具有绝缘模制部件的电池模块的制作方法

本发明涉及一种包括绝缘模制部件的电池模块。

背景技术：

近些年，能够充电和放电的二次电池已经被广泛地用作无线移动装置的能量源。此外，作为电动车辆(EV)、混合动力电动车辆(HEV)和插电式混合动力电动车辆(Plug-in HEV)的电源，二次电池已经吸引了相当大的注意，该电动车辆(EV)、混合动力电动车辆(HEV)和插电式混合动力电动车辆(Plug-in HEV)已经被开发以解决由使用化石燃料的现有汽油和柴油车辆引起的诸如空气污染的问题。

此外，已经开发了与电力存储装置相关的技术，该电力存储装置存储电力并且在需要时将所存储的电力稳定地供应到动力系统。电力存储装置是在动力需求低时存储电力并且在过载或紧急的情况中供应所存储的电力的装置。电力存储装置提供有效地改善电力的质量以及能量效率的效果。特别地，因为电力存储装置涉及智能电网技术，所以家用电力存储装置和中型工业用或商用电力存储装置的市场迅速地扩张。

同时，对于提供预定的设备或装置要求的输出或容量的电池模块，将该电池模块构造成具有其中多个电池单体彼此串联或并联地电连接的结构是必要的。此外，随着电池模块的容量被增加，电池模块被构造成具有易于扩展并且稳定的结构是必要的。

另一方面，必要的是，使用在电动自行车、电动车辆或混合动力电动车辆中的电池组具有耐久性，使得电池组在诸如雨季的高度潮湿状态下以及在使用长时间段时的各种环境中不发生故障。

特别地，对于电池管理系统(BMS)或印刷电路板(PCB)，由于电池组紧凑的结构，电路被布置在致密状态下并且元件的装填密度非常高。因此，在外部异物，特别是湿气被引入BMS或PCB中的情况中，电路和元件可能被容易地侵蚀。

此外，在湿气被引入布置的电池单体的电连接结构中的情况下，可能发生短路，其结果是电池组可能发生故障或电池组的寿命可能大幅减少。

因此，能够从根本上解决上述问题的技术是高度必要的。

技术实现要素：

技术问题

已经做出本发明用于解决上述问题以及其它待解决的问题。

本发明的目的是提供一种电池模块，所述电池模块能够防止湿气渗透到安装在电池模块处的印刷电路板(PCB)和电池单体之间的电连接区域中，由此减小电池模块的故障率并且改善电池模块的安全性。

技术解决方案

根据本发明的一个方面，能够通过提供如下的电池模块实现以上和其它目的，所述电池模块包括：电池单体组件，所述电池单体组件由至少两个电池单体构成，所述至少两个电池单体被布置成使得电池单体彼此紧密接触或电池单体彼此相邻；前板和后板，所述前板和所述后板被固定到电池单体组件，使得前板和后板覆盖电池单体中的最外面的电池单体；电绝缘覆盖构件，所述电绝缘覆盖构件被安装在电池单体组件的上端处，电绝缘覆盖组件设有通孔，电池单体的电极端子延伸通过该通孔；印刷电路板(PCB)，所述印刷电路板(PCB)被安装在覆盖构件的底部上；多个导电连接部件，所述多个导电连接部件在导电连接部件被安装在覆盖构件处的状态下被布置在覆盖构件上，多个导电连接部件被连接到电池单体的电极端子和PCB，从而提供电池单体和PCB之间的电连接，以及下模制部件，所述下模制部件在覆盖构件的底部处位于PCB上，下模制部件覆盖PCB和导电连接部件之间的连接部。

即，在根据本发明的电池模块中，绝缘模制部件位于导电连接部件和PCB上，电极端子被连接到所述导电连接部件，并且导电连接部件被连接到所述PCB。因此，能够防止电极端子之间的短路的发生并且防止湿气渗透到电池单体和PCB的电连接区域中，从而减小故障率以及改善安全性。

电池单体组件可以被构造成具有如下结构，其中电池单体被堆叠成使得电池单体被横向布置，并且每一个电池单体被固定到盒。例如，电池单体可以在电池单体被分别地设置在盒之间的状态下被固定或者电池单体可以在一个或更多个电池单体被安装在一个盒中的状态下被堆叠。

每一个盒可以设有紧固孔，紧固构件通过该紧固孔插入从而将盒彼此固定来限定电池单体组件。紧固孔可以形成在每一个盒的拐角区域处。紧固构件可以延伸通过每一个紧固孔从而固定盒的堆叠结构。

例如，每一个电池单体可以是袋状电池单体，该袋状电池单体被构造成具有如下结构，其中电极组件被安装在由包括树脂层和金属层的层压片制成的电池壳体中，并且电池壳体的外边缘被密封。

