电池模块及包括该电池模块的电池组的制作方法

1.本发明涉及一种包括由二次电池组成的多个电池单元的电池模块及包括该电池模块的电池组，更具体地，涉及一种能够容易地排出气体的电池模块及包括该电池模块的电池组。


背景技术：

2.与一次电池不同，二次电池可以充电和放电，因此可以应用于数码相机、手机、笔记本电脑、混合动力车辆和电动车辆等各种领域。二次电池的示例包括锂二次电池、镍镉电池、镍金属氢化物电池和镍氢电池等。
3.这种二次电池被制造为具有柔性的袋型(pouch type)电池单元或具有刚性的棱柱形或圆柱形罐型(can type)电池单元。多个电池单元可以形成电池单元组件。电池单元组件设置在外壳(壳体、框架)内部以构成诸如电池模块或电池组的电池装置。
4.美国公开专利us 2021/0159567 a1公开了一种包括多个电池单元的电池模块。在上述美国公开专利中，使用在具有刚性的外壳内部容纳电极组件的圆柱形罐型二次电池作为电池单元。
5.在上述美国公开专利中，为了防止电池单元由于电池模块内部的温度升高而着火或爆炸，执行电池单元的冷却。具体地，上述美国公开专利公开了一种结构，其中与电池单元接触的冷却通道形成在电池单元之间并且冷却通道延伸到电池模块的外部。
6.然而，电池单元的着火可能在以下各种情况下发生，例如，当电池单元的寿命到达终点时、当电池单元发生溶胀现象时、当电池单元被过充电时、当电池单元暴露于热中时、当钉子等尖锐物体贯穿电池单元的外装材料(casing)时、当外部冲击施加到电池单元时等。因此，无法仅通过冷却电池单元来防止电池单元着火。
7.因此，在上述美国公开专利中，当发生事件时，电池单元中可能发生着火现象。尤其，当部分电池单元着火时，火灾迅速扩散到相邻的电池单元，并且由于火焰、燃烧物质或高温气体(包括电解液气体和燃烧气体)，电池模块内部的压力迅速上升。电池模块内部的压力上升可能导致电池模块的损坏、破裂或爆炸，因此火焰可能暴露于电池模块的外部。暴露于电池模块外部的火焰迅速传播，导致相邻的电池模块连环着火。此外，由于多个电池模块构成电池组并安装在车辆或储能系统(energy storage system，ess)等中，因此电池模块中发生的火灾迅速传播并发展成整个车辆或整个储能系统的大型火灾。
8.现有技术文献
9.(专利文献1)美国公开专利us 2021/0159567 a1


技术实现要素：

10.(一)要解决的技术问题
11.作为一个方面，本发明的目的在于提供一种即使在电池模块内部发生火灾时也能够延迟或最小化火焰的外部暴露的电池模块及包括该电池模块的电池组。
12.另外，作为一个方面，本发明的目的在于提供一种能够将在电池模块内部产生的气体稳定地排放到外部的电池模块及包括该电池模块的电池组。
13.此外，本发明的目的在于提供一种能够通过阻断相邻的电池单元之间的火焰或高温热的传递来延迟或防止电池单元的连环着火的电池模块及包括该电池模块的电池组。
14.(二)技术方案
15.作为实现上述目的中的至少一部分的一个方面，本发明提供一种电池模块，其包括：电池单元组件，包括多个电池单元；以及模块壳体，形成有容纳所述电池单元组件的设置空间并且包括覆盖所述电池单元组件的上表面的盖板，所述盖板包括排放在所述电池单元组件中产生的气体的至少一个排放孔，在所述电池单元组件的上表面和所述盖板之间设置有阻断构件，以阻断火焰或燃烧物质通过所述排放孔排放到所述模块壳体的外部。
16.在一个实施例中，所述电池单元可以包括具有多个电极端子的罐型二次电池(can type)，所述电池单元可以被设置为使得多个所述电极端子中的至少一个朝向所述盖板。
17.在一个实施例中，所述电池单元可以包括罐型二次电池，所述罐型二次电池包括容纳电极组件的外壳以及覆盖外壳的开放部分的盖板部，所述电池单元可以被设置为使得所述盖板部朝向所述盖板。
18.在一个实施例中，所述电池单元可以包括圆柱形二次电池，所述电池单元组件可以被构造为使得所述电池单元以直立状态排列。
19.在一个实施例中，在所述电池单元组件和所述阻断构件之间可以设置有电连接到所述电池单元组件的电极连接构件。其中，所述电极连接构件可以包括电绝缘支撑板和被所述支撑板支撑的导电汇流条。
20.在一个实施例中，所述阻断构件可以包括具有气孔的网状过滤器(mesh filter)。
21.在一个实施例中，所述阻断构件可以包括多孔金属泡沫(metal foam)、金属网(metal mesh)和非金属多孔体中的至少一部分。
