具有电池堆叠体的保护结构的电池模块.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201980005512.8 (22)申请日 2019.12.02 (30)优先权数据 10-2018-0155515 2018.12.05 KR (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2020.04.29 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/KR2019/016859 2019.12.02 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2020/116879 KO 2020.06.11 (71)申请人 株式会社LG化学 地址 韩国首尔 (72)发明人 金惠盡崔贤哲崔永镐 (74)。

2、专利代理机构 北京律诚同业知识产权代理 有限公司 11006 代理人 徐金国 (51)Int.Cl. H01M 2/10(2006.01) H01M 2/20(2006.01) (54)发明名称 具有电池堆叠体的保护结构的电池模块 (57)摘要 根据实施方式的电池模块包括： 通过堆叠多 个二次电池单元构成的单元结构； 框架， 所述框 架包括至少一个开口并且构造成通过所述开口 将所述单元结构容纳到其内部空间中； 和侧板， 所述侧板覆盖所述开口并且包括保护盖， 所述保 护盖设置在所述单元结构与所述框架之间以覆 盖所述单元结构， 其中所述保护盖包括朝向所述 单元结构内部的凸出边缘。 权利要求书2页 。

3、说明书5页 附图5页 CN 111527622 A 2020.08.11 CN 111527622 A 1.一种电池模块， 包括： 通过堆叠多个二次电池单元构成的单元结构； 框架， 所述框架包括至少一个开口并且构造成通过所述开口将所述单元结构容纳到其 内部空间中； 和 侧板， 所述侧板覆盖所述开口并且包括保护盖， 所述保护盖设置在所述单元结构与所 述框架之间以覆盖所述单元结构， 其中所述保护盖包括朝向所述单元结构内部的凸出边缘。 2.如权利要求1所述的电池模块， 其中 所述框架是其中第一开口和第二开口彼此面对的盒形单体框架。 3.如权利要求2所述的电池模块， 其中 所述侧板分别覆盖所述第一开口。

4、和所述第二开口。 4.如权利要求1所述的电池模块， 其中 所述保护盖包括： 包括中央部分的第一部分、 和从所述保护盖的端部延伸至所述第一 部分的边界的第二部分， 并且 所述边缘的与所述第一部分对应的部分与和所述框架的长度方向垂直的方向平行， 而 所述边缘的与所述第二部分对应的部分具有倾斜形状。 5.如权利要求4所述的电池模块， 其中 沿着所述框架的所述长度方向定位于所述第一部分中的假想直线与沿着所述第二部 分的边缘定位的直线之间的角是锐角。 6.如权利要求4所述的电池模块， 其中 基于平面， 所述边缘具有大致V形。 7.如权利要求1所述的电池模块， 其中 所述框架包括至少一个粘合剂注入孔， 以。

5、固定所述单元结构和所述框架。 8.如权利要求7所述的电池模块， 其中 沿着所述框架的长度方向以及沿着与所述长度方向垂直的方向设置有多个注入孔。 9.如权利要求4所述的电池模块， 其中 所述框架包括至少一个粘合剂注入孔， 以固定所述单元结构和所述框架， 并且 所述第一部分沿着所述框架的所述长度方向的长度X和所述电池单元的部分长度A满 足以下条件： X2A 其中X表示从所述电池单元的电极组件的一端到所述保护盖的端部的直线距离， A表示 所述电池单元的台阶部沿着所述框架的所述长度方向的直线距离。 10.如权利要求4所述的电池模块， 其中 所述框架包括至少一个粘合剂注入孔， 以固定所述单元结构和所述框。

6、架， 并且 所述第一部分沿着所述框架的所述长度方向的长度X和所述框架的部分长度B满足以 下条件： BXA 其中X表示从所述电池单元的电极组件的一端到所述保护盖的端部的直线距离， B表示 从所述电池单元的所述电极组件的一端到设置有所述注入孔的所述框架的内周表面的直 权利要求书 1/2 页 2 CN 111527622 A 2 线距离， A表示所述电池单元的台阶部沿着所述框架的所述长度方向的直线距离。 11.如权利要求2所述的电池模块， 其中 所述第一开口被所述侧板覆盖， 所述第二开口被另一个侧板覆盖， 所述另一个侧板包 括设置在所述单元结构与所述框架之间以覆盖所述单元结构的另一个保护盖， 并且所。

