TW202230871A - 電池模組、電池模組堆疊及電池組 - Google Patents

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孫榮洙
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Abstract

本發明揭露一種電池模組，電池模組包括：圓柱形電池胞元，被配置成直立，使得圓柱形電池胞元的頂蓋面朝上；以及匯流條單元，被配置成對圓柱形電池胞元進行串聯連接及並聯連接。圓柱形電池胞元包括：第一排胞元組，其中第一圓柱形電池胞元排列成二或更多列；以及第二排胞元組，其中第二圓柱形電池胞元在與第一排胞元組平行的第一方向上排列成二或更多列。匯流條單元包括：第一端子匯流條，設置於第一排胞元組上且電性連接至第一圓柱形電池胞元中的每一者的正電極；第二端子匯流條，設置於第二排胞元組上且電性連接至第二圓柱形電池胞元中的每一者的負電極；以及魚骨形匯流條，設置於第一排胞元組及第二排胞元組上且電性連接至第一圓柱形電池胞元中的每一者的負電極及第二圓柱形電池胞元中的每一者的正電極。

Description

包括多重並聯電池單元之電池模組
本申請案主張在2020年12月28日在大韓民國提出申請的韓國專利申請案第10-2020-0185308號的優先權，所述韓國專利申請案的揭露內容併入本案供參考。
本揭露是有關於一種電池模組，且更具體而言，是有關於一種用於多重並聯電池胞元的具有高效的電性連接結構的電池模組。
二次電池（secondary battery）是指可充電及放電的電池（與無法充電的一次電池（primary battery）不同），且二次電池正被用作用於以下的電源：能量儲存系統（energy storage system，ESS）、電動車輛（electric vehicle，EV）或混合動力車輛（hybrid electric vehicle，HEV）以及小型高科技電子裝置（例如行動電話、個人數位助理（personal digital assistant，PDA）及筆記型電腦）。
目前，單個二次電池（胞元）無法獲得足夠的輸出來驅動電動車輛。為了將二次電池用作用於電動車輛的能量源，例如，應配置其中串聯連接及/或並聯連接有多個鋰離子電池胞元的電池模組，且一般而言配置包括以下的電池組（battery pack）：用於對電池模組進行串聯連接且在功能上維護電池模組的電池管理系統（Battery Management System，BMS）、冷卻系統、電池斷開單元（Battery Disconnection Unit，BDU）及電性引線電纜（electrical wiring cable）。
同時，端視電池殼體的類型而定，鋰離子電池胞元可被分類為其中電極總成嵌置於金屬罐中的罐型二次電池及其中電極總成嵌置於鋁層壓片材（aluminum laminate sheet）的袋中的袋型二次電池。另外，根據金屬罐的形狀，罐型二次電池可被進一步分類為圓柱形電池及矩形電池。矩形電池或圓柱形電池的外部包括具有開口端的殼體（即電池罐）以及密封地耦合至電池罐的開口端的頂蓋。
當使用圓柱形電池構成電池模組時，例如，如圖1中所示，一個排（bank）（平行束）的圓柱形電池1並排排列，且直線形式的匯流條2設置於一個排與另一相鄰的排之間。另外，屬於一個排的每一圓柱形電池1的頂蓋1a（正電極）引線（W）結合至匯流條2，且屬於另一排的每一圓柱形電池1的電池罐的頂1b（負電極）連接至匯流條2，使得兩個排串聯連接。
當屬於一個排的圓柱形電池1的數目少時，上述連接方法是可能的。然而，當屬於一個排的圓柱形電池1的數目非常大時，一個排的長度變得太長，超過電池模組的預定尺寸，且因此難以對圓柱形電池胞元進行排列及電性連接。
