ES3036868T3

ES3036868T3 - Battery module including connector having bidirectional coupling structure

Info

Publication number: ES3036868T3
Application number: ES19891755T
Authority: ES
Inventors: Youngho Choi; Hyunchul Choi; Hyejin Kim
Original assignee: LG Energy Solution Ltd
Current assignee: LG Energy Solution Ltd
Priority date: 2018-12-05
Filing date: 2019-12-04
Publication date: 2025-09-25
Anticipated expiration: 2039-12-04
Also published as: US11894576B2; KR20200068593A; KR102321794B1; EP3764421B1; EP3764421A1; JP7055483B2; HUE072210T2; EP3764421A4; CN111971817B; JP2021517720A; CN111971817A; US20210167466A1

Abstract

Un módulo de batería, según la presente divulgación, comprende: un conjunto de celdas que comprende al menos una celda de batería; una carcasa del módulo para alojar el conjunto de celdas; y un conector del módulo montado en el exterior de la carcasa del módulo, conectado eléctricamente al conjunto de celdas y conectado a un conector externo fuera de la carcasa del módulo. Una superficie de acoplamiento del conector del módulo presenta una primera pieza de fijación abierta en al menos una dirección, y una superficie de acoplamiento correspondiente en el exterior de la carcasa del módulo puede presentar una segunda pieza de fijación abierta bidireccionalmente para insertarse en la primera pieza de fijación en una primera dirección o en una segunda dirección opuesta a la primera. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Módulo de batería que incluye un conector que tiene una estructura de acoplamiento bidireccional

[Campo técnico]

La presente divulgación se refiere a un módulo de batería, y más particularmente, a un módulo de batería en el que se monta un conector de módulo conectado a un conector externo.

[Antecedentes de la técnica]

Las baterías secundarias, que se aplican fácilmente a diversos grupos de productos y tienen características eléctricas tales como alta densidad de energía, se aplican universalmente no sólo para un dispositivo portátil, sino también para un vehículo eléctrico (EV) o un vehículo híbrido eléctrico (HEV), un sistema de almacenamiento de energía, o similar, que se acciona mediante una fuente de accionamiento eléctrica. La batería secundaria está atrayendo la atención como una nueva fuente de energía respetuosa con el medioambiente para mejorar la eficiencia energética, dado que proporciona una ventaja primaria de reducir notablemente el uso de combustibles fósiles y tampoco genera en absoluto subproductos procedentes del uso de energía.

Un bloque de baterías para su uso en vehículos eléctricos tiene una estructura en la que una pluralidad de conjuntos de celdas que incluyen, cada uno, una pluralidad de celdas unitarias, están conectados en serie para obtener una salida alta. Además, la celda unitaria puede cargarse y descargarse repetidamente mediante reacciones electroquímicas entre componentes, que incluyen un colector de corriente de electrodo positivo, un colector de corriente de electrodo negativo, un separador, un material activo, un electrolito, y similares.

Mientras tanto, a medida que está aumentando la necesidad de una estructura de gran capacidad junto con la utilización como fuente de almacenamiento de energía en los últimos años, existe una demanda creciente de un bloque de baterías con una estructura de múltiples módulos en la que se integren una pluralidad de módulos de batería que incluyen, cada uno, una pluralidad de baterías secundarias conectadas en serie y/o en paralelo.

Cuando una pluralidad de celdas de batería se conectan en serie o en paralelo para configurar un bloque de baterías, es común configurar en primer lugar un módulo de batería compuesto por al menos una celda de batería, y luego configurar un bloque de baterías mediante el uso de al menos un módulo de batería y la adición de otros componentes. El número de módulos de batería incluidos en el bloque de baterías, o el número de celdas de batería incluidas en el módulo de batería, puede establecerse de diversas maneras según la tensión de salida requerida o la capacidad de carga/descarga demandada.

El módulo de batería está configurado para envolver celdas de batería, diversos componentes eléctricos, y similares en una carcasa de módulo, e incluye además un conector de módulo que está conectado a un conector externo para la conexión eléctrica con dispositivos externos, etc., fuera de la carcasa de módulo. El conector externo puede ser, por ejemplo, un conector para conectar eléctricamente una pluralidad de módulos de batería.

En el módulo de batería convencional, la dirección del conector está predeterminada para cada módulo. Por tanto, había una necesidad de desarrollar un módulo con una estructura simétrica según la dirección predeterminada del conector. En este caso, se desarrolló de nuevo la totalidad de las mismas partes para dar una forma simétrica, lo que dio como resultado una pérdida de tiempo y coste, y un aumento de la complejidad del proceso.

