包括具有集成的汇流条的外壳的电池模块制造技术

本发明专利技术涉及一种电池模块(100)，其包括：多个二次电池单元(10)，每个电池单元(10)包括彼此间隔开并且彼此电隔离的第一端子(11)和第二端子(12)；外壳(30)，包括组装在一起以完全围绕所述多个电池单元(10)的上外壳部(32)和下外壳部(31)；以及集成在上外壳部(32)中的多个汇流条(150)，其中所述多个汇流条(10)中的每个连接到至少两个电池单元(10)的第一和第二端子(11、12)之一。本发明专利技术还涉及一种制造电池模块(10)的方法，该方法是快速且容易的，并且对单元高度的波动有高的容忍度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括具有集成的汇流条的外壳的电池模块
本专利技术涉及电池模块、具有集成的汇流条的外壳及其制造方法。
技术介绍
可再充电电池在许多
中广泛使用，例如低容量可再充电电池用作诸如蜂窝电话、笔记本计算机和便携式摄像机的小型电子设备的电源，而高容量可再充电电池用作混合动力运载工具等的电源。可再充电电池或二次电池与一次电池不同在于它们可以重复地充电和放电，而后者仅提供化学能到电能的不可逆转换。单位电池单元包括电极组件、接收电极组件的壳体和电连接到电极组件的电极端子，电极组件包括正电极、负电极和插置在正电极与负电极之间的隔板。电解质溶液被注入到壳体中，以便使电池能够经由正电极、负电极和电解质溶液的电化学反应进行充电和放电。此外，电池单元包括分别电连接到正电极和负电极并且延伸到壳体外部的正端子和负端子。一般，电池模块由串联和/或并联联接的多个单位电池单元形成，从而提供所需的能量密度，例如用于电动运载工具的高功率可再充电电池。为了串联或并联连接电池单元，相邻电池单元的电极端子通过所谓的“汇流条”连接。汇流条通常是电连接到两个或更多个电池单元的电极端子的金属板，并借助螺钉等被手动地固定到所述电极端子。因此，在电池单元之间施加汇流条可能结果是漫长且费力的。备选地，可以使用用于汇流条的保持框架，即所谓的电池连接单元(CCU)。CCU由诸如塑料的电绝缘材料制成，并且汇流条被预组装在CCU中。然后，可以在单个步骤中将汇流条安装在相应的电极端子上。因为CCU在汇流条安装于端子上之前将汇流条保持在其位置中，所以与单独的汇流条的施加相比，电池连接单元的施加得到简化。然而，因为不得不手动地将单独的汇流条预组装在电池连接单元上，所以整体制造工艺仍然相当困难且耗时。此外，因为汇流条在安装于电池单元上之前被固定到CCU，所以不可能补偿单元高度的意外波动。因此，当使用CCU时，对电池单元的位置和高度的容忍度非常低。另外，塑料框架的使用增大了电池模块内的总体积。
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的是克服或减少现有技术的缺点中的至少一些，并提供具有简化的组装过程并可补偿电池单元高度上的较小变化的电池模块。技术方案通过本专利技术的包括具有集成的汇流条的外壳的电池模块以及通过根据本专利技术的制造电池的方法，可以避免或减少现有技术的缺点中的一个或更多个。具体地，根据本专利技术的一方面，提供了一种电池模块，其包括：多个二次电池单元，每个电池单元包括彼此间隔开并且彼此电隔离的第一端子和第二端子，第一端子和第二端子具有相反的极性；外壳，包括组装在一起以完全围绕所述多个电池单元的上外壳部和下外壳部；以及集成在上外壳部中的多个汇流条，其中所述多个汇流条中的每个连接到至少两个电池单元的第一端子和第二端子之一。例如，汇流条可以连接到第一电池单元的第一端子并连接到与第一电池单元相邻的第二电池单元的第二端子。上外壳部优选地覆盖电池模块的除一侧以外的所有侧，下外壳部覆盖上外壳部的敞开侧。优选地，上外壳部覆盖电池模块的顶侧和四个横向侧，而下外壳部覆盖电池模块的底侧。优选地，上外壳部具有矩形六面体(或矩形盒)的形状，该矩形六面体包括覆盖电池模块的顶侧的顶部和从顶部的四个边缘延伸并覆盖电池模块的四个横向侧的四个侧部。顶部可以包括用于至少部分地暴露汇流条的开口。汇流条的暴露部分可以对应于第一端子和第二端子接触汇流条的位置。汇流条可以由导电材料制成。优选地，汇流条可以由铝制成。优选地，上外壳部还包括用于将电池模块内的电池单元分开的分隔壁。优选地，电池模块还包括热交换构件，其提供在所述多个电池单元与下外壳部之间用于冷却电池单元。热交换构件可以包括具有通道的冷却板。优选地，冷却板由铝制成。冷却板可以借助夹具连接到下外壳部。优选地，导热层进一步提供在所述多个电池单元与热交换构件之间，用于确保所述多个电池单元与热交换构件之间的热接触。优选地，汇流条被焊接到电池单元的对应的第一端子和第二端子。根据本专利技术的另一方面，提供了一种运载工具，其包括如上所限定的电池模块。根据本专利技术的又一方面，一种制造电池模块的方法包括：提供具有集成的汇流条的上外壳部，该上外壳部具有一侧敞开的矩形六面体的形状；通过敞开的一侧将多个电池单元插入到上外壳部中，使得电池单元的第一端子和第二端子向下延伸以接触汇流条；将下外壳部组装在上外壳部上，以形成包围电池单元的外壳。优选地，上外壳部包括顶部和从顶部的四个边缘延伸的四个侧部。优选地，汇流条被集成在上外壳部的顶部中。