CN107534107B - 电池组及其制造方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种电池组，该电池组能够：提高组装效率、过程效率和生产率；降低制造成本；并且增强电池组外壳的密封效率和耐久性。根据本发明的一个方面，一种电池组包括：单体组件，其包括多个二次电池和多个盒，所述多个盒能够在彼此之上堆叠，并且从外侧包围二次电池的外周部，以在其中接收二次电池；下壳体，在所述下壳体中具有空的空间，并且在所述下壳体的顶部处敞开，单体组件被接收在下壳体的内部空间中；下端板，其由板形金属材料形成，并且被放置成与下壳体的下表面形成表面接触；和下盖，其位于下端板下方以覆盖下端板，并且固定地与下壳体联接。

Description

电池组及其制造方法

技术领域

本申请要求在韩国于2015年4月30日提交的韩国专利申请No.10-2015-0061977的优先权，该申请的公开内容通过引用并入本文。

本公开涉及包括至少一个二次单体的电池，并且更加具体地，涉及具有改进的能量密度、可组装性和耐久性的电池组，包括该电池组的汽车，以及制造该电池组的方法。

背景技术

当前商业化的二次单体的实例包括镍-镉单体、镍-金属氢化物单体、镍-锌单体和锂二次单体。在这些各种二次单体中，锂二次单体因与镍基二次单体相比基本无记忆效应而能够自由再充电，并且锂二次单体具有非常低的自放电速率和高能量密度。由于这些优点，已经对于锂二次单体产生了高度的兴趣。

通常，锂二次单体使用锂基氧化物作为正电极活性材料，并且使用碳质材料作为负电极活性材料。锂二次单体可以包括：电极组件，在电极组件中，用这种正电极活性材料涂覆的正电极板和用这种负电极活性材料涂覆的负电极板在分隔物位于其间的情况下被放置在所述电极组件中；和外壳，即，电极组件和电解溶液被密封在其中的单体外壳。

通常，根据外壳类型，锂二次单体可以分类成其中电极组件容纳在金属罐中的罐型和其中电极组件容纳在由铝层压片形成的袋中的袋型。

近年来，二次单体已经广泛地不仅用在小型装置中，诸如便携式电子装置，而且还用在中型到大型装置中，诸如汽车或蓄电装置。为了在这种中型到大型装置中使用，大量二次单体可以被电连接，以增加容量和输出功率。特别地，由于诸如轻质和易堆叠的优点，在中型到大型装置中广泛使用袋型二次单体。

在相关技术中，当通过堆叠多个袋型二次单体以形成单体组件，并在电池组外壳中容纳单体组件而构造电池组时，端板可以被设置在单体组件的、在袋型二次单体的堆叠方向上的两个最外侧上。通常，这种端板由金属材料形成，并且具有保护和固定二次单体及盒以及维持表面压力的功能。

然而，在相关技术的这种电池组结构中，除了将端板固定到单体组件之外，还有必要将单体组件和电池组外壳固定到彼此。典型地，可以通过在电池组外壳和单体组件的端板之间使用紧固部件，诸如螺栓和螺母，来固定单体组件。在此情形中，对于这种紧固部件，在电池组外壳和端板中需要另外的空间。另外，对于将单体组件紧固到电池组外壳的过程，可能需要在电池组外壳中形成或准备另外的空间。然而，因为这些空间不用于容纳二次单体，电池组的能量密度可能降低，并且电池组的结构可能是复杂的。

另外，在稳定维持单体组件在电池组外壳中的固定状态方面，其中使用紧固部件来固定端板和电池组外壳的结构可能不是有效的，因为随着电池组在使用期间暴露于振动或冲击，紧固部件可能变得松动。这可能导致电池组中包括的各种构件的破坏或损坏，并且因此电池组可能发生故障或者毁坏。

此外，相关技术的电池组结构使得难以组装端板和电池组外壳，并且要求使用另外的紧固部件以联接端板和电池组外壳，以及不易于执行在前地在电池组外壳上放置这种紧固部件的过程，由此降低了生产率并增大了制造成本。

此外，通常地，容纳单体组件的、电池组的电池组外壳由塑性材料形成，并且因此由于低刚度而易于受到冲击等的影响。

发明内容

技术问题

本公开被设计用于解决相关技术的问题，因此本公开涉及提供一种电池组，其具有改进的可组装性、可加工性和生产率，并且被构造为降低制造成本并增强电池组外壳的密封性和耐久性，并且本公开提供制造该电池组的方法和包括该电池组的汽车。

本公开的这些和其它目的与优点可以根据以下详细说明得到理解，并且将从本公开的示例性实施例变得更加显而易见。而且将易于理解，本公开的目的和优点可以通过所附权利要求及其组合中示出的装置实现。