只要由电池单体构成的电池模块或电池组能够提供高电压和电流，每一个电池单体不受具体地限制。例如，每一个电池单体可以是单位体积具有大能量存储量的锂二次电池。

导电连接部件可以在导电连接部件被布置成与覆盖构件的通孔对应的状态下机械联接到覆盖构件。具体地，通孔被布置在覆盖构件处，堆叠的电池单体的电极端子突出通过该通孔，并且导电连接部件可以位于与通孔相邻的区域处，使得导电连接部件能够连接到突出通孔的电极端子。可以使用各种方法将导电连接部件固定到覆盖构件。例如，导电连接部件可以通过使用螺栓和螺母的机械联接或配合固定到覆盖构件。

为了将PCB固定就位，覆盖构件的底部可以设有PCB定位部件，该PCB定位部件凹陷使得PCB位于PCB定位部件处。

电池单体组件可以被构造成具有如下结构，其中电池单体被布置成使得电池单体的阴极端子和阳极端子向上突出并且PCB位于阴极端子和阳极端子之间。即，导电连接部件可以被布置在PCB的相反侧处，并且导电连接部件可以在导电连接部件被连接到电池单体的阴极端子和阳极端子的状态下连接到PCB。

在此情况中，导电连接部件可以在下述结构中连接到PCB，在该结构中，连接到PCB的导电连接部件的部件从覆盖构件的顶部至底部延伸通过覆盖构件。

因此，导电连接部件和PCB的电连接区域位于覆盖构件的底部，并且下模制部件被添加到覆盖构件的底部，这使得能够防止湿气渗透到导电连接部件和PCB的电连接区域中。

同时，连接到电池模块的外部输入和输出端子的汇流条可以联接到导电连接部件中的最外的导电连接部件。

在具体的示例中，下模制部件可以被构造成具有密封的结构，以防止外部湿气渗透到导电连接部件和PCB之间的连接区域中。具体地，可以添加下模制部件，使得下模制部件围绕导电连接部件和PCB之间的连接区域以便确保抵御外部冲击以及湿气的渗透的安全性。

更具体地，PCB被安装在覆盖构件的底部上，并且下模制部件可以被添加到PCB上。

此外，下模制部件由绝缘树脂制成，并且该绝缘树脂在绝缘树脂被添加到PCB上的状态下硬化，由此提供了导电连接部件和PCB之间的连接区域的稳定的结合。

在此情况中，不仅将下模制部件添加到导电连接部件和PCB之间的连接区域处，还添加到整个PCB上。因此，下模制部件可以被构造成具有密封结构，从而防止外部湿气渗透到PCB中，并且改善安全性。

此外，根据本发明的电池模块可以进一步包括上模制部件，所述上模制部件位于覆盖构件的顶部处，用于防止湿气渗透。

模制部件可以由从各种绝缘树脂中选出的一种制成。例如，模制部件可以由聚烯烃树脂或聚碳酸酯树脂制成。然而，本发明不限于此。

同时，根据本发明的电池模块可以进一步包括电池管理系统(BMS)，BMS用于控制电池模块的操作，其中BMS可以被安装在覆盖构件的顶部上。

作为其中安装BMS的结构的示例，PCB可以设有一个或更多个BMS连接部件，BMS连接部件从PCB向上突出并且BMS可以电联接到BMS连接部件。具体地，PCB可以设有一个或更多个BMS连接部件，BMS连接部件从PCB向上突出，并且覆盖构件可以设有紧固通孔，BMS连接部件延伸通过该紧固通孔使得BMS连接部件被连接到BMS。因此，BMS连接部件被安装和联接在紧固通孔中，其结果是BMS被安装在PCB处。此外，每一个紧固通孔可以被构造成具有如下结构，其中每一个BMS连接部件向上突出并且螺母被插入每一个紧固通孔中。

同时，在向下弯曲的同时延伸以便覆盖前板或后板的上部的两个或更多个固定部件可以形成在覆盖构件的拐角处。即，在前板和后板被分别地固定到电池单体组件的前部和后部的状态下安装覆盖构件的情况中，固定部件被安装成部分覆盖前板或后板的上区域，使得前板和后板能够稳定地固定就位。

根据本发明的另一方面，提供一种高输出大容量的电池组，该电池组使用具有上述构造作为单元本体的电池模块制造，其中电池模块包括彼此电连接的两个或更多个电池模块。

根据本发明的另一方面，提供包括电池组作为电源的装置。该装置可以从电动车辆、混合动力电动车辆、插电式混合动力电动车辆以及电力存储装置中选择。

所述装置的结构和制造方法在本发明涉及的领域是熟知的，因此，省略其详细描述。

附图说明

本发明的以上以及其它目的、特征和其它优点将从下面的结合附图的详细描述而被更加清楚的理解，其中：

图1是示出根据本发明的一个实施例的电池模块的透视图；

图2是示出图1的电池模块的分解结构的透视图；

图3是示出其中导电连接部被安装在图1的覆盖构件处的结构的透视图；

图4是图3的底视图；并且

图5是示出包括在图1的电池模块中的电池单体的透视图。

具体实施方式

现在，将参照附图详细地描述本发明的示例性实施例。然而，应当注意，本发明的范围不限于所图示的实施例。

图1是示出根据本发明的一个实施例的电池模块的透视图，图2是示出图1的电池模块的分解结构的透视图，图3是示出其中导电连接部件被安装在图1的覆盖构件处的结构的透视图。