7、述另 一个保护盖具有与所述保护盖的形状不同的形状。 12.如权利要求1所述的电池模块， 其中 基于平面， 所述边缘具有圆弧形状。 13.如权利要求1所述的电池模块， 其中 所述电池单元是袋型的。 14.如权利要求1所述的电池模块， 其中 所述侧板是汇流条板。 15.一种电池组， 所述电池组包括如权利要求1至14中任一项所述的电池模块。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111527622 A 3 具有电池堆叠体的保护结构的电池模块 技术领域 0001 相关申请的交叉引用 0002 本申请要求于2018年12月5日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2018- 0155515号的优先权和权。

8、益， 通过引用将上述专利申请的整体内容结合在此。 0003 本公开内容涉及一种电池模块， 更特别地， 涉及一种具有电池堆叠体的保护结构 的电池模块。 背景技术 0004 通常， 通过利用具有预定强度的保护结构(例如， 金属框架)围绕其中堆叠有多个 电池的堆叠体来形成电池模块。 0005 在制造电池模块时， 当保护结构与电池堆叠体组合时， 保护结构不应损坏电池堆 叠体， 使得电池模块可被良好地制造。 0006 在电池模块的制造中， 要求保护结构和电池堆叠体紧密结合， 以便优化其在应用 装置(例如， 电动车辆)中所占据的体积， 并且要求结合保护结构， 使得可安全地保护电池堆 叠体。 发明内容 00。

9、07 技术问题 0008 本发明致力于提供一种可在防止电池堆叠体被损坏的同时将电池堆叠体和保护 结构严密且紧密地结合的电池模块。 0009 然而， 本发明的目的不限于上述目的， 本发明的目的可在本发明的精神和范围内 以各种方式扩展。 0010 技术方案 0011 根据本发明一个方面的电池模块包括： 通过堆叠多个二次电池单元构成的单元结 构； 框架， 所述框架包括至少一个开口并且构造成通过所述开口将所述单元结构容纳到其 内部空间中； 和侧板， 所述侧板覆盖所述开口并且包括保护盖， 所述保护盖设置在所述单元 结构与所述框架之间以覆盖所述单元结构， 其中所述保护盖可包括朝向所述单元结构内部 的凸出边。

10、缘。 0012 所述框架可以是其中第一开口和第二开口彼此面对的盒形单体框架。 0013 所述侧板可分别覆盖所述第一开口和所述第二开口。 0014 所述保护盖可包括： 包括中央部分的第一部分、 和从所述保护盖的端部延伸至所 述第一部分的边界的第二部分， 并且所述边缘的与所述第一部分对应的部分可与和所述框 架的长度方向垂直的方向平行， 而所述边缘的与所述第二部分对应的部分可具有倾斜形 状。 0015 沿着所述框架的所述长度方向定位于所述第一部分中的假想直线与沿着所述第 二部分的边缘定位的直线之间的角可以是锐角。 说明书 1/5 页 4 CN 111527622 A 4 0016 基于平面， 所述边。

11、缘具有大致V形或圆弧形状。 0017 所述框架可包括至少一个粘合剂注入孔， 以固定所述单元结构和所述框架， 并且 沿着所述框架的长度方向以及沿着与所述长度方向垂直的方向可设置有多个注入孔。 0018 在所述保护盖与所述单元结构之间可设置有衬垫。 0019 所述框架可包括至少一个粘合剂注入孔， 以固定所述单元结构和所述框架， 并且 所述第一部分沿着所述框架的所述长度方向的长度X和所述电池单元的部分长度A可满足 以下条件： 0020 X2A 0021 其中X表示从所述电池单元的电极组件的一端到所述保护盖的端部的直线距离， A 表示所述电池单元的台阶部沿着所述框架的所述长度方向的直线距离。 0022。