技术方案

为了实现这些目的，本公开提供一种电池组，该电池组包括：单体组件，其包括多个二次单体和多个盒，所述多个盒构造为在彼此之上堆叠，并且在从二次单体的外侧包围二次单体的外周部的同时容纳二次单体；下壳体，所述下壳体具有空的内部空间以在该内部空间中容纳单体组件，并且在其上侧上敞开；下端板，其包括板形金属材料，并且放置成与下壳体的下表面处于表面接触；和下盖，所述下盖放置在下端板的下部上以覆盖下端板，并且被固定地联接到下壳体。

这里，下盖可以通过激光焊接方法固定地联接到下壳体。

此外，下盖和下壳体可以包括相同的塑性材料。

此外，下盖可以沿着下端板的边缘并且在下端板的边缘外侧固定地联接到下壳体。

此外，可以在下端板的中心部分中形成至少一个开口，并且下盖可以通过该开口固定地联接到下壳体。

此外，下壳体和下盖可以包括彼此对应的凹形部分和凸形部分。

此外，下端板可以包括向上突出的至少一个螺栓，并且至少一个通孔可以形成在下壳体中，以使螺栓穿过该通孔。

此外，可以在单体组件中形成至少一个插入孔，并且可以将螺栓插入该插入孔中。

此外，单体组件的二次单体和盒可以被竖直地堆叠，并且单体组件的最下盒可以在下壳体的内部空间中被放置成与下壳体的底表面接触。

此外，该电池组可以进一步包括上端板，所述上端板包括板形金属材料，且设置在单体组件的上部上以覆盖单体组件的上部。

此外，该电池组可以进一步包括上壳体，所述上壳体联接到下壳体的、敞开的上侧，以密封该敞开的上侧。

此外，另外地，为了实现这些目的，本公开提供一种包括该电池组的汽车。

另外，为了实现这些目的，本公开提供一种制造电池组的方法，该方法包括：在下壳体的下部上放置包括板形金属材料的下端板，以使下端板与下壳体的下部形成表面接触，其中所述下壳体包括空的内部空间和敞开的上侧；在下端板的下部上放置下盖以覆盖下端板；将下盖和下壳体固定地相互联接；以及在下壳体的内部空间中堆叠二次单体和盒，所述盒在从二次单体的外侧包围二次单体的外周部的同时容纳二次单体。

这里，在将下盖和下壳体固定地相互联接时，下盖和下壳体可以通过激光焊接方法固定地相互联接。

此外，下端板可以包括向上突出的至少一个螺栓，并且下壳体可以包括至少一个通孔，并且在放置下端板时，下端板的螺栓可以穿过下壳体的通孔。

此外，可以在每一个盒中形成至少一个插入孔，并且在堆叠二次单体和盒时，下端板的螺栓可以插入到盒的插入孔中。

有利的效果

根据本公开的一个方面，下端板和电池组外壳不要求另外的结构以用于将下端板联接到电池组外壳来保护单体组件并且确保单体组件的刚度。

因此，根据本公开的这个方面，电池组的可组装性和可加工性可以得到改进，并且因为电池组的构件的数目减小，所以电池组的制造成本和时间可以减少。另外，根据本公开的这个方面，空间，诸如用于在下端板和电池组外壳之间的联接结构的空间以及用于该联接结构的工作空间，在电池组外壳中是不要求的。因此，电池组的空间效率可以增加，并且可以从电池组的内侧移除不必要的空间，由此提高电池组的能量密度并且减小电池组的尺寸。

另外，根据本公开的一个方面，在下端板和电池组外壳之间的联接可以不被释放或者松动，并且因此单体组件可以被稳定地固定在电池组外壳内侧。因此，不会由于单体组件的相对运动而导致电池组的破坏或者故障。

根据本公开的一个方面，因为下端板被设置在电池组外壳中，特别地在下壳体和下盖之间，所以电池组外壳的刚度可以提高。因此，根据本公开的这个方面，即使当电池组外壳受到冲击时，电池组外壳，特别地下壳体，仍然可以不破碎，并且因此放置在下壳体内侧的、电池组的构件，诸如单体组件或者其它电气构件，可以安全地受到保护。

另外，根据本公开的一个方面，由于放置在电池组外壳中的下端板，电池组外壳的密封性可以得到改进。例如，即便由于施加到电池组外壳的冲击，下盖稍稍受到损坏，但归因于下端板，仍然可以防止异物，诸如水分、钉形件或石头，侵入到下壳体中。特别地，当该电池组用在电动车辆中时，异物渗透的可能性可能是高的。然而，根据本公开的这个方面，可以保证电池组的耐久性。