优选地，上外壳部通过注塑成型塑料材料形成。塑料材料可以是PPGF30或PAGF30。优选地，所述多个汇流条形成为集成在上外壳部的顶部中的引线框架。优选地，上外壳部通过包覆成型(over-mold)汇流条而形成。上外壳部的顶部可以包括暴露汇流条的至少一部分的开口。优选地，汇流条可以通过焊接附接到电池单元的相应的第一端子和第二端子。优选地，焊接通过上外壳部的顶部中的开口从外壳的外部被自动化地执行。优选地，在将下外壳部组装到上外壳部之前，在下外壳部的第一表面上提供热交换构件用于冷却电池单元，并且将下外壳部组装在上外壳部上，使得热交换构件面对电池单元。优选地，在将电池单元插入到上外壳部中之后并且在将下外壳部组装到上外壳部之前，在热交换构件上提供导热层。导热层可以由导热胶或弹性热界面材料(TIM)制成，即，导热层可以由包含导热物质(例如铝氢氧化物或铝氧化物)的导热的一种或两种组分的粘合剂或垫(诸如聚氨酯、环氧树脂或硅树脂制成。有益效果根据示例性实施方式，可以提供一种电池模块，其具有简化的组装过程并可补偿电池单元高度上的较小变化。附图说明通过参照附图详细描述示例性实施方式，特征对本领域普通技术人员将变得明显，附图中：图1示出了常规电池模块的示意性透视图；图2示出了一示例性电池单元的示意性剖视图；图3示出了根据本专利技术的汇流条的一示例性实施方式的示意性透视图；图4示出了根据本专利技术的具有集成的汇流条的外壳的一示例性实施方式的示意性透视图；图5至图7示出了根据本专利技术的一实施方式的电池模块的组装步骤；以及图8a和8b示出了根据本专利技术的电池模块的剖视图。具体实施方式现在将详细参照实施方式，其示例在附图中示出。将参照附图描述示例性实施方式的效果和特征及其实现方法。在附图中，同样的附图标记表示同样的元件，并且多余的描述被省略。将理解，当膜、区域或元件被称为“在”另一膜、区域或元件“之上”或“上”时，其可以直接在所述另一膜、区域或元件上，或者也可以存在居间的膜、区域或元件。这里，术语“上”和“下”根据z轴来定义。例如，上外壳位于z轴的上部，而下外壳位于其下部。在附图中，为清楚起见，元件的尺寸可以被夸大。例如，在附图中，出于说明的目的，可以任意地示出每个元件的尺寸或厚度，因此本专利技术的实施方式不应被解释为限制于此。除非另有说本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池模块(100)，包括：/n多个二次电池单元(10)，每个电池单元(10)包括彼此间隔开并且彼此电隔离的第一端子(11)和第二端子(12)；/n外壳(30)，包括组装在一起以包围所述多个电池单元(10)的上外壳部(32)和下外壳部(31)；/n多个汇流条(150)，集成在所述上外壳部(32)中用于电连接相邻的电池单元(10)；/n其中所述多个汇流条中的每个连接到至少两个电池单元(10)的第一和第二端子(11、12)之一。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180124 EP 18153238.31.一种电池模块(100)，包括：
多个二次电池单元(10)，每个电池单元(10)包括彼此间隔开并且彼此电隔离的第一端子(11)和第二端子(12)；
外壳(30)，包括组装在一起以包围所述多个电池单元(10)的上外壳部(32)和下外壳部(31)；
多个汇流条(150)，集成在所述上外壳部(32)中用于电连接相邻的电池单元(10)；
其中所述多个汇流条中的每个连接到至少两个电池单元(10)的第一和第二端子(11、12)之一。


2.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述上外壳部(32)具有矩形六面体的形状，该六面体包括顶部(32a)和从所述顶部(32a)的四个边缘延伸的四个侧部(32b、32c)。


3.根据权利要求2所述的电池模块，其中所述顶部(32a)包括用于至少部分地暴露所述汇流条(150)的开口(33)。


4.根据权利要求2或3所述的电池模块，其中所述上外壳部(32)还包括用于将所述电池模块(100)内的所述电池单元(10)分开的分隔壁(34)。


5.根据前述权利要求之一所述的电池模块，还包括：
热交换构件(110)，提供在所述多个电池单元(10)与所述下外壳部(31)之间用于冷却所述电池单元(10)；以及
导热层(70)，提供在所述多个电池单元(10)与所述热交换构件(110)之间用于确保所述多个电池单元(10)与所述热交换构件(110)之间的热接触。


6.根据前述权利要求之一所述的电池模块，其中所述汇流条(150)被焊接到所述电池单元(10)的对应的第一和第二端子(11、12)。


7.根据前述权利要求之一所述的电池模块，其中所述汇流条(150)是嵌入在所述上外壳部(32)中的金属性板。


8.一种运载工具，包括根据前述权利要求之一所述的电池模块(100)。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：H拉思，M普彻，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR