專利名稱：具有加強(qiáng)構(gòu)件的電池組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有加強(qiáng)構(gòu)件的電池組，更具體地，涉及如下一種電池組，該電池組包括電池模塊陣列，該電池模塊陣列具有沿橫向方向布置成兩行或更多行的多個(gè)電池模塊；基板，所述電池模塊在垂直豎立的狀態(tài)下堆疊在該基板上；一對(duì)主要構(gòu)件，該一對(duì)主要構(gòu)件設(shè)置在電池模塊陣列的前部和后部，以支撐所述電池模塊的載荷，每個(gè)主要構(gòu)件的兩個(gè)相反端均緊固到外部設(shè)備；一對(duì)端板，該一對(duì)端板被設(shè)置成在每個(gè)端板的下端均固定到所述基板的狀態(tài)下與所述電池模塊陣列的前部及后部緊密接觸；以及支撐桿，所述支撐桿連接在端板的上部或側(cè)部之間，以支撐并互連所述端板，其中，加強(qiáng)構(gòu)件在所述電池模塊陣列的最外側(cè)的電池模塊的外表面處聯(lián)接到所述端板的側(cè)壁或所述主要構(gòu)件的側(cè)面，以使電池組沿前后方向振動(dòng)時(shí)的、該電池組的變形最小化。
背景技術(shù)：
使用諸如汽油和柴油等化石燃料的車輛所導(dǎo)致的最大問題之一是產(chǎn)生空氣污染。作為解決上述問題的一種方法，使用能夠充放電的二次電池作為車輛動(dòng)力源的技術(shù)已經(jīng)引起了相當(dāng)大的關(guān)注。因此，已經(jīng)開發(fā)出了僅利用電池來運(yùn)行的電動(dòng)車輛(EV)以及共同使用電池和常規(guī)發(fā)動(dòng)機(jī)的混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(HEV)。現(xiàn)在，一些電動(dòng)車輛和混合動(dòng)力電動(dòng)車輛已經(jīng)投入商用。鎳金屬氫化物(Ni-MH)二次電池已經(jīng)主要用作電動(dòng)車輛(EV)和混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(HEV)的動(dòng)力源。然而，近年來，已經(jīng)嘗試使用鋰離子電池。對(duì)于這種用作電動(dòng)車輛(EV)和混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(HEV)的動(dòng)力源的二次電池來說，需要有高功率和大容量。為此，將多個(gè)小型二次電池(單元電池)彼此串聯(lián)以形成一個(gè)電池模塊和電池組。根據(jù)情形，也可多個(gè)小型二次電池(單元電池)彼此串聯(lián)和并聯(lián)，以形成一個(gè)電池模塊和電池組。通常，這種電池組具有用于保護(hù)電池模塊的結(jié)構(gòu)，每個(gè)電池模塊內(nèi)均安裝有二次電池?？梢曰谲囕v的種類或電池組在車輛中的安裝位置來改變電池模塊的結(jié)構(gòu)。用于有效地固定大容量電池模塊的一種結(jié)構(gòu)是基于支撐桿和端板的。這種結(jié)構(gòu)的有利之處在于即使在朝著支撐桿施加載荷時(shí)，也能使電池模塊的移動(dòng)最小化。然而，為此需要充分確保所述支撐桿和端板的剛度。與這種情況有關(guān)，圖I是示意性地示出了包括單個(gè)電池模塊的常規(guī)電池組的透視圖。參考圖1，電池組100包括多個(gè)單元模塊10，每個(gè)單元模塊100內(nèi)均安裝有二次電池；基板20 對(duì)端板30 ；以及支撐桿40。在單元模塊10垂直豎立的狀態(tài)下，這些單元模塊10堆疊在基板20的頂部上。端板30被設(shè)置成在每個(gè)端板30的下端均固定到基板20的狀態(tài)下與最外側(cè)的單元模塊10的外表面緊密接觸。支撐桿40連接在端板30的上部之間，以支撐并互連所述端板30。然而，具有上述構(gòu)造的電池組不具有用于在外力沿電池組的前后方向施加到電池組時(shí)、沿著電池組的前后方向支撐該電池組的結(jié)構(gòu)，結(jié)果，無法防止該電池組的變形。而且，具有上述構(gòu)造的電池組僅使用單個(gè)電池模塊，結(jié)果，該電池組的容量低。為此，具有上述構(gòu)造的電池組難以適用于需要高功率和大容量電池組的、諸如車輛的外部設(shè)備。同時(shí)，基于車輛的種類或電池組在車輛中的安裝位置，以各種形式來構(gòu)造用于混合動(dòng)力電動(dòng)車輛的電池組，以便穩(wěn)定地保護(hù)電池單體陣列。在這些電池組中，存在一種具有槽斗(bucket)結(jié)構(gòu)的電池組，該電池組安裝在車輛行李箱的下部，或安裝在后座的下端與車輛行李箱之間限定的凹陷空間中。