CN120637726A - 简化的电池模组 - Google Patents

Abstract

一种简化的电池模组包括：单体堆叠件，包括经受加热的目标单体和与目标单体相邻定位的相邻单体；绝缘片，在目标单体和相邻单体之间；多个板，配置为支撑单体堆叠件的最外侧；以及在单体堆叠件的顶部上的屏障，该屏障配置为阻挡通过单体堆叠件的顶部部分到相邻单体的热传递。

Description

简化的电池模组

技术领域

本公开涉及一种简化的电池模组。

背景技术

与未被设计为（再）充电的一次电池不同，二次（或可再充电）电池是被设计为放电和再充电的电池。低容量二次电池用于便携式小型电子设备，诸如智能电话、功能电话、笔记本电脑、数码相机和摄像机，而大容量二次电池广泛用作用于驱动混合动力车辆和电动车辆中的电机的电源以及用于储存电力（例如，家用和/或公用事业规模（utility scale）的电力储存）。二次电池通常包括由正电极和负电极构成的电极组件、容纳其的壳体以及连接到电极组件的电极端子。

本背景技术部分中公开的上述信息是为了增强对本公开的背景的理解，因此，其可能包含不构成相关（或现有）技术的信息。

发明内容

根据实施方式，一种简化的电池模组可以包括：单体堆叠件，配置为包括经受加热的目标单体和与目标单体相邻设置的相邻单体；绝缘片，设置在目标单体和相邻单体之间；多个板，配置为支撑单体堆叠件的最外侧；以及屏障，设置在单体堆叠件的顶部上以阻挡通过单体堆叠件的顶部部分到相邻单体的热传递。

根据实施方式，屏障可以包括板形屏障区段，板形屏障区段定位在目标单体和相邻单体之间的上方以阻挡从目标单体的顶部部分到相邻单体的顶部部分的热传递。

根据实施方式，屏障可以包括用于结合到板中的至少一个的第一结合部分。

根据实施方式，第一结合部分中的每个可以包括通孔。

根据实施方式，第一结合部分可以经由紧固件紧固到板中的至少一个。

根据实施方式，第一结合部分可以结合到支撑单体堆叠件的相反侧的板当中的侧板。

根据实施方式，屏障还可以包括从屏障区段弯曲的第一结合区段，第一结合区段包括用于结合到板中的至少一个的第一结合部分。

根据实施方式，板可以包括侧板，其中侧板中的每个包括主体和第二结合区段，主体配置为支撑单体堆叠件的相反侧中的对应侧，第二结合区段配置为从主体的一部分延伸并且提供有第二结合部分，其中屏障的第一结合区段的至少一部分与侧板的第二结合区段的至少一部分接触，并且屏障的第一结合部分和侧板的第二结合部分经由紧固件紧固。

根据实施方式，相邻单体可以包括与目标单体的第一侧相邻设置的第一相邻单体和与目标单体的第二侧相邻设置的第二相邻单体，并且屏障可以包括定位在目标单体和第一相邻单体之间上方的板形第一屏障区段以及定位在目标单体和第二相邻单体之间上方的板形第二屏障区段。

根据实施方式，屏障可以包括连接到第一屏障区段和第二屏障区段的第三结合区段。

根据实施方式，板可以包括支撑单体堆叠件的相反侧的侧板，并且屏障可以与侧板集成。

根据实施方式，简化的电池模组还可以包括支撑板中的至少一个的底部部分的支撑件，其中由于支撑件支撑板中的至少一个的底部部分，单体堆叠件的底表面与其上放置简化的电池模组的参考表面间隔开。

根据实施方式，简化的电池模组还可以包括底部屏障，该底部屏障设置在单体堆叠件下面以阻挡通过单体堆叠件的底部部分到相邻单体的热传递。

根据实施方式，简化的电池模组可以包括：单体堆叠件，配置为包括经受加热的目标单体和与目标单体相邻设置的相邻单体；绝缘片，设置在目标单体和相邻单体之间；多个板，配置为支撑单体堆叠件的最外侧；以及支撑件，配置为支撑板中的至少一个的底部部分，其中由于支撑件支撑板中的至少一个的底部部分，单体堆叠件的底表面与简化的电池模组放置在其上的参考表面间隔开。

根据实施方式，单体堆叠件的底表面的至少一部分可以暴露于外部，并且空的空间可以提供在单体堆叠件的底表面的至少暴露部分下面。

根据实施方式，简化的电池模组还可以包括底部屏障，该底部屏障设置在单体堆叠件下面以阻挡通过单体堆叠件的底部部分到相邻单体的热传递。

根据实施方式，支撑件可以包括将板中的至少一个与参考表面间隔开的至少一个柱。

根据实施方式，支撑件可以包括配置为将板中的至少一个与参考表面间隔开的两个或更多个柱以及连接到两个或更多个柱中的至少一个的支撑杆，其中板中的至少一个放置在支撑杆上。

根据实施方式，支撑杆可以包括用于结合到板中的至少一个的第一结合部分。

根据实施方式，板可以包括侧板，其中侧板中的每个包括主体和第一结合区段，主体配置为支撑单体堆叠件的相反侧中的对应侧，第一结合区段配置为从主体的一部分延伸并且提供有第二结合部分，其中侧板的第一结合区段的至少一部分与支撑杆的至少一部分接触，并且支撑杆的第一结合部分和侧板的第二结合部分经由紧固件紧固。

