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CN111433938B - 电池模块、组装该电池模块的方法、包括该电池模块的电池组和包括该电池组的车辆 - Google Patents

电池模块、组装该电池模块的方法、包括该电池模块的电池组和包括该电池组的车辆 Download PDF

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CN111433938B CN201980006172.0A CN201980006172A CN111433938B CN 111433938 B CN111433938 B CN 111433938B CN 201980006172 A CN201980006172 A CN 201980006172A CN 111433938 B CN111433938 B CN 111433938B
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Abstract

根据本发明的一个实施方式的一种电池模块包括：层压成彼此电连接的电池单元；电池盒，其覆盖所述电池单元的一对电极引线突出的部分，并且沿着所述电池单元的层压方向布置；以及块汇流条，其分别设置在所述电池盒上，电连接至相应的电极引线，并且包括沿所述层压方向从至少一侧突出的引导联接件。

Description

电池模块、组装该电池模块的方法、包括该电池模块的电池组 和包括该电池组的车辆
技术领域
本公开涉及一种电池模块，包括该电池模块的电池组以及包括该电池组的车辆。
背景技术
高度地适用于各种产品并表现出优异电性能(例如高能量密度等)的二次电池不仅普遍用于便携式设备，而且还广泛用于由电源驱动的电动车辆(EV)或混合动力车辆(HEV)。二次电池作为增强环境友好性和能源效率的新能源而受到关注，因为可以大大减少化石燃料的使用，并且在能源消耗期间不产生副产品。
目前广泛使用的二次电池包括锂离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池等。单元二次电池单元(即单元电池单元)的操作电压约为2.5V至4.5V。因此，如果需要更高的输出电压，则可以串联连接多个电池单元以构造电池组。另外，取决于电池组所需的充电/放电容量，可以并联连接多个电池单元以构造电池组。因此，可以根据所需的输出电压或所需的充电/放电容量来不同地设置电池组中包括的电池单元的数量。
同时，当多个电池单元串联或并联连接以构造电池组时，通常首先构造具有至少一个电池单元的电池模块，然后通过使用至少一个电池模块构造电池组并添加其它部件。
在传统的电池模块中，通常，在电池单元安装到电池盒以层叠电池盒之后，或者仅在电池单元彼此层叠之后，焊接电极引线和汇流条以用于电池单元的电连接。在传统的焊接中，层叠的电池单元的面对的电极引线首先经弯曲处理弯曲成预定形状，然后焊接到汇流条。
然而，在层叠电池盒或层叠电池单元之后焊接电池单元的电极引线和汇流条的传统的模块组装过程中，如果在层叠电池盒或电池单元时发生对准误差时，则汇流条和电极引线的组装和可焊接性降低。
另外，在传统的电池模块中，应该在焊接电极引线和汇流条之前先进行使面对的电极引线弯曲的处理，从而降低了整个模块组装过程的效率。
发明内容
技术问题
本公开旨在提供一种可以提高组装过程的效率的电池模块、包括该电池模块的电池组以及包括该电池组的车辆。
另外，本公开旨在提供一种在进行焊接以将电极引线和汇流条电连接时可以提高可焊接性的电池模块、包括该电池模块的电池组以及包括该电池组的车辆。
技术方案
在本公开的一方面中，提供了一种电池模块，所述电池模块包括：层叠成彼此电连接的多个电池单元；多个电池盒，所述多个电池盒构造成覆盖所述多个电池单元的一对电极引线的突出部分，并且沿着所述多个电池单元的层叠方向布置；以及多个块汇流条，所述多个块汇流条分别设置到所述多个电池盒并且分别电连接至所述电极引线，所述多个块汇流条在其至少一侧上形成有沿所述层叠方向突出的引导联接件。
