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1、(10)申请公布号 CN 104124422 A (43)申请公布日 2014.10.29 CN 104124422 A (21)申请号 201410176175.8 (22)申请日 2014.04.29 10-2013-0047475 2013.04.29 KR 10-2013-0063090 2013.05.31 KR H01M 2/22(2006.01) (71)申请人 株式会社 LG 化学 地址 韩国首尔 (72)发明人 金成钟 赵在旸 安谆昊 (74)专利代理机构 北京北翔知识产权代理有限 公司 11285 代理人 杨勇 郑建晖 (54) 发明名称 用于车辆电池组的电池模块组件 (5。
2、7) 摘要 本发明公开了一种用于车辆电池组的电池模 块组件， 其具有四个电池模块， 其中两个电池模块 并排布置， 以及两个电池模块堆叠并设置在并排 布置的两个电池模块上， 其中分别包括在电池模 块中的圆柱状二次电池单元通过分别位于并排布 置的两个电池模块的顶部处的板被并联电连接， 其中并排布置的两个电池模块通过位于并排布置 的两个电池模块处的下金属板被串联电连接， 其 中分别包括在电池模块中的圆柱状二次电池单元 通过如下的金属板被并联电连接， 所述金属板分 别位于堆叠在并排布置的两个电池模块上的两个 电池模块的顶部和底部， 以及其中所述四个电池 模块串联电连接。 因此， 可以提供包括多个二次电。
3、 池单元的稳定且经济的电池模块组件。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 6 页 附图 6 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书6页 附图6页 (10)申请公布号 CN 104124422 A CN 104124422 A 1/1 页 2 1. 一种电池模块组件， 其具有四个电池模块， 其特征在于， 其中两个电池模块并排布 置， 以及两个电池模块堆叠并设置在并排布置的两个电池模块上， 其中分别包括在电池模块中的圆柱状二次电池单元通过分别位于并排布置的两个电 池模块的顶部处的板被并联电连接， 其中并排布置的两个。
4、电池模块通过位于并排布置的两个电池模块处的下金属板被串 联电连接， 其中分别包括在电池模块中的圆柱状二次电池单元通过如下的金属板被并联电连接， 所述金属板分别位于堆叠在并排布置的两个电池模块上的两个电池模块的顶部和底部， 以 及 其中所述四个电池模块串联电连接。 2. 根据权利要求 1 所述的电池模块组件， 其特征在于， 其中所述金属板由选自镍、 铜、 黄铜和镀镍铜中的任何一种制成。 3. 根据权利要求 1 所述的电池模块组件， 其特征在于， 其中所述金属板通过电阻焊接、 超声焊接、 激光焊接或导电粘合剂被连接至包括在每 个电池模块中的圆柱状二次电池单元。 4. 根据权利要求 1 所述的电池模。
5、块组件， 其特征在于， 其中所述金属板具有 0.1mm 至 0.4mm 的厚度。 5. 根据权利要求 1 所述的电池模块组件， 其特征在于， 进一步包括汇流条， 该汇流条被 配置为将并排布置的两个电池模块与堆叠于其上的两个电池模块电连接。 6. 根据权利要求 5 所述的电池模块组件， 其特征在于， 其中分别位于并排布置的两个电池模块的顶部处的板具有与每个电池模块相比更大 的面积， 其中每个板的超出电池模块的面积之外的区域被竖直折叠， 以及 其中所述汇流条介于竖直折叠区域和分别位于堆叠的两个电池模块的底部处的板之 间。 权 利 要 求 书 CN 104124422 A 2 1/6 页 3 用于车。
6、辆电池组的电池模块组件 0001 申请背景 0002 对相关申请的交叉引用 0003 本申请要求在韩国提交于2013年4月29日的韩国专利申请No.10-2013-0047475 和提交于 2013 年 5 月 31 日的韩国专利申请 No.10-2013-0063090 的优先权， 这两个申请的 公开内容通过引用方式纳入本文中。 技术领域 0004 本公开内容涉及电池模块组件， 更具体地说， 涉及用于车辆电池组的电池模块组 件中的电池模块之间的电连接。 背景技术 0005 具有针对多种产品类别的良好应用并具有良好的电学特性例如高能量密度的二 次电池不仅广泛应用于便携设备， 也广泛应用于由电驱。
