用于車輛電池組的電池模塊組件的制作方法
【專利摘要】公開了一種用于車輛電池組的電池模塊組件，其具有四個電池模塊，其中兩個電池模塊并排布置，以及兩個電池模塊堆疊并設(shè)置在并排布置的兩個電池模塊上，其中分別包括在電池模塊中的圓柱狀二次電池單元通過分別位于并排布置的兩個電池模塊的頂部處的板被并聯(lián)電連接，其中并排布置的兩個電池模塊通過位于并排布置的兩個電池模塊處的下金屬板被串聯(lián)電連接，其中分別包括在電池模塊中的圓柱狀二次電池單元通過如下的金屬板被并聯(lián)電連接，所述金屬板分別位于堆疊在并排布置的兩個電池模塊上的兩個電池模塊的頂部和底部，以及其中所述四個電池模塊串聯(lián)電連接。因此，可以提供包括多個二次電池單元的穩(wěn)定且經(jīng)濟的電池模塊組件。
【專利說明】用于車輛電池組的電池模塊組件
[0001] 申請背景
[0002] 對相關(guān)申請的交叉引用
[0003] 本申請要求在韓國提交于2013年4月29日的韓國專利申請No. 10-2013-0047475 和提交于2013年5月31日的韓國專利申請No. 10-2013-0063090的優(yōu)先權(quán)，這兩個申請的 公開內(nèi)容通過引用方式納入本文中。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0004] 本公開內(nèi)容涉及電池模塊組件，更具體地說，涉及用于車輛電池組的電池模塊組 件中的電池模塊之間的電連接。

【背景技術(shù)】
[0005] 具有針對多種產(chǎn)品類別的良好應(yīng)用并具有良好的電學(xué)特性例如高能量密度的二 次電池不僅廣泛應(yīng)用于便攜設(shè)備，也廣泛應(yīng)用于由電驅(qū)動源驅(qū)動的電動車（EV)或混合電 動車（HEV)。二次電池具有顯著降低化石燃料使用的主要優(yōu)點，以及在能源的使用中不產(chǎn)生 副產(chǎn)物的次要優(yōu)點，因而由于提高的環(huán)境友好和能效性質(zhì)而作為新的能源吸引注意力。
[0006] 鋰離子電池、鋰聚合物電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鎳鋅電池等目前廣泛用作二次 電池。這樣的單位二次電池單元具有約2. 5V至4. 2V的工作電壓。因此，如果要求更高的 輸出電壓，可以將多個二次電池單元串聯(lián)連接以配置電池組。此外，根據(jù)對電池組要求的充 電/放電容量，也可以將多個二次電池單元并聯(lián)連接以配置電池組。因此，包括在電池組中 的二次電池單元的數(shù)量可以根據(jù)所要求的輸出電壓或充電/放電容量以不同方式設(shè)定。
[0007] 同時，如果將多個二次電池單元串聯(lián)或并聯(lián)連接以配置電池組，包括在電池組中 的二次電池單元應(yīng)當被牢固電連接和機械連接。因此，對于電池模塊組件和電池組，需要穩(wěn) 定且經(jīng)濟的設(shè)計，以確保二次電池單元的牢固連接。 實用新型內(nèi)容
[0008] 本公開內(nèi)容旨在解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，因此本公開內(nèi)容涉及提供用于車輛電池組 的電池模塊組件。
[0009] 在本公開內(nèi)容的一方面，提供一種電池模塊組件，其具有四個電池模塊，其中兩個 電池模塊并排布置，以及兩個電池模塊堆疊并設(shè)置在并排布置的兩個電池模塊上，其中分 別包括在電池模塊中的圓柱狀二次電池單元通過分別位于并排布置的兩個電池模塊的頂 部處的板被并聯(lián)電連接，其中并排布置的兩個電池模塊通過位于并排布置的兩個電池模塊 處的下金屬板被串聯(lián)電連接，其中分別包括在電池模塊中的圓柱狀二次電池單元通過如下 的金屬板被并聯(lián)電連接，所述金屬板分別位于堆疊在并排布置的兩個電池模塊上的兩個電 池模塊的頂部和底部，并且其中所述四個電池模塊串聯(lián)電連接。
[0010] 根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實施方案，所述金屬板可以由選自鎳、銅、黃銅和鍍鎳銅中 的任何一種制成。 toon] 根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實施方案，所述金屬板可以通過電阻焊接、超聲焊接、激光 焊接或?qū)щ娬澈蟿┍贿B接至包括在每個電池模塊中的圓柱狀二次電池單元。
