CN111106297A - 电池模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电池模块，其包括多个对准的电池单元，其中每个电池单元包括被容纳在电池壳体中的电极组件、放置在电池壳体上的盖组件、在盖组件中的气体排放口和突出到盖组件上方的单元端子。该电池模块还包括设置在盖组件顶部的多个汇流条，其中每个汇流条被配置用于电连接至少两个电池单元的单元端子，并且所述多个汇流条被配置用于传导电池模块的电流。此外，至少一个嵌体被正模制到至少一个汇流条，并且至多具有所述至少一个汇流条的高度。顶盖设置在汇流条顶部，并覆盖电池单元的盖组件、汇流条和所述至少一个嵌体，其中所述多个汇流条和所述至少一个嵌体形成用于支撑顶盖的面向顶盖的支撑表面。

Description

电池模块

技术领域

本发明涉及电池模块，具体地，涉及具有改善的阻燃性并具有改善的机械性能的电池模块。

背景技术

可再充电电池或二次电池与一次电池不同在于，它能重复地充电和放电，而一次电池仅提供化学能到电能的不可逆转化。低容量可再充电电池用作诸如蜂窝电话、笔记本计算机和便携式摄像机的小型电子设备的电源，而高容量可再充电电池用作电动车辆或混合动力车辆等的电源。

一般而言，可再充电电池包括：电极组件，其包括正电极、负电极、以及插置在正电极和负电极之间的隔板；容纳该电极组件的壳体；以及电连接到该电极组件的电极端子。电解质溶液被注入到壳体中，以使得经由正电极、负电极和电解质溶液的电化学反应能够实现电池的充电和放电。壳体的形状，例如圆筒形或矩形，取决于电池的预期用途。

可再充电电池可以用作由串联和/或并联联接的多个单位电池单元形成的电池模块，从而例如为混合动力车辆的马达驱动提供高能量密度。也就是，电池模块通过取决于所需的电力的量互连多个单位电池单元的电极端子而形成，以便实现例如用于电动车辆的高功率的可再充电电池。

电池模块可以以块设计或模块化设计配置。在块设计中，每个电池单元联接到公共集流体结构和公共电池管理系统。在模块化设计中，多个电池单元被连接以形成子模块，并且几个子模块被连接以形成电池模块。电池管理功能可以在模块级别或子模块级别实现，因此部件的可互换性得到改善。一个或更多个电池模块被机械集成且电集成、被配备有热管理系统、并被设置用于与一个或更多个耗电设备连通以形成电池系统。

为了在模块化设计中提供电池系统的电集成，或将具有并联连接的多个电池单元的子模块串联连接(XpYs)，或将具有串联连接的多个电池单元的子模块并联连接(XsYp)。XpYs型电池模块能产生高电压，对于XsYp型电池模块，电池单元的电容累加，因此XsYp型电池模块主要用于低电容电池单元。

电池模块通常包括用于包围其所有构成部件的壳体。为了提供对被包围的部件的热控制，可以使用热管理系统来有效地释放、排出和/或消散在壳体内产生的热。如果省略这种热管理系统或没有充分地执行从壳体排放热，则内部温度的升高会导致在其中发生异常反应。这种异常工作状况的示例是电池单元的热失控，可以通过强烈过热的或过充电的锂离子单元而进入热失控。热失控是单元内部的自加速化学反应，其产生大量的热和气体直到耗尽所有可用的材料。由于所产生的气体内的大量的氢气和一氧化碳，其可以是有毒且易燃的。

通常，电池单元包括排气口，如果超过单元内的某一过压和/或某一温度，则该排气口允许在异常工作状况下产生的气体从单元释放。然而，通常的电池模块以实质上气密的方式将部件包围在其中，这可能在显著增大的内部压力的情况下导致损坏。此外，在电池单元的热失控(排气)或其它功能障碍期间可能出现的危险的烟和气体会积聚在壳体内和/或可以以不受控制的方式释放。这些影响的组合对可能暴露于有毒气体和/或可因过压所致的模块壳体爆炸而受到危害的电池系统的用户构成了严重的威胁。

电池模块壳体通常以密封和气密的方式提供，以便保护构成部分免于诸如例如机械冲击、灰尘和湿气的环境影响。特别是，电池模块的顶侧尤其容易由于机械冲击而损坏，电池模块的顶侧包括互连的单元端子、汇流条结构和/或安装在电池单元顶部的控制电子装置，诸如例如单元监控电路(CSC)或电池系统管理器(BSM)。因此，特别是电池模块的顶部的机械保护是最重要的。

然而，棱柱形电池单元的排气口通常设置在棱柱形电池单元的顶部，例如，在电池单元的单元端子之间。因此，在电池模块的上部区域中也必须发生多个电池单元所释放的排气的排出。因此，机械要求与关于自电池模块安全的气体排出的要求相冲突。

因此，本发明的目的是克服或减少现有技术的至少一些缺点，并提供这样的电池模块，其具有改善的机械性能，特别是相对于电池模块的上部区域具有改善的机械性能，并且关于自电池模块的顶部的气体排出具有改善的性能。

发明内容

能借助于本发明避免或至少减少现有技术的一个或更多个缺点。具体地，提供了一种电池模块，其包括多个对准的电池单元，所述多个对准的电池单元在对准方向上对准，该对准方向是电池模块的延伸方向或长度方向。电池模块的每个电池单元包括电极组件，该电极组件被容纳在电池壳体，优选地，具有至少一个矩形剖面的棱柱形电池壳体中。电池单元每个还包括放置在电池壳体上的盖组件，其中气体排放口设置在盖组件中。气体排放口被配置为例如在电池单元的异常工作状况期间如果超过电池壳体中的预定压力阈值则释放气体。此外，单元端子突出到盖组件上方，优选地穿过盖组件。在备选实施方式中，一个单元端子可以突出到盖组件上方，而电池壳体提供另一个端子。优选地，每个电池单元包括第一单元端子和第二单元端子，并且气体排放口设置在第一单元端子和第二单元端子之间。

本发明的电池模块还包括多个汇流条，所述多个汇流条设置在盖组件顶部，即在盖组件上方。也就是，汇流条在电池模块的高度方向上设置在电池单元之上，即在盖组件之上。其中，一个或更多个层可以设置在汇流条和电池单元之间，例如，以将壳体与汇流条电隔离，或者汇流条可以直接设置在电池单元壳体上。每个汇流条被配置用于取决于电池模块中并联连接的电池单元的数量电连接至少两个电池单元的单元端子。也就是，在具有XpYs配置的电池模块中，每个汇流条被配置用于电连接2*X个电池单元的单元端子，即，用于连接并联连接的电池单元。一起地，所述多个汇流条被配置用于传导电池模块的电流，即，以传输电池模块中并联连接的所有电池单元的合计电流。也就是，汇流条必须与仅用于传导测量用的探针电压或电流的导线或导体不同地配置。

根据本发明，至少一个嵌体形成在汇流条的层中。也就是，嵌体优选地不超过汇流条的高度，即，它们可以在电池模块的高度方向上不突出到汇流条上方，或者在与电池模块的高度方向相反的方向上不突出到汇流条下方。换言之，所述至少一个嵌体至多具有所述至少一个汇流条的高度。此外，嵌体不仅仅包封汇流条，而且更是被正模制到至少一个汇流条。换言之，所述至少一个嵌体中的每个嵌体被形状配合到至少一个汇流条的外观形状。特别优选地，所述至少一个嵌体被模制，例如由热塑性或热固性材料注射模制到所述至少一个汇流条的层级内的汇流条的外观形状，即，模制到汇流条的横向侧壁。优选地，至少一个嵌体被正模制到两个汇流条，填充汇流条的层级中的汇流条之间的间隙。进一步优选地，至少一个嵌体被正模制到仅一个汇流条，即填充汇流条与电池模块的外边界之间的间隙。

