CN114424394A - 电池模块、电池组和车辆 - Google Patents

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Abstract

公开了一种相对于火灾或热失控具有改进的安全性的电池模块。为实现上述目的，根据本发明的电池模块包括：单体组件，该单体组件包括至少两个电池单体；模块外壳，该模块外壳具有用于容纳所述单体组件的内部空间以及用于将所述内部空间连接到外部的连通口；网状构件，该网状构件具有网状结构，并且被设置在所述模块外壳的连通口上；以及密封构件，该密封构件被设置在面向所述网状构件的位置上，并且被构造成当其在预定温度或更高温度下体积发生膨胀时密封所述网状构件的网孔。

Description

电池模块、电池组和车辆
技术领域
本公开涉及一种电池模块，更特别地，本公开涉及一种对于火灾或热失控具有改进安全性的电池模块。
本申请要求2019年11月25日在韩国提交的韩国专利申请第10-2019-0152649号的优先权，其公开内容通过引用并入本文。
背景技术
目前商业化的二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂二次电池等。在这些二次电池中，由于与镍类二次电池相比，锂二次电池几乎没有记忆效应，因此锂二次电池以其充放电自由、自放电率极低、能量密度高等优点备受关注。
这些二次电池对各种产品线的适用性高，并且具有高能量密度的电学特性。这种二次电池不仅适用于便携式电子设备，还适用于由电驱动源驱动的电动车辆或混合动力车辆以及能量存储设备。
由于二次电池不会由于使用能量而产生副产品，并且具有能够大幅减少化石燃料的使用的主要优点，因此二次电池作为一种用于改进环保和能量效率的新能量源而受到关注。
应用于电动车辆的电池组具有如下结构：其中，包括多个电池单体的多个电池模块被连接以获得高输出。另外，每个电池单体是电极组件，并且能够通过部件之间的电化学反应来进行反复充电和放电，所述部件包括正极集电体和负极集电体、分隔件、活性材料和电解质。
同时，随着近年来对包括用作能量存储源的大容量结构的需求的增加，对多个二次电池被串联和/或并联连接的多个电池模块的需求正在增加。
在这样的电池模块中，由于多个电池单体(二次电池单体)以紧凑形式被设置在模块外壳的狭窄空间中，所以当在一些电池单体中发生火灾或热失控时，火灾或热失控迅速扩散到相邻的电池单体。为了防止扩散，重要的是将每个电池单体产生的高温气体或火焰迅速排放到外部。
另外，在现有技术的电池模块中，容易积聚由于对内部的多个电池单体充电和放电而产生的热量，为了减少热量的积聚，电池模块通常被构造成将外部空气引入到内部中并且将内部空气排放到外部以进行冷却。
然而，即使当多个电池单元中发生火灾时，由于外部空气可能不断地流入电池模块中，所以氧气供应变得顺畅，因而存在火灾进一步扩大并且火灾扩散到周围电池单体的严重问题。
发明内容
技术问题
本公开旨在解决现有技术的问题，因此，本公开旨在提供一种对于火灾或热失控具有改进安全性的电池模块。
本公开的这些和其他的目标和优点可以通过以下详细描述来理解，并且将通过本公开的示例性实施例变得完全地显而易见。此外，将容易理解，本公开的目标和优点可以通过所附权利要求中所示的措施及其组合来实现。
技术解决方案
在本公开的一个方面，提供了一种电池模块，该电池模块包括：单体组件，所述单体组件包括至少两个电池单体；模块外壳，所述模块外壳包括容纳所述单体组件的内部空间，并且包括流通孔，使得所述内部空间连接到外部；网状构件，所述网状构件具有网状结构，并且被设置在所述模块外壳的流通孔中；以及密封构件，所述密封构件被设置在面向所述网状构件的位置处，并且被构造成在超过预定温度时发生体积膨胀，以密封所述网状构件的网孔。
所述密封构件可以包括多个通气孔，所述多个通气孔被穿透为将在所述模块外壳的内部产生的气体排放到外部。
所述模块外壳可以包括至少两个固定构件，所述至少两个固定构件被构造成将所述网状构件固定到所述流通孔。
所述网状构件可以被置于所述至少两个固定构件之间。
所述固定构件可以包括开口孔，所述开口孔被构造成将所述密封构件***其中。
所述密封构件可以被构造成产生碳化层，该碳化层在超过预定温度时发生体积膨胀。
