CN117413417A - 电池模块以及包括该电池模块的电池组 - Google Patents

Abstract

根据本发明的电池模块包括：电池电芯组件，其配置成使得在纵向方向的两端形成有引线的两个或更多个电池电芯在纵向方向上排列成一行以形成纵向单元电芯，并且纵向单元电芯在电池电芯的厚度方向上以两行或更多行堆叠；端子汇流条，其联接到包括在所述电池电芯组件中的电池电芯；排气板，其安装在所述纵向单元电芯的行之间并且在该排气板中具有排气通道；以及模块壳体，在所述模块壳体中容纳所述电池电芯组件和所述排气板，其中，在所述电池电芯组件的所述电池电芯中，除了联接到所述端子汇流条的电池电芯之外的彼此相邻的电池电芯在电极引线处直接连接，并且所述模块壳体中形成有与所述排气通道连通的排气孔。

Description

电池模块以及包括该电池模块的电池组

技术领域

本发明涉及一种电池模块。

更具体地，本发明涉及配置成可扩展的电池模块，在该电池模块中简化了包括在电池模块中的电池电芯组件的电连接结构并且能够排出模块中的气体。

此外，本发明涉及包括电池模块的电池组。

本申请要求基于2021年11月12日提交的韩国专利申请10-2021-0155941的优先权的权益，该韩国专利申请的全部内容通过引用并入本文中。

背景技术

近来，可充放电的二次电池已被广泛地用作无线移动装置的能量源。此外，二次电池作为电动车辆、混合动力车辆等的能量源受到关注，其为使用化石燃料的现有汽油车辆和柴油车辆的空气污染等提出了解决方案。因此，由于二次电池的优点，使用二次电池的应用类型多样化，并且预期二次电池将在未来应用于许多领域和产品。

此外，作为能量存储***(ESS)、电动车辆(EV)的电源等，对容纳串联或并联电连接的多个二次电池的电池模块以及由电池模块组成的电池组的需求日益增加。

这种电池模块或电池组包括由金属材料制成的外部壳体，以保护多个二次电池免受外部冲击或者用于接收和存储电池模块或电池组。

图1是常规的通用电池模块1的局部立体图。如图中所示，在电池模块1中，电池电芯组件容纳在一个模块壳体2中，电池电芯组件中堆叠有数十个电池电芯。此外，模块的前端上安装有多个内部汇流条3，以便电连接电池电芯组件的电池电芯。

常规的电池模块具有以下问题：

首先，由于单个电池电芯仅在其厚度方向上堆叠，因此可能减小电池电芯布置的空间利用率并且可能减小设计自由度，因此通过组合这些类型的模块来配置电池组存在限制。即，不容易将电池模块或电池组配置成对应于有限的空间，例如车辆或各种类型的空间。另外，由于在一个模块中堆叠约数十个电池电芯，因此当在一个电池电芯中发生起火时，存在火焰容易传播到其它电池电芯并且模块在短时间内烧尽的风险。

其次，在模块壳体2的前端安装有汇流条框架并且汇流条框架中安装有连接到每个电池电芯的内部汇流条3，由于这种结构，为了提供安装汇流条的空间，必须复杂地模制汇流条框架的形状。此外，内部汇流条3的所需数量也根据电池电芯的数量而增加，从而导致成本增加。

第三，由于模块单元中不存在将气体安全地排出到外部的路径，因此当发生内部排气现象时，模块的内部温度升高，导致火灾和***的风险高。

因此，需要开发这样一种电池模块相关技术，该技术能够增加电池模块和电池组的设计自由度，简化电池电芯的联接结构，并且有效地排出模块内部的气体，从而防止火焰传播。

[现有技术文献]

[专利文献]

韩国注册专利公报10-2259416

发明内容

技术问题

本发明旨在解决上述问题，并且本发明旨在提供一种可扩展电池模块，该可扩展电池模块能够通过除了在电池电芯的厚度方向上之外还在纵向方向上连接电池电芯来提高电池模块和电池组的空间利用率。

本发明还涉及提供一种电池模块，该电池模块具有能够通过在电池电芯电连接时简单地连接电池电芯而不连接汇流条来减少组装过程和制造成本的结构。

本发明还涉及提供一种电池模块，该电池模块具有能够有效地排出在上述可扩展电池模块内部产生的气体的排气结构。

技术方案

根据本发明的用于解决上述问题的电池模块包括：电池电芯组件，在所述电池电芯组件中，两个或更多个纵向单元电芯在电池电芯的厚度方向上以两列或更多列堆叠，在每个纵向单元电芯中在纵向方向上的两端处具有电极引线的两个或更多个电池电芯在所述纵向方向上排列成一排；端子汇流条，所述端子汇流条联接到所述电池电芯组件中包括的电池电芯；排气板，所述排气板安装在所述纵向单元电芯的列之间并且所述排气板中具有排气通道；以及模块壳体，所述模块壳体配置为容纳所述电池电芯组件和所述排气板，其中，在所述电池电芯组件的所述电池电芯当中，除了联接到所述端子汇流条的电池电芯之外的相邻电池电芯的电极引线彼此直接连接，并且所述模块壳体中设置有与所述排气通道连通的排气孔。

