CN116759735A - 电池模块 - Google Patents

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李曙鲁
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Abstract

本发明提供一种电池模块,包括:电池单元堆叠体,由多个电池单元组件堆叠而形成;汇流条组件,电连接到电池单元堆叠体;以及盖组件,覆盖汇流条组件,多个电池单元组件中的至少一个包括:彼此面对的至少两个电池单元;以及支撑部件,支撑至少两个电池单元,汇流条组件结合到支撑部件。

Description

电池模块
技术领域
本发明涉及一种电池模块。
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的类型二次电池具有良好的输出,因此通过串联多个该二次电池以用于电动车辆的马达驱动。
应用于电动车辆等的电池模块由于需要高功率和大容量而通过电连接多个电池单元来模块化,并且电动车辆包括多个这种电池模块以获得高功率。
为了配置大容量和大面积的电池模块,包括在电池模块的电池单元的数量也可能会增加。由此,简化电池模块的结构以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产生电性能降低或起火的问题。尤其,当电池模块中安装有大量二次电池单元时,存在由于任意一个电池单元起火而产生的火焰转移到周围的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模块中,由于从电池单元到外部的热传递路径复杂而导致散热和冷却性能降低。
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,提高组装效率的电池模块。
另外,本发明的目的在于,提供一种通过缩短电池单元的热传递路径来增加散热效率的电池模块。
另外,本发明的目的在于,提供一种可根据设计需求值具有多种尺寸的电池模块。
另外,本发明的目的在于,提供一种在电池单元之间设置隔热部件以能够防止基于电池单元之间的热传播的连环起火的电池模块。
(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:电池单元堆叠体,由多个电池单元组件堆叠而形成;汇流条组件,电连接到电池单元堆叠体;以及盖组件,覆盖汇流条组件,多个电池单元组件中的至少一个包括:彼此面对的至少两个电池单元;以及支撑部件,支撑至少两个电池单元,汇流条组件结合到支撑部件。
在实施例中,多个电池单元组件中的至少一个可以包括:第一隔热部件,设置在至少两个电池单元之间,第一隔热部件阻碍至少两个电池单元之间的热传播。
在实施例中,多个电池单元组件可以包括彼此相邻的第一电池单元组件和第二电池单元组件,第一电池单元组件的支撑部件可以包括结合突起,第二电池单元组件的支撑部件可以包括容纳结合突起的结合槽。
在实施例中,电池模块可以进一步包括第一粘接部件,第一电池单元组件附接在第一粘接部件的一面,第二电池单元组件附接在第一粘接部件的与所述一面相对的另一面。
在实施例中,汇流条组件可以包括:汇流条,电连接到多个电池单元组件中的至少一个;以及汇流条框架,支撑汇流条。
在实施例中,汇流条框架和支撑部件中的一个可以包括第一挂钩,另一个可以包括用于插入第一挂钩的第一卡槽。
在实施例中,至少两个电池单元可以包括在第一方向上彼此面对的第一电池单元和第二电池单元,第一电池单元可以包括至少一部分被弯曲的第一引线接头,第二电池单元可以包括接触到第一引线接头的第二引线接头。
在实施例中,第一引线接头可以包括接触到第二引线接头的第一连接部,第二引线接头可以包括接触到第一连接部的第二连接部,第一连接部和第二连接部可以在从支撑部件朝向汇流条组件的方向上彼此重叠。
在实施例中,第一连接部和第二连接部可以设置在支撑部件和汇流条组件之间。
在实施例中,支撑部件可以包括面对第一连接部和第二连接部的多个引导槽,第一连接部和第二连接部可以在沿着多个引导槽中的至少一个而形成的第一焊接区域彼此焊接。
在实施例中,汇流条组件可以包括电连接到第一电池单元和第二电池单元的汇流条,汇流条可以在第二焊接区域与第一连接部和第二连接部焊接。
在实施例中,多个引导槽可以包括彼此平行延伸的第一引导槽和第二引导槽,第一焊接区域可以沿着第一引导槽形成,第二焊接区域可以沿着第二引导槽形成。
在实施例中,电池模块可以包括与汇流条组件面对的盖组件,该盖组件可以包括:盖框架,结合到汇流条组件和支撑部件中的至少一个;以及第二隔热部件,设置在盖框架和汇流条组件之间。
在实施例中,汇流条组件和盖框架中的任意一个可以包括第二挂钩,另一个可以包括用于插入第二挂钩的第二卡槽。
在实施例中,盖组件可以进一步包括将第二隔热部件固定在盖框架的第二粘接部件。
在实施例中,第二隔热部件可以包括陶瓷棉。
在实施例中,至少两个电池单元可以在第一方向上彼此面对,至少两个电池单元中的至少一个可以包括:电池单元主体部,容纳电极组件;以及多个引线接头,设置在电池单元主体部的垂直于第一方向的第二方向上的两端部。
在实施例中,汇流条组件在第二方向上面对电池单元堆叠体,并且电连接到多个引线接头中的至少一个。
在实施例中,汇流条组件设置在电池单元堆叠体的第二方向上的两端部。
(三)有益效果
根据实施例的电池模块可以在一对电池单元之间设置有隔热部件,从而阻碍或阻断电池单元之间的热传播。
根据实施例的模块可以具有简单且组装效率高的结构。另外,可以通过堆叠多个组装性提高的电池单元组件来迅速地制作多种尺寸的电池模块。
根据实施例的电池模块可以缩短电池单元的热传递路径,从而增加散热效率。
附图说明
图1是电池模块的立体图。
图2是电池模块的分解立体图。
图3是电池单元组件的分解立体图。
图4是包括在电池单元组件中的电池单元的立体图。
图5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6是包括在电池单元组件中的支撑部件的立体图。
图7是示出电池单元组件安置在安置面的状态的示意图。
图8是示出电池单元组件沿安置面堆叠的状态的示意图。
图9是电池单元组件的一部分的放大立体图。
图10是图9的I-I'部分的剖视图。
图11是电池单元组件的结合俯视图。
图12是结合到电池单元堆叠体的汇流条组件的分解立体图。
图13示出汇流条组件结合到电池单元组件的状态。
图14是汇流条组件结合到电池单元堆叠体的状态的示例性剖视图。
图15是盖组件的分解立体图。
图16是在盖组件结合到汇流条组件的状态下根据图15的III-III'部分的示例性剖视图。
