電池模塊和包括該電池模塊的電池組件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及電池模塊。電池模塊的特征在于具有下述結(jié)構(gòu)，包括：（a）單元電池組件，其中，兩個或者更多個電池單元或單元模塊被彼此并聯(lián)或者串聯(lián)地連接；（b）左殼體，該左殼體被聯(lián)接到單元電池組件的左側(cè)，并且在左殼體的左外表面上具有第一聯(lián)接凹槽，該第一聯(lián)接凹槽平行于電池模塊的縱向方向延伸使得感測組件被聯(lián)接，并且在左殼體的兩端中具有第二聯(lián)接凹槽，該第二聯(lián)接凹槽被各自形成為平行于電池模塊的高度方向；以及（c）右殼體，該右殼體被聯(lián)接到單元電池組件的右側(cè)并且在電池模塊的前部上具有被布置成彼此相對的外部輸入/輸出端子，右殼體在其右內(nèi)側(cè)中具有多個固定凹槽，該多個固定凹槽處于平行于單元電池組件的縱向方向的方向上使得單元電池組件被聯(lián)接和固定。
【專利說明】電池模塊和包括該電池模塊的電池組件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電池模塊和一種包括該電池模塊的電池組件，并且更具體地，涉及一種電池模塊，包括:(a)單元電池組件，該單元電池組件包括被彼此并聯(lián)地或者串聯(lián)地連接的兩個或者更多個電池單元或者單元模塊；(b)左殼體，該左殼體被聯(lián)接到單元電池組件的左側(cè)，左殼體在其左外側(cè)處設(shè)有第一緊固凹槽，該第一緊固凹槽平行于電池模塊的縱向方向延伸使得感測組件被緊固到第一緊固凹槽中，左殼體在其相反兩端處設(shè)有第二緊固凹槽，該第二緊固凹槽被形成為平行于電池模塊的高度方向；以及(C)右殼體，該右殼體聯(lián)接到單元電池組件的右側(cè)，外部輸入輸出端子朝著電池模塊的前部取向，右殼體在其右內(nèi)側(cè)處設(shè)有多個固定凹槽，所述多個固定凹槽被形成為平行于單元電池組件的縱向方向使得單元電池組件被緊固并且固定到固定凹槽。
【背景技術(shù)】
[0002]近來，能夠充電和放電的二次電池已廣泛用作無線移動設(shè)備的能量源。另外，將二次電池作為電動車輛(EV)和混合動力電動車輛(HEV)的動力源已引起了非常大的關(guān)注，已經(jīng)開發(fā)了上述車輛來解決由現(xiàn)有的使用化石燃料的汽油車輛和柴油車輛所引起的問題，例如空氣污染。
[0003]小型移動設(shè)備為每個設(shè)備使用一個或數(shù)個電池單元。另一方面，由于中型或大型設(shè)備需要高功率和大容量，所以中型或大型設(shè)備諸如車輛使用具有被相互電連接的多個電池單元的中型或大型電池模塊。
[0004]優(yōu)選地，中型或大型電池模塊被制造成具有盡可能小的尺寸和重量。因此，通常使用能夠以高的集成度進行堆疊并具有小的重量容量比的棱形電池或袋狀電池來作為中型或大型電池模塊的電池單元。具體地，目前很多興趣都集中在使用鋁層壓片作為護套構(gòu)件的袋狀電池，這是因為該袋狀電池的重量輕，該袋狀電池的制造成本低，并且容易改變該袋狀電池的形狀。
[0005]同時，為了讓中型或大型電池模塊提供具體設(shè)備或者裝置所要求的電力和容量，有必要將中型或大型電池模塊構(gòu)造成具有下述結(jié)構(gòu)，即多個電池單元被彼此串聯(lián)地電連接，并且電池單元對外力是穩(wěn)定的。
[0006]因此，在使用多個電池單元構(gòu)造中型或大型電池模塊的情況下，通常需要用于電池單元之間的機械緊固和電連接的多個構(gòu)件，結(jié)果，用于組裝機械緊固和電連接構(gòu)件的工藝是非常復(fù)雜的。此外，存在對于聯(lián)接、焊接或者軟焊機械緊固和電連接構(gòu)件的空間的需求，因此系統(tǒng)的總尺寸被增加。在中型或大型電池模塊被安裝的設(shè)備或者裝置中的空間限制方面中，系統(tǒng)的尺寸的增加不是優(yōu)選的。此外，中型或大型電池模塊必須被構(gòu)造成具有較緊湊的結(jié)構(gòu)，使得中型或大型電池模塊能夠被有效地安裝在有限的內(nèi)部空間諸如車輛中。
[0007]另外，構(gòu)成中型或大型電池模塊的電池單元可以是能夠充電和放電的二次電池。因此，在電池單元的操作期間從電池單元產(chǎn)生大量的熱。如果從電池單元產(chǎn)生的熱沒有被有效地去除，則電池單元的劣化被加速。根據(jù)情形，電池單元可能著火或者爆炸。為此，要求從電池單元有效地散熱。為此，有必要提供流動通道。然而，這樣的流動通道增加電池模塊的尺寸。
[0008]關(guān)于此問題，在下文中將會描述一些常規(guī)的中型或大型電池模塊的結(jié)構(gòu)。
[0009]日本注冊的專利N0.3355958公開了一種中型或大型電池模塊，其包括被堆疊在有限空間諸如車輛中的多個電池單元，被構(gòu)造成具有下述結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，限定冷卻劑流動通道的突起被形成在每個電池單元的外側(cè)處，使得在冷卻劑被引入到被限定在電池組之間的間隙中之后冷卻劑冷卻電池單元同時冷卻劑通過每個被堆疊的電池組，以便于防止冷卻劑的冷卻效率的降低，這可以由當(dāng)在冷卻劑的溫度隨著冷卻劑通過一個被堆疊的電池組而增加的狀態(tài)下冷卻劑通過另一個被堆疊的電池組時引起。在該專利中使用的電池單元是堿性電池諸如鎳金屬氫化物電池。堿性電池的外形呈現(xiàn)高的機械強度。因此，板被布置在通過多個電池單元構(gòu)成的堆的相對側(cè)處，并且通過帶固定板來構(gòu)造中型或大型電池模塊。
