CN110178245A - 电池模块、包括电池模块的电池组和包括电池组的车辆 - Google Patents

Abstract

根据本发明的实施例的电池模块包括：至少一个电池单体，其中，电极引线从所述至少一个电池单体的两侧突出；和至少一个单体壳体，所述至少一个单体壳体覆盖所述至少一个电池单体的两侧和上侧，并且具有一对汇流条，所述一对汇流条的一端连接到电极引线，另一端在其上侧暴露。

Description

电池模块、包括电池模块的电池组和包括电池组的车辆

技术领域

本公开涉及电池模块、包括电池模块的电池组和包括电池组的车辆。

本申请要求在2017年6月16日提交的韩国专利申请No.10-2017-0076764的优先权，其公开内容通过引用并入本文。

背景技术

二次电池高度适用于各种产品，并且具有诸如高能量密度等优越电学性能，因此二次电池不仅通常被用于便携式装置，而且还用于由电源驱动的电动车辆(EV)、混合动力电动车辆(HEV)、高尔夫球车等。由于可以极大地降低化学燃料的使用，并且在能量消耗期间不产生副产品，因此作为用于增强环境友好性和能量效率的新能源，二次电池备受关注。

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。单位二次电池单体、即单位电池单体的工作电压约为2.5V至4.6V。因此，如果要求更高的输出电压，则可以串联连接多个电池单体，以构造电池组。另外，根据电池组所要求的充电/放电容量，可以并联连接多个电池单体，以构造电池组。因而，根据所需的输出电压或者所要求的充电/放电容量，可以以不同方式设定包括在电池组中的电池单体的数目。

同时，当多个电池单体被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组成的电池模块，然后通过使用至少一个电池模块并添加其他部件来构造电池组。

传统电池模块通常包括彼此电连接的多个电池单体和容纳多个电池单体的模块壳体。这里，在电池单体的电极引线被以层状堆叠之后，通过焊接来实现多个电池单体的电连接。更具体地，堆叠在一起以用于焊接的电极引线被部分地布置在模块壳体的内部，其余部分被暴露到模块壳体之外以用于焊接。相应地，在传统电池模块中，需要一定的空间，以使得堆叠在一起的电极引线被部分地布置在模块壳体中以用于焊接。

然而，部分地布置电极引线的空间是与电池单体的能量密度无关的死区，因而可能使整个电池模块的容量劣化。

发明内容

技术问题

本公开旨在提供一种能够使可以为用于电连接电池单体的电极引线而产生的死空间最小化的电池模块、包括电池模块的电池组和包括电池组的车辆。

另外，本公开旨在提供一种能够通过增加容量而提高能量密度的电池模块、包括电池模块的电池组和包括电池组的车辆。

技术方案

在本公开的一个方面中，提供一种电池模块，其包括：至少一个电池单体，所述至少一个电池单体具有在其两侧突出的电极引线；和至少一个单体壳体，所述至少一个单体壳体被构造成覆盖所述至少一个电池单体的两侧和上侧，并且包括一对汇流条，该一对汇流条的一端连接到电极引线，并且另一端向上暴露。

至少一个电池单体可以包括：电极组件；电池壳体，其具有容纳电极组件的壳体本体和从壳体本体延伸的壳体平台；和电极引线，其从壳体平台的两侧突出，其中电池壳体覆盖壳体平台的两侧和电池壳体的上侧。

电池壳体可以包括：第一壳体框架和第二壳体框架，所述第一壳体框架和所述第二壳体框架被构造成覆盖所述壳体平台的两侧；和第三壳体框架，所述第三壳体框架被构造成覆盖所述电池壳体的所述上侧，并且连接所述第一壳体框架和所述第二壳体框架。

该一对汇流条可以包括：第一汇流条，其被放置在第一壳体框架和第三壳体框架上并且连接到电极引线；和第二汇流条，其被放置在第二壳体框架和第三壳体框架上并且连接到电极引线。

