CN117080668A - 防止热失控传播的电池模块 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种防止热失控传播的电池模块，其包括电池单元堆叠体和容纳所述电池单元堆叠体的模块壳体，所述模块壳体包括：下壳体，支撑所述电池单元堆叠体的下部和两侧面；上板，设置在所述电池单元堆叠体的上部，并结合到所述下壳体；以及第一盖板和第二盖板，所述第一盖板设置在所述电池单元堆叠体的前面，所述第二盖板设置在所述电池单元堆叠体的后面，所述第一盖板和第二盖板分别结合到所述下壳体，所述第一盖板和所述第二盖板包括多个排气孔，包括在所述第一盖板的排气孔和包括在所述第二盖板的排气孔彼此错开设置。

Description

防止热失控传播的电池模块
技术领域
本公开涉及一种可使根据电池模块的热失控现象的损害最小化的电池模块。
背景技术
二次电池的根据产品群的适用便利性高，并且具有高能量密度等电特性，因此普遍用于便携式设备以及通过电驱动源来驱动的电动车辆(EV，Electric Vehicle)或混合动力车辆(HEV，Hybrid Electric Vehicle)等。这种二次电池的主要优点是可大幅减少化石燃料的使用量，此外在使用能量时完全不会产生副产物，因此二次电池作为环保和用于提高能量效率的新能源备而受关注。
目前广泛使用的二次电池的类型包括锂离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池等。可以串联或并联多个电池单元来使用，并且所述电池单元的数量可以根据所需的输出电压或充电/放电容量来不同地设置。
首先可以构成包括至少一个电池单元的电池模块，并堆叠至少一个电池模块以用作电动车辆等的大容量电池。
另一方面，二次电池在过热的情况下存在***的危险，因此确保安全性是重要课题之一。由于二次电池的异常发热，内部温度急速上升并产生热失控现象，最终导致二次电池的***。不仅仅是过电流，当由于电池单元内部短路、过充电、物理外部冲击等而发生非异常发热现象时，也会导致二次电池的***或起火，从而存在发生火灾事故的危险，因此需要严格管理。
尤其，在电池模块的情况下，安全性的问题会更加严重。在模块内部中，由于电池单元的异常发热而产生的高温气体/颗粒无法排放到模块外部，模块内部压力上升，导致电池单元的热失控引起整个电池模块的***等，从而发生重大损失。
过去，虽然通过设计包括排气孔结构的电池模块来排出了由于热失控而产生的高温气体/颗粒，然而，当为了设计大容量电池而使用多个电池模块时，存在从任一个电池模块的排气孔排出的高温气体/颗粒流入到相邻模块的排气孔中，从而传播热失控现象的问题。另外，对于具有排气孔开放的结构的电池模块，在正常操作环境下，外部的水分或杂质通过排气孔渗透到电池模块内部并引起短路，从而导致***。
因此，需要一种可以在发生电池模块的热失控现象时有效排出高温气体/颗粒的同时，最小化对相邻模块的损害，并且可以防止外部的水分或杂质流入的技术。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本公开提供一种可在发生电池模块的热失控现象时有效排出高温气体/颗粒的同时，最小化对相邻模块的损害的电池模块。
本公开的另一目的在于提供一种可以在防止外部的水分或杂质流入到电池模块内部的同时，在发生热失控现象时有效排出高温气体/颗粒的电池模块。
(二)技术方案
本公开的一个实施例提供一种电池模块，包括电池单元堆叠体110和容纳所述电池单元堆叠体110的模块壳体，其中，所述模块壳体包括：下壳体，支撑所述电池单元堆叠体110的下部和两侧面；上板170，设置在所述电池单元堆叠体110的上部，并结合到所述下壳体；以及第一盖板和第二盖板，所述第一盖板设置在所述电池单元堆叠体110的前面，所述第二盖板设置在所述电池单元堆叠体的后面，所述第一盖板和第二盖板分别结合到所述下壳体，所述第一盖板和第二盖板包括多个排气孔200，包括在所述第一盖板中的排气孔和包括在所述第二盖板中的排气孔彼此错开设置。