作为一个实施例，所述端子汇流条可以联接到位于所述电池电芯组件的在所述纵向方向上的前端或后端处的电池电芯的电极引线。

具体地，所述纵向单元电芯的电池电芯的在所述纵向方向上彼此面对的电极引线可以焊接并连接，并且未联接到所述端子汇流条并且在所述电池电芯组件的在所述纵向方向上的前端或后端处包括在所述纵向单元电芯中的相邻列的电池电芯的电极引线可以在所述电池电芯的厚度方向上弯曲并通过焊接彼此联接。

作为具体实施例，所述模块壳体可以包括前端板和后端板，所述前端板和所述后端板配置为分别覆盖所述电池电芯组件的前端和后端，并且所述端子汇流条可以联接到所述前端板或所述后端板。

作为另一实施例，端子汇流条可以联接到纵向单元电芯的电池电芯的在纵向方向上彼此面对的电极引线。

具体地，列的所述纵向单元电芯的电池电芯的在所述纵向方向上彼此面对、未与所述端子汇流条连接的电极引线可以被焊接并连接，并且相邻列的所述纵向单元电芯中包括的位于所述纵向方向上的前端和后端处的电池电芯的电极引线可以在所述电池电芯的厚度方向上弯曲并通过焊接彼此联接。

作为一个实施例，相对于所述电池电芯的纵向方向，所述排气板的两侧中的每一侧上均可以设置有列数相同的纵向单元电芯，并且所述排气板可以安装成横跨所述模块壳体的前端和后端沿所述电池电芯的纵向方向延伸。

作为具体实施例，所述排气通道可以包括所述排气通道包括：沿所述排气板的纵向方向延伸的纵向通道；以及与所述纵向通道连通并向所述排气板的外部开口的横向通道，并且所述横向通道可以设置在与所述纵向单元电芯中包括的电池电芯的两端的电极引线之间的中点对应的位置处。

此外，所述排气板可以包括排气通孔，所述排气通孔在与连接到所述纵向单元电芯中包括的电池电芯的电极引线的气袋部对应的位置处与所述纵向通道连通。

作为一个实施例，所述排气板可以包括：主体部分，所述主体部分在所述电池电芯的纵向方向上延伸；以及热传播防止板，所述热传播防止板在与所述纵向单元电芯的电池电芯的在所述纵向方向上彼此面对的电极引线之间对应的位置处垂直于所述主体部分安装。

具体地，在所述热传播防止板和所述排气板的所述主体部分的前端和后端中的每一者处可以设置有引线联接通孔，所述电池电芯的电极引线穿过所述引线联接通孔并被支撑。

根据本发明的另一方面的一种电池组，该电池组包括通过在所述电池电芯的纵向方向和厚度方向中的至少一个方向上堆叠多个所述电池模块而形成的电池模块堆。

有益效果

根据本发明，能够获得这样一种可扩展电池模块，该可扩展电池模块通过除了在厚度方向上之外，还在纵向方向上连接电池电芯来提高电池模块和电池组的空间利用率。

此外，本发明可以实现适用于可扩展电池模块的简单电池电芯的电连接结构。

此外，本发明通过实现能够有效地排出可扩展电池模块内部产生的气体的排气结构，能够提高电池模块的安全性。

附图说明

图1是常规通用电池模块的局部立体图。

图2是根据本发明的一个实施方式的电池模块的分解立体图。

图3是示出作为图2的电池模块的部件的电池电芯组件的联接关系的一组立体图和平面图。

图4是示出包括在图2的电池模块中的排气板的结构的一组立体图和前视图。

图5是示出图2的实施方式的电池模块的电池电芯组件的具体联接关系的立体图。

图6是示出图2的电池模块的组装起来的外观的立体图。

图7是根据本发明的另一实施方式的电池模块的分解立体图。

图8是示出作为图7的电池模块的部件的电池电芯组件的联接关系的平面图。

图9是示出包括在图7的电池模块中的排气板的结构的一组立体图和前视图。

图10是示出在图7的实施方式的纵向单元电芯的纵向方向上面对的电池电芯之间的具体联接关系的立体图。

图11是示出位于图7的实施方式的纵向单元电芯的端部的电池电芯之间的具体联接关系的立体图。

图12是示出图7的电池模块的组装起来的外观的立体图。

图13是包括由本发明的电池模块组成的电池模块堆的电池组的示意图。

(附图标记说明)

10：电池电芯

11、12：电极引线

100：电池电芯组件

110：纵向单元电芯

200、200’：端子汇流条(第一实施方式)

210、210’：端子汇流条(第二实施方式)

220、220’：端子汇流条支撑块

300：排气板

310：主体部分

311：排气通道

311a：纵向通道

311b：横向通道

W：分隔壁

O：通道出口

E：通道入口

312：排气通孔

313：引线联接通孔

320：热传播防止板

321：引线联接通孔

400：模块壳体

410：C形壁

411：排气孔

420：I形壁

430、430：前端板

440、440’：后端板

1000、1000’：电池模块

1100：电池模块堆

2000：电池组

2100：电池组壳体

具体实施方式

下文中，将详细描述本发明。在此之前，本说明书和权利要求书中使用的术语或词语不应被限制性地解释为普通含义或基于词典的含义，而是应基于发明人可以适当地定义术语的概念以便以最佳方式描述并解释其发明的原理解释为与本发明的技术思想一致的含义和概念。

