电池模块、包括其的电池组、车辆以及制造电池组的方法技术

本发明专利技术公开了一种制造成本降低的电池模块、电池组、车辆以及制造电池组的方法。为了实现上述目的，根据本发明专利技术的电池模块包括：多个电池单体，沿垂直方向竖立，包括位于其上部的一对电极端子并且沿至少一个方向布置；冷却框架，上表面固定有多个电池单体的底部并且沿水平方向延伸；粘合剂，插设在多个电池单体和冷却框架之间；以及上框架，被配置为覆盖多个电池单体。池单体。池单体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池模块、包括其的电池组、车辆以及制造电池组的方法


[0001]本公开涉及一种电池模块、包括该电池模块的电池组、车辆以及制造该电池组的方法，更具体地，涉及一种制造成本降低的电池模块、包括该电池模块的电池组、车辆以及制造该电池组的方法。
[0002]本申请要求于2020年6月17日向韩国知识产权局提交的第10
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2020
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0073905号韩国专利申请的权益，其全部公开内容通过引用并入本文。

技术介绍

[0003]近来，随着对诸如笔记本电脑、摄像机和手机的便携式电子产品的需求的快速增长，以及电动汽车、用于储能的蓄电池、机器人和卫星的粗放发展，人们对可以反复充电的高性能二次电池进行了许多研究。
[0004]目前，市售的二次电池有镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂二次电池等，其中，锂二次电池几乎没有或者没有记忆效应，由于其具有可随时充电、自放电率非常低、能量密度高的优点，因此相比镍类二次电池，受到越来越多的关注。
[0005]锂二次电池主要使用锂基氧化物和碳材料分别作为正极活性材料和负极活性材料。此外，锂二次电池包括：电极组件，电极组件包括分别涂覆有正极活性材料和负极活性材料的正极板和负极板，并且在正极板和负极板之间插设有隔板；以及封装或电池壳体，其中密封地容纳有电极组件与电解质溶液。
[0006]此外，锂二次电池可以根据封装的形状分类为包括嵌入金属罐中的电极组件的圆柱形二次电池和包括嵌入铝层压板的袋中的电极组件的袋型二次电池。
[0007]其中，圆柱形二次电池可以包括其中嵌入电极组件的圆柱形金属罐。常规电池模块可以包括：模块壳体，其中容纳多个二次电池；以及汇流条，被配置为电连接多个圆柱形二次电池。
[0008]然而，大容量电池组包括多个圆柱形二次电池，并且为了通过焊接将多个圆柱形二次电池连接到汇流条，需要大面积的焊接设备并且难以均匀地执行许多焊接操作。这是增加电池组的制造成本和缺陷率的因素。
[0009]此外，多个二次电池可以嵌入电池组壳体中。在这种情况下，当电池组受到振动或外部冲击时，电池组壳体可能会在中心处上下摆动，或者电池组壳体可能会频繁变形，例如向上或向下弯曲(膨胀)。当电池组壳体反复发生摆动或弯曲时，电池组壳体可能会损坏并且电池模块的耐久性可能会降低。
[0010]特别地，当电池模块包括多个二次电池时，由于多个二次电池的重量，电池组壳体的中心处的变形更加严重，这使问题更严重。

