ES3040635T3 - Battery module including internal plate - Google Patents

Battery module including internal plate

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ES3040635T3 ES19908676T ES19908676T ES3040635T3 ES 3040635 T3 ES3040635 T3 ES 3040635T3 ES 19908676 T ES19908676 T ES 19908676T ES 19908676 T ES19908676 T ES 19908676T ES 3040635 T3 ES3040635 T3 ES 3040635T3
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Ji-Soo Park
Choon-Kwon Kang
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LG Energy Solution Ltd
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Abstract

La presente invención proporciona un módulo de baterías para proteger los componentes internos de impactos externos y prevenir eficazmente los cortocircuitos internos. Un módulo de baterías conforme a la presente invención, para lograr el propósito descrito, comprende: varias baterías secundarias tipo lata dispuestas horizontalmente; una barra colectora, al menos parcialmente fabricada con un material electroconductor para conectar eléctricamente dichas baterías; al menos dos carcasas modulares apiladas en la misma dirección que las baterías, cada una con un espacio vacío donde se insertan las baterías, una pared exterior que rodea dicho espacio y al menos dos nervaduras que sobresalen de ella; y una placa interior interpuesta entre las dos carcasas, dispuesta perpendicularmente a la dirección de apilamiento. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Módulo de batería que incluye placa interna
Sector de la técnica
La presente divulgación se refiere a un módulo de batería que incluye una placa interna y, más particularmente, a un módulo de batería que evita incendios o explosiones entre baterías secundarias que son componentes internos y mejora la eficiencia de enfriamiento.
Antecedentes de la invención
Las baterías secundarias comercializadas actualmente incluyen baterías de níquel-cadmio, baterías de níquelhidrógeno, baterías de níquel-zinc, baterías secundarias de litio y similares. Entre estas baterías secundarias, como las baterías secundarias de litio casi no tienen efecto memoria en comparación con las baterías secundarias de níquel, las baterías secundarias de litio están en el punto de mira por sus ventajas de carga y descarga libres, una tasa de autodescarga muy baja y una alta densidad energética.
Este tipo de batería secundaria de litio utiliza principalmente óxidos basados en litio y materiales de carbono como material activo del electrodo positivo y materiales activos del electrodo negativo, respectivamente. La batería secundaria de litio incluye un conjunto de electrodos en el que una placa de electrodo positivo y una placa de electrodo negativo recubiertas con un material activo de electrodo positivo y un material activo de electrodo negativo, respectivamente, se disponen con un separador interpuesto entre las mismas, y un material de funda, es decir, un material de funda de bolsa de batería, que sella y aloja el conjunto junto con una solución electrolítica.
Recientemente, las baterías secundarias se utilizan ampliamente no solo en aparatos pequeños, tal como dispositivos electrónicos portátiles, sino también en dispositivos medianos y grandes, tal como vehículos y sistemas de almacenamiento de energía. Cuando se utilizan baterías secundarias en este tipo de aparatos medianos y grandes, un gran número de baterías secundarias están conectadas eléctricamente para aumentar la capacidad y la potencia de salida. En particular, las baterías secundarias de tipo bolsa se usan ampliamente en tales dispositivos medianos y grandes debido a ventajas tales como la fácil laminación.
Al mismo tiempo, recientemente, ya que ha aumentado la necesidad de una estructura de gran capacidad, incluyendo la utilización como fuente de almacenamiento de energía, una demanda de un módulo de batería que tiene una pluralidad de baterías secundarias conectadas eléctricamente en serie y/o en paralelo ha aumentado. Es más, para configurar un módulo de batería de alta corriente y alta capacidad en un volumen más pequeño, hay muchos casos en los que los espacios entre una pluralidad de baterías secundarias conectadas eléctricamente y expandidas están densamente dispuestos. Los documentos US 2017/0324128 y EP 1450422 divulgan un módulo de batería.
En particular, en un módulo de batería de este tipo, puede ocurrir un accidente en el que una pluralidad de baterías secundarias pueden incendiarse o explotar debido a factores específicos (por ejemplo, mal funcionamiento o falla de configuración), o las baterías secundarias se incendian o explotan debido a un impacto externo. Es más, en un módulo de batería de este tipo, dado que la pluralidad de baterías secundarias están dispuestas para estar muy adyacentes entre sí, incluso cuando una batería secundaria se incendia o explota, la llama o el calor se transfiere fácilmente a otra batería secundaria adyacente, con lo que existía el problema de que se producía fácilmente una explosión o un incendio secundario.
Asimismo, dicho módulo de batería que tiene la pluralidad de celdas secundarias densamente dispuestas de esta manera puede acumular calor fácil y rápidamente dentro del módulo de batería, acortando de ese modo la vida útil del módulo de batería. Por consiguiente, en la técnica relacionada, es muy importante descargar eficazmente el calor interno del módulo de batería al exterior.
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 está dirigida a proporcionar un módulo de batería que evita incendios o explosiones entre baterías secundarias que son componentes internos y mejora la eficiencia de enfriamiento.
Estos y otros objetos y ventajas de la presente divulgación pueden entenderse a partir de la siguiente descripción detallada, y se harán más totalmente evidentes a partir de las realizaciones ilustrativas de la presente divulgación. También, se entenderá fácilmente que los objetos y ventajas de la presente divulgación pueden materializarse mediante los medios mostrados en las reivindicaciones adjuntas y combinaciones de los mismos.
Solución técnica
En un aspecto de la presente divulgación, se proporciona un módulo de batería que incluye una pluralidad de baterías secundarias tipo lata dispuestas para depositarse en una dirección horizontal; una barra colectora formada al menos parcialmente de un material eléctricamente conductor para conectar eléctricamente la pluralidad de baterías secundarias tipo lata; al menos dos o más cajas de módulo con un espacio vacío formado en el interior para insertar y alojar la pluralidad de baterías secundarias tipo lata, que comprende una pared exterior formada para rodear el espacio vacío en el interior y al menos dos o más nervaduras formadas para sobresalir de la pared exterior en una dirección exterior, y configuradas para apilarse en una dirección en la que se depositan las baterías secundarias tipo lata; y una placa interna interpuesta entre las dos o más cajas de módulos y configurada para erigirse en una dirección perpendicular a una dirección en la que se apilan las cajas de módulos.
La placa interna está posicionada para entrar en contacto con una porción de extremo sobresaliente de la nervadura.
Se puede formar una ranura de fijación indentada en una dirección interior en una superficie exterior de la placa interna de modo que la porción de extremo de la nervadura se inserte y se fije.
La placa interna puede tener una estructura irregular formada para doblarse para sobresalir en una dirección horizontal, y la estructura irregular puede insertarse entre las dos o más nervaduras.
La barra colectora puede insertarse entre una nervadura y otra nervadura adyacente.
Se puede formar una ranura curvada indentada en una dirección interior en una porción de extremo de la nervadura conectada a una pared exterior de la caja de módulo.
Una posición de la barra colectora puede fijarse insertando un extremo en una ranura curvada de la nervadura e insertando el otro extremo en una ranura curvada de la otra nervadura.
La caja de módulo puede incluir una porción de amortiguación formada para sobresalir en una dirección exterior desde una superficie exterior de la pared exterior para absorber un impacto externo aplicado al módulo de batería y que tiene un espacio separado de la pared exterior por una distancia predeterminada.
La porción de amortiguación puede incluir una parte de extensión que sobresale y se extiende desde la pared exterior de la caja de módulo; y una parte en forma de placa doblada y que se extiende desde una porción de extremo en una dirección de extensión de la parte de extensión en una dirección correspondiente a la pared exterior de la caja de módulo, y que tiene una nervadura lineal formada sobre la misma.
Al menos una parte de la barra colectora puede colocarse entre la parte en forma de placa de la porción de amortiguación y la pared exterior de la caja de módulo.