在一个实施例中，所述第一盖板或第二盖板可以进一步包括覆盖所述排气孔200的排气片300。
在一个实施例中，所述排气片300可以包括基材层310和形成在所述基材层310的至少一面上的粘接层320，所述粘接层320可以包括与所述第一盖板和第二盖板的排气孔200对应的相同形状的孔。
在一个实施例中，所述基材层310可以在临界温度下变形，并打开排气孔200。
在一个实施例中，所述临界温度可以为100℃至400℃。
在一个实施例中，所述基材层310的防水等级可以为IEC60529标准的IP11以上。
在一个实施例中，所述基材层310可以为多孔层。
在一个实施例中，所述第一盖板的排气孔200可以通过分离区域彼此隔开设置，第二盖板的排气孔200可以位于所述分离区域。
在一个实施例中，所述第一盖板的排气孔200的尺寸可以与所述第二盖板的排气孔200的尺寸不同。
在一个实施例中，电池模块可以进一步包括：引导部，结合到所述第一盖板或第二盖板的排气孔200的开口部，以将从模块内部通过排气孔200排出的气体引导至模块***。
在一个实施例中，所述引导部可以以与所述第一盖板或第二盖板外侧面的法线方向不同的角度进行结合。
在一个实施例中，在所述电池单元堆叠体110与所述第一盖板或所述电池单元堆叠体110第二盖板之间可以进一步包括汇流条组件140。
在一个实施例中，所述汇流条组件140可以包括与所述第一盖板或第二盖板的排气孔200对应的相同形状的排气孔200。
在一个实施例中，在所述汇流条组件140与所述第一盖板或所述汇流条组件140第二盖板之间进一步包括覆盖所述排气孔的排气片300。
(三)有益效果
根据本公开的电池模块可以在发生电池模块的热失控现象时有效排出高温气体/颗粒的同时，最小化对相邻模块的损害。
根据本公开的电池模块可以在防止外部的水分或杂质流入到电池模块内部的同时，在发生热失控现象时有效排出高温气体/颗粒。
附图说明
图1示出根据本公开的电池模块的分解立体图。
图2为根据本公开的电池模块的一个实施例，示出在设置多个电池模块时包括在第一盖板中的排气孔与包括在第二盖板中的排气孔彼此错开设置的情况。
图3示出根据本公开的包括排气片的电池模块。
图4示出根据本公开的排气片的结构。
附图标记说明
110：电池单元堆叠体； 120：盖板；
130：绝缘板； 140：汇流条组件；
155：隔板部件； 160：下板；
165：侧板； 170：上板；
200：排气孔； 300：排气片；
310：基材层； 320：粘接层；
330：形成在粘接层中的孔
具体实施方式
除非另有说明，否则在本说明书中使用的术语的单数形式可以被解释为包括复数形式。
在本说明书中使用的数值范围包括下限值、上限值、该范围内的所有值、双重限定的所有值和以不同形式限定的数值范围的上限及下限的所有可实现的组合。除非在本说明书中另有定义，否则由于实验误差或四舍五入而可能导致数值范围之外的值同样包括在被定义的数值范围内。
在本说明书中提及的“包括”为与“设置有”、“包含”、“具有”、“特征在于”等表述具有同等含义的开放型记载，不排除没有被进一步列举的组件、材料或工艺。
在本说明书中，彼此错开设置是指，在彼此面对的第一盖板或第二盖板的表面的法线方向上，在与第一盖板的排气(venting)孔200的开口部区域对应的第二盖板上不设置有排气孔200。
在本说明书中，不作其他修饰而提及的盖板120是指包括第一盖板和第二盖板。
在本说明书中提及的临界温度是指发生基材层310的急剧的形体变形的温度，例如，可以是指熔点或热变形温度。