图17示出电池模块的示例性组装顺序。
附图标记说明
200:电池模块 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 2322:结合突起
2323:结合槽 4000:汇流条组件
4100:汇流条 4200:汇流条框架
5000:盖组件 5100:盖框架
5200:第二隔热部件 5400:侧盖
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领域所属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,在附图中可能会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,相同的附图标记表示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、后面等的表述是基于附图中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是根据实施例的电池模块200的立体图。图2是电池模块200的分解立体图。
电池模块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。
电池模块200可以包括多个电池单元组件2000。例如,如图1或图2所示,电池模块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1的Z轴方向)上堆叠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,电池单元组件2000之间可以设置有粘接部件1100。一个电池模块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可以被考虑为电池模块200的制作单位。例如,制作者可以根据电池模块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电池模块200。例如,图1所示的电池模块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,以电连接电池单元组件2000彼此之间。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免受外部冲击的影响的作用。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,电池单元组件2000可以堆叠有多个以形成电池模块200的主体。例如,如图1或图2所示,电池模块200可以被构成为在没有单独的壳体或外壳的情况下,由电池单元堆叠体1000本身形成电池模块200的主体。制作者可以构成多种数量的电池单元组件2000,以自由地调整电池模块200的尺寸。另外,由于省略壳体或外壳,电池单元组件2000直接暴露于外部,从而可以增加电池模块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3和图4,对根据实施例的电池单元组件2000进行详细描述。
图3是图2所示的电池单元组件2000的分解立体图。图4是根据实施例的电池单元2100的立体图。
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2000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3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。每个引线接头2131、2132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。
在实施例中,电池单元2100可以是袋型电池单元。参照图4,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4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包覆电极组件2120并形成电池单元主体部2111的外观,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为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的边缘可以由外装材料接合而形成有密封部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。为了增加密封部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的一侧边缘折叠的一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的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,根据电池单元主体部2111所具有的厚度,使得在与折叠部2113相邻的密封部2112中可以产生相比折叠部2113朝向下侧方向(例如,图4的Y轴负方向)进一步突出的部分。例如,如图4的部分放大图所示,在从第一密封部2112a延伸到折叠部2113的部分中可以形成有在折叠部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3继续说明,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之间的热传播的隔热部件2210以及对电池单元2100施加面压力的压缩部件2220。
