应用了软包电池单体的纵向延伸结构的电池单体组件以及包括该电池单体组件的电池组制造技术

根据本公开，可以提供一种电池单体组件，包括：多个电池单体组，多个电池单体组彼此排成一行，并且多个电池单体组中的每一个具有一个软包型电池单体或者彼此堆叠的至少两个软包型电池单体；桥接汇流条单元，设置在多个电池单体组之间并且将电池单体组电连接；以及电池单体盖，部分地围绕并支撑包括多个电池单体组和桥接汇流条单元的电池单元。此外，可以提供一种电池组，包括电池单体组件、在其上设置有电池单体组件的电池组托盘、以及被配置为覆盖电池单体组件的电池组盖。盖电池单体组件的电池组盖。盖电池单体组件的电池组盖。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】应用了软包电池单体的纵向延伸结构的电池单体组件以及包括该电池单体组件的电池组


[0001]本申请要求在韩国于2021年09月09日提交的韩国专利申请No.10
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2021
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0120657和于2022年07月08日提交的韩国专利申请No.10
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2022
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0084492的权益，这两项专利申请的公开内容通过引用并入本说明书中。
[0002]本公开涉及一种电池单体，更具体地，涉及一种被配置为通过省略组装电池组时的常规的电池模块组装工序而将软包型电池单体直接安装在电池组壳体中的电池单体组件和包括该电池单体组件的电池组。

技术介绍

[0003]二次电池作为一种改善环境友好和高能源效率的新能源正受到关注，因为它不仅具有大幅减少化石燃料的使用的主要优势，而且不产生通过能源的使用产生的副产物。
[0004]因此，在各种设备上的二次电池的应用正在增加。例如，它不仅广泛用作作为多功能小型产品的无线移动设备或可穿戴设备的能源，而且广泛用作作为传统汽油和柴油车辆的替代品的电动车辆和混合动力电动车辆的能源，或用作储能系统(ESS)。
[0005]通常，单个二次电池的工作电压为约2.5V至4.5V。因此，在需要大容量和高输出的电动车辆或储能系统的情况下，配置多个二次电池串联和/或并联连接的电池模块和电池模块串联和/或并联连接的电池组，然后用作能源。也就是说，常规电池组包括作为其子概念的电池模块，并且电池模块包括作为其子概念的电池单体。此外，可以根据电动车辆所需要的电池组的输出或容量来不同地确定包括在电池模块中的电池单体的数目或包括在电池组中的电池模块的数目。
[0006]作为一个实例，如图1所示，用于电动车辆的电池组的电池模块可以容纳在包括横梁的电池组壳体中。这里，横梁是用于增强电池组壳体的刚性的框架，并且用于抑制电池组壳体的变形，例如，由于外部冲击引起的电池组壳体的扭曲。在电池组壳体中，内部空间可以被横梁分隔，并且电池模块可以设置在被分隔的空间S中。尽管在图1中非常简单地示出了电池模块，实际电池模块被配置为包括：多个电池单体、用于将多个电池单体电连接的汇流条、用于感测电池单体的电压和温度的感测线、用于一体地容纳上述部件的模块壳体。此外，在电池组壳体内部容纳有用于管理和控制各个电池模块的充电/放电的BMS设备和用于将电池模块互相连接的柔性汇流条或电缆(虽然未示出)。
[0007]同时，软包型电池单体在多个方面具有优点，例如，重量轻和堆叠过程中的未利用空间小，但是容易受到外部冲击并且组装性差。因此，通常，在采用软包型电池单体的电池组的情况下，在通过堆叠多个软包型电池单体形成电池单体堆之后，将堆叠的软包型电池单体彼此电连接并且封装到模块壳体中以制造电池模块，然后将这些电池模块中的一个或多个容纳在电池组壳体中。作为一个实例，在常规电池组中包括的电池模块中，如下面现有文献(韩国未审查专利公开No.10
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2015
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0044599)等中所公开的，使用各种部件，例如，被称为盒(cartridge)的由塑料材料制成的堆叠框架、设置在电池单体堆叠方向的两个端部的
板以及例如螺栓的紧固构件来堆叠多个软包型电池单体，从而形成电池单体堆，然后再将电池单体堆容纳在模块壳体的内部。
[0008]在包括这样的电池模块的常规电池组的情况下，在能量密度方面会不利。例如，在将多个电池单体容纳在模块壳体内部以形成模块的过程中，例如模块壳体或堆叠框架的各种部件会不必要地增加电池模块的体积或减少电池单体所占据的空间。此外，为了确保由部件本身例如模块壳体或堆叠框架所占据的空间以及这些部件的装配公差，电池单体的储存空间会减少。因此，在使用上述电池模块组装电池组时，在增加能量密度方面存在限制。
[0009]另外，在常规电池组中，由于模块壳体容纳在电池组壳体内部而电池单体容纳在模块壳体内部，所以也存在难以确保优异的冷却性能的问题。特别地，当容纳在模块壳体内部的电池单体的热量通过模块壳体排出至电池组壳体外时，冷却效率会劣化并且冷却结构会复杂。
[0010]然而，随着电动车辆市场的快速增长，电动车辆的性能和充满电时的最大行驶距离变得更加重要。因此，与常规电池组相比，越来越需要具有更高的能量密度和更优异的电池冷却性能的新电池组。作为增加能量密度的一部分，CTP(Cell To Pack，是指通过省略电池模块单元而将电池单体直接组装在电池组的壳体内部的方法)型电池组(即，无模组型电池组)近来已经成为一个问题，但是直至最近，还没有合适的方法将电池单体安装在CTP型电池组壳体中。

