ES3058884T3 - Battery module and battery module assembly - Google Patents

Battery module and battery module assembly

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ES3058884T3 ES19744531T ES19744531T ES3058884T3 ES 3058884 T3 ES3058884 T3 ES 3058884T3 ES 19744531 T ES19744531 T ES 19744531T ES 19744531 T ES19744531 T ES 19744531T ES 3058884 T3 ES3058884 T3 ES 3058884T3
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Youngho Lee
Jonghwa Choi
Youngsun Yun
Soo Youl Kim
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Abstract

Un conjunto de módulo de batería según una realización de la presente invención comprende: un primer módulo de batería que incluye una caja de módulo con una pluralidad de celdas de batería incrustadas en ella, y un primer terminal de entrada/salida y un segundo terminal de entrada/salida, dispuestos en un lado de la caja del módulo; y un segundo módulo de batería que incluye una caja de módulo con una pluralidad de celdas de batería incrustadas en ella, y un primer terminal de entrada/salida y un segundo terminal de entrada/salida, dispuestos en un lado de la caja del módulo, donde el primer terminal de entrada/salida del primer módulo de batería se forma extendiendo una primera barra colectora del módulo conectada a al menos una de la pluralidad de celdas de batería en la caja del módulo y se extiende hasta el segundo terminal de entrada/salida del segundo módulo de batería y están conectados entre sí. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN
[0002] Módulo de batería y conjunto de módulo de batería
[0003] Sector de la técnica
[0004] Referencia cruzada a solicitud(es) relacionada(s)
[0005] La presente invención se refiere a un módulo de batería y a un conjunto de módulo de batería y, más en particular, a un módulo de batería y a un conjunto de módulo de batería que pueden simplificar la conexión eléctrica entre módulos de batería en la formación de un conjunto de módulo de batería combinando dos o más módulos de batería.
[0006] Antecedentes de la invención
[0007] Con el desarrollo de la tecnología y la demanda de dispositivos móviles, ha aumentado rápidamente la demanda de baterías secundarias como una fuente de energía. Por consiguiente, se han llevado a cabo muchos estudios sobre baterías que puedan satisfacer varias demandas.
[0008] Una batería secundaria ha llamado considerable atención como una fuente de energía para dispositivos accionados por motor como, por ejemplo, una bicicleta eléctrica, un vehículo eléctrico, y un vehículo eléctrico híbrido, así como una fuente de energía para dispositivos móviles como, por ejemplo, un teléfono celular, una cámara digital, y un ordenador portátil.
[0009] Un dispositivo de tamaño pequeño como, por ejemplo, un teléfono celular, una cámara o similar, utiliza un paquete de baterías de tamaño pequeño en el cual una celda de batería se empaqueta, sin embargo, un dispositivo de tamaño mediano o grande como, por ejemplo, un ordenador portátil, un vehículo eléctrico o similar, utiliza un conjunto de módulo de batería de tamaño mediano o grande en el cual múltiples módulos de batería que incluyen dos o más celdas de batería conectadas entre sí en paralelo y/o en serie se unen y combinan.
[0010] El conjunto de módulo de batería de tamaño mediano o grande incluye una barra colectora para la conexión eléctrica entre los módulos de batería. De manera convencional, una barra colectora para conectar módulos de batería se fabrica como una parte separada de un módulo de batería, se inserta mediante pernos formados en el módulo de batería, y tuercas se ajustan a la misma y, por consiguiente, se ensambla. Sin embargo, dado que un proceso de montaje de la barra colectora reduce la trabajabilidad en la fabricación del conjunto de módulo de batería, el tiempo del proceso puede aumentar.
[0011] Ejemplos de conjuntos de batería que comprenden varios módulos de batería vinculados por barras colectoras se proveen en los documentos US 2017/125774 A1, US 2013/017436 A1, JP 2013/073929 A, US2015/380713 A1, JP 2016/225065 A1 y WO 2014/1781141A.
