CN113853710B - 具有提高的安全性的电池组 - Google Patents

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Abstract

公开了一种具有提高的安全性的电池组及包括该电池组的二次电池。更具体地，公开了一种电池组，包括：两个或更多个子模块，在每个子模块中设置有多个单元电池，每个单元电池包括电极组件和从电极组件突出的电极引线；配置为容纳子模块的电池组壳体；汇流条组件，汇流条组件包括配置为将子模块的电极引线彼此电连接的汇流条以及与汇流条连接的汇流条框架；配置为将子模块彼此连接的连接汇流条；端子单元，端子单元由经由汇流条彼此电连接的电极引线的束构成，端子单元连接至连接汇流条；以及阻挡结构，阻挡结构配置为围绕端子单元、汇流条组件、以及连接汇流条的与端子单元连接的部分的上端和侧表面。

Description

具有提高的安全性的电池组
技术领域
本申请要求于2020年1月6日提交的韩国专利申请第2020-0001345号的优先权的权益，通过引用将上述专利申请的整个公开内容结合在此。
本发明涉及一种具有提高的安全性的电池组及包括该电池组的二次电池，更具体地，涉及这样一种电池组及包括该电池组的二次电池，该电池组包括：两个或更多个子模块，在每个子模块中设置有多个单元电池，每个单元电池包括电极组件和从电极组件突出的电极引线；配置为容纳子模块的电池组壳体；汇流条组件，汇流条组件包括配置为将子模块的电极引线彼此电连接的汇流条以及与汇流条连接的汇流条框架；配置为将子模块彼此连接的连接汇流条；端子单元，端子单元由经由汇流条彼此电连接的电极引线的束构成，端子单元连接至连接汇流条；以及阻挡结构，阻挡结构配置为围绕端子单元、汇流条组件、以及连接汇流条的与端子单元连接的部分的上端和侧表面。
背景技术
随着诸如移动电话、笔记本电脑、便携式摄像机和数字相机之类的移动装置的技术发展以及对其需求的增加，已对能够充电和放电的二次电池进行了积极研究。此外，作为替代引起空气污染的化石燃料的能源的二次电池已应用于电动车辆(EV)、混合动力电动车辆(HEV)和插电式混合动力电动车辆(P-HEV)，因此对开发高容量、高效率的二次电池的需要与日俱增。
随着对二次电池的需求增加以及需要高容量电池，已做出各种尝试来增加二次电池的容量。虽然存在增加一个电池单元的容量并使用的情况，但通常是将多个电池单元彼此电连接来用作单个电池。通常，优选地，多个电池单元彼此串联或并联电连接以形成电池模块，并且将多个电池模块容纳在电池壳体中，从而以电池组的形式使用。
然而，与单个电池单元相比，对于高容量电池或电池组来说，难以冷却电池，从而热失控、火灾或爆炸的危险更高。因此，为了提高电池组的总体安全性，可设置单独的报警系统或者可添加冷却或灭火构造。
可对电池组添加单独的构件，或者可改变电池组的结构，以便确保电池组的安全性。然而，这种构造是为了防止异常电池模块中起火或异常操作而提供的，并未考虑能够防止火势向与异常电池模块相邻的模块蔓延从而防止热失控的传递的构造。
图1是常规电池组的透视图。常规电池组包括：两个或更多个子模块10，在每个子模块中设置有多个单元电池；由子模块10的电极引线的束构成的端子单元20；以及配置为将子模块10彼此连接的连接汇流条30，其中端子单元20和连接汇流条30被螺栓盖40覆盖以便绝缘。
设置用来绝缘的螺栓盖40以板的形式仅覆盖端子单元20和与端子单元20连接的连接汇流条30的一部分，或者，如图1中所示，螺栓盖40以装配到端子单元20的帽的形式设置。
然而，螺栓盖40无法保护端子单元20以及与子模块10的电极引线结合的汇流条组件50。特别是，在图1的常规电池组的相邻模块中起火的情况下，热量可通过比其他区域暴露得更多的端子单元20与连接汇流条30之间的连接区域传递，从而火灾可容易连续地发生。此外，从由于火灾而损坏的模块排放的导电污染物会渗透到端子单元20与连接汇流条30之间的连接区域中，从而子模块10可被损坏或开路，因而可引起火灾。
