ES3043032T3 - Battery module and battery pack having same for vehicle - Google Patents

Battery module and battery pack having same for vehicle

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ES3043032T3
ES3043032T3 ES19802781T ES19802781T ES3043032T3 ES 3043032 T3 ES3043032 T3 ES 3043032T3 ES 19802781 T ES19802781 T ES 19802781T ES 19802781 T ES19802781 T ES 19802781T ES 3043032 T3 ES3043032 T3 ES 3043032T3
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Xiaolin Shan
Youngbin Lim
Lijuan Tang
Weihua Li
Kun Ma
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Svolt Energy Technology Co Ltd
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Abstract

La presente invención describe un módulo de batería y un paquete de baterías para un vehículo. El módulo de batería comprende una fila de celdas y una placa de conexión de electrodos de salida; la fila de celdas tiene un primer extremo y un segundo extremo en la dirección de disposición de múltiples celdas; cada celda comprende una primera celda ubicada en el primer extremo y una segunda celda ubicada en el segundo extremo; la placa de conexión de electrodos de salida comprende una placa de conexión de electrodos positivos y una placa de conexión de electrodos negativos; una de las placas de conexión de electrodos positivos y negativos está conectada a la primera celda del extremo, y la otra a una celda contigua a la primera. Según el módulo de batería de la presente invención, las placas de conexión de electrodos positivos y negativos pueden conectarse en el mismo lado del módulo de batería, lo que facilita una disposición centralizada con un mazo de cables de alta tensión de la placa de conexión de electrodos positivos y un mazo de cables de alta tensión de la placa de conexión de electrodos negativos, acortando así la longitud del mazo de cables de alta tensión. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN
[0003] Módulo de batería y paquete de baterías para vehículo que tiene el mismo
[0005] Campo técnico
[0007] La presente divulgación se refiere al campo de la fabricación de vehículos, y más particularmente, a un módulo de batería y a un paquete de baterías para un vehículo que tiene el mismo.
[0009] Antecedentes
[0011] En la técnica relacionada, un módulo de batería de un paquete de baterías para un vehículo incluye extremos de salida positivo y negativo ubicados respectivamente en dos extremos del módulo de batería en una dirección de longitud, de tal manera que dos arneses de cables de alto voltaje conectados respectivamente a los extremos de salida positivo y negativo están conectados respectivamente a dos extremos del paquete de baterías en la dirección de longitud. Dado que los dos arneses de cables de alto voltaje deben unirse antes de transmitir energía, y las posiciones en donde los dos arneses de cables de alto voltaje están conectados al módulo de batería están lejos entre sí, los arneses de cables de alto voltaje en esta solución tienen grandes longitudes de cableado en el paquete de baterías.
[0013] Por lo tanto, cuando ocurre una colisión o un aplastamiento en el vehículo, los arneses de cables de alto voltaje son susceptibles a un riesgo de cortocircuito e incendiarse por aplastamiento. Además, los arneses de cables de bajo voltaje y los arneses de cables de alto voltaje tienden a estar paralelos entre sí durante el cableado en el paquete de baterías. De esta manera, es probable que los arneses de cables de alto voltaje ejerzan interferencias electromagnéticas en los arneses de cables de bajo voltaje, lo cual podría afectar la precisión de la adquisición y transmisión de señales en los arneses de cables de bajo voltaje. El documento EP 2202825 A1 proporciona un paquete de baterías, en el cual los terminales de conexión externos están dispuestos en la misma dirección en el módulo que tiene la pluralidad de celdas conectadas en serie y no se genera un cableado que corte a través del módulo, y, en el cual la mejora de la operatividad y la reducción de fallas de conexión se logran conectando únicamente entre las unidades a través de una barra colectora al crear el módulo. El documento US 2013/273404 A1 proporciona un dispositivo de suministro de energía para facilitar el montaje y la disposición del separador. El documento CN 107845752 A divulga una caja de batería sin conexión de arnés de cableado, simplificando así el modo de conexión dentro de la caja de batería y mejorando la eficiencia de producción y la seguridad de la caja de batería. Con el fin de resolver el problema técnico de que la conexión entre las celdas de batería de gran capacidad existentes y la batería no es confiable y el rendimiento de disipación de calor no es bueno, el documento CN 103560223 A proporciona un paquete de baterías de gran aumento con una conexión confiable y un buen efecto de disipación de calor.
[0015] Resumen
[0017] En vista de los problemas anteriores, la presente divulgación tiene como objetivo proporcionar un módulo de batería, el cual puede al menos reducir la longitud del cableado de los arneses de cables de alto voltaje hasta cierto punto.
[0019] Para lograr el objetivo anterior, la solución técnica de la presente divulgación se implementa de la siguiente manera.
