CN220553552U - 电池模块和包括该电池模块的电池组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了电池模块和包括该电池模块的电池组，包括：电池电芯堆叠件，在所述电池电芯堆叠件中堆叠有多个电池电芯；模块框架，所述模块框架容纳所述电池电芯堆叠件；以及端板，所述端板被布置在所述电池电芯堆叠件的两侧。模块框架和/或端板具有在一个方向上排放气体的排气单元。能够根据模块框架内的压力上升来打开/关闭排气单元。

Description

电池模块和包括该电池模块的电池组

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年3月16日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2021-0034064的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及电池模块和包括该电池模块的电池组，并且更具体地，涉及具有增强的安全性的电池模块和包括该电池模块的电池组。

背景技术

在现代社会中，随着诸如移动电话、笔记本电脑、摄像机和数码相机之类的便携式设备的日常使用，与上述移动设备相关的领域中的技术的发展已经被激活。此外，在解决由使用化石燃料的现有汽油车辆引起的空气污染等的尝试中，可充电/可放电二次电池被用作电动车辆(electric vehicle，EV)、混合动力电动车辆(hybrid electric vehicle，HEV)、插电式混合动力电动汽车(plug-in hybrid electric vehicle，P-HEV)等的电源。因此，对二次电池的开发需求日益增长。

目前商业化的二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池和锂二次电池。其中，锂二次电池之所以成为人们关注的焦点，是因为它们具有以下优点，例如，与镍基二次电池相比，几乎没有表现出记忆效应，因此可以自由地被充电和放电，并且具有非常低的自放电率和高能量密度。

这种锂二次电池主要使用锂基氧化物和碳质材料分别作为正极活性材料和负极活性材料。所述锂二次电池包括电极组件和电池壳体，在所述电极组件中，布置有分别涂覆有正极活性材料和负极活性材料的正极板和负极板，且隔膜插置在正极板和负极板之间，所述电池壳体将所述电极组件与电解液密封和容纳在一起。

通常，锂二次电池可以基于外部材料的形状被分类为罐型二次电池和袋型二次电池，在罐型二次电池中，电极组件被安装在金属罐中，在袋型二次电池中，电极组件被安装在铝层压板的袋中。

在用于小型设备的二次电池的情况下，布置两到三个电池电芯，但是在用于诸如汽车之类的中型或大型设备的二次电池的情况下，使用电连接大量电池电芯的电池模块。在这样的电池模块中，大量电池电芯以串联或并联的方式彼此连接以形成电芯组件，从而提高容量和输出。一个或更多个电池模块可以与各种控制和保护系统(诸如BDU(BatteryDisconnect Unit，电池断开单元)、BMS(battery management system，电池管理系统)和冷却系统)安装在一起，以形成电池组。

图1是示出传统电池模块的立体图。

参考图1，传统电池模块10可以通过将电池电芯堆叠件(未示出)容纳在模块框架20中，然后将端板40接合到模块框架20的开口部分来制造。此时，端板40可以形成有暴露端子汇流条的部分的端子汇流条开口41H和暴露模块连接器的部分的模块连接器开口42H。端子汇流条开口41H被用于引导电池模块10的HV(high voltage，高电压)连接，其中，通过端子汇流条开口41H暴露的端子汇流条可以连接到另一个电池模块或BDU(电池断开单元)。模块连接器开口42H用于引导电池模块10的LV(low voltage，低电压)连接，其中，通过模块连接器开口42H暴露的模块连接器可以连接到BMS(电池管理系统)，以发送电池电芯的电压信息、温度信息等。

图2是示出安装有图1的电池模块的传统电池组中的电池模块着火时的状态的图。图3是沿图2的切割线I-I'截取的截面图，该截面图示出了当传统电池模块着火时影响相邻电池模块的火焰的状态。

参考图1至图3，传统电池模块10包括堆叠有多个电池电芯11的电池电芯堆叠件、容纳电池电芯堆叠件的模块框架20、以及形成在电池电芯堆叠件的前表面和后表面上的端板40。

在对电池电芯的物理损坏、热损坏或电损坏(包括过度充电)的情况下，当电池电芯11的内部压力增加并超过电池电芯11的融合强度的极限值时，在电池电芯11中生成的高温热、气体和火焰可以被排放到电池电芯11外部。