En otro aspecto de la presente divulgación, se proporciona un paquete de baterías que incluye el al menos un módulo de batería.
En otro aspecto de la presente divulgación, se proporciona un vehículo que incluye el al menos un paquete de baterías.
Efectos ventajosos
De acuerdo con un aspecto de la presente divulgación, cuando un módulo de batería se carga y descarga, el calor generado en una batería secundaria puede transferirse a las nervaduras de una caja de módulo y una placa interna que entra en contacto con las nervaduras, y puede disiparse al exterior a través del aire que entra en contacto con la placa interna. Por consiguiente, es posible mejorar la eficiencia de enfriamiento del módulo de batería.
De forma adicional, cuando una pluralidad de baterías secundarias tipo lata alojadas en dos o más cajas de módulo se incendian o explotan, el módulo de batería puede bloquear la pluralidad de baterías secundarias tipo lata alojadas en diferentes cajas de módulo para no verse afectadas por llamas o gas, mejorando efectivamente de ese modo la estabilidad del módulo de baterías.
Es más, de acuerdo con un aspecto de otra realización de la presente divulgación, formando una ranura de fijación indentada en la dirección interior de modo que la porción de extremo de una nervadura se inserte y se fije a la superficie exterior de la placa interna, la placa interna se fija fácilmente entre dos o más cajas de módulos, facilitando de ese modo el proceso de fabricación. De forma adicional, existe la ventaja de que la eficiencia de enfriamiento del módulo de batería puede aumentarse aún más aumentando efectivamente un área de contacto entre la ranura de fijación y la nervadura.
De forma adicional, de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación, insertando una estructura irregular formada en la placa interna entre dos o más nervaduras, la placa interna se fija fácilmente entre dos o más cajas de módulos, facilitando de ese modo el proceso de fabricación. De forma adicional, existe la ventaja de que la eficiencia de enfriamiento del módulo de batería puede aumentarse aún más aumentando efectivamente un área de contacto entre la estructura irregular y la nervadura.
Asimismo, de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación, se inserta una barra colectora entre una nervadura y otra nervadura adyacente y, por tanto, se puede facilitar un proceso de posicionamiento de la barra colectora en una porción de montaje de la caja de módulo. De forma adicional, después de insertar la barra colectora, en un proceso de soldadura con terminales de electrodo de la pluralidad de baterías secundarias, es posible evitar que la barra colectora fluya en las direcciones delantera y trasera y, por tanto, el proceso de soldadura puede realizarse rápida y completamente.
De forma adicional, de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación, la caja de módulo está provista de una porción de amortiguación configurada para absorber un impacto externo aplicado al módulo de batería, y cuando el impacto externo se produce en el módulo de batería, la porción de amortiguación puede absorber el impacto preferentemente y proteger la batería secundaria integrada. Por consiguiente, es posible aumentar la estabilidad del módulo de batería.
Es más, de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación, la porción de amortiguación de la caja de módulo cubre una porción de la barra colectora que se expone fácilmente en las direcciones delantera y trasera, evitando de ese modo el contacto o la colisión con materiales conductores externos y manteniendo el aislamiento eléctrico desde el exterior. Por consiguiente, cuando se produce un impacto externo, se puede evitar un accidente secundario debido a una fuga eléctrica del módulo de batería.
De forma adicional, de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación, formando además una porción de parachoques auxiliar en un espacio separado entre la porción de amortiguación y una pared exterior de la caja de módulo, la porción de amortiguación y la porción de amortiguación auxiliar pueden absorber más eficazmente el impacto externo aplicado al módulo de batería. Por consiguiente, la batería secundaria incrustada en el módulo de batería puede protegerse de impactos externos, previniendo de ese modo eficazmente un incendio o una explosión.
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 un mejor entendimiento de las características técnicas de la presente divulgación y, por tanto, la presente divulgación no se interpreta como limitada al dibujo.
La FIG. 1 es una vista en perspectiva que muestra esquemáticamente un módulo de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
La FIG. 2 es una vista en perspectiva despiezada que muestra esquemáticamente algunos componentes separados del módulo de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
La FIG. 3 es una vista en sección transversal que muestra esquemáticamente la configuración de una batería secundaria tipo lata de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
La FIG. 4 es una vista frontal parcial ampliada que muestra esquemáticamente una región C del módulo de batería de la FIG. 1.
La FIG. 5 es una vista frontal parcial que muestra esquemáticamente algunos componentes de un módulo de batería y una placa interna de acuerdo con otra realización de la presente divulgación.
La FIG. 6 es una vista lateral en sección transversal que muestra esquemáticamente una parte cortada ampliada de un módulo de batería de acuerdo con otra realización de la presente divulgación.
La FIG. 7 es una vista lateral derecha que muestra esquemáticamente un módulo de baterías según otra realización de la presente divulgación.
La FIG. 8 es una vista en sección transversal parcial ampliada que muestra esquemáticamente una parte del módulo de batería cortado a lo largo de la línea A-A' en la FIG. 7.
La FIG. 9 es una vista en perspectiva que muestra esquemáticamente una caja de módulo de un módulo de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
La FIG. 10 es una vista en perspectiva izquierda que muestra esquemáticamente una caja de módulo de un módulo de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
La FIG. 11 es una vista en perspectiva despiezada que muestra esquemáticamente algunos componentes separados del módulo de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
Realización preferente de la invención
En lo sucesivo en el presente documento, las realizaciones preferidas de la presente divulgación se describirán con detalle con referencia a los dibujos adjuntos. Antes de la descripción, debería entenderse que los términos usados en la memoria descriptiva y las reivindicaciones adjuntas no deberían interpretarse como limitados a los significados generales y de diccionario, sino interpretarse basándose en los significados y conceptos correspondientes a aspectos técnicos de la presente divulgación en función del principio de que se permite al inventor definir términos de forma apropiada para la mejor explicación. Por lo tanto, la descripción propuesta en el presente documento es solo un ejemplo preferible a efectos meramente ilustrativos, que no pretende limitar el alcance de la divulgación, por lo que debe entenderse que podrían realizarse otras equivalencias y modificaciones a la misma sin alejarse del alcance de la divulgación.
La FIG. 1 es una vista en perspectiva que muestra esquemáticamente un módulo de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación. La FIG. 2 es una vista en perspectiva despiezada que muestra esquemáticamente algunos componentes separados del módulo de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación. De forma adicional, La FIG. 3 es una vista en sección transversal que muestra esquemáticamente la configuración de una batería secundaria tipo lata de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
Haciendo referencia a las FIGS. 1 a 3, el módulo de batería 200 de acuerdo con una realización de la presente divulgación incluye una pluralidad de baterías secundarias tipo lata 100, al menos una barra colectora 220, al menos dos o más cajas de módulo 210 y una placa interna 230.
En el presente caso, la batería secundaria tipo lata 100 puede incluir un conjunto de electrodos 110, una lata de batería 112 y un conjunto de tapa 113.
El conjunto de electrodos 110 puede tener una estructura enrollada con un separador interpuesto entre una placa de electrodo positivo y una placa de electrodo negativo, una pestaña de electrodo positivo 114 está unida a la placa de electrodo positivo y conectada al conjunto de tapa 113, y una pestaña de electrodo negativo 115 está unida a la placa de electrodo negativo y conectada al extremo inferior de la lata de batería 112.
La lata de batería 112 puede tener un espacio vacío formado en el mismo para alojar el conjunto de electrodos 110. En particular, la lata de batería 112 puede tener una forma cilíndrica o cuadrada y puede estar configurada con un extremo superior abierto. De forma adicional, la lata de batería 112 puede estar formada de un material metálico tal como acero o aluminio para asegurar la rigidez y similares. De forma adicional, la lata de batería 112 puede tener el extremo inferior al que se une la pestaña de electrodo negativo de tal manera que la porción inferior de la lata de batería 112 y la lata de batería 112 pueden funcionar como un terminal de electrodo negativo.
