ES3045089T3

ES3045089T3 - Battery pack, electronic device, and vehicle

Info

Publication number: ES3045089T3
Application number: ES21817334T
Authority: ES
Inventors: Jin-Yong Park; Kyung-Woo Kim; Jeong-O Mun; Jhin-Ha Park; Ho-June Chi; Hee-Jun Jin
Original assignee: LG Energy Solution Ltd
Current assignee: LG Energy Solution Ltd
Priority date: 2020-06-02
Filing date: 2021-05-27
Publication date: 2025-11-27
Anticipated expiration: 2041-05-27
Also published as: HUE073144T2; WO2021246718A1; CN114245949A; CN114245949B; EP4050715A4; JP7399265B2; EP4050715B1; KR102897376B1; US20220393293A1; JP2022545888A; EP4050715A1; KR20210149483A

Abstract

La presente invención proporciona un paquete de baterías con mayor estabilidad contra impactos y vibraciones externas. Para lograr el propósito descrito, el paquete de baterías, según la presente invención, comprende: una cubierta que incluye una cubierta superior y una cubierta inferior, con un espacio vacío formado en ella y configurada de manera que los bordes de la cubierta superior y la cubierta inferior se acoplan entre sí; un módulo de batería que incluye varias celdas, una carcasa del módulo para alojarlas y un marco lateral con un lado acoplado a la carcasa del módulo y el otro interpuesto entre las cubiertas superior e inferior, configurado para acoplarse a los bordes de ambas. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Paquete de baterías, dispositivo electrónico, y vehículo

[0003] Sector de la técnica

[0004] La presente descripción se refiera a un paquete de baterías, a un dispositivo electrónico, y a un vehículo y, más en particular, a un paquete de baterías con seguridad mejorada frente a vibraciones o impactos externos, y a un dispositivo electrónico y a un vehículo que comprenden el mismo.

[0005] La presente solicitud reivindica el beneficio de la Solicitud de Patente Coreana n.° 10-2020-0066574 presentada el 2 de junio de 2020 ante la Oficina Coreana de Propiedad Intelectual.

[0006] Antecedentes de la invención

[0007] Recientemente, con el rápido aumento en la demanda de productos electrónicos portátiles como, por ejemplo, ordenadores portátiles, videocámaras y teléfonos móviles, y con el amplio desarrollo de vehículos eléctricos, acumuladores para almacenamiento de energía, robots y satélites, se están llevando a cabo muchos estudios sobre las baterías secundarias de alto rendimiento que pueden recargarse de manera repetida.

[0008] Actualmente, las baterías secundarias comercialmente disponibles incluyen baterías de níquel-cadmio, baterías de níquel-hidrógeno, baterías de níquel-zinc, baterías secundarias de litio y similares, y, entre ellas, las baterías secundarias de litio tienen poco o ningún efecto memoria y, por consiguiente, están llamando la atención más que las baterías secundarias basadas en níquel por sus ventajas de que pueden recargarse en cualquier momento que sea conveniente, la tasa de autodescarga es muy baja y la densidad energética es alta.

[0009] Una batería secundaria de litio usa principalmente óxido basado en litio y un material carbonáceo como un material activo de electrodo positivo y un material activo de electrodo negativo, respectivamente. Además, la batería secundaria de litio incluye un conjunto de electrodos que incluye una placa de electrodo positivo y una placa de electrodo negativo recubiertas con el material activo de electrodo positivo y el material activo de electrodo negativo respectivamente con un separador interpuesto entre la placa de electrodo positivo y la placa de electrodo negativo, y un empaquetado o caja de batería en la cual el conjunto de electrodos se recibe herméticamente junto con una solución electrolítica.

[0010] Además, las baterías secundarias de litio pueden clasificarse en baterías secundarias tipo lata que incluyen el conjunto de electrodos incorporado en una lata metálica y baterías secundarias tipo bolsa que incluyen el conjunto de electrodos incorporado en una bolsa de una hoja laminada de aluminio según la forma del empaquetado.

[0011] De manera reciente, en particular, existe una demanda creciente de paquetes de batería de gran capacidad usados en aplicaciones de vehículos eléctricos. Dado que el paquete de baterías de gran capacidad incluye múltiples módulos de baterías, para mejorar la seguridad frente a impactos externos, el número de componentes de una cubierta de paquetes aumenta, y a medida que el número de componentes aumenta, el volumen de los módulos de baterías que pueden recibirse en el paquete de baterías se reduce y se reduce la densidad energética.

[0012] Además, el paquete de baterías usado en un entorno en el cual vibraciones o impactos externos ocurren con frecuencia como, por ejemplo, vehículos, necesita fijar, de manera estable, los múltiples módulos de baterías a la cubierta de paquete para mejorar, de manera efectiva, la durabilidad.

[0013] Técnica anterior adicional se describe en los documentos JP 2019147547 A, WO 2014/061109 A1, JP 2014 194907 A, JP 2013129391 A y US 2012/312614 A1.

[0014] Explicación de la invención

[0015] Problema técnico

[0016] La presente descripción está diseñada a resolver el problema descrito más arriba y, por lo tanto, la presente descripción está dirigida a proveer un paquete de baterías con seguridad mejorada frente a vibraciones o impactos externos, y un dispositivo electrónico y un vehículo que comprenden el mismo.

