电子模块、电池组及车辆的制作方法

电子模块、电池组及车辆
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年11月11日在韩国提交的韩国专利申请第10-2020-0150257号的优先权，其公开内容通过引用并入本文。
技术领域
3.本实用新型涉及一种电子模块、电池组及车辆，更具体地，涉及对外部冲击具有提高的耐久性的电子模块、电池组及包括该电池组的车辆。


背景技术：

4.近年来，随着对笔记本电脑、摄像机、移动电话等便携式电子产品需求的快速增长以及电动汽车、储能蓄电池、机器人、卫星的广泛发展，对可以反复再充电的高性能二次电池进行了大量的研究。
5.目前，市售的二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂二次电池等，其中锂二次电池几乎没有或没有记忆效应，由于其可以在方便的时候随时充电、自放电率极低且能量密度高的优点，因此与镍基二次电池相比受到更多的关注。
6.这些锂二次电池主要使用锂基氧化物和碳材料分别作为正极活性材料和负极活性材料。另外，这些锂二次电池包括：电极组件，在所述电极组件中，设置分别涂覆有正极活性材料和负极活性材料的正极板和负极板并且在正极板与负极板之间设置有分隔器；以及外部，即电池盒，其用于将电极组件与电解液一起密封地容纳。另外，多个锂二次电池可以设置在电池组中。
7.近来，对应用于电动汽车等的大容量电池组的需求正在增加。另外，电池组包括用于控制包括在其中的电池模块的充电和放电的电子模块，并且电子模块包括各种电子部件。对于这些电子部件之间的电连接，通常使用电子汇流条、螺栓和螺母。
8.然而，在电池组中，由于车辆的频繁的振动和受到冲击，使得电池组内部的部件之间的连接或耦接被解除。具体地，当电子部件之间的电连接解除时，会发生电断开。在这种情况下，车辆的运行可能会停止，或者电池模块的充电/放电控制不受控制。


技术实现要素：

9.技术问题
10.本实用新型被设计为解决现有技术的问题，因此本实用新型旨在提供一种电子模块、电池组及车辆，更具体地，提供一种对外部冲击具有提高的耐久性的电子模块、电池组及包括该电池组的车辆。
11.本实用新型的这些和其他目的以及优点可以通过以下详细描述理解并且将通过本实用新型的示例性实施例变得更加明显。而且，很容易理解，本实用新型的目的和优点可以通过所附权利要求中所示的单元及其组合来实现。
12.技术方案
13.在本实用新型的一个方面，提供一种电子模块，其控制具有多个电池单元的至少一个电池模块的充电和放电，所述电子模块包括：
14.至少一个电子部件；
15.至少一个电子汇流条，所述至少一个电子汇流条电连接到电池模块，并且具有连接到电子部件的端部，在所述端部处形成有螺栓孔；
16.至少一个紧固螺栓，所述至少一个紧固螺栓被配置为插入螺栓孔中；
17.至少一个螺母，所述至少一个螺母被配置为插入紧固螺栓中；以及
18.至少一个防松帽，所述至少一个防松帽具有与螺母相对应的尺寸的插入孔，以使螺母插入并固定在插入孔中，所述至少一个防松帽被配置为限制螺母的旋转运动。
19.此外，防松帽可以部分地设置在螺母与电子部件之间，并且
20.防松帽可以包括固定表面，所述固定表面被配置为通过电子部件的外表面支撑以使防松帽的旋转运动被限制。
21.另外，电子模块可以进一步包括弹性构件，所述弹性构件定位成围绕防松帽的侧部的至少一部分，并且所述弹性构件设置在电子部件与防松帽之间以被电子部件按压。
22.此外，弹性构件可以包括形成在其外表面上的不平坦部，所述不平坦部与电子部件的外表面紧密接触。
23.此外，电子部件可以包括：
24.保险丝部；
25.至少两个保险丝端子，所述至少两个保险丝端子分别电连接到保险丝部的两端；以及
26.电子部件外壳，所述电子部件外壳具有电绝缘性并且被配置为将保险丝部容纳在其中。
27.另外，电子模块可以进一步包括电子部件托盘，所述电子部件托盘电子部件托盘被配置为使得电子部件安装到其上，并且
28.防松帽可以包括固定部，所述固定部朝向电子部件托盘的一部分部分地突出地延伸并且被配置为使得突出延伸端的旋转运动被电子部件托盘限制。