El documento CN 108321 318 A se refiere a un módulo de conexión de batería y a un aparato de batería. El módulo de conexión de batería comprende una pluralidad de piezas de conexión de convergencia de corriente, dos partes de electrodo de salida y una placa portadora; la placa portadora comprende múltiples unidades de soporte de pieza de conexión de convergencia de corriente para soportar las múltiples piezas de conexión de convergencia de corriente y dos unidades de soporte de electrodo de salida para soportar los dos electrodos de salida respectivamente; cada unidad de soporte de pieza de conexión de convergencia de corriente tiene dos configuraciones de fijación laterales y dos configuraciones de fijación opuestas; las múltiples unidades de soporte de pieza de conexión de convergencia de corriente están fijadas por las múltiples configuraciones de fijación laterales que son complementarias en un estado adyacente para conectarse en dos filas de estructuras de disposición, en el que las dos configuraciones de fijación opuestas de una unidad de soporte de pieza de conexión de convergencia de corriente de una estructura de disposición están fijadas en múltiples configuraciones de fijación opuestas adyacentes, que son complementarias en direcciones opuestas, de las dos unidades de soporte de pieza de conexión de convergencia de corriente adyacentes de la otra estructura de disposición; y las dos unidades de soporte de electrodo de salida están fijadas con las múltiples unidades de soporte de pieza de conexión de convergencia de corriente en los dos extremos de la placa portadora en la dirección longitudinal respectivamente. El documento CN 205810940 U se refiere a una pieza de conexión y a un módulo de conexión de batería. La pieza de conexión de electrodo incluye dos partes de conexión de electrodo de una estructura de cuerpo, y la pieza de conexión de placa de circuito incluye una parte fija y al menos un pasador de guía que sobresale de la parte fija.

El documento KR 20170027543 A se refiere a un módulo de batería. El módulo de batería incluye: un conjunto de cartuchos de celdas que incluye al menos una celda de batería y una pluralidad de cartuchos de apilamiento que alojan individualmente la celda de batería y están dispuestos en una estructura en capas a lo largo de la dirección de altura; y un conjunto de detección montado en al menos un lado del conjunto de cartuchos de celdas para detectar la característica eléctrica de la celda de batería. Cada cartucho de apilamiento tiene un dedo de montaje de perno que sobresale de al menos una zona de esquina del mismo más que otras zonas de esquina. El dedo de montaje de perno incluye una parte de guía de montaje provista en forma de ranura. El conjunto de detección incluye: un cuerpo principal de conjunto de detección que tiene la forma de una estructura en forma de placa y que tiene una pluralidad de elementos de detección montados en el mismo; y una placa de montaje formada solidariamente con el cuerpo principal de conjunto de detección y que puede insertarse en la parte de guía de montaje del dedo de montaje de perno.

El documento JP 2011 171 114 A se refiere a un conector que conecta baterías. El conector para conectar la pluralidad de baterías de celda que tienen un electrodo en forma de placa delgada proyectada está constituido para sostener una barra ómnibus conductora en un alojamiento provisto de una hendidura de inserción de electrodo para insertar un electrodo de cada batería de celda, en un lado de cara. Se proporciona una cara de acción en una cara interior de la hendidura de inserción de electrodo, para deformar el electrodo hacia una parte de unión de electrodo de la barra ómnibus junto con un avance de la inserción. Se proporciona una hendidura de unión comunicada con la hendidura de inserción de electrodo en el otro lado de cara del alojamiento, y el electrodo se une a la parte de unión de electrodo a través de la hendidura de unión.

[Descripción detallada de la invención]

[Problema técnico]

Por tanto, un objeto de la presente divulgación es proporcionar un módulo de batería capaz de cambiar la dirección de un conector de módulo según sea necesario después de la producción del módulo de batería, configurando la estructura de sujeción del conector de módulo montado en el módulo de batería de modo que el conector de módulo pueda insertarse bidireccionalmente.

Sin embargo, el problema que van a resolver las realizaciones de la presente divulgación no se limita a los problemas descritos anteriormente, y puede expandirse de diversas maneras dentro del alcance de la idea técnica incluida en la presente divulgación.

[Solución técnica]

Un módulo de batería según la presente invención incluye: un conjunto de celdas que incluye al menos una celda de batería; una carcasa de módulo que aloja el conjunto de celdas; y un conector de módulo montado en el exterior de la carcasa de módulo, conectado eléctricamente al conjunto de celdas, y conectado a un conector externo en el exterior de la carcasa de módulo. Una superficie de acoplamiento del conector de módulo tiene una primera parte de sujeción abierta en al menos una dirección, y una superficie de acoplamiento correspondiente en el exterior de la carcasa de módulo tiene una segunda parte de sujeción que se abre bidireccionalmente para insertarse en la primera parte de sujeción en una primera dirección o en una segunda dirección opuesta a la misma.

La primera parte de sujeción es una primera parte de sujeción de riel de deslizamiento, y la segunda parte de sujeción es una segunda parte de sujeción de riel de deslizamiento, en el que la primera parte de sujeción de riel de deslizamiento se acopla de manera deslizante a la segunda parte de sujeción de riel de deslizamiento en la primera dirección o en la segunda dirección.