[0010]在上面的專利中布置的電池單元的優(yōu)點在于，除了結(jié)構(gòu)特性之外還由于其外形能夠容易地堆疊電池單元以提高冷卻效率。然而，在上面的專利中布置的電池單元缺點在于，由于提供高的機械強度的外形，電池單元具有大的容量和重量。
[0011]另外，日本專利申請公開N0.2005-050616公開了一種中型或大型電池單元，其被安裝在大型車輛諸如公共汽車中，被構(gòu)造成具有下述結(jié)構(gòu)，即，在該結(jié)構(gòu)中，電池模塊包括布置有兩個電池組的下擱架和布置有兩個電池組的上擱架，經(jīng)由下擱架的懸掛構(gòu)件和上擱架的懸掛構(gòu)件從車輛的本體懸掛下擱架的豎立構(gòu)件和上擱架的豎立構(gòu)件,豎立構(gòu)件呈現(xiàn)高強度，并且懸掛構(gòu)件呈現(xiàn)低強度，從而提高電池模塊相對于由于車輛碰撞而被施加到電池模塊的外力的安全性。
[0012]在上述中型或大型電池模塊中，當(dāng)車輛碰撞發(fā)生時多個擱架被用于提高車輛的安全性。然而，兩個復(fù)雜的擱架被設(shè)置以提供總共四個電池組，因此電池模塊的體積和重量被增加。因此，構(gòu)造電池模塊使得電池模塊具有緊湊的結(jié)構(gòu)是技術(shù)難題。
[0013]同時，電池模塊組件是通過組合多個電池單元構(gòu)成的結(jié)構(gòu)本體并且，因此，當(dāng)電池單元中的一些經(jīng)受過電壓、過電流或者過熱時大大地降低電池模塊組件的安全性和操作效率。為此，需要感測和控制這樣的過電壓、過電流或者過熱的裝置。因此，電壓傳感器、溫度傳感器等被連接到各個電池單元以實時或者以預(yù)定的間隔地檢查和控制電池單元的操作狀態(tài)。這樣的感測裝置和控制裝置的安裝或者連接使組裝電池模塊的過程非常復(fù)雜。此外，需要多根電線以安裝或者連接感測裝置和控制裝置，因此在電池模塊中可能發(fā)生短路。
[0014]特別地，在電連接區(qū)域諸如串聯(lián)連接的區(qū)域處必須執(zhí)行電壓感測。結(jié)果，通過連接多個電池單元制造的電池模塊或者電池模塊組件總的來說可能具有非常復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。
[0015]因此，存在對于電池模塊的高度需求，該電池模塊的結(jié)構(gòu)是復(fù)雜的，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高，并且其被構(gòu)造使得能夠有效地組裝感測組件同時解決上述問題。
[0016]另外，存在對于電池模塊組件的高度需求，使用具有高組裝效率的多個電池模塊能夠構(gòu)造電池模塊組件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]技術(shù)問題
[0018]因此，為解決以上問題和尚待解決的其它技術(shù)問題而完成本發(fā)明。[0019]具體地，本發(fā)明的目的是為了提供一種具有緊湊結(jié)構(gòu)的電池模塊，通過該緊湊結(jié)構(gòu)，電池模塊被穩(wěn)定地安裝在有限空間諸如車輛中，同時，除了簡單的機械緊固和電連接之夕卜，簡單地構(gòu)造電壓感測電路，從而最小地占有空間。
[0020]技術(shù)解決方案
[0021]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，通過提供一種電池模塊能夠完成上面和其它的目的，該電池模塊包括:(a)單元電池組件，該單元電池組件包括被彼此并聯(lián)地或者串聯(lián)地連接的兩個或者更多個電池單元或者單元模塊；(b)左殼體，該左殼體被聯(lián)接到單元電池組件的左側(cè)，左殼體在其左外側(cè)處設(shè)有平行于電池模塊的縱向方向延伸的第一緊固凹槽，使得感測組件被緊固到第一緊固凹槽中，左殼體在其相反兩端處被設(shè)有第二緊固凹槽，該第二緊固凹槽被形成為平行于電池模塊的高度方向；以及(C)右殼體，該右殼體在其右內(nèi)側(cè)處被設(shè)有平行于單元電池組件的縱向方向形成的多個固定凹槽，使得單元電池組件被緊固并且固定到固定凹槽。
[0022]單元電池組件被構(gòu)造成具有下述結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中被彼此串聯(lián)地連接的兩個或者更多個電池單元或者單元模塊和殼體被聯(lián)接到單元電池的左側(cè)和右側(cè)。結(jié)果，基于單元電池組件的外形決定電池模塊的外形。
[0023]因此，例如兩個或者更多個板狀電池單元被堆疊或者單元模塊被堆疊以構(gòu)成矩形的電池模塊。
[0024]在本發(fā)明中，術(shù)語“左側(cè)”和“右側(cè)”被用于表達(dá)模塊殼體的位置或者方向，并且單元電池堆指示模塊殼體和單元電池堆的相對位置或者方向。例如，上面的術(shù)語可以指示一側(cè)和另一側(cè)。因此，在下面的描述中，術(shù)語“左側(cè)”和“右側(cè)”可以被視為術(shù)語“右側(cè)”和“左側(cè)”。所有的這些必須被解釋為被包括在本發(fā)明的種類中。