29.此外，电子部件托盘可以包括盖部，所述盖部向上突出以支撑固定部的一侧。
30.此外，电子部件托盘的盖部可以具有固定槽，所述固定槽被配置为使得固定部的突出延伸端插入。
31.此外，为了实现上述目的，本实用新型的电池组包括电子模块以及至少一个电池模块。
32.另外，为了实现上述目的，本实用新型的车辆包括至少一个电池组。
33.有益效果
34.根据本实用新型的实施例，由于本实用新型包括防松帽，因此，在螺母插入紧固螺栓的状态下，可以防止螺母在松动方向上旋转。例如，在本实用新型中，螺母在插入紧固螺栓中的状态下向紧固方向旋转，使得电子汇流条与电子部件的连接端子彼此接触。之后，即使当具有电子模块的电池组安装到频繁地振动和受到冲击的车辆时，防松帽也可以防止螺母向松动方向旋转。最终，本实用新型的电子模块可以防止由于电子汇流条与电子部件的连接端子的分离而导致电连接被解除，从而有效地提高了电子模块的耐久性。
35.根据本实用新型的另一实施例，由于可以在弹性构件与电子部件外壳之间产生很大的摩擦力以有效地限制放松帽的旋转运动，因此，即使当包括电子模块的电池组暴露于频繁发生振动和受到冲击的环境(例如车辆)时，也可以通过旋转运动被限制的防松帽来防止螺母向松动方向旋转。最终，可以提高电子模块的耐久性。
附图说明
36.附图示出了本实用新型的优选实施例，并且与前述公开一起用于提供对本实用新型的技术特征的进一步理解，因此，本实用新型不被解释为限于附图。
37.图1是示意性地示出根据本实用新型的一个实施例的电池组的分解透视图。
38.图2是示意性地示出根据本实用新型的一个实施例的电池组中包括的电池模块的透视图。
39.图3是示意性地示出根据本实用新型的一个实施例的电子模块的一部分的局部透视图。
40.图4是示意性示出根据本实用新型的一个实施例的电池组的一部分的局部侧视图。
41.图5是示意性示出根据本实用新型的一个实施例的电池组的一部分的局部剖视图。
42.图6是示意性地示出根据本实用新型的另一实施例的电子模块的一部分的局部透视图。
43.图7是示意性示出根据本实用新型的另一实施例的电池组的一部分的局部剖视图。
44.图8是示意性地示出根据本实用新型的又一实施例的电池组的弹性构件的透视图。
45.图9是示意性地示出根据本实用新型的另一实施例的电子模块的一部分的局部透视图。
46.图10是示意性地示出根据本实用新型的一个实施例的车辆的侧视图。
具体实施方式
47.在下文中，将参考附图详细描述本实用新型的优选实施例。在描述之前，应当理解，说明书和所附权利要求中使用的术语不应被解释为限于一般含义和字典含义，而是应根据允许发明人适当定义术语以进行最佳解释的原则基于与本实用新型的技术方面对应的含义和概念来解释。
48.因此，本文所提出的描述仅是仅出于例示目的的优选示例，而不旨在限制本实用新型的范围，因此应理解，在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以进行其他的等同替换和修改。
49.图1是示意性地示出根据本实用新型的一个实施例的电池组的分解透视图。图2是示意性地示出根据本实用新型的一个实施例的电池组中包括的电池模块的透视图。图3是示意性地示出根据本实用新型的一个实施例的电子模块的一部分的局部透视图。图4是示意性示出根据本实用新型的一个实施例的电池组的一部分的局部侧视图。此外，图5是示意
性示出根据本实用新型的一个实施例的电池组的一部分的局部剖视图。
50.参考图1至图5，根据本实用新型的一个实施例的电子模块100是控制具有多个电池单元(未示出)的至少一个电池模块210的充电和放电的电子模块100，并且包括至少一个电子部件120、至少一个电子汇流条112、至少一个紧固螺栓131、至少一个螺母132以及至少一个防松帽140。此处，电子模块可以被配置为控制电池模块210的充电和放电并且当电池模块210被加热到高温或当发生由过流引起的诸如放电的异常行为时切断电池模块210的电源。电子模块100可以包括电池管理系统(bms：battery management system)和电池断开连接单元(bdu：battery disconnection unit)。