El conjunto de tapa 113 puede acoplarse a la porción de abertura superior de la lata de batería 112 para sellar el extremo abierto de la lata de batería 112. El conjunto de tapa 113 puede tener una forma tal como una forma circular o una forma cuadrada de acuerdo con la forma de la lata de batería 112, y puede incluir subcomponentes tales como una tapa superior C1, un respiradero de seguridad C2 y una junta C3.
En el presente caso, la tapa superior C1 puede estar ubicada en la porción más superior del conjunto de tapa, puede configurarse para sobresalir en la dirección superior. En particular, dicha tapa superior C1 puede funcionar como un terminal de electrodo positivo en la batería secundaria tipo lata 100. Por consiguiente, la tapa superior C1 puede estar conectada eléctricamente a otra batería secundaria 100, una carga, o un dispositivo de carga a través de un dispositivo externo, tal como una barra colectora 220. La tapa superior C1 puede estar formada, por ejemplo, por un material metálico tal como acero inoxidable o aluminio.
El respiradero de seguridad C2 puede configurarse para deformarse cuando la presión interna de la batería secundaria 100, es decir, la presión interna de la lata de batería 112, aumenta a un cierto nivel o más. De forma adicional, la junta C3 puede estar formada por un material que tenga aislamiento eléctrico de modo que las porciones de borde de la tapa superior C1 y el respiradero de seguridad C2 puedan aislarse de la lata de batería 112.
Al mismo tiempo, el conjunto de tapa 113 puede incluir además un miembro de interrupción de corriente C4. El miembro de interrupción de corriente C4 también se denomina dispositivo de interrupción de corriente (CID). Cuando la presión interna de la batería aumenta debido a la generación de gas, y la forma del respiradero de seguridad C2 se invierte, se rompe un contacto entre el respiradero de seguridad C2 y el miembro de interrupción de corriente C4 o se daña el miembro de interrupción de corriente C4 y, por tanto, la conexión eléctrica entre el respiradero de seguridad C2 y el conjunto de electrodos 110 puede bloquearse.
La configuración de una batería secundaria tipo lata 100 de este tipo es bien conocida por los expertos en la materia en el momento de la presentación de la presente divulgación y, por tanto, se omitirá una descripción más detallada de la misma. De forma adicional, aunque en la FIG. 3 se ilustra un ejemplo de batería secundaria tipo lata 100, el módulo de batería 200 de acuerdo con la presente divulgación no se limita a la configuración de la batería secundaria tipo lata específica 100. Es decir, se pueden emplear diversos tipos de baterías secundarias conocidas en el momento de la presentación de la presente divulgación en el módulo de batería 200 de acuerdo con la presente divulgación.
Por ejemplo, la batería secundaria tipo lata 100 de la FIG. 3 se ilustra con respecto a la batería secundaria cilíndrica 100, pero la batería secundaria cuadrada 100 puede aplicarse al módulo de batería 200 de acuerdo con la presente divulgación.
Haciendo referencia a la FIG. 2 de nuevo, la pluralidad de baterías secundarias tipo lata 100 puede proporcionarse para disponerse en la dirección delantera y trasera (dirección Y) y en la dirección hacia arriba y hacia abajo (dirección Z). Por ejemplo, como se ilustra en la FIG. 2, la pluralidad de baterías secundarias tipo lata 100 puede configurarse para disponerse en la dirección delantera y trasera. De forma adicional, la pluralidad de baterías secundarias tipo lata 100 puede configurarse para disponerse en la dirección hacia arriba y hacia abajo. Es más, la pluralidad de baterías secundarias tipo lata 100 puede disponerse de manera que las porciones tubulares de una batería cilíndrica (112 en la FIG. 3) queden enfrentadas entre sí.
En particular, en el módulo de baterías 200 de acuerdo con la presente divulgación, la pluralidad de baterías secundarias tipo lata 100 puede configurarse para depositarse en una dirección horizontal. En el presente caso, la dirección horizontal significa una dirección paralela al suelo. Es decir, como se ilustra en la FIG. 2, cada batería secundaria tipo lata 100 puede configurarse para alargarse en una dirección izquierda y derecha (dirección del eje X del dibujo). En este momento, en algunas de las baterías secundarias tipo "all can" 100, cuando se ve en la dirección F de la FIG. 1, el terminal de electrodo positivo 111a y el terminal de electrodo negativo 111b pueden ubicarse en las direcciones izquierda y derecha, respectivamente. De forma adicional, en las baterías secundarias tipo lata restantes 100, el terminal de electrodo positivo 111a y el terminal de electrodo negativo 111b de cada batería secundaria tipo lata 100 pueden ubicarse en las direcciones derecha e izquierda, respectivamente.
Al mismo tiempo, los términos que indican direcciones tales como antes, después, izquierda, derecha, arriba y abajo descritos en el presente documento pueden variar dependiendo de la posición de un observador o la forma en la que se coloca un objeto. Sin embargo, en la presente memoria descriptiva, para facilitar la descripción, las direcciones de delante, atrás, izquierda, derecha, arriba y abajo se identifican y se muestran con respecto a cuando se ven en la dirección F.
Por lo tanto, de acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, la altura del módulo de batería 200 puede configurarse para ser baja. Es decir, cuando se deposita la batería secundaria tipo lata 100, el módulo de batería 200 que tiene una altura hacia arriba y hacia abajo más corta puede configurarse. Por lo tanto, es fácil diseñar el módulo de batería 200 con una altura baja.
Es más, la barra colectora 220 puede conectarse eléctricamente entre la pluralidad de baterías secundarias tipo lata 100, tal como todas las baterías secundarias 100, o algunas de las baterías secundarias 100. Para este fin, al menos una parte de la barra colectora 220 puede estar formada por un material eléctricamente conductor. Por ejemplo, la barra colectora 220 puede estar formada por un material metálico tal como cobre, aluminio, níquel o similares.
En particular, en la presente divulgación, la barra colectora 220, como se muestra en la FIG. 1, puede estar provista de una porción de cuerpo 222 y la porción de conexión 224.
La porción de cuerpo 222 de la barra colectora 220 puede configurarse en forma de placa. Es más, la barra colectora 220 puede configurarse en forma de placa metálica para garantizar la rigidez y la conductividad eléctrica. En particular, la porción de cuerpo 222 puede configurarse para erigirse en la dirección hacia arriba y hacia abajo (dirección del eje Z del dibujo) a lo largo de los terminales de electrodo 111 de la pluralidad de baterías secundarias tipo lata 100. Es decir, en la presente divulgación, cuando la pluralidad de baterías secundarias tipo lata 100 se colocan longitudinalmente en la dirección izquierda y derecha (dirección del eje X del dibujo) y se disponen en la dirección delantera y trasera (dirección del eje Y del dibujo) y/o hacia arriba y hacia abajo (dirección del eje Z del dibujo), los terminales de electrodo 111 de las diversas baterías secundarias 100 pueden configurarse para disponerse en paralelo en la dirección delantera y trasera y en la dirección hacia arriba y hacia abajo. En este momento, la porción de cuerpo 222 puede configurarse para erigirse plana en la dirección delantera y trasera o la dirección hacia arriba y hacia abajo como una forma de placa de acuerdo con la dirección de disposición de los terminales de electrodo 111 de la pluralidad de baterías secundarias 100.
Es más, la porción de cuerpo 222 de la barra colectora 220 puede estar configurada para tener una porción de extremo superior doblada en la dirección interior. De forma adicional, la porción de extremo superior de la porción de cuerpo 222 de la barra colectora 220 puede ser una porción para detectar una tensión mediante un miembro de detección (no mostrado). De forma adicional, se puede formar un orificio de contacto H3 para la conexión o contacto del miembro de detección en la porción doblada de la barra colectora 220. Por ejemplo, como se ilustra en la FIG. 1, la porción de extremo superior de la porción de cuerpo 222 puede estar configurada para doblarse aproximadamente 90 grados hacia la dirección interior.
