ES3053786T3

ES3053786T3 - Battery module, battery pack, and power storage device

Info

Publication number: ES3053786T3
Application number: ES21898651T
Authority: ES
Inventors: Gyeong-Su Jeong; Bum-Hyun Lee; Jae-Bum Lim; Seok-Hyun Hong
Original assignee: LG Energy Solution Ltd
Current assignee: LG Energy Solution Ltd
Priority date: 2020-11-27
Filing date: 2021-11-25
Publication date: 2026-01-26
Anticipated expiration: 2041-11-25
Also published as: JP7505039B2; EP4175036A1; EP4175036A4; KR102875637B1; KR20220074593A; US20230253658A1; EP4175036B1; JP2023528057A; CN116114104A; WO2022114825A1

Abstract

La presente invención proporciona un módulo de batería que mejora la eficiencia de fabricación y la densidad energética al aumentar el grado de libertad de disposición de un elemento de conexión. Para lograr este propósito, el módulo de batería, según la presente invención, comprende: múltiples celdas de batería; un terminal externo conectado eléctricamente a las múltiples celdas de batería y dispuesto en la parte frontal o posterior de las mismas; y una placa de cubierta con propiedades de aislamiento eléctrico, configurada para cubrir al menos un lateral de las múltiples celdas de batería, con un orificio de exposición que permite exponer al menos una parte del terminal externo al exterior, y provista de una pieza protectora en forma de placa que sobresale de cada una de las partes laterales en la dirección horizontal del orificio de exposición hacia la parte frontal o posterior del mismo, formando un espacio para alojar una parte del terminal externo. Este espacio de alojamiento tiene una parte superior y una parte inferior abiertas. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Módulo de batería, paquete de baterías y dispositivo de almacenamiento de energía

[0003] Sector de la técnica

[0004] La presente descripción se refiere a un módulo de batería, a un paquete de baterías que incluye el módulo de batería, y a un dispositivo de almacenamiento de energía y, más particularmente, a un módulo de batería que tiene alta eficiencia y una alta densidad energética al aumentar los grados de libertad con respecto a la disposición de un miembro de conexión.

[0005] La presente solicitud reivindica prioridad con respecto a la Solicitud de Patente Coreana n.º 10-2020-0163271 presentada el 27 de noviembre de 2020 en la República de Corea.

[0006] Antecedentes de la invención

[0007] Las baterías secundarias actualmente comercializadas incluyen baterías de níquel-cadmio, baterías de níquelhidrógeno, baterías de níquel-zinc y baterías secundarias de litio. Entre ellas, en comparación con las baterías secundarias basadas en níquel, las baterías secundarias de litio casi no tienen efecto memoria y, por consiguiente, se cargan y descargan libremente y tienen una tasa de autodescarga muy baja y tienen alta densidad energética. Estas baterías secundarias de litio usan principalmente un óxido basado en litio y un material carbonáceo como un material activo de electrodo positivo y un material activo de electrodo negativo, respectivamente. Una batería secundaria de litio incluye un conjunto de electrodos en el cual una placa de electrodo positivo y una placa de electrodo negativo respectivamente cubiertas con un material activo de electrodo positivo y un material activo de electrodo negativo se disponen con un separador interpuesto entre las mismas, y una carcasa exterior para alojar, de manera sellante, el conjunto de electrodos junto con un electrolito, es decir, una carcasa exterior de bolsa de batería. Recientemente, las baterías secundarias se han usado ampliamente no solo en pequeños dispositivos como, por ejemplo, dispositivos electrónicos portátiles, sino también en dispositivos medianos y grandes como, por ejemplo, automóviles y dispositivos de almacenamiento de energía. Cuando se usan en tales dispositivos medianos y grandes, un gran número de baterías secundarias se conectan eléctricamente para aumentar la capacidad y la salida. En particular, las baterías secundarias tipo bolsa se usan ampliamente en dichos dispositivos medianos y grandes debido a la ventaja de fácil apilamiento.

[0008] En los últimos años, la demanda de múltiples baterías secundarias eléctricamente conectadas en serie y/o en paralelo, y de un paquete de baterías que incluya un módulo de batería en el cual estas baterías secundarias se hayan alojado y de un sistema de gestión de batería (BMS, por sus siglas en inglés) está aumentando a medida que aumenta la necesidad de una estructura de gran capacidad que incluya el uso como una fuente de almacenamiento de energía.

[0009] Un paquete de baterías convencional está provisto de múltiples módulos de batería. Dicho módulo de batería incluye un terminal externo eléctricamente conectado a múltiples baterías secundarias alojadas en el mismo. Los terminales externos de los múltiples módulos de batería se conectan eléctricamente entre sí a través de un cable de alimentación o una barra colectora. Dado que un paquete de baterías convencional incluye varios componentes incorporados además de los módulos de batería, varios cables como, por ejemplo, un cable de detección además del cable de alimentación o barra colectora necesitan disponerse en el mismo.

[0010] Sin embargo, en un módulo de batería convencional, una posición de disposición del cable de alimentación o la barra colectora conectados a un terminal externo se fija en una dirección solamente, de modo que hay una gran limitación en el cambio de la posición de disposición del cable de alimentación o barra colectora dependiendo de las situaciones. Por consiguiente, cuando se diseña un paquete de baterías nuevo, es necesario cambiar la disposición de los cables de alimentación o barras colectoras según la disposición de los módulos de batería. Por lo tanto, no es conveniente diseñar un nuevo módulo de batería cada vez. Además, los costes de fabricación y el tiempo de fabricación de un paquete de baterías aumentan debido a dicho rediseño.