贯穿本说明书，应当理解，诸如“包括”或“具有”之类的术语旨在指示存在说明书上描述的特征、数量、步骤、操作、部件、部分或其组合，并且这些术语并不预先排除存在或添加一个或多个其它特征或数量、步骤、操作、部件、部分或其组合的可能性。

此外，当诸如层、膜、区域、板等的部分被称为在另一部分上时，这不仅包括该部分直接在另一部分上的情况，而且还包括其间插设有又一部分的情况。相反，当诸如层、膜、区域、板等的部分被称为在另一部分下方时，这不仅包括该部分直接在该另一部分下方的情况，而且还包括其间插设有又一部分的情况。此外，在本发明的说明书中“设置在……上”可以包括设置在下部分以及上部分处的情况。

根据本发明的电池模块包括：电池电芯组件，在所述电池电芯组件中，两个或更多个纵向单元电芯在电池电芯的厚度方向上以两列或更多列堆叠，在每个纵向单元电芯中在纵向方向上的两端具有电极引线的两个或更多个电池电芯在所述纵向方向上排列成一排；端子汇流条，该端子汇流条联接到所述电池电芯组件中包括的电池电芯；排气板，该排气板安装在纵向单元电芯的列之间并且在该排气板中具有排气通道；以及模块壳体，该模块壳体配置成容纳电池电芯组件和排气板，其中，在所述电池电芯组件的电池电芯当中，除了联接到端子汇流条的电池电芯之外的相邻电池电芯的电极引线彼此直接连接，并且模块壳体中设置有与排气通道连通的排气孔。

根据本发明的电池模块中包括的端子汇流条的安装位置，本发明可以分为以下实施方式。

(第一实施方式)

图2是根据本发明的一个实施方式的电池模块的分解立体图，图3是示出作为图2的电池模块的部件的电池电芯组件的联接关系的一组立体图和平面图，并且图4是示出包括在图2的电池模块中的排气板的结构的一组立体图和前视图。

如图2中所示，本发明包括电池电芯组件100和模块壳体400，电池电芯组件100包括纵向单元电芯110，模块壳体400配置成容纳电池电芯组件100。在图2中，基于在其两端具有电极引线11和12并沿纵向方向延伸的典型袋形电池电芯10，X方向是电池电芯10或电池模块(壳体)的纵向方向，Y方向(电池电芯的堆叠方向)是电池电芯10或模块壳体400的厚度方向，Z方向是上下方向。

本发明的电池电芯10涉及电极引线11和12设置在纵向方向上的两端的电池电芯(所谓的双向电池电芯(双向袋形电池电芯))。根据该配置，在一个电池电芯10中，由于正极引线11和负极引线12设置成分别从两端突出，因此电极引线之间不存在干扰，因而可以增加电极引线的面积，并且可以更容易地进行电极引线和汇流条的联接操作。

本发明的电池电芯组件100包括电池电芯束，在所述电池电芯束中，这些双向电池电芯10中的两个或更多个电池电芯在纵向方向上布置成一行，并且电池电芯10的在纵向方向上彼此面对的电极引线11和12彼此电连接，作为纵向单元电芯110。尽管两个电池电芯10在纵向方向上连接以形成图2和图3中的纵向单元电芯110，但是两个或更多个电池电芯可以在纵向方向上连接。在原理上不限制沿纵向方向连接的电池电芯10的数量，只要安装电池模块壳体400或电池模块1000的电池组的空间允许即可。然而，由于车辆中可以实际安装电池模块1000或电池组的空间有限，因此可以在纵向方向上连接大约两个至四个电池电芯10。此外，沿纵向方向连接的电池电芯10的数量可以根据待连接的电池电芯10的尺寸(长度)而改变。如上所述，在本说明书中，通过布置两个或更多个电池电芯10(每个电池电芯10均具有设置在纵向方向上的两端处的电极引线11和12)而配置的电池电芯10的组件被称为纵向单元电芯110。

通过在电池电芯10的厚度方向(Y方向)上将纵向单元电芯110以两列或更多列堆叠来配置包括在本发明的电池模块1000中的电池电芯组件100。纵向单元电芯110堆叠的列数还取决于电池模块1000和电池组的允许空间、电池电芯10的尺寸等。此外，可以考虑电气装置的所需容量来确定电池电芯10在纵向方向上的数量、列数等。如上所述，根据本发明，可以调整容纳在模块壳体400中的电池电芯组件100的列数以及在电池电芯的纵向方向上的数量，从而提高设计自由度。此外，当大约两个至四个电池电芯组件100在纵向方向上堆叠并且所得的堆叠在电池电芯的厚度方向上堆叠成大约两个至六个列而不是如现有技术中那样堆叠数十个电池电芯组件100时，可以以紧凑的方式配置电池电芯组件100。此外，当由少量的电池电芯10组成的电池电芯组件100容纳在单独的模块壳体400中，并且包括模块壳体400的电池模块1000像乐高(Lego)块一样沿电池电芯10的纵向方向或厚度方向堆叠时，可以考虑安装电池模块1000的空间或电池组的安装空间来自由地配置电池组。例如，当电池模块1000在纵向方向上堆叠时，即使纵向单元电芯110的电池电芯不在纵向方向上进行更长得连接，也可以实现相同的效果。因此，各个电池模块(单元模块)可以配置成在尺寸上更紧凑。此外，可以通过在电池电芯的厚度方向上堆叠所需数量的电池模块1000来提高设计自由度。利用如图1中所示的其中在一个模块壳体2中堆叠数十个电池电芯的结构，难以根据需要配置电池组。即，由于构成电池组的电池模块中包括的电池电芯的最小单位不同，因此不可避免地降低了常规电池模块1的设计自由度。

