包括表面压力保持结构的电池包的制作方法

1.本发明涉及可使电池单体保持适当的表面压力的包括表面压力保持结构的电池包。


背景技术：

2.通常，电池由电池单体(cell)、模块(module)及电池包(pack)构成。电池单体作为电池的基本单位，形成为圆筒形、袋形及方形。电池模块由将多个电池单体放到框架的组件形成。在电池包中，多个电池模块配置在框架内，可通过安装于需要高容量电池的电动车等来用作动力源。
3.这种电池模块在组装时为了最大限度地发挥电池单体的寿命，适当地施加作为向电池单体施加的压力的表面压力非常重要。尤其，在袋形电池中，如果使用时间增加，则厚度随着劣化的进行而发生变化，从而施加到电池的表面压力增加。此时，如果电池的表面压力被控制在适当的水平，则可具有增加电池寿命的效果。以往，为了发挥这种特征，使用如下方法，即，通过适用在电池之间的极板来校正变化的电池单体的厚度并均匀地保持表面压力。
4.但是，由于现有的模块框架具有规定的大小，因此模块框架内可放入电池单体的空间有限。并且，在以往使用的电池模块中，由于电池单体具有的公差较大，因此具有难以控制电池单体的表面压力的问题。另外，通过插入于电池之间的极板保持上述电池单体的表面压力的方法难以适用于想要组装很多单元的电池单体的情况。因为，在如上所述的方法中，在每个电池单体之间均需要配置极板，因此需要大量的极板，从而具有结构设计困难的问题。


技术实现要素：

5.本发明的实施例提供一种能够适当地保持电池单体的表面压力的包括表面压力保持结构的电池包。
6.但是，本发明实施例的所要解决的技术问题并不限定于以上提及的技术问题。本发明实施例所属技术领域的普通技术人员通过详细说明等说明书中的其他记载内容能够清楚地理解未提及的其他技术问题。
7.本发明一实施方式提供一种电池包，其包括电池单体；以及表面压力保持部，配置于上述电池单体的一侧，对上述电池单体施加表面压力，上述表面压力保持部包括内部具有空间的倾斜部件，在上述电池单体之间配置成一对，沿着水平方向移动以对上述电池单体进行加压，在内部具有空间；以及内部具有空间的插入部件，插入于一对上述倾斜部件之间，使上述倾斜部件滑移。
8.本发明实施例的电池包具有即使电池单体的体积发生变化也能够保持适当的表面压力的效果。在本发明的电池包中，可通过在电池单体或者模块外壳之间配置表面压力保持部，使电池单体保持适当的表面压力。
9.另外，根据本发明实施例的电池包具有如下的特征，即，通过提高电池包内部空间的使用效率来在每单位面积能够配置更多的电池单体，在设计电气部件时，便于利用剩余空间。
10.但是，可通过本发明实施例获得的技术效果并不限定于以上所提及的效果。本发明所属技术领域的普通技术人员通过详细说明等说明书中的其他记载内容能够清楚地理解未提及的其他技术效果。
附图说明
11.图1为本发明第一实施例的电池包的组装前的简图。
12.图2为图1中示出的电池包的组装后的简图。
13.图3为图1中示出的表面压力保持部及模块外壳的放大图。
14.图4为第二实施例的电池包的剖视图。
15.图5为第三实施例的电池包的剖视图。
16.图6为第四实施例的电池包的剖视图。
17.附图标记的说明
18.100：电池包
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
110：电池单体
19.120：模块外壳
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
121：缓冲突起
20.130：表面压力保持部
ꢀꢀꢀꢀ
131：倾斜部件
21.131-1：第一面
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
131-2：第二面
22.131a：骨架部
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
131b：第一紧固突起
23.131c：弹性突起
24.132：插入部件
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
132a：骨架部
25.132b：第二紧固突起
ꢀꢀꢀꢀꢀ
132c：弹簧
26.133：滑动部
