電池模塊的制作方法
【專利摘要】一種電池模塊包括：在一個方向上排列的多個電池單元，多個電池單元中的每個電池單元包括在各自的電池單元的第一表面上的端子部分；電連接在多個電池單元的端子部分之間的匯流條；以及位于多個電池單元的第一表面上的匯流條保持器，匯流條保持器包括被配置為分別支撐匯流條的兩個不同表面的支撐部分。
【專利說明】電池模塊
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]2013年9月17日遞交到韓國知識產(chǎn)權(quán)局并且名稱為“電池模塊”的韓國專利申請10-2013-0111609通過引用整體合并于此。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]實施例涉及電池模塊。

【背景技術(shù)】
[0004]使用非水電解質(zhì)的具有高能量密度的高功率電池模塊最近已被開發(fā)出來。高功率電池模塊可以被配置為通過并聯(lián)或串聯(lián)連接多個電池單元而制造的高電壓或大容量電池模塊，從而被用在諸如電動汽車等的需要高功率的設(shè)備的驅(qū)動馬達中。另外，通過彼此電連接這樣的多個電池模塊可以配置電池組。
[0005]隨著使用電池模塊的設(shè)備的數(shù)量增加，已經(jīng)進行研究來提高電池模塊的生產(chǎn)率。由于設(shè)備的外觀多種多樣，需要改變電池模塊的形狀。然而，應(yīng)當(dāng)基本上保證電池模塊的安全性。因此，已經(jīng)在各個領(lǐng)域進行關(guān)于電池模塊的能滿足所有需求的結(jié)構(gòu)的研究。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)實施例，提供了一種電池模塊，包括:在一個方向上排列的多個電池單元，多個電池單元中的每個電池單元包括在各自的電池單元的第一表面上的端子部分；電連接在多個電池單元的端子部分之間的匯流條，匯流條包括第一表面和第二表面；以及位于多個電池單元的第一表面上的匯流條保持器，匯流條保持器包括被配置為分別支撐匯流條的兩個不同表面的支撐部分。
[0007]匯流條可以具有和電池單元的一個表面相對的第一表面以及與第一表面相對的第二表面。
[0008]支撐部分可以包括:被配置為支撐第一表面的第一支撐部分以及被配置為支撐第二表面的第二支撐部分。
[0009]第二支撐部分可以被提供有分別支撐匯流條的兩側(cè)的一對第二支撐部分。第一支撐部分可以位于所述一對第二支撐部分之間。
[0010]匯流條可以包括:連接到多個電池單元中的任何一個電池單元的端子部分的第一連接部分；連接到與一個電池單元相鄰的另一電池單元的端子部分的第二連接部分；以及被配置為連接第一連接部分和第二連接部分的彎曲部分，彎曲部分被彎曲成在遠(yuǎn)離電池單元的方向上突出。
[0011]第一支撐部分可以位于彎曲部分與電池單元之間。第二支撐部分可以位于第一連接部分和第二連接部分二者的第二表面上。
[0012]第一支撐部分和彎曲部分可以彼此隔開。
[0013]第一支撐部分可以具有彈性。
[0014]第一支撐部分可以在遠(yuǎn)離電池單元的方向上突出以對應(yīng)于彎曲部分的形狀。
[0015]匯流條可以進一步包括從第一連接部分和第二連接部分中的至少一個延伸的延伸部分，以被延伸到匯流條保持器的頂表面。
[0016]延伸部分可以具有被提供在其端部處的匯流條緊固部分，并且匯流條緊固部分可以在形成在匯流條保持器中的保持器緊固部分上延伸。
[0017]第一支撐部分可以限制匯流條相鄰電池單元移動，并且第二支撐部分可以限制匯流條遠(yuǎn)離電池單元移動。
[0018]匯流條可以被焊接到端子部分。
[0019]匯流條的至少一部分暴露通過的開口可以被形成在匯流條保持器中。
[0020]匯流條的至少一部分可以被彎曲，以在遠(yuǎn)離電池單元的方向上突出。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]通過參考附圖詳細(xì)描述示例性實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說特征將變得明顯，附圖中:
[0022]圖1示出根據(jù)實施例的電池模塊的透視圖。
[0023]圖2示出圖1中的電池模塊的分解透視圖。
[0024]圖3示出圖1中的電池模塊中的匯流條的透視圖。
[0025]圖4示出沿圖1所示的電池模塊的線“截取的剖視圖。
[0026]圖5示出圖1所示的電池模塊的匯流條保持器的局部透視圖。
[0027]圖6示出根據(jù)另一實施例的電池模塊的匯流條的透視圖。
[0028]圖7示出具有圖6所示的匯流條的電池模塊的局部透視圖。

【具體實施方式】
[0029]現(xiàn)在將參考附圖在下文中更充分地描述示例性實施例。然而，實施例可以以不同的形式體現(xiàn)，不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為限于本文所提出的實施例。相反，提供這些實施例是為了使得本公開將是充分和完整的，并且將向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分地傳達示例性實施例的范圍。因此，圖和描述將被視為說明性的，而不是限制性的。
[0030]在圖中，為了清楚，尺寸可能被夸大。將理解的是，當(dāng)元件被稱為在另一元件“上”時，它可以直接在另一元件上，或者間接在另一元件上，其間插入有一個或多個中間元件。并且，當(dāng)元件被稱為“連接到”另一元件時，它可以直接連接到另一元件，或者間接連接到另一元件，其間插入有一個或多個中間元件。進一步，將理解的是，當(dāng)元件被稱為在兩個元件“之間”時，它可以是這兩個元件之間的唯一元件，或者也可以存在一個或多個中間元件。在下文中，在整個文件中，相同的附圖標(biāo)記指代相同的元件。
[0031]在此說明書和權(quán)利要求中使用的術(shù)語或詞語不應(yīng)該僅被限制性地解釋為普通含義或基于字典的含義，而是應(yīng)當(dāng)在本領(lǐng)域技術(shù)人員可以適當(dāng)?shù)囟x術(shù)語的概念以最佳方式描述和解釋實施例的原則基礎(chǔ)上，被解釋為符合實施例的范圍的含義和概念。
[0032]圖1示出根據(jù)實施例的電池模塊1003的透視圖。圖2示出電池模塊1003的分解透視圖。在下文中，將參考圖1和圖2描述根據(jù)此實施例的電池模塊100^
[0033]如圖1和圖2所示，根據(jù)此實施例的電池模塊1003可以包括在一個方向上排列的多個電池單元110、被配置為連接在相鄰的電池單元110的端子部分114之間的匯流條1208以及位于多個電池單元110的一個表面上的匯流條保持器1303。匯流條保持器1303可包括被配置為分別支撐匯流條1203的兩個表面的支撐部分131和132。
[0034]電池單元110是產(chǎn)生能量的構(gòu)件。多個電池單元110可在一個方向上排列。這里，每個電池單元110可包括其一個表面被敞開的電池殼體以及容納在電池殼體中的電極組件和電解質(zhì)。在這種情況下，電極組件和電解質(zhì)可以通過它們之間的電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生能量。電池殼體可以由電池單元110的包括例如蓋組件的一個表面氣密密封。此外，端子部分114，也就是，具有不同極性的正電極端子和負(fù)電極端子，可以被形成為從電池單元110的第一表面突出，例如，端子部分11?可穿過蓋組件突出。充當(dāng)在電池單元110中產(chǎn)生的氣體被排放到電池單元110的外部通過的通道的排氣部分117可以作為電池單元110的安全裝置進一步形成在電池單元110的第一表面中。
[0035]匯流條1203是連接在多個電池單元110中相鄰的電池單元110的端子部分114之間的構(gòu)件，從而實現(xiàn)電池單元110之間的串聯(lián)或并聯(lián)電連接。這里，匯流條1203可以通過例如諸如焊接的工藝被固定到端子部分114。匯流條1203可由匯流條保持器1303支撐。