此时，高温热、气体和火焰可以通过形成在端板40中的开口41H和42H被排放。然而，在多个电池模块10被布置为使得端板40彼此面对的电池组结构中，从电池模块10喷出的高温热、气体、火焰等可能影响相邻电池模块10。由此，形成在相邻电池模块的端板40上的端子汇流条等可能被损坏，并且高温热、气体和火焰可以经由形成在相邻电池模块10的端板40中的开口进入电池模块10内部，而损坏包括多个电池电芯11的其它电气组件。此外，这导致相邻电池模块10的热传播，这导致电池组内的链式着火。

因此，需要开发一种能够控制高温火焰的技术，使得当在电池模块中发生热传播时，对相邻电池模块的影响可以被最小化。

实用新型内容

技术问题

本公开的目的是提供一种电池模块和包括该电池模块的电池组，所述电池模块能够快速排放大量气体，同时在电池模块内发生着火现象时阻挡氧气的流入。

然而，本公开的实施方式要解决的问题不限于上述问题，并且可以在包括在本公开中的技术思想的范围内进行各种扩展。

技术方案

根据本公开的一个方面，提供了一种电池模块，所述电池模块包括：电池电芯堆叠件，在所述电池电芯堆叠件中堆叠有多个电池电芯；模块框架，所述模块框架容纳所述电池电芯堆叠件；以及端板，所述端板被布置在所述电池电芯堆叠件的两侧上，其中，所述模块框架和所述端板中的至少一者形成有在一个方向上排放气体的排气部，并且其中，根据所述模块框架内的压力上升来调节所述排气部的打开/关闭。

排气部可以包括：通孔；盖部，所述盖部关闭所述通孔；外壳部，所述外壳部位于所述盖部外并且具有形成在所述外壳部上的开口部分；以及弹簧部，所述弹簧部位于所述盖部和所述外壳部之间。

所述外壳部可以是连接到所述端板的框架或所述模块框架的形式，并且所述弹簧部可以被固定在所述盖部和所述外壳部之间。

当在所述电池模块内产生气体时，由所述盖部阻挡的通孔可以被打开，同时所述弹簧部被按压。

所述排气部可以包括，通孔；盖部，所述盖部关闭所述通孔；以及铰链部，所述铰链部位于所述盖部的一侧上并且能够打开/关闭所述盖部，其中，当在所述电池模块内产生气体时，在所述电池模块外部的方向上打开所述盖部。

所述铰链部可以在电池模块外部的方向上打开所述盖部。

阶梯部可以形成在所述通孔中，并且所述盖部的另一侧被所述阶梯部阻挡，使得仅在所述电池模块外部的方向上打开所述盖部。

所述排气部还可以包括内部弹簧部，所述内部弹簧部连接到所述盖部的另一侧和每个所述阶梯部。

所述内部弹簧部的弹力可以作用在与所述盖部打开的方向相反的方向上。

所述排气部还可以包括形成在所述通孔的内壁上的突出部，并且所述突出部可以位于所述盖部外。

所述电池模块还可以包括，绝缘盖，所述绝缘盖位于所述电池电芯堆叠件和所述端板之间。所述排气部可以形成在所述端板中，并且在所述绝缘盖的与所述排气部相对应的位置处可以形成绝缘盖开口。

有益效果

根据本公开的实施方式，当在电池模块内发生着火现象时，被配置为在一个方向上排放气体的排气部允许大量气体被快速排放，同时阻挡氧气的流入。

由此，可以消除电池模块内的压力上升，同时限制在可燃气体的爆炸条件下的氧气(空气)供应，从而抑制电池模块的爆炸和火焰的发展。

本公开的效果不限于上述效果，并且本领域技术人员将从所附权利要求的描述中清楚地理解以上未描述的其它附加效果。

附图说明

图1是示出传统电池模块的立体图；

图2是示出当在安装了图1的电池模块的传统电池组中电池模块着火时的状态的图；

图3是沿图2的切割线I-I'截取的截面图；

图4是示出根据本公开的实施方式的电池模块的立体图；

图5是图4的电池模块的分解立体图；

图6是示出包括在图5的电池模块中的电池电芯的立体图；

图7是从正面以不同角度观察的图4的电池模块的第二端板的立体图；

图8是根据本公开的实施方式的端板和绝缘盖的立体图；

图9是示出沿图8的切割线A-A’切割的状态的截面立体图；

图10是在xz平面上沿-y轴方向观察的图9的端板和绝缘盖的截面图；

图11是示出当电池模块抵靠图10的端板和绝缘盖的内部压力上升时气体被排放的状态；

图12是示出根据本公开的另一个实施方式的电池模块的立体图；

图13是示出沿图12的切割线B-B’截取的截面的截面图；

图14是示出根据本公开的修改实施方式的端板和绝缘盖的立体图；

图15是示出沿图14的切割线C-C’切割的状态的截面图；

图16是示出当电池模块抵靠图15的端板和绝缘盖的内部压力上升时气体被排放的状态的截面图；以及

图17和图18是根据本公开的修改实施方式的端板和绝缘盖的截面图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本公开的各种实施方式，使得本领域技术人员能够容易地执行它们。本公开可以以各种不同的方式进行修改，并且不限于本文所阐述的实施方式。