[技術問題]
本揭露旨在解決相關技術的問題，且因此本揭露旨在提供一種包括多重並聯電池胞元的電池模組，其中即使在一個排中包括大量圓柱形電池胞元，圓柱形電池胞元仍可排列於電池模組的預定尺寸內且所述排可串聯連接。
本揭露欲解決的技術目的並不限於上述內容，且熟習此項技術者將根據以下揭露內容清楚地理解本文中未提及的其他目的。 [技術解決方案]
在本揭露的一個態樣中，提供一種電池模組，所述電池模組包括：圓柱形電池胞元，被配置成直立，使得所述圓柱形電池胞元的頂蓋面朝上；以及匯流條單元，被配置成對所述圓柱形電池胞元進行串聯連接及並聯連接，其中所述圓柱形電池胞元包括：第一排胞元組，其中第一圓柱形電池胞元排列成二或更多列；以及第二排胞元組，其中第二圓柱形電池胞元在與所述第一排胞元組平行的第一方向上排列成二或更多列，其中所述匯流條單元包括：第一端子匯流條，設置於所述第一排胞元組上且電性連接至所述第一圓柱形電池胞元中的每一者的正電極；第二端子匯流條，設置於所述第二排胞元組上且電性連接至所述第二圓柱形電池胞元中的每一者的負電極；以及魚骨形匯流條，設置於所述第一排胞元組及所述第二排胞元組上且電性連接至所述第一圓柱形電池胞元中的每一者的負電極及所述第二圓柱形電池胞元中的每一者的正電極。
所述魚骨形匯流條可包括：框架部分，被配置成在所述第一排胞元組與所述第二排胞元組之間在所述第一方向上延伸；多個第一分支部分，彼此間隔開預定距離且被配置成在與所述第一方向相交的方向上自所述框架部分延伸；以及多個第二分支部分，彼此間隔開預定距離且被配置成在與所述多個第一分支部分相反的方向上自所述框架部分延伸。
所述第一端子匯流條可包括多個第三分支部分，所述多個第三分支部分被配置成在所述第一圓柱形電池胞元的所述列之間與所述多個第一分支部分交替地延伸，且所述第二端子匯流條可包括多個第四分支部分，所述多個第四分支部分被配置成在所述第二圓柱形電池胞元的所述列之間與所述多個第二分支部分交替地延伸。
所述第一圓柱形電池胞元中的每一者的頂蓋可引線結合至所述多個第三分支部分，所述第一圓柱形電池胞元中的每一者的電池罐的頂端可引線結合至所述多個第一分支部分，所述第二圓柱形電池胞元中的每一者的頂蓋可引線結合至所述多個第二分支部分，且所述第二圓柱形電池胞元中的每一者的電池罐的頂端可引線結合至所述多個第四分支部分。
所述電池模組可更包括胞元殼體，所述胞元殼體包括：底部框架，具有在上下方向上穿孔的經穿孔孔洞，使得所述圓柱形電池胞元的底端裝配於所述底部框架中；以及頂部框架，耦合至所述底部框架的上部部分且被配置成覆蓋所述圓柱形電池胞元。
所述頂部框架可包括上部板，所述上部板被配置成覆蓋所述圓柱形電池胞元的上部部分，且所述上部板可包括：正電極連接孔洞，藉由對所述上部板的下方定位有所述圓柱形電池胞元中的每一者的所述頂蓋的區進行穿孔而形成；以及負電極連接孔洞，藉由對所述上部板的下方定位有所述圓柱形電池胞元中的每一者的電池罐的頂部邊緣的區進行穿孔而形成。
所述頂部框架可包括形成於所述上部板的表面上以向上突出的匯流條安裝引導件，所述匯流條安裝引導件可在所述第一圓柱形電池胞元及所述第二圓柱形電池胞元上在所述第一方向上排列成二或更多列，且所述匯流條安裝引導件中的至少一個匯流條安裝引導件可分別設置於與所述正電極連接孔洞及所述負電極連接孔洞相同的列中。
所述底部框架及所述頂部框架中的每一者可包括：襯套孔洞，分別在上下方向上穿過所述底部框架及所述頂部框架中的每一者的隅角區及中心區而形成；以及襯套，插入於所述襯套孔洞中。