根据实施方式，板可以包括端板，其中端板中的每个包括主体和第二结合区段，主体配置为在单体布置方向上支撑单体堆叠件的最外侧，第二结合区段从主体的一部分弯曲并提供有第三结合部分，其中端板的第二结合区段的至少一部分与支撑杆的至少一部分接触，并且支撑杆的第一结合部分和端板的第三结合部分经由紧固件紧固。

然而，本公开的方面和特征不限于上述那些，并且本领域技术人员将从下面描述的详细描述中清楚地理解未提及的其它方面和特征。

附图说明

附于本说明书的附图示出了本公开的实施方式，并且与本公开的详细描述一起进一步描述了本公开的方面和特征。因此，本公开不应被解释为限于附图：

图1示出了显示根据本公开的实施方式的电池单体100的示例的透视图。

图2示出了显示根据本公开的实施方式的简化的电池模组的示例的透视图。

图3示出了显示根据本公开的实施方式的应用了屏障和支撑件的简化的电池模组的示例的透视图。

图4和图5分别示出了显示根据本公开的实施方式的屏障的示例的透视图和展开图（development diagram）。

图6示出了显示根据本公开的实施方式的屏障所结合到的侧板的展开图。

图7示出了显示根据本公开的实施方式的与侧板集成的屏障的示例的展开图。

图8示出了显示根据本公开的实施方式的屏障的示例的透视图。

图9示出了其中图8中的屏障应用于简化的电池模组的示例。

图10示出了显示根据本公开的实施方式的支撑件的示例的透视图。

图11示出了其中图10中的支撑件应用于简化的电池模组的示例。

图12示出了根据本公开的各种实施方式的支撑件的示例。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本公开的实施方式。在本说明书和权利要求中使用的术语或词语不应被解释为限于通常的含义或字典含义，而应基于发明人可以是他/她自己的词典编纂者以适当地定义术语的概念从而以最佳方式解释他/她的发明的原则被解释为与本公开的技术思想一致的含义和概念。

本说明书中描述的实施方式和附图中示出的配置仅是本公开的一些实施方式，并不代表本公开的所有技术思想、方面和特征。因此，应理解，在提交本申请时，可以有能够替换或修改这里描述的实施方式的各种等同物和修改。

将理解，当一元件或层被称为“在”另一元件或层“上”、“连接到”另一元件或层、或者“结合到”另一元件或层时，它可以直接在所述另一元件或层上、直接连接到所述另一元件或层、或者直接结合到所述另一元件或层，或者也可以存在一个或更多个居间的元件或层。当一元件或层被称为“直接在”另一元件或层“上”、“直接连接到”另一元件或层、或者“直接结合到”另一元件或层时，不存在居间的元件或层。例如，当第一元件被描述为“结合”或“连接”到第二元件时，第一元件可以直接结合或连接到第二元件，或者第一元件可以经由一个或更多个居间元件间接结合或连接到第二元件。

在附图中，为了图示的清楚，各种元件、层等的尺寸可能被夸大。相同的附图标记表示相同的元件。如这里使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关列举项目的任何和所有组合。此外，在描述本公开的实施方式时， “可以”的使用涉及“本公开的一个或更多个实施方式”。诸如“……中的至少一个”和“……中的任何一个”的表述，当在一列元素之后时，修饰整列元素，而不修饰该列的个别元素。当诸如“A、B和C中的至少一个”、“A、B或C中的至少一个”、“选自A、B和C的组的至少一个”或“选自A、B和C当中的至少一个”的短语用于指定一列元素A、B和C时，该短语可以指A、B和C的任何和所有合适的组合或子集，诸如A、B、C、A和B、A和C、B和C、或A和B和C。如这里使用的，术语“使用”、“使用……的”和“被使用”可以被认为分别与术语“利用”、“利用……的”和“被利用”同义。如这里使用的，术语“基本上”、“约”和类似术语用作近似术语，而不是程度术语，并且旨在说明本领域普通技术人员将认识到的在测量值或计算值中的固有变化。

将理解，尽管术语第一、第二、第三等可以在这里用于描述各种元件、部件、区域、层和/或区段，但是这些元件、部件、区域、层和/或区段不应受这些术语限制。这些术语用于将一个元件、部件、区域、层或区段与另一元件、部件、区域、层或区段区分开。因此，下面讨论的第一元件、部件、区域、层或区段可以被称为第二元件、部件、区域、层或区段，而不脱离示例实施方式的教导。

为了易于描述，这里可以使用诸如“在……之下”、“在……下面”、“下”、“在……之上”、“上”等的空间关系术语来描述一个元件或特征的如图中所示的与另外的元件或特征的关系。将理解，除了图中所绘的取向之外，空间关系术语还旨在涵盖装置在使用或操作中的不同取向。例如，如果图中的装置被翻转，则被描述为在其它元件或特征“下面”或“之下”的元件将取向为在所述其它元件或特征“之上”或“上方”。因此，术语“在……下面”可以涵盖上方和下方两种取向。装置可以以其它方式取向（旋转90度或处于其它取向），并且这里使用的空间关系描述语应被相应地解释。