51.首先，电池模块210可以包括多个电池单元。电池模块210可以包括多个电池单元(未示出)和用于在其中容纳多个电池单元的模块外壳211。电池单元可以是锂二次电池。电池单元可以是袋型电池单元，所述袋型电池单元包括电极组件(未示出)、电解质(未示出)和用于将它们容纳在其中的袋。然而，电池单元不限于上述的袋型电池单元，例如，电池单元可以是柱状电池单元。即，作为电池单元，可以采用在本技术提交时已知的各种类型的电池单元。
52.电池模块210可以包括：电连接到多个电池单元的模块端子213；以及模块汇流条(未示出)或电缆217，模块汇流条或电缆217的一端连接到模块端子213，模块汇流条或电缆217的另一端与连接到电子汇流条112的另一汇流条116电连接。
53.另外，模块外壳211可以包括具有电绝缘的材料。例如，模块外壳211可以由聚氯乙烯材料制成。模块外壳211可以具有用于在其中容纳多个电池单元的空间。模块外壳211可以整体上具有长方体的盒状。
54.此外，电子部件120可以被配置为控制电池模块210的充电和放电。电子部件120可以是bms板、继电器、保险丝或感测电缆。公知的结构可以应用于电子部件120。因此，这里将不详细描述这种电子部件120。电子部件120可以电绝缘地安装到电子部件托盘160。电子部件托盘160可以安装到下壳体172。即，电子部件托盘160可以设置在容纳于下壳体172中的电池模块210上。
55.另外，电子汇流条112可以电连接到电池模块210。例如，电子汇流条112在纵向方向上的一端可以连接到至少一个电池模块210的模块端子213。电子汇流条112在纵向方向上的另一端可以连接到电子部件120。在电子汇流条112的另一端，可以形成被配置为使得紧固螺栓131插入其中的螺栓孔h2。
56.此外，紧固螺栓131可以被配置为插入到电子汇流条112的螺栓孔h2中。紧固螺栓131可以安装到电子部件托盘160的上表面。在这种情况下，紧固螺栓131可以具有螺纹以旋拧到螺母132中。
57.另外，螺母132可以被配置为插入紧固螺栓131中。即，螺母132可以具有形成在螺母孔h3的内表面上的螺纹，以便与紧固螺栓131旋拧在一起。例如，螺母132可以被配置为通过与紧固螺栓131旋拧在一起以向下按压电子汇流条112并限制电子汇流条112的向上运动。
58.而且，防松帽140可以被配置为限制螺母132的旋转运动。防松帽140可以具有在中心处形成有插入孔h1的环形形状。防松帽140可以具有插入孔h1，使得螺母132插入并固定到插入孔h1中。插入孔h1可以具有与螺母132的外表面相对应的尺寸。即，插入孔h1可以被
配置为围绕螺母132的侧表面。
59.另外，防松帽140可以被配置为部分地与电子部件120的外表面w紧密接触，使得防松帽140的旋转运动被电子部件120限制。例如，防松帽140的一侧可以与电子部件120的外表面w紧密接触，使得防松帽140的运动被限制。防松帽140可以被配置为在从螺母132的顶部移动到底部的同时包围螺母132的侧部。垫圈133可以设置在螺母132与电子汇流条112之间。
60.因此，根据本实用新型的这种结构，由于本实用新型包括防松帽140，在螺母132插入紧固螺栓131中的状态下，可以防止螺母132向松动方向旋转。例如，在本实用新型中，螺母132在插入紧固螺栓131中的状态下向紧固方向旋转，从而电子汇流条112与电子部件120的连接端子彼此接触。之后，即使当具有电子模块100的电池组200安装到频繁振动和受到冲击的车辆时，防松帽140也可以防止螺母132向松动方向旋转。最终，本实用新型的电子模块100可以防止由于电子汇流条112与电子部件120的连接端子的分离导致电连接被解除，从而有效地提高电子模块100的耐久性。在此，“松动方向”可以是顺时针方向或逆时针方向。另外，“紧固方向”可以是逆时针方向或顺时针方向。