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
133a：支撑杆
27.133a-1：内侧部件
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
133a-2：外侧部件
28.133b：弹性部
具体实施方式
29.以下，参照附图说明本发明的实施例。以下实施例为了向本发明所属技术领域的普通技术人员更完整地解释本发明而提供。下述实施例只是有助于理解本发明，本发明的技术思想并不限定于下述实施例。另外，对于使本发明的技术主旨变得不清楚或公知的结构，省略详细说明。
30.图1为本发明第一实施例的电池包的组装前的简图。图2为图1中示出的电池包的组装后的简图。
31.参照图1至图2，本实施例的电池包100的内部配置有多个电池单体110，有可能会因反复的使用而发生电池单体110的体积增加的膨胀(swelling)现象。即使电池单体110的体积膨胀，本实施例的电池包100也能够适当保持电池单体110的表面压力。具体地，电池包100可包括电池单体110；模块外壳120，在内部配置多个电池单体110；以及表面压力保持部130，用于对电池单体110保持适当的表面压力。即使电池单体110的体积有变化，本实施例
的电池包100也能够保持适当的表面压力，从而可提高电池单体110的寿命。
32.下面，对如上所述的各个结构要素进行详细说明。
33.电池单体110可形成为圆筒形、袋形及方形。可以在模块外壳120的内部配置多个电池单体110，以形成电池包100。或者，在没有模块外壳120的情况下，可以在电池包100配置多个电池单体110，由ctp(cell to pack，电芯-电池包)结构形成电池包100。为了保持容量及寿命，电池单体110需要保持适当的压力。此时，电池单体110发生经反复使用而引起膨胀的膨胀现象，因此施加到电池单体110的表面压力发生变化，从而可能降低容量及寿命。
34.模块外壳120在内部具有空间，在内部可以配置多个电池单体110。具体地，模块外壳120可包括能够对电池单体110的膨胀做出应对的缓冲突起121。在电池包100配置有多个模块外壳120，与在电池包100逐个配置电池单体110相比，能够更简单地形成电池包100。
35.另一方面，图3为图1中示出的表面压力保持部及模块外壳的放大图。
36.参照图3，缓冲突起121配置于模块外壳120的周围，应对电池单体110的体积变化，能够灵活地压缩及松弛。参照图3的(a)部分，缓冲突起121可以形成为在内部包括中孔的圆形突起。优选地，缓冲突起121的圆形突起可沿着模块外壳120的周围连续配置。缓冲突起121配置于表面压力保持部130与电池单体110之间，能够随着电池单体110的体积变化来压缩及松弛。
37.图3的(b)部分为图3的(a)部分所示的缓冲突起121的另一变形例。在图3的(b)部分所示的缓冲突起121中，在由外侧或内侧凸出形成的曲线部件的内侧可配置可用作弹性部件的之字形板状部件。即，在缓冲突起121的变形例中也配置有中孔部，使得缓冲突起121应对电池单体110的体积变化而被压缩。
38.根据需要，缓冲突起121可包括传感部121a。传感部121a配置于缓冲突起121的内部，以此能够检测电池单体110的体积变化或温度。传感部121a检测电池单体110的膨胀现象或过热并传输到控制部(未图示)，以此能够使用户轻松掌握电池单体110的状态。例如，当电池单体110过度膨胀或过热时，传感部121a经检测在车辆的内部产生通知。即，通过配置传感部121a，能够让用户在适当的时间接收电池单体110的检查。
39.另一方面，本实施例的表面压力保持部130可配置于电池单体110或模块外壳120的一侧。通过配置表面压力保持部130，即使电池单体110的体积发生变化也能够适当保持电池单体110的表面压力。优选地，表面压力保持部130可配置于电池包100的内部。电池单体110或模块外壳120配置在表面压力保持部130与电池包100的外壳(未图示)之间，能够轻松地在电池包100的内部设置电池单体110。