[0017] Estos y otros objetos y ventajas de la presente descripción pueden comprenderse por la siguiente descripción y serán aparentes a partir de las realizaciones de la presente descripción. Además, se apreciará fácilmente que los objetos y las ventajas de la presente descripción pueden realizarse por medios y combinaciones de los mismos.Solución técnica

[0018] Para lograr el objeto descrito más arriba, un paquete de baterías según la presente descripción incluye una cubierta de paquete que incluye una cubierta superior y una cubierta inferior y que tiene en su interior un espacio vacío, porciones de borde para cada una de la cubierta superior y la cubierta inferior que están acopladas entre sí, y un módulo de batería que incluye múltiples celdas de batería, una caja de módulo en la cual las múltiples celdas de batería se reciben, y una estructura lateral que tiene un lado acoplado a la caja de módulo y el otro lado interpuesto entre la cubierta superior y la cubierta inferior y configurado para acoplarse a las porciones de borde de cada una de la cubierta superior y la cubierta inferior, en donde el módulo de batería incluye además una estructura fija que tiene un lado acoplado a la caja de módulo y el otro lado conectado a al menos una de la cubierta superior o la cubierta inferior, en donde el paquete de baterías de la presente descripción incluye además un travesaño que se extiende en una dirección y acoplado a un lado interior de la cubierta inferior, en donde el otro lado de la estructura fija se acopla al travesaño y se conecta a la cubierta inferior, y un segundo miembro de sujeción que tiene una parte superior configurada para acoplarse a la cubierta superior y a la estructura externa dispuesta en el lado exterior de la cubierta superior, y una parte inferior configurada para acoplarse a cada una de la estructura fija y el travesaño.

[0019] Además, la estructura lateral puede incluir, en el otro lado, una saliente que se extiende en una dirección horizontal a las porciones de borde de cada una de la cubierta superior y la cubierta inferior, la cubierta superior puede incluir una primera porción de borde doblada hacia abajo para envolver una superficie superior y un lado de la saliente, la cubierta inferior puede incluir una segunda porción de borde doblada hacia arriba para envolver una superficie inferior y el lado de la saliente, y la saliente, la primera porción de borde y la segunda porción de borde pueden sujetarse entre sí.

[0020] Además, la cubierta superior puede incluir una primera porción de acoplamiento que se extiende en una dirección hacia fuera desde el extremo de la primera porción de borde, y la cubierta inferior puede incluir una segunda porción de acoplamiento sujetada a la primera porción de acoplamiento y que se extiende en la dirección hacia fuera desde un extremo de la segunda porción de borde.

[0021] Además, el paquete de baterías puede incluir además una primera junta interpuesta entre la primera porción de borde y la saliente, una segunda junta interpuesta entre la segunda porción de borde y la saliente, y una tercera junta interpuesta entre la primera porción de acoplamiento y la segunda porción de acoplamiento.

[0022] Además, el paquete de baterías de la presente descripción puede incluir además un primer miembro de sujeción que tiene una parte superior configurada para acoplarse a una estructura externa dispuesta en un lado exterior de la cubierta superior, y configurado para sujetar la saliente, la primera porción de borde y la segunda porción de borde. Además, la estructura lateral puede incluir una primera porción de inserción que tiene un espacio empotrado en el cual se inserta una parte de la caja de módulo, y la estructura fija puede incluir una segunda porción de inserción que tiene un espacio empotrado en el cual se inserta una parte de la caja de módulo.

[0023] Para lograr el objeto descrito más arriba, un dispositivo electrónico según la presente descripción incluye al menos un paquete de baterías.

[0024] Además, para lograr el objeto descrito más arriba, un vehículo según la presente descripción incluye al menos un paquete de baterías.

[0025] Efectos ventajosos

[0026] Según un aspecto de la presente descripción, el paquete de baterías de la presente descripción incluye el módulo de batería que incluye las múltiples celdas de batería, la caja de módulo en la cual se reciben las múltiples celdas de batería, y la estructura lateral que tiene un lado acoplado a la caja de módulo y el otro lado interpuesto entre la cubierta superior y la cubierta inferior y acoplado a las porciones de borde de la cubierta superior y la cubierta inferior y, por consiguiente, la estructura lateral puede servir como paredes laterales para soportar la cubierta de paquete en la dirección vertical, reforzando de este modo la resistencia de la cubierta de paquete sin un miembro de pared lateral separado.

[0027] Además, según un aspecto de una realización de la presente descripción, el paquete de baterías de la presente descripción incluye la primera porción de acoplamiento en la cubierta superior y la segunda porción de acoplamiento en la cubierta inferior, sujetando de este modo la cubierta superior y la cubierta inferior con una mayor fuerza de acoplamiento junto con la estructura de acoplamiento entre la primera porción de borde y la segunda porción de borde. Por consiguiente, la estructura de acoplamiento ajustada del paquete de baterías puede proteger, de manera segura, el módulo de batería recibido en el paquete de baterías de fuertes impactos externos. Por consiguiente, es posible mejorar, de manera efectiva, la seguridad del paquete de baterías.

[0028] Además, según otro aspecto de la presente descripción, el paquete de baterías de la presente descripción incluye además el primer miembro de sujeción configurado para acoplarse a la estructura externa para evitar, de manera eficiente, que la saliente, la primera porción de borde y la segunda porción de borde sujetadas entre sí se muevan por impactos externos. El área periférica exterior de la cubierta de paquete de la presente descripción puede fijarse a la estructura externa por el primer miembro de sujeción, fijando de este modo, de manera estable, el paquete de baterías en un entorno en el cual ocurren vibraciones frecuentes como, por ejemplo, vehículos. Por consiguiente, los componentes internos del paquete de baterías pueden verse menos afectados por vibraciones o impactos externos.

[0029] Breve descripción de los dibujos

[0030] Los dibujos anexos ilustran las realizaciones preferidas de la presente descripción y, junto con la siguiente descripción detallada, sirven para proveer una mayor comprensión del aspecto técnico de la presente descripción. Sin embargo, la presente descripción no debe interpretarse como limitada a los dibujos.

[0031] La FIG. 1 es una vista en perspectiva esquemática de un paquete de baterías según una realización de la presente descripción.

