电池模块及其制造方法与流程

本发明的一个实施例涉及一种电池模块及其制造方法。

背景技术：

由于数码相机、移动电话、笔记本电脑、混合动力车辆等尖端领域的开发，正在对可充电和放电的二次电池进行积极的研究。二次电池可举例为镉-镍电池、镍-金属电池氢化物电池、镍-氢电池、锂二次电池。其中，锂二次电池的工作电压为3.6v以上，其可用作便携式电子设备的电源，或者将多个锂二次电池串联并用于高输出混合动力车辆，这与镉-镍电池或镍-金属电池氢化物电池相比，工作电压高出三倍，每单位重量的能量密度的特性也很优异，因此正被快速使用。

如上所述，当将多个所述二次电池串联并用于高输出混合动力车辆或电动车辆时，使用盖体或壳体等构件来固定多个二次电池，并且使用汇流条等连接构件来使多个二次电池之间电连接，从而可以以一个电池模块的形式使用。

然而，下述的韩国公开专利公报第10-2018-0074592号中，为了使电极接头插入到在汇流条中形成的孔中，汇流条沿着电极接头被引出的方向移动至电池单元侧。但是，当从多个电池单元的每一个引出的电极接头之间的设置间距产生公差时，各个电极接头不容易对应地插入到在汇流条中形成的多个孔的每一个孔中，存在制造成本和制造时间增加的问题。

并且，在现有的情况下，主要使用将多个二次电池以纵向层叠并容纳在模块壳体内的方式。其中，需要多个外观壳体构件来形成模块外壳，并且主要使用焊接工艺来连接多个壳体构件。但是，所述焊接等的制造过程中对工艺上的制造成本及焊接质量管理的负担增加，并且根据焊接等的接合状态产生电池模块产品之间的质量水平偏差。

现有技术文献

(专利文献1)韩国公开专利公报第10-2018-0074592号(2018年07月03日)

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明的实施例的目的在于提供一种多个电极接头的每一个能够容易地固定设置在汇流条组件中形成的多个开口部的每一个的电池模块及其制造方法。

并且，本发明的实施例的目的在于提供一种能够提高多个电极接头与汇流条组件之间的组装性的电池模块及其制造方法。

并且，本发明的实施例的目的在于提供一种在电极接头没有以均匀的间隔排列的情况下也能够容易地插入汇流条组件的开口部上的电池模块及其制造方法。

并且，本发明的实施例的目的在于提供一种包括形成在开口部的长度方向的一侧以插入电极接头的插入部，同时能够保持汇流条的结构刚性的电池模块及其制造方法。

并且，本发明的实施例的目的在于提供一种即使在外部发生振动或冲击时也能够保持结构刚性的电池模块及其制造方法。

(二)技术方案

根据本发明的一个实施例可以提供一种电池模块，其包括：电池层叠体，分别包括电池接头的多个电池单元彼此层叠而形成；以及汇流条组件，位于所述电池层叠体的所述电极接头被引出的侧部，通过多个所述电极接头使多个所述电池单元之间电连接，其中，所述汇流条组件包括多个开口部，该多个开口部分别容纳多个所述电极接头的每一个，多个所述开口部分别包括一侧开放的插入部，以在与所述电极接头被引出的方向垂直的方向上插入所述电极接头。

其中，在所述汇流条组件在与所述电极接头被引出的方向垂直的方向上滑动设置时，多个所述电极接头可分别插入多个所述开口部的每一个内。

其中，所述汇流条组件可包括：至少一个汇流条，分别包括至少一个汇流条孔；以及汇流条支撑件，支撑彼此隔开的至少一个所述汇流条，其中，所述汇流条支撑件包括至少一个支撑槽，该支撑槽沿着所述电极接头被引出的方向分别与至少一个所述汇流条孔的每一个平行设置，至少一个所述汇流条孔和至少一个所述支撑槽在与所述电极接头被引出的方向垂直的方向上具有规定长度。

