本公开涉及一种具有用于促进焊接的汇流条框架的单元模块以及包括该单元模块的电池模块，并且更具体地，涉及一种具有汇流条框架包括焊接缝以促进电极引线与汇流条之间的焊接的结构的单元模块以及包括该单元模块的电池模块。
本申请要求于2018年4月19日在大韩民国提交的韩国专利申请10-2018-0045710的优先权，该韩国专利申请的公开内容通过引用合并于此。
背景技术：
在连接有多个电池单元的电池模块中，通常通过将待彼此电连接的电池单元的电极引线焊接到一个汇流条上来进行电池单元之间的电连接。
作为连接电极引线和汇流条的方法中的一种方法的激光焊接是在通过使用能够使电池单元的电极引线和汇流条彼此紧密接触以提高焊接质量的焊接夹具将电极引线压向汇流条的状态下进行的。
图1示出了传统电池模块。在如图1所示的传统电池模块中，在使用按压夹具按压电极引线和汇流条之后，即在使用按压夹具按压电极引线1以紧密接触设置在电极引线下方的汇流条2之后，进行焊接。在这种模型中，需要具有适合于对应模型的尺寸和形状的按压夹具。
这意味着用于使电极引线和汇流条彼此紧密接触的按压夹具应准备好具有适合于具有不同尺寸和形状的电池模块的不同设计。
另外，应该使用按压夹具来焊接电极引线和汇流条的模型在空间和结构方面具有局限性，因为为了应用按压夹具以进行焊接，应该在焊接部周围确保用于放置该夹具的最小空间。
因此，需要开发一种电池模块结构，该电池模块结构允许不受空间和结构方面的上述限制，在无需为不同电池模块模型准备不同焊接夹具的情况下易于进行焊接。
技术实现要素：
技术问题
本公开被设计成解决现有技术的问题，并且因此本公开旨在确保在无需为不同电池模块准备专用焊接夹具的情况下易于进行焊接，因为汇流条框架可以用作焊接夹具。
然而，本公开要解决的技术问题不限于以上技术问题，并且本领域技术人员将从以下描述中理解本文未提及的其它目的。
技术方案
在本公开的一个方面，提供了一种单元模块，所述单元模块包括：电池单元，所述电池单元具有电极组件、用于容纳所述电极组件的单元外壳以及连接至所述电极组件并且从所述单元外壳中引出的电极引线；汇流条，所述汇流条附接至所述电极引线；以及汇流条框架，所述汇流条框架附接至所述电池单元的梯台部分，以在所述汇流条框架中容纳所述电极引线及所述汇流条的至少一部分，所述汇流条框架按压所述电极引线和所述汇流条以使所述电极引线和所述汇流条彼此紧密接触，所述汇流条框架具有在与所述汇流条和所述电极引线相对应的位置处形成的焊接缝，以使所述汇流条和所述电极引线的接触部分暴露在外。
所述汇流条可以包括：结合部，所述结合部沿与所述电极引线平行的方向延伸以与所述电极引线接触，并且所述结合部位于所述汇流条框架的内侧；暴露部，所述暴露部从所述结合部弯曲以沿与所述结合部垂直的方向延伸，并且所述暴露部从所述汇流条框架中引出；以及钩部，所述钩部从所述结合部的端部沿与所述暴露部平行的方向延伸。
所述汇流条框架可以包括：钩容纳凹槽，所述钩容纳凹槽从所述焊接缝延伸；以及钩固定部，所述钩固定部形成在所述钩容纳凹槽的内壁上。
所述汇流条框架可以包括汇流条放置部，所述汇流条放置部的尺寸和形状与所述汇流条的所述暴露部相对应，并且所述汇流条放置部凹入地形成在所述汇流条框架的外表面上，以将所述暴露部放置在其上。
所述汇流条框架可以具有在所述放置部分上形成预定深度的防损坏凹槽，以使所述汇流条和所述汇流条框架局部不接触，从而防止所述汇流条框架由于焊接导致的热而受到损坏。
所述汇流条框架可以包括：第一单元框架，所述第一单元框架被构造成覆盖所述梯台部分的上表面的至少一部分；以及第二单元框架，所述第二单元框架被构造成覆盖所述梯台部分的下表面的至少一部分并且联接至所述第一单元框架。
在所述汇流条框架中，所述第一单元框架和所述第二单元框架可以成形为彼此点对称。