所述電池模組可更包括散熱單元，散熱單元設置於所述底部框架下方，且所述散熱單元可包括：冷卻板，由金屬材料製成且設置於所述底部框架下方；絕緣片材，設置於所述冷卻板的上表面上；結合片材，插入於所述絕緣片材與所述圓柱形電池胞元中的每一者的下表面之間；以及導熱材料，設置於所述冷卻板的下表面上。
在本揭露的另一態樣中，亦提供一種電池模組堆疊，所述電池模組堆疊包括兩個上述電池模組以及具有供冷卻水在其中流動的流動路徑的散熱器，其中所述兩個電池模組以在垂直方向上對稱的方式分層排列，所述散熱器插入所述兩個電池模組之間，且所述兩個電池模組中的位於上部側處的電池模組的所述散熱單元被設置成接觸所述散熱器的上表面，且所述兩個電池模組中的位於下部側處的電池模組的所述散熱單元被設置成接觸所述散熱器的下表面。
在本揭露的再一態樣中，亦提供一種電池組，所述電池組包括至少一個上述電池模組或至少一個上述電池模組堆疊。 [有益效果]
根據本揭露的實施例，可提供一種包括多重並聯圓柱形電池胞元之電池模組，其中大量圓柱形電池胞元排列成二或更多列，使得屬於一個排的圓柱形電池胞元被高效地排列於電池模組的容許尺寸內，且所述排使用魚骨形匯流條串聯連接。
本揭露的效果並不限於上述內容，且熟習此項技術者將根據本說明書及附圖清楚地理解本文中未提及的其他效果。
[最佳模式]
在下文中，將參照附圖闡述本揭露的實施例。在說明之前，應理解，說明書及所附申請專利範圍中使用的用語不應被解釋為限於一般性意義及字典意義，而是在容許發明人為最佳闡釋而適當定義用語的原則的基礎上基於與本揭露的技術態樣對應的意義及概念來解釋。
本文中提出的說明僅是出於例示目的的實例，並非旨在限制本揭露的範圍，因此應理解，在不背離本揭露的範圍的條件下，可對本揭露進行其他等效物及修改。另外，由於提供本揭露的實施例是為了向熟習此項技術者更全面地闡釋本揭露，因此為了更清楚的說明，圖式中的組件的形狀及尺寸可被放大、省略或示意性地示出。因此，每一組件的大小或比例並不完全反映實際的大小或比例。
圖2是示出根據本揭露實施例的電池模組的示意性立體圖，圖3是示出匯流條單元與圖2所示電池模組分離的分解圖，以及圖4是示出圖2所示電池模組的分解立體圖。
參照該些圖式，根據本揭露實施例的電池模組10包括罐型電池胞元100A、100B、匯流條單元200、胞元殼體300及散熱單元400。
罐型電池胞元可為圓柱形電池胞元100A、100B。圓柱形電池胞元100A、100B可藉由以下方式來製作：將電解質及電極總成放入圓柱形電池罐102中；將頂蓋101設置於電池罐102的頂部開口端處；且將電池罐102的頂部開口端捲曲（crimping）以進行密封。
圓柱形電池胞元100A、100B的電極總成具有此種結構：在所述結構中，正電極板及負電極板纏繞成果凍卷型，間隔件插入於正電極板與負電極板之間。另外，正電極片（positive electrode tab）附接至正電極板，且正電極片連接至頂蓋101。負電極片附接至負電極板，且負電極片連接至電池罐102的底端。因此，在傳統圓柱形電池胞元100A、100B中，頂蓋101可用作正電極端子且電池罐102可用作負電極端子。
儘管本實施例採用圓柱形電池胞元100A、100B作為罐型電池胞元，但圓柱形電池胞元100A、100B可由具有矩形平行六面體形狀的矩形電池胞元代替。作為參照，與圓柱形電池胞元100A、100B相反，矩形電池胞元可被配置成使得頂蓋101用作負電極端子且電池罐102用作正電極端子。
可根據電池模組10所需的輸出及容量而對圓柱形電池胞元100A、100B進行串聯連接及/或並聯連接。當表示電池模組10的電性連接配置時，串聯連接的排的數目及屬於每一排的圓柱形電池胞元100A、100B的數目表示為nS/mP（n≧1的自然數，m≧2的自然數）。此處，所述排意指彼此並聯連接的圓柱形電池胞元100A、100B的集合。