附图说明

附图示出了本公开的优选实施例，并且与前面的公开一起用于提供对本公开技术特征的进一步理解，并且因此本公开不被理解为限制于附图。

图1是概略地示意根据本公开的一个实施例的电池组的组装状态的透视图。

图2是示意图1的电池组的分解透视图。

图3是概略地示意根据本公开的一个实施例的盒和二次单体的构造的透视图。

图4是概略地示意下盖和下壳体的组件的透视图。

图5是沿着图4的线A1-A1'截取的截面图。

图6是图4所示组件的底视图。

图7是概略地示意根据本公开的一个实施例的电池组的构造的分解透视图。

图8是示意图7所示电池组的组装透视图。

图9是概略地示意根据本公开的一个实施例的、制造电池组的方法的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本公开的优选实施例。在描述之前，应该理解，在说明书和所附权利要求书中使用的术语不应该被理解为限制于通常的和词典的含义，而是基于允许本发明人为了最好的解释而适当地定义术语的原则，基于与本公开的技术方面相对应的含义和概念进行解释。

因此，在这里给出的描述只是仅仅用于说明目的的优选实例，而非旨在限制本公开的范围，因此应理解，在不偏离本公开的范围的情况下，可以对其进行其它等同和修改。

图1是概略地示意根据本公开的一个实施例的电池组的组装状态的透视图。另外，图2是示意图1的电池组的分解透视图。

参考图1和2，本公开的电池组包括单体组件100、下壳体200、下端板300和下盖400。

单体组件100可以包括多个二次单体和多个盒。

这里，二次单体是用于通过充电和放电操作步骤存储或排放电能的构件。特别地，二次单体可以是袋型二次单体。每个二次单体可以包括电极组件、电解质和袋型外壳。另外，本公开的二次单体可以是锂二次单体。

电极组件可以通过在分隔物位于其间的情况下布置至少一个正电极板和至少一个负电极板而形成。更加具体地，电极组件的实例包括其中一个正电极板和一个负电极板与分隔物卷绕在一起的卷绕型电极组件，和其中多个正电极板和多个负电极板在分隔物位于其间的情况下被交替堆叠的堆叠型电极组件。

另外，袋型外壳可以包括外部绝缘层、金属层和内部粘结层。袋型外壳可以包括薄金属膜，诸如薄铝膜，用以保护内部构件诸如电极组件和电解质、补充电极组件和电解质的电化学性质，以及保证热耗散。另外，薄铝膜可以放置在由绝缘材料形成的绝缘层之间，即外部绝缘层和内部粘结层之间，以使二次单体的内部构件(诸如电极组件和电解质)与位于二次单体外侧的其它构件电绝缘。

特别地，袋型外壳可以包括两个袋，并且可以在该两个袋中的至少一个袋中形成凹形内部空间。电极组件可以容纳在袋的内部空间中。另外，密封部分可以设置在该两个袋的周边表面上，并且这些密封部分可以彼此熔合，以密封容纳电极组件的内部空间。

另外，电极组件的电极板可以分别设有电极接线片，并且电极接线片中的至少一个可以连接到电极引线。另外，电极引线可以放置在该两个袋的密封部分之间，并且暴露于袋型外壳的外侧，因此电极引线可以在功能上用作二次单体的电极端子。

根据本公开的一个方面，单体组件100可以包括在提交本申请时已知的各种袋型二次单体。

该多个二次单体可以包括在电池组中。特别地，该多个二次单体可以竖直地布置在安置位置中，使得二次单体的相对大的表面可以上下面向。

盒可以在其内部空间中容纳二次单体。特别地，盒可以构造为从二次单体的外侧包围二次单体的外周部。

图3是概略地示意根据本公开的一个实施例的盒120和二次单体110的构造的透视图。

参考图3，每一个盒120可以包括具有基本四边形环形状的主框架121。在此情形中，盒120的主框架121可以包括四个单元框架，所述四个单元框架在其两端处相互连接。盒120的单元框架可以被分开制造，然后组装到一起，或者可以从开始就制成一体。

特别地，二次单体110可以是具有基本四边形形状的袋型二次单体。在本实施例中，主框架121可以如上所述具有四边形环形状，因此二次单体110可以放置在主框架121的中心的空的空间中，以便于从外侧包围二次单体110的边缘部分。因此，盒120可以容纳二次单体110，并且保护二次单体110的外侧。

另外，每一个盒120可以包括由导热材料形成并且位于其中心区域中的冷却板122。例如，盒120的冷却板122可以由铝形成，并位于由主框架121限定的四边形环的中心区域中。在此情形中，每一个盒120可以包括两个冷却板122，即沿着竖直方向相互隔开一预定距离的上板和下板。可以在该两个冷却板122之间形成流动路径P，以允许冷却剂、诸如空气沿着流动路径P流动。在这个盒结构中，二次单体110可以被放置在上板的上侧上，并且另一个二次单体110可以放置在下板的下侧上。在此情形中，可以考虑一个盒120容纳两个二次单体110。二次单体110产生的热可以被传递到相邻的冷却板122，并且通过沿着冷却板122之间的流动路径P流动的冷却剂耗散到外侧。