专利文献1提供了一种配置为保护电极端子单元的端子盖。然而，这是为了与外部装置连接而提供的。此外，专利文献1的端子盖配置为仅能够覆盖端子的帽的形式，并且这种帽仅设置有用于拆装的O形圈。然而，并未提供能够保护电极端子单元免受火灾或污染物的结构。
专利文献2提供了一种配置为保护电极端子单元的端子盖，其中端子盖由能够弹性变形的软性材料制成。然而，该端子盖不是能够保护端子单元免受火灾或污染物的结构。此外，该端子盖是配置为保护电池组外部的端子的构造，而不是配置为保护电池模块之间的连接部分的构造。
因此，需要一种能够防止电池组中的子模块之间的热失控的传递并且保护电池模块免受外部影响的构造。
-现有技术文献-
-专利文献-
(专利文献1)韩国专利申请公开第2018-0058552号
(专利文献2)韩国专利申请公开第2019-0088675号
发明内容
技术问题
鉴于上述问题而做出了本发明，本发明的一个目的是通过使用阻挡结构围绕每个子模块的暴露区域来保护子模块，阻挡结构配置为保护子模块的端子单元、汇流条组件、以及将子模块彼此电连接的连接汇流条。
本发明的另一个目的是通过使用表现出耐热性和耐化学性的材料制造阻挡结构来防止当特定子模块异常时影响相邻的子模块。
本发明的又一个目的是通过保护每个子模块来防止连续地发生火灾或爆炸，从而防止财产和非财产损失。
技术方案
为了实现上述目的，根据本发明的电池组，包括：两个或更多个子模块，在每个子模块中设置有多个单元电池，每个单元电池包括电极组件和从所述电极组件突出的电极引线；配置为容纳所述子模块的电池组壳体；汇流条组件，所述汇流条组件包括配置为将所述子模块的所述电极引线彼此电连接的汇流条以及与所述汇流条连接的汇流条框架；配置为将所述子模块彼此连接的连接汇流条；端子单元，所述端子单元由经由所述汇流条彼此电连接的电极引线的束构成，所述端子单元连接至所述连接汇流条；以及阻挡结构，所述阻挡结构配置为围绕所述端子单元、所述汇流条组件、以及所述连接汇流条的与所述端子单元连接的部分的上端和侧表面。
所述阻挡结构可由表现出耐化学性和隔热性的绝缘材料制成。
所述绝缘材料可包括硅酸盐。
所述绝缘材料可包括云母或陶瓷。
所述阻挡结构可包括：上部结构，所述上部结构配置为具有与所述汇流条组件对应的形状，所述上部结构位于所述汇流条组件的上端；端子保护部，所述端子保护部从所述上部结构突出，从而具有与所述端子单元和所述连接汇流条对应的形状；侧部结构，所述侧部结构配置为进一步保护所述汇流条框架的面对其他子模块的部分；以及防污染物渗透部，所述防污染物渗透部位于所述上部结构的下部，所述防污染物渗透部配置为保护所述端子单元的相对侧表面和所述连接汇流条的相对侧表面。
所述防污染物渗透部可结合到在所述汇流条与，所述端子单元及连接所述端子单元的所述连接汇流条之间的空间。
所述阻挡结构可进一步包括配置为保护所述阻挡结构的隔热盖。
所述隔热盖可包括：上端盖，所述上端盖设置在所述电池组的其中所述汇流条组件和所述阻挡结构所在的上部处；和侧盖，所述侧盖设置在所述汇流条组件的面对其他子模块的部分处。
所述隔热盖可由隔热材料制成。
所述隔热材料可包括硅酸盐。
所述隔热材料可包括云母或陶瓷。
所述隔热盖可配置为覆盖整个所述连接汇流条。
所述隔热盖可进一步包括平行于所述侧盖设置的后盖，所述后盖配置为保护所述阻挡结构的后表面和所述连接汇流条。
此外，本发明包括一种使用所述电池组作为能源的装置。
所述装置可以是选自由移动电话、平板电脑、笔记本电脑、电动工具、可穿戴电子装置、电动车辆、混合动力电动车辆、插电式混合动力电动车辆和储能系统构成的群组中的任一种。
在本发明中，可从上述构造之选择并组合一种或更多种不彼此冲突的结构。
附图说明
图1是常规电池组的透视图。
图2是根据本发明第一优选实施方式的电池组的透视图。
图3是当从后方观看时，根据本发明第一优选实施方式的阻挡结构的透视图。
图4是根据本发明第一优选实施方式的阻挡结构的前视图。
图5是根据本发明第一优选实施方式的阻挡结构的侧视图。
图6是根据本发明第二优选实施方式的电池组的透视图。
