CN113258188B - 电池子封装单元及包括该电池子封装单元的电池模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电池子封装单元及包括该电池子封装单元的电池模块，根据本发明的一个实施例的电池子封装单元可以包括：多个二次电池单元；电池单元支撑部件，形成有容纳多个所述二次电池单元的安置部，并且形成有连通所述安置部与外部的排放引导部；以及壳体部件，被设置为包覆容纳在所述安置部中的二次电池单元，以密封所述二次电池单元的周围。

Description

电池子封装单元及包括该电池子封装单元的电池模块
技术领域
本发明涉及一种电池子封装单元及包括该电池子封装单元的电池模块。
背景技术
随着对移动设备、电动车辆、能量存储系统(Energy Storage System，ESS)等技术的开发和需求的增加，对于作为能源的二次电池单元的需求急剧增加。二次电池单元中的化学能与电能之间的相互转换是可逆的，从而二次电池单元是可以反复充电和放电的电池。
所述二次电池单元包括作为二次电池的主要组成物的阳极、阴极、隔膜和电解液等电极组件以及保护该电极组件的多层外装材料(Laminated Film Case)的电池单元主体部件。
然而，这种电极组件会在充电和放电过程中产生热量，这种热量引起的温度的上升会降低二次电池单元的性能。
另外，当这种发热加重时，所述二次电池单元的内部压力上升，由此会导致所述二次电池单元起火。
此外，如能量存储系统(ESS)等安装有多个二次电池单元的情况下，所述二次电池单元会起火并同时爆炸，并且导致火焰或气体等传播到周围的其他二次电池单元。
因此，为了改善上述问题以及局限性，需要对电池子封装单元及包括该电池子封装单元的电池模块进行研究。
现有技术文献
专利文献
(专利文献1)KR 10-2017-0014309A
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的在于，提供一种能够防止二次电池单元的火焰或气体等传播，或者能够进行屏蔽以防止任一个二次电池单元产生的热量传递到相邻的其他二次电池单元的电池子封装单元及包括该电池子封装单元的电池模块。
另一方面，本发明的目的在于，提供一种将二次电池单元起火时产生的火焰或气体等引导至一侧或窒息灭火的电池子封装单元及包括该电池子封装单元的电池模块。
(二)技术方案
根据本发明的一个实施例的电池子封装单元可以包括：多个二次电池单元；电池单元支撑部件，形成有容纳多个所述二次电池单元的安置部，并且形成有连通所述安置部与外部的排放引导部；以及壳体部件，被设置为包覆容纳在所述安置部中的二次电池单元，以密封所述二次电池单元的周围。
其中，根据本发明的一个实施例的电池子封装单元的所述排放引导部可以形成在所述电池单元支撑部件的一侧端部，并且所述排放引导部的截面积可以形成为大于所述一侧端部的面积的0.1％且小于10％。
另外，根据本发明的一个实施例的电池子封装单元的所述排放引导部可以形成在所述电池单元支撑部件的一侧端部，并且可以形成5～99mm2的截面积。
进一步地，根据本发明的一个实施例的电池子封装单元的所述排放引导部可以形成在所述电池单元支撑部件的一侧端部，并且可以形成25～75mm2的截面积。
并且，根据本发明的一个实施例的电池子封装单元的所述电池单元支撑部件可以包括遮挡部件，所述遮挡部件附着在形成有所述排放引导部的所述电池单元支撑部件的一侧端部的外侧以遮挡所述排放引导部，并且在所述二次电池单元爆炸引起所述安置部内部的压力上升时，脱离并打开所述排放引导部。
另外，根据本发明的一个实施例的电池子封装单元的所述电池单元支撑部件可以包括导液片，所述导液片可以设置在形成有所述排放引导部的所述电池单元支撑部件的一侧端部的外侧，并位于所述排放引导部的下侧，并且形成有引导由于所述二次电池单元爆炸而泄露的电解液的导轨槽。
并且，根据本发明的一个实施例的电池子封装单元的所述壳体部件的特征在于，其可以由至少在800℃以下保持形态的单一金属材料或合金材料形成。
其中，根据本发明的一个实施例的电池子封装单元的所述壳体部件的特征在于，其可以由厚度为0.45～2mm的铁(Fe)形成，或者由厚度为0.8～3mm的铝(Al)形成。
另外，根据本发明的一个实施例的电池子封装单元的所述壳体部件的特征在于，其可以形成为一端部为封闭的形态且另一端部为开放的形态，以分别装配结合在容纳有所述二次电池单元的所述电池单元支撑部件的上部和下部。
并且，根据本发明的一个实施例的电池子封装单元的所述壳体部件可以形成为另一端部的结合端部弯曲并插入到形成在所述电池单元支撑部件的结合槽中，并且通过弯曲多次形成凹口(notch)形状，以紧贴所述电池单元支撑部件。
根据本发明的另一实施例的电池模块可以包括：多个二次电池单元；电池子封装单元，包括容纳多个所述二次电池单元的电池单元支撑部件和被设置为包覆所述二次电池单元的壳体部件；以及主体框架部件，设置有多个所述电池子封装单元。
其中，根据本发明的另一实施例的电池模块的所述电池子封装单元的特征在于，其所容纳的所述二次电池单元可以为袋型二次电池单元或锂离子二次电池单元。
此外，根据本发明的另一实施例的电池模块可以包括屏障部件，所述屏障部件位于彼此相邻的多个所述电池子封装单元之间，以防止火焰或气体等转移或热传递。
其中，根据本发明的另一实施例的电池模块的所述屏障部件可以位于隔开的间距至少为7mm的彼此相邻的多个所述壳体部件之间。
具体地，根据本发明的另一实施例的电池模块的所述屏障部件可以包括：屏蔽面部，位于外侧面彼此相对且彼此相邻的所述壳体部件之间；以及支撑凸出部，设置在所述屏蔽面部上，并且向所述壳体部件的外侧面方向突出形成。
其中，根据本发明的另一实施例的电池模块的所述支撑凸出部可以以与所述壳体部件的外侧面点接触的半球形态或角锥形态突出地形成在所述屏蔽面部上。
另外，根据本发明的另一实施例的电池模块的所述支撑凸出部可以以与所述壳体部件的外侧面线接触的半圆柱形态或角锥柱形态突出地形成在所述屏蔽面部上。
并且，根据本发明的另一实施例的电池模块的所述屏蔽面部的至少一部分可以形成为波纹(bellows)形态。
另外，根据本发明的另一实施例的电池模块的所述屏障部件的特征在于，其可以由至少在800℃以下保持形状的热固化性聚合物材料、聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide)材料或包含石膏的材料形成。
(三)有益效果
本发明的电池子封装单元及包括该电池子封装单元的电池模块能够防止二次电池单元的火焰或气体等传播，或者能够进行屏蔽以防止任一个二次电池单元产生的热量传递到相邻的其他二次电池单元。
另一方面，本发明的电池子封装单元及包括该电池子封装单元的电池模块能够将二次电池单元起火时产生的火焰或气体等引导至一侧或窒息灭火。
但是，本发明的各种有益的优点和效果并不限定于上述内容，在说明本发明的具体实施方式的过程中会更加容易理解。
附图说明
图1是示出本发明的电池子封装单元的立体图。
图2是示出本发明的电池子封装单元中的电池单元支撑部件的立体图。
图3是示出本发明的电池子封装单元中的导液片部分的立体图。
图4的(a)和(b)是示出本发明的电池子封装单元中包括遮挡部件的状态和遮挡部件被去除的状态的主视图。
图5是示出本发明的电池子封装单元的正剖视图。
图6是示出本发明的电池子封装单元中的壳体部件的分离状态的立体图。
图7是示出本发明的电池子封装单元及包括该电池子封装单元的电池模块的立体图。
图8是示出本发明的电池子封装单元及包括该电池子封装单元的电池模块的分解立体图。
图9是示出本发明的电池模块中的屏障部件部分的平面图。
图10的(a)和(b)是示出本发明的电池模块中的屏障部件的实施例的平面剖视图。
图11的(a)和(b)是示出本发明的电池模块中的屏障部件点接触的实施例的平面图。
图12的(a)和(b)是示出本发明的电池模块中的屏障部件线接触的实施例的平面图。
图13是示出本发明的电池模块中的屏障部件的立体图。
图14是示出本发明的电池模块中的屏障部件的屏蔽面部为波纹形态的实施例的平面图。
附图标记说明
100：电池子封装单元 110：电池单元支撑部件
111：安置部 112：排放引导部
113：遮挡部件 114：导液片
115：结合槽 120：壳体部件
200：主体框架部件 210：连接部件
220：侧壁覆盖部件 300：屏障部件
310：屏蔽面部 320：支撑凸出部
具体实施方式
下面将参照附图说明本发明的优选实施方式。但是，本发明的实施方式可以变更为各种不同的方式，本发明的范围不限于以下描述的实施方式。并且，本发明的实施方式是为了向本发明所属技术领域的普通技术人员更加完整地描述本发明而提供的。为了更清楚的描述，在附图中可以放大表示组件的形状和大小等。
另外，除非在上下文中另有明确的说明，否则本说明书中的单数形式的表述包括复数形式，并且在整个说明书中，相同或相似的附图标记表示相同的组件或相应的组件。
