本發(fā)明涉及一種電池模塊、一種包括該電池模塊的電池組和一種包括該電池組的車(chē)輛。

背景技術(shù)：

能夠良好應(yīng)用于各種產(chǎn)品組并且具有諸如高能量密度這樣良好電學(xué)特性的二次電池已被廣泛應(yīng)用，其不僅應(yīng)用于便攜式裝置，而且還應(yīng)用于由電驅(qū)動(dòng)源驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車(chē)輛(EV)或者混合電動(dòng)車(chē)輛(HEV)等。這種二次電池的主要優(yōu)點(diǎn)在于能夠顯著減少化石燃料的使用，其次要優(yōu)點(diǎn)在于能源使用中不產(chǎn)生任何副產(chǎn)品，因此作為用于增強(qiáng)環(huán)保和提高能源有效特性的新能源，二次電池廣受關(guān)注。

目前，鋰離子電池、鋰聚合物電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鎳鋅電池等被廣泛地用作二次電池。這種單元式二次電池，即，單元電池具有大約2.5V到4.2V的操作電壓。因此，如果要求比這更高的輸出電壓，則可以串聯(lián)連接多個(gè)電池單元，以構(gòu)造電池組。另外，根據(jù)電池組所要求的充電/放電容量，該多個(gè)電池單元同樣可以并聯(lián)連接，以構(gòu)造電池組。因此，可以根據(jù)所要求的輸出電壓或者充電/放電容量，來(lái)不同地設(shè)定電池組中包括的電池單元的數(shù)目。

同時(shí)，在串聯(lián)/并聯(lián)多個(gè)電池單元、以構(gòu)造電池組的情形中，通常的方法是，首先構(gòu)造包括由兩個(gè)或者更多電池單元組成的電池單元組件的電池模塊，然后，使用這些個(gè)電池模塊添加其它結(jié)構(gòu)元件，以構(gòu)造電池組。

同時(shí)，在電池模塊中，在由多個(gè)電池單元組成的電池單元組件的情形中，電池單元可以是鋰聚合物袋形二次電池單元。在鋰聚合物袋形二次電池的情形中，作為反復(fù)充電和放電的副反應(yīng)，電池內(nèi)側(cè)的電解質(zhì)可能分解并且產(chǎn)生氣體。這里，由于所產(chǎn)生的氣體而使得二次電池單元的外部形狀發(fā)生變形的現(xiàn)象被稱為隆起現(xiàn)象。

為了防止隆起現(xiàn)象，傳統(tǒng)電池模塊利用安裝在電池單元組件的兩端上的端板的剛度來(lái)控制電池單元的隆起現(xiàn)象，或者在該電池單元和另一個(gè)電池單元之間采用由諸如三元乙丙單體(EPDM)橡膠或者聚亞安酯泡沫等此類柔軟彈性材料制成的獨(dú)立部件來(lái)控制電池單元的隆起現(xiàn)象。

然而，在傳統(tǒng)電池模塊中，首先，在僅利用前述端板的剛度來(lái)控制電池單元隆起壓力的情形中，因?yàn)樵陔姵貑卧土硪粋€(gè)電池單元之間不存在任何結(jié)構(gòu)來(lái)吸收隆起，所以必須僅僅利用端板來(lái)耐受隆起壓力，因此端板必須由厚金屬材料制成，或者必須使用具有高張力的鋼板。這不利于制造更加緊湊的電池模塊，或者造成電池模塊的制造成本增加的問(wèn)題。另外，在僅利用端板固定電池單元組件的情形中，當(dāng)構(gòu)造由多個(gè)電池單元組成的電池單元組件時(shí)，難以控制單元電池的厚度公差，因此難以組裝電池單元組件。

另外，在傳統(tǒng)電池模塊中，如果在電池單元和另一個(gè)電池單元之間采用由柔軟材料制成的部件來(lái)控制隆起，由于采用了柔軟部件，所以難以將初始表面壓力施加到電池單元，并且由于柔軟材料自身的性質(zhì)，可能隨著時(shí)間的推移而發(fā)生諸如部件磨損等情況，從而導(dǎo)致易于發(fā)生變形等，由此引起以后控制隆起的問(wèn)題，且導(dǎo)致產(chǎn)品可靠性變差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問(wèn)題

