电池模块以及包括电池模块的电池组和车辆的制作方法

本申请要求2017年4月7日在韩国提交的韩国专利申请no.10-2017-0045416的优先权，其公开内容通过引用并入本文。

本公开涉及电池模块以及包括电池模块的电池组和车辆，并且更具体地，本公开涉及改进了电极引线与感测端子之间的电连接稳定性的电池模块以及包括该电池模块的电池组和车辆。

背景技术：

近来，随着对于诸如膝上型计算机、摄像机、移动电话等此类便携式电子产品的需求的急剧增长，以及对于电动车辆、用于储能的蓄电池、机器人、卫星等的广泛开发，正在对可以反复充电的高性能二次电池进行许多研究。

目前，市售的二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂二次电池等，在这些电池之中，锂二次电池具有很少记忆效应或没有记忆效应，因此其具有自由充电/放电、非常低的自放电和高能量密度这些优点，从而锂二次电池比镍基二次电池更受关注。

锂二次电池通常分别使用锂基氧化物和碳材料用于正极电极活性材料和负极电极活性材料。锂二次电池包括：电极组件，所述电极组件包括分别涂覆有正极电极活性材料和负极电极活性材料的正极电极板和负极电极板，分隔件被置于正极电极板与负极电极板之间；以及包装或电池外壳，用于一起密封容纳电极组件与电解质溶液。

通常，根据外壳的形状，锂二次电池可以被分为罐型二次电池以及袋型二次电池，在罐型二次电池中，电极组件被嵌入金属罐中，在袋型二次电池中，电极组件被嵌入铝层压片的袋中。

最近，二次电池不仅广泛用于诸如便携式电子装置这样的小型装置，而且还广泛用于诸如车辆或能量存储系统这样的中型和大型装置。特别地，随着碳能源的不断枯竭和对环境的关注增加，包括美国、欧洲、日本和韩国在内的全世界都在关注混合动力电动车辆和电动车辆。在这种混合动力电动车辆或电动车辆中，最重要的部件是为汽车电动机提供驱动力的电池组。由于混合动力电动车辆或电动车辆通过电池组的充电/放电来供应用于驱动车辆的动力，所以与仅由发动机提供动力的车辆相比，它们具有更高的燃料效率，并且可以消除或减少污染物的排放，由于该原因，用户数量正在增加。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和并联连接，以提高容量和输出。

同时，除了二次电池之外，电池组还包括各种电池组保护装置，诸如电池管理系统(bms)。保护装置可以起到许多作用，包括管理电池组的充电/放电以及确保安全性。保护装置可以考虑许多因素来执行其功能，这些因素中的典型一个因素是每个二次电池的电压。例如，特定保护装置可以通过对应的二次电池的两端上的电压值来防止每个二次电池的过充电或过放电，并且执行平衡功能，以减少二次电池之间的充电状态的差异。

在执行包括在电池组中的保护装置的特定功能时，感测包括在电池组中的每个二次电池的电压是非常重要且必要的，因此用于检测二次电池的电压的构造被应用于大多数的传统电池组。

图1是示出了传统电池模块的感测结构的视图，其中，电极引线和插座连接。

参考图1，传统电池模块包括汇流条2以及插座3，以形成用于电压检测的感测结构，所述汇流条通过焊接与电极引线1连接，所述插座通过以机械方式将压力施加到汇流条2而连接到汇流条2。

如上所述，由于插座3和汇流条2仅通过从柱型的插座3施加的压力来联接，而未采用单独的固定装置，所以其问题在于，容易因外部压力和振动而断开连接。

图2是示出了使用印刷电路板的传统电池模块的感测结构的视图。

参考图2，使用传统印刷电路板的传统电池模块的感测结构具有如下用于电压检测的感测结构：将汇流条2预钎焊到印刷电路板4的钎焊区域s，并且使用结构或通过焊接来固定电极引线1和汇流条2。

由于使用印刷电路板4的传统电池模块的感测结构使用如上所述的、预钎焊汇流条2的印刷电路板4，所以其问题在于，在制造电池模块的工序中增加了印刷电路板4和汇流条2的钎焊工序，并且由于钎焊工序中频繁发生的故障，从而导致电压检测出现错误。

