电池模块的制作方法
【专利摘要】提供了一种电池模块，所述电池模块包括：电池单体，沿第一方向彼此相邻地布置；间隔器，位于相邻的电池单体之间；以及多层绝缘片，与间隔器一起位于相邻的电池单体之间，多层绝缘片包括与电池单体的表面平行地延伸的多个绝缘层。
【专利说明】电池模块
[0001 ] 于2015年4月17日向韩国知识产权局提交的第10-2015-0054490号、名称为“电池模块(Battery Module)”的韩国专利申请通过引用全部包含于此。
技术领域
[0002]—个或更多个示例性实施例涉及一种电池模块。
【背景技术】
[0003]不同于一次电池，二次电池是可再充电的。二次电池用作例如移动装置、电动车辆、混合动力车辆、电动自行车和不间断电源的装置的能量源。根据采用二次电池的装置的类型使用单单体二次电池或者包括彼此电连接的多个电池单体的多单体二次电池(二次电池模块)。
【发明内容】
[0004]一个或更多个示例性实施例包括具有抵抗内部压力或外部压力的充足程度的刚性的电池模块，从而有效地吸收因膨胀引起的外部压力或内部压力。
[0005]—个或更多个示例性实施例包括具有抵抗从外部推入到电池模块中的导体的改善的耐穿透(ant 1-penetrat i on)特性的电池模块。
[0006]根据一个或更多个示例性实施例，电池模块包括:电池单体，沿第一方向彼此相邻地布置；间隔器，位于相邻的电池单体之间；多层绝缘片，与间隔器一起位于相邻的电池单体之间，多层绝缘片包括与电池单体的表面平行地延伸的多个绝缘层。
[0007]间隔器和多层绝缘片可设置在非叠置的位置处，使得间隔器和多层绝缘片不彼此物理干扰。
[0008]多层绝缘片可位于间隔器的开口中。
[0009]开口可形成在间隔器的中心区域中。
[0010]开口可在向前或向后方向上敞开，并且在向上、向下、左和右方向上被间隔器闭入口 ο
[0011]多层绝缘片和间隔器可由不同的材料形成。
[0012]多层绝缘片可由绝缘的、弹性的材料形成。
[0013]多层绝缘片可由硅树脂材料或聚合物树脂形成。
[0014]多层绝缘片还可包括位于绝缘层之间并连接绝缘层的连接图案，多层绝缘片可具有网状剖面。
[0015]连接图案可在与绝缘层交叉的方向上延伸以使绝缘层彼此连接。
[0016]连接图案可在与绝缘片交叉的方向上在相邻的成对的绝缘片之间延伸以使成对的绝缘片彼此连接。
[0017]连接图案可以是在垂直于绝缘层的方向上延伸并与绝缘层交叉的条状图案。
[0018]连接图案可具有多个凸形或凹形重复布置的波形。
[0019]连接图案可具有三角形的波形。
[0020]绝缘层和连接图案可通过利用相同的材料而形成一个整体。
[0021 ]孔洞可形成在绝缘层之间。
[0022]间隔器可具有多个凸形或凹形重复布置的波形。
[0023]间隔器可响应于在向前或向后方向上对其施加的压缩力在趋向在左、右、向上或向下方向上展开的同时经受弹性形变，以吸收在向前或向后方向上施加的压缩力。
[0024]多层绝缘片可在间隔器的开口内。
[0025]多层绝缘片的所述多个绝缘层可在间隔器的开口内堆叠，第一方向沿所述多个绝缘层的主表面的法线延伸。
[0026]多层绝缘片还可包括在第一方向上的连接图案，连接图案使绝缘层相互连接以限定三维的网格结构。
【附图说明】
[0027]通过参照附图详细描述示例性实施例，对本领域普通技术人员而言，特征将变得明显，在附图中:
[0028]图1示出根据示例性实施例的电池模块的分解透视图；
[0029]图2示出图1中的电池模块的透视的组装的视图；
[0030]图3示出图1中示出的电池模块的元件的分解透视图；
[0031 ]图4示出多层绝缘片的放大透视图；
[0032]图5A和图5B示出图4中示出的多层绝缘片的剖视图；
[0033]图6和图7示出根据不同的示例性实施例的多层绝缘片的剖视图；以及
