[go: up one dir, main page]

ES2981976T3 - Módulo de batería, paquete de batería que comprende el módulo de batería, y vehículo que comprende el paquete de batería - Google Patents

Módulo de batería, paquete de batería que comprende el módulo de batería, y vehículo que comprende el paquete de batería Download PDF

Info

Publication number
ES2981976T3
ES2981976T3 ES18818014T ES18818014T ES2981976T3 ES 2981976 T3 ES2981976 T3 ES 2981976T3 ES 18818014 T ES18818014 T ES 18818014T ES 18818014 T ES18818014 T ES 18818014T ES 2981976 T3 ES2981976 T3 ES 2981976T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
housing
battery
cell
battery module
cover
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES18818014T
Other languages
English (en)
Inventor
Ji-Su YOON
Dal-Mo Kang
Su-Chang Kim
Jeong-O Mun
Jae-Uk Ryu
Ho-June Chi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Energy Solution Ltd
Original Assignee
LG Energy Solution Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Energy Solution Ltd filed Critical LG Energy Solution Ltd
Application granted granted Critical
Publication of ES2981976T3 publication Critical patent/ES2981976T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554—Rods or plates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/105—Pouches or flexible bags
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/172—Arrangements of electric connectors penetrating the casing
    • H01M50/174—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
    • H01M50/178—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for pouch or flexible bag cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/211—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for pouch cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/507—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing comprising an arrangement of two or more busbars within a container structure, e.g. busbar modules
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/514—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells
    • H01M50/516—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells by welding, soldering or brazing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/547—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • H01M50/548—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on opposite sides of the cell
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

Un módulo de batería según una realización de la presente invención comprende: al menos una celda de batería en la que un cable de electrodo sobresale a través de ambos lados de la misma; y al menos una caja de celda que cubre ambos lados y un lado superior de la al menos una celda de batería y tiene un par de barras colectoras, una porción de extremo de las cuales está conectada al cable de electrodo, y la otra porción de extremo de las cuales está expuesta en un lado superior de la misma. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Módulo de batería, paquete de batería que comprende el módulo de batería, y vehículo que comprende el paquete de batería
Campo técnico
La presente divulgación se refiere a un módulo de batería, a un paquete de batería que incluye el módulo de batería, y a un vehículo que incluye el paquete de batería.
Antecedentes de la técnica
Habitualmente se usan baterías secundarias que son altamente aplicables a diversos productos y muestran propiedades eléctricas superiores, tales como alta densidad de energía, etc., no sólo en dispositivos portátiles sino también en vehículos eléctricos (VE), vehículos eléctricos híbridos (VEH), carritos de golf o similares, accionados por fuentes de potencia eléctrica. La batería secundaria atrae la atención como nueva fuente de energía para potenciar el respeto del medio ambiente y la eficiencia energética ya que puede reducirse en gran medida el uso de combustibles fósiles y no se genera ningún subproducto durante el consumo de energía.
Las baterías secundarias ampliamente usadas en la actualidad incluyen baterías de iones de litio, baterías de litiopolímero, baterías de níquel-cadmio, baterías de níquel-hidrógeno, baterías de níquel-cinc y similares. Una tensión de funcionamiento de la celda de batería secundaria unitaria, en concreto una celda de batería unitaria, es de aproximadamente 2,5 V a 4,6 V. Por tanto, si se requiere una tensión de salida superior, puede conectarse una pluralidad de celdas de batería en serie para configurar un paquete de batería. Además, dependiendo de la capacidad de carga/descarga requerida para el paquete de batería, puede conectarse una pluralidad de celdas de batería en paralelo para configurar un paquete de batería. Por tanto, el número de celdas de batería incluidas en el paquete de batería puede establecerse de diversas maneras según la tensión de salida requerida o la capacidad de carga/descarga demandada.
Mientras tanto, cuando se conecta una pluralidad de celdas de batería en serie o en paralelo para configurar un paquete de batería, resulta habitual configurar en primer lugar un módulo de batería compuesto por al menos una celda de batería, y después configurar un paquete de batería usando al menos un módulo de batería y añadiendo otros componentes.
Un módulo de batería convencional incluye generalmente una pluralidad de celdas de batería eléctricamente conectadas entre sí y una carcasa de módulo que aloja la pluralidad de celdas de batería. En este caso, la conexión eléctrica de la pluralidad de celdas de batería se logra mediante soldadura, lo cual se realiza tras apilar conectores de electrodo de las celdas de batería en capas. Más específicamente, los conectores de electrodo apilados juntos para la soldadura se disponen parcialmente dentro de la carcasa de módulo, y las partes restantes se exponen fuera de la carcasa de módulo para la soldadura. Por consiguiente, en el módulo de batería convencional, se requiere un espacio de modo que los conectores de electrodo apilados entre sí estén parcialmente dispuestos en la carcasa de módulo para la soldadura.
Sin embargo, el espacio en el que se disponen parcialmente los conectores de electrodo es un espacio muerto que es independiente de la densidad de energía de las celdas de batería y, por tanto, puede deteriorar la capacidad de todo el módulo de batería.