[0012] Sin embargo, la fabricación de un conjunto que comprende varios módulos de batería es compleja y requiere mucho tiempo debido a una gran cantidad de partes requeridas.
[0013] Explicación de la invención
[0014] Problema técnico
[0015] La presente invención se ha llevado a cabo en un esfuerzo para proveer un módulo de batería y un conjunto de módulo de batería que puedan mejorar la trabajabilidad y reducir un tiempo del proceso en la fabricación del conjunto de módulo de batería.
[0016] Solución técnica
[0017] Una realización a modo de ejemplo de la presente invención provee un módulo de batería según la reivindicación 1. El módulo de batería puede incluir además características para cualquiera de las reivindicaciones dependientes 2 a 5, en cualquier combinación técnicamente viable.
[0018] Otra realización de la invención provee un conjunto de módulo de batería según la reivindicación 6.
[0019] El módulo de batería puede incluir además cualquier característica de las reivindicaciones dependientes 7 a 13 en cualquier combinación técnicamente viable.
[0020] La invención también se refiere a un dispositivo según la reivindicación 14.
[0021] Efectos ventajosos
[0022] Según el módulo de batería de la realización de la presente invención, un módulo de batería está provisto de una barra colectora que puede conectarse a un módulo de batería vecino, conectando de este modo, de manera simple, los módulos de batería y reduciendo el número de partes y el tiempo requeridos para el montaje.
[0023] Breve descripción de los dibujos
[0024] La FIG.1 ilustra una vista en perspectiva de un conjunto de módulo de batería según una realización de la presente invención.
[0025] La FIG. 2 ilustra una vista en perspectiva de un conjunto de módulo de batería en una etapa final de montaje del conjunto de módulo de batería de la FIG.1.
[0026] La FIG. 3 ilustra una vista en perspectiva ampliada de un módulo de batería incluido en el conjunto de módulo de batería de la FIG.1.
[0027] La FIG. 4 ilustra una vista en perspectiva de despiece de una estructura de disposición de una cubierta izquierda y una barra colectora de módulo del módulo de batería de la FIG.3.
[0028] La FIG.5 ilustra una vista en perspectiva de un conjunto de módulo de batería según otra realización de la presente invención.
[0029] La FIG. 6 ilustra una vista en perspectiva de un conjunto de módulo de batería en una etapa final de montaje del conjunto de módulo de batería de la FIG.5.
[0030] La FIG. 7 ilustra una vista en perspectiva ampliada de un módulo de batería incluido en el conjunto de módulo de batería de la FIG.5.
[0031] La FIG. 8 ilustra una vista en perspectiva de despiece de una estructura de disposición de una cubierta izquierda y una barra colectora de módulo del módulo de batería de la FIG.7.
[0032] Realización preferente de la invención
[0033] La presente invención se describirá de manera más completa de aquí en adelante con referencia a los dibujos anexos, en los cuales se muestra una realización a modo de ejemplo de la invención. Se comprenderá que cuando un elemento como, por ejemplo, una capa, película, región o sustrato se describe como uno que está "sobre" otro elemento, puede estar directamente sobre el otro elemento o también puede haber elementos intervinientes presentes. Por el contrario, cuando se hace referencia a un elemento como uno que está “directamente sobre” otro elemento, no hay elementos intervinientes presentes.
[0034] La FIG.1 ilustra una vista en perspectiva de un conjunto de módulo de batería según una realización de la presente invención, la FIG. 2 ilustra una vista en perspectiva de un conjunto de módulo de batería en una etapa final de montaje del conjunto de módulo de batería de la FIG. 1, la FIG. 3 ilustra una vista en perspectiva ampliada de un módulo de batería incluido en el conjunto de módulo de batería de la FIG. 1, y la FIG. 4 ilustra una vista en perspectiva de despiece de una estructura de disposición de una cubierta izquierda y una barra colectora de módulo del módulo de batería de la FIG.3.
