电池模块及包含电池模块的电池组的制作方法

1.本发明涉及电池模块及包括该电池模块的电池组。
2.更具体地，本发明涉及能够防止由于简单的电连接结构而在电地形成内部短路的电池模块及电池组。
3.本技术要求基于2021年10月27日提交的韩国专利申请no.10-2021-0144831的优先权的权益，其全部内容通过引用并入本文中。


背景技术：

4.最近，能够充电和放电的二次电池已经被广泛用作无线移动装置的能源。另外，作为解决使用化石燃料的现有的汽油车辆和柴油车辆的空气污染等的方案而提出的、二次电池作为电动车辆、混合动力电动车辆等的能源已经备受关注。因此，由于二次电池的优点，使用二次电池的应用类型已经多样化，并且预期二次电池在未来将应用于许多领域和产品。
5.此外，作为储能系统(ess)和用于电动车辆的电源等，对容纳串联或并联地电连接的多个二次电池的电池模块以及由电池模块组成的电池组的需求日益增加。
6.这样的电池模块或电池组包括由金属材料制成的外壳以保护多个二次电池免受外部冲击或容纳和储存二次电池。
7.图1是示出本技术人提出的具有扩展性的电池模块100
′
的结构例的平面图(图1中的(a))和通过层叠电池模块100
′
而构造的电池模块层叠体1000
′
的平面图(图1中的(b))。图2是示出由图1的电池模块组成的电池模块层叠体1000
′
的电气路径的示意图。
8.申请人已经发明了一种电池模块100
′
，其在长度方向上伸长的矩形平行四边形形状的模块壳体30中
′
容纳由第一电池单元组件10
′
和第二电池单元组件20
′
组成的电极组件，在第一电池单元组件10
′
中在电池单元厚度方向上层叠有多个电池单元1
′
，第二电池单元组件20
′
在电池单元长度方向上面对第一电池单元组件10
′
并且在电池单元厚度方向上以与第一电池单元组件10
′
相同的方式包括多个电池单元。这种电池模块100
′
在每个模块壳体30
′
中容纳相对少数量的电池单元，并且像乐高积木一样在电池单元长度方向或厚度方向上层叠电池模块，使得可以考虑安装电池模块100
′
的空间或电池组的安装空间来自由构造电池组。如此，由于本技术人所提出的电池模块100
′
可以基于层叠(设计)方法来制造各种类型的电池组，因此其可以被称为可扩展电池模块。
9.然而，迄今为止提出的可扩展电池模块具有在长度方向上彼此面对的第一电池单元组件10
′
和第二电池单元组件20
′
彼此电连接的结构。参照图1，第一电池单元组件10
′
和第二电池单元组件20
′
的下两排电池单元彼此不连接，但是第一电池单元组件10
′
和第二电池单元组件20
′
的上两排电池单元彼此电连接(参照图1中的a的电连接部)。
10.然而，具有这种电连接结构的可扩展电池模块具有以下问题。
11.由于第一电池单元组件10
′
和第二电池单元组件20
′
是电连接的，因此电池模块本身的电连接结构变得复杂，因此，在层叠包括第一电池单元组件10
′
和第二电池单元组件
20
′
的情况下，如图1中的(b)所示，需要总共三条线(a、b、c)的高压汇流条，以在每个电池模块的电池单元组件之间进行电连接。
12.具体而言，参照图2，当在层叠的电池模块100
′
的一些电池单元中出现热失控(在下文中简称为“tr”)时，存在形成了内部短路的问题。也就是说，在图2的(a)中，相邻的电池模块仅通过上述高压汇流条彼此电连接，并且各模块之间的电池单元不应该彼此直接连接。然而，当在一个电池单元1
′
中出现热失控时，电池单元1
′
熔化并且与模块壳体30
′
接触，热失控传播到相邻模块的模块壳体30
′
和位于模块壳体内部的电池单元
′
。因此，如图2中的(b)所示，热失控沿着电池模块的层叠方向前进，使得热失控在左侧电池模块的第一电池单元组件10
′
之间传播。然而，由于电池模块的第一电池单元组件10
′
分别电连接到每个电池模块的第二电池单元组件20