Específicamente, la porción de conexión 224 puede estar configurada para contactar (unir) los terminales de electrodo 111 de la pluralidad de baterías secundarias tipo lata 100 para conectar eléctricamente la pluralidad de baterías secundarias tipo lata 100. De forma adicional, una pluralidad de las porciones de conexión 224 puede formarse para extenderse desde la porción de cuerpo 222 en la dirección delantera y trasera (dirección Y). Por ejemplo, las porciones de conexión 224 pueden contactar los terminales de electrodo 111 de algunas baterías secundarias 100 entre todas las baterías secundarias 100 para conectar eléctricamente la pluralidad de baterías secundarias 100.
Es más, la porción de conexión 224 puede contactar y conectar la misma polaridad de la pluralidad de baterías secundarias tipo lata 100 en paralelo. Como alternativa, la porción de conexión 224 puede contactar y conectar eléctricamente los terminales de electrodo 111 de algunas baterías secundarias 100 entre todas las baterías secundarias 100 en paralelo y en serie.
De forma adicional, el módulo de batería 200 puede incluir una barra colectora de conexión 225. Específicamente, la barra colectora de conexión 225 puede configurarse para conectar eléctricamente las dos o más barras colectoras 220. Por ejemplo, como se muestra en las FIGS. 1 y 2, el módulo de batería 200 puede estar provisto de tres barras colectoras de conexión 225. La barra colectora de conexión 225 puede configurarse de tal manera que un lado esté conectado a una barra colectora 220 y el otro lado esté conectado a otra barra colectora 220.
Asimismo, el módulo de batería 200 puede incluir una barra colectora externa 227. Específicamente, la barra colectora externa 227 puede servir como un terminal eléctrico de entrada/salida externo final del módulo de batería 200. Para este fin, la barra colectora externa 227 puede configurarse para contactar con una parte (223 en la FIG. 11) de la barra colectora 220. Por ejemplo, como se ilustra en la FIG. 2, el módulo de batería 200 puede estar provisto de dos barras colectoras externas 227 que sirven como un terminal de electrodo positivo de entrada/salida externo y un terminal de electrodo negativo de entrada/salida externo.
De forma adicional, la caja de módulo 210 está configurada de tal manera que al menos dos o más cajas de módulo se apilan en una dirección en la que se coloca la batería secundaria tipo lata 100 (dirección X). Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 1, cuando se ve en la dirección F, el módulo de batería 200 puede configurarse para apilar otra caja de módulo 210 en el lado izquierdo o derecho de una caja de módulo 210. La dirección de apilamiento no se limita necesariamente a una dirección, y puede ser la dirección hacia arriba y hacia abajo (dirección Z) de acuerdo con la dirección en la que se deposita la batería secundaria tipo lata 100.
Asimismo, se forma un espacio vacío en la caja de módulo 210 para alojar la pluralidad de baterías secundarias tipo lata 100. Específicamente, la caja de módulo 210 puede estar provista de una pared exterior 210c. La pared exterior puede formarse para rodear el espacio vacío formado en la misma para alojar la pluralidad de baterías secundarias de tipo lata 100. De forma adicional, cuando se ve en la dirección F de la FIG. 1, la pared exterior 210c de la caja de módulo 210 puede estar provista de una primera pared exterior 210c1, una segunda pared exterior 210c2, una tercera pared exterior 210c3, una cuarta pared exterior 210c4, una quinta pared exterior 210c5 y una sexta pared exterior 210c6 que se forman en la dirección delantera, trasera, arriba, abajo, izquierda y derecha para formar el espacio interior.
Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 1, la primera pared exterior 210c1, la segunda pared exterior 210c2, la tercera pared exterior 210c3, la cuarta pared exterior 210c4, la quinta pared exterior 210c5 y la sexta pared exterior 210c6 pueden formarse de tal manera que las superficies delantera, trasera, superior, inferior, izquierda y derecha de la caja de módulo 210 estén conectadas entre sí en un plano.
De forma adicional, la caja de módulo 210 puede estar provista de al menos una parte de un material polimérico eléctricamente aislante. Por ejemplo, el material polimérico puede ser cloruro de polivinilo.
Por consiguiente, de acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, la caja de módulo 210 está provista de la pared exterior 210c, protegiendo de ese modo eficazmente la pluralidad de baterías secundarias 100 alojadas en su interior contra impactos externos.
La FIG. 4 es una vista frontal parcial ampliada que muestra esquemáticamente una región C del módulo de batería de la FIG. 1.
Haciendo referencia a la FIG. 4 junto con la FIG. 1, al menos dos o más nervaduras R1 formadas sobresaliendo de la pared exterior 210c de la caja de módulo 210 en una dirección exterior (dirección izquierda-derecha, dirección X) pueden proporcionarse. Es decir, las nervaduras R1 sobresalen y se extienden desde la pared exterior 210c para asegurar un espacio separado entre la una caja de módulo 210 y la otra caja de módulo 210.
Como se muestra en la FIG. 4, cuando se ve en la dirección F, se puede formar una pluralidad de nervaduras R1 en la pared exterior derecha 210c6 de una caja de módulo 210. En este momento, la pluralidad de nervaduras R1 puede sobresalir de la pared exterior derecha 210c6 en la dirección correcta. De forma adicional, la pluralidad de nervaduras R1 puede formarse en la pared exterior izquierda 210c5 de la otra caja de módulo 210. Asimismo, las nervaduras R1 de la otra caja de módulo 210 pueden sobresalir de la pared exterior izquierda 210c5 en la dirección izquierda. En este momento, las nervaduras R1 de la otra caja de módulo 210 pueden formarse en posiciones correspondientes a las nervaduras R1 de una caja de módulo 210.
De forma adicional, haciendo referencia a la FIG. 2 de nuevo, el módulo de batería 200 incluye además una placa interna 230 y, opcionalmente, una lámina aislante 290. Específicamente, la placa interna 230 se coloca para interponerse entre las dos o más cajas de módulo 210. Es más, la placa interna 230 puede configurarse para erigirse en una dirección (dirección hacia arriba y hacia abajo) perpendicular a la dirección de apilamiento de la caja de módulo 210. Es decir, la placa interna 230 puede tener la forma de una placa que se extiende en la dirección hacia arriba y hacia abajo (dirección Z) y en la dirección delantera y trasera (dirección X).
Asimismo, cuando la pluralidad de baterías secundarias tipo lata 100 alojadas en las dos o más cajas de módulo 210 se incendian o explotan, la placa interna 230 puede bloquear la pluralidad de baterías secundarias de tipo lata 100 alojadas en la otra caja de módulo 210 para no verse afectadas por la llama o el gas. Para este fin, la placa interna 230 puede tener un tamaño capaz de cubrir las porciones laterales de la pluralidad de baterías secundarias tipo lata 100 en la dirección horizontal.
Como se ilustra en la FIG. 2, la placa interna 230 está dispuesta en una dirección (dirección X) en la que se coloca la pluralidad de baterías secundarias tipo lata 100, es decir, en una posición en la que la batería secundaria 100 alojada en una caja de módulo 210 y la batería secundaria 100 alojada en la otra caja de módulo 210 se corresponden entre sí. De forma adicional, ambos lados de la placa interna 230 en la dirección horizontal (dirección X) pueden colocarse para orientarse respectivamente hacia la pared exterior derecha 210c6 de una caja de módulo 210 y la pared exterior izquierda 210c5 de la otra caja de módulo 210. Es más, la placa interna 230 puede tener un tamaño capaz de cubrir la totalidad de la pluralidad de baterías secundarias tipo lata 100 alojadas en la caja de módulo 210.