图7是根据本发明第三优选实施方式的电池组中设置的隔热盖的透视图。
图8是根据本发明第三优选实施方式的电池组在结合之前的透视图。
图9是根据本发明第三优选实施方式的电池组在结合之后的透视图。
图10是示出本发明第三优选实施方式的变形例的示图。
图11是根据本发明第二优选实施方式和比较例的电池组的电阻测量曲线图。
图12是示出根据本发明第二优选实施方式和比较例的电池组中的用于电阻测量的子模块的布置的示意图。
具体实施方式
在本申请中，应当理解的是，术语“包括”、“具有”、“包含”等指明了存在所阐述的特征、数量、步骤、操作、元件、部件或它们的组合，但并不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、步骤、操作、元件、部件或它们的组合。
此外，在整个附图中将使用相同的参考标记表示执行相似功能或操作的部分。在本申请中称一个部分连接至另一个部分的情况下，不仅可以是该一个部分直接连接至该另一个部分，而且还可以是该一个部分可经由另外的部分间接连接至该另一个部分。此外，包括某个要素不是指排除其他要素，而是指可进一步包括这样的要素，除非另外提及。
下文中，将参照附图描述根据本发明的包括阻挡结构的电池组和包括该电池组的二次电池。
图2是根据本发明第一优选实施方式的电池组的透视图，图3是当从后方观看时，根据本发明第一优选实施方式的阻挡结构的透视图，图4是根据本发明第一优选实施方式的阻挡结构的前视图，图5是根据本发明第一优选实施方式的阻挡结构的侧视图。
参照图2，根据本发明第一优选实施方式的电池组包括：两个或更多个子模块100，在每个子模块100中设置有多个单元电池，每个单元电池包括电极组件和从电极组件突出的电极引线；配置为容纳子模块的电池组壳体600；汇流条组件500，汇流条组件500包括配置为将子模块的电极引线彼此电连接的汇流条510以及与汇流条连接的汇流条框架520；配置为将子模块彼此连接的连接汇流条300；端子单元，端子单元由经由汇流条彼此电连接的电极引线的束构成，端子单元连接至连接汇流条；以及阻挡结构400，阻挡结构400包括配置为固定汇流条框架的汇流条框架盖，阻挡结构配置为围绕端子单元、汇流组件500、以及连接汇流条的与端子单元连接的部分的上端和侧表面。
在每个子模块100中设置有多个单元电池，每个单元电池包括电极组件和从电极组件突出的电极引线。
电极组件可以是果冻卷型电极组件、堆叠型电极组件、堆叠折叠型电极组件或层压堆叠型电极组件，果冻卷型电极组件配置为具有其中长片型正极和长片型负极在隔膜插置于正极与负极之间的状态下卷绕的结构，堆叠型电极组件包括单元电池，每个单元电池配置为具有其中矩形正极和矩形负极在隔膜插置于它们之间的状态下堆叠的结构，堆叠折叠型电极组件配置为具有其中使用长隔离膜卷绕单元电池的结构，层压堆叠型电极组件配置为具有其中单元电池在隔膜插置于它们之间的状态下堆叠然后彼此附接的结构。然而，本发明不限于此。
电极组件安装在电池组壳体600中。尽管电池组壳体600的内层和外层通常可由相同的材料制成，但是这些层可由不同的材料制成。直接接触电极组件的内层必须表现出高绝缘性和高耐电解液性。此外，内层必须表现出高密封性，以便从外部气密地密封电池组壳体，即，内层之间的热结合密封部必须表现出优异的热结合强度。内层可由选自表现出优异的耐化学性和高密封性的诸如聚丙烯、聚乙烯、聚乙烯-丙烯酸或聚丁烯之类的聚烯烃类树脂；聚氨酯树脂；和聚酰亚胺树脂之中的材料制成。然而，本发明不限于此。具体地，可使用聚丙烯，聚丙烯表现出优异的诸如抗拉强度、刚性、表面硬度和抗冲击强度之类的机械物理特性以及优异的耐化学性。
外层可由表现出优异的抗拉强度、耐湿气渗透性和耐空气透过性的耐热聚合物制成，以使得外层在保护电极组件的同时表现出高耐热性和耐化学性。作为示例，外层可由尼龙或聚对苯二甲酸乙二醇酯制成。然而，本发明不限于此。
另外，由正极引线和负极引线构成的电极引线可在分别电连接至电极组件的正极接片和负极接片之后暴露到电池组壳体之外，或者，电极引线可将电极组件直接连接至电池组壳体的外部而无需正极接片和负极接片。然而，本发明不限于此。此时，电极引线的束暴露到电池组壳体之外的部分被称为端子单元(图2中未示出；见图1)。端子单元(图2中未示出；见图1)连接至连接汇流条300，连接汇流条300配置为将子模块彼此电连接。上述电池单元对应于通常已知的构造，因此将省略其更详细的描述。
子模块100是指，为了满足电池组的容量或输出，多个单元电池沿水平方向或垂直方向并排堆叠而最终形成的部件，每个单元电池包括电极组件和从电极组件延伸的电极引线。
多个子模块100在并排排列的状态下容纳在电池组壳体600中。
汇流条组件500配置为在将构成子模块100的单元电池彼此串联或并联连接的同时，将这些单元电池固定至电池组壳体600。汇流条组件包括一个或多个汇流条框架520和一个或多个汇流条510。
从每个单元电池的电极组件延伸的正极引线或负极引线延伸穿过汇流条510，然后被弯折。随后，使用诸如激光焊接或电阻焊接之类的已知固定方法将正极引线或负极引线固定到汇流条510的外表面。
为了将子模块100串联连接，在相邻的子模块100之间设置弯折成具有预定形状的连接汇流条300。以与汇流条510相同的方式，连接汇流条通过已知的固定手段将汇流条510彼此连接。
从图2中可以看出，根据本发明的电池组包括阻挡结构400，阻挡结构400配置为围绕端子单元、汇流条组件500、以及连接汇流条300的上端和侧表面。
如图2至图5中所示，阻挡结构400可包括：上部结构410，上部结构410配置为具有与汇流条组件对应的形状，上部结构位于汇流条组件的上端；端子保护部420，端子保护部420从上部结构突出，从而具有与端子单元和连接汇流条对应的形状；侧部结构430，侧部结构430配置为进一步保护汇流条框架520的面对其他子模块的部分；以及防污染物渗透部440，防污染物渗透部440位于上部结构410的下部，防污染物渗透部配置为保护端子单元的相对侧表面和连接汇流条300的相对侧表面。
上部结构410位于汇流条组件500的上端，以保护汇流条510和汇流条框架520。为此，上部结构410的上部配置为具有板形，从而容易与电池组的诸如绝缘盖或冷却板之类的另一部件结合。
此外，上部结构410的下部具有与汇流条510的上端和汇流条框架520的上端对应的形状。此外，可在汇流条510和汇流条框架520处设置配置为固定上部结构410的单独的固定部。
由于上部结构410具有上述形状，所以可防止汇流条510的上部和汇流条框架520的上部暴露到外部。
阻挡结构400可包括端子保护部420，端子保护部420突出从而具有与端子单元和连接汇流条300对应的形状。端子保护部420具有围绕端子单元、以及与端子单元连接的连接汇流条300的上端部和侧表面的形状。端子保护部420突出从而具有与端子单元和连接汇流条300对应的形状，从而使端子保护部的突出部分最小化。结果，减小电池模块的尺寸，由此增加电池组的总体容量。
端子保护部420形成为围绕连接汇流条300的与端子单元连接的部分、以及连接汇流条300的设置在图1中所示的盒11的连接汇流条容纳部12处的部分。
侧部结构430保护汇流条框架520的面对其他子模块的部分。侧部结构430的面对汇流条框架的部分形成为具有与汇流条框架520和汇流条510的形状对应的形状。优选地，侧部结构430的面对其他子模块的部分具有板形，从而允许其他构件结合至侧部结构430或者不会妨碍其他构件。该形状可根据电池组或电池模块的形状而改变。
尽管侧部结构430可配置为保护汇流条510和汇流条框架520的每一个的整体或一部分，但优选的是，侧部结构具有能够保护汇流条510与电极引线之间的连接部分的长度。此外，在汇流条和汇流条框架的每一个由耐热性低的塑料材料或化学材料制成的情况下，优选的是侧部结构保护汇流条和汇流条框架的每一个的整个塑料材料部分。
防污染物渗透部440保护端子单元的相对侧表面和连接汇流条300的相对的侧表面。防污染物渗透部440保护形成在端子单元20的空白空间，该空白空间设置在图1中所示的端子单元与连接汇流条30的结合点的相对侧表面处。