7、动源驱动的电动车 (EV) 或混合电 动车(HEV)。 二次电池具有显著降低化石燃料使用的主要优点， 以及在能源的使用中不产生 副产物的次要优点， 因而由于提高的环境友好和能效性质而作为新的能源吸引注意力。 0006 锂离子电池、 锂聚合物电池、 镍镉电池、 镍氢电池、 镍锌电池等目前广泛用作二次 电池。这样的单位二次电池单元具有约 2.5V 至 4.2V 的工作电压。因此， 如果要求更高的 输出电压， 可以将多个二次电池单元串联连接以配置电池组。 此外， 根据对电池组要求的充 电 / 放电容量， 也可以将多个二次电池单元并联连接以配置电池组。因此， 包括在电池组中 的二次电池单元的数量可以根。
8、据所要求的输出电压或充电 / 放电容量以不同方式设定。 0007 同时， 如果将多个二次电池单元串联或并联连接以配置电池组， 包括在电池组中 的二次电池单元应当被牢固电连接和机械连接。 因此， 对于电池模块组件和电池组， 需要稳 定且经济的设计， 以确保二次电池单元的牢固连接。 发明内容 0008 本公开内容旨在解决现有技术的问题， 因此本公开内容涉及提供用于车辆电池组 的电池模块组件。 0009 在本公开内容的一方面， 提供一种电池模块组件， 其具有四个电池模块， 其中两个 电池模块并排布置， 以及两个电池模块堆叠并设置在并排布置的两个电池模块上， 其中分 别包括在电池模块中的圆柱状二次电池。
9、单元通过分别位于并排布置的两个电池模块的顶 部处的板被并联电连接， 其中并排布置的两个电池模块通过位于并排布置的两个电池模块 处的下金属板被串联电连接， 其中分别包括在电池模块中的圆柱状二次电池单元通过如下 的金属板被并联电连接， 所述金属板分别位于堆叠在并排布置的两个电池模块上的两个电 池模块的顶部和底部， 并且其中所述四个电池模块串联电连接。 0010 根据本公开内容的一个实施方案， 所述金属板可以由选自镍、 铜、 黄铜和镀镍铜中 的任何一种制成。 说 明 书 CN 104124422 A 3 2/6 页 4 0011 根据本公开内容的一个实施方案， 所述金属板可以通过电阻焊接、 超声焊接。
10、、 激光 焊接或导电粘合剂被连接至包括在每个电池模块中的圆柱状二次电池单元。 0012 根据本公开内容的一个实施方案， 所述金属板可以具有 0.1mm 至 0.4mm 的厚度。 0013 根据本公开内容的电池模块组件可以进一步包括汇流条， 该汇流条被配置为将并 排布置的两个电池模块与堆叠于其上的两个电池模块电连接。在这种情况下， 分别位于并 排布置的两个电池模块的顶部处的板可以具有与每个电池模块相比更大的面积， 每个板的 超出电池模块的面积之外的区域可以被竖直折叠， 并且所述汇流条可以介于竖直折叠部分 和分别位于堆叠的两个电池模块的底部处的板之间。 0014 在本公开内容的一方面， 可以提供包。
11、括多个二次电池单元的稳定且经济的电池模 块组件。 附图说明 0015 附图阐明了本公开内容的优选实施方案， 并且与以上公开内容一起用于提供对本 公开内容的技术精神的进一步理解。然而， 本公开内容不应当被解释为限于附图。在图中 ： 0016 图 1 是表明一种电池组的立体图， 所述电池组包括根据本公开内容一个实施方案 的电池模块组件。 0017 图 2 是表明一种电池组的分解立体图， 所述电池组包括根据本公开内容一个实施 方案的电池模块组件。 0018 图 3 是表明根据本公开内容一个实施方案的电池模块组件的电池模块的立体图。 0019 图 4 是表明包括在根据本公开内容一个实施方案的电池模块组。
12、件中的四个电池 模块中的第一电池模块的立体图。 0020 图 5 是表明包括在根据本公开内容一个实施方案的电池模块组件中的四个电池 模块中的第二电池模块的立体图。 0021 图 6 是一个分解立体图， 其表明包括在根据本公开内容一个实施方案的电池模块 组件中的四个电池模块中的第一和第二电池模块被连接。 0022 图 7 是一个分解立体图， 其表明包括在根据本公开内容一个实施方案的电池模块 组件中的四个电池模块中的第三和第四电池模块被堆叠。 0023 图 8 是表明根据本公开内容一个实施方案的电池模块组件的立体图。 具体实施方式 0024 在下文中， 将参照附图详细描述本公开内容的优选实施方案。。