所述网状构件可以包括止挡件，所述止挡件被构造成：当所述密封构件的所产生的碳化层穿过所述网状结构时，所述止挡件防止所述碳化层在所述碳化层穿过所述网状结构的方向上移动超过预定距离。
所述密封构件可以包括芯单元，所述芯单元位于所述多个通气孔中的每个通气孔中，并且被构造成在超过预定温度时发生体积膨胀，以密封所述通气孔和所述网状构件的网孔。
所述电池模块可以进一步包括：排放构件，该排放构件被设置在所述密封构件的外部，所述排放构件与所述密封构件间隔开预定距离，并且所述排放构件包括多个排放孔，以将气体排放到外部。
柱部可以被设置在所述排放构件的外表面上，该柱部在向外方向上突出，该柱部被构造成在超过预定温度时发生体积膨胀，以密封所述密封构件的多个通气孔中的每个通气孔。
所述单体组件的所述至少两个电池单体可以被堆叠在一个方向上。
所述单体组件可以包括弹性构件，该弹性构件被设置在堆叠的所述至少两个电池单体之间，以缓冲所述电池单体的体积变化。
在本公开的另一个方面，提供了一种电池组，该电池组包括至少一个所述电池模块。
在本公开的另一个方面，提供了一种车辆，该车辆包括所述电池组。
有利效果
根据本公开的方面，本公开包括密封构件，该密封构件被构造成通过在超过预定温度时发生体积膨胀来密封被设置在所述模块外壳的流通孔中的网状构件，因而当单体组件发生火灾或热失控时，所述密封构件的体积由于高温气体而发生膨胀，并且体积膨胀后的所述密封构件可以密封所述网状构件，因而，外部空气可以不再被引入所述模块外壳中。因而，相对于外部密封的模块外壳可以防止所述单体组件的火灾进一步扩散，并且最终使得火灾自然熄灭。
另外，根据本公开的方面，所述密封构件包括多个通气孔，所述多个通气孔被穿透为将所述模块外壳的内部产生的气体排放到外部，因而当在所述单体组件中发生火灾或热失控时，高温气体最初可以通过所述密封构件的多个通气孔排放到外部。因而，本公开的电池模块可以快速地排放高温气体，以防止所述模块外壳的内部温度快速升高，由此防止相邻电池单体的火灾或热失控扩散。
然后，之后，在所述密封构件的体积因高温气体而发生膨胀的同时，可以密封多个通气孔。因而，外部空气可以不被引入所述密封构件的通气孔中，因而外部空气可以不再被引入所述模块外壳中。因而，相对于外部密封的模块外壳可以防止所述单体组件的火灾进一步扩散，并且最终使得火灾自然熄灭。
另外，根据本公开的方面，模块外壳包括：上板，该上板包括弯曲部，在该弯曲部中，外周边部弯曲至少两次；和下壳体，该下壳体具有顶部敞开的盒形，该盒形的上端部联接到所述上板，并且该上端部具有被弯曲至少两次以便与所述弯曲部的外表面相对应的结构，由此在所述模块外壳的上板和下壳体之间实现紧密密封的结构。因而，所述电池模块不会泄漏在其中产生的高温气体，由此提高用户的安全性。
附图说明
附图示出了本公开的优选实施例，并且与前述公开内容一起用于提供对本公开的技术特征的进一步理解，因而本公开不应被解释为限于附图。
图1是示意性地示出根据本公开实施例所述的电池模块的立体图。
图2是示意性地示出根据本公开实施例所述的电池模块的构造的分解立体图。
图3是示意性地示出根据本公开实施例所述的电池模块的一些构造的分解立体图。
图4是示出被应用于根据本公开实施例所述的电池模块的密封构件的材料的体积膨胀的示意图。
图5是示意性地示出网状构件的立体图，该网状构件是根据本公开另一实施例所述的电池模块的局部构造。
图6是示意性地示出根据本公开另一实施例所述的电池模块的密封构件的一部分的前视图。
图7是示意性地示出根据本公开另一实施例所述的电池模块的一些构造的分解立体图。
图8是示意性地示出在水平方向上切开的图7的密封构件的水平截面图。
图9是示意性地示出在水平方向上切开的图7的排放构件的水平截面图。
图10是沿着图1的A-A’线截取的电池模块的示意性截面图。
图11是示意性地示出图10的区域B的局部放大截面图。
图12是示意性地示出图10的区域C的局部放大截面图。
图13是示意性地示出根据本公开另一实施例所述的电池模块的一些构造的分解立体图。
具体实施方式
下文中，将参考附图详细地描述本公开的优选实施例。在描述之前，应理解，在说明书和所附权利要求中使用的术语不应被解释为限于一般和字典含义，而是应在允许发明人适当定义术语以获得最佳解释的原则的基础上，基于与本公开的技术方面相对应的含义和概念来解释。
因此，本文中提出的描述仅是出于说明目的的优选示例，而不旨在限制本发明的范围，所以应理解，在不脱离本发明的范围的情况下，还可以做出其他等效和修改。