[0036]匯流條保持器1303是位于電池單元110的第一表面上，例如，直接在電池單元110的第一表面上的構(gòu)件，也就是，匯流條保持器1303在端子部分114突出穿過的相同表面上。匯流條保持器1303可支撐匯流條120^這里，匯流條保持器1303可以由絕緣材料制成以不與電池單元110短路。匯流條保持器1303可以被形成為具有下述尺寸:其中匯流條保持器1303可以覆蓋多個電池單元110的整個第一表面，例如與多個電池單元110的整個第一表面重疊。例如，匯流條保持器1303可以是與電池模塊1003的整個頂部重疊的連續(xù)層，例如，匯流條保持器1303可以與電池模塊1003內(nèi)的所有電池單元110的第一表面連續(xù)且同時重疊。氣體從多個電池單元110的排氣部分117抽出通過的氣體通路135可以被提供到匯流條保持器13(^,例如，氣體通路135可以延伸通過匯流條保持器13(^,以與電池模塊1008中的多個電池單元110的所有排氣部分117重疊。
[0037]同時，根據(jù)此實施例的電池模塊1003可以進一步包括端板140、側(cè)板160和端塊150。
[0038]端板140是設(shè)置在多個電池單元110中最外的電池單元110的外部處的構(gòu)件。端板140可以和端塊150 —起在多個電池單元110的排列方向上安置多個電池單元110。這里，端板140可以由例如金屬制成，以充分保證電池模塊1003的剛性。端板140可以被配置為分別位于兩個最外的電池單元110的寬表面的外側(cè)處的一對端板。該對端板140和連接在該對端板140之間的側(cè)板160 —起形成外殼，從而保護電池單元110。由于端塊150位于端板140與最外的電池單元110之間，端板140可具有彎曲形狀以保護端塊150。端板140可通過彎曲部分例如經(jīng)由焊接被聯(lián)接到側(cè)板160。
[0039]端塊150是位于端板140與最外的電池單元110之間的構(gòu)件。端塊150可以和端板140 —起在多個電池單元110的排列方向上安置多個電池單元110。這里，端塊150可以由具有與端板140的屬性不同的屬性的材料制成。由于端塊150可接觸最外的電池單元110，端塊150可以由絕緣材料制成以防止或基本上最小化例如短路的風(fēng)險。端塊150可被配置為分別對應(yīng)于上述一對端板140的一對端塊。
[0040]圖3示出圖1所示的電池模塊1003的匯流條1203的透視圖。圖4示出沿圖1所示的電池模塊1003的線八’截取的剖視圖。圖5示出圖1所示的電池模塊1003的匯流條保持器1303的局部透視圖。在下文中，將參考圖3至圖5詳細(xì)描述根據(jù)此實施例的匯流條1203和匯流條保持器1303。
[0041]如圖3和圖4所示，根據(jù)此實施例的匯流條1203可以具有彎曲形狀，例如曲狀形狀，使得匯流條1203的至少一部分是突出的。例如，如圖3和圖4所示，匯流條1203的至少一部分在電池單元110的第一表面上方突出，以在突出部分的底面與電池單元110的第一表面之間限定空間。
[0042]具體地說，匯流條1203可包括:第一連接部分123、第二連接部分124以及被配置為連接第一連接部分123和第二連接部分124的彎曲部分125。在這種情況下，第一連接部分123和第二連接部分124可以具有例如平板形狀，彎曲部分125可被彎曲以例如在遠(yuǎn)離電池單元110的方向上背離電池單元110突出。在一些實施例中，第一連接部分123可連接到多個電池單元110中的第一電池單元的端子部分114，第二連接部分124可連接到與第一電池單元相鄰的第二電池單元的端子部分114，彎曲部分125可背離第一電池單元和第二電池單元突出。在一些實施例中，匯流條1203可包括至少一個彎曲部分，該彎曲部分背離電池單元110突出。