40.具体地，表面压力保持部130可包括倾斜部件131，可沿着水平方向滑移；插入部件132，插入于倾斜部件131之间；以及滑动部133，引导倾斜部件131的路径。表面压力保持部130可应对电池单体110的膨胀来适当地保持电池单体110的表面压力。另外，表面压力保持部130由简单的结构形成，因此不占用太多空间，随着在电池包100的内部形成剩余空间，具有有利于利用剩余空间的特征。
41.倾斜部件131可以在电池单体110或模块外壳120之间配置成一对。倾斜部件131可被配置为沿着水平方向移动来对电池单体110进行加压，使电池单体110具有适当的表面压力。并且，倾斜部件131在内部具有空间，因此可在倾斜部件131的内部配置电气部件，以利用剩余空间。
42.详细地，倾斜部件131可包括第一面131-1，与电池单体110或者模块外壳120接触；以及第二面131-2，与插入部件132接触。第一面131-1可形成为与电池单体110或模块外壳120的接触面对应，或者形成为与地面垂直的板形部件。第二面131-2可具有倾斜部，面积朝下逐渐变小。优选地，第二面131-2可形成为与插入部件132的倾斜面对应的形状，使插入部件132沿着第二面131-2的倾斜部引入到一对倾斜部件131之间。
43.具体地，倾斜部件131可包括在倾斜部件131的内部沿着水平方向配置的骨架部131a。
44.骨架部131a在倾斜部件131的内部沿着水平方向配置，以在压力下能够支撑倾斜部件131。骨架部131a由杆(bar)状形成，在倾斜部件131的内部以网状配置，由此防止倾斜部件131因电池单体110的压力引起的变形。即，通过配置骨架部131a，在倾斜部件131的内部形成空间来利用内部空间，并在外部压力下不会变形而进行支撑。
45.另一方面，插入部件132可插入于一对倾斜部件131之间来使倾斜部件131滑移。并且，与倾斜部件131相同，插入部件132在内部具有空间，因此能够在插入部件132的内部配置电气部件，以利用剩余空间。
46.详细地，插入部件132形成为柱状，上端可形成为具有与倾斜部件131的第二面131-2相同或相似的倾斜面。这种插入部件132可支撑一对倾斜部件131。另一方面，插入部件132下端的面积小于上端的面积，以轻松插入到一对倾斜部件131。根据需要，插入部件132的上端和下端能够以与上述内容相反的方式配置。
47.优选地，插入部件132可以在上侧配置能够对插入部件132进行加压的加压部件(未图示)，从而插入部件132配置于倾斜部件131之间而不会脱离。或者，电池包100的上侧盖(未图示)可形成为与插入部件132的上侧接触，以对插入部件132进行加压。通过在移除上侧盖(未图示)时释放针对插入部件132的压力，从而能够轻松移除如上所述形成的插入部件132。
48.具体地，插入部件132可包括在插入部件132的内部沿着水平方向配置的骨架部132a。
49.骨架部132a在插入部件132的内部沿着水平方向配置，以在压力下能够支撑插入部件132。骨架部132a可以由杆(bar)状形成，在插入部件132的内部以网状配置。通过配置骨架部132a，防止插入部件132因电池单体110的压力而变形。即，通过配置骨架部132a，在插入部件132的内部形成空间来利用内部空间，并在外部压力下不产生变形而进行支撑。
50.另一方面，滑动部133可配置于倾斜部件131的下侧，以引导倾斜部件131移动的路径。具体地，滑动部133可包括支撑杆133a，连接一对倾斜部件131；以及弹性部133b，配置于支撑杆133a的外侧。当倾斜部件131沿着水平方向移动时，滑动部133可防止倾斜部件131向另一侧方向脱离或错位，并使其在规定的路径内沿着水平方向顺畅地进行移动。
51.优选地，当插入部件132从一对倾斜部件131被引出时，滑动部133可以使一对倾斜部件131从与电池单体110的接触被释放而相互隔开。即，通过滑动部133的配置，能够轻松地进行电池单体110的维修作业等。
52.支撑杆133a可由连接一对倾斜部件131的圆筒形状的部件形成。支撑杆133a由一对圆筒形部件形成，以配置成内侧部件133a-1插入到外侧部件133a-2的内部。支撑杆133a可随着倾斜部件131的水平移动而滑动，使得长度能够变长或变短。根据需要，支撑杆133a