因此，本發(fā)明被設(shè)計(jì)用于解決相關(guān)技術(shù)的問(wèn)題，因此本發(fā)明涉及提供一種能夠改進(jìn)制造效率、確保產(chǎn)品可靠性并且控制隆起現(xiàn)象的電池模塊、一種包括該電池模塊的電池組，和一種包括該電池組的車(chē)輛。

技術(shù)方案

為了實(shí)現(xiàn)前述意圖，本發(fā)明提供一種電池模塊，該電池模塊包括：電池單元組件，由相互電連接的多個(gè)電池單元組成；和彈性部件，其由金屬材料形成，設(shè)置在電池單元組件的該多個(gè)電池單元中的至少兩個(gè)電池單元之間，并且構(gòu)造為控制該多個(gè)電池單元的電池隆起。

彈性部件可以包括：面接觸電池單元的一對(duì)接觸板；和設(shè)置在該一對(duì)接觸板之間并且構(gòu)造為對(duì)該一對(duì)接觸板提供彈力的彈性板。

該一對(duì)接觸板可以對(duì)應(yīng)于面對(duì)的電池單元的表面區(qū)域。

彈性板可以以凸部和凹部交替重復(fù)的結(jié)構(gòu)形成。

凸部和凹部可以具有半圓形、三角形和梯形中的至少一種形狀。

該電池模塊可以包括一對(duì)端板，每個(gè)端板設(shè)置在電池單元組件的任一側(cè)處，并且支撐電池單元組件，并且彈性部件可以進(jìn)一步設(shè)置在每個(gè)端板和電池單元組件之間。

該對(duì)接觸板和彈性板可以被一體地聯(lián)接。

彈性部件可以設(shè)置在各個(gè)彼此面對(duì)的電池單元之間。

該電池單元組件可以包括多個(gè)電池盒，在所述電池盒處安置至少一個(gè)電池單元，并且彈性部件可以安裝在所述多個(gè)電池盒中的至少兩個(gè)電池盒之間的任一個(gè)電池盒上。

在安裝有彈性部件的電池盒上，可以形成用于引導(dǎo)彈性部件的安裝的安裝引導(dǎo)凹槽。

進(jìn)而，本發(fā)明提供一種電池組，該電池組包括根據(jù)前述實(shí)施例的電池模塊；和用于封裝該電池模塊的電池組外殼。

進(jìn)而，本發(fā)明提供一種包括根據(jù)前述實(shí)施例的電池組的車(chē)輛。

有利的效果

本發(fā)明具有以下效果。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，能夠提供一種能夠改進(jìn)制造效率、確保產(chǎn)品可靠性并且控制電池隆起現(xiàn)象的電池模塊，和一種包括該電池模塊的電池組和一種包括該電池組的車(chē)輛。

附圖說(shuō)明

參考附圖以及下述實(shí)施例的說(shuō)明，可以清楚理解本發(fā)明的其它目的和方面。

附圖示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并且與前文一起用于理解本發(fā)明的技術(shù)思想，因此本發(fā)明不應(yīng)被理解為受附圖所限。

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電池模塊的立體圖。

圖2是圖1所示電池模塊的分解立體圖。

圖3是圖2所示電池模塊的電池單元組件的分解立體圖。

圖4是圖2所示電池模塊的彈性部件的立體圖。

圖5是圖4所示彈性部件的分解立體圖。

圖6是圖4所示彈性部件的截面圖。

圖7和8是用于解釋圖4所示彈性部件的彈性板的各種實(shí)施例的視圖。

圖9是用于解釋根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的電池模塊的視圖。

圖10是用于解釋根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電池組的視圖。

附圖標(biāo)記列表

10：電池模塊

100：電池單元組件

110：電池單元

115：電極引線

130：電池盒

135：安裝引導(dǎo)凹槽

150：散熱片

200：端子框架

250：連接器

300：端板

400：蓋框架

410：端子

430：連接器貫通部

500：彈性部件

510：第一接觸板

530：第二接觸板

550：彈性板、

552：凸部

556：凹部

具體實(shí)施方式

在下文中，將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，由此進(jìn)一步闡明本發(fā)明。這里給出的說(shuō)明僅為了對(duì)優(yōu)選實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明，而非旨在限制本發(fā)明的范圍，從而應(yīng)該理解，能夠在不偏離本發(fā)明范圍的情況下對(duì)其進(jìn)行其它等價(jià)形式和修改。此外，為了更好地理解本發(fā)明，附圖可能包括某些構(gòu)造元件的、被夸大的尺寸，而非其實(shí)際比例。