13、在描述之前， 应理 解， 本说明书和随附的权利要求书中使用的术语不应被解释为限于一般含义和字典含义， 而是应在允许发明人为最佳解释而适当地定义术语的原则的基础上， 基于与本公开内容的 技术方面对应的含义和概念来理解。因此， 此处提出的描述只是仅为了例示目的的优选实 施例， 而不旨在限制本公开内容的范围， 因此应理解， 在不脱离本公开内容的精神和范围的 前提下， 也可以做出其他等同物和改型。 0025 图 1 是表明包含根据本公开内容一个实施方案的电池模块组件 50 的电池组 1 的 立体图。 0026 图 1 中描绘的电池组 1 是可以被安装到车辆、 混合电动车辆 (HEV)、 电动车辆 (E。
14、V) 说 明 书 CN 104124422 A 4 3/6 页 5 等的车辆电池组 1。 0027 优选地， 电池组 1 可以具有根据针对车辆电池的标准的尺寸。因此， 电池组 1 可以 总体具有六面体形状。 0028 还优选地， 电池模块组件 50 也可以具有根据针对车辆电池的标准的尺寸。然而， 电池组 1 和电池模块组件 50 不限于上述尺寸， 且它们的长度、 宽度和高度可以用多种方式 设定。 0029 图 2 是表明一种电池组 1 的分解立体图， 所述电池组包括根据本公开内容一个实 施方案的电池模块组件 50。 0030 根据本公开内容一个实施方案的电池模块组件 50 连接至内盒 30， 。
15、并且被包括在 上组盒 10 和下组盒 70 之间以配置电池组 1。 0031 图 3 是表明根据本公开内容一个实施方案的电池模块组件 50 的电池模块 60 的立 体图。 0032 参照图 3， 电池模块 60 被配置为使得多个圆柱状二次电池单元 62( 下文中也称为 “单元” ) 介于上框架 61 和下框架 63 之间。为了方便， 将假定向上框架 61 暴露的单元 62 的 电极是高电势电极 (+)， 并且向下框架 63 暴露的单元 62 的电极是低电势电极 (-)。此外， 为了用裸眼更好地识别上框架61和下框架63， 将上框架61用深色绘制并将下框架63用浅 色绘制。 0033 根据本公开。
16、内容一个实施方案的电池组 1 当用于车辆时可以具有 12V 的工作电 压。此外， 根据本公开内容一个实施方案的二次电池单元 62 可以具有 3V 的工作电压。因 此， 四个电池模块 60 可以串联连接以配置电池模块组件 50。 0034 在下文中， 将描述由图 3 中所示的电池模块 60 组成的电池模块组件 50。作为参 考， 本说明书中使用的术语 “上” 、“下” 、“顶部” 和 “底部” 表示基于附图的位置。 0035 根据本公开内容一个实施方案的电池模块组件 50 由四个电池模块 60 组成。在下 文中， 这四个电池模块 60 将用数字区分。 0036 图 4 是表明包括在根据本公开内容。
17、一个实施方案的电池模块组件 50 中的四个电 池模块中的第一电池模块 60-1 的立体图。 0037 参照图 4， 可以发现一个板 51 被增加至图 3 中所描绘的电池模块 60 的上框架 61-1。板 51 由金属制成并且电连接至电池模块 60-1 的高电势端。因此， 包括在电池模块 60-1 中的单元 62-1 的高电势端可以通过板 51 并联电连接。 0038 根据本公开内容的一个实施方案， 板 51 可以由选自镍、 铜、 黄铜和镀镍铜中的任 何一种制成。这些材料仅仅是例子， 并且板 51 可以由本领域技术人员可以容易地替换的任 何种类的金属制成。 0039 根据本公开内容的一个实施方案。
18、， 板 51 具有 0.1mm 至 0.4mm 的厚度。可以根据金 属的性质考虑刚性、 电导率等的因素而以不同的方式设定厚度。 0040 根据本公开内容的一个实施方案， 板 51 和单元 62-1 通过电阻焊接、 超声焊接、 激 光焊接或导电粘合剂被连接。 0041 板 51 的总面积大于第一电池模块 60-1 的上框架 61-1 的面积。此外， 板 51 的一 部分， 即超出第一电池模块60-1的上框架61-1的面积以外的区域51-a， 被竖直折叠。 当随 后配置电池模块组件 50 时， 折叠区域 51-a 用于与堆叠其上的电池模块 60-3( 参照图 7) 的 说 明 书 CN 10412。
19、4422 A 5 4/6 页 6 机械连接和电连接。 0042 图 5 是表明包括在根据本公开内容一个实施方案的电池模块组件 50 中的四个电 池模块中的第二电池模块 60-2 的立体图。 0043 参照图5， 可以发现第二电池模块60-2具有与图3中所描绘的电池模块60颠倒的 形状。此外， 还可以发现一个板 52 被增加至第二电池模块 60-2 的下框架 63-2。板 52 由金 属制成并且电连接至电池模块 60-2 的低电势端。因此， 包括在第二电池模块 60-2 中的单 元 62-2 的低电势端可以通过板 52 并联电连接。 0044 板 52 的材料、 厚度和焊接方法与图 4 的板 5。