在此情況下 ，電池組位于該電池組緊固到車輛底盤處的位置下方。因此，有必要提供這樣一種結(jié)構(gòu)在該結(jié)構(gòu)中，電池組由主要構(gòu)件和基板支撐,并且端板和支撐桿位于電池組的前部和后部處以防止該電池組沿前后方向變形。在此結(jié)構(gòu)中，主要構(gòu)件被彎曲成槽斗的形狀，因此，該電池組的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性根據(jù)所述主要構(gòu)件的剛度來決定。可以通過充分增加凸緣的深度或每個(gè)主要構(gòu)件的厚度來提高所述主要構(gòu)件的剛度。然而，由于車輛中的有限安裝空間，無法充分增加凸緣的深度。而且，增加每個(gè)主要構(gòu)件的厚度也會(huì)增加電池組的載荷。結(jié)果，不能提高電池組的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。因此，將電池組構(gòu)造成具有如下這種結(jié)構(gòu)是非常必要的在該結(jié)構(gòu)中，電池模塊位于電池組緊固到車輛底盤處的位置下方，用于支撐該電池組的載荷的主要構(gòu)件具有槽斗的形式，并且這些電池模塊在基板上布置成兩行，由此，在維持凸緣的深度和每個(gè)主要構(gòu)件的厚度不變的同時(shí)，提高了該電池組的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，并且在外力沿前后方向施加到電池組時(shí)，使該電池組的變形最小化。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題因此，為了解決上述問題和其它尚未解決的技術(shù)問題，已經(jīng)做出了本發(fā)明。具體地，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供電池組，該電池組包括電池模塊陣列，該電池模塊陣列具有沿橫向方向布置成兩行或更多行的多個(gè)電池模塊；基板；主要構(gòu)件；端板；以及支撐桿，其中，加強(qiáng)構(gòu)件在所述電池模塊陣列的最外側(cè)的電池模塊的外表面處聯(lián)接到所述端板的側(cè)壁或所述主要構(gòu)件的側(cè)面，以使電池組沿前后方向振動(dòng)時(shí)的、該電池組的變形最小化。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供被構(gòu)造成具有如下結(jié)構(gòu)的電池組在該結(jié)構(gòu)中，利用車輛的一部分來形成該電池組的一部分，從而該電池組能夠穩(wěn)定地安裝在車輛中，并能夠最小化該電池組在車輛中所占的體積。技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，能夠通過提供一種電池組來實(shí)現(xiàn)上述及其它目的，該電池組包括電池模塊陣列，該電池模塊陣列具有沿橫向方向布置成兩行或更多行的多個(gè)電池模塊，每個(gè)電池模塊均構(gòu)造成具有如下結(jié)構(gòu)在該結(jié)構(gòu)中，多個(gè)電池單體或多個(gè)單元模塊在所述電池單體或單元模塊垂直豎立的狀態(tài)下進(jìn)行堆疊，每個(gè)所述單元模塊中均安裝有兩個(gè)或更多個(gè)電池單體；基板，所述電池模塊在垂直豎立的狀態(tài)下堆疊在該基板上；一對(duì)主要構(gòu)件，該一對(duì)主要構(gòu)件設(shè)置在所述電池模塊陣列的前部和后部，以支撐所述電池模塊的載荷，每個(gè)主要構(gòu)件的兩個(gè)相反端均緊固到外部設(shè)備；一對(duì)端板，該一對(duì)端板被設(shè)置成在每個(gè)端板的下端均固定到所述基板的狀態(tài)下與所述電池模塊陣列的前部和后部緊密接觸；以及支撐桿，該支撐桿連接在端板的上部或側(cè)部之間，以支撐并互連所述端板，其中，加強(qiáng)構(gòu)件在所述電池模塊陣列的最外側(cè)的電池模塊的外表面處聯(lián)接到所述端板的側(cè)壁或所述主要構(gòu)件的側(cè)面，以使電池組沿前后方向振動(dòng)時(shí)的、該電池組的變形最小化。在根據(jù)本發(fā)明的電池組中，所述加強(qiáng)構(gòu)件聯(lián)接到所述端板的側(cè)壁或所述主要構(gòu)件的側(cè)面。因此，能夠防止電池組沿前后方向振動(dòng)時(shí)的、該電池組的變形。而且，每個(gè)所述主要構(gòu)件的兩個(gè)相反端均緊固到外部設(shè)備。因此，即使電池組位于該電池組緊固到所述外部設(shè)備處的位置下方時(shí)，也能夠容易地將該電池組安裝到所述外部設(shè)備。另外，所述電池模塊沿橫向方向布置成兩行或更多行，在所述電池模塊中，多個(gè)單元模塊在所述單元模塊垂直豎立的狀態(tài)下進(jìn)行堆疊。因此，與僅包括單個(gè)電池模塊的常規(guī)電池組相比，根據(jù)本發(fā)明的電池組能夠提供更高的功率和更大的容量。
