电池组的制作方法

本申请要求于2013年11月29日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2013-0147810的优先权，其公开通过引用并入本文。

本公开涉及一种包括多个二次电池的电池组，并且更具体地，涉及一种电池组、以及一种包括该电池组的车辆，所述电池组可允许在包括多个二次电池的单体组件和容纳单体组件的电池组壳体之间容易地组装并且也确保其刚性。

背景技术：

近年来，对于便携式电子产品诸如笔记本、视频照相机、蜂窝电话等的需求已经迅速地增加，并且已经积极地开发电动车辆、蓄电池、机器人、卫星。为此原因，正在积极地研究允许重复充电和放电的高性能二次电池。

当前，镍镉电池、镍金属氢化物电池、镍锌电池、锂二次电池等被用作商业二次电池。在这些电池当中，与镍基二次电池相比，锂二次电池几乎不具有记忆效应，并且因此，由于其自由充电或放电、低自放电、和高能量密度的优点，锂二次电池正获得许多关注。

锂二次电池一般地分别使用锂氧化物和碳质材料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和外部(即电池外壳)，在分隔物置于正极板和负极板之间的情况下布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，所述外部密封且容纳电极组件和电解质。

一般地，取决于外部的形状，锂二次电池可以分类成：罐型二次电池，其中电极组件包括在金属罐中；和袋型二次电池，其中电极组件包括在铝层压片的袋中。

近年来，二次电池不仅广泛用于小尺寸装置诸如蜂窝电话，而且用于中等尺寸或大尺寸装置诸如车辆和电力存储装置。具体地，伴随碳能源的耗尽和对于环境的日益关注，混合动力电动车辆和电动车辆吸引了全球，例如美国、欧洲、日本和韩国的关注。在这种混合动力电动车辆或电动车辆中，用于向车辆电动机给予驱动力的电池组是最基本的部件。因为混合动力电动车辆或电动车辆可以通过对电池组的充电和放电而获得驱动力，所以混合动力电动车辆或电动车辆确保极好的燃料效率并且不排出或减少排出污染物，并且出于该原因，混合动力电动车辆和电动车辆被越来越多地使用。另外，混合动力电动车辆或电动车辆的电池组包括多个二次电池，并且多个二次电池串联或并联地彼此连接以提高容量和输出。

一般地，电池组包括：单体组件，通过堆叠多个二次电池构造该单体组件；感测组件，该感测组件用于感测单体组件的二次电池的电压；以及电池组壳体，该电池组壳体被构造为将单体组件和感测组件容纳在其内部空间中。另外，为了组装如上所述的电池组，感测组件所联接的单体组件可以容纳在电池组壳体的内部空间中。这里，作为电池组的一种情况，电池组壳体可以形成有具有足够刚性的材料和结构，以保护部件诸如容纳在内部空间中的单体组件和感测组件以抗外部物理因素。

同时，可以通过将单体组件的下部与电池组壳体的内部空间的下部结合而将单体组件联接到电池组壳体。为此，单体组件应该放置在电池组壳体的内部空间中的特定位置处。然而，在现有的电池组中，难以准确地将单体组件定位在电池组壳体中，用于在单体组件和电池组壳体之间组装。具体地，因为在电池组壳体的内侧表面和单体组件的外侧表面之间的空间非常小，一旦单体组件容纳在电池组壳体的内部空间中，难以将单体组件移动到准确位置。而且，如果单体组件错误地定位在电池组壳体的内部空间中并且因而需移动到正确的位置，则单体组件或电池组壳体可能被损坏。

技术实现要素：

技术问题

本公开设计为解决现有技术的问题，并且因此本公开涉及提供电池组和包括该电池组的车辆，所述电池组允许容易组装单体组件和电池组壳体并且具有加强的刚性。

将从以下描述中理解本公开的其它目的和优点并且通过本公开的实施例而变得明显。另外，应该理解，可以通过在所附权利要求或它们的组合中限定的部件来实现本公开的目的和优点。

技术方案

在本公开的一个方面中，设置有电池组，该电池组包括：单体组件，该单体组件包括多个二次电池并且具有形成在其外侧表面上以竖直延伸的外突起；和电池组壳体，该电池组壳体被构造为具有单体组件所容纳的内部空间，并且电池组壳体具有形成在其内侧表面上以竖直延伸的内突起。