所述多个块汇流条可以沿着所述多个电池盒的纵向以预定长度形成，并且所述引导联接件可以设置到所述多个块汇流条的一端。
当层叠所述多个电池盒时，所述引导联接件可以联接至在所述层叠方向上面对的块汇流条的引导联接件。
所述多个块汇流条的所述引导联接件可以包括：阳联接件，所述阳联接件构造成在所述层叠方向上向一侧突出；以及阴联接件，所述阴联接件构造成在所述层叠方向上向另一侧突出以联接至所述阳联接件。
所述多个块汇流条的所述引导联接件还可以包括双联接件，该双联接件构造成在所述层叠方向上向两侧突出并连接到外部电源。
所述双联接件可以被提供给所述多个电池盒中的布置在最外侧的电池盒的块汇流条。
所述多个电池单元中的每一者均可以包括：电极组件；电池壳体，所述电池壳体构造成容纳所述电极组件；以及所述一对电极引线，所述一对电极引线构造成从所述电池壳体的两端突出并电连接到所述电极组件，并且所述多个电池盒可以分别安装至所述电池壳体的突出有所述一对电极引线的两端。
所述电池壳体可以包括：壳体主体，所述壳体主体具有用于容纳所述电极组件的容纳空间；以及壳体梯台，所述壳体梯台构造成从所述壳体主体的两端延伸，使得所述一对电极引线在所述壳体梯台上突出，并且所述多个电池盒可分别支撑所述一对电极引线和所述壳体梯台。
所述多个电池盒的一个表面上可以形成有用于容纳所述一对电极引线和所述壳体梯台的容纳槽。
汇流条放置部分可以设置到所述容纳槽，使得每个块汇流条放置在所述汇流条放置部分上。
此外，本公开提供一种电池组，所述电池组包括：至少一个根据以上实施方式所述的电池模块；以及电池组壳体，所述电池组壳体构造成封装所述至少一个电池模块。
而且，本公开提供一种车辆，所述车辆包括：至少一个根据以上实施方式所述的电池组。
有益效果
根据如上所述的各种实施方式，能够提供一种可以提高组装过程的效率的电池模块、包括该电池模块的电池组以及包括该电池组的车辆。
另外，根据如上所述的各种实施方式，可以提供一种在进行焊接以将电极引线和汇流条电连接时可以改善可焊接性的电池模块、包括该电池模块的电池组以及包括该电池组的车辆。
附图说明
附图示出了本公开的优选实施方式，并且附图与前述公开一起用于提供对本公开的技术特征的进一步理解，因此，本公开不被解释为限于附图。
图1是用于示出根据本公开的一个实施方式的电池模块的图。
图2是用于示出图1的电池模块的电池单元的图。
图3是用于示出图1的电池模块的电池盒的图。
图4至图6是用于示出图1的电池模块的块汇流条的图。
图7至图14是用于示出图1的电池模块的组装过程的图。
图15是用于示出根据本公开的一个实施方式的电池组的图。
图16是用于示出根据本公开的一个实施方式的车辆的图。
具体实施方式
通过参考附图详细描述本公开的实施方式，本公开将变得更加显而易见。应该理解的是，本文中公开的实施方式仅是为了更好地理解本公开而示例的，并且可以以各种方式对本公开进行变型。另外，为了易于理解本公开，附图未按实际比例绘制，而且一些部件的尺寸可能被放大。
图1是用于示出根据本公开的一个实施方式的电池模块的图，图2是用于示出图1的电池模块的电池单元的图，图3是用于示出图1的电池模块的电池盒的图，并且图4至图6是用于示出图1的电池模块的块汇流条的图。
参考图1至图6，电池模块10可以包括电池单元100、电池盒300和块汇流条500。
电池单元100是二次电池，并且可以被提供为袋型二次电池。具体地，电池单元100可以是袋型锂聚合物电池。
可以设置多个电池单元100。多个电池单元100可以层叠成彼此电连接，并且每个电池单元100均可以包括电极组件110、电极引线130和电池壳体150。
电极组件110可以包括正极板、负极板和隔膜。电极组件110在本领域中是众所周知的，因此将不进行详细描述。
电极引线130成对设置，并且一对电极引线130可以包括正极引线和负极引线。一对电极引线130电连接至电极组件110，并且可以从稍后说明的电池壳体150的两端突出，具体地从稍后说明的壳体梯台156的两端突出。