图1是示意性地示出根据本公开实施例所述的电池模块的立体图。图2是示意性地示出根据本公开实施例所述的电池模块的构造的分解立体图。图3是示意性地示出根据本公开实施例所述的电池模块的一些构造的分解立体图。
参考图1至图3，根据本公开实施例所述的电池模块200包括单体组件100、模块外壳220、网状构件230和密封构件240。
这里，所述单体组件100可以包括至少两个电池单体110。另外，所述电池单体110可以是袋型电池单体110。特别地，所述袋型电池单体110可以包括电极组件(未示出)、电解质(未示出)和袋状外壳体115。
这里，所述电极组件可以被构造成如下形式：一个或多个正电极板和一个或多个负电极板被布置为使得分隔件位于其间。更具体地，所述电极组件可以被分为缠绕型和堆叠型，在所述缠绕型中，一个正电极板和一个负电极板与分隔件一起缠绕，在所述堆叠型中，多个正电极板和多个负电极板在分隔件被置于其间的情况下被交替地堆叠。
另外，所述袋状外壳体115可以被构造成包括外绝缘层、金属层和内粘合层。所述袋状外壳体115可以被构造成包括金属薄膜，诸如铝薄膜，以保护内部部件，诸如电极组件和电解质，从而补充电极组件和电解质的电化学特性，并且改善散热。另外，该铝薄膜可以被置于由绝缘材料形成的绝缘层之间，以便确保与所述电池单体110内部的部件(诸如电极组件和电解质)或电池单体110外部的其他部件的电绝缘。
特别地，所述袋状外壳体115可以包括两个袋。在所述两个袋中的至少一个袋中可以形成凹形的内部空间。另外，所述电极组件可以被容纳在所述袋的内部空间中。另外，在所述两个袋的外周表面上设置有密封部，使得所述密封部彼此熔合，因而可以对容纳所述电极组件的内部空间进行密封。即，可以在所述外壳体115中形成容纳所述电极组件和电解质的容纳部115c。
每个袋型电池单体110可以包括分别位于前后方向上的两端上的电极引线111。根据电极性，所述电极引线111可以是正电极引线或负电极引线。
更具体地，所述电极引线111可以被构造成从位于所述袋状外壳体115的前部或后部的外周表面上的密封部向前或向后突出。另外，这种电极引线111可以用作所述电池单体110的电极端子。例如，如图2中所示，一个电极引线111可以被构造成从所述电池单体110向前突出，而另一个电极引线111可以被构造成从所述电池单体110向后突出。
因此，根据本公开的这种构造，在一个电池单体110中的正电极引线和负电极引线之间不存在干扰，因而可以增大所述电极引线111的面积，并且可以更容易地执行在多个电极引线111之间或电极引线111与汇流条(未示出)之间等的焊接工序。
另外，多个袋型电池单体110可以被包括在所述电池模块200中，并且被布置成堆叠在至少一个方向上。例如，如图2中所示，多个袋型电池单体110可以堆叠在竖直方向上。此时，每个袋型电池单体110可以大致水平地放置在地面上，使得当在F方向上观察时，两个宽表面分别位于左侧和右侧，并且密封部位于左侧、右侧、前侧和后侧。
同时，本说明书中描述的表示方向的术语(诸如前、后、左、右、上和下)可以根据观察者的位置或放置的物体的形状而变化。然而，在本说明书中，为了便于描述，基于在F方向上观察时的情形来分开地指示诸如前、后、左、右、上和下的方向。
上述袋型电池单体110的构造对于本公开所属领域的技术人员而言是显而易见的，因而将省略更详细的说明。另外，在根据本公开所述的单体组件100中，可以采用在提交本申请时已知的各种电池单体(二次电池)。
同时，所述电池模块200可以进一步包括汇流条(未示出)，该汇流条电连接所述单体组件100的两个或更多电池单体110。所述汇流条可以包括导电金属，以电连接多个电池单体110。例如，所述导电金属可以是铜、铜合金、铝、铝合金或镍。
回来参考图1和图2，在所述电池模块200中，所述模块外壳220可以保护内部构造免受外部冲击或防止引入外部材料。因而，所述模块外壳220可以为所述电池模块200提供结构稳定性，并且保护被容纳在内部的部件(诸如单体组件100)免受其他外部物理因素(诸如冲击或物质)的影响。为此，所述模块外壳220可以包括诸如钢或铝的金属材料。
特别地，当所述模块外壳220包括金属材料(包括铝)时，所述模块外壳220可以通过使用铝的高导热性将从所述单体组件100产生的热量有效地排放到所述模块外壳220的外部。例如，当在F方向上观察时，所述模块外壳220相对于所述单体组件100可以包括前侧壁220a、后侧壁220b、上侧壁220c、下侧壁220d、左侧壁220e以及右侧壁220f。