[0034]图8A和图SB分别示出没有对间隔器施加压力的初始组装状态和对间隔器施加压力的压缩状态的视图。
【具体实施方式】
[0035]现在，在下文中将参照附图更充分地描述示例实施例;然而，示例实施例可以不同的形式体现并且不应该被理解为局限于在此阐述的实施例。相反地，提供这些实施例使得本公开将是彻底的和完整的，并且将把示例性实施方式充分地传达给本领域技术人员。
[0036]在附图中，为了图示的清楚，会夸大层和区域的尺寸。还将理解的是，当层或元件被称为“在”另一层或基板“上”时，所述层或元件可直接在所述另一层或基板上，或者也可存在中间层。另外，还将理解的是，当层被称为“在”两个层“之间”时，所述层可以是这两个层之间的唯一层，或者还可存在一个或更多个中间层。同样的附图标记始终指示同样的元件。
[0037]如在此使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关所列项目的任何和所有组合。诸如“……中的至少一个(种)”的表述在一列元件(要素)之后时，修饰整列的元件(要素)，而不是修饰这列中的个别元件(要素)。
[0038]现在将参照示出了示例性实施例的附图详细描述电池模块。
[0039]图1是根据示例性实施例的电池模块100的分解透视图。图2是电池模块100的组装的视图。图3是电池模块100的一些元件的分解透视图。
[0040]参照图1至图3，电池模块100可包括在向前或向后方向ZI上布置的多个电池单体10和围绕电池单体10的上板20、下板30、侧板40和端板60。例如，电池单体10可在向前或向后方向Zl上以阵列形状布置。电池模块100可包括单阵列的电池单体10或者堆叠的多阵列的电池单体10。
[0041]电池单体10可以是二次电池单体，例如锂离子电池单体。电池单体10可具有任何形状，例如圆柱形形状或棱柱形形状。此外，电池单体10可以是任何类型的电池单体，例如聚合物电池单体。即，电池单体10不限于特定的形状或类型。
[0042 ]例如，每个电池单体1可包括壳体11、设置在壳体11中的电极组件以及电连接到电极组件并暴露于壳体11的外部的电极端子12。例如，电极端子12可暴露于壳体11的外部并可形成壳体11的上侧的一部分。尽管没有示出，电极组件可包括正电极板、隔板和负电极板。电极组件可以是果冻卷或堆叠型电极组件。壳体11容纳电极组件，电极端子12暴露于壳体11的外部以与外电路(未示出)电连接。
[0043]例如，彼此相邻的电池单体10可通过连接电池单体10的电极端子12而彼此电连接。详细地，电池单体10可通过利用汇流条18将电池单体10的电极端子12彼此连接来串联或并联地彼此电连接。
[0044]安全孔13可形成在壳体11中。安全孔13具有相对弱的阻力，使得如果壳体11中的内部压力增大到临界值或更高，那么安全孔13可破裂使得气体从壳体11的内部释放。
[0045]端板60在电池单体10的布置方向(向前或向后方向Zl)上在电池单体10的两端上被设置为一对。端板60的侧面面对最外面的电池单体10。端板60将电池单体10结合为一个单元。在电池单体1的充电和放电期间，端板60防止电池单体1的扩张并保持电池单体1的阻力特性，从而防止电池单体10的电特性的劣化。
[0046]每个端板60包括基板61以及从基板61的边缘弯折的凸缘62、63、64和65。基板61可具有充足的面积以覆盖电池单体10的相应的外侧。
[0047]凸缘62、63、64和65在与电池单体10相反(例如，远离电池单体10)的方向上从基板61的边缘弯折。在这种情况下，凸缘62、63、64和65可通过弯折和/或切割基板61的边缘部分而形成。例如，凸缘63和64可在没有切割基板61的情况下通过弯折基板61的下边缘部分、左边缘部分和右边缘部分形成，凸缘62和65可通过切割基板61的上边缘部分并分别弯折位于不同高度处的上边缘部分的切割部分形成。凸缘62、63、64和65可用作端板60与另一构件之间的结合结构，因此可根据端板60与另一构件之间的结合结构对凸缘作出各种修改。此外，凸缘62、63、64和65增强端板60的机械刚性。可在凸缘62、63、64和65中形成多个结合孔。