El documento US 2010/021802 A1 se refiere a un módulo de batería de tamaño medio o grande.
El documento US 2016/126523 A1 se refiere a un paquete de batería.
Divulgación
Problema técnico
La presente divulgación se refiere a proporcionar un módulo de batería capaz de minimizar un espacio muerto que puede crearse para conectar eléctricamente conectores de electrodo de celdas de batería, un paquete de batería que incluye el módulo de batería, y un vehículo que incluye el paquete de batería.
Además, la presente divulgación se refiere a proporcionar un módulo de batería capaz de mejorar la densidad de energía aumentando la capacidad, un paquete de batería que incluye el módulo de batería, y un vehículo que incluye el paquete de batería.
Solución técnica
A la vista del problema, la presente invención propone un módulo de batería según la reivindicación 1. En un aspecto de la presente divulgación, se propone un módulo de batería, que comprende: al menos una celda de batería que tiene conectores de electrodo que sobresalen en ambos lados de la misma; y al menos una carcasa de celda configurada para cubrir ambos lados y un lado superior de la al menos una celda de batería y que incluye un par de barras colectoras que tienen un extremo conectado al conector de electrodo y el otro extremo expuesto hacia arriba.
La al menos una celda de batería incluye: un conjunto de electrodos; una carcasa de batería que tiene un cuerpo de carcasa que aloja el conjunto de electrodos y una terraza de carcasa que se extiende desde el cuerpo de carcasa; y sobresaliendo los conectores de electrodo en ambos lados de la terraza de carcasa, en la que la carcasa de celda cubre ambos lados de la terraza de carcasa y un lado superior de la carcasa de batería.
La carcasa de celda incluye: un primer armazón de carcasa y un segundo armazón de carcasa configurados para cubrir ambos lados de la terraza de carcasa; y un tercer armazón de carcasa configurado para cubrir el lado superior de la carcasa de batería y conectar el primer armazón de carcasa y el segundo armazón de carcasa.
El par de barras colectoras puede incluir: una primera barra colectora colocada en el primer armazón de carcasa y el tercer armazón de carcasa y conectada al conector de electrodo; y una segunda barra colectora colocada en el segundo armazón de carcasa y el tercer armazón de carcasa y conectada al conector de electrodo.
El primer armazón de carcasa y el segundo armazón de carcasa tienen un surco de colocación de barra colectora en el que se coloca cada barra colectora.
Cada una del par de barras colectoras incluye: una placa de cuerpo colocada en el surco de colocación de barra colectora; una porción de conexión de conector colocada en el surco de colocación de barra colectora que se extiende desde un extremo de la placa de cuerpo y soldada al conector de electrodo; y una porción expuesta superior que se extiende desde el otro extremo de la placa de cuerpo y colocada en el tercer armazón de carcasa. La porción de conexión de conector puede estar formada para tener un escalón desde la placa de cuerpo y estar dispuesta para entrar en contacto con el conector de electrodo cuando la placa de cuerpo está colocada en el surco de colocación de barra colectora.
Pueden proporcionarse múltiples celdas de batería y estar apiladas unas sobre otras, y pueden proporcionarse múltiples carcasas de celda y estar apiladas unas sobre otras al tiempo que se fijan las celdas de batería, respectivamente.
El módulo de batería puede comprender además al menos una viga de fijación montada a través de la pluralidad de carcasas de celda para fijar la pluralidad de carcasas de celda.
El módulo de batería puede comprender además una cubierta superior configurada para cubrir lados superiores de la pluralidad de carcasas de celda y que tiene una abertura de exposición de barra colectora que expone el otro extremo de la pluralidad de barras colectoras.
El módulo de batería puede comprender además al menos un elemento de conexión de barra colectora conectado a las barras colectoras expuestas desde la cubierta superior en serie o en paralelo.
El módulo de batería puede comprender además una cubierta inferior configurada para cubrir lados inferiores de la pluralidad de carcasas de celda y soportar la pluralidad de carcasas de celda.
El módulo de batería puede comprender además un elemento de transferencia de calor previsto entre la pluralidad de carcasas de celda y la cubierta inferior.
En otro aspecto de la presente divulgación, también se proporciona un paquete de batería, que comprende: al menos un módulo de batería según las realizaciones anteriores; y una carcasa de paquete configurada para envasar el al menos un módulo de batería.
En otro aspecto de la presente divulgación, también se proporciona un vehículo, que comprende al menos un paquete de batería según las realizaciones anteriores.
Efectos ventajosos
Según diversas realizaciones tal como anteriormente, es posible proporcionar un módulo de batería capaz de minimizar un espacio muerto que puede crearse para conectar eléctricamente conectores de electrodo de celdas de batería, un paquete de batería que incluye el módulo de batería, y un vehículo que incluye el paquete de batería. Además, según diversas realizaciones tal como anteriormente, es posible proporcionar un módulo de batería capaz de mejorar la densidad de energía aumentando la capacidad, un paquete de batería que incluye el módulo de batería, y un vehículo que incluye el paquete de batería.
Descripción de los dibujos
Los dibujos adjuntos ilustran una realización preferida de la presente divulgación y, junto con la divulgación anterior, sirven para proporcionar una comprensión adicional de las características técnicas de la presente divulgación y, por tanto, no se interpreta que la presente divulgación esté limitada a los dibujos.
