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CN107925032B - 电池模块、包括电池模块的电池组及包括电池组的车辆 - Google Patents

电池模块、包括电池模块的电池组及包括电池组的车辆 Download PDF

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CN107925032B CN201780003005.1A CN201780003005A CN107925032B CN 107925032 B CN107925032 B CN 107925032B CN 201780003005 A CN201780003005 A CN 201780003005A CN 107925032 B CN107925032 B CN 107925032B
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Abstract

根据本发明的一个实施例的电池模块包括：电池单体组件，其包括多个电池单体，所述多个电池单体具有从其一侧突出的一对电极引线并且被相互平行地堆叠；和ICB组件，其覆盖电池单体组件的一侧，以电连接所述多个电池单体的所述一对电极引线，并且ICB组件具有多个引线狭槽，用于使得彼此面对的电池单体的电极引线能够共同穿过引线狭槽。

Description

电池模块、包括电池模块的电池组及包括电池组的车辆
技术领域
本公开涉及电池模块、包括该电池模块的电池组以及包括该电池组的车辆。
本申请主张2016年2月22日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2016-0020679的优先权，该韩国专利申请的公开内容通过引用并入本文。
背景技术
高度适用于各种产品并展现优良电气性能(例如，高能量密度等)的二次电池通常不仅使用在便携式装置中，而且使用在由电源驱动的电动车辆(EV)或混合动力电动车辆(HEV)中。因为能够大幅降低化石燃料的使用，并且在能量消耗期间没有副产品，二次电池作为用于提高能量效率和环保性的新能源正受到关注。
当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。单位二次电池单体(即，单位电池单体)的操作电压是约2.5V到4.2V。因此，如果需要较高输出电压，那么可串联连接多个电池单体以构造电池组。此外，取决于电池组所需的充电/放电容量，可并联连接多个电池单体以构造电池组。因此，电池组中所包括的电池单体的数量可根据所需的输出电压或所需的充电/放电容量而以各种方式设定。
同时，当多个电池单体串联或并联连接以构造电池组时，通常首先构造由至少一个电池单体构成的电池模块，接着通过使用至少一个电池模块并添加其它部件来构造电池组。
常规电池模块通常包括：电池单体组件，其具有多个堆叠的电池单体；以及ICB组件，其安装到电池单体组件的一侧上，并具有用于电连接多个电池单体的成对电极引线的感测汇流条。
在常规电池模块中，在ICB组件安装到电池单体组件的一侧之后，通过激光焊接等连接穿过ICB组件的引线狭槽的、电池单体的一对电极引线以及ICB组件的感测汇流条。
此处，ICB组件的引线狭槽通常以与电池单体的成对电极引线的数量相对应的数量来设置，并且分别穿过引线狭槽的电极引线被弯曲，以与感测汇流条表面接触并焊接到感测汇流条。此时，感测汇流条被放置在彼此面对的电极引线之间，并且彼此面对的电极引线朝向感测汇流条在相反方向上弯曲，以与感测汇流条表面接触并接着焊接到感测汇流条。
然而，在常规电池模块中，因为在ICB组件中需要与电池单体的数量一样多的引线狭槽，所以引线狭槽的数量根据电极引线的数量而增加，并且引线狭槽的间隔是相对地窄的。因此，组装过程的效率会根据电极引线的数量而劣化。
另外，在常规电池模块中，当彼此面对的电极引线弯曲以焊接到被布置在彼此面对的电极引线之间的感测汇流条时，彼此面对的电极引线朝向感测汇流条在相反方向上弯曲，这需要两个或更多个弯曲方向。这也形成阻碍组装过程的效率的因素。
因此，在电池模块中，在ICB组件组装到电池单体组件时，需要找到一种提高组装过程的效率的方式。
发明内容
技术问题
本公开涉及提供一种电池模块、包括该电池模块的电池组以及包括该电池组的车辆，所述电池模块可在将ICB组件组装到电池单体组件时提高组装过程的效率。
技术方案