图3是示出了使用夹型汇流条的感测结构的传统电池模块的视图。

参考图3，传统电池模块具有如下用于电压检测的感测结构：将夹型汇流条5焊接到电极引线1的焊接区域w，以电连接夹型汇流条5和电极引线1。

随后，从夹型汇流条5的端部延伸的多个电线6被布置在电池模块的外部，以制造电池模块。

使用夹型汇流条5的感测结构的传统电池模块的问题在于，额外需要在组装电池模块的过程中将多个电线6布置在外部的工序以及焊接夹型汇流条5和电极引线1的工序，并且由于多个电线6而使得电池模块的能量密度减小。

技术实现要素：

技术问题

本公开旨在提供一种改进了电极引线与感测端子之间电连接稳定性的电池模块以及包括该电池模块的电池组和车辆。

本公开还旨在提供这样一种电池模块：其中，仅利用通过挤压的组装工序来联接用于感测电池单元的电压的感测端子与电极引线，本公开还旨在提供包括该电池模块的电池组和车辆。

本公开的目的不限于上文所提及的目的，并且通过以下描述可以理解本公开的这些和其他目的和优点，并且其从本公开的实施例中将清楚认识到这些目的和优点。此外，将容易理解的是，本公开的目的和优点通过所附权利要求书及其组合中阐述的手段来实现。

技术方案

为了实现上文所描述的目的，根据本公开的电池模块包括：单元组件，该单元组件包括沿上下方向堆叠的多个电池单元，每个所述电池单元具有电极引线，所述电极引线呈向前突出的板状，所述电极引线被弯曲以用于在水平方向上与相邻的电极引线表面接触，所述电极引线具有从其前侧端向前突出的突出部；以及感测端子模块，所述感测端子模块具有感测端子和端子安放孔，所述感测端子由导电材料制成，所述感测端子被安放并支撑在所述端子安放孔中，所述感测端子与所述突出部配合联接，并且围绕所述突出部来压缩。

优选地，单元组件可以包括结合构件，所述结合构件设置在表面接触的所述电极引线之间，以结合所述电极引线，并且所述结合构件由导电材料制成。

优选地，结合构件可以由导电材料制成。

优选地，结合构件可以设置在相邻的突出部之间，以结合突出部。

优选地，突出部的左右方向宽度可以等于或小于电极引线的左右方向宽度。

优选地，感测端子可以包括：接触端子部，该接触端子部与突出部紧密接触；以及压缩端子部，该压缩端子部从接触端子部的两侧延伸，并围绕突出部而压缩。

优选地，接触端子部中可以具有挤压突起，以挤压突出部的表面。

优选地，电池模块还可以包括感测盖，该感测盖联接到单元组件的、布置有电极引线的侧表面，以覆盖电极引线。

优选地，感测盖可以具有通孔，该通孔沿突出部突出的方向延伸，并且突出部插入通孔中。

优选地，感测盖可以在与所述单元组件相反的侧表面上具有模块安放部，所述感测端子模块被安放并支撑在所述模块安放部处。

根据本公开的电池组可以包括上文所述的电池模块。

根据本公开的车辆可以包括上文所述的电池模块。

有益效果

根据本公开，可以提高电极引线和感测端子的电连接的稳定性。

另外，本发明仅利用通过挤压的工序来连接电极引线和感测端子，而无需焊接工序和钎焊工序，从而简化了制造电池模块的工序，并降低了误差率。

附图说明

图1是示出了传统电池模块的感测结构的视图，其中，电极引线和插座连接。

图2是示出了使用印刷电路板的传统电池模块的感测结构的视图。

图3是示出了使用夹型汇流条的感测结构的传统电池模块的视图。

图4是根据本公开实施例的电池模块的局部立体图。

图5是根据本公开实施例的电池模块的局部分解立体图。

图6是根据本公开实施例的电池单元的示意性立体图。

图7是图6的a部的放大图。

图8是根据本公开实施例的感测端子模块的分解立体图。

图9是根据本公开实施例的、与突出部联接的感测端子的截面图。

图10是示出了根据本公开实施例的、联接突出部和感测端子的工序的视图。

图11是示出了根据本公开另一实施例的、联接突出部和感测端子的工序的视图。

图12是根据另一实施例的感测端子的正视图。

具体实施方式

将参考附图详细描述上文所描述的目的、特征和优点，因此，本公开所属技术领域的普通技术人员将容易地实现本公开的技术方面。在描述本公开时，当认为相关已知技术的详细描述不必要地使本公开的关键主题变得模糊时，本文省略该详细描述。在下文中，将参考附图详细描述本公开的优选实施例。在附图中，相同的附图标记用于表示相同或相似的元件。