La segunda parte de sujeción de riel de deslizamiento puede incluir al menos dos elementos de riel paralelos, y la primera parte de sujeción de riel de deslizamiento puede incluir un elemento de riel interior configurado para pasar entre los dos elementos de riel de la segunda parte de sujeción de riel de deslizamiento y acoplarse a los mismos. Los dos elementos de riel de la segunda parte de sujeción de riel de deslizamiento pueden tener las protuberancias de bloqueo respectivas que sobresalen en direcciones opuestas entre sí.

Las protuberancias de bloqueo respectivas de los dos elementos de riel pueden estar separadas una distancia a lo largo de una dirección de extensión del elemento de riel de modo que los centros respectivos están desalineados entre sí.

Las protuberancias de bloqueo pueden tener una superficie inclinada que está inclinada para formar un ángulo obtuso con respecto a una dirección de inserción del conector de módulo.

El elemento de riel interior de la primera parte de sujeción de riel de deslizamiento puede incluir un gancho configurado para pasar entre los dos elementos de riel de la segunda parte de sujeción de riel de deslizamiento y acoplarse a los mismos.

Los dos elementos de riel de la segunda parte de sujeción de riel de deslizamiento pueden tener una primera protuberancia de bloqueo y una segunda protuberancia de bloqueo, que sobresalen en direcciones opuestas entre sí, en los que la primera protuberancia de bloqueo y la segunda protuberancia de bloqueo pueden estar separadas una distancia a lo largo de una dirección de extensión del elemento de riel de modo que los centros respectivos están desalineados entre sí, la primera protuberancia de bloqueo puede estar situada en el lado relativamente derecho, y la segunda protuberancia de bloqueo puede estar situada en el lado relativamente izquierdo.

Cada una de las superficies inclinadas exteriores de la primera protuberancia de bloqueo y la segunda protuberancia de bloqueo cuyas partes traseras están orientadas una hacia la otra puede formar un ángulo de inclinación más pronunciado con respecto a la dirección de extensión del elemento de riel que cada una de las superficies inclinadas interiores de la primera protuberancia de bloqueo y la segunda protuberancia de bloqueo que están orientadas una hacia la otra.

El gancho puede doblarse hacia un lado en el extremo del elemento de riel interior, y cuando la primera parte de sujeción se inserta en la segunda parte de sujeción en la primera dirección, el gancho puede bloquearse en la superficie inclinada exterior de la segunda protuberancia de bloqueo. Cuando la primera parte de sujeción se inserta en la segunda parte de sujeción en la segunda dirección, el gancho puede bloquearse en la superficie inclinada exterior de la primera protuberancia de bloqueo.

La primera parte de sujeción de riel de deslizamiento incluye al menos dos elementos de riel exteriores que se extienden en paralelo con el elemento de riel interior, y cuando se acopla el conector de módulo, el elemento de riel de la segunda parte de sujeción de riel de deslizamiento puede intercalarse entre los elementos de riel exteriores de la primera parte de sujeción de riel de deslizamiento.

El conector de módulo puede bloquearse en la superficie de acoplamiento correspondiente en el exterior de la carcasa de módulo insertando la primera parte de sujeción en la segunda parte de sujeción en la primera dirección. El conector de módulo puede bloquearse en la superficie de acoplamiento correspondiente en el exterior de la carcasa de módulo insertando la primera parte de sujeción en la segunda parte de sujeción en la segunda dirección. El módulo de batería puede incluir un conjunto de barras ómnibus que cubre el conjunto de celdas en al menos un lado de la carcasa de módulo y conecta eléctricamente los elementos de conexión de electrodo del conjunto de celdas, en el que el conjunto de barras ómnibus incluye la segunda parte de sujeción, y el conector de módulo puede acoplarse al conjunto de barras ómnibus.

El conector de módulo puede conectarse eléctricamente al conjunto de celdas a través de una placa de circuito impreso flexible (FPC).

La placa de circuito impreso flexible conectada al conector de módulo puede extenderse mientras se dobla en diferentes direcciones una pluralidad de veces.

Según otra realización de la presente divulgación, puede proporcionarse un bloque de baterías que incluye al menos uno de los módulos de batería anteriores y una carcasa de bloque que envuelve el al menos un módulo de batería. Según todavía otra realización de la presente divulgación, puede proporcionarse un dispositivo que incluye al menos uno del bloque de baterías.

[Efectos ventajosos]

Según las realizaciones, un conector de módulo que tiene una estructura de sujeción capaz de insertarse y acoplarse bidireccionalmente puede aplicarse a un módulo de batería, haciendo posible de ese modo cambiar la dirección del conector de módulo según sea necesario después de la producción del módulo de batería.

[Breve descripción de los dibujos]

La figura 1 es una vista en perspectiva que muestra un módulo de batería según una realización de la presente divulgación.

La figura 2 es una vista en perspectiva ampliada que muestra un estado en el que se monta un conector de módulo en un módulo de batería según una realización de la presente divulgación.