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,从而可以防止电池模块200的连环起火。为此,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,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,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,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,隔热部件2210的形状不限于此,只要可以在夹着隔热部件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,或者吸收基于电池单元2100的膨胀的膨胀压力。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3所示,压缩部件2220可以分别设置在隔热部件2210的两面。压缩部件2220可以附接在隔热部件2210。为此,压缩部件2220和隔热部件2210之间可以进一步设置有粘接部件(未示出)。然而,可以省略粘接部件,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相接,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3所示,可以夹着隔热部件2210而设置有一对压缩部件2220,并且第一电池单元2100a和第二电池单元2100b可以分别与一对压缩部件2220相接以实现粘接。
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,从而阻断以使第一电池单元2100a的电池单元主体部2111a无法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,以在电池单元2100彼此面对的方向(Z轴方向)和垂直方向(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的至少一面上以高度方向(例如,Y轴方向)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彼此焊接电池单元2100的引线接头2130。
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3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比电池单元2100的引线接头2130在Y轴方向上的宽度更宽。
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3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5和图6,对支撑部件2300进行详细描述。图5是保护部件2200和支撑部件2300的分解立体图。图6是支撑部件2300的立体图。在图5和图6中所描述的电池单元组件2000及其组件对应于上述的在图1至图4所描述的电池单元组件2000及其组件,因此将省略重复说明。
支撑部件2300可以紧固到保护部件2200。当将垂直于保护部件2200的宽表面的方向定义为第一方向,将平行于保护部件2200的长边的方向定义为第二方向,将平行于保护部件2200的短边的方向定义为第三方向时,支撑部件2300可以被设置为一对,以夹着保护部件2200在第二方向上彼此面对(在以下描述中,可以将第一方向、第二方向以及第三方向理解为根据上述定义的方向)。
支撑部件2300可以包括:主体部2310,结合到保护部件2200;以及法兰部2320,设置在主体部2310的至少一侧端部。
参照图5,支撑部件2300可以紧固而固定在隔热部件2210的一侧端部。在这种情况下,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可以插入到隔热部件2210的紧固槽2211中以彼此紧固。为了防止隔热部件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隔热部件2210和支撑部件2300的结合部分的脱离防止部件2312。例如,如图5所示,支撑部件2300的主体部2310与脱离防止部件2313彼此结合,并且隔热部件2210的至少一部分可以紧固在它们之间。根据这种紧固结构,隔热部件2210可以插入在主体部2310和脱离防止部件2313之间并被牢固固定。支撑部件2300的主体部2310和脱离防止部件2313可以彼此挂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,脱离防止部件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的上侧和下侧端部的法兰部2320。参照图5和图6,法兰部2320可以是相比主体部2310的宽度更宽地形成在主体部2310的上侧和下侧端部的部分。其中,主体部2310的上侧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。
法兰部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可以是形成在法兰部2320的至少一部分上的宽扁平面。当法兰部2320分别设置在主体部2310的两端部时,法兰部2320的支撑面2321可以形成支撑部件2300的两端部面。例如,如图5所示,支撑部件2300在第三方向上的两端部可以分别设置有法兰部2320,在这种情况下,每个法兰部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面。在实施例中,法兰部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的电池组外壳的下表面,或者可以是用于制作电池单元堆叠体1000的操作台。
法兰部2320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,一个法兰部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。
法兰部2320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,电池模块200的盖)。紧固部2325可以与紧固部件紧固(例如,螺栓)。例如,紧固部2325可以具有可与螺栓结合的螺纹槽。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。
法兰部2320可以包括用于与汇流条组件(例如,图2的4000)结合的卡槽2324。例如,卡槽2324可以被构成为具有贯穿法兰部2320的至少一部分的形状的槽,并且汇流条组件(图2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2的4000)与电池单元组件2000彼此结合。