[0021] Se proporciona un módulo de batería. El módulo de batería incluye una fila de celdas, placas de conexión de electrodos de salida, barras colectoras de conexión que comprenden barras colectoras de conexión intermedias, y una barra colectora de conexión de cola. La fila de celdas incluye múltiples celdas dispuestas en serie entre sí en una fila. La fila de celdas tiene un primer extremo y un segundo extremo en una dirección de disposición de las celdas múltiples. La pluralidad de celdas incluye una primera celda de extremo en el primer extremo y una segunda celda de extremo en el segundo extremo. Las placas de conexión del electrodo de salida incluyen una placa de conexión del electrodo positivo y una placa de conexión del electrodo negativo. Una de las placas de conexión del electrodo positivo y la placa de conexión del electrodo negativo está conectada a la primera celda de extremo, y la otra está conectada a una celda adyacente a la primera celda de extremo. La barra colectora de conexión de cola está adaptada para conectar la segunda celda de extremo a una celda adyacente a la segunda celda de extremo, y la barra colectora de conexión intermedia está adaptada para conectar los electrodos restantes de la pluralidad de celdas. Las barras colectoras de conexión intermedias incluyen una primera barra colectora de conexión y una segunda barra colectora de conexión, estando cada una de la primera barra colectora de conexión y la segunda barra colectora de conexión conectadas a dos celdas adyacentes a una de la pluralidad de celdas. El módulo de batería se caracteriza porque: una disposición de electrodos positivos y negativos de la segunda celda de extremo es opuesta a una disposición de electrodos positivos y negativos de la celda adyacente a la segunda celda de extremo. Una placa de electrodo positivo y una placa de electrodo negativo de cada una de la pluralidad de celdas están dispuestas respectivamente en un primer lado y un segundo lado de una superficie superior de la celda, se proporciona una válvula de seguridad entre la placa de electrodo positivo y la placa de electrodo negativo de cada una de la pluralidad de celdas, las barras colectoras de conexión están divididas en dos grupos, y los dos grupos están dispuestos respectivamente en el primer lado y el segundo lado de tal manera que las barras colectoras de conexión impiden la válvula de seguridad, una disposición de electrodos positivos y negativos de (4n)ésima y (4n-1)ésima celdas distanciadas de la segunda celda de extremo es idéntica a la disposición de los electrodos positivo y negativo de la segunda celda de extremo, y una disposición de electrodos positivos y negativos de (4n-2)ésima y (4n-3)ésima celdas distanciadas de la segunda celda de extremo es opuesta a la disposición de los electrodos positivo y negativo de la segunda celda de extremo, donde n es un entero positivo. Alternativamente, el módulo de batería se caracteriza porque: una disposición de los electrodos positivo y negativo de la segunda celda de extremo es idéntica a una disposición de los electrodos positivo y negativo de la celda adyacente a la segunda celda de extremo. La placa de electrodo positivo y la placa de electrodo negativo de cada una de la pluralidad de celdas están dispuestas respectivamente en el primer lado y el segundo lado de la superficie superior de la celda, se proporciona una válvula de seguridad entre la placa de electrodo positivo y la placa de electrodo negativo de cada una de la pluralidad de celdas, las barras colectoras de conexión intermedias están divididas en dos grupos, los dos grupos están dispuestos respectivamente en el primer lado y el segundo lado para permitir que las barras colectoras de conexión intermedias eviten la válvula de seguridad, y la barra colectora de conexión de cola está provista de una porción cóncava de evitación para impedir la válvula de seguridad, una disposición de electrodos positivos y negativos de (4n)ésima y (4n-1)ésima celdas distanciadas de la segunda celda de extremo es opuesta a la disposición de los electrodos positivo y negativo de la segunda celda de extremo, y una disposición de electrodos positivo y negativo de (4n-2)ésima y (4n-3)ésima celdas distanciadas de la segunda celda de extremo es idéntica a la disposición de los electrodos positivo y negativo de la segunda celda de extremo, donde n es un entero positivo.
[0023] Además, la primera barra colectora de conexión incluye una primera placa de electrodo positivo, una primera placa de conexión y una primera placa de electrodo negativo, siendo la primera placa de electrodo positivo paralela a la primera placa de electrodo negativo, estando la primera placa de conexión conectada verticalmente a un mismo lado de la primera placa de electrodo positivo y la primera placa de electrodo negativo, y siendo la altura de la primera placa de conexión mayor que la altura de la primera placa de electrodo positivo y la altura de la primera placa de electrodo negativo. La segunda barra colectora de conexión incluye una segunda placa de electrodo positivo, una segunda placa de conexión y una segunda placa de electrodo negativo, siendo la segunda placa de electrodo positivo paralela a la segunda placa de electrodo negativo, estando la segunda placa de conexión conectada verticalmente a un mismo lado de la segunda placa de electrodo positivo y la segunda placa de electrodo negativo, y siendo la altura de la segunda placa de conexión idéntica a la altura de la segunda placa de electrodo positivo y a la altura de la segunda placa de electrodo negativo. Para la primera barra colectora de conexión y la segunda barra colectora de conexión que están adyacentes entre sí, la primera placa de conexión está dispuesta encima de la segunda placa de conexión.
[0024] Además, se proporciona una capa aislante entre la primera placa de conexión y la segunda placa de conexión.
[0025] Además, cada una de la primera placa de conexión y la segunda placa de conexión está provista de una ranura doblada hacia abajo en un espacio de contacto entre dos celdas adyacentes de la pluralidad de celdas.
[0026] Además, una esquina superior de la primera placa de conexión en un lado orientado en dirección opuesta a la primera placa de electrodo positivo es una esquina redondeada. La esquina superior de la segunda placa de conexión en un lado orientado en dirección opuesta a la segunda placa del electrodo positivo es una esquina redondeada.
[0028] Además, al menos una de las placas de conexión del electrodo positivo y la placa de conexión del electrodo negativo incluye una porción de flexión, siendo una esquina de flexión de la porción de flexión una esquina redondeada, y al menos una de las placas de conexión del electrodo positivo y la placa de conexión del electrodo negativo tiene una abertura de evitación para impedir la válvula de seguridad de la celda.
[0030] Además, el módulo de batería incluye además un marco del módulo en forma de cubo. La fila de celdas se coloca en el marco del módulo. Una superficie del extremo superior entre dos lados más largos del marco del módulo está provista con una placa de montaje. La placa de montaje que se extiende hacia la fila de celdas y descansa contra un lado de la fila de celdas orientada hacia los lados más largos. Cada una de las placas de conexión de electrodos de salida tiene una estructura de flexión e incluye: una primera placa adaptada para ser fijada a una superficie superior de la fila de celdas, una segunda placa adaptada para ser fijada a un lado de la fila de celdas orientada hacia los lados más largos, y una tercera placa adaptada para ser unida y fijada a una superficie superior de la placa de montaje.
[0032] En comparación con la técnica relacionada, el módulo de batería proporcionado por la presente divulgación tiene la siguiente ventaja.
[0034] De acuerdo con el módulo de batería de la presente divulgación, la placa de conexión del electrodo positivo y la placa de conexión del electrodo negativo están conectadas en el mismo lado del módulo de batería, lo cual facilita la disposición centralizada de un arnés de cables de alto voltaje de la placa de conexión del electrodo positivo y un arnés de cables de alto voltaje de la placa de conexión del electrodo negativo, reduciendo así la longitud del cableado del arnés de cables de alto voltaje.
[0035] Otro objetivo de la presente divulgación es proporcionar un paquete de baterías para un vehículo. El paquete de baterías incluye el módulo de batería en cualquier aspecto descrito anteriormente.
[0036] En comparación con la técnica relacionada, el paquete de baterías para el vehículo de acuerdo con la presente divulgación tiene las siguientes ventajas.