此外，例如，当包括在电池模块中的一些电池电芯中发生起火时，在图1的电池模块1中，火焰容易传播到相邻的电池电芯。然而，在下面将描述的图2的电池模块1000或图13中公开的电池组2000的结构中，由于具有少量电池电芯10的电池电芯组件100分开地容纳在电池模块1000中，因此即使当在一个电池模块1000中的电池电芯10中发生起火时，起火也难以传播到其它电池模块1000。

如上所述，本发明的电池电芯组件100具有这样的形式：由沿电池电芯的纵向方向和厚度方向连接的特定数量的电池电芯10组成的电池电芯组件100容纳在每个模块壳体400中。因此，可以根据包括电池电芯组件100的电池模块1000的堆叠(设计)方法来制造各种类型的电池组，因此本发明的电池模块1000可以称为可扩展模块。

图2和图3所示的本发明的电池电芯组件100具有所谓的1P4S连接结构，并且通过在纵向方向上连接两个电池电芯10并且将纵向单元电芯110堆叠成两列而由总共四个电池电芯10组成。

然而，也可以通过变更沿纵向方向连接的两个纵向单元电芯的列数来实现通过将两个纵向单元电芯堆叠成偶数列(诸如四列(2P4S)、六列(3P4S)或八列(4P4S))而配置的电池电芯组件。此外，代替沿纵向方向连接两个纵向单元电芯的结构，连接三个纵向单元电芯(1P6S、2P6S、3P6S等)的结构和连接四个纵向单元电芯(1P8S、2P8S、3P8S等)的结构或连接更多纵向单元电芯的结构也是可能的。例如，本发明的优点在于，根据上述电池模块和电池组的设计请求，可以以各种可扩展的方式改变纵向单元电芯和电池电芯组件中的每一者的堆叠结构。

虽然图中未示出，但是纵向单元电芯110的列之间可以安装有绝缘板、绝缘片等。在本发明的一个实施方式中，排气板300而不是绝缘板安装在纵向单元电芯110的列之间。

本发明的电池模块1000包括与电池电芯组件100中包括的电池电芯10联接的端子汇流条200和200’。端子汇流条200和200’是可以连接到另一相邻电池模块1000或外部装置的端子。在本实施方式中，端子汇流条200和200’联接到位于电池电芯组件100的在纵向方向上的前端或后端处的电池电芯10的电极引线11和12。

参考图2，在本实施方式中，端子汇流条200和200’联接到覆盖电池电芯组件100的前端的前端板430。可选地，端子汇流条200和200’也可以安装在电池电芯组件100的后端侧，并且在这种情况下，端子汇流条200和200’可以联接到覆盖电池电芯组件100的后端的后端板440。在图2中，前端板430的两个端子汇流条200和200’根据极性设置，并且在前端板430的后表面侧处联接到电池电芯10的位于纵向单元电芯110的前端处的电极引线11和12。

本发明的特征点在于，在电池电芯组件100的电池电芯10中，除了联接到端子汇流条200和200’的电池电芯之外的相邻电池电芯的电极引线彼此直接连接。即，通过直接连接电极引线而无需在连接常规电池电芯的电极引线时使用的内部汇流条来极大地简化电池电芯的电连接结构。电极引线11和12可以通过焊接连接，例如激光焊接、点焊等。

图3是示意性地示出本实施方式的电池电芯组件100的电池电芯10的电连接关系的图，为了便于图示，省略了下面将要描述的排气板300的图示。

如图3的立体图和平面图中所示，在纵向单元电芯110中的电池电芯10的彼此面对的电极引线11和12被直接焊接并联接。此外，在电池电芯组件100中，在纵向单元电芯110的纵向方向上的前端或后端处，不与端子汇流条200和200’联接的、包括在相邻列的纵向单元电芯110中的电池电芯的电极引线11和12可以在电池电芯的厚度方向上弯曲，并且通过焊接而彼此联接。在图3中，端子汇流条200和200’联接到纵向单元电芯110的前端，因此示出了纵向单元电芯110的后端处的相邻电池电芯的电极引线11和12朝向彼此弯曲并彼此联接。当电池电芯的联接到端子汇流条200和200’的电极引线11和12彼此电连接时，可能发生短路，因此相邻的纵向单元电芯110的电极引线分别联接到设置在前端板430上的两个端子汇流条200和200’。根据极性设置两个端子汇流条200和200’。

此外，本发明的电池模块1000包括排气板300，该排气板设置在纵向单元电芯110的列之间并且在该排气板中具有排气通道。

在图2和图4中，特别是在图4中，示出了排气板300的一个实施方式。

排气板300可以设置在纵向单元电芯110的列之间，并且当由于电池电芯内部的过热等而产生火焰时可以防止热和火焰在电池电芯的厚度方向上传播。相对于电池电芯10的纵向方向，排气板300的两侧中的每一侧上可以设置有相同数量的纵向单元电芯110。在本实施方式中，在相对于排气板300的左侧和右侧中的每一者上均设置有一个纵向单元电芯110。排气板300的尺寸可以大于电池电芯10的尺寸，以便尽可能地覆盖电池电芯的所有区域。即，排气板300的宽度可以足以覆盖电池电芯的整个宽度。排气板300的长度可以横跨模块壳体400的前端和后端在电池电芯的纵向方向上延伸，使得排气板300可以覆盖所有纵向单元电芯110。

特别地，排气板300具有设置有能够排出气体和火焰的排气通道311的中空结构。

电池模块1000内部的气体主要产生于电池电芯10的电极引线附近，并且基于袋形电芯，产生于作为电极引线和电池电芯的主体部分之间的梯台部的气袋部附近。因此，排气通道311可以包括位于排气板300的对应于气袋部的位置处的气体入口E(排气通孔312或与其连通的开口)，气体入口E与电池模块1000的内部连通。参考图4，在排气板300中在与电池电芯组件100中包括的电池电芯的气袋部对应的位置处设置有总共四个排气通孔312，并且排气通孔312和排气通道311彼此连通。

此外，排气通道311包括能够排出气体和火焰的出口O。由于经由与气袋部相对应的气体入口E引入的气体和火焰具有高温，因此排气通道的出口O需要与气体入口E远远得间隔开，使得气体等的温度降低并使气体等排出到外部。为此，本发明的排气通道311包括从气体入口E延伸到出口O的流路。

具体地，排气通道311可以包括：纵向通道311a，纵向通道311a在排气板300的纵向方向上延伸；以及横向通道311b，横向通道311b与纵向通道311a连通并向排气板300的外部开口。此时，当电池电芯组件联接到排气板300时，横向通道311b可以位于对应于包括在纵向单元电芯110中的电池电芯的两端的电极引线之间的中点的位置处。因此，如图4中所示，来自电池电芯的端部处的电极引线11和12附近的气袋部的气体穿过纵向通道311a移动到对应于中点的位置，并且气体和火焰可以容易地从该位置穿过横向通道311b排出。

可以沿着排气板300的纵向方向设置多个排气通道(特别是纵向通道311a)。参考图4的前视图，排气板300的纵向通道311a被分隔壁W分开而形成五个纵向通道311a。穿过多个纵向通道311a的气体在横向通道311b中合并，并且可以相对于排气板300的宽度方向朝向上和向下中的至少一者排出到外部。

同时，本实施方式的排气板300包括沿电池电芯的纵向方向延伸的主体部分310，并且还包括垂直于主体部分310安装的热传播防止板320。热传播防止板320安装在对应于纵向单元电芯110的电池电芯10的在纵向方向上彼此面对的电极引线11和12之间的位置处。因此，热传播防止板320可以阻挡沿纵向方向布置的纵向单元电芯110的电池电芯10之间的热传播。

如图3中所示，电池电芯组件100的电池电芯中的不与端子汇流条联接的相邻电池电芯的电极引线11和12彼此直接连接。排气板300包括单独的通孔，电极引线联接到这些单独的通孔或者这些单独的通孔支撑电极引线所联接的部分。在本实施方式中，由于排气板300周围设置有两列纵向单元电芯110，因此热传播防止板320的左侧和右侧设置有引线联接通孔321，以便电池电芯的在纵向方向上彼此面对的电极引线11和12穿过引线联接通孔321并通过焊接联接。此外，为了提供电池电芯10的位于纵向单元电芯110的前端或后端处的电极引线11和12弯曲并通过焊接联接的空间，排气板300的前端和后端中的每一者处设置有引线联接通孔313，电池电芯的电极引线可以穿过该引线联接通孔313。引线联接通孔313的尺寸可以根据使用目的而不同地改变，诸如促进电极引线之间的联接的尺寸或足以支撑联接的电极引线的尺寸。

此外，本发明包括容纳电池电芯组件100和排气板300的模块壳体400。

即，如图2中所示，本发明包括围绕并容纳电池电芯组件100的模块壳体400。模块壳体400具有沿纵向延伸的长方体结构，以容纳本发明特有的电池电芯组件。在图2中，模块壳体400由C形壁410和I形壁420联接而形成，但本发明不限于此。例如，左右或上下设置的两个C形壁组合的形式是可能的，并且上壳体、下壳体、左壳体和右壳体通过焊接、挂钩联接、紧固构件等分开和联接的形式也是可能的。

此外，本发明的模块壳体400包括前端板430和后端板440。前端板430和后端板440联接到C形壁410和I形壁420的联接主体，以分别封闭模块的前侧和后侧。如上所述，端子汇流条200和200’联接到前端板430或后端板440，并且电池电芯的位于纵向单元电芯110的前端或后端的电极引线11和12可以连接到端子汇流条200和200’。

模块壳体400在与排气板300的排气通道311连通的位置处包括排气孔411。例如，排气孔411可以在连接到横向通道311b的出口O的位置处设置在模块壳体400的上表面或下表面中，横向通道311b是图4的排气板300中的排气通道311的一部分。由于电池模块中的气体和火焰可以穿过排气通道311和模块壳体400的排气孔411快速排出，因此可以提高可扩展电池模块的安全性。