22.在一个实施例中，所述阻断构件可以包括熔融温度为500℃以上的金属材料或非金属材料。
23.在一个实施例中，所述电池单元组件可以包括隔热构件，所述隔热构件可以设置在所述电池单元之间以阻断火焰或高温热能在相邻的电池单元之间传播。
24.在一个实施例中，所述盖板中多个排放孔可以至少排成一列。
25.作为另一方面，本发明提供一种电池组，其包括：电池组外壳，包括彼此结合的底壳和盖壳以形成容纳空间；以及至少一个电池模块，容纳在所述电池组外壳中，所述电池模块包括：电池单元组件，包括多个电池单元；模块壳体，形成有容纳所述电池单元组件的设置空间，并且包括覆盖所述电池单元组件的上表面的盖板；以及阻断构件，设置在所述电池单元组件的上表面和所述盖板之间，所述盖板包括用于排放在所述电池单元组件中产生的气体的多个排放孔，所述盖壳包括引导槽以形成从所述排放孔排放的气体流动的流动空间，沿着所述流动空间流动的气体通过设置在所述电池组外壳的排气单元排放到外部。
26.在一个实施例中，所述盖板中多个排放孔可以至少排成一列，所述盖壳可以包括与所述排列数量对应的数量的所述引导槽。
27.在一个实施例中，所述盖壳和所述盖板可以被设置为在所述引导槽的边缘彼此紧贴的状态。
28.在一个实施例中，所述排气单元可以设置在所述电池组外壳的侧壁，在所述电池模块和所述排气单元之间可以设置有导流构件，所述导流构件可以引导沿着由所述引导槽形成的流动空间流动的气体通过所述排气单元排出。
29.在一个实施例中，所述导流构件可以包括引导部和阻断部，以引导沿着所述引导槽的流动空间流动的气体沿着所述电池组外壳的侧壁内表面流动后通过所述排气单元排放，所述引导部可以设置为与所述电池组外壳的侧壁内表面隔开，所述阻断部可以从所述引导部向所述电池组外壳的侧壁内表面方向延伸，以阻断所述排气单元和所述底壳的底面之间的空间。
30.在一个实施例中，在所述导流构件和所述排气单元之间可以设置有附加阻断构件，所述附加阻断构件可以阻断火焰或燃烧物质通过所述排气单元排放到所述电池组外壳的外部。
31.(三)有益效果
32.根据具有这种结构的本发明的一个实施例，即使在电池模块内部发生火灾的情况下，也可以获得延迟或最小化火焰的外部暴露的效果。
33.另外，根据本发明的一个实施例，具有能够将在电池模块内部产生的气体稳定地排放到外部的效果。
34.此外，根据本发明的一个实施例，可以通过阻断相邻电池单元之间的火焰或高温热的传递来获得延迟或防止电池单元的连环着火的效果。
附图说明
35.图1是本发明的一个实施例的电池模块的立体图。
36.图2是图1所示的电池模块的分解立体图。
37.图3是示出电池单元的一个示例的剖视图。
38.图4是沿图1的i-i'线的剖视图。
39.图5是本发明的一个实施例的电池组的立体图。
40.图6是沿图5的ii-ii'线的剖视图。
41.图7是沿图5的iii-iii'线的剖视图。
42.图8是示出图7的变形例的剖视图。
43.附图标记说明
44.100：电池模块
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110：模块壳体
45.111：壳体主体
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112：底板
46.113：侧板
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115：盖板
47.116：排放孔
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120：电池单元
48.121：外壳
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122：电极组件
49.122a：电极接头
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123：电极端子
50.123a：第一电极端子
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123b：第二电极端子
51.130：隔热构件
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150：电极连接构件
52.150a：第一电极连接部
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150b：第二电极连接部
