CN116964841A - 电池模块以及包括该电池模块的电池组 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的电池模块包括：电池电芯组件，其中两个或更多个电池电芯在纵向方向上成排布置以形成纵向单元电芯，所述两个或更多个电池电芯的两个纵向端部上形成有引线，并且所述纵向单元电芯在所述电池电芯的厚度方向上堆叠成两排或更多排；模块壳体，其用于容纳所述电池电芯组件；感测线，所述感测线电连接到包括在所述电池电芯组件中的电池电芯的电极引线，并且具有暴露于所述模块壳体外部的一端；以及感测板，所述感测板联接到所述感测线的暴露于外部的所述一端。

Description

电池模块以及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。
更具体地，关于配置有扩展性的电池模块，本发明涉及能够更容易感测电池模块之间的电性能的电池模块。
此外，本发明涉及包括电池模块的电池组。
本申请要求基于2021年10月26日提交的韩国专利申请号10-2021-0143922的优先权的权益，并且该韩国专利申请的全部内容通过引用并入本文中。
背景技术
近来，能够充电和放电的二次电池已被广泛地用作无线移动装置的能源。此外，二次电池作为电动车辆、混合动力电动车辆等的能源，提供用于解决使用化石燃料的现有汽油车辆、使用化石燃料的柴油车辆等的空气污染的解决方案而受到关注。因此，由于二次电池的优点，使用二次电池的应用种类在许多方向上已经多样化，并且在未来，二次电池预期应用于甚至更多的领域和产品。
此外，作为电力存储系统(ESS)和电动车辆等的电源，对内部容纳多个串联/并联电连接的二次电池的电池模块的需求以及对由这种电池模块组成的电池组的需求在逐渐增加。
这种电池模块或电池组具有由金属材料制成的外壳，以便保护多个二次电池免受外部冲击或存储多个二次电池。
图1的(a)中是典型的常规电池模块1的局部立体图，图1的(b)中示出了电池模块的用于常规模块之间的感测的连接结构。这种常规电池模块存在以下问题。
首先，由于单个电池电芯仅在该厚度方向上层叠，因此电池电芯布置的空间利用率低并且设计自由度低，从而通过将模块与这种形式捆绑来配置电池组存在限制。即，不容易配置可以装配到受限空间(诸如汽车或各种类型的空间)中的电池模块或电池组。另外，由于单个模块利用数十个电池电芯来层叠，因此当单个电池电芯被点燃时，火焰可以容易地传播到其它电池电芯，从而存在短时间内烧坏模块的风险。
其次，如图1的(a)中所示，由于电池模块1具有其中感测线2连接到连接器3并且连接器3连接到外部匹配连接器以便感测电池模块的电特性的结构，因此需要为每个模块安装具有复杂结构的连接器。此外，单独需要一种外部连接器，其具有连接器安装在模块中的阴阳联接结构。由于这种具有阴阳联接结构的连接器具有复杂的形状，因此用于感测电池模块的电特性的端子联接结构(阴阳连接器结构)变得复杂。而且，结构复杂的连接器难以模制，从而导致制造成本增加。
第三，如图1的(b)中所示，对于相邻电池模块1的组之间的感测，需要在模块与汇流条4和连接感测连接器的线束5之间进行连接的操作。因此，对于常规模块之间的感测，需要连接组装结构复杂的模块并利用激光焊接固定构件等的操作。
因此，期望开发电池模块的相关技术，其中不仅增加电池模块和电池组的设计自由度，而且还利用简单结构便于感测每个单元模块以及在模块之间进行感测。
[现有技术]
[专利文献]
韩国注册专利公报10-2259416
发明内容
技术问题
本发明用于解决上述问题，并且本发明旨在提供一种可扩展电池模块，该可扩展电池模块在纵向方向上以及在厚度方向上连接电池电芯，以提高电池模块和电池组的空间利用率。
此外，就可扩展模块而言，本发明旨在提供一种电池模块，该电池模块具有能够通过省略具有复杂的阴阳联接结构的常规连接器来直接感测模块的结构。
此外，本发明旨在提供一种电池组，该电池组具有在感测多个电池模块时能够简单地直接感测而无需任何复杂组装结构的结构。
技术方案
根据本发明的用于解决上述问题的电池模块包括：电池电芯组件，在所述电池电芯组件中，两个或更多个纵向单元电芯沿电池电芯的厚度方向堆叠，所述两个或更多个纵向单元电芯中的每一者均包括两个或更多个电池电芯，所述两个或更多个电池电芯具有设置在纵向方向上的两端处的引线并且在所述纵向方向上成排布置；模块壳体，所述电池电芯组件容纳在所述模块壳体中；感测线，所述感测线电连接到所述电池电芯组件中包括的电池电芯的电极引线，并且具有暴露于所述模块壳体的外部的一端；以及感测板，所述感测板联接到所述感测线的暴露于外部的所述一端。
