结合电池模块和刚性梁并采用反向组装的电池组制造技术

根据本发明专利技术，提供了一种电池组，该电池组包括多个电池模块以及电池组壳，所述电池模块能够被固定和安装在该电池组壳中，其中，所述电池组壳包括：电池组托盘，该电池组托盘位于所述电池模块的下方；以及电池组盖，该电池组盖相互联接至所述电池组托盘，以覆盖所述电池模块，其中，每个电池模块包括：电池单体，该电池单体被布置在一个方向上；模块壳，该模块壳在其内部空间中容纳所述电池单体；以及刚性梁，该刚性梁被设置在所述模块壳内的所述电池单体之间，并且被固定联接至所述电池组盖。并且被固定联接至所述电池组盖。并且被固定联接至所述电池组盖。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】结合电池模块和刚性梁并采用反向组装的电池组


[0001]本公开涉及一种电池组，更特别地，本公开涉及一种改善机械刚度和空间利用率的电池组。
[0002]本申请要求2019年8月7日在韩国提交的韩国专利申请10
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2019
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0096282号的优先权，其公开内容以引用方式并入本文中。

技术介绍

[0003]与不能充电的一次电池不同，二次电池是指可以充电和放电的电池，并且二次电池不仅用作用于诸如移动电话、PDA或膝上型计算机的小型高科技电子设备的电源，还用作用于能量存储系统(ESS)、电动车辆(EV)或混合动力电动车辆(HEV)的电源。
[0004]目前广泛使用的二次电池包括锂离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池等。单元二次电池单体、即单元电池单体的工作电压为约2.5V至4.2V。因此，如果需要更高的输出电压和更大的能量容量，则可以串联连接多个电池单体来构造电池模块，或者串联或并联连接两个或更多个电池模块并添加其他部件来构造电池组。例如，电池模块可以指多个二次电池串联或并联连接的装置，电池组可以指电池模块串联或并联连接以增加容量和输出的装置。
[0005]除了电池模块之外，电池组还可以包括用于适当地维持电池模块的温度的冷却装置、用于监测电池模块的工作状态的控制装置以及用于对其进行封装的电池组壳。
[0006]同时，在用于电动车辆的电池组的情况下，由于电池组的安装空间取决于电动车辆的总长度和宽度而受到限制，因此重要的是，通过尽可能以空间高效的方式将电池模块和其他部件安装在电池组壳的内部来增加能量密度，并充分地确保机械刚度。
[0007]然而，在电池组的常规组装结构中，通常，如图1所示，在与电池组壳的底表面相对应的电池组托盘1的上表面上，电池模块2被布置在横梁3之间，并且通过普通的螺栓紧固方式被固定到电池组托盘1。这里，所述横梁3是指与所述电池组托盘1一体地形成或焊接到所述电池组托盘1以增加所述电池组壳的刚度的结构。所述横梁3最近在电池组壳中被广泛地采用，因为当外部冲击施加到所述电池组壳上时，所述横梁3可以用来防止所述电池组壳的变形，诸如扭曲。
[0008]一般来说，每个电池模块2可以通过长螺栓在前拐角和后拐角处的总共四个位置处被固定到所述电池组托盘1，用于冷却的散热器4被进一步设置在每个电池模块2的下部处。此外，尽管未示出，但是用于将所述电池模块2彼此电连接的中间汇流条使用螺栓被附接到每一个电池模块。
[0009]然而，最近已经指出了关于常规电池组的组装结构的一些问题。其中，经常指出的两个问题如下：(i)由于在电池模块和横梁之间出现不必要的间隙以及横梁的空间占用，因此电池组的能量密度降低；以及(ii)由于电池组托盘和用于固定电池模块2的多个螺栓之间的紧固结构，因此电池组壳下方的空间的利用率降低(当散热器被安装在电池模块下方时，螺栓紧固结构可能受到干扰，并且冷却水输入/输出管线可能复杂)，并且组装过程复
杂。
[0010]因此，应用能够解决上述问题的组装结构的电池组的开发正在成为一个问题。

