CN116759726A - 电池模块和包括该电池模块的电池组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电池模块和包括该电池模块的电池组，本发明提供一种电池组，该电池组包括：电池组壳体，包括下框架和侧框架；以及一个以上的电池模块，容纳在电池组壳体中，电池模块包括：多个电池单元堆叠体，由多个电池单元在第一方向上堆叠而形成；以及多个端板，紧固到下框架，多个所述端板和多个所述电池单元堆叠体沿所述第一方向交替设置。

Description

电池模块和包括该电池模块的电池组
技术领域
本发明涉及一种电池模块和包括该电池模块的电池组。
背景技术
与一次电池不同，二次电池具有能够充电和放电的便利性，因此作为各种移动设备的电源以及电动车辆等的动力源而备受关注。例如，使用高能量密度的非水电解液类型的二次电池具有良好的输出，因此通过串联多个该二次电池来用于电动车辆的马达驱动。
由于需要高功率和大容量，因此应用于电动车辆等中的电池模块是通过电连接多个电池单元来模块化的，并且电动车辆包括容纳多个电池模块的电池组以获得高功率。
为了配置大容量和大面积的电池组或电池模块，电池单元的数量也可能会增加。因此，通过简化电池模块的结构来提高组装效率并减少电池模块的重量的必要性正在增加。
另外，电池单元的电极组件在经过充电和放电过程时会发热，由于这种发热，导致电池模块的内部温度上升，从而发生电性能降低或起火的问题。尤其，当在电池组内安装大量电池模块或电池单元时，存在由于任意一个电池模块起火而产生的火焰转移到周围的其他电池模块或其他电池单元而产生连环起火或爆炸的问题。
另一方面，在根据现有技术的电池组中，存在由于从电池单元到电池组的外部的热传递路径复杂而导致散热和冷却性能降低的问题。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明是为了解决上述现有技术的问题中的至少一部分而提出的，本发明提供一种在具有简单的结构的同时，提高了组装效率的电池组。
另外，本发明的目的在于，提供一种能够使电池模块准确且稳定地结合到电池组内部的结构。
另外，本发明的目的在于，提供一种通过缩短从电池单元到电池组的热传递路径来提高散热效率的电池组。
(二)技术方案
为了实现上述目的，提供一种电池组，包括：电池组壳体，包括下框架和侧框架；以及一个以上的电池模块，容纳在电池组壳体中，电池模块包括：多个电池单元堆叠体，由多个电池单元在第一方向上堆叠而形成；以及多个端板，紧固到下框架，多个端板和多个电池单元堆叠体沿第一方向交替设置。
在实施例中，电池组可以进一步包括：紧固部件，将端板和下框架彼此紧固，紧固部件可以贯穿端板并固定到下框架。
在实施例中，电池模块可以进一步包括设置在电池单元堆叠体和下框架之间的散热部件。
在实施例中，散热部件的一面可以与多个电池单元中的至少一个接触，散热部件的与一面相对的另一面可以与电池组壳体接触。
在实施例中，电池组壳体可以进一步包括设置在下框架的冷却部件，冷却部件可以与散热部件的另一面接触。
在实施例中，散热部件可以包括导热粘接剂。
在实施例中，侧框架可以包括在垂直于第一方向的第二方向上突出的引导块，多个端板中的至少一个可以包括插入槽，引导块插入到插入槽。
在实施例中，在侧框架的内部可以形成有排气通道，排气通道的至少一部分在第一方向上延伸，侧框架可以包括与排气通道和电池组壳体的内部空间连通的多个开口部，引导块可以设置在多个开口部之间。
在实施例中，电池模块可以进一步包括第一隔热部件，第一隔热部件设置在多个端板中的至少一个和电池单元堆叠体之间以阻碍热传播。
在实施例中，电池模块可以进一步包括电连接到电池单元堆叠体的汇流条组件，汇流条组件可以在垂直于第一方向的第二方向上面对电池单元堆叠体。
在实施例中，电池单元组件可以包括：多个电池单元，在第一方向上彼此面对；以及多个支撑部件，在第二方向上彼此隔开，并且支撑多个电池单元，汇流条组件可以与多个支撑部件中的至少一个结合。
在实施例中，电池单元组件可以包括第二隔热部件，第二隔热部件设置在多个电池单元中的任意两个之间以阻碍多个电池单元之间的热传播。
在实施例中，电池模块可以进一步包括分别结合到一个以上的电池单元堆叠体和多个端板的盖板。
在实施例中，提供一种电池组，包括：电池组壳体，具有内部空间；以及电池模块，容纳在内部空间中，电池模块包括：多个子模块，分别包括在第一方向上堆叠的多个电池单元组件，并且在第一方向上隔开设置，电池单元组件包括：多个电池单元，在第一方向上彼此面对；以及隔热部件，设置在多个电池单元之间，以阻断多个电池单元之间的热传播。
在实施例中，电池模块可以进一步包括一个以上的端板，端板在第一方向上面对多个子模块中的至少一个。
在实施例中，多个子模块可以和一个以上的端板交替设置，电池模块可以包括N个子模块和N+1个端板，N可以为2以上的自然数。
在实施例中，提供一种电池模块，包括：多个子模块；多个端板，结合到多个子模块；以及盖板，结合到多个子模块和多个端板中的至少一个的一侧。
在实施例中，电池模块可以进一步包括：散热部件，结合到多个子模块和多个端板中的至少一个的另一侧。
在实施例中，电池模块可以进一步包括：加强部件，结合到多个子模块和多个端板中的至少一个的另一侧。
(三)有益效果
根据实施例的电池组可以在一对电池单元之间设置隔热部件，从而阻碍或阻断电池单元之间的热传播。
根据实施例的电池模块可以具有简单且组装效率高的结构。
根据实施例的电池组可以通过缩短电池单元的热传递路径来提高散热效率。
根据实施例的电池组可以在有限的电池组壳体内部空间中具有高能量密度。
附图说明
图1是电池组的立体图。
图2是电池组的分解立体图。
图3是电池模块的分解立体图。
图4是电池子模块的立体图。
图5是电池子模块的分解立体图。
图6是电池单元组件的分解立体图。
图7是包括在电池单元组件中的电池单元的立体图和局部放大图。
图8是包括在电池单元组件中的保护部件和支撑部件的分解立体图。
图9是包括在电池单元组件中的支撑部件的立体图。
图10是示出电池单元组件安置在安置面上的状态的示意图和局部放大图。
图11是示出电池单元组件沿安置面堆叠的状态的示意图。
图12是电池单元组件的一部分的放大立体图。
图13是沿图12的IV-IV'部分的剖视图。
图14是电池单元组件的结合俯视图和局部放大图。
图15是结合到电池单元堆叠体的汇流条组件的分解立体图。
图16示出汇流条组件结合到电池单元组件的状态。
图17是汇流条组件结合到电池单元堆叠体的状态的示意性剖视图。
图18是盖组件的分解立体图。
图19是在盖组件结合到汇流条组件的状态下的沿图18的VI-VI'部分的示意性剖视图。
图20示出电池子模块的示意性组装顺序。
图21是包括在电池模块中的端板的立体图和局部放大图。
图22是用于描述电池模块容纳在电池组中的状态的示意图和局部放大图。
图23是图2的I-I'部分的剖视图。
图24是图2的II-II'部分的剖视图。
图25是用于描述电池组的隔离结构的示意图。
图26是图2的III-III'部分的剖视图。
图27是容纳有电池模块的电池组的一部分的俯视图。
附图标记说明
10：电池组 100：电池模块
200：子模块 300：端板
700：电池组壳体 710：下框架
720：支撑框架 720a：侧框架
720b：隔板框架 721：引导块
722：排气通道 723：开口部
740：冷却部件 750：盖框架
1000：电池单元堆叠体 2000：电池单元组件
2100：电池单元 2210：隔热部件
2220：压缩部件 2300：支撑部件
4000：汇流条组件 5000：盖组件
具体实施方式
在本发明的详细描述中，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多种等同物和变形例。
以下，参照附图对本发明的优选实施例进行描述。然而，本发明的实施例可以改变为多种其他形式，并且本发明的范围不限于以下描述的实施例。另外，本发明的实施例是为了向本技术所属领域的普通技术人员更加完整地描述本发明而提供。为了更清楚地描述，在附图中可以放大表示组件的形状和尺寸等。
另外，在本说明书中，除非在上下文中另有明确说明，否则单数的表述包括复数的表述，在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的组件或对应的组件。
另外，在本说明书中，上侧、上部、下侧、下部、侧面、前面、后面等表述是基于附图所示的方向来表述的，应注意的是，如果相应对象的方向改变，则可以以不同的方式表述。
另外，在本说明书中使用的“第一”、“第二”等包括序数的术语可以用于描述多种组件，但所述组件不限于所述术语，所述术语仅用于区分一个组件和其他组件。例如，在不脱离本发明的权利要求范围的情况下，第一组件可以被命名为第二组件，相似地，第二组件也可以被命名为第一组件。
图1是电池组10的立体图。图2是电池组10的分解立体图。
电池组10可以包括：一个以上的电池模块100，可输出或存储电能；以及电池组壳体700，具有容纳电池模块100的内部空间。
电池模块100可以包括一个以上的能够充电和放电的电池单元(例如，图7的2100)以存储或释放电能。例如，电池单元(图7的2100)可以由锂离子电池或镍氢电池等二次电池构成。
如图2所示，电池模块100可以被设置为大致六面体形状。然而，电池模块100的外形不限于此，可以被设置为各种形状。
容纳在电池组10中的电池模块100可以包括一个以上的子模块(如，图3的200)。每个子模块(图3的200)可以包括多个电池单元。多个子模块(图3的200)可以在一个方向(例如，图3的Z轴方向)上并排排列并构成电池模块100的至少一部分。制作者可以根据电池模块100所需的功率值来确定所需的子模块(图3的200)的数量，并且可以通过相互组装这些子模块(图3的200)来制作电池模块100。有关子模块(图3的200)和包括该子模块的电池模块100的详细说明将在下面参照图3进行描述。
继续参照图2进行描述，电池组10的电池组壳体700可以包括：下框架710，电池模块100安置在所述下框架710上；多个支撑框架720，结合到下框架710，并且面对电池模块100的至少一侧；以及盖框架750，覆盖内部空间。
下框架710可以形成电池组壳体700的下表面。在下框架710上可以安置有多个电池模块100。例如，下框架710可以被设置为矩形板状部件或多边形板状部件。然而，下框架710的具体形状不限于此。
下框架710可以包括具有刚性的材料。例如，下框架710的至少一部分可以包括铝或不锈钢等金属。当下框架710包括铝时，由于铝的优异的导热性，可期待在电池模块100中产生的热能迅速散发到电池组10外部的效果。
为了提高散热效果，下框架710可以包括冷却部件740。冷却部件740可以设置在下框架710的外部或下框架710的内部。冷却部件740中可以形成有空气或冷却流体流动的通道。