De forma adicional, de acuerdo con la invención, la placa interna 230 está posicionada para entrar en contacto con la porción de extremo sobresaliente de la nervadura R1. Es decir, la placa interna 230 puede extenderse a lo largo de la porción de extremo de la nervadura R1 en la dirección hacia arriba y hacia abajo (dirección Z) y en la dirección delantera y trasera (dirección Y). Por ejemplo, como se ilustra en la FIG. 4, una placa interna 230 puede colocarse para contactar con la porción de extremo de cada una de la nervadura R1 formada en una caja de módulo 210 y la nervadura R1 formada en la otra caja de módulo 210.
Por lo tanto, de acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, cuando el módulo de batería 200 está cargado y descargado, el calor generado en la batería secundaria 100 puede transferirse a la nervadura R1 de la caja de módulo 210 y la placa interna 230 en contacto con la nervadura R1 de la caja de módulo 210 y puede disiparse al exterior a través del aire que entra en contacto con la placa interna 230. Por consiguiente, se puede mejorar la eficiencia de enfriamiento del módulo de batería 200.
De forma adicional, la placa interna 230 en contacto con la nervadura R1 puede formar un paso de descarga de gas T1. Específicamente, el paso de descarga de gas T1 puede incluir la pared exterior izquierda 210c5 o la pared exterior derecha 210c6 de la caja de módulo 210, y una superficie lateral de la placa interna 230 orientada hacia la pared exterior izquierda 210c5 o la pared exterior derecha 210c6 en la dirección horizontal. La nervadura R1 de la caja de módulo 210 puede tener una longitud que sobresale y se extiende en una dirección izquierda o en una dirección derecha para separar la placa interna 230 de la pared exterior 210c una distancia predeterminada de tal manera que se forma un espacio donde el gas generado entre la pared exterior 210c de la caja de módulo 210 y la placa interna 230 pueda moverse. De forma adicional, los extremos del paso de descarga de gas T1 pueden ser porciones circunferenciales exteriores (porciones de extremo delantera y trasera) de la pared exterior 210c de la caja de módulo 210 en la dirección delantera y trasera.
Es decir, el gas generado a partir de la pluralidad de baterías secundarias tipo lata 100 puede moverse a las porciones de extremo frontal y posterior de la pared exterior 210c de la caja de módulo 210 a lo largo del paso de descarga de gas T1 formado entre la pared exterior 210c de la caja de módulo 210 y una superficie lateral de la placa interna 230 y puede descargarse al exterior del módulo de batería 200.
Por ejemplo, como se ilustra en la FIG. 4, la placa interna 230 está interpuesta entre las dos cajas de módulo 210. En este caso, el paso de descarga de gas T1 que incluye la pared exterior derecha 210c6 de la caja de módulo 210 en el lado derecho y una superficie lateral de la placa interna 230 puede formarse en el módulo de batería 200. De forma adicional, el paso de descarga de gas T1 que incluye la pared exterior izquierda 210c5 de la caja de módulo derecha 210 y una superficie lateral derecha de la placa interna 230 puede formarse en el módulo de batería 200.
De forma adicional, la lámina aislante 290 puede proporcionarse en la superficie exterior de la barra colectora 220. Es decir, la lámina aislante 290 puede configurarse para evitar que la barra colectora 220 entre en contacto con un material conductor externo. Asimismo, la lámina aislante 290 puede incluir un material eléctricamente aislante. De forma adicional, el material aislante puede ser, por ejemplo, un polímero a base de silicona (resina). De forma adicional, se puede formar una pluralidad de aberturas (O2 en la FIG. 2) en la lámina aislante 290 de modo que la nervadura R1 pueda penetrar en la lámina aislante 290.
La FIG. 5 es una vista frontal parcial que muestra esquemáticamente algunos componentes de un módulo de batería y una placa interna de acuerdo con otra realización de la presente divulgación. En la FIG. 5, por conveniencia de la descripción a continuación, se muestra la placa interna cortada en la dirección hacia arriba y hacia abajo, y los componentes restantes vistos desde el frente se muestran esquemáticamente.
Haciendo referencia a la FIG. 5, en comparación con la placa interna 230 de la FIG. 4, una ranura de fijación G1 indentada en la dirección interior de la porción de cuerpo puede formarse adicionalmente en la superficie exterior de la placa interna 230B de la FIG. 5. Específicamente, la ranura de fijación G1 puede tener un tamaño dentado de modo que la porción de extremo de la nervadura R1 se inserte y se fije. La ranura de fijación G1 puede formarse tantas veces como sea el número de nervaduras R1.
Por ejemplo, como se ilustra en la FIG. 5, se puede formar una pluralidad de ranuras de fijación G1 en la placa interna 230B. La ranura de fijación G1 puede formarse en una posición correspondiente a la nervadura R1. De forma adicional, la ranura de fijación G1 indentada de izquierda a derecha en el cuerpo y la ranura de fijación G1 indentada de derecha a izquierda en el cuerpo pueden formarse tantas veces como el número de nervaduras en la placa interna 230B.
Por lo tanto, de acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, formando la ranura de fijación G1 indentada en la dirección interior de modo que la porción de extremo de la nervadura R1 se inserte y se fije a la superficie exterior de la placa interna 230B, la placa interna 230B puede fijarse fácilmente entre las dos o más cajas de módulo 210, facilitando de ese modo el proceso de fabricación. De forma adicional, existe la ventaja de que la eficiencia de enfriamiento del módulo de batería 200 puede aumentarse aún más aumentando efectivamente un área de contacto entre la ranura de fijación G1 y la nervadura R1.
La FIG. 6 es una vista lateral en sección transversal que muestra esquemáticamente una parte cortada ampliada de un módulo de batería de acuerdo con otra realización de la presente divulgación.
Haciendo referencia a la FIG. 6, en comparación con la placa interna 230 de la FIG. 4, la placa interna 230C de la FIG.
6 puede tener además una estructura irregular K1 de una estructura que se dobla para sobresalir en una dirección horizontal. Específicamente, cuando la placa interna 230C se erige en la dirección hacia arriba y hacia abajo, la estructura irregular K1 puede tener una parte doblada en la dirección izquierda y derecha, una parte doblada en la dirección hacia arriba y hacia abajo nuevamente, una parte doblada en la dirección izquierda y derecha nuevamente, y una parte doblada en la dirección hacia arriba y hacia abajo nuevamente.
De forma adicional, la estructura irregular K1 puede tener una forma insertada entre las dos o más nervaduras R1. En este momento, la longitud de la estructura irregular K1 en la dirección hacia arriba y hacia abajo puede formarse con un tamaño correspondiente a la distancia entre las nervaduras R1 dispuestas en la dirección hacia arriba y hacia abajo.
Por ejemplo, como se ilustra en la FIG. 6, la placa interna 230C puede tener la estructura irregular K1 que sobresale hacia la izquierda y la estructura irregular K1 que sobresale hacia la derecha. En este momento, la estructura irregular K1 puede tener una forma insertada entre dos nervaduras R1 adyacentes en la dirección hacia arriba y hacia abajo.
Por lo tanto, de acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, la estructura irregular K1 formada en la placa interna 230C se inserta entre las dos o más nervaduras R1 y, por tanto, la placa interna 230C puede fijarse fácilmente entre las dos o más cajas de módulo 210, facilitando de ese modo el proceso de fabricación. De forma adicional, existe la ventaja de que la eficiencia de enfriamiento del módulo de batería 200 puede aumentarse aún más aumentando de manera efectiva un área de contacto entre la estructura irregular K1 y la nervadura R1.
Con referencia nuevamente a las FIGS. 1 y 2, se puede formar un espacio vacío en una caja de módulo 210 de manera que una caja de módulo 210 puede configurarse para alojar algunas de todas las baterías secundarias 100. De forma adicional, se puede formar un espacio vacío en la otra caja de módulo 210 de manera que la otra caja de módulo 210 puede configurarse para alojar los restos de todas las baterías secundarias 100. Es más, como se muestra en la FIG.