[0043]匯流條1203可具有第一表面121以及與第一表面121相對的第二表面122，第一表面121面向電池單元110的第一表面，電池單元110的第一表面也就是端子部分114穿過突出的表面。第一連接部分123和第二連接部分124的第一表面121被分別設(shè)置為與不同的電池單元110的端子部分114相對，例如，以面向?qū)?yīng)的端子部分114并與對應(yīng)的端子部分114重疊，并通過焊接被連接到對應(yīng)的端子部分114。第一連接部分123和第二連接部分124的第一表面121通過彎曲部分125彼此電連接，以并聯(lián)或串聯(lián)連接不同的電池單元110，例如相鄰的電池單元110。由于彎曲部分125的中心部是突出的，彎曲部分125可與電池單元110分離，例如隔開，例如以在彎曲部分125的中心部的第一表面121與電池單元110的第一表面之間限定空間。
[0044]在匯流條1203的至少一部分是彎曲的情況下，可以大幅減少由例如焊接的工藝產(chǎn)生的應(yīng)力。因此，可以防止或基本上最小化對匯流條1203的損壞。盡管彎曲部分125在圖中被示出為曲狀表面，實施例不限于此。例如，彎曲部分125可被彎曲以包括線性部分，例如，以包括直線形狀。
[0045]如圖4和圖5所示，匯流條保持器1303可包括被配置為分別支撐匯流條1203的第一表面121和第二表面122的支撐部分131和132，從而排列匯流條1203的位置。這里，第一支撐部分131和第二支撐部分132可以被包括在匯流條保持器1303中。例如，匯流條保持器1303可被定位成使第一支撐部分131在彎曲部分125的第一表面121下方并且第二支撐部分132在第一連接部分123和第二連接部分124的第二表面122上方，以充分支撐和排列。
[0046]具體地說，第二支撐部分132可以被提供有在分別對應(yīng)于匯流條1203的兩側(cè)的位置處的一對第二支撐部分，從而支撐匯流條1203的兩側(cè)。也就是，該對第二支撐部分對應(yīng)于匯流條1203的第一連接部分123和第二連接部分124的對應(yīng)的邊緣，例如，懸在匯流條1208的第一連接部分123和第二連接部分124的對應(yīng)的邊緣之上。第一支撐部分131可位于上述一對第二支撐部分132之間的大致中心處。這里，第二支撐部分132被提供有“一對第二支撐部分”并不意味著在一個匯流條保持器1303中只存在兩個第二支撐部分132，而是意味著對每一個匯流條1203提供有一對第二支撐部分132。也就是，如果包括三個匯流條12(^,對于每個匯流條12(^,第二支撐部分132被提供有一對第二支撐部分，這樣可以提供總共六個第二支撐部分。
[0047]匯流條1203的至少一部分暴露通過的開口 133可以被提供在匯流條保持器1303中。例如，開口 133可以暴露匯流條1203的第一連接部分123和第二連接部分124的第二表面122，以通過該開口促進第一表面121和電池單元110的端子部分114的焊接。開口133可被提供在第一支撐部分131和第二支撐部分132之間。也就是，開口 133將被描述為一個匯流條1203被定位于此的單元。也就是，第二支撐部分132、開口 133、第一支撐部分131、開口 133和第二支撐部分132可以沿水平方向，也就是沿連接兩個相鄰的電池單元110的線，順序定位。
[0048]同時，第一支撐部分131和第二支撐部分132分別支撐匯流條1203的兩個表面。例如，第一支撐部分131可支撐匯流條1203的第一表面121，第二支撐部分132可支撐匯流條1203的第二表面122。
[0049]具體地說，第一支撐部分131位于匯流條1203和電池單元110之間，以限制匯流條1203朝電池單元110的移動。第二支撐部分132被配置為具有分別位于匯流條1203的第一連接部分123和第二連接部分124的第二表面122上的一對第二支撐部分，從而限制匯流條1203背離電池單元110的移動。也就是，匯流條1203背離或朝向電池單元110的移動由第一支撐部分131和第二支撐部分132限制，使得匯流條1203可以被排列在匯流條保持器130&中。