下框架710可以与在结构上支撑电池组10的一个以上的支撑框架720结合。支撑框架720可以包括：多个侧框架720a，结合到下框架710的边缘；以及隔板框架720b，设置在侧框架720a之间以分隔内部空间。
电池组壳体700可以进一步包括设置在支撑框架720的端部的端框架730。端框架730可以与支撑框架720相互结合以形成电池组壳体700的侧壁。
支撑框架720和端框架730可以由具有规定以上的刚性的金属材料形成。例如，为了高散热效果，支撑框架720的至少一部分可以包括导热率高的铝。
在实施例中，下框架710、支撑框架720和端框架730中的至少两个可以形成为一体或均被设置为单独的部件并相互结合。
当电池模块100在严酷的条件下充电和放电时，在电池模块100中可能会产生火焰或高温气体。为了将这种火焰或气体安全地排出到电池模块100外部，电池组10可以包括与内部空间连通的一个以上的排出口760。例如，排出口760可以设置在电池组壳体700的至少一面，并且可以通过设置在支撑框架720中的开口部723与电池组10内部空间连通。
电池组壳体700可以进一步包括覆盖并封闭内部空间的盖框架750。例如，盖框架750可以在与下框架710相对的一侧结合到支撑框架720以覆盖电池组10的内部空间。
在盖框架750和电池模块100之间可以设置有防热传播部件(未示出)。例如，防热传播部件(未示出)可以被设置为包括云母、陶瓷棉和气凝胶中的至少任意一个的板状部件。防热传播部件(未示出)可以防止在电池模块100中产生的火焰或高温气体沿盖框架750的下表面传播到其他电池模块100。另外，防热传播部件(未示出)可以防止在电池模块100中产生的火焰或高温气体向电池组10上部喷出。
在支撑框架720中可以设置有朝向电池模块100突出的一个以上的引导块721。例如，在侧框架720a上可以设置有在一个方向(例如，Z轴方向)上隔开并朝向电池模块100突出的多个引导块721。
引导块721的至少一部分可以插入到电池模块100中。引导块721可以在电池组10的制作过程中引导电池模块100准确地安置在下框架710上。另外，引导块721可以阻断在电池模块100的一部分中产生的高温高压气体或火焰传播到电池模块100的其他部分或其他电池模块。
电池组10可以进一步包括将电池模块100牢固地固定到电池组壳体700的第一紧固部件510。例如，第一紧固部件510可以贯穿电池模块100并紧固到下框架710，由此，电池模块100可以牢固地固定到下框架710。然而，第一紧固部件510的结构不限于上述内容，只要可以将电池模块100固定到电池组壳体700，就可使用任意结构。
图3是电池模块100的分解立体图。在图3中描述的电池模块100包括上述在图1和图2中描述的电池模块100的所有特征，因此将省略重复描述。
电池模块100可以包括一个以上的子模块200和面对子模块200的至少一侧的多个端板300。
子模块200可以包括：电池单元堆叠体1000，由电池单元组件2000堆叠形成；汇流条组件(例如，图5的4000)，与电池单元堆叠体1000电连接；以及盖组件5000，覆盖电池单元堆叠体1000的至少一侧。
电池单元组件2000可以包括多个电池单元(例如，图6的2100)。电池单元可以包括由正极、负极和隔膜构成的电极组件，以充电和放电电能。电池单元组件2000可以是电池组(例如，图1和图2的10)的制作单位。例如，制作者可以根据电池组所需的功率值来确定电池单元组件2000的数量，并且可以通过将它们相互组装来依次制作电池单元堆叠体1000、子模块200、电池模块100和电池组(图1和图2的10)。有关电池单元组件2000的详细说明将在下面参照图6进行描述。
参照图3，在电池单元堆叠体1000的至少一侧可以设置有盖组件5000。盖组件5000可以相对于电池单元堆叠体1000固定以保护电池单元组件2000。包括在电池单元堆叠体1000中的电池单元组件2000可以通过设置在盖组件5000和电池单元堆叠体1000之间的汇流条组件相互电连接。随着电池单元堆叠体1000反复充电和放电，电池单元堆叠体1000内部可能会产生火焰或高温气体，这些火焰或气体可以通过设置在盖组件5000中的排气孔5410排放到电池模块100外部。排气孔5410可以被设置为面对支撑框架(例如，图2的720)。
端板300可以被设置为面对子模块200的至少一侧。例如，端板300可以设置在子模块200之间或电池模块100的两端部。
在实施例中，电池模块100的子模块200和端板300可以在第一方向(例如，Z轴方向)上交替设置。例如，如图3所示，可以从电池模块100的第一方向(Z轴方)一侧端部到另一侧端部交替设置端板300和子模块200。
电池模块100的端板300可以紧固到电池组壳体(例如，图2的700)。例如，第一紧固部件(图2的510)可以贯穿多个端板300中的至少一部分并紧固到电池组壳体(图2的700)的下框架(图2的710)，由此，电池模块100可以固定到电池组壳体(图2的700)。
端板300可以包括具有刚性的材料，以在结构上支撑电池模块100。多个端板300中的至少一部分可以设置在子模块200之间，以阻断高温的热或火焰在子模块200之间转移。在端板300和子模块200之间可以设置有第一隔热部件320，由此，端板300可以更有效地阻断热或火焰。第一隔热部件320可以通过粘合剂等粘接材料附接到端板300的一面。
端板300可以组装在支撑框架720的引导块(图2的721)上，并在每个子模块200之间形成隔离结构，由此，可以阻碍或阻断高温气体或火焰从任意一个子模块200传播到其他子模块200。
当电池模块100具有多个子模块200时，任意一个子模块200和另一子模块200可以通过连接部件600相互电连接。例如，连接部件600可以包括导电材料，并且可以被设置为与相邻的两个子模块200均接触。
在子模块200和端板300的上侧(例如，Y轴正方向)可以结合有盖板400。第二紧固部件520可用于子模块200和盖板400的结合，或端板300和盖板400的结合。例如，第二紧固部件520可以是贯穿盖板400并紧固到子模块200的电池单元堆叠体1000的螺栓。
子模块200和端板300可以分别结合到盖板400。例如，子模块200和端板300可以被设置为在第一方向(例如，Z轴方向)上相互面对，以分别在与第一方向(Z轴方向)垂直的方向(例如，Y轴方向)上面对盖板400并紧固到盖板400。子模块200和端板300分别结合到盖板400以使彼此的位置固定。
除了盖板400之外，电池模块100可以进一步包括与子模块200和端板300中的至少一个结合的加强部件410。例如，如图3所示，可以设置覆盖子模块200和端板300的下侧(例如，Y轴负方向)边缘的加强部件410。加强部件410可以通过第二紧固部件520分别与子模块200或端板300结合。
为了提高散热效率，电池模块100可以进一步包括散热部件800。散热部件800可以设置在电池模块100中朝向下框架(图2的710)或盖框架(图2的750)的面，并且可以与电池单元堆叠体1000的至少一部分接触。例如，如图3所示，在电池单元堆叠体1000的下部可以设置有散热部件800。散热部件800可以被设置为填充电池单元堆叠体1000和下框架(图2的710)之间的间隙，由此，可以在电池模块100和电池组壳体之间形成根据传导的热传递路径。例如，散热部件800可以是导热粘接剂(Thermal adhesive)。
在以下的描述中，将子模块和端板相互面对的方向定义为第一方向，将子模块的电池单元组件和盖组件相互面对的方向定义为第二方向，将子模块和下框架相互面对的方向定义为第三方向。
电池模块100可以安置并固定在电池组壳体的下框架(图2的710)上。例如，在第一方向(Z轴方向)上隔开设置的多个端板300中的至少一部分紧固在下框架(图2的710)上，以使电池模块100可以固定在下框架(图2的710)上。在安置电池模块100的过程中，端板300可以组装在电池组壳体(图2的700)的引导块(图2的721)，并引导电池模块100安置在正确位置。与此同时，端板300和引导块(图2的721)可以形成使包括在电池模块100中的多个子模块200相互隔离的结构。
以下，将参照图4至图21，对包括在电池模块100中的子模块200和端板300的结构进行详细描述。
首先，参照图4和图5，对包括在电池模块100中的子模块200进行描述。
图4是子模块200的立体图。图5是子模块200的分解立体图。在图4和图5中描述的子模块200对应于上述的在图1至图3中描述的子模块200，因此将省略重复说明。
子模块200可以包括：一个以上的电池单元组件2000，可输出或存储电能；汇流条组件4000，电连接到电池单元组件2000；以及盖组件5000，覆盖汇流条组件4000。
子模块200可以包括多个电池单元组件2000。例如，如图4或图5所示，子模块200可以包括在一个方向(例如，Z轴方向)上堆叠结合的多个电池单元组件2000。电池单元组件2000可以包括一个以上的电池单元2100以充电或放电电能。
多个电池单元组件2000可以在一个方向(例如，图4的Z轴方向)上堆叠以形成电池单元堆叠体1000。为了相互固定多个电池单元组件2000，在电池单元组件2000之间可以设置有粘接部件1100。一个子模块200可以包括至少一个电池单元堆叠体1000，每个电池单元堆叠体1000可以包括多种数量的电池单元组件2000。
一个电池单元组件2000可以被考虑为子模块200的制作单位。例如，制作者可以根据子模块200所需的功率值来确定电池单元组件2000的数量，并且可以通过将它们相互组装来制作子模块200。例如，图4所示的子模块200可以是通过16个电池单元组件2000的结合来形成的。
在实施例中，汇流条组件4000可以设置在电池单元堆叠体1000的至少一侧，以使电池单元组件2000之间彼此电连接。汇流条组件4000可以被设置为一对，以在电池单元堆叠体1000的两端分别设置一个汇流条组件4000。然而，一对汇流条组件4000也可以彼此连接以形成为一体。
在实施例中，盖组件5000可以结合到汇流条组件4000或电池单元堆叠体1000以覆盖汇流条组件4000。盖组件5000可以在防止汇流条组件4000和其他部件的短路的同时，起到保护汇流条组件4000免受外部冲击影响的作用。另外，盖组件5000可以防止在电池单元组件2000中产生的高温的热能或火焰等传播到相邻的其他组件(例如，相邻的其他电池模块)。
在实施例中，可以堆叠多个电池单元组件2000以形成子模块200的主体。例如，如图4或图5所示，子模块200可以被构成为在没有单独的外壳或壳体的情况下，由电池单元堆叠体1000本身形成子模块200的主体。制作者可以构成多种数量的电池单元组件2000，以自由地调整子模块200的尺寸。另外，由于省略了包围电池单元组件2000的四个面的外壳或壳体，电池单元组件2000直接暴露于外部，从而可以增加子模块200的散热效率。
电池单元组件2000可以被构成为容易堆叠组装。以下，参照图6和图7，对根据实施例的电池单元组件2000进行详细描述.