[0012] 根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實施方案，所述金屬板可以具有0. 1mm至0. 4mm的厚度。
[0013] 根據(jù)本公開內(nèi)容的電池模塊組件可以進一步包括匯流條，該匯流條被配置為將并 排布置的兩個電池模塊與堆疊于其上的兩個電池模塊電連接。在這種情況下，分別位于并 排布置的兩個電池模塊的頂部處的板可以具有與每個電池模塊相比更大的面積，每個板的 超出電池模塊的面積之外的區(qū)域可以被堅直折疊，并且所述匯流條可以介于堅直折疊部分 和分別位于堆疊的兩個電池模塊的底部處的板之間。
[0014] 在本公開內(nèi)容的一方面，可以提供包括多個二次電池單元的穩(wěn)定且經(jīng)濟的電池模 塊組件。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 附圖闡明了本公開內(nèi)容的優(yōu)選實施方案，并且與以上公開內(nèi)容一起用于提供對本 公開內(nèi)容的技術(shù)精神的進一步理解。然而，本公開內(nèi)容不應(yīng)當被解釋為限于附圖。在圖中：
[0016] 圖1是表明一種電池組的立體圖，所述電池組包括根據(jù)本公開內(nèi)容一個實施方案 的電池模塊組件。
[0017] 圖2是表明一種電池組的分解立體圖，所述電池組包括根據(jù)本公開內(nèi)容一個實施 方案的電池模塊組件。
[0018] 圖3是表明根據(jù)本公開內(nèi)容一個實施方案的電池模塊組件的電池模塊的立體圖。
[0019] 圖4是表明包括在根據(jù)本公開內(nèi)容一個實施方案的電池模塊組件中的四個電池 模塊中的第一電池模塊的立體圖。
[0020] 圖5是表明包括在根據(jù)本公開內(nèi)容一個實施方案的電池模塊組件中的四個電池 模塊中的第二電池模塊的立體圖。
[0021] 圖6是一個分解立體圖，其表明包括在根據(jù)本公開內(nèi)容一個實施方案的電池模塊 組件中的四個電池模塊中的第一和第二電池模塊被連接。
[0022] 圖7是一個分解立體圖，其表明包括在根據(jù)本公開內(nèi)容一個實施方案的電池模塊 組件中的四個電池模塊中的第三和第四電池模塊被堆疊。
[0023] 圖8是表明根據(jù)本公開內(nèi)容一個實施方案的電池模塊組件的立體圖。

【具體實施方式】
[0024] 在下文中，將參照附圖詳細描述本公開內(nèi)容的優(yōu)選實施方案。在描述之前，應(yīng)理 解，本說明書和隨附的權(quán)利要求書中使用的術(shù)語不應(yīng)被解釋為限于一般含義和字典含義， 而是應(yīng)在允許發(fā)明人為最佳解釋而適當?shù)囟x術(shù)語的原則的基礎(chǔ)上，基于與本公開內(nèi)容的 技術(shù)方面對應(yīng)的含義和概念來理解。因此，此處提出的描述只是僅為了例示目的的優(yōu)選實 施例，而不旨在限制本公開內(nèi)容的范圍，因此應(yīng)理解，在不脫離本公開內(nèi)容的精神和范圍的 前提下，也可以做出其他等同物和改型。
[0025] 圖1是表明包含根據(jù)本公開內(nèi)容一個實施方案的電池模塊組件50的電池組1的 立體圖。
[0026] 圖1中描繪的電池組1是可以被安裝到車輛、混合電動車輛（HEV)、電動車輛（EV) 等的車輛電池組1。
[0027] 優(yōu)選地，電池組1可以具有根據(jù)針對車輛電池的標準的尺寸。因此，電池組1可以 總體具有六面體形狀。
[0028] 還優(yōu)選地，電池模塊組件50也可以具有根據(jù)針對車輛電池的標準的尺寸。然而， 電池組1和電池模塊組件50不限于上述尺寸，且它們的長度、寬度和高度可以用多種方式 設(shè)定。
[0029] 圖2是表明一種電池組1的分解立體圖，所述電池組包括根據(jù)本公開內(nèi)容一個實 施方案的電池模塊組件50。
[0030] 根據(jù)本公開內(nèi)容一個實施方案的電池模塊組件50連接至內(nèi)盒30,并且被包括在 上組盒10和下組盒70之間以配置電池組1。
[0031] 圖3是表明根據(jù)本公開內(nèi)容一個實施方案的電池模塊組件50的電池模塊60的立 體圖。
[0032] 參照圖3,電池模塊60被配置為使得多個圓柱狀二次電池單元62 (下文中也稱為 "單元"）介于上框架61和下框架63之間。為了方便，將假定向上框架61暴露的單元62的 電極是高電勢電極（+)，并且向下框架63暴露的單元62的電極是低電勢電極（_)。此外， 為了用裸眼更好地識別上框架61和下框架63,將上框架61用深色繪制并將下框架63用淺 色繪制。