在一个实施例中，其中，所述感测板可以具有联接到所述感测线的一端的联接部分和连接到外部端子的板部分。
具体地，其中，所述板部分的面积可以大于所述联接部分的面积。
在一个实施例中，其中，所述感测板可以平行于所述模块壳体的所述侧表面设置，所述感测线的一端暴露，并且所述感测线的所述一端的暴露表面可以设置在与所述模块壳体的所述侧表面相同的高度处，使得当所述感测板与所述感测线的所述一端连接时，所述感测板与所述模块壳体的所述侧表面紧密接触。
此外，其中，所述模块壳体在与所述感测线的一端对应的位置处可以具有开口部分，并且所述感测线可以经由所述开口部分暴露在外部。
在一个实施例中，其中，所述感测线的一端可以水平弯曲以具有平行于所述感测板的对置联接板。
在一个实施例中，其中，所述感测线可以连接到端子汇流条，所述端子汇流条联接到所述电池电芯组件中包括的所述电池电芯的所述电极引线，并且所述感测线可以借助所述端子汇流条电连接到所述电池电芯组件的所述电池电芯。
具体地，所述感测线的另一端可以焊接到所述端子汇流条。
另选地，所述感测线的另一端和所述端子汇流条可以通过插设与联接到所述感测线的所述一端的所述感测板相同的感测板而联接。
作为具体实施例，所述端子汇流条可以位于所述电池电芯的在所述纵向单元电芯的所述纵向方向上相向的电极引线之间，并且所述电池电芯的在所述纵向方向上相向的所述电极引线可以与所述端子汇流条联接。
更具体地，所述端子汇流条可以包括第一端子汇流条和第二端子汇流条，所述第一端子汇流条联接到所述电池电芯的沿所述纵向方向彼此面对的电极引线中的一条电极引线或多条电极引线，所述第二端子汇流条联接到另一条电极引线或多条电极引线。并且，所述电池堆模块的所述感测线可以包括联接到所述第一端子汇流条的第一感测线和联接到所述第二端子汇流条的第二感测线。所述电池模块的所述感测板可以包括联接到所述第一感测线的第一感测板和联接到所述第二感测线的第二感测板。
在一个实施例中，在所述电池电芯的所述纵向方向上延伸并且其中具有排气通道的排气板可以基于所述电池电芯的所述纵向方向安装在两侧排数相同的纵向单元电芯之间，并且所述端子汇流条和所述感测线可以由所述排气板支撑。
作为本发明的另一方面的电池组可以包括上述电池模块。此外，电池组的电池模块可以在电池电芯的厚度方向上堆叠有多个。
有益效果
根据本发明，可以获得在纵向方向上以及在厚度方向上连接电池电芯以提高电池模块和电池组的空间利用率的可扩展电池模块。
此外，本发明可以实现适用于这种可扩展电池模块的直接感测结构。
此外，本发明可以提供一种电池组，其具有在感测多个电池模块时能够简单地直接感测而无需任何复杂组装结构的结构。
附图说明
图1的(a)中是典型的常规电池模块1的局部立体图，图1的(b)中示出了用于常规模块之间的感测的电池模块的连接结构。
图2是本发明的电池模块的分解立体图。
图3是示出包括在图2的电池模块中的电池电芯组件的电连接结构的平面图。
图4是表示根据本发明的感测板的实施例的示意图。
图5是包括在图2的电池模块中的排气板的结构的立体图和前视图。
图6是示出本发明的电池模块的除了感测线和模块壳体之外的中间部分的联接结构的立体图。
图7是示出根据本发明的实施方式的电池模块的端部的联接结构的立体图。
图8是示出根据本发明的实施方式的电池模块的中间部分的联接结构的立体图。
图9是示出根据本发明的另一实施方式的电池模块的中间部分的联接结构的立体图。
图10是示出感测线与感测板之间的联接的剖面的示意图。
图11是示出本发明的电池模块堆叠并联接的电池模块层的上表面的图。
(附图标记)
10：电池电芯
11、12：引线
100：电池电芯组件
110：纵向单元电芯
200：模块壳体
210：C形壁
220：I形壁
211：开口部分
230：前端板
240：后端板
300：排气板
310：主体部分
311：排气通道
320：传热保护板
400，400’：感测线(第一感测线，第二感测线)
410：感测线的一端
500，500’：端子汇流条(第一端子汇流条，第二端子汇流条)
510，510’：端子汇流条支撑块
600：感测板
610，610’：联接部分
620：板部分
1000：电池模块
具体实施方式
下文中，本发明可以具有各种变型和各种实施例，因此在附图中示出并且在详细描述中详细描述具体实施例。然而，应当理解，本发明不限于具体实施方式，并且包括本发明的精神和技术范围内的所有变型例、等同例或另选例。
本发明使用的术语仅用于解释具体实施例，而不旨在限制本发明。除非上下文另有说明，否则单数表述包括复数表述。本文使用的术语“包括”、“包含”和“具有”表示存在说明书中描述的特征、数字、步骤、动作、部件或元件或其组合，并且应当理解，不提前排除存在或添加一个或多个其它特征、数字、步骤、动作、部件、元件或其组合的可能性。
此外，当诸如层、膜、区域、板等的部分被为“在”另一部分“上”时，这不仅包括该部分“直接在”另一部分“上”的情况，而且还包括其间插设有又一部分的情况。相反，当诸如层、膜、区域、板等的部分称为在另一部分“下方”时，这不仅包括该部分在另一部分“正下方”的情况，而且还包括又一部分插设在其间的情况。此外，在本发明的说明书中设置在……“上”可以包括设置在下部分以及上部分上的情况。
根据本发明的电池模块包括：电池电芯组件，其中两个或更多个纵向单元电芯在电池电芯的厚度方向上堆叠，每个纵向单元电芯均包括两个或更多个电池电芯，这些电池电芯具有设置在纵向方向上的两端并且在纵向方向上成排布置的引线；模块壳体，其中容纳电池电芯组件；感测线，其电连接到包括在电池电芯组件中的电池电芯的电极引线，并且具有暴露于模块壳体的外部的一端；以及感测板，其联接到感测线的暴露于外部的一端。
图2是本发明的电池模块的分解立体图，图3是示出包括在图2的电池模块中的电池电芯组件的电连接结构的平面图，并且图4是表示根据本发明的感测板的实施例的示意图。
为了便于图2的图示，省略了电池模块内部的感测线和联接到感测线的感测板的图示，并且仅拆卸剩余的部分以进行图示。
如图2所示，本发明包括：电池电芯组件100，电池电芯组件100包括纵向单元电芯110；以及容纳电池电芯组件100的模块壳体200。在图2中，引线11、12设置在两端，并且基于在纵向方向上延伸的常规袋型电池电芯10，X方向表示电池电芯10或模块(壳体)的纵向方向，Y方向表示电池电芯10或模块壳体200的厚度方向(电池电芯的堆叠方向)，并且Z方向表示竖直方向。
本发明的电池电芯10涉及用于具有设置在纵向方向上的两端处的电极引线的电池电芯(所谓的双向电池电芯/袋型电池电芯)。根据该配置，由于阴极引线11和阳极引线12分别通过从单个电池电芯10的两端突出而设置，因此引线之间不存在干扰，从而增加了电极引线的面积，并且可以更容易地进行电极引线与汇流条之间的联接过程。
本发明的电池电芯组件100包括电池电芯束，在该电池电芯束中，两个或更多个双向电池电芯在纵向方向上成排布置，并且在纵向方向上彼此面对的电池电芯的电极引线彼此电连接成纵向方向的单元电芯110。在图2中，虽然两个电池电芯在纵向方向上连接以形成纵向方向的单元电芯110，但是两个或更多个电池电芯可以在纵向方向上连接。只要允许有安装电池模块壳体200或电池模块1000的电池组空间，原则上就不限制沿纵向方向连接的电池电芯10的数量。然而，因为实际上可以安装在车辆等中的电池模块1000或电池组的空间有限，所以期望在纵向方向上连接约2至4个电池电芯。此外，基于连接的电池电芯10的尺寸(长度)，在纵向方向上连接的电池电芯10的数量可以变更。如上所述，在本说明书中，通过如下操作提供的电池电芯10的组件称为纵向单元电芯110：具有两个或更多个电池电芯10，这些电池电芯成排布置，具有设置在纵向方向上的两端处的引线11、12；并且电连接彼此面对的电池电芯端部的引线11、12。
通过在电池电芯的厚度方向(X方向)上堆叠两排或更多排纵向单元电芯110而形成包括在本发明的电池模块1000中的电池电芯组件100。纵向单元电芯110堆叠的排数还取决于电池模块1000和电池组中允许的空间、电池电芯10的尺寸等。此外，可以通过考虑电气装置所需的容量来决定电池电芯10在纵向方向上的数量和排数。这样，由于本发明可以调节容纳在模块壳体200中的电池电芯组件100的电池电芯在纵向方向上的数量和电池电芯的排数，因此提高了设计自由度。另外，不是如现有技术中那样堆叠数十个电池电芯组件100，而是如果在纵向方向上层叠例如2至4个电池电芯并且在厚度方向上层叠2至6排，则电池电芯组件100可以形成得更紧凑。此外，如果用如此少数量的电池电芯10配置的这样的电池电芯组件100容纳在单独的模块壳体200中，并且如果包括这样的模块壳体200的电池模块1000在纵向或厚度方向上像乐高(Lego)块一样堆叠，则可以通过考虑用于安装电池模块1000或电池组的空间来更自由地配置电池组。例如，如果电池模块1000在纵向方向上层叠，则即使纵向单元电芯110的电池电芯在纵向方向上不进行更长得连接，也可以实现相同的效果。因此，每个电池模块(单元模块)可以配置得更紧凑。此外，可以通过在电池电芯厚度方向上堆叠所需数量的电池模块1000来提高设计的自由度。如图1所示，难以根据需要将电池组配置为具有其中在单个模块壳体中堆叠有数十个电池电芯的结构。即，由于构成电池组的电池模块中包括的电池电芯的最小单元不同，因此常规电池模块1具有低的设计自由度。