本发明涉及一种电池子封装单元100及包括该电池子封装单元100的电池模块，其可以防止二次电池单元C的火焰传播，或者能够进行屏蔽以防止任一个二次电池单元C产生的热量传递到相邻的其他二次电池单元。
另一方面，本发明的电池子封装单元100及包括该电池子封装单元的电池模块可以将二次电池单元C起火时产生的火焰引导至一侧或窒息灭火。
尤其，本发明的电池模块可以改善如能量存储系统(ESS)等在安装有多个二次电池单元C的情况下任一二次电池单元C爆炸或产生的热量传播到周围的其他二次电池单元C而导致连环爆炸的问题。
图1是示出本发明的电池子封装单元100的立体图，图2是示出本发明的电池子封装单元100中的电池单元支撑部件110的立体图，参照上述附图，根据本发明的一个实施例的电池子封装单元100可以包括：多个二次电池单元C；电池单元支撑部件110，形成有容纳多个所述二次电池单元C的安置部111，并且形成有连通所述安置部111与外部的排放引导部112；以及壳体部件120，被设置为包覆容纳在所述安置部111中的二次电池单元C，以密封所述二次电池单元C的周围。
如上所述，当所述二次电池单元C爆炸而产生火焰或气体等时，本发明的电池子封装单元100可以将火焰或气体等引导至所述排放引导部112。即，由于所述壳体部件120被设置为包覆所述二次电池单元C所位于的安置部111，并且所述排放引导部112形成在所述电池单元支撑部件110中，因此，可以将由所述二次电池单元C爆炸产生的火焰或气体等引导至连通到压力低于所述安置部111内部的外部的所述排放引导部112。
即，所述电池单元支撑部件110形成有安置所述二次电池单元C的安置部111，并且形成有所述排放引导部112，因此，在所述二次电池单元C爆炸导致所述安置部111内部的压力高于外部时，可以将通过所述排放引导部112喷出高压气体的同时产生的火焰引导至所述排放引导部112。
所述安置部111可以被设置为安置一个二次电池单元C的形态，并且还可以被设置为安置多个二次电池单元C。
例如，如图2所示，安置部111分别形成在所述电池单元支撑部件110的上下侧，并且一对二次电池单元C可以彼此相接地设置在每个安置部111中。这种安置部111以孔(hole)的形态形成在所述电池单元支撑部件110上，并且在安置多个二次电池单元C时使多个二次电池单元C彼此紧贴地安置，因此，可以减小所述二次电池单元C的容纳空间。
其中，所述排放引导部112还可以是孔形态，但并不限定于此，只要是能够引导所述火焰或气体等的结构，即可以是本发明的所述排放引导部112。
此外，还可以通过限制所述排放引导部112的尺寸，在将所述火焰引导至外部的同时使产生的火焰窒息灭火。
即，根据本发明的一个实施例的电池子封装单元100的所述排放引导部112可以形成在所述电池单元支撑部件110的一侧端部110a，并且所述排放引导部112的截面积A2可以形成为至少小于所述一侧端部110a的面积A1的10％。例如，所述排放引导部112的截面积A2可以形成为大于所述一侧端部110a的面积A1的0.1％且小于10％。
如上所述，限制所述排放引导部112的截面积A2的尺寸与形成所述排放引导部112的所述电池单元支撑部件110的一侧端部110a的面积A1的比率。
另外，还可以将所述排放引导部112的截面积A2的尺寸限定在绝对面积值。即，根据本发明的一个实施例的电池子封装单元100的所述排放引导部112可以形成在所述电池单元支撑部件110的一侧端部110a，并且可以形成5～99mm2的截面积A2。
更优选地，根据本发明的一个实施例的电池子封装单元100的所述排放引导部112可以形成在所述电池单元支撑部件110的一侧端部110a，并且可以形成25～75mm2的截面积A2。
通过对这种所述排放引导部112的截面积A2的尺寸进行限制，可将火焰引导至所述排放引导部112，并且阻断外部空气流入到所述排放引导部112。
即，由于所述安置部111的压力高于外部，所述安置部111内部的气体会喷出至外部，但是，当所述排放引导部112过大时，部分外部的空气可能会流入到所述安置部111中，因此，本发明通过限制所述排放引导部112的尺寸来改善上述问题。
由此，随着所述安置部111内部的氧气被耗尽，所述安置部111内部的火焰被消散。
例如，当所述排放引导部112的截面积A2小于所述电池单元支撑部件110的一侧端部110a的面积A1的10％或小于99mm2时，可以使火焰窒息灭火。
更优选地，当所述排放引导部112的截面积A2小于75mm2时，可以提高火焰消散效果。
另外，所述排放引导部112需要形成为能够将在安置部111中产生的火焰或气体等排出到外部的尺寸。
