CN114976412A - 电池模块 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的一个实施例的电池模块包括：电池子模块，包括电池单元支撑部件、容纳在所述电池单元支撑部件内部的至少一个电池单元以及被设置为包覆至少一个所述电池单元的一部分的壳体；以及第一屏障，设置在所述电池子模块的第一侧，其中至少一个所述电池单元被所述电池单元支撑部件和所述壳体包围并密封，并且所述第一屏障包括被构造成向电池子模块的内侧按压所述壳体的一部分的第一突出部。

Description

电池模块
技术领域
本发明涉及一种电池模块。更具体地，涉及一种提高设置在电池组中的电池模块的密封性的构造物。
背景技术
随着移动设备、电动车辆、储能系统(Energy Storage System，ESS)等的技术开发和需求的增加，对作为能量源的二次电池单元的需求正在急剧增加。二次电池单元的化学能和电能之间的相互转换是可逆的，因此二次电池单元是一种可以反复充电和放电的电池。
二次电池单元包括作为二次电池的主要组成部分的诸如正极、负极、隔板和电解液的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，这种电极组件在充电和放电过程中会发热，并且发热导致的温度上升会降低二次电池单元的性能。此外，当发热严重时，由于所述二次电池单元的内部压力上升，会导致所述二次电池单元可能起火的问题。
此外，在诸如储能系统(ESS)的安装有多个二次电池单元的情况下，所述二次电池单元由于起火而发生爆炸，并且火焰还会传播到周围的其他二次电池单元。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本公开的实施例提供一种可以减少二次电池单元的火焰传播，或者防止二次电池单元的火焰传播和/或屏蔽在任一个二次电池单元中产生的热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。
(二)技术方案
根据本发明的一个实施例的电池模块可以包括：电池子模块，包括电池单元支撑部件、容纳在所述电池单元支撑部件内部的至少一个电池单元以及被设置为包覆至少一个所述电池单元的一部分的壳体；以及第一屏障，设置在所述电池子模块的第一侧，至少一个所述电池单元被所述电池单元支撑部件和所述壳体包围并密封，所述第一屏障包括被构造成向电池子模块的内侧按压所述壳体的一部分的第一突出部。
在一个实施例中，所述壳体的边缘可以包括向电池子模块内侧延伸的弯曲部，所述屏障的所述第一突出部可以被构造成按压在所述壳体的弯曲部。
在一个实施例中，所述壳体可以包括：上板；以及侧板，从所述上板的两侧延伸，至少一个所述电池单元可以设置在由所述上板和所述侧板限定的空间中，所述壳体的弯曲部可以从所述侧板的边缘向所述电池子模块的内侧延伸。
在一个实施例中，所述第一突出部可以沿从所述侧板向所述弯曲部弯曲的所述壳体的边角延伸，并且可以被构造成沿所述边角按压在所述壳体的弯曲部。
在一个实施例中，所述第一突出部可以具有与从所述侧板延伸到所述弯曲部的所述侧板中的一个的侧部对应的形状。
在一个实施例中，所述第一突出部可以包括凹部，所述凹部可以具有与从所述侧板中的一个向所述弯曲部折叠的所述壳体的边角部对应的形状。
在一个实施例中，所述侧板可以从所述上板的两侧沿长度方向延伸以包覆至少一个所述电池单元，所述壳体的弯曲部可以从所述侧板中的一个的长度方向的边缘向所述电池子模块的内侧延伸。
在一个实施例中，所述侧板可以从所述上板的两侧沿长度方向延伸以包覆至少一个所述电池单元，所述壳体的弯曲部可以从垂直于所述侧板中的一个的长度方向的宽度方向的边缘向所述电池子模块的内侧延伸。
在一个实施例中，所述电池子模块可以包括容纳至少一个所述电池单元的电池单元支撑部件，所述电池单元支撑部件可以包括凹槽部，所述壳体的弯曲部部分地容纳在所述凹槽部中。
在一个实施例中，所述第一屏障的所述第一突出部可以部分地容纳在所述凹槽部中。
在一个实施例中，所述第一屏障在其内部可以包括气隙。
在一个实施例中，所述第一屏障在其外侧表面可以包括连接到所述气隙的至少一个开口。
在一个实施例中，所述第一屏障在其内部可以包括隔板，可以通过所述隔板在所述第一屏障内部形成所述气隙，并且所述隔板可以包括连通由所述隔板划分的两侧空间的开口。