第一壳体框架和第二壳体框架可以具有汇流条放置槽，每个汇流条被放置在汇流条放置槽处。

该一对汇流条中的每个汇流条可以包括：本体板，其被放置在汇流条放置槽处；引线连接部，其从本体板的一端延伸并且被焊接到电极引线；和上部暴露部，其从本体板的另一端延伸并且被放置在第三壳体框架上。

引线连接部可以被形成为相对于所述本体板具有台阶部，并且被布置成：当所述本体板被放置在所述汇流条放置槽处时，所述引线连接部接触所述电极引线。

电池单体可以被设置为多个且彼此堆叠，并且所述单体壳体可以被设置为多个且在分别固定所述电池单体的同时彼此堆叠。

电池模块可以进一步包括至少一个固定梁，所述至少一个固定梁穿过所述多个单体壳体来进行安装，以固定所述多个单体壳体。

电池模块可以进一步包括顶盖，所述顶盖被构造成覆盖所述多个单体壳体的上侧，并且具有汇流条暴露开口，所述汇流条暴露开口暴露所述多个汇流条的另一端。

电池模块可以进一步包括至少一个汇流条连接构件，所述至少一个汇流条连接构件以串联或并联方式被连接到从所述顶盖暴露的所述汇流条。

电池模块可以进一步包括底盖，其被构造成覆盖多个单体壳体的下侧并且支撑多个单体壳体。

电池模块可以进一步包括传热构件，其被设置在多个单体壳体和底盖之间。

在本公开的另一方面中，还提供了一种电池组，其包括：至少一个根据以上实施例的电池模块；和电池组壳体，其被构造成封装该至少一个电池模块。

在本公开的另一方面中，还提供了一种车辆，其包括至少一个根据以上实施例的电池组。

有利效果

根据以上各种实施例，能够提供能够使得可以为用于电连接电池单体的电极引线而产生的死区最小化的电池模块、包括电池模块的电池组和包括电池组的车辆。

另外，根据以上各种实施例，能够提供能够通过增加容量来提高能量密度的电池模块、包括电池模块的电池组和包括电池组的车辆。

附图说明

附图示出了本公开的优选实施例，并且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，因而本公开不应被理解为受限于附图。

图1是用于图示根据本公开实施例的电池模块的视图。

图2是示出图1的电池模块的分解立体图。

图3是用于示出图2的电池模块的电池单体的视图。

图4是用于示出图2的电池模块的单体壳体的视图。

图5至8是用于示出组装图2的电池模块的电池单体和单体壳体的过程的视图。

图9是用于示出根据本公开另一实施例的电池模块的视图。

图10是用于示出根据本公开实施例的电池组的视图。

具体实施方式

通过参考附图详细描述本公开的实施例，本公开将变得更清楚。应理解的是，这里公开的实施例是示例性的，仅用于更好地理解本公开，并且本公开可以以各种方式进行修改。另外，为了易于理解本公开，附图未按照实际比例描绘，而是某些部件的尺寸可能被夸大。

图1是用于示出根据本公开实施例的电池模块的视图，图2是示出图1的电池模块的分解立体图，图3是用于示出图2的电池模块的电池单体的视图，图4是用于示出图2的电池模块的单体壳体的视图。

参考图1至图4，电池模块10可以包括电池单体100、单体壳体200、固定梁300、顶盖400、底盖500、传热构件600和汇流条连接构件700。

电池单体100是二次电池，其可以是袋型二次电池。电池单体100可以被设置为多个，并且多个电池单体可以彼此堆叠并且彼此电连接。

多个电池单体100中的每个电池单体可以包括电极组件110、电池壳体130和电极引线150。

电极组件110可以包括正电极板、负电极板和分隔物。电极组件110在现有技术中是公知的，因而将不详细描述。

电池壳体130可以由包括树脂层和金属层的层压片制成，并且可以封装电极组件110。电池壳体130可以包括壳体本体132和壳体平台136。

壳体本体132可以容纳电极组件110。为此，壳体本体132中可以形成有容纳空间，用于容纳电极组件110。壳体平台136从壳体本体132延伸，并且可以被密封以封装电极组件110。