[0035] Con referencia a la FIG. 1 a la FIG.4, un conjunto 100 de módulo de batería según una realización de la presente invención incluye seis módulos 110, 120, 130, 140, 150, y 160 de batería fijados cercanamente entre sí. Aquí, el número de los módulos 110, 120, 130, 140, 150, y 160 de batería puede ajustarse según sea necesario. Cada uno de los módulos 110, 120, 130, 140, 150, y 160 de batería incluye múltiples celdas de batería (no se muestran), y las múltiples celdas de batería se disponen cercanamente en una disposición predeterminada, y se interconectan en serie o en paralelo y se alojan en una caja de módulo.
[0036] Un terminal de entrada/salida de cualquiera de las celdas de batería se extrae del módulo de batería a través de una barra colectora de módulo del módulo 110, 120, 130, 140, 150, o 160 de batería para conectarse a módulos de batería vecinos o para usarse como un terminal de entrada/salida del conjunto 100 de módulo de batería. Cada uno de los módulos 110, 120, 130, 140, 150, y 160 de batería incluye un primer terminal de entrada/salida y un segundo terminal de entrada/salida provistos en un lado de la caja de módulo, y en una realización de la presente invención, el primer terminal de entrada/salida se configura como una barra 1 colectora de módulo extendida.
[0037] Los módulos 120, 130, 140, 150, y 160 de batería restantes de los módulos 110, 120, 130, 140, 150, y 160 de batería, con exclusión del primer módulo 110 de batería, tienen barras 1 colectoras de módulo extendidas para conectar módulos de batería vecinos hacia la derecha. La barra 1 colectora de módulo expandida es una barra colectora de módulo conectada al terminal de la celda de batería en cada uno de los módulos 120, 130, 140, 150, y 160 de batería y se extiende en una dirección vertical, se dobla perpendicularmente, y luego se extiende en una dirección horizontal, y sirve como el primer terminal de entrada/salida y se extiende para alcanzar un segundo terminal 2 de entrada/salida del módulo de batería vecino hacia la derecha. Una porción 11 de cavidad se forma en una porción de extremo de la barra 1 colectora de módulo extendida y, por consiguiente, el segundo terminal 2 de entrada/salida del módulo de batería adyacente a la porción 11 de cavidad se inserta en la porción 11 de cavidad. El segundo terminal 2 de entrada/salida se provee en un lado izquierdo del módulo 110, 120, 130, 140, 150, o 160 de batería. El segundo terminal 2 de entrada/salida está provisto de un cuerpo que tiene una rosca y un perno que tiene un cabezal 21 cuadrangular. Como se muestra en la FIG. 4, el segundo terminal 2 de entrada/salida se conecta a una barra 4 colectora de módulo. Un extremo superior de la barra 4 colectora de módulo está empotrado hacia abajo en una forma de U, y el cuerpo del segundo terminal 2 de entrada/salida se inserta en el extremo superior empotrado. El cabezal 21 cuadrangular se presiona por la barra 4 colectora de módulo, de modo tal que se fija el segundo terminal 2 de entrada/salida. Porciones inferiores de la barra 1 colectora de módulo extendida y la barra 4 colectora de módulo están cubiertas con y fijadas a una cubierta 101 lateral.
[0038] Una tuerca 3 se sujeta al segundo terminal 2 de entrada/salida en un estado en el cual la porción 11 de cavidad de la barra 1 colectora de módulo extendida se inserta en el segundo terminal 2 de entrada/salida del módulo de batería vecino, de modo tal que la barra 1 colectora de módulo extendida y el segundo terminal 2 de entrada/salida pueden acoplarse de manera estable.