[0032] La FIG. 2 es un diagrama conceptual de los componentes de un paquete de baterías según una realización de la presente descripción.

[0033] La FIG. 3 es una vista en perspectiva esquemática de múltiples celdas de batería, una barra colectora y una estructura de barra colectora de un paquete de baterías según una realización de la presente descripción.

[0034] La FIG. 4 es una vista en perspectiva esquemática parcial ampliada de un paquete de baterías según una realización de la presente descripción.

[0035] La FIG 5 es una vista en sección transversal parcial esquemática de la FIG 1, tomada a lo largo de la línea A-A', que muestra la configuración interna de los componentes del paquete de baterías.

[0036] La FIG 6 es una vista en perspectiva esquemática parcial de una primera junta de un paquete de baterías según otra realización de la presente descripción.

[0037] La FIG 7 es una vista en sección transversal parcial esquemática de la FIG 1, tomada a lo largo de la línea C-C', que muestra la configuración interna de los componentes del paquete de baterías y una estructura externa.

[0038] La FIG. 8 es una vista en perspectiva esquemática de una estructura lateral de un paquete de baterías según otra realización de la presente descripción.

[0039] La FIG. 9 es una vista en perspectiva esquemática de una estructura fija de un paquete de baterías según otra realización de la presente descripción.

[0040] Realización preferente de la invención

[0041] De aquí en adelante, las realizaciones preferidas de la presente descripción se describirán en detalle con referencia a los dibujos anexos. Con anterioridad a la descripción, debe comprenderse que los términos o las palabras usadas en la memoria descriptiva y en las reivindicaciones anexas no deben interpretarse como limitadas a significados generales y de diccionario, sino que, más bien, deben interpretarse según los significados y conceptos correspondientes a los aspectos técnicos de la presente descripción según el principio de que el inventor puede definir los términos de manera apropiada para una mejor explicación.

[0042] Por lo tanto, las realizaciones descritas en la presente memoria y las ilustraciones que se muestran en los dibujos son solo una realización más preferida de la presente descripción, y no pretenden describir totalmente los aspectos técnicos de la presente descripción, de modo que debe entenderse que una variedad de otros equivalentes y modificaciones pueden haberse realizado a las mismas al momento de presentación de la solicitud.

[0043] La FIG. 1 es una vista en perspectiva esquemática de un paquete de baterías según una realización de la presente descripción. La FIG. 2 es un diagrama conceptual de los componentes del paquete de baterías según una realización de la presente descripción. De manera adicional, la FIG. 3 es una vista en perspectiva esquemática de múltiples celdas de batería, una barra colectora y una estructura de barra colectora del paquete de baterías según una realización de la presente descripción. Aunque las FIGS. 1 y 3 no muestran pernos y tuercas sujetados al paquete de baterías en aras de la descripción, pernos y tuercas se aplican para sujetar una cubierta de paquete y un módulo de batería como se muestra en las FIGS. 5 y 7 descritas más abajo. Para referencia, en la FIG. 1, la dirección del eje X es la dirección derecha, la dirección del eje Y es la dirección posterior y la dirección del eje Z es la dirección superior. Con referencia a las FIGS. 1 a 3, el paquete 1000 de baterías de la presente descripción incluye una cubierta 200 de paquete y un módulo 100 de batería. El módulo 100 de batería puede incluir múltiples celdas 110 de batería.

[0044] Específicamente, la cubierta 200 de paquete puede incluir una cubierta 210 superior y una cubierta 220 inferior. La cubierta 210 superior puede tener un espacio vacío en su interior. Además, la cubierta 220 inferior puede tener un espacio vacío en su interior. Es decir, cuando se acoplan entre sí, la cubierta 210 superior y la cubierta 220 inferior pueden formar un espacio interno en el cual se recibe el módulo 100 de batería. La cubierta 210 superior y la cubierta 220 inferior pueden acoplarse entre sí en las porciones de borde. Aquí, el método de acoplamiento puede ser acoplamiento mediante pernos.

[0045] Mientras tanto, la celda 110 de batería puede ser una celda 110 de batería tipo bolsa. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 2, 21 celdas 110 de batería tipo bolsa pueden apilarse lado a lado en la dirección frontal-posterior (dirección Y).

[0046] En particular, la celda 110 de batería tipo bolsa puede incluir un conjunto de electrodos (no se muestra), una solución electrolítica (no se muestra) y una bolsa. Además, como se muestra en la FIG 2, la celda 110 de batería puede tener terminales 111 de electrodos en dos extremos opuestos (dirección X) con respecto al centro de la celda 110 de batería.

[0047] Sin embargo, el módulo 100 de batería según la presente descripción no se limita a la celda 110 de batería tipo bolsa descrita más arriba y pueden emplearse varios tipos de celdas 110 de batería conocidos al momento de presentación de la solicitud de patente.

[0048] Además, el módulo 100 de batería puede incluir al menos una barra 131 colectora configurada para conectar eléctricamente las múltiples celdas 110 de batería y al menos dos estructuras 130 de barra colectora configuradas para montar la al menos una barra 131 colectora en el lado exterior. Las al menos dos estructuras 130 de barra colectora pueden proveerse, cada una, en cada uno de los lados izquierdo y derecho (dirección X) de las múltiples celdas 110 de batería.

[0049] De manera específica, la barra 131 colectora puede incluir un metal conductor, por ejemplo, cobre, aluminio y níquel. Además, la estructura 130 de barra colectora puede incluir un material eléctricamente aislante. Por ejemplo, la estructura 130 de barra colectora puede incluir un material plástico. Más específicamente, el material plástico puede ser cloruro de polivinilo.