La figura 3 es una vista en perspectiva que muestra un conector de módulo de un módulo de batería según una realización de la presente divulgación.

La figura 4 es una vista desde abajo que muestra un conector de módulo de un módulo de batería según una realización de la presente divulgación.

La figura 5 es una vista en perspectiva ampliada que muestra una parte de sujeción de un conjunto de barras ómnibus en el que se monta un conector de módulo de un módulo de batería según una realización de la presente divulgación.

La figura 6 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea VI-VI de la figura 2 y que ilustra un primer ejemplo de sujeción de un conector de módulo según una realización de la presente divulgación.

La figura 7 es una vista en perspectiva que muestra un segundo ejemplo de sujeción de un conector de módulo según una realización de la presente divulgación.

La figura 8 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea VMI-VMI de la figura 7 y que ilustra un segundo ejemplo de sujeción de un conector de módulo según una realización de la presente divulgación.

[Descripción detallada de las realizaciones]

A continuación en el presente documento, se describirán con detalle diversas realizaciones de la presente divulgación con referencia a los dibujos adjuntos de modo que los expertos en la técnica puedan implementarlas fácilmente. La presente divulgación puede modificarse de diversas maneras diferentes, y no se limita a las realizaciones expuestas en el presente documento.

Además, a lo largo de la memoria descriptiva, cuando se hace referencia a que una parte “incluye” un componente determinado, significa que puede incluir además otros componentes, sin excluir los otros componentes, a menos que se indique lo contrario.

Además, a lo largo de la memoria descriptiva, cuando se hace referencia a “plano”, significa cuando una porción objetivo se observa desde la parte superior, y cuando se hace referencia a “sección transversal”, significa cuando una porción objetivo se observa desde el lado de una sección transversal cortada verticalmente.

La figura 1 es una vista en perspectiva que muestra un módulo de batería según una realización de la presente divulgación. La figura 2 es una vista en perspectiva ampliada que muestra un estado en el que se monta un conector 130 de módulo en un módulo de batería según una realización de la presente invención.

Haciendo referencia a las figuras 1 y 2, un módulo 10 de batería según la presente realización incluye un conector 130 de módulo montado en el exterior de una carcasa 150 de módulo que aloja un conjunto 100 de celdas. Las celdas de batería que constituyen el conjunto 100 de celdas pueden proporcionarse como una batería secundaria de tipo bolsa, y pueden proporcionarse apilando una pluralidad de celdas de batería en el conjunto 100 de celdas. La pluralidad de celdas de batería pueden conectarse eléctricamente entre sí, y cada una de las celdas de batería puede incluir un conjunto de electrodos, una carcasa de batería que aloja el conjunto de electrodos, y un elemento 110 de conexión de electrodo que sobresale hacia fuera de la carcasa de batería y está conectado eléctricamente al conjunto de electrodos.

El módulo 10 de batería puede incluir diversos componentes eléctricos, y puede incluir, por ejemplo, una placa de circuito interno (ICB) y un sistema de gestión de batería (BMS). Los componentes eléctricos tales como la placa ICB y el BMS pueden conectarse eléctricamente a la pluralidad de celdas de batería.

La carcasa 150 de módulo forma el exterior del módulo 10 de batería y aloja el conjunto 100 de celdas, en la que un conjunto 120 de barras ómnibus puede acoplarse a al menos un lado o ambos lados del conjunto 100 de celdas situado en la dirección donde se extienden los elementos 110 de conexión de electrodo del conjunto 100 de celdas, y un armazón 160 aislante puede acoplarse al exterior del mismo. El conjunto 120 de barras ómnibus puede incluir un armazón 123 de barra ómnibus dispuesto para cubrir el conjunto 100 de celdas, y una barra ómnibus fijada al armazón 123 de barra ómnibus. El armazón 123 de barra ómnibus está fabricado de un aislante e incluye una ranura de elemento de conexión a través de la cual pueden pasar los elementos 110 de conexión de electrodo del conjunto 100 de celdas. La barra 121 ómnibus puede conectar eléctricamente los elementos 110 de conexión de electrodo del conjunto 100 de celdas.

Haciendo referencia a la figura 2, el conector 130 de módulo puede acoplarse al conjunto 120 de barras ómnibus, particularmente al armazón 123 de barra ómnibus. El conector 130 de módulo tiene una primera parte 135 de sujeción abierta en al menos una dirección en una superficie de acoplamiento de la porción inferior del mismo, y el armazón 123 de barra ómnibus tiene una segunda parte 235 de sujeción configurada en una superficie de acoplamiento correspondiente en el exterior de la carcasa 150 de módulo para acoplarse a la primera parte 135 de sujeción. En esta realización, la primera parte 135 de sujeción y la segunda parte 235 de sujeción pueden estar formadas por una parte de sujeción de riel de deslizamiento. En lo sucesivo, se denominan primera parte de sujeción de riel de deslizamiento y segunda parte de sujeción de riel de deslizamiento, respectivamente. Sin embargo, la presente divulgación no se limita a esta realización, y en el alcance de la presente divulgación puede incluirse cualquier conector de módulo que tenga una parte de sujeción con una estructura que puede insertarse bidireccionalmente.