过去，虽然通过设计包括排气孔200结构的电池模块来排出了由于热失控而产生的高温气体/颗粒，然而，在电动车辆或飞机等工业领域中，在使用堆叠有多个电池模块的大容量电池时，存在从任一个电池模块的排气孔200排出的高温气体/颗粒通过相邻模块的排气孔200流入到内部从而传播热失控现象的问题。另外，在正常操作环境下，存在外部的水分或杂质通过排气孔200渗透到电池模块内部后引起短路，并且导致***的问题。因此，需要一种技术，可以在发生电池模块的热失控现象时有效排出高温气体/颗粒，同时最小化对相邻模块的损害，并且可以防止外部的水分或杂质的流入。
因此，本公开提供一种电池模块，该电池模块包括电池单元堆叠体110和容纳电池单元堆叠体110的模块壳体，所述模块壳体包括：下壳体，支撑所述电池单元堆叠体110的下部和两侧面；上板170，设置在所述电池单元堆叠体110的上部，并结合到所述下壳体；以及第一盖板和第二盖板，所述第一盖板设置在所述电池单元堆叠体110的前面，所述第二盖板设置在所述电池单元堆叠体110的后面，其中，所述第一盖板和所述第二盖板分别结合到所述下壳体，所述第一盖板和所述第二盖板包括多个排气孔200，包括在所述第一盖板中的排气孔200和包括在所述第二盖板中的排气孔200彼此错开设置。
包括在所述第一盖板和所述第二盖板中的多个排气孔200用于调整所述电池模块内的压力，在由于热失控现象而产生高温气体时，可以通过排气孔200将模块内部的气体排出到模块外部。
所述错开设置是指，在第一盖板或第二盖板的表面的法线方向上，与第一盖板的排气孔200的开口部区域对应的第二盖板上不设置有排气孔200。通过将包括在所述第一盖板中的排气孔200与包括在第二盖板中的排气孔200彼此错开设置，可以抑制在发生热失控现象时高温气体/颗粒直接流入到相邻电池模块内部，由此，可以有效防止热失控的传播或连环***。
以下，对本公开的电池模块进行更详细的说明。
参照图1，电池模块包括模块壳体，所述模块壳体的内部空间中容纳有电池单元堆叠体110。通过在模块壳体内设置电池单元堆叠体110，可以保护电池单元堆叠体110免受外部环境影响，并且构成模块壳体的一面的板可以起到将在电池单元中产生的热排放到外部的散热板的功能。对于电池单元堆叠体110，将在本说明书的后段进行详细说明。
所述模块壳体包括：下壳体，支撑电池单元堆叠体110的下部和两侧面；上板，设置在所述电池单元堆叠体110的上部，并结合到所述下壳体；以及第一盖板和第二盖板，所述第一盖板设置在所述电池单元堆叠体110的前面，所述第二盖板设置在所述电池单元堆叠体110的后面，其中，所述第一盖板和第二盖板可以分别结合到所述下壳体。
所述下壳体可以包括下板160和侧板165。所述下板160和侧板165可以分别独立地包括在模块壳体中，也可以通过接合并以具有U型截面的形态包括在模块壳体中。根据需要，侧板165可以被构造成直接接触到电池单元堆叠体110以牢固地支撑电池单元堆叠体110。根据需要，可以进行多种变形，诸如在侧板165和电池单元堆叠体110之间夹设散热垫或缓冲垫。
上板170设置在电池单元堆叠体110的上部，并且可以结合到下壳体的侧板165。因此，通过下壳体和上板170的结合，使得可以在整体上具有中空的管型部件的形状。
所述模块壳体可以具有隔板部件155以连接下板160和上板170，所述隔板部件155横穿形成在模块壳体中的内部空间而设置。如图1所示，在隔板部件155和侧板165之间可以堆叠有多个电池单元。
所述隔板部件155在模块壳体的内部沿上下方向设置，并抵抗上下方向上的外部因素。由此，隔板部件155可以增加模块壳体的整体刚性，因此，根据本公开的实施例，可以减少因挤压(Crush)、碰撞(Crash)、振动(Vibration)和冲击(Shock)等机械外部因素而导致的电池模块的损坏。如图1所示，这种隔板部件155可以具有固定到上板170和下板的结构。
所述第一盖板和所述第二盖板可以在所述电池单元堆叠体110的两端部方向的前面和后面分别结合到所述下壳体，以覆盖通过所述下壳体和所述上板179的结合而形成的中空的管型部件的内部空间。