在本發(fā)明中，每個(gè)單元模塊均可以是一個(gè)二次電池，或者是其內(nèi)安裝有兩個(gè)或更多個(gè)二次電池的小型模塊。在以本申請(qǐng)的申請(qǐng)人的名義提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)No. 2006-12303中公開了其內(nèi)安裝有兩個(gè)或更多個(gè)二次電池的單元模塊的一個(gè)示例。在該專利申請(qǐng)的公開內(nèi)容中，所述單元模塊被構(gòu)造成具有如下結(jié)構(gòu)在兩個(gè)二次電池彼此緊密接觸的狀態(tài)下，這兩個(gè)二次電池安裝到具有輸入端子和輸出端子的框架構(gòu)件中。在也以本申請(qǐng)的申請(qǐng)人的名義提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)No. 2006-20772和No. 2006-45444中公開了這種單元模塊的另一個(gè)示例。在這些專利申請(qǐng)各自的公開內(nèi)容中，所述單元模塊均構(gòu)造成具有如下結(jié)構(gòu)在兩個(gè)二次電池彼此緊密接觸的狀態(tài)下，這兩個(gè)二次電池的外表面被一對(duì)高強(qiáng)度電池蓋覆蓋。上述專利申請(qǐng)的公開內(nèi)容在此通過引用的方式并入。然而，根據(jù)本發(fā)明的電池模塊的每個(gè)單元模塊的結(jié)構(gòu)當(dāng)然不限于以上專利申請(qǐng)中公開的單元模塊的上述示例。優(yōu)選地，每個(gè)電池單體均是在有限空間內(nèi)提供高的堆疊率的板狀電池單體。例如，每個(gè)電池單體均可以構(gòu)造成具有如下結(jié)構(gòu)在該結(jié)構(gòu)中，電極組件安裝在由層壓片形成的電池外殼中。具體地，每個(gè)電池單體均是袋狀二次電池，在該袋狀二次電池中，具有負(fù)極/隔板/正極結(jié)構(gòu)的電極組件與電解液一起在密封狀態(tài)下設(shè)置在電池外殼中。例如，每個(gè)電池單體均可以是被構(gòu)造成具有小的厚度寬度比的、大致六面體結(jié)構(gòu)的板狀二次電池。通常，袋狀二次電池包括袋狀電池外殼。電池外殼被構(gòu)造成具有層壓片結(jié)構(gòu)，在該層壓片結(jié)構(gòu)中，由呈現(xiàn)高耐久性的聚合樹脂形成的外涂層、由阻擋水分或空氣的金屬材料形成的屏障層、以及由能夠被熱焊接的聚合物樹脂形成的內(nèi)部密封劑層被依次堆疊。每個(gè)主要構(gòu)件的結(jié)構(gòu)不受特別限制，只要每個(gè)主要構(gòu)件能夠容易地支撐所述電池模塊的載荷即可。優(yōu)選地，每個(gè)主要構(gòu)件均構(gòu)造成具有大致U形框架結(jié)構(gòu)，該U形框架結(jié)構(gòu)圍繞所述電池模塊陣列的底部和兩個(gè)相反側(cè)面。因此，每個(gè)主要構(gòu)件的兩個(gè)相對(duì)的側(cè)面均連接到所述端板的相應(yīng)一個(gè)側(cè)面，結(jié)果，該U型框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)部被填滿，因此,大大提高了每個(gè)主要構(gòu)件針對(duì)豎直振動(dòng)的彎曲剛度。在具有上述結(jié)構(gòu)的優(yōu)選示例中，每個(gè)主要構(gòu)件的上端均可以向外彎曲，從而所述電池組能夠容易地安裝到外部設(shè)備，并且，每個(gè)主要構(gòu)件的彎曲部分均可以設(shè)置有緊固孔。因此，可靠地實(shí)現(xiàn)了所述主要構(gòu)件和外部設(shè)備之間的聯(lián)接。所述加強(qiáng)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)不受特別限制，只要所述加強(qiáng)構(gòu)件能夠在外力沿前后方向施加到電池組時(shí)防止該電池組的變形即可。例如，所述加強(qiáng)構(gòu)件可以形成為板或桿的形狀，并且能夠以平面上的斜對(duì)角結(jié)構(gòu)或X形結(jié)構(gòu)設(shè)置在最外側(cè)的電池模塊的外表面處。具體地，當(dāng)電池組沿前后方向變形時(shí)，每個(gè)主要構(gòu)件的側(cè)面形狀均可能從矩形形狀變形為平行四邊形。