另外，所述模块外壳220可以包括由所述侧壁限定的内部空间，以容纳所述单体组件100。具体地，所述内部空间可以具有与所述单体组件100的外部形状相对应的内部结构。
例如，如图2中所示，所述模块外壳220可以具有如下结构：其中，所述模块外壳220的前侧壁220a、后侧壁220b、上侧壁220c、下侧壁220d、左侧壁220e以及右侧壁220f被连接成彼此形成直角，以便以整体近似长方体的形状容纳所述单体组件100。
同时，所述模块外壳220可以包括流通孔H4，使得所述内部空间连接到外部。所述流通孔H4可以以穿透形式被设置在所述模块外壳220的前侧壁220a中。所述流通孔H4可以被构造成将从内部产生的气体排放到外部，或者允许外部冷却空气被引入所述模块外壳220中。例如，冷却风扇(未示出)可以被设置在所述流通孔H4的外部上，该冷却风扇被构造成将外部空气注入所述模块外壳220中。
另外，所述网状构件230可以被设置在所述模块外壳220的流通孔H4中。所述网状构件230可以具有网状结构。网眼的尺寸范围可以为0.5mm至2mm。所述网状构件230可以包括在其边缘上被连接到所述网状结构的线230a。所述网状构件230可以被构造成使从所述流通孔H4排放的气体穿过该网状构件230。可替选地，所述网状构件230可以用作过滤器，以在外部空气被引入所述模块外壳220的流通孔H4中之前滤除异物。
例如，如图2中所示，所述电池模块200包括位于所述模块外壳220的流通孔H4的外部的两个网状构件230。
此外，所述密封构件240可以被设置在面向所述网状构件230的位置处。例如，如图2中所示，所述密封构件240可以被置于两个网状构件230之间。即，所述密封构件240可以被定位成与两个网状构件230的一个表面紧密接触。
另外，所述密封构件240可以被构造成在超过预定温度时体积发生膨胀，以密封所述网状构件230的网孔。例如，所述预定温度可以是200摄氏度或更高。另外，所述密封构件240可以防止火焰、烟雾和高热气体泄漏。所述密封构件240可以易于变形，并且具有能够恢复到其原始形状的弹性。
此外，所述密封构件240可以具有绝热性，使得所述模块外壳220可以被绝热。所述密封构件240的至少一部分可以是例如圣戈班公司(Saint-Gobain)的FS1000产品的材料。可替选地，所述密封构件240可以包括在超过预定温度时体积发生膨胀的石墨薄片。
图4是示出被应用于根据本公开实施例所述的电池模块的密封构件的材料的体积膨胀的示意图。
参考图4，所述密封构件240的至少一部分可以被构造成产生碳化层241，所述碳化层241在超过所述预定温度时发生体积膨胀。所述碳化层241可以是这样的层：其中，所述密封构件240的至少一部分被碳化，以发生体积膨胀。例如，如图4中所示，当所述密封构件240的中心部被加热到200摄氏度或更高时，中心部可以被碳化，以发生体积膨胀，并且可以产生所述碳化层241。
因此，根据本公开的这种构造，本公开包括密封构件240，该密封构件240被构造成通过在超过预定温度时发生体积膨胀来密封被设置在所述模块外壳220的流通孔H4中的网状构件230，因而，当在所述单体组件100中发生火灾或热失控时，所述密封构件240的体积因高温气体而膨胀，并且体积膨胀后的所述密封构件240可以密封所述网状构件230，因而外部空气可以不再被引入所述模块外壳220中。因而，相对于外部密封的所述模块外壳220可以防止所述单体组件100的火灾进一步扩散，并且最终可以使得火灾自然熄灭。
回来参考图3，所述密封构件240可以包括多个穿透的通气孔H1。所述通气孔H1可以被构造成将所述模块外壳220内部产生的气体排放到外部。可替选地，所述通气孔H1可以穿过为使得外部空气被引入所述模块外壳220中。例如，如图3中所示，二十二个通气孔H1可以在前后方向上穿透并形成在所述密封构件240中。
另外，所述密封构件240可以在超过预定温度时发生体积膨胀，以密封多个通气孔H1。这里，所述预定温度可以是200摄氏度或更高。