[0011] Además, cuando la posición de disposición del cable de alimentación o barra colectora del módulo de batería no puede cambiarse, la longitud del cable de alimentación o barra colectora aumenta y la disposición se vuelve muy complicada, lo cual resulta en la generación de una zona muerta dentro del paquete de baterías. Esto lleva a una reducción de la eficiencia espacial y densidad energética del paquete de baterías.

[0012] Además, cuando el cable de alimentación o la barra colectora se disponen inevitablemente cerca de otros cables porque la posición de disposición no puede cambiarse, ocurre el contacto entre miembros de conexión, y es altamente probable que ocurra un cortocircuito en porciones de recubrimiento desprendido. Por lo tanto, en el paquete de baterías convencional, es necesario realizar más esfuerzos para evitar la ignición o explosión debidas a un cortocircuito.

[0013] El documento DE 102016225598 A1 se refiere a un dispositivo de almacenamiento de energía. El documento KR 20190106311 A pertenece a un módulo de batería con una estructura de protección contra cortocircuitos.

[0014] Explicación de la invención

[0015] Problema técnico

[0016] La presente descripción está diseñada para resolver los problemas de la técnica relacionada y, por lo tanto, la presente descripción está dirigida a proveer un módulo de batería que tiene alta eficiencia y alta densidad energética al aumentar los grados de libertad con respecto a la disposición de un miembro de conexión.

[0017] Estos y otros objetos y ventajas de la presente descripción pueden comprenderse a partir de la siguiente descripción detallada y serán aparentes de forma más completa a partir de las realizaciones a modo de ejemplo de la presente descripción. Asimismo, se comprenderá fácilmente que los objetos y las ventajas de la presente descripción pueden lograrse por los medios que se muestran en las reivindicaciones anexas y combinaciones de las mismas.

[0018] Solución técnica

[0019] En un aspecto de la presente descripción, se provee un módulo de batería que incluye

[0020] múltiples celdas de batería;

[0021] un terminal externo conectado eléctricamente a las múltiples celdas de batería y provisto enfrente de o en la parte posterior de las múltiples celdas de batería; y

[0022] una placa de cubierta que tiene propiedades de aislamiento eléctrico, configurada para cubrir al menos un lado de las múltiples celdas de batería, con un orificio de exposición formado para exponer al menos una porción del terminal externo, y que incluye una porción de protección que tiene una forma de placa que sobresale hacia delante o hacia atrás desde cada uno de ambos lados del orificio de exposición en una dirección izquierda-derecha para formar un espacio de alojamiento para alojar una porción del terminal externo, y que tiene una porción superior y una porción inferior del espacio de alojamiento que se abre, en donde la porción de protección incluye:

[0023] partes de extensión que se extienden hacia delante o hacia atrás desde ambos lados del orificio de exposición de la placa de cubierta en la dirección izquierda-derecha, respectivamente; y

[0024] partes dobladas que se extienden desde extremos respectivos de las partes de extensión en una dirección de saliente para doblarse en una dirección izquierda o derecha.

[0025] El módulo de batería puede incluir además un miembro de conexión que comprende una extensión que se extiende desde el espacio de alojamiento de la porción de protección hasta la porción superior o inferior abierta y un terminal de conexión conectado a un extremo de la extensión y configurado para contactar eléctricamente con el terminal externo.

[0026] El módulo de batería puede incluir además una cubierta de terminal fijada a las partes dobladas de la porción de protección para cubrir al menos un lado del espacio de alojamiento de la porción de protección.

[0027] La cubierta de terminal puede incluir:

[0028] una porción de cuerpo configurada para cubrir un lado frontal o lado posterior del espacio de alojamiento de la porción de protección; y

[0029] una porción de bloqueo que se extiende desde un extremo de la porción de cuerpo en una forma doblada para cubrir el lado superior o inferior del espacio de alojamiento de la porción de protección y configurada para ser soportada por un extremo superior o extremo inferior de la porción de protección.

[0030] La cubierta de terminal puede incluir:

[0031] una primera nervadura de fijación que se extiende desde la porción de cuerpo para mirar a una superficie exterior de la parte doblada de la porción de protección; y

[0032] una segunda nervadura de fijación que se extiende desde la porción de cuerpo para mirar a una superficie interior de la parte doblada de la porción de protección.

[0033] La parte doblada de la porción de protección puede interponerse entre la primera nervadura de fijación y la segunda nervadura de fijación.

[0034] Una saliente de fijación que sobresale para soportar un extremo de la parte doblada puede formarse en la segunda nervadura de fijación.

[0035] La cubierta de terminal puede incluir además

[0036] una porción de guía provista en el otro extremo de la porción de cuerpo y que incluye una ranura de inserción formada empotrando una porción de la porción de guía.

[0037] El módulo de batería puede incluir además una cubierta lateral configurada de modo tal que un extremo de la cubierta lateral se acopla a la placa de cubierta y configurada para cubrir una porción lateral de las múltiples celdas de batería.

[0038] En un aspecto de la presente descripción, se provee un paquete de baterías que incluye al menos un módulo de batería descrito más arriba.

[0039] En un aspecto de la presente descripción, se provee un dispositivo de almacenamiento de energía que incluye al menos un módulo de batería descrito más arriba.

[0040] Efectos ventajosos

[0041] Según un aspecto de la presente descripción, un módulo de batería de la presente descripción incluye una placa de cubierta que incluye una porción de protección que tiene porciones superior e inferior abiertas y, por consiguiente, un miembro de conexión puede insertarse, de manera selectiva, desde la parte superior hasta la parte inferior o desde la parte inferior hasta la parte superior. Por lo tanto, la presente descripción puede aumentar los grados de libertad con respecto a la disposición del miembro de conexión para conectar eléctricamente varios módulos de batería, reduciendo de este modo factores que pueden provocar un cortocircuito debido al contacto con otros cables con recubrimientos dañados. En última instancia, el módulo de batería según la presente descripción puede aumentar la seguridad de un paquete de baterías frente a un incendio.