Mientras tanto, el módulo 10 de batería puede incluir una placa 140 de circuito impreso flexible (FPC) configurada para detectar las celdas de batería en el interior de la carcasa 150 de módulo, y la placa 140 de circuito impreso flexible se extiende hacia fuera de la carcasa 150 de módulo y se conecta al conector 130 de módulo. Por consiguiente, el conector 130 de módulo puede conectarse eléctricamente al conjunto 100 de celdas a través de la placa 140 de circuito impreso flexible. Además, dado que la placa 140 de circuito impreso flexible se forma para extenderse mientras se dobla en diferentes direcciones una pluralidad de veces, puede aumentarse el grado de libertad en el proceso de sujeción.

La figura 3 es una vista en perspectiva que muestra un conector de módulo de un módulo de batería según una realización de la presente divulgación, la figura 4 es una vista desde abajo que muestra un conector de módulo de un módulo de batería según una realización de la presente divulgación, la figura 5 es una vista en perspectiva ampliada que muestra una parte de sujeción de un conjunto de barras ómnibus en el que se monta un conector de módulo de un módulo de batería según una realización de la presente divulgación, y la figura 6 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea VI-VI de la figura 2 y que ilustra un primer ejemplo de sujeción de un conector de módulo según una realización de la presente divulgación.

Haciendo referencia a las figuras 3 y 4, el conector 130 de módulo de la presente realización tiene una primera parte 135 de sujeción de riel de deslizamiento abierta en al menos una dirección en la superficie de acoplamiento de la porción inferior. Haciendo referencia a la figura 5, la superficie de acoplamiento correspondiente en el exterior de la carcasa 150 de módulo, es decir, el armazón 123 de barra ómnibus del conjunto 120 de barras ómnibus, tiene una segunda parte 235 de sujeción de riel de deslizamiento abierta bidireccionalmente. Por tanto, la primera parte 135 de sujeción de riel de deslizamiento puede acoplarse a la segunda parte 235 de sujeción de riel de deslizamiento en una primera dirección o en una segunda dirección opuesta a la misma a través de la porción abierta. Por tanto, el conector 130 de módulo puede acoplarse al conjunto 120 de barras ómnibus. En un primer ejemplo de sujeción, tal como se muestra en la figura 6, la primera parte 135 de sujeción de riel de deslizamiento se inserta en la segunda parte 235 de sujeción de riel de deslizamiento en la primera dirección (de derecha a izquierda en la figura 6), de modo que puede bloquearse en la superficie de acoplamiento correspondiente en el exterior de la carcasa 150 de módulo de la figura 1.

La primera parte 135 de sujeción de riel de deslizamiento del conector 130 de módulo incluye tres elementos 135a, 135b y 135c de riel paralelos, y la segunda parte 235 de sujeción de riel de deslizamiento del armazón 123 de barra ómnibus incluye dos elementos 235a y 235b de riel paralelos. Entre los elementos 135a, 135b y 135c de riel de la primera parte 135 de sujeción de riel de deslizamiento, el elemento 135b de riel interior puede estar configurado para pasar entre los dos elementos 235a y 235b de riel de la segunda parte 235 de sujeción de riel de deslizamiento y acoplarse a los mismos.

Los dos elementos 235a y 235b de riel de la segunda parte 235 de sujeción de riel de deslizamiento pueden tener protuberancias 236 y 237 de bloqueo que sobresalen en direcciones opuestas entre sí, respectivamente. Estas protuberancias 236 y 237 de bloqueo pueden tener una superficie inclinada que está inclinada con respecto a la dirección de inserción del conector 130 de módulo. Es decir, dado que el conector 130 de módulo puede insertarse en la segunda parte 235 de sujeción de riel de deslizamiento en la primera dirección o en la segunda dirección tal como se describió anteriormente, ambas superficies inclinadas de las protuberancias 236 y 237 de bloqueo pueden inclinarse bidireccionalmente para formar un ángulo obtuso con respecto a la dirección de extensión del elemento de riel. Además, las protuberancias 236 y 237 de bloqueo opuestas entre sí pueden estar separadas una distancia a lo largo de la dirección de extensión del elemento de riel de modo que los centros respectivos están desalineados entre sí. Además, el ángulo de inclinación de las superficies inclinadas cuyas partes traseras están orientadas una hacia la otra (en direcciones opuestas) puede formarse de manera más pronunciada que el de las superficies inclinadas que están orientadas una hacia la otra en el par de protuberancias 236 y 237 de bloqueo. En este caso, las superficies inclinadas que están orientadas una hacia la otra en el par de protuberancias 236 y 237 de bloqueo se denominan superficies 236a y 237a inclinadas interiores, y las superficies inclinadas cuyas partes traseras están orientadas una hacia la otra (en dirección opuesta) se denominan superficies 236b y 237b inclinadas exteriores. Es decir, las superficies 236b y 237b inclinadas exteriores en el par de protuberancias 236 y 237 de bloqueo pueden formar respectivamente un ángulo inclinado más pronunciado con respecto a la dirección de extensión de los elementos 235a y 235b de riel que cada una de las superficies 236a y 237a inclinadas interiores.

