ES2981284T3 - Módulo de batería y paquete de baterías que incluye el mismo - Google Patents

Módulo de batería y paquete de baterías que incluye el mismo Download PDF

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Jonghwa Choi
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Abstract

Un módulo de batería según una realización de la presente invención comprende: una pila de celdas de batería en la que se apilan una pluralidad de celdas de batería; un marco inferior para alojar la pila de celdas de batería; y una placa superior para cubrir la parte superior del marco inferior, en donde entre la pluralidad de celdas de batería de la pila de celdas de batería hay una o más barreras, teniendo cada barrera un miembro de aislamiento unido a al menos un lado. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Módulo de batería y paquete de baterías que incluye el mismo
Sector de la técnica
La presente descripción se refiere a un módulo de batería y a un paquete de baterías que incluye el mismo, y más específicamente, a un módulo de batería que tiene una propiedad de montaje mejorada y un paquete de baterías que incluye el mismo.
Estado de la técnica
En la sociedad moderna, con el uso diario de dispositivos portátiles como, por ejemplo, teléfonos móviles, ordenadores portátiles, videocámaras y cámaras digitales, se ha activado el desarrollo de tecnologías en los campos relacionados con los dispositivos móviles descritos anteriormente. Además, las baterías secundarias recargables se utilizan como fuente de alimentación para un vehículo eléctrico (VE, por sus siglas en inglés), un vehículo eléctrico híbrido (HEV, por sus siglas en inglés), un vehículo eléctrico híbrido enchufable (P-HEV, por sus siglas en inglés) y similares, en un intento de resolver la contaminación del aire y similares causada por los vehículos de gasolina existentes que utilizan combustibles fósiles. Por lo tanto, existe una creciente necesidad de desarrollar la batería secundaria.
Las baterías secundarias comercializadas actualmente incluyen una batería de níquel-cadmio, una batería de níquelhidrógeno, una batería de níquel-zinc y una batería secundaria de litio. Entre ellas, la batería secundaria de litio llama la atención porque presenta ventajas como, por ejemplo, que apenas exhibe efectos de memoria en comparación con las baterías secundarias de níquel y, por tanto, puede cargarse y descargarse libremente, además de tener una tasa de autodescarga muy baja y una alta densidad energética.
Dicha batería secundaria de litio utiliza principalmente un óxido a base de litio y un material carbonoso como material activo del electrodo positivo y material activo del electrodo negativo, respectivamente. La batería secundaria de litio incluye un conjunto de electrodos en el que una placa de electrodos positivos y una placa de electrodos negativos revestidas respectivamente con el material activo del electrodo positivo y el material activo del electrodo negativo están dispuestas con un separador interpuesto entre ellas, y un material exterior, es decir, la caja de la batería, que sella y aloja el conjunto de electrodos junto con un electrolito.
En general, la batería secundaria de litio puede clasificarse, en función de la forma del material exterior, en una batería secundaria de tipo lata, en la que el conjunto de electrodos está construido en una lata metálica, y una batería secundaria de tipo bolsa, en la que el conjunto de electrodos está construido en una bolsa de una lámina de aluminio.
En el caso de una batería secundaria utilizada para un dispositivo de pequeño tamaño, se disponen de dos a tres celdas de batería, pero en el caso de una batería secundaria utilizada para un dispositivo de tamaño medio a grande, como, por ejemplo, un automóvil, se utiliza un módulo de batería en el que se conecta eléctricamente un gran número de celdas de batería. En dicho módulo de batería, múltiples celdas de batería están conectadas entre sí en serie o en paralelo para formar una pila de celdas, mejorando así la capacidad y la salida. Además, uno o más módulos de baterías pueden montarse junto con varios sistemas de control y protección, como, por ejemplo, un sistema de gestión de baterías (BMS, por sus siglas en inglés) y un sistema de refrigeración, para formar un paquete de baterías.