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電池模塊的立體圖，圖2是圖1的電池模塊的分解立體圖，圖3是圖2所示電池模塊的電池單元組件的分解立體圖，圖4是圖2所示電池模塊的彈性部件的立體圖，圖5是圖4所示彈性部件的分解立體圖，圖6是圖4所示彈性部件的截面視圖，圖7和8是用于解釋圖4所示彈性部件的彈性板的各種實(shí)施例的視圖。

參考圖1到8，電池模塊10可以包括電池單元組件100、端子框架200、端板300、蓋框架400和彈性部件500。

電池單元組件100可以包括電池單元110、電池盒130和散熱片150。

電池單元110可以設(shè)置為多個(gè)，并且可以相互電連接。每個(gè)電池單元110可以包括電極組件、用于容納電極組件的電池外殼和電極引線115。這里，電極引線115可以包括正電極引線和負(fù)電極引線，正電極引線可以連接到電極組件的正電極板，負(fù)電極引線可以連接到電極組件的負(fù)電極板。

電池單元110可以是袋形二次電池。在袋形二次電池的情形中，可以進(jìn)一步便于實(shí)現(xiàn)該多個(gè)電池單元110的電連接構(gòu)造。

電池盒130用于便于堆疊多個(gè)電池單元110，并且電池盒130可以安置多個(gè)電池單元110中的至少一個(gè)。這種電池盒130可以設(shè)置為多個(gè)，并且在本實(shí)施例中，每個(gè)電池盒130可以安置兩個(gè)電池單元110。電池盒130可以被限制于每個(gè)電池盒安置一個(gè)電池單元的結(jié)構(gòu)，或者每個(gè)電池盒安置三個(gè)或者更多電池單元的結(jié)構(gòu)。

多個(gè)電池盒130可以構(gòu)造為保持多個(gè)電池單元110，以防止其移動(dòng)并且使其能夠相互堆疊，由此引導(dǎo)電池單元110的組裝。

電池盒130可以包括安裝引導(dǎo)凹槽135。

安裝引導(dǎo)凹槽135是用于引導(dǎo)下文所述彈性部件500的安裝的結(jié)構(gòu)元件，并且安裝引導(dǎo)凹槽135可以形成在電池盒130的一個(gè)側(cè)表面上。這種安裝引導(dǎo)凹槽135可以形成為對(duì)應(yīng)于彈性部件500的一個(gè)側(cè)表面的形狀，從而彈性部件500的該一個(gè)側(cè)表面能夠裝配到安裝引導(dǎo)凹槽135中。

散熱片150可以由諸如鋁這樣的熱傳導(dǎo)材料制成，并且可以設(shè)置在每個(gè)電池盒130中，以使得能夠與電池單元110進(jìn)行熱交換。被設(shè)置在每個(gè)電池盒130中的散熱片150可以被設(shè)置為插入電池盒130中的形式，或者被嵌件成型在其中的形式。

端子框架200可以設(shè)置在電池單元組件100的一側(cè)處，并且可以與電池單元組件100的多個(gè)電池單元110的電極引線115電連接。

這種端子框架200可以進(jìn)一步包括連接器250。

連接器250可以用作端子，用于在電池模塊10的外部上與電池組中所包括的諸如電池管理系統(tǒng)(BMS)這樣的控制裝置等電連接。

端板300用于支撐電池模塊組件100，并且可以成對(duì)設(shè)置，每個(gè)端板均沿著面對(duì)布置在電池模塊組件100的最外部上的電池單元110的方向分別從電池模塊組件100的任一側(cè)覆蓋電池模塊組件100。

