CN114128022A - 电池模块 - Google Patents

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Abstract

本公开的电池模块包括：电芯组件，该电芯组件包括至少一个电池电芯；盖板，该盖板覆盖所述电芯组件的一个表面；以及汇流条框架，该汇流条框架覆盖与所述电芯组件的所述一个表面相邻的另一表面并与所述盖板可旋转地组合，其中，所述盖板和所述汇流条框架通过至少一个联接部件彼此联接。所述联接部件包括：固定部件和一对容纳部件，所述固定部件从所述汇流条框架的一个边缘突出并形成与所述边缘平行的条形，并且所述一对容纳部件被形成为从所述盖板突出并包括凹槽部件，所述固定部件的两个端部分别***到所述凹槽部件，其中，所述固定部件具有倾斜表面，所述倾斜表面形成为使得所述固定部件的宽度朝向两个端部减小。

Description

电池模块
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年4月12日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2019-0043334的优先权和权益，该韩国专利申请的全部内容以引用方式并入本文中。
本发明涉及电池模块及其制造方法，并且更具体地，涉及组装便利度提高的电池模块及其制造方法。
背景技术
具有高应用特性和诸如高能量密度这样的电气特性的可再充电电池根据其产品而被广泛应用于便携式装置、电池车辆、混合动力车辆以及由电驱动源驱动的电力储存装置。这些可再充电电池作为改善环境友好性和能源效率的新能源而正受到关注，因为它们没有产生任何能量使用的副产品，还产生它们可以急剧减少化石燃料使用的其主要优点。
应用于电动车辆的电池组具有包括多个单元电芯的多个电芯组件被串联组合以获得高功率的结构。另外，通过包括正极和负极集流器、隔膜、活性材料和电解液在构成元件之间进行电化学反应，可以对单元电芯进行重复充电和放电。
另一方面，随着近年来对大容量结构的需要以及作为能量储存源的利用，对汇集了多个可再充电电池被串联和/或并联组合的多个电池模块的多模块结构的电池组的需求正在增加。
当多个电池电芯被串联/并联组合以配置电池组时，首先由至少一个电池电芯构成电池模块并使用该至少一个电池模块添加其它构成元件以构成电池组的方法是常见的。可以根据所需的输出电压或充放电容量，对电池组中所包括的电池模块的数量或电池模块中所包括的电池电芯的数量进行各种设置。以这种方式预定的电池模块被配置为包括堆叠在一起的多个电池电芯以及配备有电连接多个电池电芯的电极引线的汇流条的汇流条框架。
此时，汇流条框架具有与覆盖电池电芯上表面的盖板组装在一起的构造。然而，在具有通过组合U形钩型和杆形结构而形成的铰接结构的常规构造中，汇流条框架和盖板的组装部分可以在处理期间或者在模块移动期间被分离，并且在这种情况下，可能出现诸如形成在汇流条框架和盖板上方的柔性印刷电路板撕裂这样的问题，因此正在出现对能够防止这种问题的结构的需要。
发明内容
技术问题
本发明要解决的问题是提供能够防止装置由于汇流条框架与盖板分离而受损并容易组装汇流条框架与盖板的电池模块。
然而，本发明的目的不限于以上提到的目的，并可在本发明的精神和范围内以各种方式扩展。
技术方案
根据本发明的实施方式的一种电池模块包括：电芯组件，该电芯组件包括至少一个电池电芯；盖板，该盖板覆盖所述电芯组件的一个表面；以及汇流条框架，该汇流条框架覆盖与所述电芯组件的所述一个表面相邻的另一表面并与所述盖板组合，以可旋转，其中，所述盖板和所述汇流条框架通过至少一个组合部件进行组合，所述组合部件包括固定部件和一对容纳部件，所述固定部件从所述汇流条的一个角突出并形成与一个角平行的条形，并且所述一对容纳部件被形成为从所述盖板突出并包括凹槽部件，所述固定部件的两个端部分别***到所述凹槽部件，并且所述固定部件包括倾斜表面，使得所述固定部件的宽度朝向两个端部减小。
所述倾斜表面可以被形成为面对所述凹槽部件。
所述一对容纳部件可以包括形成在所述一对容纳部件的内表面的至少一部分上的容纳倾斜表面，使得所述一对容纳部件之间的间隔在朝向所述盖板的上表面的方向上增大。
在所述固定部件与所述汇流条框架之间可以存在间隔，使得所述固定部件包括形成在所述倾斜表面的相反侧上的挂钩表面。
当所述固定部件与所述容纳部件被组合时，所述倾斜表面可以沿着所述容纳倾斜表面***到所述凹槽部件中，直到所述挂钩表面与所述凹槽部件接触为止。
当所述固定部件被***时，可以通过所述倾斜表面的***来扩宽一对容纳部件之间的间隔，然后可以通过所述固定部件与所述挂钩表面接触，将所述一对容纳部件之间的间隔恢复为***之前的间隔。
所述汇流条框架还可以包括防分离壁，所述防分离壁在所述固定部件与所述容纳部件组合的状态下面对与所述凹槽部件相反的所述容纳部件的外面。
所述组合部件还可以包括从所述一对容纳部件的外周表面突出的挂钩突出部，所述汇流条框架还可以包括形成在一个角处的挂钩台，并且所述汇流条框架的旋转可以受到所述挂钩突出部与所述挂钩台的组合的限制。
所述固定部件可以与所述汇流条框架一体地形成，并且所述一对容纳部件与所述盖板一体地形成。
根据本发明的实施方式的一种电池组包括：至少一个上述任一个电池模块；以及组壳体，该组壳体封装至少一个电池模块。