将省略与说明书无关的部分以清楚地描述本公开，并且在整个说明书中，相同的附图标记指示相同的元件。

此外，在附图中，为了便于描述，任意地示出了每个元件的尺寸和厚度，并且本公开不必须限于附图中所示的那些。在附图中，为了清楚起见，层、区域等的厚度被放大。在附图中，为了便于描述，一些层和区域的厚度被放大。

此外，应当理解，当诸如层、膜、区域或板之类的元件被称为在另一个元件“上”或“之上”时，它可以直接在另一个元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当一个元件被称为“直接在另一个元件上”时，这意味着不存在其它中间元件。此外，词语“上”或“之上”意味着设置在参考部分上或下，并且不必须意味着设置在参考部分的朝向重力的相反方向的上端上。

此外，在整个描述中，当一部分被称为“包括”或“包含”某个组件时，这意味着该部分还可以包括其它组件，而不排除其它组件，除非另有说明。

此外，在整个描述中，当被称为“平面”时，这意味着从上侧观察目标部分，并且当被称之为“截面”时，这意味着从垂直切割的截面的侧方观察目标部分。

图4是示出根据本公开的实施方式的电池模块的立体图。图5是图4的电池模块的分解立体图。图6是示出图5的电池模块中包括的电池电芯的立体图。

参考图4至图6，根据本公开的一个实施方式的电池模块100a包括：电池电芯堆叠件120，在电池电芯堆叠件中堆叠有多个电池电芯110；模块框架200，该模块框架200容纳电池电芯堆叠件120；以及端板410和420，所述端板410和420被布置在电池电芯堆叠件120的两侧上。

首先，参考图6，电池电芯110优选地为袋型电池电芯。例如，根据本实施方式的电池电芯110具有两个电极引线111和112彼此面对并且分别从电芯主体113的一个端部114a和另一个端部114b突出的结构。更具体地，电极引线111和112连接到电极组件(未示出)，并且从电极组件(未示出)突出到电池电芯110外部。

另外，在电极组件(未示出)被容纳在电芯壳体114中的状态下，可以通过接合电芯壳体114的两个端部114a和114b以及连接它们的一个侧部114c来制造电池电芯110。换言之，根据本实施方式的电池电芯110总共具有三个密封部114sa、114sb和114sc，密封部114sa、114sb和114sc具有通过诸如热熔之类的方法密封的结构，并且剩余的另一个侧部可以由连接部115形成。电芯壳体114可以由包含树脂层和金属层的层压片材形成。

此外，连接部115可以沿着电池电芯110的一个边缘延伸很长，并且电池电芯110的被称为蝙蝠耳的突出部110p可以形成在连接部115的端部处。此外，当电芯壳体114被密封且突出的电极引线111和112介于其间时，梯台部116可以形成在电极引线111和112与电芯主体113之间。也就是说，电池电芯110包括梯台部116，该梯台部116被形成为在电极引线111和112突出的方向上从电芯壳体114延伸。

电池电芯110可以是多个，并且多个电池电芯110可以堆叠以彼此电连接，从而形成电池电芯堆叠件120。参考图5，电池电芯110可以沿着y轴方向堆叠，以形成电池电芯堆叠件120。第一汇流条框架310可以在电极引线111突出的方向(x轴方向)上位于电池电芯堆叠件120的一个表面上。尽管在图中没有具体示出，但是第二汇流条框架可以在电极引线112突出的方向(-x轴方向)上位于电池电芯堆叠件120的另一表面上。电池电芯堆叠件120和第一汇流条框架310可以一起被容纳在模块框架200中。模块框架200可以使容纳在模块框架200内的电池电芯堆叠件120以及与其连接的电气组件免受外部物理冲击影响。

另外，模块框架200可以在电极引线111和112的突出方向(x轴方向，-x轴方向)上开口，并且端板410和420可以分别位于模块框架200的两个开口侧上。两个端板410和420分别被称为第一端板410以及第二端板420。第一端板410可以在覆盖第一汇流条框架310的同时接合到模块框架200，并且第二端板420可以在覆盖第二汇流条框架(未示出)的同时接合到模块框架200。也就是说，第一汇流条框架310可以位于第一端板410和电池电芯堆叠件120之间，并且第二汇流条框架(未示出)可以位于第二端板420和电池电芯堆叠件120之间。此外，用于电绝缘的绝缘盖800(参见图4)可以位于第一端板410和第一汇流条框架310之间。