在本公开的一个方面中，提供一种电池模块，包括：电池单体组件，其具有多个电池单体，所述多个电池单体相互堆叠以使一对电极引线在每一电池单体的一侧上突出；以及ICB组件，其被构造成覆盖电池单体组件的一侧，以电连接多个电池单体的该一对电极引线，所述ICB组件具有多个引线狭槽，彼此面对的两个电池单体的电极引线共同穿过各引线狭槽。
ICB组件可包括：ICB框架，其被构造成覆盖电池单体组件的一侧，并具有多个引线狭槽；以及多个感测汇流条，其设置在ICB框架处，并分别电连接到共同穿过多个引线狭槽的电极引线，并且所述多个引线狭槽可分别布置在多个感测汇流条之间。
共同穿过每一引线狭槽的电极引线可在至少一个方向上弯曲，并电连接到邻近的感测汇流条。
ICB组件可包括多个短路防止肋，所述多个短路防止肋分别布置在引线狭槽与感测汇流条之间，以防止共同穿过每一引线狭槽的电极引线之间的短路。
在至少一个方向上弯曲的电极引线可通过焊接而被联接到邻近的感测汇流条。
所述至少一个方向可以是ICB组件的前向方向或后向方向。
所述多个引线狭槽可包括：多个第一狭槽，面对的电池单体的一对电极引线中的任一电极引线共同穿过第一狭槽；以及多个第二狭槽，面对的电池单体的一对电极引线中的另一电极引线共同穿过第二狭槽。
多个感测汇流条可包括：多个第一汇流条，其分别电连接到共同穿过多个第一狭槽的电极引线；以及多个第二汇流条，其分别电连接到共同穿过多个第二狭槽的电极引线。
多个短路防止肋可包括：多个第一绝缘肋，其分别布置在第一狭槽与第一汇流条之间；以及多个第二绝缘肋，其分别布置在第二狭槽与第二汇流条之间。
ICB组件可包括PCB单元，PCB单元设置在ICB框架处以被布置在多个第一汇流条与多个第二汇流条之间，并且电连接到多个第一汇流条和多个第二汇流条。
此外，本公开提供一种电池组，包括：至少一个根据前述实施例的电池模块；以及电池组壳体，其构造成封装所述至少一个电池模块。
此外，本公开提供一种车辆，其包括至少一个根据前述实施例的电池组。
有利效果
根据上述的各种实施例，可以提供一种电池模块、包括该电池模块的电池组以及包括该电池组的车辆，所述电池模块可在ICB组件被组装到电池单体组件时提高组装过程的效率。
因此，可以提供一种电池模块、包括该电池模块的电池组以及包括该电池组的车辆，所述电池模块可通过缩短电池模块的组装时间，而提高电池模块的大规模生产率并提高电池模块的质量。
附图说明
附图图示本公开的优选实施例，并与前述公开内容一起用于提供对本公开的技术特征的进一步理解，因此，本公开不应解释为限于附图。
图1是示出根据本公开的实施例的电池模块的透视图。
图2是示出图1的电池模块的横截面图。
图3是示出图1的电池模块的分解透视图。
图4是示出图3的电池模块的ICB组件的透视图。
图5是示出图4的ICB组件的平面图。
图6到图14是用于图示组装图1所描绘的电池模块的电池单体组件和ICB组件的过程的图。
图15用于图示根据本公开的实施例的电池组的图。
具体实施方式
通过参照附图来详细描述本公开的实施例，本公开将变得更清楚。应理解，本文所公开的实施例仅是说明性的，以便于较好地理解本公开，并且本公开可按各种方式修改。此外，为了便于理解本公开，附图没有按照实际比例绘制，而是可能夸大了一些部件的尺寸。
图1是示出根据本公开的实施例的电池模块的透视图，图2是示出图1的电池模块的横截面图，图3是示出图1的电池模块的分解透视图，图4是示出图3的电池模块的ICB组件的透视图，并且图5是示出图4的ICB组件的平面图。
参照图1到图5，电池模块10可包括电池单体组件100和ICB组件200。
电池单体组件100是电池模块10的主要部件的组件，并且可包括电池单体110、单体盒130、端板150和联接构件170。
电池单体110可设置多个。多个电池单体110相互电连接，并且可以沿着电池单体组件100的前后方向(X轴方向)相互堆叠。
多个电池单体110中的每一个可设置为袋式二次电池。每一电池单体110可包括电极组件、用于容纳电极组件的电池壳体以及连接到电极组件并从电池壳体突出的电极引线115、116。
电极引线115、116可成对地设置。该一对电极引线115、116可从电池单体110突出到电池单体组件100的一侧，具体来说，是在电池单体组件100的向上方向(+Z轴方向)上突出。
单体盒130可保持至少一个电池单体110以防止该至少一个电池单体110移动，并被构造成相互堆叠以引导多个电池单体110的组装。
单体盒130设有多个，以引导多个电池单体110的组装，并且多个单体盒130可在前后方向(X轴方向)上相互堆叠。