图4是根据本公开实施例的电池模块的局部立体图，图5是根据本公开实施例的电池模块的局部分解立体图。

参考图4和图5，根据本公开的实施例的电池模块10可以包括单元组件100、感测盖200和感测端子模块300。

单元组件100可以包括电池单元110。

可以设置多个电池单元110，并且每个电池单元110可以沿上下方向(±y轴方向)彼此堆叠。

电池单元110不限于特定类型，并且可以在根据本公开的电池模块10的单元组件100中使用各种类型的二次电池。例如，电池单元110可以包括锂离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、镍氢电池和镍锌电池。特别地，电池单元110可以是锂二次电池。

同时，根据外壳的类型，电池单元110可以分为袋型、圆柱形和棱柱形。特别地，根据本公开的电池模块10的电池单元110可以是袋型二次电池。

当电池单元110是袋型二次电池时，如图4和图5所示，每个电池单元110被布置为使得宽表面彼此叠置，并且每个电池单元100之间的宽表面彼此面对。另外，在这种情况下，每个电池单元110可以具有沿水平方向(+x轴方向)突出的电极引线。

电极引线可以包括正极电极引线和负极电极引线，并且正极电极引线可以连接到电极组件的正极电极板，负极电极引线可以连接到电极组件的负极电极板。

在下文中，将参考图6和图7详细描述电极引线的结构。

图6是根据本公开实施例的电池单元的示意性立体图，图7是图6的a部的放大图。

参考图6和图7，电极引线111可以形成为板形，并且沿水平方向(+x轴方向)突出。特别地，设置在电池单元110中的电极引线111可以朝向堆叠在上方或下方的另一电池单元的电极引线弯曲。例如，在图6和图7的构造中，在被布置于竖直堆叠的两个电池单元110中所设置的电极引线111的左侧(-z轴方向)的两个电极引线111a、111b中，布置于下部位置的电极引线111a可以沿水平方向(+x轴方向，向前)突出和延伸，沿向上方向(+y轴方向，+x轴方向)弯曲，并且再次沿水平方向(+x轴方向)延伸。另外，在位于左侧上的两个电极引线111a、111b中，布置于上部位置的电极引线111b可以沿水平方向(+x轴方向)突出并延伸，沿向下方向(-y轴方向，+x轴方向)弯曲，并且再次沿水平方向(+x轴方向)延伸。

在这种情况下，两个相邻的电极引线111a、111b在弯曲之后沿水平方向(+x轴方向)延伸的区域(图7的a'区域)可以彼此表面接触。由此，多个电池单元110可以电连接，以形成单元组件(图4中的100)。

同时，结合构件115可以设置在两个相邻的电极引线111a、111b的a'区域之间，以结合电极引线111a、111b。这里，结合构件115可以由导电材料制成，以电连接电极引线111a、111b。

由此，结合构件115保持电极引线111a、111b之间的牢固的电连接，从而防止可能由于外部冲击或振动而发生的电极引线111a、111b之间的短路。

同时，沿向前水平方向(+x轴方向)突出的突出部113可以形成在电极引线111的前侧的端部(前端)处。突出部113可以形成有与电极引线111的其他部分相同的厚度。也就是说，电极引线111和突出部113可以整体形成有相同的厚度。另外，突出部113可以具有预定的左右方向宽度w2。这里，换言之，左右方向宽度可以是基于±z轴测量的长度。

更具体地，突出部113的左右方向宽度w2可以等于或小于电极引线111的左右方向宽度w1。另外，突出部113可以与电极引线111一体地形成。

同时，突出部113可以形成在沿上下方向(±y轴方向)堆叠且彼此连接的两个电极引线111中。在这种情况下，结合构件115也可以设置在沿上下方向(±y轴方向)布置的两个突出部113之间。另外，结合构件115可以结合两个相邻的堆叠的突出部113。因此，不仅电极引线111a、111b可以通过结合构件115电连接，而且突出部113可以通过结合构件115电连接。根据该构造的实施例，结合构件115的前端的一部分可以以对应于在前端具有突出部113的电极引线111a、111b的形状的方式而向前突出。

