电池模块，包括电池模块的电池组和车辆的制作方法

1.本公开涉及电池模块，以及包括该电池模块的电池组和车辆。
2.本技术要求于2019年11月20日在韩国提交的韩国专利申请no.10-2019-0149839的优先权，其公开内容在此引入作为参考。


背景技术：

3.高度适用于各种产品并表现出优异电性能(如高能量密度等)的二次电池通常不仅用于便携式装置中，而且还用于由电源驱动的电动车辆(ev)或混合电动车辆(hev)中。二次电池作为用于提高环境友好度和能量效率的新能源正在引起注意，因为可以极大地减少化石燃料的使用并且在能量消耗期间不产生副产物。
4.目前广泛使用的二次电池包括锂离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池等。单元二次电池电芯(即，单元电池电芯)的工作电压为约2.5v至4.5v。因此，如果需要更高的输出电压，则多个电池电芯可以串联连接以构成电池组。此外，根据电池组所需的充电/放电容量，多个电池电芯可并联连接以构成电池组。因此，可以根据所需的输出电压或所需的充电/放电容量来不同地设置包括在电池组中的电池电芯的数量。
5.另外，当多个电池电芯串联或并联连接以配置电池组时，通常首先配置包括至少一个电池电芯的电池模块，然后通过使用至少一个电池模块并添加其他部件来配置电池组。
6.具体地，当电池电芯是柱形电池电芯时，传统的电池模块通常包括彼此堆叠的多个柱形电芯、用于电连接多个柱形电芯的汇流条构件、以及用于容纳汇流条构件、柱形电芯和电池模块的各种电子部件的模块壳体。
7.然而，在传统的电池模块中，根据柱形电芯的结构形状在电芯之间产生预定间隙。因此，当发生外部冲击等时，电池电芯频繁地相互移动，这增加了对电池电芯的损坏的担忧。
8.因此，需要开发一种电池模块，其可以更稳定地支承电池电芯并防止电池电芯由于外部冲击等而损坏，并且还需要提供一种包括该电池模块的电池组和车辆。


技术实现要素：

9.技术问题
10.因此，本发明旨在提供一种可以更稳定地支承电池电芯的电池模块，以及包括该电池模块的电池组和车辆。
11.本公开的这些和其他目的和优点可以从下面的详细描述中理解，并且将从本公开的示例性实施方式变得更加显而易见。而且，容易理解的是，本公开的目的和优点可以通过所附权利要求及其组合中所示的手段来实现。
12.技术方案
13.在本公开的一个方面中，提供了一种电池模块，该电池模块包括：模块壳体，所述
模块壳体具有预定容纳空间；多个电池电芯，所述多个电池电芯被容纳在所述模块壳体中；多个汇流条构件，所述多个汇流条构件设置在所述多个电池电芯的上侧以电连接所述多个电池电芯；支承板，所述支承板设置在所述多个电池电芯和所述多个汇流条构件之间以支承所述多个汇流条构件；以及泡沫构件，所述泡沫构件填充在所述多个电池电芯之间的在所述支承板的底部处的空间中。
14.所述泡沫构件可以使用包含所述泡沫构件的分配器单元来填充，并且所述支承板可以具有至少一个填充引导插入孔以引导所述分配器单元注入所述泡沫构件。
15.所述至少一个填充引导插入孔可以在所述模块壳体的高度方向上布置在与所述多个电池电芯之间的空间相对应的上侧处。
16.所述支承板可以包括：板体，所述板体在所述多个电池电芯的上侧处联接到所述模块壳体；以及多个汇流条支承件，所述多个汇流条支承件设置到所述板体并且设置成彼此间隔开预定距离，使得所述多个汇流条构件设置在所述多个汇流条支承件上。
17.所述至少一个填充引导插入孔可以被提供给所述多个汇流条支承件。
18.所述填充引导插入件孔可以设置成多个，并且所述多个填充引导插入孔设置到每个汇流条支承件。
19.所述多个填充引导插入孔可以被布置成沿着每个汇流条支承件的纵向方向彼此间隔开预定距离。