因而，根据本公开的这种构造，所述密封构件240包括多个通气孔H1，所述多个通气孔H1被穿透为将所述模块外壳220内部产生的气体排放到外部，因而当所述单体组件100发生火灾或热失控时，高温气体最初可以通过所述密封构件240的多个通气孔H1排放到外部。因而，本公开的电池模块200可以迅速排放高温气体，以防止所述模块外壳200的内部温度快速升高，由此防止相邻的电池单体100的火灾或热失控扩散。
另外，之后，在所述密封构件240由于高温气体而发生体积膨胀的同时，可以密封多个通气孔H1。因而，外部空气不会被引入所述密封构件240的通气孔H1，使得外部空气可以不再被引入所述模块外壳220中。因而，相对于外部密封的所述模块外壳220可以防止单体组件100的火灾进一步扩散，并且可以最终使得火灾自然熄灭。
此外，再次参考图2和图3，所述模块外壳220可以包括至少两个固定构件250，所述至少两个固定构件250被构造成将所述网状构件230固定到所述流通孔H4。所述固定构件250可以具有竖直和水平延伸的板体。
另外，可以在所述固定构件250的板体的中心中形成敞开的开口孔H2，使得外部空气可以流通。例如，所述固定构件250的开口孔H2可以具有与所述流通孔H4的尺寸相对应的尺寸。紧固孔H5可以被分别形成在所述固定构件250的上端和下端中，以被螺栓连接到所述模块外壳220。所述密封构件240可以被***到两个或更多个固定构件250的敞开的开口孔H2中。例如，如图1中所示，所述密封构件240可以被***并定位在四个固定构件250的敞开的开口孔H2中。
所述网状构件230可以被置于两个或更多个固定构件250之间。例如，如图3中所示，一个网状构件230可以被置于两个固定构件250之间，以固定所述网状构件230的位置。
图5是示意性地示出网状构件的立体图，该网状构件是根据本公开另一实施例所述的电池模块的局部构造。
与图3一起参考图5，当与图3的网状构件230比较时，除了所述网状构件230A进一步包括多个止挡件245之外，根据图5的另一实施例所述的电池模块的网状构件230A与图3所示的网状构件230在其余构造方面都相同。
所述止挡件245可以在与所述密封构件240所在的方向相反的方向上被设置在所述网状构件230A的外表面上。当所述密封构件240的所产生的碳化层(图4的241)穿过所述网状构件230A的网状结构m1时，所述止挡件245可以被构造成防止所述碳化层在所述碳化层穿过所述网状结构m1的方向上移动超过预定距离。
例如，所述止挡件245可以具有“L”形状。即，所述止挡件245可以包括在向外方向上连接到所述网状构件230A的一个表面的下部245a以及在向外方向上从所述下部245a的端部向上延伸的后部245b。例如，如图5中所示，可以在所述网状构件230A的外表面上设置六个止挡件245。
因而，根据本公开的这种构造，当所述密封构件240的所产生的碳化层穿过所述网状结构m1时，所述网状构件230A包括止挡件245，该止挡件245被构造成防止所述碳化层在所述碳化层穿过所述网状结构m1的方向上移动超过预定距离，由此防止所述密封构件240的碳化层穿过所述网状结构m1并与所述网状结构m1分离。因而，能够提高完全密封所述网状构件230A的密封构件240的可靠性。最终，能够提高所述电池模块200的安全性。
图6是示意性地示出根据本公开另一实施例所述的电池模块的密封构件的一部分的前视图。
参考图6，当与所述密封构件240进行比较时，根据图6的另一实施例所述的电池模块的密封构件240A与图3所示的密封构件240的不同之处在于，所述密封构件240A进一步包括芯单元247。然而，图6所示的密封构件240A的其余构造可以与图3所示的密封构件240的那些构造相同。
所述芯单元247可以位于多个通气孔H1中的每个通气孔中。所述芯单元247可以具有被连接到所述通气孔H1的一部分的形状。如图6中所示，所述芯单元247在沿竖直方向和左右方向延伸的前表面中可以具有十字形状。所述芯单元247可以被构造成连接到所述通气孔H1的上内表面、下内表面、左内表面和右内表面。所述芯单元247可以被构造成在超过预定温度时发生体积膨胀，以密封所述通气孔H1和所述网状构件230的网孔。
因而，根据本公开的这种构造，所述排放构件260包括芯单元247，该芯单元247位于多个通气孔H1中的每个通气孔中，并且在超过预定温度时发生体积膨胀，以密封所述通气孔H1和网状构件230的网孔，因而，所述密封构件240A可以在超过预定温度时更快地进行所述通气孔H1的密封。另外，所述芯单元247可以帮助实现对所述通气孔H1的更完全密封。