′
，即使第二电池单元组件20
′
变为短路，从而也可以在整个电池模块100
′
或电池模块层叠体1000
′
中形成电内部电短路(参见图2中的(c))。如此，如果在电池模块或电池组内部形成短路，则迅速产生气体并过热，从而电池组爆炸的危险增加。
13.因此，就具有可扩展性的电池模块以及由其构成的电池组而言，需要开发这样一种技术，其能够防止或延迟在热失控期间产生内部短路同时通过简化电连接结构而使内部空间的利用最大化。
14.[相关技术]
[0015]
[专利文献]
[0016]
(专利文献1)韩国专利公开no.10-2020-0131500


技术实现要素：

[0017]
技术问题
[0018]
本发明是为了解决以上问题而作出的，并且其旨在提供通过排除构成可扩展模块的两个电池单元组件之间的电连接能够简化电连接结构并且能够防止出现内部短路的电池模块及电池组。
[0019]
技术方案
[0020]
用于解决上述问题的根据本发明的电池模块包括：第一电池单元组件，其中多个电池单元在电池单元的厚度方向上层叠；第二电池单元组件，第二电池单元组件中的各个电池单元相对于第一电池单元组件中层叠的各个电池单元在电池单元的长度方向上被布置成一排，并且第二电池单元组件中的各个电池单元在电池单元的厚度方向上以与第一电池单元组件中层叠的电池单元数量相同的数量层叠；以及模块壳体，其容纳第一电池单元组件和第二电池单元组件，其中第一电池单元组件的电池单元彼此电连接，以及第二电池单元组件的电池单元彼此电连接，但是在第一电池单元组件与第二电池单元组件之间电池单元彼此不电连接。
[0021]
作为示例，构成第一电池单元组件和第二电池单元组件的电池单元可以为不同极性的电极引线从两个端部突出的袋状单元。
[0022]
作为示例，第一电池单元组件和第二电池单元组件的层叠的电池单元的数量为偶数。
[0023]
具体来说，包括在第一电池单元组件和第二电池单元组件中的电池单元分别电连接到相邻电池单元的电极引线，以形成在之字形方向上连接的电气路径，并且电气路径的
两个端部可以是在被包括在第一电池单元组件和第二电池单元组件中的电池单元的两个端部处的电极引线当中、朝向第一电池单元组件和第二电池单元组件之间的间隙突出的电极引线。
[0024]
另外，被包括在第一电池单元组件和第二电池单元组件中的电池单元的、各自朝向第一电池单元组件和第二电池单元组件之间的间隙突出的电极引线具有相反极性。
[0025]
附加地，端子汇流条可以联接到分别从第一电池单元组件和第二电池单元组件朝向第一电池单元组件和第二电池单元组件之间的间隙突出的电极引线。
[0026]
作为示例，相邻电池单元的电极引线通过中间汇流条联接或者通过弯折直接彼此联接，以形成在之字形方向上连接的电气路径。
[0027]
作为另一示例，在电池单元的厚度方向上延伸的第一分隔件可以安装在第一电池单元组件和第二电池单元组件之间。
[0028]
另外，在沿第一电池单元组件和第二电池单元组件的厚度方向层叠的电池单元的中间部分中可以设置在模块壳体的长度方向上延伸的第二分隔件。
[0029]
作为本发明的另一方面，电池组包括其中多个电池模块在电池单元的厚度方向上层叠的电池模块层叠体。在厚度方向上层叠的电池模块的第一电池单元组件彼此电连接以构成第一电气块，并且第二电池单元组件彼此电连接以构成第二电气块。除了在电池模块层叠体的顶部层叠的电池模块的第一电池单元组件和第二电池单元组件之外，构成第一电气块的第一电池单元组件和构成第二电气块的第二电池单元组件中的每一个彼此不电连接。
[0030]
在电池模块层叠体的顶部层叠的电池模块的第一电池单元组件和第二电池单元组件通过高压汇流条电连接，以电连接第一电气块和第二电气块。
[0031]
作为示例，将第一电池单元组件彼此电连接的第一高压汇流条和将第二电池单元组件彼此电连接的第二高压汇流条可以在电池模块的层叠方向上被安装在电池模块上，以构成第一电气块和第二电气块。