根據此實施例的電池模組10具有兩個排，且每一排中所包括的圓柱形電池胞元100A、100B的數目約為60個至70個，且與串聯連接的排的數目相比，屬於一個排的圓柱形電池胞元100A、100B相對多。
如圖4中所示，圓柱形電池胞元100A、100B被分類為第一排胞元組B1及第二排胞元組B2。第一排胞元組B1包括排列成二或更多列的第一圓柱形電池胞元100A，且第二排胞元組B2包括在與第一排胞元組B1平行的第一方向（X軸方向）上排列成二或更多列的第二圓柱形電池胞元100B。
在第一排胞元組B1中，第一圓柱形電池胞元100A可排列成16個列，且每一列中可包括3個至5個第一圓柱形電池胞元100A。舉例而言，假設屬於第一排胞元組B1的全部第一圓柱形電池胞元100A排列成一個列，此可能超過電池模組10所需的尺寸。然而，若第一圓柱形電池胞元100A如本實施例中那般排列，則屬於一個排的圓柱形電池胞元100A、100B可設置於電池模組10的尺寸範圍內。
第二排胞元組B2可包括16個列的第二圓柱形電池胞元100B，且每一列中可包括3個至5個第二圓柱形電池胞元100B。第二圓柱形電池胞元100B可在與第一圓柱形電池胞元100A平行的第一方向（X軸方向）上排列，且第二圓柱形電池胞元100B的列與第一圓柱形電池胞元100A的列可彼此相鄰排列。
匯流條單元200是由例如金屬（例如銅）製成的組件，以電性連接圓柱形電池胞元100A、100B，且包括第一端子匯流條210、第二端子匯流條220及魚骨形匯流條230。
第一端子匯流條210可設置於第一排胞元組B1上且可電性連接至第一圓柱形電池胞元100A中的每一者的正電極。第二端子匯流條220可設置於第二排胞元組B2上且可電性連接至第二圓柱形電池胞元100B中的每一者的負電極。另外，魚骨形匯流條230可設置於第一排胞元組B1及第二排胞元組B2上且可電性連接至第一圓柱形電池胞元100A中的每一者的負電極及第二圓柱形電池胞元100B中的每一者的正電極。此處，第一圓柱形電池胞元100A及第二圓柱形電池胞元100B的正電極指頂蓋101，第一圓柱形電池胞元100A及第二圓柱形電池胞元100B的負電極指電池罐102的頂部邊緣，且引線W用作電性連接構件。
具體而言，參照圖4至圖5，將闡述魚骨形匯流條230。魚骨形匯流條230包括：框架部分231，在第一方向（X軸方向）上在第一排胞元組B1與第二排胞元組B2之間延伸；多個第一分支部分232，彼此間隔開預定距離且在與第一方向相交的方向（+Y軸方向）上自框架部分231延伸；以及多個第二分支部分233，彼此間隔開預定距離且在與所述多個第一分支部分232相反的方向（-Y軸方向）上自框架部分231延伸。
第一端子匯流條210包括：第一桿部分211，在遠離框架部分231的位置處在第一方向上並排延伸；以及多個第三分支部分212，與第一桿部分211被形成為一個本體且在第一圓柱形電池胞元100A的列之間與所述多個第一分支部分232交替地延伸（在-Y軸方向上）。
另外，第二端子匯流條220包括：第二桿部分221，在遠離框架部分231的位置處在第一方向上並排延伸；以及多個第四分支部分222，與第二桿部分221被形成為一個本體且在第二圓柱形電池胞元100B的列之間與所述多個第二分支部分233交替地延伸（在+Y軸方向上）。
屬於第一排胞元組B1的每一第一圓柱形電池胞元100A的頂蓋101引線（W）結合至第一端子匯流條210的第三分支部分212，且第一圓柱形電池胞元100A的電池罐102的頂部全部藉由引線（W）結合至魚骨形匯流條230的第一分支部分232而並聯連接。
另外，屬於第二排胞元組B2的第二圓柱形電池胞元100B中的每一者的電池罐102的頂端引線（W）結合至第二端子匯流條220的第四分支部分222，且第二圓柱形電池胞元100B的頂蓋101全部藉由引線（W）結合至魚骨形匯流條230的第二分支部分233而並聯連接。