端板150用于确保多个单体盒130的刚性并支撑多个单体盒130。端板150可成对地设置以在多个单体盒130的前侧(+X轴方向)和后侧(-X轴方向)覆盖多个单体盒130。
联接构件170用于联接多个单体盒130和该一对端板150，并且可以是长螺栓，例如是带肩螺栓。
ICB组件200可电连接多个电池单体110的一对电极引线115、116。因此，ICB组件200可组装到电池单体组件100来覆盖电池单体组件100的一侧，具体来说，覆盖电池单体组件100的上侧(+Z轴方向)。
ICB组件200可包括ICB框架210、PCB单元230、感测汇流条250、引线狭槽260和短路防止肋290。
ICB框架210可组装并安装到电池单体组件100以覆盖电池单体组件100的一侧，具体来说，覆盖电池单体组件100的上侧(+Z轴方向)。如稍后所解释，ICB框架210可包括多个引线狭槽260。
PCB单元230可设置在ICB框架210处。如稍后所解释，PCB单元230可布置在多个第一汇流条251与多个第二汇流条256之间，并且如稍后所解释，PCB单元230可电连接到多个第一汇流条251和多个第二汇流条256。
PCB单元230可包括PCB板232、一对端子汇流条234、236，和连接器238。
PCB板232大致设置在ICB框架210的中央，并且可沿着ICB框架210的前后方向(X轴方向)布置。
该一对端子汇流条234、236从PCB板232的上侧(+Z轴方向)突出，并且可电连接到PCB板232。该一对端子汇流条234、236可电连接到外部装置，例如外部电源。
连接器238设置在PCB板232的上侧(+Z轴方向)，并且可布置在该一对端子汇流条234、236之间。连接器238可电连接到感测连接器，以感测电池单体组件100的电压。
感测汇流条250设置在ICB框架210处，并且可设置为多个。多个感测汇流条250可分别与电极引线115、116表面接触，并通过激光焊接等来与其连接以电连接到穿过多个引线狭槽260的电极引线115、116，如稍后解释的。
多个感测汇流条250可包括第一汇流条251和第二汇流条256。
第一汇流条251可布置在PCB单元230的左侧(-Y轴方向)，并且可设置有多个。多个第一汇流条251可沿着ICB框架210的前后方向(+X轴方向)以规则间隔而隔开。
多个第一汇流条251可分别与面对的电池单体110的一对电极引线115、116(其共同地穿过多个第一狭槽261)中的任一个电极引线115表面接触，如稍后解释的，并且通过激光焊接等与其连接。
第二汇流条256布置在PCB单元230的右侧(+Y轴方向)，并且可设置有多个。多个第二汇流条256可沿着ICB框架210的前后方向(+X轴方向)以规则间隔而隔开。
多个第二汇流条256可分别与面对的电池单体110的一对电极引线115、116(其共同地穿过多个第二狭槽266)中的另一个电极引线116表面接触，如稍后解释的，并且通过激光焊接等与其连接。
引线狭槽260设置在ICB框架210处，并且可设置有多个。面对的电池单体110的电极引线115、116可共同穿过多个引线狭槽260。
详细地说，多个引线狭槽260可分别布置在多个感测汇流条250之间，并且当ICB组件200组装并安装到电池单体组件100时，面对的电池单体110的电极引线115、116可共同穿过多个引线狭槽260到ICB框架210的上侧(+Z轴方向)。
多个引线狭槽260可包括第一狭槽261和第二狭槽262。
第一狭槽261可设置有多个。多个第一狭槽261可被布置成分别邻近于多个第一汇流条251，并且可共同穿过面对的电池单体110的一对电极引线115、116中的任一个电极引线115。
第二狭槽266可设置有多个。多个第二狭槽266可被布置成分别邻近于多个第二汇流条256，并且可共同穿过面对的电池单体110的一对电极引线115、116中的另一个电极引线116。
短路防止肋290设置在ICB框架210处，并且可防止穿过对应的引线狭槽260的电极引线115、116之间的短路。
短路防止肋290可设置有多个。多个短路防止肋290可分别布置在引线狭槽260与感测汇流条250之间以防止穿过每一引线狭槽260的邻近的电极引线115、116之间的短路。
多个短路防止肋290可包括第一绝缘肋291和第二绝缘肋296。
第一绝缘肋291可设置有多个。多个第一绝缘肋291可分别布置在第一狭槽261与第一汇流条251之间。
此多个第一绝缘肋291可阻断穿过每一第一狭槽261的邻近的电极引线115之间的接触，以防止邻近的电极引线115的短路。
