本公開涉及一種電池模塊以及包括該電池模塊的電池組和車輛，更具體地涉及一種安全性增強(qiáng)的電池模塊以及包括該電池模塊的電池組和車輛。本技術(shù)要求2022年12月5日在韓國(guó)提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)10-2022-0167608以及2023年3月31日在韓國(guó)提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)10-2023-0043199的優(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi)容通過(guò)引用并入本文。

背景技術(shù)：

1、本公開涉及一種電池模塊以及包括該電池模塊的電池組和車輛，更具體地涉及一種安全性增強(qiáng)的電池模塊以及包括該電池模塊的電池組和車輛。

2、目前商用二次電池包括鎳鎘電池、鎳氫電池、鎳鋅電池和鋰二次電池。其中，與鎳基二次電池相比，鋰二次電池因幾乎無(wú)記憶效應(yīng)、非常低的自放電速率和高能量密度而具有自由充放電的優(yōu)點(diǎn)，從而備受關(guān)注。

3、這些鋰二次電池主要分別使用鋰基氧化物和碳材料作為正極和負(fù)極活性材料。鋰二次電池包括：電極組件，其中設(shè)置有分別涂覆有正極活性材料和負(fù)極活性材料的正極板和負(fù)極板，隔膜位于正極板和負(fù)極板之間；以及外部殼體(即，電池殼體)，該外部殼體密封并儲(chǔ)存電極組件及電解質(zhì)。

4、通常，根據(jù)外部殼體的形狀，鋰二次電池可以分類為其中電極組件容納在金屬罐中的罐型二次電池和其中電極組件容納在鋁層壓片的袋中的袋型二次電池。

5、近來(lái)，二次電池已經(jīng)廣泛用于諸如電動(dòng)車輛和能量存儲(chǔ)系統(tǒng)(ess)之類的用于驅(qū)動(dòng)和儲(chǔ)存能量的中大型裝置中以及用于諸如便攜式電子裝置之類的小型裝置中。在這種情況下，電池模塊可以配置成使得彼此電連接的多個(gè)二次電池儲(chǔ)存在模塊殼體內(nèi)。

6、然而，由于上述多個(gè)電池電芯或多個(gè)電池模塊密集地設(shè)置在狹窄的空間中，因此它們可能容易受到熱事件的影響。特別地，當(dāng)在任何一個(gè)電池電芯中發(fā)生熱事件時(shí)，可以產(chǎn)生熱、火焰、火花等。如果該熱等傳遞到另一電池電芯，則可能發(fā)生諸如熱傳播(tp)之類的爆炸鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，這可能導(dǎo)致電池模塊中的爆炸或點(diǎn)火。

7、另外，電池電芯等可能在使用時(shí)或在異常操作條件(過(guò)充電、過(guò)放電、暴露于高溫、電短路等)下經(jīng)歷膨脹。此外，這種膨脹會(huì)加速熱失控。

8、此外，用于電動(dòng)車輛等的中大型電池組包括大量的電池電芯和電池模塊以增加輸出和/或容量，并且附近可能存在諸如駕駛員之類的用戶，使得熱鏈反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)可能進(jìn)一步增加。

9、特別地，當(dāng)將電池模塊裝設(shè)到車輛時(shí)，其通常安裝在車輛的下部中。在這種情況下，如果高溫氣體向上排出，則可能對(duì)乘員造成很大的損害。

10、因此，需要開發(fā)一種電池模塊，以在特定電池電芯或電池模塊中發(fā)生熱事件時(shí)延遲到其它電池電芯或電池模塊的熱傳遞并且抑制膨脹，從而提高安全性，并且在期望的方向上(特別是在除向上方向之外的其余方向上)排出氣體。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、技術(shù)問(wèn)題

2、本公開旨在解決現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，因此，本公開旨在提供一種能夠通過(guò)延遲熱傳遞并抑制膨脹來(lái)提高安全性的電池模塊以及包括該電池模塊的電池組和車輛。

3、在另一方面，本公開提供一種電池模塊，該電池模塊能夠沿期望方向(特別是除向上方向之外的其余方向)排出氣體。

4、在另一方面，本公開提供一種通過(guò)包括這種電池模塊而具有改進(jìn)的穩(wěn)定性的電池組以及包括該電池組的車輛。

5、然而，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題并不限于上述問(wèn)題，本領(lǐng)域技術(shù)人員將根據(jù)下面描述的本發(fā)明的描述清楚地理解上述沒(méi)有提到的其它問(wèn)題。

6、技術(shù)方案

7、根據(jù)本公開的一個(gè)方面，提供一種電池模塊，所述電池模塊包括：電芯堆，所述電芯堆包括在至少一個(gè)方向上堆疊的多個(gè)電池電芯；模塊殼體，所述模塊殼體配置成容納所述電芯堆；匯流條組件，所述匯流條組件包括匯流條端子和匯流條框架，所述匯流條框架配置成使得所述匯流條端子安置在所述匯流條端子上，并且所述匯流條組件配置成電連接所述多個(gè)電池電芯；以及覆蓋構(gòu)件，所述覆蓋構(gòu)件從所述匯流條框架的一端在朝向所述電芯堆的方向上延伸，以便覆蓋所述電芯堆的至少一部分。