这里使用的术语是为了描述本公开的实施方式，而不旨在限制本公开。如这里使用的，单数形式“一”也旨在包括复数形式，除非上下文清楚地以其它方式指示。将进一步理解，术语“包括”、“包括……的”、“包含”和/或“包含……的”，当在本说明书中使用时，指明所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或添加。

此外，这里公开和/或叙述的任何数值范围旨在包括归入所叙述的范围内的相同数值精度的所有子范围。例如，“1.0至10.0”的范围旨在包括所叙述的最小值1.0和所叙述的最大值10.0之间（并且包括所叙述的最小值1.0和所叙述的最大值10.0）的所有子范围，也就是，具有等于或大于1.0的最小值和等于或小于10.0的最大值的所有子范围，诸如例如2.4至7.6。这里所叙述的任何最大数值限制旨在包括归入其中的所有较低数值限制，本说明书中所叙述的任何最小数值限制旨在包括归入其中的所有较高数值限制。因此，申请人保留修改本说明书（包括权利要求书）的权利，以明确叙述归入这里明确叙述的范围内的任何子范围。所有这种范围均旨在在本说明书中进行固有（inherently）描述，使得明确记载任何这种子范围的修改将符合要求。

两个被比较的元件、特征等被称为“相同”可以意味着它们“基本上相同”。因此，短语“基本上相同”可以包括具有在本领域中被认为低的偏差（例如，5%或更小的偏差）的情况。此外，当某个参数被称为在给定区域中是均匀的时，这可以意味着就平均值而言它是均匀的。

贯穿说明书，除非以其它方式陈述，否则每个元件可以是单数或复数。

当任意元件被称为设置（或位于或定位）在部件“之上（或下面）”或“上（或下方）”时，其可以意味着任意元件被放置为与该部件的上（或下）表面接触，并且还可以意味着另一部件可以插置在该部件与设置（或位于或定位）在该部件上（或下方）的任何任意元件之间。

此外，将理解，当一元件被称为“结合”、“链接”或“连接”到另一元件时，这些元件可以直接彼此“结合”、“链接”或“连接”，或者它们之间可以存在居间元件，通过居间元件，该元件可以“结合”、“链接”或“连接”到另一元件。此外，当一部分被称为“电结合”到另一部分时，该部分可以直接连接到另一部分，或者在它们之间可以存在居间部分，使得该部分和另一部分间接地彼此连接。

在整个说明书中，当陈述“A和/或B”时，其表示A、B或A和B，除非以其它方式陈述。也就是，“和/或”包括列举的多个项目的任何或所有组合。当陈述“C到D”时，其表示C或更多且D或更少，除非以其它方式具体说明。

图1示出了显示根据本公开的实施方式的电池单体100的示例的透视图。

参考图1，电池单体100可以包括包含电极的电极组件（例如，至少一个卷绕或层压的电极组件，其包括提供在正电极和负电极之间的隔膜，即绝缘体）、包含电极组件的壳体110和结合到壳体110的开口的盖板120。图1中所示的电池单体100可以是二次电池单体。

电极组件中的正电极和负电极中的每个可以包括由薄金属箔制成的集流体，该集流体具有其上涂覆有活性物质的涂覆部分和其上未涂覆活性物质的非涂覆部分。正电极和负电极在使隔膜（其为绝缘体）插置在正电极和负电极之间之后卷绕。然而，本公开不限于此，并且电极组件可以具有这样的结构，其中每个由多个片制成的正电极和负电极交替堆叠，并且隔膜插置在正电极和负电极之间。此外，电极组件可以具有包括电极的任意结构。

壳体110可以形成电池单体100的整体轮廓，并且可以由导电金属（例如，铝（Al）、Al合金或镀镍（Ni）钢）形成。此外，壳体110可以提供容纳电极组件的空间。在图1中，壳体110被示出为棱柱形壳体并且电池单体100被示出为棱柱形电池单体，但是电池单体100可以具有任何合适的形状，例如棱柱形形状、圆柱形形状或袋形状。

盖板120可以结合到壳体110的开口以密封壳体110。壳体110和盖板120可以由导电材料形成。在实施方式中，壳体110的顶端可以是敞开的，并且盖板120可以密封壳体110的敞开顶端。

电连接到正电极的正端子130_1和电连接到负电极的负端子130_2可以结合到盖板120。例如，正端子130_1和负端子130_2可以设置为向外凸出穿过盖板120。正端子130_1和负端子130_2的位置可以改变。

根据实施方式，排气口140可以形成在电池单体100的至少一侧（例如，在所示示例中，电池单体100的顶侧，即盖板120）上。排气口140可以被配置为在电池单体100中检测到等于或高于预定阈值压力的内部压力的情况下打开。