La Figura 1 es una vista en sección transversal de un módulo de batería convencional.
Con referencia a la Figura 1, el módulo de batería convencional está configurado de tal manera que múltiples celdas 10 de batería se apilan para formar una pila de celdas de batería, y la pila de celdas de batería se aloja en un bastidor 21 inferior y una placa 22 superior para cubrir las porciones superiores abiertas del bastidor 21 inferior. En este momento, una película 30 aislante para el aislamiento se fija a la porción de superficie inferior de la placa 22 superior, y una almohadilla 40 de compresión está unida entre las múltiples celdas 10 de batería de la pila de celdas de batería.
Sin embargo, si el número de celdas 10 de batería apiladas aumenta, el montaje preciso de las celdas de batería puede ser difícil, e incluso después de que el montaje de las celdas de batería se haya completado, existe la preocupación de que a medida que el número de celdas de batería aumenta, la longitud del módulo de batería se convierta en más larga, lo cual puede causar un fenómeno de pandeo del módulo de batería.
El documento EP 2816632 describe un aparato de almacenamiento de energía que incluye uno o más dispositivos de almacenamiento de energía alojados en una carcasa exterior.
Objeto la invención
Problema técnico
Las realizaciones de la presente descripción han sido diseñadas para resolver los problemas antes mencionados, y un objeto de la presente descripción es proveer un módulo de batería que evite su pandeo y mejore las propiedades de montaje, y un paquete de baterías que incluya el mismo.
Sin embargo, el problema a resolver por las realizaciones de la presente descripción no se limita a los problemas descritos anteriormente, y puede ser ampliado de diversas maneras dentro del alcance de la idea técnica incluida en la presente descripción.
Solución técnica
El módulo de baterías y el paquete de baterías de la invención se indican en las reivindicaciones.
Un módulo de batería según una realización de la presente descripción incluye: una pila de celdas de batería en la que se apilan múltiples celdas de batería; un bastidor inferior para alojar la pila de celdas de batería; y una placa superior para cubrir el lado superior del bastidor inferior, en donde al menos una pared divisoria se forma entre las múltiples celdas de batería de la pila de celdas de batería, y un miembro aislante está unido a al menos una superficie de la pared divisoria en donde la pared divisoria está formada integralmente por:
- la porción de superficie inferior de la placa superior, o
- la superficie inferior del bastidor inferior.
La pared divisoria puede estar formada entre las múltiples celdas de batería y en ambas superficies laterales de la pila de celdas de batería.
El miembro aislante puede fijarse a la porción de superficie inferior de la placa superior.
El miembro aislante puede estar formado por una película aislante.
La pared divisoria está formada por múltiples paredes, y las múltiples paredes divisorias están dispuestas a intervalos regulares.
El módulo de batería puede incluir además una capa de resina termoconductora formada entre la pila de celdas de batería y la porción inferior del bastidor inferior, y la capa de resina termoconductora puede estar formada entre las paredes divisorias.
El módulo de batería puede incluir además placas de extremo que cubren las superficies frontal y posterior de la pila de celdas de batería.
Un paquete de baterías según otra realización de la presente descripción incluye el módulo de batería descrito más arriba.
Efectos ventajosos
Según las realizaciones de la presente descripción, a través de la estructura de pared divisoria, se puede evitar el pandeo del módulo de batería y se pueden mejorar las propiedades de montaje.
Los efectos de la presente descripción no se limitan a los efectos descritos más arriba y otros efectos adicionales no descritos anteriormente se entenderán claramente a partir de la descripción de las reivindicaciones anexas por las personas con experiencia en la técnica.
Descripción de las figuras
La Figura 1 es una vista en sección transversal de un módulo de batería convencional.
La Figura 2 es una vista en perspectiva que muestra un módulo de batería según una realización de la presente descripción.
La Figura 3 es una vista en perspectiva del despiece del módulo de batería de la Figura 2 según una realización de la presente descripción.