可在内侧部件133a-1或外侧部件133a-2形成突起，而在未形成突起的另一部件形成槽。即，在内侧部件133a-1和外侧部件133a-2相互部分结合的状态下，支撑杆133a能够以滑动的方式配置。通过内侧部件133a-1及外侧部件133a-2的配置，能够使支撑杆133a顺畅地水平移动而不脱离。
53.弹性部133b可配置于支撑杆133a的外侧。当插入部件132插入于一对倾斜部件131之间而使支撑杆133a伸长时，弹性部133b可一并伸长。相反，当插入部件132从一对倾斜部件131之间被引出时，弹性部133b可弹性收缩。此时，弹性部133b可缩短支撑杆133a的长度，使与支撑杆133a连接的一对倾斜部件131之间的距离变短。即，当插入部件132从倾斜部件131被引出时，弹性部133b使得倾斜部件131与电池单体110隔开而不接触。这种弹性部133b可通过使倾斜部件131与电池单体110隔开，由此在无干扰的情况下轻松地进行与电池单体110相关的操作。
54.说明如上所述的电池包100的设置方法，首先，电池单体110或模块外壳120配置于电池包100的外壳(未图示)与表面压力保持部130之间。在电池包100的内部配置电池单体110或模块外壳120后，将插入部件132插入于一对倾斜部件131之间，以向电池单体110提供适当的表面压力。接着，可组装电池包100的上端盖(未图示)并向插入部件132的上端施加压力，从而能够固定插入部件132而使其不脱离。
55.另一方面，图4为第二实施例的电池包的剖视图。
56.参照图4，本实施例的表面压力保持部130可包括第一紧固突起131b及第二紧固突起132b。在将插入部件132插入于倾斜部件131时，通过第一紧固突起131b及第二紧固突起132b的配置，在没有单独加压部件的情况下也能够使插入部件132不脱离。即，在将插入部件132插入于一对倾斜部件131之间之后，第一紧固突起131b及第二紧固突起132b很难将其再次移除。因此，第一紧固突起131b可在初始设置后不轻易移除或改变电池单体110的情况下进行配置。
57.第一紧固突起131b由多个突起形成，可配置于倾斜部件131的第二面131-2。第一紧固突起131b能够以与配置于插入部件132的第二紧固突起132b相对应的方式配置。
58.第二紧固突起132b由多个突起形成，可配置于插入部件132的上侧或下侧。优选地，第二紧固突起132b配置于插入部件132的倾斜面，上述插入部件132具有与倾斜部件131的第二面131-2相对应的倾斜面，从而能够与第一紧固突起131b进行嵌固。
59.图5为第三实施例的电池包的剖视图。
60.参照图5，本实施例的倾斜部件131可包括弹性突起131c。弹性突起131c配置于倾斜部件131的第一面131-1，随着电池单体110的体积变化而可以变形。优选地，弹性突起131c可沿着配置电池单体110的方向凸出并曲线状形成，当电池单体110的体积膨胀时，可向内侧引入。弹性突起131c由弹性材料形成，电池单体110的体积膨胀时，也可以向电池单体110提供适当的表面压力。
61.根据需要，本实施例的第二面131-2可以在上侧及下侧沿着中心方向形成槽。详细地，第二面131-2可在形成于上述上侧及下侧的槽中引入形成有凸起部的弹性突起131c来以组装的方式形成。
62.图6为第四实施例的电池包的剖视图。
63.参照图6，本实施例的插入部件132可包括弹簧132c。弹簧132c配置于插入部件132
的周围，在电池单体110膨胀时，可提供更强的表面压力。优选地，本实施例的插入部件132的上端可形成为垂直于地面的圆柱状，下端可形成为朝下逐渐变小的圆锥形柱状。
64.此时，本实施例的弹簧132c可引入配置于插入部件132的上端，使插入部件132插入于一对倾斜部件131之间。接着，倾斜部件131因电池单体110的膨胀而向中心方向被推挤时，弹簧132c被进一步压缩，从而能够向电池单体110提供更强的表面压力。
65.根据需要，第一实施例的电池包100可以分别与第二实施例、第三实施例、第四实施例的电池包100同时适用。或者，第一实施例的电池包100可与第二实施例、第三实施例的电池包100同时适用，第一实施例的电池包100可与第三实施例、第四实施例的电池包100同时适用。
