电池单元及使用该电池单元的电池模块

摘要

公开了一种电池单元和一种使用该电池单元的电池模块，其允许在电池单元的数目方面没有限制地扩充电池单元。根据本发明的电池单元包括：主体；安装在所述主体中的至少一个导轨；和形成在所述主体的未安装有所述导轨的其它表面上的至少一个导轨沟槽。

权利要求

1.一种电池单元，包括：

主体；

安装在所述主体中的至少一个导轨；

形成在所述主体的未安装有所述导轨的其它表面上的至少一个导轨沟槽；

至少一个冷却孔，所述至少一个冷却孔在所述导轨的端部处向外侧敞开并且形成流体的路径；

所述导轨的横截面朝向所述主体的外侧方向逐渐扩大，

所述冷却孔的横截面朝向所述主体的外侧方向逐渐扩大，并且所述导轨沟槽的横截面朝向所述主体的内侧方向逐渐扩大。

所述电池单元还包括对准单元，所述对准单元包括：

对准沟槽，所述对准沟槽形成在所述至少一个导轨和所述至少一个导轨沟槽中的任一者处；和止动器，所述止动器安装在所述至少一个导轨和所述至少一个导轨沟槽中的未形成有所述对准沟槽的另一者处。

2.一种电池模块，包括：

第一电池单元，所述第一电池单元具有至少一个第一导轨和至少一个第一导轨沟槽，所述第一导轨安装在第一主体中，所述第一导轨沟槽形成在所述第一主体的未安装有所述第一导轨的其它表面上；和第二电池单元，所述第二电池单元具有至少一个第二导轨和至少一个第二导轨沟槽，所述第二导轨安装在第二主体中，所述第二导轨沟槽形成在所述第二主体的未安装有所述第二导轨的其它表面上，其中，所述第一导轨沿着所述第二导轨沟槽滑动或所述第二导轨沿着所述第一导轨沟槽滑动，使得所述第一电池单元和所述第二电池单元彼此结合，其中，在所述导轨的端部处向外侧敞开并且形成流体的路径的至少一个冷却孔形成在所述第一导轨和所述第二导轨中，其中，所述第一导轨和所述第二导轨的横截面朝向所述主体的外侧方向逐渐扩大，其中，所述冷却孔的横截面朝向所述主体的外侧方向逐渐扩大，其中，所述第一导轨沟槽和所述第二导轨沟槽的横截面朝向所述主体的内侧方向逐渐扩大，其中，所述电池模块还包括：

对准单元，所述对准单元安装在所述第一导轨和所述第二导轨沟槽之间以及在所述第二导轨和所述第一导轨沟槽之间，使得所述第一电池单元或所述第二电池单元的滑动驱动在所述第一电池单元和所述第二电池单元的对准位置处停止，其中，所述对准单元包括：对准沟槽，所述对准沟槽形成在所述第一导轨和所述第二导轨沟槽中的任一者处以及所述第二导轨和所述第一导轨沟槽中的任一者处；和止动器，所述止动器安装在所述第一导轨和所述第二导轨沟槽中的未形成有所述对准沟槽的另一者处以及所述第二导轨和所述第一导轨沟槽中的未形成有所述对准沟槽的另一者处。

3.根据权利要求2所述的电池模块，其中，所述止动器还包括：球，所述球安装在所述第一导轨和所述第二导轨沟槽中的未形成有所述对准沟槽的另一者处以及所述第二导轨和所述第一导轨沟槽中的未形成有所述对准沟槽的另一者处；和弹性体，所述弹性体弹性地支撑所述球。

4.根据权利要求2所述的电池模块，其中，所述止动器是片簧，所述片簧安装在所述第一导轨和所述第二导轨沟槽中的未形成有所述对准沟槽的另一者处以及所述第二导轨和所述第一导轨沟槽中的未形成有所述对准沟槽的另一者处，并且所述片簧在与所述对准沟槽对应的位置处具有凸起部分。