12、 所述框架可包括至少一个粘合剂注入孔， 以固定所述单元结构和所述框架， 并且 所述第一部分沿着所述框架的所述长度方向的长度X和所述框架的部分长度B可满足以下 条件： 0023 BXA 0024 其中X表示从所述电池单元的电极组件的一端到所述保护盖的端部的直线距离， B 表示从所述电池单元的所述电极组件的一端到设置有所述注入孔的所述框架的内周表面 的直线距离， A表示所述电池单元的台阶部沿着所述框架的所述长度方向的直线距离。 0025 所述第一开口可被所述侧板覆盖， 所述第二开口可被另一个侧板覆盖， 所述另一 个侧板可包括设置在所述单元结构与所述框架之间以覆盖所述单元结构的另一个保护盖， 并且所。

13、述另一个保护盖可具有与所述保护盖的形状不同的形状。 0026 所述电池单元可形成为袋型的， 所述侧板可以是汇流条板。 0027 根据本发明另一个方面的电池组可包括以上所述的电池模块。 0028 有益效果 0029 根据实施方式， 在通过将单元结构插入到框架中来组装电池模块时， 可通过设置 在侧板上的保护盖来防止单元结构的电池单元被框架损坏。 因此， 可制造具有优异绝缘性 能的电池模块。 0030 此外， 由于通过保护盖的形状可容易地结合单元结构和框架， 因此可提高工作效 率。 附图说明 0031 图1图解了根据本发明实施方式的电池模块的结合透视图。 0032 图2图解了其中根据本发明实施方式的。

14、电池模块中的单元结构和框架分离的状态 的分解透视图。 0033 图3图解了根据本发明实施方式的电池单元的视图。 0034 图4图解了根据本发明实施方式的电池模块中的侧板的透视图。 0035 图5图解了其中根据本发明实施方式的电池模块中的单元结构和侧板结合的状态 的平面图。 0036 图6图解了沿图1的线VI-VI截取的局部剖面图。 0037 图7图解了其中根据本发明另一实施方式的电池模块中的单元结构和侧板结合的 说明书 2/5 页 5 CN 111527622 A 5 状态的平面图。 具体实施方式 0038 下文中， 将参照示出本发明的示例性实施方式的附图更全面地描述本发明。 如本 领域技术人。

15、员将认识到的， 在不背离本发明的精神或范围的情况下， 可以以各种不同的方 式修改所描述的实施方式。 0039 将省略与描述无关的部分以清楚地描述本公开内容， 并且在整个说明书中相同的 参考标记表示相同的元件。 0040 在整个说明书和随后的权利要求书中， 当描述一元件 “结合” 至另一元件， 该元件 可 “直接结合” 至另一元件或通过第三元件 “电连接” 至另一元件。 此外， 除非有明确的相反 描述， 否则词语 “包括” 以及诸如 “包含” 之类的变型将理解为表明包括所述元件， 但并不排 除任何其他元件。 0041 下文中， 将参照附图描述实施方式。 0042 图1图解了根据本发明实施方式的电。

16、池模块的结合透视图。 图2图解了其中根据本 发明实施方式的电池模块中的单元结构和框架分离的状态的分解透视图。 0043 如图中所示， 根据该实施方式的电池模块100具有单元结构20插入到盒形框架30 的内部空间的结构， 在单元结构20中堆叠有多个二次电池单元22。 0044 可通过堆叠多个袋型电池单元22来构成单元结构20， 并且可在单元结构的底部设 置用于支撑电池单元22的底板24， 同时可在单元结构的两端设置侧板40和40 ， 因而侧板40 和40 可以是汇流条板， 在每个汇流条板上设置用于多个电池单元22的电连接的汇流条。 0045 围绕并且保护单元结构20的框架30可设置为具有至少一个。