防污染物渗透部440可结合到在汇流条与，端子单元及连接该端子单元的连接汇流条之间的空间。为此，根据本发明的防污染物渗透部440可从上部结构410向下延伸，如图3中所示。此外，防污染物渗透部440可设置有在朝向不面对端子单元的部分的方向上突出的突出部，从而在防止污染物渗透的同时固定阻挡结构400。
如图4中所示，防污染物渗透部440的突出部的上部可具有平行于上部结构设置的直角三角形形状。由于突出部的上部平行于上部结构设置，所以当污染物渗透到内部时，污染物会移动到未暴露的区域。
如图5中所示，突出部可具有等于防污染物渗透部440的长度的0.1至0.7倍的长度。在突出部的长度太小的情况下，突出部无法固定防污染物渗透部440，并且即使其较小的移动也会被损坏。在突出部的长度太大的情况下，防污染物渗透部440的尺寸会过度增加，从而用于电池输出或容量的电池形状或电池尺寸可能会受到限制。
如图5中所示，防污染物渗透部440可配置为具有不与侧部结构430连接的形状。其原因在于，汇流条510的突出部被引入侧部结构430与防污染物渗透部440之间的空间中，由此可将阻挡结构400固定到汇流条组件500。
如图3至图5中所示，根据本发明的阻挡结构400可进一步包括设置在上部结构410的下部的每一侧的固定部450。固定部450用于将阻挡结构400固定到汇流条组件500或用于支撑阻挡结构400。
如图5中所示，固定部450的面对其他模块的部分可更长，并且越靠近与其连接的模块的连接汇流条300，固定部可越短。该结构是阻挡结构400设置成防止在其他模块中产生的火焰移动的结构。
从图4中可以看出，固定部450比防污染物渗透部440短。其原因在于，与防污染物渗透部440不同，固定部450不结合至汇流条组件500的凹陷部分，因此固定部设置很深。此外，在固定部450过长的情况下，阻挡结构400在电池组中占据的体积过度增加，这是效率低下的，从而会减小防火焰效果。
如图3和图4所示，根据本发明的阻挡结构400可进一步包括配置为容纳连接汇流条300的连接汇流条容纳部460。上部结构410围绕连接汇流条容纳部460，即，围绕配置为容纳连接汇流条的空间。连接汇流条容纳部460形成为具有与连接汇流条300的尺寸相同的尺寸。因此，当连接汇流条300被结合时，可防止异物的渗透。
阻挡结构400可由表现出耐化学性和隔热性的绝缘材料制成，从而防止子模块100因相邻子模块中的火灾或污染物而被损坏。可使用能够用在电池中的任何材料作为表现出耐化学性和隔热性的绝缘材料。然而，考虑到电池组的使用，优选使用轻质并且不产生有毒物质的材料。
作为该材料的示例，可使用包括硅的化合物。包括硅的化合物的示例可包括云母(mica)和陶瓷。此外，为了用作阻挡结构400的材料,可涂覆作为耐热聚合物的尼龙或聚对苯二甲酸乙二醇酯来使得不与化学材料反应。
虽然阻挡结构400可由单一材料制成，但是可根据其各个面对的部分而使用不同的材料。作为示例，阻挡结构的面对子模块的部分可由表现出较高耐化学性的材料制成，阻挡结构的面对其他子模块的部分和阻挡结构的面对子模块的上部的部分可由表现出更高耐热性的材料制成。
此外，虽然阻挡结构400可配置为具有单个板，但是阻挡结构可配置为具有两层或更多层。然而，优选地，阻挡结构400配置为具有单个板，从而防止阻挡结构400的厚度过度增加。在阻挡结构400具有两个或更多个板的情况下，阻挡结构可配置为具有在板之间形成蜂窝状芯部(Core)的结构，类似于防火墙。此外，可在板之间设置隔热材料。例如，可使用矿物板、C.F.B、陶瓷纤维硬板或Super H.T.B作为隔热材料。
优选地，阻挡结构具有能够保护子模块100免受火焰和污染物影响的厚度。尽管阻挡结构的厚度可根据子模块或电池组的厚度或容量而改变，但优选阻挡结构的厚度在0.2mm和50mm之间。在阻挡结构的厚度小于0.2mm的情况下，阻挡结构无法保护子模块100免受污染物和火焰的影响。在阻挡结构的厚度大于50mm的情况下，子模块100的尺寸会增加，从而会减小电池组的密度和容量。
图6是根据本发明第二优选实施方式的电池组的透视图。