61.再次参考图3、图4和图5，本实用新型的防松帽140可以被配置为部分地插入螺母132与电子部件120之间。例如，如图4所示，当防松帽140被定位为围绕螺母132时，防松帽140的侧部可以设置于螺母132与电子部件120之间。在这种情况下，防松帽140可以具有固定表面s，固定表面s被配置为通过电子部件120的外表面支撑以限制旋转运动。即，固定表面s可以具有与电子部件外壳123的外表面相对应的形状。例如，当电子部件120的电子部件外壳123的面向防松帽140的一个表面是平坦的时，固定表面s也可以是平坦的。
62.因此，根据本实用新型的这种结构，由于本实用新型的防松帽140部分地设置在螺母132与电子部件120之间并且具有被配置为通过电子部件120的外表面支撑以限制旋转运动的固定表面s，所以可以有效地防止螺母132向松动方向旋转地运动。
63.图6是示意性地示出根据本实用新型的另一实施例的电子模块的一部分的局部透视图。此外，图7是示意性示出根据本实用新型的另一实施例的电池组的一部分的局部剖视图。
64.参考图6和图7，根据本实用新型的另一实施例的电子模块100可以进一步包括弹性构件150。另外，图6的防松帽140可以具有比图5的防松帽140更小的直径。其他部件可以与图1的电子模块100的部件相同。
65.具体地，弹性构件150可以是具有中空中心的环形形状。此时，防松帽140可以装配到弹性构件150的空的中心部分中。弹性构件150可以定位成围绕防松帽140的侧部的至少一部分。弹性构件150可以被配置为部分地设置在电子部件120与防松帽140之间。此时，弹性构件150可以被电子部件120按压。即，弹性构件150可以在设置于电子部件120与防松帽140之间的状态下被电子部件120按压。由于弹性构件150与电子部件120之间的摩擦力，防松帽140的旋转运动可以被限制。弹性构件150例如可以是合成橡胶或硅酮聚合物。然而，弹性构件150不必限于这些材料，并且可以采用在被电子部件120按压时可以弹性变形并且表现出大摩擦力的任何的弹性材料。
66.然而，弹性构件150不必限于上述结构，可以通过使用弹性材料形成防松帽140的水平方向上的侧部中的在水平方向上的外侧部，来制造弹性构件150。即，弹性构件150可以
与防松帽一体地耦接。
67.因此，根据本实用新型的这种结构，由于在弹性构件150与电子部件外壳123之间可以产生大的摩擦力以有效地限制防松帽140的旋转运动，因此，即使当包括电子模块100的电池组200暴露于频繁发生振动和冲击的环境(例如车辆)时，也可以通过其旋转运动被限制的防松帽140来防止螺母132向松动方向旋转。最终，可以提高电子模块100的耐久性。
68.图8是示意性地示出根据本实用新型的又一实施例的电池组的弹性构件的透视图。
69.参考图8以及图6和图7，根据本实用新型的又一实施例的电子模块100的弹性构件150与图7的弹性构件150的不同之处在于，还形成了不平坦部k。弹性构件150的其他部件可以是相同的。
70.具体地，不平坦部k可以形成在弹性构件150的与电子部件120的外表面紧密接触的外表面上。弹性构件150可以是完全中空的环的形式。在这种情况下，在不平坦部k中，向外凸出的凸部和向内凹入的凹部可以交替地形成在环形的外表面上。当弹性构件150被电子部件120按压时，不平坦部k与图7的弹性构件150相比，可以表现出更大的摩擦力。
71.因此，根据本实用新型的这种结构，由于在弹性构件150上形成不平坦部k，所以在弹性构件150与电子部件外壳123之间可以产生更大的摩擦力，以有效地限制防松帽140的旋转运动。因此，即使配备有电子模块100的电池组200暴露于频繁发生振动和冲击的环境(例如车辆)时，通过其旋转运动被限制的防松帽140也可以防止螺母132向松动方向旋转。最终，可以提高电子模块的耐久性。
72.再次参考图4至图7，本实用新型的电池组200的电子部件120可以包括保险丝部121、至少两个保险丝端子122和电子部件外壳123。保险丝部121可以被配置为在普通时候用作电线，而当由于电池单元的异常工作导致流过超出预定大小的电流时自行切断以阻止电流流动。电子部件120可以包括至少两个保险丝端子122，至少两个保险丝端子122分别从保险丝部121的两端延伸以接触电子汇流条112。也就是说，至少两个保险丝端子122可以分别电连接到保险丝部121的两端。