[0050]這里，術(shù)語“支撐”并不必然意味著匯流條1203與第一支撐部分131和第二支撐部分132直接接觸，例如，匯流條1203可與第一支撐部分131和第二支撐部分132隔開。另夕卜，匯流條1203可以被設(shè)置為距第一支撐部分131和第二支撐部分132至其中匯流條1203的移動被限制到一定范圍的程度。在這種情況下，第一支撐部分131和第二支撐部分132的位置可以在匯流條1203和端子部分114通過焊接等聯(lián)接之前被提前排列，從而可以方便地進行焊接工藝。此外，匯流條1203通過焊接等被聯(lián)接到端子部分114，從而被固定為使得匯流條120&的位置是穩(wěn)定的和靜止的，也就是，因而匯流條120&不會移動。
[0051]同時，第一支撐部分131被定位為與彎曲部分125的第一表面121相對，并支撐具有突出形狀的彎曲部分125。因此，第一支撐部分131可被形成為以對應(yīng)于彎曲部分125的形狀背離電池單元110突出，也就是，在遠(yuǎn)離電池單元110的方向上突出。因而，彎曲部分125可由第一支撐部分131更有效地支撐。此外，第一支撐部分131可以與彎曲部分125隔開，而不接觸彎曲部分125。因此，盡管外力被施加到匯流條120^由于提供了匯流條1203可在其中變形的余量空間，因而可以降低施加到匯流條1203的應(yīng)力。在第一支撐部分131是由具有彈性的材料制成的情況下，第一支撐部分131能更有效地支撐彎曲部分125。進一步，即使在匯流條1203被固定到端子部分114之后，第一支撐部分131也減小施加到匯流條1203的沖擊，從而減少對匯流條1203的應(yīng)力。
[0052]如圖4所示，第二支撐部分132可以被形成為閂鎖突起，其防止第一連接部分123和第二連接部分124的第二表面122向上提升。例如，匯流條1203可被定位成使彎曲部分125在第一支撐部分131上方并且插入通過對應(yīng)的開口 133的第一連接部分123和第二連接部分124的邊緣在第二支撐部分132的對應(yīng)的邊緣下方。第二支撐部分132并不是必須被形成為接觸匯流條120&在第二支撐部分132和匯流條1203彼此隔開的情況下，如前面參照第一支撐部分131和彎曲部分125之間的余量空間所述，該空間提供了緩解來自潛在變形的匯流條1203的應(yīng)力的余量。因而，可以減少施加到匯流條1203的應(yīng)力。
[0053]圖6示出根據(jù)另一實施例的電池模塊的匯流條1206的透視圖。圖7示出應(yīng)用有匯流條1206的電池模塊的局部透視圖。在下文中，將參考圖6和圖7描述根據(jù)此實施例的電池模塊。這里，和上述實施例的部件相同或相對應(yīng)的部件由相同的附圖標(biāo)記指定，它們的詳細(xì)描述將被省略以避免冗余。
[0054]如圖6和圖7所示，除了第一連接部分123、第二連接部分124和彎曲部分125之夕卜，根據(jù)此實施例的匯流條1206可進一步包括從第一連接部分123和第二連接部分124中的至少一個延伸的延伸部分126。在這種情況下，延伸部分126被延伸到匯流條保持器1306的頂表面。延伸部分126可從被提供到匯流條保持器1306的保持器緊固部分134向上延伸。另外，匯流條緊固部分127可以被提供在延伸部分126的端部處。匯流條緊固部分127可位于保持器緊固部分134上。用于控制電池模塊的電路板的端子可被連接在匯流條緊固部分127上。因此，每個電池單元110的電壓、30(:等可以被實時地傳送到電路板的控制器。
[0055]同時，具有形成在其中的例如螺紋的孔可以被形成在匯流條緊固部分127和保持器緊固部分134中。另外，具有形成在其中的螺紋的孔還可以被形成在位于匯流條緊固部分127上的電路板的端子中。因而，螺栓等被插入孔中，從而電路板、匯流條緊固部分127和保持器緊固部分134被聯(lián)接在一起。因此，匯流條緊固部分127和電路板的端子可彼此電連接。
[0056]根據(jù)實施例，電池單元可包括具有由匯流條保持器支撐的兩個相對表面的匯流條，從而匯流條被方便地排列并聯(lián)接到電池單元的端子部分，由此便于例如焊接的工藝。進一步，匯流條的至少一部分被彎曲以減少施加到匯流條的應(yīng)力，同時對于匯流條具有容易的連接，由此改進電池模塊的安全。