La figura 1 es un diagrama para ilustrar un módulo de batería según una realización de la presente divulgación. La figura 2 es una vista en perspectiva en despiece ordenado que muestra el módulo de batería de la figura 1. La figura 3 es un diagrama para ilustrar una celda de batería del módulo de batería de la figura 2.
La figura 4 es un diagrama para ilustrar una carcasa de celda del módulo de batería de la figura 2.
Las figuras 5 a 8 son diagramas para ilustrar un procedimiento de ensamblaje de la celda de batería y la carcasa de celda del módulo de batería de la figura 2.
La figura 9 es un diagrama para ilustrar un módulo de batería según otra realización de la presente divulgación. La figura 10 es un diagrama para ilustrar un paquete de batería según una realización de la presente divulgación.Mejor modo
La presente divulgación resultará más evidente al describir en detalle las realizaciones de la presente divulgación con referencia a los dibujos adjuntos. Debe entenderse que las realizaciones divulgadas en el presente documento son únicamente ilustrativas para entender mejor la presente divulgación, y que la presente divulgación puede modificarse de diversas maneras. Además, para facilidad de comprensión de la presente divulgación, los dibujos adjuntos no están dibujados a escala real, sino que las dimensiones de algunos componentes pueden estar exageradas.
La figura 1 es un diagrama para ilustrar un módulo de batería según una realización de la presente divulgación, la figura 2 es una vista en perspectiva en despiece ordenado que muestra el módulo de batería de la figura 1, la figura 3 es un diagrama para ilustrar una celda de batería del módulo de batería de la figura 2, y la figura 4 es un diagrama para ilustrar una carcasa de celda del módulo de batería de la figura 2.
Haciendo referencia a las figuras 1 a 4, un módulo 10 de batería incluye una celda 100 de batería, una carcasa 200 de celda, una viga 300 de fijación, una cubierta 400 superior, una cubierta 500 inferior, un elemento 600 de transferencia de calor y un elemento 700 de conexión de barra colectora.
La celda 100 de batería es una batería secundaria, que puede ser una batería secundaria de tipo bolsa. Pueden proporcionarse múltiples celdas 100 de batería y la pluralidad de celdas de batería pueden estar apiladas unas sobre otras y eléctricamente conectadas entre sí.
Cada una de la pluralidad de celdas 100 de batería incluye un conjunto 110 de electrodos, una carcasa 130 de batería y un conector 150 de electrodo.
El conjunto 110 de electrodos puede incluir una placa de electrodo positivo, una placa de electrodo negativo y un separador. El conjunto 110 de electrodos se conoce bien en la técnica y, por tanto, no se describirá en detalle. La carcasa 130 de batería puede estar realizada de una hoja laminada que incluye una capa de resina y una capa de metal y puede envasar el conjunto 110 de electrodos. La carcasa 130 de batería puede incluir un cuerpo 132 de carcasa y una terraza 136 de carcasa.
El cuerpo 132 de carcasa aloja el conjunto 110 de electrodos. Para ello, el cuerpo 132 de carcasa puede tener un espacio de alojamiento formado en el mismo para alojar el conjunto 110 de electrodos. La terraza 136 de carcasa se extiende desde el cuerpo 132 de carcasa y puede estar sellada para envasar el conjunto 110 de electrodos.
Se proporciona un par de conectores 150 de electrodo y el par de conectores 150 de electrodo puede estar compuesto por un conector de electrodo positivo y un conector de electrodo negativo. El par de conectores 150 de electrodo están eléctricamente conectados al conjunto 110 de electrodos y sobresalen hacia fuera en al menos un lado de la terraza 136 de carcasa de la carcasa 130 de batería, específicamente en ambos lados de la terraza 136 de carcasa.
La carcasa 200 de celda cubre ambos lados y un lado superior de la al menos una celda 100 de batería.
Específicamente, pueden proporcionarse múltiples carcasas 200 de celda y cada carcasa 200 de celda puede cubrir ambos lados y el lado superior de cada celda 100 de batería. Específicamente, cada carcasa 200 de celda cubre ambos lados de la terraza 136 de carcasa y un lado superior de la carcasa 130 de batería. La pluralidad de carcasas 200 de celda pueden estar apiladas unas sobre otras al tiempo que se fijan las celdas 100 de batería, respectivamente.
Cada una de la pluralidad de carcasas 200 de celda incluye un primer armazón 210 de carcasa, un segundo armazón 230 de carcasa, un tercer armazón 250 de carcasa y un par de barras 270, 280 colectoras.
El primer armazón 210 de carcasa cubre uno cualquiera de ambos lados de la terraza 136 de carcasa de la celda 100 de batería. El primer armazón 210 de carcasa tiene un surco 212 de colocación de barra colectora formado para colocar la primera barra 270 colectora, explicado más adelante.
El segundo armazón 230 de carcasa cubre el otro de ambos lados de la terraza 136 de carcasa de la celda 100 de batería. El segundo armazón 230 de carcasa tiene un surco 232 de colocación de barra colectora formado para colocar la segunda barra 280 colectora, explicado más adelante.