在本公开的另一方面，还提供了一种电池模块，所述电池模块包括：单元模块层叠体，所述单元模块层叠体通过连接多个根据上文描述的本公开的一个实施方式的单元模块而形成；以及连接器，所述连接器被构造成连接相邻单元模块的汇流条。
同时，在本公开的另一方面，还提供了一种电池组，所述电池组通过连接多个根据上文描述的本公开的一个实施方式的电池模块来实现，并且在本公开的另一方面，还提供了一种车辆，所述车辆包括根据本公开的一个实施方式的电池组。
有益效果
根据本公开的一个实施方式，由于汇流条框架可以用作焊接夹具，所以可以在无需为不同电池模块准备专用焊接夹具的情况下易于进行焊接。
附图说明
附图例示了本公开的优选实施方式，并且与前述公开一起用于提供对本公开的技术特征的进一步理解，因此，本公开不被解释为限于附图。
图1是示出传统电池模块的图。
图2是示出根据本公开的一个实施方式的电池模块的一部分的立体图。
图3是示出根据本公开的一个实施方式的电池模块的一部分的正视图。
图4是示出应用于根据本公开的一个实施方式的电池模块的单元模块层叠体的图。
图5是示出应用于根据本公开的一个实施方式的电池模块的单元模块的分解立体图。
图6是示出应用于根据本公开的一个实施方式的电池模块的电池单元的立体图。
图7是示出应用于根据本公开的一个实施方式的电池模块的单元模块联接到汇流条的正视图。
图8和图9是以不同角度示出应用于根据本公开的一个实施方式的电池模块的汇流条框架的单元框架的立体图。
图10是示出应用于根据本公开的一个实施方式的电池模块的汇流条框架的单元框架的侧视图。
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方式。在描述之前，应该理解，说明书和所附权利要求书中使用的术语不应被解释为限制于一般含义和词典含义，而是按照允许发明人为最佳解释适当定义术语的原则基于与本发明的技术方面相对应的含义和概念来解释。因此，本文提出的描述仅是出于说明目的的优选示例，而无意于限制本公开的范围，因此应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对其做出其他等同替换和修改。
首先，将参照图2至图5描述根据本公开的一个实施方式的电池模块的整体配置。
图2是示出根据本公开的一个实施方式的电池模块的一部分的立体图，图3是示出根据本公开的一个实施方式的电池模块的一部分的正视图。另外，图4是示出应用于根据本公开的一个实施方式的电池模块的单元模块层叠体的图，图5是示出应用于根据本公开的一个实施方式的电池模块的单元模块的分解立体图。
参照图2和图3，根据本公开的一个实施方式的电池模块包括单元模块层叠体10、连接器20和外部端子30。
参照图4和图5，单元模块层叠体10是通过层叠多个单元模块100实施的层叠。每个单元模块100均包括电池单元110、连接到电池单元110的电极引线114的汇流条120以及附接至电池单元110的梯台部分t的汇流条框架130。单元模块层叠体10被层叠成使得相邻电池单元110的宽表面彼此对置，从而形成一个单元模块层叠体10。
连接器20是适于电连接相邻的单元模块层叠体10的部件，并且连接器20将设置在相邻的单元模块层叠体10中的汇流条120连接到彼此。
外部端子30接触汇流条120并且用作与外部电子设备电连接的端子，汇流条120设置到单元模块100、布置在单元模块层叠体10的多个单元模块100之中的最外侧单元模块100处。
接下来，将参照图5和图6详细地描述根据本公开的一个实施方式的单元模块100的电池单元110。
图5是示出应用于根据本公开的一个实施方式的电池模块的单元模块的分解立体图，图6是示出应用于根据本公开的一个实施方式的电池模块的电池单元的立体图。
参照图5和图6，袋型电池单元可用作电池单元110。电池单元110可包括电极组件(未示出)、单元外壳111和电极引线114。