53.151：支撑板
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155：汇流条
54.156：连接片
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160：阻断构件
55.200：电池组
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210：电池组外壳
56.211：底壳
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215：盖壳
57.216：引导槽
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217：流动空间
58.230：导流构件
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231：引导部
59.232：阻断部
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233：支撑部
60.240：排气单元
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250：附加阻断构件
61.260：电池控制部
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cs：电池单元组件
62.sm：设置空间
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sp：容纳空间
具体实施方式
63.在详细描述本发明之前，以下描述的本说明书和权利要求中使用的术语或词语不应被解释为仅限于一般含义或词典含义，并且应本着发明人可以适当地定义术语的概念以通过最佳的方法说明本发明的原则，解释为符合本发明的技术思想的含义和概念。因此，本说明书中记载的实施例和图中示出的结构仅仅是本发明的最优选的实施例，而并不代表本发明的所有技术思想，因此应理解为本技术可以包括可代替该实施例的各种等同物和变形例。
64.以下，将参照附图详细描述本发明的优选实施例。此时，应当注意，附图中相同的组件尽可能用相同的附图标记表示。另外，将省略可能使本发明的主旨模糊的公知功能和结构的详细描述。出于同样的原因，附图中部分组件被夸大、省略或示意性地示出，并且每个组件的尺寸并不能完全反映实际尺寸。
65.首先，参照图1至图4描述本发明的一个实施例的电池模块100。
66.图1是本发明的一个实施例的电池模块100的立体图。图2是图1所示的电池模块100的分解立体图。图3是示出电池单元120的一个示例的剖视图。图4是沿图1的i-i'线的剖视图。
67.参照图1和图2，本发明的一个实施例的电池模块100可包括电池单元组件(cell assembly)cs、模块壳体110、电极连接构件150和阻断构件160。
68.模块壳体110形成容纳电池单元组件cs的设置空间sm。模块壳体110可以保护容纳在设置空间sm中的电池单元组件cs免受外部环境影响。
69.模块壳体110可以包括形成设置空间sm的壳体主体111和结合到壳体主体111以覆盖设置空间sm的盖板115。壳体主体111和盖板115可以由具有高导热性的金属材料构成，但该材料不限于此。
70.壳体主体111可以包括底板112和从底板112的边缘朝向盖板115延伸的多个侧板113。底板112和多个侧板113可以分开制造，然后通过焊接等彼此结合。与此不同地，底板112和侧板113中的至少一部分可以一体形成。
71.盖板115可以结合到壳体主体111并覆盖电池单元组件cs的上表面。作为盖板115和壳体主体111的结合方法，可以使用各种方法，例如焊接。
72.盖板115可以设置有至少一个排放孔116，所述排放孔116用于将由容纳在设置空间sm中的电池单元组件cs产生的气体(本说明书中的“气体”被定义为包括电解液气体和燃
烧气体)排放到模块壳体110的外部。
73.多个排放孔116可以设置在盖板115中。多个排放孔116可以至少排成一列。例如，在盖板115中，多个排放孔116可以沿模块壳体110的长度方向y设置为两列。可以对设置在盖板115中的排放孔116的数量和多个排放孔116的排列数进行各种改变。
74.电池单元组件cs可以包括多个电池单元120。电池单元120可以是二次电池。例如，电池单元120可以是锂二次电池、镍镉电池、镍金属氢化物电池、镍氢电池等。