根据本发明第二优选实施方式的电池组可进一步包括侧部保护部700，侧部保护部700设置在根据第一实施方式的电池组的阻挡结构400的上部结构410的相对侧部的每一个侧部处。
如图6中所示，侧部保护部700可配置为不仅保护上部结构410，而且还保护防污染物渗透部440的侧表面。此外，虽然如图6中所示侧部保护部700设置在上部结构410的上端，但是侧部保护部700可设置在上部结构的下部。此外，虽然如图6所示侧部保护部可设置为单独的构件，但是侧部保护部可与阻挡结构400一体形成。
根据本发明的电池组可进一步包括隔热盖800。
图7是根据本发明第三优选实施方式的电池组中设置的隔热盖的透视图。隔热盖800配置为保护阻挡结构400。当然，配置为保护没有阻挡结构400的常规端子盖的结构也是可以的。
隔热盖800可包括：上端盖810，上端盖810设置在电池组的其中汇流条组件500和阻挡结构400所在的上部处；和侧盖820，侧盖820设置在汇流条组件500的面对其他子模块的部分处。隔热盖800可进一步包括紧固装置830，紧固装置830配置为将隔热盖800结合至汇流条组件和子模块100。紧固装置830可以以夹子的形式装配到隔热盖800上以固定到隔热盖800，或者可形成为隔热盖800的一部分。
上端盖810的上部配置为具有平板形状，并且上端盖的下部配置为具有与结合区域对应的形状。通常，上端盖优选形成为具有板形。优选地，上端盖810的尺寸是能够覆盖阻挡结构的尺寸。就是说，上端盖的尺寸可以是从根据本发明的子模块100的面对其他模块的部分的侧表面起能够包括汇流条组件500的上端并且到达连接汇流条300的表面的尺寸。此外，如图10中所示，根据本发明的隔热盖800可覆盖设置在子模块100的上端的整个连接汇流条300，或者可仅覆盖连接汇流条300的一部分。该构造能够防止由于起火点的回火(fireback)而发生火灾或热量。
以与上端盖810的上部相同的方式，侧盖820的上部配置为具有平板形状，并且侧盖的下部配置为具有与结合区域对应的形状。侧盖820的尺寸可等于或大于阻挡结构400的侧部结构430的尺寸。阻挡结构400可具有能够保护汇流条组件500和子模块100的电极端子的尺寸。
紧固装置830可设置在隔热盖800的相对侧的每一侧，以便将隔热盖800固定到汇流条组件和子模块100。紧固装置830的位置没有限制，只要隔热盖800不因冲击、火灾或爆炸而分离即可。
紧固装置830的形状没有限制，只要能够增加紧固力即可，紧固装置可设置在隔热盖800的上端盖810与侧盖820之间的连接部分处，以便将上端盖810和侧盖820二者固定到汇流条组件和子模块100或者固定侧盖820。此外，上端盖可仅设置有预定的卡扣部，并且侧盖可设置有配置为在固定后不可拆卸的固定部。这基于施加到上端盖810的重力，并且可根据子模块的位置和隔热盖800的位置而改变。
图8是根据本发明第三优选实施方式的电池组在结合之前的透视图，图9是根据本发明第三优选实施方式的电池组在结合之后的透视图。
从图8和图9中可以看出，根据本发明的紧固装置830可结合至设置在汇流条组件500的上端的结合部530。作为紧固装置的示例，如图9中所示，配置为固定侧盖820的侧部紧固装置831和配置为固定上端盖810的上端紧固装置832通过单个紧固装置固定部833固定，侧部紧固装置831和上端紧固装置832结合至设置在汇流条组件的上端或者汇流条组件的上端和侧表面处的结合部530，从而固定到电池组。
虽然紧固装置830可位于隔热盖800的邻近其侧边缘的一侧，但是优选的是，紧固装置设置在隔热盖800的相对侧的每一侧，以便增加固定力。
隔热盖800可结合至设置在汇流条组件500处的隔热盖结合部。在设置了配置为固定汇流条组件500的汇流条框架盖的情况下，隔热盖结合部可设置在汇流条框架盖处。隔热盖结合部可配置为具有与紧固装置830对应的形状。
虽然隔热盖800可具有上述形状，但是隔热盖的形状没有限制，只要能够保护阻挡结构400即可。
优选地，隔热盖800由隔热材料制成。