20、1 基本相同。 0045 板 52 的总面积大于第二电池模块 60-2 的下框架 63-2 的面积。此外， 板 52 的一 部分， 即超出第二电池模块60-2的下框架63-2的面积以外的区域52-a， 被竖直折叠。 当随 后配置电池模块组件 50 时， 折叠区域 52-a 用于与堆叠其上的电池模块 60-4( 参照图 7) 的 机械连接和电连接。 0046 图 6 是一个分解立体图， 其表明包括在根据本公开内容一个实施方案的电池模块 组件 50 中的四个电池模块中的第一和第二电池模块 60-1、 60-2 被连接。 0047 参照图 6， 可以发现板 53 置于第一和第二电池模块 60-1、 。
21、60-2 的底部。 0048 板 53 由金属制成并且电连接至第一电池模块 60-1 的低电势端。因此， 包括在第 一电池模块 60-1 中的单元 62-1 的低电势端可以通过板 53 并联电连接。同时， 板 53 由金 属制成并且电连接至第二电池模块 60-2 的高电势端。因此， 包括在第二电池模块 60-2 中 的单元 62-2 的高电势端可以通过板 53 并联电连接。同时， 板 53 具有包括第一电池模块 60-1 和第二电池模块 60-2 两者的面积。因此， 第一电池模块 60-1 的低电势端和第二电池 模块 60-2 的高电势端可以串联电连接。 0049 板 53 的材料、 厚度和焊。
22、接方法与图 4 的板 51 基本相同。 0050 根据本公开内容的一个实施方案， 板 53 的总面积大于第一电池模块 60-1 和第二 电池模块 60-2 的面积之和。此外， 板 53 的一部分， 即超出第一电池模块 60-1 和第二电池 模块60-2的总面积以外的区域53-a， 被竖直折叠。 此外， 在第一电池模块60-1的一侧和第 二电池模块60-2的一侧形成螺纹68。 因此， 可以在竖直折叠区域53-a中形成螺钉孔， 并且 板 53 可以通过螺纹 68 和螺钉机械连接至第一电池模块 60-1 和第二电池模块 60-2。 0051 根据本公开内容的一个实施方案， 在电池模块 60 中， 连。
23、接部件 67、 67-1 形成于上 框架 61 或下框架 63 的一侧以用于连接至另一电池模块。 0052 再次参照图 3， 描绘了在电池模块 60 的上框架 61 和下框架 63 的侧面形成的连接 部件 67、 67-1。如上所述， 在根据本公开内容一个实施方案的电池组 1 中， 四个电池模块 60 配置电池模块组件 50( 见图 2)。此时， 电池模块可以通过连接部件 67、 67-1 机械联接至与 其侧面相邻的另一电池模块 60。 0053 根据本公开内容的一个实施方案， 连接部件 67、 67-1 具有 “” 或 “” 形状。具有 “” 形状的连接部件 67 和具有 “” 形状的连接部。
24、件 67-1 可以彼此连接以防止电池模块 60在水平方向偏离。 为此， 当配置电池模块组件50时， 可以将彼此相邻的电池模块60布置 成使得具有 “” 形状的连接部件 67 和具有 “” 形状的连接部件 67-1 彼此连接。 0054 如果连接部件 67、 67-1 形成于第一电池模块 60-1 和第二电池模块 60-2 的侧面， 则第一电池模块 60-1 和第二电池模块 60-2 可以通过连接部件 67、 67-1 机械连接。连接部 说 明 书 CN 104124422 A 6 5/6 页 7 件 67、 67-1 增强电池模块组件 50 的电池模块 60 之间的机械联接能力。 0055 图。
25、 7 是一个分解立体图， 其表明包括在根据本公开内容一个实施方案的电池模块 组件 50 中的四个电池模块中的第三和第四电池模块 60-3、 60-4 被堆叠。 0056 参照图 7， 板 54 联接至第三电池模块 60-3 的高电势端。此外， 板 55 联接至第三电 池模块 60-3 的低电势端。包括在第三电池模块 60-3 中的单元 62-3 可以通过板 54、 55 并 联电连接。 0057 板 56 联接至第四电池模块 60-4 的高电势端。此外， 板 57 联接至第四电池模块 60-3 的低电势端。包括在第四电池模块 60-4 中的单元 62-4 可以通过板 56、 57 并联电连 接。