La Figura 4 es un diagrama esquemático que muestra la configuración principal de una sección transversal tomada a lo largo de la línea de corte A-A' de la Figura 2.
La Figura 5 es una vista en perspectiva del despiece del módulo de batería de la Figura 3 según una realización modificada de la presente descripción.
La Figura 6 es una vista en perspectiva del despiece del módulo de batería de la Figura 3 según una realización modificada de la presente descripción.
Descripción detallada de la invención
En lo sucesivo, se describirán en detalle diversas realizaciones de la presente descripción con referencia a los dibujos anexos, de modo que las personas con experiencia en la técnica puedan aplicarlas fácilmente. La presente descripción puede modificarse de diferentes maneras y no se limita a las realizaciones expuestas en la presente memoria.
Las porciones irrelevantes para la descripción se omitirán para describir claramente la presente descripción, y los numerales de referencia iguales designan elementos iguales a lo largo de la memoria descriptiva.
Además, en las figuras, el tamaño y el grosor de cada elemento se ilustran arbitrariamente para facilitar la descripción, y la presente descripción no se limita necesariamente a los ilustrados en las figuras. En las figuras, el grosor de las capas, regiones, etc., se exagera para mayor claridad. En las figuras, para facilitar la descripción, los grosores de algunas capas y regiones se muestran exagerados.
Además, se entenderá que cuando un elemento como, por ejemplo, una capa, película, región o placa, se describe como uno que está "sobre" o "encima" de otro elemento, puede estar directamente sobre el otro elemento o también puede haber elementos intermedios. Por el contrario, cuando un elemento se describe como uno que está "directamente sobre" otro elemento, significa que no hay otros elementos intermedios. Además, la palabra "sobre" o "encima" significa dispuesto sobre o debajo de una porción de referencia, y no significa necesariamente estar dispuesto en el extremo superior de la porción de referencia hacia la dirección opuesta de gravedad.
Además, a lo largo de la memoria descriptiva, cuando se hace referencia a una porción como "que incluye" un determinado componente, significa que la porción puede incluir además otros componentes, sin excluir los otros componentes, a menos que se indique lo contrario.
Además, a lo largo de la memoria descriptiva, cuando se hace referencia a "plano", significa que una porción objetivo se ve desde el lado superior, y cuando se hace referencia a "transversal", significa que una porción objetivo se ve desde el lado de una sección transversal cortada verticalmente.
La Figura 2 es una vista en perspectiva que muestra un módulo de batería según una realización de la presente descripción. La Figura 3 es una vista en perspectiva del despiece del módulo de batería de la Figura 2 según una realización de la presente descripción. La Figura 4 es un diagrama esquemático que muestra la configuración principal de una sección transversal tomada a lo largo de la línea de corte A-A' de la Figura 2.
Con referencia a las Figuras 2 a 4, el módulo 100 de batería según una realización de la presente descripción incluye una pila 120 de celdas de batería en la que se apilan múltiples celdas 110 de batería, y un bastidor 200 de módulo para alojar la pila 120 de celdas de batería. Un disipador de calor puede estar situado debajo de la porción 210a inferior de la batería de celdas de batería. Un disipador de calor puede estar situado debajo de la parte inferior 210a del bastidor 200 de módulo.
En primer lugar, la celda 110 de batería puede ser una celda de batería tipo bolsa. Dicha celda de batería tipo bolsa puede formarse montando un conjunto de electrodos en una caja de bolsa de una hoja laminada que contiene una capa de resina y una capa metálica y, a continuación, sellando mediante calor la parte de sellado de la caja de bolsa. En este momento, la celda 110 de batería puede formarse en una estructura rectangular en forma de hoja.
Estas celdas 110 de batería pueden estar compuestas de múltiples celdas, y las múltiples celdas 110 de batería se apilan para conectarse eléctricamente entre sí, formando así una pila 120 de celdas de batería. En particular, como se muestra en la Figura 3, múltiples celdas 110 de batería pueden apilarse a lo largo de una dirección paralela al eje x.