其中，所述插入部可形成在至少一个所述支撑槽的每一个中的所述支撑槽的长度方向的一端。

其中，所述至少一个汇流条可分别包括凸起部，该凸起部由所述汇流条孔的长度方向的一侧向所述电极接头被引出的方向侧突出而形成。

其中，所述至少一个汇流条的每一个中至少一个所述汇流条孔的每一个的长度方向的两端可以以堵塞的形式形成。

其中，所述电极接头从进入侧的末端越往所述支撑槽内侧移动，所述插入部的宽度可以变得越窄，以引导所述电极接头进入。

其中，可进一步包括上部组件，所述上部组件设置在与所述电池层叠体的所述电池单元层叠方向平行的上侧，所述汇流条组件与所述上部组件以彼此垂直的方向一体形成。

其中，所述汇流条组件可以与所述冷却板彼此结合。

根据本发明的另一个实施例可以提供一种电池模块的制造方法，可包括：分别包括电极接头的多个电池单元彼此层叠而形成电池层叠体；设置汇流条组件，该汇流条组件设置在所述电池层叠体的所述电极接头被引出的侧部，并包括可分别容纳多个所述电极接头的每一个的多个开口部；所述汇流条组件在与所述电极接头被引出的方向垂直的方向上滑动设置。

其中，多个所述电极接头可分别通过插入部滑动插入多个所述开口部的每一个内，所述插入部在多个所述开口部的每一个中与所述电极接头被引出的方向垂直的方向的一端向外部开放而形成。

其中，所述汇流条组件可以与在所述电池层叠体的所述电池单元层叠方向平行的上侧设置的上部组件以彼此垂直的方向一体形成，所述上部组件设置在所述电池层叠体的上侧的过程中，可以滑动设置在所述电池层叠体的所述电极接头被引出的侧部。

其中，在所述汇流条组件上可以形成有多个开口部，该多个开口部分别容纳多个所述电极接头的每一个，当滑动设置所述汇流条组件时，多个所述电极接头分别通过在多个所述开口部的每一个的一端向外部开放而形成的插入部滑动插入多个所述开口部的内侧。

其中，所述汇流条组件可以与所述电池层叠体彼此连接，已连接的所述汇流条组件和所述电池层叠体被放置于冷却板上，所述汇流条组件与所述冷却板通过第一紧固构件彼此结合。

其中，在所述电池层叠体的与所述电池单元的层叠方向平行的上侧可以设置有上表面盖体部，在所述电池层叠体层叠方向的两侧设置有前表面盖体部和后表面盖体部，所述前表面盖体部和所述后表面盖体部通过第二紧固构件与所述冷却板彼此结合，所述前表面盖体部与所述上表面盖体部以及所述后表面盖体部与所述上表面盖体部通过第三紧固构件彼此结合。