[0033] 根據(jù)本公開內(nèi)容一個實施方案的電池組1當用于車輛時可以具有12V的工作電 壓。此外，根據(jù)本公開內(nèi)容一個實施方案的二次電池單元62可以具有3V的工作電壓。因 此，四個電池模塊60可以串聯(lián)連接以配置電池模塊組件50。
[0034] 在下文中，將描述由圖3中所示的電池模塊60組成的電池模塊組件50。作為參 考，本說明書中使用的術(shù)語"上"、"下"、"頂部"和"底部"表示基于附圖的位置。
[0035] 根據(jù)本公開內(nèi)容一個實施方案的電池模塊組件50由四個電池模塊60組成。在下 文中，這四個電池模塊60將用數(shù)字區(qū)分。
[0036] 圖4是表明包括在根據(jù)本公開內(nèi)容一個實施方案的電池模塊組件50中的四個電 池模塊中的第一電池模塊60-1的立體圖。
[0037] 參照圖4,可以發(fā)現(xiàn)一個板51被增加至圖3中所描繪的電池模塊60的上框架 61-1。板51由金屬制成并且電連接至電池模塊60-1的高電勢端。因此，包括在電池模塊 60-1中的單元62-1的高電勢端可以通過板51并聯(lián)電連接。
[0038] 根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實施方案，板51可以由選自鎳、銅、黃銅和鍍鎳銅中的任 何一種制成。這些材料僅僅是例子，并且板51可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地替換的任 何種類的金屬制成。
[0039] 根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實施方案，板51具有0. 1mm至0. 4mm的厚度。可以根據(jù)金 屬的性質(zhì)考慮剛性、電導(dǎo)率等的因素而以不同的方式設(shè)定厚度。
[0040] 根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實施方案，板51和單元62-1通過電阻焊接、超聲焊接、激 光焊接或?qū)щ娬澈蟿┍贿B接。
[0041] 板51的總面積大于第一電池模塊60-1的上框架61-1的面積。此外，板51的一 部分，即超出第一電池模塊60-1的上框架61-1的面積以外的區(qū)域51-a，被堅直折疊。當隨 后配置電池模塊組件50時，折疊區(qū)域51-a用于與堆疊其上的電池模塊60-3(參照圖7)的 機械連接和電連接。
[0042] 圖5是表明包括在根據(jù)本公開內(nèi)容一個實施方案的電池模塊組件50中的四個電 池模塊中的第二電池模塊60-2的立體圖。
[0043] 參照圖5,可以發(fā)現(xiàn)第二電池模塊60-2具有與圖3中所描繪的電池模塊60顛倒的 形狀。此外，還可以發(fā)現(xiàn)一個板52被增加至第二電池模塊60-2的下框架63-2。板52由金 屬制成并且電連接至電池模塊60-2的低電勢端。因此，包括在第二電池模塊60-2中的單 元62-2的低電勢端可以通過板52并聯(lián)電連接。
[0044] 板52的材料、厚度和焊接方法與圖4的板51基本相同。
[0045] 板52的總面積大于第二電池模塊60-2的下框架63-2的面積。此外，板52的一 部分，即超出第二電池模塊60-2的下框架63-2的面積以外的區(qū)域52-a，被堅直折疊。當隨 后配置電池模塊組件50時，折疊區(qū)域52-a用于與堆疊其上的電池模塊60-4 (參照圖7)的 機械連接和電連接。
[0046] 圖6是一個分解立體圖，其表明包括在根據(jù)本公開內(nèi)容一個實施方案的電池模塊 組件50中的四個電池模塊中的第一和第二電池模塊60-U60-2被連接。
[0047] 參照圖6,可以發(fā)現(xiàn)板53置于第一和第二電池模塊60-U60-2的底部。
[0048] 板53由金屬制成并且電連接至第一電池模塊60-1的低電勢端。因此，包括在第 一電池模塊60-1中的單兀62-1的低電勢端可以通過板53并聯(lián)電連接。同時，板53由金 屬制成并且電連接至第二電池模塊60-2的高電勢端。因此，包括在第二電池模塊60-2中 的單元62-2的高電勢端可以通過板53并聯(lián)電連接。同時，板53具有包括第一電池模塊 60-1和第二電池模塊60-2兩者的面積。因此，第一電池模塊60-1的低電勢端和第二電池 模塊60-2的高電勢端可以串聯(lián)電連接。
[0049] 板53的材料、厚度和焊接方法與圖4的板51基本相同。