[0037] De acuerdo con el paquete de baterías para el vehículo proporcionado por la presente divulgación, la disposición del módulo de batería reduce la longitud del cableado de los arneses de cables de alto voltaje en el paquete de baterías, impidiendo así un cableado paralelo de larga distancia entre los arneses de cables de bajo voltaje y los arneses de cables de alto voltaje en el paquete de baterías a la vez que garantiza la precisión de la adquisición y transmisión de señales en los arneses de cables de bajo voltaje.
[0038] Breve descripción de los dibujos
[0039] Los dibujos adjuntos que constituyen una parte de la presente divulgación se utilizan para proporcionar una mejor comprensión de la presente divulgación. Las realizaciones de ejemplo de la presente divulgación y sus descripciones se utilizan para explicar la presente divulgación y no constituyen una limitación indebida de la presente divulgación.
[0040] La FIG. 1 es una vista en perspectiva de un módulo de batería de acuerdo con una primera realización de la presente divulgación.
[0041] La FIG. 2 es una vista superior de un módulo de batería de acuerdo con la primera realización de la presente divulgación.
[0042] La FIG. 3 es un diagrama esquemático que ilustra las conexiones entre una pluralidad de celdas de acuerdo con la primera realización de la presente divulgación.
[0043] La FIG. 4 es un diagrama esquemático que ilustra las conexiones entre una pluralidad de celdas de acuerdo con una segunda realización de la presente divulgación.
[0044] La FIG. 5 es un diagrama esquemático que ilustra las conexiones entre una pluralidad de celdas de acuerdo con una tercera realización de la presente divulgación.
[0045] La FIG. 6 es un diagrama esquemático de una primera barra colectora de conexión de acuerdo con realizaciones de la presente divulgación.
[0046] La FIG. 7 es un diagrama esquemático de una segunda barra colectora de conexión de acuerdo con realizaciones de la presente divulgación.
[0047] La FIG. 8 es un diagrama esquemático de una barra colectora de conexión de cola de acuerdo con realizaciones de la presente divulgación.
[0048] Números de referencia del dibujo adjunto:
[0049] 100-módulo de batería, 1 -fila de celda, 1A-primer lado, 1B-segundo lado, 11-celda, 11A-primera celda de extremo, 11B-segunda celda de extremo, 111-placa de electrodo positivo, 112-placa de electrodo negativo, 113-válvula de seguridad, 2-placa de conexión del electrodo de salida, 21-placa de conexión del electrodo positivo, 22-placa de conexión del electrodo negativo, 23-porción de flexión, 241-primera placa, 242-segunda placa, 243-tercera placa, 3-barra colectora de conexión intermedia, 31-primera barra colectora de conexión, 311-primera placa de electrodo positivo, 312-primera placa de conexión, 313-primera placa de electrodo negativo, 32-segunda barra colectora de conexión, 321-segunda placa de electrodo positivo, 322-segunda placa de conexión, 323-segunda placa de electrodo negativo, 4-barra colectora de conexión de cola, 5-ranura, 6-esquinas redondeadas, 7-marco de módulo, 71-placa de montaje.
[0050] Descripción de las realizaciones
[0051] Se debe tener en cuenta que las realizaciones de la presente divulgación y las características de las realizaciones se pueden combinar entre sí sin contradicción mutua.
[0052] La presente divulgación se describirá en detalle a continuación con referencia a los dibujos adjuntos y en combinación con realizaciones.
[0053] A continuación se describirá un módulo 100 de batería de acuerdo con realizaciones de la presente divulgación con referencia a las FIGS. 1 a 8 y en combinación con las realizaciones.
[0054] Como se ilustra en las FIGS. 1 a 8, el módulo 100 de batería de acuerdo con realizaciones de la presente divulgación incluye una fila 1 de celdas y placas 2 de conexión de electrodos de salida. La fila 1 de celdas incluye una pluralidad de celdas 11 dispuestas en serie entre sí en una fila. La pluralidad de celdas 11 puede estar dispuesta a lo largo de una dirección de longitud de la fila 1 de celdas.
[0056] Como se ilustra en las FIGS. 1 a 5, para facilitar la descripción, dos extremos de la fila 1 de celdas en la dirección de longitud (es decir, a lo largo de una dirección en la cual están dispuestas las celdas 11) se establecen respectivamente como un primer extremo y un segundo extremo. Una celda 11 ubicada en el primer extremo de la fila 1 de celdas entre la pluralidad de celdas 11 (es decir, una celda 11 más cercana al primer extremo de la fila 1 de celdas entre las múltiples celdas 11) se establece como una celda 11A de primer extremo. Una celda 11 ubicada en el segundo extremo de la fila 1 de celdas entre las múltiples celdas 11 (es decir, una celda 11 más cercana al segundo extremo de la fila 1 de celdas entre las múltiples celdas 11) se establece como una celda 11B de segundo extremo.
[0058] Como se ilustra en las FIGS. 1 a 5, las placas 2 de conexión de electrodos de salida incluyen una placa 21 de conexión del electrodo positivo y una placa 22 de conexión del electrodo negativo. Una de la placa 21 de conexión del electrodo positivo y la placa 22 de conexión del electrodo negativo está conectada a la primera celda 11A de extremo, y la otra está conectada a una celda 11 adyacente a la primera celda 11A de extremo.
[0059] Por ejemplo, en algunas realizaciones específicas, la placa 21 de conexión del electrodo positivo puede estar conectada a un electrodo positivo de la primera celda 11A de extremo, y la placa 22 de conexión del electrodo negativo puede estar conectada a un electrodo negativo de una celda 11 adyacente a la primera celda 11A de extremo y ubicada en un lado interior de la primera celda 11A de extremo. En otras realizaciones específicas, la placa 22 de conexión del electrodo negativo puede estar conectada a un electrodo negativo de la primera celda 11A de extremo, y la placa 21 de conexión del electrodo positivo puede estar conectada a un electrodo positivo de la celda 11 adyacente a la primera celda 11A de extremo y ubicado en el lado interior de la primera celda 11A de extremo.
[0061] Por lo tanto, tanto la placa 21 de conexión del electrodo positivo como la placa 22 de conexión del electrodo negativo pueden estar cerca del primer extremo de la fila 1 de celdas. Cada una de la placa 21 de conexión del electrodo positivo y la placa 22 de conexión del electrodo negativo se pueden conectar a un arnés de cables de alto voltaje, de tal manera que dos arneses de cables de alto voltaje se pueden conectar a la fila 1 de celdas en el primer extremo de la fila 1 de celdas.