尽管图中未示出，但是电极组件被配置为使得隔膜被插入重复地交替层叠的正极板和负极板之间，并且隔膜优选地布置在其两个最外侧以进行绝缘。
正极板包括正极集流器以及涂覆在正极集流器的一个或两个表面上的正极活性材料层。在正极板的一端处形成有未涂覆正极活性材料的正极未涂覆区域。正极未涂覆区域用作连接到电极引线114的正极接头。
类似地，负极板包括负极集流器以及涂覆在负极集流器的一个或两个表面上的负极活性材料层。在负极板的一侧形成有未涂覆负极活性材料的负极未涂覆区域。负极未涂覆区域用作连接到电极引线114的负极接头。
另外，隔膜被插入正极板和负极板之间以防止极性不同的电极板彼此直接接触。隔膜可以由多孔材料制成以通过使用电解质作为介质而允许离子在正极板和负极板之间移动。
单元外壳111包括用于容纳电极组件(未示出)的容纳部112以及在容纳部的周向方向上延伸的密封部113，使得电极引线114在向外拉出的状态下被热融合到其上以密封单元外壳111。
电极引线114被分为连接到正极接头的正极引线以及连接到负极接头的负极引线，并且正极引线和负极引线沿相反的方向从单元外壳111拉出。
同时，在本公开中，在形成于容纳部112周围的密封部113中，沿电极引线114的拉出方向定位的区域特别地被定义为梯台部分t。
接下来，将再次参照图5详细地描述根据本公开的一个实施方式的单元模块100的汇流条120。
参照图5，汇流条120在被固定到汇流条框架130的状态下通过焊接而被结合到电极引线114，使得汇流条120的一部分位于汇流条框架130的内部，其余部分从汇流条框架130暴露在外。汇流条120的从汇流条框架130暴露在外的部分连接到上述连接器20(参见图2和图3)，从而将相邻的电池单元模块100电连接。
更具体地，汇流条120包括结合部121、暴露部122和钩部123。
结合部121在平行于电极引线114的方向即水平方向上延伸以接触电极引线114，并且位于汇流条框架130的内侧。暴露部122从结合部121弯曲并且在垂直于结合部121的方向上延伸，另外暴露部122从汇流条框架130引出并且放置在稍后说明的汇流条放置部136上。
钩部123在平行于暴露部122的方向上从结合部121的一端延伸，并且设置有一个或多个钩部123。钩部123允许汇流条120固定到汇流条框架130的内部，并且钩部123联接或固定到设置在汇流条框架130的内表面处的钩固定部135。
如上所述，汇流条120被固定并安装在汇流条框架130的内部，使得汇流条120的一部分从汇流条框架130暴露在外。另外，位于汇流条框架130的内部的结合部121被结合到电极引线114的下表面，并且位于汇流条框架130的外侧的暴露部122连接到连接器20以将相邻的单元模块100电连接到彼此。
接下来，将参照图7至图10连同图5详细地描述根据本公开的一个实施方式的单元模块100的汇流条框架130。
图7是示出应用于根据本公开的一个实施方式的电池模块的单元模块联接到汇流条的正视图，图8和图9是以不同角度示出应用于根据本公开的一个实施方式的电池模块的汇流条框架的单元框架的立体图，并且图10是示出应用于根据本公开的一个实施方式的电池模块的汇流条框架的单元框架的侧视图。
首先，参照图5和图7，汇流条框架130附接至电池单元110的梯台部分t并且用作如上所述的汇流条120的支撑件。
汇流条框架130通过将具有相同形状的第一单元框架130a和第二单元框架130b组合来实施。也就是说，第一单元框架130a和第二单元框架130b是具有相同形状的部件，其中第一单元框架130a覆盖梯台部分t的上表面的至少一部分，并且第二单元框架130b覆盖梯台部分t的下表面的至少一部分。第一单元框架130a和第二单元框架130b联接到彼此。