所述下壳体、所述上板170和/或所述盖板120可以由诸如金属的高导热性材料构成。例如，可以由铝材料构成，并且只要是具有与其相似的强度和导热性的材料，就可以使用各种材料。
所述下壳体、所述上板170和/或所述盖板120的结合可以通过对接触面执行焊接，例如，激光焊接等来结合。除此之外，也可以通过滑动方式、粘接结合，或利用螺栓或螺钉等固定部件来结合等方法来结合。
在一个实施例中，所述第一盖板或所述第二盖板可以包括覆盖所述排气孔200的排气片300。所述排气片300为同时满足通气性和防水性，并且在临界温度以下具有规定的耐热特性的排气片300，如图3所示，可以位于对应于排气孔200的部分。通过设置所述排气片300，可以防止在正常操作环境下，外部的水分或杂质渗透到电池模块内部而发生短路的情况。具体地，所述排气片300可以设置在所述第一盖板或所述第二盖板的内侧面或外侧面的任一处或两侧面。所述排气片300可以是片(sheet)、膜(film)或带(tape)形式，但这仅仅是一个示例，并不限于此。
在一个实施例中，所述排气片300可以包括基材层310和形成在所述基材层310的至少一面上的粘接层320，所述粘接层320可以包括与所述盖板120的排气孔200对应的相同形状的孔330。所述排气片300可以通过粘接层320粘附到盖板120上。参照图4，所述粘接层320包括与形成在所述盖板120中的排气孔200对应的相同形状的孔330，在将排气片300粘附到盖板120上时，对应于排气孔200面积的部分没有粘接层320，因此排气孔200没有被粘接层320封闭，而是只在排气孔200之外的面积上粘附有粘接层320。因此，可以防止通过所述排气孔200流入的外部的杂质或水分被粘附到粘接层320后导致污染的情况，并且可以通过保持粘附力来获得长期的稳定效果。另外，对应于排气孔200的部分仅暴露基材层310，因此在发生热失控现象时，基材层310在临界温度以上的温度下发生变形并迅速打开排气孔200，以将模块内部的气体有效地排出到外部。构成所述粘结层320的材料物质可以使用丙烯酸类、橡胶类或硅类材料。
在一个实施例中，所述基材层310可以在临界温度下变形并打开排气孔200。变形包括在熔点熔化的状态、因燃烧而失去初始形状的状态或通过收缩使基材层310的截面积减少的状态，只要是可打开排气孔200的基材层310的变形，便不限于此。因此，在发生热失控现象时，基材层310可以在临界温度以上的温度下发生变形并打开排气孔200，以排出高温气体，从而可以提高电池模块的工作稳定性。
在一个实施例中，所述临界温度可以是100℃至400℃。所述基材层310可以基于材料而具有临界温度，由此，可以如上所述在临界温度附近发生急剧的形状变化，从而打开排气孔200。电池模块的正常操作温度为100℃以下，热失控气体的初始温度通常为约100℃至200℃，因此属于高温气体。当基材层310在临界温度以上的温度下不发生变形时，持续的热失控现象使得模块内部压力持续上升，从而可能会发生电池模块或电池组的连环***。通过使用在临界温度下发生变形的材料来形成所述基材层310，可以预防电池模块由于压力上升而导致的***问题，并且可以更安全地管理模块。具体地，所述临界温度可以是150℃至400℃，更具体地，可以是200℃至350℃。构成所述基材层310的材料物质可以使用具有所述临界温度的材料，例如，可以是合成树脂或橡胶，具体地，可以是聚乙烯(polyethylene)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate)、聚四氟乙烯(polytetrafluorethylene)、聚丙烯(polypropylene)或橡胶。更具体地，考虑到热变形温度方面，可以是聚四氟乙烯，但不一定限定于此。
即，本公开的电池模块可以通过将包括在第一盖板中的排气孔200和包括在第二盖板中的排气孔200彼此错开设置，防止高温气体/颗粒流入到相邻的模块内部后传播热失控现象的情况，并且在正常操作环境下，可以通过覆盖排气孔200的排气片300防止外部的水分或杂质渗透到模块内部而发生短路，同时，由于在排气孔200面积上没有粘接层320，因此可以防止因外部的杂质或水分粘附在粘接层320而导致排气片300被污染和粘附力降低的问题。另外，排气片300在对应于排气孔200的部分仅暴露基材层310，因此在发生热失控现象时，基材层310在临界温度以上的温度下发生变形并迅速打开排气孔200，从而可以将模块内部的气体有效地排出到外部。
在一个实施例中，所述基材层310的防水等级可以是IEC60529标准IP11以上。当使用防水等级满足上述等级的基材层310时，可以有效防止在正常操作环境下外部的水分流入到模块内部后导致腐蚀或短路的情况。非限定地，所述防水等级可以是IP15以下。
在一个实施例中，所述基材层310可以是多孔层。可以通过诸如拉伸具有所述IP11等级以上防水等级的材料形成多个微细孔的工艺方法来实现通气性。当透气度满足上述范围时，在正常操作环境下也可以有效地进行模块内部与外部的空气循环和换气。由于所述基材层310同时满足通气性和防水等级，在正常操作环境下空气可以通过多个所述微细孔而通过，同时水分的通过被抑制，因此可以有效提高电池模块的稳定性。所述基材层的透气度可以是600～1000ml/min。
在一个实施例中，所述第一盖板的排气孔200可以通过分离区域彼此隔开设置，第二盖板的排气孔200可以位于所述分离区域。参照图2，在所述第一盖板的表面的法线方向上重叠第一盖板和第二盖板时，第一盖板的排气孔200通过分离区域隔开设置，对应于开口部区域的第二盖板上没有排气孔200。即，可以将排气孔200与所述分离区域对应地设置在第二盖板，以实现彼此错开。
在另一实施例中，第一盖板的排气孔200被设计为仅位于从盖板120上端到第一盖板的1/3位置的距离以内，其他排气孔200被设计为仅存在于从第二盖板的下端到第二盖板的1/3位置的距离以内，由此可以实现彼此错开设置。如上所述，将第一盖板的排气孔200和第二盖板的排气孔200彼此错开设置以使它们形成在不同位置，从而可以在发生热失控现象时，使高温气体/颗粒不直接流入到相邻的电池模块内部，并且可以由此有效防止热失控的传播或连环***。
在一个实施例中，所述第一盖板的排气孔200的尺寸和所述第二盖板的排气孔200的尺寸可以不同。当如上所述将第一盖板的排气孔200和第二盖板的排气孔200彼此错开设置时，可以通过将排气孔设计成不同尺寸来最大化防止高温气体/颗粒流入的效果。例如，当排气孔200为矩形形状时，可以将第一盖板的排气孔200尺寸分为1至5cm和6至10cm两个范围来设计，并且将与其对应的第二盖板的排气孔200的尺寸设计为6至10cm和1至5cm，从而使对应的每个排气孔200的尺寸不同。每个排气孔200具有不同的尺寸，由此可以更有效地防止高温气体/颗粒通过相邻模块的排气孔200流入到模块内部，并且可以抑制热失控传播现象。如上所述，将排气孔200的尺寸分成两种范围时，其比例可以是3:7至7:3。
对所述排气孔200的形状不作特别地限定，并且可以具有各种形状。例如，当将所述排气孔200设置为矩形形状时，尺寸可以是1至10cm。当设置为横向长度较长的椭圆形形状时，横向直径可以是1至10cm，纵向直径可以是1至3cm。对所述排气孔200的位置不作特别地限定，可以设置在盖板120中的可有效排出高温气体/颗粒的位置。例如，可以位于盖板120的整个部分，也可以位于从盖板120的纵向方向上的两个端部到规定距离以内的部分或从横向方向上的两个端部到规定距离以内的部分。如上所述，为了抑制热失控传播现象，前提是将第一盖板的排气孔200和第二盖板的排气孔200彼此错开设置，并且还可以通过将它们的尺寸设计为不同来最大化其效果。所述排气孔200可以在横向方向或纵向方向上均以相同的分离区域隔开，也可以以不同的分离区域隔开。对隔开的分离区域的尺寸不作特别地限定，例如，在横向方向和纵向方向均以相同的分离区域隔开时，可以设置为以0.1至1cm隔开，以不同分离区域隔开时，可以设置为在横向方向上以0.1mm至0.3cm隔开并且在纵向方向上以0.5至0.8mm隔开。