因此，在上述斜對(duì)角結(jié)構(gòu)中，在每個(gè)主要構(gòu)件的側(cè)面形狀維持矩形形狀的狀態(tài)下，每個(gè)主要構(gòu)件沿斜對(duì)角方向受到約束，由此增大了針對(duì)該電池組沿前后方向的變形的抵抗力。而且，在X形結(jié)構(gòu)中，與上述斜對(duì)角結(jié)構(gòu)相比，能夠大大提高針對(duì)該電池組沿前后方向的變形的抵抗力。根據(jù)需要，所述加強(qiáng)構(gòu)件可以通過焊接或螺栓連接而聯(lián)接到所述端板的側(cè)壁或所 述主要構(gòu)件的側(cè)面。根據(jù)情形，所述加強(qiáng)構(gòu)件可以通過焊接或螺栓連接而進(jìn)一步聯(lián)接到所述端板的頂部，使得所述加強(qiáng)構(gòu)件設(shè)置成平面上的斜對(duì)角結(jié)構(gòu)或X形結(jié)構(gòu)，由此，更有效地防止了電池組沿上下方向和前后方向振動(dòng)時(shí)的、該電池組的變形。同時(shí)，每個(gè)端板均可以形成為單一本體的形狀，以使電池組沿上下方向振動(dòng)時(shí)的、該電池組的變形最小化，所述單一本體具有與電池模塊陣列的前部或后部相對(duì)應(yīng)的尺寸。在如上所述的、每個(gè)端板均具有與電池模塊陣列的前部或后部相對(duì)應(yīng)的尺寸的這種結(jié)構(gòu)中，能夠可靠地提高所述主要構(gòu)件的彎曲剛度并能夠充分確保電池組沿上下方向振動(dòng)時(shí)的、該電池組的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。每個(gè)端板均可以構(gòu)造成用于分散來自所述電池模塊和支撐桿的壓力(彎曲載荷)。優(yōu)選地，每個(gè)端板均包括本體部、上端壁、下端壁和一對(duì)側(cè)壁，該本體部設(shè)置成與所述電池模塊陣列接觸，該上端壁、下端壁和一對(duì)側(cè)壁均從所述本體部的外周向外突出。這里，“向外方向”是指與上述壓力相反的方向，即，相對(duì)于每個(gè)端板的本體部來說，與電池模塊及支撐桿所處的方向相反的方向。因此，在根據(jù)本發(fā)明的電池組中，堆疊在所述基板上的電池模塊通過這些端板而彼此緊密接觸，并且，所述端板由支撐桿固定。因此，能夠防止構(gòu)成每個(gè)電池模塊的多個(gè)單元模塊在其厚度方向上移動(dòng)和隆起(swell)，由此提高了電池模塊的安全性并有效防止了電池模塊的性能惡化。在上述結(jié)構(gòu)的一個(gè)優(yōu)選示例中，每個(gè)端板的下端壁均可以通過焊接或螺栓連接而聯(lián)接到所述基板的下端和每個(gè)主要構(gòu)件的下端。在每個(gè)端板的下端壁通過焊接或螺栓連接而聯(lián)接到所述基板的下端和每個(gè)主要構(gòu)件的下端的情形中，優(yōu)選在四個(gè)或更多個(gè)點(diǎn)處進(jìn)行焊接或螺栓連接，由此實(shí)現(xiàn)所述端板和主要構(gòu)件之間之間的可靠聯(lián)接。在另一個(gè)示例中，每個(gè)端板的每個(gè)側(cè)壁也可通過焊接或螺栓連接而聯(lián)接到每個(gè)主要構(gòu)件的一個(gè)側(cè)面。在每個(gè)端板的每個(gè)側(cè)壁均通過焊接或螺栓連接而聯(lián)接到每個(gè)主要構(gòu)件的一個(gè)側(cè)面的情形中，可以在一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)處進(jìn)行焊接或螺栓連接。特別地，當(dāng)考慮到所述主要構(gòu)件的變形模式而在三個(gè)或更多個(gè)點(diǎn)處進(jìn)行焊接或螺栓連接時(shí)，改善了所述端板和主要構(gòu)件之間的聯(lián)接。同時(shí)，所述支撐桿可以互連所述端板的上部和/或側(cè)部。在所述支撐桿將端板的上部互連的結(jié)構(gòu)中，每個(gè)端板的上端壁均可以從電池模塊陣列的頂部向上突出，從而所述支撐桿能夠容易地安裝到端板。在此結(jié)構(gòu)中，所述支撐桿可以在其位于電池模塊上方的狀態(tài)下聯(lián)接到端板。上端壁的向上突出高度可以等于電池模塊陣列的高度的2%至20%。如果上端壁的向上突出高度小于電池模塊陣列的高度的2%，則難以將支撐桿安裝到端板。替代地，也可使用具有相應(yīng)尺寸的支撐桿。然而，在這種情況下，降低了該電池組的整體剛度。另一方面，如果上端壁的向上突出高度大于電池模塊陣列的高度的20%，則電池組的體積會(huì)過度增大， 這不是優(yōu)選的。由于所述端板的下端壁被固定地聯(lián)接到基板，所以防止了在外部沖擊施加到端板時(shí)、該端板與所述基板分離。