同时，当第一单元框架130a和第二单元框架130b联接到彼此以形成一个汇流条框架130时，第一单元框架130a和第二单元框架130b彼此点对称。
也就是说，在完成的一个汇流条框架130中，如果第一单元框架130a相对于纵向方向上的中心点旋转180度，则第一单元框架130a具有与第二单元框架130b相同的形状。
当彼此点对称的一对单元框架130a、130b如上所述联接到彼此时，汇流条120被引导穿过其联接表面的间隙。也就是说，汇流条120的暴露部122被引导穿过第一单元框架130a和第二单元框架130b的联接表面之间的间隙。
被拉出的汇流条120朝向第一单元框架130a或第二单元框架130b弯曲并且放置于形成在第一单元框架130a或第二单元框架130b处的汇流条放置部136上。这里，根据汇流条120是电连接到与第一单元框架130a接触的单元模块100还是电连接到与第二单元框架130b接触的单元模块来确定汇流条120的弯曲方向。
如上所述，因为一对单元框架130a、130b是具有相同形状的部件，将参照图8至图10基于一个单元框架(130a或130b)来描述汇流条框架130的详细结构。
参照图8至图10，单元框架130a、130b可包括固定突起131、突起容纳凹槽132、焊接缝133、钩容纳凹槽134、钩固定部135、汇流条放置部136和连接器保持器137。
至少一个固定突起131和至少一个突起容纳凹槽132形成在单元框架130a、130b的联接表面处，并且固定突起131和突起容纳凹槽132成对地形成在单元框架130a、130b的对置表面处的对应位置处。也就是说，形成在第一单元框架130a的联接表面处的固定突起131的尺寸和形状对应于在与其对应的位置形成在第二单元框架130b的联接表面处的突起容纳凹槽132的尺寸和形状，并且类似地，形成在第一单元框架130a的联接部处的突起容纳凹槽132的尺寸和形状对应于在与其对应的位置形成在第二单元框架130b的联接表面处的固定突起131的尺寸和形状。
由于固定突起131和突起容纳凹槽132成对地形成，第一单元框架130a和第二单元框架130b可联接并固定到彼此。
参照图8和图10，焊接缝133形成在与单元框架130a、130b的结合表面垂直的表面处并且允许在电极引线114(参见图5)与位于汇流条框架130内部的汇流条120的结合部上执行焊接。焊接缝133可形成为使长度对应于电极引线114与汇流条120的结合部的宽度，使得在电极引线114与汇流条120的结合部上的整个宽度内执行焊接。
汇流条框架130是附接至电池单元110以构成单元模块100的部件。汇流条框架130还可用作按压夹具，以按压固定并联接在其中的汇流条120而紧密地接触电极引线114。另外，因为设置有焊接缝133，所以可以容易地执行焊接而无需用于确保焊接空间的任何额外工作。
钩容纳凹槽134从焊接缝133延伸并且提供了可以容纳汇流条120的钩部123的空间。鉴于该功能，钩容纳凹槽134可按照与钩部123相同的数目形成。
钩固定部135形成在钩容纳凹槽134的内壁上并且具有与钩部123对应的形状以与钩部123紧固。也就是说，钩固定部135可形成为形成在钩容纳凹槽134上的诸如凹槽或突起之类的各种形状。
汇流条放置部136凹入地形成在汇流条框架130的侧表面上以具有对应于暴露部122的尺寸和形状，使得汇流条120的从汇流条框架130暴露在外的暴露部122可放置在其上而不摇动。
汇流条放置部136可具有形成在其表面处作为沿着其长度方向的凹槽的防损坏凹槽136a。防损坏凹槽136a防止汇流条放置部136在用于将汇流条120和连接器20(参见图2和图3)联接的焊接过程期间受损。
也就是说，汇流条框架130可由注塑成型树脂制成。在这种情况下，在用于将放置在汇流条放置部136上的汇流条120的暴露部122联接到连接器20的焊接过程期间，汇流条放置部136很可能被热损坏。