(三)有益效果

根据本发明的实施例，多个电极接头的每一个能够容易地固定设置在汇流条组件中形成的多个开口部的每一个。

并且，根据本发明的实施例，能够提高多个电极接头与汇流条组件之间的组装性。

并且，根据本发明的实施例，在电极接头没有以均匀的间隔排列的情况下也能够容易地插入汇流条组件的开口部上。

并且，根据本发明的实施例，包括形成在开口部的长度方向的一侧以插入电极接头的插入部，同时能够保持汇流条的结构刚性。

并且，根据本发明的实施例，即使在外部发生振动或冲击时也能够保持结构刚性。

附图说明

图1是示出根据本发明的一个实施例的电池模块的图。

图2是示出根据本发明的一个实施例的电池模块的汇流条组件的图。

图3的(a)是图2的a部分的背面侧的立体图，图3的(b)是示出图2的a部分背面的图，图3的(c)是示出图2的a部分侧面的图。

图4是示出根据本发明的一个实施例的在电池模块的电池层叠体上放置上部结构的状态的图。

图5的(a)是将组装汇流条组件与电极接头的状态通过图4的b部分的放大图来示出的图，图5的(b)是从侧面示出组装汇流条组件与电极接头的状态的图。

图6是示出根据本发明的另一个实施例彼此紧固的上部结构和电池层叠体与冷却外壳紧固的状态的图。

图7是示出根据本发明的另一个实施例在冷却外壳上紧固前表面盖体部、后表面盖体部及上表面盖体部的状态的图。

附图说明标记

1：电池模块10：电池层叠体

110：电池单元120：电极接头

20：壳体部210：冷却外壳

211：冷却板2111：第二紧固区

2112：第三紧固区212：侧表面盖体部

221：前表面盖体部222：后表面盖体部

2211：第五紧固区230：上表面盖体部

2301：第六紧固区30：上部结构

310：汇流条组件3101：开口部

311：汇流条3111：汇流条孔

311a：平面部311b：凸起部

312：汇流条支撑件3121：支撑槽

3122：插入部320：上部组件

321：连接部411：第一紧固构件

412：第二紧固构件413：第三紧固构件

d1：电池单元层叠方向d2：电极接头竖直方向

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的具体实施方式进行说明。但这仅仅是示例，本发明并不限定于此。

在对本发明进行说明的过程中，当判断与本发明相关的公知技术的具体说明可能会不必要的混淆本发明的主旨时，省略其详细说明。并且，在后面描述的术语是考虑到在本发明中的功能而定义的术语，其可以根据使用者、操作者的意图或者惯例等而变得不同。因此，应基于本说明书的整体内容对所述术语进行定义。

本发明的技术思想由权利要求书确定，以下的实施例仅仅是用于向本发明所属领域的普通技术人员有效地说明本发明的技术思想的一种方式。

图1是示出根据本发明的一个实施例的电池模块1的图。

参照图1，根据本发明的一个实施例的电池模块1可包括：电池层叠体10，由分别包括电极接头120的多个电池单元110彼此层叠而形成；汇流条组件310，位于电池层叠体10中的电极接头120被引出的侧部，所述电池层叠体10和汇流条组件310可以以彼此紧固的状态容纳在壳体部20内。所述电池层叠体10的多个电池单元110可以以彼此层叠的状态竖直设置，以使多个电池单元110的所有电池单元的一个侧面能够位于下侧或上侧。

其中，所述壳体部20可包括：冷却板211，设置在与电池层叠体10的电池单元110层叠方向d1平行的下侧；一对侧表面盖体部212，在电池层叠体10的电极接头120被引出的侧部与冷却板211垂直地形成，以包覆汇流条组件310；上表面盖体部230，包覆电池层叠体10的与冷却板211相对的一侧(上侧)；前表面盖体部221以及后表面盖体部222，包覆电池层叠体10的电池单元110层叠方向d1的两侧。

另外，所述冷却板211和侧表面盖体部212可以一体形成，以形成为冷却外壳210，并且一对侧表面盖体部212可以在冷却板211的电极接头120被引出的方向的两端垂直延伸而形成。但这只是示例，并不限定于此，冷却板211和前表面盖体部221及后表面盖体部222也可以形成为一体。

并且，本发明以多个电池单元110的每一个是电极接头120向两侧突出的双向单元且汇流条组件310被设置在电池层叠体10的两侧为基准来进行说明。但这仅仅是示例，多个电池单元110的每一个还可以是电极接头120仅向一侧突出的单向单元，汇流条组件310还可以仅位于电池层叠体10的一侧。

进一步地，根据本发明的一个实施例的电池模块1还可以包括上部组件320，该上部组件320设置在与电池层叠体10的电池单元110层叠方向d1平行的上侧中的所述电池层叠体10与上表面盖体部230之间。

对于上部组件320的具体说明将在后面讲述。

图2是示出根据本发明的一个实施例的电池模块1的汇流条组件310的图，图3的(a)是图2的a部分的背面侧的立体图，图3的(b)是示出图2的a部分背面的图，图3的(c)是示出图2的a部分侧面的图。