技术实现思路

[0011]技术问题
[0012]本公开被设计用于解决上述问题，因此本公开旨在提供一种制造成本降低且机械
强度提高的电池模块、包括多个电池模块的电池组、包括电池组的车辆以及制造电池组的方法。
[0013]本公开的这些和其他目的和优点可以根据以下描述理解，并且将从本公开的实施例中显而易见。此外，容易理解，本公开的目的和优点可以通过这些实施例的手段以及组合来实现。
[0014]技术方案
[0015]为实现上述目的，根据本公开的电池模块包括：多个电池单体，沿垂直方向竖立，包括设置在顶部上的一对电极端子并且沿至少一个方向布置；冷却框架，多个电池单体的底部固定到冷却框架的上表面，并且冷却框架沿水平方向延伸；粘合剂，插设在多个电池单体和冷却框架之间；以及上框架，被配置为覆盖多个电池单体。
[0016]此外，冷却框架可以包括多个固定突起，多个固定突起被配置为固定多个电池单体中的每一个的底部。
[0017]此外，电池模块还可以包括安装在上框架上并被配置为接触多个电池单体中的每一个的电极端子的多个汇流条，并且汇流条可以包括多条导线。
[0018]此外，上框架可以包括暴露部和突出部，暴露部开口以暴露多个电池单体的顶部，突出部朝向电极端子突出以覆盖多个电池单体中的每一个的电极端子的一部分。
[0019]此外，上框架可以包括设置在多个电池单体上的上壁和被配置为覆盖多个电池单体的侧部的侧壁，具有紧固孔的紧固部可以设置在上框架的侧壁的一侧，沿向上方向延伸的插入槽可以设置在上框架的侧壁的底部上，并且冷却框架可以包括在冷却框架的外周上沿向上方向突出的接合部。
[0020]此外，电池模块还可以包括围绕多个电池单体的侧部周围设置的填料。
[0021]此外，为了实现上述目的，根据本公开的电池组可以包括至少两个电池模块。
[0022]此外，电池组还包括具有其中容纳至少两个电池模块的容纳空间的电池组壳体。
[0023]此外，电池组还可以包括固定到电池组壳体的内下表面、内上表面以及内侧面中的至少一个的加强构件。
[0024]此外，为了实现上述目的，根据本公开的车辆包括该电池组。
[0025]此外，为了实现上述目的，根据本公开的用于制造电池组的方法包括：将多个电池单体的底部固定到冷却框架的固定步骤；将被配置为覆盖多个电池单体的上框架接合到冷却框架的接合步骤；将汇流条连接到多个电池单体中的每一个的电极端子以在多个电池单体之间建立电连接的连接步骤；依次执行固定步骤、接合步骤和连接步骤至少两次以制造至少两个电池模块；将至少两个电池模块固定到电池组壳体中的固定步骤；以及向电池模块的内部或电池组壳体的内部中的至少一者添加电绝缘填料，并固化填料。
[0026]有益效果
[0027]根据本公开的一方面，本公开的电池模块直接将多个电池单体安装在冷却框架上而不是模块壳体上，从而有效地减少了部件的数量，减轻了电池模块的重量，并且节省了电池模块的制造成本。
[0028]此外，本公开包括具有固定多个电池单体的底部的上表面并沿水平方向延伸的冷却框架，以及插设在多个电池单体和冷却框架之间的粘合剂，因此可以使用粘合剂将多个电池单体的底部直接固定到冷却框架，从而将从多个电池单体产生的热量传递到具有高导
热性的冷却框架。此外，本公开可以使用粘合剂容易地固定多个电池单体，从而简化制造工艺，减少部件数量，并节省制造成本。
[0029]此外，根据本公开的一方面，本公开的电池模块包括上框架的插入槽和冷却框架的接合部，从而容易地完成上框架和冷却框架之间的接合。此外，冷却框架的沿向上方向突出并沿外周延伸的接合部可以提高冷却框架的机械强度。特别地，当产生使冷却框架垂直弯曲的力时，可以提高抵抗该力的机械强度。
[0030]此外，根据本公开的一方面，在大容量电池组的制造中，现有技术不可避免地使用大型焊接设备来执行多个电池单体和汇流条的连接操作，需要高焊接成本，但是本公开可以制造在多个电池单体和汇流条之间已经建立电连接的至少两个电池模块，并且将制造的电池模块固定到电池组壳体。即，换言之，由于本公开通过诸如电池模块的单元来制造多个电池单体，因此可以使用小型焊接设备采用相对较低的焊接成本。因此，本公开可以以低制造成本制造电池组。
附图说明
[0031]附图示出了本公开的优选实施例，并与以下详细描述一起用于提供对本公开的技术方面的进一步理解。然而，本公开不应被解释为限本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电池模块，包括：多个电池单体，沿垂直方向竖立，包括设置在顶部上的一对电极端子并且沿至少一个方向布置；冷却框架，所述多个电池单体的底部固定到所述冷却框架的上表面，并且所述冷却框架沿水平方向延伸；粘合剂，插设在所述多个电池单体与所述冷却框架之间；以及上框架，被配置为覆盖所述多个电池单体。2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述冷却框架包括多个固定突起，所述多个固定突起被配置为固定所述多个电池单体中的每一个的所述底部。3.根据权利要求1所述的电池模块，还包括：多个汇流条，安装在所述上框架上并被配置为接触所述多个电池单体中的每一个的所述电极端子，其中，所述汇流条包括多条导线。4.根据权利要求3所述的电池模块，其中，所述上框架包括：暴露部，所述暴露部开口以暴露所述多个电池单体的所述顶部；以及突出部，所述突出部朝向所述电极端子突出以覆盖所述多个电池单体中的每一个的所述电极端子的一部分。5.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述上框架包括设置在所述多个电池单体上的上壁和被配置为覆盖所述多个电池单体的侧部的侧壁，具有紧固孔的紧固部设置在所述上框架的所述侧壁的侧部，沿向上方向延伸的插入槽设置在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔范，禁宗润，申东焕，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：