另外，盒120可以被构造为放置在彼此之上。特别地，包括在电池组中的该多个盒120可以如图3中所示，沿着竖直方向堆叠。在此情形中，盒120的堆叠表面，例如主框架121的上和下表面，可以具有彼此对应的凹形结构和凸形结构。在此情形中，由于盒120的凹形结构和凸形结构，盒120可以更可靠地联接到彼此，并彼此固定，并且因为凹形结构和凸形结构在功能上用作引导件，所以其可以易于组装盒120。

如上所述，盒120可以将袋型二次单体110容纳在由盒120堆叠时形成的内部空间中，由此限制二次单体110的暴露以针对外部物理或化学试剂保护二次单体110、引导二次单体110的布置，并且防止二次单体110的堆叠体的相对运动。

另外，每一个盒120可以包括在其至少一侧中形成的联接孔。例如，如由图3中的H1所示，每一个盒120可以包括贯穿四个单元框架中的至少一个或在两个单元框架在此处相互接触的角部中竖直地形成的联接孔。

下壳体200可以在其中具有空的内部空间，以容纳单体组件100。另外，下壳体200可以具有敞开的上侧，并且单体组件100可以通过该敞开的上侧插入到内部空间中。也就是说，下壳体200可以具有在其底部侧和横向侧上关闭且在其上侧上敞开的内部空间。

下壳体200可以包括塑性材料。塑性材料易于成形、重量轻，并且是高度电绝缘性的，由此提高了电池组的生产率、减小电池组的重量，并且保证电池组的绝缘。

如在图2中所示，下端板300可以具有板形状，即宽板形状。另外，下端板300可以包括具有刚度的金属材料。例如，下端板300可以是由钢形成的矩形板。

特别地，在本公开的电池组中，下端板300可以放置在下壳体200的下部。也就是说，下端板300可以在下端板300平行于地面安置的状态中放置在下壳体200的下部上，下端板300的上表面可以直接地与下壳体200的下表面形成接触。

下盖400可以具有板形状，并且被放置在下端板300的下部上，以覆盖下端板300。例如，下盖400可以具有比下端板300的表面面积更大的面积，使得下端板300的下表面可以不暴露于外侧。另外，类似下壳体200地，下盖400可以包括塑性材料。

特别地，下盖400可以联接到下壳体200。

图4是概略地示意下盖400和下壳体200的组件的透视图。另外，图5是沿着图4的线A1-A1'截取的截面图，并且图6是图4所示组件的底视图。

参考图4到6，下盖400的至少一个部分可以联接到下壳体200，以将下盖400固定到下壳体200。在此情形中，下端板300可以放置在下盖400和下壳体200之间。也就是说，下端板300可以放置在相互联接的下盖400和下壳体200之间，因此在整体上，下端板300可以不暴露于外侧。在此情形中，可以认为本公开的电池组的电池组外壳包括下壳体200、下端板300和下盖400。

特别地，下盖400和下壳体200可以包括聚合物材料，诸如塑性材料，并且下端板300可以包括金属材料。

在此情形中，可以说，电池组外壳是通过在由塑性材料形成的主体中嵌入金属板而构造成。根据本公开的这种构造，电池组外壳主要由聚合物材料形成，因此可以保证诸如电绝缘、轻质和成形性的特性。另外，由于嵌入在电池组外壳中的金属下端板300提高了电池组外壳的刚度，所以电池组外壳可以不易于因外部冲击等而破碎，因此可以保护放置在电池组内侧的其它构件。另外，由于下端板300由金属材料形成并嵌入在电池组外壳中，所以可以提高电池组外壳的密封性，从而不可能通过电池组外壳引入水分或异物，诸如钉形件。

优选地，下盖400可以通过激光焊接方法固定地联接到下壳体200。例如，可以通过用激光束照射下盖400和下壳体200的接触部分，而将下盖400熔合到下壳体200。在此情形中，下盖400可以透射激光束，并且下壳体200可以吸收激光束。

在激光焊接的情形中，焊接强度是可控的，并且通过将激光束聚焦在非常小的区域上并将能量传递到非常小的区域，可以对细小区域进行焊接。另外，工件，即下盖400和下壳体200的热变形或性能劣化可以在小的程度上发生。根据本公开，电池组的下盖400和下壳体200可以通过在提交本申请时已知的各种激光焊接方法，诸如CO₂激光焊接方法或者YAG激光焊接方法，而相互联接。

特别地，下盖400和下壳体200可以包括相同的塑性材料。根据本公开的这个方面，下壳体200和下盖400可以以改进的可焊接性彼此激光焊接，因此可以稳定地维持下壳体200和下盖400之间的联接强度。

如上所述，下盖400可以直接与下壳体200形成接触，并通过激光焊接方法等固定地联接到下壳体200。

特别地，下盖400可以沿着下端板300的边缘并在下端板300的边缘外侧固定地联接到下壳体200。例如，通过用激光束照射由图5和6中的L1示意的外周部，可以将下盖400焊接到下壳体200。在此情形中，用激光束焊接的部分的形状可以具有大致矩形的形状。