例如，当所述排放引导部112的截面积A2大于所述电池单元支撑部件110的一侧端部110a的面积A1的0.1％或大于5mm2时，可以将火焰或气体等排出到外部。
更优选地，当所述排放引导部112的截面积A2大于25mm2时，可以提高将火焰或气体等排出到外部的效果。
这种限定所述排放引导部112的截面积A2的内容可以通过以下表1的实验结果来确认。
[表1]
排放引导部截面积(mm2) 是否窒息灭火
比较例1 4 X
发明例1 25 O
发明例2 50 O
发明例3 75 O
比较例2 100 X
在所述比较例1中，由于所述排放引导部112的截面积A2过小，所述安置部111中的火焰或气体等无法被排出，从而随着所述安置部111内部的压力上升，除所述排放引导部112之外的部分爆炸，无法引导窒息灭火。
在所述比较例2中，由于所述排放引导部112的截面积A2过大，在外部氧气流入所述安置部111内部时，无法引导窒息灭火。
并且，所述排放引导部112可以形成为长槽孔形态，以排出所述安置部111内部的火焰并且阻断外部空气的流入。
此外，所述电池单元支撑部件110通过所述排放引导部112将所述安置部111内部的气体喷出至外部，并且将火焰引导至外部，此时还可能排出从部分所述二次电池单元C泄露的电解液等。本发明还可以形成有用于引导这种泄露的电解液的导液片114，对此将在后面参照图3进行描述。
并且，所述电池单元支撑部件110还可以包括遮挡部件113，以使所述排放引导部112平时保持关闭的状态。对此的详细说明将在后面参照图4进行描述。
所述壳体部件120可以被设置为包覆所述二次电池单元C所位于的安置部111。由此，在通过所述二次电池单元C爆炸等而产生火焰时，可以将所述火焰引导至所述排放引导部112。
此外，可以限制所述壳体部件120的厚度和材料，以在所述安置部111内部产生火焰时确保对所述火焰的耐火性。对此的详细说明将在后面参照图5和图6进行描述。
另外，所述壳体部件120可以装配在所述电池单元支撑部件110的上下侧，并且可以限制所述壳体部件120的端部的形态，以使其紧贴地结合到所述电池单元支撑部件110。对此的详细说明将在后面参照图5和图6进行描述。
图3是示出本发明的电池子封装单元100中的导液片114部分的立体图，参照所述图，根据本发明的一个实施例的电池子封装单元100的所述电池单元支撑部件110可以包括导液片114，所述导液片114设置在形成有所述排放引导部112的所述电池单元支撑部件110的一侧端部110a的外侧，并位于所述排放引导部112的下侧，并且形成有引导由于所述二次电池单元C爆炸而泄露的电解液的导轨槽114a。
即，所述导液片114被设置为在所述二次电池单元C爆炸时引导排出从所述二次电池单元C泄露的电解液等。
为此，所述导液片114可以位于所述排放引导部112的下侧，以引导在所述安置部111内部的气体通过所述排放引导部112喷出到外部的同时所排出的电解液。
并且，所述导液片114形成有用于引导所述电解液的导轨槽114a。所述导轨槽114a可以沿从所述排放引导部112向外侧延伸形成的所述导液片114的长度方向形成。
图4的(a)和(b)是示出本发明的电池子封装单元100中包括遮挡部件113的状态和遮挡部件113被去除的状态的主视图，参照上述图，根据本发明的一个实施例的电池子封装单元100的所述电池单元支撑部件110可以包括遮挡部件113，所述遮挡部件113附着在形成有所述排放引导部112的所述电池单元支撑部件110的一侧端部110a的外侧以遮挡所述排放引导部112，并且在所述二次电池单元C爆炸而引起所述安置部111内部的压力上升时，脱离并打开所述排放引导部112。
即，所述电池单元支撑部件110可以包括遮挡部件113，以使所述排放引导部112平时保持关闭状态。
通过所述遮挡部件113密封所述排放引导部112，从而在所述安置部111内部产生火焰的初期，可以通过氧气耗尽来引导自然灭火。
此外，为了消除所述安置部111内部的高压环境，所述遮挡部件113还可以脱离以打开所述排放引导部112，由此，在所述安置部111内部设置有多个二次电池单元C时，可以防止因任一个二次电池单元C爆炸而形成高压以导致另一个二次电池单元C因高压而爆炸的问题。
图5是示出本发明的电池子封装单元100的正剖视图，图6是示出本发明的电池子封装单元100中的壳体部件120被分离的状态的立体图，参照上述图，根据本发明的一个实施例的电池子封装单元100的所述壳体部件120的特征在于，其由至少在800℃以下保持形态的单一金属材料或合金材料形成。
即，所述壳体部件120的材料并不局限于所述铁或铝，只要是能够在800℃下保持形态的金属材料或混合多个金属的合金材料即可成为本发明的所述壳体部件120的材料。
例如，根据本发明的一个实施例的电池子封装单元100的所述壳体部件120的特征在于，其由厚度为0.45～2mm的铁(Fe)形成，或者由厚度至少为0.8～3mm的铝(Al)形成。
如上所述，所述壳体部件120由金属材料形成，因此可以防止所述二次电池单元C的火焰传播。
具体地，限制所述壳体部件120的材料和厚度是因为上述材料和厚度既可以抵抗所述二次电池单元C产生的火焰，又能够节省使用的材料。
[表2]
在上述表2中可以确认，即使在使用铁形成所述壳体部件120且将厚度形成为0.65mm，壳体部件120也没有损坏，由此可知在使用厚度为0.45mm的铁形成所述壳体部件120的情况下，壳体部件120损坏的可能性低。
并且，即使在使用铝形成所述壳体部件120且将厚度形成为至少1.0mm，壳体部件120也没有损坏，由此可知在使用厚度为0.8mm的铝形成所述壳体部件120的情况下，壳体部件120损坏的可能性低。
即，可以知晓通过限制上述壳体部件120的材料和厚度范围来防止壳体部件120损坏，从而没有火灾转移。
如上所述，由于所述壳体部件120由铁或铝等金属材料形成，因此所述壳体部件120还可以执行将所述二次电池单元C产生的热量排出到外部的冷却作用。
另外，可以限定所述壳体部件120的材料和厚度，以节省材料的使用。
即，使用铁形成所述壳体部件120，并且将其形成为2mm的厚度，或者使用铝形成所述壳体部件120，并且将其形成为3mm的厚度，以节省材料。
另外，根据本发明的一个实施例的电池子封装单元100的所述壳体部件120的特征在于，其形成为一端部为封闭的形状且另一端部为开放的形状，以分别装配结合到容纳有所述二次电池单元C的所述电池单元支撑部件110的上部和下部。
为此，作为所述壳体部件120的一端部为封闭的形态且另一端部为开放的形态的例子，所述壳体部件120可以形成为“匸”形状。
即，二次电池单元C可以分别容纳在所述电池单元支撑部件110的上端部和下端部，并且“匸”形状的壳体部件120分别结合在所述电池单元支撑部件110的上端部和下端部，以包覆所述二次电池单元C。
由此，所述壳体部件120包覆安置在所述电池单元支撑部件110中的所述二次电池单元C，因此可以将在所述二次电池单元C中产生的火焰引导至所述排放引导部112。
此外，根据本发明的一个实施例的电池子封装单元100的所述壳体部件可以形成为另一端部的结合端部120a弯曲并插入到形成在所述电池单元支撑部件110的结合槽115中，并且通过弯曲多次形成凹口(notch)形状，以紧贴所述电池单元支撑部件110。
这是为了将所述壳体部件120紧贴地结合到所述电池单元支撑部件110。即，限制所述壳体部件120的结合端部120a的形态是为了将除所述排放引导部112以外的所述安置部111内部形成为密封区域，以将在所述安置部111内部产生的火焰引导至所述排放引导部112。
如上所述，所述壳体部件120的一端部形成为封闭形态且另一端部的结合端部120a形成为开放的形态，以装配到所述电池单元支撑部件110，此时，可以限制所述结合端部120a的形态，以密封除所述排放引导部112之外的所述安置部111内部。
即，所述结合端部120a向在所述电池单元支撑部件110的厚度方向上形成在所述电池单元支撑部件110的结合槽115方向第一次弯曲，另外，所述结合端部120a第二次弯曲成凹口形状，以紧贴到所述结合槽115。
图7是示出本发明的电池子封装单元100和包括该电池子封装单元的电池模块的立体图，图8是示出本发明的电池子封装单元100和包括该电池子封装单元的电池模块的分解立体图。
参照上述附图，电池模块可以包括：多个二次电池单元C；电池子封装单元100，包括容纳多个所述二次电池单元C的电池单元支撑部件110和被设置为包覆所述二次电池单元C的壳体部件120；以及主体框架部件200，设置有多个所述电池子封装单元100。
其中，根据本发明的另一实施例的电池模块的所述电池单元支撑部件110的特征在于，其包括：安置部111，容纳多个所述二次电池单元C；以及排放引导部112，连通所述安置部111与外部。
如上所述，本发明的电池模块包括所述电池子封装单元100，因此可以将任一个二次电池单元C爆炸产生的火焰引导至所述排放引导部112，以防止进一步爆炸。
另外，本发明的电池模块可以包括屏障部件300，以防止在电池子封装单元100之间传播火焰，对此的详细说明将在后面参照图9至图14进行描述。
其中，所述主体框架部件200可以是容纳多个所述电池子封装单元100的箱形态，并且还可以是包括连接部件210的形态，所述连接部件210是将多个所述电池子封装单元100彼此捆束连接的条(bar)形状。
并且，在通过所述连接部件210连接所述电池子封装单元100的结构的情况下，还可以设置有侧壁覆盖部件220等，所述侧壁覆盖部件220包覆通过所述连接部件210连接的多个所述电池子封装单元100的侧部。
其中，所述二次电池单元C可以包括电极组件和包覆所述电极组件的电池单元主体部件。
实际上所述电极组件包含电解液并一起容纳在所述电池单元主体部件中而被使用。所述电解液可以在碳酸乙烯酯(ethylene carbonate，EC)、碳酸丙烯酯(propylenecarbonate，PC)、碳酸二乙酯(diethyl carbonate，DEC)、碳酸甲乙酯(ethyl methylcarbonate，EMC)、碳酸二甲酯(dimethyl carbonate，DMC)等有机溶剂中包含LiPF6、LiBF4等锂盐。此外，所述电解液可以是液体、固体或凝胶状。
此外，所述电池单元主体部件是保护所述电极组件且容纳所述电解液的结构，例如，所述电池单元主体部件可以是袋型部件或罐型部件。其中，袋型部件具有在三个面上密封并容纳所述电极组件的形态，其通常是在内部容纳所述电极组件的状态下，折叠接合并密封除作为下表面部的一面部以外的上表面部和两侧面部的三个面。并且，所述罐型部件具有在一个面上密封并容纳所述电极组件的形态，其通常是在内部容纳所述电极组件的状态下，折叠接合并密封除下表面部和两侧面部的三个面以外的上表面部的一个面。
尤其，根据本发明的另一实施例的电池模块的所述电池子封装单元100的特征在于，其所容纳的所述二次电池单元C为袋型二次电池单元C或锂离子二次电池单元C。
图9是示出本发明的电池模块中的屏障部件300部分的平面图，参照上述图，根据本发明的另一实施例的电池模块可以包括屏障部件300，所述屏障部件300位于彼此相邻的多个所述电池子封装单元100之间，以防止火焰转移或热传递。
即，所述屏障部件300可以设置在彼此相邻的电池子封装单元100之间，以防止分别设置在彼此不同的电池子封装单元100中的二次电池单元C之间的火焰传播或热传递。
其中，根据本发明的另一实施例的电池模块的所述屏障部件300可以位于隔开的间距G至少为7mm的彼此相邻的多个所述壳体部件120之间。
这是因为，在将屏障部件300的厚度形成为7mm以上的情况下，当在一侧的电池子封装单元100内部的二次电池单元C中产生火焰时，可以防止火灾转移到相邻的其他电池子封装单元100，另外，可以减少在一侧的电池子封装单元100内部的二次电池单元C产生的热量通过辐射或传导而传递到相邻的其他电池子封装单元100。这些可以从以下表2中确认。
[表3]
其中，PPS(Polyphenylene Sulfide)是聚苯硫醚材料的缩写，BMC(Bulk MoldingCompound)是块状模塑料的缩写。例如，所述BMC可以是包含至少在800℃以下保持形态的热固性聚合物的材料。
从上述表3中可以确认，在所述屏障部件300为PPS材料的情况下，当其厚度为6mm时，火灾转移，但是当其厚度为12mm时，火灾没有转移。并且，在所述屏障部件300为BMC材料的情况下，当其厚度为5mm时，火灾转移，当其厚度为7mm时，火灾没有转移。另外，在所述屏障部件300为石膏的情况下，当其厚度为7mm时，火灾没有转移。
如上所述，可知当所述屏障部件300至少形成7mm的厚度时，具有防止火灾转移的效果。
然而，所述屏障部件300设置在彼此相邻的电池子封装单元100之间的空间中，因此，至少为7mm的所述屏障部件300的厚度可以与设置所述屏障部件300的彼此相邻的所述电池子封装单元100之间的间距G对应。
即，可以确认当所述屏障部件300位于隔开的间距G至少为7mm的彼此相邻的壳体部件120之间时，具有防止火灾转移的效果。
此外，所述屏障部件300可以被设置为占据彼此相邻的壳体部件120之间的所有空间，但是，为了减少通过与所述壳体部件120接触的传导效果，所述屏障部件300还可以包括支撑凸出部320。另外，所述屏障部件300可以包括与彼此相邻的壳体部件120的相对的外侧面对应的屏蔽面部310，以降低彼此相邻的壳体部件120之间的辐射热传递。
具体地，根据本发明的另一实施例的电池模块的所述屏障部件300可以包括：屏蔽面部310，位于外侧面彼此相对且彼此相邻的所述壳体部件120之间；以及支撑凸出部320，设置在所述屏蔽面部310上，并且向所述壳体部件120的外侧面方向突出形成。
其中，所述屏蔽面部310可以设置为沿与所述壳体部件120的外侧面对应的区域扩展的形状，以阻断所述壳体部件120产生的辐射热的传递，但是并不限定于此，所述屏蔽面部310还可以设置为与所述壳体部件120的外侧面的一部分相对的形状。
另外，所述屏蔽面部310可以形成为波纹(bellows)形态，以弹性吸收在一侧的电池子封装单元100发生爆炸而产生的高压能量，从而减小对相邻的另一侧的电池子封装单元100的影响。对此的详细说明将在后面参照图14进行描述。
所述支撑凸出部320用于防止设置在所述壳体部件120内部的所述二次电池单元C鼓胀(swelling)时所述壳体部件120与所述屏蔽面部310接触的问题。即，当所述二次电池单元C鼓胀时，所述壳体部件120也会被推向所述屏蔽面部310方向，此时，通过设置所述支撑凸出部320来防止所述壳体部件120与所述屏蔽面部310接触的问题。
因此，可以防止因所述壳体部件120与所述屏蔽面部310的接触面积增加而增加导热的问题。
另外，在所述支撑凸出部320设置在彼此相邻的壳体部件120之间时，所述支撑凸出部320可以与所述壳体部件120接触地设置，还可以与所述壳体部件120稍微隔开设置。
此时，在所述支撑凸出部320与所述壳体部件120接触地设置的情况下，所述支撑凸出部320还起到向所述电池单元支撑部件110的方向按压所述壳体部件120的作用。即，所述支撑凸出部320还可以起到按压所述壳体部件120以使其紧贴所述电池单元支撑部件110的作用。
为此，所述支撑凸出部320可以被设置为与所述壳体部件120点接触的形状或线接触的形状。对此的详细说明将在后面参照图10至图13进行描述。
另外，根据本发明的另一实施例的电池模块的所述屏障部件300的特征在于，其可以由至少在800℃以下保持形态的热固化性聚合物材料、聚苯硫醚材料或包含石膏的材料形成。
如上所述，所述屏障部件300的材料可以确保耐火性，以防止一侧的电池子封装单元100产生的火焰与另一侧的电池子封装单元100直接接触。
另外，所述屏障部件300的材料可以防止辐射热传递和传导热传递，从而减少一侧的电池子封装单元100产生的热量传递到另一侧的电池子封装单元100的比率。
图10的(a)和(b)是示出本发明的电池模块中的屏障部件300的实施例的平面剖视图，图11的(a)和(b)是示出本发明的电池模块中的屏障部件300点接触的实施例的平面图，图12的(a)和(b)是示出本发明的电池模块中的屏障部件300线接触的实施例的平面图。另外，图13是示出本发明的电池模块中的屏障部件300的立体图。
参照上述附图，根据本发明的另一实施例的电池模块的所述支撑凸出部320可以以与所述壳体部件120的外侧面点接触的半球形态或角锥形态突出地形成在所述屏蔽面部310上。
另外，根据本发明的另一实施例的电池模块的所述支撑凸出部320可以以与所述壳体部件120的外侧面线接触的半圆柱形态或角锥柱形态突出地形成在所述屏蔽面部310上。
即，所述支撑凸出部320可以被设置为与所述壳体部件120点接触的形状或线接触的形状。
如上所述限制所述支撑凸出部320的形态是为了减少所述支撑凸出部320与所述壳体部件120接触而导热的比率。
换言之，限制所述支撑凸出部320的形态，以防止与所述壳体部件120面接触，从而减少接触面积。
例如，如图11的(a)所示，所述支撑凸出部320可以是点接触的半球形态，并且如图11的(b)所示，所述支撑凸出部320可以是点接触的角锥形态。
另外，如图12的(a)所示，所述支撑凸出部320可以是线接触的半圆柱形态，并且如图12的(b)所示，所述支撑凸出部320可以是线接触的角锥柱形态。
并且，图10的(a)是所述支撑凸出部320点接触的半球形态或所述支撑凸出部320线接触的半圆柱形状态的剖视图，图10的(b)是所述支撑凸出部320点接触的角锥形态或所述支撑凸出部320线接触的角锥柱形态的剖视图。
图14是示出本发明的电池模块中的屏障部件300的屏蔽面部310为波纹形态的实施例的平面图。参照上述附图，根据本发明的另一实施例的电池模块的所述屏蔽面部310的至少一部分可以形成为波纹形态。
即，所述屏蔽面部310可以形成为波纹形态，以弹性吸收在一侧的电池子封装单元100发生爆炸而产生的高压能量，从而减小对相邻的另一侧的电池子封装单元100的影响。