5.根据权利要求4所述的电池模块，其中，所述止动器还包括引导件，所述引导件从所述片簧延伸并暴露于结合至所述对准位置的所述第一电池单元和所述第二电池单元的外部。

说明书

电池单元及使用该电池单元的电池模块

技术领域

[0001] 本发明涉及一种电池单元和一种使用该电池单元的电池模块，更具体地，涉及用于扩大电压或电流量的一种电池单元和一种使用该电池单元的电池模块。

背景技术

[0002] 近年来，因为如经济优势和环境优势等因素，对二次电池的兴趣迅速提高。二次电池是以化学能的形式储存外部电能，并且随后在必要时产生电力的装置，且近年来，其使用范围已扩大至电动车辆。二次电池由至少一个电池单元构成，且可根据其使用环境和使用目的，通过电连接多个电池单元来扩大电压或电流量来使用。在该情形中，当电连接的该多个电池单元需要被稳固地支撑时，该多个电池单元可维持电连接状态。

[0003] 因此，多个电池单元经电连接且多个电池单元经稳固支撑的技术已公开于标题为“电池模块壳体”的韩国专利公告第2012-0051237号。该注册专利案包括分隔成上、下和侧表面的壳体，并且多个电池单元由该壳体稳固地支撑。

[0004] 但是，当如该注册专利案构造用于支撑多个电池单元的分离壳体时，存在下述问题。

[0005] 第一，由于结合至该壳体内侧的电池单元的数目是有限的，所以电池单元的扩展受限。

[0006] 第二，由多个电池单元构造的整个电池模块的重量、外观等比所期望的来得大。

[0007] 第三，电池模块的制造成本增加。

发明内容

[0008] 本发明的第一个目的是提供一种电池单元和一种使用该电池单元的电池模块，其允许在电池单元的数目方面没有限制地扩充电池单元。

[0009] 本发明的第二个目的是提供一种电池单元和一种使用该电池单元的电池模块，其允许制造纤细的电池模块。

[0010] 本发明的第三个目的是提供一种电池单元和一种使用该电池单元的电池模块，其允许节省制造成本。

[0011] 本发明的示例性实施例提供一种电池单元，其包括：主体；安装在主体中的至少一个导轨；和形成在主体的未安装有导轨的其它表面上的至少一个导轨沟槽。

[0012] 所述导轨的横截面朝向主体的外侧方向逐渐扩大，并且所述导轨沟槽的横截面朝向主体的内侧方向逐渐扩大。

[0013] 在所述导轨上形成向外侧敞开的冷却孔。

[0014] 本发明的另一实施例提出一种电池模块，其包括：第一电池单元，所述第一电池单元具有至少一个第一导轨和至少一个第一导轨沟槽，所述第一导轨安装在第一主体上，所述第一导轨沟槽形成在所述第一主体的未安装有所述第一导轨的其它表面上；和第二电池单元，所述第二电池单元具有至少一个第二导轨和至少一个第二导轨沟槽，所述第二导轨安装在第二主体上，所述第二导轨沟槽形成在所述第二主体的未安装有所述第二导轨的其它表面上，其中，所述第一导轨沿着所述第二导轨沟槽滑动或所述第二导轨沿着所述第一导轨沟槽滑动，使得所述第一电池单元和所述第二电池单元彼此结合。

[0015] 所述第一导轨和所述第二导轨可以具有朝向所述第一主体和所述第二主体的外侧方向逐渐扩大的横截面，并且所述第一导轨沟槽和所述第二导轨沟槽可以具有朝向所述第一主体和所述第二主体的内侧方向逐渐扩大的横截面。

[0016] 向外侧敞开的冷却孔可以形成在所述第一导轨和所述第二导轨上。

[0017] 电池模块还可以包括对准单元，所述对准单元安装在所述第一导轨和所述第二导轨沟槽之间以及在所述第二导轨和所述第一导轨沟槽之间，使得所述第一电池单元或所述第二电池单元的滑动驱动在所述第一电池单元和所述第二电池单元的对准位置处停止。

[0018] 对准单元可以包括：对准沟槽，所述对准沟槽形成在所述第一导轨和所述第二导轨沟槽中的任一者处以及所述第二导轨和所述第一导轨沟槽中的任一者处；和止动器，所述止动器安装在未形成有所述对准沟槽的所述第一导轨和所述第二导轨沟槽中的另一者处以及所述第二导轨和所述第一导轨沟槽中的另一者处。

[0019] 止动器还可包括：球，所述球安装在未形成有所述对准沟槽的所述第一导轨和所述第二导轨沟槽中的所述另一者处以及所述第二导轨和所述第一导轨沟槽中的所述另一者处；和弹性体，所述弹性体弹性地支撑所述球。