[0050] Además, el módulo 100 batería puede incluir una caja 120 de módulo. La caja 120 de módulo puede tener un espacio interior en el cual se reciben las múltiples celdas 110 de batería. Por ejemplo, la caja 120 de módulo puede alojar 21 celdas 110 de batería.

[0051] Además, el módulo 100 batería puede incluir una estructura 300 lateral. Un lado de la estructura 300 lateral puede acoplarse a la caja 120 de módulo. Por ejemplo, un lado de la estructura 300 lateral y el otro lado del módulo 100 de batería pueden soldarse en contacto entre sí. El otro lado de la estructura 300 lateral puede acoplarse a las porciones 211, 221 de borde de la cubierta 210 superior y la cubierta 220 inferior. Por ejemplo, el otro lado de la estructura 300 lateral y las porciones 211, 221 de borde de la cubierta 210 superior y la cubierta 220 inferior pueden sujetarse entre sí usando pernos B1 (FIG. 5).

[0052] Sin embargo, la estructura 300 lateral no se limita a ello y, por el contrario, el otro lado de la estructura 300 lateral puede acoplarse a la caja 120 de módulo, y un lado puede acoplarse a las porciones 211, 221 de borde de la cubierta 210 superior y la cubierta 220 inferior.

[0053] Además, la superficie superior de la estructura 300 lateral puede configurarse para soportar la superficie interior de la cubierta 210 superior en la dirección hacia arriba. La superficie inferior de la estructura 300 lateral puede configurarse para soportar la superficie interior de la cubierta 220 inferior en la dirección hacia abajo.

[0054] Según esta configuración de la presente descripción, el paquete 1000 de baterías de la presente descripción incluye el módulo 100 de batería que incluye las múltiples celdas 110 de batería, la caja 120 de módulo en la cual se reciben las múltiples celdas 110 de batería, y la estructura 300 lateral que tiene un lado acoplado a la caja 120 de módulo y el otro lado interpuesto entre la cubierta 210 superior y la cubierta 220 inferior y acoplada a las porciones 211, 221 de borde de la cubierta 210 superior y la cubierta 220 inferior y, por consiguiente, la estructura 300 lateral puede servir como paredes laterales para soportar la cubierta 200 de paquete en la dirección vertical, reforzando de este modo la resistencia de la cubierta 200 de paquete sin un miembro de pared lateral separado.

[0055] Además, la estructura 300 lateral puede configurarse para acoplarse a las porciones 211, 221 de borde de la cubierta 210 superior y la cubierta 220 inferior, acoplando de este modo la cubierta 210 superior y la cubierta 220 inferior de la cubierta 200 de paquete así como fijando el módulo 100 de batería recibido. Por consiguiente, el paquete 1000 de baterías de la presente descripción puede evitar, de manera efectiva, que el módulo 100 de batería se dañe por vibraciones frecuentes en un entorno en el cual ocurren vibraciones frecuentes como, por ejemplo, vehículos. En última instancia, es posible mejorar la durabilidad del paquete 1000 de baterías de la presente descripción.

[0056] La FIG. 4 es una vista en perspectiva esquemática parcial ampliada del paquete de baterías según una realización de la presente descripción. De manera adicional, la FIG. 5 es una vista en sección transversal parcial esquemática de la FIG. 1, tomada a lo largo de la línea A-A', que muestra la configuración interna de los componentes del paquete de baterías.

[0057] Con referencia a las FIGS. 4 y 5 junto con la FIG. 3, la estructura 300 lateral puede incluir, en el otro lado, una saliente 310 que se extiende en la dirección horizontal hacia las porciones 211, 221 de borde de la cubierta 210 superior y la cubierta 220 inferior. La saliente 310 tener una forma de cuboide que se extiende en la dirección horizontal. La saliente 310 puede tener una abertura H3 en la cual se inserta una parte del perno.

[0058] Además, la cubierta 210 superior puede incluir una primera porción 211 de borde. La primera porción 211 de borde puede doblarse hacia abajo para envolver la superficie superior y el lado de la saliente 310. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 5, partes de la primera porción 211 de borde de la cubierta 210 superior pueden entrar en contacto con la superficie superior de la saliente 310 y el lado horizontal de la saliente 310. La primera porción 211 de borde puede tener un primer orificio H1 de inserción en el cual se inserta una parte del perno.

[0059] Además, la cubierta 220 inferior puede incluir una segunda porción 221 de borde. La segunda porción 221 de borde puede doblarse hacia arriba para envolver la superficie inferior y el lado de la saliente 310. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 5, partes de la segunda porción 221 de borde de la cubierta 220 inferior pueden entrar en contacto con la superficie inferior de la saliente 310 y el lado horizontal de la saliente 310. La segunda porción 221 de borde puede tener un segundo orificio H4 de inserción en el cual se inserta una parte del perno.

[0060] En esta instancia, la saliente 310 puede interponerse entre las porciones 211, 221 de borde de la cubierta 210 superior y la cubierta 220 inferior. Además, la saliente 310, la primera porción 211 de borde y la segunda porción 221 de borde pueden sujetarse entre sí. Por ejemplo, el método de sujeción puede sujetar insertando el perno B1 en cada una de la abertura H3, el primer orificio H1 de inserción y el segundo orificio H4 de inserción, e insertando una tuerca N1 en la parte inferior del perno B1.

[0061] Según esta configuración de la presente descripción, la presente descripción sujeta la cubierta 210 superior, la estructura 300 lateral y la cubierta 220 inferior sujetando la saliente 310, la primera porción 211 de borde y la segunda porción 221 de borde, logrando de este modo el acoplamiento ajustado entre el módulo 100 de batería y la cubierta 200 de paquete recibidos en su interior.