[0025]在優(yōu)選實例中，左殼體可以在其前部和后部處被設(shè)有用于聯(lián)接電池模塊的緊固孔，該緊固孔形成在電池模塊的橫向方向上。
[0026]以與左殼體相同的方式，右殼體可以在其前部和后部處被設(shè)有用于聯(lián)接電池模塊的緊固孔，該緊固孔形成在電池模塊的橫向方向上。
[0027]在左殼體的左側(cè)處和右殼體的右側(cè)處可以設(shè)有多個通孔，冷卻劑通過所述多個通孔被引入到單元電池組件中以冷卻單元電池組件并且然后從電池模塊排出。
[0028]左殼體可以在其相反兩端處設(shè)有插入孔，通過該插入孔，電連接到感測組件的感測電路單元的一端被聯(lián)接到左殼體，從而實現(xiàn)感測組件的更簡單的安裝并且簡化整個布線。
[0029]根據(jù)情形，在感測組件被安裝到左殼體之后，保護感測組件免受外部沖擊的保護蓋可以被安裝到左殼體的頂部和相反兩端。
[0030]在優(yōu)選實例中，右殼體可以在右殼體的與電池模塊的形成有輸入輸出端子的前部相反的后部處設(shè)有板狀固定部分，構(gòu)成感測電路單元的連接器被平行于地面或者水平面地安裝和固定到所述板狀固定部分。
[0031]在上面的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)外部沖擊被施加到電池模塊時，防止連接器偏離其正常位置并且通過固定部分被維持在穩(wěn)定的聯(lián)接狀態(tài)下。因此，最小化連接器破壞的可能性。
[0032]在縱向方向和/或高度方向上，電池單元和單元模塊可以被布置成平行于地面或者水平面。[0033]在具體實例中，感測組件可以是檢測構(gòu)成電池模塊的電池單元或者單元模塊的電壓的構(gòu)件，其被構(gòu)造成具有下述結(jié)構(gòu)，包括:(a) —對絕緣支撐部，其中的每一個被構(gòu)造成六面體的結(jié)構(gòu)，該六面體的結(jié)構(gòu)具有被形成為與在兩個或者更多個電池單元或者單元模塊之間的電連接區(qū)域相對應(yīng)的形狀的多個緊固部，使得在電池模塊的形成輸入輸出端子的前部處和電池模塊的與電池模塊的前部相反的后部處以凹凸緊固方式，緊固部被安裝到電連接區(qū)域；(b)線性連接部，其一端被電連接到電連接區(qū)域并且另一端被電連接到感測電路單元，以使緊固部彼此電連接；以及(C)導(dǎo)電感測部，在導(dǎo)電感測部的如下另一端被聯(lián)接在緊固部中的狀態(tài)下，導(dǎo)電感測部的一端被電連接到連接部并且另一端被連接到電連接區(qū)域。
[0034]在上面的結(jié)構(gòu)中，連接部可以包括多根電線。
[0035]另外，感測組件的絕緣支撐部可以被安裝到矩形的電池模塊的串聯(lián)連接區(qū)域，從而基于此簡化電連接結(jié)構(gòu)和組裝過程，減少電連接裝置的長度以防止內(nèi)部電阻的增加，并且減少由于外部沖擊的連接裝置破壞的可能性。
[0036]因此，在根據(jù)本發(fā)明的包括感測組件的電池模塊中，防止感測電路在組裝過程期間被扭曲。因此，在完成組裝過程之后需要額外的時間以布置感測電路，從而提高組裝效率。
[0037]此外，具有上述結(jié)構(gòu)的感測組件最大地簡化了電池模塊組件的由于用于電壓檢測的多個電路而可能是非常復(fù)雜的整體結(jié)構(gòu)，并且被容易地安裝到電池模塊或者從電池模塊去除。因此，可以減少對于感測組件的修理和更換所必需的時間。
[0038]同時，單元模塊中的每一個可以具有各種結(jié)構(gòu)。在下文中將會詳細(xì)地描述單元模塊中的每一個的結(jié)構(gòu)的優(yōu)選實例。
[0039]例如，單元模塊中的每一個可以包括:彼此電連接的兩個或者更多個板狀電池單元，電池單元中的每一個在其上端和下端處分別形成有電極端子，電池單元被彼此串聯(lián)或者并聯(lián)地電連接；和電池蓋，該電池蓋彼此聯(lián)接以覆蓋電池單元的除了電極端子的外部。構(gòu)成單元模塊中的每一個的電池單元的數(shù)目可以是2至6。
[0040]板狀電池單元中的每一個是具有小厚度及較大寬度和長度的電池單元，使得當(dāng)電池單元被堆疊以構(gòu)成電池模塊時最小化電池模塊的整體尺寸。
[0041]在優(yōu)選實例中，電池單元中的每一個可以是二次電池，該二次電池被構(gòu)造成具有下述結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，電極組件被安裝在由包括樹脂層和金屬層的層壓片形成的電池殼體中并且電極端子從電池殼體的上端和下端突出。具體地，電極組件可以被安裝在由鋁層壓片形成的袋狀殼體中。具有上述結(jié)構(gòu)的二次電池也可以被稱為袋狀電池單元。
[0042]可以通過由構(gòu)成單元模塊的合成樹脂或者金屬材料制成的高強度電池蓋覆蓋兩個或者更多個電池單元。高強度電池蓋保護呈現(xiàn)低機械強度的電池單元，并且抑制在電池單元的充電和放電期間重復(fù)膨脹和收縮波動以防止電池單元的密封部分之間的分離。因此，能夠制造呈現(xiàn)較高的安全性的中型或大型電池模塊。
[0043]電池單元被彼此串聯(lián)地和/或并聯(lián)地連接在單元模塊中的每一個內(nèi)或者相鄰的單元模塊之間。在優(yōu)選實例中，電池單元被串聯(lián)地布置在縱向方向上使得電池單元的電極端子連續(xù)地彼此相鄰，電池單元的相鄰的電極端子被彼此聯(lián)接，兩個或者更多個電池單元被折疊使得電池單元被堆疊，并且通過電池蓋覆蓋預(yù)定數(shù)目的被堆疊的電池單元來制造多個單元模塊。