El bastidor 200 del módulo para alojar la pila 120 de celdas de batería incluye una placa 220 superior y un bastidor 210 inferior. El bastidor 210 inferior puede incluir una porción 210a inferior y dos porciones 210b laterales que se extienden hacia arriba desde ambos extremos de la porción 210a inferior. La parte 210a inferior puede cubrir la superficie inferior de la pila 120 de celdas de batería, y las porciones 210b de superficie lateral pueden cubrir ambas superficies laterales de la pila 120 de celdas de batería.
La placa 220 superior puede estar formada en una estructura en forma de placa única que rodea la superficie superior restante (dirección del eje z) excluyendo la superficie inferior y las dos superficies laterales cubiertas por el bastidor 210 inferior. La placa 220 superior y el bastidor 210 inferior se acoplan mediante soldadura o similar en un estado en el que las porciones de borde correspondientes están en contacto entre sí, formando así una estructura que cubre la pila 120 de celdas de batería vertical y horizontalmente. La pila 120 de celdas de batería puede protegerse físicamente a través de la placa 220 superior y el bastidor 210 inferior. Para este propósito, la placa 220 superior y el bastidor 210 inferior pueden incluir un material metálico que tenga una resistencia predeterminada. Mientras tanto, aunque no se muestra específicamente, el bastidor 200 del módulo según la realización modificada puede ser un monobastidor en la forma de una placa de metal en la que la superficie superior, la superficie inferior, y ambos lados están integrados. Es decir, el monobastidor puede no tener una estructura en la que el bastidor 210 inferior y la placa 220 superior están acoplados entre sí, pero puede tener una estructura en la que la superficie superior, la superficie inferior, y ambos lados están integrados al formarse por moldeo por extrusión.
La placa 300 de extremo puede estar formada de manera que cubra la pila 120 de celdas de batería al estar situada en ambos lados abiertos (dirección del eje y) correspondientes entre sí del bastidor 200 del módulo. La placa 300 de extremo puede proteger físicamente la pila 120 de celdas de batería y otros productos electrónicos de impactos externos.
Mientras tanto, aunque no se muestra específicamente, entre la pila 120 de celdas de batería y la placa 300 de extremo, puede estar situado un bastidor de barra colectora en el que está montada una barra colectora y una cubierta aislante para el aislamiento eléctrico.
Según esta realización, al menos una pared 400 divisoria se forma entre las múltiples celdas de batería de la pila 120 de celdas de batería, y un miembro 500 aislante se fija a al menos una superficie de la pared 400 divisoria. Convencionalmente, como se muestra en la Figura 1, las almohadillas 40 de compresión se forman entre las celdas de batería para absorber la hinchazón de la pila de celdas de batería. El módulo de batería convencional incluye de 12 a 24 celdas de batería en un módulo de batería y, por lo tanto, el ancho del módulo de batería es estrecho, mientras que el módulo 100 de batería según las presentes realizaciones es un módulo de área grande que incluye alrededor de 32 a 48 celdas de batería por módulo, y el ancho del módulo de batería está formado para ser relativamente más ancho. Cuando el número de células de batería apiladas como en el módulo 100 de batería según la presente realización es grande, el apilamiento preciso de las celdas de batería puede ser difícil, y cuando el ancho del módulo de batería se ensancha, puede producirse un fenómeno de pandeo del módulo de batería.
Por lo tanto, según esta realización, se puede formar al menos una pared 400 divisoria entre las celdas 110 de batería apiladas como se muestra en la Figura 4. De este modo, a través de la pared 400 divisoria, se evita el fenómeno de hinchazón de las celdas 110 de batería y, al mismo tiempo, se puede mejorar la propiedad de montaje según el número de celdas de batería apiladas divididas en la pared 400 divisoria, y se puede evitar el fenómeno de pandeo parcial del módulo 100 de batería a través de la rigidez de la pared 400 divisoria. Además, mediante la fijación del miembro 500 aislante a al menos una superficie de la pared 400 divisoria, se puede asegurar el rendimiento aislante del módulo 100 de batería.
