电池模块、包括电池模块的电池组及电池模块的制造方法与流程
未命名
08-17
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1.本发明涉及一种具有由二次电池构成的多个电池单元堆叠的电池单元堆叠体的电池模块、包括电池模块的电池组及电池模块的制造方法。
背景技术:
2.与一次电池不同,二次电池能够充电和放电,因此可以应用于诸如数码相机、手机、笔记本电脑、混合动力车辆和电动车辆的各种领域。二次电池的示例可以包括镍镉电池、镍金属氢化物电池、镍氢电池和锂二次电池等。
3.通常,二次电池被制造为具有柔性的袋型(pouched type)电池单元或具有刚性的方形或圆柱形状的罐型(can type)电池单元。多个电池单元电连接并使用。例如,多个电池单元可以形成堆叠的形态的电池单元堆叠体。至少一个电池单元堆叠体设置在模块壳体内部以形成电池模块。
4.在模块壳体内部形成有能够容纳电池单元堆叠体的容纳空间。电池单元堆叠体的宽度和容纳空间的宽度具有相似的尺寸。为了将电池单元堆叠体插入容纳空间中,需要张开模块壳体的开口的端部以张开容纳空间的入口。因此,在根据现有技术的电池模块的情况下,存在将电池单元堆叠体组装到模块壳体内部的容纳空间中的工艺复杂的问题。此外,在执行将电池单元堆叠体组装到模块壳体的工艺时,在张开模块壳体的开口的端部的过程中,模块壳体会发生变形,或者由于模块壳体和电池单元堆叠体之间的接触而电池单元堆叠体可能会受损。
5.另一方面,近来提出了一种具有在上板和下板之间安装有横穿容纳空间中心的隔板的i形(倒置的h形)框架的模块壳体。在具有这种i形框架的模块壳体的情况下,由于电池单元堆叠体容纳在隔板的两侧,因此将电池单元堆叠体组装到模块壳体的工艺更加复杂。
6.此外,在具有i形框架的电池模块的情况下,在电池单元堆叠体安装在隔板的两侧的状态下电连接电池单元堆叠体和汇流条组件。汇流条组件包括多个汇流条,并且多个汇流条连接到电池单元堆叠体的多个电极引线。此时,在根据现有技术的电池模块的情况下,安装在隔板的两侧的多个堆叠体与一个汇流条组件结合。然而,由于在将电池单元堆叠体预先安装在模块壳体中的过程中会发生组装公差,因此当用一个汇流条组件连接多个电池单元堆叠体时,不仅汇流条连接工艺困难,而且电池单元的电极引线和汇流条之间的焊接不良的发生增加。
7.此外,为了改进将电池单元堆叠体组装到模块壳体的工艺和/或组装电池单元堆叠体和汇流条组件的工艺的组装性并减少不良,包括在电池单元堆叠体中的电池单元的数量会受到限制。因此,传统的具有i形框架的电池模块存在不能大幅增加电池单元堆叠体高度的问题。
8.现有技术文献
9.专利文献
10.(专利文献1)韩国公开专利第2021-0053053号(2021年05月11日公开)
技术实现要素:
11.(一)要解决的技术问题
12.作为一个方面,本发明的目的在于提供一种能够提高汇流条组件和电池单元堆叠体之间的组装性的电池模块、包括电池模块的电池组及电池模块的制造方法。
13.此外,作为一个方面,本发明的目的在于提供一种能够增加电池模块的高度的电池模块、包括电池模块的电池组及电池模块的制造方法。
14.此外,作为一个方面,本发明的目的在于提供一种能够容易地执行将电池单元堆叠体插入模块壳体中的工艺的电池模块、包括电池模块的电池组及电池模块的制造方法。
15.此外,作为一个方面,本发明的目的在于提供一种冷却性能改进的电池模块、包括电池模块的电池组及电池模块的制造方法。
16.此外,作为一个方面,本发明的目的在于提供一种能够减少或延迟电池单元之间和/或电池单元堆叠体之间的热传播的电池模块、包括电池模块的电池组及电池模块的制造方法。
17.(二)技术方案
18.作为用于实现上述目的中的至少一部分的一个方面,本发明提供一种电池模块,包括:电池单元堆叠体,其中多个电池单元堆叠;汇流条组件,包括:至少一个汇流条,电连接到多个所述电池单元;以及汇流条支撑构件,设置在所述汇流条和所述电池单元堆叠体之间以支撑所述汇流条;以及壳体,形成有由隔板构件分隔的多个容纳空间以容纳多个电池单元堆叠体,其中,所述电池单元堆叠体包括设置在位于所述隔板构件的一侧的第一容纳空间中的第一堆叠体和设置在位于所述隔板构件的另一侧的第二容纳空间中的第二堆叠体,所述汇流条组件包括电连接到所述第一堆叠体的第一组件和电连接到所述第二堆叠体的第二组件,所述第一组件和所述第二组件在所述容纳空间的两端部中的至少一个中电连接。
19.在一个实施例中,所述第一组件和所述第二组件可以包括彼此面对设置的第一连接部和第二连接部,所述第一连接部和所述第二连接部可以在彼此面对的方向上具有凹凸形状。此时,所述第一连接部和所述第二连接部可以具有彼此接合的形状。
20.此外,每个所述电池单元可以在其两端部分别包括电极引线。这里,所述汇流条可以包括结合孔,所述电极引线插入所述结合孔中,所述电极引线可以在插入所述结合孔中的状态下接合以电连接到所述汇流条。
21.在一个实施例中,所述第一组件可以包括位于所述第一堆叠体的一端部的第一前组件和位于所述第一堆叠体的另一端部的第一后组件,所述第二组件可以包括位于所述第二堆叠体的一端部的第二前组件和位于所述第二堆叠体的另一端部的第二后组件。
22.此外,所述第一前组件和所述第二前组件分别可以包括与外部电连接的电极端子,所述第一后组件和所述第二后组件可以通过桥汇流条电连接。
23.此外,每个所述电极端子可以电连接到包括在所述第一前组件中的多个汇流条中的至少一个和包括在所述第二前组件中的多个汇流条中的至少一个,所述桥汇流条可以电连接包括在所述第一后组件中的多个汇流条中的至少一个和包括在所述第二后组件中的多个汇流条中的至少一个。
24.在一个实施例中,所述汇流条支撑构件可以包括包括所述第一连接部的第一汇流
条支撑构件和包括所述第二连接部的第二汇流条支撑构件,所述第一组件和所述第二组件分别可以通过所述第一连接部和所述第二连接部紧固到所述隔板构件。
25.在一个实施例中,所述壳体可以包括侧板,所述侧板在垂直于所述隔板构件的第一方向外侧分别紧固到所述第一汇流条支撑构件和所述第二汇流条支撑构件。
26.在一个实施例中,所述汇流条组件可以在垂直于所述第一方向的第二方向上结合到所述电池单元堆叠体,所述电池单元可以在垂直于所述第一方向和所述第二方向的第三方向上堆叠,所述壳体可以包括:第一板和第二板,夹着所述电池单元堆叠体在所述第三方向上彼此面对设置,并且分别结合到所述隔板构件;所述侧板,夹着所述电池单元堆叠体在所述第一方向上彼此面对设置;以及端板,夹着所述电池单元堆叠体在所述第二方向上彼此面对设置。
27.在一个实施例中,所述电池单元堆叠体可以包括设置在所述电池单元之间的至少一个隔热构件,所述隔热构件中的至少一部分可以穿过所述汇流条支撑构件延伸到所述汇流条之间。
28.在一个实施例中,多个所述电池单元可以在第三方向上堆叠以形成所述电池单元堆叠体,多个所述汇流条可以以在所述第三方向上间隔开的状态设置在所述汇流条支撑构件中,所述隔热构件可以设置在彼此相邻的汇流条之间。此时,所述第三方向可以是重力方向。
29.此外,所述隔热构件的耐热温度可以具有高于所述汇流条支撑构件的熔融温度的值。流入,所述隔热构件可以包括云母、二氧化硅、硅酸盐、石墨、氧化铝、陶瓷棉和气凝胶中的至少一种。
30.在一个实施例中,在所述汇流条支撑构件中可以形成有通气孔,所述通气孔用于将所述电池单元堆叠体中产生的气体排出到外部。所述壳体可以包括端板,所述端板面对所述汇流条组件设置,在所述端板中可以形成有气体排出口,所述气体排出口用于将从所述通气孔排出的气体排出到所述端板外部。
31.在一个实施例中,电绝缘性的绝缘构件可以安装在所述端板和所述汇流条组件之间,所述绝缘构件可以包括形成在与所述气体排出口对应的位置的气流口和形成在所述气流口周围以限制气体流动的阻流壁。
32.根据本发明的一个实施例,提供一种电池模块的制造方法,包括以下步骤:准备多个电池单元堆叠的第一堆叠体、多个电池单元堆叠的第二堆叠体、电连接到所述第一堆叠体的第一组件、电连接到所述第二堆叠体的第二组件、具有由隔板构件分隔的多个容纳空间的框架构件;所述第一堆叠体和所述第一组件电连接以形成第一单元,并且所述第二堆叠体和所述第二组件电连接以形成第二单元;将所述第一单元和所述第二单元分别设置在所述框架构件的所述多个容纳空间中;以及在所述多个容纳空间的两端部中的至少一个中电连接所述第一组件和所述第二组件。
33.在一个实施例中,所述第一组件可以包括电连接到所述第一堆叠体的第一汇流条,所述第二组件可以包括电连接到所述第二堆叠体的第二汇流条,在电连接所述第一组件和所述第二组件的步骤中,可以通过桥汇流条连接所述第一汇流条中的至少一部分和所述第二汇流条中的至少一部分。
34.根据本发明的一个实施例的电池模块的制造方法可以进一步包括:用多个板覆盖
所述第一单元和所述第二单元中暴露于所述框架构件外部的部分。
35.此外,作为一个实施例,本发明提供一种电池组,包括:上述的的电池模块;以及容纳多个所述电池模块的电池组壳体。
36.(三)有益效果
37.根据本发明的一个实施例,具有能够提高汇流条组件和电池单元堆叠体之间的组装性的效果。
38.此外,根据一个实施例,可以获得能够增加电池模块的高度的效果。
39.此外,根据一个实施例,可以获得能够容易地执行将电池单元堆叠体插入模块壳体中的工艺的效果。
40.此外,根据一个实施例,具有能够改进电池模块的冷却性能的效果。
41.此外,根据一个实施例,可以获得能够减少或延迟电池单元之间和/或电池单元堆叠体之间的热传播的效果。
附图说明
42.图1是根据本发明的一个实施例的电池模块的立体图。
43.图2是图1所示的电池模块的分解立体图。
44.图3是示出在图1中去除端板和绝缘构件的状态的立体图。
45.图4是在图3所示的电池模块中分开示出电池单元堆叠体的第二堆叠体和汇流条组件的第二组件结合的状态的立体图。