图7是示出电池单元组件2000安置在安置面S的状态的示意图。图8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7和图8,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的情况下仅以电池单元2100形成堆叠体时,存在难以将单独的电池单元2100针对安置面S准确进行排列的问题。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、或者容纳电池单元组件2000的电池组外壳。
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,存在难以将电池单元2100竖立为使折叠部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7所示,一对支撑部件2300的支撑面2321可以设置在相比电池单元2100在Y轴负方向上位于更下方的位置。根据这种结构,电池单元组件2000可以在不受鲨鱼鳍2114的妨碍的情况下稳定地竖立在安置面S上。
在实施例中,法兰部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的每个支撑面2321的虚拟线隔开。因此,与一对支撑面2321相接的外部安置面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稳定地被支撑在安置面S(例如,用于制作电池单元堆叠体1000的操作台)上,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。电池模块200可以没有单独的外壳或壳体,因此,可以省略阻碍电池单元2100和安置面S直接的热传递的刚性部件,从而使电池单元2100被设置为直接面对电池模块200外部的安置面S。因此,可以在从电池单元2100朝向外部安置面S的方向上增加散热效率。尽管在附图中未示出,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,电池组外壳的下表面)之间进一步设置散热部件(未示出)。例如,散热部件(未示出)可以包括导热粘接剂(Thermal adhesive),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(未示出)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9和图10,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9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10是图9的I-I'部分的剖视图。在图9和图10中所描述的电池单元组件2000对应于上述在图1至图7中所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)可以从每个电池单元2100a、2100b的电池单元主体部2111a、2111b以垂直于第一方向(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10所示,第一引线接头2131中的至少一部分可以以朝向第二电池单元2100b的方向弯曲,并且第二引线接头2132中的至少一部分可以以朝向第一电池单元2100a的方向弯曲。随着第一引线接头2131和第二引线接头2132分别被垂直弯曲,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,焊接可以以通过照射激光来彼此接合母材(被焊接物)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进行通电,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可以在彼此面对的方向上分别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10,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。焊接区域W1、W2可以设置至少一个。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。
每个焊接区域W1、W2可以在两个引线接头2131、2132的连接部2131a、2132a表面以与第一方向(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)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,电池模块200的汇流条)彼此焊接而设置。
为了可以使两个引线接头2131、2132稳定地焊接,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的一面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。可以沿着每个引导槽2312a、2312b单独执行焊接工艺。在这种情况下,可以依次进行焊接工艺。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,电池模块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,在将电池单元组件2000和汇流条组件(例如,图2的4000)彼此结合的步骤中,可以执行第二焊接工艺。
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10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彼此面对的方向相反的方向。
图9和图10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和面对该引导槽进行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进行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,以形成电池模块200的至少一部分。以下,参照图11,对多个电池单元组件2000彼此之间的结合进行描述。
