del borne externo T y la porción de cabeza 420 en orden y se gira en el sentido de las agujas del reloj. En este caso, el perno B se mueve hacia abajo a lo largo de una rosca formada en la tuerca de borne N, y la tuerca de borne N se mueve hacia arriba (una dirección de flecha en la FIG. 10) al contrario. Por consiguiente, el borne externo T se fija entre el perno B y la porción de cabeza 420. A medida que el perno B gira más en el sentido de las agujas del reloj, la fuerza de fijación se hace más fuerte.

De esta forma, para que la tuerca de borne N se mueva hacia arriba con la rotación del perno B, la tuerca de borne N debe fijarse sin girar conjuntamente según la rotación del perno B. Es decir, una pared interior de la porción de alojamiento de tuerca 610 está en contacto con una superficie lateral de la tuerca de borne N para fijar la tuerca de borne N de modo que la tuerca de borne N no gire según el giro del perno B.

Para este fin, la porción de alojamiento de tuerca 610 tiene un tamaño correspondiente a la tuerca de borne N. Específicamente, la porción de alojamiento de tuerca 610 y la tuerca de borne N pueden estar formadas para tener la misma anchura (D1) y la misma anchura vertical (D2), y la tuerca de borne N puede ser una tuerca hexagonal cuya sección transversal es aproximadamente hexagonal.

Cuando el perno B atraviesa la tuerca de borne N para sobresalir hacia abajo por debajo de la tuerca de borne N según la rotación del perno B en el sentido de las agujas del reloj, la porción de alojamiento de perno 620 aloja la porción saliente del perno B. La porción de alojamiento de perno 620 tiene una forma de ranura formada en la superficie inferior de la porción de alojamiento de tuerca 610.

La barrera 630 se forma entre la porción de alojamiento de perno 620 y el conjunto del bastidor de barra colectora 300 para formar una pared interior de la porción de alojamiento de perno 620. La barrera 630 impide que la porción de alojamiento de perno 620 y el conjunto del bastidor de barra colectora 300 se comuniquen entre sí, impidiendo así la entrada de materia extraña, tal como el polvo metálico que se genera cuando el perno B y la tuerca de borne N están sujetos, en el conjunto de bastidor de barra colectora 300.

Al evitar la entrada de materia extraña, como polvo metálico, en el conjunto de bastidor de barra colectora 300, como se ha indicado anteriormente, es posible evitar que se produzca una conexión eléctrica innecesaria entre los<conductores de electrodos>111<debido a la materia extraña que provoca un problema como un cortocircuito.>

Con referencia a las FIGS 1 y 9 juntas, la placa de extremo 700 cubre la cubierta de bastidor 600 de tal manera que la porción de cabeza 420 del borne de módulo 400 queda expuesta al exterior. Al mismo tiempo, tal como se muestra en la FIG. 9, el módulo de batería según una realización de la presente divulgación puede incluir además un bastidor de refuerzo F interpuesto entre la cubierta de bastidor 600 y la placa de extremo 700.

Con referencia a la FIG. 10 junto con la FIG. 9, el bastidor de refuerzo F se interpone en una posición correspondiente a la porción de alojamiento de tuerca 610 de la cubierta de bastidor 600 para mejorar la fuerza de fijación de la tuerca N. Es decir, la cubierta de bastidor 600 puede estar hecha de un material de resina para el aislamiento. En este caso, si el perno B se gira y aprieta con fuerza, la pared interior de la porción de alojamiento de tuerca 610 puede estar doblada o dañada para no fijar la tuerca de borne N.

Para evitar que se produzca esta situación, el bastidor de refuerzo F puede estar hecho de un material metálico con mayor rigidez que la resina, y el perno B puede apretarse fuertemente aplicando el bastidor de refuerzo F para reforzar la fuerza de sujeción entre el borne externo T y la porción de cabeza 420.

Como se ha descrito anteriormente, ya que la porción de cabeza 420 del borne de módulo 400 está dispuesta utilizando<el espacio formado por la polarización del conductor de electrodo>111<, el módulo de batería según una realización de>la presente divulgación puede reducir al mínimo el aumento del volumen del módulo de batería debido a la instalación del borne de módulo 400, mejorando así la densidad de energía.