[0039] Dado que el primer módulo 110 de batería se dispone en un lado más derecho del conjunto 100 de módulo de batería, no hay ningún módulo de batería para conectar eléctricamente a aquel. Un primer terminal 8 de entrada/salida del primer módulo 110 de batería está provisto de un cuerpo que tiene una rosca y un perno que tiene un cabezal cuadrangular, como el segundo terminal 2 de entrada/salida. El primer terminal 8 de entrada/salida del primer módulo 110 de batería está conectado a una barra 5 colectora de módulo conectada al interior del módulo de batería. El primer terminal 8 de entrada/salida del primer módulo 110 de batería se usa como un terminal de entrada/salida del conjunto 100 de módulo de batería.
[0040] Mediante el uso del módulo de batería que tiene dicha estructura, la barra 1 colectora de módulo extendida se inserta en el segundo terminal 2 de entrada/salida del módulo de batería vecino y se fija usando la tuerca 3 sin usar una barra colectora separada, de modo tal que los módulos 110, 120 , 130, 140140, 150, y 160 de batería pueden conectarse eléctricamente de manera simple. Por lo tanto, es posible reducir el número de partes, y dado que el número de procesos requeridos para el montaje puede reducirse, es posible reducir el tiempo del proceso.
[0041] La FIG.5 ilustra una vista en perspectiva de un conjunto de módulo de batería según otra realización de la presente invención, la FIG. 6 ilustra una vista en perspectiva de un conjunto de módulo de batería en una etapa final de montaje del conjunto de módulo de batería de la FIG. 5, la FIG. 7 ilustra una vista en perspectiva ampliada de un módulo de batería incluido en el conjunto de módulo de batería de la FIG. 5, y la FIG. 8 ilustra una vista en perspectiva de despiece de una estructura de disposición de una cubierta izquierda y una barra colectora de módulo del módulo de batería de la FIG.7.
[0042] La realización descrita más arriba tiene la estructura en la cual el segundo terminal 2 de entrada/salida está provisto del perno en el cual se ajusta la tuerca para fijar la barra 1 colectora de módulo extendida, mientras que la presente invención, como se muestra en la FIG.5 a la FIG.8, tiene una estructura en la cual una tuerca 22 de terminal con un orificio 6 de terminal se instala dentro del módulo de batería y un perno 7 se ajusta al orificio 6 de terminal para fijar la barra 1 colectora de módulo extendida de modo tal que se configura el segundo terminal de entrada/salida. Como se muestra en la FIG. 8, la tuerca 22 de terminal se dispone dentro de la barra 4 colectora de módulo de modo tal que el orificio 6 de terminal se forma en una posición correspondiente a la porción de cavidad de la barra 1 colectora de módulo extendida, y el perno 7 se sujeta al orificio 6 de terminal, de modo tal que se configura el segundo terminal de entrada/salida.
[0043] Mediante el uso del módulo de batería que tiene dicha estructura, la porción de cavidad de la barra 1 colectora de módulo extendida se posiciona en el orificio 6 de terminal del módulo de batería vecino y el perno 7 se ajusta y se fija al orificio 6 de terminal, de modo tal que los módulos 110, 120 , 130, 140 140, 150, y 160 de batería pueden conectarse eléctricamente de manera simple. Por lo tanto, es posible reducir el número de partes, y dado que el número de procesos requeridos para el montaje puede reducirse, es posible reducir el tiempo del proceso.
[0044] El conjunto de módulo de batería descrito más arriba puede aplicarse a varios dispositivos. Puede aplicarse a un aparato de transporte como, por ejemplo, una bicicleta eléctrica, un vehículo eléctrico, un vehículo híbrido, y similar, pero no se limita a ello, y puede aplicarse a varios dispositivos que puedan usar el conjunto de módulo de batería.