Con referencia a la Figura 4, el miembro 500 aislante puede estar unido a la superficie inferior de la placa 220 superior. De este modo, es posible asegurar una función aislante entre la pila de celdas de batería y la placa 220 superior. Según esta realización, el miembro 500 aislante puede estar formado por una película aislante, pero no se limita a ello, y el rendimiento aislante del módulo de batería puede asegurarse mediante el uso de diversos miembros aislantes.
Según esta realización, la pared 400 divisoria puede estar formada por múltiples paredes, y las múltiples paredes 400 divisorias pueden estar dispuestas a intervalos regulares. Un cierto número de celdas 110 de batería apiladas puede insertarse entre las paredes 400 divisorias y las paredes 400 divisorias.
Con referencia a las Figuras 3 y 4, una capa 600 de resina térmicamente conductora que incluye una resina térmica se forma entre la pila 120 de celdas de batería y la porción 210a inferior del bastidor 210 inferior. La capa 600 de resina térmicamente conductora puede formarse aplicando una resina térmica a la porción 210a inferior y curando la resina térmicamente conductora aplicada.
La resina térmicamente conductora puede incluir un material adhesivo térmicamente conductor. Específicamente, puede incluir al menos uno de un material de silicona, un material de uretano y un material acrílico. La resina termoconductora es líquida cuando se aplica, pero se cura después de la aplicación, desempeñando así la función de fijar una o más celdas 110 de batería que constituyen la pila 120 de celdas de batería. Además, la resina termoconductora tiene excelentes propiedades de conductividad térmica y puede transferir rápidamente el calor generado de la celda 110 de batería al lado inferior del módulo de batería.
Como se muestra en la Figura 4, la capa 600 de resina térmicamente conductora puede formarse entre las paredes 400 divisorias. La capa 600 de resina termoconductora puede formarse aplicando una resina termoconductora a las porciones 210a inferiores que aparecen entre las paredes 400 divisorias.
En lo sucesivo, el módulo de batería según una realización modificada de la presente descripción se describirá con referencia a las Figuras 5 y 6. En el módulo de batería según la realización modificada de la presente descripción, los contenidos distintos de la descripción de la realización modificada descrita más adelante son los mismos que los descritos más arriba.
La Figura 5 es una vista en perspectiva del despiece del módulo de batería de la Figura 3 según una realización modificada de la presente descripción. La Figura 6 es una vista en perspectiva del despiece del módulo de batería de la Figura 3 según una realización modificada de la presente descripción.
Con referencia a la Figura 5, en el módulo de batería según la realización modificada de la presente descripción, la pared 400 divisoria está formada integralmente con la superficie inferior de la placa 220 superior. En este caso, la pared 400 divisoria puede formarse entre las múltiples celdas 110 de batería y en ambas superficies laterales de la pila 120 de celdas de batería. La película 500 aislante puede estar formada en ambas superficies laterales de la pared 400 divisoria y en la superficie inferior de la placa 220 superior. La pared 400 divisoria está formada integralmente con la placa 220 superior, de modo que el proceso de montaje puede simplificarse y las propiedades de montaje pueden mejorarse.
Con referencia a la Figura 6, en el módulo de batería según la realización modificada de la presente descripción, la pared 400 divisoria está, alternativamente, formada integralmente con la superficie 210a inferior del bastidor 210 inferior. En este caso, la película 500 aislante puede estar formada en ambas superficies laterales de la pared 400 divisoria. La pared 400 divisoria está formada integralmente con el bastidor 210 inferior, de modo que el proceso de montaje puede simplificarse y la propiedad de montaje puede mejorarse.