本发明的电池模块还包括顶盖，其设置在汇流条顶部，并配置用于覆盖每个电池单元的盖组件、用于覆盖所述多个汇流条并且用于覆盖所述至少一个嵌体。换言之，顶盖在电池模块的长度方向上以及在与其长度方向相反的方向上延伸遍及整个电池模块。进一步优选地，顶盖被配置为密封电池模块的顶部，即，配置为电池模块的盖组件一起完全限定电池模块之上的体积。其中，被限定的体积可以具有如下面更详细地描述的一个气体排放路径。根据本发明，所述多个汇流条和所述至少一个嵌体形成支撑表面，该支撑表面面向顶盖并配置用于机械地支撑顶盖。因此，如果机械载荷从顶部施加到电池模块，则汇流条和嵌体的组合为顶盖提供充分的支撑，并能避免顶盖的损坏。具体地，能避免顶盖被推入到汇流条的层中的汇流条之间的空隙中，这可能导致顶盖的损坏。换言之，通过提供所述至少一个嵌体，能使电池模块的任何边缘或拐角平滑，并提高电池模块抵抗从顶部施加的机械载荷的机械稳定性。

在优选的实施方式中，所述多个汇流条和所述至少一个嵌体形成直的和/或平的支撑表面。通过提供直的表面，与汇流条和嵌体的组合接触的顶盖同时接触整个表面，而不仅仅是接触该表面的突起，因而将任何机械载荷分配到整个表面区域。此外，通过提供平的表面，能提供具有平的顶盖的平的电池模块。直的和/或平的表面优选地通过以下来提供：至少一个嵌体被正模制到汇流条的层中的至少一个汇流条，并且具有与所述至少一个汇流条的高度对应的高度，即与所述至少一个汇流条的高度相等的高度。

特别优选地，本发明的电池模块包括多个嵌体，其中所述多个嵌体中的每个如上所述被正模制到至少一个汇流条。优选地，所述多个嵌体中的一些被正模制到两个汇流条，所述多个嵌体中的另外的嵌体被正模制到仅一个汇流条。根据这个优选的实施方式，所述多个嵌体和所述多个汇流条形成连续支撑表面，该连续支撑表面在所述多个电池单元的对准方向上沿着所述多个电池单元延伸。换言之，所述多个嵌体和所述多个汇流条形成连续支撑表面，该连续支撑表面沿着电池模块的长度方向从电池模块的一端延伸到电池模块的相反端。换言之，在电池模块的长度方向上沿着支撑表面之间不存在沟槽或隆起。进一步优选地，这种连续支撑表面也在垂直于所述多个电池单元的对准方向的方向上沿着所述多个电池单元延伸。也就是，电池模块的所述多个嵌体和所述多个汇流条形成连续支撑表面，该连续支撑表面实质上延伸遍及电池模块的整个顶部，即，完全覆盖电池模块的电池单元。根据这个实施方式，汇流条和嵌体的组合有利地填充设置在电池模块的电池单元和顶盖之间的整个体积。因此，提供了特别的机械稳定的电池模块。

根据备选实施方式，每个电池单元的气体排放口事实上设置在该电池单元的第一单元端子和第二单元端子之间。特别优选地，每个电池单元的第一单元端子设置在该单元的盖组件的第一末端附近，第二单元端子设置在盖组件的与第一末端相反的第二末端附近。特别优选地，所述多个电池单元的第一单元端子在电池模块的长度方向上对准，并且所述多个电池单元的第二单元端子在电池模块的长度方向上对准。根据这个实施方式，第一小组汇流条电互连第一单元端子，第二小组汇流条电互连第二单元端子。换言之，第一小组汇流条沿着盖组件的第一末端延伸，第二小组汇流条沿着盖组件的第二末端延伸，其中电池模块的气体排放口设置在多个第一小组汇流条和多个第二小组汇流条之间。优选地，气体排放口也在电池模块的长度方向上对准。根据这个实施方式，第一小组嵌体被正模制到第一小组汇流条中的汇流条，第二小组嵌体被正模制到第二小组汇流条中的汇流条。其中，第一小组嵌体和第二小组嵌体彼此不同，即，这些小组的嵌体不仅仅是公共嵌体的部分，而且实际上形成单独的物理实体。此外，如上所述，第一小组嵌体形成第一支撑表面，第二小组嵌体形成第二支撑表面。优选地，第一和第二支撑表面中的每个在电池模块的对准方向上沿着电池模块延伸。

根据这个优选的实施方式，气体排放通道有利地形成在汇流条的层中，其中气体排放通道沿着气体排放口延伸。换言之，由于第一小组嵌体中的嵌体不同于第二小组嵌体中的嵌体，因此在第一和第二小组嵌体之间留下空隙空间。换言之，第一支撑表面和第二支撑表面都不在与电池模块的对准方向垂直的方向上沿着电池模块延伸。而是，气体排放通道形成在第一支撑表面和第二支撑表面之间。尽管气体排放通道可能限制支撑表面的支撑能力，但它为经由电池单元的气体排放口释放的排气提供了排气路径。此外，气体排放路径的尺寸可以被精确地设定。特别优选地，气体排放通道由以下限定：第一小组嵌体，即面对气体排放通道的横向侧表面；第二小组嵌体，即面对气体排放通道的横向侧表面；电池单元的盖组件，即围绕相应气体排放口的其顶表面的部分；以及电池模块的顶盖，即其在气体排放通道上方伸展的部分。

气体排放通道优选地在电池模块的对准方向上沿着电池模块延伸，并且特别优选地，在气体排放口的对准方向上延伸。换言之，气体排放通道提供在电池模块的一个或更多个短横向侧处终止的气体排出路径。因此，所述多个电池单元的排气能经由气体排放通道从电池模块的短边安全地排出。进一步优选地，例如通过由如下面更详细描述的第三汇流条进一步限定，气体排放通道在电池模块的一个短横向侧处封闭。于是，排气从电池模块的一个短横向侧排出，因而更加受控地排出。

根据进一步优选的实施方式，本发明的电池模块包括配置用于互连第一小组电池单元的第一子层汇流条、和配置用于互连第二小组电池单元的第二子层汇流条。优选地，在XpYs配置中，第一子层汇流条优选地互连Xp(0.5*Y)s电池单元，第二子层汇流条互连Xp(0.5*Y)s电池单元。进一步优选地，在XsYp配置中，第一子层汇流条互连(0.5*X)sYp电池单元，第二子层汇流条互连(0.5*X)sYp电池单元。因此，这个实施方式有利地允许电池模块的更密集的封装，特别是如果使用部分重叠的汇流条。为了避免子层之间的短路，第一子层汇流条优选地经由至少一个电绝缘层与第二子层汇流条分开。

进一步优选地，第二子层汇流条设置在第一子层汇流条上方，并且优选地在电池模块的对准方向上，第一子层汇流条中的汇流条相对于第二子层汇流条中的汇流条偏移。特别优选地，第一子层汇流条中的每个汇流条相对于第二子层汇流条中的对应汇流条在电池模块的长度方向上偏移。换言之，第一和第二子层汇流条中的汇流条彼此部分重叠。其中，第一子层汇流条中的每个汇流条与第二子层汇流条中的每个汇流条通过这些汇流条之间的特别是部分重叠的汇流条之间的距离和/或绝缘层而电隔离。通过使这些汇流条偏移，气体排放通道沿着电池模块的更宽的伸展由汇流条的横向侧表面限定，如同仅具有单层汇流条那样。

在特别优选的实施方式中，第一子层汇流条在电池模块的高度方向上与第二子层汇流条分开。换言之，电池模块优选地包括互连所述多个电池单元中的第一小组电池单元的第一子层汇流条，其中在电池模块的高度方向上该第一子层汇流条接着是至少一个绝缘层，即至少一个绝缘层设置在第一子层汇流条之上。在电池模块的高度方向上所述至少一个绝缘层接着是互连所述多个电池单元中的第二小组电池单元的第二子层汇流条，即第二子层汇流条设置在所述至少一个绝缘层之上。另外的绝缘层可以设置在第一子层汇流条之下，例如，用于电池单元壳体的隔离，和/或在第二子层汇流条之上，例如，用于电池模块的顶盖的隔离。

根据另一优选的实施方式，这些电绝缘层中的至少一个被替换为或者包括由外绝缘层嵌入的柔性印刷电路(FPC)层。换言之，具有电无源主表面的FPC可以用作绝缘层。其中，FPC的主表面可以不是完全无源的，而是可以允许将FPC电连接到电池模块的汇流条和/或电池单元的单元端子。示范性地，FPC可以是单元监控电路(CSC)的部分，连接到电池模块的至少一个汇流条或单元端子用于接收电池模块的至少一个电池单元的至少一个单元电压和/或温度。FPC或任何其它绝缘层还可以包括与电池单元的气体排放口对准的开口，并且允许排气进入气体排放通道。FPC可以设置在汇流条的子层之间、在第一子层汇流条之下或在第二子层汇流条之上。

根据进一步优选的实施方式，第一小组电池单元中的电池单元和第二小组电池单元中的电池单元彼此交错。其中，由于如上所述第一子层汇流条中的汇流条自第二子层汇流条中的汇流条偏移，因此第一子层汇流条中的汇流条跨过第二小组电池单元中的至少一个电池单元而不接触它，第二子层汇流条中的汇流条跨过第一小组电池单元中的至少一个电池单元而不接触它。具体地，第一子层汇流条中的汇流条的中央主体区段(如下所述)可以位于第二小组电池单元中的至少一个电池单元的单元端子上方而没有接触，第二子层汇流条中的汇流条的中央主体区段(如下所述)可以位于第一小组电池单元中的至少一个电池单元的单元端子上方而没有接触。这里，接触具体是指电接触，但也可以是指机械接触。

在电池模块的进一步优选的实施方式中，所述多个汇流条中的每个汇流条包括在电池模块的对准方向上延伸的汇流条主体部分，还包括在与对准方向不平行的方向上从汇流条主体部分延伸的至少两个腿。汇流条主体部分包括在对准方向上的长度，该长度被配置用于连接电池模块的至少两个电池单元的单元端子。优选地，汇流条主体部分的长度对应于电池模块的电池单元在电池模块的长度方向上的延伸的至少两倍，优选地至少三倍。然而，汇流条主体部分的长度也可以对应于电池模块的电池单元在电池模块的长度方向上的延伸的六倍(2pXs)、九倍(3pXs)或十二倍(4pXs)。后者对于双层汇流条建立是有用的。汇流条的汇流条主体部分优选地是(完全)平坦的。

腿，即，单元接触腿被配置用于电连接汇流条主体部分和通过汇流条电连接的电池单元的单元端子。优选地，每个腿与电池模块的对准方向围成0°与180°之间的角度，进一步优选地45°与135°之间的角度。特别优选地，每个腿在(实质上)垂直于电池模块的长度方向的方向上从汇流条主体部分延伸。进一步优选地，所述至少两个腿实质上彼此平行。在这个实施方式中，汇流条包括数量等于或小于由汇流条互连的电池单元的数量的腿，其中每个腿将至少一个单元端子连接到汇流条主体部分。示范性地，如果汇流条被配置为电连接两个电池单元，则第一单元接触腿可以从汇流条主体部分例如从其第一端垂直地延伸以连接第一电池单元的单元端子，第二单元接触腿可以从汇流条主体部分例如从其第二端垂直地延伸以连接第二电池单元的单元端子。但是，这些腿中的每个也可以分别连接到两个或更多个端子，或者每个单元端子可以经由单独的腿连接到汇流条主体部分。

根据这个实施方式，汇流条主体部分，即汇流条的主要负责传送电流的部分，可以至少部分地靠近单元端子设置。这通过使单元接触腿在与汇流条延伸方向不平行的方向上从汇流条主体部分延伸而实现。当单元端子从电池单元壳体向上突出时，通过将汇流条安装在电池单元端子顶部，存在正常情况下不被使用的靠近电池单元端子的空间。例如通过经由相应腿从侧面接触单元端子或通过使用弯曲的腿用于从上方接触单元端子，同时将汇流条主体部分靠近其定位，本发明的汇流条的汇流条主体部分可以设置在靠近电池单元端子的这个空间内。于是，汇流条主体部分有利地用于限定气体排放通道和/或用于形成所描述的支撑表面。

此外，由于单元接触腿在与汇流条主体部分的延伸方向不平行的方向上从汇流条主体部分延伸，因此它们为本发明的汇流条提供改善的塑性(可变形性)。示范性地，单元接触腿能绕与汇流条主体部分连接的部分枢转一定程度。其中，汇流条的任何变形，特别是单元接触腿相对于汇流条主体部分的任何变形可以是弹性的或塑性的。因此，与常规条形汇流条相比，汇流条的挠性增加。因此，本发明的汇流条允许补偿例如归因于单元膨胀的电池模块的尺寸变化，以及允许补偿电池模块的电池单元之间的相对移动。因此，通过由于单元接触腿绕其与汇流条主体部分的连接部分弯曲而减缓机械载荷，降低了汇流条等的破裂的可能性，因此提高了电池模块的稳定性。具体地，本发明的汇流条能响应于其所连接的单元端子的任何位移而变形而不达到最大应变，即断裂点。此外，汇流条有利地减小了作用于单元端子的最大载荷。

特别优选地，汇流条主体部分包括第一主体区段即第一外围主体区段、和第二主体区段即第二外围主体区段，其中第一主体区段和第二主体区段在汇流条主体部分的延伸方向上即在电池模块的长度方向上彼此间隔开。其中，第一和第二主体区段通过汇流条主体部分的第三主体区段即中央主体区段彼此间隔开。换言之，第三主体区段设置在第一主体区段和第二主体区段之间。因此，这个实施方式的汇流条被分为三个部分。

进一步优选地，所述至少两个单元接触腿中的至少一个单元接触腿从第一外围主体区段延伸，所述至少两个单元接触腿中的至少一个另外的单元接触腿从第二外围主体区段延伸。换言之，至少一个单元接触腿分别从第一和第二主体区段中的每个延伸。具体地，第一多个单元接触腿从第一主体区段延伸，第二多个单元接触腿从第二主体区段延伸，其中第一多个腿的数量等于第二多个腿的数量。进一步优选地，第一主体区段和第二主体区段在电池模块的长度方向上具有实质上相同的长度，优选地，第一、第二和第三主体区段在电池模块的长度(对准)方向上具有实质上相同的长度。

进一步优选地，第一主体区段的长度对应于经由相应单元接触腿连接到第一主体区段的相应单元端子的空间延伸。其中，所述长度和所述空间延伸是指在汇流条主体部分的延伸方向，即电池模块的长度方向上的延伸尺寸。示范性地，如果两个单元端子经由一个或两个单元接触腿连接到第一主体区段，则第一主体区段的长度对应于两个电池单元端子的空间延伸，优选地两个电池单元(们)(壳体)的空间延伸。于是，两个单元端子还经由一个或两个单元接触腿连接到第二主体区段，其中后者的长度对应于两个电池单元端子的空间延伸，优选地对应于两个电池单元(们)(壳体)的空间延伸。进一步优选地，于是，第三主体区段的长度也对应于两个电池单元端子的，特别优选地两个电池单元(们)(壳体)的，在电池模块的长度方向上的空间延伸。将第三主体区段的长度设定为等于第一和第二主体区段的长度有利地允许如下说明的双层汇流条配置。

特别优选地，至少两个单元接触腿从第一外围主体区段延伸，至少两个单元接触腿从第二外围主体区段延伸。因此，至少两个单元端子连接到这些主体区段中的每个。在每个主体区段内，单元接触腿分别在汇流条主体部分的延伸方向即电池模块的长度方向上彼此分开(间隔开)。具体地，从第一外围主体区段延伸的所述至少两个单元接触腿彼此间隔开，从第二外围主体区段延伸的所述至少两个单元接触腿彼此间隔开。自然地，第一和第二主体区段的单元接触腿也间隔开。通过使单元接触腿分开，即通过使每个单元端子与单个单元接触腿接触，汇流条的塑性进一步增加，提供了上述界定的优点。

特别优选地，从第一外围主体区段延伸的所述至少两个单元接触腿通过至少一个第一切口彼此分开。此外，从第二外围主体区段延伸的所述至少两个单元接触腿优选地通过至少一个第二切口分开。换言之，在外围主体区段内，切口设置在每两个相邻的单元接触腿之间。这种切口的区域中的材料优选在铸造整体汇流条坯件之后被去除。切口，例如第一和第二切口，优选地延伸到相应的外围主体区段中。其中，每个切口可以在单元接触腿之间平行于单元接触腿取向，并且可在相应的外围主体区段内改变方向。

示范性地，这种切口的不设置在单元接触腿之间的端部可以在汇流条主体部分的延伸方向上延伸。通过这种优选的切口，有利地进一步增加了汇流条的塑性。通过使切口在外围主体区段中延伸，特别优选地凭借这些主体区段内切口的修改的延伸方向，可以有利地选择性地适配汇流条的机械性能。进一步优选地，额外的切口可以布置在单元接触腿内，例如，一个或更多个切口在每个腿内和/或在中央主体区段内。

特别优选地，根据这个实施方式的汇流条的高度，特别优选地，其汇流条主体部分的高度，基本上小于汇流条的宽度和长度。其中，汇流条的长度可以是指(对应于/在其上测量)汇流条的延伸方向，宽度可以是指(对应于/在其上测量)与延伸方向垂直的方向。于是高度可以是指(对应于/在其上测量)垂直于汇流条的长度方向和宽度方向的方向。优选地，汇流条的高度，特别优选地汇流条主体部分的高度，小于汇流条例如外围汇流条主体区段经由相应的单元接触腿所连接的单元端子的高度。其中，在本申请的上下文中，端子的高度是指单元端子例如沿着电池模块的高度方向在电池单元壳体的盖板之上的延伸。这个实施方式允许特别紧凑的电池模块。

根据本发明的电池模块的优选实施方式，如上所述的汇流条的主体区段中的至少一个以一空间延伸在电池模块的长度方向上延伸，该空间延伸对应于至少一个电池单元在电池模块的长度方向上的空间延伸。换言之，主体区段中的至少一个具有在电池模块的长度方向上的一长度，该长度至少是一个电池单元即一个电池单元壳体在电池模块的长度方向上的长度。特别优选地，汇流条的每个主体区段具有在电池模块的长度方向上的一空间延伸，该空间延伸对应于至少一个电池单元在电池模块的长度方向上的空间延伸。其中，如下面详细描述地，每个主体区段的与一个电池单元的延伸对应的延伸允许1pYs配置。特别优选地，汇流条的每个主体区段的延伸对应于X个电池单元的延伸，其中这种汇流条有利地允许电池模块的XpYs配置。

其中，对于第一子层汇流条中的每个汇流条，存在第二子层汇流条中的汇流条，该汇流条在电池模块的长度方向上偏移根据本发明的汇流条的一个主体区段的长度，这个长度是指汇流条主体区段在电池模块的长度方向上的延伸。当汇流条的主体区段优选地每个在所述方向上具有相同的长度时，第一和第二子层汇流条中的汇流条沿所述方向偏移这些区段中的任何一个的长度。换言之，第一子层汇流条中的汇流条的第一或第二外围主体区段优选地与第二子层汇流条中的汇流条的中央主体区段重叠。换言之，第一子层汇流条中的汇流条部分地重叠第二子层汇流条中的汇流条。

进一步优选地，如果汇流条的主体区段的延伸对应于单个电池单元的延伸，则第一和第二小组电池单元中的一个电池单元可以以交替的方式彼此跟随。如果汇流条的主体区段的延伸对应于两个电池单元的延伸，则第一和第二小组电池单元中的成对的电池单元可以以交替的方式彼此跟随。如果汇流条的主体区段的延伸对应于多个电池单元的延伸，则第一和第二小组电池单元中的对应的多个电池单元可以以交替的方式彼此跟随。其中，汇流条的主体区段的至少一个的长度，特别优选地每个的长度，优选地对应于电池模块内并联连接的电池单元的空间延伸。

此外，电池模块的任何电池单元可以连接到第一子层汇流条中的汇流条并连接到第二子层汇流条中的汇流条，例如用于在第一和第二子层汇流条之间提供电连接。因此，第一模块端子和第二模块端子之间的电连接能经由第一子层汇流条、第二子层汇流条和电池模块的电池单元来接通。电池模块可以包括另外的汇流条元件，例如第三汇流条元件，其被配置用于提供第一和第二子层汇流条之间和/或第一和第二小组电池单元之间的电连接和/或用于提供电池模块端子和电池单元之间的电连接。此外，第一和第二小组电池单元中的电池单元的其它分布，例如，其中交错的多个包括不同数量的电池单元，是优选的。

根据本发明的电池模块的特别优选的实施方式，第一子层汇流条中的汇流条包括汇流条主体部分，其被配置为靠近单元端子放置并至多具有单元端子的高度。第一子层汇流条中的汇流条优选地还包括具有单元端子接触部分的至少一个腿，该单元端子接触部分在其高度方向上，即在电池模块的高度方向上与汇流条主体部分间隔开。优选地，第一子层汇流条中的汇流条的所有单元接触腿包括这种单元端子接触部分。进一步优选地，第一子层汇流条中的汇流条包括桥接部分，其被配置用于连接汇流条主体部分和(相应的)单元端子接触部分。特别优选地，为每个单元端子接触部分提供单独的桥接部分。这个实施方式有利地允许在靠近单元端子定位第一子层汇流条中的汇流条的同时从上方接触单元端子。

在这个实施方式中，第二子层汇流条中的汇流条优选地具有平坦形状，该平坦形状至多具有单元端子的高度。特别优选地，第二子层汇流条中的汇流条的平坦形状对应于单元端子的高度和第一子层汇流条中的汇流条的高度。因此，如果第二子层汇流条中的汇流条设置在第一子层汇流条中的汇流条上并且靠近单元端子，则第二子层汇流条中的汇流条的单元接触腿可以在单元端子上方延伸而不弯曲。然而，可以考虑第二子层汇流条中的汇流条的其它形状。在这个实施方式中，气体排放通道优选地由两个子层的汇流条的横向侧表面限定。

进一步优选地，第一子层汇流条中的汇流条的高度和第二子层汇流条中的汇流条的高度分别等于单元端子的高度的一半。于是，堆叠在第一子层汇流条中的汇流条上的第二子层汇流条中的汇流条的高度有利地与电池模块的单元端子的高度对准。根据这个实施方式，第二子层汇流条中的汇流条还需要单元接触腿，该单元接触腿具有在其高度方向上与汇流条主体部分间隔开用于接触单元端子的单元端子接触部分，并且还需要用于连接相应单元端子接触部分和汇流条主体部分的桥接部分，如上所述。本发明的另外的方面可以由从属权利要求或以下描述了解。