Específicamente, en las primeras protuberancias 236 de bloqueo situadas relativamente en el lado derecho entre las protuberancias 236 y 237 de bloqueo donde los centros están desalineados entre sí, el ángulo de inclinación de la superficie 236b inclinada exterior puede formarse de manera más pronunciada que el de la superficie 236a inclinada interior, y en las segundas protuberancias 237 de bloqueo situadas relativamente en el lado izquierdo entre las protuberancias 236 y 237 de bloqueo donde los centros están desalineados entre sí, el ángulo de inclinación de la superficie 237b inclinada exterior puede formarse de manera más pronunciada que el de la superficie 237a inclinada interior.

Mientras tanto, el elemento 135b de riel interior de la primera parte 135 de sujeción de riel de deslizamiento es un elemento de riel de tipo gancho configurado para pasar entre los dos elementos 235a y 235b de riel de la segunda parte 235 de sujeción de riel de deslizamiento y bloquearse en los mismos. El extremo del elemento de riel de tipo gancho incluye un gancho 136 que está doblado hacia un lado, y el otro lado opuesto al gancho 136 puede estar achaflanado. Por tanto, cuando se acopla el conector 130 de módulo, el elemento 135b de riel interior de la primera parte 135 de sujeción de riel de deslizamiento pasa entre los dos elementos 235a, 235b de riel de la segunda parte 235 de sujeción de riel de deslizamiento y, por tanto, el gancho 136 puede pasar secuencialmente a través de dos protuberancias 236 y 237 de bloqueo y bloquearse.

Específicamente, cuando la primera parte 135 de sujeción de riel de deslizamiento se inserta en la primera dirección (de derecha a izquierda tal como se observa en la figura 6), el gancho 136 puede pasar a través de la superficie 237a inclinada interior de la segunda protuberancia 237 de bloqueo ubicada en el lado izquierdo y luego bloquearse en la superficie 237b inclinada exterior de la segunda protuberancia 237 de bloqueo. La superficie 237a inclinada interior forma un ángulo de inclinación relativamente gradual y, por tanto, es fácil que el gancho 136 pase a su través, y la superficie 237b inclinada exterior forma un ángulo de inclinación relativamente pronunciado, de modo que el gancho 136 puede bloquearse firmemente en la misma.

Además, dado que el lado opuesto al gancho 136 está achaflanado, puede pasar fácilmente a través de la superficie 236b inclinada exterior de la primera protuberancia 236 de bloqueo ubicada en el lado derecho.

La primera parte 135 de sujeción de riel de deslizamiento del conector 130 de módulo puede incluir dos elementos 135a y 135c de riel exteriores que se extienden en paralelo con el elemento 135b de riel interior. Cuando se acopla el conector 130 de módulo, los elementos 235a y 235b de riel de la segunda parte 235 de sujeción de riel de deslizamiento pueden intercalarse entre los elementos 135a y 135c de riel exteriores de la primera parte 135 de sujeción de riel de deslizamiento.

La figura 7 es una vista en perspectiva que muestra un segundo ejemplo de sujeción de un conector de módulo según una realización de la presente divulgación, y la figura 8 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea VIN-VIII de la figura 7 y que ilustra el segundo ejemplo de sujeción de un conector de módulo según una realización de la presente divulgación.

Haciendo referencia a las figuras 7 y 8, la primera parte 135 de sujeción de riel de deslizamiento se inserta en la segunda parte 235 de sujeción de riel de deslizamiento en una segunda dirección (de izquierda a derecha tal como se observa en la figura 8), de modo que el conector 130 de módulo puede bloquearse en la superficie de acoplamiento correspondiente en el exterior de la carcasa 150 de módulo de la figura 1. Es decir, tal como se describió anteriormente, el conector 130 de módulo puede sujetarse a la segunda parte 235 de sujeción de riel de deslizamiento formada en el armazón 123 de barra ómnibus a través de la primera parte 135 de sujeción de riel de deslizamiento. Sin embargo, en el segundo ejemplo de sujeción, se inserta y sujeta desde la dirección opuesta con respecto al primer ejemplo de sujeción. En este caso, dado que la placa 140 de circuito impreso flexible que se extiende desde el conjunto 100 de celdas se forma para extenderse mientras se dobla en diferentes direcciones una pluralidad de veces, puede estirarse y conectarse según la dirección cambiada del conector 130 de módulo.

