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CN104124402B - 用于车辆电池组的壳 - Google Patents

用于车辆电池组的壳 Download PDF

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Abstract

公开一种用于车辆电池组的壳，车辆电池组包含电池模块组件，四个电池模块以串联方式电连接，每个电池模块具有多个圆筒形二次电池单元。壳包含：上组壳，具有被形成以暴露电极柱的孔，电极柱电连接至电池模块组件；下组壳，具有下框架和侧框架；电极端子，被配置为环绕所暴露的电极柱；壳密封装置，被插入到下组壳和上组壳之间，以防止外部流体流入；以及，端子密封装置，被插入到电极端子和上组壳之间，以防止流体从外部流入；其中在下框架处、在与侧框架相邻的区域中形成一个通道，在下框架处还形成一个电池模块组件支撑件，电池模块组件支撑件具有距下框架一预定高度的一个阶梯部。因此，能够提供包含多个二次电池单元的稳定且经济的组壳。

Description

用于车辆电池组的壳
相关申请的相互引用
本申请要求享有2013年4月29日提交的韩国专利申请No.10-2013-0047475和2013年5月31日提交的韩国专利申请No.10-2013-0063092的优先权，它们的公开内容通过引用纳入本文。
技术领域
本公开内容涉及用于电池组的壳，更具体地，涉及用于具有防水和排水结构的车辆电池组的壳。
背景技术
在多种产品群中具有良好应用以及具有良好电特性(例如，高能量密度)的二次电池不仅被广泛应用到便携设备，而且被广泛应用到由电驱动源驱动的电动车辆(EV)或混合电动车辆(HEV)。二次电池的主要优势是大大减少了化石燃料的使用，辅助优势是在能量使用中不生成副产品，从而作为一种用于增强环境友好和能量高效属性的新的能源吸引了注意力。
锂离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池或类似物目前被广泛用作二次电池。这样的单位二次电池单元具有大约2.5V至4.2V的运行电压。因此，如果要求更高的输出电压，多个二次电池单元可以被串联连接以配置一个电池组。另外，根据电池组要求的充电/放电能力，多个二次电池单元也可以被并联连接以配置一个电池组。因此，电池组中包含的二次电池单元的数目可以根据要求的输出电压或充电/放电能力而进行不同的设置。
同时，如果多个二次电池单元被串联连接或并联连接以配置一个电池组，则该电池组中包含的二次电池单元应牢固地电连接和机械连接。因此，对于用于电池组的壳，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
本公开内容被设计以解决相关技术的问题，从而本公开内容旨在提供用于车辆电池组的壳。
在本公开内容的一个方面，提供了一种用于电池组的壳，所述电池组包含电池模块组件，在所述电池模块组件中，四个电池模块以串联方式电连接，所述四个电池模块中的每一个具有多个圆筒形二次电池单元(下文中，也称作“壳”)，所述壳包含：上组壳(upper packcase)，具有被形成以暴露电极柱的孔，所述电极柱电连接至所述电池模块组件；下组壳(lower pack case)，具有下框架和侧框架；电极端子，被配置为环绕所暴露的电极柱；壳密封装置，被插入到所述下组壳和所述上组壳之间，以防止外部流体流入；以及，端子密封装置，被插入到所述电极端子和所述上组壳之间，以防止流体从外部流入；其中在所述下框架处、在与所述侧框架相邻的区域中形成一个通道，在所述下框架处还形成一个电池模块组件支撑件(在下文中，也称作“支撑件”)，所述电池模块组件支撑件具有距所述下框架一预定高度的一个阶梯部。
根据本公开内容的一个实施方案，一个排放部(drain)可被形成在所述支撑件处，以穿过所述支撑件的中心且连接端面通道(facingchannel)。
根据本公开内容的一个实施方案，两个排放部可被形成在所述支撑件处，以穿过所述支撑件的中心且连接端面通道；以及，所述两个排放部可垂直交叉。
优选地，所述排放部可具有一个倾斜度(slant)，使得越靠近所述支撑件的中心，所述排放部变得越高。
根据本公开内容的一个实施方案，所述上组壳和所述下组壳可由聚合物材料制成。所述聚合物材料可以是聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂，或者不包含卤素的、聚碳酸酯(PC)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂(ABS)的混合物。
根据本公开内容的一个实施方案，所述电极端子可由黄铜制成。
根据本公开内容的一个实施方案，所述壳密封装置和所述端子密封装置可由硅材料制成。此时，所述壳密封装置和所述端子密封装置可借助于振动熔合(vibration fusing)被联接至所述上组壳和所述下组壳。
在本公开内容的一个方面，能够提供一种稳定且经济的、用于包含多个二次电池单元的电池组的壳。
在本公开内容的另一方面，能够保护多个二次电池单元免受从外部引入的流体的损坏。
在本公开内容的又一方面，能够将存在于壳中的流体导引至一个排放部，从而与包含在电池组中的电池模块组件在空间上分隔开。
附图说明
附图例示了本公开内容的优选实施方案，且连同前述的公开内容，用于提供对本公开内容的技术精神的进一步理解。然而，本公开内容不应解释为限制于附图。在附图中：
图1是示出了根据本公开内容的一个实施方案的包含壳的电池组的立体图。
图2是示出了根据本公开内容的一个实施方案的包含壳的电池组的分解立体图。
图3是示出了根据本公开内容的一个实施方案的安装在下组壳中的电池模块组件和内壳的立体图。
图4是示出了根据本公开内容的一个实施方案的安装在下组壳上的上组壳的立体图。
图5是示出了沿图1的线A-A’所取的电池组的截面的放大图。