此時，全部第一圓柱形電池胞元100A的電池罐102的頂端連接至魚骨形匯流條230的所述多個第一分支部分232，且由於全部第二圓柱形電池胞元100B的頂蓋101連接至魚骨形匯流條230的所述多個第二分支部分233，當然，第一排胞元組B1與第二排胞元組B2串聯連接。
根據所述配置，即使一個排中包括大量圓柱形電池胞元100A、100B，圓柱形電池胞元100A、100B仍可在電池模組10所需的尺寸範圍內排列成二或更多列，且屬於同一排的圓柱形電池胞元100A、100B可並聯連接，且不同的排可串聯連接。
參照圖7及圖8以及圖3至圖4，胞元殼體300包括底部框架310及頂部框架320，作為用於固持圓柱形電池胞元100A、100B且保護圓柱形電池胞元100A、100B免受外部衝擊等的配置。
底部框架310可被設置成大致矩形的平行六面體塊形狀，所述大致矩形的平行六面體塊形狀具有在上下方向（±Z軸方向）上穿孔的經穿孔孔洞311。底部框架310的下表面可被散熱單元400覆蓋（稍後闡釋）。圓柱形電池胞元100A、100B的下端可一個接一個地插置至經穿孔孔洞311中，使得圓柱形電池胞元100A、100B的底表面接觸散熱單元400。散熱單元400的與圓柱形電池胞元100A、100B的底表面接觸的最上部層由結合片材410或黏合劑製成。
插置至底部框架310的經穿孔孔洞311中的圓柱形電池胞元100A、100B的底表面黏合至結合片材410，且圓柱形電池胞元100A、100B的下端插置且固定於經穿孔孔洞311中。因此，若使用底部框架，藉由固持圓柱形電池胞元可增加電性連接的可靠性，且如稍後詳細闡釋，圓柱形電池胞元的底表面可容易地冷卻。
頂部框架320可覆蓋圓柱形電池胞元100A、100B且可被設置成耦合至底部框架310的上部部分。
向下突出的插置銷327可設置於頂部框架320的底部邊緣處，且其中可插置有插置銷327的插置孔洞317可設置於底部框架310的頂部邊緣處。另外，底部框架310及頂部框架320包括：襯套孔洞301，分別在上下方向上穿過底部框架310及頂部框架320的隅角區及中心區而形成；以及襯套，插入於襯套孔洞301中。儘管圖式中未示出，但底部框架310及頂部框架320可藉由將長螺栓（未示出）插置至襯套中而牢固地固定耦合。
頂部框架320包括：上部板321，用於覆蓋圓柱形電池胞元100A、100B的上部部分；以及側板部分，用於覆蓋圓柱形電池胞元100A、100B的側部部分，且被形成為分別環繞圓柱形電池胞元100A、100B的上部部分的胞元容納空間形成於底部框架310的內側處。胞元容納空間以一對一的關係對應於底部框架310的經穿孔孔洞311。
匯流條單元200可固定地安裝至上部板321的上表面。舉例而言，第一端子匯流條210的第一桿部分211可藉由將螺栓328緊固而固定至上部板321的一個邊緣，且第二端子匯流條220的第二桿部分221可藉由將螺栓328緊固而固定至上部板321的另一邊緣。上部板321可在螺栓328被緊固的每一地方具有插置螺帽，以便在藉由將螺栓328緊固來固定第一端子匯流條210及第二端子匯流條220時防止損壞。魚骨形匯流條230可使用黏合劑固定至上部板321的中心。
上部板321可包括正電極連接孔洞323及負電極連接孔洞324，圓柱形電池胞元100A、100B中的每一者的頂蓋101位於正電極連接孔洞323中，負電極連接孔洞324藉由對下方定位有圓柱形電池胞元100A、100B中的每一者的電池罐102的頂部邊緣的區進行穿孔而形成。正電極連接孔洞323及負電極連接孔洞324可與胞元容納空間連通。如上所述，藉由正電極連接孔洞323及負電極連接孔洞324，圓柱形電池胞元100A、100B中的每一者的頂蓋101及電池罐102的頂端在上部板321上暴露出且引線（W）結合至匯流條單元200。