技术实现思路

[0011]技术问题
[0012]本公开被设计成解决相关技术的问题，因此本公开旨在提供一种可以提高能量密度、机械刚度以及用于安装电池模块和其他部件的空间利用率的电池组。
[0013]本公开的这些和其他的目的和优点可以从以下详细描述中理解，并且将从本公开的示例性实施例中变得更完全显而易见。另外，将容易理解，本公开的目的和优点可以通过所附权利要求中示出的手段及其组合来实现。
[0014]技术方案
[0015]在本公开的一个方面，提供了一种电池组，该电池组包括多个电池模块以及电池组壳，电池模块被固定地安装在该电池组壳中，
[0016]其中，所述电池壳包括：电池组托盘，该电池组托盘位于所述电池模块的下部处；以及电池组盖，该电池组盖与所述电池组托盘联接，以覆盖所述电池模块，并且所述电池模块中的每个电池模块被固定地联接到所述电池组盖，并且所述电池模块中的每个电池模块包括：电池单体，该电池单体被布置在一个方向上；模块壳，该模块壳用于在其内部空间中容纳所述电池单体；以及刚性梁，该刚性梁被设置在所述模块壳内的所述电池单体之间。
[0017]每个电池模块的刚性梁和电池组盖可以通过第一紧固构件被一体地连接，该第一紧固构件被竖直地紧固在所述电池组盖的外部处。
[0018]所述刚性梁可以基于所述电池单体的布置顺序位于所述电池单体的中间，并且被设置成使得所述刚性梁的两侧表面分别面对相邻的电池单体的一个表面，从而阻止所述电池单体的体积膨胀。
[0019]所述模块壳可以包括基板，该基板位于所述电池单体的下部处，以支撑所述电池单体，并且该基板可以具有被设置在其中的流动路径，使得冷却剂流动通过该流动路径。
[0020]所述电池组盖可以包括冷却管，该冷却管沿着该电池组盖的边缘区域被嵌入该电池组盖中，该基板可以包括冷却水端口，该冷却水端口被构造成与所述流动路径连通，并且被形成为竖直地延伸，并且所述冷却水端口可以在上下方向上被直接地连接到所述冷却管。
[0021]所述电池组盖可以包括：不平坦部，该不平坦部被装配到所述电池组托盘的边缘中；以及冷却管安装部，该冷却管安装部被形成为延伸到所述电池组盖中，以使得所述冷却管插入该冷却管安装部中。
[0022]每个电池模块可以包括电极端子，该电极端子在所述模块壳的一侧表面上水平地突出，所述电池组盖包括至少一个端子连接单元，所述至少一个端子连接单元位于所述电池组盖的顶端的内表面处，并且一个电池模块的电极端子和另一个电池模块的电极端子可以通过所述端子连接单元电连接。
[0023]所述端子连接单元可以包括：绝缘支架，该绝缘支架被固定地联接到所述电池组盖的内表面；和中间汇流条，该中间汇流条被安装到所述支架，并且电连接到所述电极端子。
[0024]所述电极端子和端子连接单元可以通过第二紧固构件一体地连接，该第二紧固构件竖直地插入所述电极端子和端子连接单元中。
[0025]所述模块壳还可以包括端子支撑件，该端子支撑件被构造成支撑所述电极端子的下部，并且当所述端子支撑件、电极端子和端子连接单元通过第二紧固构件一体地连接时，每个电池模块可以被固定到所述电池组盖。
[0026]所述多个电池模块可以被布置成两排，使得所述多个电池模块的电极端子基于所述电池组壳的中心部分被设置成彼此面对。
[0027]在本公开的另一方面，还提供了一种车辆，该车辆包括上述电池组。该车辆可以包括电动车辆(EV)或混合动力电动车辆(HEV)。
[0028]有益效果
[0029]根据本公开的实施例，能够提供一种可以提高能量密度、机械刚度以及用于安装电池模块和其他部件的空间利用率的电池组。
[0030]根据本公开的另一实施例，通过利用顶盖，所述电池模块可以同时被电连接和机械固定。
[0031]根据本公开的又一实施例，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电池组，所述电池组包括多个电池模块以及电池组壳，所述电池模块被固定地安装在所述电池组壳中，其中，所述电池组壳包括：电池组托盘，所述电池组托盘位于所述电池模块的下部处；以及电池组盖，所述电池组盖与所述电池组托盘相联接，以覆盖所述电池模块，并且所述电池模块中的每个电池模块被固定地联接到所述电池组盖，并且包括：电池单体，所述电池单体被布置在一个方向上；模块壳，所述模块壳用于在其内部空间中容纳所述电池单体；以及刚性梁，所述刚性梁被设置在所述模块壳内的所述电池单体之间。2.根据权利要求1所述的电池组，其中，每个电池模块的所述刚性梁和所述电池组盖通过第一紧固构件被一体地连接，所述第一紧固构件被竖直地紧固在所述电池组盖的外部处。3.根据权利要求2所述的电池组，其中，所述刚性梁基于所述电池单体的布置顺序位于所述电池单体的中间，并且被设置成使得所述刚性梁的两侧表面分别面对相邻的电池单体的一个表面，从而阻止所述电池单体的体积膨胀。4.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述模块壳包括基板，所述基板位于所述电池单体的下部处，以支撑所述电池单体，并且所述基板具有被设置在其中的流动路径，使得冷却剂流动通过所述流动路径。5.根据权利要求4所述的电池组，其中，所述电池组盖包括冷却管，所述冷却管沿着所述电池组盖的边缘区域被嵌入所述电池组盖中，所述基板包括冷却水端口，所述冷却水端口被构造成与所述流动路径连通，并且被形成为竖直地延伸，并且所述冷却水端口在上下方向上被直接地连接到所述冷却管。6.根据权利要求5所述的电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：池昊俊，金炅模，朴真用，朴真夏，李订勋，陈喜俊，文祯晤，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：