[0032]
具体来说，第一高压汇流条连接到联接到电池单元的从第一电池单元组件朝向电池模块的第一电池单元组件和第二电池单元组件之间的间隙突出的、电极引线的端子汇流条，并且第二高压汇流条连接到联接到电池单元的从第二电池单元组件朝向电池模块的第一电池单元组件和第二电池单元组件之间的间隙突出的电极引线的端子汇流条。
[0033]
作为示例，第一电池单元组件和第二电池单元组件的电连接结构为1pns结构，并且n为偶数。
[0034]
技术效果
[0035]
根据本发明，能够大大地简化包括两个电池单元组件的可扩展电池模块和通过层叠电池模块形成的电池组的电连接结构。
[0036]
另外，由于各个电池单元组件独立地构成电路，因此能够尽可能地延迟内部短路的形成或内部短路的形成被控制为依次形成。因此，能够进一步提高电池组的安全性。
附图说明
[0037]
图1是示出由本技术人提出的具有扩展性的电池模块的结构示例的平面图，以及通过层叠电池模块而构造的电池模块层叠体的平面图。
[0038]
图2是示出由图1的电池模块组成的电池模块层叠体的电气路径的示意图。
[0039]
图3是本发明的电池模块的平面图及其主要部分的放大图。
[0040]
图4是示出本发明的电池模块的电极组件的构造的立体图。
[0041]
图5是例示图4的电池模块的组装过程的分解立体图。
[0042]
图6是示出与图2的电气路径相比较的、在层叠本发明的电池模块的情况下的电气路径的示意图。
[0043]
图7是其中层叠有本发明的电池模块的电池模块层叠体的电连接结构的平面图。
[0044]
图8是包括由本发明的电池模块组成的电池模块层叠体的电池组的立体图。
[0045]
图9是示出本发明的由电池模块和电池模块组成的电池模块层叠体的其它层叠结构的示例。
[0046]
(附图标记列表)
[0047]
1：电池单元
[0048]
10：第一电池单元组件
[0049]
20：第二电池单元组件
[0050]
30：模块壳体
[0051]
40：第一分隔件
[0052]
50：第二分隔件
[0053]
tb1、tb2：端子汇流条
[0054]
ib：中间汇流条
[0055]
tr：热失控电池单元
[0056]
hb1、hb2、hb3：高压汇流条
[0057]
r：电极引线
[0058]
p：第一电气块
[0059]
q：第二电气块
[0060]
100：电池模块
[0061]
1000：电池模块层叠体
[0062]
2100：电池组壳体
[0063]
2000：电池组
具体实施方式
[0064]
在下文中，将详细描述本发明。在此之前，本说明书和权利要求书中使用的术语或词语不应被解释为限于传统或字典中的含义，而是应基于发明人为了以最佳方式描述本发明已经适当地定义了术语的概念的原则，用与本发明的技术范围一致的含义和概念来解释。
[0065]
在本技术中，应当理解诸如“包括”或“具有”之类的术语旨在指代存在说明书中描述的特征、数量、步骤、操作、部件、部分或其组合，并且它们并不预先排除存在或添加一个或更多个其它特征或数量、步骤、操作、部件、部分或其组合的可能性。
[0066]
另外，当诸如层、膜、区域、板等的部分被称为“在”另一部分“上”时，这不仅包括该部分“直接”在另一部分“上”的情况，而且还包括再一部分介于它们之间的情况。另一方面，
当诸如层、膜、区域、板等的部分被称为在另一部分“下方”时，这不仅包括该部分“直接”在另一部分“下方”的情况，而且包括再一部分介于它们之间的情况。另外，本技术中的设置在“上”放可以包括设置在底部以及顶部。
[0067]
(电池模块)
[0068]