Además, incluso cuando el gancho 136 del elemento 135b de riel interior de la primera parte 135 de sujeción de riel de deslizamiento formada en la carcasa 150 de módulo se inserta en la segunda dirección, puede bloquearse pasando secuencialmente a través de dos protuberancias 236 y 237 de bloqueo formadas en los elementos 235a y 235b de riel de la segunda parte 235 de sujeción de riel de deslizamiento.

Específicamente, cuando la primera parte 135 de sujeción de riel de deslizamiento se inserta en la segunda dirección (de izquierda a derecha tal como se observa en la figura 8), el gancho 136 pasa a través de la superficie 236a inclinada interior de la primera protuberancia 236 de bloqueo ubicada en el lado derecho, y luego puede bloquearse en la superficie 236b inclinada exterior de la primera protuberancia 236 de bloqueo. La superficie 236a inclinada interior forma un ángulo de inclinación relativamente gradual y, por tanto, es fácil que el gancho 136 pase a su través, y la superficie 236b inclinada exterior forma un ángulo de inclinación relativamente pronunciado, de modo que el gancho 136 puede bloquearse firmemente en la misma.

Además, dado que el lado opuesto al gancho 136 está achaflanado, puede pasar fácilmente a través de la superficie 237b inclinada exterior de la segunda protuberancia 237 de bloqueo ubicada en el lado izquierdo.

Además, los elementos 135a y 135c de riel exteriores de la primera parte 135 de sujeción de riel de deslizamiento están definidos en el exterior de los elementos 235a y 235b de riel de la segunda parte 235 de sujeción de riel de deslizamiento de modo que estos últimos elementos pueden intercalarse entre los primeros elementos.

Por tanto, según la realización de la presente divulgación, el conector, que tiene una estructura de sujeción en la que puede insertarse y acoplarse bidireccionalmente, puede aplicarse a un módulo de batería, haciendo posible de ese modo cambiar la dirección del conector de módulo según sea necesario después de la producción del módulo de batería.

En particular, tal como se describió anteriormente, a través del gancho 136 del elemento 135b de riel interior y el par de protuberancias 236 y 237 de bloqueo que tienen sus superficies 236b y 237b inclinadas exteriores respectivas formando un ángulo de inclinación más pronunciado en comparación con las superficies 236a y 237a inclinadas interiores, es posible implementar tanto la inserción bidireccional del conector 130 de módulo como el acoplamiento firme tras la inserción.

Mientras tanto, una carcasa de bloque puede envolver uno o más de los módulos de batería según una realización de la presente divulgación para formar un bloque de baterías.

El módulo de batería tal como se describió anteriormente y el bloque de baterías que incluye el mismo pueden aplicarse a diversos dispositivos. Tales dispositivos incluyen, pero sin limitarse a, medios de transporte tales como un biciclo eléctrico, un vehículo eléctrico, y un vehículo híbrido, y la presente divulgación es aplicable a diversos dispositivos capaces de usar cualquier módulo de batería y cualquier bloque de baterías que incluya el mismo, lo cual pertenece al alcance de la invención.

[Descripción de números y símbolos de referencia]

10: módulo de batería

100: conjunto de celdas

110: elemento de conexión de electrodo

Claims

REIVINDICACIONES

i. Módulo (10) de batería que comprende:

un conjunto (100) de celdas que incluye al menos una celda de batería;

una carcasa (150) de módulo que aloja el conjunto (100) de celdas; y

un conector (130) de módulo montado en el exterior de la carcasa (150) de módulo, conectado eléctricamente al conjunto (100) de celdas, y conectado a un conector externo en el exterior de la carcasa (150) de módulo,

en el que una superficie de acoplamiento del conector (130) de módulo tiene una primera parte (135) de sujeción abierta en al menos una dirección, y una superficie de acoplamiento correspondiente en el exterior de la carcasa (150) de módulo tiene una segunda parte (235) de sujeción abierta bidireccionalmente para insertarse en la primera parte (135) de sujeción en una primera dirección o en una segunda dirección opuesta a la misma,

en el que la primera parte de sujeción es una primera parte (135) de sujeción de riel de deslizamiento, la segunda parte de sujeción es una segunda parte (235) de sujeción de riel de deslizamiento, y la primera parte (135) de sujeción de riel de deslizamiento se acopla de manera deslizante a la segunda parte (235) de sujeción de riel de deslizamiento en la primera dirección o en la segunda dirección.
2. Módulo de batería según la reivindicación 1, en el que la segunda parte (235) de sujeción de riel de deslizamiento incluye al menos dos elementos (235a, 235b) de riel paralelos, y