[0042] Breve descripción de los dibujos

[0043] Los dibujos anexos ilustran una realización preferida de la presente descripción y, junto con la descripción anterior, sirven para proveer una mayor comprensión de las características técnicas de la presente descripción y, por consiguiente, la presente descripción no se interpreta como limitada a los dibujos.

[0044] La FIG. 1 es una vista en perspectiva esquemática de un módulo de batería según una realización de la presente descripción.

[0045] La FIG. 2 es una vista en perspectiva del despiece esquemática de componentes separados de un módulo de batería según una realización de la presente descripción.

[0046] La FIG. 3 es una vista en perspectiva parcial de algunos componentes de un módulo de batería según una realización de la presente descripción.

[0047] La FIG. 4 es una vista en perspectiva parcial de algunos componentes de un módulo de batería según una realización de la presente descripción.

[0048] La FIG. 5 es una vista en perspectiva inferior de una cubierta de terminal de un módulo de batería según una realización de la presente descripción.

[0049] La FIG. 6 es una vista en perspectiva parcial de algunos componentes de un módulo de batería según otra realización de la presente descripción.

[0050] La FIG.7 es una vista en perspectiva esquemática de un paquete de baterías según una realización de la presente descripción.

[0051] La FIG.8 es una vista en perspectiva esquemática de un paquete de baterías según otra realización de la presente descripción.

[0052] La FIG. 9 es una vista frontal esquemática de un paquete de baterías según otra realización de la presente descripción.

[0053] Realización preferente de la invención

[0054] De aquí en adelante, realizaciones preferidas de la presente descripción se describirán en detalle con referencia a los dibujos anexos. Con anterioridad a la descripción, debe comprenderse que los términos usados en la memoria descriptiva y en las reivindicaciones anexas no deben interpretarse como limitados a significados generales y de diccionario, sino que, más bien, deben interpretarse según los significados y conceptos correspondientes a los aspectos técnicos de la presente descripción según el principio de que el inventor puede definir términos de manera apropiada para una mejor explicación.

[0055] Por lo tanto, la descripción propuesta en la presente memoria es solo un ejemplo preferible en aras de la ilustración solamente, que no pretende limitar el alcance de la presente descripción, de modo que debe interpretarse que otros equivalentes y modificaciones pueden realizarse a la misma sin apartarse del alcance de la presente descripción. La FIG. 1 es una vista en perspectiva esquemática de un módulo de batería según una realización de la presente descripción. La FIG. 2 es una vista en perspectiva del despiece esquemática de componentes separados de un módulo de batería según una realización de la presente descripción. La FIG.3 es una vista en perspectiva parcial de algunos componentes de un módulo de batería según una realización de la presente descripción.

[0056] Con referencia a las FIGS.1 a 3, un módulo 100 de batería según una realización de la presente descripción puede incluir múltiples celdas 110 de batería, un terminal 120 externo, un conjunto 160 de barra colectora, y una placa 130 de cubierta.

[0057] En detalle, las múltiples celdas 110 de batería pueden ser, por ejemplo, celdas 110 de batería tipo bolsa. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 2, siete celdas 110 de batería tipo bolsa pueden apilarse un sobre otra lado a lado en una dirección izquierda-derecha (dirección X). Cada una de las celdas 110 de batería tipo bolsa puede incluir un conjunto de electrodos (no se muestra), un electrolito (no se muestra) y una bolsa.

[0058] Como se muestra en la FIG. 2, cada una de las celdas 110 de batería puede incluir conductores 112 y 111 de electrodos formados en extremos frontal y posterior de la celda 110 de batería, respectivamente. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 2, cada una de las múltiples celdas 110 de batería puede incluir un terminal 112 de electrodo positivo y un terminal 111 de electrodo negativo en sus extremos frontal y posterior, respectivamente.

[0059] Sin embargo, no solo las celdas 110 de batería tipo bolsa no se aplican de manera limitada al módulo 200 de batería según la presente descripción, sino que pueden emplearse varios tipos de celdas 110 de batería conocidos al momento de presentación de la presente descripción en el módulo 200 de batería según la presente descripción. Además, la presente descripción puede incluir múltiples cartuchos 180 en cada uno de los cuales se forma un espacio interior para alojar una porción de cada una de las múltiples celdas de batería. Por ejemplo, como se muestra en la FIG.2, seis cartuchos 180 pueden proveerse entre las siete celdas de batería. En otras palabras, cada cartucho 180 puede interponerse entre dos celdas de batería.

[0060] El conjunto 160 de barra colectora puede incluir una o más barras 161 colectoras configuradas para conectar eléctricamente las múltiples celdas 110 de batería entre sí, y dos o más estructuras 162 de barra colectora configuradas para montar la una o más barras 161 colectoras en lados exteriores de las dos o más estructuras 162 de barra colectora. El terminal 120 externo puede proveerse en la barra 161 colectora ubicada en un extremo más distal de entre las barras 161 colectoras.

[0061] En detalle, el terminal 120 externo puede configurarse para conectarse eléctricamente a las múltiples celdas 110 de batería. El terminal 120 externo puede ser un terminal 120 externo de electrodo positivo o un terminal 120 externo de electrodo negativo según la polaridad. Por ejemplo, como se muestra en la FIG.2, un terminal externo de electrodo positivo puede ubicarse enfrente de las múltiples celdas 110 de batería, y un terminal externo de electrodo negativo puede ubicarse en la parte posterior de las múltiples celdas 110 de batería. El terminal 120 externo puede tener una forma de perno que sobresale hacia delante o una forma de perno que sobresale hacia atrás.