[0044]根據(jù)情形，兩個或者更多個電池單元可以被堆疊，通過電池蓋可以覆蓋被堆疊的電池單元的外部，并且電池單元的電極端子可以被彼此聯(lián)接。
[0045]可以使用各種方法諸如焊接、軟焊和機械緊固來實現(xiàn)電極端子之間的聯(lián)接。優(yōu)選地，通過焊接實現(xiàn)電極端子之間的聯(lián)接。
[0046]在電池單元或者單元模塊的電極端子被彼此連接的狀態(tài)下，以高密度堆疊的多個電池單元或者單元模塊可以被優(yōu)選地豎直地安裝在包括上部和下部的可分離的殼體中，上部和下部被構(gòu)造為被聯(lián)接在組裝式緊固結(jié)構(gòu)中以構(gòu)成矩形的電池模塊。
[0047]在韓國專利申請N0.2006-45443中公開了一種單元模塊和使用多個單元模塊制造的矩形的電池模塊的詳情，已經(jīng)以本申請的 申請人:的名義提交了該申請，并且其全部內(nèi)容通過應(yīng)用被合并在此。
[0048]在上面的結(jié)構(gòu)中，電池蓋可以包括彼此緊固的上蓋和下蓋，并且上蓋和下蓋可以在其表面處設(shè)有兩個或者更多個突起，所述兩個或者更多個突起被形成為與電池模塊的高度方向平行。在這樣的情況下，突起可以限定流動通道，冷卻劑沿著該流動通道在豎直堆疊的單元模塊之間流動。
[0049]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種電池模塊組件，該電池模塊組件通常被構(gòu)造成具有六面形堆疊體結(jié)構(gòu)，在該六面形堆疊體結(jié)構(gòu)中，多個矩形的電池模塊在其縱向方向(豎直方向)和/或橫向方向(水平方向)上以至少兩個電池模塊堆疊，所述多個矩形的電池模塊中的每一個包括被彼此串聯(lián)地連接的兩個或者更多個電池單元或者單元模塊，其中，矩形的電池模塊被布置成在其縱向方向上與地面或者水平面平行。
[0050]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種電池模塊組件，該電池模塊組件通常被構(gòu)造成具有六面形堆疊體結(jié)構(gòu)，在該六面形堆疊體結(jié)構(gòu)中，多個矩形電池模塊在其高度方向或者橫向方向上以至少兩個電池模塊堆疊，所述多個矩形電池模塊中的每一個包括被彼此串聯(lián)地連接的兩個或者更多個電池單元或者單元模塊，其中，感測組件被安裝在電池單元或單元模塊之間的串聯(lián)連接區(qū)域處以感測電池單元或者單元模塊的電壓，電壓感測組件的一端被連接到感測電路單元以將感測到的電壓傳送到控制器，并且感測電路單元被構(gòu)造成具有集成電路結(jié)構(gòu)，在該集成電路結(jié)構(gòu)中，從干電路分叉的多個分支電路被集成在干電路中以使被連接到控制器的電路成為一體。
[0051 ] 即，在根據(jù)本發(fā)明的電池模塊組件中，多個矩形的電池模塊被堆疊在其縱向方向和/或橫向方向上以構(gòu)成六面形堆疊體結(jié)構(gòu)。因此，電池模塊組件可以具有整體緊湊的和穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，并且因此，能夠解決與當(dāng)電池模塊組件被安裝在車輛的預(yù)定內(nèi)部空間中時電池模塊組件的尺寸限制有關(guān)的問題。
[0052]在優(yōu)選實例中，六面形堆疊體通?？梢员粯?gòu)造成具有正六面體結(jié)構(gòu)，在該正六面體結(jié)構(gòu)中，多個矩形的電池模塊在其縱向方向和/或橫向方向上以至少兩個電池模塊堆疊。
[0053]本發(fā)明中的方向被限定如下?；谌缭趫D1中所示的三維的X、y和z軸，電池單兀的堆疊方向被限定為橫向方向(z方向),外部輸入輸出端子位于的方向被限定為縱向方向(y方向)，并且另一方向被限定為高度方向(X方向)。
[0054]如先前所描述的，在根據(jù)本發(fā)明的電池模塊組件中，矩形的電池模塊被布置使得矩形的電池模塊在其縱向方向上與地面或者水平面平行。結(jié)果，電池單元或者單元電池可以被布置同時在電池單元或者單元電池與地面或者水平面平行的狀態(tài)下被豎直地堆疊。因此，甚至在與車廂中一樣的具有限制高度的空間中，電池模塊中的每一個的結(jié)構(gòu)可以能夠簡單地安裝電池模塊組件。
[0055]在優(yōu)選實例中，六面形堆疊體可以被構(gòu)造成具有下述結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，電池模塊中的至少兩個被堆疊同時被布置為在電池模塊的縱向方向上彼此相對。
[0056]在上面的描述中，“相對的布置”意指兩個矩形的電池模塊的相對應(yīng)的區(qū)域被布置成使得彼此面對。例如，在每個矩形的電池模塊被構(gòu)造成具有輸入輸出端子位于每個矩形的電池模塊的一側(cè)處的情況下，矩形的電池模塊可以被布置使得各個矩形電池模塊的輸入輸出端子彼此相鄰。
[0057]這樣的相對的布置結(jié)構(gòu)具有進一步簡化用于電連接的構(gòu)造的優(yōu)點。
[0058]兩個或者更多個電池模塊可以被布置在其縱向方向上和橫向方向上，并且使用長的螺栓在電池模塊的橫向方向上使電池模塊彼此聯(lián)接，從而實現(xiàn)電池模塊之間的容易聯(lián)接。