[0063] Con el módulo 100 de batería de acuerdo con las realizaciones de la presente divulgación, una de la placa 21 de conexión del electrodo positivo y la placa 22 de conexión del electrodo negativo está conectada a la primera celda 11A de extremo, y la otra está conectada a la celda 11 adyacente a la primera celda 11A de extremo. En comparación con los dos arneses de cables de alto voltaje en la técnica relacionada que se extienden a partir del primer extremo y el segundo extremo de la fila de celdas hasta el mismo lugar, los arneses de cables de alto voltaje en la presente divulgación se pueden unir directamente en el primer extremo de la fila 1 de celdas, y pueden salir directamente del paquete de baterías, de tal modo que los arneses de cables de alto voltaje no necesitan extenderse una gran distancia en el paquete de baterías para encontrarse entre sí.
[0065] Dado que los arneses de cables de alto voltaje tienen una longitud pequeña en el paquete de baterías, se pueden ahorrar cables y se facilita el cableado. Además, en el caso en que los arneses de cables de alto voltaje en el paquete de baterías se compriman debido a una colisión o una compresión del paquete de baterías resulte de una colisión que le ocurre a un vehículo, se reduce el riesgo de cortocircuito e incendio por compresión y, por lo tanto, el paquete de baterías tiene un mayor nivel de seguridad. Además, se puede impedir el cableado paralelo de larga distancia de los arneses de cables de bajo voltaje y los arneses de cables de alto voltaje en el paquete de baterías, a fin de impedir que los arneses de cables de alto voltaje ejerzan interferencia electromagnética en los arneses de cables de bajo voltaje, asegurando así la precisión de la adquisición y transmisión de señales en los arneses de cables de bajo voltaje.
[0067] En la presente divulgación, como se ilustra en las FIGS. 1 a 8, el módulo 100 de batería incluye barras colectoras de conexión. Las barras colectoras de conexión incluyen barras 3 colectoras de conexión intermedias y una barra 4 colectora de conexión de cola. La barra 4 colectora de conexión de cola está adaptada para conectar la segunda celda 11B de extremo con una celda 11 adyacente a la segunda celda 11B de extremo y ubicada en un lado interior de la segunda celda 11B de extremo. Las barras 3 colectoras de conexión intermedias están adaptadas para conectar las placas de electrodos restantes de la celda 11. De esta manera, las barras 3 colectoras de conexión intermedias y la barra 4 colectora de conexión de cola logran conexiones en serie entre las celdas 11, y la energía de la fila 1 de baterías puede salir de las dos celdas 11 en el primer extremo.
[0069] Como se ilustra en las FIGS. 1 a 4, una placa 111 de electrodo positivo y una placa 112 de electrodo negativo de cada celda 11 están dispuestas respectivamente en un primer lado 1A y un segundo lado 1B de una superficie superior de la celda 11. El primer lado 1A y el segundo lado 1B de la celda 11 pueden estar ubicados en dos extremos de la fila 1 de celdas en una dirección de ancho, respectivamente. Una disposición de electrodos positivos y negativos de la segunda celda 11B de extremo en la primera realización es opuesta a una disposición de electrodos positivos y negativos de la celda 11 adyacente a la segunda celda 11B de extremo y ubicada en el lado interior de la segunda celda 11B de extremo. Por ejemplo, la placa 111 de electrodo positivo de la segunda celda 11B de extremo y la placa 112 de electrodo negativo de la celda 11 adyacente a la celda de la segunda celda 11B de extremo y ubicada en el lado interior de la segunda celda 11B de extremo pueden estar ubicadas en el mismo lado.
[0071] Como se ilustra en las FIGS. 1 y 2, se proporciona una válvula 113 de seguridad entre la placa 111 de electrodo positivo y la placa 112 de electrodo negativo de cada celda 11. Cuando se calienta la celda 11, el gas de la celda 11 puede descargarse a tiempo a partir de la válvula 113 de seguridad, para garantizar que la celda 11 funcione normalmente.
[0073] Como se ilustra en las FIGS. 3 y 4, las barras colectoras de conexión se dividen en dos grupos de barras colectoras de conexión. Un grupo puede estar dispuesto en el primer lado 1A a lo largo de una dirección de extensión de la fila 1 de celdas, y el otro grupo puede estar dispuesto en el segundo lado 1B a lo largo de la dirección de extensión de la fila 1 de celdas. De esta manera, las barras colectoras de conexión pueden impedir la válvula 113 de seguridad entre la placa de electrodos del primer lado 1A de la celda 11 y la placa de electrodos del segundo lado 1B de la celda 11, garantizando así que la válvula 113 de seguridad y, por lo tanto, la fila 1 de celdas funcionen normalmente.
[0075] En la primera realización como se ilustra en las FIGS. 3 y 4, una disposición de electrodos positivos y negativos de (4n)ésima y (4n-1)ésima celdas 11 distanciadas de la segunda celda 11B de extremo es idéntica a la disposición de los electrodos positivo y negativo de la segunda celda 11B de extremo, y una disposición de electrodos positivo y negativo de (4n-2)ésima y (4n-3)ésima celdas 11 distanciadas de la segunda celda 11B de extremo es opuesta a la disposición de los electrodos positivo y negativo de la segunda celda 11B de extremo, donde n puede ser un entero positivo. En consecuencia, se puede asegurar que la disposición de los electrodos positivo y negativo de la segunda celda 11B de extremo sea opuesta a la disposición de los electrodos positivo y negativo de la celda 11 adyacente a la segunda celda 11B de extremo y ubicada en el lado interior de la segunda celda 11B de extremo.
[0077] De acuerdo con la presente invención, tal como se ilustra en las FIGS. 3 y 4, las barras 3 colectoras de conexión intermedias incluyen una primera barra 31 colectora de conexión y una segunda barra 32 colectora de conexión. Cada una de la primera barra 31 colectora de conexión y la segunda barra 32 colectora de conexión está conectada a dos celdas 11 adyacentes a una celda 11. Por lo tanto, las barras 3 colectoras de conexión intermedias solo necesitan estar provistas de dos tipos de barras colectoras de conexión para lograr las conexiones entre las celdas 11, ahorrando así el coste de diseño.
