CN102263211A - 电池组 - Google Patents

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Abstract

一种电池组，包括整体式形成有加强构件和支撑构件的框架，由此实现紧凑且轻便的尺寸。该电池组包括：堆叠在一起的多个电池单元；包括覆盖所述多个电池单元的支撑构件和形成在所述支撑构件内部的加强构件的框架；以及被布置在所述多个单元电池的外部并联结到所述框架的端板。

Description

电池组
与相关申请的交叉引用
本申请要求于2010年5月31日递交的申请号为10-2010-0051137的韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请的全部内容通过引用合并于此。
技术领域
本发明涉及一种电池组。
背景技术
通常，二次电池能够被充电和放电并能够被反复使用。小容量二次电池(其每一个均包含单一单元电池)被广泛用于小型便携式电子设备，例如移动电话、笔记本电脑、照相机、便携式摄像机，等等。另一方面，大容量二次电池(其每一个均包含多个电池单元)可以用作马达驱动电源，例如混合动力电动车辆(HEV)、电动车辆(EV)和电动摩托车，等等。
电池组包括包含多个电池单元、固定构件、壳体等的各种部件。然而，这些部件可妨碍实现紧凑且轻便的电池组。
发明内容
根据本发明的一个或多个实施例，一种电池组包括整体式形成有加强构件和支撑构件的框架，由此提供该电池组的紧凑且轻便的尺寸。
本发明的一个实施例提供一种电池组，包括：堆叠在一起的多个电池单元；框架，包括覆盖所述多个电池单元的支撑构件以及位于所述支撑构件内的加强构件；以及端板，形成为覆盖所述多个单元电池的外侧并联结到所述框架。
在一个实施例中，所述支撑构件和所述加强构件由不同材料制成并彼此夹物模压(insert mold)。例如，所述支撑构件可以由绝缘树脂制成，并且所述加强构件可以由金属材料制成。进一步，所述加强构件的一部分可以从所述支撑构件突出并延伸穿过所述端板。
在一个实施例中，所述支撑构件包括：底部，覆盖所述多个电池单元的底侧；以及侧壁部，从所述底部的至少两侧弯曲并延伸，且覆盖所述多个电池单元的每一个的两侧。所述加强构件可以被安置在所述侧壁部中并可以包括：基础部，包括沿与所述多个电池单元堆叠的方向大致平行的方向延伸的杆；延伸部，从所述基础部延伸并从所述支撑构件突出且穿过所述端板；以及在所述延伸部上的螺纹。
在一个实施例中，所述加强构件包括多个联结槽，并且其中所述多个联结槽被所述支撑构件填充。在另一实施例中，所述加强构件包括从所述加强构件的外表面突出的多个联结突起。进一步，所述端板可以包括：面向所述多个电池单元并具有开口的板部，其中所述加强构件延伸穿过所述开口；以及从所述板部的两侧弯曲并延伸的弯曲部。
如上所述，根据本发明各实施例的电池组包括具有通过例如夹物模压彼此联结的支撑构件和加强构件的框架，由此简化制造过程并最小化该电池组的尺寸。
另外，根据本发明各实施例的电池组包括由不同材料制成的加强构件和支撑构件，由此分散由于外力而施加的应力。
进一步，根据本发明各实施例的电池组包括由金属材料制成的加强构件和由绝缘树脂制成的支撑构件，由此在改善散热能力和绝缘能力的同时增加机械强度、保持形状并最小化尺寸。
本发明的其它方面将在下面的说明书中部分地阐明。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述，本发明的目的、特征和优点将更加明显，在附图中：
图1是根据本发明一个实施例的电池组的透视图；
图2是图1所示的电池组的分解透视图；
图3是沿图2的线A-A′截取的截面图；
图4是例示出根据本发明另一实施例的电池组的对应于图3的一部分的截面图；
图5是例示出根据本发明又一实施例的电池组的对应于图3的一部分的截面图；
图6是例示出根据本发明又一实施例的电池组的对应于图3的一部分的截面图；
图7是例示出图6所示的加强构件的俯视图；以及
图8是例示出根据本发明又一实施例的电池组的对应于图3的一部分的截面图。
具体实施方式
下文中，将参照附图详细描述本发明的各实施例。