17、开口的盒形单体框架 (mono frame)， 以形成内部空间。 在该实施方式中， 框架30设置为其中开口32和32 彼此面 对的长方体形单体框架。 框架30可由金属材料制成以具有预定刚度， 但是不必限于此。 0046 框架30的至少一个表面可设置有注入孔34， 可通过该注入孔34注入用于将单元结 构20和框架30固定和结合的粘合剂(例如， 粘合剂树脂)。 在该实施方式中， 可沿着框架30的 长度方向(y)和与长度方向垂直的方向(x)设置多个注入孔34。 注入孔34可形成为具有圆形 形状， 其形状和布置不必限于附图中所示的状态。 0047 图3是示意性地示出根据实施方式的电池单元22的视图， 。

18、其中电池单元22以封装 袋222的形式形成， 电极组件220容纳在封装袋222中。 如图3的放大圆圈中所示， 电池单元22 可包括在其制造过程期间由于制造工艺条件、 电池单元的结构等而形成的台阶部224。 与袋 222的其他部分相比， 台阶部224可具有突出的形状。 0048 因此， 由于多个电池单元22的各个台阶部224， 在单元结构20中形成一种障碍物， 当将框架30装配至单元结构20时， 该障碍物会导致与框架30的冲突。 当在它们之间发生冲 突时， 袋222的相应部分被损坏， 这种损坏可劣化电池单元22的绝缘特性。 0049 在本实施方式中， 为了防止这种情况， 在侧板40和40 中的至。

19、少一个上设置保护 盖。 0050 图4图解了根据本发明实施方式的电池模块中的侧板的透视图。 图5图解了其中根 据本发明实施方式的电池模块中的单元结构和侧板结合的状态的平面图。 图6图解了沿图1 的线VI-VI截取的局部剖面图。 说明书 3/5 页 6 CN 111527622 A 6 0051 如图4中所示， 覆盖图2中所示的框架30的开口中的第一开口32的侧板40包括主体 42和保护盖44， 主体42在覆盖图2的第一开口32的同时在主体42中安装有汇流条， 保护盖44 从主体42的一端沿着图2的框架30的长度方向(y)延伸。 0052 参照图2和图4， 侧板40的主体42覆盖单元结构20的与。

20、第一开口32对应的一端， 并 且保护盖44覆盖由多个电池单元22的台阶部224形成的障碍物。 此外， 基于单元结构20和框 架30彼此结合的状态， 保护盖44设置在单元结构20与框架30之间。 参照图6， 可在保护盖44 与单元结构20之间设置衬垫50。 衬垫50可形成为泡沫型以减轻冲击， 或者可由诸如聚氨酯 之类的材料形成， 并且可用于保护单元结构20免受外部冲击。 0053 在本实施方式中， 保护盖44的朝向单元结构20内部的边缘， 即沿着与单元结构20 的长度方向(y)垂直的方向(x)横跨单元结构20的边缘， 可形成为具有朝向单元结构20内部 的凸出形式。 保护盖44包括： 包括中央部分。

21、的第一部分440、 和从保护盖44的两端延伸至第 一部分440的边界的第二部分442。 0054 在此， 保护盖44的与第一部分440对应的边缘形成为与和框架30的长度方向(y)垂 直的方向(x)平行地延伸的直线形状。 此外， 保护盖44的与第二部分442对应的边缘可具有 倾斜形状。 0055 参照图5， 保护盖44的边缘在沿着框架30的长度方向(y)定位于第一部分440中的 假想直线与沿着第二部分442的边缘定位的直线之间具有锐角 ， 使得基于平面， 保护盖44 的边缘具有大致V形。 0056 可通过注射成型来制造侧板40， 使得主体42和保护盖44形成一体， 并且侧板40可 由确保预定绝缘。