电池壳体150可以由包括树脂层和金属层的层压片制成，并且可以在其中容纳电极组件110。电池壳体150可以包括壳体主体152和壳体梯台156。
壳体主体152可以容纳电极组件110。为此，壳体主体152可以具有用于容纳电极组件110的容纳空间。
壳体梯台156从壳体主体152的两端延伸，并且一对电极引线130可以在其上突出。壳体梯台150可以被密封以使壳体主体152的内部气密。
电池盒300可以覆盖多个电池单元100的一对电极引线130突出的部分。为此目的，可以设置多个电池盒300。
所述多个电池盒300沿着多个电池单元100的层叠方向布置，并且可以安装到电池壳体150的突出有一对电极引线130的两端。
具体地，所述多个电池盒300可以安装到壳体梯台156以覆盖多个电池单元100的电池壳体150的壳体梯台156的一部分。
因此，所述多个电池盒300可以分别支撑电池单元100的一对电极引线130以及电池壳体150的壳体梯台156。
为此，所述多个电池盒300的一个表面处可以形成有用于容纳一对电极引线130和壳体梯台156的容纳槽310。
容纳槽310可以具有汇流条放置部分330。
稍后将说明的每个块汇流条500可以放置并固定到汇流条放置部分330，并且汇流条放置部分330可以具有焊接引导槽332和联接件通过孔335。
焊接引导槽332可以确保焊接电池单元100的电极引线130和稍后说明的块汇流条500时的焊接空间，以防止电池盒300由于焊接而受损。
当稍后说明的块汇流条500彼此联接时，联接件通过孔335可以允许稍后说明的块汇流条500的引导联接件550、560、570穿过。
块汇流条500设置有多个。多个块汇流条500分别设置到多个电池盒300，并且可以分别电连接到多个电池单元100的电极引线130。优选地，块汇流条500可以由金属制成。
多个块汇流条500可以沿着多个电池盒300的纵向方向(图上的电池盒300的高度方向)以预定的长度形成。这里，多个块汇流条500可以形成为在多个电池盒300的高度方向上比多个电池单元100的电极引线130更长。
多个块汇流条500可以包括引导联接件550、560、570。
引导联接件550、560、570设置在多个块汇流条500的至少一侧，并且可以沿着电池单元100和电池盒300的层叠方向从多个块汇流条500的至少一侧突出。
具体地，引导联接件550、560、570可以设置在多个块汇流条500的一端。当层叠多个电池盒300时，引导联接件550、560可以沿层叠方向与面对的块汇流条500的引导联接件560、550联接。
下文中，将更详细地描述多个块汇流条500的引导联接件550、560、570。
多个块汇流条500的引导联接件550、560、570可以包括阳联接件550、阴联接件560和双联接件570。
阳联接件550可以沿块汇流条500的层叠方向向任一侧突出。在阳联接件550的外表面上，可以形成联接引导肋555以增强与稍后说明的阴联接件560的联接。
阴联接件560可以沿块汇流条500的层叠方向向另一侧突出，以与阳联接件550联接。当层叠电池盒300时，阴联接件560可以与面对的电池盒300的块汇流条500的阳联接件550联接。
双联接件570用于与外部电源等连接，并且被提供给多个电池盒300中布置在最外侧的电池盒130。双联接件570可以沿块汇流条500的层叠方向向两侧突出。
下文中，将更详细地描述根据本实施方式的电池模块10的组装过程。
图7至图14是用于示出图1的电池模块的组装过程的图。
参考图7和图8，在组装电池模块10时，工人等可以首先将块汇流条500安装在电池盒300的汇流条放置部分330上。这里，块汇流条500可以借助粘合剂、胶带或热熔胶结合到汇流条放置部分330。
通过结合和安装，块汇流条500可以布置成覆盖焊接引导槽332，并且引导联接件560可以布置在与联接件通过孔335相对应的位置。尽管图中未示出，但是引导联接件550、570也可以布置在与联接件通过孔335相对应的位置。