Adicionalmente, el módulo de batería según una realización de la presente divulgación incluye la porción de alojamiento de perno 620 que aloja el perno B que sobresale por debajo de la tuerca de borne N, aumentando así el grado de libertad en la selección de la longitud del perno B. En consecuencia, utilizando el perno B de longitud suficiente para atravesar la tuerca de borne N, la fuerza de sujeción entre el borne externo T y la porción de cabeza 420 del borne de módulo 400 puede reforzarse aún más.

Adicionalmente, el módulo de batería según una realización de la presente divulgación incluye la barrera interpuesta entre la porción de alojamiento de perno 620 y el conjunto de bastidor de barra colectora 300 de modo que la porción de alojamiento de perno 620 y el conjunto de bastidor de barra colectora 300 no puedan comunicarse entre sí. Al hacerlo, es posible impedir que la materia extraña, como polvo metálico, entre en el conjunto de bastidor de barra colectora 300 y provoque un evento como un cortocircuito.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un módulo de batería, que comprende:

un conjunto de bastidor de barra colectora (300) que tiene un bastidor de barra colectora (310) configurado para<cubrir un lado longitudinal y el otro lado longitudinal de la pila de celdas (>100<) y una pluralidad de barras colectoras>(320) fijadas en el bastidor de barra colectora (310) y conectadas eléctricamente a las celdas de batería (110); un borne de módulo (400) que tiene una porción de conexión de conductor (410) fijada en el bastidor de barra colectora (310) y conectada eléctricamente a las celdas de batería (110) y una porción de cabeza (420) conectada a la porción de conexión de conductor (410) para extenderse por encima de la porción de conexión de conductor (410);

una tuerca de borne (N) situada debajo de la porción de cabeza (420); y

una cubierta de bastidor (600) que tiene una porción de alojamiento de tuerca (610) configurada para alojar la tuerca de borne (N) y una porción de alojamiento de perno (620) formada debajo de la porción de alojamiento de tuerca (610) para alojar un perno (B) que pasa a través de la porción de cabeza (420) y la tuerca de borne (N), estando configurada la cubierta de bastidor (600) para cubrir el conjunto de bastidor de barra colectora (300) de modo que la parte de la cabeza (420) quede expuesta al exterior.

2. El módulo de batería de acuerdo con la reivindicación 1,

en donde la tuerca de borne (N) es una tuerca hexagonal.

3. El módulo de batería de acuerdo con la reivindicación 1,

en donde la porción de alojamiento de tuerca (610) tiene un tamaño correspondiente a la tuerca de borne (N), y una pared interior de la porción de alojamiento de tuerca (610) está en contacto con una superficie lateral del perno (B) para fijar la tuerca de borne (N) de modo que la tuerca de borne (N) no gire conjuntamente cuando gira el perno (B).

4. El módulo de batería de acuerdo con la reivindicación 1,

en donde la porción de alojamiento de perno (620) tiene una forma de ranura formada en una superficie inferior de la porción de alojamiento de tuerca (610).

5. El módulo de batería de acuerdo con la reivindicación 1,

en donde la cubierta de bastidor (600) incluye una barrera (630) formada entre la porción de alojamiento de perno (620) y el conjunto de bastidor de barra colectora (300) para evitar que entre en el conjunto de bastidor de barra colectora (300) materia extraña generada cuando el perno (B) y la tuerca de borne (N) están sujetos.

6<. El módulo de batería de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende, además:>

una placa de extremo (700) configurada para cubrir la cubierta de bastidor (600).

<

7. El módulo de batería de acuerdo con la reivindicación>6<, que comprende, además:>

un bastidor de refuerzo (F) interpuesto entre la placa de extremo (700) y la cubierta de bastidor (600) en un lugar correspondiente a la porción de alojamiento de tuerca (610).

8<. El módulo de batería de acuerdo con la reivindicación 1,>

un conjunto de electrodos;

<

9. El módulo de batería de acuerdo con la reivindicación>8<,>

10. El módulo de batería de acuerdo con la reivindicación 9,

en donde el borne de módulo (400) está dispuesto en un espacio formado por encima del conductor de electrodo (111)<debido a la polarización de los conductores de electrodo (>111<).>

11. Un paquete de baterías, que comprende el módulo de batería de acuerdo con una cualquiera de las<reivindicaciones>1<a>10<.>

12. Un vehículo, que comprende el módulo de batería de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.