2, cada una de la caja de módulo 210 y la otra caja de módulo 210 puede configurarse de tal manera que un espacio para alojar cada batería secundaria 100 esté separado entre sí por un hueco H1. De forma adicional, el hueco H1 puede estar configurado para tener el espacio para alojar cada batería secundaria 100, como se muestra en la FIG.
6.
Asimismo, la otra caja de módulo 210 puede configurarse para acoplarse a un lado de la caja de un módulo 210 en la dirección horizontal (dirección X), como se muestra en la FIG. 2. Por ejemplo, la una caja de módulo 210 y la otra caja de módulo 210 pueden acoplarse entre sí mediante una estructura de acoplamiento macho y hembra (no mostrado), o pueden sujetarse con pernos entre sí (no mostrado). Por el contrario, la una caja de módulo 210 y la otra caja de módulo 210 pueden conectarse entre sí sin un miembro separado para fijarse entre sí.
Volviendo a la FIG. 1, una porción de montaje 217 para montar la barra colectora 220 en la misma puede formarse en cada una de la una caja de módulo 210 y la otra caja de módulo 210. De forma adicional, una porción de montaje 217 para montar la barra colectora 220 en la misma puede formarse en cada una de la una caja de módulo 210 y la otra caja de módulo 210. Específicamente, la porción de montaje 217 puede proporcionarse en las paredes exteriores 210c de los lados izquierdo y derecho de cada una de la caja de módulo 210 y la otra caja de módulo 210. Por ejemplo, como se ilustra en la FIG.2, la porción de montaje 217 puede proporcionarse en cada una de la pared exterior izquierda 210c5 y la pared exterior derecha 210c6 de cada una de la caja de módulo 210 y la otra caja de módulo 210. Se puede formar un espacio de montaje en el que se pueden montar cuatro barras colectoras 220 en cada una de las porciones de montaje 217.
Por lo tanto, de acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, en la presente divulgación, la fijación de la pluralidad de baterías secundarias 100 y la fijación de la barra colectora 220 pueden realizarse por la caja de módulo 210 al mismo tiempo.
Con referencia nuevamente a las FIGS. 1 y 2, cuando la batería secundaria tipo lata 100 es una batería secundaria cilindrica 100, el hueco H1 formado en el espacio interior de la caja de módulo 210 puede configurarse en una forma cilíndrica para corresponder a la forma de la batería secundaria tipo lata 100.
Más específicamente, el hueco H1 de cada una de la una caja de módulo 210 y la otra caja de módulo 210 puede configurarse para penetrar en la caja de módulo 210 en la dirección longitudinal (dirección del eje X del dibujo) de la batería secundaria 100. Por ejemplo, el hueco H1 para alojar la batería secundaria 100 en la caja de módulo 210 está formado para penetrar en la dirección izquierda y derecha (dirección del eje X) y, por tanto, el terminal de electrodo 111 de la batería secundaria 100 colocado dentro de la caja de módulo 210 puede ser configurado para exponerse al exterior en la dirección izquierda y derecha de la caja de módulo 210. Por lo tanto, en este caso, la barra colectora 220 colocada en el exterior puede estar en contacto directo con el terminal de electrodo 111 de la batería secundaria 100 expuesta al exterior.
De forma adicional, la caja de módulo 210 puede estar provista de un primer marco 212a y un segundo marco 212b. En el presente caso, el primer marco 212a y el segundo marco 212b pueden estar configurados para encontrarse y unirse entre sí en un lado y el otro lado en la dirección izquierda y derecha (dirección X). Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 2, cuando se ve en la dirección F de la FIG. 1, el primer marco 212a puede estar dispuesto en el lado izquierdo de la pluralidad de baterías secundarias 100 para alojar las porciones izquierdas de la pluralidad de baterías secundarias 100. De forma adicional, el segundo marco 212b puede colocarse en el lado derecho de la pluralidad de baterías secundarias 100 para alojar las porciones derechas de la pluralidad de baterías secundarias 100.
En particular, el primer marco 212a y el segundo marco 212b pueden estar configurados para cubrir un lado y el otro lado de la pluralidad de baterías secundarias 100, respectivamente, para cubrir completamente la superficie exterior de las baterías secundarias tipo lata 100. Por ejemplo, cuando la batería secundaria tipo lata 100 es la batería secundaria cilíndrica 100, el primer marco 212a y el segundo marco 212b cubren completamente la superficie exterior de la batería cilíndrica, de modo que la superficie lateral de la batería secundaria 100 en la dirección hacia arriba y hacia abajo puede configurarse para no estar expuesta al exterior.
Por ejemplo, como se ilustra en la FIG. 2, el primer marco 212a puede estar dispuesto en el lado izquierdo de la pluralidad de baterías secundarias 100 para alojar las porciones izquierdas de la pluralidad de baterías secundarias 100. De forma adicional, el segundo marco 212b puede colocarse en el lado derecho de la pluralidad de baterías secundarias 100 para alojar las porciones derechas de la pluralidad de baterías secundarias 100.
Por lo tanto, de acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, dado que la exposición lateral de la batería secundaria 100 está bloqueada por la caja de módulo 210, la propiedad aislante de la batería secundaria 100 puede mejorarse, y la batería secundaria 100 puede protegerse de factores físicos y químicos externos.
De forma adicional, el segundo marco 212b puede estar configurado para conectarse a un lado del primer marco 212a en la dirección horizontal, como se muestra en la FIG. 2. De forma adicional, el primer marco 212a y el segundo marco 212b pueden fijarse en una estructura de acoplamiento macho y hembra. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 2, se forma una ranura de acoplamiento 212a1 en el primer marco 212a, y se forma una protuberancia de acoplamiento 212b1 en el segundo marco 212b y, por tanto, la ranura de acoplamiento 212a1 y la protuberancia de acoplamiento 212b1 pueden acoplarse entre sí.
Asimismo, la otra caja de módulo 210 puede estar provista del primer marco 212a y el segundo marco 212b. En el presente caso, cuando el primer marco 212a y el segundo marco 212b se comparan con el primer marco 212a y el segundo marco 212b de una caja de módulo 210 descrita anteriormente, el primer marco 212a y el segundo marco 212b pueden tener la misma configuración, excepto que las posiciones del primer marco 212a y el segundo marco 212b están dispuestas de forma inversa. Específicamente, cuando las posiciones delantera y trasera de la otra caja de módulo 210 giran y cambian, el primer marco 212a y el segundo marco 212b de la otra caja de módulo 210 pueden tener la misma disposición que el primer marco 212a y el segundo marco 212b de la caja de un módulo 210.
Por consiguiente, se omitirán las descripciones detalladas del primer marco 212a y el segundo marco 212b de la otra caja de módulo 210.
La FIG. 7 es una vista lateral derecha que muestra esquemáticamente un módulo de baterías según otra realización de la presente divulgación. De forma adicional, La FIG. 8 es una vista en sección transversal parcial ampliada que muestra esquemáticamente una parte del módulo de batería cortado a lo largo de la línea A-A' en la FIG. 7.
Con referencia a las FIGS. 7 y 8, a diferencia de la caja de módulo 210 de la FIG. 1, en una caja de módulo 210B divulgada en la FIG. 7, se puede formar una pluralidad de nervaduras R1 en cada hueco H1 en el que se inserta la batería secundaria 100. Es decir, las nervaduras R1 se forman alternativamente en los huecos dispuestos en la dirección delantera y trasera en la caja de módulo 210 de la FIG. 1, pero la caja de módulo 210B de la FIG. 7 puede configurarse de tal manera que las nervaduras R1 se formen continuamente para cada hueco H1 en el que se aloja la batería secundaria.