第二绝缘肋296可设置有多个。多个第二绝缘肋296可分别布置在第二狭槽266与第二汇流条256之间。
此多个第二绝缘肋296可阻断穿过每一第二狭槽266的邻近的电极引线116之间的接触，以防止邻近的电极引线116的短路。
下文中，将详细描述组装根据此实施例的电池模块10的电池单体组件100和ICB组件200的过程。
图6到图14是用于图示组装图1所描绘的电池模块的电池单体组件和ICB组件的过程的图。
参照图6和图7，当组装电池模块10的电池单体组件100和ICB组件200时，制造商等可将ICB组件200布置在电池单体110的电极引线115、116在其中突出的、单体组件100的上侧(+Z轴方向)。
首先，制造商等可将电池单体组件100的面对的电池单体110的面对的电极引线115、116相互粘合。
详细地说，制造商等可联接布置在电池单体组件100的左侧(-Y轴方向)的、彼此面对的电池单体110的彼此面对的电极引线115。此联接可通过焊接等来执行。
类似地，制造商等可联接布置在电池单体组件100的右侧(+Y轴方向)的、面对的电池单体110的面对的电极引线116。此联接可通过焊接等来执行。
此外，制造商等可将ICB组件200布置在电池单体组件100的上侧(+Z轴方向)，使得多个引线狭槽260布置在彼此粘合的电极引线115、116的上侧(+Z轴方向)。
详细地说，制造商等可将多个第一狭槽261布置在面对的电池单体110的被粘合的电极引线115的上侧(+Z轴方向)。
类似地，制造商等可将多个第二狭槽266(参见图8)布置在面对的电池单体110的被粘合的电极引线116的上侧(+Z轴方向)。
参照图8到图10，此后，制造商等可在向下方向(-Z轴方向)上按压ICB组件200，以安装到电池单体组件100。
此时，被粘合的电极引线115、116可在分别穿过多个引线狭槽260的状态下在ICB组件200的上侧(+Z轴方向)上突出。
详细地说，布置在电池单体组件100的左侧(-Y轴方向)的被粘合的电极引线115可在分别共同穿过多个第一狭槽261的状态下在ICB组件200的向上方向(+Z轴方向)上突出。
类似地，布置在电池单体组件100的右侧(+Y轴方向)的被粘合的电极引线116可在分别共同穿过多个第二狭槽266的状态下在ICB组件200的向上方向(+Z轴方向)上突出。
如上所述，在此实施例的电池模块10中，面对的电池单体110的电极引线115、116共同穿过多个引线狭槽260，因此，与电池单体110的电极引线115、116单独地穿过多个引线狭槽260的情况相比，多个引线狭槽260的数量可减少约一半。
因此，在此实施例的电池模块10中，当ICB组件200安装到电池单体组件100时，电极引线115、116可较不频繁地穿过多个引线狭槽260，因此提高组装过程的效率。
此外，在此实施例的电池模块10中，因为引线狭槽260的数量减少，所以每一引线狭槽260可在ICB组件200的前后方向(X轴方向)上同样具有较大宽度。因此，多个电极引线115、116可更容易地穿过多个引线狭槽260。
参照图11到图14，此后，制造商等可使穿过每一引线狭槽260的电极引线115、116在一个方向上弯曲，以便与邻近的感测汇流条250表面接触。
此处，电极引线115、116可在ICB组件200的前向方向(+X轴向)或后向方向(-Y轴向)上弯曲。下文中，在此实施例中，假设电极引线115、116在ICB组件200的前向方向(+X轴向)上弯曲。
此后，制造商等可将在一个方向(+X轴向)上弯曲以与多个感测汇流条250表面接触的多个电极引线115、116电连接到多个感测汇流条250。此处，弯曲可使用装置(例如弯曲工具)来执行。
详细地说，制造商等可使穿过多个第一狭槽261的多个电极引线115在ICB组件200的前向方向(+X轴向)上弯曲，以与邻近的多个第一汇流条251表面接触。
此外，制造商等可通过激光焊接等来电连接多个电极引线115和多个第一汇流条251。此处，多个第一绝缘肋291可通过如上所述阻断邻近的电极引线115之间的接触而防止电极引线115的短路。
类似地，制造商等可使穿过多个第二狭槽266的多个电极引线116在ICB组件200的前向方向(+X轴向)上弯曲，以与邻近的多个第二汇流条256表面接触。
此外，制造商等可通过激光焊接等来电连接多个电极引线116和多个第二汇流条256。此处，多个第二绝缘肋296(参见图8)也可通过阻断邻近的电极引线116之间的接触而防止电极引线116的短路。