la primera parte (135) de sujeción de riel de deslizamiento incluye un elemento (135b) de riel interior configurado para pasar entre dos elementos (235a, 235b) de riel de la segunda parte (235) de sujeción de riel de deslizamiento y acoplarse a los mismos.
3. Módulo de batería según la reivindicación 2, en el que los dos elementos (235a, 235b) de riel de la segunda parte (235) de sujeción de riel de deslizamiento tienen protuberancias (236, 237) de bloqueo respectivas que sobresalen en direcciones opuestas entre sí.
4. Módulo de batería según la reivindicación 3, en el que las protuberancias (236, 237) de bloqueo respectivas de los dos elementos (235a, 235b) de riel están separadas una distancia a lo largo de una dirección de extensión del elemento de riel de modo que los centros respectivos están desalineados entre sí.
5. Módulo de batería según la reivindicación 3, en el que las protuberancias (236, 237) de bloqueo tienen una superficie (236a, 236b; 237a, 237b) inclinada que está inclinada para formar un ángulo obtuso con respecto a una dirección de inserción del conector (130) de módulo.
6. Módulo de batería según la reivindicación 2, en el que el elemento (135b) de riel interior de la primera parte (135) de sujeción de riel de deslizamiento incluye un gancho (136) configurado para pasar entre los dos elementos (235a, 235b) de riel de la segunda parte (235) de sujeción de riel de deslizamiento y acoplarse a los mismos.
7. Módulo de batería según la reivindicación 6, en el que los dos elementos (235a, 235b) de riel de la segunda parte (235) de sujeción de riel de deslizamiento tienen una primera protuberancia (236) de bloqueo y una segunda protuberancia (237) de bloqueo, que sobresalen en direcciones opuestas entre sí,

la primera protuberancia (236) de bloqueo y la segunda protuberancia (237) de bloqueo están separadas una distancia a lo largo de una dirección de extensión del elemento de riel de modo que los centros respectivos están desalineados entre sí, la primera protuberancia (236) de bloqueo está situada en el lado relativamente derecho, y la segunda protuberancia (237) de bloqueo está situada en el lado relativamente izquierdo.
8. Módulo de batería según la reivindicación 7, en el que cada una de las superficies (236b, 237b) inclinadas exteriores de la primera protuberancia (236) de bloqueo y la segunda protuberancia (237) de bloqueo cuyas partes traseras están orientadas una hacia la otra forma un ángulo de inclinación más pronunciado con respecto a la dirección de extensión del elemento de riel que cada una de las superficies (236a, 237a) inclinadas interiores de la primera protuberancia (236) de bloqueo y la segunda protuberancia (237) de bloqueo que están orientadas una hacia la otra.
9. Módulo de batería según la reivindicación 8, en el que

el gancho (136) está doblado hacia un lado en el extremo del elemento (135b) de riel interior,

cuando la primera parte (135) de sujeción se inserta en la segunda parte (235) de sujeción en la primera dirección, el gancho (136) se bloquea en la superficie (237b) inclinada exterior de la segunda protuberancia (237) de bloqueo, y

cuando la primera parte (135) de sujeción se inserta en la segunda parte (235) de sujeción en la segunda dirección, el gancho (136) se bloquea en la superficie (236a) inclinada exterior de la primera protuberancia (236) de bloqueo.
10. Módulo de batería según la reivindicación 2, en el que la primera parte (135) de sujeción de riel de deslizamiento incluye al menos dos elementos (135a, 135c) de riel exteriores que se extienden en paralelo con el elemento (135b) de riel interior, y

cuando se acopla el conector (130) de módulo, el elemento (235a, 235b) de riel de la segunda parte (235) de sujeción de riel de deslizamiento se intercala entre los elementos (135a, 135c) de riel exteriores de la primera parte (135) de sujeción de riel de deslizamiento.
11. Módulo de batería según la reivindicación 1, en el que el conector (130) de módulo se bloquea en la superficie de acoplamiento correspondiente en el exterior de la carcasa (150) de módulo insertando la primera parte (135) de sujeción en la segunda parte (235) de sujeción en la primera dirección.
12. Módulo de batería según la reivindicación 1, en el que el conector (130) de módulo se bloquea en la superficie de acoplamiento correspondiente en el exterior de la carcasa (150) de módulo insertando la primera parte (135) de sujeción en la segunda parte (235) de sujeción en la segunda dirección.
13. Módulo de batería según la reivindicación 1, que comprende un conjunto (120) de barras ómnibus que cubre el conjunto (100) de celdas en al menos un lado de la carcasa (150) de módulo y conecta eléctricamente los elementos (110) de conexión de electrodo del conjunto (100) de celdas, en el que el conjunto (120) de barras ómnibus incluye la segunda parte (235) de sujeción, y el conector (130) de módulo se acopla al conjunto (120) de barras ómnibus.
14. Módulo de batería según la reivindicación 1, en el que el conector (130) de módulo se conecta eléctricamente al conjunto (100) de celdas a través de una placa de circuito impreso flexible (FPC).
15. Módulo de batería según la reivindicación 14, en el que la placa de circuito impreso flexible conectada al conector (130) de módulo se extiende mientras se dobla en diferentes direcciones una pluralidad de veces.
16. Bloque de baterías que comprende:

al menos uno de los módulos (10) de batería según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15; y una carcasa de bloque que envuelve el al menos un módulo de batería.
17. Dispositivo que comprende al menos uno del bloque de baterías según la reivindicación 16.