根据本发明的实施方式的一种装置包括至少一个如上所述的电池组。
有益效果
根据实施方式，由于汇流条框架与盖板被分开，因此可以防止柔性印刷电路板受损并且可以容易地组装汇流条框架与盖板。
附图说明
图1是示出了根据本发明的实施方式的电池模块的立体图。
图2是放大了图1的部分II的图。
图3是示出了根据本发明的实施方式的电池模块的分离的固定部件的图。
图4是示出了根据本发明的实施方式的电池模块的分离的容纳部件的图。
图5a和图5b是示出了根据本发明的实施方式的电池模块的组装过程的图。
图6是简化了根据本发明的实施方式的电池模块的组装状态的图。
图7是根据本发明的另一实施方式的从电池模块组装状态下的组合部件的一侧看到的图。
具体实施方式
下文中将参考附图更充分地描述本发明，在附图中示出了本发明的实施方式。本领域的技术人员将认识到，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，所描述的实施方式可以按各种不同方式进行修改。
另外，除非明确地相反描述，否则词语“包括”以及诸如“包含”或“包含有”这样的变型将被理解为隐含包括所述的元件，但不排除任何其它元件。
另外，在本说明书中，短语“平面图中”意指从上方观察对象部分时，而短语“截面图中”意指从侧面观察通过垂直切割对象部分而截取的截面时。
图1是根据本发明的实施方式的电池模块的立体图。
参照图1，电池模块10包括电芯组件100、覆盖电芯组件100的上表面的盖板300以及与盖板300组合并覆盖电芯组件100的至少一侧的汇流条框架200。另外，可以被配置为使得电芯组件100和盖板300被容纳在模块壳体(未示出)中，并且汇流条框架200覆盖模块壳体的开口。
电芯组件100由多个电池电芯构成，并且例如，电芯组件100可以设置有袋型可再充电电池。多个电池电芯可以被堆叠且被包括在电芯组件100中，并且它们可以彼此电连接。每个电池电芯可以包括电极组件、容纳电极组件的电池壳体以及突出到电池壳体外并与电极组件电连接的电极引线105。电极组件可以包括正极板、负极板和隔膜，并且因为可以采用具有已知结构的电极组件，所以这里省略了对其的详细描述。
汇流条框架200被设置为覆盖电芯组件100，并且汇流条130可以被形成为固定到汇流条框架200。汇流条框架200包括由绝缘体构成并使从电芯组件100抽出的电极引线105可以从中穿过的引线槽，并且汇流条130可以电连接到电芯组件100的电极引线105。
各种其它电子部件可以附接到汇流条框架200。例如，可以设置ICB(内部电路板)和BMS(电池管理***)等，并且诸如ICB和BMS板这样的电子部件可以电连接到多个电池电芯。
盖板300位于电芯组件100的上部上，并且汇流条框架200可以可旋转地组合在盖板的两个表面上。此时，汇流条130可以安装在汇流条框架200上，并且柔性印刷电路板(FPCB)145可以沿着盖板300的长度方向设置在顶部上。
由于柔性印刷电路板145电连接到汇流条130，因此可以感测电池电芯的过电压和过电流，并且连接器160连接到一端，由此将与电压感测和温度感测相关的信号传输和供应到设置在电池模块10外部的控制器。
图2是放大图1的部分II的图，图3是示出了根据本发明的实施方式的电池模块的分离的固定部件420的图，并且图4是示出了根据本发明的实施方式的电池模块的分离的容纳部件430的图。
参照图1至图4，如部分II中所示，盖板300和汇流条框架200可以通过至少一个组合部件400进行组合。
详细地，组合部件400包括固定部件420，固定部件420从汇流条框架200的一个角突出并形成为与汇流条框架200的一个角平行的条形。另外，组合部件400包括从盖板300突出并包括凹槽部件432的一对容纳部件430。即，当固定部件420的两个端部被分别***到容纳部件430的凹槽部件432时，形成将汇流条框架200与盖板300组合的组合部件400。
固定部件420从汇流条框架200的一个角突出，以形成与这个角平行的条形，此时，该条形的两个端部包括倾斜表面422，使得固定部件420的宽度被形成为朝向端部减小。倾斜表面422被形成为面对容纳部件430的凹槽部件432。另外，如图3中所示，在倾斜表面422的相反侧，形成面对汇流条框架200的挂钩表面424。换句话说，在形成固定部件420的倾斜表面422的部分与汇流条框架200之间存在间隔d，因此容纳部件430的一部分以对应间隔设置在随后描述的汇流条框架200和盖板300的组件中，然后将挂钩表面424与容纳部件430的凹槽部件432相接触地组合。由于固定部件420被形成为从汇流条框架200一体地突出，因此两个倾斜表面422所在的部分之间的中央部分连接到汇流条框架200和倾斜表面422与汇流条框架200分开如上所述的间隔d的部分。另外，汇流条框架200在两侧包括面对倾斜表面422的防分离壁220，结果，可以防止汇流条框架200与盖板300之间的组合被再一次分开，随后在描述组装过程和组装状态时描述具体构造。
容纳部件430在平行于盖板300的一个表面的方向上突出，并被成对地设置成连接到固定部件420的两个端部。一对容纳部件430中的每一个都具有凹槽部件432，固定部件420的两个端部分别***到凹槽部件432中。即，凹槽部件432分别形成在一对突出的容纳部件430彼此面对的表面上。如图4中所示，凹槽部件432可以具有孔的形状，但如果它具有可以供固定部件420的两个端部稳定地***的深度，则它可以是除了孔形状之外的凹槽形状，并不受特别限制。