图7是示意性地示出根据本公开另一实施例所述的电池模块的一些构造的分解立体图。图8是示意性地示出在水平方向上切开的图7的密封构件的水平截面图。图9是示意性地示出在水平方向上切开的图7的排放构件的水平截面图。
参考图7至图9，根据本公开另一实施例所述的电池模块200可以进一步包括排放构件260，该排放构件260包括多个排放孔H3。所述排放构件260可以被设置在所述密封构件240B的外部。所述排放构件260可以与所述密封构件240B间隔开预定距离。所述多个排放孔H3可以被构造成将由于所述单体组件100的火灾或热失控而形成的高温气体排放到外部。此时，所述排放构件260和密封构件240B中的每一个可以在超过预定温度时发生体积膨胀，使得所述排放孔H3和通气孔H1可以彼此间隔开一定距离，从而彼此密封。
在向外方向上突出的柱部265可以被设置在所述排放构件260的外表面上。所述柱部265可以被构造成在超过预定温度时发生体积膨胀，以密封该密封构件240的多个通气孔H1中的每个通气孔。例如，所述排放构件260的至少一部分可以是例如圣戈班公司(Saint-Gobain)的FS1000产品的材料。可替选地，所述排放构件260可以包括在超过预定温度时发生体积膨胀的石墨薄片。
例如，如图7和图9中所示，所述排放构件260可以包括与所述密封构件240B的通气孔H1的数量一样多的多个柱部265。所述多个柱部265可以分别被形成在沿着前后方向面向所述多个通气孔H1的位置处。
另外，与图3的密封构件240相比较，图7的密封构件240B可以进一步包括多个***部246。所述多个***部246可以被形成在所述密封构件240B的面向所述排放构件260的一个表面上。所述***部246具有柱状结构，该柱状结构在超过预定温度时发生体积膨胀，并且朝向多个排放孔H3中的每一个排放孔突出，以密封所述排放构件260的多个排放孔H3中的每一个排放孔。所述多个***部246可以分别被形成在与所述密封构件240B的多个排放孔H3相对应的位置处。
因此，根据本公开的这种构造，本公开的电池模块进一步包括排放构件260，所述排放构件260被设置在所述密封构件240B的外部，所述排放构件260与所述密封构件240B间隔开预定距离，并且所述排放构件260包括多个排放孔H3，以将气体排放到外部，并且本公开的电池模块包括柱部265，所述柱部265在超过预定温度时发生体积膨胀，并且在向外方向上突出，以在所述密封构件240B的外表面上密封所述密封构件240B的多个通气孔H1中的每个通气孔，因而，所述排放构件260可以有效地密封所述密封构件240B的多个通气孔H1，由此防止外部空气被引入所述密封构件240B的通气孔H1中。
因而，外部空气不再被引入所述模块外壳220中，因而，相对于外部密封的所述模块外壳220可以防止所述单体组件100的火灾进一步扩散，并且可以最终使得火灾自然熄灭。
另外，所述密封构件240B包括多个***部246，以在超过预定温度时密封形成在所述排放构件260中的多个排放孔H3中的每个排放孔，因而，外部空气不会被引入所述排放构件260的排放孔H3中，使得外部空气可以不再被引入到所述模块外壳220中。因而，相对于外部密封的所述模块外壳220可以防止所述单体组件100的火灾进一步扩散，并且可以最终使得火灾自然熄灭。
图10是沿着图1的A-A’线截取的电池模块的示意性截面图。
再次与图2一起参考图10，所述单体组件100的至少两个电池单体110可以堆叠在一个方向上。例如，如图2中所示，六个电池单体110可以堆叠在竖直方向上，并且被容纳在所述模块外壳220内。所述单体组件100可以进一步包括弹性构件270，该弹性构件270被构造成缓冲至少两个堆叠的电池单体110之间的电池单体110的体积变化。
当在至少两个电池单体110中产生气体从而膨胀时，所述弹性构件270可以被压缩。之后，当气体被从至少两个电池单体110排放时，所述弹性构件270可以恢复其原始形状，并且向至少两个电池单体110施加压力(弹性力)。因而，所述弹性构件270可以帮助气体从被设置在所述单体组件100中的至少两个电池单体110中的每个电池单体排放到外部。