20.在所述多个汇流条支承件的上侧可以设置有突出至预定高度的引导壁，以支承所述多个汇流条构件的侧表面。
21.在所述多个汇流条支承件的下侧处可以提供与面对的电池电芯对应地成形的引导肋。
22.所述引导肋可以至少部分地接触所述多个电池电芯的上侧以支承所述多个电池电芯的上侧。
23.多个电池电芯可以设置为柱形电池电芯，并且柱形电池电芯可以在模块壳体内沿水平方向堆叠。
24.此外，本公开还提供了一种电池组，包括：至少一个根据上述的实施方式的电池模块；以及电池组壳体，其被配置为封装所述至少一个电池模块。
25.此外，本发明还提供了一种车辆，其包括至少一个根据上述实施方式的电池组。
26.有益效果
27.根据如上所述的各种实施方式，可以提供一种可以更稳定地支承电池电芯的电池模块，以及包括该电池模块的电池组和车辆。
28.此外，根据如上所述的各种实施方式，可以提供一种电池模块以及包括该电池模块的电池组和车辆，所述电池模块可以通过防止电池电芯由于外部冲击等而损坏来提高电池电芯的安全性。
附图说明
29.附图示出了本公开的优选实施方式，并且与前述公开一起用于提供对本公开的技术特征的进一步理解，因此，本公开不被解释为限于附图。
30.图1是示出根据本公开的实施方式的电池模块的图。
31.图2是示出图1的电池模块的部分分解立体图。
32.图3是用于示出在图2的电池模块的模块壳体处采用的根据另一实施方式的壳主体的图。
33.图4是示出在图2的电池模块处采用的壳体盖和汇流条构件的平面图。
34.图5是用于说明在图4的电池模块处采用的支承板的图。
35.图6是用于说明图5的支承板的主要部分的图。
36.图7是示出图5的支承板的立体底视图。
37.图8是示出图7的支承板的底视图。
38.图9是用于说明在图4的电池模块中采用的根据另一实施方式的支承板的图。
39.图10和图11是用于说明在图1的电池模块中填充泡沫构件的图。
40.图12是示出根据本公开的实施方式的电池组的图。
41.图13是示出根据本公开的实施方式的车辆的图。
具体实施方式
42.通过参照附图详细描述本公开的实施方式，本公开将变得更加明显。应理解，本文所公开的实施方式仅为了更好地理解本公开内容而为说明性的，且本公开内容可以按照各种方式修改。此外，为了便于理解本公开，附图没有按实际比例绘制，而是一些部件的尺寸可能被放大。
43.图1是示出根据本公开的实施方式的电池模块的图，图2是示出图1的电池模块的部分分解立体图，图3是示出在图2的电池模块的模块壳体处采用的根据另一实施方式的壳主体的图，图4是示出在图2的电池模块处采用的壳体盖和汇流条构件的平面图，图5是示出在图4的电池模块处采用的支承板的图，图6是示出图5的支承板的主要部分的图，图7是示出图5的支承板的立体底视图，图8是示出图7的支承板的底视图，并且图9是用于示出在图4的电池模块处采用的根据另一实施方式的支承板的图。
44.参照图1至图9，电池模块10可包括电池电芯100、模块壳体200、汇流条构件300、电路板组件400、支承板500和泡沫构件600。
45.电池电芯100是二次电池并且可以被提供为袋型二次电池、矩形二次电池或柱形二次电池。在下文中，在本实施方式中，将描述电池电芯100被设置为作为柱形二次电池的柱形电池电芯。
46.电池电芯100可以设置为多个。多个电池电芯100可以容纳在模块壳体200中，这将在后面解释。多个电池电芯100可以沿模块壳体200的水平方向堆叠(稍后解释)在模块壳体200内部(稍后解释)。
47.模块壳体200可以容纳电池电芯100和电池模块10的各种电气部件。为此，可以在模块壳体200中设置预定的容纳空间。
48.模块壳体200可以包括壳主体210和壳盖250。
49.壳主体210具有容纳空间并且可以容纳多个电池电芯100和电池模块10的各种电气部件。