在一个实施例中，可以进一步包括引导部，所述引导部结合在所述第一盖板或所述第二盖板的排气孔200的开口部，以将从模块内部通过排气孔200排出的气体引导到模块***。所述***是指模块壳体的***，例如，可以是指以盖板120的截面为基准的边角方向。将引导部粘附在所述盖板120的排气孔200的开口部，以将从模块内部通过排气孔200的高温气体/颗粒的流动引导到模块的***，从而可以更有效地抑制高温气体/颗粒流入到相邻的电池模块内部。
在一个实施例中，所述引导部可以以与所述第一盖板或所述第二盖板外侧面的法线方向不同的角度结合。通过将引导部结合的角度调整为与法线方向不同的角度，可以将从模块内部通过排气孔200的高温气体/颗粒的流动有效地引导至模块***，而不会使高温气体/颗粒通过相邻的电池模块的排气孔200流动。所述引导部可以通过与所述排气孔200的开口部结合的连接部连通并结合。引导部的末端部可以在外侧面的法线方向上形成10至90°的角度，具体地，形成20至80°的角度并结合。
只要可以将气体/颗粒的流动引导至模块***，使用的所述引导部的形状便不受限制，例如，可以将具有中空管形态的管形状的引导部粘附在盖板120的每个排气孔200的边界面，以将高温气体/颗粒的流动引导至堆叠的电池模块***。
所述电池单元堆叠体110可以由多个电池单元堆叠构成。
所述电池单元可以包括袋型二次电池、棱柱形二次电池或圆柱形二次电池，除此之外，还可以包括在相应技术领域通常使用的二次电池。在本公开的一个实施例中，将对袋型二次电池进行说明。
电池单元可以被构造成堆叠至少一个容纳有电极组件和电解液的袋型二次电池的形态。电极组件包括多个电极板、电极接头，并且被容纳在袋内。所述电极板由正极板和负极板构成，电极组件可以被构造成在正极板和负极板的宽表面彼此面对的状态下，正极板和负极板在它们之间夹设隔膜而堆叠的形态。多个所述正极板和多个所述负极板可以分别设置有电极接头，并且相同极性彼此接触并连接到相同的电极引线，所述电极引线的一部分可以暴露于袋的外部。
在一个实施例中，当使用电池单元的两端部之间的横向长度比一端部的纵向长度更长的长宽度的电池单元时，电池单元可以在一端部包括正极引线和负极引线，并且在另一端部包括负极引线和正极引线。包括在所述一端部和所述另一端部的正极引线和负极引线中的每一个可以通过左右翻转来设置。此时，电流可以流向彼此距离较近的电极引线，因此可以最小化电池单元的内部电阻。所述电池单元的电极引线并不限定于此，也可以在电池单元的一端部设置正极引线并在另一端部设置负极引线，此外，可以仅在电池单元的一端部设置所述正极引线和负极引线，这可以在实现电池模块的过程中根据需要而进行适当的设计变更。
对于电池单元堆叠体110，可以在将所述电池单元以水平方向横放的状态下沿上下方向堆叠多个电池单元，从而构成电池单元堆叠体110。但并不限定于此，也可以在以垂直方向竖放的状态下沿左右方向或水平方向堆叠设置，从而构成电池单元堆叠体110，这可以在实现电池模块的过程中根据需要而进行适当的设计变更。
在一个实施例中，所述电池单元两端部的密封力可以比其他表面的密封力更弱。将作为设置有电极引线的方向的电池单元两端部的密封力设置为比其他表面的密封力更弱，使得在电池单元的发生异常发热时，可以向盖板120方向排出气体。通过使从电池单元产生的高温气体朝向设置有排气孔200的盖板120方向，可以进一步提高通过排气孔200的排气效果。