此外，在例如包括在电池模块中的电池电芯10的一部分被点燃的情况下，图1中的电池模块1会容易地将火焰蔓延到相邻的电池电芯10。然而，由于图2中的电池模块1000或包括电池模块1000的电池组的结构具有少量单独容纳在电池模块1000内的电池电芯组件100，因此即使在单个电池模块1000内的电池电芯10中发生点燃，点燃也不可能转移到其它电池模块1000。
从上述可知，本发明的电池电芯组件100在纵向方向和电池电芯厚度方向上连接，并且包括特定数量的电池电芯10的电池电芯组件100容纳在每个模块壳体中。因此，本发明的电池模块1000可以称为可扩展模块，因为可以根据包括电池电芯组件100的电池模块1000的堆叠(设计)方法来制造各种类型的电池组。
图2和图3所示的示例性实施方式的电池电芯组件100具有所谓的2P4S连接结构，在该2P4S连接结构中，两个电池电芯10在纵向方向上连接，并且纵向单元电芯110堆叠成四排，具有包括总共八个电池电芯10的电池电芯组件100。
然而，通过变更在纵向方向上具有两个连接的电池电芯的纵向单元电芯的排数，可以使得具有偶数排(例如2排层(1P4S)、6排层(3P4S)、8排层(4P4S))的电池电芯组件成为可能。此外，可以使得在纵向方向上连接三个而不是两个电池电芯的结构(1P6S、2P6S、3P6S……)、连接四个电池电芯的结构(1P8S、2P8S、3P8S……)以及更多链接结构成为可能。简言之，本发明的优点在于，其可以基于上述电池模块和电池组的设计要求将纵向单元电芯和电池电芯组件的堆叠结构改变为各种可扩展的方式。
为了便于说明，图3没有示出排气板300，仅示出了电池电芯组件100的电连接结构。
在图3中，就四排的纵向单元电芯110而言，上两排的纵向方向上彼此面对的电池电芯的电极引线11、12不彼此联接，而是各自联接到不同极性的端子汇流条。然而，在上两排电池电芯的厚度方向上相邻的电池电芯的电极引线11、11/12、12可以彼此联接，并且联接的电极引线也可以一起联接到端子汇流条。另一方面，就未联接到端子汇流条的下两排的纵向单元电芯110而言，在纵向方向上彼此面对的电池电芯的电极引线11、12彼此联接。具体地，在下两排的纵向单元电芯110中，在电池电芯厚度方向上相邻的电池电芯的电极引线11、11/12、12彼此联接之后，它们可以联接到在纵向方向上彼此面对的下两排中的其它电池电芯的电极引线12、12/11、11。
同时，纵向方向上的前后两端处的相邻排的纵向单元电芯110中包括的电池电芯的引线11、12在电池电芯的厚度方向上弯曲并彼此焊接。
本发明还包括容纳电池电芯组件100的模块壳体200。
即，如图2所示，本发明包括围绕并容纳电池电芯组件100的模块壳体200。模块壳体200具有在纵向方向上伸长的长方体结构，以容纳特定于本发明的电池电芯组件。在图2中，模块壳体200由C形壁210和I形壁220组合形成，但不限于此。例如，可以将左右或上下布置的两个C形壁组合，并且还可以将上/下/左/右壳体分开并通过焊接、钩住或利用紧固构件组合它们。
此外，本发明的模块壳体200具有前端板230和后端板240。前端板230和后端板240各自联接到C形壁-I形壁组件以封闭模块的前侧和后侧。
为了使稍后将描述的感测线的一端暴露于外部，模块壳体200可以在与感测线的一端对应的位置处具有开口部分211。感测线可以经由开口部分暴露于外部，并且可以使其一端联接到下面将描述的感测板。
本发明的电池模块还包括电连接到包括在电池电芯组件中的电池电芯的电极引线的感测线400。感测线400可以是导电丝的感测金属丝或在感测金属丝上具有预定护套的感测电缆。优选地，感测线400应当具有柔性，并且更优选地，感测线400应当能够弯曲并且通过维持其弯曲形状而成为能够塑性变形的感测电缆。选择由这种材料制成的感测线可以允许电池模块内的电极引线部分或连接到汇流条或感测构件的感测线的路径自由地改变以符合模块内的空间并被拉到模块壳体外部。
本发明的感测线400用于感测电池模块的诸如电压、电流、电阻等的电特性。因此，感测线400可以连接到模块外部的诸如感测电缆之类的感测设备，并且最终连接到安装在电池组中的BMS、ECU或控制器，以测量多个电池模块之间或单元电池模块之间的电特性。为了测量电池模块的电特性，感测线400需要电连接到包括在电池电芯组件100中的每个电池电芯10的电极引线。然而，感测线400不需要直接连接到每根电极引线，其可以借助联接到电极引线的端子汇流条500电连接到电极引线。
本发明的特征在于，感测线400的一端暴露于模块壳体200的外部。即，类似于常规电池模块，没有安装用于感测的具有阴阳联接结构的连接器，而是将电连接到模块内的电池电芯的感测线400朝向外部重定向，并且将感测线400的一端暴露于模块壳体200的外部。当感测线400的暴露的一端联接到稍后将描述的感测板600时，可以容易地感测电池模块的电特性。稍后将描述感测线400的具体形成及其与其它构件的联接关系。