图6是图5所示的电池单元组件2000的分解立体图。图7是根据实施例的电池单元2100的立体图和局部放大图。
电池单元组件2000可以包括一个以上的电池单元2100、保护部件2200以及支撑部件2300。例如，电池单元组件2000可以包括彼此面对的多个电池单元2100、设置在多个电池单元2100之间的保护部件2200以及结合到保护部件2200的支撑部件2300。
电池单元组件2000可以包括能够输出或存储电能的一对电池单元2100。例如，如图6所示，电池单元组件2000可以包括相互面对的第一电池单元2100a和第二电池单元2100b。一对电池单元2100可以通过引线接头2131、2132彼此电连接。引线接头2131、2132中的每一个可以通过焊接彼此连接。此时，一对电池单元2100可以串联或并联连接。
在实施例中，电池单元2100可以是袋型电池单元。参照图7，电池单元2100可以包括：电池单元主体部2111，被构成为电极组件2120容纳在袋2110内的形态；以及多个引线接头2130，电连接到电极组件2120并且暴露于袋2110的外部。
电极组件2120可以包括多个内部电极板。其中，内部电极板由正极板和负极板构成，电极组件2120可以被构成为正极板和负极板夹着隔膜堆叠的形式。多个正极板和多个负极板可以分别包括未涂覆活性材料的未涂覆部，并且未涂覆部可以连接为使相同极性彼此接触。相同极性的未涂覆部可以在彼此之间电连接以通过引线接头2130电连接到电池单元2100的外部的其他组件。在图7所示的电池单元2100的情况下，虽然示出两个引线接头2130从电池单元主体部2111的两侧面引出，但也可以被配置为从电池单元主体部2111的任意一侧朝向相同的方向引出，并且具有不同长度或高度。
袋2110包围电极组件2120并形成电池单元主体部2111的外形，并且提供容纳电极组件2120和电解液(未示出)的内部空间。袋2110可以通过折叠一张外装材料来形成。例如，袋2110可以被构成为将一张外装材料折叠一半并在其之间容纳电极组件2120的形状。外装材料可以由能够保护电极组件2120免受外部环境影响的材料形成，例如，可以包括铝膜。
在袋2120的边缘处外装材料可以接合而形成密封部2112。可以使用热熔接方法来接合外装材料，以形成密封部2112，但不限于此。
密封部2112可以分为形成在设置有引线接头2130的位置的第一密封部2112a和形成在未设置引线接头2130的位置的第二密封部2112b。为了提高密封部2112的接合可靠性并最小化密封部2112的面积，密封部2112的至少一部分可以形成为被折叠一次以上的形状。
在袋2110沿电极组件2120的一侧边缘折叠的面上可以不形成密封部2112。将袋2110沿电极组件2120的一侧边缘折叠的部分定义为折叠部2113以与密封部2112进行区分。即，袋2110型电池单元2100可以具有三面密封袋形状，其中在袋2110边缘的四个面中的三个面上形成密封部2112并且在剩余的一面上形成折叠部2113。
如上所述，当通过折叠一张外装材料来包围电极组件2120并密封三个面时，由于电池单元主体部2111所具有的厚度，在与折叠部2113相邻的密封部2112中会产生相比折叠部2113朝向下侧方向(例如，图7的Y轴负方向)进一步突出的部分。例如，如图7的局部放大图所示，在从第一密封部2112a延伸到折叠部2113的部分会形成在折叠部2113的下侧方向上突出的突出部2114。该突出部2114被称为鲨鱼鳍(shark-fin)、三角翼(delta-fin)或蝙蝠耳(bat-ear)。
根据实施例的电池单元2100不限于上述三面密封袋形状。例如，也可以通过重叠两张不同的外装材料来形成袋，并且在袋外周的四个面均形成密封部。例如，密封部可以由设置有引线接头的两个面的密封部和未设置引线接头的另外两个面的密封部构成。
另外，包括在实施例的电池单元组件2000中的电池单元2100不限于上述的袋型电池单元，还可以被构成为圆柱形电池单元或方形电池单元。
参照图6继续说明，在一对电池单元2100之间可以设置有保护部件2200。保护部件2200可以由执行多种作用的具体组件形成。例如，保护部件2200可以包括设置在第一电池单元2100a和第二电池单元2100b之间以阻碍或阻断电池单元2100a、2100b之间的热传播的第二隔热部件2210以及对电池单元2100施加面压力的压缩部件2220。
第二隔热部件2210可以阻碍或阻断火焰或高温热能在相邻电池单元2100之间传播，从而可以防止子模块200的连环起火。为此，第二隔热部件2210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。例如，耐热性可以是指在摄氏600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，第二隔热部件2210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、陶瓷棉和气凝胶(Aerogel)中的至少一部分材料。然而，第二隔热部件2210的材料不限于此，只要可以在电池单元2100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2100，就可由任意材料形成。
在实施例中，第二隔热部件2210可以被设置为与电池单元主体部2111的形状对应的板形片或板形垫。然而，第二隔热部件2210的形状不限于此，只要可以在夹着第二隔热部件2210彼此相邻的电池单元2100之间阻断热传播，就可形成为任意形状。
压缩部件2220可以被设置为其一面面对第二隔热部件2210，与其一面相对的另一面面对电池单元2100。压缩部件2220可以保护电池单元2100免受外部冲击影响，或者吸收由于电池单元2100膨胀而引起的膨胀压力。因此，可以抑制由于电池单元2100的溶胀而导致的厚度膨胀以减少电池单元组件2000的外形变化，并且可以防止因溶胀现象而导致的电池单元2100的性能降低。为此，压缩部件2220可以包括能够吸收电池单元2100的膨胀压力的材料，例如，可以包括聚氨酯系的材料。
压缩部件2220可以设置有多个。例如，如图6所示，压缩部件2220可以分别设置在第二隔热部件2210的两面。压缩部件2220可以附接在第二隔热部件2210。为此，压缩部件2220和第二隔热部件2210之间可以进一步设置有粘接部件(未示出)。然而，还可以省略粘接部件，并且还可以通过压缩部件2220的材料本身所具有的规定的粘接力来保持粘接到第二隔热部件2210的状态。
电池单元2100可以被设置为与压缩部件2220接触，并且可以通过压缩部件2220所具有的规定的粘接力粘接到压缩部件2220。或者，电池单元2100可以通过设置在电池单元2100和压缩部件2220之间的粘接部件(未示出)粘接到压缩部件2220。例如，如图6所示，可以夹着第二隔热部件2210而设置一对压缩部件2220，并且第一电池单元2100a和第二电池单元2100b可以与一对压缩部件2220接触并粘接。
在实施例中，保护部件2200可以被设置为可覆盖电池单元2100的电池单元主体部2111。例如，保护部件2200可以完全覆盖第一电池单元2100a的电池单元主体部2111a中面对第二电池单元2100b的表面，以阻断第一电池单元2100a的电池单元主体部2111a直接面对第二电池单元2100b的电池单元主体部2111b。因此，可以有效阻断在第一电池单元2100a中产生的高温的热能或冲击能量转移到第二电池单元2100b。
在实施例中，电池单元组件2000可以包括支撑部件2300。支撑部件2300可以结合到保护部件2200以执行支撑电池单元组件2000的结构体的作用。即，支撑部件2300可以结合到保护部件2200以在支撑保护部件2200的同时，支撑包括在电池单元组件2000中的多个电池单元2100。为此，支撑部件2300可以包括具有规定刚性的材料(例如，树脂材料)。
支撑部件2300可以被设置为一对，以在与电池单元2100彼此面对的方向(Z轴方向)垂直的方向(X轴方向)上隔开设置。彼此隔开设置的一对支撑部件2300可以分别固定在保护部件2200的两侧端部。
在实施例中，支撑部件2300可以包括用于焊接电池单元2100的引线接头2130的引导槽2312。引导槽2312是在支撑部件2300的至少一面上在高度方向(例如，Y轴方向)上延伸的槽，多个引导槽2312可以彼此并排设置。多个引导槽2312中的至少一部分可以用于将电池单元2100的引线接头2130彼此焊接。
引导槽2312可以具有形成在支撑部件2300的至少一面的凹陷的槽(groove)形状，并且可以引导多个电池单元2100a、2100b的引线接头2131、2132彼此焊接的位置。例如，第一电池单元2100a的引线接头2131和第二电池单元2100b的引线接头2132可以被设置为在彼此重叠的状态下面对支撑部件2300的引导槽2312，并且第一电池单元2100a的引线接头2131和第二电池单元2100b的引线接头2132可以沿引导槽2312彼此焊接。为此，第一电池单元2100a的引线接头2131和第二电池单元2100b的引线接头2132可以弯曲为至少一部分面对引导槽2312。例如，如图6所示，第一电池单元2100a的引线接头2131的至少一部分可以在朝向第二电池单元2100b的方向上弯曲，第二电池单元2100b的引线接头2132的至少一部分可以在朝向第一电池单元2100a的方向上弯曲。
引导槽2312在Y轴方向上的长度可以大于电池单元2100的引线接头2130在Y轴方向上的宽度。
引导槽2312可以设置在任意一个支撑部件2300a中与朝向另一支撑部件2300b的一面相对的一面。即，如图6所示，引导槽2312可以设置在第一支撑部件2300a中与朝向第二支撑部件2300b的一面相对的一面。因此，引导槽2312可以设置在支撑部件2300中朝向电池单元组件2000的外围的一面。
继续参照图8和图9，对支撑部件2300进行详细描述。图8是保护部件2200和支撑部件2300的分解立体图。图9是支撑部件2300的立体图。在图8和图9中描述的电池单元组件2000对应于上述的在图3至图7中描述的电池单元组件2000，因此将省略重复说明。
支撑部件2300可以紧固到保护部件2200。支撑部件2300可以被设置为一对，以夹着保护部件2200在第二方向(X轴方向)上彼此面对。
支撑部件2300可以包括：主体部2310，结合到保护部件2200；以及凸缘部2320，设置在主体部2310的至少一侧端部。
参照图8，支撑部件2300可以紧固并固定在第二隔热部件2210的一侧端部。在这种情况下，第二隔热部件2210可以紧固到支撑部件2300的主体部2310。例如，紧固槽2211可以设置在第二隔热部件2210的端部，并且设置在支撑部件2300的主体部2310的紧固突起2311可以插入到第二隔热部件2210的紧固槽2211中以彼此紧固。为了防止第二隔热部件2210从支撑部件2300脱离，电池单元组件2000可以进一步包括覆盖第二隔热部件2210和支撑部件2300的结合部分的防脱离部件2313。例如，如图8所示，支撑部件2300的主体部2310与防脱离部件2313彼此结合，并且第二隔热部件2210的至少一部分可以紧固在它们之间。根据这种紧固结构，第二隔热部件2210可以插入在主体部2310和防脱离部件2313之间并被牢固地固定。支撑部件2300的主体部2310和防脱离部件2313可以彼此钩结合或通过粘接剂来结合，然而，结合方式不限于此。与支撑部件2300一样，防脱离部件2313也可以包括具有刚性的材料(例如，金属或树脂材料)。