[0062] El terminal 120 externo puede incluir una rosca de tornillo formada en el mismo a la cual puede acoplarse de manera atornillada una tuerca. El terminal 120 externo puede configurarse para conectarse eléctricamente a un cable de alimentación que incluye un terminal de anillo. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 3, el terminal 120 externo puede tener una forma de perno que sobresale hacia delante, y después de que el terminal de anillo del cable de alimentación encaja en el terminal 120 externo, el terminal de anillo puede sujetarse al terminal 120 externo mediante el uso de una tuerca (no se muestra). El terminal 120 externo puede inyectarse mediante inserción y acoplarse a la estructura 162 de barra colectora.

[0063] La placa 130 de cubierta puede incluir un material eléctricamente aislante. El material eléctricamente aislante puede ser, por ejemplo, cloruro de polivinilo o tereftalato de polietileno. Sin embargo, la placa 130 de cubierta no se limita a estos materiales, y puede aplicarse cualquier material que tenga aislamiento eléctrico. La placa 130 de cubierta puede configurarse para cubrir al menos un lado de las múltiples celdas 110 de batería. Por ejemplo, la placa 130 de cubierta puede tener una forma de placa que se extiende en las direcciones arriba-abajo e izquierda-derecha. La placa 130 de cubierta puede ubicarse para cubrir un lado frontal o posterior de las múltiples celdas 110 de batería. La placa 130 de cubierta puede incluir un orificio P de exposición allí formado. El orificio P de exposición puede perforarse de modo tal que al menos una porción del terminal 120 externo se exponga. La placa 130 de cubierta puede incluir una porción 131 de protección. La porción 131 de protección puede configurarse para cubrir una porción del terminal 120 externo que penetra a través del orificio P de exposición, La porción 131 de protección puede tener una forma de placa que sobresale hacia delante o hacia atrás desde ambos lados del orificio P de exposición en la dirección izquierda-derecha. Puede formarse un espacio S de alojamiento que aloja una porción del terminal 120 externo. El espacio S de alojamiento puede ser un espacio aislado entre formas de placa de la porción 131 de protección que sobresale hacia delante o hacia atrás. La porción 131 de protección puede configurarse de modo tal que una porción superior y una porción inferior del espacio S de alojamiento estén abiertas. En otras palabras, la porción 131 de protección puede no incluir una porción que cubra las porciones superior e inferior del terminal 120 externo y, por consiguiente, puede configurarse de modo tal que un miembro 140 de conexión se inserta desde la parte superior hasta la parte inferior o ser inserta desde la parte inferior hasta la parte superior.

[0064] Por lo tanto, según esta configuración de la presente descripción, debido a la inclusión de la placa 130 de cubierta que incluye la porción 131 de protección que tiene porciones superior e inferior abiertas, el miembro 140 de conexión puede insertarse, de manera selectiva, desde la parte superior hasta la parte inferior o desde la parte inferior hasta la parte superior. Por lo tanto, la presente descripción puede aumentar los grados de libertad con respecto a la disposición de cables de alimentación que conectan eléctricamente varios módulos 100 de batería, reduciendo de este modo factores que pueden provocar un cortocircuito debido al contacto con otros cables con recubrimientos dañados. En última instancia, el módulo 100 de batería según la presente descripción puede aumentar la seguridad de un paquete de baterías frente a un incendio.

[0066] Con referencia, otra vez, a la FIG. 1, el módulo de batería puede incluir una cubierta 170 lateral. Por ejemplo, como se muestra en la FIG.2, el módulo de batería puede incluir dos cubiertas 170 laterales dispuestas en lados izquierdo y derecho de las múltiples celdas de batería, respectivamente. Cada cubierta 170 lateral puede configurarse para cubrir una porción lateral de las múltiples celdas de batería. La cubierta 170 lateral puede configurarse de modo tal que ambos extremos de la misma en la dirección frontal-posterior se acoplan a la placa 130 de cubierta. Un extremo posterior o un extremo frontal de la placa 130 de cubierta puede soldarse a un extremo frontal o a un extremo posterior de la cubierta 170 lateral. De manera alternativa, el extremo posterior o el extremo frontal de la placa 130 de cubierta puede engancharse al extremo frontal o al extremo posterior de la cubierta 170 lateral. Por ejemplo, aunque no se muestra en el dibujo, un gancho puede formarse en una porción (extremo posterior o extremo frontal) de la placa 130 de cubierta que mira a la cubierta 170 lateral, y una ranura de acoplamiento a la cual se acopla el gancho puede formarse en una porción (extremo frontal o extremo posterior) de la cubierta 170 lateral que mira a la placa 130 de cubierta.

[0068] Con referencia, otra vez, a las FIGS. 1 a 3, el módulo 100 de batería según una realización de la presente descripción puede además incluir el miembro 140 de conexión. El miembro 140 de conexión puede incluir una extensión 141 y un terminal 142 de conexión. La extensión 141 puede disponerse para extenderse desde el espacio S de alojamiento de la porción 131 de protección hasta la porción superior o inferior abierta de la porción 131 de protección. El terminal 142 de conexión puede conectarse a un extremo de la extensión 141. El terminal 142 de conexión puede configurarse para conectarse eléctricamente al terminal 120 externo.