正電極連接孔洞323中的每一者為矩形孔洞的形式，所述矩形孔洞具有較頂蓋101小的大小，使得僅頂蓋101可在上部板上暴露出，且負電極連接孔洞324中的每一者可被形成為反映電池罐102的頂端的曲率的孔洞的形式，使得僅電池罐102的頂部邊緣的局部線可在上部板上暴露出。
藉由以此種方式形成正電極連接孔洞323及負電極連接孔洞324，可清楚地區分每一圓柱形電池胞元100A、100B的正電極部分與負電極部分且降低引線（W）結合期間意外短路的風險。
頂部框架320可更包括被形成為自上部板321的表面向上突出的匯流條安裝引導件325。
匯流條安裝引導件325（可被設置成立方體形狀或矩形圓柱形狀）可在第一圓柱形電池胞元100A及第二圓柱形電池胞元100B上在第一方向上排列成二或更多列。至少一個匯流條安裝引導件325可設置於與正電極連接孔洞323及負電極連接孔洞324相同的列中。
當匯流條單元200安裝於頂部板上時，匯流條安裝引導件325可用作用於引導第一端子匯流條210、第二端子匯流條220及魚骨形匯流條230的安裝位置的參考。另外，當施加外部衝擊或振動時，匯流條安裝引導件325可容許第一端子匯流條210與魚骨形匯流條230之間或者第二端子匯流條220與魚骨形匯流條230之間的間隔不縮窄超過特定間隔，藉此防止第一端子匯流條210與魚骨形匯流條230或者第二端子匯流條220與魚骨形匯流條230彼此接觸。
散熱單元400可設置於底部框架310下方，作為藉由將熱量自圓柱形電池胞元100A、100B散發至外部來降低溫度的構件。
如圖9中所示，散熱單元400可包括結合片材410、絕緣片材420、冷卻板430及導熱材料440。
結合片材410較佳地具有黏合性及導熱性。結合片材410插入於底部框架310的下方，以接觸全部圓柱形電池胞元100A、100B的電池罐102的底表面。結合片材410可使用非片材型可固化黏合劑代替。
絕緣片材420可由具有電性絕緣及散熱性質的矽或石墨材料製成。絕緣片材420被施加以確保圓柱形電池胞元100A、100B與冷卻板430之間的絕緣及導熱性。
冷卻板430是具有機械剛性及導熱性的板形本體，在底部框架310的下部處支撐圓柱形電池胞元100A、100B，且起到將圓柱形電池胞元100A、100B產生的熱量散發至外部的作用。舉例而言，冷卻板430可由鋁或鋁合金製成。
導熱材料440插入於冷卻板430的下表面上。導熱材料440藉由填充當一對象與另一對象接觸時由於表面粗糙度的差異而形成的間隙來起到有效導熱的作用，且促進散熱器500（稍後闡釋）與冷卻板430之間的熱交換。舉例而言，熱油脂可用作導熱材料440。
圖10是示出根據本揭露實施例的電池模組堆疊的圖。
接下來，參照圖10，將簡要闡述根據本揭露實施例的電池模組堆疊。
電池模組堆疊包括兩個如上所述的電池模組10A、10B及一個散熱器500。散熱器500可被設置成板形狀，板形狀具有可供冷卻水在其中流動的流動路徑及連接至流動路徑的冷卻水供應/排放埠501。
如圖所示，所述兩個電池模組10A、10B以在垂直方向上對稱的方式分層排列，散熱器500插入於所述兩個電池模組10A與10B之間，位於上部側處的電池模組10A的散熱單元400可被配置成接觸散熱器500的上表面，且位於下部側處的電池模組10B的散熱單元400可被配置成接觸散熱器500的下表面。儘管未示出，但板形支架（未示出）可分別安裝至所述兩個電池模組10A、10B及散熱器500的兩個側表面，以成一體地固定所述兩個電池模組10A、10B及散熱器500。