因此，根据本公开的这种构造，所述单体组件100包括弹性构件270，该弹性构件270被构造成缓冲至少两个堆叠的电池单体110之间的电池单体110的体积变化，因而，当在所述单体组件100中发生火灾或热失控时，通过帮助气体从至少两个电池单体110排放，气体可以被快速地排放到所述模块外壳220的外部。因而，本公开的电池模块200可以快速地排放高温气体，以防止所述模块外壳220的内部温度迅速升高，由此防止相邻电池单体100的火灾或热失控扩散。
图11是示意性地示出图10的区域B的局部放大截面图。
与图2和图10一起参考图11，所述模块外壳220可以包括上板226和下壳体227。具体地，所述上板226可以包括弯曲部226b，在该弯曲部226b中，外周边部在顺时针或逆时针方向上弯曲至少两次。另外，所述下壳体227可以具有顶部敞开的盒形。
另外，所述下壳体227的盒形的上端部可以联接到所述上板226。所述盒形的上端部可以具有弯曲结构227b，该弯曲结构227b被弯曲至少两次，以便与所述上板226的弯曲部226b的外表面相对应。所述上板226和下壳体227不仅仅限于这样的弯曲联接结构，例如，所述上板226和下壳体227可以以接缝结构、夹紧结构或包边结构联接。
所述模块外壳220可以进一步包括密封构件(未示出)，该密封构件被置于所述弯曲部226b与所述下壳体227的、被弯曲以对应于所述弯曲部226b的外表面的外周边部之间。所述密封构件可以是例如包括硅材料的垫圈。
因而，根据本公开的这种构造，所述模块外壳220包括：上板226，该上板226具有弯曲部226b，在该弯曲部226b中，外周边部被弯曲至少两次；和下壳体227，该下壳体227具有顶部敞开的盒形，该盒形的上端部联接到所述上板226，并且该上端部具有被弯曲至少两次以便与所述弯曲部226b的外表面相对应的弯曲结构227b，由此实现了所述模块外壳220的上板226与下壳体227之间的紧密密封结构。因而，电池模块不会泄漏在其中产生的高温气体，由此提高用户安全性。
图12是示意性地示出图10的区域C的局部放大截面图。
回来与图10一起参考图12，本公开的电池模块200可以进一步包括传热片280和冷却片285。所述传热片280可以被构造成被定位为与所述模块外壳220的内表面紧密接触。所述传热片280可以被设置在所述模块外壳220的左内表面和右内表面中的每一个上。
所述冷却片285可以具有板形。该板形可以具有与所述电池单体110的一侧相对应的尺寸。所述冷却片285的一部分可以被置于至少两个电池单体110之间。所述冷却片285可以具有弯曲结构285b，在该弯曲结构285b中，外周边部在一个方向上弯曲。通过所述弯曲结构285b，所述冷却片285的外周边部可以被构造成接触所述传热片280。
因此，根据本公开的这种构造，所述电池模块进一步包括：传热片280，该传热片280被构造成被定位为与所述模块外壳220的内表面紧密接触；和冷却片285，该冷却片285具有板形，该冷却片285被置于至少两个电池单体110之间，并且该冷却片285具有在一个方向弯曲以与所述传热片280紧密接触的外周边部，因而，当所述单体组件100被充电和放电时，所产生的热量可以有效地传递到所述模块外壳220。因而，能够提高电池模块200的冷却效率。
图13是示意性地示出根据本公开另一实施例所述的电池模块的一些构造的分解立体图。
参考图13，根据本公开另一实施例所述的电池模块200A的模块外壳220可以包括中间壳体229、顶板228以及下板225。
所述中间壳体229可以具有在水平方向上延伸的侧壁229a，使得上部和下部敞开并且形成内部空间。可以在所述侧壁229a的上端和下端中的每一端上设置联接部229b，该联接部229b在向外方向上弯曲至少两次。这里，“向外方向”可以指与所述单体组件100所在的方向相反的方向。
另外，所述顶板228可以具有被构造成被安装在所述中间壳体229的上部上的板形。所述顶板228可以具有被弯曲至少两次的弯曲结构228b，使得外周边部对应于所述联接部229b的外表面。形成在所述中间壳体229的上端部上的联接部229b与所述弯曲结构228b彼此联接，由此在所述顶板228和中间壳体229之间进行密封。
此外，所述下板225可以具有被构造成位于所述中间壳体229的下部上的板形。所述下板225可以具有被弯曲至少两次的弯曲结构225b，使得外周边部对应于所述联接部229b的外表面。形成在所述中间壳体229的下端部上的联接部229b和弯曲结构225b可以在所述下板225和中间壳体229之间进行密封。