在一个实施例中，在所述电池单元堆叠体与所述第一盖板或所述电池单元堆叠体与第二盖板之间可以进一步包括汇流条组件。参照图3，盖板120和电池单元堆叠体110之间可以夹设有汇流条组件140，并且可以位于电池单元的设置有电极引线的一面或两面。所述汇流条组件140上可以设置有电连接多个所述电池单元的汇流条、电路板、安装在电路板上的传感器等多个电子元件，由此，还可以执行感测电池单元的电压的功能。所述电池模块可以被构造成各种样式，例如，可以以电池单元堆叠体110、汇流条组件140、绝缘板130、盖板120的顺序设置。
在一个实施例中，所述汇流条组件可以包括与所述第一盖板或所述第二盖板的排气孔对应的相同形状的排气孔。通过排气孔200，可以将在模块内部中产生的气体迅速排出到外部。
在一个实施例中，在所述汇流条组件140与所述第一盖板或所述汇流条组件140与第二盖板之间可以进一步包括覆盖所述排气孔的排气片。也可以在汇流条组件140侧粘附上述的排气片300，从而可以进一步提高防止外部的水分或杂质渗透到电池模块内部的效果。另外，作为另一示例，可以在所述绝缘板130与所述第一盖板或所述绝缘板130与第二盖板之间进一步包括覆盖所述排气孔的排气片。
所述汇流条组件140可以额外设置有供电极引线***设置的通孔，电极引线可以贯穿汇流条组件140并在汇流条组件140的外侧彼此连接。汇流条组件140可以包括连接端子，所述电极引线可以通过连接端子电连接到外部。盖板120可以设置有用于将汇流条组件140的连接端子暴露于外部的通孔。连接端子可以通过形成在盖板120中的通孔暴露于外部。
以下将通过实施例详细描述本公开，这些实施例用于更详细说明，权利范围不限于下述的实施例。
实施例1
为了评价根据本公开的一个实施例的电池模块的热失控传播抑制效果，准备了一种电池模块，其在第一盖板上以1cm间隔隔开形成矩形形状的尺寸为5cm的排气孔，并且所述排气孔与第二盖板的排气孔错开设置。各盖板的内侧面和外侧面粘附有排气片300，所述排气片使用了包括防水等级为IP11等级、透气度为850mL/min的聚四氟乙烯基材层310和形成在基材层310两面的粘接层320的排气片300。所述粘接层320包括丙烯酸粘接剂，并且在所述粘接层320上形成有与排气孔相同的孔。另外，参照作为电池模块的安全性试验中的一种的GB/T-38031试验，在所述电池模块的盖板120彼此面对的方向上相邻地设置了两个电池模块，并且将一个电池模块的任一个电池单元加热至300℃以上以有意地模拟了热失控情况。
实施例2
在实施例1中，将形成在第一盖板中的排气孔200的尺寸以50:50的比例区分设计为3cm和7cm，相反地，将与所述排气孔200对应的第二盖板的排气孔200的尺寸以50:50的比例区分设计为7cm和3cm，由此，除了彼此相反地设计对应的每个排气孔200的尺寸之外，准备具有与实施例1相同结构的电池模块来模拟了热失控情况。
实施例3
在实施例1中，除了将引导部结合到形成在各所述盖板120中的排气孔200的开口部之外，通过准备具有与实施例1相同结构的电池模块来模拟了热失控情况。具体地，所述引导部为形成在两端部的中空的尺寸为5cm的铝中空圆形杆状管，并且在堆叠电池模块的法线方向上以上方60°的角度结合到每个排气孔200的开口部上。
实施例4
在所述实施例1中，除了在所述各盖板内侧面和外侧面没有粘附排气片300之外，通过准备具有与实施例1相同结构的电池模块来模拟了热失控情况。
比较例1
在所述实施例1中，除了设计为在与所述第一盖板的排气孔200的开口部区域对应的第二盖板上设置有排气孔200之外，通过准备具有与实施例1相同结构的电池模块来模拟了热失控情况。
评价例
在将热失控现象持续一个小时的同时，确认热失控现象是否会传播到相邻的电池模块。
在没有发生热失控和起火的正常操作环境下，使电池模块工作5分钟，并评价模块是否发生短路。
[表1]
实施例1 比较例1
错开设计的排气孔200 〇 ×
排气片300 〇 〇
热失控是否传播 × 〇