El tercer armazón 250 de carcasa está formado con una longitud predeterminada, cubre el lado superior de la carcasa 130 de batería, y conecta el primer armazón 210 de carcasa y el segundo armazón 230 de carcasa.
El par de barras 270, 280 colectoras son para la conexión eléctrica con el conector 150 de electrodo de la celda 100 de batería, y un extremo 274 de las mismas está conectado al conector 150 de electrodo y el otro extremo 276 está expuesto en el lado superior de la carcasa 200 de celda.
Específicamente, el par de barras 270, 280 colectoras está compuesto por una primera barra 270 colectora y una segunda barra 280 colectora.
La primera barra 270 colectora está colocada en el primer armazón 210 de carcasa y el tercer armazón 250 de carcasa y está conectada al conector 150 de electrodo que sobresale en uno cualquiera de ambos lados de la terraza 136 de carcasa de la celda 100 de batería.
La primera barra 270 colectora incluye una placa 272 de cuerpo, una porción 274 de conexión de conector (véase la figura 7) y una porción 276 expuesta superior.
La placa 272 de cuerpo puede estar realizada de material de metal y estar colocada en el surco 212 de colocación de barra colectora del primer armazón 210 de carcasa.
La porción 274 de conexión de conector se extiende desde un extremo de la placa 272 de cuerpo y está eléctricamente conectada al conector 150 de electrodo mediante soldadura. Específicamente, la porción 274 de conexión de conector puede estar formada para tener un escalón desde la placa 272 de cuerpo y estar dispuesta para entrar en contacto con el conector 150 de electrodo ubicado en la parte trasera cuando la placa 272 de cuerpo está colocada en el surco 212 de colocación de barra colectora. Después de eso, se conecta la porción 274 de conexión de conector al conector 150 de electrodo en contacto mediante soldadura.
La porción 276 expuesta superior se extiende desde el otro extremo de la placa 272 de cuerpo y está colocada en el tercer armazón 250 de carcasa. La porción 276 expuesta superior puede estar eléctricamente conectada al elemento 700 de conexión de barra colectora, explicado más adelante.
La segunda barra 280 colectora está colocada en el segundo armazón 230 de carcasa y el tercer armazón 250 de carcasa y está conectada al conector 150 de electrodo que sobresale en el otro de ambos lados de la terraza 136 de carcasa de la celda 100 de batería.
La segunda barra 280 colectora incluye una placa 282 de cuerpo, una porción 284 de conexión de conector y una porción 286 expuesta superior, de manera similar a la primera barra 270 colectora.
La placa 282 de cuerpo también puede estar realizada de material de metal, de manera similar a la placa 272 de cuerpo de la primera barra 270 colectora, y está colocada en el surco 232 de colocación de barra colectora del segundo armazón 230 de carcasa.
La porción 284 de conexión de conector se extiende desde un extremo de la placa 282 de cuerpo y está eléctricamente conectada al conector 150 de electrodo mediante soldadura. Específicamente, la porción 284 de conexión de conector puede estar formada para tener un escalón desde la placa 282 de cuerpo y estar dispuesta para entrar en contacto con el conector 150 de electrodo ubicado en la parte trasera cuando la placa 282 de cuerpo está colocada en el surco 232 de colocación de barra colectora. Después de eso, se conecta la porción 284 de conexión de conector al conector 150 de electrodo en contacto mediante soldadura.
La porción 286 expuesta superior se extiende desde el otro extremo de la placa 282 de cuerpo y puede colocarse en el tercer armazón 250 de carcasa. La porción 286 expuesta superior puede estar eléctricamente conectada al elemento 700 de conexión de barra colectora, explicado más adelante.
La viga 300 de fijación puede montarse a través de la pluralidad de carcasas 200 de celda para fijar la pluralidad de carcasas 200 de celda. Pueden proporcionarse múltiples vigas 300 de fijación para mejorar la fuerza de fijación entre la pluralidad de carcasas 200 de celda.
La cubierta 400 superior puede cubrir el lado superior de la pluralidad de carcasas 200 de celda. La cubierta 400 superior puede tener una abertura 420 de exposición de barra colectora para exponer el otro extremo 276, 286 de la pluralidad de barras 270, 280 colectoras, en concreto las porciones 276, 286 expuestas superiores.
La cubierta 500 inferior cubre el lado inferior de la pluralidad de carcasas 200 de celda y el lado inferior de la pluralidad de celdas 100 de batería y puede soportar la pluralidad de carcasas 200 de celda y la pluralidad de celdas 100 de batería.
El elemento 600 de transferencia de calor está previsto entre la pluralidad de carcasas 200 de celda y la cubierta 500 inferior y puede transferir más rápidamente el calor de la pluralidad de celdas 100 de batería hacia la cubierta 500 inferior.
El elemento 700 de conexión de barra colectora puede conectarse eléctricamente a las barras 270, 280 colectoras expuestas a partir de la cubierta 400 superior. En esta realización, el elemento 700 de conexión de barra colectora puede proporcionarse para conexión en paralelo.
