CN116454503A - 电池模块和电池组 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电池模块和电池组，所述电池模块包括：壳体，具有内部空间；电池单元堆叠体，设置在内部空间，并且包括多个电池单元和一个以上的阻热组件；以及粘接部件，设置在电池单元堆叠体和壳体之间，粘接部件中的至少一部分填充在阻热组件的至少一侧边缘和壳体之间，阻热组件的至少一侧边缘通过粘接部件结合到壳体。

Description

电池模块和电池组
技术领域
本发明涉及一种包括一个以上的电池单元的电池模块和电池组。
背景技术
随着对移动设备、电动车辆、储能系统(ESS:Energy Storage System)等的技术开发和需求的增长，对作为能源的二次电池的需求正在急剧增加。由于二次电池的化学能和电能之间的相互转换是可逆的，因此二次电池是可以反复充电和放电的电池，目前广泛使用的二次电池的类型包括锂离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池等。
当需要比一个单位二次电池单元(即，电池单元)的输出电压和能量容量更高的输出电压和能量容量时，可以通过连接多个单位二次电池单元来构成电池模块或电池组。例如，电池模块或电池组可以是指串联或并联多个单位二次电池单元以存储或输出电能的装置。
在包括多个电池单元的电池模块或包括多个电池模块的电池组中，当特定电池单元发生异常时，气体或导电颗粒喷出到电池模块或电池组内部，并且这还可能会对其他电池单元或电池模块造成影响，从而引发连环热失控。当电池组搭载在车辆时，电池组的热失控可能会威胁到驾驶员或乘客的生命，因此需要防止或延迟连环热失控。
为此，根据现有技术的电池模块在电池单元之间设置了耐热的片(sheet)或垫(pad)。这种片或垫可以具有一定程度延迟在某一电池单元中产生的热失控现象转移到隔板另一侧的其他电池单元的效果。然而，现有的片或垫存在难以紧贴结合在壳体的问题。在这种情况下，存在片或垫与壳体之间形成空余空间，或者由于模块内部的压力，片或垫的边缘与壳体暂时或反复分离的问题。因此，当电池单元的热失控持续发生时，火焰或爆炸引起的导电颗粒会越过片或垫，或者渗入到片或垫与壳体之间的空间中，从而存在热失控现象转移到其他电池单元的危险。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明是为了解决如上所述的现有技术中的至少一部分问题而提出的，旨在提供一种具有高稳定性的电池模块和电池组。
另外，本发明的目的在于，提供一种能够防止由于特定电池单元的热失控或起火而产生的热能、火焰或导电颗粒传播到相邻的其他电池单元的电池模块和电池组。
另外，本发明的目的在于，提供一种能够抑制连环热失控现象的发生的电池模块和电池组。
(二)技术方案
为了实现上述目的，在本发明的实施例中，提供一种电池模块，包括：壳体，具有内部空间；电池单元堆叠体，设置在内部空间，并且包括多个电池单元和一个以上的阻热组件；以及粘接部件，设置在电池单元堆叠体和壳体之间，粘接部件中的至少一部分填充在阻热组件的至少一侧边缘和壳体之间，阻热组件的至少一侧边缘通过粘接部件结合到壳体。
在实施例中，粘接部件包括导热粘接剂(Thermal Adhesive)，并且可以将阻热组件的至少一侧边缘固定在壳体。
在实施例中，一个以上的阻热组件中的至少一个包括：耐热部件，阻断相邻的电池单元之间的热传播；以及压缩部件，面对耐热部件，并且，耐热部件的至少一侧边缘可以插入到壳体。
在实施例中，耐热部件可以包括云母(Mica)、陶瓷棉、气凝胶(Aerogel)中的至少一种。
在实施例中，压缩部件的一面面对耐热部件的一面，
压缩部件的一面的面积小于或等于耐热部件的一面的面积。
在实施例中，一个以上的压缩部件可以分别设置在耐热部件的一面和与耐热部件的一面相对的另一面。
在实施例中，阻热组件可以进一步包括设置在压缩部件的至少一侧的固定部件。
在实施例中，耐热部件和压缩部件可以通过固定部件彼此固定。
在实施例中，多个电池单元中的至少一个和阻热组件可以通过固定部件彼此固定。
在实施例中，壳体可以包括面对电池单元堆叠体的一面的第一盖、以及面对电池单元堆叠体的另一面的第二盖，粘接部件可以包括设置在电池单元堆叠体和第一盖之间的第一粘接部件、以及设置在电池单元堆叠体和第二盖之间的第二粘接部件。
在实施例中，第二粘接部件接触到第二盖的面积可以大于第一粘接部件接触到第一盖的面积。
在实施例中，第二粘接部件可以沿作为电池单元堆叠体的堆叠方向的第一方向连续接触第二盖。
在实施例中，耐热部件可以包括在第二方向上相比多个电池单元进一步突出的突出部，第二方向可以是第一盖和第二盖彼此面对的方向。
在实施例中，第一盖和第二盖中的至少一个可以包括容纳突出部的至少一部分的槽部。在这种情况下，突出部的端部和槽部可以在第二方向上彼此隔开，粘接部件中的至少一部分可以填充在突出部的端部和槽部之间。