容纳部件430的形成有凹槽部件432的内表面包括容纳倾斜表面434。即，容纳倾斜表面434可以形成在一对容纳部件430的内表面的至少一部分上，使得这对容纳部件430之间的间隔在朝向盖板300的上表面的方向上增大。结果，如随后描述的，可以容易地***固定部件420，并且可以防止***之后固定部件420被分离。另外，如随后描述的，容纳部件430在与形成有凹槽部件432的表面相反的一侧包括外面436，并且在盖板300与汇流条框架200组合的状态下，外面436面对汇流条框架200的防分离壁220。
接下来，参考图5a、图5b和图6连同图1至图4一起描述根据本发明的实施方式的电池模块的组装过程和组装状态。
图5a和图5b是示出了根据本发明的实施方式的电池模块的组装过程的图，并且图6是简化了根据本发明的实施方式的电池模块的组装状态的图。
如图5a中所示，汇流条框架200在处于最终组合状态上方的同时与盖板300以一定角度组合。在这种情况下，汇流条框架200可以以与最终组合状态相比实现约105度角的状态被组装。在这种状态下，对于固定部件420和容纳部件430，如图5b中所示，固定部件420的倾斜表面422沿着容纳部件430的容纳倾斜表面434被***到凹槽部件432。即，它沿着图5a的箭头A***。
在该过程中，由于固定部件420的倾斜表面422被配置为其宽度沿着***方向变宽，因此固定部件420的端部可以在一对容纳部件430沿着箭头B略微扩展时被安置在凹槽部件432上。换句话说，因为从注塑产品的盖板300一体突出的容纳部件430也被形成为注塑产品，所以可以在力的作用下略微向两侧扩展以便***，并且两个端部沿着倾斜表面422被安置在凹槽部件432上，并且通过将固定部件420的挂钩表面424与凹槽部件432接触来完成***。当完成***时，一对容纳部件430的间隙恢复到***之前的原始间隙。在完成***之后，固定部件420可以绕轴线旋转，以获得汇流条框架200与盖板300形成90度角的最终组合状态。
因此，在如图6中所示的盖板300和汇流条框架200被组装的状态下，可以双重地防止固定部件420的分离。即，当固定部件420被***到凹槽部件432时，由于固定部件420沿着倾斜表面422和容纳倾斜表面434以汇流条框架200相比于最终组合状态向上设置的角度***，因此容纳部件430之间的间隔可以在***期间自然地打开，但在***之后，由于容纳倾斜表面434没有在用过的角度范围内形成，因此只有当容纳部件430之间的间隔比***期间的间隔宽得多时才可以分离，使得不可以被实质上分离。另外，即使如图6中所示，容纳部件430之间的间隔像这样较宽，因为通过面对容纳部件430的外面436的防分离壁220防止了容纳部件430之间的间隔超过一定范围，所以可以再一次防止固定部件420的分离。
因此，根据本发明的该实施方式，可以防止固定部件420和容纳部件430在盖板300与汇流条框架200联接的组合部件400处分离，因此也可以防止由于汇流条框架200与盖板300的分离而导致柔性印刷电路板145的受损或操纵的困难。
图7是示出了根据本发明的另一实施方式的从电池模块组装状态下的组合部件的一侧观察到的状态的图。
如图7中所示，在本发明的另一实施方式中，一对容纳部件430的外周表面438还包括从外周表面438突出的挂钩突出部439，并且汇流条框架200还包括形成在一个角处的挂钩台(hooking sill)240。挂钩突出部439和挂钩台240被配置为在图5a中完成组装的状态下彼此组合，即，盖板300与汇流条框架200形成约90度角。
因此，如图5a中的描述组装过程的图中所示，在汇流条框架200在旋转过程中以它向上设置的角度被组合到盖板300，如果汇流条框架200与盖板300形成约90度角，则由于旋转受限制，因此组装的稳定性可以得以保持，并且当组装盖板300与汇流条框架200时，即使工人的技术水平低，旋转也在正确位置停止，由此使得能够进行精确组装。特别地，当汇流条框架200旋转达大于直角的角度时，它可能妨碍内部电芯组件100，然后可以造成电芯组件100的受损，然而根据本实施方式，通过组合形成在容纳部件430中的挂钩突出部439与形成在汇流条框架200中的挂钩台240，防止汇流条框架200旋转大于直角，由此可以防止电芯组件100受损。
此外，根据本发明的实施方式的一个或更多个电池模块可以被封装在组壳体中，以形成电池组。
上述的电池模块和包括该电池模块的电池组可以应用于各种装置。这种装置可以是诸如电动自行车、电动车辆、混合动力车辆等这样的交替工具，但本发明不限于此，并可以应用于能够使用电池模块和包括该电池模块的电池组的各种装置，都属于本发明的范围。
尽管已经结合目前被认为是实际实施方式的实施方式描述了本发明，但要理解，本发明不限于所公开的实施方式。相反，旨在涵盖被包括在随附权利要求书的精神和范围内的各种修改形式和等同布置。
[附图标记说明]
10：电池模块100：电芯组件105：电极引线130：汇流条
200：汇流条框架300：盖板
400：组合部件420：固定部件430：容纳部件。