[0062] Con referencia, otra vez, a la FIG. 5 junto con la FIG. 3, la cubierta 210 superior de la presente descripción puede incluir una primera porción 212 de acoplamiento. La primera porción 212 de acoplamiento puede extenderse en la dirección hacia fuera desde el extremo de la primera porción 211 de borde. Por ejemplo, como se muestra en la FIG.

[0063] 5, la primera porción 212 de acoplamiento puede doblarse en la dirección hacia fuera (dirección horizontal) desde la parte de la primera porción 211 de borde en contacto con el lado horizontal de la saliente 310.

[0064] Además, la cubierta 220 inferior puede incluir una segunda porción 222 de acoplamiento que se extiende en la dirección hacia fuera desde el extremo de la segunda porción 221 de borde. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 5, la segunda porción 222 de acoplamiento puede doblarse en la dirección hacia fuera (dirección horizontal) desde la parte de la segunda porción 221 de borde en contacto con el lado horizontal de la saliente 310.

[0065] Además, la segunda porción 222 de acoplamiento puede configurarse para sujetarse a la primera porción 212 de acoplamiento de la cubierta 210 superior. La primera porción 212 de acoplamiento y la segunda porción 222 de acoplamiento pueden sujetarse mediante perno. Por ejemplo, la primera porción 212 de acoplamiento puede incluir un primer orificio H5 de sujeción, y la segunda porción 222 de acoplamiento puede incluir un segundo orificio H6 de sujeción. Un perno B2 puede insertarse en el primer orificio H5 de sujeción y en el segundo orificio H6 de sujeción, y una tuerca n2 puede insertarse en la parte inferior del perno B2.

[0066] Según esta configuración de la presente descripción, la presente descripción incluye la primera porción 212 de acoplamiento en la cubierta 210 superior y la segunda porción 222 de acoplamiento en la cubierta 220 inferior, sujetando de este modo la cubierta 210 superior y la cubierta 220 inferior con una fuerza de acoplamiento más fuerte junto con la estructura de acoplamiento entre la primera porción 211 de borde y la segunda porción 221 de borde. Por consiguiente, la estructura de acoplamiento ajustada del paquete 1000 de baterías puede proteger, de manera segura, el módulo 100 de batería recibido en el paquete 1000 de baterías de fuertes impactos externos. Por consiguiente, es posible mejorar, de manera efectiva, la seguridad del paquete 1000 de baterías.

[0067] Con referencia, otra vez, a las FIGS. 3 y 5, la presente descripción puede incluir además una primera junta 601, una segunda junta 602 y una tercera junta 603. De manera específica, la primera junta 601 puede interponerse entre la primera porción 211 de borde y la saliente 310 para evitar que materiales extraños entren a través de un espacio entre la primera porción 211 de borde y la saliente 310. La primera junta 601 puede extenderse en una dirección. La primera junta 601 puede tener un orificio de un tamaño correspondiente a la abertura H3. Es decir, como se muestra en la FIG 3, una parte de la primera junta 601 puede tener múltiples orificios a través de los cuales pasa el perno B1 insertado en la abertura H3. Por ejemplo, el paquete 1000 de baterías de la FIG 3 puede incluir la primera junta 601 en cada uno del lado izquierdo y el lado derecho con respecto a los módulos 100 de batería recibidos en el paquete 1000 de baterías.

[0068] Además, la segunda junta 602 puede interponerse entre la segunda porción 221 de borde y la saliente 310 para evitar que materiales extraños entren a través de un espacio entre la segunda porción 221 de borde y la saliente 310. La segunda junta 602 puede extenderse en una dirección. La segunda junta 602 puede tener un orificio de un tamaño correspondiente a la abertura. Es decir, una parte de la segunda junta 602 puede tener múltiples orificios a través de los cuales pasa el perno B1 insertado en la abertura H3. Por ejemplo, el paquete 1000 de baterías de la FIG. 3 puede incluir la segunda junta 602 en cada uno del lado izquierdo y el lado derecho con respecto a los módulos 100 de batería recibidos en el paquete 1000 de baterías.

[0069] Además, la tercera junta 603 puede configurarse para interponerse entre la primera porción 212 de acoplamiento y la segunda porción 222 de acoplamiento. La tercera junta 603 puede tener una forma de anillo rectangular que se extiende a lo largo de la periferia exterior de la cubierta 210 superior y la cubierta 220 inferior. Una parte de la tercera junta 603 puede tener múltiples orificios a través de los cuales pasa el perno B1 insertado en la abertura H3.

[0070] Según esta configuración de la presente descripción, la presente descripción incluye además la primera junta 601, la segunda junta 602 y la tercera junta 603, evitando de este modo que materiales extraños entren a través de las aberturas para insertar los pernos formados en cada una de la saliente 310, la primera porción 211 de borde, la segunda porción 221 de borde, la primera porción 212 de acoplamiento y la segunda porción 222 de acoplamiento. Además, es posible sellar tanto la porción de borde como la porción de acoplamiento de la cubierta 200 de paquete, logrando de este modo el doble sellado a través de la junta. Por consiguiente, es posible mejorar, de manera efectiva, la impermeabilidad de la cubierta 200 de paquete.

[0071] La FIG. 6 es una vista en perspectiva parcial esquemática de una primera junta del paquete de baterías según otra realización de la presente descripción.

[0072] Con referencia a la FIG. 6 junto con la FIG. 3, en oposición a la primera junta 501 de la FIG. 3, una parte de la primera junta 601 del paquete de baterías según otra realización de la presente descripción puede tener múltiples formas 601h de anillo formadas en una ubicación correspondiente a la abertura H3. El perno B1 puede insertarse en la forma 601h de anillo.

[0073] Por consiguiente, la primera junta 601A del paquete de baterías según otra realización de la presente descripción incluye las múltiples formas 601h de anillo, para reducir una parte innecesaria de la primera junta 501, ahorrando de este modo el coste del material y reduciendo el peso del paquete de baterías.