El paquete de baterías según las realizaciones de la presente descripción puede tener una estructura en forma de paquete añadiendo un sistema de gestión de baterías (BMS) y un dispositivo de refrigeración que controlan y gestionan la temperatura, el voltaje, etc., de la batería.
El módulo de batería descrito más arriba o el paquete de baterías que incluye el mismo pueden aplicarse a diversos dispositivos. Estos dispositivos pueden aplicarse a medios de transporte como, por ejemplo, una bicicleta eléctrica, un vehículo eléctrico, un vehículo híbrido, pero la presente descripción no se limita a ellos y puede aplicarse a diversos dispositivos que pueden utilizar el módulo de batería o el paquete de baterías que incluye el mismo.
Aunque las realizaciones preferidas de la presente descripción se han descrito más arriba en detalle, el alcance de la presente descripción no se limita a ello, y diversas modificaciones y mejoras de las personas con experiencia en la técnica mediante el uso de los conceptos básicos de la presente descripción definidos en las reivindicaciones siguientes también pertenecen al ámbito de los derechos.
Descripción de los numerales de referencia
210: bastidor inferior
210a: porción inferior del bastidor inferior
210b: porción de superficie lateral del bastidor inferior
220: placa superior
400: pared divisoria
500: miembro aislante
600: capa de resina termoconductora

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Un módulo (100) de batería que comprende:
una pila (120) de celdas de batería en la que se apilan múltiples celdas (110) de batería;
un bastidor (210) inferior para alojar la pila (120) de celdas de batería;
y una placa (220) superior para cubrir el lado superior del bastidor (210) inferior,
en donde al menos una pared (400) divisoria está formada entre las múltiples celdas (110) de batería de la pila (120) de celdas de batería, y
un miembro (500) aislante está unido a al menos una superficie de la pared (400) divisoria, en donde la pared (400) divisoria está formada integralmente con
- la porción de superficie inferior de la placa (220) superior, o
- la superficie (210a) inferior del bastidor (210) inferior.
2. El módulo (100) de batería según la reivindicación 1,
en donde la pared (400) divisoria está formada entre las múltiples celdas (110) de batería y en ambas superficies laterales de la pila (120) de celdas de batería.
3. El módulo (100) de batería según la reivindicación 1,
en donde el miembro (500) aislante está unido a la porción de superficie inferior de la placa (220) superior.
4. El módulo (100) de batería según la reivindicación 1,
en donde el miembro (500) aislante está formado por una película aislante.
5. El módulo (100) de batería según la reivindicación 1,
en donde la pared (400) divisoria está formada por múltiples paredes, y las múltiples paredes (400) divisorias están dispuestas a intervalos regulares.
6. El módulo (100) de batería según la reivindicación 5,
que comprende además una capa (600) de resina termoconductora formada entre la pila (120) de celdas de batería y la porción inferior del bastidor (210) inferior,
en donde la capa (600) de resina termoconductora se forma entre las paredes (400) divisorias.
7. El módulo (100) de batería según la reivindicación 1,
que comprende además placas de extremo para cubrir las superficies frontal y posterior de la pila (120) de celdas de batería.