图5是示出图2的实施方式的电池模块的电池电芯组件的具体联接关系的立体图，并且图6是示出图2的电池模块的组装起来的外观的立体图。

具体地，图5是具体示出在模块壳体400未组装起来的状态下电池电芯组件100的与排气板300相关的电连接结构的立体图。

图5的(a)示出了电池电芯10的电极引线之间的联接，这些电极引线在纵向方向上彼此面对并且对应于纵向单元电芯110的中间部分；并且还示出了两侧的电池电芯的电极引线11和12穿过设置在排气板300的热传播防止板320中的引线联接通孔321通过焊接而联接。

图5的(b)示出了位于相邻列的纵向单元电芯110的端部处的电池电芯的电极引线之间的联接，并且示出了电池电芯的电极引线穿过位于排气板300的前端处的引线联接通孔313通过焊接而联接。具体地，图5的(b)示出了排气板300中的引线联接通孔313后面的排气通孔312(长孔)，并且示出了排气通孔312和排气通道(具体地，纵向通道311a)借助气体入口E彼此连通。

图6示出了电池电芯组件100和排气板300容纳并组装在模块壳体400中的状态，并且示出了端子汇流条200和200’所附接的前端板430联接到模块壳体400的前端。如图中所示，排气孔411位于模块壳体400的上表面中的预定位置处，该排气孔411与模块中的排气板300的排气通道311连通。

(第二实施方式)

图7是根据本发明的另一实施方式的电池模块1000’的分解立体图，图8是示出作为图7的电池模块的部件的电池电芯组件100的联接关系的平面图，并且图9是示出包括在图7的电池模块1000’中的排气板300的结构的一组立体图和前视图。

本实施方式与第一实施方式的不同之处在于，端子汇流条不位于电池电芯组件100在纵向方向上的端部，而是联接到纵向单元电芯110的电池电芯的在纵向方向上彼此面对的电极引线11和12。

此外，与第一实施方式不同，电池电芯组件100的结构是2P4S结构，其中纵向单元电芯110堆叠成四列。然而，即使在第二实施方式中，除了端子汇流条的位置不同的差异之外，还可以应用如第一实施方式中的具有1P4S结构的电池电芯组件。同样地，具有2P4S结构的电池电芯组件可以应用于第一实施方式。此外，具有在电池电芯的纵向方向和厚度方向上延伸的各种其它结构的电池电芯组件可以如上面在第一实施方式和第二实施方式中描述的那样应用。

本实施方式的电池模块1000’包括联接到包括在电池电芯组件100中的电池电芯的端子汇流条210和210’。在本实施方式中，端子汇流条210和210’联接到电池电芯组件中的纵向单元电芯110的电池电芯的在纵向方向上彼此面对的电极引线11和12。

在图8中，为了便于图示，没有示出排气板300，仅示出了电池电芯组件100的电连接结构。

在图8中，在四列的纵向单元电芯110中，上部两列的电池电芯的在纵向方向上彼此面对的电极引线11和12彼此不联接并且分别联接到不同极性的端子汇流条210和210’(参见图10)。然而，在上部两列的电池电芯的厚度方向上相邻的电池电芯的电极引线11和11或12和12可以彼此联接，并且联接起来的电极引线可以一起联接到端子汇流条210和210’。另一方面，在未联接到端子汇流条210和210’的下部两列的纵向单元电芯110中，电池电芯的在纵向方向上彼此面对的电极引线11和12彼此联接。具体地，在下部两列的纵向单元电芯110中，在电池电芯的厚度方向上彼此相邻的电池电芯的电极引线11和11或12和12可以彼此联接，然后联接到下部两列的在纵向方向上与这些电池电芯相对的其它电池电芯的电极引线12和12或11和11。

同时，在纵向单元电芯110的在纵向方向上的前端和后端处相邻列的纵向单元电芯110中包括的电池电芯的电极引线11和12沿电池电芯的厚度方向弯曲并通过焊接彼此联接。

此外，本实施方式的电池模块1000’包括排气板300，排气板300设置在纵向单元电芯110的列之间并且排气板300中具有排气通道311。

参考图7，排气板300的两侧中的每一侧上均布置相同数量的列(两列)的纵向单元电芯110。

在图9中，示出了排气板300的另一个实施方式。本实施方式的排气板300的结构与第一实施方式的排气板300的结构几乎相同。即，排气板300内部设置有由纵向通道311a和横向通道311b组成的排气通道311。

此外，与排气通道311(纵向通道)连通的排气通孔312位于与电池电芯的气袋部对应的位置处，并且在排气通孔312的前部分中设置有用于电极引线联接的引线联接通孔313。此外，除了沿电池电芯的纵向方向延伸的主体部分310之外，与主体部分垂直地设置有热传播防止板320的结构与第一实施方式相同。在第一实施方式中，端子汇流条安装在纵向单元电芯110的端部处，并且不安装在纵向单元电芯110的在纵向方向上彼此面对的电池电芯之间。因此，在热传播防止板320的左右两侧都设置有引线联接通孔321(参见图4)，的电池电芯的在纵向方向上彼此面对的电极引线可以联接到引线联接通孔321。然而，在本实施方式中，端子汇流条210和210’相对于排气板300安装在一侧，并且电池电芯的在纵向方向上彼此面对的电极引线11和12分别联接到端子汇流条210和210’但是彼此不联接。因此，引线联接通孔321不设置在热传播防止板320的所述一侧上并且仅设置在其另一侧上。位于排气板300的另一侧的电池电芯的在纵向方向上彼此面对的电极引线11和12可以经由引线联接通孔321彼此联接。