第一端板410和第二端板420被定位为分别覆盖电池电芯堆叠件120的一个表面和另一个表面。第一端板410和第二端板420可以包括第一汇流条框架310和与其连接的各种电气组件免受外部冲击影响。为此，它们必须具有预定强度，并且可以包括诸如铝之类的金属。此外，第一端板410和第二端板420可以分别通过诸如焊接的方法连接到模块框架200的相应边缘。

第一汇流条框架310可以位于电池电芯堆叠件120的一个表面上，以覆盖电池电芯堆叠件120，同时引导电池电芯堆叠件120与外部设备之间的连接。具体地，汇流条、端子汇流条和模块连接器中的至少一者可以安装在第一汇流条框架310上。特别地，汇流条、端子汇流条和模块连接器中的至少一者可以安装在与第一汇流条框架310的面向电池电芯堆叠件的表面相反的表面上。例如，图5示出了汇流条510和端子汇流条520被安装在第一汇流条框架310上的状态。

电池电芯110的电极引线111在穿过形成在第一汇流条框架310中的狭缝之后弯曲，并且可以接合到汇流条510或端子汇流条520。构成电池电芯堆叠件120的电池电芯110可以通过汇流条510或端子汇流条520串联或并联连接。此外，电池电芯110a可以通过暴露于电池模块100外部的端子汇流条520电连接到外部设备或电路。

第一汇流条框架310可以包括电绝缘材料。除了汇流条510或端子汇流条520接合到电极引线111的部分之外，第一汇流条框架310限制汇流条510或端子汇流条520与电池电芯110接触，从而防止短路的发生。

此外，如上所述，第二汇流条框架可以位于电池电芯堆叠件120的另一表面上，并且汇流条、端子汇流条和模块连接器中的至少一者可以被安装到第二汇流条框架上。电极引线112可以接合到这样的汇流条。

根据本实施方式，暴露端子汇流条和模块连接器中的至少一者的开口可以形成在第一端板410中。该开口可以是端子汇流条开口或模块连接器开口。在一个示例中，如图4和图5所示，暴露端子汇流条520的端子汇流条开口410H可以形成在第一端板410中。与汇流条510相比，端子汇流条520还包括向上突出的部分。这种向上突出的部分可以经由端子汇流条开口410H暴露于电池模块100a外部。经由端子汇流条开口410H暴露的端子汇流条520可以连接到另一个电池模块或BDU(电池断开单元)以形成高电压(HV)连接。

图7是从正面以不同角度观察的图4的电池模块的第二端板的立体图。

参考图7，作为示例，暴露模块连接器600的模块连接器开口420H可以形成在第二端板420中。这意味着模块连接器600被安装在上述第二汇流条框架上。模块连接器600可以连接到设置在电池模块100a内的温度传感器、电压测量构件等。这种模块连接器600连接到外部BMS(电池管理系统)以形成LV(低电压)连接，并且它执行将由温度传感器或电压测量构件测量的温度信息、电压电平等发送到外部BMS的功能。

图4、图5和图7所示的第一端板410和第二端板420是示例性结构。根据本公开的另一个实施方式，模块连接器被安装在第一汇流条框架310上，并且端子汇流条可以被安装在第二汇流条框架上。由此，模块连接器开口可以形成在第一端板中，并且端子汇流条开口可以形成在第二端板中。

此外，根据本实施方式的端板410和420覆盖电池电芯堆叠件120的前表面和后表面，并且模块框架200覆盖电池电芯堆叠件120的上表面、下表面和两个侧表面。这里，前表面是指电池电芯堆叠件120在x轴方向上的表面，并且后表面是指电池电芯堆叠件120在-x轴方向上的表面。上表面是指电池电芯堆叠件120在-z轴方向上的表面，下表面是指电池电芯堆叠件120在-z轴方向上的表面，并且两个侧表面分别是指电池电芯堆叠件120在y轴和-y轴方向上的表面。然而，这些表面是为了便于解释而提到的，并且可以根据目标对象的位置或观察者的位置而变化。如上所述，电池电芯堆叠件120的前表面和后表面可以是电池电芯110的突出电极引线111和112所在的表面。