[0045] Descripción de símbolos
[0046] 1: barra colectora de módulo extendida 11: porción de cavidad
[0047] 2: segundo terminal de entrada/salida 8: primer terminal de entrada/salida
[0048] 5: segunda barra colectora de módulo 3: tuerca
[0049] 6: orificio de terminal 7: perno
[0050] 110, 120, 130, 140, 150, 160: módulo de batería
[0051] 100: conjunto de módulo de batería

Claims (14)

1. REIVINDICACIONES
1. Un módulo (120, 130, 140, 150, 160) de batería que comprende:
una caja de módulo que aloja múltiples celdas de batería; y
un primer terminal de entrada/salida y un segundo terminal (2) de entrada/salida que se proveen en un mismo lado de la caja de módulo,
en donde el primer terminal de entrada/salida se forma extendiendo una primera barra (1) colectora de módulo conectada a al menos una de las múltiples celdas de batería dentro de la caja de módulo hasta una posición alejada de la caja de módulo, y
una porción de extremo del primer terminal de entrada/salida está provista de una porción (11) de cavidad, y dado que la porción de cavidad se forma a la misma altura que el segundo terminal (2) de entrada/salida, cuando otro módulo de batería se dispone cerca del módulo de batería, el segundo terminal (2) de entrada/salida de otro módulo de batería se inserta en la porción (11) de cavidad del primer terminal de entrada/salida.
2. El módulo de batería de la reivindicación 1, que además comprende
una segunda barra (4) colectora de módulo conectada a al menos una de las múltiples celdas de batería, en donde el segundo terminal (2) de entrada/salida está provisto de un perno que incluye un cuerpo con una rosca y un cabezal conectados al cuerpo, la segunda barra colectora de módulo está provista de una porción de cavidad dirigida hacia abajo en un extremo superior de la misma, y el cuerpo del segundo terminal (2) de entrada/salida se inserta en la porción de cavidad de la segunda barra (4) colectora de módulo para exponerse al exterior.
3. El módulo de batería de la reivindicación 1, que además comprende
una segunda barra (4) colectora de módulo conectada a al menos una de las múltiples celdas de batería, en donde el segundo terminal (2) de entrada/salida está provisto de una tuerca (22) formada con un orificio (6) de terminal con una rosca, la segunda barra (4) colectora de módulo está provista de una porción de cavidad dirigida hacia abajo en un extremo superior de la misma, y el orificio (6) de terminal del segundo terminal de entrada/salida se dispone para exponerse al exterior a través de la porción de cavidad de la segunda barra (4) colectora de módulo.
4. El módulo de batería de la reivindicación 3, que además comprende
un perno (7) sujetado al orificio (6) de terminal.
5. El módulo de batería de la reivindicación 1, en donde
el primer terminal de entrada/salida incluye una primera porción que se extiende en una dirección vertical y una segunda porción doblada en una dirección perpendicular a la primera porción y que se extiende en una dirección horizontal, y la porción (11) de cavidad está empotrada y formada en la dirección horizontal en un extremo de la segunda porción.
6. Un conjunto (100) de módulo de batería, que comprende:
un primer módulo (120, 130, 140, 150, 160) de batería que incluye una caja de módulo que aloja múltiples celdas de batería, y un primer terminal de entrada/salida y un segundo terminal de entrada/salida que se proveen en un mismo lado de la caja de módulo; y
un segundo módulo de batería que incluye una caja de módulo que aloja múltiples celdas de batería, y un primer terminal de entrada/salida y un segundo terminal de entrada/salida que se proveen en un mismo lado de la caja de módulo,
en donde el primer terminal de entrada/salida del primer módulo de batería se forma extendiendo una primera barra (1) colectora de módulo conectada a al menos una de las múltiples celdas de batería dentro de la caja de módulo, y se extiende hasta el segundo terminal (2) de entrada/salida del segundo módulo de batería para conectarse al segundo terminal (2) de entrada/salida, y una porción de extremo del primer terminal de entrada/salida está provista de una porción (11) de cavidad, y dado que la porción de cavidad se forma a la misma altura que el segundo terminal de entrada/salida, cuando otro módulo de batería se dispone cerca del módulo de batería, el segundo terminal de entrada/salida de otro módulo de batería se inserta en la porción de cavidad del primer terminal de entrada/salida.