46.图5是图4所示的电池单元堆叠体和汇流条组件的分解立体图。
47.图6是沿图3的i-i'线的剖视图。
48.图7是图5所示的电池单元的立体图。
49.图8是示出绝缘构件的背面的立体图。
50.图9a至图9c是依次示出将电池单元堆叠体组装到框架构件的过程的立体图,图9a示出了第一框架和第二框架结合之前的状态,图9b示出了在第一结合位置的第一框架和第二框架的状态,图9c示出了在第二结合位置的第一框架和第二框架的状态。
51.图10的(a)至(c)是分别示出在对应于图9a至图9c将电池单元堆叠体组装到框架构件的过程中第一框架和第二框架的结合状态的剖视图。
52.图11的(a)和(b)是示出根据本发明的另一实施例的结合部的图,图11的(a)示出第一结合位置,图11的(b)示出第二结合位置。
53.图12的(a)和(b)是示出根据本发明的又一实施例的结合部的图,图12的(a)示出第一结合位置,图12的(b)示出第二结合位置。
54.图13是沿图3的ii-ii'线的剖视图,进一步示出了冷却构件。
55.图14的(a)和(b)是示出在图3所示的电池模块中安装有汇流条组件的状态的图,图14的(a)是主视图,图14的(b)是后视图。
56.图15是示出图14的(a)和(b)中的多个汇流条之间的电连接关系的说明图。
57.图16是根据本发明的一个实施例的电池组的立体图。
58.附图标记说明
59.100:电池模块110:壳体
60.120:框架构件120a:第一框架
61.120b:第二框架128:隔板构件
62.130:盖板131:侧板
63.135:端板136:气体排出口
64.140:电池单元堆叠体140a:第一堆叠体
65.140b:第二堆叠体145:隔热构件
66.147:隔板隔热构件148:绝缘垫
67.149:压缩垫150:电池单元
68.160:冷却构件170:汇流条组件
69.170a:第一组件170b:第二组件
70.171:汇流条171a:第一汇流条
71.171b:第二汇流条173:电极端子
72.174:桥汇流条175:汇流条支撑构件
73.200:电池组210:电池组壳体
具体实施方式
74.在详细描述本发明之前需要说明的是,以下描述的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一般含义或词典中的含义,而应基于发明人可以适当地定义术语的概念以便以最佳方式说明自身的发明的原则,将其解释为符合本发明的技术思想的含义和概念。因此,应该理解的是,本说明书中记载的实施例和附图所示的构造仅为本发明的最优选实施例,并不代表本发明的所有技术思想,在提交本技术时可包括可以代替它们的各种等同物和变形例。
75.以下,将参照附图详细描述本发明的优选实施例。此时,应当注意,附图中相同的组件尽可能用相同的附图标记表示。此外,将省略可能使本发明的主旨模糊的已知功能和构造的详细描述。基于相同的理由,附图中的一部分组件被放大、省略或示意性地示出,并且每个组件的尺寸并不完全反映实际尺寸。
76.首先,将参照图1和图2描述根据本发明的一个实施例的电池模块100。图1是根据本发明的一个实施例的电池模块100的立体图,图2是图1所示的电池模块100的分解立体图。
77.参照图1和图2,根据本发明的一个实施例的电池模块100可以包括电池单元堆叠体(cellstack)140和容纳电池单元堆叠体140的壳体110。
78.电池单元堆叠体140具有多个电池单元150堆叠的状态。电池单元150可以由二次电池形成。作为一个示例,电池单元150可以由锂二次电池形成,但不限于此。例如,作为电池单元150,也可以使用其他类型的二次电池,例如镍镉电池、镍金属氢化物电池或镍氢电池等。此外,电池单元150可以由袋型二次电池形成。然而,不排除使用方形二次电池作为电池单元150。
79.壳体110限定电池模块100的外形,并且壳体110设置在电池单元堆叠体140的外部以保护电池单元150免受外部环境的影响。
80.可以在壳体110中形成至少一个容纳空间s(s1、s2)以容纳电池单元堆叠体140。例
如,壳体110可以具有由隔板构件128分隔的多个容纳空间s1、s2。电池单元堆叠体140可以容纳在容纳空间s1、s2中的每一个中。以下,在本说明书中,为了便于描述,将隔板构件128安装在壳体110中的情况作为示例进行描述。
81.壳体110可以具有由隔板构件128在第一方向(x)上分隔的多个容纳空间s(s1、s2)以容纳多个电池单元堆叠体140。例如,在壳体110内部,第一容纳空间s1和第二容纳空间s2可以分别形成在隔板构件128的一侧(first side)和另一侧(second side)。即,第一容纳空间s1可以以隔板构件128为基准形成在第一方向(x)的一侧,第二容纳空间s2可以以隔板构件128为基准形成在第一方向(x)的另一侧。
82.壳体110内部的隔板构件128可以具有框架形状以提高壳体110的刚性。例如,隔板构件128可以构成框架构件120的一部分。在这种情况下,框架构件120可以具有由隔板构件128分隔的第一容纳空间s1和第二容纳空间s2。
83.框架构件120可以具有分割的结构,使得电池单元堆叠体140可以容易地容纳在容纳空间s1、s2中的每一个中。例如,框架构件120可以具有以分割线cl为基准分割为第一框架120a和第二框架120b的结构。此时,第一框架120a和第二框架120b可以彼此结合以形成多个容纳空间s1、s2。即,第一框架120a和第二框架120b分别具有t形截面,在壳体110中,以隔板构件128为基准,在两侧可以形成分别容纳电池单元堆叠体140的两个容纳空间s(s1、s2)。第一框架120a和第二框架120b可以在彼此结合的状态下形成i形(倒置的h形)框架结构。
84.然而,在与将电池单元堆叠体140插入容纳空间s1、s2中的工艺不直接相关的实施例的情况下,第一框架120a和第二框架120b还可以具有一体式结构。此外,在图2的实施例中,以i形框架为例,例示以隔板构件128为基准形成两个容纳空间s(s1、s2)的情况。然而,在本发明的实施例中,不排除形成在壳体110中的容纳空间s的数量为一个的情况。在这种情况下,框架构件120可以在第一框架120a和第二框架120b结合的状态下形成一端部开口的u形框架。
85.壳体110可以包括结合到框架构件120的盖板130。盖板130结合到框架构件120。在盖板130和框架构件120之间形成有多个容纳空间s1、s2。即,盖板130覆盖由第一框架120a和第二框架120b形成的容纳空间s1、s2的开口的部分。
86.盖板130可以包括侧板131和端板135。侧板131可以设置为在第一方向(x)上分别从隔板构件128的两侧隔开。框架构件120和侧板131可以彼此结合以具有两端部开口的形状。端板135可以在框架构件120和侧板131结合的状态下覆盖开口的两端部。端板135可以设置在电池单元堆叠体140的前部和后部。
87.壳体110还可以执行用于电池模块100的冷却或散热的功能。为此,框架构件120、侧板131和端板135中的至少一部分可以由诸如金属的具有高热传导性的材料制成。例如,框架构件120、侧板131和端板135可以由铝材料制成。然而,框架构件120、侧板131和端板135的材料不限于此,也可以使用各种材料,即使不是金属,只要该材料具有与金属相似的强度和热传导性即可。
88.电池单元堆叠体140具有与容纳空间s1、s2的数量对应的数量,使得所述电池单元堆叠体140能够容纳在容纳空间s1、s2中的每一个中。例如,当第一容纳空间s1和第二容纳空间s2分别形成在隔板构件128的一侧和另一侧时。电池单元堆叠体140可以包括容纳在第
一容纳空间s1中的第一堆叠体140a和容纳在第二容纳空间s2中的第二堆叠体140b。
89.汇流条组件(busbar assembly)170连接到电池单元堆叠体140以用于电池单元150的电连接。汇流条组件170可以具有分开的结构以能够容易地与电池单元堆叠体140组装。即,汇流条组件170可以具有与电池单元堆叠体140的数量对应的数量。当电池单元堆叠体140为两个时,汇流条组件170可以包括电连接到第一堆叠体140a的第一组件170a和电连接到第二堆叠体140b的第二组件170b。第一组件170a和第二组件170b可以具有彼此分开的结构。第一堆叠体140a可以在与第一组件170a结合的状态下安装在第一容纳空间s1中,第二堆叠体140b可以在与第二组件170b结合的状态下安装在第二容纳空间s2中。第一组件170a和第二组件170b可以通过连接部176连接。连接部176可以包括彼此面对设置的第一连接部176a和第二连接部176b。第一连接部176a和第二连接部176b可以在第一方向(x)上彼此面对设置。在电池单元堆叠体140和汇流条组件170设置在容纳空间s(s1、s2)中的状态下,第一组件170a的第一连接部176a和第二组件170b的第二连接部176b可以具有彼此连接的结构。即,第一连接部176a和第二连接部176b可以具有彼此接合的形状。
90.此外,隔板隔热构件147可以设置在电池单元堆叠体140中的与隔板构件128面对的面上。隔板隔热构件147可以包括具有阻燃性、耐热性、隔热性和绝缘性中的至少一种性质的材料以防止隔板构件128被电池单元堆叠体140中产生的高温热能或火焰损坏。稍后将详细描述隔板隔热构件147。
91.另一方面,侧板131可以包括用于组装的组装孔132,并且侧板131可以通过诸如穿过组装孔132的螺栓的紧固装置b结合到汇流条组件170。
92.端板135面对汇流条组件170安装。在端板135中可以形成有气体排出口136,所述气体排出口136用于将气体排出到端板135外部。电池单元堆叠体140中产生的气体可以通过汇流条组件170的通气孔177(图3)和端板135的气体排出口136排出到外部。在详细描述和权利要求书中,“气体”被定义为包括所有电解质气体、燃烧气体、燃烧气体中包含的燃烧物质、火焰等。
93.端子通孔137可以形成在端板135中,使得汇流条组件170的电极端子173暴露于壳体110的外部。
94.电绝缘性的绝缘构件138可以安装在端板135和汇流条组件170之间。气流口138a可以形成在绝缘构件138中。气流口138a可以形成在与气体排出口136对应的位置,使得通过汇流条组件170排出的气体可以通过端板135的气体排出口136排出。
95.图3是示出在图1中去除端板135和绝缘构件138(图2)的状态的立体图。
96.参照图2和图3,汇流条组件170可以包括:至少一个汇流条171,电连接到电池单元150的电极引线155;以及汇流条支撑构件175,汇流条171安装在所述汇流条支撑构件175上。汇流条支撑构件175可以由电绝缘材料制成以在汇流条171和电池单元150之间进行绝缘。
97.电池单元150的电极引线155穿过的结合孔172(图5)可以形成在汇流条171中。电极引线155可以在插入结合孔172中的状态下接合以电连接到汇流条171。
98.用于与外部电连接的电极端子173可以连接到一部分汇流条171。电极端子173可以包括第一电极端子173a和第二电极端子173b。
99.此外,在汇流条支撑构件175中可以形成有通气孔177,所述通气孔177用于将电池
index))ii组的材料。
106.例如,隔热构件145可以包括能够防止热和/或火焰传播的云母(mica)、二氧化硅(silica)、硅酸盐(silicate)、石墨、氧化铝、陶瓷棉(ceramic wool)和气凝胶(aerogel)中的至少一部分材料。然而,隔热构件145的材料不限于此,可以使用各种众所周知的材料,只要在电池单元150热失控的情况下能够保持其形状并且能够防止热或火焰传播到相邻的其他电池单元150即可。此外,隔热构件145可以由隔热片形成,也可以由绝缘垫形成。
107.此外,隔热构件145可以具有穿过汇流条支撑构件175延伸到汇流条171之间的形状。为此,隔热构件145穿过的隔热构件通孔179可以形成在汇流条支撑构件175中。此外,隔热构件145可以包括延伸部146,该延伸部146穿过隔热构件通孔179延伸到汇流条171之间。延伸部146的宽度可以形成为以第一方向(x)为基准小于隔热构件145的主体部分的宽度。
108.汇流条171可以以在第三方向(z)上隔开的状态设置在汇流条支撑构件175,并且隔热构件145的延伸部146可以在第二方向(y)上延伸以位于汇流条171之间。即,隔热构件145可以位于彼此相邻的汇流条171之间。隔热构件145的耐热温度可以具有高于汇流条支撑构件175的熔融温度的值。由此,位于汇流条171之间的隔热构件145可以防止在热失控情况下汇流条171之间的短路。
109.具体而言,当包括在电池单元堆叠体140中的电池单元150发生热失控现象时,在电池单元堆叠体140内部可能产生高温热能、气体或火焰。因此,与电池单元堆叠体140相邻的汇流条组件170也暴露于高温环境。当汇流条组件170的温度上升到预定水平以上时,有可能会导致形成汇流条支撑构件175的材料变形。例如,当汇流条支撑构件175包括在200摄氏度以上的高温下变形的材料时,在电池单元150起火时,汇流条支撑构件175可能熔化从而不能再在结构上支撑汇流条171。在这种情况下,相邻设置的汇流条171可能会彼此接触而导致电短路,这可能会导致电池单元堆叠体140的连环起火。特别地,当汇流条171在电池模块100中在作为重力方向的第三方向(z)上并排布置时,随着汇流条支撑构件175的塌陷,汇流条171在作为重力方向的第三方向(z)上向下流动,从而进一步增加了汇流条171之间短路的风险。在本发明的一个实施例中,由于隔热构件145被构造成位于汇流条171之间,并且隔热构件145的耐热温度具有比汇流条支撑构件175的熔融温度更高的值,因此即使在诸如热失控的高温环境下也可以防止汇流条171之间的短路。
110.另一方面,至少一个压缩垫(comprssible pad)149可以安装在电池单元150中的至少一部分电池单元150之间。由于压缩垫149可以在特定电池单元150膨胀时被压缩并弹性变形,因此可以抑制电池单元堆叠体140的整体体积膨胀。为此,压缩垫149可以由聚氨酯材料的泡沫(foam)形成,但压缩垫149的材料或结构不限于此。压缩垫149可以具有与电池单元150的宽表面对应的尺寸,但是其尺寸可以进行各种改变。
111.压缩垫149可以安装成与隔热构件145接触。压缩垫149可以具有与隔热构件145分开的结构,但也可以具有压缩垫149和隔热构件145一体化的结构。此外,如图5和图6所示,压缩垫149可以分别设置在隔热构件145的两个表面上,但也可以仅设置在隔热构件145的两个表面中的一个表面上。
112.另一方面,压缩垫149也可以与隔热构件145分开安装。例如,压缩垫149可以安装在电池单元150中最上端和/或最下端的电池单元150的外部。在这种情况下,压缩垫149位于电池单元150和第一板121(图9a)之间或电池单元150和第二板125(图9a)之间。隔热构件
145和压缩垫149的安装位置和数量可以进行各种改变。例如,可以在一部分电池单元150之间仅安装压缩垫149,并且可以在其余的一部分电池单元150之间仅安装隔热构件145。
113.汇流条组件170可以包括:多个汇流条171,电池单元150的电极引线155电连接到所述汇流条171;以及汇流条支撑构件175,支撑多个汇流条171。汇流条171可以形成有结合孔172,电极引线155连接到所述结合孔172。汇流条171安装在形成在汇流条支撑构件175的安置部178上。电极引线155穿过的电极引线通孔178a可以形成在安置部178中。此外,汇流条支撑构件175可以形成有隔热构件145穿过的隔热构件通孔179、用于排出气体的通气孔177、用于结合汇流条支撑构件175和隔板构件128的组装孔p3以及用于结合汇流条支撑构件175和侧板131的紧固孔p4。此外,用于安装温度感测模块(未示出)的传感器安装孔sh可以形成在汇流条支撑构件175中。温度感测模块可以穿过传感器安装孔sh延伸到汇流条支撑构件175的内侧,从而可以感测电池单元150的温度。在具有i形框架的电池模块100的情况下,感测模块的安装空间受到限制,但在本发明的实施例的情况下,通过在汇流条支撑构件175中形成传感器安装孔sh,可以容易地安装温度传感模块。
114.电池单元150可以具有电极引线155分别安装在电池单元150的在第二方向(y)上的两端部的结构。因此,汇流条组件170可以以第二方向(y)为基准分别设置在电池单元堆叠体140的两侧。即,第二前组件170b-1和第二后组件170b-2可以分别设置在电池单元堆叠体140中的第二堆叠体140b的两端部。第二前组件170b-1可以位于第二堆叠体140b的一端部(first end),第二后组件170b-2可以位于第二堆叠体140b的另一端部(second end)。
115.第二前组件170b-1可以包括第二前汇流条171b-1和第二前支撑构件175b-1。第二前汇流条171b-1可以包括用于与外部电连接的第二电极端子173b。第二后组件170b-2可以包括第二后汇流条171b-2和第二后支撑构件175b-2。
116.第二组件170b可以包括连接到第一组件170a的第一连接部176a(图2)的第二连接部176b。第二连接部176b可以具有凹槽p1和突起p2重复的形状,并且第一连接部176a(图2)也可以具有与第二连接部176b对应的形状。稍后将参照图14的(a)和(b)描述连接部176的具体构造。另一方面,图6中未描述的附图标记174表示桥汇流条174,稍后将参照图14的(a)至图15对其进行描述。
117.图7是图5所示的电池单元150的立体图。
118.根据本发明的一个实施例的电池单元150可以被构造成袋型二次电池。然而,在本发明的实施例中,电池单元150不限于袋型二次电池。例如,电池单元150还可以被构造成方形的罐型二次电池,或者还可以具有多个袋型二次电池被分组以形成捆束的构造。为了便于描述,作为根据本发明的一个实施例的电池单元150的示例,描述袋型二次电池。
119.电池单元150可以分为电池单元主体部153和密封部154。
120.电池单元主体部153提供容纳电极组件151和电解质(未示出)的内部空间。电极组件151包括多个电极板和电极接头并且容纳在袋152内。电极板由正极板和负极板组成。电极组件151可以具有在正极板和负极板的宽表面彼此面对的状态下正极板和负极板夹着隔板堆叠的形态。电极接头设置在多个正极板和多个负极板中的每一个上。电极接头可以通过以相同极性彼此接触来连接到相同极性的电极引线155。
121.密封部154通过使电池单元主体部153的周围的至少一部分接合以在袋152内部形成密封空间。密封部154形成为从以容器形状形成的电池单元主体部153向外部延伸的凸缘
形状,并且沿着电池单元主体部153的外周设置。可以使用热熔接方法来接合袋152以形成密封部154,但不限于此。
122.在一个实施例中,密封部154可以分为形成在设置有电极引线155的部分中的第一密封部154a和形成在未设置有电极引线155的部分中的第二密封部154b。
123.袋152形成为容器形状以提供容纳电极组件和电解质的内部空间。袋152可以由单张外部材料(casing)成型(forming)而形成。更具体地,可以在单张外部材料上成型以形成一个或两个容纳部之后,使容纳部形成一个空间(即,电池单元主体部153)。