[0074] La FIG. 7 es una vista en sección transversal parcial esquemática de la FIG. 1, tomada a lo largo de la línea C-C', que muestra la configuración interna de los componentes del paquete de baterías y una estructura externa.

[0075] Con referencia a la FIG. 7 junto con las FIGS. 1 y 3, el paquete 1000 de baterías según una realización de la presente descripción puede además incluir un primer miembro 710 de sujeción. La parte superior del primer miembro 710 de sujeción puede configurarse para acoplarse a la estructura 2000 externa dispuesta en el lado exterior de la cubierta 210 superior. La parte inferior del primer miembro 710 de sujeción puede configurarse para sujetar la saliente 310, la primera porción 211 de borde y la segunda porción 221 de borde.

[0076] Por ejemplo, como se muestra en la FIG 7, el primer miembro 710 de sujeción puede incluir un perno 711 prisionero y tuercas 712. La parte superior del perno 711 prisionero puede configurarse para acoplarse a la tuerca 712 insertada en la estructura 2000 externa. Después de que el perno 711 prisionero se inserta en cada una de la saliente 310, la primera porción 211 de borde y la segunda porción 221 de borde, la parte inferior del perno 711 prisionero puede acoplarse a la tuerca 712, para sujetar la saliente 310, la primera porción 211 de borde y la segunda porción 221 de borde.

[0077] Según esta configuración de la presente descripción, la presente descripción incluye además el primer miembro 710 de sujeción configurado para acoplarse a la estructura 2000 externa para evitar, de manera eficiente, que la saliente 310, la primera porción 211 de borde y la segunda porción 221 de borde sujetadas entre sí se muevan por impactos externos. El área periférica exterior de la cubierta 200 de paquete de la presente descripción puede fijarse a la estructura 2000 externa por el primer miembro 710 de sujeción, fijando de este modo, de manera estable, el paquete 1000 de baterías en un entorno en el cual ocurren vibraciones frecuentes como, por ejemplo, vehículos. Por consiguiente, los componentes internos del paquete 1000 de baterías pueden verse menos afectados por vibraciones o impactos externos.

[0078] Con referencia, otra vez, a la FIG. 5 junto con la FIG. 3, el módulo 100 de batería de la presente descripción puede además incluir una estructura 400 fija. Un lado de la estructura 400 fija puede configurarse para acoplarse a la caja 120 de módulo. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 7, el lado derecho de la estructura 400 fija puede configurarse para acoplarse a la pared exterior de la caja 120 de módulo. En esta instancia, el método de acoplamiento puede incluir, por ejemplo, un método de soldadura. De manera alternativa, el método de acoplamiento puede ser un método de sujeción mecánica que usa pernos o tuercas 722.

[0079] Además, el otro lado de la estructura 400 fija puede configurarse para estar conectado a al menos una de la cubierta 210 superior o la cubierta 220 inferior.

[0080] Además, la superficie superior de la estructura 400 fija puede configurarse para soportar la superficie interior de la cubierta 210 superior en la dirección hacia arriba. La superficie inferior de la estructura 400 fija puede configurarse para soportar la superficie interior de la cubierta 220 inferior en la dirección hacia abajo.

[0082] Según esta configuración de la presente descripción, el paquete 1000 de baterías de la presente descripción incluye además la estructura 400 fija en el módulo 100 de batería, para conectar, de manera estable, la superficie interior del módulo 100 de batería a la cubierta 210 superior o a la cubierta 220 inferior. Por consiguiente, cuando el paquete 1000 de baterías se monta en un vehículo en el cual vibraciones o impactos externos ocurren con frecuencia, es posible evitar que el módulo 100 de batería se desmonte de la fijación por las vibraciones frecuentes, o reducir el daño de los componentes internos. En última instancia, es posible mejorar, de manera efectiva, la durabilidad del paquete 1000 de baterías. Además, dado que la estructura 400 fija soporta la superficie interior de la cubierta 210 superior y la cubierta 220 inferior en la dirección vertical, la estructura 400 fija puede servir como un soporte interior de la cubierta 200 de paquete, reforzando de este modo la resistencia vertical de la cubierta 200 de paquete.

[0084] Mientras tanto, con referencia otra vez a la FIG. 5 junto con la FIG. 3, el paquete 1000 de baterías de la presente descripción puede además incluir un travesaño 500. El travesaño 500 puede montarse en el espacio receptor de la cubierta 220 inferior. El travesaño 500 puede extenderse en la dirección Y Una superficie (superficie inferior) del travesaño 500 en la dirección negativa Z (dirección hacia abajo) puede acoplarse a la superficie superior de la cubierta 220 inferior. En esta instancia, el método de acoplamiento puede incluir soldadura o sujeción con pernos.

[0085] Además, el otro lado de la estructura 400 fija puede acoplarse al travesaño 500 y conectarse a la cubierta 220 inferior. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 5, el otro lado de la estructura 400 fija puede acoplarse al travesaño 500 usando un perno B3 y conectarse a la cubierta 220 inferior.

[0087] Según esta configuración de la presente descripción, la presente descripción incluye además el travesaño 500 acoplado mediante pernos a la estructura 400 fija, conectando de este modo, de manera estable, el módulo 100 de batería acoplado a la estructura 400 fija a la cubierta 220 inferior. Por consiguiente, cuando el paquete 1000 de baterías se monta en un vehículo en el cual vibraciones o impactos externos ocurren con frecuencia, es posible reducir el problema con las vibraciones frecuentes que desmontan la fijación del módulo 100 de batería o provocan daños a los componentes internos. En última instancia, es posible mejorar, de manera efectiva, la durabilidad del paquete 1000 de baterías.