在一个实施例中，所述壳体可以被构造成在组装至少一个所述电池单元时从两侧按压至少一个所述电池单元。
在一个实施例中，所述电池模块可以进一步包括第二屏障，所述第二屏障可以设置在所述电池子模块的第二侧，并且可以具有比所述第一屏障更厚的宽度以使向相邻的电池子模块的热传导或热辐射最小化，所述第二屏障可以包括被构造成向所述电池子模块的内侧按压所述壳体的第二突出部。
在一个实施例中，所述另一屏障在其内部可以包括气隙，并且在其外侧表面可以包括连接到所述气隙的至少一个开口。
在一个实施例中，所述电池单元支撑部件可以包括围绕至少一个所述电池单元的边缘的矩形框架，至少一个所述电池单元的两个表面可以暴露于所述电池单元支撑部件的外部，所述壳体可以包覆至少一个所述电池单元的两个表面的形态。
在一个实施例中，所述壳体可以包括金属材料以吸收在至少一个所述电池单元中产生的热并将其散发到所述电池子模块外部。
根据本发明的另一实施例的电池模块可以包括：电池子模块，包括电池单元支撑部件、容纳在所述电池单元支撑部件中的至少一个电池单元以及设置为部分地包覆至少一个所述电池单元的壳体；以及第一屏障和第二屏障，具有按压在所述壳体和所述电池单元支撑部件的突出部，以将至少一个所述电池单元固定在所述电池子模块中，其中在所述壳体与所述第一屏障和所述第二屏障中的至少一个之间形成间隙，并且从所述间隙到所述电池模块的外表面形成气体通道。
在另一实施例中，所述突出部可以包括按压在所述壳体的弯曲部的外围突出部。
(三)有益效果
根据本发明的一个实施例的电池模块被构造成能够阻断电池子模块之间的火灾传播。具体地，电池模块包括有效密封设置在电池模块内部的多个电池子模块的结构，该结构被构造成即使在特定电池子模块中发生火灾时也能够防止火灾传播到其他电池子模块。
附图说明
本公开的以上及其他方面、实施例、特征和优点将通过以下结合附图的详细描述更清楚的理解。
图1是根据一个实施例的电池模块的立体图。
图2是根据一个实施例的电池模块的局部分解立体图。
图3是根据一个实施例的电池子模块的立体图。
图4是根据一个实施例的电池子模块的分解立体图。
图5是根据一个实施例的壳体的立体图。
图6是根据一个实施例的壳体的侧视图。
图7是根据一个实施例的第一屏障的立体图。
图8是根据一个实施例的第二屏障的立体图。
图9是沿图1的线I-I'截取的剖视图。
图10是沿图1的线II-II'截取的剖视图。
图11是根据一个实施例的内部包括气隙的屏障的立体图。
图12是图11的屏障的分解立体图。
图13是沿图11的线III-III'截取的剖视图。
附图标记说明
100：电池模块 110：电池子模块
111：电池单元支撑部件 112：壳体
114：电池单元 120：第一屏障
130：第二屏障
具体实施方式
以下，将参照附图详细描述本发明的实施例。然而，本发明的思想不限于所提出的实施例。
例如，本领域的普通技术人员将从说明书和附图中认识到通过增加、改变或删除组件等而包括在本发明的思想范围内的其他实施例，并且认识到这些其他实施例包括在本发明的思想范围内。
图1是根据一个实施例的电池模块100的立体图。图2是根据一个实施例的电池模块100的局部分解立体图。
在本公开的一个实施例中，电池模块100可以包括多个电池子模块110和将多个电池子模块110捆成一组的构造物。例如，电池子模块110可以设置在被设置为彼此相对设置的两个端板160之间。
在另一个实施例中，端板160和电池子模块110通过贯穿它们的连接部件170彼此固定。通过在彼此靠近的方向上按压两个端板160，电池子模块110可以处于彼此在堆叠方向(例如，图1所示的Z方向)上被按压的状态。在一个实施例中，端板160可以分别插入到沿堆叠方向延伸的条(bar)形状的连接部件170的两端，并且螺母结合到连接部件170的两端上。在电池子模块110设置在端板160之间的状态下，螺母紧固到连接部件170的两端以缩小端板160之间的间距，由此，可以在堆叠方向上按压电池子模块110。通过按压电池单元的两侧面，可以去除电池单元充电时产生的气体，使电解液均匀地分布在电极板上。这可以提高电池单元的质量。在另一个实施例中，电池模块100可以进一步包括包覆多个电池子模块110的侧部的侧壁盖部件180。
在一个实施例中，如图2所示，电池模块100可以包括设置在电池子模块110之间的屏障120、130。通过端板160，屏障120、130可以按压电池子模块110的一部分。在另一个实施例中，屏障120、130可以包括被设置为按压在电池子模块110的特定部分的按压结构。对于屏障120、130的按压结构，将参照图7至图10进行详细描述。
在一个实施例中，电池模块100可以包括不同类型的屏障120、130。参照图1和图2，第一屏障120和第二屏障130可以交替地设置在电池子模块110之间。
在另一个实施例中，第二屏障130可以比第一屏障120厚。在一个示例中，第二屏障130可以具有25mm以上的厚度。屏障120、130的主要作用是减少电池子模块110之间的热传导和热辐射，屏障120、130的厚度越厚，可以越好地执行这种作用。然而，由于电池模块100的能量密度随着屏障120、130的厚度增加而降低，因此第二屏障130可以具有不会过度降低效率的厚度。
在本公开的附图所示的实施例中，第一屏障120和第二屏障130交替地设置在电池子模块110之间，但是本公开不限于此。在另一实施例中，可以在连续设置两次或更多次第一屏障120之后设置第二屏障130。例如，在电池模块100的一部分中，可以依次设置第一屏障120、电池子模块110、第一屏障120、电池子模块110、第二屏障130和电池子模块110。在另一实施例中，在一个电池模块100中，可以并非总是周期性地设置第一屏障120和第二屏障130。即，第一屏障120和第二屏障130在电池模块100中沿堆叠方向重复的模式可以不恒定。
图3是根据一个实施例的电池子模块110的立体图。图4是根据一个实施例的电池子模块110的分解立体图。图5是根据一个实施例的壳体的立体图。图6是根据一个实施例的壳体的侧视图。
在一个实施例中，电池子模块110可以包括电池单元支撑部件111、电池单元114和壳体112。
电池单元114可以包括电极组件和包覆电极组件的电池单元主体部件。电极组件基本上可以包括在所述电池单元主体部件中使用的电解液。在一个实施例中，电解液可以是液体、固体或凝胶状。例如，电解液可以在诸如碳酸乙烯酯(ethylene carbonate，EC)、碳酸丙烯酯(propylene carbonate，PC)、碳酸二乙酯(diethyl carbonate，DEC)、碳酸甲乙酯(ethyl methyl carbonate，EMC)、碳酸二甲酯(dimethyl carbonate，DMC)等的有机溶剂中包含诸如LiPF6、LiBF4等的锂盐。
在另一个实施例中，电池单元主体部件被构造成保护电极组件免受外部冲击。电池单元主体部件可以是袋型部件或罐型部件。在一个实施例中，袋型部件在三个面密封并容纳电极组件。即，所述袋型部件在除作为下表面部的一个面以外的上表面部和两侧面部密封并容纳电极组件。在所述电极组件容纳在电池单元主体部件中的状态下，所述上表面部和两侧面部可以折叠和接合以密封电极组件。在一个实施例中，所述罐型部件在一个面上密封并容纳电极组件。即，所述罐型部件仅在作为上表面部的一个面(不在下表面部或两侧面部)上密封并容纳电极组件。在内部容纳电极组件的状态下，作为上表面部的一个面折叠和接合以密封电极组件。
在另一个实施例中，至少一个电池单元114可以容纳在电池单元支撑部件111内部。例如，电池单元支撑部件111具有包覆至少一个电池单元114的侧部(或边缘)的矩形框架形状，并且电池单元114可以容纳在矩形框架内部。在图4所示的实施例中，电池单元支撑构件111可以包括在垂直方向上彼此分开的两个空间113a，并且在每个空间113a中可以分别容纳一对电池单元114。容纳在一个空间113a中的一对所述电池单元114可以彼此紧贴。
在一个实施例中，壳体112被构造成包覆至少一部分电池单元114。例如，当电池单元114容纳在电池单元支撑部件111内部时，电池单元114的两个表面暴露于外部，并且壳体112可以被设置为包覆电池单元114的暴露部分的形态。例如，壳体112可以被设置为
Figure BDA0003510809480000081
形状以从两侧覆盖电池单元114的两个表面。壳体112包覆电池单元114的两个表面可以理解为包覆彼此紧贴的一对电池单元114中暴露于外部的两个表面的概念。
在另一实施例中，电池单元支撑部件111的结构或容纳在电池单元支撑部件111内部的电池单元114的数量可以与图中所示的实施例不同。例如，一个电池单元支撑部件111可以包括多于两个的电池单元114。
在另一个实施例中，在电池单元114容纳在电池单元支撑部件111中之后，壳体112可以覆盖在电池单元114的两侧。在一个实施例中，壳体112可以将(在电池单元114中发生火灾时产生的)火焰或气体引导到火焰喷射部111a。例如，如图3所示，所述火焰喷射部111a可以设置在所述电池单元支撑部件111的侧面上。例如，壳体112可以被构造成包覆电池单元114(或一对电池单元114)的两个表面的形态。并且电池单元支撑部件111可以在对应于未被壳体112包覆部分的部分中包括火焰喷射部111a。在这种情况下，在电池单元114中产生的气体或火焰可以被引导到火焰喷射部111a。
在另一个实施例中，火焰喷射部111a可以是孔形态。然而，本发明不限于此，只要是可以将所述火焰引导到电池子模块110的外部的任何结构，就可以包括本发明的所述火焰喷射部111a。在一个实施例中，通过限制火焰喷射部111a的尺寸，可以获得在将火焰引导到外部的同时对产生的火焰窒息灭火的效果。
在另一个实施例中，壳体112可以包括金属材料以防止电池单元114的火焰传播。例如，壳体112的特征在于其可以由具有至少0.45mm厚度的铁(Fe)或具有至少0.8mm厚度的铝(Al)形成。又例如，壳体112的特征在于其可以由至少在800℃下保持形状的单一金属材料或合金材料形成。即，壳体112的材料不限于铁或铝，只要是在800℃下保持形状的金属材料或混合多种金属的合金材料，就可以是壳体112的材料。
在一个实施例中，壳体112可以包括金属材料，因此还可以将在电池单元114中产生的热散发到外部。在另一个实施例中，壳体112可以被构造成吸收在电池单元114中产生的热并散发到电池子模块10的外部。
在又一个实施例中，壳体112可以被构造成在堆叠方向上将电池单元114的表面按压在一起。例如，袋型电池单元114可以通过将正极板、负极板在一个方向上堆叠而形成，并且壳体112可以在堆叠方向上彼此压缩的方向上按压电池单元114内部的极板。
在又一个实施例中，壳体112可以装配到电池单元支撑部件111中，使得电池单元114位于由壳体112限定的内部空间115中。例如，壳体112可以被设置为
Figure BDA0003510809480000091
形状以从两侧包覆电池单元114。在一个实施例中，如图5所示，壳体112可以包括上板116和从上板116的两端彼此平行地延伸的侧板117。
在另一个实施例中，壳体112可以包括从侧板117的边缘朝向内部空间115延伸的弯曲部。在一个实施例中，第一弯曲部118可以从侧板117的长度方向(即，X方向)的边缘向电池子模块110的内侧延伸。例如，第一弯曲部118可以向由壳体112限定的内部空间115延伸或者向朝向相对侧板117的方向延伸。例如，第一弯曲部118可以向电池子模块110内侧延伸以与侧板117具有大约90度的角度。
在另一个实施例中，第二弯曲部119可以从侧板117的宽度方向(即，Y方向)的边缘向电池子模块110的内侧延伸。例如，第二弯曲部119可以向由壳体112限定的内部空间115延伸或者向朝向相对侧板117的方向延伸。例如，第二弯曲部119可以向电池子模块110内侧延伸以与侧板117具有大约90度的角度。
在又一实施例中，壳体112可以包括从第一弯曲部118的边缘向外延伸的第三弯曲部118b(如图6所示)。第一弯曲部118和第三弯曲部118b之间可以形成锐角。
在一个实施例中，侧板117的连接到上板116的部分可以包括凸部117a和凹部117b(如图6所示)。
图7是根据一个实施例的第一屏障120的立体图。图8是根据一个实施例的第二屏障130的立体图。图9是沿图1的线I-I'截取的剖视图。图10是沿图1的线II-II'截取的剖视图。
在一个实施例中，壳体112可以装配到电池单元支撑部件111中。在另一个实施例中，壳体112的弯曲部的一部分可以容纳在电池单元支撑部件111的凹槽部中，从而固定到电池单元支撑部件111。
参照图9，在图示的实施例中，电池单元支撑部件111可以包括第一凹槽部113b，第一弯曲部118的一部分可以容纳在该第一凹槽部113b中。在一个实施例中，第一凹槽部113b可以沿第一弯曲部118延伸的方向(Z方向)凹陷。当第一弯曲部118装配到第一凹槽部113b中时，可以防止壳体112在X方向上从电池单元支撑部件111脱离。
参照图10，在图示的实施例中，电池单元支撑部件111可以包括第二凹槽部113c，第二弯曲部119的一部分可以容纳在该第二凹槽部113c中。在一个实施例中，第二凹槽部113c可以沿第二弯曲部119延伸的方向(Z方向)凹陷。当第二弯曲部119装配到第二凹槽部113c中时，可以防止壳体112在Y方向上从电池单元支撑部件111脱离。
另一方面，由于第二弯曲部119结合到第二凹槽部113c中，壳体112可以通过弯曲部和凹槽部的结合装配到电池单元支撑部件111中，但这不能防止侧板117在Z方向上从电池单元支撑部件111脱离。
在又一个实施例中，屏障120、130按压电池子模块110的两侧的一部分或全部，这可以防止侧板117向两侧张开。屏障120、130可以防止火焰的转移或热传递。屏障120、130可以分别设置在相邻的电池子模块110之间，以防止不同电池子模块110之间的火焰传播或热传递。
屏障120、130本身可以用作彼此相邻的电池子模块110之间的防护壁，从而防止设置在屏障120、130两侧的电池子模块110之间的火焰或热转移。在一个实施例中，屏障120、130可以包括至少在800℃下保持形状的热硬化性聚合物材料、聚苯硫醚(PolyphenyleneSulfide)材料或至少包含石膏的材料。如上所述的屏障120、130的材料可以确保耐火性，从而防止在屏障120、130一侧的电池子模块110中产生的火焰或气体直接接触屏障120、130另一侧的电池子模块110的问题。
在一个实施例中，如图7和图8所示，屏障120、130可以包括基部121、131和在堆叠方向(即，Z方向)上从基部121、131突出的部分(以下，称为突出部122、123、132、133并且例如在图9和图10中示出)。当屏障120、130设置在电池子模块110之间时，基部121、131被设置为面对电池子模块110的侧板117。
在一个实施例中，由于屏障120、130而在相邻的电池子模块110之间可能形成气隙(air gap)。参照图9或图10，屏障120、130仅部分地接触设置在其两侧的电池子模块110，并且在屏障120、130与壳体112之间存在气隙127、137。例如，屏障120、130的突出部122、123、132、133与设置在屏障120、130两侧的壳体112接触，并且其他部分(例如，基部121、131的一部分)不与壳体112直接接触。即，在基部121、131与壳体112之间可以形成气隙127、137。即使在一侧的电池子模块110中发生火灾，形成在电池子模块110之间的气隙127、137可以降低热传导或辐射到相邻的电池子模块110的速度。
在一个实施例中，突出部122、123、132、133被构造成防止设置在壳体112内部的电池单元114溶胀(swelling)时壳体112接触基部121、131的问题。即，当电池单元114溶胀时，壳体112也被推向基部121、131方向，此时，由于设置有突出部122、123、132、133并且由此形成气隙127、137，防止壳体112接触基部121、131。因此，可以防止由于壳体112与基部121、131之间的接触面积增加而导致热传导增加。
在另一个实施例中，当突出部122、123、132、133设置在相邻的壳体112之间时，突出部122、123、132、133可以被设置为与壳体112接触或者可以被设置为与壳体112稍微隔开。
在又一个实施例中，突出部122、123、132、133可以被构造成将电池子模块110的一部分向电池子模块110内侧按压。在一个实施例中，突出部122、123、132、133可以通过按压在壳体112的一部分，例如按压在所述壳体112的一些外围边缘来帮助壳体112不从电池单元支撑部件111脱离。
即，突出部122、123、132、133还可以用于按压壳体112以使壳体112紧贴在电池单元支撑部件111。另外，如图9的顶部所示，所述第一屏障120的上部124和所述第二屏障130的上部134按压在壳体112的凸部117a并且用于将壳体112固定到位。此外，电池子模块110的壳体112用于在发生火灾的情况下将火焰、气体等引导到电池子模块110的侧面。当电池单元114在电池发生火灾等的情况下膨胀时，从两侧包覆电池单元114的壳体112会张开，并且在这种情况下，由于火焰或气体向意想不到的方向传播，火灾相对容易地转移到电池子模块110。因此，在一个实施例中，电池模块100可以设置有包括突出部122、123、132、133的屏障120、130，使得壳体112即使在火灾情况下也按压所述电池单元114。为此，突出部122、123、132、133可以设置为与壳体112点接触的形状或线接触的形状。
如图1所示，电池子模块110和屏障120、130处于彼此之间在堆叠方向上被按压的状态。当在屏障120、130的一部分和壳体112接触的状态下屏障120、130和电池子模块110向彼此靠近的方向被按压时，屏障120、130可以向电池子模块110内侧按压壳体112，这可以有助于壳体112更牢固地按压电池单元114的两侧。
在另一个实施例中，屏障120、130可以被构造成按压壳体112的边缘部分。即，屏障120、130可以沿壳体112的边缘部分向电池子模块110内侧按压壳体112(例如，沿壳体112的外围边缘部分按压)。
在一个实施例中，壳体112包括向电池子模块110内侧延伸的弯曲部，突出部122、123、132、133可以被构造成按压壳体112的弯曲部118、119或与弯曲部118、119相邻的部分。
在另一个实施例中，壳体112可以包括(如上文描述的)从侧板117向第一弯曲部118弯曲的下边角118a。下边角118a沿Y方向延伸。屏障120、130包括在与下边角118a对应的位置沿平行于下边角118a的方向延伸的第一突出部122、132。当屏障120、130组装到电池子模块110之间时，第一突出部122、132至少可以部分地按压在下边角118a或与下边角118a相邻的部分。
在另一个实施例中，壳体112可以包括从侧板117向第二弯曲部119(见图6)弯曲的侧边角119a。侧边角119a沿X方向延伸，并且屏障120、130包括在该实施例中在与侧边角119a对应的位置沿平行于侧边角119a的方向延伸的第二突出部123、133(见图7和图8)。当屏障120、130与电池子模块110组装时，第二突出部123和133至少可以部分地按压在侧边角119a或者与侧边角119a相邻的部分。
在另一个实施例中，突出部122、123、132、133可以具有与从侧板117延伸到弯曲部118、119的部分对应的形状。在一个实施例中，突出部122、123、132、133可以具有与从侧板117向弯曲部118、119折叠的边角118a、119a部分对应的形状。参照图9，壳体112的下边角118a具有圆形形状，并且突出部122、132可以包括对应于下边角118a的凹槽部113b、113c。当屏障120、130设置在电池子模块110的一侧时，第一突出部122、132的凹部122a、132a紧贴下边角118a，这可以防止由于壳体112张开而从电池单元支撑部件111脱离。
在又一个实施例中，突出部122、123、132、133的一部分可以容纳在容纳壳体112的弯曲部118、119的电池单元支撑部件111的凹槽部113b、113c中。参照图9，屏障120、130的第一突出部122、132可以包括延伸到第一凹槽部113b的部分122b、132b。该部分122b、132b的一部分可以装配到第一凹槽部113b中以帮助壳体112固定到电池单元支撑部件111。
参照图10，屏障120、130的第二突出部123、133可以包括延伸到第二凹槽部113c的部分123a、133a。该部分123a、133a的一部分可以装配到第二凹槽部113c中以帮助壳体112固定到电池单元支撑部件111。
在一个实施例中，突出部122、123、132、133对称地设置在屏障120、130的两侧，并且可容纳突出部122、123、132、133的一部分的凹槽部113b、113c同样对称地设置在电池子模块110的两侧。因此，当多个电池子模块110和多个屏障120、130交替地堆叠时，突出部122、123、132、133装配到凹槽部113b、113c中，从而电池子模块110可以彼此对齐。即，第一突出部122、132和第一凹槽部113b可以帮助电池子模块110之间在高度方向(X方向)上对齐。而且，第二突出部123、133和第二凹槽部113c可以帮助电池子模块110之间在宽度方向(Y方向)上对齐。
在一个实施例中，除了第一突出部122、132和第二突出部123、133之外，屏障120、130可以包括附加的突出部。例如，参照图10，屏障120、130可以包括第二突出部123、133周围的附加的突出部125、126、129、135、136、139。
在另一个实施例中，基部121、131形成为波纹管(bellows)形状，并且可以被构造成弹性地吸收在一侧的电池子模块110中发生爆炸引起的高压能量，从而减少对另一侧的电池子模块110产生的影响。
换言之，当高压气体按压基部121、131时，波纹管形状的基部121、131弹性变形为平坦的形状，并且可以吸收高压的动能作为变形能。因此，可以减少在一侧的电池子模块110中发生的爆炸能量对相邻的其他电池子模块110产生的影响。
图11是根据一个实施例的内部包括气隙153的屏障140(例如，图1的第一屏障120或第二屏障130)的立体图。图12是图11的屏障140的分解立体图。图13是沿图11的线III-III'截取的剖视图。
在所示的实施例中，屏障140可以在其内部包括气隙153。在一个实施例中，屏障140可以在其内部包括隔板152，并且可以通过隔板152在屏障140内部形成气隙153。参照图13，屏障140在其内部包括沿厚度方向延伸的隔板152，并且除了隔板152之外的部分可以用作气隙153。在一个实施例中，隔板152可以包括连通由隔板152划分的两侧空间的开口。
在另一个实施例中，屏障140在其外侧表面可以包括连接到屏障140内部的气隙153的至少一个开口151。在图11所示的实施例中，在电池子模块110的两侧分别设置有四个开口151。屏障140的内部气隙153和屏障140的外部通过开口151连接，这可以有助于减少设置在屏障140两侧的电池子模块110之间的热传导。
参照图12，在一个实施例中，屏障140可以通过结合两个部件(pieces)140a、140b来形成。可以通过将第一部件140a和第二部件140b彼此结合来形成一个屏障140。两个部件140a、140b可以通过设置在其内部的紧固突起154和紧固槽155之间的结合来组装在一起。例如，在图示的实施例中，第二部件140b包括一侧的两个紧固突起154和另一侧的两个紧固槽155。面对第二部件140b的第一部件140a可以包括分别对应于第二部件140b的紧固突起154和紧固槽155的紧固槽155和紧固突起154。
在该图示的实施例中，各部件140a、140b在其内部可以包括沿厚度方向延伸的隔板152。当两个部件140a、140b结合时，设置在各部件140a、140b中的隔板152可以彼此接触以形成一个隔板152。参照图13，隔板152彼此接触以使屏障140承受厚度方向上的压缩力。在一个实施例中，屏障140内部存在与没有隔板152的部分对应的气隙153。
在另一个实施例中，各部件140a、140b在其边缘部分可以包括沿厚度方向凹陷的缺口156，并且当两个部件140a、140b结合时，设置在各部件140a、140b的两个缺口156结合以在该位置形成一个开口151。
在一个实施例中，设置在屏障内部的气隙153可以连接到设置在外侧表面上的至少一个开口151。
在参照图1至图10描述的实施例中，第二屏障130被构造成比第一屏障120厚，因此第二屏障130可以在其内部进一步包括参照图11至图13描述的气隙153、开口151或形成这些的结构(例如，隔板152、缺口156)。
以上，根据本发明的实施例，对本发明的结构和特征进行了说明，但是本发明不限于此，并且对于本领域技术人员而言，在不脱离本发明的思想和范围内可以进行各种改变和修改是显而易见的，因此如上所述的改变或修改落入权利要求书的范围内。

Claims (20)

1.一种电池模块，包括：
电池子模块，包括电池单元支撑部件、容纳在所述电池单元支撑部件内部的至少一个电池单元以及被设置为包覆至少一个所述电池单元的一部分的壳体；以及
第一屏障，设置在所述电池子模块的第一侧，
至少一个所述电池单元被所述电池单元支撑部件和所述壳体包围并密封，
所述第一屏障包括被构造成向电池子模块的内侧按压所述壳体的一部分的第一突出部。
2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
所述壳体的边缘包括向电池子模块内侧延伸的弯曲部，所述第一屏障的所述第一突出部被构造成按压在所述壳体的弯曲部。
3.根据权利要求2所述的电池模块，其中，
所述壳体包括：
上板；以及
侧板，从所述上板的两侧延伸，
至少一个所述电池单元设置在由所述上板和所述侧板限定的空间中，
所述壳体的弯曲部从所述侧板的边缘向所述电池子模块的内侧延伸。
4.根据权利要求3所述的电池模块，其中，
所述第一屏障的所述第一突出部沿从所述侧板向所述弯曲部弯曲的所述壳体的边角延伸，并且被构造成沿所述边角按压在所述壳体的弯曲部。
5.根据权利要求3所述的电池模块，其中，
所述第一屏障的所述第一突出部具有与从所述侧板延伸到所述弯曲部的所述侧板中的一个的侧部对应的形状。
6.根据权利要求3所述的电池模块，其中，
所述第一屏障的所述第一突出部包括凹部，所述凹部具有与从所述侧板中的一个向所述弯曲部折叠的所述壳体的边角部对应的形状。
7.根据权利要求3所述的电池模块，其中，
所述侧板从所述上板的两侧沿长度方向延伸以包覆至少一个所述电池单元，
所述壳体的弯曲部从所述侧板中的一个的长度方向的边缘向所述电池子模块的内侧延伸。
8.根据权利要求3所述的电池模块，其中，
所述侧板从所述上板的两侧沿长度方向延伸以包覆至少一个所述电池单元，
所述壳体的弯曲部从垂直于所述侧板中的一个的长度方向的宽度方向的边缘向所述电池子模块的内侧延伸。
9.根据权利要求2所述的电池模块，其中，
所述电池单元支撑部件包括凹槽部，所述壳体的弯曲部部分地容纳在所述凹槽部中。
10.根据权利要求9所述的电池模块，其中，
所述第一屏障的所述第一突出部部分地容纳在所述凹槽部中。
11.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
所述第一屏障在其内部包括气隙。
12.根据权利要求11所述的电池模块，其中，
所述第一屏障在其外侧表面包括连接到所述气隙的至少一个开口。
13.根据权利要求11所述的电池模块，其中，
所述第一屏障在其内部包括隔板，通过所述隔板在所述第一屏障内部形成所述气隙，并且所述隔板包括连通由所述隔板划分的两侧空间的开口。
14.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
所述壳体被构造成在组装至少一个所述电池单元时从两侧按压至少一个所述电池单元。
15.根据权利要求1所述的电池模块，进一步包括：
第二屏障，所述第二屏障设置在所述电池子模块的第二侧，并且具有比所述第一屏障更厚的宽度以使向相邻的电池子模块的热传导或热辐射最小化，所述第二屏障包括被构造成向所述电池子模块的内侧按压所述壳体的第二突出部。
16.根据权利要求15所述的电池模块，其中，
所述第二屏障在其内部包括气隙，并且在其外侧表面包括连接到所述气隙的至少一个开口。
17.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
所述电池单元支撑部件包括围绕至少一个所述电池单元的边缘的矩形框架，至少一个所述电池单元的两个表面暴露于所述电池单元支撑部件的外部，所述壳体包覆至少一个所述电池单元的两个表面的形态。
18.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
所述壳体包括金属材料以吸收在至少一个所述电池单元中产生的热并将其散发到所述电池子模块外部。
19.一种电池模块，包括：
电池子模块，包括电池单元支撑部件、容纳在所述电池单元支撑部件中的至少一个电池单元以及设置为部分地包覆至少一个所述电池单元的壳体；以及
第一屏障和第二屏障，具有按压在所述壳体和所述电池单元支撑部件的突出部，以将至少一个所述电池单元固定在所述电池子模块中，
其中在所述壳体与所述第一屏障和所述第二屏障中的至少一个之间形成间隙，并且
从所述间隙到所述电池模块的外表面形成气体通道。
20.根据权利要求19所述的电池模块，其中，
所述突出部包括按压在所述壳体的弯曲部的外围突出部。
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