技术实现思路

[0011]技术问题
[0012]本公开旨在解决现有技术的问题，因此本公开旨在提供一种能够有效地安装在CTP(Cell to Pack)型电池组中的电池单体组件。
[0013]另外，本公开旨在提供一种电池组，该电池组被配置为通过应用电池单体组件并且使电池组壳体的存储空间利用率最大化来大幅改善能量密度。
[0014]另外，本公开旨在提供一种具有优异的能量密度、组装性、冷却性能和/或安全性的电池组和车辆。
[0015]本公开要解决的技术问题不限于上述问题，并且本领域技术人员可以从本公开的以下描述中清楚地理解本文中未提及的其他问题。
[0016]技术方案
[0017]在本公开的一个方面中，可以提供一种电池单体组件，包括：多个电池单体组，多个电池单体组排成一行，并且多个电池单体组中的每一个具有一个软包型电池单体或者彼此堆叠的至少两个软包型电池单体；桥接汇流条单元，设置在多个电池单体组之间并且将电池单体组电连接；以及电池单体盖，部分地围绕并支撑包括多个电池单体组和桥接汇流条单元的电池单元。
[0018]多个电池单体组可以包括：形成一个电池单体组的一个或多个第一软包型电池单体；以及形成另一电池单体组的一个或多个第二软包型电池单体，它们沿着第一软包型电池单体的纵向与第一软包型电池单体排成一行。
[0019]电池单体盖可以被配置为以直立状态支撑第一软包型电池单体和第二软包型电池单体。
[0020]电池单体盖可以被配置为部分地围绕第一软包型电池单体和第二软包型电池单体，使得被围绕的第一软包型电池单体和被围绕的第二软包型电池单体的上侧或下侧暴露。
[0021]第一软包型电池单体和第二软包型电池单体可以包括：在其中容纳电极组件的容纳部；以及围绕容纳部的边缘部，并且电池单体盖可以被配置为覆盖第一软包型电池单体和第二软包型电池单体的上边缘部和下边缘部中的任意一个以及容纳部。
[0022]电池单体盖可以包括：下盖，被配置为围绕第一软包型电池单体和第二软包型电池单体的下边缘部的下部；第一侧盖，被配置为沿向上方向从下盖的一个端部延伸，并且在第一软包型电池单体和第二软包型电池单体的一侧围绕容纳部的外侧；以及第二侧盖，被配置为在与第一侧盖间隔开的位置处沿向上方向从下盖的另一个端部延伸，并且在第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电池单体组件，包括：多个电池单体组，所述多个电池单体组排成一行，并且所述多个电池单体组中的每一个具有一个软包型电池单体或者彼此堆叠的至少两个软包型电池单体；桥接汇流条单元，设置在所述多个电池单体组之间并且电连接所述电池单体组；以及电池单体盖，部分地围绕并支撑包括所述多个电池单体组和所述桥接汇流条单元的电池单元。2.根据权利要求1所述的电池单体组件，其中，所述多个电池单体组包括：形成一个电池单体组的一个或多个第一软包型电池单体；以及形成另一电池单体组的一个或多个第二软包型电池单体，一个或多个第二软包型电池单体沿着所述第一软包型电池单体的纵向与所述第一软包型电池单体排成一行。3.