[0048]端板60通过侧板40彼此结合。即，侧板40结合到(例如附着到)以一对设置的端板60。侧板40沿电池单体10的横向侧延伸。侧板40的第一端部结合到端板60中的一个，侧板40的第二端部结合到端板60中的另一个。侧板40可以是在一个方向上延伸的带状条。结合孔41和42形成在侧板40的两个端部中，从端板60的左边缘和右边缘弯折的端板60的凸缘64可通过在结合孔41和42中插入螺丝钉结合到侧板40。例如，在将侧板40和凸缘64叠置后，可将结合构件45结合到结合孔41和42。例如，为了结合侧板40和凸缘64，可在结合孔41和42中插入螺栓，并且可将螺母结合到螺栓。
[0049]热消散孔40a可形成在侧板40中。例如，热消散孔40a可以在侧板40的长度方向上以规律的间隔形成。空气可通过热消散孔40a流到电池单体10，因此在电池单体10的操作期间，热量可迅速地从电池单体10消散。
[0050]下板30设置在电池单体10的下侧上。下板30横跨电池单体10的下侧延伸并连接到端板60的下部。下板30可以是包括弯折部分30a的条，所述弯折部分30a通过将该条的两侧弯折成彼此面对而形成。下板30可支撑包括电池单体10的电池模块100的重量，并且由于下板30的弯折部分30a，使得可改善下板30的抗弯强度。
[0051 ]下板30可结合到从端板60的下边缘弯折的凸缘63。即，可在将凸缘63放置在下板30上后，将凸缘63的结合孔与下板30对齐，并且利用例如螺栓和螺母的紧固件将凸缘63和下板30扣紧。
[0052]上板20设置在电池单体10的上侧上。上板20横跨电池单体10的上侧延伸并连接到端板60的上部。上板20可以是包括弯折部分21的条，所述弯折部分21通过将该条的两侧弯折成彼此面对而形成。开口 20a可在与电池单体10的安全孔13的位置对应的位置处在上板20的长度方向上布置。通过将凸缘62放置在上板20上、将凸缘62的结合孔与上板20对齐以及利用例如螺栓和螺母的紧固件将凸缘62和上板20扣紧，可将上板20结合到从端板60的上边缘弯折的凸缘62。
[0053]间隔器50设置在彼此相邻的电池单体10之间，例如，每个间隔器50可位于两个相邻的电池单体10之间。间隔器50可设置在电池单体10之间以用于吸收相邻的电池单体10之间的压力。例如，当对电池单体10施加冲击力时或者当电池单体10在充电和放电操作期间膨胀时，间隔器50可吸收相邻的电池单体10之间的压力。
[0054]例如，响应于在电池单体10的布置方向(即，向前或向后方向Zl)上施加的压缩力，间隔器50可经受弹性形变以在不同于向前或向后方向ZI的方向上展开，例如，沿与向前或向后方向Zl垂直的左或右方向Z2展开。因此，间隔器50吸收在向前或向后方向Zl上施加的压缩力。
[0055]更详细地，如果电池模块100在向前或向后方向Zl上被施加到电池模块100的外部压力挤压，那么间隔器50可吸收电池模块100的大部分压缩应变，S卩，施加到电池模块100的大部分压力或者电池模块100的大部分形变。例如，在用于评价电池模块100抵抗形变的安全性的压缩试验中，间隔器50在吸收电池模块100的大部分形变的同时可吸收施加到电池模块100的大部分压力。
[0056]例如，响应于电池单体10的纵向压缩力或者在布置方向(向前或向后方向Zl)上的形变，间隔器50可在不同于向前或向后方向Zl的方向上(例如，在与向前或向后方向Zl垂直的左或右方向Z2上)展开的同时经受弹性形变。这样，间隔器50可有效地吸收电池模块100的在向前或向后方向Zl上的纵向压缩力或形变。稍后将更详细地描述间隔器50的弹性形变。