例如，在每個(gè)端板的下端壁的一部分處可以形成有一對(duì)緊固孔，并且螺栓可以通過這些緊固孔插入，從而能夠?qū)⒍税骞潭ǖ剿龌?。替代地，也可通過焊接來實(shí)現(xiàn)所述端板和基板之間的聯(lián)接。同時(shí)，每個(gè)端板的尺寸不受特別限制，只要每個(gè)端板具有與所述電池模塊陣列的前部或后部相對(duì)應(yīng)的尺寸即可。例如，每個(gè)端板均可形成為平面矩形形狀。 優(yōu)選地，每個(gè)端板均在其上部處設(shè)置有通孔，所述支撐桿安裝在該通孔中。所述支撐桿通過該通孔插入，由此容易實(shí)現(xiàn)所述端板和支撐桿之間的聯(lián)接。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種諸如電動(dòng)車輛、混合動(dòng)力電動(dòng)車輛或外接插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛的設(shè)備，該設(shè)備使用具有上述構(gòu)造的電池組作為動(dòng)力源，具有有限的安裝空間并且容易受到頻繁的振動(dòng)和強(qiáng)烈沖擊。當(dāng)然，也可基于所期望的功率和容量來組合和制造用作車輛動(dòng)力源的電池組。在此情形中，該車輛可以是電動(dòng)車輛、混合動(dòng)力電動(dòng)車輛或外接插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛，其中，該電池組安裝在車輛的行李箱的下端或安裝在車輛的后座和行李箱之間。在本發(fā)明所屬的技術(shù)領(lǐng)域中，使用電池組作為其動(dòng)力源的電動(dòng)車輛、混合動(dòng)力電動(dòng)車輛或外接插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛是公知的，因此，將不再給出其詳細(xì)說明。


圖I是示出了常規(guī)電池組的透視圖；圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電池組的透視圖；圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的電池組的透視圖；圖4是示出了與圖2所示的、根據(jù)本發(fā)明的電池組的結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比的、未安裝有加強(qiáng)構(gòu)件的電池組的結(jié)構(gòu)的透視圖；圖5和圖6是示出了當(dāng)外力沿前后方向施加到圖2和圖4所示的電池組時(shí)的變形量(variation)的透視圖；圖7和圖8是示出了當(dāng)外力沿上下方向施加到圖2和圖4所示的電池組時(shí)的變形量的透視圖；并且
圖9和10是示出了根據(jù)本發(fā)明其它實(shí)施例的電池組的透視圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在，將參考附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。然而，應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明的范圍不限于所圖示的實(shí)施例。圖2是典型地示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電池組的透視圖。參考圖2，電池組200包括電池模塊陣列122，該電池模塊陣列122包括沿橫向方向布置成兩行的電池模塊110和120 ;基板130 ；一對(duì)主要構(gòu)件140 ；一對(duì)端板150 ;以及多個(gè)支撐桿160。在電池模塊110和120垂直豎立的狀態(tài)下，電池模塊110和120堆疊在基板130 的頂部上。端板150被設(shè)置成在端板150的下端固定到基板130的狀態(tài)下與電池模塊陣列122的前部及后部緊密接觸。主要構(gòu)件140設(shè)置在電池模塊陣列122的前部和后部，以支撐電池模塊110和120的載荷。每個(gè)主要構(gòu)件140的兩個(gè)相反端均緊固到外部設(shè)備(未示出)。而且，每個(gè)主要構(gòu)件140均構(gòu)造成具有U形框架結(jié)構(gòu)，該U形框架結(jié)構(gòu)圍繞電池模塊陣列122的底部和兩個(gè)相反側(cè)面。每個(gè)主要構(gòu)件140的上端均向外彎曲。每個(gè)主要構(gòu)件140的彎曲部分均設(shè)置有緊固孔142，通過該緊固孔142，電池組200能夠容易地安裝到外部設(shè)備。