蓋框架400用于連同所述一對(duì)端板300一起支撐電池模塊組件100，并且可以成對(duì)設(shè)置，每個(gè)蓋框架分別從設(shè)置有電池模塊組件100的多個(gè)電池單元110的電極引線115的任一側(cè)覆蓋電池模塊組件100。

該一對(duì)蓋框架400中的至少一個(gè)可以包括端子410和連接器貫通部430。

端子410可以與端子框架200電連接，從而與該多個(gè)電池單元110的電極引線115電連接。這種端子410可以成對(duì)設(shè)置，并且可以與外部電源等電連接。

連接器貫通部430可以形成在蓋框架400中，并且可以允許連接器430由此貫穿到蓋框架400的外側(cè)。相應(yīng)地，連接器430可以與在電池組中包括的諸如BMS等控制裝置電連接。

彈性部件500用于控制該多個(gè)電池單元110的電池隆起，并且可以形成為由金屬材料制成的組件。這種彈性部件500可以設(shè)置為多個(gè)，并且可以設(shè)置在電池單元組件100的多個(gè)電池單元110中的至少兩個(gè)電池單元110之間。這里，被設(shè)置在電池單元110之間的彈性部件500可以被布置在位于電池單元組件100的正中央的兩個(gè)電池單元110之間。此外，該多個(gè)彈性部件500可以進(jìn)一步設(shè)置在被布置于電池單元組件100的最外部上的電池單元110和每個(gè)端板300之間。

簡(jiǎn)言之，在本實(shí)施例中，該多個(gè)彈性部件500可以被布置在位于電池單元組件100的最外部上的電池單元110和端板300之間，以及被布置在位于電池單元組件100的正中央的兩個(gè)電池單元110之間。即，本實(shí)施例中設(shè)置的多個(gè)彈性部件500的總數(shù)可以是三個(gè)(3)。

每個(gè)彈性部件500可以包括接觸板510、530和彈性板550。

接觸板510、530可以具有由金屬材料制成的平板形，并且可以布置成面對(duì)電池單元110或者端板300，并且可以與電池單元110或者端板300面接觸。這里，接觸板510、530可以在面接觸期間向電池單元110施加表面壓力。

接觸板510、530可以成對(duì)設(shè)置，并且成對(duì)接觸板510、530可以具有對(duì)應(yīng)于面對(duì)的電池單元110的表面區(qū)域的表面區(qū)域，以能夠有效地向電池單元110施加表面壓力。這里，考慮到易于組裝，可能優(yōu)選的是，該一對(duì)接觸板510、530的表面區(qū)域不大于面對(duì)的電池單元110的表面區(qū)域。同時(shí)作為參考，在本實(shí)施例中，該一對(duì)接觸板510、530可以分別被稱為第一接觸板510和第二接觸板530。

彈性板550可以設(shè)置在該一對(duì)接觸板510、530之間，即，在第一接觸板510和第二接觸板530之間，并且可以向該一對(duì)接觸板510、530提供彈力。這里，彈性板550可以與該一對(duì)接觸板510、530一體聯(lián)接，并且被安裝。利用與該一對(duì)接觸板510、530的彈性聯(lián)接，本實(shí)施例的彈性部件500可以用作諸如板簧這樣的彈性體。

關(guān)于彈性板550，更具體而言，彈性板550可以包括能夠彈性變形的凸部552和凹部556。

這里，彈性板550可以被形成為以下結(jié)構(gòu)：凸部552和凹部556交替重復(fù)。凸部552和凹部556交替重復(fù)的結(jié)構(gòu)意味著如下結(jié)構(gòu)的重復(fù)：一個(gè)凹部556被布置在兩個(gè)凸部552之間，并且一個(gè)凸部552被布置在兩個(gè)凹部556之間。

這種凸部552和凹部556可以具有梯形形狀，以能夠易于彈性地變形。但是對(duì)此無(wú)任何限制，因此凸部553和凹部557可以具有如圖7中所示的半圓形形狀，或者凸部554和凹部558可以具有如圖8中所示的三角形形狀。只要能夠彈性變形，凸部552和凹部556并不限于前述形狀，而是當(dāng)然可以具有其它不同的形狀。

這種凸部552和凹部556可以分別彈性接觸該一對(duì)接觸板510、530。具體地，凸部552可以彈性接觸第一接觸板510，凹部556可以彈性接觸第二接觸板530。