同時，根據本揭露的電池組可包括本揭露的至少一個電池模組10。除了電池模組10之外，根據本揭露的電池組可更包括用於容納電池模組10的組（pack）殼體、以及用於控制電池模組10的充電及放電的各種裝置，例如電池管理系統（BMS）、電流感測器、保險絲等。
根據本揭露的電池模組可應用於車輛（例如電動車輛或混合動力車輛）或者能量存儲系統（ESS）。
已詳細闡述本揭露。然而，應理解，詳細說明及具體實例（儘管指示本揭露的較佳實施例）僅以例示的方式給出，此乃因根據此詳細說明，本揭露的範圍內的各種改變及修改對於熟習此項技術者而言將變得顯而易見。
同時，當在說明書中使用指示上方向、下方向、左方向、右方向、前方向及後方向的用語時，對於熟習此項技術者而言顯而易見的是，該些用語僅是為了便於闡釋且可基於觀察者或欲觀察的對象的位置而變化。
1:圓柱形電池 1a、101:頂蓋 1b:頂端 2:匯流條 10、10A、10B:電池模組 100A:圓柱形電池胞元/第一圓柱形電池胞元/罐型電池胞元 100B:圓柱形電池胞元/第二圓柱形電池胞元/罐型電池胞元 102:電池罐 200:匯流條單元 210:第一端子匯流條 211:第一桿部分 212:第三分支部分 220:第二端子匯流條 221:第二桿部分 222:第四分支部分 230:魚骨形匯流條 231:框架部分 232:第一分支部分 233:第二分支部分 300:胞元殼體 302:襯套孔洞 310:底部框架 311:經穿孔孔洞 317:插置孔洞 320:頂部框架 321:上部板 323:正電極連接孔洞 324:負電極連接孔洞 325:匯流條安裝引導件 327:插置銷 328:螺栓 400:散熱單元 410:結合片材 420:絕緣片材 430:冷卻板 440:導熱材料 500:散熱器 501:冷卻水供應/排放埠 B1:第一排胞元組 B2:第二排胞元組 N:插置螺帽 W:引線 X、Y、Z:軸
附圖示出本揭露的較佳實施例，且與前述揭露內容一起用於提供對本揭露的技術特徵的進一步理解，且因此，本揭露並不被解釋為限於圖式。 圖1是示意性示出傳統電池模組的圓柱形電池胞元的電性連接配置的圖。 圖2是示出根據本揭露實施例的電池模組的示意性立體圖。 圖3是示出匯流條單元與圖2所示電池模組分離的分解圖。 圖4是示出圖2所示電池模組的分解立體圖。 圖5是示出根據本揭露實施例的電池模組的引線結合狀態的圖。 圖6是圖5所示局部放大圖。 圖7是示出根據本揭露實施例的電池模組的橫截面立體圖。 圖8是圖7的局部放大圖。 圖9是示出圖8所示散熱單元的局部放大圖。 圖10是示出根據本揭露實施例的電池模組堆疊的圖。
10:電池模組
200:匯流條單元
210:第一端子匯流條
220:第二端子匯流條
230:魚骨形匯流條
300:胞元殼體
302:襯套孔洞
310:底部框架
320:頂部框架
323:正電極連接孔洞
324:負電極連接孔洞
325:匯流條安裝引導件
328:螺栓
400:散熱單元
X、Y、Z:軸

Claims (11)

  1. 一種電池模組，包括：圓柱形電池胞元，被配置成直立，使得所述圓柱形電池胞元的頂蓋面朝上；以及匯流條單元，被配置成對所述圓柱形電池胞元進行串聯連接及並聯連接， 其中所述圓柱形電池胞元包括： 第一排胞元組，其中第一圓柱形電池胞元排列成二或更多列；以及 第二排胞元組，其中第二圓柱形電池胞元在與所述第一排胞元組平行的第一方向上排列成二或更多列， 其中所述匯流條單元包括： 第一端子匯流條，設置於所述第一排胞元組上且電性連接至所述第一圓柱形電池胞元中的每一者的正電極； 第二端子匯流條，設置於所述第二排胞元組上且電性連接至所述第二圓柱形電池胞元中的每一者的負電極；以及 魚骨形匯流條，設置於所述第一排胞元組及所述第二排胞元組上且電性連接至所述第一圓柱形電池胞元中的每一者的負電極及所述第二圓柱形電池胞元中的每一者的正電極。