Además, la barra colectora 220 puede insertarse entre una nervadura R1 y otra nervadura R1 adyacente en la dirección delantera y trasera. Específicamente, un extremo y el otro extremo de la barra colectora 220 en la dirección delantera y trasera pueden configurarse para contactar respectivamente con la una nervadura R1 y la otra nervadura adyacente R1 dispuestas en la dirección delantera y trasera. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 7, la barra colectora 220 puede estar configurada de tal manera que un extremo delantero contacta con el extremo trasero de una nervadura R1, y un extremo trasero de la barra colectora 220 contacta con el extremo delantero de la otra nervadura adyacente R1.
Por lo tanto, de acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, la barra colectora 220 se inserta entre una nervadura R1 y la otra nervadura adyacente R1 formada en un hueco y, por tanto, puede facilitarse un proceso de posicionamiento de la barra colectora 220 en la porción de montaje 217 de la caja de módulo 210. De forma adicional, después de insertar la barra colectora 220, en un proceso de soldadura con los terminales de electrodo 111 de la pluralidad de baterías secundarias 100, es posible evitar que la barra colectora 220 fluya en la dirección delantera y trasera y, por tanto, el proceso de soldadura puede realizarse rápida y completamente.
Con referencia nuevamente a las FIGS. 7 y 8, se puede formar una ranura curvada G2 prevista en la dirección interior del cuerpo en la porción de extremo de la nervadura R1 conectada a la pared exterior 210c de la caja de módulo 210. La ranura curvada G2 de la nervadura R1 puede formarse en la porción de extremo en una dirección en la que se coloca la barra colectora 220. La posición de la barra colectora 220 puede fijarse insertando un extremo (extremo delantero) en la ranura curvada G2 de la nervadura R1 e insertando el otro extremo (extremo trasero) en la ranura curvada G2 de la otra nervadura R1.
Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 8, la barra colectora 220 puede interponerse entre dos nervaduras R1 dispuestas en la dirección delantera y trasera y montadas en la porción de montaje 217. En este momento, las ranuras curvadas G2 pueden formarse en cada una de las dos nervaduras R1. De forma adicional, la posición de la barra colectora 220 puede fijarse insertando el extremo delantero en la ranura curvada G2 de la nervadura R1 e insertando el extremo trasero en la ranura curvada G2 de la otra nervadura R1.
Por lo tanto, de acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, ambos extremos de la barra colectora 220 se insertan en y se fijan a la ranura curvada G2 de la nervadura R1 y, por tanto, la barra colectora 220 puede fijarse para que no se agite. Por consiguiente, existe la ventaja de que, al no necesitarse un miembro de fijación independiente para fijar la barra colectora 220 en la porción de montaje 217, es posible fabricarla, lo que reduce los costes y el tiempo de fabricación. De forma adicional, en un proceso de soldadura entre los terminales de electrodo 111 de la pluralidad de baterías secundarias 100 y las barras colectoras 220, es posible evitar que las barras colectoras 220 se agiten y, por tanto, el proceso de soldadura se puede realizar de forma rápida y fiable.
La FIG. 9 es una vista en perspectiva que muestra esquemáticamente una caja de módulo de un módulo de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación. De forma adicional, La FIG. 10 es una vista en perspectiva izquierda que muestra esquemáticamente una caja de módulo de un módulo de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
Haciendo referencia a las FIGS. 9 y 10 junto con la FIG. 1, la caja de módulo 210 puede estar provista de una porción de amortiguación 240 para absorber el impacto externo aplicado al módulo de batería 200. Específicamente, la porción de amortiguación 240 puede formarse en la pared exterior 210c de la caja de módulo 210. Por ejemplo, como se ilustra en las FIGS. 9 y 10, la porción de amortiguación 240 puede formarse en cada una de la pared exterior delantera 210c1 y la pared exterior trasera 210c2 de la caja de módulo 210.
Por lo tanto, de acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, la caja de módulo 210 está provista de la porción de amortiguación 240 configurada para absorber el impacto externo aplicado al módulo de batería 200, y cuando el impacto externo se produce en el módulo de batería 200, la unidad de amortiguación 240 puede absorber preferentemente el impacto para proteger la batería secundaria integrada 100. Por consiguiente, se puede aumentar la estabilidad del módulo de batería 200.
De forma adicional, la porción de amortiguación 240 puede formarse para sobresalir en una dirección exterior desde la superficie exterior de la pared exterior 210c. Más específicamente, la porción de amortiguación 240 puede tener una parte de extensión 242 y una parte en forma de placa 244. En el presente caso, la parte de extensión 242 puede tener una forma que sobresale y se extiende en la dirección exterior desde la pared exterior 210c de la caja de módulo 210.
Es más, la porción de extensión 242 puede estar configurada para separar la parte en forma de placa 244 de la pared exterior 210c de la caja de módulo 210 por una distancia predeterminada. La porción de amortiguación 240 asegura una distancia separada de la pared exterior 210c de la caja de módulo 210 y, por tanto, el impacto externo aplicado al módulo de batería 200 no se transfiere directamente a la batería secundaria integrada 100, y la porción de amortiguación 240 y la pared exterior 210c pueden colisionar preferentemente entre sí para hacer que la porción de amortiguación 240 absorba más impacto externo.
De forma adicional, la parte en forma de placa 244 puede tener una forma curvada y que se extiende desde una porción de extremo de la parte de extensión 242 en la dirección de extensión hasta una dirección correspondiente a la pared exterior 210c de la caja de módulo 210. Además, se puede formar una nervadura lineal R2 en la superficie exterior de la forma de placa en la parte en forma de placa 244. Por ejemplo, cuando se ve desde la dirección F de la FIG. 1, las nervaduras lineales R2 pueden tener una forma de celosía en la que las nervaduras lineales R2 que se extienden en la dirección izquierda y derecha (dirección X) y la dirección arriba y abajo (dirección Z) se intersecan entre sí.
De forma adicional, la parte en forma de placa 244 puede tener una superficie curvada de modo que el centro del cuerpo sobresalga convexo sobre la superficie exterior en la dirección exterior. Asimismo, la parte en forma de placa 244 puede tener una forma de placa en la que el centro del cuerpo está curvado de manera convexa en la dirección exterior. Por ejemplo, como se ilustra en la FIG. 9, la parte en forma de placa 244 también puede tener una forma de placa en la que el centro del cuerpo está curvado de manera convexa hacia delante.
Por lo tanto, de acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, la porción de amortiguación 240 está provista de la parte de extensión 242 que asegura la distancia y la parte en forma de placa 244 en la que se forma la nervadura lineal R2 y, por tanto, la porción de amortiguación 240 puede absorber eficazmente el impacto externo aplicado al módulo de batería 200. Por consiguiente, la batería secundaria 100 incrustada en el módulo de batería 200 está protegida del impacto externo, previniendo de ese modo eficazmente un incendio o una explosión.
La FIG. 11 es una vista en perspectiva despiezada que muestra esquemáticamente algunos componentes separados del módulo de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
Haciendo referencia de nuevo a la FIG. 11 junto con las FIGS. 1 y 10, la barra colectora 220a montada en la caja de un módulo 210 puede estar provista de una porción de expansión 223 para conectarse a la barra colectora 220b montada en la otra caja de módulo 210. La porción de expansión 223 puede tener una forma que se extiende desde la porción de cuerpo 222 de la barra colectora 220 en una dirección vertical. Se puede formar un orificio de acoplamiento H4 para la sujeción de pernos en la porción de expansión 223. La porción de expansión 223 puede acoplarse a la barra colectora de conexión 220 para conectar eléctricamente la pluralidad de baterías secundarias 100 montadas en cada una de las dos cajas de módulo 210.
Por ejemplo, cada una de las dos barras colectoras 220a y 220b proporcionadas en las dos cajas de módulo 210 puede incluir además la porción de expansión 223 a diferencia de la otra barra colectora 220. La porción de expansión 223 puede tener una forma curvada en la dirección izquierda o derecha desde la porción de cuerpo 222 de la barra colectora 220. De forma adicional, se pueden formar tres orificios de acoplamiento H4 para la sujeción de pernos en la porción de expansión 223.