[0070] Por ejemplo, el miembro 140 de conexión puede tener un cable de conexión o una barra colectora. Como se muestra en la FIG.3, cuando el miembro 140 de conexión es un cable de alimentación, el miembro 140 de conexión puede incluir una extensión 141 provista de un cable eléctrico, y un terminal 142 de conexión que tiene forma de anillo. El terminal 142 externo puede insertarse en el anillo del terminal 142 de conexión.

[0072] Cuando el miembro 140 de conexión es una barra colectora (no se muestra), un orifico en el cual se inserta el terminal 120 externo puede formarse en un extremo de la barra colectora. La barra colectora puede tener una forma que se extiende hacia otro módulo de batería. El otro extremo de la barra colectora puede estar en contacto con un terminal externo del otro módulo de batería.

[0074] La FIG. 4 es una vista en perspectiva parcial de algunos componentes de un módulo de batería según una realización de la presente descripción. La FIG. 5 es una vista en perspectiva inferior de una cubierta de terminal de un módulo de batería según una realización de la presente descripción. Para referencia, la FIG. 3 ilustra el módulo 100 de batería del cual se ha retirado la cubierta 150 de terminal, en aras de la descripción del dibujo, y la FIG. 4 ilustra el módulo 100 de batería al cual se ha acoplado la cubierta 150 de terminal.

[0076] Con referencia a las FIGS. 4 y 5 junto con la FIG.3, la porción 131 de protección del módulo 100 de batería según una realización de la presente descripción puede incluir partes 131a de extensión y partes 131b dobladas. Las partes 131a de extensión pueden tener formas que se extienden respectivamente hacia delante o hacia atrás desde ambos lados del orificio P de exposición de la placa 130 de cubierta en la dirección izquierda-derecha. Las partes 131a de extensión pueden tener, cada una, una forma de placa que se extiende en la dirección arriba-abajo. Las partes 131a de extensión pueden estar espaciadas entre sí en la dirección izquierda-derecha.

[0078] Las partes 131b dobladas pueden formarse para extenderse desde extremos respectivos de las partes 131a de extensión en una dirección de saliente para doblarse en una dirección izquierda o derecha. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 3, una parte 131b doblada puede tener una forma doblada en la dirección derecha desde el extremo de una parte 131a de extensión relativamente posicionada a la izquierda en la dirección de saliente. La otra parte 131b doblada puede tener una forma doblada en la dirección izquierda desde el extremo de una parte 131a de extensión relativamente posicionada a la derecha en la dirección de saliente.

[0079] El módulo 100 de batería según una realización de la presente descripción puede además incluir la cubierta 150 de terminal. La cubierta 150 de terminal puede incluir un material plástico eléctricamente aislante. De manera alternativa, la cubierta 150 de terminal puede incluir un material metálico que tiene una capa de recubrimiento eléctricamente aislante formada en el lado exterior de la misma. La cubierta 150 de terminal puede configurarse para cubrir al menos un lado del espacio S de alojamiento de la porción 131 de protección. Por ejemplo, la cubierta 150 de terminal puede configurarse para cubrir un lado frontal del espacio S de alojamiento de la porción 131 de protección. La cubierta 150 de terminal puede fijarse a las partes 131b dobladas de la porción 131 de protección. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 4, la cubierta 150 de terminal puede fijarse a las partes 131b dobladas moviéndose de la parte superior a la parte inferior de la porción 131 de protección. De manera alternativa, la cubierta 150 de terminal puede fijarse a las partes 131b dobladas moviéndose de la parte inferior a la parte superior de la porción 131 de protección. Ahora se describirá en mayor detalle una estructura de acoplamiento entre la cubierta 150 de terminal y las partes 131b dobladas.

[0080] Por lo tanto, según esta configuración de la presente descripción, debido a la inclusión adicional de la cubierta 150 de terminal para cubrir al menos un lado del espacio S de alojamiento de la porción 131 de protección, la entrada de un material extraño conductor en el terminal 120 externo del módulo 100 de batería puede evitarse de manera más efectiva. Por consiguiente, la presente descripción puede evitar un cortocircuito eléctrico o el cortocircuito de un módulo de batería con otros componentes.

[0081] Con referencia, otra vez, a las FIGS. 4 y 5, la cubierta 150 de terminal del módulo 100 de batería según una realización de la presente descripción puede incluir una porción 151 de cuerpo y una porción 152 de bloqueo. La porción 151 de cuerpo puede configurarse para cubrir el lado frontal o posterior del espacio S de alojamiento de la porción 131 de protección. En otras palabras, la porción 151 de cuerpo puede ser una porción de la cubierta 150 de terminal que se extiende en la dirección arriba-abajo y en la dirección izquierda-derecha.

[0082] La porción 152 de bloqueo puede configurarse para cubrir el lado superior o inferior del espacio S de alojamiento de la porción 131 de protección. La porción 152 de bloqueo puede extenderse desde un extremo de la porción 151 de cuerpo en una forma doblada. Por ejemplo, como se muestra en la FIG.4, la porción 152 de bloqueo puede formarse para extenderse desde el extremo superior de la porción 151 de cuerpo en una forma doblada hacia atrás.

[0083] Además, la porción 152 de bloqueo puede configurarse para ser soportada por un extremo superior o extremo inferior de la porción 131 de protección. Por ejemplo, como se muestra en la FIG.4, un extremo inferior de la porción 152 de bloqueo de la cubierta 150 de terminal puede soportarse hacia arriba por el extremo superior de la porción 131 de protección. Aunque no se muestra en los dibujos, cuando la cubierta 150 de terminal se mueve de la parte inferior a la parte superior y se fija a las partes 131b dobladas de la porción 131 de protección, la porción 152 de bloqueo de la cubierta 150 de terminal puede ubicarse en el extremo inferior de la porción 131 de protección, y el extremo superior de la porción 152 de bloqueo puede soportarse en una dirección hacia abajo por el extremo inferior de la porción 131 de protección.