支撐桿160連接在端板150的上部之間，以支撐并互連所述端板150。而且，加強(qiáng)構(gòu)件170通過焊接而聯(lián)接到端板150的側(cè)壁，使得該加強(qiáng)構(gòu)件170以平面上的斜對(duì)角結(jié)構(gòu)設(shè)置在最外側(cè)的電池模塊110的外表面處，以使電池組200沿前后方向振動(dòng)時(shí)的、該電池組200的變形最小化。根據(jù)情形，加強(qiáng)構(gòu)件170也可通過螺栓連接(未示出)而聯(lián)接到端板150的側(cè)壁。另一方面，每個(gè)端板150均形成為其尺寸與電池模塊陣列122的前部相對(duì)應(yīng)的平面矩形形狀，以使電池組200沿上下方向振動(dòng)時(shí)的、該電池組200的變形最小化。而且，每個(gè)端板150均包括本體部152、上端壁154、下端壁156、和一對(duì)側(cè)壁158，該本體部152被設(shè)置成與電池模塊陣列122接觸。上端壁154、下端壁156和該一對(duì)側(cè)壁158均從本體部152的外周向外突出。每個(gè)端板150的下端壁156均通過點(diǎn)焊而在四個(gè)點(diǎn)151處聯(lián)接到基板130的下端和每個(gè)主要構(gòu)件140的下端。每個(gè)端板150的每個(gè)側(cè)壁158均通過點(diǎn)焊而在三個(gè)點(diǎn)153處聯(lián)接到每個(gè)主要構(gòu)件140的一個(gè)側(cè)面。根據(jù)情形，每個(gè)端板150的下端壁156也可通過螺栓連接(未示出)而聯(lián)接到基板130的下端和每個(gè)主要構(gòu)件140的下端。以同樣的方式,每個(gè)端板150的每個(gè)側(cè)壁158也可通過螺栓連接(未示出)而聯(lián)接到每個(gè)主要構(gòu)件140的一個(gè)側(cè)面。另外，每個(gè)端板150的上端壁154均從電池模塊陣列122的頂部向上突出，使得每個(gè)端板150的上端壁154比電池模塊陣列122的高度H高10%。因此，支撐桿160能夠容易地安裝到端板150的上部155。電池模塊110被構(gòu)造成具有如下結(jié)構(gòu)在該結(jié)構(gòu)中，多個(gè)單元模塊在這些單元模塊垂直豎立的狀態(tài)下進(jìn)行堆疊，每個(gè)單元模塊均包括多個(gè)板狀電池單體，每個(gè)板狀電池單體均具有電極組件，該電極組件安裝在由層壓片形成的電池外殼中。圖3是典型示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的電池組的透視圖。參考圖3，圖3的電池組200a在結(jié)構(gòu)上與圖2的電池組200基本相同，除了以下區(qū)別每個(gè)端板150均在其上部設(shè)置有通孔157，支撐桿160安裝在這些通孔157中，并且，力口強(qiáng)構(gòu)件172通過焊接而聯(lián)接到端板150的側(cè)壁，使得該加強(qiáng)構(gòu)件172以平面上的X形結(jié)構(gòu)設(shè)置在最外側(cè)的電池模塊110的外表面處，因此，將不再給出其詳細(xì)描述。圖4是典型地示出了與圖2所示的、根據(jù)本發(fā)明的電池組的結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比的、未安裝有加強(qiáng)構(gòu)件的電池組的結(jié)構(gòu)的透視圖。參考圖4以及圖2，圖4的電池組200b在結(jié)構(gòu)上與圖2的電池組基本相同，除了以下區(qū)別無加強(qiáng)構(gòu)件170通過焊接而聯(lián)接到端板150的側(cè)壁使得該加強(qiáng)構(gòu)件170以平面上的斜對(duì)角結(jié)構(gòu)設(shè)置在最外側(cè)的電池模塊HO的外表面處。 圖5和6是典型地示出了當(dāng)外力沿前后方向施加到圖2和圖4所示的電池組時(shí)的變形量的透視圖。通過模擬當(dāng)外力施加到電池組時(shí)的變形量，獲得了稍后描述的、圖5和圖6所示的結(jié)構(gòu)以及圖7和圖8所示的結(jié)構(gòu)。參考這兩幅圖，當(dāng)外力沿前后方向(沿著箭頭表示的方向)施加到圖2的電池組200時(shí)，由于加強(qiáng)構(gòu)件170支撐所述主要構(gòu)件140，所以，主要構(gòu)件140和電池模塊110的變形小。另一方面，當(dāng)外力施加到圖4的電池組200b時(shí)，在前后方向上、即外力施加到電池組200b的方向上，主要構(gòu)件140和電池模塊IlOb的變形大。圖7和8是典型地示出了當(dāng)外力沿上下方向施加到圖2和圖4所示的電池組時(shí)的變形量的透視圖。