根据本发明的电池模块包括：第一电池单元组件，其中多个电池单元在电池单元厚度方向上层叠；第二电池单元组件，其中相对于在第一电池单元组件中层叠的各个电池单元在电池单元长度方向上布置成一排的各个电池单元以与第一电池单元组件中层叠的电池单元的数量相同的数量在电池单元厚度方向上层叠；以及模块壳体，其容纳第一电池单元组件和第二电池单元组件，其中第一电池单元组件的电池单元彼此电连接，并且第二电池单元组件的电池单元彼此电连接，但是在第一电池单元组件和第二电池单元组件之间电池单元彼此不电连接。
[0069]
图3是本发明的电池模块的平面图及其主要部分的放大图，图4是示出本发明的电池模块的电极组件的构造的立体图，并且图5是例示图4的电池模块的组装过程的分解立体图。
[0070]
如图3所示，本发明的电池模块包括：第一电池单元组件10，其中电池单元1在电池单元厚度方向上层叠；第二电池单元组件20，其中在第一电池单元组件10中层叠的各个电池单元1和在电池单元长度方向上布置成一排，并且以与第一电池单元组件10中层叠的电池单元的数量相同的数量在电池单元厚度方向上层叠。在本示例性实施方式中，四个第一电池单元组件10和第二电池单元组件20分别在电池单元厚度方向上层叠。第一电池单元组件10和第二电池单元组件20的同一层的电池单元设置为在长度方向上彼此面对。如上所述，由于两个电池单元组件在长度方向上较长地设置，因此容纳电池单元组件的模块壳体30也具有沿长度方向伸长的矩形平行四边形形状。如图3的放大图所示，第一电池单元组件和第二电池单元组件的电池单元分别连接到位于第一电池单元组件10和第二电池单元组件20之间的端子汇流条tb1、tb2，但是可以看出，第一电池单元组件10和第二电池单元组件20彼此不电连接。端子汇流条根据极性分别表示为tb1和tb2。
[0071]
构成第一电池单元组件10和第二电池单元组件20的电池单元可以采用其中具有不同极性的电极引线从电池单元的两个端部突出的袋状单元，即所谓的双向袋状电池。另外，在本发明的可扩展模块中，在电池单元厚度方向上层叠的电池单元1的数量为偶数。
[0072]
在电池单元厚度方向上延伸的第一分隔件40可以设置在第一电池单元组件10和第二电池单元组件20之间。通过第一分隔件40能够防止第一电池单元组件10和第二电池单元组件20之间的热传播。然而，在图4和图5中，为了便于例示，未示出第一分隔件40。另外，由于在电池单元厚度方向上层叠的电池单元1的数量为偶数，因此它们可以分为上下相同的数量。也就是说，在模块壳体30的长度方向上延伸的第二分隔件50安装于在第一电池单元组件10和第二电池单元组件20的厚度方向上层叠的电池单元的中间部分中的(在图3的示例中，其安装在两个上电池单元与两个下电池单元之间)。第二分隔件50能够防止热量在厚度方向上传播。
[0073]
在本发明的电池模块100中，端子汇流条tb1、tb2设置于第一电池单元组件10和第二电池单元组件20之间。具体来说，在电连接层叠电池单元的情况下，端子汇流条tb1、tb2联接到电气路径的端部。如下所述，端子汇流条tb1、tb2通过联接到高压汇流条而电连接到
相邻电池模块的端子汇流条tb1、tb2。
[0074]
图4中的(b)和(c)是构成本发明的电池模块100的第一电池单元组件或第二电池单元组件从前侧和后侧分别观察到的立体图，并且图4中的(a)是示出第一电池单元组件和第二电池单元组件被设置成彼此面对的一侧的立体图。参照图4，可以看出端子汇流条tb1、tb2未联接到的电池单元1的引线通过中间汇流条ib彼此电连接。在图4中，中间汇流条ib联接到端子汇流条tb1、tb2(参见图4中的(a))之间的支撑板，并且位于第一电池单元组件10和第二电池单元组件20的长度方向端部处的电池单元的引线通过中间汇流条ib彼此连接(参见图4中的(b)和(c))。
[0075]