[0084] Por lo tanto, según esta configuración de la presente descripción, debido a la inclusión de la cubierta 150 de terminal que tiene la porción 151 de cuerpo y la porción 152 de bloqueo, la porción superior o inferior del espacio S de alojamiento de la porción 131 de protección puede cubrirse, y la porción 152 de bloqueo puede soportarse por el extremo superior o extremo inferior de la porción 131 de protección y, por consiguiente, puede bloquearse el movimiento de la cubierta 150 de terminal en la dirección inferior o la dirección superior. Por lo tanto, según la presente descripción, la entrada de un material externo conductor en el terminal 120 externo del módulo 100 de batería puede evitarse de manera más eficaz. Además, la cubierta 150 de terminal puede fijarse fácilmente a la porción 131 de protección, mejorando de este modo la procesabilidad del montaje.

[0085] Con referencia, otra vez, a las FIGS. 3 a 5, la cubierta 150 de terminal del módulo 100 de batería según una realización de la presente descripción puede incluir una primera nervadura 153 de fijación y una segunda nervadura 154 de fijación. La primera nervadura 153 de fijación puede tener una forma que se extiende desde la porción 151 de cuerpo para mirar a una superficie exterior de la parte 131b doblada de la porción 131 de protección. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 5, la primera nervadura 153 de fijación puede extenderse desde un extremo de la porción 151 de cuerpo. Cuando la cubierta 150 de terminal se fija a la porción 131 de protección, la primera nervadura 153 de fijación puede ubicarse para mirar a la superficie exterior de la parte 131b doblada de la porción 131 de protección.

[0086] La segunda nervadura 154 de fijación puede tener una forma que se extiende desde la porción 151 de cuerpo para mirar a una superficie interior de la parte 131b doblada de la porción 131 de protección. Un gancho K configurado para presionar la superficie interior de la parte 131b doblada puede formarse en un extremo de la segunda nervadura 154 de fijación. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 5, la segunda nervadura 154 de fijación puede extenderse desde un extremo de la porción 151 de cuerpo. Cuando la cubierta 150 de terminal se fija a la porción 131 de protección, la segunda nervadura 154 de fijación puede ubicarse para mirar a la superficie interior de la parte 131b doblada de la porción 131 de protección.

[0087] En otras palabras, la cubierta 150 de terminal puede insertarse deslizando la parte 131b doblada de la porción 131 de protección hacia un espacio entre la primera nervadura 153 de fijación y la segunda nervadura 154 de fijación. En este punto, la segunda nervadura 154 de fijación puede deformarse elásticamente al ser presionada por un operador. En otras palabras, las segundas nervaduras 154 de fijación provistas a ambos lados de la porción 151 de cuerpo pueden moverse hacia el interior de la cubierta 150 de terminal por un operador y, en este estado, pueden montarse en la porción 131 de protección. De allí en adelante, el operador puede liberar el estado de presurización de la segunda nervadura 154 de fijación y, por consiguiente, la parte 131b doblada de la porción 131 de protección puede interponerse entre la primera nervadura 153 de fijación y la segunda nervadura 154 de fijación. En otras palabras, debido a la interposición de la parte 131b doblada de la porción 131 de protección entre la primera nervadura 153 de fijación y la segunda nervadura 154 de fijación, la cubierta 150 de terminal puede fijarse a la porción 131 de protección.

[0088] La segunda nervadura 154 de fijación puede configurarse para doblarse elásticamente. Por ejemplo, cuando la cubierta 150 de terminal se fija a la porción 131 de protección y el operador presiona la segunda nervadura 154 de fijación con sus dedos, la segunda nervadura 154 de fijación puede separarse de la superficie interior de la parte 131b doblada.

[0089] Con referencia, otra vez, a las FIGS.4 y 5, una saliente 154p de fijación puede formarse en una segunda nervadura 154 de fijación de una cubierta 150 de terminal de un módulo 100 de batería según otra realización de la presente descripción. La saliente 154p de fijación puede sobresalir en una dirección (hacia atrás o hacia delante) en la cual se ubica la porción 131 de protección, para soportar un extremo de la parte 131b doblada de la porción 131 de protección. Por ejemplo, como se muestra en la FIG.5, la cubierta 150 de terminal puede incluir la saliente 154p de fijación en cada una de las segundas nervaduras 154 de fijación respectivamente provistas a ambos lados de la porción 151 de cuerpo. Por ejemplo, como se muestra en la FIG.4, la saliente 154p de fijación de la cubierta 150 de terminal puede configurarse para soportar el extremo inferior de la parte 131b doblada de la porción 131 de protección en la dirección superior. En otras palabras, la cubierta 150 de terminal puede limitar el movimiento de la cubierta 150 de terminal en la dirección inferior por la porción 152 de bloqueo y, al mismo tiempo, puede bloquear el movimiento de la cubierta 150 de terminal en la dirección superior por la saliente 154p de fijación.

[0090] Por lo tanto, según esta configuración de la presente descripción, la cubierta 150 de terminal de la presente descripción puede mantener su estado fijado a la porción 131 de protección incluyendo la saliente 154p de fijación que sobresale para soportar un extremo de la parte 131b doblada. Por consiguiente, la presente descripción puede evitar la separación de la cubierta 150 de terminal de la porción 131 de protección de la placa 130 de cubierta. La FIG. 6 es una vista en perspectiva parcial de algunos componentes de un módulo de batería según otra realización de la presente descripción.