在实施例中，支撑部件2300可以包括设置在主体部2310的上侧端部和下侧端部的凸缘部2320。参照图8和图9，凸缘部2320可以是相比主体部2310的宽度更宽地形成在主体部2310的上侧端部和下侧端部的部分。其中，主体部2310的上侧端部和下侧端部可以是指与保护部件2200的短边平行的第三方向上的两端部。
凸缘部2320可以设置在主体部2310的第三方向上的两端部(例如，Y轴负方向的端部和Y轴正方向的端部)，并且可以包括垂直于第三方向的支撑面2321。支撑面2321可以是形成在凸缘部2320的至少一部分上的宽扁平面。当凸缘部2320分别设置在主体部2310的两端部时，凸缘部2320的支撑面2321可以形成支撑部件2300的两端部面。例如，如图8所示，支撑部件2300在第三方向上的两端部可以分别设置有凸缘部2320，在这种情况下，每个凸缘部2320的支撑面2321可以形成支撑部件2300在第三方向上的最外围表面。在实施例中，凸缘部2320的支撑面2321可以与垂直于保护部件2200的宽表面的方向(即，第一方向)大致平行。在这种情况下，第一方向可以是第一电池单元2100a和第二电池单元2100b彼此面对的方向。电池单元组件2000可以通过支撑面2321安置在电池单元组件2000外部的安置面(或者，基准面)上。例如，安置面可以是容纳电池单元组件2000的电池组壳体(例如，图1和图2的700)的下框架(例如，图2的710)，或者可以是用于制作电池单元堆叠体1000的操作台。
凸缘部2320中可以设置有结合突起2322和结合槽2323。例如，结合突起2322可以被构成为在第一方向(Z轴方向)上突出，以插入到相邻的其他支撑部件2300的结合槽2323中。为此，一个凸缘部2320可以在彼此相对的边缘上分别具有结合突起2322和结合槽2323。
凸缘部2320中可以设置有紧固部2325，所述紧固部2325用于将电池单元组件2000紧固到外部组件(例如，子模块200的盖)。紧固部2325可以与紧固部件(例如，螺栓)紧固。例如，紧固部2325可以具有可与螺栓螺纹结合的螺纹槽。或者，紧固部2325可以由不同于支撑部件2300的其他部分的材料形成。
凸缘部2320可以包括用于与汇流条组件(例如，图5的4000)结合的卡槽2324。例如，卡槽2324可以被构成为凸缘部2320的至少一部分被贯穿的形状的槽，并且汇流条组件(图5的4000)的至少一部分可以插入到卡槽2324中，以使汇流条组件(图5的4000)与电池单元组件2000彼此结合。
图10是示出电池单元组件2000安置在安置面S上的状态的示意图和局部放大图。图11是示出电池单元组件2000沿安置面S堆叠的状态的示意图。参照图10和图11，通过支撑面2321可以稳定地支撑电池单元组件2000，并使每个电池单元2100的折叠部2113朝向安置面S。
在没有支撑部件2300的情况下仅由电池单元2100形成堆叠体时，存在难以将单独的电池单元2100相对于安置面S准确排列的问题。在此描述的安置面S可以是用于制作电池单元堆叠体1000的操作台，或者是容纳电池单元组件2000的电池组壳体。
尤其，在袋2110型电池单元2100中，由于从电池单元2100的折叠部2113突出的鲨鱼鳍2114或折叠部2113本身的平坦度，存在难以竖立电池单元2100使得折叠部2113朝向安置面S的问题。然而，电池单元组件2000可以通过支撑部件2300的平坦的支撑面2321将电池单元2100稳定地竖立在安置面S上。例如，如图10所示，一对支撑部件2300的支撑面2321可以在Y轴负方向上设置在电池单元2100的下方。根据这种结构，电池单元组件2000可以在不受鲨鱼鳍2114的阻碍的情况下稳定地竖立在安置面S上。
在实施例中，在凸缘部2320的支撑面2321和电池单元2100之间可以形成有规定的隔开空间g。例如，第一电池单元2100a和第二电池单元2100b可以在第三方向(Y轴方向)上与连接一对支撑部件2300的各支撑面2321的虚拟线隔开。因此，在与一对支撑面2321接触的外部安置面S和电池单元2100之间可以形成有隔开空间g。隔开空间g的间隙g1可以大于从电池单元2100的折叠部2113到鲨鱼鳍2114端部的距离g2。
根据实施例的电池单元组件2000可以通过固定电池单元2100的支撑部件2300的支撑面2321被安置面S(例如，用于制作电池单元堆叠体1000的操作台)稳定地支撑，因此，可以在平行于安置面S的方向上准确地堆叠排列多个电池单元2100。
在实施例中，包括在电池单元组件2000中的电池单元2100的折叠部2113可以直接暴露以面对安置面S。子模块200可以没有包围电池单元组件2000的单独的壳体或外壳，因此，可以省略在电池单元2100和安置面S之间的阻碍热传递的刚性部件，从而电池单元2100被设置为直接面对子模块200外部的安置面S。因此，可以提高在从电池单元2100朝向外部安置面S的方向上的散热效率。尽管没有在图10和图11中示出，但为了进一步提高散热效率，可以在电池单元2100和安置面S(例如，电池组壳体的下表面)之间进一步设置散热部件(例如，图3的800)。例如，散热部件(例如，图3的800)可以包括导热粘接剂(Thermaladhesive)，所述导热粘接剂填充间隙以在电池单元2100的下表面(例如，折叠部2113)和安置面S之间形成基于导热的热传递路径。当设置散热部件(例如，图3的800)时，可以在从电池单元2100朝向安置面S的方向上形成更加活跃的导热，因此更有利于保持电池单元2100的安全温度。
继续参照图12和图13，对包括在根据实施例的电池单元组件2000中的电池单元2100之间的电连接进行描述。图12是根据实施例的电池单元组件2000的一部分的放大立体图，图13是图12的IV-IV'部分的剖视图。在图12和图13中描述的电池单元组件2000对应于上述在图3至图11中描述的电池单元组件2000，因此将省略重复说明。
在实施例中，电池单元组件2000可以包括在第一方向(例如，Z轴方向)上彼此面对的第一电池单元2100a和第二电池单元2100b。第一电池单元2100a和第二电池单元2100b可以通过引线接头2131、2132彼此电连接。
第一电池单元2100a的引线接头(以下称为第一引线接头2131)和第二电池单元2100b的引线接头(以下称为第二引线接头2132)可以从各电池单元2100a、2100b的电池单元主体部2111a、2111b向垂直于第一方向(Z轴方向)的第二方向(例如，X轴方向)引出。第一引线接头2131和第二引线接头2132中的至少一个的至少一部分可以被弯曲。例如，如图13所示，第一引线接头2131中的至少一部分可以向朝向第二电池单元2100b的方向弯曲，并且第二引线接头2132中的至少一部分可以向朝向第一电池单元2100a的方向弯曲。由于第一引线接头2131和第二引线接头2132分别垂直弯曲，因此两个引线接头2130的至少一部分可以在第二方向(X轴方向)上彼此重叠并接触。
在两个引线接头2131、2132中重叠的部分可以通过焊接彼此结合。在这种情况下，焊接可以通过照射激光使得将母材(被焊接物)彼此焊接的激光焊接方法执行。然而，两个引线接头2131、2132的结合方式不限于焊接，只要能够将两个引线接头2131、2132通电，就可使用任意的结合方法。
在实施例中，第一引线接头2131和第二引线接头2132可以分别向彼此面对的方向弯曲以使至少一部分面对面接触。在以下描述中，将第一引线接头2131中与第二引线接头2132面对面接触的部分称为第一连接部2131a，将第二引线接头2132中与第一引线接头2131面对面接触的部分称为第二连接部2132a。参照图13，第一连接部2131a和第二连接部2132a可以被设置为在第二方向(X轴方向)上与支撑部件2300的主体部2310彼此面对。构成连接部2131a、2132a的第一引线接头2131的至少一部分和第二引线接头2132的至少一部分可以等于或大于支撑部件2300的一面的宽度(例如，Z轴方向上的长度)。
两个引线接头2131、2132的连接部2131a、2132a可以沿焊接区域W1、W2焊接。可以设置至少一个焊接区域W1、W2。例如，焊接区域W1、W2可以被设置为连续延伸的焊接线。例如，连接部2131a、2132a可以沿彼此平行延伸的两个焊接线进行焊接。
焊接区域W1、W2中的每一个可以在两个引线接头2131、2132的连接部2131a、2132a表面在与第一方向(Z轴方向)和第二方向(X轴方向)均垂直的第三方向(Y轴方向)上延伸形成。
当设置多个焊接区域W1、W2时，其中一个焊接区域(例如，W1)是为了将两个引线接头2131、2132彼此焊接而设置，而另一个焊接区域(例如，W2)是为了将两个引线接头2131、2132和其他部件(例如，子模块200的汇流条)彼此焊接而设置。
为了可以稳定地焊接两个引线接头2131、2132，在支撑部件2300的主体部2310可以形成有一个以上的引导槽2312。例如，在支撑部件2300的主体部2310中面对连接部2131a、2132a的面上可以形成有一个以上的引导槽2312。
例如，引导槽2312可以由从主体部2310在第二方向上凹陷的槽(recess)在垂直于第二方向(X轴方向)的第三方向(Y轴方向)上延伸而构成。沿着引导槽2312可以形成有焊接两个引线接头2131、2132的连接部2131a、2132a的焊接区域W1、W2。当形成多个引导槽2312时，可以沿着每个引导槽2312形成不同的焊接区域W1、W2。
在实施例中，引导槽2312可以包括彼此平行形成的第一引导槽2312a和第二引导槽2312b。可以沿着引导槽2312a、2312b中的每一个单独执行焊接工艺。在这种情况下，可以依次执行焊接工艺。例如，在第一焊接工艺中，第一电池单元2100a的第一引线接头2131和第二电池单元2100b的第二引线接头2132可以在沿第一引导槽2312a形成的第一焊接区域W1中彼此焊接。在第二焊接工艺中，第一引线接头2131、第二引线接头2132以及其他部件(例如，子模块200的汇流条)可以在沿第二引导槽2312b形成的第二焊接区域W2中彼此焊接。在电池单元组件2000的制作步骤中，可以仅执行第一焊接工艺。之后，可以在将电池单元组件2000和汇流条组件(例如，图5的4000)彼此结合的步骤中执行第二焊接工艺。
引导槽2312可以在焊接工艺中起到一种安全空间的功能。即，引导槽2312可以防止在焊接时在连接部2131a、2132a的背面产生的焊接颗粒、不规则的冲击或连接部的形状变形导致电池单元组件2000损坏的情况。