[0057]在本文中已經(jīng)公開了示例性實施例，盡管使用了特定的術(shù)語，但它們僅以一般和描述性的意思被使用和解釋，而不是為了限制的目的。在某些情況下，如從遞交本申請之日起對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說將是顯而易見的那樣，結(jié)合特定實施例描述的特征、特性和/或元件可以單獨使用，也可以和結(jié)合其它實施例描述的特征、特性和/或元件組合使用，除非另有明確說明。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在不脫離如以下權(quán)利要求中提出的本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以對形式和細(xì)節(jié)進行各種改變。
【權(quán)利要求】
1.一種電池模塊,包括: 在一個方向上排列的多個電池單元，所述多個電池單元中的每個電池單元包括在各自的電池單元的第一表面上的端子部分； 電連接在所述多個電池單元的端子部分之間的匯流條；和 位于所述多個電池單元的第一表面上的匯流條保持器，所述匯流條保持器包括被配置為分別支撐所述匯流條的兩個不同表面的支撐部分。
2.如權(quán)利要求1所述的電池模塊，其中所述匯流條的兩個不同表面包括面向所述電池單元的第一表面的第一表面以及與所述匯流條的第一表面相對的第二表面。
3.如權(quán)利要求2所述的電池模塊，其中所述匯流條保持器的支撐部分包括: 被配置為支撐所述匯流條的第一表面的第一支撐部分；和 被配置為支撐所述匯流條的第二表面的第二支撐部分。
4.如權(quán)利要求3所述的電池模塊，其中所述匯流條保持器的第二支撐部分包括被配置為分別支撐所述匯流條的兩側(cè)的一對第二支撐部分，所述第一支撐部分在所述一對第二支撐部分之間。
5.如權(quán)利要求3所述的電池模塊，其中所述匯流條包括: 連接到所述多個電池單元中的第一電池單元的端子部分的第一連接部分； 連接到和所述第一電池單元相鄰的第二電池單元的端子部分的第二連接部分；和 連接所述第一連接部分和所述第二連接部分的彎曲部分，所述彎曲部分背離所述第一電池單元和所述第二電池單元突出。
6.如權(quán)利要求5所述的電池模塊，其中所述第一支撐部分位于所述彎曲部分與對應(yīng)的電池單元之間，所述第二支撐部分位于所述第一連接部分和所述第二連接部分二者的第二表面上。
7.如權(quán)利要求6所述的電池模塊，其中所述第一支撐部分和所述彎曲部分彼此隔開。
8.如權(quán)利要求6所述的電池模塊，其中所述第一支撐部分是彈性的。
9.如權(quán)利要求6所述的電池模塊，其中所述第一支撐部分背離對應(yīng)的電池單元突出，所述第一支撐部分的形狀對應(yīng)于所述彎曲部分的形狀。
10.如權(quán)利要求3所述的電池模塊，其中所述第一支撐部分被配置為限制所述匯流條朝電池單元的移動，并且所述第二支撐部分被配置為限制所述匯流條背離電池單元的移動。
11.如權(quán)利要求5所述的電池模塊，其中所述匯流條進一步包括延伸部分，所述延伸部分從所述第一連接部分和所述第二連接部分中的至少一個延伸到所述匯流條保持器的頂表面。
12.如權(quán)利要求11所述的電池模塊，其中所述延伸部分具有在所述延伸部分的端部處的匯流條緊固部分，所述匯流條緊固部分在所述匯流條保持器的保持器緊固部分上延伸。
13.如權(quán)利要求1所述的電池模塊，其中所述匯流條被連接到所述端子部分。
14.如權(quán)利要求1所述的電池模塊，其中所述匯流條保持器進一步包括開口，所述匯流條的至少一部分通過所述開口被暴露。
15.如權(quán)利要求1所述的電池模塊，其中所述匯流條包括至少一個彎曲部分，所述彎曲部分背離所述電池單元突出。
【文檔編號】H01M2/26GK104466072SQ201410474787
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月17日
【發(fā)明者】樸時東, 李宗翰, 金泰容, 趙晙佑, 樸成埈 申請人:三星Sdi株式會社