在实施例中，提供一种电池模块，包括：壳体，包括上盖和下盖；阻热组件，插入到上盖和下盖中的至少一个，以分隔壳体的内部空间；多个电池单元，设置在内部空间；以及粘接部件，设置在阻热组件和壳体之间，上盖和下盖中的至少一个和阻热组件之间设置有隔开空间，粘接部件填充在隔开空间。
在实施例中，上盖和下盖中的至少一个可以进一步包括插入阻热组件的至少一部分的槽部，粘接部件可以沿槽部延伸。
在实施例中，粘接部件可以包括导热粘接剂(Thermal Adhesive)，并且可以将阻热组件固定到槽部。
(三)有益效果
可以提供一种根据实施例的具有高稳定性的电池组。
根据实施例的电池模块和电池组可以防止由于特定电池单元的热失控或起火而产生的热能、火焰或导电颗粒传播到相邻的其他电池单元。
另外，根据实施例的电池模块和电池组可以防止容纳在内部的电池单元连环起火或爆炸。
附图说明
图1是根据实施例的电池模块的立体图。
图2是根据实施例的电池模块的分解立体图。
图3是用于说明包括在根据实施例的电池模块中的电池单元堆叠体的结构的示例图。
图4是用于说明包括在根据实施例的电池模块中的电池单元堆叠体的结合的示例图。
图5是示出包括在根据实施例的电池模块中的上盖的立体图。
图6是示出包括在根据实施例的电池模块中的下盖的立体图。
图7是沿图1的I-I'部分的示意性剖视图。
图8a是图7的A部分的放大图。
图8b是图7的B部分的放大图。
图9是沿图1的I-I'部分的示意性剖视图。
附图标记说明
100：电池模块 110：壳体
1110：模块框架 1120：下盖
1130：上盖 1200：电池单元
1300：阻热组件 1310：耐热部件
1320：压缩部件 1330：固定部件
1410：下粘接部件 1420：上粘接部件
具体实施方式
在本发明的详细描述中，下文描述的在本说明书和权利要求书中使用的术语或词语不应被限定地解释为一般含义或词典中的含义，而应该基于发明人可适当地对术语的概念进行定义以便以最佳方式说明自身的发明的原则来解释为符合本发明的技术思想的含义或概念。因此，应该理解的是，本说明书中记载的实施例和附图中所示的结构仅是本发明的最优选的实施例，并不代表本发明的所有技术思想，因此，在提交本申请时可包括可以替代它们的各种等同物和变形例。
以下，参照附图对本发明的优选实施例进行说明。然而，本发明的实施例可以被改变为各种不同形式，并且本发明的范围不限于以下说明的实施例。另外，本发明的实施例是为了向本领域的普通技术人员更完整地说明本发明而提供的。在附图中，为了更清楚地进行说明，可以放大表示组件的形状和尺寸等。
另外，除非在上下文中另有明确定义，否则本说明书中的单数的表述包括复数的表述，并且在整个说明书中相同的附图标记指代相同的组件或相应的组件。
另外，在本说明书中，上侧、上部、下侧、下部、侧面、前部、后部等的表述是基于附图中所示的方向来描述的，并且相应对象的方向发生变化时，可以用不同的方式表示。
另外，本说明书中使用的“第一”、“第二”等包括叙述的术语可以用于描述各种组件，但是所述组件不限于所述术语，并且所述术语仅用于将一个组件与另一组件进行区分。例如，在不脱离本发明的权利范围的情况下，第一组件可以被命名为第二组件，类似地，第二组件也可以被命名为第一组件。
图1是根据实施例的电池模块1000的立体图，图2是根据实施例的电池模块1000的分解立体图。
在实施例中，电池模块1000可以包括具有内部空间的壳体1100以及容纳在内部空间的电池单元堆叠体100。
壳体1100可以在其内部容纳一个以上的电池单元堆叠体100。例如，如图2所示，壳体1100可以包括包覆电池单元堆叠体100的侧面的模块框架1110，并且可以包括设置在模块框架1110的上部和下部的上盖1130和下盖1120。模块框架1110可以具有上部和下部开口的矩形框架形状，并且开口的上部和下部可以分别被上盖1130和下盖1120覆盖。然而，模块框架1110的形状不限于上述描述，例如，可以是上部和前后方开口的“U”字形框架，也可以是具有上板、下板和中央隔板的“I”字形框架。
在实施例中，壳体1100的模块框架1110、上盖1130和下盖1120中的至少一部分可以包括具有规定刚性的材料，以保护电池单元堆叠体100和其他电气部件免受外部冲击。例如，壳体1100可以包括铝等金属材料。
在实施例中，电池单元堆叠体100可以包括一个以上的电池单元1200和一个以上的阻热组件1300。多个电池单元1200和一个以上的阻热组件1300可以在一个方向(例如，图2的X轴方向)上堆叠以形成电池单元堆叠体100。
电池单元堆叠体100可以包括一个以上的可存储或排放电能的电池单元1200。在实施例中，电池单元1200可以设置有多个并且彼此电连接。包括在电池单元堆叠体100中的多个电池单元1200可以通过汇流条组件1500彼此电连接。例如，如图2所示，在电池单元堆叠体100的一端和另一端可以分别设置有汇流条组件1500，以使多个电池单元1200彼此电连接。
在实施例中，电池模块1000可以包括电连接到电池单元堆叠体100的电极接头1600。例如，如图2所示，电池模块1000可以包括在壳体1100的一侧面暴露于外部并且电连接到汇流条组件1500的电极接头1600。电池模块1000外部的电气电路和电池单元堆叠体100可以通过电极接头1600彼此电连接。