[0091] Con referencia a la FIG. 6, una cubierta 150 de terminal de un módulo 100 de batería según otra realización de la presente descripción puede incluir además una porción 155 de guía, en comparación con la cubierta 150 de terminal de la FIG.5. Los otros componentes de la cubierta 150 de terminal de la FIG.6 pueden ser los mismos que los de la cubierta 150 de terminal de la FIG.5.

[0092] En detalle, la porción 155 de guía puede proveerse en un extremo superior o extremo inferior de la porción 151 de cuerpo. Por ejemplo, como se muestra en la FIG.6, la cubierta 150 de terminal puede incluir la porción 155 de guía en su extremo inferior. La porción 155 de guía puede incluir una ranura H de inserción formada en la misma. La ranura H de inserción puede formarse empotrando una porción de la porción 155 de guía desde un extremo de la porción 155 de guía. La ranura H de inserción puede configurarse de modo tal que se inserta la extensión 141 del miembro 140 de conexión. En otras palabras, la porción 155 de guía puede fijar la posición de la extensión 141 del miembro 140 de conexión para evitar que la posición de la extensión 141 del miembro 140 de conexión cambie durante el uso.

[0093] Por lo tanto, según esta configuración de la presente descripción, la cubierta 150 de terminal de la presente descripción está provista de la porción 155 de guía para evitar de este modo, de manera efectiva, que una porción de conexión del miembro 140 de conexión conectado al terminal 120 externo se mueva por un impacto externo. Por consiguiente, la presente descripción puede evitar la ocurrencia de un cortocircuito cuando la extensión 141 del miembro 140 de conexión entra en contacto con otro componente conductor o entra en contacto con otro cable 210 de la FIG.7.

[0094] La FIG. 7 es una vista en perspectiva esquemática de un paquete de baterías según una realización de la presente descripción.

[0095] Con referencia a la FIG. 7 junto con la FIG. 2, un paquete 200 de baterías según una realización de la presente descripción incluye al menos un módulo 100 de batería. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 7, el módulo 200 de batería según la presente descripción puede incluir tres módulos 100 de batería dispuestos en una dirección. Un terminal 120 externo de un módulo 100 de batería puede conectarse eléctricamente a un terminal 120 externo de otro módulo 100 de batería a través del miembro 140 de conexión. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 7, una extensión del miembro 140 de conexión puede extenderse hacia abajo desde un espacio de alojamiento de la porción de protección, y luego extenderse hacia el otro módulo 100 de batería posicionado en un lado en una forma doblada.

[0096] Por ejemplo, cuando el otro cable 210 se dispone extendiéndose en una dirección horizontal por encima de la porción 131 de protección de cada uno de los tres módulos 100 de batería, los cables 140 de alimentación que conectan eléctricamente los tres módulos 100 de batería entre sí pueden disponerse para extenderse hacia abajo desde el espacio de alojamiento de la porción 131 de protección. Por consiguiente, la presente descripción puede reducir ampliamente la posibilidad de que ocurra un cortocircuito cuando los cables 140 de alimentación contactan con el otro cable 210, aumentando de este modo la seguridad.

[0097] La FIG. 8 es una vista en perspectiva esquemática de un paquete de baterías según otra realización de la presente descripción.

[0098] Con referencia a la FIG.8 junto con la FIG.2, la extensión 141 del miembro 140 de conexión puede extenderse hacia arriba desde el espacio de alojamiento de la porción 131 de protección, y luego extenderse hacia el otro módulo 100 de batería posicionado en un lado en una forma doblada.

[0099] Por ejemplo, cuando el otro cable 210 se dispone extendiéndose en la dirección horizontal en la parte inferior de la porción 131 de protección de cada uno de los tres módulos 100 de batería, los cables 140 de alimentación que conectan eléctricamente los tres módulos 100 de batería entre sí pueden disponerse para extenderse hacia arriba desde el espacio de alojamiento de la porción 131 de protección. Por consiguiente, la presente descripción puede reducir ampliamente la posibilidad de que ocurra un cortocircuito cuando los cables 140 de alimentación contactan con el otro cable 210, aumentando de este modo la seguridad.

[0100] La FIG. 9 es una vista frontal esquemática de un paquete de baterías según otra realización de la presente descripción.

[0101] Con referencia a la FIG. 9, un módulo 200 de batería según otra realización de la presente descripción puede ser diferente del paquete de baterías de la FIG.7 en términos de forma de disposición de los módulos 100 de batería. Cada uno de los módulos 100 de batería de las FIGS. 3 y 9 puede tener una disposición rotando el módulo 100 de batería de la FIG.1 en sentido horario 90 grados. Cuatro módulos 100 de batería pueden apilarse en dos etapas. La porción 131 de protección puede ubicarse en una porción derecha superior de cada uno de los cuatro módulos 100 de batería. En un módulo 100 de batería en el lado izquierdo del centro de los cuatro módulos 100 de batería, el cable 140 de alimentación se extiende hacia un lado desde el espacio S de alojamiento de la porción 131 de protección. En un módulo 100 de batería en el lado derecho del centro de los cuatro módulos 100 de batería, el cable 140 de alimentación se extiende hacia el otro lado desde el espacio de alojamiento de la porción 131 de protección. Por consiguiente, en el paquete de baterías de la presente descripción, los cables 140 de alimentación que conectan eléctricamente múltiples módulos 100 de batería pueden disponerse para extenderse, cada uno, una distancia más corta (en una línea recta), minimizando de este modo la longitud entre los cables 140 de alimentación. En última instancia, según la presente descripción, el tamaño, peso y costes de fabricación del paquete 200 de baterías pueden reducirse, y la densidad energética y la eficiencia de producción del paquete 200 de baterías pueden aumentarse.