參考這兩幅圖，當(dāng)外力沿上下方向(沿著箭頭表示的方向)施加到圖2的電池組200時(shí)，由于加強(qiáng)構(gòu)件170支撐所述主要構(gòu)件140，所以，主要構(gòu)件140的變形小。另一方面，當(dāng)外力施加到圖4的電池組200b時(shí)，在向電池組200b施加外力的方向上，主要構(gòu)件140b的變形大。同時(shí)，在外力沿前后方向和上下方向施加到電池組時(shí)的多個(gè)變形模式下進(jìn)行共振點(diǎn)檢測(cè)和分析，以便理解圖2所示的電池組結(jié)構(gòu)以及圖4所示的電池組結(jié)構(gòu)的振動(dòng)屬性。下表I中給出了該共振點(diǎn)檢測(cè)和分析的結(jié)果。〈表1>
權(quán)利要求
1.一種電池組，包括 電池模塊陣列，所述電池模塊陣列具有沿橫向方向布置成兩行或更多行的多個(gè)電池模塊，每個(gè)電池模塊均構(gòu)造成具有如下結(jié)構(gòu)在該結(jié)構(gòu)中，多個(gè)電池單體或多個(gè)單元模塊在所述電池單體或所述單元模塊垂直豎立的狀態(tài)下進(jìn)行堆疊，每個(gè)所述單元模塊中均安裝有兩個(gè)或更多個(gè)電池單體； 基板，所述電池模塊在垂直豎立的狀態(tài)下堆疊在所述基板上； 一對(duì)主要構(gòu)件，所述一對(duì)主要構(gòu)件設(shè)置在所述電池模塊陣列的前部和后部，以支撐所述電池模塊的載荷，每個(gè)所述主要構(gòu)件的兩個(gè)相反端均緊固到外部設(shè)備； 一對(duì)端板，所述一對(duì)端板被設(shè)置成在每個(gè)端板的下端均固定到所述基板的狀態(tài)下與所述電池模塊陣列的前部及后部緊密接觸；以及 支撐桿，所述支撐桿連接在所述端板的上部或側(cè)部之間，以支撐并互連所述端板，· 其中，加強(qiáng)構(gòu)件在所述電池模塊陣列的最外側(cè)的電池模塊的外表面處聯(lián)接到所述端板的側(cè)壁或所述主要構(gòu)件的側(cè)面，以使所述電池組沿前后方向振動(dòng)時(shí)的、所述電池組的變形最小化。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電池組，其中，每個(gè)所述電池單體均是板狀電池單體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池組，其中，每個(gè)所述電池單體均構(gòu)造成具有如下結(jié)構(gòu)在該結(jié)構(gòu)中，電極組件安裝在由層壓片形成的電池外殼中。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電池組，其中，每個(gè)所述主要構(gòu)件均構(gòu)造成具有U形框架結(jié)構(gòu)，所述U形框架結(jié)構(gòu)圍繞所述電池模塊陣列的底部及兩個(gè)相反側(cè)面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池組，其中，每個(gè)所述主要構(gòu)件的上端均向外彎曲，從而所述電池組能夠容易地安裝到外部設(shè)備，并且，每個(gè)所述主要構(gòu)件的彎曲部分均設(shè)置有緊固孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電池組，其中，所述加強(qiáng)構(gòu)件以平面上的斜對(duì)角結(jié)構(gòu)或X形結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述最外側(cè)的電池模塊的外表面處。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電池組，其中，所述加強(qiáng)構(gòu)件通過焊接或螺栓連接而聯(lián)接到所述端板的側(cè)壁或所述主要構(gòu)件的側(cè)面。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電池組，其中，所述加強(qiáng)構(gòu)件通過焊接或螺栓連接而進(jìn)一步聯(lián)接到所述端板的頂部，使得所述加強(qiáng)構(gòu)件被設(shè)置成平面上的斜對(duì)角結(jié)構(gòu)或X形結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電池組，其中，每個(gè)所述端板均形成為單一本體的形狀，以使所述電池組沿上下方向振動(dòng)時(shí)的、所述電池組的變形最小化，所述單一本體具有與所述電池模塊陣列的前部或后部相對(duì)應(yīng)的尺寸。