根据权利要求2所述的电池单体组件，其中，所述电池单体盖被配置为以直立状态支撑所述第一软包型电池单体和所述第二软包型电池单体。4.根据权利要求2所述的电池单体组件，其中，所述电池单体盖部分地围绕所述第一软包型电池单体和所述第二软包型电池单体，使得被围绕的所述第一软包型电池单体和被围绕的所述第二软包型电池单体的上侧或下侧暴露。5.根据权利要求2所述的电池单体组件，其中，所述第一软包型电池单体和所述第二软包型电池单体包括：容纳有电极组件的容纳部；以及围绕所述容纳部的边缘部，并且所述电池单体盖被配置为覆盖所述第一软包型电池单体和所述第二软包型电池单体的上边缘部和下边缘部中的任意一个以及所述容纳部。6.根据权利要求5所述的电池单体组件，其中，所述电池单体盖包括：下盖，被配置为围绕所述第一软包型电池单体和所述第二软包型电池单体的下边缘部的下部；第一侧盖，被配置为沿向上方向从所述下盖的一个端部延伸，并且在所述第一软包型电池单体和所述第二软包型电池单体的一侧围绕所述容纳部的外侧；以及第二侧盖，被配置为在与所述第一侧盖间隔开的位置处沿所述向上方向从所述下盖的另一个端部延伸，并且在所述第一软包型电池单体和所述第二软包型电池单体的另一侧围绕所述容纳部的外侧。7.根据权利要求5所述的电池单体组件，其中，所述电池单体盖包括：上盖，被配置为围绕所述第一软包型电池单体和所述第二软包型电池单体的上边缘部的上部；第一侧盖，被配置为沿向下方向从所述上盖的一个端部延伸，并且在所述第一软包型电池单体和所述第二软包型电池单体的一侧围绕所述容纳部的外侧；以及第二侧盖，被配置为在与所述第一侧盖间隔开的位置处沿所述向下方向从所述上盖的另一个端部延伸，并且在所述第一软包型电池单体和所述第二软包型电池单体的另一侧围绕所述容纳部的外侧。8.根据权利要求5所述的电池单体组件，其中，所述第一软包型电池单体和所述第二软包型电池单体包括作为所述边缘部的密封部和非密封部，并且所述电池单体盖被配置为相对于所述第一软包型电池单体和所述第二软包型电池单体围绕所述密封部的至少一部分，并且使得所述非密封部暴露。
9.根据权利要求2所述的电池单体组件，其中，所述电池单体盖：被设置为具有与所述第一软包型电池单体、所述桥接汇流条单元和所述第二软包型电池单体按顺序排成一行的长度相对应的长度，并且包括凹部，所述凹部被配置为在所述桥接汇流条单元所在的中心区域的上侧和下侧中的至少一者中沿向内方向的部分地切除的形式。10.根据权利要求2所述的电池单体组件，其中，所述第一软包型电池单体和所述第二软包型电池单体是电极引线在两个方向上突出的双向软包型电池单体。11.根据权利要求2所述的电池单体组件，其中，在所述第一软包型电池单体中，具有第一极性的电极引线与所述桥接汇流条单元连接，并且在所述第二软包型电池单体中，具有第二极性的电极引线与所述桥接汇流条...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴真用，柳载旼，池昊俊，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：