如图7中所示，本实施方式还包括容纳电池电芯组件100和排气板300的模块壳体400。本发明的模块壳体400包括前端板430’和后端板440’。前端板430’和后端板440’联接到C形壁410和I形壁420的联接主体，以分别封闭模块的前侧和后侧。端子汇流条不联接到本实施方式的前端板430’或后端板440’。

模块壳体400在与排气板300的排气通道311连通的位置处包括排气孔411。例如，排气孔411可以在连接到横向通道311b的出口O的位置处设置在模块壳体400的上表面或下表面中，横向通道311b是图9的排气板300中的排气通道311的一部分。本实施方式的电池模块1000’也可以借助排气通道311的排气孔411和模块壳体400快速释放电池模块中的气体和火焰，从而进一步提高可扩展电池模块的安全性。

图10是示出在图7的实施方式的纵向单元电芯110的纵向方向上面对的电池电芯之间的具体联接关系的立体图，并且图11是示出位于图7的实施方式的纵向单元电芯110的端部的电池电芯之间的具体联接关系的立体图。

具体地，图10和图11是在模块壳体400未组装起来的状态下具体示出电池电芯组件100的与排气板300相关的电连接结构的立体图。

图10的(a)示出了电池电芯10的电极引线之间的联接，这些电极引线在纵向方向上彼此面对并且对应于纵向单元电芯110的中间部分。端子汇流条210和210’分别联接到排气板300的主体部分310的左部分和右部分，该主体部分310的左部分和右部分分别位于排气板300的一侧(前侧)处的热传播防止板320的左侧和右侧，并且前面两列中的电池电芯的电极引线11和12分别联接到端子汇流条210和210’。端子汇流条支撑块220和220’可以安装在排气板上，并且端子汇流条可以装配到支撑块220和220’中并联接到支撑块220和220’，使得端子汇流条210和210’容易地联接到排气板300(参见图10的(a))。

然而，在前面两列的电池电芯中，电池电芯的在纵向方向上彼此面对的电极引线11和12彼此不联接。

图10的(b)示出了排气板300的另一侧(后侧)，并且还示出了两个电池电芯的在纵向方向上彼此面对的电极引线11和12穿过设置在排气板300的热传播防止板320中的引线联接通孔321通过焊接而联接。

图11示出了位于纵向单元电芯110的端部的电池电芯的电极引线的联接关系，图11的(a)示出了联接之前的状态，图11的(b)示出了联接之后的状态。

在图11的(a)中，在排气板300的一侧(前侧)的两列纵向单元电芯110的电极引线12和12在电池电芯的厚度方向上朝向排气板300弯曲，并且在另一侧(后侧)的两列纵向单元电芯110的电池电芯的电极引线11和11也朝向排气板300弯曲。

在图11的(b)中，电池电芯的弯曲的电极引线11和12穿过设置在排气板300中的引线联接通孔313通过焊接而彼此联接。

图12是示出图7的电池模块的组装起来的外观的立体图。示出了电池电芯组件100和排气板300容纳在模块壳体400中并组装起来的状态，并且示出了没有附接端子汇流条的简单端板(前端板430’和后端板440’)分别联接到模块壳体400的前端和后端。如图中所示，排气孔411位于模块壳体400的上表面中的预定位置处，该排气孔411与模块中的排气板300的排气通道连通。

图13是包括由本发明的电池模块1000或1000’组成的电池模块堆1100的电池组2000的示意图。

如上所述，本发明的电池模块1000或1000’包括：电池电芯组件100，在该电池电芯组件中电池电芯10用作纵向单元电芯110并且在电池电芯的厚度方向上以预定数量堆叠；以及模块壳体400，该模块壳体在纵向方向上延长成与电池电芯组件100对应。因此，获得了电池模块1000或1000’在纵向方向或厚度方向上容易连接的形式，诸如乐高(Lego)块。如图13中所示，多个可扩展电池模块1000或1000’可以在一个电池组壳体2100中沿电池电芯10的纵向方向和/或厚度方向堆叠，以配置电池模块堆1100。可扩展电池模块1000或1000’的堆叠方向(形状)可以改变，以便对应于除了图13中所示的形状之外要应用的电池组壳体2100的形状。在这方面，可以说，本发明的可扩展电池模块1000或1000’具有极高的设计自由度。特别地，如上所述，本发明的电池模块1000或1000’包括模块壳体400的上表面或下表面中的预定排气孔411。因此，当在电池组壳体2100中提供与排气路径连通的排气路径时，也可以容易地移除电池组2000内部的气体。

本文中公开的附图被认为是描述性的而不是对本发明的技术精神的限制，并且本发明的技术精神的范围不受这些附图的限制。本发明的范围应当由所附权利要求连同这些权利要求所赋予的等同物的全部范围来解释。

同时，在本说明书中，使用了表示诸如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”之类方向的术语，但这些术语仅是为了便于描述，对于本领域技术人员来说显而易见的是，这些术语可以根据物体的位置、观察者的位置等而变更。

Claims (17)