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電池組,其中，每個(gè)所述端板均包括本體部、上端壁、下端壁和一對(duì)側(cè)壁，所述本體部被設(shè)置成與所述電池模塊陣列接觸，所述上端壁、所述下端壁和所述一對(duì)側(cè)壁均從所述本體部的外周向外突出。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電池組，其中，每個(gè)所述端板的下端壁均通過焊接或螺栓連接而聯(lián)接到所述基板的下端和每個(gè)所述主要構(gòu)件的下端。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電池組，其中，在四個(gè)或更多個(gè)點(diǎn)處進(jìn)行所述焊接或螺栓連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電池組，其中，每個(gè)所述端板的每個(gè)側(cè)壁均通過焊接或螺栓連接而聯(lián)接到每個(gè)所述主要構(gòu)件的一個(gè)側(cè)面。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電池組，其中，在一個(gè)或更多個(gè)點(diǎn)處進(jìn)行所述焊接或螺栓連接。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電池組，其中，每個(gè)所述端板的上端壁均從所述電池模塊陣列的頂部向上突出，從而所述支撐桿能夠容易地安裝到所述端板。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電池組，其中，所述向上突出的高度等于所述電池模塊陣列的高度的2%至20%。
17.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電池組，其中，每個(gè)所述端板均形成為平面矩形形狀。
18.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電池組，其中，在每個(gè)所述端板的上部均設(shè)置有通孔，所述支撐桿安裝在所述通孔中。
19.一種諸如電動(dòng)車輛、混合動(dòng)力電動(dòng)車輛或外接插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛的設(shè)備，該設(shè)備使用根據(jù)權(quán)利要求I所述的電池組作為動(dòng)力源。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其中，所述電池組安裝在所述車輛的行李箱的下端或安裝在所述車輛的后座和行李箱之間。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種電池組，包括電池模塊陣列，該電池模塊陣列具有布置于側(cè)面上的至少兩行電池模塊，每個(gè)電池模塊均具有如下結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，至少兩個(gè)電池單體或自身帶有多個(gè)內(nèi)置式電池單體的單元模塊沿豎直方向進(jìn)行堆疊；基板，所述電池模塊沿豎直方向設(shè)立在該基板上；一對(duì)主要構(gòu)件，該一對(duì)主要構(gòu)件分別設(shè)置在所述電池模塊陣列的前側(cè)和后側(cè)，以支撐這些電池模塊的載荷，所述主要構(gòu)件的兩端緊固到外部設(shè)備；一對(duì)端板，該一對(duì)端板分別附接到所述電池模塊陣列的前側(cè)和后側(cè)，其下端固定到所述基板；以及支撐桿，該支撐桿用于連接所述端板的頂部或側(cè)面，以支撐并互連所述端板。此外，在所述電池模塊陣列的最外側(cè)的電池模塊的外表面上，存在有加強(qiáng)構(gòu)件，該加強(qiáng)構(gòu)件聯(lián)接到所述端板的側(cè)壁或所述主要構(gòu)件的側(cè)面，以最小化該電池組由于沿前后方向振動(dòng)而引起的變形。
文檔編號(hào)H01M2/20GK102754239SQ201180009226
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2011年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月4日
發(fā)明者林藝勛, 秋淵奭, 鄭在皓 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Lg 化學(xué)