参照图1至图3，电池模块100包括电池单体组件130、前板142、后板144、覆盖构件150、导电连接部件160和BMS 180。

电池单体组件130包括多个电池单体110，多个电池单体110被横向布置成使得电池单体110彼此相邻，并且电池单体组件130被构造成具有其中在每一个电池单体110被固定到盒120的状态下横向堆叠多个电池单体110从而构成电池单体组件130的结构。此外，盒120被构造成固定电池单体110的密封部件，并且紧固孔121被形成在每一个盒120的每一个拐角处。即，紧固构件125延伸通过每一个紧固孔121以固定盒120的横向堆叠结构。

保护电池单体组件130的前板142和后板144被分别固定成围绕在电池单体组件130的前侧和后侧的最外的电池单体，并且通过紧固构件125将前板142和后板144与盒120固定。

冷却构件124被设置在电池单体110之间。

冷却构件124包括板状热辐射部件122，该热辐射部件122在两个表面分别面向电池单体110的状态下被设置在电池单体110之间，冷却剂流动部件123被设置在热辐射部件122的外边缘上。

同时，BMS 180被安装在覆盖构件150上以控制电池模块100的操作。

如图5所示，构成电池单体组件130的每一个电池单体被构造成具有电极端子112和114从每一个电池单体的一侧突出的结构。电池单体被堆叠成使得电极端子112和114位于电池单体组件130的上端处。

电绝缘的覆盖构件150被安装在电池单体组件130的上端处。覆盖构件150设有通孔，电极端子112和114延伸通过该通孔。

连接到电池单体的电极端子的多个导电连接部件160被安装在覆盖构件150上。BMS连接部件172被形成在覆盖构件150的中心部分上，电池管理系统(BMS)180被安装在覆盖构件150的该中心部分处。

具体地，两个BMS连接部件172被形成在覆盖构件150的中心部分上。BMS180被电联接到BMS连接部件172。每一个BMS连接部件172在每一个BMS连接部件172延伸通过覆盖构件150的状态下向上突出从而与BMS 180连接。

在导电连接部件160被布置成与覆盖构件150的通孔对应的状态下，导电连接部件160通过螺栓162联接到覆盖构件150。即，导电连接部件160被固定在与通孔相邻的位置处，使得向外突出通过通孔的电极端子被连接到导电连接部件160。

此外，为了防止电极端子之间的短路的发生并且实现PCB 170的水密性，在导电连接部件160被安装在覆盖构件150上的状态下，可以将由绝缘树脂制成的上模制部件添加到覆盖构件150上。

连接到电池模块100的外部输入和输出端子190的汇流条182被连接到导电连接部件160中的最外的导电连接部件。

图4是图3的底视图。

与图1一起参照图4，固定部件152被形成在覆盖构件150的拐角处，所述固定部件152在弯曲的同时延伸以便覆盖前板142或后板144的上部。即，在前板142和后板144被分别固定到电池单体组件130的前部和后部的状态下，固定构件152被安装成部分覆盖前板142或后板144的上部，使得覆盖构件150被稳定地固定就位。

覆盖构件150的底部设有PCB定位部件154，所述PCB定位部件154凹陷使得PCB 170位于PCB定位部件154处。

PCB 170位于PCB定位部件154处,并且PCB 170被连接到导电连接部件的部分164上。

导电连接部件160的部分164在该部分向下延伸通过覆盖构件150的状态下被安装到覆盖构件150，并且电连接到位于覆盖构件150的底部的PCB。

根据以上结构，覆盖构件150、PCB 170、导电连接部件和BMS可以被组装为安装在电池模块的顶部上的单个结构。因此，当电池模块由于缺陷而异常操作时，能够容易地更换具有缺陷的部件或拆卸该结构从而维修该部件。

由绝缘树脂制成的下模制部件156在覆盖构件150的底部处位于PCB上，以便防止电极端子之间的短路并且确保PCB 170的水密性。

图5是示出包括在图1的电池模块中的电池单体的透视图。

参照图5，电池单体110被构造成具有如下结构，其中电极组件(未示出)与电解质一起被包含在由层压片制成的电池壳体116中，并且电池壳体的外边缘118被密封。电极端子112和114被形成在电池壳体116的一侧。电池单体110被构造成具有矩形板状结构，使得多个电池单体被有效地堆叠。

虽然为了说明的目的公开了本发明的示例性实施例，但是本领域技术人员将理解，在不偏离如所附权利要求书所公开的本发明的范围和精神的情况下，各种变型、添加和替换是可能的。

工业实用性

从上面的描述中显而易见的，在根据本发明的电池模块中，绝缘模制部件被形成在导电连接部件和PCB上，电极端子被连接到所述导电连接部件，并且导电连接部件被连接到所述PCB。因此，能够防止电极端子之间的短路的发生并且防止湿气渗透到电池单体和PCB之间的电连接区域中，由此减小故障率并且改善安全性。