参照图2和图3，所述汇流条组件310包括多个开口部3101，该多个开口部3101可分别容纳多个电极接头120，并且可通过插入设置在多个开口部3101的多个电极接头120使多个电池单元110彼此之间电连接。并且，在汇流条组件310中形成的多个开口部3101分别包括插入部3122，该插入部3122形成为一侧被开放，以在与电池单元110层叠方向d1垂直的方向中与电极接头120被引出的方向垂直的方向(电极接头120竖直方向d2)上使所述电极接头120可滑动插入。

具体地，汇流条组件310可包括：至少一个汇流条311，彼此隔开设置，并且分别包括至少一个汇流条孔3111；汇流条支撑件312，支撑彼此隔开的至少一个汇流条311。其中，所述汇流条支撑件312由塑料等绝缘材料形成，能够切断至少一个汇流条311彼此之间的通电。

其中，所述至少一个汇流条311可分别设置在汇流条支撑件312的外侧表面上，并且通过接触面中的一部分的热熔接来结合。但这只是示例，并不限定于此，诸如通过紧固突起(未图示)和紧固孔(未图示)彼此插入结合或螺丝结合等，只要是能够将至少一个汇流条311和汇流条支撑件312彼此结合的方式即可。

另外，分别形成在所述至少一个汇流条311中的汇流条孔3111可以沿着通过电池单元110的层叠而竖直的电极接头120的竖直方向d2(在图中为上下方向)形成为规定长度的长孔形状，以能够插入电极接头120。

并且，所述汇流条支撑件312可包括至少一个支撑槽3121，至少一个支撑槽3121的每一个可以沿着电极接头120被引出的方向与至少一个汇流条孔3111平行设置。其中，所述至少一个支撑槽3121可以形成为沿着所述电极接头120的竖直方向d2具有规定长度的长孔形状，以能够插入电极接头120。其中，支撑槽3121和汇流条孔3111可以沿着电极接头120被引出的方向平行设置，由此形成所述开口部3101。即，所述开口部3101可包括支撑槽3121和汇流条孔3111。

另外，所述插入部3122可形成在至少一个支撑槽3121的每一个的长度方向的一端，并且多个电极接头120可通过插入部3122从至少一个支撑槽3121一侧向支撑槽3121内侧沿着电极接头120的竖直方向d2滑动插入。

另外，所述至少一个汇流条311可分别包括凸起部311b，该凸起部311b由汇流条孔3111的长度方向的一侧向电极接头120被引出的方向突出而形成。具体地，所述凸起部311b可以由至少一个汇流条311的每一个的一侧(在图中为下侧)弯曲而形成，相对于结合在汇流条支撑件312的汇流条311的平面部311a，凸起部311b可向电池层叠体10的外侧突出设置。

进一步地，所述凸起部311b可以相对于电极接头120位于电极接头120被引出的方向的末端的外侧。

另外，在至少一个汇流条311的每一个中至少一个汇流条孔3111的每一个的长度方向的两端可以以堵塞的形式形成，并且在至少一个汇流条311的每一个中至少一个汇流条孔3111的电极接头120进入侧端部可形成在所述凸起部311b中。即，在汇流条311上，汇流条孔3111可形成在凸起部311b和平面部311a中。

如上所述，在汇流条311中形成的汇流条孔3111的两端以关闭的状态设置，由此能够保持汇流条311的每一个的结构刚性。

并且，在电极接头120沿着电极接头120的竖直方向d2滑动插入所述开口部3101的过程中，一端(电极接头120被插入侧)为关闭状态的汇流条孔3111可以与电极接头120无干扰地容易紧固。

更具体地，当所述电极接头120沿着竖直方向d2滑动插入开口部3101内时，电极接头120可穿过汇流条支撑体312的支撑槽3121一端的插入槽。其中，汇流条311的凸起部311b位于电极接头120被引出方向的末端外侧，因此电极接头120可以通过汇流条孔3111的平面部311a和向凸起部311b延伸的部分被引导至汇流条孔3111内，并且在与凸起部311b无干扰的情况下，可以滑动插入支撑槽3121和汇流条孔3111(开口部3101)内。