参考图9至图11，此后，工人等可以将电池单元100放置在安装有块汇流条500的电池盒300上。具体地，一个电池单元100可以放置在一对电池盒300上。更具体地，一个电池单元100的电池壳体150的壳体梯台156可以放置在一对电池盒300上。
此后，工人等可以借助激光焊接等将电池单元100的突出于壳体梯台156的一对电极引线130与安装到电池盒300的块汇流条500联接。
在该实施方式中，因为在层叠电池单元100之前将电池单元100的电极引线130和块汇流条500焊接，所以能够防止由错误组装或电池单元100的错误层叠引起的组装公差而导致的焊接缺陷。
另外，在本实施方式中，因为电极引线130是平坦的而没有弯曲，所以可以大大解决可能由于电极引线130的弯曲而发生的诸如焦距误差和焊接过程中在结合对象之间产生间隙的问题。
参考图12至图14，此后，工人等可以将与每个电池盒300上的块汇流条500联接的电池单元100层叠成彼此电连接。在此，电连接可以包括串联连接或并联连接。
此时，可以通过将设置至电池盒300的块汇流条500彼此结合来层叠电池单元100。可以通过将引导联接件550、560彼此联接而彼此联接块汇流条500。
即，根据该实施方式的引导联接件550、560可以电连接电池单元100，并且还可以引导电池单元100和电池盒300层叠和组装。
换句话说，通过将引导联接件550、560彼此联接，可以将电池单元100电连接，并且可以将电池单元100和电池盒300彼此固定。
在此，引导联接件550、560可以借助于阳联接件550和阴联接件560的联接而联接。例如，阳联接件550可以压配合到阴联接件560中。
另外，当阳联接件550和阴联接件560联接时，可以在阳联接件550和阴联接件560之间另外填充导热粘合剂或润滑剂，以使它们之间的接触电阻最小。
如上所述，在本实施方式中，因为层叠时彼此面对的电池单元100通过引导联接件550、560彼此联接而电连接，所以在组装过程中可以省去单独弯曲电极引线130的过程，因此可以减少组装电池模块10所需的步骤。
另外，在本实施方式中，借助用于与外部电源连接的引导联接件570(即被提供给布置在最外侧的电池盒300的双联接件570)，与外部电源电连接更加方便。
同时，在该实施方式中，因为电池盒300不覆盖整个电池单元100，而是仅覆盖电池单元100的电池壳体150的一部分(即靠近壳体梯台156的部分)，所以能够最小化由于电池盒300而使整个电池模块10中的整体体积的增加。
因此，在该实施方式中，同尺寸相比，可以提高能量密度，并且能够为电池模块10提供更薄、更紧凑的设计。
图15是用于示出根据本公开的一个实施方式的电池组的图，并且图16是用于示出根据本公开的一个实施方式的车辆的图。
参考图15和图16，电池组1可以包括至少一个根据前一实施方式的电池模块10和用于封装所述至少一个电池模块10的电池组壳体50。
所述至少一个电池模块可以设置为先前实施方式的电池模块10，或者可以设置为多个。当电池模块设置为多个时，这多个电池模块可以设置为一组电池模块10。
电池组1可以作为车辆V的燃料源提供给车辆V。作为实施例，电池组1可以提供给车辆V(诸如电动车辆、混合动力车辆以及各种能够将电池组1用作燃料源的其他类型的车辆)。
另外，除了车辆V之外，电池组1还可以设置在其它装置、仪器或设施(例如使用二次电池的能量存储系统)中。
如上所述，本实施方式的电池组1以及具有电池组1的诸如车辆V之类的装置、仪器或设施包括如上所述的电池模块10，因此能够实施具有上述电池模块10的所有优点的电池组1或者具有电池组1的诸如车辆V之类的装置、仪器或设施。
根据如上所述的各种实施方式，能够提供可以提高组装过程的效率的电池模块10、包括电池模块10的电池组1以及包括电池组1的车辆V。
另外，根据如上所述的各种实施方式，能够提供电池模块10、包括电池模块10的电池组1以及包括电池组1的车辆V，该电池模块10可以在进行焊接以将电极引线130和汇流条500电连接时提高可焊接性。