66.如上所述，本发明实施例的电池包100具有即使电池单体110的体积发生变化也可以保持适当的表面压力的效果。在本发明的电池包100中，表面压力保持部130配置于电池单体110或模块外壳120之间，从而使电池单体110保持适当的表面压力。
67.另外，本发明实施例的电池包100具有如下特征，即通过提高电池包100内部空间的使用效率，可在每单位面积配置更多的电池单体110，在设计电气部件时，便于利用剩余空间。以往，因需要在电池包100的内部配置电池单体110的表面压力保持结构物，因此，降低了电池包100内部空间的使用效率，结构设计方面存在诸多困难。
68.然而，本发明实施例的电池包100在电池包100的内部包括表面压力保持部130，以此保持电池单体110的表面压力。因此，本发明的电池包100可以将电池单体110配置于内部的同时，完成包括表面压力保持结构的电池包100。即，本实施例的电池包100无需在电池包100的内部引入单独的结构物，由此能够简单地构成电池包100，因而便于利用电池包100内部的剩余空间。
69.以上，对本发明的实施例进行了说明，本发明所属技术领域的普通技术人员可以在不脱离记载于权利要求书的本发明的技术思想的范围内通过结构要素的附加、变更、删除或追加等方式对本发明进行各种修改或变更，这也包括在本发明的保护范围内。

技术特征：
1.一种电池包，其特征在于，包括：电池单体(110)；以及表面压力保持部(130)，配置于上述电池单体(110)的一侧，对上述电池单体(110)施加表面压力，上述表面压力保持部(130)包括：内部具有空间的倾斜部件(131)，在上述电池单体(110)之间配置成一对，沿着水平方向移动以对上述电池单体(110)进行加压；以及内部具有空间的插入部件(132)，插入于一对上述倾斜部件(131)之间，使上述倾斜部件(131)滑移。2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，上述倾斜部件(131)包括：第一面(131-1)，配置在与上述电池单体(110)或者在内部配置有上述电池单体(110)的模块外壳(120)接触的面，形成为与上述电池单体(110)或者上述模块外壳(120)的接触面对应的形状；以及第二面(131-2)，配置在与上述插入部件(132)接触的面，以面积朝下逐渐变小的形状形成倾斜部。3.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，还包括：模块外壳(120)，在内部配置多个上述电池单体(110)，上述模块外壳(120)包括：缓冲突起(121)，配置于上述模块外壳(120)的周围，通过内部包括中孔，对应上述电池单体(110)的体积变化而灵活地进行压缩及松弛。4.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，上述缓冲突起(121)还包括：传感部(121a)，用于检测上述电池单体(110)的体积变化或上述电池单体(110)的温度并传输给用户。5.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，上述倾斜部件(131)及上述插入部件(132)包括：骨架部(131a、132a)，在上述倾斜部件(131)及上述插入部件(132)的内部沿着水平方向配置，以在压力下支撑上述倾斜部件(131)及上述插入部件(132)。6.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，上述表面压力保持部(130)还包括：滑动部(133)，配置于上述倾斜部件(131)的下侧，引导上述倾斜部件(131)移动的路径，支撑上述倾斜部件(131)不脱离移动路径。

技术总结
本发明提供一种包括表面压力保持结构的电池包。本发明的电池包包括电池单体；以及表面压力保持部，配置于上述电池单体的一侧，向上述电池单体施加表面压力，上述表面压力保持部包括内部具有空间的倾斜部件，在上述电池单体之间配置成一对，沿着水平方向移动以对上述电池单体进行加压；以及内部具有空间的插入部件，插入于一对上述倾斜部件之间，使上述倾斜部件滑移。部件滑移。部件滑移。


技术研发人员：金星守 朴相奂
受保护的技术使用者：株式会社瑞延理化
技术研发日：2022.11.10
技术公布日：2023/7/20