根据本实施方式，模块框架200以及端板410和420中的至少一者可以包括在一个方向上排放气体的排气部700a。

接下来，根据本公开的一个实施方式，将参考图8至图10详细描述形成在第一端板上的排气部。为了避免重复描述，将主要描述第一端板410，但是相同或类似的结构甚至可以应用于第二端板420。

图8是根据本公开的实施方式的端板和绝缘盖的立体图。图9是示出沿图8的切割线A-A’切割的状态的截面立体图。图10是在xz平面上沿-y轴方向观察的图9的端板和绝缘盖的截面图。

参考图8至图10，根据本实施方式的排气部700a根据模块框架200内的压力上升来调节其打开/关闭，并且当模块框架200内的压力上升时，气体在一个方向上被排放。

具体地，排气部700a可以包括通孔710a、关闭通孔710a的盖部720a、位于盖部720a外部并在其上形成有开口部分OP的外壳部730a、以及位于盖部720和外壳部730a之间的弹簧部740a。

通孔710a可以是形成在第一端板410的一个表面上并且被刺穿以穿透第一端板410的部分。通孔710a的形状没有特别限制，并且圆形、多边形、椭圆形等都是可用的。在图9中示出圆形通孔710a作为示例。

盖部720a可以被布置为从外部关闭通孔710a的整个刺穿部分。在正常操作状态下，盖部720a关闭通孔710a以按紧密密封方式保持电池模块100a，从而能够防止异物在组装过程、运输过程、正常操作过程等期间从外部流入。

外壳部730a可以是连接到第一端板410的框架的形式。例如，如图9所示，外壳部730a可以具有十字形框架被布置在第一端板410的一个表面上的形状。因为外壳是框架的形式，所以在框架之间自然地形成开口部分OP。外壳部730a可以位于盖部720a外部并且覆盖盖部720a，但是由于开口部分OP被设置在框架之间，所以盖部720a不被外壳部730a密封。

尽管在图中没有详细示出，但是外壳部730a可以是直形框架的形式。此外，即使外壳部不是框架的形式，它在结构上也没有特别限制，只要它位于盖部720a外部以形成开口部分，并且后面描述的弹簧部740a能够被固定在它们之间即可。

弹簧部740a是位于盖部720a和外壳部730a之间的弹性构件，并且优选地布置为使得弹力在与通孔710a的开口方向相同的方向上作用。这里，通孔710a的开口方向是指与x轴平行的方向。在一个示例中，作为螺旋形弹簧的弹簧部740a可以被布置为与通孔710a的开口方向平行。弹簧部740a可以被固定在盖部720a和外壳部730a之间。为了固定，弹簧部740a可以在略微压缩状态下位于盖部720a和外壳部730a之间。由于弹簧部740a的弹力，可以保持盖部720a正常地阻挡通孔710a的状态。

另外，外壳部730a可以是如上所述的框架的形式，但是为了稳定地安装弹簧部740a，与弹簧部740a接触的部分可以弯曲以向外突出。弹簧部740a按照弯曲部分被安装，使得弹簧部740a可以更稳定地固定在盖部720a和外壳部730a之间。

图11是示出当电池模块抵靠图10的端板和绝缘盖的内部压力上升时气体被排放的状态的截面图。

参考图11以及图9和图10，当电池模块100a处于异常操作状态，并且生成高温热、气体、火焰等时，增加的内部压力可以将盖部720a推出并按压弹簧部740a。也就是说，当在电池模块100a内生成气体时，由盖部720a关闭的通孔710a可以在弹簧部740a被按压的同时打开。从而，大量气体可以通过通孔710a和外壳部730a的开口部分OP被快速排放。可以限制电池模块100a内的压力的突然上升。

在气体被排放到一定程度之后，由于弹簧部740a的弹力，通孔710a再次被盖部720a关闭。仅排放气体，并且可以阻挡外部氧气(空气)流入内部。由于在通孔710a打开的同时电池模块100a内的压力处于非常高的状态，因此外部氧气(空气)难以流入。也就是说，根据本实施方式的排气部700a可以快速排放大量气体，同时阻挡氧气的流入。这消除了电池模块内的压力上升，同时限制了在可燃气体的爆炸条件下氧气(空气)的供应，从而即使电池模块100a处于异常操作状态，也可以防止爆炸和火焰的发展。