[0059]使用長的螺栓的這樣的緊固機構(gòu)防止由于豎直振動而導(dǎo)致電池模塊之間的分離。
[0060]在優(yōu)選實例中，矩形電池模塊中的每一個可以被形成為具有大的高度寬度比的長方體的形狀。因此，能夠在縱向方向和橫向方向上容易地布置電池模塊。
[0061 ] 在另一個優(yōu)選實例中，六面形堆疊體通?？梢员粯?gòu)造成具有長方形結(jié)構(gòu)。因此，能夠構(gòu)造具有較緊湊的結(jié)構(gòu)的電池模塊。
[0062]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種包括如上所述的電池模塊的高功率大容量的電池組。
[0063]考慮到根據(jù)本發(fā)明的電池組的安裝效率和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，電池組可以被用作用于電動車輛、混合動力電動車輛或者插電式混合動力電動車輛的電源，其具有有限的安裝空間并且被暴露于頻繁的振動和強度的沖擊。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0064]與附圖相結(jié)合，根據(jù)以下詳細(xì)說明，將更清楚地理解本發(fā)明的以上和其它目的、特征和其它優(yōu)點，在附圖中:
[0065]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的電池模塊的分解圖；
[0066]圖2和圖3是在圖1中示出的電池模塊的透視圖；
[0067]圖4是示出兩個電池單元被彼此串聯(lián)地連接的典型的視圖；
[0068]圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的電池模塊組件的透視圖；并且
[0069]圖6是圖5的前視圖。
【具體實施方式】
[0070]現(xiàn)在，將參考附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。然而，應(yīng)注意的是，所圖示的實施例不限制本發(fā)明的范圍。
[0071]圖1是典型地示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的電池模塊的分解圖，并且圖2和圖3是典型地示出圖1的電池模塊的透視圖。另外，圖4是示出兩個電池單元被彼此串聯(lián)地連接的狀態(tài)的典型視圖。
[0072]參考這些附圖，圖1的單元電池組件200包括四個單元模塊100，該單元模塊100中的每一個具有下述結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，在電極端子110a、110b、120a和120b被彎曲的狀態(tài)下，兩個電池單元IOOa和IOOb被彼此串聯(lián)地連接并且通過高強度電池蓋210覆蓋。使用使一個電池單元IOOa的陰極端子IlOa和另一個電池單元IlOb的陽極端子120b如在圖4中所示地相互串聯(lián)連接的方法，彼此串聯(lián)地連接四個單元模塊100。
[0073]第一電池單元IOOa的陰極端子IlOa被向下彎曲并且第一電池單元IOOa的陽極端子120a被向上彎曲。第二電池單元IOOb的陰極端子IlOb被向下彎曲并且第二電池單元IOOb的陽極端子120b被向上彎曲。
[0074]再次參考圖1，電池模塊300包括單元電池組件200，該單元電池組件200包括單元模塊100，該單元模塊被彼此串聯(lián)地電連接；左殼體320，在面對電池模塊300的外部輸入輸出端子331所位于的前部的方向上，該左殼體被聯(lián)接到單元電池組件200的左側(cè)；以及右殼體330，該右殼體330被聯(lián)接到單元電池組件200的右側(cè)。
[0075]同時，電池模塊300被形成為具有大的高度h對寬度w比的長方體的形狀。電池模塊300被布置使得電池模塊300在縱向方向y和橫向方向z上與地面平行。
[0076]左殼體320在其左側(cè)處被設(shè)有第一緊固凹槽321a，該第一緊固凹槽321a平行于電池模塊300的縱向方向y延伸，以便感測組件被緊固到第一緊固凹槽321a中。左殼體320在其相反兩端處被設(shè)有第二緊固凹槽322，該第二緊固凹槽322被形成為平行于電池模塊300的高度方向X。
[0077]外部輸入輸出端子331朝著電池模塊300的前部取向。右殼體330設(shè)有多個固定凹槽332，所述多個固定凹槽332被形成為平行于單元電池組件200的縱向方向，使得單元電池組件200被緊固并且被固定在固定凹槽322中。
[0078]另外，左殼體320在其前部和后部處被設(shè)有用于聯(lián)接電池模塊300的緊固孔323，該緊固孔323被形成在電池模塊300的橫向方向z上；和右殼體330，該右殼體330在其前部和后部處設(shè)有用于聯(lián)接電池模塊300的緊固孔333，該緊固孔333被形成在電池模塊300的橫向方向z上。
[0079]多個通孔324被形成在左殼體320的左側(cè)處和右殼體330的右側(cè)處。因此，冷卻劑被引入到單元電池組件200以冷卻單元模塊100并且然后從電池模塊300排出。
[0080]左殼體320在其相反兩端處設(shè)有插入孔325，被電連接到感測組件310的感測電路單元420的一端通過該插入孔325被聯(lián)接到左殼體320。