26、。 0058 参照图7， 可以发现第三电池模块60-3和第四电池模块60-4分别堆叠在并排布置 的第一电池模块 60-1 和第二电池模块 60-2 上。 0059 第三电池模块 60-3 串联电连接至第一电池模块 60-1。因此， 第三电池模块 60-3 的低电势端堆叠成与第一电池模块 60-1 的高电势端相邻。 0060 此外， 第四电池模块 60-4 串联电连接至第二电池模块 60-2。因此， 第四电池模块 60-4 的高电势端堆叠成与第二电池模块 60-2 的低电势端相邻。 0061 根据本公开内容的一个实施方案， 在电池模块 60 的上框架 61 的顶部上形成凸起 66， 并且在下框架。
27、 63 的底部中形成具有对应于凸起 66 的形状和位置的凹陷部分 66-1。 0062 再次参照图 3 至 5， 可以发现在根据本公开内容一个实施方案的上框架 61 的顶部 上形成凸起 66， 并且在下框架 63 的底部形成具有对应于凸起 66 的形状和位置的凹陷部分 66-1。 0063 如上所述， 在根据本公开内容一个实施方案的电池组 1 中， 四个电池模块 60 配置 电池模块组件 50( 见图 2)。此时， 当电池模块 60-1 至 60-4 竖直堆叠时， 凸起 66 和凹入部 分 66-1 可以将位于下方的电池模块和位于上方的电池模块的位置固定。此外， 当电池模块 60-1至60-4。
28、通过凸起66和凹陷部分66-1堆叠时， 电池模块60可以容易地堆叠， 并且也可 以防止上电池模块 60 和下电池模块 60 从正确位置偏离。 0064 当凸起 66 和凹陷部分 66-1 形成于第一和第三电池模块 60-1、 60-3 处时， 第一电 池模块 60-1 和第三电池模块 60-3 可以通过凸起 66 和凹陷部分 66-1 机械连接。此外， 当 凸起 66 和凹陷部分 66-1 形成于第二和第四电池模块 60-2、 60-4 处时， 第二电池模块 60-2 和第四电池模块 60-4 可以通过凸起 66 和凹陷部分 66-1 机械连接。 0065 同时， 第一电池模块 60-1 和第。
29、三电池模块 60-3 可以通过板 51 的竖直折叠区域 51-a 机械连接和电连接。此外， 第二电池模块 60-2 和第四电池模块 60-4 可以通过板 52 的 竖直折叠区域 52-a 机械连接和电连接。此时， 可以使用形成于第三电池模块 60-3 的下框 架处的螺纹68、 板51的竖直折叠区域51-a和螺钉进行机械连接。 类似地， 也可以使用形成 于第四电池模块60-4的上框架处的螺纹68、 板51的竖直折叠区域51-a以及螺钉进行机械 连接。 0066 图 8 是表明根据本公开内容一个实施方案的电池模块组件 50 的立体图。 0067 参照图8， 可以发现在图4至7中所描绘的电池模块60。
30、-1至60-4被机械连接且电 连接。 0068 根据本公开内容的一个实施方案， 将电池模块 60 竖直堆叠， 即第一电池模块 60-1 说 明 书 CN 104124422 A 7 6/6 页 8 和第三电池模块 60-3 通过汇流条 58 串联电连接， 并且第二电池模块 60-2 和第四电池模块 60-4也通过汇流条58串联电连接。 汇流条58也可以通过螺钉被连接在第一电池模块60-1 和第三电池模块 60-3 之间、 以及被连接在第二电池模块 60-2 和第四电池模块 60-4 之间。 0069 根据本公开内容， 可以提供包括多个二次电池单元的稳定且经济的电池模块组 件。 0070 已详细。
31、描述了本公开内容。 然而， 应当理解， 详细的说明和具体的实例尽管指明了 本公开内容的优选实施方案， 但是仅仅以示例的方式给出， 因为从该详细说明中， 本领域技 术人员将明了在本公开内容精神和范围内的多种变化和修改。 说 明 书 CN 104124422 A 8 1/6 页 9 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 104124422 A 9 2/6 页 10 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 104124422 A 10 3/6 页 11 图 5 说 明 书 附 图 CN 104124422 A 11 4/6 页 12 图 6 说 明 书 附 图 CN 104124422 A 12 5/6 页 13 图 7 说 明 书 附 图 CN 104124422 A 13 6/6 页 14 图 8 说 明 书 附 图 CN 104124422 A 14 。