附图说明

通过参照附图详细描述示例性实施方式，特征对本领域普通技术人员将变得明显，附图中：

图1示出了根据现有技术的电池模块的示意性透视图；

图2示出了根据一示例的汇流条的示意性俯视图；

图3示出了根据一实施方式的电池模块的示意性透视图；

图4示出了根据一实施方式的电池模块的示意性分解透视图；

图5示出了根据一实施方式的电池模块的汇流条层的示意性分解透视图；

图6示出了根据一实施方式的柔性印刷电路的示意性透视图；

图7示出了根据一实施方式的电池模块的示意性详细透视图；以及

图8示出了根据实施方式的电池模块的连接方案的示意性俯视图。

具体实施方式

现在将详细参照实施方式，其示例在附图中示出。将参照附图描述示例性实施方式的效果和特征及其实现方法。在附图中，同样的附图标记表示同样的元件，并且省略多余的描述。然而，本发明可以以各种不同的形式实施，并且不应被解释为仅限于在此示出的实施方式。更确切地，这些实施方式作为示例被提供，使得本公开将是透彻且完整的，并将向本领域技术人员充分传达本发明的方面和特征。

因此，对本领域普通技术人员完全理解本发明的方面和特征不必要的工艺、元件和技术可以不被描述。在附图中，为清楚起见，元件、层和区域的相对尺寸可以被夸大。

如在此所使用地，术语“和/或”包括相关列举项目中的一个或更多个的任何和所有组合。此外，当描述本发明的实施方式时，“可以”的使用是指“本发明的一个或更多个实施方式”。在以下对本发明的实施方式的描述中，单数形式的术语可以包括复数形式，除非上下文清楚地另行指示。

将理解，尽管术语“第一”和“第二”用于描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开。例如，第一元件可以被称为第二元件，类似地，第二元件可以被称为第一元件，而不脱离本发明的范围。诸如“中的至少一个”的表述当一列元素之后时，修饰整列元素而不修饰该列中的个别元素。

如在此所使用地，术语“基本上”、“大约”和类似术语被用作近似术语而不是程度术语，并且旨在说明本领域普通技术人员将识别的在测量值或计算值上的固有偏差。此外，如果术语“基本上”与可使用数值表述的特征组合使用，则术语“基本上”表示以该值为中心的该值的+/-5％的范围。

图1示出了根据现有技术的电池模块90，其包括在负模块端子91和正模块端子92之间串联连接的十二个棱柱形电池单元10。换言之，电池模块90具有12s1p配置。每个电池单元10具有电池壳体13且盖组件14放置在电池壳体13上，其中气体排放口99设置在盖组件14中。在电池模块90内，电池单元10以其宽侧表面在长度方向上堆叠，使得相邻电池单元10的第一侧壁彼此面对。结果，电池模块90包括矩形形状，其具有在长度方向上延伸的宽模块侧表面96和垂直于宽模块侧表面96延伸的窄模块侧表面97。邻近电池单元10的第一单元端子(也称为正单元端子或第一端子)11和第二单元端子(也称为负单元端子或第二端子)12分别通过汇流条93电连接。间隔物94与最外面的电池单元10的面向外的宽侧表面相邻地定位，并因此在长度方向上终止电池模块90。带状物95围绕电池模块90延伸并在长度方向上压缩它。

图2示出了根据一示例的且如优选地在根据本发明的一实施方式的电池模块100中所利用的汇流条50的示意性俯视图。其中，平坦的汇流条50包括由中央主体区段(也称为第三主体区段)56、第一外围主体区段(也称为第一主体区段)54和第二外围主体区段(也称为第二主体区段)55构成的汇流条主体部分51，第一外围主体区段54和第二外围主体区段55被插置在第一和第二主体区段54、55之间的中央主体区段56隔开。中央主体区段56具有矩形形状，而外围主体区段54、55的上部拐角被圆化，其中这些区段如下所述被进一步加工。汇流条主体部分51在其延伸方向(该延伸方向是图2的水平方向)上延伸，即，在该方向上具有最大的延伸。

成一对的两个单元接触腿(也可以称为腿)52.1、52.2(统称为单元接触腿或腿52，单元接触腿或腿52.2也称为第二单元接触腿52.2)从第一外围主体区段54延伸，成一对的两个单元接触腿53.1、53.2(统称为单元接触腿或腿53，单元接触腿或腿53.1也称为第三单元接触腿53.1)从第二外围主体区段55延伸。这些腿52、53中的每个在与汇流条主体部分51的延伸方向垂直的方向上延伸，具体地，在图2的向下竖直方向上延伸。这些单元接触腿52、53中的每个被配置为连接到如在图1中示例性地示出的单元端子11、12。因此，汇流条主体部分51能以节省空间的方式有利地靠近单元端子11、12定位。

从第一主体区段54延伸的单元接触腿52.1、52.2通过第一切口57彼此分开。也就是，第一切口57在腿52.1、52.2之间形成空隙空间，并在垂直于汇流条主体部分51的延伸方向的方向上在那里延伸。除此之外，第一切口57延伸到汇流条主体部分51的第一外围主体区段54中。在那里延伸时，第一切口57改变其方向，使得第一切口57的在第一主体区段54内的端子部分平行于汇流条主体部分51的延伸方向延伸。换言之，通过使第一切口57延伸到第一主体区段54中，单元接触腿52(自然地凭借方向的改变)几乎延长到中央主体区段56。从第二主体区段55延伸的单元接触腿53.1、53.2通过第二切口58彼此分开，第二切口58在腿53.1、53.2之间形成空隙空间，并在垂直于汇流条主体部分51的延伸方向的方向上在那里进一步延伸。第二切口58进一步延伸到汇流条主体部分51的第二外围主体区段55中，并在延伸时改变其方向。第二切口58的在第二主体区段55内的端子部分反平行于汇流条主体部分51的延伸方向延伸。换言之，通过使第二切口58延伸到第二主体区段55中，单元接触腿53(自然地凭借方向的改变)几乎延长到中央主体区段56。

切口57、58增大了汇流条50的塑性，特别是单元接触腿52、53的塑性且特别是在汇流条主体部分51的延伸方向上。通过分别在第二和第三单元接触腿52.2、53.1与汇流条主体部分51的中央主体区段56的接合处提供钻孔，汇流条50的塑性进一步增大。单元接触腿52.1、52.2中的另外的切口也改善汇流条50的塑性。

图3至图5示出了根据一实施方式的电池模块100，其中，图3示出了其示意性透视图，图4示出了其分解视图，图5示出了其顶部区域的分解视图。除此之外，图7示出了根据该实施方式的电池模块100的详细视图。

图3至图5以及图7的电池模块100包括在电池模块100的长度方向上堆叠的多个电池单元10。每个电池单元10包括用于容纳被盖组件14覆盖的电极组件的电池壳体13。允许在电池单元10的异常工作状况下排出排气的气体排放口99设置在盖组件14中。每个电池单元10还包括通过该电池单元10的气体排放口99彼此分开的第一单元端子11和第二单元端子12。在电池模块100中，第一单元端子11沿着电池模块100的一侧对准，第二单元端子12沿着电池模块100的另一侧对准。多个例如如图2所示的汇流条50被用于互连电池单元10的端子11、12，以便形成电池模块100的诸如2p14s配置。其中，第一小组汇流条61、71连接电池单元10的第一单元端子11，第二小组汇流条62、72连接电池单元10的第二单元端子12。电池单元10之间的详细的电流路由即电流路径的实施方式在图7中被更详细地示出。图3主要示出了第二(上部)子层汇流条70中的分别连接第一和第二单元端子11、12的汇流条75.1、75.2(统称为汇流条75)。

如图4的分解视图所示，多个对准的电池单元10的边缘被边缘保护件88覆盖，该边缘保护件88提高电池模块100的机械稳定性。此外，(在一个层级/层内)绝缘层84.1设置在电池单元10的第一端子11和气体排放口99之间并且另一绝缘层84.2设置在电池单元10的第二端子12和气体排放口99之间。这些绝缘层84.1、84.2(统称为绝缘层84)实现电池单元10的盖组件14和设置在绝缘层84.1、84.2之上的第一(下部)子层汇流条60中的汇流条65之间的电绝缘。