75.电池单元120可以被构造为罐型二次电池，其中电极组件122(图3)容纳在具有刚性的外壳121中。罐型二次电池可以根据其外形分为圆柱形二次电池和棱柱形二次电池。在本发明的详细描述中，电池单元120被例示为圆柱形二次电池，但是在本发明的详细描述和权利要求书中，电池单元120不排除棱柱形二次电池。
76.电池单元120可以包括圆柱形二次电池，并且多个电池单元120可以在第三方向(上下方向)z上以直立状态排列以构成电池单元组件cs。电池单元120可以包括多个电极端子123(123a和123b)，并且至少一个电极端子123a可以被设置为朝向盖板115。
77.另一方面，在本说明书中记载的指示诸如前、后、左、右、上和下的方向的术语可以根据观察者的位置或对象的放置形状而改变。然而，在本说明书中，为了便于说明，以在xz平面上向着+y方向观察时为基准来区分和指示诸如前、后、左、右、上和下的方向。
78.稍后将参照图3描述电池单元120的具体描述。
79.电池单元组件cs可以包括设置在至少一部分电池单元120之间的隔热构件130。隔热构件130可以阻断相邻电池单元120之间的火焰或高温热能的传播。因此，隔热构件130可以防止在电池单元组件cs内部发生连环着火现象。
80.在图2中公开了在电池单元120之间在电池模块100的长度方向y上设置有三个隔热构件130，但是隔热构件130的数量和设置位置可以进行各种变更。
81.隔热构件130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。其中，耐热性是指即使在摄氏300度以上的温度下也不熔融、不变形的性质，隔热性是指热导率为1.0w/mk以下的性质。为了确保更高的隔热性，热导率可以具有0.5w/mk以下的值，或者0.3w/mk以下的值。阻燃性是当火源(fire source)被移除时防止或抑制自燃的性质，例如，可以指在ul94 v测试中的v-0以上的等级。绝缘性可以指难以传递电的性质，例如，可以指在400v的电池组系统中的属于400v以上的相对漏电起痕指数(comparative tracking index，cti)ii组的材料。
82.例如，隔热构件130可以包括能够执行防止热和/或火焰传播功能的云母(mica)、二氧化硅(silica)、硅酸盐(silicate)、石墨、氧化铝、陶瓷棉、气凝胶(aerogel)中的至少一部分材料。然而，隔热构件130的材料不限于此，并且只要是能够在电池单元120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120，就可以使用各种已知材料。另外，隔热构件130可以形成为隔热片，但也可以设置为隔热垫。
83.电极连接构件150可以设置在电池单元组件cs的上表面和阻断构件160之间。电极连接构件150电连接设置在每个电池单元120中的多个电极端子123(123a、123b)。电极端子123可以包括具有不同极性的第一电极端子123a和第二电极端子123b。作为一个示例，第一电极端子123a可以设置在电池单元120的上部，第二电极端子123b可以设置在电池单元120的下部。电极连接构件150可以包括连接到设置在电池单元组件cs的上表面的电极端子123
的第一电极连接部150a和连接到设置在电池单元组件cs的下表面的电极端子123的第二电极连接部150b。
84.电极连接构件150可以包括电连接到电极端子123的导电汇流条155和支撑汇流条155的电绝缘支撑板151。汇流条155可以包括具有优良导电性的金属。例如，汇流条155可以由铜合金、铝合金、镍合金等构成。支撑板151可以由电绝缘合成树脂构成。
85.为了增加汇流条155和电极端子123之间的连接力，汇流条155可以连接到与电极端子123接触的连接片156。另外，开口152可以形成在支撑板151中对应于连接片156的位置。
86.为了汇流条155和电极端子123之间的电连接，第一电极连接部150a可以具有汇流条155设置在支撑板151的下部的形状，并且第二电极连接部150b可以具有汇流条155设置在支撑板151的上部的形状。
87.在图2中公开了，对于构成电池单元组件cs的所有电池单元120，第一电极端子123a位于电池单元组件cs的上表面，第二电极端子123b位于电池单元组件cs的下表面。在这种情况下，第一电极连接部150a可以连接到第一电极端子123a，第二电极连接部150b可以连接到第二电极端子123b。然而，在电池单元组件cs中的电池单元120的电极端子123的排列方式可以进行各种改变。例如，一部分电池单元120可以被设置为第一电极端子123a位于电池单元组件cs的上表面，并且另一部分电池单元120可以被设置为第二电极端子123b位于电池单元组件cs的上表面。
88.另一方面，汇流条155电连接到暴露于电池模块100的外部的外部连接端子(未示出)，并且可以设置外部连接端子以用于与电池模块100的外部电连接。
89.阻断构件160可以设置在电池单元组件cs的上表面和盖板115之间。阻断构件160可以阻断火焰和/或燃烧物质通过排放孔116排放到模块壳体110的外部。由于电极连接构件150设置在电池单元组件cs的上表面，因此阻断构件160可以设置在电极连接构件150的第一电极连接部150a和盖板115之间。
90.当电池单元120发生火灾时，正极材料、负极材料、电解液等从电池单元120飞散，并且产生各种燃烧物质。尤其，由于在电池单元120着火时产生的高温气体(包括电解液气体和燃烧气体)的温度为400℃以上，因此电极连接构件150可能因高温热而被熔融和燃烧。即，由于电极连接部件150的支撑板151由电绝缘合成树脂构成，因此其具有低熔点并且在发生火灾时容易燃烧。阻断构件160可以阻断火焰和/或燃烧物质通过排放孔116排放到外部。
91.阻断构件160可以被设置为从电池模块100的内部覆盖排放孔116，以阻断火焰和/或燃烧物质通过排放孔116暴露到外部。
92.阻断构件160可以包括具有气孔的网状过滤器(mesh filter)。网状过滤器可以包括多孔金属泡沫(metal foam)、金属网(metal mesh)和非金属多孔体中的至少一部分。
93.阻断构件160可以由阻燃耐热材料制成。例如，阻断构件160可以包括熔点为500℃以上、600℃以上或1000℃以上的金属材料或非金属材料。
94.金属泡沫或金属网的材料可以包括不锈钢(例如，sus316l)、铜、铜(cu)、镍、钛、银、钨、铝及其合金中的至少一部分。非金属多孔体的材料可以包括硅或陶瓷等。在陶瓷的情况下，碳化硅(sic，silicon carbide)、氧化锆(zro2、zirconium dioxide)、部分稳定化
氧化锆(partially stabilized zirconia)等可以用作非金属多孔体。
95.多孔金属泡沫可以通过使不锈钢和镍等上述金属材料发泡而形成。另外，阻断构件160可以具有包括一个金属网的结构或堆叠两个以上的金属网的结构。
96.多孔金属泡沫、金属网和非金属多孔体的气孔基于径向可以具有400～800μm的平均尺寸。当气孔的平均尺寸小于400μm时，由于气体排放时的阻力大，存在气体不能顺利排放的问题。在这种情况下，由于电池模块100内部产生的电解液气体等不能顺利排放，因此存在加速热失控等二次着火的问题。另一方面，当气孔的平均尺寸超过800μm时，火焰和/或燃烧物质可能穿过气孔而暴露于外部。在这种情况下，阻断火焰和/或燃烧物质的效果降低，并且由于火焰和/或燃烧物质暴露于电池模块100的外部，导致与电池模块100相邻的其他组件(包括电池模块100)连环着火的问题。
97.另外，阻断构件160可以进一步包括灭火材料和基于吸热反应的相变材料(phase change material，pcm)中的至少一种。灭火材料可以执行灭火功能。灭火材料可以由以胶囊形式制备具有灭火功能的材料的灭火胶囊形成，但不限于此。另外，相变材料可以通过从流动的火焰或高温气体中吸收热来降低火焰或气体的温度。相变材料可以由以胶囊形式制备具有吸热反应引起的相变特性的有机类、无机类或混合其的混合物的相变胶囊形成，但不限于此。灭火材料和相变材料是已知的各种材料，将省略其详细描述。
98.接下来，将参照图3描述一个实施例的电池单元120。
99.电池单元120可以包括一侧(上部)开放的外壳121、容纳在外壳121中的电极组件122和覆盖外壳121的开放部分的盖板部125。
100.外壳121可以由具有高导电性的材料形成。例如，外壳121可以包括铝或铜材料。外壳121可以具有在第三方向(上下方向)z上延伸的圆柱形状，并且可以以在第三方向z上直立的形式设置在模块壳体110中。在这种情况下，盖板部125的至少一部分可以朝向盖板115设置。
