CN111433939A - 电池组 - Google Patents

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Abstract

在本发明中提供了一种电池组。所述电池组包括：电池单体，包括单体排气孔；框架，与电池单体沿着一个方向布置在一起，结合在一起以彼此面对并使电池单体处于框架之间，并且包括形成为围绕单体排气孔的引导肋；以及顶盖，形成在框架的上部上以覆盖框架，并且包括形成为围绕引导肋的突出阻挡壁。根据本公开，提供了一种具有改进的排气结构以使从劣化电池单体产生的气体快速地排放到外部的电池组。

Description

电池组
技术领域
本公开涉及一种电池组。
背景技术
一般而言，二次电池是指与不可再充电的一次电池不同可以被重复地充电和放电的电池。二次电池用作诸如移动设备、电动车辆、混合动力电动车辆、电动自行车和不间断电源的装置的能量源。根据采用二次电池的装置的类型，使用单单体二次电池或各自包括彼此连接的多个单体的多单体二次电池(电池组)。
小型移动装置(诸如蜂窝电话)可以使用单单体二次电池操作预定时间。然而，具有高输出、高容量特征的电池组可以适合于具有长操作时间且消耗大量电力的装置(诸如电动车辆和混合动力电动车辆)。可以通过调整电池组中包括的电池单体的数量来增大电池组的输出电压或电流。
发明内容
技术问题
本公开的实施例包括一种具有改进的排气结构以使异常电池单体中产生的气体快速地排放到电池组的外部的电池组。
技术方案
一种电池组，包括：
电池单体，包括单体排气孔；
框架，与电池单体沿一个方向布置在一起，并且结合在一起以彼此面对并使电池单体处于框架之间，框架包括围绕单体排气孔的引导肋；以及
顶盖，布置在框架上方以覆盖框架，并且包括围绕引导肋的突出阻挡壁。
有益效果
根据本公开，短排放路径流体连接到电池单体的电池单体排气孔，从而使得能够通过短排放路径快速地排放从电池单体排气孔排出的气体，能够防止其他正常电池单体或安装在布线板上的电路器件受到沿着排放路径流动的高温气体的负面影响，并且能够中断从异常电池单体连续地传播到正常电池单体的热失控。
根据本公开，隧道型排放路径连接到电池单体的单体排气孔，从而防止高温气体通过排放路径泄漏到其他电池单体或布线板的电路器件。
根据本公开，多个模块排气孔以与电池单体的单体排气孔流体连接的方式设置，使得气体可以通过最短的排放路径从异常电池单体的单体排气孔快速地排放而不管异常电池单体的位置如何，并且可以防止由气体排放的延迟引起的诸如爆炸的安全事故。
附图说明
图1是示出根据本公开的实施例的电池组的分解透视图。
图2是示出图1中示出的电池组的一部分的分解透视图。
图3是示出图1中示出的电池组的一部分的平面图。
图4是示出图1中示出的电池组的一部分的分解透视图。
图5是沿图4的线V-V截取的剖视图。
图6是示出图1中示出的电池组的另一分解透视图。
图7是示出图6中示出的模块排气孔的视图。
图8是沿图7的线VIII-VIII截取的剖视图。
图9是示出根据另一实施例的在图5中示出的引导肋的修改的视图。
最佳实施方式
一种电池组包括：
电池单体，包括单体排气孔；
框架，与电池单体沿一个方向布置在一起，并且结合在一起以彼此面对并使电池单体处于框架之间，框架包括围绕单体排气孔的引导肋；以及
顶盖，布置在框架上方以覆盖框架，并且包括围绕引导肋的突出阻挡壁。
例如，引导肋可以使排放孔形成在与单体排气孔对应的位置处。
例如，引导肋可以围绕排放孔。
例如，引导肋可以具有与单体排气孔对应的椭圆形形状。
例如，当在所述方向上布置在电池单体的前侧和后侧处且使电池单体处于其间的框架彼此结合时，引导肋可以完全围绕电池单体的单体排气孔。
例如，电池单体可以包括在所述方向上布置的多个电池单体，
当布置在所述方向上且使电池单体处于其间的框架彼此结合时，多个引导肋可以围绕电池单体中的每个的单体排气孔。
例如，引导肋和突出阻挡壁可以在相互面对的方向上从框架的主体和顶盖的主体突出。
例如，引导肋和突出阻挡壁形成隧道型排放路径。
例如，引导肋的在引导肋的突出方向上的前端可以与突出阻挡壁的在突出阻挡壁的突出方向上的前端间隔开间隙。
例如，引导肋的前端可以位于相对靠近单体排气孔的中心位置的内部位置处，并且突出阻挡壁的前端可以位于相对远离单体排气孔的中心位置的外部位置处。
例如，当电池单体膨胀时，围绕电池单体的单体排气孔作为一对设置的引导肋可以彼此远离地向外移动。
例如，引导肋可以从框架的主体朝向顶盖突出，并且可以倾斜为以在引导肋的突出方向上逐渐减小的宽度会聚。
例如，引导肋可以倾斜为具有在引导肋的突出方向上逐渐减小的剖面。
例如，突出阻挡壁可以以平行的形式从顶盖的主体朝向框架突出为在突出阻挡壁的突出方向上具有基本上均匀的宽度。
例如，布线板可以布置在顶盖与框架之间，
通孔可以形成在布线板中以容纳引导肋或突出阻挡壁。
例如，突出阻挡壁或引导肋可以插入穿过通孔，使得突出阻挡壁或引导肋可以完全穿透布线板。
例如，模块排气孔可以在与单体排气孔对应的位置处形成在顶盖上。
例如，模块排气孔可以包括破裂线，所述破裂线通过使顶盖的上表面或下表面的一部分在顶盖的厚度方向上凹陷而形成。
例如，破裂线可以包括：
边界线，沿模块排气孔的边界形成为闭环；以及
中心线，形成为与边界线交叉。
例如，铰接部可以形成在边界线的面向中心线的两个侧面部分上。
例如，铰接部可以具有比中心线的厚度大的厚度。
例如，模块排气孔可以朝向中心线的两侧打开，同时沿中心线破裂并且在铰接部处折叠。