[0079] La FIG. 3 es un diagrama esquemático que ilustra las conexiones entre una pluralidad de celdas 11 cuando el número total de celdas 11 es un número par de acuerdo con una primera realización. Por ejemplo, la FIG. 3 ilustra un total de seis celdas 11. En una dirección de disposición a partir de la primera celda 11A de extremo a la segunda celda 11B de extremo, las seis celdas 11 pueden marcarse como la primera celda, la segunda celda,..., y la sexta celda, respectivamente. En consecuencia, las disposiciones de los electrodos positivos y negativos de la sexta, tercera y segunda celda son las mismas, y las disposiciones de los electrodos positivos y negativos de la quinta, cuarta y primera celdas son las mismas. La disposición de los electrodos positivo y negativo de la sexta celda es opuesta a la disposición de los electrodos positivo y negativo de la quinta celda.
[0080] En consecuencia, la barra 4 colectora de conexión de cola entre la sexta celda y la quinta celda puede estar ubicada en el mismo lado de la sexta celda y la quinta celda, de tal manera que la barra 4 colectora de conexión de cola evite la válvula 113 de seguridad entre el primer lado 1A y el segundo lado 1B. Las disposiciones de los electrodos positivo y negativo de la primera celda y la segunda celda en el primer extremo de la fila 1 de celdas son opuestas entre sí, de modo que la placa 21 de conexión del electrodo positivo y la placa 22 de conexión del electrodo negativo pueden estar ubicadas en el mismo lado.
[0082] La FIG. 4 es un diagrama esquemático que ilustra las conexiones entre una pluralidad de celdas 11 cuando el número total de celdas 11 es un número impar de acuerdo con una segunda realización. Por ejemplo, la FIG.
[0083] 4 ilustra un total de cinco celdas 11. En la dirección de disposición a partir de la primera celda 11A de extremo a la segunda celda 11B de extremo, las cinco celdas 11 pueden marcarse como la primera celda, la segunda celda, ..., y la quinta celda, respectivamente. Las disposiciones de los electrodos positivos y negativos de la quinta celda, la segunda celda y la primera celda son las mismas, y las disposiciones de los electrodos positivos y negativos de la cuarta celda y la tercera celda son las mismas. Las disposiciones de los electrodos positivo y negativo de la quinta celda y la cuarta celda son opuestas entre sí.
[0085] En consecuencia, la barra 4 colectora de conexión de cola entre la quinta celda y la cuarta celda puede estar ubicada en el mismo lado de la quinta celda y la cuarta celda, de tal manera que la barra 4 colectora de conexión de cola evite la válvula 113 de seguridad entre el primer lado 1A y el segundo lado 1B. De esta manera, las disposiciones de los electrodos positivo y negativo de la primera celda 11 y la segunda celda 11 en el primer extremo de la fila 1 de celdas son las mismas, de modo que la placa 21 de conexión del electrodo positivo y la placa 22 de conexión del electrodo negativo pueden ubicarse respectivamente en el primer lado 1A y el segundo lado 1B de la fila 1 de celdas.
[0086] En otra realización, como se ilustra en la FIG. 5, la disposición de los electrodos positivo y negativo de la segunda celda 11B de extremo es idéntica a la disposición de los electrodos positivo y negativo de la celda 11 adyacente a la segunda celda 11B de extremo. La barra 4 colectora de conexión de cola está conectada a la placa de electrodo en el primer lado 1A de la segunda celda 11B de extremo y a la placa de electrodo en el segundo lado 1B de la celda 11 adyacente a la segunda celda 11B de extremo, o la barra 4 colectora de conexión de cola está conectada a la placa de electrodo en el segundo lado 1B de la segunda celda 11B de extremo y las placas de electrodo en el primer lado 1A de la celda 11 adyacente a la segunda celda 11B de extremo.
[0088] Con el fin de impedir que la barra 4 colectora de conexión de cola proteja la válvula 113 de seguridad cuando la barra 4 colectora de conexión de cola se extiende a partir del primer lado 1A al segundo lado 1B, la barra 4 colectora de conexión de cola está provista de una porción cóncava de evitación para impedir la válvula 113 de seguridad, a fin de garantizar el funcionamiento normal de la válvula 113 de seguridad.
[0090] Como se ilustra en la FIG. 5, una disposición de electrodos positivos y negativos de (4n)ésima y (4n-1 )ésima celdas 11 distanciadas de la segunda celda 11B de extremo es opuesta a la disposición de los electrodos positivo y negativo de la segunda celda 11B de extremo, y una disposición de electrodos positivo y negativo de (4n-2)ésima y (4n-3)ésima celdas distanciadas de la segunda celda 11B de extremo es idéntica a la disposición de los electrodos positivo y negativo de la segunda celda 11B de extremo, donde n puede ser un entero positivo. En este momento, la disposición de los electrodos positivo y negativo de la segunda celda 11B de extremo es idéntica a la disposición de los electrodos positivo y negativo de la celda 11 adyacente a la segunda celda 11B de extremo y ubicada en el lado interior de la segunda celda 11B de extremo.
[0092] Además, de acuerdo con las disposiciones anteriores, como se ilustra en la FIG. 5, las barras 3 colectoras de conexión intermedias incluyen la primera barra 31 colectora de conexión y la segunda barra 32 colectora de conexión. Cada una de la primera barra 31 colectora de conexión y la segunda barra 32 colectora de conexión está conectada a dos celdas 11 adyacentes a una celda 11. Por lo tanto, las barras 3 colectoras de conexión intermedias solo necesitan estar provistas de dos tipos de barras colectoras de conexión para lograr las conexiones entre las celdas 11, ahorrando así el coste de diseño.
[0094] La FIG. 5 ilustra un total de cinco celdas 11. En la dirección de disposición a partir de la primera celda 11A de extremo a la segunda celda 11B de extremo, las cinco celdas 11 pueden marcarse como la primera celda, la segunda celda,..., y la quinta celda, respectivamente. Las disposiciones de los electrodos positivos y negativos de la quinta celda, la cuarta celda y la primera celda son las mismas, y las disposiciones de los electrodos positivos y negativos de la tercera celda y la segunda celda son las mismas. La disposición de los electrodos positivo y negativo de la primera celda es opuesta a la de la segunda celda.