尽管已经示出并描述了本公开的实施方式，但是应当理解，本公开不限于所描述的具体实施方式，并且本领域技术人员可以在本公开的范围内进行各种改变和变型，并且不应独立于本公开的技术思想和观点理解这些变型。
本申请要求于2018年7月3日在大韩民国提交的韩国专利申请10-2018-0077300的优先权，其公开内容通过引用合并于本文中。

Claims (11)

1.一种电池模块，所述电池模块包括：
层叠成彼此电连接的多个电池单元；
多个电池盒，所述多个电池盒安装到电池壳体的突出有所述多个电池单元的一对电极引线的两端，构造成仅覆盖所述一对电极引线的突出部分，并且沿着所述多个电池单元的层叠方向布置；以及
多个块汇流条，所述多个块汇流条分别设置到所述多个电池盒并且分别电连接至所述电极引线，所述多个块汇流条在其至少一侧上形成有沿所述层叠方向突出的引导联接件，
其中，所述多个块汇流条沿着所述多个电池盒的纵向以预定长度形成，
其中，所述引导联接件设置到所述多个块汇流条的一端，
其中，当层叠所述多个电池盒时，所述引导联接件联接至在所述层叠方向上面对的块汇流条的引导联接件，
其中，所述多个块汇流条的所述引导联接件包括：
阳联接件，所述阳联接件构造成在所述层叠方向上向一侧突出；以及
阴联接件，所述阴联接件构造成在所述层叠方向上向另一侧突出以联接至所述阳联接件，
其中，所述多个块汇流条的所述引导联接件还包括双联接件，该双联接件构造成在所述层叠方向上向两侧突出并连接到外部电源，并且
其中，所述双联接件被提供给所述多个电池盒中的布置在最外侧的电池盒的块汇流条。
2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
其中，所述多个电池单元中的每一者均包括：
电极组件；
所述电池壳体，所述电池壳体构造成容纳所述电极组件；以及
所述一对电极引线，所述一对电极引线构造成从所述电池壳体的两端突出并电连接到所述电极组件。
3.根据权利要求2所述的电池模块，
其中，所述电池壳体包括：
壳体主体，所述壳体主体具有用于容纳所述电极组件的容纳空间；以及
壳体梯台，所述壳体梯台构造成从所述壳体主体的两端延伸，使得所述一对电极引线在所述壳体梯台上突出，
其中，所述多个电池盒分别支撑所述一对电极引线和所述壳体梯台。
4.根据权利要求3所述的电池模块，
其中，所述多个电池盒的一个表面上形成有用于容纳所述一对电极引线和所述壳体梯台的容纳槽。
5.根据权利要求4所述的电池模块，
其中，汇流条放置部分设置到所述容纳槽，使得每个块汇流条放置在所述汇流条放置部分上。
6.根据权利要求5所述的电池模块，
其中，所述汇流条放置部分具有焊接引导槽和联接件通过孔，并且当所述多个块汇流条彼此联接时，所述块汇流条的所述引导联接件穿过所述联接件通过孔。
7.一种电池组，所述电池组包括：
至少一个根据权利要求1至6中的任一项所述的电池模块；以及
电池组壳体，所述电池组壳体构造成封装所述至少一个电池模块。
8.一种车辆，所述车辆包括：
至少一个根据权利要求7所述的电池组。
9.一种组装权利要求1所述的电池模块的方法，该方法包括以下步骤：
将块汇流条安装在电池盒上；
将电池单元放置在安装有所述块汇流条的一对电池盒上；
将所述电池单元的突出于所述电池单元的壳体梯台的一对电极引线与安装至所述一对电池盒的块汇流条联接；以及
通过所述块汇流条的至少一侧上形成的沿层叠方向突出的引导联接件将与每个电池盒上的块汇流条联接的多个电池单元层叠成彼此电联接。
10.根据权利要求9所述的方法，
其中，所述电池盒的一个表面上形成有用于容纳所述电极引线和所述壳体梯台的容纳槽，并且汇流条放置部分设置到所述容纳槽，并且
其中，将块汇流条安装在电池盒上的步骤包括将所述块汇流条安装在所述汇流条放置部分上。
11.根据权利要求10所述的方法，
其中，所述汇流条放置部分具有焊接引导槽和联接件通过孔，所述块汇流条布置成覆盖所述焊接引导槽，并且所述引导联接件布置在与联接件通过孔相对应的位置。
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