La porción de expansión 223 de la barra colectora 220 puede colocarse entre la parte en forma de placa 244 de la porción de amortiguación 240 y la pared exterior 210c de la caja de módulo 210. Específicamente, la porción de expansión 223 de la barra colectora 220 puede colocarse entre la parte en forma de placa 244 de la porción de amortiguación 240 y la pared exterior 210c de la caja de módulo 210. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 1, las porciones de expansión 223 de las dos barras colectoras 220 pueden colocarse entre la parte en forma de placa 244 de la porción de amortiguación 240 y la pared exterior delantera 210c1 de la caja de módulo 210.
Por lo tanto, de acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, la porción de amortiguación 240 de la caja de módulo 210 cubre una parte de la barra colectora 220 que se expone fácilmente en la dirección delantera y trasera, evitando de ese modo el contacto o la colisión con un material conductor externo y manteniendo un aislamiento eléctrico desde el exterior. Por consiguiente, cuando se produce un impacto externo, se puede evitar un accidente secundario debido a la fuga eléctrica del módulo de batería 200.
Asimismo, haciendo referencia a las FIGS. 9 y 10 de nuevo, una porción de amortiguación auxiliar 246 puede formarse adicionalmente en la caja de módulo 210. Específicamente, la porción de amortiguación auxiliar 246 puede formarse adicionalmente entre la porción de amortiguación 240 y la pared exterior 210c de la caja de módulo 210. Es decir, la porción de amortiguación auxiliar 246 puede colocarse en un espacio separado entre la porción de amortiguación 240 y la pared exterior 210c de la caja de módulo 210. De forma adicional, la porción de amortiguación auxiliar 246 puede tener la parte en forma de placa 244 sobre la que se forma una nervadura lineal R3 que sobresale en la dirección interior. Por ejemplo, como se ilustra en la FIG. 9, ocho porciones de amortiguación auxiliares 246 colocadas dentro de las cuatro porciones de amortiguación 240 pueden formarse en la pared exterior delantera 210c de la caja de módulo 210.
Por consiguiente, de acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, formando adicionalmente la porción de amortiguación auxiliar 246 en el espacio separado entre la porción de amortiguación 240 y la pared exterior 210c de la caja de módulo 210, la porción de amortiguación 240 y la porción de amortiguación auxiliar 246 pueden absorber más eficazmente el impacto externo aplicado al módulo de batería 200. Por consiguiente, la batería secundaria 100 incrustada en el módulo de batería 200 está protegida del impacto externo, previniendo de ese modo eficazmente un incendio o una explosión.
Al mismo tiempo, un paquete de baterías (no mostrado) de acuerdo con una realización de la presente divulgación puede incluir al menos un módulo de batería 200. Además, el paquete de baterías puede incluir además diversos dispositivos (no mostrados) para controlar la carga y descarga del módulo de batería 200, por ejemplo, un sistema de gestión de batería (BMS), un sensor de corriente, un fusible, etc.
Al mismo tiempo, un dispositivo electrónico (no mostrado) de acuerdo con una realización de la presente divulgación incluye el al menos un módulo de batería 200 descrito anteriormente. El dispositivo electrónico puede incluir adicionalmente una carcasa del dispositivo (no mostrada) provista de un espacio de alojamiento para alojar el módulo de batería 200 y una unidad de visualización que permite a un usuario comprobar un estado de carga del módulo de batería 200.
De forma adicional, un paquete de baterías de acuerdo con una realización de la presente divulgación puede incluirse en un vehículo tal como un vehículo eléctrico o un vehículo híbrido. Es decir, un vehículo de acuerdo con una realización de la presente divulgación puede montarse con el paquete de baterías que incluye al menos un módulo de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación descrita anteriormente en una carrocería de vehículo.
Descripción de los números de referencia
200: módulo de batería 100: batería secundaria tipo lata
111, 111a, 111b: terminal de electrodo, terminal de electrodo positivo,
terminal de electrodo negativo
210: caja de módulo
212a, 212b: primer marco, segundo marco
H1: hueco R1: nervadura
220, 225, 227: barra colectora, barra colectora de conexión, barra
colectora externa
230: placa interna G1: ranura de fijación K1: estructura irregular G2: ranura curvada
240: porción de amortiguación 242: parte de extensión 244: parte en forma de placa 223: porción de expansión
Aplicabilidad Industrial
La presente divulgación se refiere a un módulo de batería que incluye una pluralidad de baterías secundarias tipo lata. Además, la presente divulgación es aplicable a una industria relacionada con un paquete de baterías que incluye el módulo de batería y un vehículo que incluye el paquete de baterías.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Un módulo de batería (200) que comprende:
una pluralidad de baterías secundarias tipo lata (100) dispuestas para depositarse en una dirección horizontal; una barra colectora (220) formada al menos parcialmente de un material eléctricamente conductor para conectar eléctricamente la pluralidad de baterías secundarias tipo lata (100);
dos o más cajas de módulo (210) con un espacio vacío formado en el interior para insertar y alojar la pluralidad de baterías secundarias tipo lata (100), que comprende una pared exterior formada para rodear el espacio vacío en el interior y dos o más nervaduras (R1) formadas para sobresalir de la pared exterior en una dirección exterior, y configuradas para apilarse en una dirección en la que se depositan las baterías secundarias tipo lata (100); y una placa interna (230) interpuesta entre las dos o más cajas de módulos (210) y configurada para erigirse en una dirección perpendicular a una dirección en la que se apilan las cajas de módulos (210),
en donde la placa interna (230) está posicionada para entrar en contacto con una porción de extremo sobresaliente de la nervadura (R1).
2. El módulo de batería (200) de la reivindicación 1, en donde una ranura de fijación (G1) indentada en una dirección interior está formada en una superficie exterior de la placa interna (230) de modo que la porción de extremo de la nervadura (R1) se inserta y fija.
3. El módulo de batería (200) de la reivindicación 1, en donde la placa interna (230) tiene una estructura irregular (K1) formada para doblarse para sobresalir en una dirección horizontal, y
en donde la estructura irregular (K1) se inserta entre las dos o más nervaduras (R1).
4. El módulo de batería (200) de la reivindicación 1, en donde la barra colectora (220) se inserta entre una nervadura (R1) y otra nervadura adyacente (R1).
5. El módulo de batería (200) de la reivindicación 4, en donde una ranura curvada (G2) indentada en una dirección interior está formada en una porción de extremo de la nervadura (R1) conectada a una pared exterior de la caja de módulo (210), y
en donde una posición de la barra colectora (220) se fija insertando un extremo en una ranura curvada (G2) de la nervadura (R1) e insertando el otro extremo en una ranura curvada (G2) de la otra nervadura (R1).
6. El módulo de batería (200) de la reivindicación 1, en donde la caja de módulo (210) comprende una porción de amortiguación (240) formada para sobresalir en una dirección exterior desde una superficie exterior de la pared exterior para absorber un impacto externo aplicado al módulo de batería y que tiene un espacio separado de la pared exterior por una distancia predeterminada.
7. El módulo de batería (200) de la reivindicación 6, en donde la porción de amortiguación (240) comprende:
una parte de extensión (242) que sobresale y se extiende desde la pared exterior de la caja de módulo (210); y una parte en forma de placa (244) doblada y que se extiende desde una porción de extremo en una dirección de extensión de la parte de extensión (242) en una dirección correspondiente a la pared exterior de la caja de módulo (210), y d que tiene una nervadura lineal (R1) formada sobre la misma.
8. El módulo de batería (200) de la reivindicación 7, en donde al menos una parte de la barra colectora (220) se coloca entre la parte en forma de placa (244) de la porción de amortiguación (240) y la pared exterior de la caja de módulo (210).
9. Un paquete de baterías que comprende al menos un módulo de batería (200) de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.
10. Un vehículo que comprende al menos un paquete de baterías de la reivindicación 9.
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