Por consiguiente, se proporciona un par de elementos 700 de conexión de barra colectora de tal manera que cualquier elemento 700 de conexión de barra colectora puede conectar las primeras barras 270 colectoras entre sí y el otro elemento 700 de conexión de barra colectora puede conectar las segundas barras 280 colectoras entre sí. A continuación en el presente documento se describirá con más detalle el procedimiento de ensamblaje del módulo 10 de batería según esta realización.
Las figuras 5 a 8 son diagramas para ilustrar un procedimiento de ensamblaje de la celda de batería y la carcasa de celda del módulo de batería de la figura 2.
Haciendo referencia a las figuras 5 y 6, un trabajador o similar puede disponer la carcasa 200 de celda delante de la celda 100 de batería y después conectar la celda 100 de batería y la carcasa 200 de celda entre sí. En este momento, el primer armazón 210 de carcasa y el segundo armazón 230 de carcasa de la carcasa 200 de celda pueden cubrir la parte delantera de ambos lados de la terraza 136 de carcasa de la celda 100 de batería.
Por consiguiente, la celda 100 de batería puede realizar una forma rectangular mediante acoplamiento con la carcasa 200 de celda. Es decir, aunque la celda 100 de batería sea la batería secundaria de tipo bolsa, dado que la celda 100 de batería puede realizar una forma rectangular mediante acoplamiento con la carcasa 200 de celda, puede obtenerse una capacidad mayor que en el caso en el que se apila una pluralidad de celdas de batería, y además puede ser ventajoso en cuanto a la automatización y compartición de componentes del procedimiento de ensamblaje.
Haciendo referencia a las figuras 7 y 8, después de eso, un trabajador o similar puede soldar la porción 274 de conexión de conector de la primera barra 270 colectora colocada en el primer armazón 210 de carcasa y el conector 150 de electrodo dispuesto para entrar en contacto con la porción 274 de conexión de conector en la parte trasera de la porción 274 de conexión de conector mediante soldadura por láser o similar.
A medida que se conectan la celda 100 de batería y la carcasa 200 de celda, el conector 150 de electrodo entra en contacto de manera natural con la porción 274 de conexión de conector en la parte trasera de la porción 274 de conexión de conector de la primera barra 270 colectora y, por tanto, el procedimiento de soldadura puede realizarse de manera más conveniente.
El trabajador o similar también puede soldar el conector 150 de electrodo con la segunda barra 280 colectora colocada en el segundo armazón 230 de carcasa de una manera similar.
Después de eso, el trabajador o similar puede apilar la pluralidad de carcasas 200 de celda acopladas a las celdas 100 de batería y después conectar eléctricamente el elemento 700 de conexión de barra colectora y las barras 270, 280 colectoras en el lado superior de las carcasas 200 de celda.
Tal como se describió anteriormente, en esta realización, la conexión eléctrica al elemento 700 de conexión de barra colectora puede realizarse de manera más conveniente en el lado superior del módulo 10 de batería mediante las porciones 276, 286 expuestas superiores de las barras 270, 280 colectoras expuestas en el lado superior de la carcasa 200 de celda.
Además, en esta realización, un extremo de las barras 270, 280 colectoras montadas en la carcasa 200 de celda está conectado al conector 150 de electrodo en la parte delantera de la terraza 136 de carcasa de la celda 100 de batería y el otro extremo está conectado al elemento 700 de conexión de barra colectora en el lado superior del módulo 10 de batería hacia el lado superior del módulo 10 de batería. Por tanto, no se necesita el espacio de doblado requerido para conectar los conectores 150 de electrodo de las celdas 100 de batería entre sí, minimizando de ese modo la generación de un espacio muerto en el módulo 10 de batería.
Tal como se describió anteriormente, el módulo 10 de batería según esta realización puede minimizar un espacio muerto que puede generarse cuando se conectan eléctricamente los conectores 150 de electrodo de las celdas 100 de batería a través de la carcasa 200 de celda y las barras 270, 280 colectoras ensambladas a la carcasa 200 de celda.
Por consiguiente, el módulo 10 de batería según esta realización puede aumentar adicionalmente la capacidad del módulo 10 de batería y, por tanto, es posible mejorar adicionalmente la densidad de energía del módulo 10 de batería.
La figura 9 es un diagrama para ilustrar un módulo de batería según otra realización de la presente divulgación. El módulo 20 de batería según esta realización es similar al módulo 10 de batería de la realización anterior y, por tanto, se describirán en detalle características diferentes con respecto a la realización anterior.
Haciendo referencia a la figura 9, el módulo 20 de batería puede conectarse en serie, a diferencia de la realización anterior. Para ello, el módulo 20 de batería puede incluir un elemento 800 de conexión de barra colectora para conexión en serie.
El elemento 800 de conexión de barra colectora puede estar formado para tener una longitud predeterminada y pueden proporcionarse múltiples del mismo. La pluralidad de elementos 800 de conexión de barra colectora pueden conectar la primera barra 270 colectora y la segunda barra 280 colectora, correspondientes entre sí, para conexión en serie.
Tal como se describió anteriormente, el módulo 20 de batería puede conectarse en serie, a diferencia de la realización anterior, y la conexión en serie también puede realizarse de manera más conveniente en el lado superior de la pluralidad de carcasas 200 de celda a través de la pluralidad de carcasas 200 de celda.