在这种情况下，阈值压力可以取决于电池的应用、材料、目的等而不同地设定。在示例中，可以为在使用中具有短充电-放电循环的电池（其中壳体110的内部压力与其它应用相比平均保持在更高的压力）设定相对高的阈值压力。在另一示例中，可以为由具有相对高的耐热性和/或耐压性的材料形成和/或以具有相对高的耐热性和/或耐压性的设计制造的电池设定相对高的阈值压力。在不同的示例中，可以为由具有相对低的耐热性和/或耐压性的材料形成和/或以具有相对低的耐热性和/或耐压性的设计制造的电池设定相对低的阈值压力。此外或在另一示例中，排气口140可以被配置为在内部温度超过预定阈值温度的情况下打开。利用这种配置，排气口140可以防止电池单体100的爆炸或防止布置在电池单体100周围的其它电池单体的链式放热反应。

在实施方式中，盖板120可以包括电解质入口150。例如，电解质入口150可以是提供在盖板120中的通孔，并且可以形成为使得在盖板120结合并密封到壳体110中的开口之后，电解质通过电解质入口150注入壳体110中。电解质入口150可以在注入电解质之后用密封构件密封。

电池单体100可以是锂（Li）电池单体、钠（Na）电池单体等。然而，电池单体100可以包括能够通过充电和放电重复提供电力的任何电池。在电池单体100是Li电池单体的实施方式中，电池单体100由于优异的寿命特性和优异的高倍率特性而可以用于电动车辆（EV）。例如，电池单体100可以用于混合动力车辆，诸如插电式混合动力电动车辆（PHEV）。此外，Li电池单体可以用于使用大量电力储存的领域中。例如，Li电池单体可以用于电动自行车、电动工具等。

图2示出了显示根据本公开的实施方式的简化的电池模组10的示例的透视图。根据实施方式，简化的电池模组10是指配置为与真实的电池模组相同或相似的电池模组，从而评估设置在相邻电池单体之间的绝缘片的热传播阻挡性能（例如，简化的电池模组10可以是具有与用于测试的电池模组相同结构的测试电池模组）。

根据实施方式，简化的电池模组10可以包括单体堆叠件，该单体堆叠件包括多个电池单体100和模组外壳。在单体堆叠件中，电池单体100可以在一个方向上堆叠。例如，在单体堆叠件中，电池单体100可以在第一方向上布置，使得其宽侧面彼此面对。在实施方式中，电池单体100中的每个可以在其顶侧上包括排气口。例如，电池单体100中的每个可以是图1中所示的电池单体。电池单体100的数量和布置不限于图2中所示的结构，例如，电池单体100的配置、数量和布置可以出于评估绝缘片的性能的目的而适当改变。取决于电池的形状，电池单体100可以是圆形电池单体、棱柱形电池单体、袋形电池单体等。

根据实施方式，绝缘片160可以设置在相邻电池单体100之间。例如，绝缘片160可以提供在两个相邻电池单体的宽侧面之间（例如，在第一单体100_1和第二单体100_2之间）。

绝缘片160可以包括防止热量传播的绝缘材料、防止火势传播的阻燃材料或不可燃材料中的至少一种。例如，绝缘片160可以包括能够阻挡两个相邻电池单体之间（例如，第一单体100_1和第二单体100_2之间）的热传播的云母。此外，绝缘片160可以防止相邻电池单体彼此直接接触，从而保持电池单体100的电独立性。

单体堆叠件可以包含在模组外壳的接收空间中。根据实施方式，模组外壳可以包括支撑单体堆叠件的最外侧的多个板200和300。例如，板200和300可以包括在单体堆叠件的单体布置方向上支撑单体堆叠件的最外侧的端板200和支撑单体堆叠件的两侧的侧板300。根据实施方式，模组外壳可以不应用于单体堆叠件的底表面的至少一部分。也就是，单体堆叠件的底表面的至少一部分可以暴露于外部。

模组外壳（例如，支撑单体堆叠件的最外侧的端板200和侧板300）可以由刚性材料形成，以保持简化的电池模组10的强度。例如，模组外壳可以由铝（Al）挤压件形成。在另一示例中，模组外壳可以由适于保持简化的电池模组10的强度的任何材料形成。

图3示出了显示根据本公开的实施方式的应用了屏障400和支撑件600的简化的电池模组10的示例的透视图。

电池单体100可能在充电/放电期间产生大量热量，并且电池单体100可能经受异常操作条件（也称为热失控或热事件）。根据实施方式，设置在简化的电池模组10的第一单体100_1（例如，目标单体）与第二单体100_2（例如，与目标单体相邻的单体）之间的绝缘片的热传播阻挡性能可以通过加热第一单体100_1并观察对与第一单体100_1相邻设置的第二单体100_2的影响（例如，如果第一单体（即，目标单体）被加热至预定温度，则观察第二单体（即，相邻单体）的最高温度以及第二单体的温度达到阈值温度的时间）来评估。此外，每次评估绝缘片的热传播阻挡性能时，可通过单体的底部部分和顶部部分传递不同量的热量。例如，通过单体的底部部分传递的热量的程度可以取决于在评估期间放置简化的电池模组10的参考表面与简化的电池模组10的底表面之间的粘附程度而变化。此外，通过单体的顶部部分传递的热量的量可以取决于例如喷射物质（诸如火花、火焰和排出气体）的排出角度或水平而变化。