在实施例中，一个以上的阻热组件1300可以将壳体1100的内部空间分隔为两个以上的子空间。例如，阻热组件1300的一侧边缘和另一侧边缘可以分别结合到壳体1100的上盖1130和下盖1120，以分隔内部空间。
当阻热组件结合到壳体时，在阻热组件和壳体的结合部位可能产生隔开空间(gap)。例如，由于制造公差，在阻热组件和壳体之间可能产生游隙，并且这种游隙可能产生隔开空间。
为了无间隙地填充所述隔开空间，在实施例中，电池模块1000可以包括设置在电池单元堆叠体100和壳体1100之间的粘接部件1410、1420。例如，如图2所示，电池单元堆叠体100和上盖1130之间可以设置有上粘接部件1420，电池单元堆叠体100和下盖1120之间可以设置有下粘接部件1410。在实施例中，电池模块1000可以设置有上粘接部件1420和下粘接部件1410，或者也可以只设置任意一个。
粘接部件1410、1420可以填充电池单元堆叠体100和壳体1100之间的隔开空间中的至少一部分空间。例如，上粘接部件1420中的至少一部分可以无间隙地填充阻热组件1300和上盖1130之间的隔开空间，下粘接部件1410中的至少一部分可以无间隙地填充阻热组件1300和下盖1120之间的隔开空间。
在实施例中，粘接部件1410、1420中的至少一部分可以沿阻热组件1300的边缘连续延伸。例如，上粘接部件1420和下粘接部件1410中的至少一部分可以连续地接触阻热组件1300的边缘，以密封阻热组件1300和壳体1100之间的隔开空间。因此，壳体1100内部空间可以以阻热组件1300为基准被分隔为彼此分离的至少两个子空间。
在实施例中，粘接部件1410、1420中的至少一部分可以沿阻热组件1300的长度方向(例如，图2的Y轴方向)连续延伸。例如，上粘接部件1420和下粘接部件1410可以分别沿阻热组件1300的长度方向(图2的Y轴方向)延伸，以连续地填充阻热组件1300和上盖1130之间的间隙以及阻热组件1300和下盖1120之间的间隙。
在实施例中，粘接部件1410、1420可以包括能够将电池单元堆叠体100的热传递到壳体1100的导热材料。例如，粘接部件可以包括导热树脂(Thermal Resin)或导热粘接剂(Thermal Adhesive)中的至少一种。其中，导热树脂可以包括硅(Silicone)材料、尿烷(Urethan)材料、环氧树脂、改性硅烷、橡胶材料、聚酯系材料和丙烯酸(Acrylic)材料中的至少一种。或者，粘接部件可以包括导热率(Thermal Conductivit)为1.1W/mk至2.1W/mk的材料作为导热粘接剂。或者，粘接部件1410、1420可以包括在常温(RT)下以每分钟摄氏20度加热至摄氏1000度的热重量分析(TGA)测试中具有50％以上的残余量的材料作为导热粘接剂。如上所述，粘接部件1410、1420包括导热材料，因此可以将产生于电池单元堆叠体100的热传递至壳体1100以排放到外部，从而防止电池单元堆叠体100的过热。
在实施例中，粘接部件1410、1420可以包括导热粘接剂，因此可以彼此牢固地固定阻热组件1300、电池单元1200和壳体1100。尤其，设置在阻热组件和壳体的结合部位的粘接部件可以在无间隙地填充阻热组件和壳体之间的隔开空间的同时，执行使彼此牢固固定的作用。
在实施例中，粘接部件1410、1420可以在电池模块1000的制造过程中被涂覆为与电池单元堆叠体100的至少一部分接触。例如，在将电池单元堆叠体100安置在下盖1120之前的步骤中，可以将下粘接部件1410涂覆在下盖1120或电池单元堆叠体100中的至少一个。另外，在将上盖1130安置在电池单元堆叠体100的上部之前的步骤中，可以将上粘接部件1420涂覆在上盖1130或电池单元堆叠体100中的至少一个。然而，粘接部件1410、1420的涂覆工艺不限于上述描述。例如，可以在组装电池单元堆叠体100和壳体1100的同时，涂覆粘接部件1410、1420，或者，也可以在将电池单元堆叠体100设置在壳体1100内部之后的步骤中，通过设置在壳体1100的注入口(未示出)将粘接部件1410、1420注入到壳体1100内部。
在实施例中，下粘接部件1410可以涂覆在比上粘接部件1420更宽的区域。例如，如图2所示，上粘接部件1420可以部分地涂覆在电池单元堆叠体100的上部，并且下粘接部件1410可以涂覆在电池单元堆叠体100的下部中比上粘接部件1420更宽的区域。在实施例中，下粘接部件1410可以沿电池单元堆叠体100的堆叠方向连续涂覆，并且可以涂覆为覆盖面对电池单元堆叠体100的下盖1120的整个区域。因此，接触到下盖1120的下粘接部件1410的面积可以比接触到上盖1130的上粘接部件1420的面积更宽。由于具有导热性质的粘接部件1410、1420在电池单元堆叠体100的下部涂覆得更宽，可以向电池单元堆叠体100的下部方向排出大量的热能。