本发明包括感测板600，该感测板600联接到感测线400暴露于外部的一端。感测板600可以通过联接到感测线400的一端来感测电池模块端部的电特性。此外，感测板600可以连接到相邻的电池模块，或者借助感测电缆连接到BMS等。这样，因为本发明的感测结构是在感测线400和感测板600之间简单联接的类型而不是连接器结构，所以可以容易地与外部端子进行电联接。此外，不需要模制复杂的连接器。作为感测板600，可以使用常用的电连接构件，但是必须具有大面积的板部分620以用于与外部端子连接。
图4是表示根据本发明的感测板的示例性实施方式的示意图。
如上所述，感测板600具有联接到感测线400的一端的联接部分610和连接到外部端子的板部分620。虽然联接部分610可以通过焊接或拧紧而联接到感测线的一端，但是联接方法不限于此，并且其可以采用不同的联接方法，只要它可以有效地将感测线400联接到感测板600。图4的(a)中的感测板600具有用于焊接的联接部分610，并且图4的(b)中的感测板具有设置有紧固孔的联接部分610’，该紧固孔允许与诸如螺钉之类的紧固构件联接。为了与外部端子连接，板部分620的面积大于联接部分610、610’的面积。因为感测板600具有平板形式，所以可以紧密接触地结合到模块壳体200的外表面。例如，如果联接部分610联接到暴露的感测线的一端并且板部分620的后表面联接到模块壳体的外表面，则感测板600可以更牢固地联接到模块壳体。下文将描述感测板与感测线之间的特定联接形式。
本发明的电池模块还支撑下面描述的电池电芯组件100、感测线400和端子汇流条500，并且可以具有使模块内部的气体排气的排气板300。
图5是示出包括在图2的电池模块中的排气板的结构的立体图和前视图。
参考图2和图5，排气板300安装成在构成电池电芯组件100的纵向单元电芯110的排之间跨模块壳体200的前端和后端在电池电芯的纵向方向上延伸。当由于过热而在电池电芯内部产生火焰时，排气板300可以通过设置在纵向单元电芯110的排之间来防止热量和火焰在电池电芯厚度方向上蔓延。优选地，排气板300的两侧应各自具有相对于电池电芯10的纵向方向设置的相同排数的纵向单元电芯110。在本实施方式中，相对于排气板300在左侧和右侧设置两排纵向单元电芯110。排气板300的尺寸应大于电池电芯，以便覆盖电池电芯的整个表面区域。即，排气板300的宽度应足够宽以覆盖电池电芯的整个宽度。排气板300的长度可以在电池电芯纵向方向上延伸跨越模块壳体200的前端和后端，足够长以覆盖整个纵向单元电芯110。
特别地，排气板300具有中空结构，该中空结构具有设置在内部的可排放气体和火焰的排气通道311。
电池模块内部的气体主要产生于电池电芯的引线附近，基于袋型电池，主要产生于作为引线和电池电芯主体部分之间的梯台部分的气囊附近。因此，期望排气通道311具有气体入口E(排气通孔312或与其连通的开口)，该气体入口E在排气板300的对应于气囊部分的位置处与电池模块的内部连通。参考图5，排气板300在对应于包括在电池电芯组件100中的电池电芯的气囊部分的位置处具有总共四个排气通孔312，并且这些排气通孔312可以与排气通道311连通。
此外，排气通道311可以具有出口O，气体和火焰可以经由出口O排出。由于流经与气囊部分对应的气体入口的气体和火焰的温度较高，因此排气通道的出口O需要远离入口定位以降低气体温度并将其排出到外部。为此，本发明的排气通道311具有从气体入口E延伸到出口O的流动通道。
具体地，排气通道311可以包括：纵向通道311a，该纵向通道311a在排气板300的纵向方向上延伸；以及宽度方向通道311b，该宽度方向通道311b与纵向通道311a连通并向排气板300的外部打开。这里，当电池电芯组件联接到排气板300时，期望宽度方向通道311b设置在对应于包括在纵向单元电芯110中的电池电芯两端的引线之间的中点的位置处。如图5所示，气体经由纵向通道311a从电池电芯端部的引线附近的气囊部分移动到对应的中点，并且从该点开始，可以容易地经由宽度方向通道311b排出气体和火焰。
排气通道，尤其是纵向通道311a，可以沿着排气板300的纵向方向设置成多个。参考图5的前视图，通过由分隔壁W分开而提供排气板300的五个纵向通道311a。穿过这些多个纵向通道311a的气体在宽度方向通道311b中结合，并且可以在宽度方向上朝向排气板300的上部和下部中的至少任一者排出到外部。