图1是根据本发明一个实施例的电池组的透视图，图2是图1所示的电池组的分解透视图，图3是沿图2的线A-A′截取的截面图。
参见图1和图2，根据本发明一实施例的电池组100包括多个电池单元110、框架120和端板130。
多个电池单元110可堆叠在一起，并通过电连接构件彼此串联或并联连接。多个电池单元110被构造为连接或联结到外部电子设备，并执行放电操作以向外部电子设备供应能量或执行充电操作以从外部电子设备接收能量。
多个电池单元110中的每一个均包括：电极组件111，其具有正电极板和负电极板，在该正电极板和负电极板之间具有隔板；壳体112，其提供收纳电极组件111的空间；盖组件113，其联结到壳体112以密闭地密封壳体112；以及分别电连接到正电极板和负电极板并从盖组件113突出的正电极端子114和负电极端子115。这里，具有相对较小厚度的绝缘体101可以位于两个相邻的电池单元110之间以防止不必要的短路。另外，较薄的绝缘体101可以被附接到多个电池单元110中的最外面的电池单元的外表面。在以下对本实施例的描述中，正电极端子114和负电极端子115从电池单元110露出的方向被称为向上的方向。
框架120被形成为覆盖多个电池单元110、固定多个电池单元110以及保护多个电池单元110免受外部冲击。框架120包括通过例如夹物模压彼此联结的支撑构件121和加强构件123。这里，夹物模压是一种将由两种不同材料制成的部件结合为一体的技术。
支撑构件121形成框架120的外表。具体而言，支撑构件121包括覆盖多个电池单元110的底侧的底部121a，以及从底部121a的两侧弯曲并延伸以覆盖多个电池单元110的两侧的侧壁部121b。支撑构件121用于支撑框架120的形状。为此，支撑构件121可以由基本不变形的绝缘树脂制成。
加强构件123被形成在支撑构件121内并用于加强框架120的强度。为此，加强构件123可以由具有高强度的金属(例如，不锈钢)制成。这里，加强构件123可以是位于支撑构件121的侧壁部121b处的至少一个约束杆。加强构件123的一部分从支撑构件121露出，然后穿过端板130。
具体而言，如图3所示，加强构件123包括基础部124、延伸部125和螺纹126。图3示出支撑构件121的侧壁部121b的安置有加强构件123的部分。基础部124包括沿与多个电池单元110堆叠的方向基本平行的方向延伸的杆。延伸部125从基础部124延伸，以从支撑构件121露出并穿过端板130。螺纹126形成在延伸部125的外表面上并允许螺母135与延伸部125紧固。
如上所述，框架120被形成为使得支撑构件121和加强构件123通过例如夹物模压彼此联结，由此简化电池组100的制造过程并获得电池组100的紧凑尺寸。另外，由于框架120的支撑构件121和加强构件123使用不同材料形成，因此施加到电池组100上的应力可以被分散。进一步，由于加强构件123由金属材料制成且支撑构件121由绝缘树脂制成，因此框架120可以改善电池组100的散热能力和绝缘能力。进一步，与仅由树脂制成的框架相比，本发明各实施例中的框架120可以具有增大的机械强度，并且不同于仅由金属制成的框架，本发明各实施例中的框架120能够在最小化电池组100重量的同时保持电池组100的形状。
再次参见图2，端板130被形成为覆盖多个电池单元110的外侧，具体而言，覆盖没有被框架120覆盖的两侧，并且被联结到框架120以便随后被固定。端板130将多个单元电池110与框架120固定在一起。端板130可以由金属或树脂制成，并可以包括板部131、弯曲部132和通孔或开口133。
板部131面向并覆盖电池单元110且被联结到框架120。
弯曲部132从板部131的两个边缘弯曲并延伸。弯曲部132加强端板130的机械强度，由此防止端板130由于外力而显著弯曲。
通孔133被形成在板部131的与加强构件123的延伸部125大致对应的区域，并且加强构件123的延伸部125被***通孔133中。
端板130被固定地联结到框架120，使得加强构件123的延伸部125***端板130的通孔133中，并且螺母135通过加强构件123的螺纹126与延伸部125紧固。