优选地，外突起和内突起可以通过滑动的方式彼此插入和彼此联接。

还优选地，电池组壳体的内突起可以被插入在单体组件的外突起当中的两个相邻外突起之间。

还优选地，单体组件的外突起可以插入在电池组壳体的内突起当中的两个相邻内突起之间。

还优选地，可以设置多个外突起和内突起的插入和联接构造。

还优选地，外突起和内突起可以在两个或更多个部分处形成彼此接触。

还优选地，单体组件的外突起可以与电池组壳体的内侧表面形成接触，并且电池组壳体的内突起可以与单体组件的外侧表面形成接触。

还优选地，内突起可以形成在电池组壳体的内侧表面当中、长且彼此面对的两个侧表面上。

还优选地，内突起可以构造为具有从其上部向下部至少部分地逐渐增加的突起长度。

还优选地，单体组件可以具有管道，该管道设置在单体组件的两个侧表面上，使得流体流入或流出二次电池，并且外突起可以形成在管道的外侧表面上。

还优选地，管道的出口和入口可以形成为在单体组件上向上且向外突起，并且电池组壳体可以包括放置部分，该放置部分形成在形成有内突起的侧表面的上部分上，使得管道的出口和入口放置在该放置部分上。

还优选地，根据本公开的电池组可以进一步包括感测组件，该感测组件设置在单体组件的一侧处以感测二次电池的电压。

还优选地，根据本公开的电池组可以进一步包括电子部件板，该电子部件板设置在感测组件的上部处以包括电池管理系统(BMS)。

在本公开的其它方面中，还设置了包括根据本公开的电池组的车辆。

有利效果

根据本公开的一个实施例，因为分别设置在单体组件和电池组壳体上的突起提高了刚性，所以电池组可以确保整体上足够的刚性。

因此，即使向电池组施加外部冲击或振动，也能够防止设置在电池组上的单体组件或电池组壳体被损坏。

具体地，用于车辆的电池组由于其使用环境可能被频繁地暴露于振动或冲击，并且根据本公开的电池组可以适合地应用于车辆的电池组，因为其不容易地因外部振动或冲击而损坏。

另外，在本公开的一个实施例中，当单体组件和电池组壳体组装时，分别设置在单体组件和电池组壳体上的突起可以起到引导的功能。

因此，在本公开的该实施例中，如果当单体组件容纳在电池组壳体的内部空间中时单体组件和电池组壳体上的突起相匹配，则容纳位置自动地配合，并且因而不需要下功夫匹配容纳位置用于联接等。

此外，如果单体组件不准确地定位在电池组壳体的内部空间中，则单体组件需要在容纳在电池组壳体中的状态下移动，这是困难的工作并且可能损坏电池组。然而，在本公开中，当单体组件容纳在电池组壳体中时，单体组件可同时准确地定位在其中。因此，不会发生在移动单体组件时发生的任何困难或危险。

附图说明

附图示出本公开的优选实施例，并且与前述公开一起用于进一步理解本公开的技术精神。然而，本公开不被解释为限制于附图。

图1是示意地示出根据本公开的实施例的电池组的装配透视图。

图2是图1的分解透视图。

图3是示意地示出在图1的构造中的单体组件的构造的顶视图。

图4是示意地示出在图1的构造中的电池组壳体的构造的顶视图。

图5是示出图1的构造的顶视图。

图6至9是分别示出图5的部分B1至B4的放大视图。

图10是示意地示出图2的部分A的放大视图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本公开的优选实施例。在描述之前，应该理解，在说明书和所附权利要求中使用的术语不应该被解释为限制于普通的意思和字典中的意思，而应在允许发明人为了最佳解释适当定义术语的原则的基础上，基于与本公开内容的技术方面相对应的含义和概念来进行解释。

因此，在此处所提出的描述仅为用于举例说明目的的优选实施例，而并非用来限制本公开的范围，因此应当理解，在不偏离本公开的范围的情况下，能够对其作出其它等效替换和修改。

图1是示意地示出根据本公开的实施例的电池组的装配透视图，并且图2是图1的分解透视图。另外，图3是示意地示出在图1的构造中的单体组件100的构造的顶视图，并且图4是示意地示出在图1的构造中的电池组壳体200的构造的顶视图。

参照图1至4，根据本公开的电池组包括单体组件100和电池组壳体200。

单体组件100包括多个二次电池。这里，多个二次电池可以是袋型二次电池，并且这种袋型二次电池可以在一个方向上(例如在图上竖直地)堆叠的状态下构造成单体组件100。

单体组件100可以包括用于将多个二次电池堆叠的堆叠框架。堆叠框架是用于堆叠二次电池的部件，并且堆叠框架可以保持二次电池以防止二次电池的晃动，并且许多堆叠框架可以彼此堆叠以引导二次电池的组装。也可以用各种术语，例如盒来称呼堆叠框架，并且堆叠框架可具有带有中空中心的矩形环形状。在这样的情况下，堆叠框架的四个边缘可以分别位于袋型二次电池的外周边处。