同时，除了在电池电芯的纵向方向上延伸的主体部分310之外，本实施方式的排气板300还具有垂直于主体部分310安装的传热保护板320。传热保护板320安装在与在沿纵向单元电芯110的纵向方向上彼此面对的电池电芯的电极引线之间的位置对应的位置中。因此，沿纵向单元电芯110的纵向方向布置的电池电芯之间的热传递可以被传热保护板320阻挡。
在电池电芯组件100的电池电芯中，未联接到稍后描述的端子汇流条的相邻电池电芯可以直接连接到电极引线。排气板300联接到这样的电极引线，或者包括支撑联接到电极引线的电极引线部分的单独的通孔321。在本实施方式中，单独的通孔321设置在传热保护板320的一侧。此外，为了在纵向单元电芯110的前部或后部为电池电芯的电极引线提供弯曲和焊接空间，在排气板300的前后两端处设置有用于电池电芯的电极引线穿过的引线结合通孔313。引线结合通孔313的尺寸可以根据目的(有利于引线之间的联接的尺寸或足以支撑联接的引线的尺寸等)而变更。
如上所述，感测线400电连接到电池电芯组件100的电极引线。为了感测模块端部的电性能，相比将感测线400联接到每个电池电芯的电极引线，更有效的是将感测线400联接到与电极引线电连接的端子汇流条500。因为就电池模块而言，端子汇流条500是通过电连接到每个电池电芯而连接到外部端子的端子，所以如果感测线400连接到端子汇流条500，则它可以感测电池模块内(即，在模块端部处)的所有电池电芯的电特性。
本发明的示例性实施方式通过将感测线400连接到与包括在电池电芯组件100中的电池电芯的电极引线联接的端子汇流条500，因此借助端子汇流条500将感测线400电连接到电池电芯10。在说明感测线400和端子汇流条500之间的连接结构之前，针对如本发明中的可扩展电池模块，说明端子汇流条500和电池电芯组件100的连接结构。因此，由端子汇流条500表示的电池模块的电连接结构变得清楚，并且可以容易地理解，简单地通过将感测线400连接到端子汇流条500，可以在电池模块的模块端部处容易地进行感测。
图6是示出本发明的电池模块的除了感测线和模块壳体之外的中间部分的联接结构的立体图，图7是示出根据本发明的电池模块的端部的联接结构的立体图。
图6的(a)示出了电池电芯的面向纵向方向、与纵向单元电芯110的中间部相对应的电极引线之间的联接。在排气板300的一侧(前侧)，端子汇流条500、500’联接到位于传热保护板320的左侧和右侧上的主体部分310，并且前两排中的电池电芯的引线分别联接到端子汇流条500、500’。端子汇流条支撑块510、510’安装在排气板上，以便于端子汇流条500、500’与排气板之间的联接，并且端子汇流条可以插入并联接到支撑块510、510’(参考图6的(a))。然而，就前两排的电池电芯而言，电池电芯的在纵向方向上彼此面对的电极引线11、12不能彼此联接。
图6的(b)示出了排气板300的另一侧(后侧)，并且示出了在纵向方向上相向的电池电芯的两侧的电极引线11、12穿过设置在排气板300的传热保护板320上的用于引线联接的通孔321被焊接。然而，电极引线11、12之间的结合不限于通过直接焊接的联接，并且也可以例如通过在电极引线之间插设中间汇流条(未示出)来联接。
图7示出了位于纵向单元电芯110的端部的电池电芯的电极引线之间的结合关系；图7的(a)和图7的(b)分别表示联接前的状态和联接后的状态。
在图7的(a)中，在排气板300的一侧(前侧)上的两排纵向单元电芯110的电极引线12、12在电池电芯厚度方向上向排气板300侧弯曲，并且另一侧(后侧)的两排纵向单元电芯110的电极引线11、11也向排气板300侧弯曲。
如图7的(b)所示，电池电芯的弯曲的电极引线11、12穿过设置在排气板300上的引线联接通孔313被焊接。然而，即使在这种情况下，电极引线11、12之间的联接也不限于通过直接焊接的联接，并且也可以例如通过在电极引线之间插设中间汇流条来联接。
如图3、图6和图7所示，本发明的电池电芯组件100以2P4S结构电连接，并且端子汇流条500通过位于电池电芯10的沿纵向方向彼此面对的引线之间而各自联接到引线。更具体地，端子汇流条500包括第一端子汇流条500和第二端子汇流条500’，第一端子汇流条500联接到电池电芯的在纵向方向上彼此面对的电极引线中的在一侧上的一条电极引线或多条电极引线，第二端子汇流条500’联接到在另一侧上的一条电极引线或多条电极引线。第一端子汇流条500和第二端子汇流条500’分别连接到不同极性的电极引线。如下所述，感测线包括联接到第一端子汇流条500的第一感测线400和联接到第二端子汇流条500’的第二感测线400’，并且可以感测模块端部的电特性。此外，感测板具有第一感测板600和第二感测板600’，第一感测板600和第二感测板600’各自分别联接到第一感测线和第二感测线。