如上所述，根据本发明实施例的电池组100包括具有通过例如夹物模压彼此联结的支撑构件121和加强构件123的框架120，由此在最小化电池组尺寸的同时简化其制造过程。
另外，在根据本发明实施例的电池组100中，由于支撑构件121和加强构件123使用不同材料形成，因此因外力施加的应力可以被分散。
进一步，在根据本发明实施例的电池组100中，因为支撑构件121由绝缘树脂制成且加强构件123由金属材料制成，因此电池组100的散热能力和绝缘能力可得到提高，并且在增大电池组100的机械强度的同时形状保持能力和最小化电池组100的重量也能够实现。
现在将描述根据本发明另一实施例的对应于图4的电池组。
图4是例示出根据本发明另一实施例的电池组的大致对应于图3的一部分的截面图。
根据本实施例的电池组与根据前面实施例的电池组100在构造和功能上基本相同，不同之处在于框架220的加强构件223的形状，因此对相似部件的描述将被省略。接下来，将就框架220的加强构件223方面来描述根据本实施例的电池组。
参见图4，框架220通过例如夹物模压将支撑构件121和加强构件223彼此联结而形成。
加强构件223与图3所示的加强构件123基本相同，不同之处在于加强构件223进一步包括形成在基础部124的外表面上的多个联结槽227。多个联结槽227允许被支撑构件121填充以被紧固地固定。
如上所述，根据本实施例的电池组进一步包括形成在加强构件223中的多个联结槽227，由此增大由不同材料制成的加强构件223和支撑构件121之间的联结强度。
现在将描述根据本发明又一实施例的电池组。
图5是例示出根据本发明又一实施例的电池组的一部分的截面图，该一部分对应于图3。
根据本实施例的电池组与根据前面实施例的电池组100在构造和功能上基本相同，不同之处在于框架320的加强构件323的形状，并且对相似部件的描述将被省略。接下来，将就框架320的加强构件323方面来描述根据本实施例的电池组。
参见图5，框架320通过例如夹物模压将支撑构件121和加强构件323彼此联结而形成。
加强构件323与图3所示的加强构件123基本相同，不同之处在于加强构件323进一步包括形成在基础部124的外表面上的多个联结突起327。多个联结突起327用作抗外力的支撑物，同时增强由不同材料制成的加强构件323和支撑构件121之间的联结强度。
如上所述，根据本实施例的电池组进一步包括形成在加强构件323中的多个联结突起327，由此进一步增大由不同材料制成的加强构件323和支撑构件121之间的联结强度并增强抗外力性。
接下来，将描述根据本发明又一实施例的电池组。
图6是例示出根据本发明又一实施例的电池组的一部分的截面图，该一部分对应于图3，并且图7是例示出图6所示的加强构件的俯视图。
根据本实施例的电池组与根据前面实施例的电池组100在构造和功能上基本相同，不同之处在于框架420的加强构件423的形状，并且进一步提供有连接构件426。因此，对相似部件的描述将被省略。接下来，将就框架420的加强构件423以及连接构件426方面来描述根据本实施例的电池组。
参见图6和图7，框架420通过例如夹物模压将支撑构件121、加强构件423以及连接构件426联结而形成。
加强构件423被形成在支撑构件121内并加强框架420的机械强度。为此，加强构件423可以由具有高强度的金属(例如，不锈钢)制成。这里，加强构件423可以被形成为网型。具体而言，加强构件423包括第一金属线424和第二金属线425。加强构件423被形成为贯穿支撑构件121的侧壁部，由此进一步增大框架420的机械强度。
连接构件426可以位于所述加强构件上，被形成在框架420中的与端板(图2中的130)的通孔133对应的区域，且可以是螺栓。连接构件426包括形成在支撑构件121内的加强构件423外部的基础部427、从支撑构件121的一侧露出的延伸部428和形成在延伸部428的外表面上的螺纹429。连接构件426的延伸部428***端板130的通孔133中，并且螺母(图2中的135)通过螺纹429与延伸部428紧固，由此允许端板130被固定地联结到框架420。
如上所述，根据本实施例的电池组包括贯穿支撑构件121的侧壁部的网型加强构件423，由此进一步增大框架420的机械强度并最终进一步增强抗外力性。