突出部113可以配合联接到感测端子。另外，感测端子可以设置在感测端子模块中。

由此，根据本公开的电极引线111的突出部113直接连接到感测端子，以防止在将插座或电线机械连接到被焊接至电极引线的汇流条的过程中发生的电连接的不稳定性。

下面将详细描述突出部113与感测端子之间的上述连接构造。

回到图4和图5，将描述电池模块10的另一构造。

感测盖200可以包括钩210、通孔230和模块安放部250。

如下文所述，当形成在一端和另一端处的钩210与引线盒的钩联接部相接合时，感测盖200可以与单元组件100联接。这里，感测盖200可以覆盖电池单元组件100的、形成有电极引线的侧表面。

也就是说，感测盖200可以与单元组件100联接，以覆盖单元组件100的侧表面，从而不将电极引线和引线盒130暴露到外部。

当感测盖200和单元组件100被联接时，通孔230可以形成在与突出部113的位置相对应的位置处。

突出部113沿其突出的方向(+x轴方向)穿过通孔230。由此，当感测盖200联接到单元组件100时，突出部113可以穿过通孔230，并从感测盖200突出。

由此，突出部113可以突出以到达感测端子，并与感测端子联接。

为此，通孔230的深度可以小于突出部113的长度。

另外，通孔230的数量可以对应于突出部113的数量。例如，如图5所示，在一个单元组件100中，可以设置总共14个突出部113，左右方向(±x轴方向)上设置两个，上下方向(±y轴方向)上设置七行。在这种情况下，可以以设置七行且每行两个的方式总共设置14个通孔230，以对应于突出部113的数量和布置。

同时，感测盖200可以在与单元组件100相反的方向上具有模块安放部250，感测端子模块300被支撑并且安放在模块安放部250上。更具体地，模块安放部250可以形成为这样的形状：当感测盖200和感测端子模块300联接时，模块安放部250的形状对应于与感测端子模块300的接触表面。

由此，感测端子模块300可以被支撑为使得其不与感测盖200分离。

为此，引导槽251可以形成在模块安放部250的外周上，以在感测端子模块300进入时引导感测端子模块300的运动。

更具体地，突起310可以以对应于引导槽251的位置的方式在感测端子模块300的外周上突出，并且当感测端子模块300进入模块安放部250时，突起310可以插入到引导槽251中。

随后，引导槽251可以引导所插入的突起310的运动，并且支撑突起310，使得感测端子模块300平滑地安放在模块安放部250上。

由此，感测端子模块300可以在移动到与单元组件100相联接的感测盖200之后、仅通过挤压工序来以简单的方式联接，而无需单独的焊接工序。

随后，将参考图8至图10进一步详细描述感测端子模块300。

图8是根据本公开实施例的感测端子模块的分解立体图。图9是根据本公开实施例的、与突出部联接的感测端子的截面图，图10是示出了根据本公开实施例的、联接突出部和感测端子的工序的视图。

除了突出310之外，感测端子模块300还可以包括端子安放孔330和感测端子350。

如上文所述，突起310从感测端子模块300的外周突出，并且当感测端子模块300联接到模块安放部250时，突起310可以插入模块安放部250的引导槽251中，并沿着引导槽251移动。

另外，突起310可以在进入引导槽251到达端部之后由引导槽251支撑，并且可以将感测端子模块300固定在模块安放部250中。

同时，感测端子模块300可以具有端子安放孔330，在所述端子安放孔中，所述感测端子350受到支撑，并且沿着与感测盖200相反的方向被安放。更具体地，端子安放孔330可以是这样的孔形：其与感测端子350的形状相对应，并且沿水平方向(±x轴方向)延伸。