1.一种电池模块，所述电池模块包括：

电池电芯组件，在所述电池电芯组件中，两个或更多个纵向单元电芯在电池电芯的厚度方向上以两列或更多列堆叠，在每个纵向单元电芯中在纵向方向上的两端处具有电极引线的两个或更多个电池电芯在所述纵向方向上排列成一排；

端子汇流条，所述端子汇流条联接到所述电池电芯组件中包括的电池电芯；

排气板，所述排气板安装在所述纵向单元电芯的列之间并且所述排气板中具有排气通道；以及

模块壳体，所述模块壳体配置为容纳所述电池电芯组件和所述排气板，

其中，在所述电池电芯组件的所述电池电芯当中，除了联接到所述端子汇流条的电池电芯之外的相邻电池电芯的电极引线彼此直接连接，并且

所述模块壳体中设置有与所述排气通道连通的排气孔。

2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述端子汇流条联接到位于所述电池电芯组件的在所述纵向方向上的前端或后端处的电池电芯的电极引线。

3.根据权利要求2所述的电池模块，其中，

所述纵向单元电芯的电池电芯的在所述纵向方向上彼此面对的电极引线焊接并连接，并且

未联接到所述端子汇流条并且在所述电池电芯组件的在所述纵向方向上的前端或后端处包括在所述纵向单元电芯中的相邻列的电池电芯的电极引线在所述电池电芯的厚度方向上弯曲并通过焊接彼此联接。

4.根据权利要求2所述的电池模块，其中，

所述模块壳体包括前端板和后端板，所述前端板和所述后端板配置为分别覆盖所述电池电芯组件的前端和后端，并且

所述端子汇流条联接到所述前端板或所述后端板。

5.根据权利要求2所述的电池模块，其中，

相对于所述电池电芯的所述纵向方向，所述排气板的两侧中的每一侧上设置有列数相同的纵向单元电芯，并且

所述排气板安装成横跨所述模块壳体的前端和后端沿所述电池电芯的所述纵向方向延伸。

6.根据权利要求5所述的电池模块，其中，

所述排气通道包括：沿所述排气板的所述纵向方向延伸的纵向通道；以及与所述纵向通道连通并向所述排气板的外部开口的横向通道，并且

所述横向通道设置在与所述纵向单元电芯中包括的电池电芯的两端的电极引线之间的中点对应的位置处。

7.根据权利要求6所述的电池模块，其中，所述排气板包括排气通孔，所述排气通孔在与连接到所述纵向单元电芯中包括的电池电芯的电极引线的气袋部对应的位置处与所述纵向通道连通。

8.根据权利要求5所述的电池模块，其中，所述排气板包括：主体部分，所述主体部分在所述电池电芯的纵向方向上延伸；以及热传播防止板，所述热传播防止板在与所述纵向单元电芯的电池电芯的在所述纵向方向上彼此面对的电极引线之间对应的位置处垂直于所述主体部分安装。

9.根据权利要求8所述的电池模块，其中，在所述热传播防止板以及所述排气板的所述主体部分的前端和后端中的每一者处设置有引线联接通孔，所述电池电芯的电极引线穿过所述引线联接通孔并被支撑。

10.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述端子汇流条联接到所述纵向单元电芯的电池电芯的在所述纵向方向上彼此面对的电极引线。

11.根据权利要求5所述的电池模块，其中，

列的所述纵向单元电芯的电池电芯的在所述纵向方向上彼此面对、未与所述端子汇流条连接的电极引线被焊接并连接，并且

相邻列的所述纵向单元电芯中包括的位于所述纵向方向上的前端和后端处的电池电芯的电极引线在所述电池电芯的厚度方向上弯曲并通过焊接彼此联接。

12.根据权利要求10所述的电池模块，其中，

相对于所述电池电芯的纵向方向，所述排气板的两侧中的每一侧上均设置有列数相同的纵向单元电芯，并且

所述排气板安装成横跨所述模块壳体的前端和后端沿所述电池电芯的纵向方向延伸。

13.根据权利要求12所述的电池模块，其中，

所述排气通道包括：沿所述排气板的纵向方向延伸的纵向通道；以及与所述纵向通道连通并向所述排气板的外部开口的横向通道，并且

所述横向通道设置在与所述纵向单元电芯中包括的电池电芯的两端的电极引线之间的中点对应的位置处。

14.根据权利要求13所述的电池模块，其中，所述排气板包括排气通孔，所述排气通孔在与连接到所述纵向单元电芯中包括的电池电芯的电极引线的气袋部对应的位置处与所述纵向通道连通。

15.根据权利要求12所述的电池模块，其中，所述排气板包括：主体部分，所述主体部分在所述电池电芯的纵向方向上延伸；以及热传播防止板，所述热传播防止板在与所述纵向单元电芯的电池电芯的在所述纵向方向上彼此面对的电极引线之间对应的位置处垂直于所述主体部分安装。

16.根据权利要求15所述的电池模块，其中，在所述热传播防止板和所述排气板的所述主体部分的前端和后端中的每一者处设置有引线联接通孔，所述电池电芯的电极引线穿过所述引线联接通孔并被支撑。

17.一种电池组，所述电池组包括电池模块堆，在所述电池模块堆中，多个根据权利要求1至16中的任一项所述的电池模块在所述电池电芯的纵向方向和厚度方向中的至少一个方向上堆叠。