因为下端板300放置在下盖400和下壳体200之间，所以下盖400和下壳体200可以通过未放置下端板300的部分而彼此直接联接。也就是说，下盖400可以直接与下壳体200形成接触，并且如由图5中的L1示意地，沿着下端板300的边缘且在下端板300的边缘外侧焊接到下壳体200。为了易于实现这个结构，下盖400可以具有类似于下壳体200的下表面面积，但大于下端板300的水平表面面积。即，下端板300可以具有比下壳体200和下盖400的那些稍小的水平表面面积。然后，由于这种尺寸差异，下盖400的外周部可以联接到下壳体200。

除了下盖400的外周部，下盖400的另一个部分可以固定地联接到下壳体200。例如，可以通过用激光束照射由图5和6中的L2示意的中心部分，而将下盖400直接焊接到下壳体200。

在本公开的这种构造中，因为下盖400通过诸如激光焊接方法的方法在中心区域中联接到下壳体200，所以可以稳定维持下盖400和下壳体200之间的联接强度。特别地，根据本公开的这种构造，下盖400的中心区域可以不背离下端板300或下壳体200分离。

特别地，当从下方观察时，下盖400和下壳体200可以具有矩形形状。在此情形中，下盖400可以在类似平行于下盖400的长侧延伸的杆地成形的区域中被焊接到下壳体200。两个或更多的这种杆形焊接区可以沿着下盖400的短侧方向相互隔开一预定距离，并且沿着下盖400的长侧方向相互隔开一预定距离。

根据本公开的这种构造，可容易地执行激光焊接过程，并且可以稳定地维持由激光焊接过程实现的固定强度。

根据这种构造，下盖400和下壳体200的中心部分相互间直接形成接触并且联接，并且因此放置在下盖400和下壳体200之间的下端板300可以在对应于联接部分的位置处具有开口。例如，如由图2和图6中的O示意地，多个开口贯通下端板300的中心部分竖直地形成。另外，下盖400可以通过下端板300的开口O直接与下壳体200形成接触，并且可以通过诸如焊接方法的方法联接到下壳体200。

在以上实施例中，主要描述了通过激光焊接方法将下盖400和下壳体200相互联接的情形。然而，这种联接方法不是限制性实例。即，下盖400和下壳体200可以通过除激光焊接方法之外的方法固定地相互联接。例如，下盖400和下壳体200可以通过嵌件注射模制方法形成。也就是说，可以通过将金属下端板300插入到用于形成下盖400和下壳体200的聚合物材料中，而执行注射模制，因此可以获得其中下盖400和下壳体200包围下端板300的结构。在另一个实例中，下盖400可以通过包覆模制方法形成。也就是说，在下端板300安装在下壳体200的下部上的状态中，下盖400可以模制在下端板300的下部上，因此下端板300可以放置在下壳体200和下盖400之间。

另外，优选地，下壳体200和下盖400可以具有彼此对应的凹形部分和凸形部分。

例如，如由图5中的L1示意地，下壳体200可以包括沿向上方向凹进的凹形部分，并且下盖400可以包括沿着向上方向突出的凸形部分。在此情形中，下盖400的凸形部分可以沿下盖400的外周部形成为环形状。另外，如由图5中的L2示意地，下壳体200可以包括沿着向下方向突出的凸形部分，并且下盖400可以包括沿着向下方向凹进的凹形部分。在此情形中，凸形部分和凹形部分的位置和形状可以彼此对应。当下盖400放置在下壳体200和下端板300下方时，凸形部分可以插入与其对应的凹形部分中。

根据本公开的这种构造，可以易于相对于下壳体200确定下盖400的联接位置，因此下壳体200和下盖400可以易于组装。另外，凹形部分和凸形部分可以减少在联接过程、诸如焊接过程期间下壳体200和下盖400的水平相对运动，因此下壳体200和下盖400可以易于以高可靠性相互联接，由此保证稳定的联接强度。

另外，这种凹形部分和凸形部分可以形成在下壳体200和下端板300之间，和/或形成在下盖400和下端板300之间。例如，突起可以从下端板300的下表面向下突出，并且可以在下盖400的上表面中形成向下凹进的凹形部分，使得突起可以插入到凹形部分中。另外，突起可以从下端板300的上表面向上突出，并且可以在下壳体200的下表面中形成对应于突起的、向上凹进的凹形部分。

在此情形中，下端板300可以易于与下壳体200或者下盖400组装到一起。

另外，优选地，下端板300可以包括向上突出的至少一个螺栓310。

例如，参考图2，下端板300可以包括向上延伸的多个长螺栓310，并且长螺栓310的下端可以固定地联接到下端板300的板形主体。例如，长螺栓310的下端可以使用螺母固定地联接到下端板300的主体。

在这种构造中，下壳体200可以包括至少一个通孔，以接收该至少一个螺栓310。

例如，参考图2，下壳体200可以包括位置和形状对应于长螺栓310的多个通孔H2。因此，当下端板300放置在下壳体200的下部上时，下端板300的长螺栓310可以通过通孔H2放置在下壳体200的内部空间中。