电极引线150被设置成一对，并且该一对电极引线150可以由正电极引线和负电极引线组成。该一对电极引线150被电连接到电极组件110，并且可以在电池壳体130的壳体平台136的至少一侧上突出，具体地在壳体平台136的两侧上突出。

单体壳体200可以覆盖至少一个电池单体100的两侧和上侧。具体地，单体壳体200可以被设置为多个，并且每个单体壳体200可以覆盖每个电池单体100的两侧和上侧。具体地，每个单体壳体200可以覆盖壳体平台136的两侧和电池壳体130的上侧。多个单体壳体200可以彼此堆叠，同时分别固定电池单体100。

多个单体壳体200中的每个单体壳体可以包括第一壳体框架210、第二壳体框架230、第三壳体框架250和一对汇流条270、280。

第一壳体框架210可以覆盖电池单体100的壳体平台136的两侧中的任一侧。第一壳体框架210可以具有汇流条放置槽212，所述汇流条放置槽212被形成为用于放置第一汇流条270，稍后解释。

第二壳体框架230可以覆盖电池单体100的壳体平台136的两侧中的另一侧。第二壳体框架230可以具有汇流条放置槽232，所述汇流条放置槽232被形成为用于放置第二汇流条280，稍后解释。

第三壳体框架250可以以预定长度形成，其覆盖电池壳体130的上侧，并且连接第一壳体框架210和第二壳体框架230。

该一对汇流条270、280用于与电池单体100的电极引线150电连接，并且其一端274被连接到电极引线150，另一端276在单体壳体200的上侧处暴露。

具体地，该一对汇流条270、280可以由第一汇流条270和第二汇流条280组成。

第一汇流条270被放置在第一壳体框架210和第三壳体框架250上，并且可以被连接到在电池单体100的壳体平台136的两侧中的任一侧处突出的电极引线150。

第一汇流条270可以包括本体板272、引线连接部274(见图7)和上部暴露部276。

本体板272可以由金属材料制成，并且被放置在第一壳体框架210的汇流条放置槽212上。

引线连接部274从本体板272的一端延伸，并且可以通过焊接等被电连接到电极引线150。具体地，引线连接部274可以被形成为相对于本体板272具有台阶部，并且被布置成：当本体板272被放置在汇流条放置槽212处时，所述引线连接部274接触位于后方的电极引线150。此后，引线连接部274可以通过焊接等被连接到被接触的电极引线150。

上部暴露部276从本体板272的另一端延伸，并且可以被放置在第三壳体框架250上。上部暴露部276可以被电连接到汇流条连接构件700，稍后解释。

第二汇流条280被放置在第二壳体框架230和第三壳体框架250上，并且可以被连接到在电池单体100的壳体平台136的两侧中的另一侧处突出的电极引线150。

类似于第一汇流条270，第二汇流条280可以包括本体板282、引线连接部284和上部暴露部286。

类似于第一汇流条270的本体板272，本体板282也可以由金属材料制成，并且可以被放置在第二壳体框架230的汇流条放置槽232上。

引线连接部284从本体板282的一端延伸，并且可以通过焊接等被电连接到电极引线150。具体地，引线连接部284可以被形成为相对于本体板282具有台阶部，并且被布置成：当本体板282被放置在汇流条放置槽232处时，所述引线连接部284接触位于后方的电极引线150。此后，引线连接部284可以通过焊接等被连接到被接触的电极引线150。

上部暴露部286从本体板282的另一端延伸，并且可以被放置在第三壳体框架250上。上部暴露部286可以被电连接到汇流条连接构件700，稍后解释。

固定梁300可以穿过多个单体壳体200来进行安装，以固定多个单体壳体200。固定梁300可以被设置为多个，以提高多个单体壳体200之间的固定力。

顶盖400可以覆盖多个单体壳体200的上侧。顶盖400可以具有汇流条暴露开口420，用于暴露多个汇流条270、280的另一端276、286，即上部暴露部276、286。