图11是根据实施例的电池单元组件2000的结合俯视图。在图11所描述的电池单元组件2000对应于上述的在图1至图10所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。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2的1000),由此,电池单元组件2000可以在堆叠状态下固定。
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在彼此面对的两个电池单元组件2000中,设置在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11,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能够彼此结合在准确的位置。
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的法兰部2320。例如,结合突起2322可以被构成为在第一方向(Z轴方向)上从法兰部2320突出,并且结合槽2323可以在法兰部2320中与结合突起2322突出的部分相对的一侧上凹陷而形成。由此,任意一个电池单元组件2000的法兰部2320的结合突起2322可以插入到相邻的另一电池单元组件2000的法兰部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,为了使电池模块2000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2322a。
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11所示,包括在一个电池单元组件2000中的一对支撑部件2300可以包括分别在相反方向上突出的结合突起2322和分别在相反方向上凹陷的结合槽2323。例如,当每个电池单元组件2000包括第一支撑部件和第二支撑部件时,设置在任意一个电池单元组件(第一电池单元组件)的第一支撑部件中的结合突起2322可以被容纳在相邻的另一电池单元组件(第二电池单元组件)的第一支撑部件的结合槽2323中。另外,任意一个电池单元组件(第一电池单元组件)的第二支撑部件中可以设置有容纳相邻的另一电池单元组件(第二电池单元组件)的第二支撑部件的结合突起2322的结合槽2323。
当在一对支撑部件2300上彼此相反的方向上设置结合槽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进行堆叠。然而,结合突起2322在一对支撑部件2300上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的两端部的一对法兰部2320可以包括分别在相同方向上突出的结合突起2322。随着支撑部件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)上翻转并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具有结合突起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可以根据汇流条组件4000彼此电连接。以下,参照图12至图14,对汇流条组件4000进行详细描述。图12是汇流条组件4000的分解立体图,图13示出汇流条组件4000结合到电池单元堆叠体1000的状态,图14是汇流条组件4000结合到电池单元堆叠体1000的状态的示例性剖视图。在图12至图14中所描述的电池模块200及其组件(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11所描述的电池模块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和另一个电池单元组件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以使其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的状态电连接到电池单元组件2000。例如,如图12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,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12的Z轴方向)并排设置。例如,如图12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距并排设置在形成于汇流条框架4200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12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彼此相接以形成短路。
汇流条4100可以以多种方法固定在汇流条框架4200。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。
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可以通过盖组件5000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,但根据实施例的电池模块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,支撑部件2300上可以设置有第一卡槽2324,汇流条框架4200上可以设置有插入到第一卡槽2324的第一挂钩4230,从而可以使支撑部件2300和汇流条框架4200彼此挂钩结合。参照图12和图13,支撑部件2300的两端上的法兰部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)上突出的多个第一挂钩4230。多个第一挂钩4230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固定在电池单元堆叠体1000。
参照图13,汇流条框架4200可以包括在第三方向(Y轴方向)上排列并在彼此相反的方向上突出的一对第一挂钩4230。如图13所示,可以将一对第一挂钩4230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组装在电池单元堆叠体1000。