[0057]在示例性实施例中，间隔器50在经受弹性形变的同时吸收作用在电池模块100的向前或向后方向Zl上的纵向压缩力以在不同于向前或向后方向Zl的左或右方向Z2上展开。然而，间隔器50不限于此。例如，在另一示例性实施例中，间隔器50可被构造为在经受趋向在不同于向前或向后方向Zl的向上或向下方向Z3上展开的形变的同时吸收作用在电池模块100的向前或向后方向Zl上的纵向压缩力。
[0058]在电池单体10的充电和放电操作期间，间隔器50可吸收电池单体10的膨胀，S卩，彼此相邻的电池单体10的压力或扩张。因此，间隔器50可减小电池单体10的压力。现在，将对此进行更详细的描述。
[0059]当电池单体10在充电和放电操作期间膨胀和扩张时，设置在电池单体10之间的间隔器50可用作吸收电池单体10的膨胀和扩张的缓冲器。例如，当电池单体10扩张和改变到一定形状时，间隔器50可在电池单体10之间柔性地且弹性地变形。因此，电池单体10不会被过度地压迫。即，间隔器50可吸收电池单体10的扩张并将电池单体10之间的压力保持在基本上恒定的水平。如果电池单体10之间的压力过度高于合适水平，那么会增大例如爆炸的安全事故的可能性。
[0060]例如，如图3所示，间隔器50可具有多个凸形(或者凹形)重复布置的波形图案，使得间隔器50可以在根据电池单体10的扩张或收缩在左或右方向Z2上展开或收缩的同时柔性地且弹性地变形。在这种情况下，间隔器50展开或收缩的左或右方向Z2可以与电池单体10的布置方向(S卩，向前或向后方向Zl)垂直。
[0061]例如，表述“间隔器50在展开或收缩的同时经受弹性形变”是指在间隔器50的凸形之间的距离增大或减小的同时间隔器50弹性形变的状态。例如，间隔器50在弹性形变的同时可吸收电池单体10在向前或向后方向Zl上的扩张，并且当电池单体10收缩成它们的初始形状时，由于间隔器50的弹性，间隔器50还可恢复到它们的初始形状。
[0062]在示例性实施例中，间隔器50可具有三角形的楔形在左或右方向Z2上重复布置的三角形的波形图案。然而，本公开的示例性实施例不局限于此。例如，间隔器50可具有圆形的水波形。
[0063]间隔器50可由弹性材料形成以根据施加到其的压力或者根据电池单体10的扩张而弹性地变形。例如，考虑到电池单体1的膨胀或者待施加到电池单体10的弹力的量，间隔器50可由具有合适的弹性模量的金属材料形成。例如，间隔器50可由轻且具有合适的弹性模量的铝材料形成。如稍后描述的，间隔器50可用作热消散结构。因此，间隔器50可由具有高度的导热性的金属材料形成，以提供改善的热消散结构。然而，在示例性实施例中，可用于形成间隔器50的材料不限于此。
[0064]间隔器50可在电池单体10之间提供热消散通路。详细地，间隔器50可具有多个凸形(或凹形)重复布置的波形图案，因此可在电池单体10之间形成多个空的空间。该空间可用作允许间隔器50的弹性形变的间隙，并可用作冷却通道，其中，具有相对低的温度的冷却介质(例如环境空气)在电池单体10之间通过该冷却通道流动。
[0065]在电池单体1的充电和放电操作期间，累积在电池单体1中的热量造成电池单体10的膨胀。因此，如果包括多个凸形的间隔器50在电池单体10之间提供冷却介质通道，那么电池单体10可容易被冷却，因此可防止电池单体10的膨胀。
[0066]多层绝缘片55与间隔器50—起设置在电池单体10之间，例如，每个多层绝缘片55可位于对应的间隔器50内。如稍后描述的，多层绝缘片55可具有不同于间隔器50的功能的功能。例如，多层绝缘片55可用于保护电池单体10免受穿透的影响，间隔器50可用于改善电池单体10的稳定性而免受压缩的影响。为此，多层绝缘片55和间隔器50可由不同的材料形成并可具有不同的结构。此外，多层绝缘片55和间隔器50可设置在非叠置的位置处以用于防止它们之间的物理干扰。即，如以下将要详细描述的，多层绝缘片55可设置在间隔器50的开口 OP中以防止多层绝缘片55与间隔器50之间的物理干扰。
[0067]参照图3，开口 OP形成在间隔器50中。开口 OP可被限定为被间隔器50围绕。开口 OP可穿过间隔器50的主表面而限定，例如，每个开口OP可沿方向Zl延伸穿过对应的间隔器50的整个厚度。开口OP在与间隔器50的主表面垂直的方向(向前或向后方向Zl)上敞开，例如，开口 OP可在由Z2方向和Z3方向限定以面对Zl方向的平面中具有厚度，但是在向上、向下、左和右方向上闭合。例如，如图3所示，间隔器50可沿开口OP的整个周围延伸，例如以限定完全围绕开口OP的框架。例如，开口OP可形成在间隔器50的中心区域中，并可在向上、向下、左和右方向上闭合。
[0068]例如，间隔器50的尺寸可与电池单体10的尺寸类似。多层绝缘片55可设置在间隔器50的与电池单体1的中心区域对应的中心区域中。设置多层绝缘片55以改善电池单体1的耐穿透特性，例如抵抗从外部推入到电池单体10中的导体。对此，考虑到推入到电池单体10的中心区域中的导体，多层绝缘片55可设置在间隔器50的中心区域中。例如，每个多层绝缘片55可位于对应的开口 OP内。
[0069]图4是示出多层绝缘片55中的一片的放大透视图。图5A和图5B是示出多层绝缘片55的剖视结构的视图。
[0070]多层绝缘片55防止在电池单体10被穿透时可能产生的火花、火焰和爆炸。即，多层绝缘片55可改善电池单体10的耐穿透特性。例如，每个多层绝缘片55可包括在与电池单体10的主表面平行的方向上(例如，在由方向Z2和方向Z3限定的平面中)延伸的多个绝缘层55a，以阻挡导体P(图5B)穿透电池单体10的表面并将电池单体10与导体P绝缘，用于防止如果高电流在导体P和电池单体1之间瞬间流动而可能产生的火花。
[0071 ]例如，在穿透测试中，可将尖锐导体P (例如钉子)推入到电池单体10中，以检验在尖锐导体P与电池单体10之间是否形成电短路，并且评价电池单体10的安全性。例如，电池单体10的壳体11可连接到电极端子12并且因此可具有极性。在这种情况下，如果导体P穿透电池单体10，那么具有极性并连接到具有相反极性的电极板的壳体11会引起内部短路。此外，如果相反的极性通过导体P连接，那么高电流会瞬间流动而弓I起起火、爆炸等。
[0072]相反，由于每个多层绝缘片55包括覆盖电池单体10的表面(例如，与电池单体10的表面叠置)的绝缘层55a，因此多层绝缘片55可防止在潜在的导体P与电池单体10之间的接触。因此，可防止在潜在的导体P与电池单体10之间的短路。
[0073]电池单体10的所述表面可以是电池单体10的主表面。例如，电池单体10可具有六面体形状，电池单体1的主表面可以是电池单体1的最大的表面。在示例性实施例中，电池单体10的主表面可以是电池单体10的在电池单体10的布置方向(S卩，向前或向后方向Zl)上的前表面或后表面。多层绝缘片55可覆盖并保护作为电池单体10的最大表面的电池单体10的主表面，从而改善电池单体1的主表面的耐穿透特性。
[0074I在与电池单体10的表面平行的方向上延伸的每个多层绝缘片55的绝缘层55a可连接为单片。如稍后描述的，绝缘层55a可通过连接图案55c连接以形成具有网状的单片。即，每个多层绝缘片55可具有多个绝缘层55a通过连接图案55c彼此连接的单片形状。
[0075]详细地，如图4所示，每个多层绝缘片55可以是形成有孔洞(g)的多孔片。多层绝缘片55的孔洞(g)可用作冷却通道(C)，在冷却通道(C)中冷却介质(例如，低温的环境空气)在电池单体10之间流动。更详细地，每个多层绝缘片55包括与电池单体10的表面平行的绝缘层55a，孔洞(g)可形成在绝缘层55a之间。由于孔洞(g)，冷却通道(C)可形成在与绝缘层55a平行的方向上。
[0076]在示例性实施例中，冷却通道(c)可形成在向上或向下方向Z3上。更详细地，从多层绝缘片55的下侧引入到多层绝缘片55中的冷却介质(例如，空气)可在冷却通道(C)中流动的同时被加热，并可因浮力的作用通过多层绝缘片55的上侧从多层绝缘片55排出。即，多层绝缘片55的冷却通道(c)可形成在与重力的方向平行的向上或向下方向Z3上。
[0077]多层绝缘片55的冷却通道(C)可连接到围绕多层绝缘片55的间隔器50的冷却通道，例如可与围绕多层绝缘片55的间隔器50的冷却通道对齐。例如，具有多个凸形或凹形的间隔器50可形成冷却通道，并且间隔器50的冷却通道和多层绝缘片55的冷却通道(c)可彼此连接以形成在电池单体10之间在向上或向下方向Z3上延伸的整体冷却通道。
[0078]多层绝缘片55的孔洞(g)可吸收导体P的穿透。例如，多层绝缘片55的孔洞(g)在被压缩的同时可用作用于容置穿透到电池模块100中的导体P的备用空间。即，由于多层绝缘片55吸收导体P的穿透，因此彼此相邻的电池单体10可不被挤压。换言之，即使导体P穿透到电池模块100中，也可吸收导体P的穿透而在导体与电池单体10之间没有物理干扰。在这种情况下，多层绝缘片55可围绕导体P并将导体P可靠地隔离，以防止导体P与电池单体10之间的电干扰。
[0079]多层绝缘片55的孔洞(g)可用作吸收电池单体10的压缩的备用空间。例如，由于电池单体10被重复地充电和放电，因此电池单体10可能经受由增加的内部压力导致的膨胀(即，扩张)。在这种情况下，电池单体10的扩张可能主要发生在电池单体10的中心区域中。例如，当电池单体1扩张时，电池单体1的中心区域可能以弯曲的形状膨胀。在这种情况下，多层绝缘片55的孔洞(g)可提供足够吸收电池单体10的中心膨胀的备用空间。即，多层绝缘片55的孔洞(g)可提供用于吸收外部压力和电池单体10的膨胀的备用空间。多层绝缘片55的孔洞(g)吸收电池单体10之间的压缩力的机理与由电池单体10的膨胀引起的压缩和由施加到电池单体10的外部压力引起的压缩的情况的机理相同。
[0080]参照图5A，作为单片，每个多层绝缘片55可具有由在与电池单体10的表面平行的方向上延伸的绝缘层55a和连接绝缘层55a的连接图案55c形成的网状。
[0081 ] 绝缘层55a的数量可以是至少两个，绝缘层55a可在与电池单体10的表面(例如电池单体10的主表面)平行的方向上延伸。绝缘层55a可由电绝缘材料形成，以使电池单体10与穿透到电池模块100中的导体P绝缘。绝缘层55a可由电绝缘的、弹性的材料形成。例如，绝缘层55a可由弹性材料形成，使得绝缘层55a可暂时容置从外部穿透到电池模块100中的导体P并在导体P被拿走后恢复到其初始形状。表述“绝缘层55a具有弹性”意味着绝缘层55a在导体P穿透绝缘层55a之前和之后保持相同的初始形状和基本上相同的冷却性能和耐穿透特性。
[0082]例如，绝缘层55a可由硅树脂材料或聚合物树脂形成。如稍后描述的，每个多层绝缘片55的绝缘层55a可通过利用形同的材料形成一个整体。例如，每个多层绝缘片55可通过利用硅树脂材料或聚合物树脂形成一个整体。然而，可用于形成多层绝缘片55的材料不限于所列的材料。即，多层绝缘片55可由各种材料形成。
[0083]形成在平行的绝缘层55a之间的孔洞(g)可用作电池单体10之间的冷却通道(C)并且可用作容置从外部推入到电池模块100中的导体P的备用空间。
[0084]连接图案55c可将绝缘层55a连接为单片。连接图案55c可与绝缘层55a形成为一个整体。连接图案55c和绝缘层55a可由相同的材料形成。例如，连接图案55c可在与彼此平行的绝缘层55a交叉的方向上延伸，以将绝缘层55a连接为单片。即，连接图案55c可在平行的绝缘层55a之间在与绝缘层55a交叉的方向上延伸，以将绝缘层55a连接为单片。连接图案55c可以以这样的方式连接绝缘层55a:孔洞(g)形成在绝缘层55a之间，孔洞(g)可用作电池单体10之间的冷却通道(c)并用作容置从外部穿透到电池模块100中的导体P的备用空间。更详细地，在彼此相邻的绝缘层55a之间，连接图案55c可在与绝缘层55a交叉的方向上延伸。
[0085]连接图案55c可连接绝缘层55a，使得多层绝缘片55可具有网状。在示例性实施例中，连接图案55c可具有在基本上与绝缘层55a垂直的方向上延伸并与绝缘层55a交叉的条状图案。即，连接图案55c可在与绝缘层55a垂直的方向上延伸并与平行的绝缘层55a交叉以连接绝缘层55a。例如，多个绝缘层55a可被堆叠以彼此叠置，连接图案55c可垂直于多个绝缘层55a延伸以在其间相互连接，例如，以限定其间具有孔洞(g)的三维的网格。
[0086]连接图案55c可具有任何形状，只要连接图案55c连接绝缘层55a并在绝缘层55a之间形成孔洞(g)。即，连接图案55c不限于上述形状，而是可具有各种形状。
[0087]图6和图7是示出根据不同的示例性实施例的多层绝缘片155和255的剖视图。
[0088]参照图6和图7，多层绝缘片155包括多个平行的绝缘层155a，多层绝缘片255包括多个平行的绝缘层255a。连接图案155c形成在绝缘层155a之间，连接图案255c形成在绝缘层255a之间。
[0089]参照图6，连接图案155c与绝缘层155a交叉并连接绝缘层155a。例如，连接图案155c可以是在斜线方向上与绝缘层155a交叉的锯齿状图案。换言之，连接图案155c可以是包括重复形成的多个凸形或凹形的波形图案。即，连接图案155c可具有三角形的波形。然而，示例性实施例不局限于此。例如，连接图案155c可具有圆形的水波形。
[0090]参照图7，连接图案255c可以是在相邻的成对的绝缘层255a之间在斜线方向上形成的锯齿状图案，以用于连接相邻的成对的绝缘层255a。换言之，连接图案255c可以是包括重复形成的多个凸形或凹形的波形图案。更详细地，连接图案255c可具有三角形的波形。然而，示例性实施例不局限于此。例如，连接图案255c可具有圆形的水波形。
[0091]在图6和图7中示出的示例性实施例的不同之处在于图6中示出的连接图案155c具有与绝缘层155a交叉的波形。图7中示出的连接图案255c具有例如仅在相邻的成对的绝缘层255a之间延伸的波形。
[0092]图8A和图8B是分别示出没有对间隔器50施加压力的初始组装状态和对间隔器50施加压力的压缩状态的示意性顶视图。如图8A所示，在电池模块100的初始组装状态中，电池单体10没有膨胀，间隔器50不与设置在间隔器50的两侧处的侧板40接触。即，在这种状态下，在间隔器50与侧板40之间存在间隙。换言之，间隔器50没有抵触侧板40。
[0093]在充电或放电操作开始后，间隔器50可弹性地变形。在这种情况下，间隔器50在左或右方向Z2上展开的同时发生形变(图8B)。
[0094]参照图SB，尽管间隔器50被进一步地挤压，但是间隔器50在左或右方向Z2上的扩张被设置在间隔器50两侧处的侧板40抑制。在这种情况下，间隔器50的扩张限于在左或右方向Z2上的最大形变长度L，通过在向前或向后方向Zl上施加的压力，间隔器50发生弹性形变。尽管间隔器50发生弹性形变，但是间隔器50的形变不限于通过设置在间隔器50的两侧处的侧板40限定的在左或右方向Z2上的最大形变长度L。因此，间隔器50可吸收作用于向前或向后方向Zl上的压缩力，同时间隔器50在间隔器50的长度在左或右方向Z2上不增大的状态下发生形变。例如，在间隔器50的形变期间，间隔器50的凸形可从三角形变成圆形。然后，在压缩力释放后，间隔器50的形状可恢复到其初始形状。
[0095]如上所述，当电池单体10膨胀和外部压力施加到电池模块100时，间隔器50可基本上以相同的方式变形。例如，当在向前或向后方向Zl上对电池模块100施加压缩力时，间隔器50可在左或右方向Z2上展开的同时经受形变，从而吸收在向前或向后方向Zl上施加的压缩力。