[0089] Mientras tanto, con referencia otra vez a la FIG. 7, el paquete 1000 de baterías según una realización de la presente descripción puede además incluir un segundo miembro 720 de sujeción. La parte superior del segundo miembro 720 de sujeción puede configurarse para acoplarse a la cubierta 210 superior y a la estructura 2000 externa dispuesta en el lado exterior de la cubierta 210 superior. Además, la parte inferior del segundo miembro 720 de sujeción puede configurarse para acoplarse a cada una de la estructura 400 fija y el travesaño 500. El segundo miembro 720 de sujeción puede incluir un perno 721 prisionero y múltiples tuercas 722. La parte superior del perno 721 prisionero puede acoplarse usando la tuerca 722 insertada y fijada a la estructura 2000 externa y a la tuerca 722 dispuesta en la superficie interior de la cubierta 210 superior.

[0091] Además, cuando la parte inferior del perno 721 prisionero se inserta en el otro lado de la estructura 400 fija y una parte del travesaño 500 y la tuerca 722 insertada en el perno 721 prisionero se mueve hacia abajo, el otro lado de la estructura 400 fija y el travesaño 500 pueden conectarse entre sí. En esta instancia, la estructura 400 fija puede incluir, en el otro lado, una porción 410 de fijación que se extiende en una dirección. La porción 410 de fijación puede tener un orificio H7 de acoplamiento en el cual se inserta el perno.

[0093] Según esta configuración de la presente descripción, la presente descripción incluye además el segundo miembro 720 de sujeción configurado para acoplarse a cada uno de la estructura 2000 externa, la estructura 400 fija, y el travesaño 500, conectando de este modo, de manera estable, el módulo 100 de batería acoplado a la estructura 400 fija a la cubierta 210 superior y a la cubierta 220 inferior. Por consiguiente, cuando el paquete 1000 de baterías se monta en un vehículo en el cual vibraciones o impactos externos ocurren con frecuencia, es posible evitar que el módulo 100 de batería se desmonte de la fijación por las vibraciones frecuentes, o reducir el daño de los componentes internos. En última instancia, es posible mejorar, de manera efectiva, la durabilidad del paquete 1000 de baterías.

[0095] La FIG. 8 es una vista en perspectiva esquemática de una estructura lateral del paquete de baterías según otra realización de la presente descripción. De manera adicional, la FIG. 9 es una vista en perspectiva esquemática de una estructura fija del paquete de baterías según otra realización de la presente descripción.

[0097] Con referencia a las FIGS. 8 y 9 junto con la FIG 3, el paquete 1000 de baterías según otra realización de la presente descripción puede incluir la estructura 300A lateral y la estructura 400A fija cuya forma es diferente de la estructura 300 lateral y la estructura 400 fija del paquete 1000 de baterías de la FIG 3. Los restantes componentes son iguales a los del paquete 1000 de baterías de la FIG 3.

[0098] En primer lugar, la estructura 300A lateral de la FIG 8 puede incluir, en un lado, una primera porción 320 de inserción que tiene un espacio empotrado en el cual se inserta una parte de la caja 120 de módulo. Por ejemplo, la estructura 300A lateral de la FIG. 8 puede acoplarse al módulo 100 de batería insertando el lado derecho del módulo 100 de batería en el espacio interno de la primera porción 320 de inserción.

[0099] Además, la estructura 400A fija de la FIG. 9 puede incluir, en el otro lado, una segunda porción 420 de inserción que tiene un espacio empotrado en el cual se inserta la otra parte de la caja 120 de módulo. Es decir, la estructura 400A fija de la FIG. 9 puede acoplarse al módulo 100 de batería insertando el lado izquierdo del módulo 100 de batería en el espacio interno de la segunda porción 420 de inserción.

[0100] Según esta configuración de la presente descripción, la estructura 300A lateral y la estructura 400A fija del paquete 1000 de baterías según otra realización de la presente descripción incluyen la primera porción 320 de inserción y la segunda porción 420 de inserción en las cuales se reciben respectivamente partes del módulo 100 de batería y, por consiguiente, es posible lograr fácilmente el acoplamiento entre el módulo 100 de batería y la estructura 300A lateral y la estructura 400A fija, y cuando se acoplan mediante el método de soldadura, aumentar de manera eficiente el área de soldadura, aumentando de este modo, de manera eficaz, la resistencia de acoplamiento entre el módulo 100 de batería y la estructura 300A lateral y la estructura 400A fija. Por consiguiente, es posible mantener, de manera estable, el acoplamiento entre el módulo 100 de batería y la estructura 300A lateral y la estructura 400A fija en un entorno en el cual ocurren vibración e impactos frecuentes como, por ejemplo, vehículos.

[0101] Mientras tanto, un paquete 1000 de baterías según una realización de la presente descripción puede incluir además varios tipos de dispositivos (no se muestran) para controlar la carga/descarga del módulo 100 de batería, por ejemplo, un sistema de gestión de batería (BMS, por sus siglas en inglés), un sensor de corriente y un fusible.

[0102] Mientras tanto, un dispositivo electrónico (no se muestra) según una realización de la presente descripción incluye al menos un paquete 1000 de baterías. El dispositivo electrónico puede incluir además una carcasa de dispositivo (no se muestra) que tiene un espacio receptor para recibir el paquete 1000 de baterías y una unidad de visualización para permitir que un usuario vea el estado de carga del paquete 1000 de baterías.

[0103] Además, el paquete 1000 de baterías según una realización de la presente descripción puede incluirse en un vehículo como, por ejemplo, un vehículo eléctrico o un vehículo eléctrico híbrido. Es decir, el vehículo según una realización de la presente descripción puede incluir el paquete 1000 de baterías descrito más arriba según una realización de la presente descripción montado en la carrocería del vehículo. En esta instancia, la estructura lateral (300 en la FIG 2) puede configurarse para acoplarse con la carrocería del vehículo.