另外，电极接头120从进入侧的末端越往支撑槽3121内侧移动，所述插入部3122的进入宽度变得越窄，以能够引导电极接头120进入。即，电极接头120从最初进入的末端越往支撑槽3121内侧移动，插入部3122在电池单元110层叠方向d1上的宽度变得越窄。

由此，即使在电极接头120彼此之间以略微不均匀的间隔形成的情况下，也可以通过插入部3122引导，从而能够容易地滑动插入以均匀的间隔形成的开口部3101内。

并且，在所述汇流条孔3111中，电极接头120进入侧的端部可以形成为诸如所述插入部3122，即，电极接头120最初进入的位置(从汇流条311的平面部311a连接到凸起部311b的部分)越往汇流条孔3111内侧移动，电池单元110层叠方向d1上的宽度变得越窄。

由此，通过插入部3122进入支撑槽3121内的电极接头120可以容易地被引导并进入汇流条孔3111内侧。

图4是示出根据本发明的一个实施例的在电池模块1的电池层叠体10上放置上部结构30的状态的图，图5的(a)是将组装汇流条组件310与电极接头120的状态通过图4的b部分的放大图来示出的图，图5的(b)是从侧面示出组装汇流条组件310与电极接头120的状态的图。

参照图4和图5，汇流条组件310可以在与所述上部组件320彼此垂直设置的状态下一体形成。即，汇流条组件310可以在上部组件320的电极接头120被引出的方向的两端与上部组件320垂直地一体形成，并且被一体化的上部组件320和汇流条组件310可以形成上部结构30。

如上所述，在根据本发明的一个实施例的电池模块1中，在汇流条组件310沿着电极接头120的竖直方向d2移动时，多个电极接头120可以滑动插入多个开口部3101内，通过插入部3122容易滑动插入电极接头120，从而能够防止汇流条组件310滑动时与电极接头120产生干扰。

并且，汇流条组件310可以在电极接头120的竖直方向d2上滑动，因此上部组件320与汇流条组件310可一体形成。由此，一体型的汇流条组件310和上部组件320可以沿着电极接头120的竖直方向d2从电池层叠体10的一侧向另一侧(图中的上侧至下侧)移动。其中，在汇流条组件310中形成的多个开口部3101的每一个和多个电极接头120的每一个可以以彼此滑动的方式设置。

并且，在所述上部组件320上可以形成连接部321，该连接部321用于连接位于电池层叠体10的电极接头120被引出的方向的两侧的一对汇流条组件310。

具体地，所述连接部321可以由用于收发电信号的电线或柔性电路板(fpcb)，可以将从一对汇流条组件310测定的电压或者温度信息传递到控制电路(未图示)等。

另外，根据本发明的另一个实施例，在根据所述本发明的一个实施例的电池模块1中，可以由多个电池单元110彼此层叠而形成电池层叠体10，汇流条组件310在电池层叠体10的电极接头120被引出的侧部沿着电极接头120的竖直方向d2滑动设置。

其中，如上所述，汇流条组件310可以与设置在电池层叠体10上侧的上部组件320以彼此垂直的方式形成为一体。由此，所述汇流条组件310可以与上部组件320一起从电池层叠体10的一侧(在图中为上侧)沿着电极接头120的竖直方向d2移动而滑动设置。

具体地，在汇流条组件310从电池层叠体10的一侧沿着电极接头120的竖直方向d2滑动而设置的过程中，首先多个电极接头120的每一个可以通过形成在汇流条支撑件312的支撑槽3121一端的插入槽被引导至多个支撑槽3121的每一个的内侧。

然后，电极接头120可以在支撑槽3121内滑动的同时通过汇流条孔3111的平面部311a和向凸起部311b延伸的部分被引导至汇流条孔3111的内侧，在与汇流条311的凸起部311b(特别是，汇流条孔3111一端的堵塞部分)无干扰的情况下，可以插入开口部3101(支撑槽3121和汇流条孔3111)的内侧。