La figura 10 es un diagrama para ilustrar un paquete de batería según una realización de la presente divulgación. Haciendo referencia a la figura 10, un paquete 1 de batería puede incluir al menos un módulo 10 de batería según la realización anterior y una carcasa 50 de paquete para envasar el al menos un módulo 10 de batería. Además, el paquete 1 de batería también puede incluir al menos un módulo 20 de batería de la realización anterior.
El paquete 1 de batería puede proporcionarse en un vehículo como fuente de combustible del vehículo. Como un ejemplo, el paquete 1 de batería puede proporcionarse en un vehículo eléctrico, un vehículo híbrido y diversos otros tipos de vehículos capaces de usar el paquete 1 de batería como fuente de combustible. Además, el paquete 1 de batería puede proporcionarse en otros dispositivos, instrumentos o instalaciones tales como un sistema de almacenamiento de energía que usa una batería secundaria, además del vehículo.
Tal como se describió anteriormente, el paquete 1 de batería de esta realización y dispositivos, instrumentos o instalaciones tales como un vehículo, que tienen el paquete 1 de batería, incluyen el módulo 10 de batería tal como se describió anteriormente y, por tanto, es posible implementar un paquete 1 de batería que tiene todas las ventajas del módulo 10 de batería descrito anteriormente, o dispositivos, instrumentos, instalaciones o similares tales como un vehículo, que tienen el paquete 1 de batería.
Aunque se han mostrado y descrito las realizaciones de la presente divulgación, debe entenderse que la presente divulgación no está limitada a las realizaciones específicas descritas, y que los expertos en la técnica pueden realizar diversos cambios y modificaciones dentro del alcance de la presente divulgación, y esas modificaciones no deben entenderse de manera individual con respecto a las ideas técnicas y opiniones de la presente divulgación.

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Módulo (10) de batería, que comprende:
al menos una celda (100) de batería que tiene conectores (150) de electrodo que sobresalen en ambos lados de la misma; y
al menos una carcasa (200) de celda configurada para cubrir ambos lados y un lado superior de la al menos una celda de batería y que incluye un par de barras (270, 280) colectoras que tienen un extremo conectado al conector de electrodo y el otro extremo (276) expuesto hacia arriba, en el que la al menos una celda de batería incluye:
un conjunto (110) de electrodos;
una carcasa (130) de batería que tiene un cuerpo (132) de carcasa que aloja el conjunto de electrodos y una terraza (136) de carcasa que se extiende desde el cuerpo de carcasa (130); y
sobresaliendo los conectores (150) de electrodo en ambos lados de la terraza (136) de carcasa, en el que la carcasa (200) de celda cubre ambos lados de la terraza de carcasa y un lado superior de la carcasa (130) de batería, en el que la carcasa (200) de celda incluye:
un primer armazón (210) de carcasa y un segundo armazón (230) de carcasa configurados para cubrir ambos lados de la terraza (136) de carcasa; y
un tercer armazón (250) de carcasa configurado para cubrir el lado superior de la carcasa (130) de batería y conectar el primer armazón (210) de carcasa y el segundo armazón (230) de carcasa,
en el que el primer armazón (210) de carcasa y el segundo armazón (220) de carcasa tienen un surco (212, 232) de colocación de barra colectora en el que se coloca cada barra colectora,
caracterizado porque cada una del par de barras colectoras incluye:
una placa (272, 282) de cuerpo colocada en el surco (212, 232) de colocación de barra colectora;
una porción (274) de conexión de conector colocada en el surco (212, 232) de colocación de barra colectora, que se extiende desde un extremo de la placa de cuerpo y soldada al conector de electrodo; y una porción (276) expuesta superior que se extiende desde el otro extremo de la placa de cuerpo y colocada en el tercer armazón (250) de carcasa.
2. Módulo (10) de batería según la reivindicación 1, en el que el par de barras colectoras incluyen:
una primera barra (270) colectora colocada en el primer armazón (210) de carcasa y el tercer armazón (250) de carcasa y conectada al conector de electrodo; y
una segunda barra (280) colectora colocada en el segundo armazón (230) de carcasa y el tercer armazón (250) de carcasa y conectada al conector de electrodo.
3. Módulo (10) de batería según la reivindicación 1,
en el que la porción (274) de conexión de conector está formada para tener un escalón desde la placa (272) de cuerpo y está dispuesta para entrar en contacto con el conector (150) de electrodo cuando la placa (272) de cuerpo está colocada en el surco (212) de colocación de barra colectora.
4. Módulo (10) de batería según la reivindicación 1,
en el que se proporcionan múltiples celdas (100) de batería y están apiladas unas sobre otras, y en el que se proporcionan múltiples carcasas (200) de celda y están apiladas unas sobre otras al tiempo que se fijan las celdas de batería, respectivamente.
5. Módulo (10) de batería según la reivindicación 4, que comprende además:
al menos una viga (300) de fijación montada a través de la pluralidad de carcasas (300) de celda para fijar la pluralidad de carcasas de celda.