[0081]另外，保護蓋340a、340b和342被安裝在左殼體320的左側(cè)和相反兩端處以保護感測組件310免受外部沖擊。右殼體330在其與電池模塊300的形成有外部輸入輸出端子331的前部相反的后部處設(shè)有板狀固定部分350，構(gòu)成感測電路單元420的連接器(未示出)被與地面平行地安裝并且固定到所述板狀固定部分350。
[0082]電池單元IOOa和單元模塊100被布置為在高度方向x和縱向方向I上與地面平行。
[0083]感測組件310是檢測構(gòu)成矩形的電池模塊300的單元電池組件200中的電池單元或者單元模塊的電壓的構(gòu)件。感測組件310被構(gòu)造成下述結(jié)構(gòu)，即，該結(jié)構(gòu)包括一對絕緣支撐板332a和332b，所述一對絕緣支撐板332a和332b中的每一個通常被構(gòu)造成具有以與電池單元或單元模塊之間的串聯(lián)連接區(qū)域130相對應(yīng)的形狀形成的多個緊固部334a，使得在電池模塊300的形成外部輸入輸出端子331的前部處和電池模塊300的與電池模塊300的前部相反的后部處，緊固部334a以凹凸緊固方式被安裝到串聯(lián)連接區(qū)域130 ;線性連接部316，該線性連接部316具有被電連接到串聯(lián)連接區(qū)域130的一端和被電連接到感測電路單元420的另一端，以彼此電連接緊固部334a;以及導(dǎo)電感測部(未示出)，在導(dǎo)電感測部的如下另一端被聯(lián)接在緊固部334a中的狀態(tài)下，該導(dǎo)電感測部的一端被電連接到連接部分316，并且另一端被電連接到串聯(lián)連接區(qū)域130。
[0084]在感測組件310被聯(lián)接在左殼體320的第一聯(lián)接凹槽321a和第二緊固凹槽322中之后，保護蓋340a、340b以及342被聯(lián)接到左殼體320的頂部和相反兩端以保護感測組件310免受外部沖擊。另外，在匯流條352被聯(lián)接到外部輸入輸出端子331之后，保護蓋360被聯(lián)接到右殼體330以保護外部輸入輸出端子331免受外部沖擊。
[0085]通常，絕緣支撐部332a和332b中的每一個被構(gòu)造成六面體的結(jié)構(gòu)，該六面體的結(jié)構(gòu)具有以與單元模塊100之間的串聯(lián)連接區(qū)域130相對應(yīng)的形狀形成的多個鉗子形狀的緊固部334a，使得在電池模塊300的形成外部輸入輸出端子331的前部處和在電池模塊300的與電池模塊300的前部相反的后部處，以凹凸緊固方式將緊固部334a安裝在串聯(lián)連接區(qū)域130處。
[0086]連接部分316的一端被電連接到串聯(lián)連接區(qū)域130，并且連接部分316的另一端被電連接到感測電路單元420。因此，連接部分316相互電連接緊固部334a。另外，在導(dǎo)電感測部的如下另一端被聯(lián)接在緊固部334a中的狀態(tài)下，導(dǎo)電感測部的一端被電連接到連接部分316并且導(dǎo)電感測部的另一端以接收器的形式被電連接到串聯(lián)連接區(qū)域130。
[0087]同時，每個單元模塊100包括兩個板狀電池單元IOOa和100b，所述兩個板狀電池單元IOOa和IOOb被彼此串聯(lián)地連接，電池單元IOOa和IOOb中的每一個分別具有被形成在其上端和下端處的電極端子IlOa和120b，電池單元IOOa和IOOb被彼此電連接；以及電池蓋210，該電池蓋210被彼此聯(lián)接以覆蓋電池單元IOOa和IOOb的除了電極端子110a、110b、120a和120b之外的外部。
[0088]另外，電池蓋210包括被彼此緊固的上蓋和下蓋。上蓋和下蓋在其表面處被設(shè)有五個突起212和214，五個突起212和214被形成為與電池模塊的高度方向平行。突起212和214限定流動通道，冷卻劑沿著該流動通道在被堆疊的單元模塊100之間流動。
[0089]圖5是典型地示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的電池模塊組件的透視圖，并且圖6是圖5的前視圖。
[0090]參考圖5和圖6以及圖1，電池模塊組件800被構(gòu)造成具有六面形的堆疊體的結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，在電池模塊組件800的縱向方向X和橫向方向z上，九個矩形的電池模塊300a、300b、300c、300d、300e、300f、300g、300h、和 300i 以三個電池模塊地堆疊。
[0091]在六面形堆疊體的結(jié)構(gòu)中，第一電池模塊組300a、300b以及300c、和第二電池模塊組300d、300e以及300f被堆疊，同時被布置成在電池模塊組件800的縱向方向x上彼此相對。具體地，電池模塊300a、300b、300c、300d、300e和300f被布置使得電池模塊300a、300b、300c、300d、300e和300f的形成輸入輸出端子的部分彼此相鄰以構(gòu)成矩形的長方體的結(jié)構(gòu)。
[0092]S卩，輸入輸出端子在電池模塊300a、300b、300c、300d、300e以及300f的前部處彼此相鄰，在電池模塊300a、300b、300c、300d、300e以及300f的該前部處，形成輸入輸出端子。在此結(jié)構(gòu)中，電池模塊300a、300b、300c、300d、300e以及300f當(dāng)中的電連接和連接構(gòu)件500的安裝被簡單地實現(xiàn)。
