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电池组、其中包括的电池单体块和包括该电池组的车辆制造技术

技术编号:40937945 阅读:5 留言:0更新日期:2024-04-18 14:56
公开了一种具有优异的可组装性、可加工性和防热失控的安全性等的电池组。根据本公开的一方面的电池组包括:电池单体单元堆,电池单体单元堆中堆叠有多个电池单体单元;电池组壳体,电池单体单元堆容纳在该电池组壳体的内部空间中;以及侧壁,该侧壁在电池组壳体的内部空间中位于电池单体单元堆的端部,并且配置为支撑电池组壳体,其中,在电池单体单元堆中,多个电池单体单元在至少一个方向上堆叠,并且电池单体单元包括:一个或多个软包型电池单体和配置为至少部分地围绕软包型电池单体的电池单体盖。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本公开涉及一种电池组和包括该电池组的车辆,更具体地,涉及一种能够在包括软包型电池单体的同时提高可组装性的电池组、能够构成该电池组的单元部件和包括该电池组的车辆。本申请要求于2022年7月20日提交的韩国专利申请第10-2022-0089868号和2023年4月27日提交的韩国专利申请第10-2023-0055757号的优先权,前述韩国专利申请的公开内容通过引用并入本文中。


技术介绍

1、随着对各种移动设备、电动车辆、能量储存系统(ess)等的技术的发展和需求的显著增加,对作为能源的二次电池的关注度和需求正在快速增加。镍镉电池或镍氢电池已被广泛用作常规二次电池,但近来,广泛使用了具有自由充放电、非常低的自放电率以及由于与镍基二次电池相比几乎没有记忆效应而具有高能量密度的优点的锂二次电池。

2、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。锂二次电池包括:电极组件,其中设置有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,并且隔膜位于正极板与负极板之间;以及外部材料(即,电池壳体),与电解液一起密封和容纳电极组件。

3、通常,根据外部材料的形状,锂二次电池可以分类为电极组件设置在金属硬壳中的硬壳型二次电池和电极组件设置在由铝层压片材制成的软包中的软包型二次电池。

4、近来,电池模块已经广泛用于例如电动车辆或ess的中型/大型装置中的驱动或能量储存。常规电池组包括电池组壳体内部的一个或多个电池模块和控制电池组的充放电的控制单元,例如,电池管理系统(bms)。这里,电池模块配置为在模块壳体内部包括多个电池单体。也就是说,在常规电池组的情况下,多个电池单体(二次电池)容纳在模块壳体内部,以形成各个电池模块,并且在电池组壳体内部容纳这些电池模块中的一个或多个电池模块,从而形成电池组。

5、特别地,软包型电池在各个方面具有优点,例如,重量轻且堆叠时死区空间少,但是问题在于软包型电池容易受到外部冲击并且可组装性不佳。因此,通常通过首先模块化多个电池单体然后将其容纳在电池组壳体内部来制造电池组。

6、然而,由于模块化,常规电池组在能量密度、可组装性、冷却性等方面可能是不利的。具体地,在通过将多个电池单体容纳在模块壳体内部来模块化多个电池单体的工序中,电池组的体积可能不必要地增大或者由于例如模块壳体或堆叠框架的各种部件而导致被电池单体占据的空间可能减小。首先通过模块化多个电池单体配置电池模块,然后将电池模块容纳在电池组壳体中,由此存在电池组的制造工序变复杂的问题。模块壳体容纳在电池组壳体内部,并且电池单体容纳在模块壳体内部,因此,当容纳在模块壳体内部的电池单体的热量穿过模块壳体排出到电池组壳体外部时,冷却效果可能降低,并且冷却结构也可能变复杂。

7、因此,近来,已经尝试开发一种无模组(cell to pack;ctp)型电池组。然而,由于软包型电池自身设置在软包中,将其堆叠在电池组自身中的组装工序并不容易,并且难以将其稳定地固定,从而存在可加工性、可组装性和稳定性不佳的问题。


技术实现思路

1、技术问题

2、本公开旨在解决相关领域的问题,因此,本公开旨在提供一种具有优异可加工性、可组装性和稳定性等的电池组。

3、本公开还旨在提供一种能够构成该电池组的单元部件。

4、本公开还旨在提供一种包括该电池组的车辆。

5、然而,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根据本公开的以下描述清楚地理解本文未提出的其他问题。