在实施例中，在下盖1120中面对电池单元堆叠体100的面的相对侧可以设置有散热器(heat sink)(未示出)，因此可以进一步增加散热效果。然而，散热器(未示出)的位置不限于上述描述。例如，散热器(未示出)可以设置在下盖1120的内部，从而与下盖1120形成为一体。或者，散热器(未示出)也可以设置在上盖1130或模块框架1110。
在实施例中，粘接部件1410、1420在涂覆时可以是液态，因此，即使电池单元堆叠体100和壳体1100之间的间隙的形状复杂，也可以无间隙地填充该间隙。另外，液态的粘接部件1410、1420的形状与电池单元堆叠体100的形状对应地改变，因此，电池单元1200和阻热组件1300的至少一部分可以紧贴到粘接部件1410、1420。液态的粘接部件在之后固化，从而可以将电池单元堆叠体100，尤其，将阻热组件1300牢固地固定在壳体1100。另外，固化的粘接部件1410、1420面接触到电池单元堆叠体，从而可以有效地实现基于传导的散热。尤其，设置在阻热组件1300和壳体1100之间的间隙的粘接部件1410、1420不仅可以对阻热组件1300进行快速的散热，还可以无间隙地密封阻热组件1300和壳体1100之间。因此，阻热组件1300和与其接触的粘接部件1410、1420可以将壳体1100的内部空间完整地分隔为两个以上的子空间。
以下，参照图3和图4，对包括在电池模块1000中的电池单元堆叠体100进行详细描述。
图3是用于说明包括在根据实施例的电池模块1000中的电池单元堆叠体100的结构的示例图。图4是用于说明包括在根据实施例的电池模块1000中的电池单元堆叠体100的结合的示例图。在图3至图4中描述的电池单元堆叠体100和电池模块1000包括在图1至图2中描述的电池单元堆叠体100和电池模块1000的所有特征，因此将省略重复描述。
在实施例中，电池单元堆叠体100可以包括一个以上的电池单元1200和一个以上的阻热组件1300。例如，如图3所示，多个电池单元1200和阻热组件1300可以在一个方向(图3的X轴方向)上堆叠以形成电池单元堆叠体100。
在实施例中，电池单元堆叠体100可以包括一个以上的电池单元1200。电池单元1200可以被构成为将化学能转换为电能以能够向外部电路供应电源，或者从外部接收电源并且将电能转换为化学能以存储电。例如，电池单元1200可以由能够充电和放电的镍金属氢化物(Ni-MH)电池或锂离子(Li-ion)电池构成，但不限于此。在实施例中，多个电池单元1200可以在并排堆叠的状态下通过汇流条组件1500彼此串联或并联。
在实施例中，包括在电池单元堆叠体100中的多个电池单元1200可以是袋型(Pouch-type)电池单元。袋型电池单元1200可以包括：主室1220，被构成为在袋内容纳电极组件(未示出)的形式；以及多个引线接头1210，电连接到电极组件(未示出)，并且暴露于袋的外部。
然而，电池单元1200不限于袋型，也可以被构成为罐型电池单元。例如，罐型电池单元可以具有矩形平面，以能够通过堆叠来形成电池单元堆叠体100。在具有矩形平面的罐型电池单元中，每个引线接头可以位于电池单元120的两端部，以连接到汇流条组件1500。
在实施例中，阻热组件1300可以包括：耐热部件1310，阻断相邻的电池单元1200之间的热传播；压缩部件1320，按压电池单元1200；以及固定部件1330，使耐热部件1310和压缩部件1320彼此固定。例如，如图4所示，耐热部件1310、压缩部件1320以及固定部件1330可以在电池单元1200的堆叠方向(例如，图4的X轴方向)上并排设置以形成阻热组件1300。
在实施例中，电池单元堆叠体100可以包括多个阻热组件1300。多个阻热组件1300可以沿电池单元堆叠体100的堆叠方向(图3的X轴方向)以规定间距并排设置，并且彼此相邻的两个阻热组件1300之间可以设置有一个以上的电池单元1200。例如，如图3所示，任意一个阻热组件1300和与其相邻的另一阻热组件1300之间可以堆叠设置有多个电池单元1200。虽然在附图中示出两个阻热组件1300之间堆叠有四个电池单元1200，但这仅仅是示例，两个阻热组件1300之间也可以设置有三个以下或五个以上的电池单元1200。
在实施例中，在一个阻热组件1300中设置有一个以上的耐热部件1310，从而可以阻断相邻的电池单元1200之间的热传播。
在实施例中，耐热部件1310可以包括具有阻燃性、耐热性、隔热性和绝缘性中的至少一种性质的材料。其中，耐热性可以是指在摄氏300度以上的温度下也不会熔融并且形状不会发生变化的性质，隔热性可以是指导热率为1.0W/mK以下的性质。例如，耐热部件1310可以包括能够执行防止热和/或火焰传播的功能的云母(Mica)、硅酸盐(Silicate)、石墨、氧化铝、陶瓷棉(Ceramic Wool或Super Wool)和气凝胶(Aerogel)中的至少一部分材料。然而，耐热部件1310的材料不限于此，只要是能够在电池单元1200的热失控情况下保持其形状并且防止热或火焰传播到相邻的其他电池单元1200，即可以由任意材料形成。
为了尽可能增加电池单元堆叠体100的能量密度，耐热部件1310的厚度可以比电池单元1200的厚度更小。其中，厚度可以是指电池单元堆叠体100的堆叠方向上的长度。在实施例中，耐热部件1310的厚度可以具有0.5T～3.0T的范围。
在实施例中，一个阻热组件1300可以设置有一个以上的压缩部件1320。压缩部件1320可以具有规定的弹性力，并且可以挤压电池单元1200，因此，可以防止电池单元1200因溶胀(swelling)现象而膨胀。例如，压缩部件1320可以包括聚氨酯、硅和橡胶(EPDM)中的至少一种，并且可以利用这些材料具有的弹性来按压电池单元1200的主室1220。
在实施例中，压缩部件1320可以设置为其一面面对电池单元1200，与该一面相对的另一面面对耐热部件1310。压缩部件1320的一面的面积可以大于或等于面对压缩部件1320的电池单元1200的主室1220的面积。因此，电池单元1200的主室1220的所有区域可以面对压缩部件1320的一面，以被压缩部件1320按压。因此，压缩部件1320可以有效地吸收和缓冲根据电池单元1200的溶胀现象的膨胀压力。
在实施例中，可以在耐热部件1310的不同侧面分别设置一个以上的压缩部件1320。例如，如图4所示，阻热组件1300可以包括以耐热部件1310为中心设置在耐热部件1310的两侧表面的压缩部件1320。
在实施例中，阻热组件1300可以进一步包括设置在压缩部件1320的至少一侧的固定部件1330。例如，如图4所示，固定部件1330可以设置在耐热部件1310和压缩部件1320之间以及电池单元1200和压缩部件1320之间。固定部件1330可以包括具有粘接力的材料，例如，可以包括硅类、丙烯酸类、橡胶类、热熔胶系、环氧类、PSA(primary secondary amine，芳砜纶)类和尿烷类材料。固定部件1330可以是机械型、无机材料型或者PSA(pressureSensitive Adhesive，压敏胶)热熔胶型的粘接胶带。
在实施例中，固定部件1330的一面与压缩部件1320接触，与一面相对的另一面与耐热部件1310或电池单元1200接触，从而可以彼此固定耐热部件1310和压缩部件1320或者耐热部件1310和电池单元1200。即，压缩部件1320和耐热部件1310，或者压缩部件1320和电池单元1200可以通过固定部件1330彼此固定。由于固定部件1330设置在阻热组件1300，阻热组件1300和电池单元1200可以彼此牢固地固定，从而可以增加电池单元堆叠体100的结构稳定性。
在实施例中，压缩部件1320的一面可以面对耐热部件1310的一面，在这种情况下，压缩部件1320的一面的面积可以小于或等于耐热部件1310的一面的面积。例如，当将电池单元堆叠体100的堆叠方向(图3和图4的X轴方向)定义为第一方向时，耐热部件1310的与第一方向垂直的一面的面积可以大于或等于面对所述耐热部件1310的压缩部件1320的面积。因此，如图4所示，耐热部件1310的至少一部分可以在垂直于第一方向(例如，图4的X轴方向)的第二方向(例如，图4的Z轴方向)上相比压缩部件1320进一步突出。在这种情况下，第二方向可以是在电池单元堆叠体100中朝向上盖(例如，图2的1130)或下盖(例如，图2的1120)的方向。如上所述，将耐热部件1310在第二方向上相比压缩部件1320进一步突出的部分定义为耐热部件1310的突出部1311。
在实施例中，压缩部件1320的面积可以对应于电池单元1200的主室1220，因此，面对压缩部件1320的耐热部件1310的面积可以大于或等于电池单元1200的主室1220。即，在耐热部件1310中，面对电池单元1200的一面可以形成为比电池单元1200的主室1220更宽。在这种情况下，隔着耐热部件1310彼此相邻的电池单元1200可以不直接彼此面对。因此，阻热组件1300可以有效防止由于设置在耐热部件1310的一侧的电池单元1200的热失控而产生的高温的热能、火焰或燃烧颗粒等传播到设置在耐热部件1310的另一侧的电池单元1200。
在实施例中，为了更加有效地防止电池单元1200之间的热传播，壳体(例如，图2的1100)可以进一步包括容纳阻热组件1300的至少一部分的空间。以下，参照图5至图8b，对具有这种容纳结构的电池模块1000进行详细描述。
图5是示出包括在根据实施例的电池模块1000中的上盖1130的立体图。图6是示出包括在根据实施例的电池模块1000中的下盖1120的立体图。图7是沿图1的I-I'部分的示意性剖视图。图8a是图7的A部分的放大图，图8b是图7的B部分的放大图。图9是沿图1的I-I'部分的示意性剖视图。在图5至图9中描述的电池单元堆叠体100、阻热组件130、粘接部件1410、1420以及电池模块100包括上述的在图1至图4中描述的电池单元堆叠体100、阻热组件130、粘接部件1410、1420以及电池模块100的所有特征，因此将省略重复描述。
在实施例中，阻热组件1300可以是垂直于上盖1130和下盖1120，并且在电池单元1200的长度方向(例如，图3的Y轴方向)上延伸的隔板。壳体(例如，图2的1100)的内部空间可以被阻热组件1300分隔为多个子空间。例如，如图7所示，上盖1130和下盖1120之间的内部空间可以通过以规定间距隔开设置的多个阻热组件1300被分隔为多个子空间。
每个子空间中可以设置有一个以上的电池单元1200。图7示出在一个子空间中堆叠四个电池单元1200的状态。图7仅仅是示意性附图，在一个子空间中，可以设置三个以下或五个以上的电池单元1200。
在以下的描述中，将设置在任意一个子空间内的电池单元1200的集合定义为电池单元组(unit)。
在实施例中，阻热组件1300可以包括耐热部件1310以及设置在耐热部件1310的不同表面的多个压缩部件1320。
任意一个压缩部件1320的一面可以面对耐热部件1310，另一面可以面对设置在子空间内部的电池单元组。压缩部件1320可以通过按压电池单元1200来防止电池单元1200由于溶胀现象而膨胀。
包括在阻热组件1300的耐热部件1310可以阻断彼此相邻的两个电池单元组之间的热传播。例如，如图7所示，耐热部件1310可以使彼此相邻的子空间彼此分离。为了更加可靠地阻断相邻的电池单元组之间，耐热部件1310的高度可以大于或等于上盖1130中面对任意一个电池单元1200的一面与下盖1120中面对所述电池单元1200的一面之间的间距。其中，“高度”可以是指从下盖1120朝向上盖1130的方向(例如，图7的Z轴方向)的长度。例如，如图7所示，耐热部件1310的高度可以大于相邻的压缩部件1320或电池单元组的高度。由于耐热部件1310的高度形成为大于电池单元组，任意一个电池单元组的起火或爆炸而引起的热能或燃烧颗粒可以被耐热部件1310阻断，从而不会传播到相邻的其他电池单元。
可以将耐热部件1310中的形成为比电池单元1200更大的部分定义为耐热部件1310的突出部1311。例如，如图8a和图8b所示，耐热部件1310可以包括相比电池单元1200进一步朝向上盖1130或下盖1120突出的突出部1311。耐热部件1310的突出部1311的至少一部分可以插入到上盖1130或下盖1120。任意一个电池单元1200的飞散的燃烧颗粒或火焰可以被具有突出部1311的耐热部件1300阻断，因此，可以防止燃烧颗粒或火焰传播到耐热部件1310的另一侧的其他电池单元1200。
在实施例中，在耐热部件1310和压缩部件1320之间或者压缩部件1320和电池单元1200之间可以设置有固定部件1330，对固定部件1330的技术特征可以参照图1至图4的相关描述。
在实施例中，阻热组件1300可以插入到设置在上盖1130或下盖1120的槽部1121、1131。包括在壳体(例如，图2的1100)中的上盖1130和下盖1120中的至少一个可以包括容纳阻热组件1300的至少一部分的槽部1121、1131。例如，如图5所示，上盖1130中面对电池单元堆叠体100的一面可以包括在电池单元1200的长度方向(例如，图5的Y轴方向)上延伸的第一槽部1131。多个第一槽部1131可以设置在上盖1130的一面，并且可以在电池单元堆叠体100的堆叠方向(例如，图5的X轴方向)上以规定间距隔开设置。多个阻热组件1300可以分别插入到多个第一槽部1131。为了填充第一槽部1131和阻热组件1300之间的隔开空间，第一粘接部件1420a可以沿第一槽部1131延伸设置。第一粘接部件1420a可以沿第一槽部1131和阻热组件1300的结合面均匀分布，以无间隙地填充第一槽部1131和阻热组件1300之间。
另外，如图6所示，下盖1120中面对电池单元堆叠体100的一面可以包括在电池单元1200的长度方向(例如，图6的Y轴方向)上延伸的第二槽部1121。多个第二槽部1121可以设置在下盖1120的一面，并且可以在电池单元堆叠体100的堆叠方向(例如，图6的X轴方向)上以规定间距隔开设置。多个阻热组件1300可以分别插入到多个第二槽部1121。为了填充第二槽部1121和阻热组件1300之间的隔开空间，第二粘接部件1410可以沿第二槽部1121延伸设置。第二粘接部件1410可以沿第二槽部1121和阻热组件1300的结合面均匀分布，以无间隙地填充第二槽部1121和阻热组件1300之间。
在实施例中，第一槽部1131或第二槽部1121的长度可以大于或等于阻热组件1300的长度。其中，“长度”可以是指与上盖1130的一面或下盖1120的一面平行且与电池单元堆叠体100的堆叠方向垂直的方向(例如，图5或图6的Y轴方向)上的长度。
在实施例中，第一槽部1131或第二槽部1121的宽度可以大于或等于阻热组件1300的厚度。另外，在实施例中，第一槽部1131或第二槽部1121的宽度可以大于或等于包括在阻热组件1300中的耐热部件1310的厚度。其中，“宽度”或“厚度”可以是指电池单元堆叠体100的堆叠方向(例如，图7的X轴方向)上的长度。
在实施例中，阻热组件1300的不同部分可以分别容纳在第一槽部1131和第二槽部1121。例如，如图7和作为图7的部分放大图的图8a和图8b所示，阻热组件1300的一端可以容纳在第一槽部1131中，与其一端相对的另一端可以容纳在第二槽部1121中。在这种情况下，第一槽部1131和第二槽部1121的数量可以相同。
在实施例中，耐热部件1310的突出部可以容纳在第一槽部1131和第二槽部1121中的至少一个中。例如，如图8a和图8b所示，耐热部件1310的突出部1311可以被设置为至少一部分插入到第一槽部1131和第二槽部1121中。在这种情况下，在耐热部件1310的突出部1311的端部和第一槽部1131之间或者耐热部件1310的突出部1311的端部和第二槽部1121之间可以形成隔开空间。这种隔开空间可以被粘接部件1410、1420填充。
在实施例中，电池模块1000可以进一步包括填充电池单元堆叠体100和壳体(例如，图2的1100)之间的间隙的粘接部件1410、1420。例如，如图7所示，电池模块1000可以包括填充阻热组件1300和上盖1130之间的间隙的第一粘接部件1420a、填充阻热组件1300和下盖1120之间的间隙的第二粘接部件1410以及填充电池单元组和上盖1130之间的间隙的第三粘接部件1420b。其中，第一粘接部件1420a和第三粘接部件1420b可以对应于参照图2描述的上粘接部件1420，第二粘接部件1410可以对应于参照图2描述的下粘接部件1410。
在实施例中，第一粘接部件1420a和第二粘接部件1410可以被设置为分别填充阻热组件1300和上盖1130之间以及阻热组件1300和下盖1120之间的间隙。例如，如图7的A部分和作为图7的放大图的图8a所示，第一粘接部件1420a可以被设置为横跨阻热组件1300、第一槽部1131以及与其相邻的电池单元1200的一部分，以填充阻热组件1300和第一槽部1131之间的空间。另外，如图7的B部分和作为图7的放大图的图8b所示，第二粘接部件1410可以被设置为横跨阻热组件1300、第二槽部1121以及与其相邻的电池单元1200的至少一部分，以填充阻热组件1300和第二槽部1121之间的空间。即，第一粘接部件1420a和第二粘接部件1410可以被设置为无间隙地填充从上盖1130经过阻热组件1300到下盖1120为止的部件之间的间隙。因此，可以阻断阻热组件1300的一侧的空间和阻热组件1300的另一侧的空间通过阻热组件1300和上盖1130之间来连通。同理，可以阻断阻热组件1300的一侧的空间和阻热组件1300的另一侧的空间通过阻热组件1300和下盖1120之间来连通。因此，阻热组件1300两侧的内部空间可以在空间上彼此分离。
在实施例中，粘接部件1410、1420可以包括填充电池单元堆叠体100中没有设置阻热组件1300的部分与壳体(例如，图2的1100)之间的空间的第三粘接部件1420b。例如，如图7所示，至少一部分电池单元1200和上盖1130之间可以设置有第三粘接部件1420b。
在实施例中，第三粘接部件1420b可以设置在彼此相邻的多个第一粘接部件1420a之间。例如，如图7所示，第三粘接部件1420b可以设置在与每个阻热组件1300接触而设置的第一粘接部件1420a之间。因此，两个第一粘接部件1420a之间的空间可以被第三粘接部件1420b分隔。
在实施例中，第三粘接部件1420b可以与第一粘接部件1420a并排设置。例如，如图5所示，第三粘接部件1420b和第一粘接部件1420a可以分别在一个方向(例如，图5的Y轴方向)上延伸，并且可以在与所述一个方向交叉的另一方向(例如，图5的X轴方向)上交替排列。
在实施例中，粘接部件1410、1420可以包括导热物质(例如，在图1和图2中描述的导热粘接剂等)，因此，粘接部件1410、1420可以起到将电池单元1200或阻热组件1300的热能排放到电池模块1000外部的热通道的功能。即，电池单元1200和阻热组件1300内部的高温的热能可以通过粘接部件1410、1420排放到壳体(例如，图2的1100)或散热器(未示出)。
另外，粘接部件1410、1420可以填充电池单元堆叠体100和壳体(例如，图2的1100)之间的间隙，从而防止在任意一个电池单元1200产生的高温的热能、火焰或飞散物质(燃烧颗粒)等传播到相邻的其他电池单元1200。尤其，第一粘接部件1420a和第二粘接部件1410可以被设置为填充阻热组件1300和壳体(例如，图2的1100)之间的间隙，因此，可以有效防止在阻热组件1300的一侧的电池单元1200中产生的高温的热能、火焰或飞散物质(颗粒)等传播到阻热组件1300的另一侧的电池单元1200。在实施例中，为了进一步限制热能或火焰、颗粒等的传播范围，电池单元1200和上盖1130之间可以设置有第三粘接部件1420b。例如，如图9所示，由于任意一个电池单元1200的热失控而产生的燃烧颗粒的分布可以局限于第一粘接部件1420a和第三粘接部件1420b之间的空间，并且可以防止大范围地扩散到电池单元堆叠体100的其他部分。
根据实施例的阻热组件1300以及设置在阻热组件1300和壳体(例如，图2的1100)之间的粘接部件1410、1420可以防止任意一个电池单元1200的热失控转移到其他电池单元1200，并且可以事先防止电池单元堆叠体100的连环起火。