其原因在于，必须阻挡由于起火而引起的热传递。此外，隔热材料可表现出耐化学性。
由于隔热盖800由表现出耐化学性和隔热性的材料制成，所以隔热盖800可首先保护子模块100，并且阻挡结构400可二次保护子模块，从而可进一步保护子模块100。
可使用能够用在电池中的任何材料作为隔热材料。然而，考虑到电池组的使用，优选使用具有预定强度并且不产生有毒物质的材料。
作为该材料的示例，可使用包括硅的化合物。包括硅的化合物的示例可包括云母(mica)和陶瓷。此外，为了用作隔热盖800的材料，可涂覆作为耐热聚合物的尼龙或聚对苯二甲酸乙二醇酯来使得不与化学材料反应。
在本发明的第三优选实施方式中，图8的隔热盖800具有被结合以围绕子模块100的上端和侧部的形状。
虽然隔热盖800的紧固装置830可具有单独的隔热盖结合部，但是可使用设置在汇流条组件500的结合部处的用于结合汇流条组件的结合部530的空间。
紧固装置830可结合至设置在结合部530的凹陷部分中的空间，或者可以以插入到该空间中的形式结合，从而固定隔热盖800。
图10是示出本发明第三优选实施方式的变形例的图。
本发明的第三优选实施方式的变形例可具有其中隔热盖800覆盖设置在子模块100的上部的整个连接汇流条300的形状，或者可具有其中隔热盖仅覆盖连接汇流条300的一部分的形状。如上所述，当起火时，火势趋于返回起火点的同时蔓延。由于该原因，隔热盖可覆盖整个连接汇流条300，以便保护连接汇流条300并且防止火势蔓延。
此外，为了防止由于回火而引起的火势蔓延，根据本发明的隔热盖800可进一步包括平行于侧盖820设置的后盖840，后盖配置为保护阻挡结构400的后表面和连接汇流条300。后盖840可如图10中所示配置为具有保护未被连接汇流条300保护的部分的形状，或者可具有配置为保护连接汇流条300的长板形状。此外，根据本发明的后盖840可具有配置为还保护与阻挡结构的后表面相邻的阻挡结构的侧表面部分的结构，如图10中所示。该结构是为一部分火势从主流火势分离并返回的情况而准备的结构。
图11的曲线图中示出了在应用根据本发明第二实施方式的阻挡结构和隔热盖的示例2以及仅设置隔热盖而没有根据本发明的阻挡结构的比较例26中，端子部与单体框架之间的电阻值。使用由LG Chem出售的JH4型子模块作为子模块，并且使用云母作为根据本发明的阻挡结构和隔热盖的材料。
示例2的子模块和比较例26的子模块设置在触发子模块#33的相对侧表面处，并且触发子模块#33发生火灾。图12是示出根据本发明第二优选实施方式和比较例的电池组中的用于电阻测量的子模块的布置的示意图。此时，测量由图12中的部分1和部分2表示的端子单元与子模块之间的电阻值来作为电阻值。如图11中所示，可以看出，根据本发明的子模块的示例2未受到火灾影响，因此保持5.E+03Ω或更大的电阻值，而根据比较例的子模块在相邻模块中起火之后的预定时间(560秒)受到影响，从而子模块的电阻收敛为0。因此，在设置了根据本发明的阻挡结构的情况下，可以看出，保持了预定的电阻值，即3000Ω或更大的电阻值，从而不会发生由于起火而引起的导电并因而不会发生由于过电流而引起的火灾传递。
在本发明中，可在这些模块之间设置连接器或熔断器，以便防止由于过电流而引起的火灾传递。
本发明可提供使用上述任一电池组作为能源的装置。
该装置可以是选自由移动电话、平板电脑、笔记本电脑、电动工具、可穿戴电子装置、电动车辆、混合动力电动车辆、插电式混合动力电动车辆和储能系统构成的群组中的任一种。
虽然已经详细描述了本发明的具体细节，但是本领域技术人员将理解，其详细描述仅公开了本发明的优选实施方式，因而不限制本发明的范围。因此，本领域技术人员将理解，在不背离本发明的范畴和技术构思的情况下，可做出各种改变和修改，很显然这种改变和修改落入所附权利要求书的范围内。
-参考标记说明-
10、100：子模块
11：盒
12：连接汇流条容纳部
20：端子单元
30、300：连接汇流条
40：螺栓盖
400：阻挡结构
410：上部结构
420：端子保护部
430：侧部结构
440：防污染物渗透部