现在将描述根据本发明又一实施例的电池组。
图8是例示出根据本发明又一实施例的电池组的一部分的截面图，该一部分大致对应于图3。
根据本实施例的电池组与根据前面实施例的电池组100在构造和功能上基本相同，不同之处在于框架520的加强构件423的形状，并且进一步提供有连接构件523和螺栓535。这样，对相似部件的描述将被省略。接下来，将就框架520的加强构件423、连接构件523以及螺栓535方面来描述根据本实施例的电池组。
参见图8，框架520通过例如夹物模压将支撑构件121、加强构件423和连接构件523联结而形成。
由于加强构件423与前面参照图6描述的加强构件基本相同，因此将不再进行描述。
连接构件523可以位于所述加强构件上，被形成在框架520中的与端板(图2中的130)的通孔133对应的区域，且可以是螺母。连接构件523被形成在支撑构件121内的加强构件423外部，以便从支撑构件121的一侧露出。
螺栓535包括形成在该螺栓外表面的一部分上的螺纹536，并穿过端板(图2中的130)的通孔以便随后与连接构件523紧固，由此允许框架520被固定地联结到端板(图2的130)。由于螺栓535被用于联结框架520和端板(图2中的130)，因此图2中的螺母135可以被省略。
如上所述，根据本实施例的电池组包括贯穿支撑构件121的侧壁部的网型加强构件423，由此进一步增大框架520的机械强度并最终进一步增强抗外力性。
尽管通过特定实施例例示了根据本发明的电池组，但应当理解的是，可以对在本发明的范围内的这些实施例进行多种变化和修改。

Claims (19)

1.一种电池组，包括：
堆叠在一起的多个电池单元；
框架，包括覆盖所述多个电池单元的支撑构件和位于所述支撑构件内的加强构件；以及
端板，形成为覆盖所述多个单元电池的外侧并联结到所述框架。
2.如权利要求1所述的电池组，其中所述支撑构件和所述加强构件包含不同材料。
3.如权利要求1所述的电池组，其中所述支撑构件和所述加强构件被彼此夹物模压。
4.如权利要求1所述的电池组，其中所述支撑构件包含绝缘树脂。
5.如权利要求1所述的电池组，其中所述加强构件包含金属材料。
6.如权利要求1所述的电池组，其中所述加强构件的一部分从所述支撑构件突出并延伸穿过所述端板。
7.如权利要求6所述的电池组，进一步包括螺母，该螺母位于所述端板的外侧并联结到所述加强构件的所述一部分。
8.如权利要求1所述的电池组，其中所述支撑构件包括：
底部，覆盖所述多个电池单元的底侧；以及
侧壁部，从所述底部的至少两侧弯曲并延伸，且覆盖所述多个电池单元的每一个的两侧。
9.如权利要求8所述的电池组，其中所述加强构件位于所述侧壁部中。
10.如权利要求1所述的电池组，其中所述加强构件包括：
基础部，包括沿与所述多个电池单元堆叠的方向平行的方向延伸的杆；
延伸部，从所述基础部延伸并从所述支撑构件突出且穿过所述端板；以及
螺纹，位于所述延伸部上。
11.如权利要求1所述的电池组，其中所述加强构件包括多个联结槽，并且其中所述多个联结槽被所述支撑构件填充。
12.如权利要求1所述的电池组，其中所述加强构件包括从所述加强构件的外表面突出的多个联结突起。
13.如权利要求1所述的电池组，其中所述端板包括：
板部，面向所述多个电池单元并具有开口，其中所述加强构件延伸穿过所述开口；以及
弯曲部，从所述板部的两侧弯曲并延伸。
14.如权利要求1所述的电池组，进一步包括位于所述加强构件上的连接构件，其中所述连接构件被联结到所述端板。
15.如权利要求14所述的电池组，其中所述连接构件是穿过所述端板的螺栓，并且其中所述电池组进一步包括联结到所述连接构件的螺母。
16.如权利要求14所述的电池组，其中所述连接构件是螺母，并且其中所述电池组进一步包括延伸穿过所述端板并联结到所述连接构件的螺栓。
17.如权利要求14所述的电池组，其中所述加强构件为网型。
18.如权利要求17所述的电池组，其中所述加强构件包括第一金属线和第二金属线。
19.如权利要求1所述的电池组，进一步包括位于所述多个电池单元中的两个相邻的电池单元之间的绝缘体。
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