[0096]如图1所示，间隔器50(和设置在间隔器50中的多层绝缘片55)可设置在电池单体10的在电池单体10的布置方向(S卩，向前或向后方向Zl)上的最外面的电池单体10的外表面上，也可设置在电池单体10之间。即，端板60设置在电池单体10的在电池单体10的布置方向(即，向前或向后方向Zl)上的两侧上，间隔器50也可设置在端板60与最外面的电池单体10之间。在这种情况下，施加到内部电池单体10的压缩力可被设置在内部电池单体10的两侧上的间隔器50吸收，施加到最外面的电池单体10的压缩力也可被设置在最外面的电池单体10的两侧上的间隔器50有效吸收。
[0097]在示例性实施例中，间隔器50设置在电池单体10之间，多层绝缘片55设置在间隔器50中。然而，在另一示例性实施例中，间隔器50可设置在多个电池模块100之间，多层绝缘片55可设置在间隔器50中。前示例性实施例是在考虑到相邻的电池单体10之间的压缩而设置的，而后示例性实施例是在考虑到相邻的电池模块100之间的压缩而设置的。尽管针对不同的应用提供示例性实施例，但是在示例性实施例中使用间隔器50且在间隔器50中设置多层绝缘片55的技术构思基本上是相同的。
[0098]如上所述，根据一个或更多个以上示例性实施例，电池模块100具有抵抗内部压力或外部压力的充足程度的刚性，从而有效地吸收由膨胀导致的外部压力或内部压力。此外，即使当导体插入到电池模块100中时，电池模块100也可被稳定地使用。
[0099]在此已公开了示例实施例，虽然采用了特定的术语，但是仅以一般和描述性意义来使用和解释这些术语，而不是为了限制的目的。在一些情况下，对于到提交本申请为止的本领域普通技术人员来说将明显的是，除非另外明确表示，否则可以单独使用结合具体实施例描述的特征、特性和/或元件，或者与结合其他实施例描述的特征、特性或/或元件组合使用。因此，本领域技术人员将理解的是，在不脱离如权利要求书中所阐述的本发明的精神和范围的情况下，可在形式和细节上作出各种改变。
【主权项】
1.一种电池模块，所述电池模块包括: 电池单体，沿第一方向彼此相邻地布置； 间隔器，位于相邻的电池单体之间；以及 多层绝缘片，与间隔器一起位于相邻的电池单体之间，多层绝缘片包括与电池单体的表面平行地延伸的多个绝缘层。2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，当从间隔器的主表面观看时，间隔器和多层绝缘片处于非叠置的位置处，使得间隔器和多层绝缘片不彼此物理干扰。3.根据权利要求2所述的电池模块，其中，多层绝缘片位于间隔器的开口中。4.根据权利要求3所述的电池模块，其中，开口位于间隔器的中心区域中。5.根据权利要求3所述的电池模块，其中，开口面对第一方向，开口在除了第一方向之外的方向上被间隔器围绕。6.根据权利要求1所述的电池模块，其中，多层绝缘片位于间隔器的开口内。7.根据权利要求6所述的电池模块，其中，多层绝缘片的所述多个绝缘层在间隔器的开口内堆叠，第一方向沿所述多个绝缘层的主表面的法线延伸。8.根据权利要求7所述的电池模块，其中，多层绝缘片还包括在第一方向上的连接图案，连接图案使绝缘层相互连接以限定三维的网格结构。9.根据权利要求1所述的电池模块，其中，多层绝缘片还包括位于绝缘层之间的连接图案，连接图案连接绝缘层以限定网状剖面。10.根据权利要求9所述的电池模块，其中，连接图案在与绝缘层交叉的方向上延伸以使绝缘层彼此连接。11.根据权利要求9所述的电池模块，其中，连接图案在与绝缘片交叉的方向上在相邻的成对的绝缘片之间延伸以使成对的绝缘片彼此连接。12.根据权利要求1所述的电池模块，其中，间隔器响应于在第一方向上的压缩力在与第一方向垂直的方向上弹性地变形以吸收压缩力。
【文档编号】H01M2/10GK106058089SQ201610235705
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年4月15日
【发明人】韩玟烈
【申请人】三星Sdi株式会社