当感测端子350被插入、支撑和安放时，端子安放孔330可以从外侧向感测端子350施加压力，以防止感测端子350通过外力与其分离。

由此，当形成在电极引线111的端部处的突出部113插入到感测端子350中时，从突出部113施加的压力可以防止感测端子350与端子安放孔330分离。

如图10所示，感测端子350可以通过突出部113的配合联接而电连接到电极引线111。

感测端子350是这样的部件：其与和电极引线111一体形成的突出部113直接接触，以感测电池单元110的电压，并且可以由诸如铝或铜此类金属的导电材料制成。

同时，感测端子350可以包括：接触端子部351，其与突出部113紧密接触；以及压缩端子部353，其从接触端子部351的两侧延伸，并且围绕突出部113压缩。

接触端子部351具有平板形状，并且突出部113可以接触并联接在平板状的接触端子部351的下方。

在这种情况下，挤压突起351a可以形成在接触端子部351的内表面上，以压缩突出部113，从而提高感测端子350和突出部113的联接和固定强度。

同时，如图9所示，压缩端子部353可包括第一压缩端子部353a和第二压缩端子部353b，第一压缩端子部353a和第二压缩端子部353b围绕突出部113的两个侧表面中的每个侧表面压缩。也就是说，第一压缩端子部353a和第二压缩端子部353b可以从接触端子部351的两个侧表面延伸，并且围绕突出部113的每个侧表面压缩，从而更牢固地压缩和固定突出部113。

特别地，第一压缩端子部353a和第二压缩端子部353b可以从接触端子部的两侧沿向下方向弯曲。另外，通过该弯曲构造，第一压缩端子部353a和第二压缩端子部353b可以具有弹性。此外，第一压缩端子部353a和第二压缩端子部353b将突出部113放置在第一压缩端子部353a和第二压缩端子部353b与接触端子部351之间，以向上挤压突出部113的下部。

由此，通过围绕突出部113而压缩的压缩端子部353，感测端子350可以增加与突出部113的联接和固定强度，并且特别地，可以增加操作效率而不需要单独的设备，例如焊接设备。

也就是说，根据本公开的感测端子350可以由形成在与突出部113紧密接触的接触端子部351中的挤压突起351来挤压和固定。另外，从接触端子部351延伸的第一压缩端子部353a和第二压缩端子部353b在突出部113下方压缩，以将突出部113牢固地固定到感测端子350。

回到图4和图5，将描述单元组件的另一构造。

参考图4和图5，单元组件100还可以包括引线盒130。

引线盒130用于以机械方式防止电极引线之间的任何不期望的电连接，并且可以单独地容纳根据设计而被电连接的每个电极引线。为此，引线盒130可以在内部具有多个空间，以单独地容纳电连接的电极引线。

另外，引线盒130可以沿水平方向(±x轴方向)延伸，使得电极引线插入，并且上文所述的突出部113向外突出。因此，当引线盒130与电池单元110联接的同时，突出部113可以插入内表面中，并从外表面突出，并且表面接触的两个电极引线可以被容纳在引线盒130的内部空间中。

由此，引线盒130可以防止电极引线之间的无意接触，并且防止可能由外力引起的电极引线的损坏。

同时，在引线盒130的一端和另一端处可以形成下文所述的、与感测盖200的钩210相联接的钩联接部131。

在联接单元组件100和感测盖200时，钩联接部131沿着与联接方向(-x轴方向)相反的方向(+x轴方向)保持钩210的端部，以固定钩210，并且将与钩210相连的感测盖200与单元组件100相联接。

由此，通过在联接方向(-x轴方向)上挤压感测盖200的工序，可以仅以简单的方式来联接单元组件100和感测盖200。

在下文中，将描述根据本公开另一实施例的突出部和感测端子的联接构造。

图11是示出了根据本公开另一实施例的、联接突出部和感测端子的工序的视图，图12是根据另一实施例的、与突出部联接的感测端子的截面图。

参考图11和图12，根据本公开另一实施例的突出部113'和感测端子350'具有与前述根据本公开实施例的突出部(图5中的113)和感测端子(图5中的350)相同或相似的作用和与其他部件的联接结构，并且将基于不同之处进行描述，而在此省略重复的描述。

根据本公开另一实施例的突出部113'可以从电极引线111的端部沿水平方向(+x轴方向)突出，并且根据实施例的电极引线111和突出部(图5中的113)的左右方向宽度w3可以等于电极引线111的左右方向宽度w1。