例如，中心线可以在模块排气孔的中心位置处在与模块排气孔交叉的方向上延伸。
例如，电池单体可以包括布置在所述方向上的多个电池单体，
模块排气孔可以包括分别与所述多个电池单体的单体排气孔对应的多个模块排气孔。
具体实施方式
现在将参照附图描述电池组，在附图中示出了优选实施例。
图1是示出根据本公开的实施例的电池组的分解透视图。图2是示出图1中示出的电池组的一部分的分解透视图。图3是示出图1中示出的电池组的一部分的平面图。
参照附图，本公开的电池组包括：电池单体B，包括单体排气孔V；框架F，与电池单体B沿一定方向(在下文中，也称为方向Z1)布置在一起，并且彼此结合为彼此面对并使电池单体B处于框架F之间；以及顶盖TC，设置在框架F上方以覆盖框架F。另外，框架F可以包括围绕电池单体B的单体排气孔V的引导肋GR，并且顶盖TC可以包括形成在与单体排气孔V对应的位置处的模块排气孔MV。
电池单体B可以沿一方向(方向Z1)布置。另外，框架F可以以使框架F彼此结合且使电池单体B处于框架F之间的方式与电池单体B沿该方向(方向Z1)布置在一起。框架F可以在所述方向(方向Z1)上以这样的方式布置：使电池单体B放置在每相邻的框架F之间，并且相邻的框架F在彼此面对的同时彼此结合。
框架F中的每个可以限定容纳部FA，该容纳部FA围绕电池单体B的外围并且沿着电池单体B的外围延伸以容纳电池单体B。更具体地，框架F可以沿着电池单体B的外围延伸，同时与电池单体B的上侧、下侧和横向侧交叉。框架F可以包括：容纳部FA，作为容纳电池单体B的内部区域；以及支撑部FS，作为外部区域，在所述支撑部FS上支撑与电池单体B进行电连接的物体，诸如汇流条15和布线板C。例如，支撑部FS可以形成在框架F的与电池单体B的其上形成有电极10的上侧交叉的部分上。框架F可以具有围绕电池单体B的内侧和形成支撑部FS的外侧，从而为与电池单体B进行电连接的物体(诸如汇流条15和布线板C)提供支撑基底。
框架F可以在所述方向(在下文中，也称为方向Z1)上布置成这样的方式：电池单体B放置在每相邻的框架F之间，并且相邻的框架F在彼此面对的同时彼此结合。换句话说，所有电池单体B被在所述方向(方向Z1)上向前和向后布置的框架F围绕，并且向前和向后布置的框架F围绕放置在框架F之间的电池单体B的外部，使得框架F可以覆盖电池单体B形成电池组的外观，并且可以用作保护电池单体B的壳体。在包括电池单体B的电池组中，框架F的在所述方向(方向Z1)上的阵列可以基本上形成电池组的外观，并且电池单体B可以放置在框架F的阵列内部并且被框架F围绕。
框架F和电池单体B可以在所述方向(方向Z1)上交替地布置，并且框架F中的每个可以包括容纳相邻电池单体B的不同的容纳部FA。例如，框架F中的每个可以包括容纳沿所述方向(方向Z1)向前和向后布置的不同的电池单体B的不同的容纳部FA，并且不同的容纳部FA可以通过阻挡壁W彼此分开。在框架F中，阻挡壁W可以放置在不同的容纳部FA之间以使容纳部FA彼此分开，并且可以阻挡不同的电池单体B之间的电干扰和热干扰。
电池单体B中的每个可以连接到用于与相邻电池单体B电连接的汇流条15，布线板C可以连接到电池单体B以获得关于电池单体B的诸如电压或温度信息的状态信息。在这种情况下，汇流条15和布线板C可以是与电池单体B形成电连接的物体，并且这样的物体可以被支撑在框架F的支撑部FS上。
框架F的支撑部FS可以包括汇流条支撑部FSB和板支撑部FSC，在汇流条支撑部FSB上支撑汇流条15，在板支撑部FSC上支撑布线板C。汇流条支撑部FSB和板支撑部FSC可以设置在支撑部FS的不同位置上。例如，汇流条支撑部FSB可以对应于电池单体B的电极10设置在框架F的左外围部分或右外围部分上。板支撑部FSC可以设置在框架F的中心部分上。板支撑部FSC上支撑的布线板C可以位于电池单体B的中心位置处，使得布线板C可以容易地收集来自电池单体B的多个位置的状态信息。感测部S可以连接到布线板C以传输来自电池单体B的侧面的状态信息，并且由于布线板C放置在中心位置处，所以布线板C与从布线板C连接到多个位置的感测部S之间的距离可以是基本上均匀的并且可以是平衡的，使得连接到多个位置的感测部S的电阻可以是平衡的，以防止信号失真。
汇流条支撑部FSB和板支撑部FSC可以具有不同的宽度。例如，为了不干扰汇流条15与电池单体B(具体地，电池单体B的电极10)之间的电连接，汇流条支撑部FSB可以相对窄。汇流条支撑部FSB可以支撑汇流条15的放置在汇流条15的弯曲部15a的两侧上的前端部和后端部，并且可以使相邻的汇流条15彼此绝缘。汇流条支撑部FSB可以支撑汇流条15的两个端部，并且可以使相邻的汇流条15彼此电绝缘，使得汇流条15的两个端部不会与相邻汇流条15的端部接触。汇流条支撑部FSB不需要与汇流条15的两个端部物理接触，只要汇流条支撑部FSB放置在相邻的汇流条15之间并且使相邻的汇流条15彼此电绝缘即可。由于将汇流条支撑部FSB放置在彼此相邻的汇流条15之间以防止汇流条15之间的电接触是足够的，所以汇流条支撑部FSB可以具有相对小的宽度，以不减小汇流条15与电池单体B的电极10之间的传导面积。当汇流条支撑部FSB与板支撑部FSC一样具有大的宽度时，会使汇流条15与电池单体B(具体地，电池单体B的电极10)之间的电接触受到阻碍，并且会使汇流条15和电池单体B之间的传导面积减小，使整体充电-放电路径的电阻增大并且使电池组的电输出功率减小。
板支撑部FSC具有相对大的宽度，使得布线板C可以被稳定地放置和支撑在板支撑部FSC上。布线板C可以放置在每个框架F的板支撑部FSC上，并且框架F的板支撑部FSC可以在所述方向(方向Z1)上彼此连接以形成在所述方向(方向Z1)上宽宽地延伸的支撑表面，从而提供用于支撑布线板C的支撑基底。即，在框架F的板支撑部FSC支撑布线板C的同时，框架F的板支撑部FSC可以在所述方向(方向Z1)上彼此连接，以形成在所述方向(方向Z1)上宽宽地延伸的支撑表面，因此可以提供用于稳定地支撑布线板C的支撑基底。
汇流条15用于将彼此相邻的电池单体B电连接，并且汇流条15可以将电池单体B彼此串联、并联或串并联连接。汇流条15可以通过将电池单体B的电极10电结合来将相邻电池单体B彼此电连接。具体地，汇流条15可以通过使电池单体B的具有相同极性的电极10连接来使相邻电池单体B彼此并联连接，或者通过使电池单体B的具有不同极性的电极10连接来使相邻电池单体B彼此串联连接。
汇流条15可以被布置成面对设置在相邻电池单体B的上表面上的电极10，并且可以将相邻电池单体B的电极10彼此电连接。更具体地，以设置在汇流条15的中心位置处的弯曲部15a为基准，汇流条15的两侧可以指向并结合到电池单体B的电极10。多个汇流条15可以连接一对相邻电池单体B的电极10。
板支撑部FSC可以放置在设置在左外围部分和右外围部分处的汇流条支撑部FSB之间的中心位置处。布线板C可以放置在板支撑部FSC上。布线板C可以包括多个导电图案(未示出)以收集关于电池单体B的状态信息并将状态信息传输到电池管理单元(未示出)。布线板C可以电连接到电池单体B，例如，布线板C可以连接到用于将电池单体B彼此电结合的汇流条15，并且获得关于电池单体B的电压的信息。尽管在附图中未示出，但是布线板C可以连接到放置在电池单体B的上表面上的热敏电阻器(未示出)，以获得关于电池单体B的温度的信息。
布线板C可以从电池单体B收集状态信息(例如，电压和温度信息)，并且可以将状态信息传输到单独的电池管理单元(未示出)，使得单独的电池管理单元(未示出)可以控制电池单体B的充电-放电操作，或者电池单体B的充电-放电操作可以通过与布线板C设置在一起的电池管理单元来控制。
参照图3，柔性的感测部S可以连接到布线板C以作为用于传输与电池单体状态信息相关的信号的介质。感测部S可以以柔性可变形膜的形式设置。尽管在附图中未示出，但是感测部S中的每个可以包括绝缘膜(未示出)和设置在绝缘膜上的导线(未示出)。例如，导线(未示出)可以是铜箔图案，并且绝缘膜(未示出)可以布置为将导线(未示出)掩埋在绝缘膜(未示出)中，使得通过导线(未示出)传输的电信号可以与外部绝缘。
感测部S中的每个可以包括连接到电池单体B的侧面的输入端口SI、连接到布线板C的输出端口SO以及将输入端口SI和输出端口SO彼此连接的连接部SC。例如，输入端口SI可以与从电池单体B所述侧面接收状态信息的部分对应，输出端口SO可以与关于电池单体B的状态信息输出到布线板C所通过的部分对应。
更具体地，感测部S的输入端口SI可以连接到电池单体B的侧面。感测部S的输入端口SI可以连接到将彼此相邻的电池单体B电连接的汇流条15，并且可以通过汇流条15接收电池单体B的电压信号。尽管在附图中未示出，但是根据本公开的另一实施例，输入端口SI可以连接到放置在电池单体B的上表面上的热敏电阻器(未示出)，并且可以从热敏电阻器(未示出)接收电池单体B的温度信号。在该视图中，感测部S的输入端口SI可以被认为连接到用于获取关于电池单体B的状态信息的信号输入部。信号输入部可以连接到电池单体B以获取电池单体B的诸如电压或温度的状态信息，并且可以是例如电连接到电池单体B的汇流条15或热连接到电池单体B的热敏电阻器(未示出)。输入端口SI可以焊接到设置在电池单体B的侧面上的信号输入部(例如，汇流条15)。例如，通过将输入端口SI放置在汇流条15上，然后利用对输入端口SI施加超声振动的超声波焊头(未示出)按压输入端口SI，可以利用超声波将输入端口SI焊接到汇流条15。在本公开的另一实施例中，设置在电池单体B的侧面上的输入端口SI和信号输入部(例如，汇流条15)可以使用导电粘合剂等彼此结合。
感测部S的输出端口SO可以连接到布线板C的垫(“pad”，或称为焊盘)(未示出)，并且通过感测部S的输出端口SO传输的电信号可以经由布线板C的垫(未示出)到达布线板C的导电图案(未示出)处。感测部S的输出端口SO可以被熔焊或钎焊到布线板C的垫(未示出)，或者可以使用导电粘合剂等结合到布线板C的垫。
将输入端口SI和输出端口SO彼此连接的连接部SC中的每个可以形成为弯曲部彼此叠置的弯曲形状。电池组可以包括框架F，框架F在电池单体B布置所沿的方向(方向Z1)上彼此面对并且彼此结合并使电池单体B在框架F之间。在电池单体B的充电-放电操作期间，电池单体B可以在所述方向(方向Z1)上经历膨胀(即，扩张)，在这种情况下，在所述方向(方向Z1)上向前和向后彼此结合并使电池单体B处于其间的框架F可以在所述方向(方向Z1)上滑动并且适应由电池单体B的膨胀引起的变形。
如上所述，当电池单体B在所述方向(在下文中，也称为方向Z1)上膨胀和扩张时，框架F可以在所述方向(方向Z1)上移动，因此结合到放置在框架F上的汇流条15的输入端口SI和结合到布线板C的输出端口SO的相对位置可以在所述方向(方向Z1)上变得彼此更远。在这种情况下，连接输入端口SI和输出端口SO的连接部SC可以变形以适应在所述方向(方向Z1)上的变形。在这种情况下，由于连接部SC具有弯曲部彼此叠置的弯曲形状，所以连接部SC可以根据由于膨胀而彼此远离地移动的输入端口SI和输出端口SO的相对位置而容易地变形，因此可以在连接部SC中累积较小的应力。
在图1中，附图标记E和210分别指端块和端板。端块E和端板210可以放置在最外面的电池单体B的外侧上，以提供用于物理地约束电池组的电池单体B的紧固力。
图4是示出图1中示出的电池组的一部分的分解透视图。图5是沿图4的线V-V截取的剖视图。
参照附图，本公开的电池组包括：电池单体B，包括单体排气孔V；以及框架F，在所述方向(方向Z1)上与电池单体B布置在一起，并且彼此结合为彼此面对并使电池单体B处于其间，其中，框架F可以包括形成为围绕单体排气孔V的引导肋GR。
更具体地，引导肋GR可以设置在框架F上，以使排放孔FV形成在与电池单体B的单体排气孔V对应的位置处。例如，引导肋GR可以形成在与电池单体B的形成有单体排气孔V的上侧交叉的框架F上。例如，引导肋GR可以形成在与电池单体B的上侧交叉的框架F的支撑部FS(具体地，板支撑部FSC)上，并且引导肋GR可以位于与电池单体B的单体排气孔V对应的位置处。
排放孔FV可以形成在与电池单体B的单体排气孔V对应的位置处，引导肋GR可以使排放孔FV形成，同时沿排放孔FV的外围布置以围绕排放孔FV。引导肋GR可以流体连接到电池单体B的单体排气孔V以对通过单体排气孔V排放的气体提供排放路径，因此可以形成在与单体排气孔V对应的位置处并且具有与单体排气孔V的形状对应的形状。例如，引导肋GR可以形成为与单体排气孔V对应的椭圆形形状，并且通过引导肋GR形成的排放孔FV也可以具有与单体排气孔V对应的椭圆形形状。
引导肋GR可以形成在与电池单体B的单体排气孔V对应的位置处，并且可以在与单体排气孔V相对的方向上突出。引导肋GR可以在气体排放方向上相对于单体排气孔V突出，以形成用于通过单体排气孔V排放的气体的排放路径。例如，引导肋GR可以在与单体排气孔V相对的方向上从框架F的主体(或支撑部FS)突出。
引导肋GR可以围绕电池单体B的单体排气孔V。这里，由于框架F位于电池单体B的上部位置处，因此可以理解的是，形成在框架F上的引导肋GR围绕电池单体B的单体排气孔V的上侧，而不是直接围绕电池单体B的单体排气孔V。例如，引导肋GR可以围绕形成在单体排气孔V上方的排放孔FV。
表述“引导肋GR形成为围绕电池单体B的单体排气孔V”指形成在每个框架F上的引导肋GR围绕单体排气孔V的一部分的情况以及其中形成在每个框架F上的引导肋GR完全围绕单体排气孔V的情况。例如，引导肋GR中的每个可以以开口形状形成为围绕单体排气孔的一部分，并且设置在结合在一起以彼此面对并使电池单体B处于其间的前框架F和后框架F上的一对引导肋GR可以彼此结合以完全围绕电池单体B的单体排气孔V，因此可以通过一对引导肋GR来提供与电池单体B的单体排气孔V对应的具有椭圆形形状的排放孔FV。
相似地，表述“引导肋GR和排放孔FV形成为与电池单体B的单体排气孔对应的椭圆形形状”可以指形成在每个框架F上的引导肋GR和排放孔FV成形为与椭圆形的一部分一样的情况以及形成在每个框架F上的引导肋GR和排放孔FV具有完整的椭圆形形状的情况。例如，每个引导肋GR和每个排放孔FV可以形成为具有开口侧的形状，当设置在结合在一起以彼此面对且使电池单体B处于其间的前框架F和后框架F上的一对引导肋GR彼此结合时，该对引导肋GR可以具有完整的椭圆形形状，并且可以提供具有完整的椭圆形形状的排放孔FV。
框架F和电池单体B可以沿所述方向(方向Z1)交替地布置，并且每个框架F可以包括不同的容纳部FA以容纳相邻的电池单体B。另外，从框架F的主体突出的引导肋GR以及由引导肋GR形成的排放孔FV可以与彼此相邻的电池单体B的单体排气孔V对应，并且可以成对设置在电池单体B的单体排气孔V上方。在这种情况下，从框架F的主体突出的引导肋GR以及由引导肋GR形成的排放孔FV可以位于与单体排气孔V对应的位置处，单体排气孔V被分隔壁(也称为阻挡壁)W分开，每个分隔壁W使框架的容纳部FA彼此分开。
参照图5，引导肋GR可以形成为沿着排放路径在竖直方向上具有相对宽的下侧和相对窄的上侧的形状。即，引导肋GR以会聚的方式倾斜以具有从排放孔FV沿向上方向逐渐减小的剖面形状，使得由引导肋GR引导的气体流可以在引导肋GR的中心位置处会聚，并且气体的压力可以集中在引导肋GR的中心位置处。由于引导肋GR的剖面指气体穿过所经由的剖面区域，因此引导肋GR的逐渐减小的剖面形状可以使气体的压力增大并且使气体流集中在引导肋GR的中心位置处。
引导肋GR可以在与电池单体B相对的方向上从框架F的支撑部FS突出，并且可以与框架F的支撑部FS成恒定的倾斜角θ，框架F的支撑部FS与电池单体B的形成有单体排气孔V的上侧交叉。更具体地，引导肋GR相对于框架F的支撑部FS的倾斜角θ可以大于90度，使得引导肋GR的剖面形状可以沿向上的方向逐渐变窄。即，引导肋GR与框架F的支撑部FS的倾斜角θ可以设置为在90度<θ<180度的范围内。引导肋GR的倾斜角θ可以设置为使得引导肋GR可以具有左右对称结构并且可以朝向引导肋GR的中心位置会聚。例如，引导肋GR可以围绕排放孔FV，具有与排放孔FV一样的椭圆形形状，并且在与电池单体B相对的方向上突出。
每对引导肋GR可以通过将在所述方向(方向Z1)上布置在前后且使一个电池单体B处于其间的一对框架F结合而形成。例如，前框架F和后框架F可以结合在一起以彼此面对并使一个电池单体B处于其间，使得前框架F的引导肋GR和后框架F的引导肋GR可以在与这个电池单体B的单体排气孔V对应的位置处彼此结合以完全围绕这个电池单体B的单体排气孔V。框架F可以在所述方向(方向Z1)上布置，并且可以结合在一起并使电池单体B处于其间，使得成对的引导肋GR可以设置在与电池单体B的单体排气孔V对应的位置处以围绕单体排气孔V。引导肋GR可以形成为围绕电池单体B的单体排气孔V并且可以对通过单体排气孔V排放的气体提供排放路径。通过单体排气孔V排放的气体可以流过排放孔FV，然后可以在被引导肋GR引导的同时通过设置在排放孔FV上方的顶盖TC排放。