101.电极端子123可以以暴露于外部的状态设置在外壳121和盖板部125中。电极端子123可以包括第一电极端子123a和第二电极端子123b(图2)。例如，第一电极端子123a和第二电极端子123b(图2)可以分别设置在盖板部125和外壳121的下部。具体地，向上突出的第一电极端子123a可以形成在结合到外壳121的上部的盖板部125，并且第二电极端子123b可以形成在外壳121的下表面。作为一个示例，第一电极端子123a可以被构成为正极端子，第二电极端子123b可以被构成为负极端子。
102.电极组件122可以具有在电极板之间夹设隔膜的结构。电极板可以包括正极板和负极板，并且电极组件122可以形成为在正极板和负极板之间夹设隔膜的状态下卷绕成包卷(jelly-roll)型的结构。
103.电极接头122a可以连接到电极板，并且电极接头122a可以电连接到电极端子123。正极接头122a可以附接到正极板以连接到外壳121上端的第一电极端子123a。负极接头(未示出)可以附接到负极板以连接到外壳121下端的第二电极端子123b。
104.盖板部125可以包括当外壳121内部的压力大于或等于设定压力时穿孔的部分。因此，当外壳121内部的压力上升时，外壳121内部的气体可以通过盖板部125的穿孔部分排放到外壳121的外部。
105.另一方面，电池单元120可以包括安全元件126，该安全元件126在外壳121内部的
温度上升时通过大大增加电阻来阻断电流。安全元件126例如可以使用正温度系数元件(positive temperature coefficient element，ptc)或热熔断器(thermal cut-off，tco)元件等。
106.另外，电池单元120可以包括安全阀127，当外壳121内部的压力大于或等于设定压力时，安全阀127破裂并排放气体。作为一个示例，安全阀127可以具有其中心部在正常状态下向下突出并且在压力上升时破裂的结构。
107.用于本发明的圆柱形电池单元120不限于参照图3描述的结构，并且可以应用具有各种已知结构的圆柱形电池单元。
108.参考图4，多个电池单元120被排列在壳体主体111中以形成电池单元组件cs。隔热构件130可以设置在电池单元120之间。图4示出了隔热构件130沿壳体主体111的长度方向y设置的构造，但是隔热构件130的设置位置和数量可以进行各种改变。
109.另一方面，在本发明的详细描述中，圆柱形二次电池已被描述为电池单元120的示例，但是可以安装棱柱形二次电池来代替圆柱形二次电池。即使在棱柱形二次电池的情况下，电极端子123也可以朝向盖板115设置，并且外壳121的两端中的设置在电极端子123的部分可以设置有气体排放单元，在外壳121内部的压力大于或等于设定压力时，该气体排放单元破裂并排放气体。因此，即使在电池单元120由棱柱形二次电池形成的情况下，电池单元120中产生的火焰或燃烧物质也被阻断构件160阻断以防止其通过排放孔116排放到外部。
110.接下来，将参照图5至图7描述本发明的一个实施例的电池组200。
111.图5是本发明的一个实施例的电池组200的立体图，图6是沿图5的ii-ii'线的剖视图，图7是沿图5的iii-iii'线的剖视图。
112.参照图5至图7，本发明的一个实施例的电池组200可以包括电池组外壳210和电池模块100，并且可以进一步包括导流构件230。
113.电池组外壳210可以包括用于放置电池模块100的底壳211和结合到底壳211的盖壳215。底壳211和盖壳215彼此结合以形成容纳电池模块100的容纳空间sp。图5至图7示出了在底壳211和盖壳215中分别形成有电池组外壳210的侧壁(side wall)部分的结构，但是电池组外壳210的侧壁也可以仅形成在底壳211和盖壳215中的任一个。
114.用于排放气体的排气单元240可以设置在电池组外壳210中。排气单元240可以设置在电池组外壳210的侧壁上。在图5至图7的实施例中，排气单元240被示出为设置在盖壳215的侧壁上，但是排气单元240也可以设置在底壳211的侧壁上。
115.排气单元240可以由形成在电池组外壳210中的排气孔形成，或者可以包括排气孔和安装在其中的排气阀。当排气单元240由排气孔形成时，排气孔可以始终具有打开状态。用作排气单元240的排气阀可以具有在气体流动的空间的压力大于或等于设定压力时打开的结构。由于已知排气阀具有各种结构和形状，因此将省略其详细描述。
116.参照图1至图4描述的至少一个电池模块100可以容纳在电池组外壳210的容纳空间sp中。尽管图5示出了四个电池模块100容纳在容纳空间sp中的构造，但是容纳在容纳空间sp中的电池模块100的数量可以进行各种改变。