[0020] 所述止动器可以是片簧，所述片簧安装在未形成有所述对准沟槽的所述第一导轨和所述第二导轨沟槽中的所述另一者处以及所述第二导轨和所述第一导轨沟槽中的所述另一者处，并且所述片簧在与所述对准沟槽对应的位置具有凸起部分。

[0021] 所述止动器还可包括引导件(lead)，所述引导件从所述片簧延伸并暴露于结合至所述对准位置的所述第一电池单元和所述第二电池单元的外部。

[0022] 在根据本发明的电池单元和使用该电池单元的电池模块中，电池单元的数目能够在电池单元的数目方面不受限制地增加。

[0023] 在根据本发明的电池单元和使用该电池单元的电池模块中，能够制造纤细的电池模块。

[0024] 在根据本发明的电池单元和使用该电池单元的电池模块中，能够节省电池模块的制造成本。

附图说明

[0025] 图1是示意根据第一示例性实施例的电池模块的视图。

[0026] 图2是示意根据第一示例性实施例的电池模块的扩充状态的视图。

[0027] 图3是通过放大图2中标记的"I"部分示意根据第一示例性实施例的电池模块的对准单元的视图。

[0028] 图4是通过放大图2中标记的"I"部分示意根据第二示例性实施例的电池模块的对准单元的视图。

[0029] 图5是示意具有与第一电池单元或第二电池单元相同的构造的电池单元被附加地结合至电池模块的状态的视图。

具体实施方式

[0030] 本说明书中所用的术语和用词不应被理解为限于通用和字典意义，而是应基于发明人能够合适地限定术语的概念以便于以最佳方式描述其发明来理解为具有与本发明的技术精神相符的意义和概念。因此，本说明书中描述的实施例和附图中示意的构造仅为本发明的优选实施例，而不代表本发明的所有技术精神，因此，应理解的是，当提交本申请时，可代替所述构造的各种经修饰的实例都是可能的。

[0031] 图1是示意根据第一示例性实施例的电池模块的透视图。图2是示意根据第一示例性实施例的电池模块的平面图。

[0032] 参考图1和2，根据示例性实施例的电池模块(下文中，称为“电池模块”)10包括第一电池单元100和第二电池单元200。

[0033] 虽然未示意，但是阴极、阳极、隔膜、电解质等可安装在第一电池单元100和第二电池单元200的主体中。由于电池单元的内部结构在本领域中是众所周知的，所以将省略详细描述。

[0034] 第一电池单元100包括第一主体110。第一主体110由矩形外壳形成。即，第一主体110包括：形成侧表面的第一、第二、第三、和第四表面111、112、113、和114；形成顶表面的第五表面115；和形成底表面的第六表面116。第一导轨120安装在第一表面111和与第一表面
111相邻的第二表面112中的每个表面上。第一导轨沟槽130形成在与第二表面112相邻的第三表面113和与第三表面113相邻的第四表面114中的每个表面上。

[0035] 由于第二电池单元200的形状和构造与第一电池单元100的大致相同，所以将省略其详细描述。第二导轨220安装在第二电池单元200的第一表面211和第二表面212中的每个表面上，并且第二导轨沟槽230形成在第二电池单元200的第三表面213和第四表面214中的每个表面上。

[0036] 在第一电池单元100和第二电池单元200中，第一导轨120沿着第二导轨沟槽230滑动或第二导轨220沿着第一导轨沟槽130滑动以彼此结合。

[0037] 在该情形中，第一导轨120的横截面朝向第一主体110的外侧方向逐渐扩大，并且第二导轨220的横截面朝向第二主体210的外侧方向逐渐扩大，使得彼此结合的第一电池单元100和第二电池单元200不会在第一导轨120的厚度方向和第二导轨220的厚度方向上被移除。第一导轨沟槽130的横截面朝向第一主体110的内侧方向逐渐扩大，并且第二导轨沟槽230的横截面朝向第二主体210的内侧方向逐渐扩大。

[0038] 可以分别在第一导轨130和第二导轨230中形成向外侧敞开的冷却孔121和221。冷却孔121和221在彼此结合的第一电池单元100和第二电池单元200之间形成流体(例如，冷却剂诸如空气和冷却气体)的路径，由此冷却第一电池单元100和第二电池单元200。

[0039] 同时，电池模块10还包括对准单元300，该对准单元300使第一电池单元100与第二电池单元200在对准位置处对准，并防止第一电池单元100或第二电池单元200在对准位置处滑动。