另一方面,汇流条框架4200可以进一步包括用于紧固在盖组件5000的第二挂钩4240。对此,将参照图15和图16在下面进行描述。
参照图14,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可以焊接在汇流条4100以实现电连接。此时,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。例如,如图14所示,汇流条4100中的任意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9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14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12和图14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14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14,汇流条4100的引导槽4110可以面对在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,被设置为在任意一个电池单元组件(例如,2000a)中更加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,电池模块200可以包括覆盖汇流条框架4200的盖组件5000。以下将参照图15至图16,对盖组件5000进行详细描述。图15是盖组件5000的分解立体图,图16是盖组件5000结合到汇流条组件4000的状态的示例性剖视图。在图15至图16中所描述的电池模块200和其组件(例如,电池单元组件2000、汇流条组件4000以及盖组件5000等)包括上述的在图1至图14中所描述的电池模块200和其组件的所有特征,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和固定在盖框架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免受电池模块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与电池模块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,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可以设置在电池模块200的两侧最外围,以保护电池模块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可以彼此挂钩结合。
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排放到电池模块200的外部。
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称为第二隔热部件5200。
第二隔热部件5200可以阻碍或阻断在电池模块200发生事件时产生的火焰或高温的热能传播到相邻的其他电池模块200。另外,第二隔热部件5200可以执行减少从电池模块200喷出的高温气体或粉尘等所具有的热能的作用。另外,由于设置第二隔热部件5200,可以防止由于相邻的其他电池模块200的热失控而产生的气体或火焰、粉尘等渗入到电池模块200中。为此,第二隔热部件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,第二隔热部件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,第二隔热部件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电池模块200或电池单元2100,就可以由任意材料形成。
第二隔热部件5200可以固定在盖框架5100。例如,如图15所示,第二隔热部件5200和盖框架5100之间可以设置有粘接部件5300,第二隔热部件5200可以通过粘接部件5300粘接固定在盖框架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而设置将第二隔热部件5200和盖框架5100彼此紧固的紧固部件(未示出)。
在实施例中,第二隔热部件5200可以被构成为覆盖第一排气孔5110和第二排气孔5410。第二隔热部件5200可以阻挡电池模块200外部的异物或从其他电池模块200排放的气体和颗粒通过排气孔5110、5410流入到电池模块200内部。
在电池模块200内部的热失控情况下,第二隔热部件5200可以被构成为至少一部分撕裂以能够使电池单元堆叠体1000中产生的气体通过。或者,第二隔热部件5200可以被构成为包括能够使气体通过的材料,以能够在没有部件本身破损的情况下使电池单元堆叠体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中的第二挂钩4240,从而可以使盖框架5100和汇流条框架4200彼此挂钩结合。参照图15,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)上突出的多个第二挂钩4240。多个第二挂钩4240可以结合到至少一部分的第二卡槽5120,以使盖组件5000固定在汇流条组件4000。
参照图16的剖视图,汇流条框架4200可以包括在第三方向(Y轴方向)上排列并在彼此相反的方向上突出的一对第二挂钩4240。由此,可以将一对第二挂钩4240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。
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16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电池模块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二隔热部件一起阻断在电池模块200中产生的高温的热传播到相邻的其他电池模块。
在电池模块200的热失控情况下,遮蔽部件5500的至少一部分可以被撕裂,以适当地使从电池模块200内部朝向排气孔喷出的气体通过。