73.另外，电子部件外壳123可以具有电绝缘性。例如，电子部件外壳123可以具有聚氯乙烯材料。电子部件外壳123可以具有内部空间以在其中容纳保险丝部121。电子部件外壳123可以在面向防松帽140的一侧上具有平坦表面。
74.图9是示意性地示出根据本实用新型的另一实施例的电子模块的一部分的局部透视图。
75.参考图9，与图3的防松帽140相比，根据本实用新型的另一实施例的电子模块100的防松帽140可以进一步包括固定部141。图9的防松帽140的其他部件与图3的防松帽140相同。
76.具体地，固定部141可以具有朝向电子部件托盘160的一部分突出地延伸的部分(侧部)。固定部141的突出延伸端可以被配置为通过电子部件120防止旋转运动。例如，防松帽140的固定部141可以具有从其环形外表面在水平方向上朝向电子部件托盘160的一部分延伸的形状。通过固定部141的部分地突出的结构，可以防止防松帽140的固定部141沿着插入孔h1的中心轴旋转。
77.同时，参考图9，电子部件托盘160可以包括盖部161。盖部161可以具有向上延伸并
水平延伸的板状以覆盖电子汇流条112和保险丝端子122的连接部。另外，盖部161可以向上突出，使得电子部件托盘160的一部分支撑固定部141的一侧。盖部161可以具有薄壁形状。因此，可以通过盖部161的一侧防止防松帽140的固定部141旋转。
78.因此，根据本实用新型的这种结构，由于向上突出的盖部161被设置为支撑根据本实用新型的另一实施例的防松帽140的固定部141的一侧，所以可以防止防松帽140的旋转运动。因此，即使当配备有电子模块100的电池组200暴露于频繁发生振动和冲击的环境(例如车辆)时，也可以通过其旋转运动受被制的防松帽140来防止螺母132向松动方向旋转。最终，可以提高电子模块的耐久性。
79.再次参考图9，电子部件托盘160的盖部161可以具有固定槽p。固定槽p可以被配置为使得固定部141的突出端插入其中。例如，固定部141在水平方向上的厚度可以对应于固定槽p的穿孔尺寸。也就是说，防松帽140的固定部141可以插入固定槽p中并且被限制而不能运动，从而不沿着防松帽140的插入孔h1的中心轴旋转。
80.因此，根据本实用新型的这种结构，由于固定槽p形成在电子部件托盘160的盖部161处，所以可以防止防松帽140的固定部141旋转。因此，在本实用新型中，即使当配备有电子模块100的电池组200暴露于频繁发生振动和冲击的环境(例如车辆)时，通过其旋转运动被限制的防松帽140也可以防止螺母132向松动方向旋转。最终，可以提高电子模块的耐久性。
81.同时，再次参考图1和图2，根据本实用新型的一个实施例的电池组200包括电子模块和至少一个电池模块210。另外，电池组200可以包括电池组外壳170。电池组外壳170可以包括上盖171和下壳体172。上盖171可以与下壳体172的上端耦接。上盖171可以被配置为整体上覆盖电子部件托盘160。下壳体172可以具有能够在其中容纳电池模块210的容纳空间。
82.图10是示意性地示出根据本实用新型的实施例的车辆的侧视图。
83.参考图10，根据本实用新型的一个实施例的车辆300可以包括至少一个电池组200和具有用于容纳电池组200的容纳空间的车身。然而，车辆300不限于图中所示的类型，并且可以是电动车辆300、电动滑板车、电动轮椅、电动自行车等。
84.同时，根据本实用新型的一个实施例的电子设备(未示出)可以包括至少一个电池组200。电子设备可以包括用于在其中容纳电池组200的外壳。电子设备例如可以是服务器计算机。
85.同时，在本文中使用的指示方向的术语，例如，上、下、左、右、前和后只是用于便于描述，对于本领域技术人员来说显而易见的是，该术语可以根据所述元件或观察者的位置的不同而变化。
86.已经详细描述了本实用新型。然而，应当理解，详细描述和具体示例在示出本实用新型的优选实施例的同时，仅以示例的方式给出，因为通过该详细描述对于本领域技术人员而言在本实用新型范围内的各种变化和变型将是显而易见的。