因此，根据本公开的实施方式，通过最大化经电池单体100的底部部分和/或顶部部分的热传递的阻挡（例如，因此热传播可以通过相邻电池单体的面向绝缘片的宽侧面集中在相邻电池单体之间），可以通过测量在电池单体100的相邻表面之间传递的热量来提高绝缘片的热传播阻挡性能的评估的可靠性。在这方面，简化的电池模组10可以包括设置在单体堆叠件的顶部上的屏障400和/或支撑板（其支撑单体堆叠件的最外侧）中的至少一个的底部部分的支撑件600。

屏障400可以阻挡从第一单体100_1通过单体的顶部部分到第二单体100_2的热传递。这将在下面参考图4至图9更详细地描述。此外，支撑件600可以通过将单体的底表面与简化的电池模组10搁置在其上的参考表面间隔开来阻挡从第一单体100_1通过单体的底表面到第二单体100_2的热传递。这稍后将参考图10至图12更详细地描述。

图4和图5分别示出了显示根据本公开的实施方式的屏障400的示例的透视图和展开图，并且图6示出了显示根据本公开的实施方式的屏障400所结合到的侧板300的展开图。

参考图4和图5，屏障400可以包括板形屏障区段410，例如，屏障区段410可以具有矩形且平坦的片或板的形状。根据实施方式，屏障区段410可以定位在第一单体100_1和第二单体100_2上方和之间，例如，屏障区段410可以定位在第一单体100_1和第二单体100_2上方与第一单体100_1和第二单体100_2之间的区域垂直重叠的位置处。例如，屏障区段410可以被布置成沿着第一单体100_1和第二单体100_2的纵向方向且平行于第一单体100_1和第二单体100_2的纵向方向纵向延伸（图3）。例如，屏障区段410可以定位在设置于第一单体和第二单体之间的绝缘片的顶部上或上方，例如，屏障区段410可以（沿着与第一单体100_1和第二单体100_2的底部正交的垂直方向）与绝缘片的顶部重叠。屏障区段410可以阻挡从第一单体（即，经受加热的目标单体）的顶部部分到第二单体（即，相邻单体）的顶部部分的热传递。屏障区段410可以具有足以阻挡通过顶侧传递的热量的高度。例如，屏障区段410可以具有50mm或更大的高度。

根据实施方式，屏障400还可以包括结合区段420。例如，结合区段420可以从屏障区段410弯曲，例如，两个结合区段420可以从屏障区段410的相应的相反端弯曲。例如，结合区段420可以从屏障区段410弯曲约90°。

根据实施方式，结合区段420可以包括用于与简化的电池模组的其它部件结合的结合部分422。例如，用于与支撑单体堆叠件的最外侧的板中的至少一个结合的结合部分422可以提供在结合区段420的下部部分上，例如，提供在结合区段420的与电池单体100相邻的部分上。例如，结合部分422可以是通孔，并且可以使用紧固装置（例如，紧固件）紧固到至少一个板（例如，侧板300）。在实施方式中，结合区段420不仅可以包括结合部分422，而且还可以用于与屏障区段410协同工作，以阻挡从第一单体（即，目标单体）的顶部部分到第二单体（例如，相邻单体）的顶部部分的热传递。

根据实施方式，屏障400可以结合到支撑单体堆叠件的相反侧的侧板300（图3）。参考图6，侧板300可以包括支撑单体堆叠件的相反侧的主体310和从主体310的部分延伸并提供有第一结合部分322的第一结合区段320。例如，参考图3和图4，第一结合区段320可以从主体310的至少一部分朝向单体堆叠件弯曲（例如，以至少部分地与第一单体100_1和第二单体100_2的顶部重叠），因此屏障400可以定位在弯曲的第一结合区段320上并结合到弯曲的第一结合区段320（例如，屏障400的屏障区段410可以在两个相对的侧板300之间连续延伸，同时完全重叠并覆盖第一单体100_1和第二单体100_2之间的绝缘片）。根据实施方式，侧板300的主体310可以包括穿过其中的一个或更多个通孔312，用于散热等。

根据实施方式，提供在第一结合区段320中的第一结合部分322可以是通孔。此外，屏障400的结合区段420的至少一部分可以与侧板300的第一结合区段320的至少一部分接触，并且屏障400的结合部分422和侧板300的第一结合部分322可以使用紧固装置紧固到彼此。例如，紧固装置（例如螺栓）可以穿过并紧固到屏障400的通孔和侧板300的通孔。在图4至图6以及上面的描述中已经示出和描述了屏障400的结合部分422和侧板300的第一结合部分322是通孔并且使用紧固装置（例如螺栓）紧固，但是结合部分422和322可以通过任何合适的结合方法（例如焊接等）结合。

根据实施方式，侧板300还可以包括第二结合区段330，第二结合区段330分别包括第二结合部分332。第二结合区段330可以从主体310的至少一部分弯曲。例如，第二结合区段330可以从主体310的至少一部分在向内方向上（在朝向单体堆叠件的方向上）弯曲大约90°。侧板300的第二结合区段330和第二结合部分332可以用于结合到稍后将参考图10至图12描述的支撑件。

根据实施方式，屏障400可以包括防止热量传播的绝缘材料、防止火势传播的阻燃材料或不可燃材料中的至少一种。附加地或替代地，屏障400可以包括具有高耐热性的材料，该材料在高温下不会变形或分解。例如，屏障可以包括即使在暴露于700摄氏度或更高的温度30秒或更长时也不会熔化的材料（例如，不锈钢）。