[0102] El paquete de baterías puede incluir un dispositivo de gestión de batería (no se muestra) capaz de controlar la carga y descarga del módulo 100 de batería.

[0103] Mientras tanto, un dispositivo de almacenamiento de energía (no se muestra) según una realización de la presente descripción incluye al menos un módulo 100 de batería. El dispositivo de almacenamiento de energía puede incluir una caja de bastidor configurada para montar el módulo 100 de batería en la misma.

[0104] Mientras tanto, aunque los términos que indican direcciones como, por ejemplo, arriba, abajo, izquierda, derecha, frontal y posterior, se usan en la presente memoria, estos términos son solo en aras de la descripción, y es aparente para las personas con experiencia en la técnica que estos términos pueden variar dependiendo de la posición de un objeto diana o la posición de un observador.

[0105] Descripción de numerales de referencia

[0106] 100: módulo de batería 110: celda de batería

[0107] 120: terminal externo 130: placa de cubierta

[0108] P: orificio de exposición S: espacio de alojamiento

[0109] 131: porción de protección 131a, 131b: parte de extensión, parte doblada 140: miembro de conexión 141, 142: extensión, terminal de conexión 150: cubierta de terminal 151, 152: porción de cuerpo, porción de bloqueo 153, 154, 154p: primera nervadura de fijación, segunda nervadura de fijación, saliente de fijación 155: porción de guía H: ranura de inserción

[0110] 160, 161, 162: conjunto de barra colectora, barra colectora, estructura de barra colectora

[0111] 170: cubierta lateral 180: cartucho

[0112] 200: paquete de baterías

Claims

1. REIVINDICACIONES

1. Un módulo (100) de batería que comprende:

múltiples celdas (110) de batería;

un terminal (120) externo conectado eléctricamente a las múltiples celdas (110) de batería y provisto enfrente de o en la parte posterior de las múltiples celdas (110) de batería; y

una placa (130) de cubierta que tiene propiedades de aislamiento eléctrico, configurada para cubrir al menos un lado de las múltiples celdas (110) de batería, con un orificio (P) de exposición formado para exponer al menos una porción del terminal (120) externo, ycaracterizado por queademás comprende una porción (131) de protección que tiene una forma de placa que sobresale hacia delante o hacia atrás desde cada uno de ambos lados del orificio (P) de exposición en una dirección izquierda-derecha para formar un espacio (S) de alojamiento para alojar una porción del terminal (120) externo, y una porción superior y una porción inferior del espacio (S) de alojamiento estando abiertas,

en donde la porción (131) de protección comprende:

partes (131a) de extensión que se extienden hacia delante o hacia atrás desde ambos lados del orificio (P) de exposición de la placa (130) de cubierta en la dirección izquierda-derecha, respectivamente; y

partes (131b) dobladas que se extienden desde extremos respectivos de las partes (131a) de extensión en una dirección de saliente para doblarse en una dirección izquierda o derecha.

2. El módulo (100) de batería de la reivindicación 1, que además comprende un miembro (140) de conexión que comprende una extensión (141) que se extiende desde el espacio (S) de alojamiento de la porción (131) de protección hasta la porción superior o inferior abierta y un terminal (142) de conexión conectado a un extremo de la extensión (141) y configurado para contactar eléctricamente con el terminal (120) externo.

3. El módulo (100) de batería de la reivindicación 1, que además comprende una cubierta (150) de terminal fijada a las partes (131b) dobladas de la porción (131) de protección para cubrir al menos un lado del espacio (S) de alojamiento de la porción (131) de protección.

4. El módulo de batería de la reivindicación 3, en donde la cubierta (150) de terminal comprende:

una porción (151) de cuerpo configurada para cubrir un lado frontal o lado posterior del espacio (S) de alojamiento de la porción (131) de protección; y

una porción (152) de bloqueo que se extiende desde un extremo de la porción (151) de cuerpo en una forma doblada para cubrir el lado superior o inferior del espacio (S) de alojamiento de la porción (131) de protección y configurada para ser soportada por un extremo superior o extremo inferior de la porción (131) de protección.

5. El módulo de batería de la reivindicación 4, en donde

la cubierta (150) de terminal comprende:

una primera nervadura (153) de fijación que se extiende desde la porción (151) de cuerpo para mirar a una superficie exterior de la parte (131b) doblada de la porción (131) de protección; y

una segunda nervadura (154) de fijación que se extiende desde la porción (151) de cuerpo para mirar a una superficie interior de la parte (131b) doblada de la porción (131) de protección, y

la parte (131b) doblada de la porción (131) de protección se interpone entre la primera nervadura (153) de fijación y la segunda nervadura (154) de fijación.

6. El módulo (100) de batería de la reivindicación 5, en donde una saliente (154p) de fijación que sobresale para soportar un extremo de la parte (131b) doblada se forma en la segunda nervadura (154) de fijación.

7. El módulo (100) de batería de la reivindicación 4, en donde la cubierta (150) de terminal comprende además una porción (155) de guía provista en el otro extremo de la porción (151) de cuerpo y que incluye una ranura (H) de inserción formada empotrando una porción de la porción (155) de guía.

8. El módulo (100) de batería de la reivindicación 1, que además comprende una cubierta (170) lateral configurada de modo tal que un extremo de la cubierta (170) lateral se acopla a la placa (130) de cubierta y configurada para cubrir una porción lateral de las múltiples celdas (110) de batería.

9. Un paquete (200) de baterías que comprende al menos un módulo (100) de batería según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.

10. Un dispositivo de almacenamiento de energía que comprende al menos un módulo (100) de batería según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.