然而,图16的结合结构仅仅是示例,盖组件500也可以结合到电池模块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17,对根据实施例的电池模块200的组装顺序进行描述。图17示出电池模块200的示例性组装顺序。在图17中所描述的电池模块200及其组件(例如,电池单元组件2000、汇流条组件4000以及盖组件5000等)对应于在图1至图16中所描述的电池模块200及其组件,因此将省略重复说明。
如图17的左侧上端所示,电池模块200的组装单位可以是电池单元组件2000。准备适于电池模块200所需的电压输出值的适当数量的电池单元组件2000。
如图17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6的2322)和结合槽(例如,图6的2323)迅速准确地进行堆叠组装。
如图17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4的2130),这些引线接头可以电连接到汇流条组件4000。
如图17的右侧上端所示,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17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17的左侧下端所示,完成一个电池模块200。
根据实施例的电池模块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电池模块。
根据实施例的电池模块200可以省略覆盖电池单元堆叠体1000的外围的外壳或壳体等部件,并且电池单元堆叠体1000的电池单元2100可以直接暴露于电池模块200的外部。由此,电池模块200的散热效率可以大幅增加。另外,随着省略外壳或壳体,可以减少电池模块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,包括在电池模块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,可以通过调整作为电池模块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所需规格的电池模块200。
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多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)

1.一种电池模块,包括:
电池单元堆叠体,由多个电池单元组件堆叠而形成;
汇流条组件,电连接到所述电池单元堆叠体;以及
盖组件,覆盖所述汇流条组件,
所述多个电池单元组件中的至少一个包括:
彼此面对的至少两个电池单元;以及
支撑部件,支撑所述至少两个电池单元,
所述汇流条组件结合到所述支撑部件。
2.根据权利要求1所述的电池模块,其中,
所述多个电池单元组件中的至少一个包括:
第一隔热部件,设置在所述至少两个电池单元之间,
所述第一隔热部件阻碍所述至少两个电池单元之间的热传播。
3.根据权利要求1所述的电池模块,其中,
所述多个电池单元组件包括彼此相邻的第一电池单元组件和第二电池单元组件,
所述第一电池单元组件的所述支撑部件包括结合突起,
所述第二电池单元组件的所述支撑部件包括容纳所述结合突起的结合槽。
4.根据权利要求3所述的电池模块,进一步包括:
第一粘接部件,所述第一电池单元组件附接在所述第一粘接部件的一面,所述第二电池单元组件附接在所述第一粘接部件的与所述一面相对的另一面。
5.根据权利要求1所述的电池模块,其中,
所述汇流条组件包括:
汇流条,电连接到所述多个电池单元组件中的至少一个;以及
汇流条框架,支撑所述汇流条。
6.根据权利要求5所述的电池模块,其中,
所述汇流条框架和所述支撑部件中的一个包括第一挂钩,另一个包括用于插入所述第一挂钩的第一卡槽。
7.根据权利要求1所述的电池模块,其中,
所述至少两个电池单元包括在第一方向上彼此面对的第一电池单元和第二电池单元,
所述第一电池单元包括至少一部分被弯曲的第一引线接头,
所述第二电池单元包括接触到所述第一引线接头的第二引线接头。
8.根据权利要求7所述的电池模块,其中,
所述第一引线接头包括接触到所述第二引线接头的第一连接部,
所述第二引线接头包括接触到所述第一连接部的第二连接部,
所述第一连接部和所述第二连接部在从支撑部件朝向所述汇流条组件的方向上彼此重叠。
9.根据权利要求8所述的电池模块,其中,
所述第一连接部和所述第二连接部设置在所述支撑部件和所述汇流条组件之间。
10.根据权利要求9所述的电池模块,其中,
所述支撑部件包括面对所述第一连接部和所述第二连接部的多个引导槽,
所述第一连接部和所述第二连接部在沿着所述多个引导槽中的至少一个而形成的第一焊接区域彼此焊接。
11.根据权利要求10所述的电池模块,其中,
所述汇流条组件包括电连接到所述第一电池单元和所述第二电池单元的汇流条,
所述汇流条在第二焊接区域与所述第一连接部和所述第二连接部焊接。
12.根据权利要求11所述的电池模块,其中,
所述多个引导槽包括彼此平行延伸的第一引导槽和第二引导槽,
所述第一焊接区域沿着所述第一引导槽形成,
所述第二焊接区域沿着所述第二引导槽形成。
13.根据权利要求1所述的电池模块,其中,
所述盖组件包括:
盖框架,结合到所述汇流条组件和所述支撑部件中的至少一个;以及
第二隔热部件,设置在所述盖框架和所述汇流条组件之间。
14.根据权利要求13所述的电池模块,其中,
所述汇流条组件和所述盖框架中的任意一个包括第二挂钩,另一个包括用于插入所述第二挂钩的第二卡槽。
15.根据权利要求14所述的电池模块,其中,
所述盖组件进一步包括将所述第二隔热部件固定在所述盖框架的第二粘接部件。
16.根据权利要求15所述的电池模块,其中,
所述第二隔热部件包括陶瓷棉。
17.根据权利要求1所述的电池模块,其中,
所述至少两个电池单元在第一方向上彼此面对,
所述至少两个电池单元中的至少一个包括:
电池单元主体部,容纳电极组件;以及
多个引线接头,设置在所述电池单元主体部的垂直于所述第一方向的第二方向上的两端部。
18.根据权利要求17所述的电池模块,其中,
所述汇流条组件在所述第二方向上面对所述电池单元堆叠体,并且电连接到所述多个引线接头中的至少一个。
19.根据权利要求18所述的电池模块,其中,
所述汇流条组件设置在所述电池单元堆叠体的所述第二方向上的两端部。
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