第一子层汇流条60中的汇流条65被分为第一子层汇流条60中的第一小组汇流条61中的汇流条65.1、和第一子层汇流条60中的第二小组汇流条62中的汇流条65.2。换言之，在第一子层汇流条60内，第一小组汇流条61中的汇流条65.1连接第一单元端子11，第二小组汇流条62中的汇流条65.2连接第二单元端子12。第一子层汇流条60还包括如下面更详细描述的第三汇流条67。第一子层汇流条60中的汇流条65包括：平坦的汇流条主体部分63，其至多具有单元端子11、12的高度；以及单元接触腿(也称为腿)64，其具有单元端子接触部分66并具有桥接部分68，单元端子接触部分66在其高度方向上与汇流条主体部分63间隔开，桥接部分68连接汇流条主体部分63和单元端子接触部分66。

在第一子层汇流条60中的汇流条65、67之上，设置了另外的绝缘层82、83，以便使第一子层汇流条60中的汇流条65、67与设置在第一子层汇流条60之上的第二子层汇流条70电绝缘。具体地，成两层的绝缘层82.1、83.1设置在第一子层汇流条60中的第一小组汇流条61中的汇流条65.1和第二子层汇流条70中的第一小组汇流条71中的汇流条75.1之间。另外的成两层的绝缘层82.2、83.2设置在第一子层汇流条60中的第二小组汇流条62中的汇流条65.2和第二子层汇流条70中的第二小组汇流条72中的汇流条75.2之间。所述另外的绝缘层82.1、83.1、82.2、83.2的更详细的视图在图5中示出。

绝缘层82.1、83.1、82.2、83.2以及绝缘层84.1、84.2仅设置在汇流条65、75的汇流条主体部分51的区域中，而汇流条65、75的如关于图2所述的单元接触腿52、53被保持没有任何绝缘层82、83、84。因此，分别能在单元端子11、12与第一和第二子层汇流条60、70中的汇流条65.1、65.2、75.1、75.2之间实现电连接。同时，能使来自第一和第二子层汇流条60、70的汇流条65、75通过绝缘层82、83彼此电隔离并通过绝缘层84与电池壳体13电隔离。

第二子层汇流条70包括：第三汇流条77.2，将两个最外面的电池单元10电连接到第一模块端子；以及第三汇流条77.1，将两个相邻的电池单元10电连接到第二模块端子。第二子层汇流条70中的汇流条75具有平坦形状，该平坦形状至多具有单元端子11、12的高度。为了使第二子层汇流条70中的汇流条75、77与环境电绝缘，在第二子层汇流条70中的汇流条75、77上设置绝缘顶盖(也称为顶盖或绝缘层)81。其中，顶盖81覆盖电池单元10的突出的顶表面、第一和第二子层汇流条60、70以及另外的绝缘层82、83、84。

根据图3和图4的电池模块100的顶部的详细视图在图5和图7中示出。其中，电池模块100的顶部包括绝缘层82、83、84、第一子层汇流条60中的汇流条65、67、第二子层汇流条70中的汇流条75、77以及顶盖81。其中，绝缘层84形成顶部的最下层，并配置为部分地覆盖如图4所示的电池单元10的盖组件14。具体地，绝缘层84包括分别设置在气体排放口99与第一和第二端子11、12之间的绝缘层84.1、84.2。第一子层汇流条60中的第一小组汇流条61中的汇流条65.1和第一子层汇流条60中的第二小组汇流条62中的汇流条65.2分别设置在这些绝缘层84.1、84.2顶部。其中，第一子层汇流条60包括汇流条65和第三汇流条67，并且还包括设置在第一子层汇流条60内的第一和第二小组嵌体(也称为嵌体)41、42(统称为嵌体40)。

嵌体41、42在第一子层汇流条60中的汇流条65、67的高度方向上不延伸到汇流条65、67上方以便与这些汇流条65、67形成层。此外，这些嵌体41、42中的每个被正模制到汇流条65、67中的至少一个，即，被形状配合到汇流条65、67中的至少一个的外观形状。具体地，嵌体41.6被正模制到第一子层汇流条60中的第一小组汇流条61中的汇流条65.1，其中三个嵌体41.6被正模制到三个汇流条65.1和第三汇流条67，并且一个嵌体41.6被正模制到仅一个汇流条65.1。此外，嵌体42.6被正模制到第一子层汇流条60中的第二小组汇流条62中的汇流条65.2，其中两个嵌体42.6被正模制到两个汇流条65.2和第三汇流条67，并且一个嵌体42.6被正模制到仅一个汇流条65.2。嵌体41和第一子层汇流条60中的第一小组汇流条61中的汇流条65.1形成第一连续支撑表面43.1.6，嵌体42和第一子层汇流条60中的第二小组汇流条62中的汇流条65.2形成第二连续支撑表面43.2.6。第一和第二连续支撑表面43.1.6、43.2.6分别通过正模制到第三汇流条67的嵌体41.6、42.6彼此连接。连续支撑表面43.1.6、43.2.6优选地具有总体上相等的高度，并形成公共的直且平的支撑表面。特别优选地，嵌体41.6、42.6被注射模制到汇流条65、67，以便填充它们之间的间隙并机械地固结第一子层汇流条60。

在包括第一子层汇流条60和嵌体41.6、42.6的该层之上，两个另外的绝缘层82、83被设置为具有与绝缘层84相似的延伸。换言之，绝缘层82包括：第一局部层82.1，在第一端子11和气体排放口99之间的区域中延伸；以及第二局部层82.2，在第二端子12和气体排放口99之间的区域中延伸。此外，绝缘层83包括：第一局部层83.1，在第一端子11和气体排放口99之间的区域中延伸；以及第二局部层83.2，在第二端子12和气体排放口99之间的区域中延伸。

在这些另外的绝缘层82、83之上，第二子层汇流条70被设置为经由绝缘层82、83与第一子层汇流条60中的汇流条65、67电绝缘。具体地，第二子层汇流条70中的第一小组汇流条71中的汇流条75.1和第二子层汇流条70中的第二小组汇流条72中的汇流条75.2分别设置在绝缘层82.1、83.1顶部和绝缘层82.2、83.2顶部。此外，第二子层汇流条70包括如上所述的汇流条75和第三汇流条77，并且还包括设置在第二子层汇流条70内的嵌体41、42。

嵌体41、42在汇流条75、77的高度方向上不延伸到汇流条75、77上方以便与这些汇流条75、77形成层。此外，这些嵌体41、42中的每个被正模制到汇流条75、77中的至少一个，即，被形状配合到汇流条75、77中的至少一个的外观形状。具体地，嵌体41.7被正模制到第二子层汇流条70中的第一小组汇流条71中的汇流条75.1，其中两个嵌体41.7被正模制到两个汇流条75.1和第三汇流条77.1，并且一个嵌体41.7被正模制到仅一个汇流条75.1。此外，嵌体42.7被正模制到第二子层汇流条70中的第二小组汇流条72中的汇流条75.2，其中三个嵌体42.7被正模制到三个汇流条75.2和第三汇流条77.2，并且一个嵌体42.7被正模制到仅一个汇流条75.2。嵌体41和第二子层汇流条70中的第一小组汇流条71中的汇流条75.1形成第一连续支撑表面43.1.7，嵌体42和第二子层汇流条70中的第二小组汇流条72中的汇流条75.2形成第二连续支撑表面43.2.7。第一和第二连续支撑表面43.1.7、43.2.7不被连接。连续支撑表面43.1.7、43.2.7优选地具有总体上相等的高度并形成各自的直且平的支撑表面。特别优选地，嵌体41.7、42.7被注射模制到汇流条75、77，以便填充它们之间的间隙并将第二子层汇流条70固结为机械稳定的层。连续支撑表面43.1.6、43.2.6、43.1.7、43.2.7统称为支撑表面43。