50.此外，如图3所示，多个电芯插入孔235可以形成在壳主体230的内底部中。多个电芯插入孔235设置为对应于多个电池电芯100的数量。
51.多个电池电芯100的底部可以插入到多个电芯插入孔235中。因此，容纳在模块壳体230中的多个电池电芯100可以更稳定地容纳在模块壳体230中。
52.此外，可以在多个电芯插入孔235内施用粘合剂等。在这种情况下，可以更稳定地固定多个电池电芯100。
53.壳盖250形成模块壳体200的上侧，并且可以与壳主体210、230联接以将电池电芯100封装在模块壳体200内。
54.汇流条构件300设置在多个电池电芯100的上侧并且可以电连接多个电池电芯100。汇流条构件300可以设置成多个，并且多个汇流条构件300可以设置成彼此间隔开预定距离。
55.电路板组件400可以电连接到多个汇流条构件300。电路板组件400可感测电池电芯100的电压或温度。此外，电路板组件400可以包括用于连接到外部电源等的端子，用于管理电池电芯100的控制板等。
56.支承板500被布置在多个电池电芯100与多个汇流条构件300之间并且可以支承多个汇流条构件300。
57.支承板500可以包括板体510、汇流条支承件530和引导肋550。
58.板体510可以在多个电池电芯100的上侧联接到模块壳体200。板体510可以设置在模块壳体200的壳主体210、230和壳盖250之间。
59.汇流条支承件530可以设置成多个。多个汇流条支承件530被提供给板体510并且被布置成彼此间隔开预定距离，并且多个汇流条构件300可以被放置在多个汇流条支承件530上。
60.可以在多个汇流条支承件530之间设置多个预定空间s。通过多个预定空间s，泡沫构件600可通过分配器单元d注入，这将在后面说明。
61.多个汇流条支承件530可以包括引导壁535。
62.引导壁535设置在多个汇流条支承件530的上侧，并且可以突出到预定高度以支承多个汇流条构件300的侧表面。通过引导壁535，多个汇流条部件300可以更稳定地放置和固定在汇流条支承件530上。
63.引导肋550可以设置为多个，并且多个引导肋550可以设置在多个汇流条支承件530的下侧，以具有对应于面对的电池电芯100的形状。
64.多个引导肋550可以至少部分地接触多个电池电芯100的上侧以支承多个电池电芯100的上侧。多个电池电芯100的上侧可以布置成至少部分地装配到多个引导肋300的上侧中。因此，多个电池电芯100可以被更稳定地支承在模块壳体200内。
65.此外，多个引导肋550可以通过粘合剂等至少部分地粘附到多个电池电芯100。在这种情况下，多个电池电芯100可以被更稳定地支承和固定在模块壳体200内。
66.此外，如图9所示，支承板505还可以包括填充引导插入孔570。
67.填充引导插入孔570可设置成具有预定尺寸的孔形状，以引导泡沫构件600通过分配器单元d的注射，这将在后面说明。填充引导插入孔570可以设置成多个。
68.多个填充引导插入孔570可以被提供在多个汇流条支承件530中。具体地，多个填充引导插入孔570可以设置在每个汇流条支承件530中，以沿着每个汇流条支承件530的纵向方向彼此间隔开预定距离。
69.多个填充引导插入孔570可以在模块壳体200的高度方向上被布置在与多个电池电芯100之间的空间相对应的上侧处。通过多个填充引导插入孔570，可以填充泡沫构件600(稍后解释)，并且可以进一步提高泡沫构件600的填充效率(稍后解释)。
70.泡沫构件600用于防止多个电池电芯100摇动，并且可以在支承板500的底部处填充在多个电池电芯100之间的空间中。
71.泡沫构件600可以提供为能够填充预定空间的复合材料。泡沫构件600可以设置为橡胶泡沫、聚氨酯泡沫、泡沫玻璃等，但不限于此，并且还可以设置为能够填充其它空间的材料。