8、所述電芯堆可以包括在所述多個(gè)電池電芯之間的至少一個(gè)熱屏障。

9、所述匯流條框架可以包括：匯流條安置部，所述匯流條端子安置在所述匯流條安置部上；供所述電極引線穿過(guò)的電極引線通孔；以及熱屏障容納部，所述熱屏障容納部配置成容納所述熱屏障。

10、所述覆蓋構(gòu)件可以包括第一電芯覆蓋部，所述第一電芯覆蓋部配置成覆蓋所述電芯堆的上表面的至少一部分。

11、所述覆蓋構(gòu)件可以包括第二電芯覆蓋部，所述第二電芯覆蓋部配置成覆蓋所述電芯堆的側(cè)面的至少一部分。

12、所述多個(gè)電池電芯中的每一者均可以包括電極組件、袋殼體和電極引線。

13、所述袋殼體可以包括：容納部，所述容納部配置成容納所述電極組件；密封部，所述密封部所述容納部的周邊向外延伸預(yù)定長(zhǎng)度，

14、所述密封部可以包括梯臺(tái)部，所述梯臺(tái)部設(shè)置有電極引線。

15、所述第一電芯覆蓋部可以覆蓋與所述電芯堆中的所述梯臺(tái)部相對(duì)應(yīng)的區(qū)域。

16、所述電池模塊可以包括在所述第一電芯覆蓋部和所述電芯堆之間的墊。

17、所述墊可以配置成使得其安置在所述電芯堆上的表面具有與所述電芯堆的表面對(duì)應(yīng)的形狀。

18、所述墊的厚度可以對(duì)應(yīng)于所述第一電芯覆蓋部和所述電芯堆之間的間距。

19、所述墊可以包括彈性材料。

20、所述電芯堆可以配置成使得所述多個(gè)電池電芯在直立狀態(tài)下水平堆疊。

21、所述覆蓋構(gòu)件可以覆蓋所述電芯堆的上表面。

22、所述模塊殼體可以具有排氣部，所述排氣部設(shè)置在所述電芯堆的下表面、前表面和后表面中的至少一者處。

23、所述排氣部可以配置成使得從所述多個(gè)電池電芯中的至少一者產(chǎn)生的氣體排出到外部。

24、所述匯流條框架可以具有引導(dǎo)部，所述引導(dǎo)部配置成將從所述多個(gè)電池電芯中的至少一者產(chǎn)生的氣體引導(dǎo)到所述排氣部。

25、所述排氣部可以鄰近所述梯臺(tái)部設(shè)置。

26、根據(jù)本公開的電池組可以包括根據(jù)本公開的電池模塊。

27、根據(jù)本公開的車輛可以包括根據(jù)本公開的電池組。

28、有益效果

29、根據(jù)本公開的一個(gè)方面，當(dāng)從電池電芯產(chǎn)生氣體時(shí)，氣體被防止朝向覆蓋構(gòu)件移動(dòng)。特別地，如果覆蓋構(gòu)件覆蓋電芯堆的上表面，則防止氣體向上移動(dòng)，從而引導(dǎo)氣體沿期望的方向移動(dòng)以被排出。因此，在電池模塊裝設(shè)到車輛下部的情況下，可以防止高溫氣體向上排出并對(duì)乘員造成嚴(yán)重?fù)p害。

30、根據(jù)本公開的另一方面，可以延遲或防止在特定電池電芯中發(fā)生的熱事件中產(chǎn)生的火焰和/或熱傳遞到其它相鄰電池電芯的熱鏈反應(yīng)。另外，熱屏障能夠吸收或抑制由電池電芯的膨脹產(chǎn)生的壓力。

31、根據(jù)本公開的另一方面，熱屏障能夠容納在熱屏障容納部中并且被穩(wěn)定地固定。因此，熱屏障能夠有效地吸收或抑制由電池電芯的膨脹產(chǎn)生的壓力。

32、根據(jù)本公開的另一方面，如果在電池電芯的梯臺(tái)部中發(fā)生氣體或火焰，則可以可靠地抑制和防止氣體或火焰移動(dòng)到電芯堆的上側(cè)。此外，當(dāng)將樹脂等注入到電芯堆的表面上時(shí)，可以防止樹脂溢流到電芯堆和覆蓋構(gòu)件之間的空間中。

33、根據(jù)本公開的另一方面，模塊殼體可以由熱屏障穩(wěn)定地支撐。此外，通過(guò)將樹脂注入形成在電池電芯的頂部上的突起與相鄰?fù)黄鹬g的空間中，可以容易地固定電芯堆疊和模塊殼體。

34、根據(jù)本公開的另一方面，從電池電芯的梯臺(tái)部產(chǎn)生的氣體或火焰可以經(jīng)由排氣部排出到電池模塊的外部。此外，可以借助引導(dǎo)部更有效地排出氣體或火焰。