[0040] 图3是通过放大图2标记的部分“I”示意根据第一示例性实施例的电池模块的对准单元的视图。

[0041] 参考图3，根据第一示例性实施例的电池模块的对准单元300包括对准沟槽310和止动器330。对准沟槽310形成在第一导轨沟槽130上。止动器330安装在第二导轨220处。止动器330可包括球331和弹性体332。球331可被安装成维持在滚动作用并被弹性体332约束，使得即使在第一电池单元100和第二电池单元200彼此分离的状态下，球331也不会自弹性体332被移开。

[0042] 因此，在第二导轨220沿着第一导轨沟槽130滑动时，对准沟槽310朝向止动器330移动。在该情形中，球331被第一导轨120挤压，并且弹性体332被第一导轨120的挤压力压缩。

[0043] 随后，当第一导轨120沿着第二导轨沟槽230滑动并且第一电池单元100和第二电池单元200到达对准位置时，受弹性体332弹性地支撑的球331插入到对准沟槽310中。因此，第一电池单元100和第二电池单元200不再滑动，并且可在对准位置处稳固地结合。

[0044] 随后，当第一电池单元100和第二电池单元200彼此分离时，通过当操作者挤压第一电池单元100或第二电池单元200时所用的挤压力从对准沟槽310移除球331，并且第一电池单元100和第二电池单元200可以平稳地彼此分离。

[0045] 图4是通过放大图2标记的部分"I"示意根据第二示例性实施例的电池模块的对准单元的视图。

[0046] 参考图4，根据第二示例性实施例的电池模块的对准单元400包括对准沟槽410和止动器430。对准沟槽410形成在第一导轨沟槽130上。止动器430安装在第二导轨220处。止动器430可以是片簧。止动器430由固定部分431、弹性部分432和凸起部分433构成，固定部分431安装在第二导轨220中，弹性部分432从固定部分431弯曲并面对第一导轨沟槽130，凸起部分433朝向第一导轨沟槽130突起并可形成在弹性部分432处。止动器430可包括引导件434，该引导件434从凸起部分433延伸，并且暴露至在对准位置处结合的第一电池单元100和第二电池单元200外侧。

[0047] 因此，当第二导轨220沿着第一导轨沟槽130滑动时，止动器430朝向对准沟槽410移动。在该情形中，弹性部分432和凸起部分433被第一导轨沟槽130挤压，并且被第一导轨沟槽130的挤压力向固定部分431侧压缩。

[0048] 随后，当第二导轨220沿着第一导轨沟槽130滑动并且第一电池单元100和第二电池单元200到达对准位置时，受弹性部分432弹性地支撑的凸起部分433插入到对准沟槽410中。因此，第一电池单元100和第二电池单元200不再滑动，并且可在对准位置处稳固地结合。

[0049] 随后，当第一电池单元100和第二电池单元200彼此分离时，随着操作者挤压引导件434，凸起部分433从对准沟槽410移除，并且第一电池单元100和第二电池单元200可以平稳地彼此分离。

[0050] 在以上描述中，对准沟槽310和410形成在第一导轨沟槽130上，而止动器330和430形成在第二导轨220上，但是对准沟槽310和410形成在第一导轨120和第二导轨沟槽230中的任一者和第二导轨220和第一导轨沟槽130中的任一者上，并且止动器330和430可安装在未形成有对准沟槽310的第一导轨120和第二导轨沟槽230中的另一者和第二导轨220和第一导轨沟槽130中的另一者处。

[0051] 因此，通过对准单元300可以在对准位置处稳固地维持第一电池单元100和第二电池单元200的结合状态。

[0052] 如图5中所示，与第一电池单元100或第二电池单元200具有相同的结构的电池单元可以另外地结合至第一电池单元100的其它第一导轨120或其它第一导轨沟槽130和第二电池单元200的其它第二导轨220或其它第二导轨沟槽230中的至少任一者。

[0053] 因此，在根据本发明的电池单元和使用该电池单元的电池模块中，电池单元的数目不受限制，电池单元可扩充，并且可以低制造成本制造纤细的电池模块。

[0054] 不应理解为上文描述并在附图中示意的本发明的示例性实施例限制本发明的技术精神。本发明的保护范围仅受限于附权利要求书，并且本领域技术人员可作出关于本发明的技术精神的各种改型和改变。因此，如果这些改型和改变对于本领域技术人员而言是显而易见的，则这些改型和改变将含括在本发明的保护范围内。