124.电池单元主体部153可以形成为方形形状。通过接合外部材料形成的密封部154设置在电池单元主体部153的外周。然而,无需在折叠外部材料的面上形成密封部154。因此,在本实施例中,密封部154可以仅设置在电池单元主体部153的外周的三个面上,未设置有密封部154的接触面153a可以形成在电池单元主体部153的外周中的一个面上。
125.在一个实施例中,电极引线155可以设置在电池单元主体部153的两侧以彼此朝向相反方向。在这种情况下,密封部154可以包括设置有电极引线155的两个第一密封部154a和未设置有电极引线155的一个第二密封部154b。
126.在第一密封部154a中,绝缘膜156可以设置在袋152和电极引线155之间。绝缘膜156的作用是提高电极引线155的引出位置的密封性,同时确保绝缘状态。绝缘膜156可以具有其一部分暴露于袋152的外部的形状。
127.在一个实施例中,为了增加密封部154的接合可靠性并最小化密封部154的面积,密封部154中未设置有电极引线155的部分可以形成为至少折叠一次的形状。第二密封部154b可以具有折叠两次的形状。例如,第二密封部154b可以沿第一弯曲线l1折叠180
°
,然后可以再次沿第二弯曲线l2折叠。此时,粘合构件ad可以填充在第二密封部154b的内部,并且第二密封部154b可以通过粘合构件ad保持折叠两次的形状。粘合构件ad可以由具有高热传导性的粘合剂形成。例如,粘合构件ad可以由环氧树脂或硅树脂形成,但不限于此。
128.另一方面,在本发明的实施例中,袋152不限于如图7所示通过折叠单张外装材料来在三个面上形成密封部154的结构。例如,也可以通过重叠两张外部材料来形成电池单元主体部153,并且可以在电池单元主体部153周围的所有四个面上形成密封部154。
129.此外,在图7所示的电池单元150的情况下,尽管示出了两个电极引线155设置在电池单元主体部153的两侧以彼此朝向相反方向,但是两个电极引线155也可以设置在电池单元150的任一侧。
130.图8是示出绝缘构件138的背面的立体图。
131.绝缘构件138被构造成位于端板135和汇流条组件170之间以使汇流条171和端板135之间绝缘。为此,绝缘构件138可以由具有电绝缘性的材料形成。气流口138a可以形成在绝缘构件138中,使得通过汇流条组件170的通气孔177排出的气体可以通过端板135的气体排出口136排出。气流口138a可以形成在对应于端板135的气体排出口136的位置。
132.此外,绝缘构件138可以包括形成在气流口周围的阻流壁139。阻流壁139限制通过汇流条组件170的通气孔177排出的气体在壳体110内部在任何方向上流动。即,阻流壁139引导通过汇流条组件170的通气孔177排出的气体以从气流口138a排出。
133.阻流壁139限制在电池单元堆叠体140中产生的火焰或气体通过汇流条组件170的特定通气孔177排出之后通过另一通气孔177再次向电池单元堆叠体140侧移动。为此,阻流
壁139可以具有包围汇流条组件170的通气孔177的形状。参照图6,多个电池单元150(在图6的情况下为四个电池单元)被构造成一个并联连接组,电池单元堆叠体140可以具有包括多个并联连接组的构造。在这种情况下,阻流壁139可以设置为对应于每个并联连接组。
134.在本发明的实施例中,通过阻流壁139的构造,在电池单元堆叠体140的一部分电池单元150中由于起火或温度升高而产生火焰或气体时,可以减少火焰或气体传播到其他电池单元150。
135.接下来,将参照图9a至图12的(b)描述将电池单元堆叠体140结合在第一框架120a和第二框架120b之间的方法。
136.图9a至图9c是依次示出将电池单元堆叠体140组装到框架构件120的过程的立体图,图9a示出了第一框架120a和第二框架120b结合之前的状态,图9b示出了在第一结合位置的第一框架120a和第二框架120b的状态,图9c示出了在第二结合位置的第一框架120a和第二框架120b的状态。此外,图10的(a)至(c)是分别示出在对应于图9a至图9c将电池单元堆叠体140组装到框架构件120的过程中第一框架120a和第二框架120b的结合状态的剖视图,图10的(a)示出了第一框架120a和第二框架120b结合之前的状态,图10的(b)示出了在第一结合位置的第一框架120a和第二框架120b的状态,图10的(c)示出了在第二结合位置的第一框架120a和第二框架120b的状态。为了清楚地示出框架构件120的结合状态,图10的(a)至(c)中未示出电池单元堆叠体140。
137.第一框架120a和第二框架120b可以具有用于将电池单元堆叠体140(140a、140b)插入多个容纳空间s(s1、s2)中的第一结合位置以及第一框架120a和第二框架120b之间的间隔小于第一结合位置的第二结合位置。
138.此外,第一框架120a和第二框架120b可以分别包括彼此压配合的结合部cp。结合部cp可以被构造成使得第一框架120a和第二框架120b具有第一结合位置和第二结合位置。
139.参照图9a和图10的(a),框架构件120可以包括第一框架120a和第二框架120b。第一框架120a可以包括:第一板121,面对电池单元堆叠体140a、140b(图2和图9b)的第一表面(上表面);以及第一延伸板122,从第一板121延伸以面对垂直于第一表面的第二表面(电池单元堆叠体的侧面)。第二框架120b可以包括:第二板125,与第一板121隔开设置;以及第二延伸板126,从第二板125延伸以面对第二表面。图9a示出结合前的状态,第一板121和第二板125结合前的间隔d0大于或等于第一延伸板122的总高度和第二延伸板126的总高度之和。
140.第一框架120a和第二框架120b可以分别具有t形截面,并且可以彼此结合以形成i形(倒置的h形)框架。第一延伸板122和第二延伸板126对应于隔板构件128。第一框架120a和第二框架120b可以在结合状态下在隔板构件128的两侧形成第一容纳空间s1和第二容纳空间s2。容纳空间s(s1、s2)中的每一个可以由上表面、下表面和一个侧表面限定。
141.第一框架120a和第二框架120b分别可以包括彼此配合的结合部cp。作为一个示例,结合部cp可以包括包括在第一框架120a中的第一结合部cp1和包括在第二框架120b中的第二结合部cp2。这里,第一结合部cp1和第二结合部cp2中的任一个包括突起部cl,另一个可以包括凹槽部c2,突起部c1压配合到该凹槽部c2中。图10的(a)示出了第一结合部cp1由在第三方向(z)上延伸的突起部c1形成并且第二结合部cp2由凹槽部c2形成的结构,但反之亦然。
142.参照图9b和图10的(b),第一框架120a和第二框架120b可以彼此结合以具有第一结合位置。第一结合位置是第一框架120a和第二框架120b临时结合以能够将电池单元堆叠体140插入多个容纳空间s1、s2中的状态。在第一结合位置电池单元堆叠体140可以插入容纳空间s1、s2中的每一个中。
143.为了使电池单元堆叠体140能够容易插入容纳空间s1、s2中,在第一结合位置的第一板121和第二板125之间的第一间隔d1可以具有大于电池单元堆叠体140的总高度(第三方向(z)的高度)的值。此外,在第一结合位置突起部c1可以不完全插入凹槽部c2中,突起部c1的一部分可以从凹槽部c2暴露预定长度d3。
144.在第一结合位置电池单元堆叠体140可以插入由第一框架120a和第二框架120b形成的容纳空间s1、s2中。此时,电池单元堆叠体140和汇流条组件170可以以结合状态插入容纳空间s1、s2中。第一堆叠体140a和第一组件170a可以在结合状态下电连接以形成第一单元(140a、170a),第二堆叠体140b和第二组件170b可以在结合状态下电连接以形成第二单元(140b、170b)。第一单元(140a、170a)和第二单元(140b、170b)可以分别设置在框架构件120的多个容纳空间s1、s2中。即,第一单元(140a、170a)可以在第一堆叠体140a和第一组件170a结合的状态下插入第一容纳空间s1中,第二单元(140b、170b)可以在第二堆叠体140b和第二组件170b结合的状态下插入第二容纳空间s2中。然而,在本发明的实施例中,也可以在将每个电池单元堆叠体140先插入容纳空间s1、s2之后将汇流条组件170结合到插入容纳空间s1、s2中的电池单元堆叠体140。
145.第一结合部cp1和第二结合部cp2可以包括止动构件st,其用于在第一结合位置保持第一结合部cp1和第二结合部cp2的结合状态。当在第一结合位置插入电池单元堆叠体140时,止动构件st可以防止第一框架120a和第二框架120b脱离。止动构件st可以包括位于凹槽部c2的内周面和突起部c1的外周面中的任一个上的突出部st1和位于另一个上的凹部st2。突出部st1和凹部st2可以彼此压配合以起到使第一框架120a和第二框架120b保持第二结合位置的作用。
146.在图10的(a)至(c)中示出了突出部st1和凹部st2分别一体地形成在凹槽部c2的内周面上和突起部c1的外周面上。然而,也可以单独制造突出部st1和凹部st2后安装在凹槽部c2的内周面上和/或突起部c1的外周面上。此外,突出部st1和凹部st2的安装数量或位置也可以进行各种改变,只要在第一结合位置插入电池单元堆叠体140时第一框架120a和第二框架120b能够保持结合位置即可。
147.参照图9c和图10的(c),第一框架120a和第二框架120b可以彼此结合以具有第二结合位置。第二结合位置是在电池单元堆叠体140插入容纳空间s(s1、s2)中的状态下第一框架120a和第二框架120b之间的间隔比第一结合位置窄的状态。在第二结合位置的第一板121和第二板125之间的第二间隔d2具有小于第一间隔d1的值。在第二结合位置突起部c1可以具有最大程度地插入凹槽部c2的内部空间中的状态。