在实施例中，第一连接部2131a、第二连接部2132a以及引导槽2312可以在第二方向(X轴方向)上重叠。例如，如图13所示，可以在一个方向(例如，X轴正方向)上依次设置引导槽2312、第一连接部2131a以及第二连接部2132a。此时，一个方向(X轴正方向)可以是与一对支撑部件2300彼此面对的方向相对的方向。
图12和图13示出形成在电池单元组件2000的任意一侧支撑部件2300上的引导槽2312和面对该引导槽焊接的两个引线接头2130，然而，在相对侧的支撑部件中也可以与此相同地设置有引导槽和面对该引导槽焊接的两个引线接头。即，从电池单元组件2000的第一电池单元2100a向两侧引出的两个引线接头2131和从第二电池单元2100b向两侧引出的两个引线接头2132可以沿一对支撑部件2300的引导槽2312彼此焊接，从而使两个电池单元2100电连接。
包括电连接的一对电池单元2100的电池单元组件2000可以在一个方向上堆叠有多个，以形成子模块200的至少一部分。以下，参照图14，对多个电池单元组件2000彼此之间的结合进行描述。
图14是根据实施例的电池单元组件2000的结合俯视图和局部放大图。在图14中描述的电池单元组件2000对应于上述的在图3至图13中描述的电池单元组件2000，因此将省略重复说明。
在实施例中，多个电池单元组件2000可以在一个方向(例如，Z轴方向)上堆叠以形成电池单元堆叠体1000。在电池单元组件2000之间可以设置有具有粘接力的粘接部件(例如，图5的1100)，由此，电池单元组件2000可以在堆叠状态下被固定。
电池单元组件2000的支撑部件2300可以包括引导电池单元组件2000的结合(堆叠)的结合引导部件。例如，结合引导部件可以包括设置在彼此面对的两个电池单元组件2000中的任意一个电池单元组件2000的支撑部件2300上的结合突起2322以及设置在另一电池单元组件2000的支撑部件2300上的结合槽2323。
结合槽2323可以具有对应于结合突起2322的厚度(例如，Y轴方向上的长度)或宽度(例如，X轴方向上的长度)的槽(recess)形状，以能够使结合突起2322插入到结合槽2323中。
参照图14，任意一个电池单元组件2000的结合突起2322可以插入到相邻的另一电池单元组件2000的结合槽2323中，以引导电池单元组件2000能够彼此结合到准确的位置。
在实施例中，结合突起2322和结合槽2323可以设置在支撑部件2300的凸缘部2320。例如，结合突起2322可以被构成为在第一方向(Z轴方向)上从凸缘部2320突出，并且结合槽2323可以被构成为在凸缘部2320中的与结合突起2322突出的部分相对的一侧上凹陷。由此，任意一个电池单元组件2000的凸缘部2320的结合突起2322可以插入到相邻的另一电池单元组件2000的凸缘部2320的结合槽2323中。
随着电池单元组件2000在第一方向(Z轴方向)上依次堆叠，任意一个电池单元组件2000的结合突起2322可以插入到下一个电池单元组件2000的结合槽2323中。此时，为了使子模块200的侧面平整，可以切削位于第一方向上的最外围的电池单元组件2000的结合突起2322。
在实施例中，包括在一个电池单元组件2000中的一对支撑部件2300可以分别包括结合引导部件。例如，如图14所示，包括在一个电池单元组件2000中的一对支撑部件2300可以包括分别在相对方向上突出的结合突起2322和分别在相对方向上凹陷的结合槽2323。当在一对支撑部件2300上以彼此相对的方向设置结合槽2323时，用户可根据需要交换电池单元组件2000的正极和负极的位置并堆叠。然而，在一对支撑部件2300中结合突起2322突出的方向不限于上述内容。例如，在一对支撑部件2300中，结合突起2322可以被构成为均在相同方向上突出。
在实施例中，任意一个支撑部件2300可以包括多个结合引导部件。例如，如图6所示，设置在任意一个支撑部件2300的两端部的一对凸缘部2320可以包括分别在相同方向上突出的结合突起2322。由于支撑部件2300的两个结合突起2322均在相同方向上突出，可以预先防止支撑部件2300在上下方向(例如，图6的Y轴方向)上翻转而紧固在另一支撑部件2300上。然而，在任意一个支撑部件2300中，结合突起2322的突出方向不限于上述内容。
在实施例中，电池单元组件2000包括结合突起2322和具有对应于该结合突起的形状的结合槽2323，因此多个电池单元组件2000可以迅速地堆叠组装在准确的位置，并且可以预先防止错误组装。
在实施例中，构成电池单元堆叠体1000的每个电池单元组件2000可以通过汇流条组件4000彼此电连接。以下，将参照图15至图17对汇流条组件4000进行详细描述。图15是汇流条组件4000的分解立体图，图16示出汇流条组件4000结合到电池单元堆叠体1000的状态，图17是汇流条组件4000结合到电池单元堆叠体1000的状态的示意性剖视图。在图15至图17中描述的子模块200和其组件(例如，电池单元组件2000和汇流条组件4000等)分别对应于上述的在图1至图14中描述的子模块200和其组件，因此将省略重复说明。
在实施例中，汇流条组件4000可以包括：汇流条4100，电连接任意一个电池单元组件2000和另一电池单元组件2000；以及汇流条框架4200，支撑汇流条4100。
汇流条4100可以由导电材料形成，并且可以执行将多个电池单元组件2000彼此电连接的作用。汇流条4100和电池单元组件2000的连接方式可以应用诸如激光焊接的多种焊接方法。然而，连接方式不限于焊接，只要能够使两个金属材料通电，就可使用任意的连接方式。
汇流条框架4200可以支撑汇流条4100，使得汇流条4100稳定地连接到电池单元组件2000。汇流条4100可以以固定在汇流条框架4200上的状态电连接到电池单元组件2000。例如，如图15所示，汇流条框架4200可以被设置为其一面覆盖电池单元堆叠体1000，并且汇流条框架4200的另一面可以设置有多个汇流条4100。
汇流条框架4200可以在外部冲击或振动情况下在结构上固定汇流条4100。例如，汇流条框架4200可以包括聚对苯二甲酸丁二酯(PBT，polybutylene terephthalate)、改性聚苯醚(MPPO，modified polyphenylene oxide)等既轻又具有优异的机械强度的塑料材料，因此，可以在确保绝缘性的同时，在结构上支撑汇流条4100。
在实施例中，多个汇流条4100可以设置在汇流条框架4200上，以沿着电池单元组件2000的堆叠方向(例如，图15的Z轴方向)并排设置。例如，如图15所示，多个汇流条4100可以沿着电池单元组件2000的堆叠方向以规定间隔并排设置在形成于汇流条框架4200中的安置部4210上。
汇流条框架4200可以包括分离壁4220，所述分离壁4220设置在任意一个安置部4210和另一安置部4210之间，并且在垂直于汇流条4100的排列方向的方向(例如，X轴方向)上突出。分离壁4220可以在相邻的两个汇流条4100之间相比汇流条4100的厚度(其中，“厚度”可以是指图15的X轴方向上的长度)更加突出。分离壁4220可以以与汇流条框架4200相同的材料一体形成在汇流条框架4200上。或者，分离壁4220也可以包括熔融点高于汇流条框架4200的材料，并且被设置为插入到汇流条框架4200中的单独的部件。分离壁4220可以防止相邻的两个汇流条4100彼此接触而短路。
汇流条4100可以以多种方法固定在汇流条框架4200上。例如，汇流条4100可以通过热熔接工艺或嵌入式注塑工艺固定在汇流条框架4200上。
电池单元组件2000的引线接头2130可以电连接到汇流条4100。例如，电池单元组件2000的引线接头2130可以被设置为其至少一部分与汇流条4100彼此面对，并且可以通过激光焊接等工艺彼此接合，从而电连接到汇流条4100。
另一方面，多个汇流条4100中的至少一部分可以具有用于与外部电连接的连接端子4120，连接端子4120可以穿过盖组件5000并暴露于外部，以使其能够电连接到外部装置。
尽管在图中未示出，但根据实施例的子模块200可以进一步包括连接到汇流条组件4000的感测模块(未示出)。感测模块(未示出)可以包括温度传感器或电压传感器等，因此可以感测电池单元组件2000的状态。
在实施例中，汇流条框架4200可以结合到电池单元组件2000的支撑部件2300以相对于电池单元堆叠体1000固定。例如，在支撑部件2300上可以设置有第一卡槽2324，在汇流条框架4200上可以设置有插入到第一卡槽2324中的第一钩4230，从而可以使支撑部件2300和汇流条框架4200彼此钩结合。参照图15和图16，支撑部件2300的两端的凸缘部2320可以包括具有在第三方向(Y轴方向)上贯穿的孔形状的第一卡槽2324。与此对应地，汇流条框架4200可以包括在第三方向(Y轴方向)上突出的多个第一钩4230。多个第一钩4230可以结合到多个电池单元组件2000中的至少一部分的第一卡槽2324，以使汇流条组件4000固定到电池单元堆叠体1000。
参照图16，汇流条框架4200可以包括在第三方向(Y轴方向)上排列并在彼此相对的方向上突出的一对第一钩4230。如图16所示，可以将一对第一钩4230依次紧固在电池单元组件2000的第一卡槽2324中，从而简单地将汇流条组件4000组装到电池单元堆叠体1000。
另一方面，汇流条框架4200可以进一步包括用于紧固到盖组件5000的第二钩4240。对此，将在下面参照图18和图19进行描述。
参照图17，电池单元组件2000的引线接头2130可以电连接到汇流条4100。例如，任意一个电池单元组件2000的第一连接部2131a和第二连接部2132a可以通过焊接电连接到汇流条4100。在这种情况下，第一连接部2131a和第二连接部2132a可以在从支撑部件2300朝向汇流条4100的方向上彼此重叠并接触，并且可以设置在支撑部件2300和汇流条4100之间。
在实施例中，汇流条4100可以分别焊接在相邻的两个电池单元组件2000的引线接头2130上。例如，如图17所示，汇流条4100中的一部分可以焊接到第一电池单元组件2000a，另一部分可以焊接到第二电池单元组件2000b。由此，第一电池单元组件2000a和第二电池单元组件2000b可以通过汇流条4100彼此电连接。
任意一个电池单元组件2000和汇流条4100之间的焊接可以应用上述的通过图12和13来描述的第一焊接工艺和第二焊接工艺。即，在第一焊接工艺中，可以将第一连接部2131a和第二连接部2132a沿着第一焊接区域W1彼此焊接，在第二焊接工艺中，可以将第一连接部2131a、第二连接部2132a和汇流条(图17的4100)沿着第二焊接区域W2彼此焊接。
汇流条4100可以包括一个以上的引导槽4110，以能够使汇流条4100和电池单元组件2000彼此稳定地焊接。例如，如图15和图17所示，汇流条4100的表面可以形成有在朝向电池单元组件2000的方向上凹陷的一个以上的引导槽4110。引导槽4110可以由汇流条4100中在第二方向(X轴方向)上凹陷的槽(recess)在垂直于第二方向(X轴方向)的第三方向(Y轴方向)上延伸而构成。沿着引导槽4110可以设置有焊接两个引线接头2131、2132的连接部2131a、2132a和汇流条4100的焊接线。