[0093]感測電路單元420被連接到從干電路440分叉的多個分支電路。分支電路中的每一個被構(gòu)造成具有下述結(jié)構(gòu)，即，該結(jié)構(gòu)包括第一檢測電路410，該第一檢測電路410的一端被電連接到感測組件310并且另一端以接收器的形式被緊固到感測電路單元410中的相對應(yīng)的一個的連接器；第二檢測電路430，該第二檢測電路430的一端以接收器的形式被緊固到感測電路單元420中的相對應(yīng)的一個的連接器并且另一端被集成在干電路440中；以及連接器，該連接器被布置在第一檢測電路410和第二檢測電路430之間。
[0094]左殼體320在其相反兩端處設(shè)有插入孔，通過該插入孔，每個感測電路單元420的被電連接到感測組件310的一端被聯(lián)接到左殼體320。右殼體330在右殼體330的與形成輸入輸出端子的前部相反的后部處被設(shè)有板狀固定部分350，感測電路單元420的連接器被安裝到該板狀固定部分350并且與地面或者水平面平行地固定。使用帶450，干電路440被聯(lián)接到與各個感測電路單元420相對應(yīng)的第二檢測電路430。
[0095]盡管為了闡述性目的已經(jīng)公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，在不脫離本發(fā)明的如所附權(quán)利要求中公開的范圍和精神的情況下，可以進行各種變型、添加和替代。
[0096][工業(yè)實用性]
[0097]如從上文的描述顯而易見的，根據(jù)本發(fā)明的電池模塊具有緊湊的結(jié)構(gòu)，通過該結(jié)構(gòu)，電池模塊可以被穩(wěn)固地安裝在有限空間諸如車輛中，同時最低限度地占用該空間。另夕卜，改善電池模塊抵抗外部沖擊的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。此外，除了簡單的機械緊固和電連接之外，簡化了電壓感測布線結(jié)構(gòu)，從而改善組裝效率。
【權(quán)利要求】
1.一種電池模塊,包括: (a)單元電池組件，所述單元電池組件包括彼此并聯(lián)或者串聯(lián)地連接的兩個或者更多個電池單元或者單元模塊； (b)左殼體，所述左殼體被聯(lián)接到所述單元電池組件的左側(cè)，在所述左殼體的左外側(cè)處設(shè)有平行于所述電池模塊的縱向方向延伸的第一緊固凹槽，使得感測組件被緊固到所述第一緊固凹槽中，在所述左殼體的相反兩端處設(shè)有第二緊固凹槽，所述第二緊固凹槽被形成為平行于所述電池模塊的高度方向；以及 (C)右殼體，所述右殼體聯(lián)接到所述單元電池組件的右側(cè)，外部輸入輸出端子朝著所述電池模塊的前部取向，在所述右殼體的右內(nèi)側(cè)處設(shè)有平行于所述單元電池組件的縱向方向形成的多個固定凹槽，使得所述單元電池組件被緊固且固定到所述固定凹槽中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模塊，其中，在所述左殼體的前部和后部處設(shè)有用于聯(lián)接所述電池模塊的緊固孔，所述緊固孔形成在所述電池模塊的橫向方向上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模塊，其中，在所述右殼體的前部和后部處設(shè)有用于聯(lián)接所述電池模塊的緊固孔，所述緊固孔形成在所述電池模塊的橫向方向上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模塊，其中，在所述左殼體的左側(cè)處和所述右殼體的右側(cè)處設(shè)有多個通孔，冷卻劑通過所述多個通孔被引入到所述單元電池組件中以冷卻所述單元電池組件并且然后從所述電池模塊排出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模塊，其中，在所述左殼體的相反兩端處設(shè)有插入孔，與所述感測組件電連接的感測電路單元的一端通過所述插入孔被聯(lián)接到所述左殼體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模塊，其中，在所述左殼體的左側(cè)和相反兩端處進一步設(shè)有保護蓋，所述保護蓋保護所述感測組件免受外部沖擊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模塊，其中，在所述右殼體的與所述電池模塊的形成有所述輸入輸出端子的所述前部相反的后部處設(shè)有板狀固定部分，構(gòu)成感測電路單元的連接器被與地面或者水平面平行地安裝和固定到所述板狀固定部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模塊，其中，所述電池單元和所述單元模塊被布置成在縱向方向和/或高度方向上平行于地面或者水平面。