[0050] 根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實施方案，板53的總面積大于第一電池模塊60-1和第二 電池模塊60-2的面積之和。此外，板53的一部分，即超出第一電池模塊60-1和第二電池 模塊60-2的總面積以外的區(qū)域53-a，被堅直折疊。此外，在第一電池模塊60-1的一側(cè)和第 二電池模塊60-2的一側(cè)形成螺紋68。因此，可以在堅直折疊區(qū)域53-a中形成螺釘孔，并且 板53可以通過螺紋68和螺釘機械連接至第一電池模塊60-1和第二電池模塊60-2。
[0051] 根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實施方案，在電池模塊60中，連接部件67、67_1形成于上 框架61或下框架63的一側(cè)以用于連接至另一電池模塊。
[0052] 再次參照圖3,描繪了在電池模塊60的上框架61和下框架63的側(cè)面形成的連接 部件67、67-1。如上所述，在根據(jù)本公開內(nèi)容一個實施方案的電池組1中，四個電池模塊60 配置電池模塊組件50 (見圖2)。此時，電池模塊可以通過連接部件67、67-1機械聯(lián)接至與 其側(cè)面相鄰的另一電池模塊60。
[0053] 根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實施方案，連接部件67、67_1具有"π "或" L"形狀。具有 "Π "形狀的連接部件67和具有" 形狀的連接部件67-1可以彼此連接以防止電池模塊 60在水平方向偏離。為此，當配置電池模塊組件50時，可以將彼此相鄰的電池模塊60布置 成使得具有"Π "形狀的連接部件67和具有" 形狀的連接部件67-1彼此連接。
[0054] 如果連接部件67、67_1形成于第一電池模塊60_1和第二電池模塊60_2的側(cè)面， 則第一電池模塊60-1和第二電池模塊60-2可以通過連接部件67、67-1機械連接。連接部 件67、67-1增強電池模塊組件50的電池模塊60之間的機械聯(lián)接能力。
[0055] 圖7是一個分解立體圖，其表明包括在根據(jù)本公開內(nèi)容一個實施方案的電池模塊 組件50中的四個電池模塊中的第三和第四電池模塊60-3、60-4被堆疊。
[0056] 參照圖7,板54聯(lián)接至第三電池模塊60-3的高電勢端。此外，板55聯(lián)接至第三電 池模塊60-3的低電勢端。包括在第三電池模塊60-3中的單元62-3可以通過板54、55并 聯(lián)電連接。
[0057] 板56聯(lián)接至第四電池模塊60-4的高電勢端。此外，板57聯(lián)接至第四電池模塊 60-3的低電勢端。包括在第四電池模塊60-4中的單元62-4可以通過板56、57并聯(lián)電連 接。
[0058] 參照圖7,可以發(fā)現(xiàn)第三電池模塊60-3和第四電池模塊60-4分別堆疊在并排布置 的第一電池模塊60-1和第二電池模塊60-2上。
[0059] 第三電池模塊60-3串聯(lián)電連接至第一電池模塊60-1。因此，第三電池模塊60-3 的低電勢端堆疊成與第一電池模塊60-1的高電勢端相鄰。
[0060] 此外，第四電池模塊60-4串聯(lián)電連接至第二電池模塊60-2。因此，第四電池模塊 60-4的高電勢端堆疊成與第二電池模塊60-2的低電勢端相鄰。
[0061] 根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實施方案，在電池模塊60的上框架61的頂部上形成凸起 66,并且在下框架63的底部中形成具有對應(yīng)于凸起66的形狀和位置的凹陷部分66-1。
[0062] 再次參照圖3至5,可以發(fā)現(xiàn)在根據(jù)本公開內(nèi)容一個實施方案的上框架61的頂部 上形成凸起66,并且在下框架63的底部形成具有對應(yīng)于凸起66的形狀和位置的凹陷部分 66-1。
[0063] 如上所述，在根據(jù)本公開內(nèi)容一個實施方案的電池組1中，四個電池模塊60配置 電池模塊組件50 (見圖2)。此時，當電池模塊60-1至60-4堅直堆疊時，凸起66和凹入部 分66-1可以將位于下方的電池模塊和位于上方的電池模塊的位置固定。此外，當電池模塊 60-1至60-4通過凸起66和凹陷部分66-1堆疊時，電池模塊60可以容易地堆疊，并且也可 以防止上電池模塊60和下電池模塊60從正確位置偏離。