另外，如图1所示，放置在下壳体200的内部空间中的下端板300的螺栓310可以穿过单体组件100的一些部分。即如由图2中的H1示意地，可以通过单体组件100竖直地形成一个或者多个插入孔，并且下端板300的螺栓310可以插入到单体组件100的插入孔H1中。

在此情形中，单体组件100的插入孔H1可以形成在每一个盒120中。例如，如图3所示，当单体组件100包括容纳二次单体110且沿着竖直方向堆叠的多个盒120时，可以通过盒120的外周部竖直地形成插入孔H1。另外，当盒120堆叠时，插入孔H1可以相互连接，并且下端板300的螺栓310可以插入被连接的插入孔H1中。

因此，根据本公开的这种构造，在下壳体200的内部空间中防止了盒120的相对运动，并且因此还可以防止容纳在盒120的内部空间中的二次单体110的相对运动。另外，当该多个盒120被堆叠在下壳体200的内部空间中时，因为下端板300的螺栓310插入到盒120的插入孔H1中，所以盒120的堆叠可以受到引导。

另外，根据本公开的这种构造，包括螺栓310的下端板300被放置在下壳体200的下部处并被固定于此，并且螺栓310通过通孔H2放置在下壳体200的内部空间中。因此，在使用电池组时，螺栓310的位置可以不改变。因此，即使当电池组受到冲击或者振动时，螺栓310的位置仍然可以不改变，因此单体组件100可能不会相对移动。

另外，根据本公开的这种构造，替代堆叠该多个盒120和该多个二次单体110以形成单体组件100且然后在下壳体200中固定地容纳单体组件100，可以同时执行形成单体组件100的过程和在下壳体200中容纳单体组件100的过程。因此，根据本公开的这个方面，可以以高可加工性在短时间中制造该电池组。

特别地，在本公开的电池组中，可以通过竖直地堆叠二次单体110和盒120来构造单体组件100，并且单体组件100的最下盒120可以在下壳体200的内部空间中被放置在下壳体200的底表面上。

也就是说，在本公开的电池组中，补充单体组件100的刚度的下端板300设置在电池组外壳中。因此，不需要在单体组件100的下部上放置另外的金属端板。因此，在本公开的电池组中，并非端板而是盒120可以位于单体组件100的下部上，并且盒120可以在下壳体200的内部空间中放置在下壳体200的下表面上。

因此，根据本公开的这个方面，因为可以包括塑性材料的下壳体200被放置在单体组件100和下端板300之间，可以确保单体组件100和下端板300之间的电绝缘。另外，下端板300也可以补充电池组外壳的刚度和单体组件100的刚度。

图7是概略地示意根据本公开的一个实施例的电池组的构造的分解透视图，图8是示意图7所示电池组的组装透视图。

参考图7，本公开的实施例的电池组可以进一步包括上端板600。

上端板600可以包括板形金属材料，并且可以设置在单体组件100的上部上。上端板600可以覆盖单体组件100的上部，以将单体组件100固定在单体组件100的上部中、补充单体组件100的刚度，并且维持作用于单体组件100的上部上的表面压力。另外，上端板600可以保护单体组件100免受外部冲击影响。

此外，下端板300的螺栓310可以穿过上端板600。即下端板300的螺栓310也可以插入通过盒120的联接孔H1和上端板600。

在此情形中，可以使用下端板300的螺栓310固定上端板600。因此，根据本公开的这种构造，可以减少用于将上端板600固定到下壳体200或单体组件100的紧固件或空间的数目，或者可以不使用这些紧固件或空间。因此，可以简化制造过程，可以减少制造成本和时间，并且可以有效使用电池组的内部空间。

另外，优选地，如在图7中所示，本公开的实施例的电池组可以进一步包括电气构件板700。

电气构件板700具有板形状，并且至少一个电气构件，诸如BMS、电流传感器、继电器和保险丝可以安装在电气构件板700上。电气构件板700可以电连接到单体组件100的二次单体110。

这里，BMS指的是构造为控制电池组的充电和放电操作步骤的电池管理系统。通常，这种BMS被包括在电池组中。电流传感器是被构造为感测电池组的充电和放电电流的构件。继电器是一开关装置，其被构造为选择性地打开和关闭电池组的充电和放电电流所流过的充电/放电路径。另外，保险丝沿着电池组的充电/放电路径设置，如果发生异常情况，则保险丝熔化并且阻断电池组的充电/放电电流。电流传感器、继电器和保险丝可以与BMS交换信息，并且可由BMS控制。

电气构件板700可以设置在单体组件100上方。另外，在其中上端板600设置在单体组件100上方的实施例中，电气构件板700可以放置在上端板600上方。根据本公开的这种构造，电气构件可以易于安装、组装和更换。