148.在第一结合位置电池单元堆叠体140的高度小于第一板121和第二板125之间的第一间隔d1。因此,在第一结合位置电池单元堆叠体140处于没有被第一板121和第二板125按压的状态。另一方面,在第二结合位置第一框架120a和第二框架120b可以具有在隔板构件128延伸的方向(即第三方向)上按压电池单元堆叠体140的状态。即,在第二结合位置,第一框架120a和第二框架120b可以在从第一结合位置移动到第二结合位置的方向上按压电池
单元堆叠体140。此外,在第二结合位置第一框架120a和第二框架120b可以具有在电池单元150堆叠的方向上按压电池单元堆叠体140的状态。多个电池单元150可以水平地设置在第一框架120a和第二框架120b之间并上下堆叠。因此,在第二结合位置第一框架120a和第二框架120b可以在上下方向(z)上按压电池单元堆叠体140。
149.由于电池单元堆叠体140处于由电池单元150堆叠的状态,因此电池单元堆叠体140在堆叠状态下可以具有在高度方向z上的组装公差。特别地,由于电池单元堆叠体140包括可弹性变形的压缩垫149(图5),因此电池单元堆叠体140的在高度方向(z)上的组装公差(例如,约5mm)可以根据压缩垫149的状态而增加。如果保持这些组装公差,则模块单元中可能会发生尺寸不良或质量不良等。此外,随着堆叠的电池单元150的数量增加,组装公差进一步增加,因此增加电池单元堆叠体140的高度受到限制。然而,根据一个实施例,使电池单元堆叠体140在第二结合位置具有被按压的状态,从而可以吸收电池单元堆叠体140的组装公差,因此可以提高设计自由度,例如增加电池单元150的堆叠数量和/或增加电池单元堆叠体140的总高度。
150.用于在第二结合位置固定所述突起部c1的位置的粘合构件ad可以设置在凹槽部c2的内部。在第二结合位置粘合构件ad粘合在第一结合部cp1和第二结合部cp2之间。可以将足够量的粘合构件ad涂布在凹槽部c2中以保持强结合状态。例如,粘合构件ad可以具有能够足以与突起部c1的下表面和侧表面接触的量。
151.图11的(a)和(b)示出了根据本发明的另一实施例的结合部cp,图11的(a)示出了第一结合位置,图11的(b)示出了第二结合位置。
152.图11的(a)和(b)所示的结合部cp的实施例与图10的(a)至(c)所示的实施例的不同之处仅在于结合部cp进一步包括位置固定构件。因此,为了避免不必要的重复,相同或相似构件的描述将替换为图10的(a)至(c)的描述,并且将仅描述不同的构造。
153.图11的(a)和(b)所示的结合部cp被构造成进一步包括位置固定构件(st1、st3)。在第二结合位置位置固定构件(st1、st3)可以保持第一结合部cp1和第二结合部cp2的结合状态。
154.位置固定构件(st1、st3)可以在图11的(b)的第二结合位置限制第一框架120a和第二框架120b向彼此分开的方向移动。位置固定构件(st1、st3)可以包括形成在凹槽部c2的内周面和突起部c1的外周面之间的卡合结构或压配合结构。类似于止动构件st,位置固定构件(st1、st3)可以包括形成在凹槽部c2的内周面和突起部c1的外周面中的任一个上的突出部st1和形成在其余一个上的凹部st3。
155.参照图11的(a)和(b),位置固定构件(st1、st3)可以包括形成在突起部c1中的凹部st3和形成在凹槽部c2中的突出部st1。此时,位置固定构件(st1、st3)中的至少一部分可以利用止动构件st。即,在图11的(a)和(b)的实施例中,形成在凹槽部c2中的突出部st1可以用作止动构件st和位置固定构件。
156.如图11的(a)所示,结合部cp可以具有在第一结合位置形成在凹槽部c2中的突出部st1插入形成在突起部c1中的凹部st2中的结构。因此,在第一结合位置可以保持第一结合部cp1和第二结合部cp2的结合状态。
157.此外,如图11的(b)所示,结合部cp可以具有在第二结合位置形成在凹槽部c2中的突处部st1插入形成在突起部c1中的凹部st2中并被卡合的结构。因此,在第二结合位置可
以保持第一结合部cp1和第二结合部cp2的结合状态。即,第一结合部cp1的凹部st2被第二结合部cp2的突出部st1卡住,从而限制了第一结合部cp1脱离。此外,在第二结合位置突起部c1和凹槽部c2可以通过粘合构件ad保持固定状态。
158.图12的(a)和(b)示出了根据本发明的又一实施例的结合部cp,图12的(a)示出了第一结合位置,图12的(b)示出了第二结合位置。
159.图12的(a)和(b)所示的结合部cp的实施例利用突起部c1和凹槽部c2的倾斜角来实现第一结合位置和第二结合位置,这与图10的(a)至(b)的实施例不同。因此,为了避免不必要的重复,相同或相似构件的描述将替换为图10的(a)至(c)的描述,并且将仅描述不同的构件。
160.图12的(a)和(b)所示的结合部cp具有在第一结合部cp1形成有突起部c1并且在第二结合部cp2形成有凹槽部c2的结构。当以突起部c1延伸的方向的截面为基准时,突起部c1和凹槽部c2可以分别具有宽度在突起部c1延伸的方向上变窄的形状。
161.如图12的(a)所示,突起部c1可以具有在第一结合位置突起部c1的至少一部分暴露于凹槽部c2的外部的形状。例如,突起部c1可以具有朝向突起部c1延伸的方向(重力方向)以第一倾斜角θ1减小的宽度,凹槽部c2可以具有朝向突起部c1延伸的方向以小于第一倾斜角θ1的第二倾斜角θ2减小的宽度。在这种情况下,突起部c1和凹槽部c2的宽度由于倾斜角(θ1、θ2)的不同而变化,在第一结合位置突起部c1可以从第二结合部cp2的端部插入凹槽部c2中直到与凹槽部c2的宽度具有相同宽度的位置。因此,在第一结合位置突起部c1的至少一部分可以暴露于凹槽部c2的外部。由于在第一结合位置突起部c1没有完全插入凹槽部c2中,因此可以形成用于插入电池单元堆叠体140的自由空间。
162.参照图12的(b),在第二结合位置突起部c1可以压配合到凹槽部c2中。因此,在图12的(b)中,在凹槽部c2中的与突起部c1压配合到凹槽部c2中的深度h1对应的区域中,凹槽部c2的开口的端部侧可以向外侧方向张开。在第二结合位置,突起部c1和凹槽部c2可以通过粘合构件ad保持固定状态。
163.在传统的具有i形框架的电池模块的情况下,由于电池单元堆叠体容纳在隔板构件的两侧,因此需要将壳体的开口的端部张开以便将电池单元堆叠体插入容纳空间中。然而,在将壳体的开口的端部张开的过程中,可能会在壳体中产生应力而导致断裂或变形。此外,在传统的具有i形框架的电池模块的情况下,存在从壳体施加到电池单元堆叠体的按压力不均匀的问题。
164.然而,在本发明的实施例的情况下,如参照图9a至图11的(b)所述,将框架构件120分成第一框架120a和第二框架120b,并且在组装电池单元堆叠体140的第一结合位置,第一框架120a和第二框架120b之间的间隔可以大于电池单元堆叠体140的高度。因此,与现有技术相比,可以解决由于框架构件120中产生的应力而导致框架构件120断裂或变形的问题。
165.接下来,将参照图13描述电池单元堆叠体140的冷却结构和热失控防止结构。
166.图13是沿图3的ii-ii'线的剖视图,并且进一步示出了冷却构件160。
167.参照图13以及图2和图3,电池单元堆叠体140容纳在壳体110内部的容纳空间s(s1、s2)中。电池单元堆叠体140包括多个电池单元150,其具有宽表面朝向第三方向(z)的平躺状态。第一堆叠体140a和第二堆叠体140b分别容纳在壳体110内部的第一容纳空间s1和第二容纳空间s2中。
168.第一堆叠体140a和第二堆叠体140b分别具有被第一框架120a的第一板121、第二框架120b的第二板125、由第一延伸板122和第二延伸板126构成的隔板构件138以及侧板131包围的结构。
169.电池单元堆叠体140可以由侧板执行131冷却。在一个实施例中,电池单元150可以包括如图7所示的三个面上形成有密封部154(图7)的袋型二次电池。此时,在电池单元堆叠体140中,电池单元主体部153(图7)中未形成有密封部154(图7)的接触面153a可以面对侧板131设置。此外,侧板131的外表面可以被构造成与冷却构件160接触以进行散热。这样的冷却构件160可以在其内部形成有制冷剂(包括冷却液或空气)流动的流道。因此,电池单元150中产生的热可以通过接触面153a传递到侧板131,然后可以通过冷却构件160散发到外部。冷却构件160可以具有附接到电池模块100或与电池模块100集成的结构。与此不同,冷却构件160还可以安装为电池组200(图16)中的组件。此外,冷却构件160可以被构造成设置在两个电池模块100之间。在这种情况下,冷却构件160可以被构造成与相邻的电池模块100的侧板131接触。
170.热传导粘合构件ta可以设置在电池单元150的接触面153a与侧板131之间,以提高电池单元150的接触面153a和侧板131之间的热传递性能。热传导粘合构件ta可以包括导热膏(thermal grease)、热传导粘合剂(thermal adhesive)、热传导环氧树脂以及散热垫中的至少一部分以促进热传递,但不限于此。
171.在传统的i形框架的情况下,由于通过位于中心的一个隔板构件来执行隔板构件128两侧的电池单元堆叠体140的冷却或散热,因此冷却效率或散热效率降低。因此,在传统的i形框架中,难以增加包括在电池单元堆叠体140中的电池单元的数量。然而,在本发明的实施例的情况下,由于通过电池单元堆叠体140外侧的多个侧板131执行冷却或散热,因此提高了冷却效率或散热效率,并且可以增加包括在电池单元堆叠体140中的电池单元150的数量。