图5示出了第一电池单元组件10和第二电池单元组件20被容纳在模块壳体30中。模块壳体30包括具有开口顶部的u形框架31和联接到其的上框架32，但不限于此。也就是说，也可以使用一侧开口的c形框架和联接到其的i形框架，并且可以使用其它类型的模块壳体30，只要它们能够稳定地容纳电池单元组件即可。模块壳体30包括联接到电池单元组件的前端和后端的前端板33和后端板34。在上框架32的中央形成有凹陷部分，并且在凹陷部分中形成有通孔32a，使得联接到电池单元组件的端子汇流条的端子部可以突出。端子汇流条的穿过通孔32a突出的端子联接到与以下要描述的高压汇流条。
[0076]
图6是示出与图2的电气路径相比较的、在层叠本发明的电池模块的情况下的电气路径的示意图
[0077]
如图6所示，可以通过在电池单元厚度方向上层叠多个电池模块来形成电池模块层叠体。下面将结合电池组描述电池模块层叠体的详细构造。
[0078]
将通过参照图3、图4和图6来描述设置于本发明电池组中的电池单元组件和电池模块层叠体的电连接结构。
[0079]
图6中的(a)是对由图2的第一电池单元组件和第二电池单元组件组成的电池模块层叠结构的电连接结构的电气路径的描述，而图6中的(b)是对由本发明的第一电池单元组件和第二电池单元组件组成的电池模块层叠结构的电连接结构的电气路径的描述。
[0080]
图6的电池单元组件电连接到各个相邻的电池单元的电极引线r，以形成其中在厚度方向上层叠的4个电池单元1、1
′
在之字形方向上连接的电气路径。为了形成在之字形方向连接的电气路径，彼此相邻的电池单元1、1
′
的电极引线r弯折并通过例如焊接直接彼此联接，或者如图4所示，它们可以通过中间汇流条ib电连接。
[0081]
在包括在第一电池单元组件和第二电池单元组件(10',20')(10,20)中的电池单元的两个端部处的电极引线当中，在之字形方向上连接的电气路径的两个端部分别成为朝向第一电池单元组件和第二电池单元组件之间的间隙突出的电极引线部。在这种情况下，分别从第一电池单元组件和第二电池单元组件(10',20')(10,20)突出的电极引线部具有相反的极性。上述端子汇流条联接到电气路径的两个端部的电极引线部。
[0082]
图4中的(a)和图4中的(b)的不同之处在于：在图4中的(a)的示例中，分别朝向第一电池单元组件和第二电池单元组件的间隙突出的电极引线部中的一个连接在第一电池单元组件10
′
和第二电池单元组件20
′
之间，而在图4中的(b)的示例中，第一电池单元组件10
′
和第二电池单元组件20
′
之间不连接。在图6中，在第一电池单元组件和第二电池单元组件之间形成在电池单元厚度方向上延伸的第一分隔件40，所以看起来在图6的(a)的示例中电极引线部断开，但实际上，它们通过第一分隔件40彼此连接。当通过层叠具有这种电连接
结构的电池模块形成电池组时，结构变得复杂(诸如如图1所示，附加地连接三个高压汇流条)，但存在形成内部短路的问题。这将在下面结合本发明的电池组更详细地描述。
[0083]
(电池组)
[0084]
作为本发明的另一方面的电池组包括通过在电池单元的厚度方向上层叠上述多个电池模块100而形成的电池模块层叠体1000。第一电池单元组件10彼此电连接以形成第一电气块p，并且第二电池单元组件20彼此电连接以形成第二电气块q。除了在电池模块层叠体1000顶部层叠的第一电池单元组件10和第二电池单元组件20之外，构成第一电气块p和第二电气块q的第一电池单元组件10和第二电池单元组件20中的每一个彼此不电连接。
[0085]
本发明的电池组2000包括通过层叠多个其中第一电池单元组件和第二电池单元组件在电池单元的厚度方向上彼此不电连接的上述电池模块100形成的电池模块层叠体1000。在电池模块层叠体1000中，在厚度方向上层叠的电池模块10的第一电池单元组件10彼此电连接以形成第一电气块p。另外，在电池模块层叠体1000中，在厚度方向上层叠的电池模块的第二电池单元组件20彼此电连接以形成第二电气块q。以第一电池单元组件10和第二电池单元组件20在模块端部不电连接的相同方式，设置于本发明的电池组中电池模块层叠体1000具有原则上彼此不电连接的第一电气块p和第二电气块q。