72.当制造电池模块10时，泡沫构件600可以通过包含泡沫构件600的分配器单元d填充到模块壳体200中。
73.在下文中，将更详细地描述根据该实施方式的填充泡沫构件600的过程。
74.图10和图11是用于说明泡沫构件填充在图1的电池模块中的图。
75.参照图10，电池模块10可填充有泡沫构件600以防止电池电芯100摇动以更稳定地支承和固定电池电芯100。泡沫构件600可以使用包含泡沫构件600的分配器单元d来填充。用于注射泡沫构件600的填充喷嘴可以设置在分配器单元d的端部。
76.在该实施方式中，可以通过在支承板500的板体510的上侧将分配器单元d的泡沫构件600注射到支承板500的汇流条支承件530之间的预定空间s中来填充泡沫构件600。也就是说，可以直接通过分配器单元d在支承板500的板体510的上侧注入泡沫构件600通过预定空间s。
77.因此，在该实施方式中，可以更方便地注入分配器单元d的泡沫构件600，从而显著提高电池模块10的制造效率。
78.参考图11，除了支承板500的汇流条支承件530之间的预定空间s之外，还可以通过填充引导插入孔570填充泡沫构件600。诸如制造商的工人也可以通过将分配器单元d的填充喷嘴插入穿过填充引导插入孔570来注入泡沫构件600。
79.因此，泡沫构件600可以更均匀地填充在电池电芯100之间的空间中，并且因此泡沫构件600可以更均匀地分布在电池电芯100之间的空间中。
80.在该实施方式中，通过支承板500、505，泡沫构件600可以更方便和直接地被注入，并且泡沫构件600可以更均匀地填充在电池电芯100之间的空间中。
81.如果泡沫构件600被完全注入，则工人等可以将汇流条构件300放置在支承板500的汇流条支承件530上并将其连接到电路板组件400。
82.之后，工人等可以将电池模块10的其他电气部件安装在模块壳体200的壳主体210、230内，然后将壳盖250连接到壳主体210、230。
83.如上所述，在该实施方式中，可以通过泡沫构件600更稳定地支承电池电芯100，并且更有效地防止电池电芯100由于外部震动而摇动。因此，在该实施方式中，可以显着地降低电池电芯100由于外部冲击等而损坏的风险。
84.图12是用于说明根据本公开的实施方式的电池组的图，并且图13是用于说明根据本公开的实施方式的车辆的图。
85.参照图12和13，电池组1可包括至少一个电池模块10和用于封装根据前一实施方式的至少一个电池模块10的电池组壳体50。
86.电池组1可以作为车辆的燃料源提供给车辆v。作为示例，电池组1可以被提供给电动车辆、混合电动车辆和能够使用电池组1作为燃料源的各种其他类型的车辆v。
87.此外，除了车辆v之外，电池组1还可以设置在诸如使用二次电池的能量存储系统的其他设备、仪器或设施中。
88.如上所述，本实施方式的电池组1和具有电池组1的诸如车辆v的设备、仪器或设施包括如上所述的电池模块10，因此可以实现具有上述电池模块10的所有优点的电池组1，或者具有电池组1的诸如车辆v的设备、仪器、设施等。
89.根据如上所述的各种实施方式，可以提供能更稳定地支承电池电芯100的电池模块10以及包括电池模块10的电池组1和车辆v。
90.此外，根据如上所述的各种实施方式，可以提供电池模块10以及包括该电池模块10的电池组1和车辆v，所述电池模块10可以通过防止电池电芯100由于外部冲击等而损坏来提高电池电芯100的安全性。
91.虽然已经示出和描述了本公开的实施方式，但是应当理解，本公开不限于所描述的特定实施方式，并且本领域技术人员可以在本公开的范围内进行各种改变和修改，并且不应当从本公开的技术思想和观点单独地理解这些修改。