底盖500覆盖多个单体壳体200的下侧和多个电池单体100的下侧，并且可以支撑多个单体壳体200和多个电池单体100。

传热构件600被设置在多个单体壳体200和底盖500之间，并且可以将多个电池单体100的热量更快地朝向底盖500传递。

汇流条连接构件700可以被电连接到从顶盖400暴露的汇流条270、280。在该实施例中，汇流条连接构件700可以被设置为用于并联连接。

相应地，汇流条连接构件700被设置成一对，使得任一个汇流条连接构件700可以将第一汇流条270彼此连接，并且另一个汇流条连接构件700可以将第二汇流条280彼此连接。

在下文中，将更详细地描述根据该实施例的电池模块10的组装过程。

图5至8是用于示出组装图2的电池模块的电池单体和单体壳体的过程的视图。

参考图5和6，工人等可以将单体壳体200布置在电池单体100的前方，然后将电池单体100与单体壳体200彼此连接。此时，单体壳体200的第一壳体框架210和第二壳体框架230可以覆盖电池单体100的壳体平台136的两侧的前方。

相应地，电池单体100可以通过与单体壳体200联接来实现矩形形式。也就是说，即使电池单体100是袋型二次电池，因为电池单体100可以通过与单体壳体200联接而实现矩形形式，因此与多个电池单体被堆叠的情形相比，可以获得更高的容量，并且可以有利于组装过程的自动化和部件共享。

参考图7和8，此后，工人等可以通过激光焊接等对放置在第一壳体框架210上的第一汇流条270的引线连接部274和被布置为在引线连接部274的后方处接触引线连接部274的电极引线150进行焊接。

随着电池单体100和电池壳体200被连接，电极引线150自然地在第一汇流条270的引线连接部274的后方处与引线连接部274接触，因而可以更方便地进行焊接过程。

工人等也可以按类似方式将电极引线150与放置在第二壳体框架230上的第二汇流条280进行焊接。

此后，工人等可以对被联接到电池单体100的多个单体壳体200进行堆叠，然后在单体壳体200的上侧处电连接汇流条连接构件700和汇流条270、280。

如上所述，在该实施例中，经由在单体壳体200的上侧处暴露的汇流条270、280的上部暴露部276、286，可以在电池模块10的上侧处更方便地执行汇流条连接构件700的电连接。

而且，在该实施例中，安装到单体壳体200的汇流条270、280的一端被连接到在电池单体100的壳体平台136的前方处的电极引线150，并且另一端在电池模块10的上侧处朝向电池模块10的上侧被连接到汇流条连接构件700。因而，无需用于彼此连接电池单体100的电极引线150所要求的弯曲空间，由此最小化电池模块10中的死区生成。

如上所述，根据该实施例的电池模块10可以使得在通过单体壳体200和被组装到单体壳体200的汇流条270、280来电连接电池单体100的电极引线150时可能生成的死区最小。

相应地，根据该实施例的电池模块10可以进一步增加电池模块10的容量，因而能够进一步提高电池模块10的能量密度。

图9是用于示出根据本公开另一实施例的电池模块的视图。

根据该实施例的电池模块20与前述实施例的电池模块10相似，因而将详细描述与前述实施例的不同特征。

参考图9，与前述实施例不同，电池模块20可以被串联连接。为此，电池模块20可以包括用于串联连接的汇流条连接构件800。

汇流条连接构件800可以被形成为具有预定长度，并且可以设置为多个。多个汇流条连接构件800可以以彼此对应的方式连接第一汇流条270和第二汇流条280，以用于串联连接。

如上所述，与前述实施例不同，电池模块20可以被串联连接，并且也可以通过多个单体壳体200在多个单体壳体200的上侧处方便地进行串联连接。

图10是用于示出根据本公开实施例的电池组的视图。

参考图10，电池组1可以包括至少一个根据前述实施例的电池模块10和用于封装至少一个电池模块10的电池组壳体50。此外，电池组1也可以包括至少一个前述实施例的电池模块20。

电池组1可以作为车辆的燃料源被设置到车辆。作为示例，电池组1可以被设置到电动车辆、混合动力车辆和能够使用电池组1作为燃料源的各种其他类型车辆。另外，除了车辆以外，电池组1还可以被设置在其他装置、仪器或设备中，诸如使用二次电池的能量存储系统。