6. Módulo (10) de batería según la reivindicación 4, que comprende además:
una cubierta (400) superior configurada para cubrir lados superiores de la pluralidad de carcasas (200) de celda y que tiene una abertura (420) de exposición de barra colectora que expone el otro extremo de la pluralidad de barras colectoras.
7. Módulo (10) de batería según la reivindicación 6, que comprende además:
al menos un elemento (700) de conexión de barra colectora conectado a las barras colectoras expuestas a partir de la cubierta superior en serie o en paralelo.
8. Módulo (10) de batería según la reivindicación 4, que comprende además:
una cubierta (500) inferior configurada para cubrir lados inferiores de la pluralidad de carcasas (200) de celda y soportar la pluralidad de carcasas de celda.
9. Módulo (10) de batería según la reivindicación 8, que comprende además:
un elemento (600) de transferencia de calor previsto entre la pluralidad de carcasas (200) de celda y la cubierta (500) inferior.
10. Paquete (1) de batería, que comprende:
al menos un módulo (10) de batería según la reivindicación 1; y
una carcasa (50) de paquete configurada para envasar el al menos un módulo de batería.
11. Vehículo, que comprende:
al menos un paquete de batería según la reivindicación 10.
ES18818014T 2017-06-16 2018-04-03 Módulo de batería, paquete de batería que comprende el módulo de batería, y vehículo que comprende el paquete de batería Active ES2981976T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170076764A KR102160276B1 (ko) 2017-06-16 2017-06-16 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
PCT/KR2018/003940 WO2018230819A1 (ko) 2017-06-16 2018-04-03 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2981976T3 true ES2981976T3 (es) 2024-10-14

Family

ID=64659797

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES18818014T Active ES2981976T3 (es) 2017-06-16 2018-04-03 Módulo de batería, paquete de batería que comprende el módulo de batería, y vehículo que comprende el paquete de batería

Country Status (9)

Country Link
US (1) US11158895B2 (es)
EP (1) EP3561902B1 (es)
JP (1) JP7083831B2 (es)
KR (1) KR102160276B1 (es)
CN (1) CN110178245B (es)
ES (1) ES2981976T3 (es)
HU (1) HUE066970T2 (es)
PL (1) PL3561902T3 (es)
WO (1) WO2018230819A1 (es)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102514123B1 (ko) * 2018-04-19 2023-03-23 주식회사 엘지에너지솔루션 용접을 용이하게 할 수 있는 버스바 프레임 구조를 구비하는 단위 모듈 및 이를 포함하는 배터리 모듈
WO2020180827A1 (en) * 2019-03-01 2020-09-10 Ted Thomas Stackable battery bussing system
KR102469872B1 (ko) 2019-04-15 2022-11-23 에스케이온 주식회사 배터리 모듈
KR102541537B1 (ko) 2019-06-25 2023-06-08 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
KR102809759B1 (ko) * 2019-10-14 2025-05-16 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 셀, 이러한 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈 및 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩
KR20210077971A (ko) * 2019-12-18 2021-06-28 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 모듈
CN111477800A (zh) * 2020-04-30 2020-07-31 昆山宝创新能源科技有限公司 电池模块、电池包和车辆
CN111477828A (zh) * 2020-04-30 2020-07-31 昆山宝创新能源科技有限公司 电池模块及具有其的电池模组和汽车
CN111477829A (zh) * 2020-04-30 2020-07-31 昆山宝创新能源科技有限公司 电池模组和汽车
KR102807505B1 (ko) * 2020-08-21 2025-05-13 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 모듈, 이를 포함하는 전지 팩 및 전지 팩 제조 방법
JP2024527875A (ja) * 2022-04-27 2024-07-26 エルジー エナジー ソリューション リミテッド バッテリーモジュール、バッテリーパック、及びこれを含む自動車
WO2024019427A1 (ko) * 2022-07-20 2024-01-25 주식회사 엘지에너지솔루션 셀 어셈블리와 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4797385B2 (ja) 2005-01-21 2011-10-19 ソニー株式会社 電池パック
TWI308806B (en) 2005-01-21 2009-04-11 Sony Corp Battery pack
KR100948002B1 (ko) * 2006-03-06 2010-03-18 주식회사 엘지화학 중대형 전지모듈
WO2013015539A1 (ko) 2011-07-25 2013-01-31 주식회사 엘지화학 신뢰성이 향상된 전지모듈 및 이를 포함하는 중대형 전지팩
KR20130065291A (ko) 2011-12-09 2013-06-19 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR101392799B1 (ko) 2012-06-07 2014-05-14 주식회사 엘지화학 안정성이 향상된 구조 및 높은 냉각 효율성을 갖는 전지모듈
JP2014203763A (ja) 2013-04-09 2014-10-27 日産自動車株式会社 電池パックの温度調節構造