图6是示出了沿图1的线A-A’所取的电池组的下框架的截面图。
图7是示出了根据本公开内容的一个实施方案的下壳的平面图。
具体实施方式
下文中，将参照附图详细描述本公开内容的优选实施方案。在描述之前，应理解，用在本说明书和随附权利要求书中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适当地限定术语用于最佳解释的原则的基础上，基于与本公开内容的技术方面对应的含义和概念来解读。因此，本文提出的描述仅是用于例示目的的优选实施例，而非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。
图1是示出了根据本公开内容的一个实施方案的包含用于电池组的壳10、70(下文中，也称作“组壳”)的电池组1的立体图。
图1中描绘的电池组1是车辆电池组1，该车辆电池组1可被安装至车辆、混合电动车辆(HEV)、电动车辆(EV)或类似物。
优选地，电池组1可具有根据车辆电池标准的尺寸。因此，电池组1可整体具有六边形形状。
还优选地，组壳10、70也可具有根据车辆电池标准的尺寸。然而，电池组1和组壳10、70不限于上述尺寸，它们的长度、宽度和高度可以多种方式设置。
图2是示出了根据本公开内容的一个实施方案的包含组壳10、70的电池组1的分解立体图。
当根据本公开内容的一个实施方案的电池组1被用于车辆时，该电池组1可具有12V的运行电压。此外，根据本公开内容的一个实施方案的二次电池单元62可具有3V的运行电压。因此，四个电池模块60可以被串联连接，以配置一个电池模块组件50。
此外，电池模块组件50和内壳30被包含在上组壳10和下组壳70之间，以配置所述电池组1。
在下文中，将描述包含在电池组1中的组壳10、70。
参考图2，根据本公开内容的一个实施方案的组壳10、70包含上组壳10和下组壳70。
上组壳10具有孔11，孔11被形成以暴露电连接至电池模块组件的电极柱33。被暴露的电极柱33被电极端子12环绕。根据本公开内容的一个实施方案，电极端子12由黄铜制成。
下组壳70具有下框架71和侧框架72。
根据本公开内容的一个实施方案，壳密封装置73被插入在下组壳70和上组壳10之间。
图3是示出了根据本公开内容的一个实施方案的安装在下组壳70中的电池模块组件50和内壳30的立体图。
根据本公开内容的一个实施方案，端子密封装置13被插入在电极端子33和上组壳10之间。
图4是示出了根据本公开内容的一个实施方案的安装在下组壳70上的上组壳10的立体图。
参考图4，可以发现，端子密封装置13围绕孔11被插入在上组壳10处，使得电极柱33朝外暴露。
图5是沿图1的线A-A’所取的电池组1的截面的放大图。
参考图5，可以发现根据本公开内容的一个实施方案的上组壳10和下组壳70的接触部分的横截面。
在此，壳密封装置73起防止外部流体流入电池组1的作用。此外，端子密封装置13起防止外部流体通过孔11流入电池组1的作用。
根据本公开内容的一个实施方案，壳密封装置73和端子密封装置13由硅材料制成。然而，壳密封装置73和端子密封装置13不限于硅材料，而是可由本领域已知的、可防止外部流体或水分(moisture)流入的任何其他材料制成。
根据本公开内容的一个实施方案，壳密封装置33和端子密封装置13借助于振动熔合而被联接至上组壳10和下组壳70。然而，本公开内容不限于这种联接方法。
图6是沿图1的线A-A’所取的电池组1的下框架70的横截面图。
参考图6，根据本公开内容的一个实施方案的下框架71具有一个通道74，该通道74形成于与侧框架72相邻的区域中。此外，下框架71具有电池模块组件支撑件75(下文中，还称作“支撑件”)，该电池模块组件支撑件75具有距下框架71一预定高度的阶梯部。
根据本公开内容的一个实施方案的组壳防止外部流体或水分渗透，但是仍存在少量流体或水分流入的可能性。此外，还存在包含在二次电池单元中的电解液泄漏出的可能性。因此，需要将壳中存在的水分或流体收集到一侧，使得电池模块组件50不受水分或流体的影响。
支撑件75具有一预定高度的阶梯部，该阶梯部可导引流体或水分被收集至下部分。因此，存在于电池组1中的流体被收集在通道74处。通道74可被设计成具有多种宽度，支撑件75还可被设计为具有多种高度。
图7是示出了根据本公开内容的一个实施方案的下壳70的平面图。
由于图7是下壳70的平面图，所以描绘了下壳70的内侧，即下框架71的顶部分。
根据本公开内容的一个实施方案，支撑件75具有排放部76，该排放部76被形成为穿过支撑件75的中心，以连接端面通道74。
优选地，两个排放部76被成形在支撑件75处，以穿过支撑件75的中心从而连接端面通道74，两个排放部76可垂直交叉。
从电池模块组件50泄漏的流体例如电解液不会总是沿着电池模块组件50的外表面流动。例如，流体例如电解液可从电池模块组件50的内侧流动。因此，排放部76可被成形为穿过支撑件75的中心，以导引流体流向通道74。为此，排放部76可具有一倾斜度，使得越靠近支撑件75的中心，排放部76变得越高。
根据本公开内容的一个实施方案，上组壳10和下组壳70由聚合物材料制成。聚合物材料可以是聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂或者不包含卤素的、聚碳酸酯(PC)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂(ABS)的混合物。
根据本公开内容，有可能提供包含多个二次电池单元的稳定且经济的组壳。此外，多个二次电池单元可被保护，以免受到从外部引入的流体的损坏。另外，存在于内侧处的流体可被导引至一个排放部，从而与包含在电池组中的电池模块组件在空间上分隔开。
已经详细描述了本公开内容。然而，应理解，这些详细的描述和具体的实施例，尽管指示为本公开内容的优选实施方案，仅以例示的方式给出，因为本领域普通技术人员从该详细描述将变得明了本公开内容的精神和范围内的多种修改和改型。