117.电池模块100可以在盖板115中包括多个排放孔116。多个排放孔116可以被设置为沿电池模块100的长度方向y排列。例如，在每个电池模块100中，多个排放孔116可以沿电池
模块100的长度方向y设置为两列。另外，对于四个电池模块100，多个排放孔116可以沿电池模块100的长度方向y形成总共八列。
118.盖壳215可以包括引导槽216以形成从电池模块100的排放孔116排放的气体流动的流动空间217。设置在盖壳215中的引导槽216的数量可以对应于由多个排放孔116形成的排列数量。即，当整个电池模块100的多个排放孔116形成总共八列时，可以在盖壳215中设置八个引导槽216。
119.参照图6，盖壳215和盖板115可以设置为在引导槽216的边缘彼此紧贴的状态。因此，通过盖板115的排放孔116排放的气体g可以沿着形成在盖板115的上表面和引导槽216之间的流动空间217移动。
120.引导槽216可以具有沿电池组200的一侧方向y延伸的形状。引导槽216可以朝向电池组200的安装有排气单元240的侧壁延伸。因此，沿着由引导槽216形成的流动空间217流动的气体可以通过排气单元240排放到电池组200的外部。
121.另一方面，导流构件230可以设置在电池模块100的侧表面和排气单元240之间。导流构件230可以引导沿着由盖板115的上表面和引导槽216形成的流动空间217流动的气体通过排气单元240排出。参照图7，通过排放孔116排放的气体g在电池模块100的上表面沿着电池模块100的长度方向y流动，然后撞击电池组外壳210的侧壁内表面并且其流动方向改变为朝下。导流构件230可以安装在气体的流动方向改变的部分，以防止改变方向的气体流入容纳空间sp内部的任意空间。因此，导流构件230引导被改变方向的气体在移动到安装排气单元240的空间之后通过排气单元240顺利排放。即，导流构件230引导沿着引导槽216的流动空间217流动的气体沿着电池组外壳210的侧壁内表面流动后通过排气单元240排放。
122.导流构件230可以包括引导部231、阻断部232和支撑部233。引导部231设置为与电池组外壳210的侧壁的内表面隔开，以在引导部231和侧壁的内表面之间形成气体流动的空间。阻断部232阻断排气单元240和底壳211的底面之间的空间，以限制气体朝向底壳211的底面方向流动。支撑部233从引导部231和/或阻断部232延伸以接触底壳211的底面。因此，引导部231和阻断部232可以被支撑部233稳定地支撑。
123.最后，将参照图8描述电池组200的变形例。图8是示出图7的变形例的剖视图。
124.与图7所示的电池组200相比，图8所示的电池组200的区别仅在于具有附加阻断构件250，其安装在排气单元240的前端的气体g流动的空间中。为了避免不必要的重复，与图5至图7所示的电池组200相同或相似的组件的详细描述将被省略，并且将替换为上述描述。
125.附加阻断构件250可以设置在导流构件230和排气单元240之间。设置在电池模块100内部的阻断构件160阻断火焰和/或燃烧物质被排放。然而，在电池模块100内部产生的火焰和/或燃烧物质的一部分可以不被阻断构件160阻断而通过排放孔116排放并在流动空间217中流动。附加阻断构件250可以阻断流过流动空间217的火焰和/或燃烧物质通过排气单元240排放到电池组外壳210的外部。
126.附加阻断构件250可以包括具有气孔的网状过滤器，其类似于阻断构件160。网状过滤器可以包括多孔金属泡沫、金属网和非金属多孔体中的至少一部分。附加阻断构件250可以由阻燃和耐热材料形成。由于附加阻断构件250可以具有与阻断构件160相同的构造，因此附加阻断构件250的详细描述将替换为上述阻断构件160的描述。
127.以上对本发明的实施例进行了详细说明，但是，本发明的权利范围并不限定于此，
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，可以进行各种修改及变形，这对于本技术领域的普通技术人员来说是显而易见的。
128.例如，可以通过删除上述实施例中的部分组件来实现，也可以将各个实施例彼此组合来实现。

技术特征：