另外，下端板300的螺栓310可以穿过电气构件板700。即，下端板300的螺栓310也可以穿过盒120的联接孔H1、上端板600和电气构件板700。

根据本公开的这种构造，用于将电气构件板700固定在电池组外壳内侧的紧固件或空间的数目可以降低，或可以不使用这些紧固件或空间。因此，在此情形中，可以简化制造过程，可以降低制造成本和时间，并且可以更有效地使用电池组的内部空间。

另外，本公开的电池组可以进一步包括管道D，用于允许冷却剂、诸如空气流入和流出单体组件100。特别地，管道D可以包括用于将冷却剂引入到单体组件100中的进口管道和用于从单体组件100排放冷却剂的出口管道。为了冷却剂的顺利流动，进口管道和出口管道可以位于相对侧处。

此外，通过进口管道引入的冷却剂可以在二次单体110之间流动。特别地，每一个盒120可以包括相互间隔开一预定距离的两个冷却板122，并且冷却剂可以通过冷却板122之间的间隙被引入。流过盒120的冷却板122之间的间隙的冷却剂可以通过出口管道排放到外侧。

另外，优选地，如在图7和8中所示，本公开的电池组可以进一步包括上壳体500。

上壳体500可以被联接到下壳体200的、敞开的上侧，以密封该敞开的上侧。上壳体500可以包括塑性材料，以保证电绝缘、轻质和成形性。

特别地，上壳体500可以用下端板300的螺栓310被紧固且固定到下壳体200。即，上壳体500可以在对应于下端板300的螺栓310的位置处包括联接孔H5，并且下端板300的螺栓310可以通过联接孔H5插入，并从上壳体500的上部突出。另外，紧固部件、诸如螺母可以联接到螺栓310的突出的上端，从而将上壳体500紧固并固定到螺栓310。螺栓310安装在固定到下壳体200的下部的下端板300上，并且因此紧固且固定到螺栓310的上壳体500可以被视为被紧固并且固定到下壳体200。

根据本公开的这种构造，因为下壳体200和上壳体500使用下端板300的螺栓310彼此固定地联接，所以不要求另外的紧固部件将下壳体200和上壳体500紧固到彼此。因此，根据本公开的这个方面，可提高电池组的可加工性和生产率，并且电池组的结构可以简化。此外，根据本公开，下端板300放置在下壳体200下方，并且上壳体500联接到下端板300的螺栓310。因此，在下壳体200和上壳体500之间的联接强度可以是高的。

另外，可以在上壳体500和下壳体200之间包括密封部件。例如，由橡胶或者硅树脂形成的密封部件可以沿着上壳体500和下壳体200的接触边缘部分设置成环形状。根据本公开的这种构造，由于该密封部件，可以改进上壳体500和下壳体200之间的密封，由此防止水分或者异物、诸如尘土在上壳体500和下壳体200之间渗透。另外，根据本公开的这种构造，即使在从二次单体110产生气体时，仍能够沿预期路径排放该气体，由此防止气体通过意外路径泄漏，并防止用户吸入该气体。

除了上述元件，本公开的电池组还可以进一步包括其它元件。例如，本公开的电池组可以进一步包括用于向单体组件100传输充电电力或从单体组件100传输放电电力的汇流条、用于传输电信号的缆线，和用于连接到外部充电/放电装置的电力端子。

本公开的电池组可以应用于汽车，诸如电动车辆或混合动力车辆。即，根据本公开，汽车可以包括根据本公开的电池组。特别地，车辆，诸如从电池获得驱动力的电动车辆，可以包括中型到大型电池组，在此情形中，一些因素，诸如确保电池组的刚度和联接强度、改进电池组的能量密度和减小电池组的重量和尺寸，会是重要的。因此，当本公开的电池组应用于这种车辆时，可以提高这些因素。

图9是概略地示意根据本公开的一个实施例的、制造电池组的方法的流程图。

参考图9，根据本公开的该实施例，该制造电池组的方法包括：在下壳体200的下部上放置下端板300(S110)；在下端板300的下部上放置下盖400(S120)；将下盖400和下壳体200固定地相互联接(S130)；并且在下壳体200的内部空间中堆叠二次单体110和盒120(S140)。

在操作步骤S110中，由板形金属材料形成的下端板300可以与具有空的内部空间和敞开的上侧的下壳体200的下部形成表面接触。

在操作步骤S120中，下盖400可以放置在下端板300的下部上，以覆盖下端板300。在操作步骤S130中，下盖400的至少一侧和下壳体200的至少一侧可以固定地相互联接。

在操作步骤S140中，二次单体110和盒120可以堆叠在下壳体200的内部空间中，其中盒120在从二次单体110的外侧包围二次单体110的外周部的同时容纳二次单体110。

在操作步骤S130中，优选地，可以使用激光焊接方法。

另外，优选地，下端板300可以包括向上突出的至少一个螺栓310，并且下壳体200可以包括至少一个通孔H2。因此，在操作步骤S110中，下端板300的螺栓310可以穿过下壳体200的通孔H2插入。