汇流条4100可以包括多个引导槽4110。每个引导槽4110可以被设置为面对不同电池单元组件2000的支撑部件2300。例如，如图17所示，第三引导槽4110a可以被设置为在第二方向(X轴方向)上面对第一电池单元组件2000a的支撑部件2300，并且第四引导槽4110b可以被设置为在第二方向(X轴方向)上面对第二电池单元组件2000b的支撑部件2300。
汇流条4100的引导槽4110可以被设置为与电池单元组件2000的引导槽2312彼此面对。例如，汇流条4100的第三引导槽4110a可以被设置为在第二方向(X轴方向)上面对第一电池单元组件2000a的引导槽2312中的至少一个，第四引导槽4110b可以被设置为在第二方向(X轴方向)上面对第二电池单元组件2000b的引导槽2312中的至少一个。参照图17，汇流条4100的引导槽4110可以面对彼此相邻的两个电池单元组件2000a、2000b所分别具有的两个引导槽2312中被设置为从一个电池单元组件(例如，2000a)更靠近另一电池单元组件(例如，2000b)的引导槽。
由于汇流条4100的引导槽4110与电池单元组件2000的引导槽2312并排设置，因此可以安全地进行汇流条4100和引线接头2130之间的焊接。
在实施例中，子模块200可以包括覆盖汇流条框架4200的盖组件5000。以下将参照图18至图19，对盖组件5000进行详细描述。图18是盖组件5000的分解立体图，图19是盖组件5000结合到汇流条组件4000的状态的沿图18的VI-VI'部分的示例性剖视图。在图18至图19中描述的子模块200和其组件对应于上述的在图1至图17中描述的子模块200和其组件，因此将省略重复说明。
在实施例中，盖组件5000可以包括盖框架5100和固定到盖框架5100的隔热部件5200。
盖框架5100可以被构成为结合到汇流条组件4000以物理保护和电保护汇流条4100免受子模块200的外部环境影响。例如，盖框架5100可以覆盖汇流条4100以防止汇流条4100与子模块200的外部物体的意外通电。
盖框架5100可以包括聚对苯二甲酸丁二酯(PBT，polybutylene terephthalate)、改性聚苯醚(MPPO，modified polyphenylene oxide)等既轻又具有优异的机械强度的塑料材料。因此，可以在确保绝缘性的同时，保护汇流条组件4000免受外部冲击影响。
盖组件5000可以包括结合到盖框架5100的外侧的侧盖5400。侧盖5400可以设置在子模块200的两侧最外围，以保护子模块200免受外部冲击影响。
例如，侧盖5400可以包括机械强度相比盖框架5100更加优异的材料。
例如，侧盖5400可以包括金属材料(例如，不锈钢)。
盖框架5100和侧盖5400可以彼此钩结合。
盖框架5100和侧盖5400可以分别包括一个以上的排气孔5110、5410。例如，盖框架5100可以包括在面对汇流条4100的方向(X轴方向)上贯穿的多个第一排气孔5110。侧盖5400可以包括面对第一排气孔5110的第二排气孔5410。在电池单元堆叠体1000中产生的气体可以通过盖框架5100的第一排气孔5110和侧盖5400的第二排气孔5410排放到子模块200的外部。
在盖框架5100和汇流条组件4000之间可以设置有隔热部件5200。在以下的描述中，为了与电池单元组件2000的隔热部件2210进行区分，将盖组件5000的隔热部件5200称为第三隔热部件5200。
第三隔热部件5200可以阻碍或阻断在子模块200发生事件时火焰或高温的热能传播到相邻的其他子模块200。另外，第三隔热部件5200可以执行减少从子模块200喷出的高温气体或粉尘等所具有的热能的作用。另外，由于设置第三隔热部件5200，可以防止由于相邻的其他子模块200的热失控而产生的气体或火焰、粉尘等渗入到子模块200中。为此，第三隔热部件5200可以包括具有阻燃性、耐热性、隔热性以及绝缘性中的至少一种性质的材料。例如，第三隔热部件5200可以包括能够执行热和/或火焰传播防止功能的陶瓷棉。然而，第三隔热部件5200的材料不限于此，只要能够防止热或火焰传播到相邻的其他子模块200或电池单元2100，就可以由任意材料形成。
第三隔热部件5200可以固定到盖框架5100。例如，如图18所示，在第三隔热部件5200和盖框架5100之间可以设置有粘接部件5300，第三隔热部件5200可以通过粘接部件5300粘接固定到盖框架5100。例如，粘接部件5300可以是双面胶或粘合剂。然而，附图所示出的仅仅是示例，还可以代替粘接部件5300而设置将第三隔热部件5200和盖框架5100彼此紧固的紧固部件(未示出)。
在实施例中，第三隔热部件5200可以被构成为覆盖第一排气孔5110和第二排气孔5410。第三隔热部件5200可以阻挡子模块200外部的异物或从其他子模块200排放的气体和颗粒通过排气孔5110、5410流入到子模块200内部。
第三隔热部件5200可以被构成为在子模块200内部发生热失控的情况下第三隔热部件5200的至少一部分被撕裂使得在电池单元堆叠体1000中产生的气体能够通过。或者，第三隔热部件5200可以被构成为包括能够使气体通过的材料，以能够在部件本身不损坏的情况下使在电池单元堆叠体1000中产生的气体通过。
在实施例中，盖组件5000可以结合到汇流条组件4000以相对于电池单元堆叠体1000固定。例如，盖框架5100上可以设置有第二卡槽5120，汇流条框架4200上可以设置有插入到第二卡槽5120中的第二钩4240，从而可以使盖框架5100和汇流条框架4200彼此钩结合。参照图18，盖框架5100可以包括具有在第三方向(Y轴方向)上贯穿的孔形状的第二卡槽5120。与此对应地，汇流条框架4200可以包括在第三方向(Y轴方向)上突出的多个第二钩4240。多个第二钩4240可以结合到至少一部分的第二卡槽5120，以使盖组件5000固定到汇流条组件4000。
参照图19的剖视图，汇流条框架4200可以包括在第三方向(Y轴方向)上排列并在彼此相对的方向上突出的一对第二钩4240。由此，可以将一对第二钩4240依次紧固在盖组件5000的第二卡槽5120中，从而简单地将盖组件5000组装在汇流条组件4000中。
在实施例中，盖组件5000可以进一步包括遮蔽部件5500，所述遮蔽部件5500设置在盖框架5100和侧盖5400之间以遮挡排气孔。如图19所示，遮蔽部件5500可以被设置为薄膜或片，从而执行首次阻断会从子模块200的外部流入的气体或颗粒的作用。遮蔽部件5500可以包括既轻又具有优异的耐冲击性、耐热性或电绝缘性的材料，例如，可以包括聚碳酸酯片。遮蔽部件5500可以与设置在盖框架5100和汇流条框架之间的第三隔热部件一起阻断在子模块200中产生的高温的热传播到相邻的其他子模块。
在子模块200发生热失控的情况下，遮蔽部件5500的至少一部分可以被撕裂，以适当地使从子模块200内部朝向排气孔喷出的气体通过。
然而，图19的结合结构仅仅是示例，盖组件5000也可以结合到子模块200的其他结构(例如，电池单元组件)以覆盖汇流条组件4000。
以下，参照图20，对根据实施例的子模块200的组装顺序进行描述。图20示出子模块200的示意性组装顺序。在图20中描述的子模块200对应于在图1至图19中描述的子模块200，因此将省略重复说明。
如图20的左侧上端所示，子模块200的组装单位可以是电池单元组件2000。准备符合子模块200所需的电压输出值的适当数量的电池单元组件2000。
如图20的中间上端所示，堆叠组装多个电池单元组件2000。此时，可以在电池单元组件2000之间设置粘接部件1100以固定电池单元组件2000彼此之间。另外，可以使用电池单元组件2000的结合突起(例如，图9的2322)和结合槽(例如，图9的2323)迅速准确地进行堆叠组装。
如图20的右侧上端所示，堆叠所有的电池单元组件2000以形成电池单元堆叠体1000。电池单元堆叠体1000可以在垂直于堆叠方向的方向上暴露引线接头(例如，图6的2130)，这些引线接头可以电连接到汇流条组件4000。
如图20的右侧下端所示，结合电池单元组件2000和汇流条组件4000，以电连接电池单元组件2000彼此之间。
如图20的中间下端所示，结合盖组件5000和汇流条组件4000。盖组件5000可以覆盖汇流条组件4000以保护汇流条组件4000。
在完成盖组件5000的结合之后，如图20的左侧下端所示，完成一个子模块200。
根据实施例的子模块200可以根据设计需求值来确定电池单元组件2000的数量，并且对应于此，可以仅通过改变汇流条组件4000和盖组件5000的尺寸来迅速制作多种尺寸的子模块200及包括该子模块的电池模块(例如，图2、图3的100)。
根据实施例的子模块200可以省略覆盖电池单元堆叠体1000的外围的壳体或外壳等部件，并且电池单元堆叠体1000的电池单元2100可以直接暴露于子模块200的外部。由此，子模块200的散热效率可以大幅增加。另外，由于省略了壳体或外壳，因此可以减少子模块200的重量，并且可以在保持相同体积的同时进一步提高能量密度。
另一方面，包括在子模块200中的电池单元组件2000、汇流条组件4000以及盖组件5000分别具有简单的组装结构，因此可以大幅减少额外的紧固部件，并且可以提高组装效率和生产速度。另外，可以通过调整作为子模块200的组装单位的电池单元组件2000的数量来迅速地提供符合多种需求规格的子模块200。
图21是包括在电池模块100中的端板300的立体图和局部放大图。在图21中描述的端板对应于上述的在图2至图3中描述的端板300，因此可以省略重复说明。
参照图21，端板300可以是在两端部具有可插入引导块(例如，图2的721)的插入槽310的隔板形状的部件。然而，端板300的具体形状不限于附图所示。
端板300可以在第一方向(Z轴方向)上面对子模块(例如，图1至图20的200)，并且可以在第二方向(X轴方向)上的两端部具有插入槽310。插入槽310可以具有从端板300的端部在第二方向上凹入的槽形状。
插入槽310中可以设置有接触突起(未示出)。接触突起(未示出)可以与引导块721接触，以增加引导块721和插入槽310的结合强度。例如，接触突起(未示出)可以被设置为从插入槽310的彼此面对的面分别突出的突起形状。多个接触突起(未示出)可以在第三方向(例如，Y轴方向)上隔开设置。接触突起(未示出)可以被构成为按压插入到插入槽310的引导块721，因此，可以进一步增加端板300和引导块721的结合强度。然而，可以省略接触突起(未示出)。例如，插入槽310也可以被构成为具有平坦的面而没有接触突起(未示出)。
端板300可以设置在相邻的两个子模块(图1至图20的200)之间，以阻碍或阻断在子模块(图1至图20的200)之间进行热传播。为了提高阻热率，在端板300的至少一部分面上可以设置有隔热部件320。例如，如图21所示，在端板300的两个面上可以设置有隔热部件320。
隔热部件320可以设置在端板300和子模块(图1至图20的200)之间。例如，隔热部件320的一面可以面对端板300，与该一面相对的另一面可以面对子模块(图1至图20的200)。