换言之，在高压气体对所述屏蔽面部310施压时，波纹形态的所述屏蔽面部310弹性形变为平坦的形状，并且将高压的运动能吸收为变形能。由此，可以减小一侧的电池子封装单元100发生爆炸而产生的能量对相邻的其他电池子封装单元100的影响。
以上描述了本发明的实施例，但本发明的权利范围不限于此，在不脱离权利要求书中记载的本发明的技术思想的范围内，可以进行各种修改和改变，这对于本领域技术人员而言是显而易见的。

Claims (17)

1.一种电池子封装单元，包括：
多个二次电池单元；
电池单元支撑部件，形成有容纳多个所述二次电池单元的安置部，并且形成有连通所述安置部与外部的排放引导部；以及
壳体部件，被设置为包覆容纳在所述安置部中的二次电池单元，以密封所述二次电池单元的周围，
所述电池单元支撑部件包括导液片，
所述导液片设置在形成有所述排放引导部的所述电池单元支撑部件的一侧端部的外侧，并位于所述排放引导部的下侧，并且引导由于所述二次电池单元爆炸而泄露的电解液，
所述排放引导部形成在所述电池单元支撑部件的一侧端部，并且所述排放引导部的截面积形成为大于所述一侧端部的面积的0.1%且小于10%，所述排放引导部形成5~99mm2的截面积。
2.根据权利要求1所述的电池子封装单元，其中，
所述排放引导部形成在所述电池单元支撑部件的一侧端部，并且所述排放引导部的截面积形成为大于所述一侧端部的面积的0.1%且小于10%，所述排放引导部形成25~75mm2的截面积。
3.根据权利要求1所述的电池子封装单元，其中，
所述电池单元支撑部件包括遮挡部件，
所述遮挡部件附着在形成有所述排放引导部的所述电池单元支撑部件的一侧端部的外侧，以遮挡所述排放引导部，并且在所述二次电池单元爆炸引起所述安置部内部的压力上升时脱离并打开所述排放引导部。
4.根据权利要求1所述的电池子封装单元，其中，
所述导液片形成有导轨槽。
5.根据权利要求1所述的电池子封装单元，其中，
所述壳体部件由至少在800℃以下保持形态的单一金属材料或合金材料形成。
6.根据权利要求5所述的电池子封装单元，其中，
所述壳体部件由厚度为0.45~2mm的铁形成，或者由厚度为0.8~3mm的铝形成。
7.根据权利要求1所述的电池子封装单元，其中，
所述壳体部件形成为一端部为封闭的形态且另一端部为开放的形态，以分别装配结合在容纳有所述二次电池单元的所述电池单元支撑部件的上部和下部。
8.根据权利要求1所述的电池子封装单元，其中，
所述壳体部件形成为另一端部的结合端部弯曲并插入到形成在所述电池单元支撑部件的结合槽中，并且通过弯曲多次形成凹口形状，以紧贴所述电池单元支撑部件。
9.一种电池模块，其包括权利要求1所述的电池子封装单元，所述电池模块包括：
多个二次电池单元；
电池子封装单元，包括容纳多个所述二次电池单元的电池单元支撑部件和被设置为包覆所述二次电池单元的壳体部件；以及
主体框架部件，设置有多个所述电池子封装单元，
所述电池子封装单元的所述电池单元支撑部件包括导液片，
所述导液片设置在形成有所述排放引导部的所述电池单元支撑部件的一侧端部的外侧，并位于所述排放引导部的下侧，并且引导由于所述二次电池单元爆炸而泄露的电解液。
10.根据权利要求9所述的电池模块，其特征在于，
所述电池子封装单元中所容纳的所述二次电池单元为袋型二次电池单元。
11.根据权利要求9所述的电池模块，其中，
所述电池模块包括屏障部件，所述屏障部件位于彼此相邻的多个所述电池子封装单元之间，以防止火焰或气体等转移或热传递。
12.根据权利要求11所述的电池模块，其中，
所述屏障部件位于隔开的间距至少为7mm的彼此相邻的多个所述壳体部件之间。
13.根据权利要求11所述的电池模块，其中，
所述屏障部件包括：
屏蔽面部，位于外侧面彼此相对且彼此相邻的所述壳体部件之间；以及
支撑凸出部，设置在所述屏蔽面部上，并且向所述壳体部件的外侧面方向突出形成。
14.根据权利要求13所述的电池模块，其中，
所述支撑凸出部以与所述壳体部件的外侧面点接触的半球形态或角锥形态突出地形成在所述屏蔽面部上。
15.根据权利要求13所述的电池模块，其中，
所述支撑凸出部以与所述壳体部件的外侧面线接触的半圆柱形态或角锥柱形态突出地形成在所述屏蔽面部上。
16.根据权利要求13所述的电池模块，其中，
所述屏蔽面部的至少一部分形成为波纹形态。
17.根据权利要求11所述的电池模块，其特征在于，
所述屏障部件由至少在800℃以下保持形态的热固化性聚合物材料、聚苯硫醚材料或包含石膏的材料形成。
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