此外，在根据本实施方式的排气部700a的情况下，其被构造为使得关闭通孔710a的盖部720a直接接收电池模块100a的内部气体的压力，并且用于调节通孔710a和盖部720a的打开/关闭的弹簧部740a位于盖部720b外部。在本实施方式中，盖部720a的、内部压力作用在其上的面积可以被设置为大于当弹簧部740a位于盖部720b内时的面积。也就是说，由于内部压力作用在其上的面积可以被设置得大，因此根据本实施方式的排气部700a的优点在于，它可以更灵敏地响应电池模块100a的内部压力的变化，以顺畅地执行打开/关闭操作。当弹簧部740a位于电池模块内时，接收电池模块100a的内部气体的压力的面积减小，从而可能不适当地执行打开/关闭操作。

此外，这种排气部700a的数量没有特别限制，并且可以布置为单个或多个。例如，如图8所示，提供了三个排气部700a。

此外，如上所述，用于电绝缘的绝缘盖800可以位于第一端板410和第一汇流条框架310之间(参见图5)。任何电绝缘材料都可以不受限制地被应用作为绝缘盖800。此时，如图10和图11所示，绝缘盖开口800H可以形成在与绝缘盖800的排气部700a相对应的位置处。电池模块内的气体可以顺序地穿过绝缘盖开口800H和排气部700a以被排放到外部。

接下来，根据本实用新型的另一个实施方式，将参考图12和图13详细地描述形成在模块框架中的排气部。

图12是示出根据本公开的另一个实施方式的电池模块的立体图。图13是沿图12的切割线B-B’截取的截面图。

参考图12和图13，根据本公开的另一个实施方式的电池模块100b包括容纳电池电芯堆叠件120的模块框架200、以及形成在模块框架200中的排气部700b。

具体地，排气部700b可以包括通孔710b、关闭通孔710b的盖部720b、位于盖部720a外部并具有形成在其上的开口部分的外壳部730b、以及位于盖部720和外壳部730a之间的弹簧部740b。

通孔710b可以是形成在模块框架200的一个表面上并且被刺穿以穿透模块框架200的部分。盖部720b可以被布置为从外部关闭通孔710b的整个刺穿部分。外壳部730b可以是连接到模块框架200的框架的形式。例如，如图12所示，外壳部730b可以具有十字形框架被布置在模块框架200的一个表面上的形状。因为外壳部是框架的形式，所以在框架之间自然形成开口部分。弹簧部740b是位于盖部720b和外壳部730b之间的弹性构件，并且可以被布置为使得弹力作用在与通孔710b的打开方向相同的方向上。

也就是说，根据本实施方式的排气部700b具有与形成在端板410和420上的排气部700类似的结构。排气部700b可以具有这样的结构，在该结构中，根据模块框架200内的压力上升来调节打开/关闭，并且当模块框架200内的压力上升时气体在一个方向上被排放。

尽管排气部700b被示出为形成在模块框架200的上表面上，但其位置不受特别限制，并且其也可以形成在下表面或两个侧表面上。然而，在下表面的情况下，气体排放可能受到限制。

此外，由于与端板410和420相比，模块框架200可以具有相对大的面积，因此与排气部700b形成在端板410、420中的情况相比，排气部700a的数量可以增加。此外，通孔710b的开口面积可以增加。增大的排气部700b的数量或通孔710b的开口面积在分散气体和火焰方面更有效。

此外，由于排气部700b形成在模块框架200的一个表面上，因此可以减少沿端板所在的方向排放的气体或火焰本身的量。

特别地，如图所示，排气部700b可以形成在模块框架200的上表面上。在这种情况下，可以在电池模块100b的上部处引入气体或火焰的排放。因此，可以减少对主要布置在侧部的其它电池模块的损坏。

另外，已经分别描述了形成在端板410和420中的排气部700a和形成在模块框架200中的排气部700b，但是根据本公开的另一个实施方式的电池模块可以包括形成在端板410和420上的排气部700a和形成在模块框架200中的排气部700b。

接下来，将参考图14至图16详细描述根据本公开的修改实施方式的排气部。为了避免重复描述，将主要描述第一端板410，但是相同或类似的结构甚至可以应用于第二端板420。

图14是示出根据本公开的修改实施方式的端板和绝缘盖的立体图。图15是示出沿图14的切割线C-C’切割的状态的截面图。图16是示出当电池模块抵靠图15的端板和绝缘盖的内部压力上升时气体被排放的状态的截面图。

参考图14至图16，根据本公开的修改实施方式的排气部700c可以包括通孔710c、关闭通孔710c的盖部720c以及位于盖部720c的一侧上并且能够打开/关闭盖部720a的铰链部730c。

通孔710c可以是形成在第一端板410的一个表面上并且被刺穿以穿透第一端板410的部分。通孔710c的形状没有特别限制，并且圆形、多边形、椭圆形等都是可用的。然而，考虑到铰链部730c的构造，如图所示的方形通孔710c可能是优选的。

盖部720c可以被布置为关闭通孔710c的整个穿孔部分。在正常操作状态下，盖部720c关闭通孔710c以按紧密密封方式保持电池模块，从而能够防止异物在组装过程、运输过程、正常操作过程等期间从外部流入。

铰链部730c是位于盖部720c的一侧上的结构，并且能够打开/关闭盖部720c。特别地，当在电池模块内产生气体时，盖部720c可以在电池模块外部的方向上打开。铰链部730c可以在电池模块的外部的方向上打开盖部720c。

具体地，根据本实施方式，阶梯部740c可以形成在通孔710c中。阶梯部740c可以位于盖部720c内。盖部720c的与盖部720c的设置有铰链部730c的一侧相对的另一侧被阶梯部740c阻挡，使得盖部720a只能在电池模块外部的方向上打开，如图16所示。

此外，根据本实施方式的排气部700c可以包括形成在通孔710c的内壁上的突出部750c。该突出部750c可以位于盖部720c外部。更具体地，当盖部720c被打开时，突出部750c可以被定位为使得盖部720c的与盖部720c的一侧相反的另一侧可以接触突出部750c。

如图14所示，突出部750c可以形成为多个，并且每个突出部可以在沿着平行于盖部720c的一个表面的方向间隔开的同时被布置。可以在各个突出部750c之间提供空间。

如图16所示，当电池模块处于异常工作状态，并产生高温热、气体和火焰时，增加的内部压力可以推出盖部720c，以打开通孔710c。由此，可以通过通孔710c快速地排放大量气体。可以限制电池模块内的压力的突然上升。

当气体被排放到一定程度时，电池模块内的压力降低，并且通孔710c再次被堵塞，同时盖部720c关闭。仅排放气体，可以阻挡外部氧气(空气)流入内部。特别地，由于设置了突出部750c，所以盖部720c的旋转范围受到限制，并且通孔710c可以仅在气体被排放的程度上打开。因为盖部720c仅以小间隔打开，所以当电池模块内的压力降低时，盖部720c再次关闭。此外，当通孔710c打开时，电池模块内的压力处于非常高的状态，这使得外部氧气(空气)难以流入。也就是说，根据本实施方式的排气部700c可以快速排放大量气体，同时阻挡氧气的流入。这消除了电池模块内的压力上升，同时限制了在可燃气体的爆炸条件期间氧气(空气)的供应，从而即使电池模块处于异常操作状态，也可以防止爆炸和火焰的发展。

另外，这种排气部700c的数量没有特别限制，并且可以设置为单个或多个。例如，如图14所示，提供了三个排气部700c。

接下来，作为本公开的修改实施方式，将详细描述包括内部弹簧部的排气部。

图17和图18是根据本公开的修改实施方式的端板和绝缘盖的截面图。具体而言，图17示出了内部压力上升之前的状态，并且图18示出了内部压强上升之后的状态。

参考图17和图18，根据本公开的修改实施方式的排气部700d可以形成在端板410中。根据本实施方式的排气部700d可以包括通孔710d、关闭通孔710d的盖部720d以及位于盖部720d的一侧并且能够打开/关闭盖部720d的铰链部730d。此外，位于盖部720d内的台阶部740d可以形成在通孔710d中。此外，绝缘盖开口800H可以形成在与绝缘盖800的排气部700d相对应的位置处。上面描述的每个构造与针对排气部700c描述的内容重复，因此，省略其详细描述。

根据本实施方式的排气部700d还可以包括连接到盖部720d的另一侧和每个台阶部740d的内部弹簧部750d。盖部720d的另一侧可以是面向盖部720d的、铰链部730d所在的一侧的部分。

盖部720d的另一侧被台阶部740d阻挡，使得盖部720d只能在电池模块的外部方向上打开。此时，当布置内部弹簧部750d时，内部弹簧部750的弹力作用在与盖部720d打开的方向d1相反的方向d2上。

通常，如图17所示，盖部720d通过内部弹簧部750d的弹力保持在关闭状态。然而，当电池模块处于异常操作状态并且生成高温热、气体和火焰时，内部压力增加超过内部弹簧部750d的弹力，而推出盖部720d，如图18所示。由此，通孔710d被打开，并且大量气体可以通过通孔710d被快速地排放。当然，当电池模块的内部压力增加的程度很大时，盖部720d可以打开得比图18所示的更大。