[0104] Mientras tanto, los términos que indican direcciones según su uso en la presente memoria como, por ejemplo, superior, inferior, izquierda, derecha, frontal y posterior, se usan en aras de la descripción solamente, y es obvio para las personas con experiencia en la técnica que el término puede cambiar dependiendo de la posición del elemento establecido o de un observador.

[0105] Aunque la presente descripción se ha descrito más arriba con respecto a un número limitado de realizaciones y dibujos, la presente descripción no se encuentra limitada a ello.

[0106] Descripción de numerales de referencia

[0107] 1000: paquete de baterías 100: módulo de batería

[0108] 120: caja de módulo 110: celda de batería

[0109] 200: cubierta de paquete 210, 220: cubierta superior, cubierta inferior

[0110] 211, 221: primera porción de borde, segunda porción de borde

[0111] 212, 222: primera porción de acoplamiento, segunda porción de acoplamiento

[0112] 300: estructura lateral 310: saliente

[0113] H1, H4, H3, H5, H6, H7: primer orificio de inserción, segundo orificio de inserción, abertura, primer orificio de sujeción, segundo orificio de sujeción, orificio de acoplamiento

[0114] 601, 602, 603: primera junta, segunda junta, tercera junta

[0115] 400: estructura fija 410: porción de fijación

[0116] 500: travesaño

[0117] 2000: estructura externa

[0118] 710, 711, 712: primer miembro de sujeción, perno prisionero, tuerca 720, 721, 722: segundo miembro de sujeción, perno prisionero, tuerca

[0119] 320, 420: primera porción de inserción, segunda porción de inserción

Claims

1. REIVINDICACIONES

1. Un paquete (1000) de baterías, que comprende:

una cubierta (200) de paquete que incluye una cubierta (210) superior y una cubierta (220) inferior y que tiene un espacio vacío en su interior,

porciones (211, 221) de borde de cada una de la cubierta (210) superior y la cubierta (220) inferior acopladas entre sí;

y

un módulo (100) de batería que incluye múltiples celdas (110) de batería, una caja (120) de módulo en la cual se reciben las múltiples celdas (110) de batería, y una estructura (300) lateral que tiene un lado acoplado a la caja (120) de módulo y el otro lado interpuesto entre la cubierta (210) superior y la cubierta (220) inferior y configurada para acoplarse a las porciones (211, 221) de borde de cada una de la cubierta (210) superior y la cubierta (220) inferior, en donde el módulo (100) de batería incluye además una estructura (400) fija que tiene un lado acoplado a la caja (120) de módulo y el otro lado conectado a al menos una de la cubierta (210) superior o la cubierta (220) inferior,caracterizado por queel paquete (1000) de baterías además comprende:

un travesaño (500) que se extiende en una dirección y acoplado a un lado interior de la cubierta (220) inferior, en donde el otro lado de la estructura (400) fija se acopla al travesaño (500) y se conecta a la cubierta (220) inferior, y un segundo miembro (720) de sujeción que tiene una parte superior configurada para acoplarse a la cubierta (210) superior y una estructura (2000) externa dispuesta en el lado exterior de la cubierta (210) superior, y una parte inferior configurada para acoplarse a cada una de la estructura (400) fija y el travesaño (500).

2. El paquete (1000) de baterías según la reivindicación 1, en donde la estructura (300) lateral incluye, en el otro lado, una saliente (310) que se extiende en una dirección horizontal a las porciones (211,221) de borde de cada una de la cubierta (210) superior y la cubierta (220) inferior,

la cubierta (210) superior incluye una primera porción (211) de borde doblada hacia abajo para envolver una superficie superior y un lado de la saliente (310),

la cubierta (220) inferior incluye una segunda porción (221) de borde doblada hacia arriba para envolver una superficie inferior y el lado de la saliente (310), y

la saliente (310), la primera porción (211) de borde y la segunda porción (221) de borde se sujetan entre sí.

3. El paquete (1000) de baterías según la reivindicación 2, en donde la cubierta (210) superior incluye una primera porción (212) de acoplamiento que se extiende en una dirección hacia fuera desde el extremo de la primera porción (211) de borde, y

la cubierta (220) inferior incluye una segunda porción (222) de acoplamiento sujetada a la primera porción (212) de acoplamiento y que se extiende en la dirección hacia fuera desde un extremo de la segunda porción (221) de borde.

4. El paquete (1000) de baterías según la reivindicación 3, que además comprende:

una primera junta (601) interpuesta entre la primera porción (211) de borde y la saliente (310);

una segunda junta (602) interpuesta entre la segunda porción (221) de borde y la saliente (310); y

una tercera junta (603) interpuesta entre la primera porción (212) de acoplamiento y la segunda porción (222) de acoplamiento.

5. El paquete (1000) de baterías según la reivindicación 2, que además comprende:

un primer miembro (710) de sujeción que tiene una parte superior configurada para acoplarse a una estructura (2000) externa dispuesta en un lado exterior de la cubierta (210) superior, y configurado para sujetar la saliente (310), la primera porción (211) de borde y la segunda porción (221) de borde.

6. El paquete (1000) de baterías según la reivindicación 1, en donde la estructura (300) lateral incluye una primera porción (320) de inserción que tiene un espacio empotrado en el cual se inserta una parte de la caja (120) de módulo, y

la estructura (400) fija incluye una segunda porción (420) de inserción que tiene un espacio empotrado en el cual se inserta una parte de la caja (120) de módulo.

7. Un dispositivo electrónico que comprende al menos un paquete (1000) de baterías según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.

8. Un vehículo que comprende al menos un paquete (1000) de baterías según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.