172.此外,在本发明的实施例的情况下,由于侧板131紧固到汇流条组件170的汇流条支撑构件175,因此可以将侧板131和电池单元堆叠体140之间的间隔保持恒定。即,可以将侧板131和电池单元150的接触面153a之间的距离保持恒定。
173.热传导粘合构件ta可以设置在侧板131和电池单元150的接触面153a之间。与电池单元150以直立状态堆叠的情况相比,当电池单元150以平躺状态堆叠时,难以准确地保持设置在电池单元150的接触面153a和侧板131之间的热传导粘合构件ta的厚度。然而,在本发明的实施例的情况下,通过侧板131和汇流条支撑构件175的紧固,能够将热传导粘合构件ta的厚度保持恒定。因此,可以提高电池单元150的接触面153a和侧板131之间的冷却性能和散热性能。
174.隔板隔热构件147可以安装在电池单元堆叠体140和隔板构件128之间。隔板隔热构件147可以具有附接到电池单元堆叠体140的状态,但也可以附接到隔板构件128。隔板隔热构件147可以阻断火焰或高温热能在设置在隔板构件128两侧的电池单元堆叠体140之间传播。因此,隔板隔热构件147可以防止从一个电池单元堆叠体140到另一电池单元堆叠体140发生连环起火现象。为此,与设置在电池单元150之间的隔热构件145一样,隔板隔热构件147可以包括具有阻燃性、耐热性、隔热性和绝缘性中的至少一种性质的材料。这里,耐热性可以是指即使在摄氏300度以上的温度下也不会熔融并且不会改变形状的性质,隔热性
可以是指热传导率为1.0w/mk以下的性质。阻燃性可以是指当火源被消除时防止或抑制自燃的性质。例如,可以是指ul94 v测试中的v-0以上的等级。绝缘性可以是指难以传输电力的性质,例如,可以是指在400v电池组(或模块)系统中属于400v以上的cti(比较跟踪指数)ii组的材料。
175.例如,隔板隔热构件147可以包括能够防止热和/或火焰传播的功能的云母、二氧化硅、硅酸盐、石墨、氧化铝、陶瓷棉和气凝胶中的至少一部分材料。然而,隔板隔热构件147的材料不限于此,可以使用各种众所周知的材料,只要电池单元150热失控的情况下能够保持其形状并且可以防止热或火焰传播到相邻的其他电池单元堆叠体140即可。此外,隔板隔热构件147可以由隔热片形成,也可以由绝缘垫形成。
176.绝缘垫148可以安装在隔板隔热构件147和电池单元堆叠体140之间。绝缘垫148在电池单元堆叠体140的电池单元150和隔板构件128之间电绝缘。
177.在传统的i形框架的情况下,存在如下问题:由于通过位于中心的隔板构件来执行冷却,因此当在隔板构件一侧的电池单元堆叠体中发生热失控现象时,通过隔板构件在另一侧的电池单元堆叠体中也容易发生热失控。然而,在本发明的实施例的情况下,由于隔板隔热构件147安装在电池单元堆叠体140和隔板构件128之间,因此可以阻断电池单元堆叠体140之间的热失控现象。
178.另一方面,如参照图4至图6所述,隔热构件145可以安装在电池单元150之间,并且可以进一步安装有压缩垫149。
179.接下来,将参照图14的(a)和(b)描述汇流条组件170。
180.图14的(a)和(b)是示出在图3所示的电池模块100中安装有汇流条组件170的状态的图,图14的(a)是主视图,图14的(b)是后视图。
181.参照图2、图3、图14的(a)和(b),汇流条组件170可以包括第一组件170a和第二组件170b。第一组件170a电连接到第一堆叠体140a,并且第二组件170b电连接到第二堆叠体140b。
182.在汇流条组件170连接到电池单元堆叠体140之前,难以区分第一堆叠体140a和第二堆叠体140b的形状,并且难以区分第一堆叠体140a的前后方向(第二方向)和第二堆叠体140b的前后方向(第二方向)。然而,当第一组件170a和第二组件170b分别连接到第一堆叠体140a和第二堆叠体140b时,可以容易地区分每个电池单元堆叠体140。
183.在传统的具有i形框架的电池模块的情况下,在电池单元堆叠体分别安装在隔板的两侧的状态下,多个电池单元堆叠体和一个汇流条组件电连接。在根据现有技术的电池模块的情况下,由于在将电池单元堆叠体预先安装在模块壳体的过程中会发生组装公差,因此当用一个汇流条组件连接多个电池单元堆叠体时,汇流条连接工艺困难。此外,由于电池单元的电极引线和汇流条之间的焊接不良的发生增加而导致生产成品率降低。
184.然而,在本发明的实施例中,在将第一堆叠体140a和第二堆叠体140b设置在框架构件120的容纳空间中之前,第一组件170a和第二组件170b分别电连接到第一堆叠体140a和第二堆叠体140b。因此,与现有技术相比,电池单元堆叠体140(140a、140b)和汇流条171之间的电连接操作可以容易地进行,并且发生焊接不良的可能性较小。即,在本发明的实施例的情况下,汇流条组件170具有分开为多个的结构,从而在将每个汇流条组件170分别组装到每个电池单元堆叠体140的过程中,可以提高组装性。此外,在本发明的实施例中,可以
增加包括在电池单元堆叠体140中的电池单元150的数量,因此,可以增加电池单元堆叠体140的高度。
185.第一组件170a和第二组件170b可以分别包括在第一方向(x)上彼此面对设置的第一连接部176a和第二连接部176b。第一连接部176a和第二连接部176b可以在彼此面对的方向上具有凹凸形状。即,第一连接部176a和第二连接部176b可以在第一方向(x)上具有凹凸形状。此外,第一连接部176a和第二连接部176b可以具有在第一方向(x)上彼此接合的形状。
186.如上所述,第一连接部176a和第二连接部176b被构造成具有不同形状的凹凸结构,从而在将电池单元堆叠体140设置在容纳空间s1、s2中的过程中,容易区分连接有第一组件170a的第一堆叠体140a和连接有第二组件170b的第二堆叠体140b。因此,可以防止在将第一堆叠体140a和第二堆叠体140b组装到壳体110的容纳空间s1、s2中的过程中的错误。
187.另一方面,每个电池单元150可以分别在垂直于第一方向(x)的第二方向(y)的两端部包括电极引线155。因此,电池单元堆叠体140可以在第二方向(y)的两端部(both ends)连接到汇流条组件170。
188.因此,第一组件170a可以包括:第一前组件170a-1,在第二方向(y)上位于第一堆叠体140a的一端部;以及第一后组件170a-2,在第二方向(y)上位于第一堆叠体140a的另一端部。第二组件170b可以包括:第二前组件170b-1,在第二方向(y)上位于第二堆叠体140b的一端部;以及第二后组件170b-2,在第二方向(y)上位于第二堆叠体140b的另一端部。
189.此外,第一前组件170a-1和第二前组件170b-1分别可以包括与外部电连接的电极端子173。每个电极端子173可以电连接到包括在第一前组件170a-1和第二前组件170b-1中的多个汇流条171中的至少一个。例如,第一前组件170a-1可以包括连接到多个汇流条171中的至少一个汇流条171的第一电极端子173a,并且第二前组件170b-1可以包括连接到多个汇流条171中的至少一个汇流条的第二电极端子173b。第一电极端子173a和第二电极端子173b具有不同的极性,并且被设置用于与外部电连接。
190.第一后组件170a-2和第二后组件170b-2可以通过桥汇流条174电连接。桥汇流条174可以电连接包括在第一后组件170a-2中的多个汇流条171中的至少一个和包括在第二后组件170b-2中的多个汇流条171中的至少一个。桥汇流条174可以绕过隔板构件128(图13)连接到第一后组件170a-2的汇流条171和第二后组件170b-2的汇流条171。
191.在本发明的实施例中,在第一堆叠体140a和第一组件170a电连接并且第二堆叠体140b和第二组件170b电连接的状态下,可以设置在框架构件120中。第一组件170a和第二组件170b可以在第一堆叠体140a和第二堆叠体140b的另一端部(second end)通过桥汇流条174电连接。
192.汇流条组件170可以包括多个汇流条171和汇流条支撑构件175。因此,第一组件170a可以包括第一汇流条171a和第一汇流条支撑构件175a,并且第二组件170b可以包括第二汇流条171b和第二汇流条支撑构件175b。
193.第一汇流条支撑构件175a可以包括第一连接部176a,第二汇流条支撑构件175b可以包括第二连接部176b,并且第一连接部176a和第二连接部176b可以具有彼此接合的形状。例如,第一连接部176a可以具有由凹槽p1和突起p2构成的凹凸形状。相应地,第二连接部176b可以具有由与第一连接部176a的凹槽p1接合的突起p2和与第一连接部176a的突起
p2接合的凹槽p1形成的凹凸形状。
194.此外,第一组件170a和第二组件170b可以分别通过第一连接部176a和第二连接部176b紧固到隔板构件128。可以在第一连接部176a和第二连接部176b中形成组装孔p3,紧固构件穿过该组装孔p3以与隔板构件128紧固。
195.如上所述,由于隔板构件128被紧固到汇流条组件170,即使当框架构件120具有分开为第一框架120a和第二框架120b的结构时,也可以保持框架构件120的刚性。此外,由于分开的结构的隔板构件128被紧固到汇流条组件170并被固定,因此即使在安装电池模块100的地方(例如,车辆)中发生振动,也可以减少从电池单元150传递到隔板构件128的振动。
196.此外,如参照图3和图5所述,可以具有侧板131紧固到汇流条组件170的结构。如上所述,由于具有框架构件120和侧板131以汇流条组件170为中心彼此紧固的结构,因此可以进一步提高框架构件120的刚性。
197.然而,在本发明的实施例中,框架构件120不限于分开为第一框架120a和第二框架120b的结构,也可以具有一体式结构。