22、功能的材料 (例如， 具有等级3或更高等级的相对漏电 起痕指数 (Comparative Tracking Index， CTI)的塑料)制成。 0057 另外， 在该实施方式中， 覆盖第二开口32 ， 即框架40的另一个开口的另一个侧板 40 具有与上述侧板40相同的基本构造， 但是保护盖44 的形状可与上述保护盖44的形状不 同。 就是说， 另一个保护盖44 具有朝向单元结构20内部的一字形状的整体上平坦的边缘 (见图5)。 0058 此外， 框架40的第二开口32 也可被包括上述保护盖44的侧板覆盖。 0059 如上所述， 在该实施方式的电池模块100中， 由于在电池单元22的台阶部22。

23、4被保 护盖44覆盖的状态下将单元结构20插入到框架30中， 因此当它们组合时， 尽管保护盖44可 能会冲击单元结构20的电池单元22， 但可防止电池单元22被保护盖44损坏。 0060 此外， 由于保护盖44具有两个外围部分(第二部分)， 沿着框架30的长度方向(y)， 这两个外围部分的长度比中央部分(第一部分)的长度短， 因此即使当保护盖44插入到框架 30中时， 也可降低保护盖44可能与框架30的内壁冲突的可能性。 结果， 可通过防止在单元结 构20和框架30的组装期间施加至电池单元22的冲击来降低损坏电池单元的可能性， 并且还 可容易实现组装。 0061 另外， 单元组件20和框架30。

24、可在彼此结合时利用经由框架30的注入孔34提供的粘 合剂树脂60而彼此固定。 图6图解了其中单元组件20和框架30通过粘合剂树脂60固定的状 态。 0062 根据该实施方式， 保护盖44的第一部分440沿着框架30的长度方向(y)的长度X和 电池单元22的部分长度A可满足以下条件， 以便防止电池单元22的台阶部224被损坏， 从而 说明书 4/5 页 7 CN 111527622 A 7 防止电流泄漏。 0063 X2A 0064 在此， X表示从电池单元22的电极组件220的一端到保护盖44的端部的直线距离， A 表示电池单元22的台阶部224沿着框架20的长度方向的直线距离。 0065 此。

25、外， 保护盖44的第一部分沿着框架20的长度方向的长度X和框架20的部分长度B 可满足以下条件， 以便防止通过注入孔34提供的粘合剂树脂60的过度注入。 0066 BXA 0067 在此， X表示从电池单元22的电极组件220的一端到保护盖44的端部的直线距离， B 表示从电池单元22的电极组件220的一端到设置有注入孔34的框架20的内周表面的直线距 离， A表示电池单元的台阶部沿着框架的长度方向的直线距离。 0068 图7图解了其中根据本发明另一实施方式的电池模块中的单元结构和侧板结合的 状态的平面图。 0069 图7的实施方式具有与上述实施方式的电池模块相同的基本构造。 然而， 在图7的。

26、 实施方式中， 不同之处在于， 基于平面， 保护盖46的边缘形成为具有圆弧形状。 0070 上述电池模块可配置为电池组并且应用于各种装置。 这些装置可应用于诸如电动 自行车、 电动车辆、 混合动力车辆等之类的交通运输设备， 但不限于此， 可应用于能够使用 二次电池的各种装置。 0071 虽然已经结合目前被认为是实用的示例性实施方式描述了本发明， 但是应当理 解， 本发明不限于所公开的实施方式， 而是相反地， 本发明旨在涵盖包括在所附权利要求的 精神和范围内的各种修改和等同布置。 0072 【标号描述】 0073 100： 电池模块 20： 单元结构 0074 22： 电池单元 30： 框架 0075 40： 侧板 44： 保护盖 0076 224： 台阶部 34： 注入孔 说明书 5/5 页 8 CN 111527622 A 8 图1 说明书附图 1/5 页 9 CN 111527622 A 9 图2 说明书附图 2/5 页 10 CN 111527622 A 10 图3 说明书附图 3/5 页 11 CN 111527622 A 11 图4 图5 说明书附图 4/5 页 12 CN 111527622 A 12 图6 图7 说明书附图 5/5 页 13 CN 111527622 A 13 。