也就是说，由于构成第一电气块p和第二电气块q的每个电池模块的第一电池单元组件10和第二电池单元组件20不电连接，所以第一电气块p和第二电气块q彼此不电连接。然而，由于层叠在电池模块层叠体顶部的电池模块的第一电池单元组件和第二电池单元组件通过例如高压汇流条h3电连接，所以第一电气块p和第二电气块q在电池模块层叠体1000的顶部彼此电连接。因此，参照图7，在构成第一电气块和第二电气块的九个电池模块中，从底部算起的八个电池模块的第一电气块p和第二电气块q彼此不电连接，但是在第九电池模块中，第一电气块p和第二电气块q电连接。
[0086]
图6和图7示出了电池模块层叠体的示例。
[0087]
图6中的(a)与图2所示的相同，并示出了通过热失控形成内部短路。也就是说，由于图6中的(a)的电池模块层叠体是其中第一电池单元组件10
′
和第二电池单元组件20
′
彼此电连接的电池模块100
′
的层叠体，因此当用高压汇流将相邻电池模块的第一电池单元组件和第二电池单元组件彼此连接以分别组成电气块p、q时，电气块p、q变成也电连接。在图6中的(a)的情况下，当电池单元组件的一个电池单元1
′
中出现热失控tr并传播到相邻电池模块的电池单元1
′
时，导致电气路径因此变为连接时，形成内部短路。在这种情况下，热失控tr不是顺序传播，而是可以依据内部短路以从第一电池单元组件10
′
跳到第二电池单元组件20
′
的热失控tr传播顺序来传播。也就是说，如图1中的(b)所示，当电沿倒u型路径流动时，热失控不是从已经出现热失控的部分顺序地上下扩散，而是由于内部短路而左右扩散等，并且传播速度增加。在这种情况下，电池组中产生的气体量大大增加，并且爆炸的风险也迅速增加。
[0088]
另一方面，在图6中的(b)(也就是，本发明)的情况下，即使在左侧的第一电池单元组件10中出现热失控，热失控也只会向上下电池模块100传播，而不会朝向在右侧的第二电池单元组件20(具体来说，第二电气块(q))传播。这是因为，原则上，第一电池单元组件10和第二电池单元组件20与第一电气块p和第二电气块q之间没有电连接，从而不会形成内部短路。
[0089]
图7是示出其中层叠有根据本发明的电池模块的电池模块层叠体的电连接结构的平面图。
[0090]
图7还示出了包括本发明的电池模块层叠体1000的电池组的效果。如上所述，在本发明的电池模块层叠体1000中，除了在层叠体的顶部层叠的电池模块100之外，第一电气块p和第二电气块q彼此不电连接。因此，它是其中左右侧的电气块部p、q在热失控期间分别单独传播的结构。然而，由于必须连接到例如车辆的电子部件的电池组的结构，电流必须呈倒u形状，如图7所示，因此层叠在电池模块层叠体1000的顶部的电池模块100的第一电池单元组件10和第二电池单元组件20需要电连接。然而，即使在这种情况下，热失控tr不会在每个电池模块100的第一电池单元组件10和第二电池单元组件20之间传播直至它到达顶部为止，而是顺序地传播。附加地，本发明抑制了在电池组出现内部短路，防止热失控tr快速传播并允许其顺序传播，从而减少气体产生量并大大降低爆炸的风险。
[0091]
另外，如图7所示，如果是其中第一电气块p和第二电气块q彼此不电连接的结构，则当将高压汇流条hb1、hb2连接到设置于每个电池模块100的第一电池单元组件10和第二电池单元组件20中的端子汇流条tb1、tb2时，仅提供在电池模块的层叠方向上延伸的两根高压汇流条hb1、hb2就足够了。也就是说，不需要准备如图1所示的三根高压汇流条。因此，大大简化了电池组的电连接结构。如图7的放大图所示，第一高压汇流条hb1和第二高压汇流条hb2分别联接到暴露于电池模块的顶部的、不同极性的端子汇流条tb1、tb2，使得它们能够将电池模块100彼此电连接。
[0092]