198.类似于第一组件170a和第二组件170b,第一前组件170a-1可以包括第一前汇流条171a-1和第一前支撑构件175a-1,并且第一后组件170a-2可以包括第一后汇流条171a-2和第一后支撑构件175a-2。同样地,第二前组件170b-1可以包括第二前汇流条171b-1和第二前支撑构件175b-1,并且第二后组件170b-2可以包括第二后汇流条171b-2和第二后支撑构件175b-2。
199.将参照图15描述汇流条组件170以及汇流条171之间的电连接关系。图15是示出图14的(a)和(b)中的多个汇流条171之间的电连接关系的说明图。为了清楚地示出,连接在汇流条171之间的电池单元150被省略。
200.如图15所示,连接有第一电极端子173a的第一前汇流条171a-1和第一后汇流条171a-2可以通过未示出的电池单元150彼此电连接。因此,在第一前汇流条171a-1和第一后汇流条171a-2之间依次形成由
①
至
⑤
表示的电流流动。在第一后汇流条171a-2和第二后汇流条171b-2之间通过桥汇流条174形成由
⑥
表示的电流流动。并且,在第二后汇流条171b-2和第二前汇流条171b-1之间依次形成由
⑦
至表示的电流流动。桥汇流条174在第一堆叠体140a(图2)和第二堆叠体140b(图2)的另一端部电连接第一组件170a(图2)的第一后汇流条171a-2和第二组件170b(图2)的第二后汇流条171b-2。
201.如上所述,第一电极端子173a、第一前汇流条171a-1、第一后汇流条171a-2、桥汇流条174、第二后汇流条171b-2、第二前汇流条171b以及第二电极端子173b依次电连接。第一电极端子173a和第二电极端子173b用于与电池模块100的外部电连接。
202.接下来,将描述根据本发明的一个实施例的电池模块100的制造方法。
203.在本发明中,电池模块100的制造方法大致可以分为第一种方法的实施例和第二种方法的实施例。第一种方法的实施例着重于这样一种方法:将框架构件120分开形成为第一框架120a和第二框架120b,并且将电池单元堆叠体140(140a、140b)组装到由第一框架120a和第二框架120b形成的容纳空间s(s1、s2)中。第二种方法的实施例着重于这样一种方法:将电池单元堆叠体140以及汇流条组件170分别分开形成为第一堆叠体140a和第二堆叠体140b以及第一组件170a和第二组件170b,并且在将组件170a、170b分别连接到多个堆叠
体140a、140b的状态下设置在框架构件120中之后电连接第一组件170a和第二组件170b。第一种方法的实施例具有将框架构件120分开形成为第一框架120a和第二框架120b的结构,以设置至少一个电池单元堆叠体140。另一方面,第二种方法的实施例具有具有形成有多个容纳空间s(s1、s2)的框架构件120的结构,以设置多个电池单元堆叠体140(140a、140b)。在第二种方法的实施例中,可以具有框架构件120不分开为第一框架120a和第二框架120b的结构。第一种方法的实施例和第二种方法的实施例可以彼此组合实施。
204.此外,在本发明的实施例中,电池模块100的制造方法可以包括参照图1至图15描述的电池模块100的描述中的所有方法内容。然而,为了避免不必要的重复,将仅针对电池模块100的制造方法中的重要事项进行简要描述。
205.[第一种方法的实施例]
[0206]
第一种方法的实施例可以包括:准备步骤,准备第一框架120a、第二框架120b和电池单元堆叠体140;第一结合步骤,将第一框架120a和第二框架120b结合以形成第一结合位置;设置步骤,设置电池单元堆叠体140;以及第二结合步骤,将第一框架120a和第二框架120b移动到第二结合位置。
[0207]
在准备步骤中,如图2所示,准备构成电池模块100的各种组件。框架构件120可以分开为第一框架120a和第二框架120b。第一框架120a和第二框架120b可以彼此结合以形成至少一个容纳空间s(s1、s2)。电池单元堆叠体140具有多个电池单元150堆叠的状态。在准备步骤中,可以进一步准备电连接到电池单元堆叠体140的汇流条组件170、形成壳体110的外观的侧板131和端板135。
[0208]
参照图9b和图10的(b),第一结合步骤是将第一框架120a和第二框架120b临时结合以形成第一结合位置的步骤。第一结合位置是能够使电池单元堆叠体140容易地插入容纳空间s1、s2中的位置。在第一结合位置,第一板121和第二板125之间的第一间隔d1可以具有大于电池单元堆叠体140的总高度(第三方向(z)的高度)的值。
[0209]
设置步骤是在第一结合位置将电池单元堆叠体140插入并设置在容纳空间s(s1、s2)中的步骤。由于第一结合位置的容纳空间s(s1、s2)的第一间距d1大于电池单元堆叠体140的总高度,因此电池单元堆叠体140可以容易地插入容纳空间s(s1、s2)中。在设置步骤中,电池单元堆叠体140没有被第一板121和第二板125按压。
[0210]
在设置步骤之前,电池单元堆叠体140可以结合到汇流条组件170以电连接。在这种情况下,在设置步骤中,电池单元堆叠体140可以在连接有汇流条组件170的状态下设置在容纳空间s(s1、s2)中。
[0211]
参照如图9c和图10的(c),第二个结合步骤是在电池单元堆叠体140设置在容纳空间s(s1、s2)中的状态下使第一框架120a和第二框架120b移动到第二结合位置的步骤。第二结合位置是第一框架120a和第二框架120b之间的间隔比第一结合位置窄的状态。在第二结合步骤中,第一框架120a和第二框架120b可以在从第一结合位置移动到第二结合位置的方向上按压电池单元堆叠体140。此外,第二结合步骤可以被配置为使得第一框架120a和第二框架120b在电池单元150堆叠的方向(z)上按压电池单元堆叠体140。
[0212]
另一方面,第一框架120a与第二框架120b可以形成由隔板构件128分隔的两个容纳空间s1与s2。在这种情况下,第二个结合步骤可以被配置为在电池单元堆叠体140(140a、140b)设置在两个容纳空间s1、s2中的状态下使第一框架120a和第二框架120b移动。
[0213]
当电池单元堆叠体140包括第一堆叠体140a和第二堆叠体140b时,第一堆叠体140a和第二堆叠体140b可以分别连接到第一汇流条171a和第二汇流条171b。在这种情况下,第一汇流条171a和第二汇流条171b可以通过桥汇流条174(图14的(b)和图15)电连接。
[0214]
参照图2至图5,汇流条组件170可以结合到框架构件120,并且侧板131可以结合到汇流条组件170。此外,端板135可以被构造成覆盖汇流条组件170。如上所述,当完成壳体110的组装时,可以完成具有图1所示的外观的电池模块100的制造。
[0215]
[第二种方法的实施例]
[0216]
第二种方法的实施例可以包括:准备步骤,准备第一堆叠体140a、第二堆叠体140b、第一组件170a、第二组件170b和框架构件120;单元形成步骤,第一堆叠体140a和第一组件170a结合以形成第一单元(140a、170a),第二堆叠体140b和第二组件170b结合以形成第二单元(140b、170b);设置步骤,将第一单元(140a、170a)和第二单元(140b、170b)设置在容纳空间s(s1、s2)中;以及电连接步骤,电连接第一组件170a和第二组件170b。
[0217]
在准备步骤中,如图2所示,准备构成电池模块100的各种组件。框架构件120具有由隔板构件128分隔的多个容纳空间s(s1、s2)。尽管在图2中示出了框架构件120被分开为第一框架120a和第二框架120b的结构,但也可以具有一体式结构。电池单元堆叠体140可以包括第一堆叠体140a和第二堆叠体140b。第一堆叠体140a和第二堆叠体140b中的每一个具有多个电池单元150堆叠的状态。汇流条组件170可以包括第一组件170a和第二组件170b。第一组件170a和第二组件170b被构造成分别电连接到第一堆叠体140a和第二堆叠体140b。第一组件170a和第二组件170b可以具有彼此接合的形状。在准备步骤中,可以进一步准备形成壳体110的外观的侧板131和端板135。
[0218]
在单元形成步骤中,第一堆叠体140a和第一组件170a电连接以形成第一单元(140a、170a),并且第二堆叠体140b和第二组件170b电连接以形成第二单元(140b、170b)(参照图9b)。即,在单元形成步骤中,在将第一堆叠体140a和第二堆叠体140b设置在容纳空间中之前,第一堆叠体140a和第二堆叠体140b分别电连接到第一组件170a和第二组件170b。参照图5,单元形成步骤可以通过在将电池单元150的电极引线155插入汇流条171的结合孔172中之后将电极引线155接合到汇流条171来执行。
[0219]
设置步骤是将第一单元(140a、170a)以及第二单元(140b、170b)分别设置在形成在框架构件120中的多个容纳空间s(s1、s2)中的步骤(参照图9c)。为了容易地将第一单元(140a、170a)和第二单元(140b、170b)设置在容纳空间s(s1、s2)中,框架构件120可以分开形成为第一框架120a和第二框架120b。然而,即使当框架构件120一体形成时,也可以在将容纳空间s(s1、s2)的入口部分张开的状态下将第一单元(140a、170a)和第二单元(140b、170b)插入容纳空间s(s1、s2)中。
[0220]
电连接步骤是在多个容纳空间s(s1、s2)的两端部(both ends)中的至少一个中电连接第一组件170a和第二组件170b的步骤。电连接步骤可以通过通过桥汇流条174(图14的(b)和图15)连接第一汇流条171a中的至少一部分和第二汇流条171b中的至少一部分来执行。参照图14的(b)和图15,桥汇流条174可以在容纳空间s的另一端部(second end)绕过隔板构件128(图13)连接到第一后组件170a-2的汇流条171和第二后组件170b-2的汇流条171。