因而，根据本公开的这种构造，所述顶板228和下板225分别具有所述弯曲结构228b和225b，所述弯曲结构228b和225b被构造成被联接到所述中间壳体229的联接部229b，因而，所述模块外壳220可以具有致密的密封结构。因而，所述电池模块200A不会泄漏在其中产生的高温气体，由此提高用户安全性。
另外，根据本公开的电池组(未示出)可以包括至少一个电池模块200。此外，除了所述电池模块200之外，根据本公开的电池组可以进一步包括容纳所述电池模块200的电池组壳体、用于控制所述电池模块200的充电和放电的各种设备，诸如BMS、电流传感器、保险丝等。
根据本公开所述的电池组可以应用于诸如电动车辆或混合动力车辆的车辆。即，根据本公开所述的车辆可以包括根据本公开所述的电池组。
同时，在本说明书中，虽然使用了诸如上、下、左、右、前和后的指示方向的术语，但是本领域技术人员应明白，这些术语只是为了便于解释，并且根据目标物体的位置或观察者的位置而有所不同。
已经详细地描述了本公开。然而，应理解，详细描述和具体示例虽然指示了本公开的优选实施例，但仅作为说明给出，因为通过该详细描述，对于本领域技术人员而言，本公开范围内的各种变化和修改将变得显而易见。
附图标记说明
200：电池模块
100：单体组件 110：电池单体
111：电极引线 220：模块外壳
230：网状构件 240：密封构件
H1：通气孔 H4：流通孔
250：固定构件
H2：开口孔 245：止挡件
247：芯单元 260：排放构件
H3：排放孔 265：柱部
270：弹性构件 280：传热片
285：冷却片 226：上板
227：下壳体 228：顶板
229：中间壳体 225：下板
工业适用性
本公开涉及一种电池模块。进一步，本公开适用于与包括所述电池模块的电池组或车辆有关的行业。

Claims (10)

1.一种电池模块，包括：
单体组件，所述单体组件包括至少两个电池单体；
模块外壳，所述模块外壳包括容纳所述单体组件的内部空间，并且包括流通孔，使得所述内部空间连接到外部；
网状构件，所述网状构件具有网状结构，并且被设置在所述模块外壳的所述流通孔中；以及
密封构件，所述密封构件被设置在面向所述网状构件的位置处，并且被构造成在超过预定温度时发生体积膨胀，以密封所述网状构件的网孔。
2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述密封构件包括多个通气孔，所述多个通气孔被穿透为将所述模块外壳的内部产生的气体排放到外部。
3.根据权利要求2所述的电池模块，其中，所述模块外壳包括至少两个固定构件，所述至少两个固定构件被构造成将所述网状构件固定到所述流通孔，并且
其中，所述网状构件被置于所述至少两个固定构件之间。
4.根据权利要求3所述的电池模块，其中，所述固定构件包括开口孔，所述开口孔被构造成将所述密封构件***其中。
5.根据权利要求2所述的电池模块，其中，所述密封构件被构造成产生碳化层，所述碳化层在超过预定温度时发生体积膨胀，并且
其中，所述网状构件包括止挡件，所述止挡件被构造成：当所述密封构件的所产生的碳化层穿过所述网状结构时，所述止挡件防止所述碳化层在所述碳化层穿过所述网状结构的方向上移动超过预定距离。
6.根据权利要求2所述的电池模块，其中，所述密封构件包括芯单元，所述芯单元位于所述多个通气孔中的每个通气孔中，并且所述芯单元被构造成在超过预定温度时发生体积膨胀，以密封所述通气孔和所述网状构件的网孔。
7.根据权利要求2所述的电池模块，进一步包括：排放构件，所述排放构件被设置在所述密封构件的外部，所述排放构件与所述密封构件间隔开预定距离，并且所述排放构件包括多个排放孔，以将气体排放到外部，
其中，所述排放构件的外表面上设置有柱部，所述柱部在向外方向上突出，所述柱部被构造成在超过预定温度时发生体积膨胀，以密封所述密封构件的所述多个通气孔中的每个通气孔。
8.根据权利要求2所述的电池模块，其中，所述单体组件的所述至少两个电池单体被堆叠在一个方向上，并且
其中，所述单体组件包括弹性构件，所述弹性构件被设置在堆叠的所述至少两个电池单体之间，以缓冲所述电池单体的体积变化。
9.一种电池组，包括至少一个根据权利要求1至8中的任一项所述的电池模块。
10.一种车辆，包括根据权利要求9所述的电池组。
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