因?yàn)槌丝刂齐姵芈∑鹬?，如前述?gòu)造的根據(jù)本實(shí)施例的彈性部件500可以形成為由能夠用作板簧的金屬材料制成的組件，所以與由柔軟材料等制成的傳統(tǒng)部件控制電池隆起的情形相比，可以更可靠地向電池單元110施加初始表面壓力，由此當(dāng)安裝電池單元110的電池盒130時(shí)，能夠有效地吸收厚度公差。

此外，根據(jù)本實(shí)施例的彈性部件500不會(huì)發(fā)生因產(chǎn)品隨時(shí)間推移而發(fā)生磨損等所造成的變形等情況，而在由柔軟材料等制成的傳統(tǒng)部件中，這可能是一個(gè)問(wèn)題。

相應(yīng)地，根據(jù)本實(shí)施例的電池模塊10可以顯著地改進(jìn)隨后的產(chǎn)品可靠性。

此外，因?yàn)楦鶕?jù)本實(shí)施例的彈性部件500是由金屬材料制成的組件，所以在對(duì)其進(jìn)行安裝時(shí)，還可以進(jìn)一步改進(jìn)電池模塊10的結(jié)構(gòu)剛度。因此，在本實(shí)施例中，能夠利用彈性部件500來(lái)確保電池模塊10的結(jié)構(gòu)剛度，因此即使端板300并非利用厚金屬材料或者具有高張力的鋼板而形成時(shí)，仍然能夠確保電池模塊10的剛度。

相應(yīng)地，根據(jù)本實(shí)施例的電池模塊10能夠防止由端板的結(jié)構(gòu)變化引起的制造成本的增加，由此顯著地改進(jìn)制造效率。

圖9是用于解釋根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的電池模塊的視圖。

根據(jù)本實(shí)施例的電池模塊20與前述實(shí)施例的電池模塊10基本相同或者類似，因此下文說(shuō)明將集中在其差別，而不重復(fù)解釋相同或者類似的構(gòu)造。

參考圖9，電池模塊20的多個(gè)彈性部件500中的每個(gè)彈性部件可以被設(shè)置在各個(gè)彼此面對(duì)的電池單元110之間。即，該多個(gè)彈性部件500可以布置在該多個(gè)電池盒130之間，并且安裝在該多個(gè)電池盒130中的每個(gè)上。

如前文所述，利用設(shè)置在各彼此面對(duì)的電池單元110之間的多個(gè)彈性部件500，根據(jù)本實(shí)施例的電池模塊20可以更加有效地控制電池隆起，進(jìn)一步提高吸收電池單元110的厚度公差的效率，并且還進(jìn)一步改進(jìn)電池模塊20的結(jié)構(gòu)剛度。

圖10是用于解釋根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電池組的視圖。

參考圖10，電池組P可以包括根據(jù)前述實(shí)施例的至少一個(gè)電池模塊10和用于封裝至少一個(gè)電池模塊10、20的電池組外殼50。

這種電池組P可以是車(chē)輛的燃料源，并且可以設(shè)置在車(chē)輛中。例如，電池組P可以設(shè)置在電動(dòng)車(chē)輛中、混合動(dòng)力車(chē)輛中和利用使得電池組P能夠被用作燃料源的其它不同方法的車(chē)輛中。此外，除了前述車(chē)輛，電池組P當(dāng)然可以被設(shè)置在其它不同的裝置、設(shè)施和設(shè)施中，諸如使用二次電池的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)等。

如前文所述，因?yàn)楦鶕?jù)本實(shí)施例的電池組P以及設(shè)有電池組P的裝置或者設(shè)施和設(shè)備(諸如前述車(chē)輛)包括前述電池模塊10、20，所以能夠?qū)崿F(xiàn)具有前述電池模塊10、20帶來(lái)的全部?jī)?yōu)點(diǎn)的電池組P和車(chē)輛。

已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明。然而應(yīng)該理解，雖然示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是詳細(xì)說(shuō)明和具體實(shí)例僅用于示意，因?yàn)楦鶕?jù)該詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠清楚地理解在在本發(fā)明范圍內(nèi)所做出的各種改變和修正。