[本发明的模式]
以下，将在端子汇流条设置在沿纵向单元电芯的纵向方向彼此面对的电池电芯之间的情况下解释特定感测线和感测板的联接结构的实施方式。
(第一实施方式)
图8是示出根据本发明的示例性实施方式的电池模块的中间部分的联接结构的立体图。
端子汇流条500、500’位于电池电芯的在纵向方向上彼此面对的两侧上的引线之间，并且具有各自联接到两侧上的引线的第一端子汇流条500和第二端子汇流条500’。此外，图8示出了具有围绕电池电芯组件和端子汇流条的长方体结构的模块壳体200。在图8中，示出了感测线400、400’分别联接到模块壳体200内部的端子汇流条500、500’和位于模块壳体外部的感测板600、600’。即，感测线400、400’的另一端朝向感测板600、600’水平弯曲并焊接到感测板。感测线400、400’还具有对应于端子汇流条500、500’的第一感测线400和第二感测线400’，并且第一感测线和第二感测线的一端朝向模块壳体200弯曲。感测线400、400’的一端经由设置在模块壳体中的开口部分暴露于模块壳体的外部，并且感测板600、600’的联接部分可以通过焊接、紧固构件等联接到该暴露部分。
(第二实施方式)
图9是示出根据本发明的另一示例性实施方式的电池模块的中间部分的联接结构的立体图。
本实施方式的感测线与感测板的基本联接结构与第一实施方式的相同。然而，一个区别在于，感测线的另一端不直接联接到端子汇流条，而是借助安装在模块壳体外部的同一感测板连接到端子汇流条。
在第一实施方式中，感测线从感测线400、400’竖直延伸的部分朝向端子汇流条500、500’水平弯曲，以便联接到端子汇流条500、500’。在这种情况下，由于感测线400、400’急剧弯曲，因此如果长时期使用，弯曲部分可能由于弯曲负载而损坏。另外，因为端子汇流条500、500’的位置可以根据电池模块的类型、形式和内部结构而变更，所以通过改变对应于端子汇流条500、500’的位置的感测线的形状(路径)来模制是低效的。例如，如果感测线400、400’模制成导电金属板，则问题变得更大。在本实施方式中，通过将感测板600、600’放置在感测线400、400’的另一端和端子汇流条之间，即使端子汇流条500、500’的位置和感测线400、400’的路径不同，也可以通过使用感测板600、600’作为一种桥接件容易地将感测线连接到端子汇流条。因此，不需要强制弯曲或模制感测线400、400’。即，通过考虑感测线的形状和位置以及端子汇流条的位置来适当地安装感测板，可以存在将感测线400、400’电连接到对应于各种类型的模块内部结构的端子汇流条500、500’的优点。
同时，感测线400、400’的一端可以通过突出到外部而暴露。然而，期望感测线400、400’不完全突出到模块壳体210的外部，以便减小感测单元所占用的空间，并且通过使感测板与模块壳体紧密接触来更紧凑地配置电池模块。如果感测线400、400’的暴露表面定位在与模块壳体210的侧面相同的高度处，则感测线的一端410突出到外部的部分将消失，并且感测板600、600’可以联接到暴露表面。图10示出了感测线和感测板之间的结合的剖面的示意图。如图所示，虽然感测线400的一端410经由模块壳体400的开口部分暴露，但是由于一端410的暴露表面与模块壳体210的侧面处于相同的高度，因此感测线400不会突出到壳体的外部。因此，平行于模块壳体的侧面布置的感测板600可以使其联接部分410紧密地联接到感测线的一端的暴露表面。因此，感测板600的板部分620也紧密地接触模块壳体210的侧面。因此，整个感测板600可以紧密地联接到模块壳体以构成更紧凑的电池模块。
同时，感测线400的一端410水平弯曲以形成平行于感测板600的部分。即，水平弯曲部分形成面向感测板600的联接板，使得其以足够的接触面积联接到感测板600的联接部分610。
图11是示出本发明的电池模块堆叠并联接的电池模块层的上表面的图。
本图示出了两个电池模块沿电池电芯的厚度方向堆叠的情况。
每个电池模块1000的端子汇流条500、500’突出到外部以便连接到外部端子。此外，在端子汇流条500、500’的两侧上，感测板600、600’位于模块壳体上。感测板600、600’的联接部分穿过设置在模块壳体的上侧表面上的开口部分211联接到暴露于外部的感测线400、400’的一端410。当感测电缆等连接到感测板600、600’的板部分620时，可以容易地感测模块端部处的电特性。
因此，根据本发明，可以在不需要准备复杂的连接器结构、中间汇流条、线束等的情况下，容易地进行模块端部处的感测以及相邻电池模块之间的感测部分的连接。即，可以更紧凑地形成具有用于感测的感测部分的电池模块，以符合具有可扩展性的模块的结构。另外，由于多个电池模块可以通过使感测线和感测板暴露于外部而直接连接到感测电缆，因此可以以简单的形式实现直接感测结构。