在包括形成连续支撑表面43.1.7、43.2.7的第二子层汇流条70中的汇流条75、77和嵌体41、42的该层之上，绝缘顶盖81被设置，其完全覆盖电池单元10的盖组件14的突出的表面。因此，在如图3至图5以及图7所示的电池模块中，气体排放通道44形成在绝缘层82.1和82.2、绝缘层83.1和83.2、绝缘层84.1和84.2、第一子层汇流条60中的第一小组汇流条61和第二小组汇流条62、第二子层汇流条70中的第一小组汇流条71和第二小组汇流条72与顶盖81之间。该通道沿着多个对准的电池单元10的气体排放口99延伸，并且可以通过第一子层汇流条60中的第三汇流条67中的开口进一步可接近。由于顶盖81从上方限定气体排放通道44，因此其被盖组件14、汇流条65、75的侧壁以及绝缘层82、83、84和顶盖81完全包围。由前述部件形成的气体排放通道的详细视图在图7中示出。因此，在电池单元10的异常工作状况下例如在热失控期间穿过电池单元10的气体排放口99释放的排气能沿着电池模块100的长度方向经由气体排放通道44被排出，并且能从电池模块100的短侧被排到环境中。同时，图3至图5以及图7的电池模块100尤其在其顶部且尤其因正模制的嵌体41、42而具有改善的机械稳定性。

在图3至图5所示的电池模块100中，第一和第二子层汇流条60、70中的汇流条65、75的每个实质上具有如图2所示的梳子形状，并包括形成汇流条主体部分51的三个主体区段54、55、56。主体区段54、55、56中的每个具有在电池模块100的长度方向上的空间延伸，该空间延伸对应于两个电池单元10的电池壳体13的在电池模块100的长度方向上的空间延伸。换言之，主体区段54、55、56在电池模块100的对准方向上具有相同的长度。此外，两个单元接触腿52、53从每个汇流条65的外围主体区段54、55延伸。因此，每个汇流条65、75被配置为电连接两对电池单元10的端子11、12，其中一对电池单元10设置在所连接的成对的电池单元10之间且保持与汇流条65、75电隔离。

根据如图6中进一步示出的实施方式，绝缘层81、82、83、84(统称为绝缘层80)以及第一和第二子层汇流条60、70中的汇流条65、67、75、77可以在彼此重叠时形成柔性印刷电路(FPC)85。其中，外绝缘层81、84可以被配置用于通过围绕其余的部件60、70、82、83形成外绝缘壳而包封其余的部件60、70、82、83。其中，汇流条50的单元接触腿52、53从FPC85横向突出，用于接触电池模块100的电池单元10的单元端子11、12。此外，内绝缘层82、83可以包括另外的金属化部(metallization)或电路部件，例如单元监控电路(CSC)。这样的电路部件可以被配置用于检测和/或处理单元温度和/或电压，并因此可以包括配置为电连接到汇流条50的表面金属化部。这些金属化部还可以被配置为连接到集成电路(IC)86，该集成电路(IC)86可以被配置用于接收与单元电压和/或温度对应的信号、用于处理这些信号和/或用于作为连接器与其它部件通信。如图6中进一步示出地，凹陷在FPC 85的长度方向上延伸地形成在FPC 85的上表面中，从而在FPC 85与如上所述的绝缘顶盖81的组合中形成气体排放通道44。为了允许电池单元10的排放气体进入气体排放通道44，如图6所示在FPC 85的凹陷中提供多个贯通开口。FPC 85的主要电子部件可以提供在第二子层汇流条70中的汇流条75、77之上、在第一子层汇流条60中的汇流条65、67之下、或在第一子层汇流条60和第二子层汇流条70之间。

图8(B)更详细地示出了经过根据图3至图7的电池模块100的汇流条65、67、75、77的电流路径，图8(A)和(C)更详细地示出了这样的电池模块100的电流路径的备选实施方式。从图8(A)至(C)中的每个能看出，气体排放通道44至少部分地由第一和第二子层汇流条60、70或第一和第二小组汇流条61、71、62、72的横向侧表面限定，其中第一和第二子层汇流条60、70中的第一小组汇流条61、71限定气体排放通道44的上边界，第一和第二子层汇流条60、70中的第二小组汇流条62、72限定气体排放通道44的下边界。因此，通过使用如示出的实施方式中那样的双层汇流条布置，气体排放通道44被良好地限定。

使用第一子层汇流条60中的汇流条65、67和第二子层汇流条70中的汇流条75、77的电流路径的简单建立在图8(A)中示出。其中，第二(上部)子层汇流条70中的第一小组汇流条71中的第三汇流条77.1将第一模块端子与(数自电池模块100右侧的)第二对电池单元10的第一单元端子11连接。这对电池单元10的第二单元端子12经由第二子层汇流条70中的第二小组汇流条72中的汇流条75.2连接到(向左的)下下一对电池单元10的第二单元端子12。换言之，该汇流条75.2不连接到相邻的一对电池单元10的单元端子。然而，经由该汇流条75.2连接的下下一对电池单元10的第一端子11然后经由第二子层汇流条70中的第一小组汇流条71中的另一汇流条75.1连接到(向左的)下下一对电池单元10，并且这对电池单元10的第二单元端子12然后经由另一汇流条75.2连接到(向左的)下下一对电池单元10。再过两个汇流条75.1、75.2之后，到达电池模块100左侧的最外面一对电池单元10的第二单元端子12。

因此，在图8(A)的实施方式中，第二子层汇流条70中的汇流条75.1、75.2连接电池单元10中的第二小组电池单元16，该第二小组电池单元16由成对的电池单元10形成，所述成对的电池单元10从数自电池模块100右侧的第二对电池单元10开始到电池模块100左侧的最外面一对电池单元10并且与如下所述的电池单元10中的第一小组电池单元15中的成对的电池单元10交错。这个最左侧(最外面)的一对电池单元10的第一单元端子11经由第三汇流条67连接到相邻的一对电池单元10的第二单元端子12。其中，第三汇流条67在第二子层汇流条70中的第一小组汇流条71到第一子层汇流条60中的第二小组汇流条62之间提供过渡。因此，图8(A)的第三汇流条67优选地具有弯曲配置，并延伸穿过设置在第一和第二子层汇流条60、70之间的任何绝缘层82、83。然后，相邻的一对电池单元10的第一单元端子11经由第一子层汇流条60中的第一小组汇流条61中的汇流条65.1连接到下下一对电池单元10的第一单元端子11，依此类推，直到第一子层汇流条60中的第一小组汇流条61中的汇流条65.1提供到电池模块100右端的最外面一对电池单元10的第一端子11的连接。因此，汇流条65.1连接电池单元10中的第一小组电池单元15，该第一小组电池单元15由成对的电池单元10形成，所述成对的电池单元10从数自电池模块100右侧的最外面一对电池单元10开始到数自电池模块100左侧的第二对电池单元10，其中电池单元10中的第一小组电池单元15中的成对的电池单元10与如上所述的电池单元10中的第二小组电池单元16中的成对的电池单元10交错。然后，最右侧(最外面)的一对电池单元10的第二端子12经由第二子层汇流条70的第三汇流条77.2连接到第二模块端子。

由汇流条65、67、75、77提供的经过电池模块100的电流路径的备选配置在图8(B)中示出。其中，电流路径再次以第二子层汇流条70中的第三汇流条77.1开始，第三汇流条77.1将第一模块端子与(数自电池模块100右侧的)第二对电池单元10的第一单元端子11连接。然后，电流路径如关于图8(A)所述经由第二子层汇流条70中的第一和第二小组汇流条71、72中的另外三个汇流条75.1、75.2行进。然而，虽然数自电池模块100左侧的第五对电池单元10的第二单元端子12连接到汇流条75.2，但是这对电池单元的第一端子11连接到汇流条65.1。因此，提供了在第二子层汇流条70中的第二小组汇流条72到第一子层汇流条60中的第一小组汇流条61之间的过渡。