隔热部件320可以通过粘合剂等粘接材料粘接到端板300。然而，隔热部件320和端板300的结合方式不限于上述内容，只要能够使两个结构彼此固定，就可使用任意方法。
隔热部件320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。例如，耐热性可以是指在摄氏600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，隔热部件320可以包括能够执行热和/或火焰传播防止功能的云母(Mica)、硅酸盐(Silicate)、石墨、氧化铝、陶瓷棉和气凝胶(Aerogel)中的至少一部分材料。然而，隔热部件320的材料不限于此，只要是能够在电池单元堆叠体(例如，图3的1000)发生热失控的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堆叠体，即可以由任意材料形成。然而，在实施例的电池模块(例如，图1至图3的100)中，也可以省略上述的隔热部件320。
端板300可以在用作电池模块(图1至图3的100)结合到电池组壳体(图1至图3的700)的紧固区域的同时，执行阻断在子模块(图1至图20的200)之间形成热传播的作用。
从子模块(图1至图20的200)排放的气体或颗粒可能会通过端板300和支撑框架720之间的间隙排出。引导块(图2的721)可以结合到端板300以阻挡这种间隙，并且可以阻断气体或颗粒通过端板300和支撑框架(图2的720)之间排出。
图22是用于描述电池模块100容纳在电池组10的状态的示意图和局部放大图。图23是图2的I-I'部分的剖视图。图24是图2的II-II'部分的剖视图。在图22至图24中描述的电池模块100和包括该电池模块的电池组10对应于上述的在图1至图21中描述的电池模块100和电池组10，因此可以省略重复说明。
电池模块100可以安置在壳体700的内部空间R中。例如，电池组壳体700可以具有被支撑框架720分隔的一个以上的内部空间R，并且在每个内部空间R中可以容纳一个以上的电池模块100。
电池模块100可以结合到电池组壳体700的下框架710。例如，电池模块100可以包括在第一方向(例如，Z轴方向)上交替层叠的子模块200和端板300，第一紧固部件510可以在垂直于第一方向(Z轴方向)的第三方向(例如，Y轴方向)上贯穿端板300并紧固到下框架710，从而使电池模块100固定到下框架710。安置在下框架710上的电池模块100可以在垂直于第一方向(Z轴方向)的第二方向(例如，X轴方向)上面对支撑框架720。
在电池模块100中面对支撑框架720的一面上可以设置有排气孔230。
在支撑框架720中可以形成排气通道722。排气通道722可以是气体或微细颗粒可流动的流道。例如，排气通道722可以是在侧框架720a或隔板框架720b的内部在第一方向(Z轴方向)上延伸的管状流道。排气通道722可以在支撑框架720的高度方向(例如，图22的Y轴方向)上具有单层或多层结构。例如，参照图23的剖视图，排气通道722可以分为3层而形成。在这种情况下，每层可以被构成为彼此连通或彼此不连通。然而，排气通道722的具体形状或路径不限于上述内容，只要是从电池组壳体700的内部空间R延伸到排出口760的流道，就可以被设置为任意形状。
继续参照图22进行描述。当排气通道722形成在支撑框架720的内部时，排气通道722可以通过开口部723与电池组10内部空间R连通。开口部723可以被设置为面对电池模块100的排气孔230。例如，排气孔230可以在第二方向(X轴方向)上面对设置在支撑部件720中的开口部723。由此，从排气孔230排放的气体或颗粒可以通过开口部723流入到排气通道722。尽管在图中未示出，但在开口部723中可以设置有可减少火焰的防火焰部件(未示出)。例如，防火焰部件(未示出)可以包括一层以上的网格(Mesh)部件。从排气孔230排放的高温气体或火焰的温度可以在通过防火焰部件(未示出)的过程中降低，由此可以减小火焰的规模或强度，或者可以消除火焰。流入到排气通道722的气体或颗粒在沿排气通道722流动的过程中其热能或动能逐渐降低，从而可以通过电池组壳体700的排出口760安全地排出到电池组10外部。
为了使电池模块100可以组装在正确位置，在电池组壳体700中可以设置有插入到电池模块100的引导块721。例如，电池组壳体700的侧框架720a和隔板框架720b可以设置有分别朝向电池组10的内部空间R突出的多个引导块721，并且在电池模块100中可以设置有引导块721插入的插入槽310。
插入槽310可以形成在电池模块100的端板300中。例如，在端板300的第二方向(X轴方向)的两端部可以设置有在第二方向(X轴方向)上凹陷的形状的插入槽310。可以在第一方向(Z轴方向)上隔开设置与引导块721的数量对应的多个插入槽310。
插入槽310和排气孔230可以在电池模块100的至少一侧在第一方向(Z轴方向)上排列。例如，如图22所示，在第一方向(Z轴方向)上隔开的多个插入槽310之间可以设置有排气孔230。
引导块721可以引导电池模块100组装在正确位置。例如，制作者可以在将电池模块100安置在电池组壳体700的过程中，将引导块721插入到插入槽310中，以使电池模块100安置在正确位置上。
容纳在电池组壳体700的内部空间R中的电池模块100和支撑框架720之间可以存在间隙。例如，为了可以使电池模块100安全地插入，电池模块100在第二方向(X轴方向)上的长度可以稍微小于电池组壳体700的内部空间R在第二方向(X轴方向)上的宽度。或者，制造上的公差等也可以导致电池模块100和支撑框架720之间存在间隙。引导块721可以插入到端板300中以覆盖这种间隙。由此，可以形成从端板300延伸到支撑框架720的隔离结构。以下，对引导块721进行详细描述。
引导块721可以从支撑框架720朝向内部空间R突出。或者，引导块721可以从支撑框架720朝向电池模块100突出。例如，当支撑框架720中的侧框架720a从下框架710的边缘在第一方向(Z轴方向)上延伸时，引导块721可以在垂直于第一方向的第二方向(X轴方向)上从侧框架720a朝向内部空间R突出。
多个引导块721可以在支撑框架720中在第一方向(Z轴方向)上隔开设置。其中，第一方向(Z轴方向)可以是与包括在电池模块100中的电池单元组件2000的堆叠方向相同的方向。在多个引导块721之间可以设置有支撑框架720的开口部723。例如，如图22所示，引导块721和开口部723可以在第一方向(Z轴方向)上交替地设置在支撑框架720的朝向内部空间R的一面。
设置在两个引导块721之间的开口部723的数量可以是多种。图22示出了在相邻的两个引导块721之间设置一个开口部723的状态，但这仅仅是示例，在相邻的两个引导块721之间也可以设置多个开口部723。
引导块721可以分别设置在彼此面对的两个支撑框架720上。例如，在侧框架720a和隔板框架720b中可以设置有在彼此面对的方向上突出的引导块721。在侧框架720a中在第一方向(Z轴方向)上隔开的多个引导块721和在隔板框架720b中在第一方向上隔开的多个引导块721可以在垂直于第一方向(Z轴方向)的第二方向(X轴方向)上彼此面对。即，在电池组壳体700中，可以在第一方向(Z轴方向)上隔开设置多组在第二方向(X轴方向)上彼此面对的一对引导块721。在第二方向(X轴方向)上彼此面对的一对引导块721可以插入到电池模块100的彼此相对的面。
引导块721可以与支撑框架720形成为一体。或者，引导块721可以形成为独立的部件，以结合到支撑框架720。当引导块721被设置为独立的部件时，引导块721可以焊接结合到支撑框架720。在这种情况下，可以应用诸如激光焊接的多种焊接方法。
引导块721可以插入到电池模块100的端板300中。
参照图23，在紧固到下框架710的端板300和支撑框架720之间可以形成有隔开空间P。引导块721可以插入到端板300中以填充隔开空间P的至少一部分。引导块721可以阻断流入到隔开空间P的气体或颗粒。
引导块721可以插入到端板300以形成从端板300延伸到支撑框架720的一种隔板结构。根据这种隔板结构，可以防止从任意一个子模块200排放的气体或颗粒通过端板300和支撑框架720之间的隔开空间P流动到其他子模块200。
端板300和支撑框架720之间的隔开空间P的至少一部分可以由引导块721填充，因此，从任意一个子模块200排放的气体或颗粒可以集中流入到支撑框架720的排气通道722。
引导块721的至少一部分表面可以被构成为倾斜面，以使引导块721能够容易地插入到端板300中。例如，参照图24，在第一方向(Z轴方向)上彼此隔开的两个开口部723之间设置的引导块721可以被构成为在垂直于第一方向(Z轴方向)的第三方向(Y轴方向)的两端部具有不同宽度。根据这种结构，引导块721的至少一部分表面可以被构成为相对第三方向(Y轴方向)倾斜。其中，“宽度”可以是指在第一方向(Z轴方向)上的长度。其中，第一方向(Z轴方向)可以与包括在电池模块(例如，图1至图3的100)中的电池单元组件(例如，图3的2000)的堆叠方向相同。另外，第三方向(Y轴方向)可以是与第一方向(Z轴方向)以及端板300和支撑框架720彼此面对的第二方向(X轴方向)均垂直的方向。
对于将电池模块(图2至图3的100)安置在下框架710上的结构，为了容易地插入到端板300的插入槽310中，引导块721可以形成为上侧(例如，Y轴正方向)端部的宽度比下侧(例如，Y轴负方向)的端部的宽度更窄。引导块721可以通过相对更窄的上侧端部容易进入到端板300的插入槽310中。在引导块721进入到插入槽310之后，电池模块(图2至图3的100)可以沿引导块721的倾斜面下滑并安置在正确位置。
然而，引导块721的具体形状不限于上述内容。例如，引导块721还可以具有矩形截面而不具有倾斜面。只要是可以插入到插入槽310的形状，就可由任意形状构成引导块721。
当引导块721插入到端板300时，可以形成阻断气体或颗粒通过端板300和支撑框架720之间的间隙排出的隔离结构。因此，在电池模块(图2至图3的100)的任意一部分产生的气体或颗粒可以集中流入到支撑框架720的排气通道722。
以下，参照图25，对通过这种隔离结构而形成的电池组10内部的气体或颗粒的流动进行说明。
图25是用于描述电池组的隔离结构的示例图。在图25中描述的电池模块100和包括该电池模块的电池组10对应于上述的在图1至图24中描述的电池模块100和电池组10，因此将省略重复说明。
在热失控的情况下，在子模块200内部产生的气体或燃烧颗粒可以朝向电池组壳体700排放。从子模块200排放的气体或燃烧颗粒可以流入到形成在支撑框架720的排气通道722中，并且可以沿排气通道722通过排出口760排出到电池组10的外部。
排气通道722可以沿支撑框架720的长度方向(例如，Z轴方向)形成。例如，如图25所示，侧框架720a和隔板框架720b的内部可以形成有在第一方向(Z轴方向)上延伸的排气通道722。例如，排气通道722可以被设置为在支撑框架720内部沿第一方向(Z轴方向)贯穿的中空形状，并且可以在第二方向(例如，Y轴方向)上具有单层或多层结构。