当气体被排放并且内部压力降低时，盖部720d通过内部弹簧部750d的弹力再次保持在关闭状态。仅排放气体，并且可以阻挡外部氧气(空气)流入内部。当通孔710d打开时，电池模块内的压力处于非常高的状态，因此使得外部氧气(空气)难以流入。也就是说，根据本实施方式的排气部700d可以快速地排放大量气体，同时阻挡氧气流入。因此，它消除了电池模块内的压力上升，同时限制了可燃气体的爆炸条件期间氧气(空气)的供应，从而即使电池模块处于异常操作状态，也可以防止爆炸或火焰的发展。

根据本实施方式，具有内部弹簧部750d的排气部700d可以具有这样的结构，其中根据电池模块内的压力上升来调节打开/关闭，并且当电池模块内的压力上升时气体在一个方向上被排放。

在本公开的实施方式中已经使用了表示诸如前侧、后侧、左侧、右侧、上侧和下侧之类的方向的术语，但是所使用的术语仅仅是为了便于描述而提供的，并且可以根据对象的位置、观察者的位置等而变得不同。

根据上述本公开的实施方式的一个或更多个电池模块可以与诸如BMS(电池管理系统)、BDU(电池断开单元)和冷却系统之类的各种控制和保护系统一起安装，以形成电池组。

电池模块或电池组可以应用于各种设备。例如，它可以应用于诸如电动自行车、电动车辆和混合动力电动车辆的车辆装置，并且可以应用于能够使用二次电池的各种装置，而不限于此。

已经参考本公开的示例性实施方式详细描述了本公开，但本公开的范围不限于此，本领域技术人员通过使用本公开的基本概念所做的修改和改进也属于本公开的范畴，这些修改和改进在以下权利要求中定义。

参考标号说明

100a、100b：电池模块

200：模块框架

410：第一端板

700a、700b、700c、700d：排气部。

Claims (12)

1.一种电池模块，其特征在于，所述电池模块包括：

电池电芯堆叠件，在所述电池电芯堆叠件中堆叠有多个电池电芯；

模块框架，所述模块框架容纳所述电池电芯堆叠件；以及

端板，所述端板被布置在所述电池电芯堆叠件的两侧上，

其中，所述模块框架和所述端板中的至少一者形成有在一个方向上排放气体的排气部，并且

其中，根据所述模块框架内的压力上升来调节所述排气部的打开/关闭。

2.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于，

所述排气部包括：

通孔；

盖部，所述盖部关闭所述通孔；

外壳部，所述外壳部位于所述盖部外并且具有形成在所述外壳部上的开口部分；以及

弹簧部，所述弹簧部位于所述盖部和所述外壳部之间。

3.根据权利要求2所述的电池模块，其特征在于，

所述外壳部以框架的形式连接到所述端板或所述模块框架，并且

所述弹簧部被固定在所述盖部和所述外壳部之间。

4.根据权利要求2所述的电池模块，其特征在于，

当在所述电池模块内产生气体时，由所述盖部阻挡的通孔被打开，同时所述弹簧部被按压。

5.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于，

所述排气部包括：

通孔；

盖部，所述盖部关闭所述通孔；以及

铰链部，所述铰链部位于所述盖部的一侧上并且能够打开/关闭所述盖部。

6.根据权利要求5所述的电池模块，其特征在于，

当在所述电池模块内产生气体时，所述铰链部在电池模块的外部的方向上打开所述盖部。

7.根据权利要求5所述的电池模块，其特征在于，

在所述通孔中形成阶梯部，并且

所述盖部的另一侧被所述阶梯部阻挡，使得仅在所述电池模块的外部的方向上打开所述盖部。

8.根据权利要求7所述的电池模块，其特征在于，

所述排气部还包括内部弹簧部，所述内部弹簧部连接到所述盖部的另一侧和每个所述阶梯部。

9.根据权利要求8所述的电池模块，其特征在于，

所述内部弹簧部的弹力作用在与所述盖部打开的方向相反的方向上。

10.根据权利要求5所述的电池模块，其特征在于，

所述排气部还包括形成在所述通孔的内壁上的突出部，并且

所述突出部位于所述盖部外。

11.根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于，所述电池模块还包括，

绝缘盖，所述绝缘盖位于所述电池电芯堆叠件和所述端板之间，

其中，所述排气部形成在所述端板中，并且

在所述绝缘盖的与所述排气部相对应的位置处形成绝缘盖开口。

12.一种电池组，其特征在于，所述电池组包括根据权利要求1至11中任一项所述的电池模块。