具体地，在本公开中，单体组件100具有形成在其外侧表面处以竖直延伸的外突起110。换句话说，单体组件100具有形成在其外侧表面处以在单体组件100的向外方向上突起的外突起110，并且外突起110可形成为在与地面垂直的方向上伸长地延伸。

另外，至少两个外突起110可形成在单体组件100的侧表面处。如果多个外突起110形成在如上所述的单体组件100的外表面处，则可以提高单体组件100的刚性。因此，即使从单体组件100的外部向单体组件100施加冲击或振动，也能够消除或至少减少单体组件100的损坏。

在电池组壳体200中形成空的空间，并且单体组件100可以容纳在内部空间中。因为电池组壳体200可以起电池组的外部的作用，所以电池组壳体200可以将结构稳定性给予电池组并且保护诸如容纳在其中的单体组件100的部件以抵抗外部物理因素诸如冲击或异物。为此，电池组壳体200可以由金属材料诸如钢制成。

具体地，在本公开中，电池组壳体200具有形成在其内侧表面处以竖直延伸的内突起210。换句话说，电池组壳体200可以具有内部突起210，所述内部突起210形成在容纳单体组件100的内部空间的侧表面处以向内突起，并且内突起210可以形成为在与地面垂直的方向上伸长地延伸。

如上所述，在根据本公开的电池组中，因为内突起210形成在电池组壳体200上，所以可以提高电池组壳体200的刚性。因此，即使从电池组壳体200的外部或内部向电池组壳体200施加冲击或振动，也能够消除或至少减少电池组壳体200的损坏。具体地，电池组壳体200可以具有多个内突起210，并且在这样的情况下，电池组壳体200可以具有更高的刚性。

优选地，单体组件的外突起110和电池组壳体的内突起210可以通过滑动的方式彼此插入且彼此联接。这将参考图5至9更加详细地描述。

图5是示出图1的构造的顶视图，并且图6至9分别示出图5的部分B1至B4的放大视图。

参照图5至9，电池组壳体的内突起210可以插入单体组件的外突起110中的两个或更多个相邻外突起110之间，使得外突起110和内突起210彼此联接。

换句话说，如图6至9中的C1至C7所示，在设置在单体组件100上的多个外突起110之中，至少一些外突起110可以布置为使得在两个相邻的外突起110之间隔开预定距离以在其之间形成沟槽。另外，电池组壳体的内突起210可以插入形成在两个相邻外突起110之间的沟槽中。

具体地，在外突起110之间的沟槽形成为在竖直方向上伸长地延伸，并且插入沟槽的内突起210也形成为在竖直方向上伸长地延伸。为此原因，内突起210可以以滑动方式插入在外突起110之间的沟槽中。换句话说，在其中电池组壳体的内突起210的下端位于单体组件的外突起110之间的沟槽的上端处的状态下，如果单体组件110容纳在电池组壳体200的内部空间中，则电池组壳体的内突起210在配合到单体组件的外突起110之间的沟槽中的状态下滑动，使得外突起110和内突起210通过插入彼此联接。

因此，在本公开的该实施例中，在其中电池组壳体的内突起210配合到单体组件的外突起110之间的沟槽中的状态下，单体组件100可以插入电池组壳体200的内部容纳空间中，并且因而，在单体组件100被容纳到电池组壳体200中时，外突起110和内突起210可以起到引导件的作用。

同时，在形成沟槽的两个外突起110之间的间隔距离可以等于或大于内突起120的横向长度，使得电池组壳体的内突起210可以容易地插入沟槽中。然而，在外突起110之间的间隔距离可以不严格地大，使得可以容易地设定内突起210和外突起110的联接位置。例如，在形成沟槽的两个外突起110之间的间隔距离可以是插入其中的内突起210的横向长度的一倍或更多且两倍或更少。

优选地，如图5至9所示，可以在单个电池组上设置多个外突起110和内突起210的联接构造。

例如，如由图中的C1至C7所示，可以在单个单体组件100上设置两个或更多个两个外突起110之间的沟槽，其中电池组壳体的内突起210将被插入到所述沟槽中，并且还可以为在单个电池组壳体200上设置两个或更多个插入到多个外突起110之间的沟槽中的内突起210。

在本公开的该构造中，因为存在能够引导单体组件100将容纳在电池组壳体200中的几个构造，所以可以更容易地执行容纳过程。另外，在这样的情况下，因为在形成沟槽的相邻外突起110之间的距离可以进一步增加，所以单体组件100可以更平滑地容纳在电池组壳体200中。