Claims (11)

1.一种用于电池组的壳，所述电池组包含电池模块组件，在所述电池模块组件中，四个电池模块以串联方式电连接，所述四个电池模块中的每一个具有多个圆筒形二次电池单元，所述壳包含：
上组壳，具有被形成以暴露电极柱的孔，所述电极柱电连接至所述电池模块组件；
下组壳，具有下框架和侧框架；
电极端子，被配置为环绕所暴露的电极柱；
壳密封装置，被插入到所述下组壳和所述上组壳之间，以防止外部流体流入；以及
端子密封装置，围绕所述上组壳的孔被插入到所述电极端子和所述上组壳之间，使得电极柱朝外暴露，以防止流体从外部流入；
其中在所述下框架处、在与所述侧框架相邻的区域中形成一个通道，在所述下框架处还形成一个电池模块组件支撑件，所述电池模块组件支撑件具有距所述下框架一预定高度的一个阶梯部。
2.根据权利要求1所述的用于电池组的壳，
其中一个排放部被形成在所述支撑件处，以穿过所述支撑件的中心且连接端面通道。
3.根据权利要求1所述的用于电池组的壳，
其中两个排放部被形成在所述支撑件处，以穿过所述支撑件的中心且连接端面通道；以及
其中所述两个排放部垂直交叉。
4.根据权利要求2或3所述的用于电池组的壳，
其中所述排放部具有一个倾斜度，使得越靠近所述支撑件的中心，所述排放部变得越高。
5.根据权利要求1所述的用于电池组的壳，
其中所述上组壳和所述下组壳由聚合物材料制成。
6.根据权利要求5所述的用于电池组的壳，
其中所述聚合物材料是聚碳酸酯。
7.根据权利要求5所述的用于电池组的壳，
其中所述聚合物材料是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂。
8.根据权利要求5所述的用于电池组的壳，
其中所述聚合物材料是聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂的混合物，且所述混合物不包含卤素。
9.根据权利要求1所述的用于电池组的壳，
其中所述电极端子由黄铜制成。
10.根据权利要求1所述的用于电池组的壳，
其中所述壳密封装置和所述端子密封装置由硅材料制成。
11.根据权利要求10所述的用于电池组的壳，
其中所述壳密封装置和所述端子密封装置借助于振动熔合被联接至所述上组壳和所述下组壳。
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