8. Un paquete de baterías que comprende el módulo (100) de batería según la reivindicación 1.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102577201B1 (ko) 2022-01-14 2023-09-14 에스케이온 주식회사 배터리 모듈 및 배터리 팩
KR20230134660A (ko) * 2022-03-14 2023-09-22 에스케이온 주식회사 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
KR102751983B1 (ko) * 2022-05-17 2025-01-10 세방리튬배터리 주식회사 끼움식 셀 탭 연결 장치를 구비한 배터리 모듈
US20230395885A1 (en) * 2022-06-02 2023-12-07 Aesc Japan Ltd. Battery module and electronic device
KR102782221B1 (ko) * 2022-06-02 2025-03-19 세방리튬배터리 주식회사 조립이 용이한 배터리 모듈
KR20230171653A (ko) * 2022-06-14 2023-12-21 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리모듈 및 배터리모듈의 제조방법
WO2024085713A1 (ko) * 2022-10-20 2024-04-25 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 모듈 및 이를 포함하는 전지팩
KR20240062234A (ko) * 2022-10-28 2024-05-09 에스케이온 주식회사 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
CN118263600A (zh) * 2023-03-31 2024-06-28 厦门新能达科技有限公司 电池模组及用电设备
KR20250143175A (ko) * 2024-03-21 2025-10-01 삼성에스디아이 주식회사 배터리 모듈 및 이를 갖는 배터리 팩

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7989104B2 (en) * 2004-10-28 2011-08-02 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery module
KR100648732B1 (ko) * 2005-07-08 2006-11-23 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 모듈
DE102008055162A1 (de) * 2008-12-29 2010-07-01 Robert Bosch Gmbh Batteriemodul
KR101292984B1 (ko) * 2011-08-22 2013-08-02 로베르트 보쉬 게엠베하 배터리 모듈
JP2013073917A (ja) 2011-09-29 2013-04-22 Lithium Energy Japan:Kk 組電池
WO2013129117A1 (ja) * 2012-02-29 2013-09-06 住友重機械工業株式会社 ショベル
JP2015111493A (ja) * 2012-03-28 2015-06-18 三洋電機株式会社 電源装置及びこれを備える車両並びに蓄電装置
JP6134120B2 (ja) * 2012-10-18 2017-05-24 日立オートモティブシステムズ株式会社 電池ブロック及びそれを有する電池モジュール
JP6201301B2 (ja) * 2012-11-19 2017-09-27 株式会社Ｇｓユアサ 電池モジュール及び中間部材
JP6236902B2 (ja) * 2013-06-14 2017-11-29 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置
KR101833526B1 (ko) * 2014-05-29 2018-02-28 주식회사 엘지화학 수냉식 냉각구조를 포함하는 전지모듈
WO2016157263A1 (ja) * 2015-03-31 2016-10-06 三洋電機株式会社 電源装置及びこれを備える車両
WO2016205663A1 (en) * 2015-06-18 2016-12-22 24M Technologies, Inc. Single pouch battery cells and methods of manufacture
JP6686333B2 (ja) 2015-09-01 2020-04-22 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置
KR101935013B1 (ko) * 2015-09-25 2019-01-03 주식회사 엘지화학 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
CN106816671B (zh) * 2015-12-01 2019-02-22 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池单元、电池模组及电池包
CN105552475B (zh) * 2016-03-03 2018-09-18 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种自然散热式电池模组
CN106169549B (zh) * 2016-09-27 2019-07-02 中航锂电（洛阳）有限公司 一种电池模块
JP6859064B2 (ja) * 2016-10-13 2021-04-14 マレリ株式会社 組電池
KR102036085B1 (ko) * 2016-12-23 2019-10-24 에스케이이노베이션 주식회사 이차 전지 모듈
KR102065099B1 (ko) * 2017-04-04 2020-01-10 주식회사 엘지화학 크래쉬 빔과 배수 구조를 갖는 배터리 팩
US10601003B2 (en) * 2017-10-30 2020-03-24 Lg Chem, Ltd. Battery module and method of assembling the battery module
KR102717207B1 (ko) * 2018-10-19 2024-10-11 삼성에스디아이 주식회사 배터리 모듈
KR102640327B1 (ko) * 2018-10-19 2024-02-22 삼성에스디아이 주식회사 배터리의 대형 모듈
JP2022062288A (ja) * 2019-02-27 2022-04-20 三洋電機株式会社 電池モジュール
CN110085900B (zh) * 2019-05-20 2021-10-15 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种软包电池模组及组装方法
CN110190228A (zh) * 2019-06-21 2019-08-30 比亚迪股份有限公司 动力电池包和车辆
KR102897252B1 (ko) * 2019-12-17 2025-12-08 에스케이온 주식회사 배터리 모듈

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