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模塊，其中，所述感測組件是檢測構(gòu)成所述電池模塊的所述電池單元或者所述單元模塊的電壓的構(gòu)件，所述構(gòu)件被構(gòu)造成具有下述結(jié)構(gòu)，包括: (a)—對絕緣支撐部，所述絕緣支撐部中的每一個被構(gòu)造成六面體結(jié)構(gòu)，所述六面體結(jié)構(gòu)具有多個緊固部，所述多個緊固部被形成為與所述兩個或者更多個電池單元或者單元模塊之間的電連接區(qū)域相對應(yīng)的形狀，使得在所述電池模塊的形成有所述輸入輸出端子的前部處和所述電池模塊的與所述電池模塊的所述前部相反的后部處所述緊固部被以凹凸緊固方式安裝到所述電連接區(qū)域； (b)線性連接部,所述線性連接部的一端被電連接到所述電連接區(qū)域并且另一端被電連接到感測電路單元，以將所述緊固部彼此電連接；以及 (c)導(dǎo)電感測部，所述導(dǎo)電感測部的一端被電連接到所述連接部，且在所述導(dǎo)電感測部的另一端被聯(lián)接在所述緊固部中的狀態(tài)下，所述導(dǎo)電感測部的另一端被連接到所述電連接區(qū)域。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模塊，其中，所述單元模塊中的每一個包括:彼此電連接的兩個或者更多個板狀電池單元，在所述電池單元中的每一個的上端和下端處分別形成有電極端子，所述電池單元被彼此串聯(lián)或者并聯(lián)地電連接；以及電池蓋，所述電池蓋彼此聯(lián)接以覆蓋所述電池單元的除了電極端子之外的外部。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電池模塊，其中，所述電池蓋包括彼此緊固的上蓋和下蓋，在所述上蓋和所述下蓋的表面處設(shè)有兩個或者更多個突起，所述兩個或者更多個突起被形成為與所述電池模塊的所述高度方向平行。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電池模塊，其中，所述突起限定流動通道，冷卻劑沿著所述流動通道在被堆疊的單元模塊之間流動。
13.—種電池模塊組件，所述電池模塊組件大致被構(gòu)造成具有六面形堆疊體的結(jié)構(gòu)，在所述六面形堆疊體的結(jié)構(gòu)中，多個矩形的電池模塊在其縱向方向(豎直方向)和/或橫向方向(水平方向)上以至少兩個電池模塊堆疊，所述矩形的電池模塊中的每一個包括彼此串聯(lián)地連接的兩個或者更多個電池單元或者單元模塊，其中，所述矩形的電池模塊被布置成在其縱向方向上與地面或者水平面平行。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電池模塊組件，其中，所述六面形堆疊體被構(gòu)造成具有下述結(jié)構(gòu)，即:所述電池模塊中的至少兩個在布置成在所述電池模塊的所述縱向方向上彼此相對的同時被堆疊。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電池模塊組件，其中，兩個或者更多個所述電池模塊被布置在其縱向方向和橫向方向上，并且使用長的螺栓將所述電池模塊在其橫向方向上彼此聯(lián)接。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電池模塊組件，其中，所述矩形電池模塊中的每一個被形成為具有大的高度寬度比的長方體 的形狀。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電池模塊組件，其中，所述六面形堆疊體大致被構(gòu)造成具長方體結(jié)構(gòu)。
18.—種電池模塊組件，所述電池模塊組件大致被構(gòu)造成具有六面形堆疊體的結(jié)構(gòu)，在所述六面形堆疊體的結(jié)構(gòu)中，多個矩形的電池模塊在其高度方向或者橫向方向上以至少兩個電池模塊堆疊，所述多個矩形電池模塊中的每一個包括彼此串聯(lián)地連接的兩個或者更多個電池單元或者單元模塊，其中，感測組件被安裝在所述電池單元或者所述單元模塊之間的串聯(lián)連接區(qū)域處以感測所述電池單元或所述單元模塊的電壓，所述電壓感測組件的一端被連接到感測電路單元以將感測到的電壓傳送到控制器，并且所述感測電路單元被構(gòu)造成具有集成電路結(jié)構(gòu)，在所述集成電路結(jié)構(gòu)中，從干電路分叉的多個分支電路被集成在所述干電路中以使連接到所述控制器的電路成為一體。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電池 模塊組件，其中，所述六面形堆疊體被構(gòu)造成具有下述結(jié)構(gòu)，即:所述矩形的電池模塊中的至少兩個在布置成在所述電池模塊的所述高度方向上彼此相對的同時被堆疊。
20.一種高功率且大容量的電池組，包括根據(jù)權(quán)利要求13或者18所述的電池模塊組件。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的電池組，其中，所述電池組被用作用于電動車輛、混合動力電動車輛或者插電式混合動力電動車輛的電源。
【文檔編號】H01M2/10GK103608946SQ201280029545
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2012年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月27日
【發(fā)明者】金性泰, 李珍圭, 崔晙碩, 金臺爀, 盧泰煥, 姜達(dá)模 申請人:株式會社Lg 化學(xué)