此外，层叠在电池模块层叠体1000的顶部的电池模块100的第一电池单元组件10和第二电池单元组件20之间的电连接可以通过高压汇流条h3执行。具体来说，通过将联接到朝向层叠在顶部的电池模块100的第一电池单元组件10和第二电池单元组件20之间的间隙突出的电池单元的电极引线的高压汇流条tb1、tb2连接到高压汇流条h3(第三高压汇流条)，可以在电池模块层叠体中实现倒u形电气路径。
[0093]
图8是包括由根据本发明的电池模块组成的电池模块层叠体1000的电池组2000的立体图。
[0094]
电池模块层叠体1000与图7所示的相同，并且两根高压汇流条hb1、hb2并排联接到第一电气块p和第二电气块q在模块层叠方向上的中央。当电池模块层叠体1000容纳在合适的电池组壳体2100中时，简化了电连接结构，提高了电池组内部的空间利用率，并且可以获得能够防止出现内部短路的电池组2000。
[0095]
图9是示出本发明的电池模块和由电池模块组成的电池模块层叠体100的其它层叠结构和电连接结构的示例。
[0096]
图9中的(a)示出了层叠一个、两个和四个电池模块的结构，其中通过在单个电池模块内部在厚度方向上层叠两个电池单元形成的第一电池单元组件10和第二电池单元组件20分别形成具有1p2s结构的电池单元组件。
[0097]
图9中的(b)示出了层叠一个、两个和四个电池模块的结构，其中通过在单个电池模块内部在厚度方向上层叠六个电池单元形成的第一电池单元组件10和第二电池单元组件20，分别形成具有1p6s结构的电池单元组件。
[0098]
在图3和图6中，第一电池单元组件10和第二电池单元组件20的电连接结构分别为1p4s结构。然而，如图9所示，电池模块的电连接结构可以为诸如1p2s和1p6s之类的其它结
构。例如，虽然图9中没有示出，但是也可以采用1p8s的电连接结构。简而言之，第一电池单元组件10和第二电池单元组件20的电连接结构可以是1pns(n是偶数)。无论结构如何，除了在电池模块100的端部的第一电池单元组件10和第二电池单元组件20之外，层叠的电池模块100之间的第一电池单元组件10和第二电池单元组件20、通过将相邻的第一电池单元组件10彼此连接而形成的第一电气块p、以及通过将相邻的第二电池单元组件20彼此连接而形成的第二电气块q彼此不电连接。
[0099]
如上，本发明所公开的图并非旨在限制而是解释本发明的技术构思，本发明的技术构思的范围不受这些图的限制。本发明的技术范围应根据所附的权利要求来解释，并且等同范围内的所有技术构思均应被解释为包括在本发明的权利范围内。
[0100]
此外，在本说明书中使用了诸如上、下、左、右、前、后之类的表示方向的术语，但这些术语仅是为了便于描述并且可以依据目标对象的位置或观察者的位置而变化。

技术特征：
1.一种电池模块，该电池模块包括：第一电池单元组件，在该第一电池单元组件中多个电池单元在所述电池单元的厚度方向上层叠；第二电池单元组件，所述第二电池单元组件中的各个电池单元相对于所述第一电池单元组件中层叠的各个电池单元在电池单元的长度方向上被布置成一排，并且所述第二电池单元组件中的各个电池单元在所述电池单元的厚度方向上以与所述第一电池单元组件中层叠的电池单元数量相同的数量来层叠；以及模块壳体，该模块壳体容纳所述第一电池单元组件和所述第二电池单元组件，其中，所述第一电池单元组件的电池单元彼此电连接，并且所述第二电池单元组件的电池单元彼此电连接，但是电池单元在所述第一电池单元组件与所述第二电池单元组件之间彼此不电连接。2.根据权利要求1所述的电池模块，其中构成所述第一电池单元组件和所述第二电池单元组件的电池单元为不同极性的电极引线从两个端部突出的袋状单元。3.根据权利要求2所述的电池模块，其中所述第一电池单元组件和所述第二电池单元组件的层叠的电池单元的数量为偶数。4.