[0064] 當凸起66和凹陷部分66-1形成于第一和第三電池模塊60_1、60_3處時，第一電 池模塊60-1和第三電池模塊60-3可以通過凸起66和凹陷部分66-1機械連接。此外，當 凸起66和凹陷部分66-1形成于第二和第四電池模塊60_2、60_4處時，第二電池模塊60-2 和第四電池模塊60-4可以通過凸起66和凹陷部分66-1機械連接。
[0065] 同時，第一電池模塊60-1和第三電池模塊60-3可以通過板51的堅直折疊區(qū)域 51-a機械連接和電連接。此外，第二電池模塊60-2和第四電池模塊60-4可以通過板52的 堅直折疊區(qū)域52-a機械連接和電連接。此時，可以使用形成于第三電池模塊60-3的下框 架處的螺紋68、板51的堅直折疊區(qū)域51-a和螺釘進行機械連接。類似地，也可以使用形成 于第四電池模塊60-4的上框架處的螺紋68、板51的堅直折疊區(qū)域51-a以及螺釘進行機械 連接。
[0066] 圖8是表明根據(jù)本公開內(nèi)容一個實施方案的電池模塊組件50的立體圖。
[0067] 參照圖8,可以發(fā)現(xiàn)在圖4至7中所描繪的電池模塊60-1至60-4被機械連接且電 連接。
[0068] 根據(jù)本公開內(nèi)容的一個實施方案，將電池模塊60堅直堆疊，即第一電池模塊60-1 和第三電池模塊60-3通過匯流條58串聯(lián)電連接，并且第二電池模塊60-2和第四電池模塊 60-4也通過匯流條58串聯(lián)電連接。匯流條58也可以通過螺釘被連接在第一電池模塊60-1 和第三電池模塊60-3之間、以及被連接在第二電池模塊60-2和第四電池模塊60-4之間。 [0069] 根據(jù)本公開內(nèi)容，可以提供包括多個二次電池單元的穩(wěn)定且經(jīng)濟的電池模塊組 件。
[0070] 已詳細描述了本公開內(nèi)容。然而，應(yīng)當理解，詳細的說明和具體的實例盡管指明了 本公開內(nèi)容的優(yōu)選實施方案，但是僅僅以示例的方式給出，因為從該詳細說明中，本領(lǐng)域技 術(shù)人員將明了在本公開內(nèi)容精神和范圍內(nèi)的多種變化和修改。
【權(quán)利要求】
1. 一種電池模塊組件，其具有四個電池模塊，其特征在于，其中兩個電池模塊并排布 置，以及兩個電池模塊堆疊并設(shè)置在并排布置的兩個電池模塊上， 其中分別包括在電池模塊中的圓柱狀二次電池單元通過分別位于并排布置的兩個電 池模塊的頂部處的板被并聯(lián)電連接， 其中并排布置的兩個電池模塊通過位于并排布置的兩個電池模塊處的下金屬板被串 聯(lián)電連接， 其中分別包括在電池模塊中的圓柱狀二次電池單元通過如下的金屬板被并聯(lián)電連接， 所述金屬板分別位于堆疊在并排布置的兩個電池模塊上的兩個電池模塊的頂部和底部，以 及 其中所述四個電池模塊串聯(lián)電連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模塊組件，其特征在于， 其中所述金屬板由選自鎳、銅、黃銅和鍍鎳銅中的任何一種制成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模塊組件，其特征在于， 其中所述金屬板通過電阻焊接、超聲焊接、激光焊接或?qū)щ娬澈蟿┍贿B接至包括在每 個電池模塊中的圓柱狀二次電池單元。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模塊組件，其特征在于， 其中所述金屬板具有〇. 1_至〇. 4mm的厚度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模塊組件，其特征在于，進一步包括匯流條，該匯流條被 配置為將并排布置的兩個電池模塊與堆疊于其上的兩個電池模塊電連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電池模塊組件，其特征在于， 其中分別位于并排布置的兩個電池模塊的頂部處的板具有與每個電池模塊相比更大 的面積， 其中每個板的超出電池模塊的面積之外的區(qū)域被堅直折疊，以及 其中所述匯流條介于堅直折疊區(qū)域和分別位于堆疊的兩個電池模塊的底部處的板之 間。
【文檔編號】H01M2/22GK203850370SQ201420213461
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年4月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月29日
【發(fā)明者】金成鐘, 趙在旸, 安諄昊 申請人:株式會社Lg化學(xué)