[0096] En consecuencia, la barra 4 colectora de conexión de cola entre la quinta celda y la cuarta celda puede conectarse entre el segundo lado 1B y el primer lado 1A. La barra 4 colectora de conexión de cola puede estar provista de una porción cóncava de evitación para impedir la válvula 113 de seguridad, a fin de garantizar el funcionamiento normal de la válvula 113 de seguridad. Las disposiciones de los electrodos positivo y negativo de la primera celda y la segunda celda en el primer extremo de la fila 1 de celdas son opuestas entre sí, de modo que la placa 21 de conexión del electrodo positivo y la placa 22 de conexión del electrodo negativo pueden estar ubicadas en el mismo lado.
[0098] Como se ilustra en las FIGS. 1 y 6, la primera barra 31 colectora de conexión puede incluir una primera placa 311 de electrodo positivo, una primera placa 312 de conexión y una primera placa 313 de electrodo negativo. La primera placa 311 de electrodo positivo puede ser paralela a la primera placa 313 de electrodo negativo. La primera placa 312 de conexión puede estar conectada verticalmente a los mismos lados de la primera placa 311 de electrodo positivo y la primera placa 313 de electrodo negativo respectivamente. La primera placa 311 de electrodo positivo puede soldarse y fijarse a la placa 111 de electrodo positivo de una de las celdas 11. La primera placa 313 de electrodo negativo puede soldarse y fijarse a la placa 112 de electrodo negativo de una celda 11 separada de la celda 11 conectada a la primera placa 311 de electrodo positivo por una celda 11. La primera placa 312 de conexión puede estar ubicada entre el primer lado 1A y el segundo lado 1B. La primera placa 311 de electrodo positivo y la primera placa 313 de electrodo negativo puede estar provista de orificios de soldadura en puntos de soldadura para mejorar el posicionamiento visual y la precisión de la soldadura.
[0099] Como se ilustra en las FIGS. 1 y 7, la segunda barra 32 colectora de conexión puede incluir una segunda placa 321 de electrodo positivo, una segunda placa 322 de conexión y una segunda placa 323 de electrodo negativo. La segunda placa 321 de electrodo positivo puede ser paralela a la segunda placa 323 de electrodo negativo. La segunda placa 322 de conexión puede estar conectada verticalmente a los mismos lados de la segunda placa 321 de electrodo positivo y la segunda placa 323 de electrodo negativo respectivamente.
[0101] Como se ilustra en la FIG. 1, la segunda placa 321 de electrodo positivo puede soldarse y fijarse a la placa 111 de electrodo positivo de una de las celdas 11. La segunda placa 323 de electrodo negativo puede estar soldada y fijada a la placa 112 de electrodo negativo de una celda 11 separada de la celda 11 conectada a la segunda placa 321 de electrodo positivo por una celda. La segunda placa 322 de conexión puede estar ubicada entre el primer lado 1A y el segundo lado 1B. La segunda placa 321 de electrodo positivo y la segunda placa 323 de electrodo negativo pueden estar provistas de orificios de soldadura en los puntos de soldadura para mejorar el posicionamiento visual y la precisión de la soldadura.
[0103] Como se ilustra en las FIGS. 1, 6 y 7, una altura de la segunda placa 322 de conexión puede ser idéntica a una altura de la segunda placa 321 de electrodo positivo y una altura de la segunda placa 323 de electrodo negativo, y una altura de la primera placa 312 de conexión puede ser mayor que una altura de la primera placa 311 de electrodo positivo y una altura de la primera placa 313 de electrodo negativo. Se puede proporcionar una estructura escalonada entre la primera placa 312 de conexión y la primera placa 311 de electrodo positivo, y se puede proporcionar una estructura escalonada entre la primera placa 312 de conexión y la primera placa 313 de electrodo negativo.
[0105] En consecuencia, la primera barra 31 colectora de conexión y la segunda barra 32 colectora de conexión que están adyacentes entre sí pueden superponerse parcialmente. La primera barra 31 colectora de conexión puede fijarse a una celda 11 entre dos celdas 11 conectadas a una segunda barra 32 colectora de conexión, de modo que en la primera barra 31 colectora de conexión y la segunda barra 32 colectora de conexión que están adyacentes entre sí, la primera placa 312 de conexión puede disponerse por encima de la segunda placa 322 de conexión, ahorrando así un espacio de instalación general de las barras 3 colectoras de conexión intermedias y facilitando la disposición.
[0107] Se puede proporcionar una capa aislante (por ejemplo, una capa de poliimida (PI) o una capa de tereftalato de polietileno (<p>E<t>)) entre la primera placa 312 de conexión y la segunda placa 322 de conexión, a fin de impedir una fuga de corriente entre la primera placa 312 de conexión y la segunda placa 322 de conexión, lo cual de otro modo provocaría un cortocircuito.
[0109] Como se ilustra en las FIGS. 6 y 7, cada una de la primera placa 312 de conexión y la segunda placa 322 de conexión pueden estar provistas de una ranura 5 doblada hacia abajo en un espacio de contacto entre dos celdas 11 adyacentes. La ranura 5 puede proporcionar un margen de deformación para la primera barra 31 colectora de conexión y la segunda barra 32 colectora de conexión. Dado que tanto la primera barra 31 colectora de conexión como la segunda barra 32 colectora de conexión están conectadas a diferentes celdas 11, cuando las celdas 11 se expanden, las distancias entre las celdas 11 aumentan. De esta manera, la primera barra 31 colectora de conexión y la segunda barra 32 colectora de conexión son alargadas. La ranura 5 entre la primera placa 312 de conexión y la segunda placa 322 de conexión está aplanada para proporcionar un margen de estiramiento, a fin de impedir que la primera barra 31 colectora de conexión y la segunda barra 32 colectora de conexión se rompan.
[0111] Como se ilustra en la FIG. 8, en una realización en la cual la barra 4 colectora de conexión de cola está conectada tanto a la segunda celda 11B de extremo como a la celda 11 adyacente a la segunda celda 11B de extremo en el mismo lado, la barra 4 colectora de conexión de cola puede estar provista correspondientemente de la ranura 5 doblada hacia abajo entre la segunda celda 11B de extremo y la celda 11 adyacente a la segunda celda 11B de extremo. La ranura 5 puede proporcionar el margen de deformación para la barra 4 colectora de conexión de cola. Dado que la barra 4 colectora de conexión de cola está conectada a diferentes celdas 11, cuando las celdas 11 se expanden, la distancia entre las dos celdas 11 aumenta. De esta manera, la barra 4 colectora de conexión de cola se alarga. La ranura 5 de la barra 4 colectora de conexión de cola está aplanada para proporcionar el margen de estiramiento, a fin de impedir que la barra 4 colectora de conexión de cola se rompa.