根据权利要求3所述的电池模块，其中包括在所述第一电池单元组件和所述第二电池单元组件中的电池单元分别电连接到相邻电池单元的电极引线，以形成在之字形方向上连接的电气路径，并且所述电气路径的两个端部是在被包括在所述第一电池单元组件和所述第二电池单元组件中的电池单元的两个端部处的电极引线当中、朝向所述第一电池单元组件和所述第二电池单元组件之间的间隙突出的电极引线。5.根据权利要求4所述的电池模块，其中被包括在所述第一电池单元组件和所述第二电池单元组件中的电池单元的、各自朝向所述第一电池单元组件和所述第二电池单元组件之间的间隙突出的所述电极引线具有相反极性。6.根据权利要求5所述的电池模块，其中端子汇流条联接到分别从所述第一电池单元组件和所述第二电池单元组件朝向所述第一电池单元组件和所述第二电池单元组件之间的间隙突出的所述电极引线。7.根据权利要求4所述的电池模块，其中相邻电池单元的电极引线通过中间汇流条联接或者通过弯折直接彼此联接，以形成在之字形方向上连接的电气路径。8.根据权利要求1所述的电池模块，其中在所述电池单元的厚度方向上延伸的第一分隔件安装在所述第一电池单元组件和所述第二电池单元组件之间。9.根据权利要求1所述的电池模块，其中在沿所述第一电池单元组件和所述第二电池单元组件的厚度方向层叠的电池单元的中间部分中设置在所述模块壳体的长度方向上延伸的第二分隔件。
10.一种电池组，该电池组包括电池模块层叠体，在所述电池模块层叠体中，多个根据权利要求1至权利要求9中的任一项所述的电池模块在电池单元的厚度方向上层叠，在所述厚度方向上层叠的电池模块的所述第一电池单元组件彼此电连接以构成第一电气块，并且所述第二电池单元组件彼此电连接以构成第二电气块；以及除了在所述电池模块层叠体的顶部层叠的电池模块的第一电池单元组件和第二电池单元组件之外，构成所述第一电气块的第一电池单元组件和构成所述第二电气块的第二电池单元组件中的每一个彼此不电连接。11.根据权利要求10所述的电池组，其中在所述电池模块层叠体的顶部层叠的电池模块的第一电池单元组件和第二电池单元组件通过高压汇流条电连接，以电连接所述第一电气块和所述第二电气块。12.根据权利要求10所述的电池组，其中将所述第一电池单元组件彼此电连接的第一高压汇流条和将所述第二电池单元组件彼此电连接的第二高压汇流条在所述电池模块的层叠方向上被安装在所述电池模块上，以构成所述第一电气块和所述第二电气块。13.根据权利要求12所述的电池组，其中所述第一高压汇流条连接到联接到电池单元的从所述第一电池单元组件朝向所述电池模块的所述第一电池单元组件和所述第二电池单元组件之间的间隙突出的电极引线的端子汇流条，并且所述第二高压汇流条连接到联接到电池单元的从所述第二电池单元组件朝向所述电池模块的所述第一电池单元组件和所述第二电池单元组件之间的间隙突出的电极引线的端子汇流条。14.根据权利要求10所述的电池组，其中所述第一电池单元组件和所述第二电池单元组件的电连接结构为1pns结构，并且n为偶数。15.根据权利要求10所述的电池组，该电池组还包括：电池组壳体，该电池组壳体容纳所述电池模块层叠体。

技术总结
根据本发明的电池模块包括：第一电池单元组件，其中电池单元在电池单元的厚度方向上相互层叠；第二电池单元组件，其中与第一电池单元组件中层叠的电池单元数量相同的电池单元和在第一电池单元组件中在电池单元的长度方向上层叠的电池单元分别布置在一条线上，并且在电池单元的厚度方向上相互层叠；以及模块壳体，其用于容纳第一电池单元组件和第二电池单元组件，其中第一电池单元组件的电池单元彼此电连接，并且第二电池单元组件的电池单元彼此电连接，但是在第一电池单元组件与第二电池单元组件之间电池单元彼此不电连接。另外，本发明包括由电池模块构造的电池组。明包括由电池模块构造的电池组。明包括由电池模块构造的电池组。


技术研发人员：申周桓 李泰炅 李在炫 李炯锡
受保护的技术使用者：株式会社LG新能源
技术研发日：2022.10.13
技术公布日：2023/8/6