Claims (11)

1.一种电池模块，该电池模块包括：
电芯组件，该电芯组件包括至少一个电池电芯；
盖板，该盖板覆盖所述电芯组件的一个表面；以及
汇流条框架，该汇流条框架覆盖所述电芯组件的与所述一个表面相邻的另一表面并与所述盖板组合，以能旋转，
其中，所述盖板和所述汇流条框架通过至少一个组合部件进行组合，
所述组合部件包括：
固定部件，该固定部件从所述汇流条框架的一个角突出并由与一个角平行的条形形成，以及
一对容纳部件，所述一对容纳部件被形成为从所述盖板突出并包括凹槽部件，所述固定部件的两个端部分别***到所述凹槽部件中，并且
所述固定部件包括倾斜表面，使得所述固定部件的宽度朝向两个端部减小。
2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
所述倾斜表面被形成为面对所述凹槽部件。
3.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
所述一对容纳部件包括形成在所述一对容纳部件的内表面的至少一部分上的容纳倾斜表面，使得所述一对容纳部件之间的间隔在朝向所述盖板的上表面的方向上增大。
4.根据权利要求3所述的电池模块，其中，
在所述固定部件与所述汇流条框架之间存在间隔，使得所述固定部件包括形成在所述倾斜表面的相反侧的挂钩表面。
5.根据权利要求4所述的电池模块，其中，
当所述固定部件与所述容纳部件组合时，所述倾斜表面沿着所述容纳倾斜表面***到所述凹槽部件中，直到所述挂钩表面与所述凹槽部件接触为止。
6.根据权利要求5所述的电池模块，其中，
当所述固定部件被***时，通过所述倾斜表面的***来扩宽所述一对容纳部件之间的间隔，然后通过所述固定部件与所述挂钩表面接触，所述一对容纳部件之间的间隔恢复为***之前的间隔。
7.根据权利要求3所述的电池模块，其中，
所述汇流条框架还包括防分离壁，所述防分离壁在所述固定部件与所述容纳部件组合的状态下，面对所述容纳部件的与所述凹槽部件相反的外面。
8.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
所述组合部件还包括从所述一对容纳部件的外周表面突出的挂钩突出部，
所述汇流条框架还包括形成在一个角处的挂钩台，并且
所述汇流条框架的旋转受到所述挂钩突出部与所述挂钩台的组合的限制。
9.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
所述固定部件与所述汇流条框架一体地形成，所述一对容纳部件与所述盖板一体地形成。
10.一种电池组，该电池组包括：
至少一个根据权利要求1至9中任一项所述的电池模块；以及
组壳体，该组壳体封装所述至少一个电池模块。
11.一种包括至少一个根据权利要求10所述的电池组的装置。
CN202080028006.3A 2019-04-12 2020-04-08 电池模块 Active CN114128022B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

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