与引导肋GR一样，每对排放孔FV可以通过将在所述方向(方向Z1)上布置在前后并使一个电池单体B处于其间的一对框架F结合而形成。例如，前框架F和后框架F可以结合在一起以彼此面对并使一个电池单体B处于其间，使得前框架F的排放孔FV和后框架F的排放孔FV可以在与电池单体B的单体排气孔V对应的位置处彼此结合以形成完整的椭圆形形状。即，框架F可以在所述方向(方向Z1)上布置，并且可以结合在一起并使电池单体B处于其间，使得可以在与电池单体B的单体排气孔V对应的位置处提供排放孔FV并且可以设置围绕排放孔FV的引导肋GR。
引导肋GR和排放孔FV可以形成在与电池单体B的单体排气孔V对应的位置处。随着沿所述方向(方向Z1)布置在电池单体B的前侧和后侧上的框架彼此结合，引导肋GR和排放孔FV可以形成在与电池单体B的单体排气孔V对应的位置处。例如，随着布置在一个电池单体B的前侧和后侧上的一对框架F彼此结合，前框架F的引导肋GR和排放孔FV可以结合到后框架F的引导肋GR和排放孔FV，使得引导肋GR和排放孔FV可以在与电池单体B的单体排气孔V对应的位置处设置成完全围绕电池单体B的单体排气孔V。
引导肋GR和排放孔FV可以形成在与电池单体B的单体排气孔V对应的位置处。即，引导肋GR和排放孔FV可以沿着彼此连接且使电池单体B处于其间的框架F的布置形成在与电池单体B的单体排气孔V对应的位置处。
当电池单体B中的一个电池单体B局部过热并且这个电池单体B的单体排气孔V工作时，气体通过该单体排气孔V排放并且沿着围绕该单体排气孔V的引导肋GR被引导到顶盖TC同时由于引导肋GR而不泄漏到其他电池单体B。当从电池单体B中的一个电池单体B排放的高温气体流到相邻的电池单体B时，热失控会连续地发生在相邻的电池单体B处，为了防止这种情况，引导肋GR限定排放路径，使得从电池单体B中的一个电池单体B排放的气体不流动到其他电池单体B。
在本公开中，由于排放孔FV和引导肋GR对应于电池单体B的单体排气孔V形成，所以从电池单体B之一排放的气体不会流动到其他电池单体B，而是会通过短的排放路径排放到电池组的外部。即，在本公开中，排放路径不是形成在电池单体B布置所沿的所述方向(下文中，也称为方向Z1)上，而是在与所述方向(方向Z1)垂直的竖直方向上形成为短路径。在用于与本公开进行比较的比较示例中，从电池单体B之一排放的气体沿着在电池单体B布置所沿的所述方向(方向Z1)上延伸的排放路径被排放到电池组的外部。在排放路径中，从电池单体B之一排放的气体跨沿所述方向(方向Z1)布置的其他电池单体B流动，因此热失控可能发生在其他电池单体B处。
从电池单体B的单体排气孔V排放的气体可以沿着围绕电池单体B的单体排气孔V的引导肋GR被引导到顶盖TC。顶盖TC可以具有朝向电池单体B的单体排气孔V突出的突出阻挡壁PW。例如，突出阻挡壁PW可以从顶盖TC的主体朝向单体排气孔V突出。
突出阻挡壁PW可以从顶盖TC的主体朝向框架F突出，同时平行于彼此竖直地延伸为在突出方向上具有基本上均匀的宽度。突出阻挡壁PW可以流体连接到框架F的引导肋GR，使得排放路径可以设置为隧道型排放路径。引导肋GR具有倾斜角θ以朝向单体排气孔V的中心向内会聚，并且突出阻挡壁PW可以具有相对宽的剖面，用于与引导肋GR流体连接而没有泄漏。突出阻挡壁PW可以彼此平行地竖直延伸，使得突出阻挡壁PW可以具有相对宽的均匀宽度。
突出阻挡壁PW可以形成为围绕单体排气孔V。这里，由于顶盖TC位于电池单体B上方，所以可以理解的是，突出阻挡壁PW围绕电池单体B的单体排气孔V的上侧，而不是突出阻挡壁PW直接围绕电池单体B的单体排气孔V。
突出阻挡壁PW可以形成为围绕引导肋GR。如上所述，突出阻挡壁PW可以具有相对宽的宽度，用于与引导肋GR流体连接而没有泄漏，使得具有相对宽的宽度的突出阻挡壁PW可以围绕引导肋GR的外侧。
从顶盖TC的主体朝向单体排气孔V突出的突出阻挡壁PW流体连接到在与单体排气孔V相对的方向上从框架F的主体突出的引导肋GR。即，在相互面对的方向上突出的突出阻挡壁PW和引导肋GR可以彼此流体连接，以提供作为隧道型排放路径的排放路径。从电池单体B的单体排气孔V排放的高温气体经由设置在单体排气孔V上方的引导肋GR和突出阻挡壁PW而被引导朝向顶盖TC的模块排气孔MV，而不会在顶盖TC与框架F之间泄漏到相邻的电池单体B。
引导肋GR和突出阻挡壁PW突出以彼此面对，从而在顶盖TC与框架F之间形成排放路径，并且由于引导肋GR和突出阻挡壁PW的组合，通过单体排气孔V排放的气体可以竖直地流过排放路径而没有泄漏。当从电池单体B中的任一电池单体B的单体排气孔V排放的气体从由引导肋GR和突出阻挡壁PW限定的排放路径泄漏到顶盖TC与框架F之间的相邻空间时，相邻的电池单体B或布线板C的电路器件(未示出)会热劣化。
引导肋GR和突出阻挡壁PW在与电池单体的单体排气孔V对应的位置处沿相互面对的方向从框架F和顶盖TC突出，使得流体连接到单体排气孔V的隧道型排放路径可以形成在顶盖TC和框架F之间。引导肋GR和突出阻挡壁PW形成为围绕单体排气孔V，使得从电池单体B的单体排气孔V排放的气体不会从由引导肋GR和突出阻挡壁PW围绕的隧道型排放路径泄漏，并且可以通过提供最短路径的隧道型排放路径被快速地排放到电池组的外部，而不对布线板C的电路器件(未示出)或与电池单体B的单体排气孔V相邻的其他电池单体B有负面影响。
如上所述，尽管引导肋GR和突出阻挡壁PW相组合提供隧道型排放路径，但是引导肋GR可以不与突出阻挡壁PW接触，而是可以与突出阻挡壁PW间隔开间隙(g)。随着在所述方向(方向Z1)上向前和向后布置且使电池单体B处于其间的框架F彼此结合，形成在框架F上的引导肋GR可以完全围绕单体排气孔V。在这种情况下，当电池单体B膨胀时，在所述方向(下文中，也称为方向Z1)上向前和向后布置并且彼此结合的框架F可以在所述方向(方向Z1)上彼此远离地移动。在这种情况下，当电池单体B膨胀时，彼此结合为完全围绕电池单体B的单体排气孔V的一对引导肋GR可以彼此远离地向外移动，因此该对引导肋GR可以远离突出阻挡壁PW。每个电池单体B的膨胀造成使电池单体B处于其间而结合在一起的一对框架F彼此远离地(向外方向)移动，但是不影响布置在电池单体B上方的顶盖TC，使得形成在顶盖TC上的突出阻挡壁PW的位置可以不改变，并且形成在框架F上的引导肋GR的位置可以改变。由于这个原因，引导肋GR形成在相对靠近单体排气孔V的中心的内部位置处，并且突出阻挡壁PW形成在相对远离单体排气孔V的中心的外部位置处且突出阻挡壁PW与引导肋GR之间具有预定的间隙(g)，使得当彼此连接为完全围绕单体排气孔V的每对引导肋GR彼此远离地向外移动时，引导肋GR不会移动到突出阻挡壁PW的外侧。即，以单体排气孔V的中心为基准，引导肋GR形成在相对靠近单体排气孔V的中心的内部位置处，突出阻挡壁PW形成在相对远离单体排气孔V的中心的外部位置处，并且预定间隙(g)形成在形成于内部位置处的引导肋GR与形成于外部位置处的突出阻挡壁PW之间，使得即使当引导肋GR因电池单体B的膨胀而向外移动时，引导肋GR也不会移动到突出阻挡壁PW的外侧。这里，在表述“引导肋GR布置在内部位置处并且突出阻挡壁PW布置在外部位置处”中，内部位置和外部位置可以指彼此面对的引导肋GR和突出阻挡壁PW的前端GRA和PWA的位置。当引导肋GR和突出阻挡壁PW提供隧道型排放路径时，引导肋GR和突出阻挡壁PW的相互面对的部分，即，引导肋GR和突出阻挡壁PW彼此流体连接所处的引导肋GR的前端GRA和突出阻挡壁PW的前端PWA，可能彼此不匹配，因此气体可能在引导肋GR与突出阻挡壁PW之间泄漏。即，引导肋GR的在引导肋GR的突出方向上的前端GRA与突出阻挡壁PW的在突出阻挡壁PW的突出方向上的前端PWA可以利用其间的预定间隙(g)而彼此间隔开，并且引导肋GR的前端GRA可以位于突出阻挡壁PW的前端PWA的内侧。
以这种方式，预定的间隙(g)形成在以单体排气孔V的中心为基准布置在内部位置和外部位置处的引导肋GR和突出阻挡壁PW之间。尽管间隙(g)设置在引导肋GR与突出阻挡壁PW之间，但是通过单体排气孔V排放的气体在沿着隧道型排放路径流动的同时不会通过间隙(g)泄漏。由于引导肋GR具有倾斜角θ并且朝向单体排气孔V的中心向内会聚，所以从单体排气孔V排放的气体可以在被引导肋GR引导的同时朝向单体排气孔V的中心集中，因此从单体排气孔V排放的气体不会通过形成在引导肋GR外侧的间隙(g)从隧道型路径泄漏到相邻的空间。
优选地，间隙(g)可以设计成使得即使当引导肋GR响应于电池单体B的膨胀而向外移动时，引导肋GR也不会移动到突出阻挡壁PW的外侧。更具体地，可以通过考虑电池单体B的膨胀来设计间隙(g)，使得即使当一对彼此连接为完全围绕单体排气孔V的引导肋GR最大程度地向外移动时，引导肋GR也不会移动到突出阻挡壁PW的外侧，例如，引导肋GR的前端GRA和突出阻挡壁PW的前端PWA可以在相同的位置处刚好彼此面对。在这种情况下，在前位置和后位置处彼此连接且使一个电池单体B处于其间的每对引导肋GR可以响应于这个电池单体B的膨胀而彼此远离地移动与电池单体B的膨胀程度对应的距离，因此间隙(g)可以设置为与电池单体B的最大膨胀程度对应。
如上所述，引导肋GR和突出阻挡壁PW可以形成为以其间的预定间隙(g)彼此间隔开。在这种情况下，引导肋GR和突出阻挡壁PW可以分别形成在相对靠近单体排气孔V的中心位置的内部位置和相对远离单体排气孔V的中心位置的外部位置处且在引导肋GR与突出阻挡壁PW之间具有预定间隙(g)。另外，引导肋GR和突出阻挡壁PW可以在竖直方向上彼此间隔开。通过考虑其上形成有引导肋GR的框架F、其上形成有突出阻挡壁PW的顶盖TC以及框架F与顶盖TC之间的布线板C之间的组装公差，引导肋GR和突出阻挡壁PW可以彼此间隔开预定间隙。
引导肋GR和突出阻挡壁PW可以在相互面对的方向上从框架F的主体(或框架F的支撑部FS)和顶盖TC的主体突出，并且可以在框架F的主体(或框架F的支撑部FS)与顶盖TC的主体之间组合形成隧道型排放路径。
图6是示出图1中示出的电池组的另一分解透视图。
参照附图，布线板C可以布置在框架F与顶盖TC之间。布线板C收集电池单体B的状态信息(诸如电池单体B的电压或温度)，并且将状态信息传输到单独的电池管理单元(未示出)或基于收集的状态信息来控制电池单体B的充电-放电操作。为此，多个电路器件(未示出)可以安装在布线板C的上表面和下表面上。
通孔CV可以形成在布线板C中以不阻碍由引导肋GR和突出阻挡壁PW提供的隧道型排放路径。更具体地，突出阻挡壁PW或引导肋GR可以穿过布线板C的通孔CV延伸并且组装，并且由引导肋GR和突出阻挡壁PW提供的隧道型排放路径可以穿过通孔CV穿透布线板C。例如，突出阻挡壁PW可以从顶盖TC的主体突出，并且可以随着被装配到通孔CV中而穿透布线板C。在本公开的另一实施例中，引导肋GR可以从框架F的主体(或框架F的支撑部FS)突出，并且可以随着被装配到通孔CV中而穿透布线板C。如上所述，由突出为彼此面对的引导肋GR和突出阻挡壁PW提供的隧道型排放路径可以延伸穿过布线板C的通孔CV而不被阻碍，因此从单体排气孔V排放的气体不会渗透到布线板C中，从而从根本上防止安装在布线板C上的电路器件(未示出)的劣化。例如，由于突出阻挡壁PW或引导肋GR随着被插入到通孔CV中而穿透布线板C，所以由突出阻挡壁PW和引导肋GR提供的隧道型排放路径可以不对布线板C或布线板C的电路器件(未示出)开放。
优选地，突出阻挡壁PW或引导肋GR可以插入穿过布线板C的通孔CV，使得突出阻挡壁PW或引导肋GR可以完全穿透布线板C。由于在突出阻挡壁PW和引导肋GR彼此连接在其处的前端PWA和GRA(参照图5)处存在气体泄漏的风险，所以当突出阻挡壁PW和引导肋GR在通孔CV内部彼此连接时，即，当突出阻挡壁PW的前端PWA(参照图5)和引导肋GR的前端GRA(参照图5)定位成在通孔CV内部彼此面对时，布线板C和布线板C的电路器件(未示出)可能由于气体泄漏而劣化。
模块排气孔MV可以形成在顶盖TC上。模块排气孔MV可以形成在与电池单体B的单体排气孔V对应的位置处。更具体地，模块排气孔MV可以形成在与顶盖TC的突出阻挡壁PW对应的位置处。由于顶盖TC的突出阻挡壁PW提供排放路径，所以流过排放路径的气体可以被突出阻挡壁PW引导到模块排气孔MV。
图7是示出图6中示出的模块排气孔的视图。图8是沿图7的线VIII-VIII截取的剖视图。
参照附图，模块排气孔MV中的每个可以由破裂线BL形成，破裂线BL是通过使顶盖TC的与单体排气孔V对应的部分凹陷到预定深度而形成的。模块排气孔MV可以由雕刻到预定深度的破裂线BL而不使用附加的构件(诸如胶带)形成，凹槽可以通过使顶盖TC的上表面或下表面的一部分在其深度方向上凹陷以形成破裂线BL而形成在顶盖TC的上表面或下表面中。由于模块排气孔MV由作为在顶盖TC中具有预定深度的凹槽的破裂线BL形成，因此不需要用于将附加构件(诸如胶带)附着到顶盖TC的附加组装工艺。
每个模块排气孔MV可以形成为围绕电池单体B的单体排气孔V的闭环。例如，形成模块排气孔MV的破裂线BL可以包括形成为闭环以限定模块排气孔MV的边界线PL以及与边界线PL交叉的中心线CL。
中心线CL可以在与模块排气孔MV交叉的方向上形成在模块排气孔MV的中心位置处。中心线CL可以因在倾斜为朝向中心位置会聚的引导肋GR的引导下集中在中心位置处的气体的压力而快速破裂。
例如，铰接部H可以形成在边界线PL的部分上，使得模块排气孔MV可以在中心线CL的两侧处打开。铰接部H可以形成在边界线PL的面向中心线CL的两个侧面部分上，并且铰接部H可以具有相对厚的厚度，使得当模块排气孔MV破裂时，模块排气孔MV不会与顶盖TC分离，而是可以通过铰接部H保持与顶盖TC的连接。当模块排气孔MV响应于从单体排气孔V排放的气体的压力而操作时，模块排气孔MV沿着中心线CL破裂成两部分，同时通过面向中心线CL的铰接部H保持与顶盖TC的连接，而不与顶盖TC分开和分散。当模块排气孔MV作为模块排气孔MV的破裂的结果而从顶盖TC分开并向外分散时，模块排气孔MV可能与外部结构碰撞。因此，模块排气孔MV被设计成使得当模块排气孔MV破裂时，模块排气孔MV由于铰接部H而不会与顶盖TC完全分开，且不阻碍模块排气孔MV的破裂。
即，随着中心线CL破裂，模块排气孔MV可以随着在铰接部H处折叠而朝向中心线CL的两侧打开，同时通过铰接部H保持与顶盖TC的连接。
中心线CL的两端可以与边界线PL接触，并且中心线CL与边界线PL之间的交点BO可以是破裂起点。即，形成在中心线CL的两端处的交点BO可以与破裂起点对应，并且从中心线CL的两端开始的破裂可以在沿着中心线CL和中心线CL的两侧上的边界线PL传播的同时传播到破裂线BL的除了铰接部H之外的全部，从而完全打开模块排气孔MV。即，当模块排气孔MV破裂时，铰接部H可以保持与顶盖TC连接而不破裂。
参照图8，铰接部H的厚度t1可以优选地比中心线CL的厚度t2大。由于此，当模块排气孔MV从中心线CL开始破裂时，铰接部H可以保持与顶盖TC连接而不破裂。
更具体地，铰接部H的厚度t1可以设计为是顶盖TC的厚度t0的70％或更小。当铰接部H的厚度t1大于顶盖TC的厚度t0的70％时，铰接部H会不容易折叠，因此模块排气孔MV可能不容易打开。
破裂线BL的厚度(诸如除了铰接部H的厚度t1之外的中心线CL的厚度t2)可以设计为是顶盖TC的厚度t0的30％或更小。当中心线CL的厚度t2大于顶盖TC的厚度t0的30％时，会难以在中心线CL处开始破裂。破裂线BL的厚度可以根据模块排气孔MV的设定操作压力而改变，并且可以设计为便于铰接部H的折叠操作和中心线CL的破裂。
在本公开中，引导肋GR可以设计为使从单体排气孔V排放的气体的压力集中在模块排气孔MV的中心位置上，并且模块排气孔MV的破裂线BL可以设计为在模块排气孔MV的中心位置处开始破裂，从而保证模块排气孔MV的快速破裂。当模块排气孔MV的破裂在诸如过热的危险情况下不是快速地发生而是缓慢地发生时，从单体排气孔V排放的气体可能没有被排放到外部而可能被捕获在顶盖TC内部，因此其他电池单体B或电路器件会劣化。
模块排气孔MV可以设置为使得模块排气孔MV可以分别与电池单体B的单体排气孔V对应。即，模块排气孔MV可以在分别与电池单体B的单体排气孔V对应的位置处形成在跨电池单体B延伸的顶盖TC上，并且从单体排气孔V排放的气体可以通过分别与单体排气孔V对应的模块排气孔MV排放到电池组的外部，而不是通过与电池单体B交叉以收集从单体排气孔V排放的气体的排放路径或形成在顶盖TC的特定位置处的单个排气孔排放到电池组的外部。由于这种结构，当电池单体B中的一些局部过热时，从过热的电池单体B的单体排气孔V排放的高温高压气体可以通过竖直方向上的最短路径被快速地排放，而在跨其他电池单体B的同时不使其他电池单体B劣化。
图9是示出根据另一实施例的图5中示出的引导肋GR的修改的视图。
参照附图，引导肋GR'和突出阻挡壁PW在相互面对的方向上从框架F的主体(或框架F的支撑部FS)和顶盖TC的主体突出。引导肋GR'形成在相对靠近单体排气孔V的中心的内部位置处，并且突出阻挡壁PW形成在相对远离单体排气孔V的中心的外部位置处。另外，间隙(g)可以形成在引导肋GR'的前端GRA和突出阻挡壁PW的前端PWA之间，作为针对电池单体B的膨胀的措施。
在本实施例中，引导肋GR'可以包括：倾斜部GR1，形成为朝向单体排气孔V的中心会聚的形状；以及延伸部GR2，从倾斜部GR1弯曲并且平行于突出阻挡壁PW延伸。倾斜部GR1可以具有沿排放路径的向上方向逐渐减小的剖面形状，延伸部GR2可以具有均匀的剖面形状并且可以沿排放路径的向上方向彼此平行地延伸。即，延伸部GR2可以以与倾斜部GR1的最小剖面对应的均匀剖面形状延伸，并且可以形成引导肋GR'的前端GRA。延伸部GR2可以流体连接到突出阻挡壁PW。
仅出于说明的目的，已经参照附图中示出的实施例描述了本公开，并且本领域普通技术人员将理解的是，可以由此做出各种修改和等同的其他实施例。因此，本公开的范围和精神应当由权利要求限定。
产业上的可用性
本公开可以应用于作为可再充电能量源的电池组以及应用于使用电池组作为电源的各种装置。

Claims (24)

1.一种电池组，所述电池组包括：
电池单体，包括单体排气孔；
框架，与电池单体沿一个方向布置在一起，并且结合在一起以彼此面对并使电池单体处于框架之间，框架包括围绕单体排气孔的引导肋；以及
顶盖，布置在框架上方以覆盖框架，并且包括围绕引导肋的突出阻挡壁。
2.根据权利要求1所述的电池组，其中，引导肋使排放孔形成在与单体排气孔对应的位置处。
3.根据权利要求2所述的电池组，其中，引导肋围绕排放孔。
4.根据权利要求1所述的电池组，其中，引导肋具有与单体排气孔对应的椭圆形形状。
5.根据权利要求1所述的电池组，其中，随着沿所述一个方向布置在电池单体的前侧和后侧处且使电池单体处于其间的框架彼此结合，引导肋完全围绕电池单体的单体排气孔。
6.根据权利要求1所述的电池组，其中，电池单体包括布置在所述一个方向上的多个电池单体，并且
随着沿所述一个方向布置且使电池单体处于其间的框架彼此结合，多个引导肋围绕每个电池单体的单体排气孔。
7.根据权利要求1所述的电池组，其中，引导肋和突出阻挡壁在相互面对的方向上从框架的主体和顶盖的主体突出。
8.根据权利要求7所述的电池组，其中，引导肋和突出阻挡壁形成隧道型排放路径。
9.根据权利要求7所述的电池组，其中，引导肋的在引导肋的突出方向上的前端与突出阻挡壁的在突出阻挡壁的突出方向上的前端间隔开一定间隙。
10.根据权利要求9所述的电池组，其中，引导肋的前端位于相对靠近单体排气孔的中心位置的内部位置处，并且
突出阻挡壁的前端位于相对远离单体排气孔的中心位置的外部位置处。
11.根据权利要求10所述的电池组，其中，当电池单体膨胀时，围绕电池单体的单体排气孔成对设置的引导肋彼此远离地向外移动。
12.根据权利要求1所述的电池组，其中，引导肋从框架的主体朝向顶盖突出，并且倾斜为以在引导肋的突出方向上逐渐减小的宽度会聚。
13.根据权利要求12所述的电池组，其中，引导肋倾斜为具有在引导肋的突出方向上逐渐减小的剖面。
14.根据权利要求1所述的电池组，其中，突出阻挡壁以平行的形式从顶盖的主体朝向框架突出为在突出阻挡壁的突出方向上具有基本上均匀的宽度。
15.根据权利要求1所述的电池组，其中，布线板布置在顶盖与框架之间，并且
通孔形成在布线板中以容纳引导肋或突出阻挡壁。
16.根据权利要求15所述的电池组，其中，突出阻挡壁或引导肋插入穿过通孔，使得突出阻挡壁或引导肋完全穿透布线板。
17.根据权利要求1所述的电池组，其中，模块排气孔在与单体排气孔对应的位置处形成在顶盖上。
18.根据权利要求17所述的电池组，其中，模块排气孔包括破裂线，所述破裂线是通过使顶盖的上表面或下表面的一部分在顶盖的厚度方向上凹陷而形成的。
19.根据权利要求18所述的电池组，其中，破裂线包括：
边界线，沿着模块排气孔的边界形成为闭环；以及
中心线，形成为与边界线交叉。
20.根据权利要求19所述的电池组，其中，铰接部形成在边界线的面向中心线的两个侧面部分上。
21.根据权利要求20所述的电池组，其中，铰接部具有比中心线的厚度大的厚度。
22.根据权利要求20所述的电池组，其中，模块排气孔朝向中心线的两侧打开同时沿中心线破裂并在铰接部处折叠。
23.根据权利要求19所述的电池组，其中，中心线在模块排气孔的中心位置处在与模块排气孔交叉的方向上延伸。
24.根据权利要求17所述的电池组，其中，电池单体包括布置在所述一个方向上的多个电池单体，并且
模块排气孔包括分别与所述多个电池单体的单体排气孔对应的多个模块排气孔。
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