US20160043366A1 (en) * 2013-04-19 2016-02-11 Nec Energy Devices, Ltd. Battery production method and battery module
JP2015022849A (ja) * 2013-07-17 2015-02-02 三井造船株式会社 ラミネートセルユニット、電池モジュール、ラミネートセルユニットの製造方法及び電池モジュールの製造方法
US9748548B2 (en) * 2013-07-30 2017-08-29 Johnson Controls Technology Company Pouch frame with integral circuitry for battery module
KR101717199B1 (ko) * 2013-08-29 2017-03-16 주식회사 엘지화학 전압 센싱용 접속 돌기부가 형성되어 있는 전지셀 및 이를 포함하는 전지모듈
KR102030111B1 (ko) 2013-09-04 2019-10-08 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR101688488B1 (ko) * 2013-09-17 2016-12-21 삼성에스디아이 주식회사 배터리모듈
KR101767634B1 (ko) 2014-07-31 2017-08-14 주식회사 엘지화학 배터리 모듈
KR101840417B1 (ko) * 2014-09-15 2018-03-20 주식회사 엘지화학 냉매 유로의 절곡이 최소화된 냉각 구조를 포함하는 전지모듈
US9786894B2 (en) * 2014-11-03 2017-10-10 Lg Chem, Ltd. Battery pack
DE102014225958A1 (de) 2014-12-16 2016-06-16 Continental Teves Ag & Co. Ohg Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug
KR102317500B1 (ko) 2015-04-29 2021-10-26 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR102058689B1 (ko) * 2015-09-22 2019-12-23 주식회사 엘지화학 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
KR101935013B1 (ko) 2015-09-25 2019-01-03 주식회사 엘지화학 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
JP6667255B2 (ja) * 2015-10-22 2020-03-18 株式会社エンビジョンＡｅｓｃジャパン 組電池および組電池の製造方法
KR102047481B1 (ko) 2015-10-30 2019-11-21 주식회사 엘지화학 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
KR102032504B1 (ko) 2015-11-06 2019-11-08 주식회사 엘지화학 내충격성이 향상된 배터리 모듈
KR102056875B1 (ko) 2015-11-10 2019-12-17 주식회사 엘지화학 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
KR101991925B1 (ko) 2015-12-04 2019-06-21 주식회사 엘지화학 그립핑부가 구비되어 있는 카트리지를 포함하고 있는 전지모듈

Also Published As

Publication number Publication date
EP3561902B1 (en) 2024-06-05
US20190348727A1 (en) 2019-11-14
EP3561902A1 (en) 2019-10-30
CN110178245B (zh) 2022-05-27
WO2018230819A1 (ko) 2018-12-20
JP7083831B2 (ja) 2022-06-13
HUE066970T2 (hu) 2024-09-28
KR102160276B1 (ko) 2020-09-25
EP3561902A4 (en) 2020-06-17
KR20180137293A (ko) 2018-12-27
PL3561902T3 (pl) 2024-07-29
JP2020514980A (ja) 2020-05-21
CN110178245A (zh) 2019-08-27
US11158895B2 (en) 2021-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2981976T3 (es) Módulo de batería, paquete de batería que comprende el módulo de batería, y vehículo que comprende el paquete de batería
ES2980249T3 (es) Conjunto de celdas de batería, módulo de batería que incluye el mismo conjunto de celdas de batería, paquete de baterías que incluye el mismo módulo de batería, y automóvil que incluye el mismo paquete de baterías
ES3023216T3 (en) Battery module, battery pack including same battery module, and automobile including same battery pack
ES2968285T3 (es) Módulo de batería, método de soldadura de cables de electrodo de células de batería, y paquete de batería que comprende el módulo de batería
KR100905393B1 (ko) 이차전지 모듈
ES2968867T3 (es) Módulo de batería, bloque de baterías que comprende el mismo módulo de batería, y vehículo que comprende el mismo bloque de baterías
US10629881B2 (en) Method for welding electrode leads of secondary battery module and compact secondary battery module using the same
ES2970614T3 (es) Módulo de batería y paquete de batería y sistema de almacenamiento de energía que incluye el mismo
JP2021518984A (ja) バッテリーモジュール、該バッテリーモジュールを含むバッテリーパック及び該バッテリーパックを含む自動車
CN107431159B (zh) 电池组及包括该电池组的车辆
ES2988969T3 (es) Módulo de batería, paquete de baterías que comprende el mismo módulo de batería, y vehículo que comprende el mismo paquete de baterías
ES2960871T3 (es) Módulo de batería, paquete de batería que comprende un módulo de batería y vehículo que comprende paquete de batería
CN106133948A (zh) 电池模块和包括该电池模块的电池组
KR20120055451A (ko) 콤팩트한 구조의 전지팩
ES2950683T3 (es) Paquete de baterías y automóvil que comprende el mismo
CN103210522A (zh) 具有新颖结构的汇流条组件
JP2009105058A (ja) 組電池
KR102211192B1 (ko) 단위전지모듈, 전지모듈과 전지팩 및 이들의 제조방법
CN109844990A (zh) 电池模块、包括电池模块的电池组以及包括电池组的车辆
KR20210094369A (ko) 셀 모듈 어셈블리 및 그 제조 방법
JPWO2018143465A1 (ja) 電池パック、ホルダ
JP2022545245A (ja) 電池モジュール
KR20140002112A (ko) 배터리 모듈
EP3540819B1 (en) Battery pack
KR102633457B1 (ko) 배터리 모듈 어셈블리