  2. 如請求項1所述的電池模組， 其中所述魚骨形匯流條包括： 框架部分，被配置成在所述第一排胞元組與所述第二排胞元組之間在所述第一方向上延伸； 多個第一分支部分，彼此間隔開預定距離且被配置成在與所述第一方向相交的方向上自所述框架部分延伸；以及 多個第二分支部分，彼此間隔開預定距離且被配置成在與所述多個第一分支部分相反的方向上自所述框架部分延伸。
  3. 如請求項2所述的電池模組， 其中所述第一端子匯流條包括多個第三分支部分，所述多個第三分支部分被配置成在所述第一圓柱形電池胞元的所述列之間與所述多個第一分支部分交替地延伸，且 所述第二端子匯流條包括多個第四分支部分，所述多個第四分支部分被配置成在所述第二圓柱形電池胞元的所述列之間與所述多個第二分支部分交替地延伸。
  4. 如請求項3所述的電池模組， 其中所述第一圓柱形電池胞元中的每一者的頂蓋引線結合至所述多個第三分支部分，且所述第一圓柱形電池胞元中的每一者的電池罐的頂端引線結合至所述多個第一分支部分，且 所述第二圓柱形電池胞元中的每一者的頂蓋引線結合至所述多個第二分支部分，且所述第二圓柱形電池胞元中的每一者的電池罐的頂端引線結合至所述多個第四分支部分。
  5. 如請求項1所述的電池模組，更包括： 胞元殼體，包括：底部框架，具有在上下方向上穿孔的經穿孔孔洞，使得所述圓柱形電池胞元的底端裝配於所述底部框架中；以及頂部框架，耦合至所述底部框架的上部部分且被配置成覆蓋所述圓柱形電池胞元。
  6. 如請求項5所述的電池模組， 其中所述頂部框架包括上部板，所述上部板被配置成覆蓋所述圓柱形電池胞元的上部部分，且 其中所述上部板包括： 正電極連接孔洞，藉由對所述上部板的下方定位有所述圓柱形電池胞元中的每一者的所述頂蓋的區進行穿孔而形成；以及 負電極連接孔洞，藉由對所述上部板的下方定位有所述圓柱形電池胞元中的每一者的電池罐的頂部邊緣的區進行穿孔而形成。
  7. 如請求項6所述的電池模組， 其中所述頂部框架包括匯流條安裝引導件，所述匯流條安裝引導件形成於所述上部板的表面上以向上突出， 所述匯流條安裝引導件在所述第一圓柱形電池胞元及所述第二圓柱形電池胞元上在所述第一方向上排列成二或更多列，且 所述匯流條安裝引導件中的至少一個匯流條安裝引導件分別設置於與所述正電極連接孔洞及所述負電極連接孔洞相同的列中。
  8. 如請求項6所述的電池模組， 其中所述底部框架及所述頂部框架中的每一者包括：襯套孔洞，分別在所述上下方向上穿過所述底部框架及所述頂部框架中的每一者的隅角區及中心區而形成；以及襯套，插入於所述襯套孔洞中。
  9. 如請求項5所述的電池模組，更包括： 散熱單元，設置於所述底部框架下方， 其中所述散熱單元包括： 冷卻板，由金屬材料製成且設置於所述底部框架下方； 絕緣片材，設置於所述冷卻板的上表面上； 結合片材，插入於所述絕緣片材與所述圓柱形電池胞元中的每一者的下表面之間；以及 導熱材料，設置於所述冷卻板的下表面上。
  10. 一種電池模組堆疊，包括兩個如請求項9所述的電池模組以及具有供冷卻水在其中流動的流動路徑的散熱器， 其中所述兩個電池模組以在垂直方向上對稱的方式分層排列，所述散熱器插入所述兩個電池模組之間，且所述兩個電池模組中的位於上部側處的電池模組的所述散熱單元被設置成接觸所述散熱器的上表面，且所述兩個電池模組中的位於下部側處的電池模組的所述散熱單元被設置成接觸所述散熱器的下表面。
  11. 一種電池組，包括至少一個如請求項1至請求項9中的任一項所述的電池模組。
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