[0113] Como se ilustra en las FIGS. 6 y 7, dado que la corriente sigue una trayectoria de arco en las esquinas de la primera placa 312 de conexión y la segunda placa 322 de conexión, una esquina superior de la primera placa 312 de conexión en un lado orientado en dirección opuesta a la primera placa 311 de electrodo positivo puede ser una esquina 6 redondeada, y una esquina superior de la segunda placa 322 de conexión en un lado orientado en dirección opuesta a la segunda placa 321 de electrodo positivo puede ser una esquina 6 redondeada. Esto no sólo puede garantizar que la corriente fluya en la primera placa 312 de conexión y la segunda placa 322 de conexión, sino que también reduce los pesos de la primera barra 31 colectora de conexión y la segunda barra 32 colectora de conexión.
[0115] De manera similar, como se ilustra en la FIG. 1, al menos una de la placa 21 de conexión del electrodo positivo y la placa 22 de conexión del electrodo negativo puede tener una porción 23 de flexión que se dobla en un plano donde se ubica la superficie superior de la celda 11. Una esquina de flexión de la porción 23 de flexión puede ser una esquina 6 redondeada, la cual no solo puede garantizar que la corriente pueda fluir en la porción 23 de flexión, sino que también reduce el peso de la porción 23 de flexión.
[0117] Además, al menos una de la placa 21 de conexión del electrodo positivo y la placa 22 de conexión del electrodo negativo tiene una abertura de evitación para impedir la válvula 113 de seguridad de la celda 11, a fin de garantizar que la válvula 113 de seguridad funcione normalmente.
[0118] Como se ilustra en la FIG. 1, el módulo 100 de batería puede incluir además un marco 7 del módulo en forma de cubo. La fila 1 de celdas puede ubicarse en el marco 7 del módulo. Una dirección de longitud de la fila 1 de celdas puede ser una dirección a lo largo de una dirección de longitud del marco 7 del módulo, y una dirección de ancho de la fila 1 de celdas puede ser una dirección a lo largo de una dirección de ancho del marco 7 del módulo.
[0119] Como se ilustra en la FIG. 1, una superficie del extremo superior entre dos lados más largos del marco 7 del módulo está provista de una placa 71 de montaje. La placa 71 de montaje puede extenderse hacia la fila 1 de celdas y apoyarse contra un lado de la fila 1 de celdas orientada hacia los lados más largos del marco 7 del módulo. Cada una de las placas 2 de conexión de los electrodos de salida tiene una estructura de flexión. Cada una de la placa 21 de conexión del electrodo positivo y la placa 22 de conexión del electrodo negativo pueden incluir una primera placa 241, una segunda placa 242, y una tercera placa 243. La segunda placa 242 puede estar conectada entre la primera placa 241 y la tercera placa 243.
[0120] Como se ilustra en la FIG. 1, la primera placa 241 puede estar unida a una superficie superior de la fila 1 de celdas y está conectada a la celda 11. La segunda placa 242 puede estar unida a un lado de la primera celda 11A de extremo orientada hacia un lado más largo de un extremo correspondiente del marco 7 del módulo. La tercera placa 243 puede unirse y fijarse a una superficie superior de la placa 71 de montaje. La placa 71 de montaje puede proporcionar puntos de montaje para las placas 2 de conexión del electrodo de salida y los arneses de cables de alto voltaje, es decir, las placas 2 de conexión del electrodo de salida y los arneses de cables de alto voltaje pueden fijarse a la placa 71 de montaje juntos.
[0121] A continuación se describirá un paquete de baterías para un vehículo de acuerdo con la presente divulgación. El paquete de baterías de acuerdo con la presente divulgación se proporciona con el módulo 100 de batería como se describe en cualquiera de las realizaciones anteriores de la presente divulgación.
[0122] Con el paquete de baterías de acuerdo con la presente divulgación, la disposición del módulo 100 de batería reduce la longitud del cableado de los arneses de cables de alto voltaje en el paquete de baterías, impidiendo así un cableado paralelo de larga distancia entre los arneses de cables de bajo voltaje y los arneses de cables de alto voltaje en el paquete de baterías a la vez que se asegura la precisión de la adquisición y transmisión de señales en los arneses de cables de bajo voltaje.