[0221]
在电连接步骤之后,可以执行将汇流条组件170结合到框架构件120的步骤。为此,
用于连接汇流条支撑构件175和隔板构件128的组装孔p3(图4和图5)可以形成在汇流条支撑构件175中。
[0222]
此外,在电连接步骤之后,可以执行收尾步骤,在该收尾步骤中,用多个板131、135覆盖第一单元(140a、170a)以及第二单元(140b、170b)中暴露于框架构件120外部的部分。
[0223]
参照图2至图5,在收尾步骤中,侧板131可以结合到汇流条组件170。为此,可以在汇流条支撑构件175中形成紧固孔p4(图5),并且侧板131可以具有组装孔132(图3),诸如螺栓的紧固装置b(图3)可以穿过该组装孔132。参照图3,诸如螺栓的紧固装置b可以通过组装孔132结合到汇流条支撑构件175的紧固孔p4(图5)。因此,可以实现侧板131和汇流条组件170之间的结合。
[0224]
此外,端板135可以被构造成覆盖汇流条组件170。端板135可以通过焊接等方式结合到侧板131和框架构件120。
[0225]
如上所述,当完成壳体110的组装时,可以完成具有图1所示的外观的电池模块100的制造。
[0226]
最后,将参照图16描述根据本发明的一个实施例的电池组200。图16是根据本发明的一个实施例的电池组200的立体图,图16的电池组200以覆盖电池组壳体210的顶部的电池组盖(未示出)被省略的状态示出。
[0227]
电池组200可以包括上述电池模块100和容纳多个电池模块100的电池组壳体210。电池组壳体210包括容纳电池模块100的安装空间211。电池组壳体210的安装空间211可以被分隔板220分割成多个。
[0228]
分隔板220可以具有连接到电池组壳体210的内壁的结构,以提高电池组壳体210的强度。该分隔板220可以分隔安装电池模块100的空间,从而该分隔板220可以执行即使在任一电池模块100中发生热失控现象,也可以阻断热失控现象传播到相邻的电池模块100的功能。
[0229]
此外,分隔板220可以执行将电池模块100中产生的热散发到外部的散热和/或冷却功能。例如,分隔板220还可以用作电池模块100的冷却构件160(图13)。在这种情况下,分隔板220可以被设置为与两个相邻的电池模块100接触以执行相邻的两个电池模块100的冷却。
[0230]
尽管上面已经详细描述了本发明的实施例,但是本发明的范围不限于此。对于本领域普通技术人员来说,在不脱离权利要求书中记载的本发明的技术思想的情况下,可以进行各种修改和变形是显而易见的。
[0231]
此外,可以通过删除上述实施例中的部分组件来实施,并且各个实施例也可以彼此组合实施。
[0232]
特别地,在与将电池单元堆叠体140插入容纳空间s中的工艺不直接相关的实施例的情况下,框架构件120也可以具有不分开为第一框架120a和第二框架120b的一体式结构。
技术特征:
1.一种电池模块,包括:电池单元堆叠体,其中多个电池单元堆叠;汇流条组件,包括:至少一个汇流条,电连接到多个所述电池单元;以及汇流条支撑构件,设置在所述汇流条和所述电池单元堆叠体之间以支撑所述汇流条;以及壳体,形成有由隔板构件分隔的多个容纳空间以容纳多个电池单元堆叠体,其中,所述电池单元堆叠体包括设置在位于所述隔板构件的一侧的第一容纳空间中的第一堆叠体和设置在位于所述隔板构件的另一侧的第二容纳空间中的第二堆叠体,所述汇流条组件包括电连接到所述第一堆叠体的第一组件和电连接到所述第二堆叠体的第二组件,所述第一组件和所述第二组件在所述容纳空间的两端部中的至少一个中电连接。2.根据权利要求1所述的电池模块,其中,所述第一组件和所述第二组件包括彼此面对设置的第一连接部和第二连接部,所述第一连接部和所述第二连接部在彼此面对的方向上具有凹凸形状。3.根据权利要求2所述的电池模块,其中,所述第一连接部和所述第二连接部具有彼此接合的形状。4.根据权利要求2所述的电池模块,其中,每个所述电池单元在其两端部分别包括电极引线。5.根据权利要求4所述的电池模块,其中,所述汇流条包括结合孔,所述电极引线插入所述结合孔中,所述电极引线在插入所述结合孔中的状态下接合以电连接到所述汇流条。6.根据权利要求4所述的电池模块,其中,所述第一组件包括位于所述第一堆叠体的一端部的第一前组件和位于所述第一堆叠体的另一端部的第一后组件,所述第二组件包括位于所述第二堆叠体的一端部的第二前组件和位于所述第二堆叠体的另一端部的第二后组件。7.根据权利要求6所述的电池模块,其中,所述第一前组件和所述第二前组件分别包括与外部电连接的电极端子,所述第一后组件和所述第二后组件通过桥汇流条电连接。8.根据权利要求7所述的电池模块,其中,每个所述电极端子电连接到包括在所述第一前组件中的多个汇流条中的至少一个和包括在所述第二前组件中的多个汇流条中的至少一个,所述桥汇流条电连接包括在所述第一后组件中的多个汇流条中的至少一个和包括在所述第二后组件中的多个汇流条中的至少一个。9.根据权利要求2所述的电池模块,其中,所述汇流条支撑构件包括包括所述第一连接部的第一汇流条支撑构件和包括所述第二连接部的第二汇流条支撑构件,所述第一组件和所述第二组件分别通过所述第一连接部和所述第二连接部紧固到所述隔板构件。10.根据权利要求9所述的电池模块,其中,
所述壳体包括侧板,所述侧板在垂直于所述隔板构件的第一方向外侧分别紧固到所述第一汇流条支撑构件和所述第二汇流条支撑构件。11.根据权利要求10所述的电池模块,其中,所述汇流条组件在垂直于所述第一方向的第二方向上结合到所述电池单元堆叠体,所述电池单元在垂直于所述第一方向和所述第二方向的第三方向上堆叠,所述壳体包括:第一板和第二板,夹着所述电池单元堆叠体在所述第三方向上彼此面对设置,并且分别结合到所述隔板构件;所述侧板,夹着所述电池单元堆叠体在所述第一方向上彼此面对设置;以及端板,夹着所述电池单元堆叠体在所述第二方向上彼此面对设置。12.根据权利要求1所述的电池模块,其中,所述电池单元堆叠体包括设置在所述电池单元之间的至少一个隔热构件,所述隔热构件中的至少一部分穿过所述汇流条支撑构件延伸到所述汇流条之间。13.根据权利要求12所述的电池模块,其中,多个所述电池单元在第三方向上堆叠以形成所述电池单元堆叠体,多个所述汇流条以在所述第三方向上隔开的状态设置在所述汇流条支撑构件中,所述隔热构件设置在彼此相邻的汇流条之间。14.根据权利要求13所述的电池模块,其中,所述第三方向是重力方向。15.根据权利要求12所述的电池模块,其中,所述隔热构件的耐热温度具有高于所述汇流条支撑构件的熔融温度的值。16.根据权利要求12所述的电池模块,其中,所述隔热构件包括云母、二氧化硅、硅酸盐、石墨、氧化铝、陶瓷棉和气凝胶中的至少一种。17.根据权利要求1所述的电池模块,其中,在所述汇流条支撑构件中形成有通气孔,所述通气孔用于将所述电池单元堆叠体中产生的气体排出到外部。18.根据权利要求17所述的电池模块,其中,所述壳体包括端板,所述端板面对所述汇流条组件设置,在所述端板中形成有气体排出口,所述气体排出口用于将从所述通气孔排出的气体排出到所述端板外部。19.根据权利要求18所述的电池模块,其中,电绝缘性的绝缘构件安装在所述端板和所述汇流条组件之间,所述绝缘构件包括形成在与所述气体排出口对应的位置的气流口和形成在所述气流口周围以限制气体流动的阻流壁。20.一种电池模块的制造方法,包括以下步骤:准备多个电池单元堆叠的第一堆叠体、多个电池单元堆叠的第二堆叠体、电连接到所述第一堆叠体的第一组件、电连接到所述第二堆叠体的第二组件、具有由隔板构件分隔的多个容纳空间的框架构件;所述第一堆叠体和所述第一组件电连接以形成第一单元,并且所述第二堆叠体和所述第二组件电连接以形成第二单元;
将所述第一单元和所述第二单元分别设置在所述框架构件的所述多个容纳空间中;以及在所述多个容纳空间的两端部中的至少一个中电连接所述第一组件和所述第二组件。21.根据权利要求20所述的电池模块的制造方法,其中,所述第一组件包括电连接到所述第一堆叠体的第一汇流条,所述第二组件包括电连接到所述第二堆叠体的第二汇流条,在电连接所述第一组件和所述第二组件的步骤中,通过桥汇流条连接所述第一汇流条中的至少一部分和所述第二汇流条中的至少一部分。22.根据权利要求20所述的电池模块的制造方法,进一步包括以下步骤:用多个板覆盖所述第一单元和所述第二单元中暴露于所述框架构件外部的部分。23.一种电池组,包括:权利要求1所述的电池模块;以及容纳多个所述电池模块的电池组壳体。
技术总结
本发明涉及一种电池模块、包括电池模块的电池组及电池模块的制造方法。电池模块包括:电池单元堆叠体,其中多个电池单元堆叠;汇流条组件,包括:至少一个汇流条,电连接到多个电池单元;以及汇流条支撑构件,设置在汇流条和电池单元堆叠体之间以支撑汇流条;以及壳体,形成有由隔板构件分隔的多个容纳空间以容纳多个电池单元堆叠体,其中,电池单元堆叠体包括设置在位于隔板构件的一侧的第一容纳空间中的第一堆叠体和设置在位于隔板构件的另一侧的第二容纳空间中的第二堆叠体,汇流条组件包括电连接到第一堆叠体的第一组件和电连接到第二堆叠体的第二组件,第一组件和第二组件在容纳空间的两端部中的至少一个中电连接。在容纳空间的两端部中的至少一个中电连接。在容纳空间的两端部中的至少一个中电连接。
技术研发人员:姜智恩 全海龙
受保护的技术使用者:SK新能源株式会社
技术研发日:2022.12.30
技术公布日:2023/8/16
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