6、技术方案

7、为了解决上述问题,根据本公开的一方面的电池组包括:电池单体单元堆,电池单体单元堆中堆叠有多个电池单体单元;电池组壳体,电池单体单元堆容纳在该电池组壳体的内部空间中;以及侧壁,该侧壁在电池组壳体的内部空间中位于电池单体单元堆的端部,并且配置为支撑电池组壳体,其中,在电池单体单元堆中,多个电池单体单元在至少一个方向上堆叠,并且电池单体单元包括:一个或多个软包型电池单体和配置为至少部分地围绕软包型电池单体的电池单体盖。

8、这里,侧壁可以在与电池单体单元的堆叠方向垂直的水平方向上支撑电池组壳体。

9、电池组壳体可以包括下板和从下板向上竖立的多个侧板,其中,侧壁可以插设于电池组壳体的不同侧板之间。

10、此时,侧壁的两个端部可以分别与电池组壳体的不同侧板结合并固定。

11、电池组壳体可以进一步包括结合到侧板的上板,其中,侧壁的上端部和下端部可以进一步分别与上板和下板接触。

12、此外,电池组壳体可以进一步包括在不同侧板之间的中心梁,其中,侧壁可以配置为支撑侧板与中心梁之间。

13、侧壁的至少一侧的尺寸可以配置为大于电池单体单元的尺寸。

14、另外,可以设置有两个侧壁,两个侧壁可以分别位于电池单体单元在堆叠方向上的两个端部。

15、另外,位于电池单体单元在堆叠方向上的两个端部的两个侧壁的外表面上的不同位置或彼此对称的位置处可以具有突起。

16、在一个实施例中,可以包括多个电池单体单元堆,多个电池单体单元堆可以沿着电池单体单元的堆叠方向布置,其中,一个电池单体单元堆的侧壁和另一个电池单体单元堆的侧壁可以彼此相邻,以形成被两个侧壁分隔的内部空间。

17、这里,内部空间可以在与电池单体单元的堆叠方向垂直的水平方向上延伸,以形成排气通道。

18、两个侧壁可以包括设置在电池单体单元堆的右端部的第一侧壁和设置在电池单体单元堆在沿着电池单体单元的堆叠方向的左右方向上的左端部的第二侧壁,其中,第一侧壁的上部或下部可以具有形成为在向右方向上突出的突起,并且第二侧壁的下部或上部可以具有形成为在向左方向上突出的突起,并且一个电池单体单元堆的第一侧壁可以与另一个电池单体单元堆的第二侧壁相邻,以形成内部空间。

19、第一侧壁的突起和第二侧壁的突起可以以不彼此干扰的方式位于在水平方向或垂直方向上的不同位置。

20、第一侧壁的突起可以为第一侧壁的主体的垂直于第一侧壁的主体表面方向弯曲的延伸部,并且第二侧壁的突起可以为第二侧壁的主体的垂直于第二侧壁的主体表面方向弯曲的延伸部。

21、第一侧壁的突起可以与第二侧壁接触或结合,第二侧壁的突起可以与第一侧壁接触或结合,或者第一侧壁的突起可以与第二侧壁的突起接触或结合。

22、第一侧壁和第二侧壁中的任意一个可以进一步包括突起,该突起形成为在前后方在向外方向上突出。

23、另外,侧壁可以比电池单体单元堆更向上突出,并且在侧壁突出的部分处可以形成有入口孔。

24、软包型电池单体可以具有容纳电极组件的容纳部和容纳部周围的边缘部,其中,电池单体盖可以配置为围绕容纳部的两侧和软包型电池单体的边缘部的一部分。

25、为了解决另一个问题,根据本公开的另一方面,提供了一种电池单体块作为能够构成该电池组的单元部件。根据本本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电池组,包括:

2.根据权利要求1所述的电池组,其中,所述侧壁在与所述电池单体单元的堆叠方向垂直的水平方向上支撑所述电池组壳体。

3.根据权利要求1所述的电池组,其中,所述电池组壳体包括下板和从所述下板向上竖立的多个侧板,

4.根据权利要求3所述的电池组,其中,所述侧壁的两个端部分别与所述电池组壳体的不同侧板结合并固定。

5.根据权利要求3所述的电池组,其中,所述电池组壳体还包括结合到所述侧板的上板,

6.根据权利要求3所述的电池组,其中,所述电池组壳体还包括在不同侧板之间的中心梁,

7.根据权利要求1所述的电池组,其中,所述侧壁的至少一侧的尺寸配置为大于所述电池单体单元的尺寸。

8.根据权利要求1所述的电池组,其中,所述侧壁分别位于所述电池单体单元在堆叠方向上的两个端部。

9.根据权利要求8所述的电池组,其中,位于所述电池单体单元在所述堆叠方向上的两个端部的所述两个侧壁的外表面上的不同位置或彼此对称的位置处具有突起。

10.根据权利要求9所述的电池组,其中,包括多个所述电池单体单元堆,多个所述电池单体单元堆沿着所述电池单体单元的所述堆叠方向布置,

11.根据权利要求10所述的电池组,其中,所述内部空间在与所述电池单体单元的所述堆叠方向垂直的水平方向上延伸,以形成排气通道。

12.根据权利要求10所述的电池组,其中,所述两个侧壁包括设置在所述电池单体单元堆的沿着所述电池单体单元的所述堆叠方向的左右方向上的右端部的第一侧壁和设置在左端部的第二侧壁,

13.根据权利要求12所述的电池组,其中,所述第一侧壁的突起和所述第二侧壁的突起以不彼此干扰的方式位于在水平方向或垂直方向上的不同位置。

14.根据权利要求12所述的电池组,其中,所述第一侧壁的突起为所述第一侧壁的主体的垂直于所述第一侧壁的所述主体表面方向弯曲的延伸部,并且所述第二侧壁的突起为所述第二侧壁的主体的垂直于所述第二侧壁的所述主体表面方向弯曲的延伸部。

15.根据权利要求14所述的电池组,其中,所述第一侧壁的所述突起与所述第二侧壁接触或结合,所述第二侧壁的所述突起与所述第一侧壁接触或结合,或者所述第一侧壁的所述突起与所述第二侧壁的所述突起接触或结合。

16.根据权利要求12所述的电池组,其中,所述第一侧壁和所述第二侧壁中的任意一个还包括形成为在前部或后部在向外方向上突出的突起。

17.根据权利要求10所述的电池组,其中,所述侧壁比所述电池单体单元堆更向上突出,并且在所述侧壁突出的部分处形成有入口孔。

18.一种电池单体块,包括:

19.根据权利要求18所述的单体块,其中,所述电池单体单元在所述堆叠方向上的两个端部的设置有两个侧壁,并且所述两个侧壁的外表面上的不同位置或彼此对称的位置处具有突起。

20.一种车辆,包括权利要求1至17中的任一项所述的电池组。

...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种电池组,包括:

2.根据权利要求1所述的电池组,其中,所述侧壁在与所述电池单体单元的堆叠方向垂直的水平方向上支撑所述电池组壳体。

3.根据权利要求1所述的电池组,其中,所述电池组壳体包括下板和从所述下板向上竖立的多个侧板,

4.根据权利要求3所述的电池组,其中,所述侧壁的两个端部分别与所述电池组壳体的不同侧板结合并固定。

5.根据权利要求3所述的电池组,其中,所述电池组壳体还包括结合到所述侧板的上板,

6.根据权利要求3所述的电池组,其中,所述电池组壳体还包括在不同侧板之间的中心梁,

7.根据权利要求1所述的电池组,其中,所述侧壁的至少一侧的尺寸配置为大于所述电池单体单元的尺寸。

8.根据权利要求1所述的电池组,其中,所述侧壁分别位于所述电池单体单元在堆叠方向上的两个端部。

9.根据权利要求8所述的电池组,其中,位于所述电池单体单元在所述堆叠方向上的两个端部的所述两个侧壁的外表面上的不同位置或彼此对称的位置处具有突起。

10.根据权利要求9所述的电池组,其中,包括多个所述电池单体单元堆,多个所述电池单体单元堆沿着所述电池单体单元的所述堆叠方向布置,

11.根据权利要求10所述的电池组,其中,所述内部空间在与所述电池单体单元的所述堆叠方向垂直的水平方向上延伸,以形成排气通道。

12.根据权利要求10所述的电池组,其中,所述两个侧壁包括设...

【专利技术属性】
技术研发人员:朴真用权宇容李明吁金昇俊金仁洙郑势润池昊俊
申请(专利权)人:株式会社LG新能源
类型:发明
国别省市:

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