图7示出了显示根据本公开的实施方式的与侧板集成（即，成一体）的屏障的示例的展开图。根据实施方式，屏障可以与侧板一体地提供。参考图4至图6的屏障和侧板的以上描述中的大部分可以等同地/类似地应用于图7中的一体屏障。因此，在图7的以下描述中，将省略或缩略参考图4至图6的屏障和侧板的以上描述，并且描述将集中于修改的配置。

参考图7，屏障可以与分别支撑单体堆叠件的相反侧的两个侧板一体地形成（例如，作为由相同材料制成的单个无缝结构）。与侧板一体形成的屏障可以包括板形屏障区段410和从屏障区段410弯曲大约90°的结合区段420（例如，因此屏障区段410的相反侧处的结合区段420可以分别连接到两个侧板并与两个侧板一体形成）。屏障区段410可以定位在目标单体和相邻单体上方和之间，以阻挡从目标单体的顶部部分到相邻单体的顶部部分的热传递。此外，结合区段420可以结合到侧板的主体310。例如，结合区段420的部分可以延伸并且侧板的主体310的部分可以延伸以形成连接件430。屏障和侧板可以通过连接件430一体地连接。

图8示出了显示根据本公开的实施方式的屏障500的示例的透视图，并且图9示出了其中图8中的屏障500应用于简化的电池模组的示例。参考图4至图6的屏障的以上描述的大部分可以等同地/类似地应用于图8中的屏障500。因此，在图8的以下描述中，将省略或缩略参考图4至图6的以上描述，并且描述将集中于修改的配置。

根据实施方式，屏障500可以被配置为阻挡从第二单体100_2通过顶部部分到与第二单体100_2的任一侧相邻设置的第一单体100_1和第三单体100_3的热传递。例如，屏障500可以包括板形第一屏障区段510和板形第二屏障区段520。第一屏障区段510可以定位在彼此相邻设置的第一单体100_1和第二单体100_2的上方和之间，并且第二屏障区段520可以定位在彼此相邻设置的第二单体100_2和第三单体100_3的上方和之间（其中第二单体100_2在第一单体100_1和第三单体100_3之间）。第一屏障区段510和第二屏障区段520可以阻挡从第二单体100_2通过顶部部分到与第二单体100_2的相反侧相邻设置的第一单体100_1和第三单体100_3的热传递。

根据实施方式，屏障500还可以包括连接到第一屏障区段510和第二屏障区段520的结合区段530。例如，结合区段530可以从第一屏障区段510和第二屏障区段520弯曲。例如，结合区段530中的每个可以从第一屏障区段510和第二屏障区段520弯曲约90°。

根据实施方式，结合区段530中的每个可以包括用于结合到简化的电池模组的其它部件的结合部分532。例如，用于结合到支撑单体堆叠件的最外侧的板中的至少一个的结合部分532可以提供在结合区段530中的每个的下部部分上。例如，结合部分532可以是通孔，并且可以使用紧固装置紧固到至少一个板（例如，侧板300）。在实施方式中，结合区段530不仅可以包括结合部分532，而且还可以用于与第一屏障区段510和第二屏障区段520协同工作，以阻挡从第二单体100_2的顶部部分到第一单体100_1和第三单体100_3的顶部部分的热传递。

图10示出了显示根据本公开的实施方式的支撑件600的示例的透视图，并且图11示出了其中图10中的支撑件600应用于简化的电池模组的示例。支撑件600可以支撑板200和300（其支撑单体堆叠件的最外侧）中的至少一个的底部，使得单体的底表面与其上放置简化的电池模组的参考平面间隔开（例如，支撑件600可以定位在单体堆叠件的底部和支撑简化的电池模组的参考平面之间），从而阻挡从目标单体通过单体的底表面到相邻单体的热传递。

参考图10，支撑件600可以包括一个或更多个柱610_1和610_2。根据实施方式，支撑件600可以包括第一支撑部分600_1和第二支撑部分600_2，并且第一支撑部分600_1和第二支撑部分600_2中的每个可以包括两个或更多个柱610_1和610_2以及连接到两个或更多个柱610_1和610_2中的至少一个的支撑杆620。包括在支撑件600中的柱610_1和610_2可以将板200和300中的至少一个与其上放置简化的电池模组的参考平面间隔开，并且板200和300中的至少一个可以放置在支撑杆620上。

根据实施方式，单体堆叠件的底表面的至少一部分可以暴露于外部，例如，单体堆叠件的底表面的在支撑件600的支撑杆620之间的部分（其不接触支撑杆620）可以暴露于外部。也就是，模组外壳可以不应用于单体堆叠件的底表面的至少一部分。因为支撑件600的柱610_1和610_2将板200和300中的至少一个与简化的电池模组搁置在其上的参考平面间隔开，所以单体堆叠件可以定位在距参考平面预定高度处，并且可以在单体堆叠件的底表面的至少暴露部分（例如，目标单体和/或相邻单体的底表面的至少一部分）下面形成空的空间。因此，可以阻挡从目标单体通过单体的底部部分到相邻单体的热传递。

根据实施方式，每个支撑杆620可以包括用于结合到板200和300中的至少一个的结合部分622。例如，支撑杆620可以结合到侧板300。例如，侧板300中的每个可以包括支撑单体堆叠件的相反侧的主体和从主体的一部分向内（即，朝向单体堆叠件）弯曲并提供有第二结合部分的第二结合区段。这里，侧板300的第二结合区段的至少一部分可以与支撑杆620的至少一部分接触，并且支撑杆620的结合部分622和侧板300的第二结合部分可以使用紧固装置紧固到彼此。

在另一示例中，支撑杆620可以结合到端板200。例如，端板200中的每个可以包括在单体堆叠件的单体布置方向上支撑单体堆叠件的最外侧的主体和从主体的一部分向内（即，朝向单体堆叠件）弯曲并提供有第二结合部分的第二结合区段。这里，端板200的第二结合区段的至少一部分可以与支撑杆620的至少一部分接触，并且支撑杆620的结合部分622和端板200的第二结合部分可以使用紧固装置紧固到彼此。支撑杆620和端板200/侧板300在上面已经被描述为使用紧固装置结合，但是支撑杆620和端板200/侧板300可以使用任何合适的结合方法（例如焊接等）结合。

根据实施方式，简化的电池模组还可以包括设置在单体堆叠件下面的底部屏障，以阻挡通过单体堆叠件的底部部分到相邻单体的热传递。例如，底部屏障可以设置在由支撑件600限定的单体堆叠件下面的空的空间中。底部屏障可以包括定位在目标单体和相邻单体下面和之间的板形底部屏障区段。例如，底部屏障区段可以定位在设置于目标单体和相邻单体之间的绝缘片下面。底部屏障区段可以阻挡通过单体堆叠件的底部部分到相邻单体的底部部分的热传递。

图12示出了根据本公开的各种实施方式的支撑件的示例。除了上面参考图10和图11描述的支撑件之外，各种其它形状的支撑件可以应用于简化的电池模组。支撑件可以具有允许单体堆叠件与其上放置简化的电池模组的参考平面向上间隔开的任何形状，使得在单体堆叠件下面形成空的空间。

图12中显示了根据本公开的各种实施方式的支撑件的示例。例如，支撑件1210可以具有中空立方形框架的形状。在另一示例中，支撑件1220可以包括彼此间隔开预定距离的两个棱柱形柱。在又一示例中，支撑件1230可以包括彼此间隔开预定距离的四个棱柱形柱。在又一示例中，支撑件1240可以包括彼此间隔开预定距离的四个柱。图12中所示的各种形状的支撑件中的每个可以包括一个或更多个柱，从而将单体堆叠件与其上放置简化的电池模组的参考平面向上间隔开。此外，图12中所示的各种支撑件形状中的每个可以在单体堆叠件下面的区域的至少一部分中缺少部件，使得在单体堆叠件下面的区域的至少一部分中形成空的空间。

通过总结和回顾，二次电池可能在充电/放电期间产生大量的热量，并且还可能暴露于异常操作条件（也称为热失控或热事件）。在这种情况下，热量可能传播到相邻单体。为了防止热量传播到相邻单体，可以在单体之间提供绝缘片。为了测量提供在单体之间的绝缘片的热传播防止性能，可以在简化的电池模组中在类似于实际模组的条件下评估绝缘片的性能。

本公开的一方面是提供一种简化的电池模组，其配置为提高针对绝缘片的性能评估的可靠性。也就是，根据本公开的一些实施方式，通过在简化的电池模组中最大化通过电池单体的底部部分和/或顶部部分的热传递的阻挡，可以提高绝缘片的热传播阻挡性能的评估的可靠性。

然而，本公开要解决的技术问题不限于上述问题，并且本领域技术人员将从下面的本公开的描述中清楚地理解本文未提及的其它问题以及将解决这些问题的本公开的方面和特征。

尽管已经参考示出本公开的各方面的附图和实施方式描述了本公开，但是本公开不限于此。本公开所属领域的技术人员可以在本公开和下面的权利要求及其等同物的技术精神的范围内进行各种修改和变化。

本文已经公开了示例实施方式，并且尽管采用了特定术语，但是它们仅在一般的和描述性的意义上被使用和解释，而不是出于限制的目的。在一些情况下，如在提交本申请时对于本领域普通技术人员将是明显的，结合特定实施方式描述的特征、特性和/或元件可以单独使用或与结合其它实施方式描述的特征、特性和/或元件组合使用，除非另有明确指示。因此，本领域技术人员将理解，在不脱离如所附权利要求中阐述的本发明的精神和范围的情况下，可以进行在形式和细节上的各种改变。

Claims (20)

1.一种简化的电池模组，包括：

单体堆叠件，包括经受加热的目标单体和与所述目标单体相邻定位的相邻单体；

绝缘片，在所述目标单体和所述相邻单体之间；

多个板，配置为支撑所述单体堆叠件的最外侧；以及

在所述单体堆叠件的顶部上的屏障，所述屏障配置为阻挡通过所述单体堆叠件的顶部部分到所述相邻单体的热传递。

2.根据权利要求1所述的简化的电池模组，其中所述屏障包括定位在所述目标单体和所述相邻单体上方和之间的板形的屏障区段，所述屏障区段配置为阻挡从所述目标单体的顶部部分到所述相邻单体的顶部部分的热传递。