如上所述，在此实施例的电池模块10中，因为电极引线115、116可在单个方向上弯曲，所以可以简化电极引线115、116的弯曲过程，因此提高组装过程的效率。
如上所述，在此实施例的电池模块10中，当ICB组件200组装到电池单体组件100时，组装过程的效率可大幅提高。
因此，在根据此实施例的电池模块10中，缩短了组装电池模块10所需的时间，因此提高了电池模块10的大规模生产率，并且可大幅提高电池模块10的产品质量。
图15用于图示根据本公开的实施例的电池组的图。
参照图15，电池组1可包括至少一个上述的电池模块10和用于封装该至少一个电池模块10的电池组壳体50。
电池组1可充当车辆的燃料源，并且可以对车辆设置至少一个电池组。作为实例，电池组1可被提供给电动车辆、混合动力车辆以及能够使用电池组1作为燃料源的各种其它类型车辆。
此外，除了车辆之外，电池组1还可被设置在其它的装置、器械或设施中，例如使用二次电池的蓄能系统。
如上所述，此实施例的电池组1以及具有电池组1的装置、器械或设施(例如，车辆)包括上述的电池模块10，并且因此可以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的装置、器械、设施等(例如，车辆)。
虽然已示出和描述本公开的实施例，但应理解，本公开不限于所描述的具体实施例，并且本领域的技术人员可在本公开的范围内进行各种改变和修改，并且这些修改不应背离本公开的技术理念和视角而单独地理解。

Claims (9)

1.一种电池模块，包括：
电池单体组件，所述电池单体组件具有多个电池单体，所述多个电池单体相互堆叠，使得在每一个电池单体的一侧上突出一对电极引线；以及
互连板组件，所述互连板组件被构造成覆盖所述电池单体组件的一侧，以电连接所述多个电池单体的所述一对电极引线，所述互连板组件具有多个引线狭槽，彼此面对的两个电池单体的电极引线共同穿过每个所述引线狭槽，
其中，所述互连板组件包括：
互连板框架，所述互连板框架被构造成覆盖所述电池单体组件的一侧，并且具有所述多个引线狭槽；以及
多个感测汇流条，所述多个感测汇流条以规则间隔隔开的方式设置在所述互连板框架处，并且被分别电连接到共同穿过所述多个引线狭槽的所述电极引线，
其中，所述多个引线狭槽分别布置在所述多个感测汇流条之间，
其中，共同穿过每一个引线狭槽的所有的所述电极引线在穿过所述引线狭槽之后都在单个方向上弯曲，使得共同穿过一个所述引线狭槽的、彼此面对的两个电池单体的所述电极引线被对应地电连接到所述多个感测汇流条中的一个邻近的感测汇流条，并且
其中，所述互连板组件包括多个短路防止肋，所述多个短路防止肋分别布置在所述引线狭槽和所述感测汇流条之间，以防止共同穿过每一个引线狭槽的所述电极引线之间的短路。
2.根据权利要求1所述的电池模块，
其中，在所述单个方向上弯曲的所述电极引线通过焊接被联接到邻近的感测汇流条。
3.根据权利要求1所述的电池模块，
其中，所述单个方向是所述互连板组件的前向方向或后向方向。
4.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述多个引线狭槽包括：
多个第一狭槽，所述面对的电池单体的所述一对电极引线中的任一电极引线共同穿过所述第一狭槽；以及
多个第二狭槽，所述面对的电池单体的所述一对电极引线中的另一电极引线共同穿过所述第二狭槽。
5.根据权利要求4所述的电池模块，其中，所述多个感测汇流条包括：
多个第一汇流条，所述多个第一汇流条分别电连接到共同穿过所述多个第一狭槽的所述电极引线；以及
多个第二汇流条，所述多个第二汇流条分别电连接到共同穿过所述多个第二狭槽的所述电极引线。
6.根据权利要求5所述的电池模块，其中，所述多个短路防止肋包括：
多个第一绝缘肋，所述多个第一绝缘肋分别布置在所述第一狭槽和所述第一汇流条之间；和
多个第二绝缘肋，所述多个第二绝缘肋分别布置在所述第二狭槽和所述第二汇流条之间。
7.根据权利要求5所述的电池模块，
其中，所述互连板组件包括PCB单元，所述PCB单元设置在所述互连板框架处以被布置在所述多个第一汇流条和所述多个第二汇流条之间，并且被电连接到所述多个第一汇流条和所述多个第二汇流条。
8.一种电池组，包括：
至少一个根据权利要求1所述的电池模块；以及
电池组壳体，所述电池组壳体被构造成封装所述至少一个电池模块。
9.一种车辆，包括至少一个根据权利要求8所述的电池组。
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