也就是说，根据另一实施例的突出部113'可以沿水平方向(+轴方向)突出，同时与电极引线111的端部保持相同的宽度。因此，根据另一实施例的突出部113'可以以不同于根据实施例的突出部(图5中的113)的方式来接触感测端子350'，从而增加面积，并提高与感测端子350'的联接强度和电连接的稳定性。

同时，结合构件115'也可以整体地以对应于突起113'的左右方向宽度w3的方式施加在突起113'之间，从而以机械方式结合并电连接突起113'。

同时，根据另一实施例的感测端子350'可以包括接触端子部351'和压缩端子部353'，其左右方向宽度w4对应于突起113'的左右方向宽度w3。

如上文所述，被配合联接到感测端子350'的电极引线111的突出部113'可以与接触端子部351'以表面接触的方式相联接。在这种情况下，接触端子部351'的左右方向宽度w4可以等于突出部113'的左右方向宽度w3，或者比突出部113'的左右方向宽度w3长预定的长度。

根据本公开的该构造，根据另一实施例的突出部113'比根据实施例的突出部(图5中的113)具有更长的宽度和更大的面积，因此可以更稳定地安放并支撑在感测端子350'上。因此，在这种情况下，可以更稳定地保持电极引线111与感测端子350'之间的机械支撑和电连接性。

同时，根据本公开的又一实施例，可以提供多个突出部。更具体地，根据本公开的又一实施例的突出部可以形成为从电极引线的端部沿水平方向(+x轴方向)突出且彼此间隔开的多个板的形状。例如，在根据本公开又一实施例的三个突出部的情况下，所述突出部可以包括分别从电极引线的一端、另一端和中心突出且彼此间隔开的第一突出部、第二突出部和第三突出部。

由此，根据本公开又一实施例的突出部可以形成在来自感测端子350'的联接力所施加的点处，从而提高与感测端子350'的联接和固定强度。

同时，根据图11和图12的实施例的接触端子部351'可以在内侧表面上以对应于突出部113'的左右方向宽度w3的方式具有多个挤压突起301'a，以挤压突出部113'，从而提高感测端子350'与突出部113'之间的联接和固定强度。

根据图11和图12的另一实施例的感测端子350'还可以包括压缩端子部353'，其从接触端子部351'的两侧延伸，并围绕突出部113'压缩。

压缩端子部353'可以包括第一压缩端子部353'a和第二压缩端子部353'b，第一压缩端子部353'a和第二压缩端子部353'b从接触端子部351'的两个侧表面延伸，并且围绕突出部113'的每个侧表面压缩。

根据另一实施例的第一压缩端子部353'a和第二压缩端子部353'b可以形成为使得压缩突出部113'的端部以对应于突出部113'的左右方向宽度w3的方式延伸。

也就是说，为了牢固地压缩长且宽的突出部113'，根据该实施例的第一压缩端子部353'a和第二压缩端子部353'b的每个端部可以纵向地延伸到突出部113'的中心，以压缩突出部113'。在这种情况下，第一压缩端子部353'a和第二压缩端子部353'b可以具有弯曲部以及平坦部，所述弯曲部呈弯曲形状，并且从接触端子部351'的两侧弯曲，所述平坦部沿着朝向突出部113'的中心的方向、即从每个弯曲部分向内的方向平坦地延伸。

由此，感测端子351'和突出部113'可以在宽区域上以表面接触的方式联接并且彼此电连接，从而提高机械联接的稳定性和电连接的稳定性。

同时，根据本公开的电池组包括上文所述的至少一个电池模块。在这种情况下，除了电池模块之外，电池组还可以包括用于容纳电池模块的外壳以及用于控制电池模块的充电/放电的各种类型的装置，例如，电池管理系统(bms)、电流传感器、熔断器等。特别地，根据本公开实施例的电池组可以具有安放在电池模块的感测端子模块中的感测端子与bms的连接端子的电连接。

根据本公开的电池模块可以应用于车辆，诸如电动车辆或混合动力电动车辆。也就是说，根据本公开的车辆可以包括根据本公开的电池模块。

上文所描述的本公开不限于上文所描述的实施例和附图，并且可以由本公开所属技术领域的普通技术人员在不脱离本公开的技术方面的情况下对其进行许多替换、修改和改变。