然而，在所述汇流条65.1将所述第五对电池单元10的所述第一单元端子11连接到数自电池模块100左侧的第三对电池单元10的第一单元端子11之后，所述第三对电池单元10的第二单元端子12再次经由汇流条75.2连接到左侧最外面一对电池单元10的第二单元端子12。然后，这个左侧最外面一对电池单元10的第一单元端子11经由第三汇流条67连接到相邻的一对电池单元10的第二单元端子12。然后，所述相邻的一对电池单元10的第一单元端子11再次经由汇流条75.1连接到下下一对电池单元10的端子。因此，仅第二子层汇流条70中的汇流条75围绕第一子层汇流条60中的第三汇流条67，因此尽管这些汇流条67、75之间有任何可能的重叠，但仍有利地确保这些汇流条67、75之间的电绝缘。

由汇流条65、67、75、77提供的经过电池模块100的电流路径的另一备选配置在图8(C)中示出。其中，与图8(A)和(B)的实施方式相对比，第一子层汇流条60中的第三汇流条67.1将第一模块端子与(数自电池模块100右侧的)第二对电池单元10的第一单元端子11连接。然后，所述第二对电池单元10的第二单元端子12经由第二子层汇流条70中的第二小组汇流条72中的汇流条75.2连接到下下一对电池单元10的第二单元端子12。然后，所述下下一对电池单元10的第一单元端子11再次经由所述第一子层汇流条60中的汇流条65.1连接，依此类推。

换言之，每对电池单元10经由汇流条65连接到另外的一对电池单元10，并经由汇流条75连接到另一对电池单元10。换言之，第一(下部)和第二(上部)子层汇流条60、70之间的过渡经由每对电池单元10提供。这再次提供了以下优点：仅第二子层汇流条70中的汇流条75围绕第一(下部)子层汇流条60中的连接左侧最外面两对电池单元10的第三汇流条67，因此尽管这些汇流条67、75之间有任何潜在的重叠，但仍确保这些汇流条67、75之间的电绝缘。然而，在图8(C)的实施方式中，右侧最外面一对电池单元的第二单元端子12经由第二子层汇流条70中的第三汇流条77.2连接到电池模块端子，因此电池模块端子提供在不同层的汇流条60、70上。

参考标记

10 电池单元

11 正单元端子

12 负单元端子

13 电池壳体

14 盖组件

15 第一小组电池单元

16 第二小组电池单元

40 嵌体

41 第一小组嵌体

42 第二小组嵌体

43 支撑表面

44 气体排放通道

50 汇流条

51 汇流条主体部分

52 单元接触腿

53 单元接触腿

54 第一外围主体区段

55 第二外围主体区段

56 中央主体区段

57 第一切口

58 第二切口

60 第一(下部)子层汇流条

61 第一小组汇流条

62 第二小组汇流条

63 汇流条主体部分

64 单元接触腿

65 汇流条

66 单元端子接触部分

67 第三汇流条

68 桥接部分

70 第二(上部)子层汇流条

71 第一小组汇流条

72 第二小组汇流条

75 汇流条

77 第三汇流条

80 绝缘层

81 绝缘顶盖

82 绝缘层

83 绝缘层

84 绝缘层

85 柔性印刷电路(FPC)

86 集成电路(IC)

90 电池模块(现有技术)

91 负模块端子(现有技术)

92 正模块端子(现有技术)

93 汇流条(现有技术)

94 间隔物(现有技术)

95 带状物(现有技术)

96 宽模块侧表面(现有技术)

97 窄模块侧表面(现有技术)

99 气体排放口(现有技术)

100 电池模块

Claims (15)

1.一种电池模块，包括

多个对准的电池单元，所述电池单元中的每个包括被容纳在电池壳体中的电极组件、放置在所述电池壳体上的盖组件、在所述盖组件中的气体排放口和突出到所述盖组件上方的单元端子；

多个汇流条，设置在所述盖组件顶部，所述汇流条中的每个被配置用于电连接至少两个电池单元的单元端子，并且所述多个汇流条被配置用于传导所述电池模块的电流；

至少一个嵌体，被模制到至少一个汇流条，并且至多具有所述至少一个汇流条的高度；以及

顶盖，设置在所述汇流条顶部，并且覆盖所述电池单元的所述盖组件、所述汇流条和所述至少一个嵌体，

其中所述多个汇流条和所述至少一个嵌体形成面向所述顶盖的用于支撑所述顶盖的支撑表面。

2.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述多个汇流条和所述至少一个嵌体形成平的和/或直的支撑表面。

3.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述至少一个嵌体的高度对应于所述至少一个汇流条的高度。

4.根据权利要求1所述的电池模块，包括多个嵌体，每个嵌体被模制到至少一个汇流条，其中所述多个嵌体和所述多个汇流条形成在所述多个电池单元的对准方向上沿着所述多个电池单元延伸的连续支撑表面。

5.根据权利要求4所述的电池模块，其中所述连续支撑表面也在与所述多个电池单元的所述对准方向垂直的方向上沿着所述多个电池单元延伸。

6.根据权利要求1所述的电池模块，

其中对于所述多个电池单元中的每个，所述气体排放口设置在第一单元端子和第二单元端子之间，

其中第一小组汇流条电互连所述第一单元端子，第二小组汇流条电互连所述第二单元端子，以及

其中第一小组嵌体被模制到所述第一小组汇流条中的汇流条，第二小组嵌体被模制到所述第二小组汇流条中的汇流条。

7.根据权利要求6所述的电池模块，其中气体排放通道形成在所述汇流条的层中，并且沿着所述多个电池单元的所述气体排放口延伸。

8.根据权利要求7所述的电池模块，其中所述气体排放通道由所述第一小组嵌体、所述第二小组嵌体、所述盖组件和所述顶盖限定。

9.根据权利要求1所述的电池模块，包括用于互连第一小组电池单元的第一子层汇流条、和用于互连第二小组电池单元的第二子层汇流条，所述第二子层汇流条设置在所述第一子层汇流条上方，其中所述第一子层汇流条中的汇流条相对于所述第二子层汇流条中的汇流条偏移。

10.根据权利要求9所述的电池模块，其中所述多个汇流条中的每个汇流条包括在所述电池模块的对准方向上延伸的汇流条主体部分、和在与所述对准方向不平行的方向上从所述汇流条主体部分延伸的至少两个腿，所述腿被配置用于电连接所述汇流条主体部分和所述单元端子。

11.根据权利要求10所述的电池模块，其中所述汇流条主体部分包括：第一主体区段，具有从所述第一主体区段延伸的至少一个腿；第二主体区段，具有从所述第二主体区段延伸的至少一个腿；以及第三主体区段，设置在所述第一主体区段和所述第二主体区段之间，所述第一至第三主体区段在所述对准方向上具有相同的长度。

12.根据权利要求11所述的电池模块，其中所述第一子层汇流条中的汇流条相对于所述第二子层汇流条中的汇流条偏移所述第一至第三主体区段中的一个的长度。

13.根据权利要求11所述的电池模块，其中所述第一至第三主体区段以与所述电池模块的并联连接的电池单元的空间延伸对应的空间延伸在所述对准方向上延伸。

14.根据权利要求9所述的电池模块，其中所述第一子层汇流条经由至少一个电绝缘层与所述第二子层汇流条分开。

15.根据权利要求10至14中的任一项所述的电池模块，

其中所述第一子层汇流条中的汇流条包括至多具有单元端子的高度的平坦的汇流条主体部分、以及具有单元端子接触部分并且具有桥接部分的腿，所述单元端子接触部分在其高度方向上与所述汇流条主体部分间隔开，所述桥接部分连接所述汇流条主体部分和所述单元端子接触部分，

其中所述第二子层汇流条中的汇流条具有平坦形状，该平坦形状至多具有单元端子的高度。

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