7. El conjunto de módulo de batería de la reivindicación 6, en donde
el primer terminal de entrada/salida del primer módulo de batería incluye una primera porción que se extiende en una dirección vertical y una segunda porción doblada en una dirección perpendicular a la primera porción y que se extiende en una dirección horizontal, y la segunda porción incluye una porción de cavidad que está empotrada y formada en la dirección horizontal desde un extremo de la misma.
8. El conjunto de módulo de batería de la reivindicación 7, en donde
el primer módulo de batería y el segundo módulo de batería incluyen además una segunda barra (4) colectora de módulo conectada a al menos una de las múltiples celdas de batería, respectivamente,
el segundo terminal (2) de entrada/salida del primer módulo de batería y el segundo terminal (2) de entrada/salida del segundo módulo de batería están respectivamente provistos de un perno que incluye un cuerpo con una rosca y un cabezal (21) conectados al cuerpo, la segunda barra (4) colectora de módulo está provista de una porción de cavidad dirigida hacia abajo en un extremo superior de la misma, y el cuerpo del segundo terminal (2) de entrada/salida del primer módulo de batería o del segundo terminal de entrada/salida del segundo módulo de batería se inserta en la porción de cavidad de la segunda barra colectora de módulo para exponerse al exterior.
9. El conjunto de módulo de batería de la reivindicación 8, en donde
el cuerpo del segundo terminal (2) de entrada/salida del segundo módulo de batería se inserta en la porción (11) de cavidad de primer terminal de entrada/salida del primer módulo de batería, y
además se incluye una tuerca sujetada al cuerpo del segundo terminal (2) de entrada/salida del segundo módulo de batería.
10. El conjunto de módulo de batería de la reivindicación 7, en donde
el segundo módulo de batería incluye además una segunda barra (4) colectora de módulo conectada a al menos una de las múltiples celdas de batería, y
el segundo terminal (2) de entrada/salida del segundo módulo de batería está provisto de una tuerca formada con un orificio de terminal con una rosca, la segunda barra (4) colectora de módulo está provista de una porción de cavidad dirigida hacia abajo en un extremo superior de la misma, y el orificio (6) de terminal del segundo terminal (2) de entrada/salida del segundo módulo de batería se dispone para exponerse al exterior a través de la porción de cavidad de la segunda barra colectora de módulo.
11. El conjunto de módulo de batería de la reivindicación 10, en donde
el orificio (6) de terminal del segundo terminal (2) de entrada/salida del segundo módulo de batería se dispone en la porción de cavidad del primer terminal de entrada/salida del primer módulo de batería, y
además se incluye una tuerca sujetada al orificio de terminal del segundo terminal de entrada/salida del segundo módulo de batería.
12. El conjunto (100) de módulo de batería de la reivindicación 7, en donde
el segundo módulo de batería incluye además una tercera barra colectora de módulo conectada a al menos una de las múltiples celdas de batería, y
el primer terminal de entrada/salida del segundo módulo de batería está provisto de un perno que incluye un cuerpo con una rosca y un cabezal conectados al cuerpo, la tercera barra colectora de módulo está provista de una porción de cavidad dirigida hacia abajo en un extremo superior de la misma, y el cuerpo del primer terminal de entrada/salida del segundo módulo de batería se inserta en la porción de cavidad de la tercera barra colectora de módulo para exponerse al exterior.
13. El conjunto de módulo de batería de la reivindicación 12, en donde
dos o más primeros módulos de batería se incluyen, los primeros módulos de batería se disponen para ser adyacentes entre sí en una manera secuencial, y el segundo módulo de batería se dispone adyacente al módulo de batería más exterior de los primeros módulos de batería.
14. Un dispositivo que comprende el conjunto (100) de módulo de batería de la reivindicación 6.
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