3.根据权利要求2所述的简化的电池模组，其中所述屏障还包括从所述屏障区段弯曲的第一结合区段，所述第一结合区段包括结合到所述多个板中的至少一个的第一结合部分。

4.根据权利要求3所述的简化的电池模组，其中：

所述多个板包括侧板，所述侧板中的每个包括：

主体，定位在所述单体堆叠件的相反侧中的对应侧处并且支撑所述对应侧，以及

第二结合区段，从所述主体的一部分延伸并且包括第二结合部分，

所述屏障的所述第一结合区段的至少一部分与所述侧板中的每个的所述第二结合区段的至少一部分接触，以及

所述屏障的所述第一结合部分和所述侧板中的每个的所述第二结合部分经由紧固件紧固到彼此。

5.根据权利要求1所述的简化的电池模组，其中所述屏障包括结合到所述多个板中的至少一个的第一结合部分。

6.根据权利要求5所述的简化的电池模组，其中所述第一结合部分中的每个包括通孔，所述第一结合部分经由所述通孔紧固到所述多个板中的至少一个。

7.根据权利要求5所述的简化的电池模组，其中所述第一结合部分结合到所述多个板当中的侧板，所述侧板在所述单体堆叠件的相反侧处。

8.根据权利要求1所述的简化的电池模组，其中：

所述相邻单体包括与所述目标单体的第一侧相邻的第一相邻单体和与所述目标单体的第二侧相邻的第二相邻单体，以及

所述屏障包括：

板形的第一屏障区段，定位在所述目标单体和所述第一相邻单体上方和之间，以及

板形的第二屏障区段，定位在所述目标单体和所述第二相邻单体上方和之间。

9.根据权利要求8所述的简化的电池模组，其中所述屏障包括连接到所述第一屏障区段和所述第二屏障区段的第三结合区段。

10.根据权利要求1所述的简化的电池模组，其中所述多个板包括支撑所述单体堆叠件的相反侧的侧板，所述屏障与所述侧板成一体。

11.根据权利要求1所述的简化的电池模组，还包括支撑所述多个板中的至少一个的底部部分的支撑件，所述支撑件配置为支撑所述多个板中的所述至少一个的所述底部部分使得所述单体堆叠件的底表面与参考表面间隔开，所述简化的电池模组放置在所述参考表面上。

12.根据权利要求1所述的简化的电池模组，还包括在所述单体堆叠件下面的底部屏障，所述底部屏障配置为阻挡通过所述单体堆叠件的底部部分到所述相邻单体的热传递。

13.一种简化的电池模组，包括：

单体堆叠件，包括经受加热的目标单体和与所述目标单体相邻定位的相邻单体；

绝缘片，在所述目标单体和所述相邻单体之间；

多个板，配置为支撑所述单体堆叠件的最外侧；以及

支撑件，配置为支撑所述多个板中的至少一个的底部部分，所述单体堆叠件的底表面与参考表面间隔开，所述简化的电池模组放置在所述参考表面上。

14.根据权利要求13所述的简化的电池模组，其中所述单体堆叠件的所述底表面的至少一部分暴露于外部，并且空的空间在所述单体堆叠件的所述底表面的暴露于外部的所述部分下面。

15.根据权利要求13所述的简化的电池模组，还包括在所述单体堆叠件下面的底部屏障，所述底部屏障配置为阻挡通过所述单体堆叠件的底部部分到所述相邻单体的热传递。

16.根据权利要求13所述的简化的电池模组，其中所述支撑件包括至少一个柱，所述至少一个柱将所述多个板中的至少一个与所述参考表面间隔开。

17.根据权利要求16所述的简化的电池模组，其中所述支撑件包括：

两个或更多个柱，配置为将所述多个板中的至少一个与所述参考表面间隔开；以及

支撑杆，连接到所述两个或更多个柱，所述多个板中的至少一个在所述支撑杆上。

18.根据权利要求17所述的简化的电池模组，其中所述支撑杆包括结合到所述多个板中的至少一个的第一结合部分。

19.根据权利要求18所述的简化的电池模组，其中：

所述多个板包括侧板，所述侧板中的每个包括：

主体，配置为支撑所述单体堆叠件的相反侧中的对应侧，以及

第一结合区段，从所述主体的一部分延伸并且包括第二结合部分，

所述侧板中的每个的所述第一结合区段的至少一部分与所述支撑杆的至少一部分接触，以及

所述支撑杆的所述第一结合部分和所述侧板的所述第二结合部分经由紧固件紧固到彼此。

20.根据权利要求18所述的简化的电池模组，其中：

所述多个板包括端板，所述端板中的每个包括：

主体，配置为在单体布置方向上支撑所述单体堆叠件的对应最外侧，以及

第二结合区段，从所述主体的一部分弯曲并且包括第三结合部分，

所述端板的所述第二结合区段的至少一部分与所述支撑杆的至少一部分接触，以及

所述支撑杆的所述第一结合部分和所述端板的所述第三结合部分经由紧固件紧固到彼此。