图6是示出根据本发明的另一个实施例的彼此紧固的上部结构30和电池层叠体10与冷却外壳210紧固的状态的图。

参照图6，当完成汇流条组件310的滑动放置时，可在形成于汇流条组件310中的多个开口部3101的每一个中设置的电极接头120上照射激光。具体地，可沿着电极接头120的竖直方向d2在电极接头120的突出方向的末端照射激光，电极接头120通过激光焊接而被熔融，从而可以与汇流条孔3111的外周边缘彼此电连接。另外，所述激光还可以照射在汇流条孔3111的外周上，在汇流条孔3111周围熔融时与电极接头120焊接。

然后，完成焊接的上部结构30和电池层叠体10可以放置在由冷却板211和一对侧表面盖体部212一体形成的冷却外壳210中。

另外，在汇流条组件310的下表面可形成有多个第一紧固区(未图示)，在冷却板211的放置汇流条组件310的位置上可形成多个第二紧固区2111。

其中，多个第一紧固区和多个第二紧固区2111可以彼此同轴设置，以使多个紧固构件可以贯穿插入，可通过以垂直于冷却板211的方向紧固的第一紧固构件411与冷却板211彼此紧固。所述紧固构件可以由铆钉(rivet)或螺栓(bolt)等来形成，但这仅是示例，并不限定于此。

如上所述，由于电池层叠体10通过汇流条组件310紧固于冷却板211上，即使在外部产生振动或冲击时也可以保持固定在冷却板211上的状态，还可以保持根据本发明的一个实施例的电池模块1的结构刚性。

图7是示出根据本发明的另一个实施例的在冷却外壳210上紧固前表面盖体部221、后表面盖体部222及上表面盖体部230的状态的图。

参照图7，在紧固冷却外壳210和汇流条组件310之后，在电池层叠体10的上侧可设置上表面盖体部230，在电池层叠体10层叠方向d1的两侧可设置前表面盖体部221和后表面盖体部222。

另外，在冷却板211的放置有前表面盖体部221和后表面盖体部222的位置上，可形成多个第三紧固区2112，在所述前表面盖体部221和后表面盖体部222的下表面可形成有与第三紧固区2112对应的多个第四紧固区(未图示)。

其中，在前表面盖体部221和后表面盖体部222设置在冷却板211上后，可通过贯穿第三紧固区2112和第四紧固区的第二紧固构件412结合前表面盖体部221与冷却板211以及后表面盖体部222与冷却板211。

进一步地，所述前表面盖体部221和后表面盖体部222的上表面可以以内陷的形式形成多个第五紧固区2211，多个所述第五紧固区2211可形成在与所述上表面盖体部230接触的位置。并且，在上表面盖体部230的与前表面盖体部221和后表面盖体部222接触的位置可形成有向前表面盖体部221和后表面盖体部222侧贯穿形成的多个第六紧固区2301。

其中，所述上表面盖体部230被设置在电池层叠体10的上侧时，位于前表面盖体部221和后表面盖体部222的上侧，然后可通过贯穿第五紧固区2211和第六紧固区2301的第三紧固构件413彼此结合前表面盖体部221与上表面盖体部230以及后表面盖体部222与上表面盖体部230。

即，如上所述，由于第二紧固构件412和第三紧固构件413在与电池单元110层叠方向d1垂直的方向上贯穿紧固，从而能够更加有效地抑制层叠的多个电池单元110膨胀，并且能够提高壳体部20的结构刚性。

以上通过具有代表性的实施例对本发明进行了详细的说明，但本发明所属技术领域的普通技术人员能够理解在不脱离本发明的范畴内对上述实施例可以进行各种变形。因此本发明的权利范围不应限定在所说明的实施例，而应由权利要求书和与权利要求书等同的内容来确定。