虽然图11示出了堆叠的两个电池模块，但是两个或更多个电池模块1000可以在电池电芯的厚度方向上堆叠。此外，可以通过将这些电池模块容纳在电池组壳体中来构成电池组。
可以通过将电池模块的感测板连接到电池组的BMS等来实现具有直接感测结构的电池组。
仅在描述性意义上考虑而不是出于限制的目的考虑本发明中公开的示例性实施方式，并且本发明的范围不受实施方式限制。应当理解，本发明的范围由所附权利要求限定，并且涵盖落入所附权利要求的范围内的所有变型例和等同例。
同时，在本说明书中，虽然已经使用了指示方向的诸如向上、向下、向左、向右、向前和向后之类的术语，但是这些术语仅是为了便于描述，并且要清楚的是，方向根据目标对象或观察者的位置而改变。

Claims (14)

1.一种电池模块，所述电池模块包括：
电池电芯组件，在所述电池电芯组件中，两个或更多个纵向单元电芯沿电池电芯的厚度方向堆叠，所述两个或更多个纵向单元电芯中的每一者均包括两个或更多个电池电芯，所述两个或更多个电池电芯具有设置在纵向方向上的两端处的引线并且在所述纵向方向上成排布置；
模块壳体，所述电池电芯组件容纳在所述模块壳体中；
感测线，所述感测线电连接到所述电池电芯组件中包括的电池电芯的电极引线，并且具有暴露于所述模块壳体的外部的一端；以及
感测板，所述感测板联接到所述感测线的暴露于外部的所述一端。
2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述感测板具有联接到所述感测线的所述一端的联接部分和连接到外部端子的板部分。
3.根据权利要求2所述的电池模块，其中，所述板部分的面积大于所述联接部分的面积。
4.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述感测板平行于所述模块壳体的暴露所述感测线的所述一端的侧表面设置，并且
所述感测线的所述一端的暴露表面设置在与所述模块壳体的所述侧表面相同的高度处，使得当所述感测板与所述感测线的所述一端连接时，所述感测板与所述模块壳体的所述侧表面紧密接触。
5.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述模块壳体在与所述感测线的所述一端对应的位置处具有开口部分，并且所述感测线经由所述开口部分暴露于外部。
6.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述感测线的所述一端水平弯曲以具有平行于所述感测板的对置联接板。
7.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
所述感测线连接到端子汇流条，所述端子汇流条联接到所述电池电芯组件中包括的所述电池电芯的所述电极引线，并且所述感测线借助所述端子汇流条电连接到所述电池电芯组件的所述电池电芯。
8.根据权利要求7所述的电池模块，其中，所述感测线的另一端焊接到所述端子汇流条。
9.根据权利要求7所述的电池模块，其中，所述感测线的另一端和所述端子汇流条通过插设与联接到所述感测线的所述一端的所述感测板相同的感测板而联接。
10.根据权利要求7所述的电池模块，其中，
所述端子汇流条位于所述电池电芯的在所述纵向单元电芯的所述纵向方向上相向的电极引线之间，并且所述电池电芯的在所述纵向方向上相向的所述电极引线与所述端子汇流条联接。
11.根据权利要求10所述的电池模块，其中，
所述端子汇流条包括第一端子汇流条和第二端子汇流条，所述第一端子汇流条联接到所述电池电芯的在所述纵向方向上彼此面对的电极引线中的一条电极引线或多条电极引线，所述第二端子汇流条联接到另一条电极引线或多条电极引线，
所述感测线包括联接到所述第一端子汇流条的第一感测线和联接到所述第二端子汇流条的第二感测线，并且
所述感测板包括联接到所述第一感测线的第一感测板和联接到所述第二感测线的第二感测板。
12.根据权利要求7所述的电池模块，其中，在所述电池电芯的所述纵向方向上延伸并且其中具有排气通道的排气板基于所述电池电芯的所述纵向方向安装在两侧排数相同的纵向单元电芯之间，并且
所述端子汇流条和所述感测线由所述排气板支撑。
13.一种电池组，所述电池组包括根据权利要求1至12中的任一项所述的电池模块。
14.根据权利要求13所述的电池组，其中，所述电池模块在所述电池电芯的所述厚度方向上堆叠有多个。
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