排气通道722可以通过支撑框架720的开口部(例如，图2和图22的723)连通到电池组10的内部空间R。开口部723可以被设置为面对子模块200。当电池模块100的子模块200和端板300在第一方向(Z轴方向)上交替排列时，开口部(图2和图22的723)可以设置在支撑框架720中的在第二方向(X轴方向)上面对子模块200的一面。从子模块200喷出的气体或燃烧颗粒可以通过开口部开口部(图2和图22的723)流入到排气通道722。
在电池模块100和支撑框架720之间可以形成有预定的隔开空间(例如，图23的P)，在任意一个子模块200中产生的气体或颗粒可以沿该隔开空间流动。引导块721可以横跨这种隔开空间(图23的P)以进行分隔。例如，引导块721可以在从支撑框架720朝向电池模块100的方向上突出，从而插入到电池模块100的端板300中。端板300上可以设置有引导块721可插入的插入槽310。端板300的插入槽310和引导块721可以形成凹凸形状的结合结构。
引导块721可以填充端板300和支撑框架720之间的间隔，以防止在任意一个子模块200中产生的气体或颗粒流出到相邻的其他子模块200。因此，如图25所示，在任意一个子模块200中产生的气体或颗粒可以集中流入到支撑框架720的排气通道722，并且可以不转移到相邻的其他子模块200。
根据由引导块721和端板300形成的隔离结构，可以最小化在任意一个子模块200中产生的气体或颗粒流入到相邻的其他子模块200而造成的影响。因此，可以防止在电池模块100内部发生连环热失控或起火。
另外，在电池模块100中产生的气体或颗粒可以通过排气通道722迅速流出而不会长时间停留在电池组壳体700内部，因此可以防止电池组10的内部温度变得过高。
另外，可以通过引导块721将电池模块100迅速设置在准确位置，因此可以增加电池组10的制作效率。
在电池模块100内部产生的热能可以朝向电池组壳体700排放。以下，参照图26，对电池组10的散热结构进行描述。
图26是图2的III-III'部分的剖视图。在图26中描述的电池模块100和电池组10对应于上述的在图1至图25在描述的电池模块100和电池组10，因此可以省略重复说明。
在实施例中，电池模块100可以紧固并固定到下框架710。例如，电池模块100可以包括在第一方向(Z轴方向)上交替设置的多个子模块200和多个端板300，多个端板300中的至少一个可以紧固到下框架710。为了提高端板300和下框架710之间的紧固强度，电池组10可以进一步包括分别紧固到端板300和下框架710的第一紧固部件510。例如，如图26所示，第一紧固部件510可以在垂直于第一方向(Z轴方向)的第三方向(Y轴方向)上贯穿端板300以紧固到下框架710。
子模块200的电池单元堆叠体1000可以在第三方向上面对下框架710。在电池单元堆叠体1000中产生的热能可以经过下框架710而流出到电池组10外部。
在电池单元堆叠体1000和下框架710之间可以设置有散热部件800，以在朝向下框架710的方向上顺利进行热传递。例如，散热部件800可以被设置为其一面与电池单元堆叠体1000接触，与该一面相对的另一面与下框架710接触。散热部件800可以被提供为导热粘接剂(Thermal adhesive)。散热部件800可以填充电池单元堆叠体1000和下框架710之间的空间，以使根据传导的热传递更加活跃。
在实施例中，还可以省略散热部件800。例如，电池单元堆叠体1000的至少一部分可以被设置为直接与下框架710接触。在此情况下，包括在电池单元堆叠体1000中的电池单元(例如，图7的2100)的折叠部(图7的2113)可以与下框架710接触。由此，可以在电池单元堆叠体1000和下框架710之间形成根据传导的热传递路径。
为了进一步增加电池单元堆叠体1000和下框架710之间的温度梯度，电池组10的下框架710可以进一步包括冷却部件740。例如，如图26所示，下框架710可以包括在第三方向(Y轴方)上面对电池单元堆叠体1000的冷却部件740。
在冷却部件740的内部可以设置有冷却流体可流动的流道F。例如，冷却流体可以包括空气、冷却水或制冷剂。冷却流体可以在冷却部件740的流道F内部流动的同时，吸收在电池模块100中产生的热能。
冷却部件740可以设置在下框架710的内部或下框架710的外表面。例如，冷却部件740可以设置在下框架710中朝向电池模块100的方向上的一面，以使至少一部分与电池模块100接触。
冷却部件740可以与电池模块100的散热部件800接触。例如，如图26所示，散热部件800的一面可以被设置为在第三方向(Y轴方向)上面对电池单元堆叠体1000(或者，包括在电池单元堆叠体1000中的电池单元2100)，散热部件800的另一面可以被设置为在第三方向(Y轴方向)上面对冷却部件740。
由于设置了冷却部件740，从电池模块100朝向下框架710的温度梯度进一步增加，并且可以引起更活跃的热传递。
根据实施例的电池组10可以省略包围电池模块100的电池单元堆叠体1000的刚性部件，因此可以简化从电池单元堆叠体1000到下框架710的热传递路径，并且可以减少热阻。由此，可以增加电池组10的冷却效率。
图27是容纳有电池模块100的电池组10的一部分的俯视图。在图27中描述的电池模块100和电池组10对应于上述的在图1至图26中描述的电池模块100和电池组10，因此可以省略重复说明。
电池模块100可以包括在第一方向(Z轴方向)上彼此面对并且交替设置的多个子模块200和多个端板300。端板300可以设置在相邻的两个子模块200之间以及电池模块100的第一方向(Z轴方向)两端部。由此，电池模块100可以包括相比子模块200的数量多一个的端板300。即，电池模块100可以包括N个子模块200和N+1个端板300。
端板300可以设置在子模块200之间以执行在结构上支撑电池模块100的作用。另外，端板300可以阻断高温气体或火焰转移到子模块200之间。
根据实施例的电池组10具有可利用设置在电池单元子模块200之间的端板300紧固电池模块100和电池组壳体700的结构。例如，当第一紧固部件510贯穿端板300并紧固到电池组壳体700时，电池模块100可以固定在电池组10内部。通过将设置端板300的区域用作紧固区域，可以在端板300之间尽可能地确保可设置电池单元组件2000的空间。例如，参照图27，电池模块100可以仅将设置端板300的A区域用作与电池组壳体700的紧固区域，并且将相邻的A区域之间的空间确保为可设置子模块200的空间。尤其，可以在B区域中省略与电池组壳体紧固的螺栓或螺母等紧固部件，因此可以确保额外的剩余空间。因此，可以将包括在子模块200中的电池单元2100的尺寸扩展至B区域，从而可以构成能量密度高的电池组10。
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，可以通过删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 (19)

1.一种电池组，包括：
电池组壳体，包括下框架和侧框架；以及
一个以上的电池模块，容纳在所述电池组壳体中，
所述电池模块包括：
多个电池单元堆叠体，由多个电池单元在第一方向上堆叠而形成；以及
多个端板，紧固到所述下框架，
多个所述端板和多个所述电池单元堆叠体沿所述第一方向交替设置。
2.根据权利要求1所述的电池组，进一步包括：
紧固部件，将所述端板和所述下框架彼此紧固，
所述紧固部件贯穿所述端板并固定到所述下框架。
3.根据权利要求1所述的电池组，其中，
所述电池模块进一步包括设置在所述电池单元堆叠体和所述下框架之间的散热部件。
4.根据权利要求3所述的电池组，其中，
所述散热部件的一面与多个所述电池单元中的至少一个接触，并且所述散热部件的与所述一面相对的另一面与所述电池组壳体接触。
5.根据权利要求4所述的电池组，其中，
所述电池组壳体进一步包括设置在所述下框架的冷却部件，
所述冷却部件与所述散热部件的所述另一面接触。
6.根据权利要求4所述的电池组，其中，
所述散热部件包括导热粘接剂。
7.根据权利要求1所述的电池组，其中，
所述侧框架包括在垂直于所述第一方向的第二方向上突出的引导块，
多个所述端板中的至少一个包括插入槽，所述引导块插入到的所述插入槽。
8.根据权利要求7所述的电池组，其中，
在所述侧框架的内部形成有排气通道，所述排气通道的至少一部分在所述第一方向上延伸，
所述侧框架包括与所述排气通道和所述电池组壳体的内部空间连通的多个开口部，
所述引导块设置在多个所述开口部之间。
9.根据权利要求1所述的电池组，其中，
所述电池模块进一步包括第一隔热部件，所述第一隔热部件设置在多个所述端板中的至少一个和所述电池单元堆叠体之间以阻碍热传播。
10.根据权利要求1所述的电池组，其中，
所述电池模块进一步包括电连接到所述电池单元堆叠体的汇流条组件，
所述汇流条组件在垂直于所述第一方向的第二方向上面对所述电池单元堆叠体。
11.根据权利要求10所述的电池组，其中，
所述电池单元组件包括：
多个所述电池单元，在所述第一方向上彼此面对；以及
多个支撑部件，在所述第二方向上彼此隔开，并且支撑多个所述电池单元，
所述汇流条组件与多个所述支撑部件中的至少一个结合。
12.根据权利要求11所述的电池组，其中，
所述电池单元组件包括第二隔热部件，所述第二隔热部件设置在多个所述电池单元中的任意两个之间以阻碍多个所述电池单元之间的热传播。
13.根据权利要求1所述的电池组，其中，
所述电池模块进一步包括分别结合到一个以上的所述电池单元堆叠体和多个所述端板的盖板。
14.一种电池组，包括：
电池组壳体，具有内部空间；以及
电池模块，容纳在所述内部空间中，
所述电池模块包括：
多个子模块，分别包括在第一方向上堆叠的多个电池单元组件，并且在所述第一方向上隔开设置，
所述电池单元组件包括：
多个电池单元，在所述第一方向上彼此面对；以及
隔热部件，设置在多个所述电池单元之间，以阻断多个所述电池单元之间的热传播。
15.根据权利要求14所述的电池组，其中，
所述电池模块进一步包括一个以上的端板，所述端板在所述第一方向上面对多个所述子模块中的至少一个。
16.根据权利要求15所述的电池组，其中，
多个所述子模块和一个以上的所述端板交替设置，
所述电池模块包括N个所述子模块和N+1个所述端板，所述N为2以上的自然数。
17.一种电池模块，包括：
多个子模块；
多个端板，结合到多个所述子模块；以及
盖板，结合到多个所述子模块和多个所述端板中的至少一个的一侧。
18.根据权利要求17所述的电池模块，进一步包括：
散热部件，结合到多个所述子模块和多个所述端板中的至少一个的另一侧。
19.根据权利要求17所述的电池模块，进一步包括：
加强部件，结合到多个所述子模块和多个所述端板中的至少一个的另一侧。
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