在以上的描述中，以应用在电池模块的结构描述了实施例，但根据实施例的电池单元堆叠体、阻热组件以及粘接部件不限于应用于电池模块。即，上述的所有实施例可以同样地应用于包括一个以上的电池单元的电池组(Battery pack)。例如，在电池组的电池组壳体的内部空间中可以容纳一个以上的电池单元堆叠体，并且包括在电池单元堆叠体中的阻热组件可以被设置为将电池组壳体的内部空间分隔为多个子空间。阻热组件可以防止容纳在电池组壳体内部的多个电池单元之间的高温的热能或燃烧颗粒传播。另外，可以设置有填充电池单元堆叠体和电池组壳体之间的空间中的至少一部分空间的一个以上的粘接部件。尤其，粘接部件中的至少一部分可以填充阻热组件和电池组壳体之间的间隙，以分离阻热组件的一侧和另一侧空间，因此，可以更加可靠地阻断电池单元之间的高温的热能、火焰或燃烧颗粒的传播。
以上对本发明的各种实施例进行了详细说明，但本发明的权利范围不限于此，对于本领域普通技术人员而言，可以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进行各种修改和变形是显而易见的。另外，可以通过去除上述实施例中的一部分组件来实施，也可以通过组合各个实施例来实施。

Claims (18)

1.一种电池模块，包括：
壳体，具有内部空间；
电池单元堆叠体，设置在所述内部空间中，并且包括多个电池单元和一个以上的阻热组件；以及
粘接部件，设置在所述电池单元堆叠体和所述壳体之间，
所述粘接部件中的至少一部分填充在所述阻热组件的至少一侧边缘和所述壳体之间，
所述阻热组件的所述至少一侧边缘通过所述粘接部件结合到所述壳体。
2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
所述粘接部件包括导热粘接剂。
3.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
所述一个以上的阻热组件中的至少一个包括：
耐热部件，阻断相邻的电池单元之间的热传播；以及
压缩部件，面对所述耐热部件，
所述耐热部件的至少一侧边缘插入到所述壳体。
4.根据权利要求3所述的电池模块，其中，
所述耐热部件包括云母、陶瓷棉、气凝胶中的至少一种。
5.根据权利要求3所述的电池模块，其中，
所述压缩部件的一面面对所述耐热部件的一面，
所述压缩部件的一面的面积小于或等于所述耐热部件的一面的面积。
6.根据权利要求5所述的电池模块，其中，
一个以上的所述压缩部件分别设置在所述耐热部件的一面和与所述耐热部件的一面相对的另一面。
7.根据权利要求3所述的电池模块，其中，
所述阻热组件进一步包括设置在所述压缩部件的至少一侧的固定部件。
8.根据权利要求7所述的电池模块，其中，
所述耐热部件和所述压缩部件通过所述固定部件彼此固定。
9.根据权利要求7所述的电池模块，其中，
所述多个电池单元中的至少一个和所述阻热组件通过所述固定部件彼此固定。
10.根据权利要求3所述的电池模块，其中，
所述壳体包括面对所述电池单元堆叠体的一面的第一盖以及面对所述电池单元堆叠体的另一面的第二盖，
所述粘接部件包括设置在所述电池单元堆叠体和所述第一盖之间的第一粘接部件以及设置在所述电池单元堆叠体和所述第二盖之间的第二粘接部件。
11.根据权利要求10所述的电池模块，其中，
所述第二粘接部件接触到所述第二盖的面积大于所述第一粘接部件接触到所述第一盖的面积。
12.根据权利要求11所述的电池模块，其中，
所述第二粘接部件沿作为所述电池单元堆叠体的堆叠方向的第一方向连续接触所述第二盖。
13.根据权利要求10所述的电池模块，其中，
所述耐热部件包括在第二方向上相比所述多个电池单元进一步突出的突出部，
所述第二方向是所述第一盖和所述第二盖彼此面对的方向。
14.根据权利要求13所述的电池模块，其中，
所述第一盖和所述第二盖中的至少一个包括容纳所述突出部的至少一部分的槽部。
15.根据权利要求14所述的电池模块，其中，
所述突出部的端部和所述槽部在所述第二方向上彼此隔开，
所述粘接部件中的至少一部分填充在所述突出部的所述端部和所述槽部之间。
16.一种电池模块，包括：
壳体，包括上盖和下盖；
阻热组件，插入到所述上盖和所述下盖中的至少一个，以分隔所述壳体的内部空间；
多个电池单元，设置在所述内部空间中；以及
粘接部件，设置在所述阻热组件和所述壳体之间，
在所述上盖和所述下盖中的至少一个与所述阻热组件之间设置有隔开空间，
所述粘接部件填充在所述隔开空间中。
17.根据权利要求16所述的电池模块，其中，
所述上盖和所述下盖中的至少一个进一步包括插入所述阻热组件的至少一部分的槽部，
所述粘接部件沿所述槽部延伸。
18.根据权利要求17所述的电池模块，其中，
所述粘接部件包括导热粘接剂，并且将所述阻热组件固定到所述槽部。
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