1.一种电池模块，包括：电池单元组件，包括多个电池单元；以及模块壳体，形成有容纳所述电池单元组件的设置空间，并且包括覆盖所述电池单元组件的上表面的盖板，所述盖板包括排放在所述电池单元组件中产生的气体的至少一个排放孔，在所述电池单元组件的上表面和所述盖板之间设置有阻断构件，以阻断火焰或燃烧物质通过所述排放孔排放到所述模块壳体的外部。2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述电池单元包括具有多个电极端子的罐型二次电池，所述电池单元被设置为使得多个所述电极端子中的至少一个朝向所述盖板。3.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述电池单元包括罐型二次电池，所述罐型二次电池包括容纳电极组件的外壳以及覆盖外壳的开放部分的盖板部，所述电池单元被设置为使得所述盖板部朝向所述盖板。4.根据权利要求2所述的电池模块，其中，所述电池单元包括圆柱形二次电池，所述电池单元组件被构造为使得所述电池单元以直立状态排列。5.根据权利要求2所述的电池模块，其中，在所述电池单元组件和所述阻断构件之间设置有电连接到所述电池单元组件的电极连接构件。6.根据权利要求5所述的电池模块，其中，所述电极连接构件包括电绝缘支撑板和被所述支撑板支撑的导电汇流条。7.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述阻断构件包括具有气孔的网状过滤器。8.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述阻断构件包括多孔金属泡沫、金属网和非金属多孔体中的至少一部分。9.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述阻断构件包括熔融温度为500℃以上的金属材料或非金属材料。10.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述电池单元组件包括隔热构件，所述隔热构件设置在所述电池单元之间以阻断火焰或高温热能在相邻的电池单元之间传播。11.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述盖板中多个排放孔至少排成一列。12.一种电池组，包括：电池组外壳，包括彼此结合的底壳和盖壳以形成容纳空间；以及至少一个电池模块，容纳在所述电池组外壳中，所述电池模块包括：电池单元组件，包括多个电池单元；模块壳体，形成有容纳所述电池单元组件的设置空间，并且包括覆盖所述电池单元组
件的上表面的盖板；以及阻断构件，设置在所述电池单元组件的上表面和所述盖板之间，所述盖板包括用于排放在所述电池单元组件中产生的气体的至少一个排放孔，所述盖壳包括引导槽以形成从所述排放孔排放的气体流动的流动空间，沿着所述流动空间流动的气体通过设置在所述电池组外壳的排气单元排放到外部。13.根据权利要求12所述的电池组，其中，所述盖板中多个排放孔至少排成一列，所述盖壳包括与所述排列数量对应的数量的所述引导槽。14.根据权利要求12所述的电池组，其中，所述盖壳和所述盖板被设置为在所述引导槽的边缘彼此紧贴的状态。15.根据权利要求12所述的电池组，其中，所述排气单元设置在所述电池组外壳的侧壁，在所述电池模块和所述排气单元之间设置有导流构件，所述导流构件引导沿着由所述引导槽形成的流动空间流动的气体通过所述排气单元排出。16.根据权利要求15所述的电池组，其中，所述导流构件包括引导部和阻断部，以引导沿着所述引导槽的流动空间流动的气体沿着所述电池组外壳的侧壁内表面流动后通过所述排气单元排放，所述引导部设置为与所述电池组外壳的侧壁内表面隔开，所述阻断部从所述引导部向所述电池组外壳的侧壁内表面方向延伸，以阻断所述排气单元和所述底壳的底面之间的空间。17.根据权利要求15所述的电池组，其中，在所述导流构件和所述排气单元之间设置有附加阻断构件，所述附加阻断构件阻断火焰或燃烧物质通过所述排气单元排放到所述电池组外壳的外部。

技术总结
本发明提供一种电池模块及包括该电池模块的电池组。电池模块包括：电池单元组件，包括多个电池单元；以及模块壳体，形成有容纳所述电池单元组件的设置空间，并且包括覆盖所述电池单元组件的上表面的盖板，所述盖板包括排放在所述电池单元组件中产生的气体的至少一个排放孔，并且在所述电池单元组件的上表面和所述盖板之间设置有阻断构件，以阻断火焰或燃烧物质通过所述排放孔排放到所述模块壳体的外部。部。部。


技术研发人员：全海龙 李刚求
受保护的技术使用者：SK新能源株式会社
技术研发日：2023.01.09
技术公布日：2023/7/25