450：固定部
460：连接汇流条容纳部
50、500：汇流条组件
510：汇流条
520：汇流条框架
530：结合部
600：电池组壳体
700：侧部保护部
800：隔热盖
810：上端盖
820：侧盖
830：紧固装置
831：侧部紧固装置
832：上端紧固装置
833：紧固装置固定部
840：后盖。
工业实用性
根据本发明的电池组包括阻挡结构，阻挡结构配置为围绕子模块的端子单元、汇流条组件、以及连接汇流条，从而可保护子模块的暴露区域，同时防止电流从端子单元与连接汇流条之间的连接区域移动到其他区域，因此可防止由于相邻子模块引起的对子模块的连续损坏。
阻挡结构由表现出耐化学性和隔热性的材料制成，从而可防止端子单元和连接汇流条被由于相邻子模块的损坏而产生的污染物污染。此外，当在相邻子模块中起火时，使用隔热材料可立即防止火灾蔓延并且可防止热量达到预定程度，从而可保护子模块。结果，可确保操作电池组中的灭火系统或警告用户所需的时间，从而可防止对电池组的进一步损坏。
此外，可通过简单的构造，诸如在阻挡结构的侧面部分设置防污染物渗透部，或者除了阻挡结构之外还设置隔热盖，来提高电池的整体安全性。

Claims (13)

1.一种电池组，包括：
两个或更多个子模块，在每个子模块中设置有多个单元电池，每个单元电池包括电极组件和从所述电极组件突出的电极引线；
配置为容纳所述子模块的电池组壳体；
汇流条组件，所述汇流条组件包括配置为将所述子模块的所述电极引线彼此电连接的汇流条以及与所述汇流条连接的汇流条框架；
配置为将所述子模块彼此连接的连接汇流条；
端子单元，所述端子单元由经由所述汇流条彼此电连接的电极引线的束构成，所述端子单元连接至所述连接汇流条；以及
阻挡结构，所述阻挡结构配置为围绕所述端子单元、所述汇流条组件、以及所述连接汇流条的与所述端子单元连接的部分的上端和侧表面，
其中所述电池组进一步包括配置为保护所述阻挡结构的隔热盖，
其中所述阻挡结构包括：
上部结构，所述上部结构配置为具有与所述汇流条组件对应的形状，所述上部结构位于所述汇流条组件的上端；
端子保护部，所述端子保护部从所述上部结构突出，从而具有与所述端子单元和所述连接汇流条对应的形状；
侧部结构，所述侧部结构配置为进一步保护所述汇流条框架的面对其他子模块的部分；以及
防污染物渗透部，所述防污染物渗透部位于所述上部结构的下部，所述防污染物渗透部配置为保护所述端子单元的相对侧表面和所述连接汇流条的相对侧表面。
2.根据权利要求1所述的电池组，其中所述阻挡结构由表现出耐化学性和隔热性的绝缘材料制成。
3.根据权利要求2所述的电池组，其中所述绝缘材料包括硅酸盐。
4.根据权利要求3所述的电池组，其中所述绝缘材料包括云母或陶瓷。
5.根据权利要求1所述的电池组，其中所述防污染物渗透部结合到在所述汇流条与，所述端子单元及连接所述端子单元的所述连接汇流条之间的空间。
6.根据权利要求1所述的电池组，其中所述隔热盖包括：
上端盖，所述上端盖设置在所述电池组的其中所述汇流条组件和所述阻挡结构所在的上部处；和
侧盖，所述侧盖设置在所述汇流条组件的面对其他子模块的部分处。
7.根据权利要求1所述的电池组，其中所述隔热盖由隔热材料制成。
8.根据权利要求7所述的电池组，其中所述隔热材料包括硅酸盐。
9.根据权利要求8所述的电池组，其中所述隔热材料包括云母或陶瓷。
10.根据权利要求6所述的电池组，其中所述隔热盖配置为覆盖整个所述连接汇流条。
11.根据权利要求6所述的电池组，其中所述隔热盖进一步包括平行于所述侧盖设置的后盖，所述后盖配置为保护所述阻挡结构的后表面和所述连接汇流条。
12.一种使用根据权利要求1至11中任一项所述的电池组作为能源的装置。
13.根据权利要求12所述的装置，其中所述装置是选自由移动电话、平板电脑、笔记本电脑、电动工具、可穿戴电子装置、电动车辆、混合动力电动车辆、插电式混合动力电动车辆和储能系统构成的群组中的任一种。
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