另外，优选地，每一个盒120可以包括至少一个插入孔H1。因此，在操作步骤S140中，下端板300的螺栓310可以穿过盒120的插入孔H1插入。

此外，在操作步骤S140之后，该方法可以进一步包括在单体组件100的上部上放置由板形金属材料形成的上端板600的操作步骤。在此情形中，下端板300的螺栓310可以穿过上端板600插入。

另外，在操作步骤S140之后，该方法可以进一步包括在单体组件100的上部上放置在其上安装有BMS、电流传感器、继电器和保险丝中的至少一个的电气构件板700的操作步骤。在此情形中，下端板300的螺栓310可以穿过电气构件板700插入。另外，如果该电池组包括上端板600，则电气构件板700可以放置在上端板600的上端上。

另外，在操作步骤S140之后，该方法可以进一步包括操作步骤：在下端板300的螺栓310穿过上壳体500插入的状态下，将上壳体500联接到下壳体200的敞开的上侧，并包括操作步骤：将紧固部件、诸如螺母联接到从上壳体500向上突出的、下端板300的螺栓310。

虽然已经参考附图描述了本公开的实施例，但是应该理解，这些实施例是仅以说明方式给出，对于本领域技术人员而言，在如所附权利要求限定的本公开的范围内的各种改变和修改将变得显而易见。

在本公开中，示意方向、诸如向上和向下的术语用于表达相对位置。这些术语是为了便于说明，并且对于本领域技术人员而言将显而易见的是，这些术语可以根据物体或者观察者的位置改变。

Claims (14)

1.一种电池组，包括：

单体组件，所述单体组件包括多个二次单体和多个盒，所述盒被构造为在彼此之上堆叠，并且被构造为在从所述二次单体的外侧包围所述二次单体的外周部的同时容纳所述二次单体；

下壳体，所述下壳体具有空的内部空间以在所述内部空间中容纳所述单体组件，所述下壳体的上侧打开，并且所述下壳体具有关闭的底侧和横向侧；

下端板，所述下端板包括板形金属材料，并且放置成与所述下壳体的下表面处于表面接触；和

下盖，所述下盖放置在所述下端板的下部上以覆盖所述下端板，所述下盖被固定地联接到所述下壳体，

其中，所述下端板包括向上突出的至少一个螺栓，并且

其中，在所述下壳体中形成至少一个通孔，以使得所述螺栓穿过所述通孔。

2.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述下盖通过激光焊接方法被固定地联接到所述下壳体。

3.根据权利要求2所述的电池组，其中，所述下盖和所述下壳体包括相同的塑性材料。

4.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述下盖沿着所述下端板的边缘并且在所述下端板的边缘的外侧被固定地联接到所述下壳体。

5.根据权利要求1所述的电池组，其中，在所述下端板的中心部分中形成至少一个开口，并且

所述下盖通过所述开口被固定地联接到所述下壳体。

6.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述下壳体和所述下盖包括彼此对应的凹形部分和凸形部分。

7.根据权利要求1所述的电池组，其中，在所述单体组件中形成至少一个插入孔，并且

所述螺栓插入到所述插入孔中。

8.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述单体组件的所述二次单体和所述盒被竖直地堆叠，并且

所述单体组件的最下盒在所述下壳体的所述内部空间中被放置成与所述下壳体的底表面接触。

9.根据权利要求1所述的电池组，进一步包括上端板，所述上端板包括板形金属材料，并且被设置在所述单体组件的上部上以覆盖所述单体组件的上部。

10.根据权利要求1所述的电池组，进一步包括上壳体，所述上壳体联接到所述下壳体的敞开的上侧以密封所述敞开的上侧。

11.一种汽车，包括根据权利要求1到10中的任一项所述的电池组。

12.一种制造电池组的方法，所述方法包括：

在下壳体的下部上放置包括板形金属材料的下端板，以使所述下端板与所述下壳体的下部形成表面接触，其中所述下壳体包括空的内部空间和敞开的上侧，所述下壳体具有关闭的底侧和横向侧；

在所述下端板的下部上放置下盖，以覆盖所述下端板；

将所述下盖和所述下壳体固定地相互联接；并且

在所述下壳体的内部空间中堆叠二次单体和盒，所述盒在从所述二次单体的外侧包围所述二次单体的外周部的同时容纳所述二次单体，

其中，所述下端板包括向上突出的至少一个螺栓，并且所述下壳体包括至少一个通孔，并且

其中，在放置所述下端板时，所述下端板的所述螺栓穿过所述下壳体的所述通孔。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，在将所述下盖和所述下壳体固定地相互联接时，所述下盖和所述下壳体通过激光焊接方法固定地相互联接。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，在每一个所述盒中形成至少一个插入孔，并且在堆叠所述二次单体和所述盒时，所述下端板的所述螺栓被插入到所述盒的所述插入孔中。

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