Claims (8)

1. REIVINDICACIONES
1. Un módulo (100) de batería, que comprende:
una fila (1) de celdas que comprende una pluralidad de celdas (11) dispuestas en serie entre sí en una fila, teniendo la fila (1) de celdas un primer extremo y un segundo extremo en una dirección de disposición de la pluralidad de celdas (11), y comprendiendo la pluralidad de celdas (11) una primera celda (11A) de extremo en el primer extremo y una segunda celda (11B) de extremo en el segundo extremo;
placas (2) de conexión de electrodo de salida que comprenden una placa (21) de conexión del electrodo positivo y una placa (22) de conexión del electrodo negativo, estando una de la placa (21) de conexión del electrodo positivo y la placa (22) de conexión del electrodo negativo conectadas a la primera celda (11A) de extremo, y estando la otra conectada a una celda (11) adyacente a la primera celda (11A) de extremo; y
barras colectoras de conexión que comprenden barras (3) colectoras de conexión intermedias y una barra (4) colectora de conexión de cola, estando la barra (4) colectora de conexión de cola adaptada para conectar la segunda celda (11B) de extremo a una celda (11) adyacente a la segunda celda (11B) de extremo, y estando las barras (3) colectoras de conexión intermedias adaptadas para conectar los electrodos restantes de la pluralidad de celdas (11),
en donde las barras (3) colectoras de conexión intermedias comprenden una primera barra (31) colectora de conexión y una segunda barra (32) colectora de conexión, estando cada una de la primera barra (31) colectora de conexión y la segunda barra (32) colectora de conexión conectadas a dos celdas (11) adyacentes a una de la pluralidad de celdas (11), caracterizado porque:
una disposición de electrodos positivos y negativos de la segunda celda (11B) de extremo es opuesta a una disposición de electrodos positivos y negativos de la celda (11) adyacente a la segunda celda (11B), en donde: una placa (111) de electrodo positivo y una placa (112) de electrodo negativo de cada una de las celdas (11) están dispuestas respectivamente en un primer lado (1A) y un segundo lado (1B) de una superficie superior de la celda (11), una válvula (113) de seguridad está provista entre la placa (111) de electrodo positivo y la placa (112) de electrodo negativo de cada una de las celdas (11), las barras colectoras de conexión están divididas en dos grupos dispuestos respectivamente en el primer lado (1A) y el segundo lado (1B) de tal manera que las barras colectoras de conexión impiden la válvula (113) de seguridad, una disposición de electrodos positivos y negativos de (4n)ésima y (4n-1)ésima celdas (11) distanciadas de la segunda celda (11B) de extremo es idéntica a la disposición de los electrodos positivo y negativo de la segunda celda (11B) de extremo, y una disposición de electrodos positivo y negativo de (4n-2)ésima y (4n-3)ésima celdas (11) distanciadas de la segunda celda (11B) de extremo es opuesta a la disposición de los electrodos positivo y negativo de la segunda celda (11B) de extremo, donde n es un entero positivo; o
una disposición de los electrodos positivo y negativo de la segunda celda (11B) de extremo es idéntica a una disposición de los electrodos positivo y negativo de la celda (11) adyacente a la segunda celda (11B) de extremo, en donde: la placa (111) del electrodo positivo y la placa (112) del electrodo negativo de cada una de la pluralidad de celdas (11) están dispuestas respectivamente en el primer lado (1A) y el segundo lado (1B) de la superficie superior de la celda (11), se proporciona una válvula (113) de seguridad entre la placa (111) del electrodo positivo y la placa (112) del electrodo negativo de cada una de la pluralidad de celdas (11), las barras (3) colectoras de conexión intermedias están divididas en dos grupos dispuestos respectivamente en el primer lado (1A) y el segundo lado (1B) para permitir que las barras (3) colectoras de conexión intermedias eviten la válvula (113) de seguridad, la barra (4) colectora de conexión de cola está provista de una porción cóncava de evitación para impedir la válvula (113) de seguridad, una disposición de electrodos positivos y electrodos negativos de (4n)ésima y (4n-1)ésima celdas (11) distanciadas de la segunda celda (11B) de extremo es opuesta a la disposición de los electrodos positivo y negativo de la segunda celda (11B) de extremo, y una disposición de electrodos positivo y negativo de (4n-2)ésima y (4n-3)ésima celdas distanciadas de la segunda celda (11B) de extremo es idéntica a la disposición de los electrodos positivo y negativo de la segunda celda (11B) de extremo, donde n es un entero positivo.
2. El módulo (100) de batería de la reivindicación 1, caracterizado porque la primera barra (31) colectora de conexión comprende una primera placa (311) de electrodo positivo, una primera placa (312) de conexión, y una primera placa (313) de electrodo negativo, estando la primera placa (311) de electrodo positivo paralela a la primera placa (313) de electrodo negativo, estando la primera placa (312) de conexión conectada verticalmente a un mismo lado de la primera placa (311) de electrodo positivo y la primera placa (313) de electrodo negativo, y siendo la primera placa (312) de conexión más alta que la primera placa (311) de electrodo positivo y la primera placa (313) de electrodo negativo.
la segunda barra (32) colectora de conexión comprende una segunda placa (321) de electrodo positivo, una segunda placa (322) de conexión y una segunda placa (323) de electrodo negativo. La segunda placa (321) de electrodo positivo es paralela a la segunda placa (323) de electrodo negativo, la segunda placa (322) de conexión está conectada verticalmente a un mismo lado de la segunda placa (321) de electrodo positivo y la
segunda placa (323) de electrodo negativo, y la altura de la segunda placa (322) de conexión es idéntica a la altura de la segunda placa (321) de electrodo positivo y la altura de la segunda placa (323) de electrodo negativo; y
en donde para la primera barra (31) colectora de conexión y la segunda barra (32) colectora de conexión que están adyacentes entre sí, la primera placa (312) de conexión está dispuesta por encima de la segunda placa (322) de conexión.
3. El módulo (100) de batería de la reivindicación 2, caracterizado porque se proporciona una capa aislante entre la primera placa (312) de conexión y la segunda placa (322) de conexión.
4. El módulo (100) de batería de la reivindicación 2, caracterizado porque cada una de la primera placa (312) de conexión y la segunda placa (322) de conexión está provista con una ranura (5) doblada hacia abajo en un espacio de contacto entre dos celdas adyacentes de la pluralidad de celdas (11).
5. El módulo (100) de batería de la reivindicación 2, caracterizado porque una esquina superior de la primera placa (312) de conexión en un lado orientado en dirección opuesta a la primera placa (311) de electrodo positivo es una esquina (6) redondeada; y
una esquina superior de la segunda placa (322) de conexión en un lado orientado en dirección opuesta a la segunda placa (321) de electrodo positivo es una esquina (6) redondeada.
6. El módulo (100) de batería de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque al menos una de la placa (21) de conexión del electrodo positivo y la placa (22) de conexión del electrodo negativo comprende una porción (23) de flexión, siendo una esquina de flexión de la porción (23) de flexión una esquina (6) redondeada, y al menos una de la placa (21) de conexión del electrodo positivo y la placa (22) de conexión del electrodo negativo tiene una abertura de evitación para impedir la válvula (113) de seguridad de la celda (11).
7. El módulo (100) de batería de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado en que comprende además un marco (7) del módulo en forma de cubo, en donde la fila (1) de celdas está posicionada en el marco (7) del módulo, y una superficie de extremo superior entre dos lados más largos del marco (7) del módulo está provista de una placa (71) de montaje, la placa (71) de montaje se extiende hacia la fila (1) de celdas y descansa contra un lado de la fila (1) de celdas orientado hacia los lados más largos; y
en donde cada una de las placas (2) de conexión de electrodo de salida tiene una estructura de flexión y comprende: una primera placa (241) adaptada para ser fijada a una superficie superior de la fila (1) de celdas, una segunda placa (242) adaptada para ser fijada a un lado de la fila (1) de celdas orientado hacia los lados más largos, y una tercera placa (243) adaptada para ser unida y fijada a una superficie superior de la placa (71) de montaje.
8. Un paquete de baterías para un vehículo, caracterizado en que comprende el módulo (100) de batería de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.
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