还优选地，外突起110和内突起210可以被构造为在两个或更多个部分处彼此接触。

例如，当电池组壳体的内突起210插入到单体组件的外突起110之间的沟槽时，内突起210的两侧都可以分别接触形成沟槽的两个外突起110。换句话说，在图6的部分C1中，内突起210的左端可以与位于左侧的外突起110的右侧形成接触，并且内突起210的右端可以与位于右侧的外突起110的左侧形成接触。

在本公开的该构造中，因为在电池组壳体的内突起210被插入单体组件的外突起110之间的状态下横向移动受限，所以单体组件100的插入位置可能无法改变而是被固定到了单个点。因此，单体组件100相对于电池组壳体200的插入位置可以更加准确，并且在单体组件100插入之后，能够防止单体组件100在电池组壳体200中移动。因此，当电池组正被制造或所制造的电池组正被使用时，即使向电池组施加振动或冲击，单体组件100也不移动，并且因而，能够有效地防止单体组件100的组装位置混乱(in disorder)或电池组损坏。

同时，即使电池组壳体的内突起210没有插入单体组件的外突起110之间的沟槽，也可以应用外突起110和内突起210的接触构造。

具体地，对于单体组件的外突起110和电池组壳体的内突起210之间的接触构造来说，单个外突起110和单个内突起210可以在侧表面的方向上形成彼此接触。例如，在图7的部分D1中，单体组件的外突起110的左部分可以与电池组壳体的内突起210的右部分形成接触。

然而，在此构造中，单体组件100的移动仅在一个方向上受限，并且因而可以通过使用另一接触构造限制在其它方向上的移动。例如，在图7中，在部分D1处的外突起110和内突起210的接触构造可以限制单体组件100在向左方向上的移动，并且在部分C3处的外突起110和内突起210的接触构造可以限制单体组件100在向右方向上的移动。

还优选地，单体组件的外突起110可以与电池组壳体200的内侧表面形成接触，并且电池组壳体的内突起210可以与单体组件100的外侧表面形成接触。例如，在图6的构造中，形成在单体组件100上的外突起110的外端(图6中的上端)可以与电池组壳体200的内侧表面(图6中的下表面)形成接触。另外，电池组壳体的内突起210的内端(图6中的下表面)可以与单体组件100的外表面(在图6中的上表面)形成接触。

在本公开的该构造中，电池组壳体200和单体组件100的组装位置变得更准确，并且容纳在电池组壳体200中的单体组件100的移动受限制，由此防止电池组损坏。例如，在图6中，在电池组壳体200内，单体组件100在向内方向和向外方向(在图6中的竖直方向)上的移动可以被限制。

还优选地，在电池组壳体200的内侧表面中，电池组壳体的内突起210可以形成在具有较长长度并且彼此面对的两个侧表面上。例如，如图3所示，电池组壳体200可以形成为具有当从上方观察时的矩形形状，并且此时，内突起210可以形成在彼此面对的两个长边(在图3中的上侧和下侧)上。在这样的情况下，单体组件的外突起110也可以形成在两个长边上以与内突起210相对应。

在本公开的该构造中，更多的突起可以形成在电池组壳体200和单体组件100上。因此，电池组壳体200和单体组件100可以确保更充分的刚性，并且用作引导件的突起联接在更多部分处，这可以便于更容易地组装电池组壳体200和单体组件100。

还优选地，电池组壳体的内突起210和/或单体组件的外突起110可以具有从其上部分到下部分至少部分地逐渐增加的突起长度。这将参考图10更加详细地描述。

图10是示意地示出图2的部分A的放大视图。

参照图10，在电池组壳体200的内突起210的上部分中的突起长度可以假定为L1，并且内突起210可以形成为具有在向下方向上逐渐增加的突起长度。因此，在预定点处，内突起210可以具有L2的突起长度，并且此时，得到以下关系：L2＞L1。

在本公开的该构造中，当单体组件100容纳在电池组壳体200的内部空间中时，能够防止单体组件100的外表面被电池组壳体的内突起210损坏。换句话说，在图10的构造中，如果内突起210的顶端从一开始就较长地突起，则当单体组件100插入电池组壳体200中时，单体组件100的外表面可能被内突起210的上边缘损坏。然而，在该实施例中，可以防止这样的损坏问题。而且，当在单体组件100插入电池组壳体200之后向电池组施加振动或冲击时，也可以发生这种损坏。然而，如果像在本实施例中那样内突起210的顶端略微突起，即使施加外部振动或冲击，也可以有效地防止单体组件100的外表面被内突起210损坏。