如上所述，该实施例的电池组1以及具有电池组1的装置、仪器和设备诸如车辆包括上述电池模块10，因而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的装置、仪器或设备等，诸如车辆。

尽管已经示出和描述了本公开的实施例，但应理解的是，本公开不限于描述的具体实施例，本领域的普通技术人员在本公开的范围内可以做出各种改变和修改，并且这些修改不应独立于本公开的技术构思和观点而加以理解。

Claims (15)

1.一种电池模块，包括：

至少一个电池单体，所述至少一个电池单体具有在其两侧突出的电极引线；和

至少一个单体壳体，所述至少一个单体壳体被构造成覆盖所述至少一个电池单体的两侧和上侧，并且包括一对汇流条，所述一对汇流条的一端被连接到所述电极引线，并且所述一对汇流条的另一端向上暴露。

2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述至少一个电池单体包括：

电极组件；

电池壳体，所述电池壳体具有容纳所述电极组件的壳体本体和从所述壳体本体延伸的壳体平台；和

所述电极引线，所述电极引线在所述壳体平台的两侧突出，

其中，所述单体壳体覆盖所述壳体平台的两侧和所述电池壳体的上侧。

3.根据权利要求2所述的电池模块，其中，所述单体壳体包括：

第一壳体框架和第二壳体框架，所述第一壳体框架和所述第二壳体框架被构造成覆盖所述壳体平台的两侧；和

第三壳体框架，所述第三壳体框架被构造成覆盖所述电池壳体的所述上侧，并且连接所述第一壳体框架和所述第二壳体框架。

4.根据权利要求3所述的电池模块，其中，所述一对汇流条包括：

第一汇流条，所述第一汇流条被放置在所述第一壳体框架和所述第三壳体框架上，并且被连接到所述电极引线；和

第二汇流条，所述第二汇流条被放置在所述第二壳体框架和所述第三壳体框架上，并且被连接到所述电极引线。

5.根据权利要求3所述的电池模块，

其中，所述第一壳体框架和所述第二壳体框架具有汇流条放置槽，每个汇流条被放置在所述汇流条放置槽处。

6.根据权利要求5所述的电池模块，其中，所述一对汇流条中的每个汇流条包括：

本体板，所述本体板被放置在所述汇流条放置槽处；

引线连接部，所述引线连接部从所述本体板的一端延伸，并且被焊接到所述电极引线；和

上部暴露部，所述上部暴露部从所述本体板的另一端延伸，并且被放置在所述第三壳体框架上。

7.根据权利要求6所述的电池模块，

其中，所述引线连接部被形成为相对于所述本体板具有台阶部，并且被布置成：当所述本体板被放置在所述汇流条放置槽处时，所述引线连接部接触所述电极引线。

8.根据权利要求1所述的电池模块，

其中，所述电池单体被设置为多个，并且彼此堆叠，并且

其中，所述单体壳体被设置为多个，并且在分别固定所述电池单体的同时彼此堆叠。

9.根据权利要求8所述的电池模块，进一步包括：

至少一个固定梁，所述至少一个固定梁穿过所述多个单体壳体来进行安装，以固定所述多个单体壳体。

10.根据权利要求8所述的电池模块，进一步包括：

顶盖，所述顶盖被构造成覆盖所述多个单体壳体的上侧，并且具有汇流条暴露开口，所述汇流条暴露开口暴露所述多个汇流条的所述另一端。

11.根据权利要求10所述的电池模块，进一步包括：

至少一个汇流条连接构件，所述至少一个汇流条连接构件以串联或并联方式被连接到从所述顶盖暴露的所述汇流条。

12.根据权利要求8所述的电池模块，进一步包括：

底盖，所述底盖被构造成覆盖所述多个单体壳体的下侧，并且支撑所述多个单体壳体。

13.根据权利要求12所述的电池模块，进一步包括：

传热构件，所述传热构件被设置在所述多个单体壳体和所述底盖之间。

14.一种电池组，包括：

至少一个如权利要求1中所限定的电池模块；和

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。

15.一种车辆，包括：

至少一个如权利要求14中所限定的电池组。