因此，凹槽形成在与执行焊接的焊接线对应的位置处，使得汇流条120和汇流条放置部136局部不彼此接触，从而防止注塑成型树脂由于因焊接引起的热传导而熔化。
接下来，将参照图7至图10连同图2和图3详细地描述连接器保持器137。
连接器保持器137形成为在与单元框架130a、130b的汇流条放置部136相同的平面上突出，并且至少一个连接器保持器137形成在单元框架130a、130b的一个纵向侧和/或另一个纵向侧。
连接器保持器137是当进行焊接以将连接器20和汇流条120结合时用于固定连接器20的部件。
参照图2和图3，分别设置在一对相邻的单元模块100a、100b上的连接器保持器137同时与一个连接器20紧固在一起。这样，第一单元模块100a的汇流条120和第二单元模块100b的汇流条120(这些汇流条120朝向彼此弯曲)共同接触一个连接器20，以将一对单元模块100a、100b电连接。
已经详细描述了本公开。然而，应当理解，虽然详细描述和特定示例示出了本公开的优选实施方式，但是仅以说明的方式给出该详细描述和特定示例，因为在本公开的范围内的各种改变和修改对于阅读了本详细描述的本领域技术人员而言将变得显而易见。
1.一种单元模块，所述单元模块包括：
电池单元，所述电池单元具有电极组件、用于容纳所述电极组件的单元外壳以及连接至所述电极组件并且从所述单元外壳中引出的电极引线；
汇流条，所述汇流条附接至所述电极引线；以及
汇流条框架，所述汇流条框架附接至所述电池单元的梯台部分，以在所述汇流条框架中容纳所述电极引线及所述汇流条的至少一部分，所述汇流条框架按压所述电极引线和所述汇流条以使所述电极引线和所述汇流条彼此紧密接触，所述汇流条框架具有在与所述汇流条和所述电极引线相对应的位置处形成的焊接缝，以使所述汇流条和所述电极引线的接触部分暴露在外。
2.根据权利要求1所述的单元模块，
其中，所述汇流条包括：
结合部，所述结合部沿与所述电极引线平行的方向延伸以与所述电极引线接触，并且所述结合部位于所述汇流条框架的内侧；
暴露部，所述暴露部从所述结合部弯曲以沿与所述结合部垂直的方向延伸，并且所述暴露部从所述汇流条框架中引出；以及
钩部，所述钩部从所述结合部的端部沿与所述暴露部平行的方向延伸。
3.根据权利要求2所述的单元模块，
其中，所述汇流条框架包括：
钩容纳凹槽，所述钩容纳凹槽从所述焊接缝延伸；以及
钩固定部，所述钩固定部形成在所述钩容纳凹槽的内壁上。
4.根据权利要求2所述的单元模块，
其中，所述汇流条框架包括汇流条放置部，所述汇流条放置部的尺寸和形状与所述汇流条的所述暴露部相对应，并且所述汇流条放置部凹入地形成为与所述汇流条框架的外表面具有台阶，以将所述暴露部放置在其上。
5.根据权利要求4所述的单元模块，
其中，所述汇流条框架具有在所述汇流条放置部的表面中形成预定深度的防损坏凹槽，以使所述汇流条和所述汇流条框架局部不接触，从而防止所述汇流条框架由于焊接导致的热而受到损坏。
6.根据权利要求1所述的单元模块，
其中，所述汇流条框架包括：
第一单元框架，所述第一单元框架被构造成覆盖所述梯台部分的上表面的至少一部分；以及
第二单元框架，所述第二单元框架被构造成覆盖所述梯台部分的下表面的至少一部分并且联接至所述第一单元框架。
7.根据权利要求6所述的单元模块，
其中，在所述汇流条框架中，所述第一单元框架和所述第二单元框架成形为彼此点对称。
8.一种电池模块，所述电池模块包括：
单元模块层叠体，所述单元模块层叠体通过连接多个根据权利要求1至7中的任一项所述的单元模块而形成；以及
连接器，所述连接器被构造成连接相邻单元模块的汇流条。
9.一种电池组，所述电池组通过连接多个根据权利要求8所述的电池模块来实现。
10.一种车辆，所述车辆包括根据权利要求9所述的电池组。
技术总结