优选地，单体组件100可以包括设置在其两个侧表面上的管道，使得流体可以流入或流出二次电池。例如，如图2所示，单体组件100可以具有分别在左表面(在图3中的上侧)和右表面(在图3中的下侧)上的管道。这里，管道是用于允许流体流入或流出位于单体组件100中的二次电池的部件。因此，管道在其中具有用作通道的空的空间，并且也具有用于将流体引入空的空间的入口或用于将流体从空的空间排出的出口。

设置在单体组件100中的二次电池可以通过管道与电池组外的例如外部空气的外部流体交换热。因此，单体组件100可以允许外部空气通过入口管道引入单体组件100，使得外部空气可以在二次电池附近流动，并且因而外部空气可以与二次电池交换热，使得二次电池被冷却。在那之后，当在二次电池附近流动时被加热的空气可以通过出口管道排出单体组件100外。

如上所述，在管道设置在单体组件100的两个侧表面的构造中，单体组件的外突起110可以设置在管道的外表面上。

在本公开的该构造中，相对于管道，单体组件100可以具有改进的刚性。具体地，因为管道在其中具有用作通道的空的空间，所以单体组件100可以在管道处具有较小的刚性。然而，在该实施例中，因为外突起110形成在管道的外部分上，所以突起可以提高管道的刚性。因此，单体组件100可以确保大体上稳定的刚性，并且因而能够防止单体组件100由于外部振动或冲击而损坏。

同时，在管道设置在单体组件100的两个侧表面上的构造中，管道的出口和入口可以形成为从单体组件100向上且向外突起。换句话说，单体组件100容纳在电池组壳体200的内部空间中，并且为了确保流体通过管道稳定地流入或流出，管道的出口和入口可以暴露在电池组壳体200外。因此，管道的出口和入口可以被构造为比单体组件100的上部更高地突起(如图2中示出)，并且还被构造为比单体组件100的侧表面更宽地突起(如图3中示出)。

在该情况下，电池组壳体200可以具有放置部分220，该放置部分220形成在电池组壳体200的形成有内突起210的其侧表面的上部上，使得管道的出口和入口放置在放置部分220上。因此，管道的出口和入口可以放置在电池组壳体200的放置部分220上，并且因而管道的出口和入口可以被稳定地向上支撑。

具体地，在本公开中，因为电池组壳体的内突起210和单体组件的外突起110彼此插入和彼此联接的构造可以引导单体组件100在电池组壳体200的内部空间中的容纳位置，并且管道的出口和入口可以准确地放置在电池组壳体200的放置部分220上。

同时，即使在附图和实施例中已经示出，电池组壳体的内突起210插入在设置在单体组件100上的两个外突起110之间，但是本公开不限于此。换句话说，根据本公开的电池组也可以被构造为使得，沟槽形成在设置在电池组壳体200上的两个内突起210之间，并且单体组件的外突起110插入在沟槽中。在这样的情况下，以上基于其中内突起210插入在外突起110之间的构造而阐述的特征也可以应用于外突起110插入在内突起内突起210之间的构造。

另外，即使图2示出电池组壳体200具有开放的上部，电池组壳体200也可进一步包括用于覆盖开放的上部的盖。

优选地，如图中所示，根据本公开的电池组可以进一步包括感测组件300。感测组件300可以设置在单体组件100的一侧上，以感测包括在单体组件100中的二次电池的电压。具体地，感测组件300可以分别连接到设置在单体组件100处的每个二次电池的两端以感测每个二次电池的电压。

还优选地，根据本公开的电池组可以进一步包括在感测组件300的上部上的电子部件板。电子部件板可以具有板状，其中电子部件被安装在该板上。此时，电子部件可以包括电池管理系统(BMS)、电流传感器、继电器、熔断器等。

根据本公开的电池组可以应用于车辆，诸如电动车辆和混合动力车辆。换句话说，根据本公开的车辆可以包括如上所述根据本公开的电池组。根据本公开的电池组可以容易地组装并且不容易因振动或冲击而被损坏，并且因而根据本公开的电池组可以更有效地应用于可以频繁地暴露于振动或冲击的车辆。

已经详细描述本公开。然而，应该理解，仅通过图示给出，同时指示本公开的优选实施例，因为根据该详细描述对于本领域的技术人员来说在本公开的精神和范围内的各种改变和修改将变得显而易见。

同时，当表示上、下、左、右、前和后方向的术语在本说明书中使用时，对于本领域的技术人员显而易见的是，为在解释中的方便，这些方位术语仅表示相对位置并且能够基于观察者的位置或物体在其中所放置的形状的变化而变化。