在实施例1至实施例3的情况下，第一盖板的排气孔200和第二盖板的排气孔200错开设置，因此确认到即使将在一个电池模块中发生的热失控持续一个小时，热失控现象也不会传播到相邻的电池模块中。
相反，在比较例1的情况下，确认到当一个电池模块发生热失控现象时，热失控现象经过五分钟便传播到相邻的电池模块。
另外，通过在正常操作环境下的工作结果，确认到实施例1至实施例3由于具有排气片300而没有发生短路。
在实施例4的情况下，确认到即使在一个电池模块中发生了热失控现象，热失控现象也没有传播到相邻的电池模块，但在正常操作环境下大量的杂质和湿气流入到模块中，因此不适于电池模块的稳定工作，尤其，确认到由于杂质的流入而导致了短路。
以上，对本公开的实施例进行了说明，然而，本公开不限于所述实施例，而是可以以不同的各种形式来实施，并且，本公开所属技术领域的普通技术人员可以理解在不改变本发明的技术思想或必要特征的情况下，本发明可以以其他的具体形式实施。因此，应当理解，以上描述的实施例在所有方面均为示例性而非限定性的。

Claims (14)

1.一种电池模块，包括电池单元堆叠体和容纳所述电池单元堆叠体的模块壳体，其中，
所述模块壳体包括：
下壳体，支撑所述电池单元堆叠体的下部和两侧面；
上板，设置在所述电池单元堆叠体的上部，并结合到所述下壳体；以及
第一盖板和第二盖板，所述第一盖板设置在所述电池单元堆叠体的前面，所述第二盖板设置在所述电池单元堆叠体的后面，
所述第一盖板和所述第二盖板分别结合到所述下壳体，
所述第一盖板和所述第二盖板包括多个排气孔，
包括在所述第一盖板中的排气孔和包括在所述第二盖板中的排气孔彼此错开设置。
2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
所述第一盖板和所述第二盖板进一步包括覆盖所述排气孔的排气片。
3.根据权利要求2所述的电池模块，其中，
所述排气片包括基材层和形成在所述基材层的至少一面上的粘接层，所述粘接层包括与所述第一盖板和所述第二盖板的排气孔对应的相同形状的孔。
4.根据权利要求3所述的电池模块，其中，
所述基材层在临界温度下变形，并打开排气孔。
5.根据权利要求4所述的电池模块，其中，
所述临界温度为100℃至400℃。
6.根据权利要求3所述的电池模块，其中，
所述基材层的防水等级为IEC60529标准的IP11以上。
7.根据权利要求3所述的电池模块，其中，
所述基材层为多孔层。
8.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
所述第一盖板的排气孔通过分离区域彼此隔开设置，第二盖板的排气孔位于所述分离区域。
9.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
所述第一盖板的排气孔的尺寸与所述第二盖板的排气孔的尺寸不同。
10.根据权利要求1所述的电池模块，进一步包括：
引导部，结合到所述第一盖板或所述第二盖板的排气孔的开口部，以将从电池模块内部通过排气孔排出的气体引导至电池模块***。
11.根据权利要求10所述的电池模块，其中，
所述引导部以与所述第一盖板或所述第二盖板外侧面的法线方向不同的角度结合。
12.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
在所述电池单元堆叠体与所述第一盖板或所述电池单元堆叠体与第二盖板之间进一步包括汇流条组件。
13.根据权利要求12所述的电池模块，其中，
所述汇流条组件包括与所述第一盖板或所述第二盖板的排气孔对应的相同形状的排气孔。
14.根据权利要求12所述的电池模块，其中，
在所述汇流条组件与所述第一盖板或所述汇流条组件第二盖板之间进一步包括覆盖所述排气孔的排气片。
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