电池模块的制作方法与工艺

电池模块本申请要求在美国专利商标局于2012年4月25日提交的第61/638,298号美国临时申请以及于2013年3月13日提交的第13/801,831号美国非临时申请的优先权和权益，它们的全部内容通过引用包含于此。技术领域本发明实施例的方面涉及一种电池模块。

背景技术：
近来已开发出具有高能量密度的使用非水电解质的高功率电池模块。高功率电池模块被构造为通过将多个电池单元串联而制造的大容量电池模块，以能够在需要高功率的诸如电动车辆、混合动力车辆等的装置的驱动电动机中使用。电池模块可以包括多个电池单元。然而，多个电池单元通常在空间内未被有效地布置，并且在电池单元之间存在不必要的宽间隔，因此，电池单元的容纳效率降低。

技术实现要素：
根据本发明实施例的一方面，电池模块包括具有新型结构的栅栏件。根据本发明实施例的另一方面，电池模块具有容纳效率提高的电池单元。同样地，根据本发明实施例的可再充电电池适合应用于电动车辆或混合电动车辆中。根据本发明的实施例，电池模块包括多个电池单元和栅栏件，栅栏件包括主体部分和分隔壁，分隔壁从主体部分的第一侧突出，所述多个电池单元的第一相邻电池单元布置在主体部分的第一侧，分隔壁在第一相邻电池单元之间延伸。所述多个电池单元的第二相邻电池单元可以布置在主体部分的与第一侧相对的第二侧。栅栏件还可以包括至少一个凸缘部分，所述至少一个凸缘部分在主体部分的周边延伸并至少部分地覆盖第一相邻电池单元和第二相邻电池单元中的每个的外侧。所述至少一个凸缘部分可以具有至少一个开口，所述至少一个开口形成在所述至少一个凸缘部分中并限定穿过所述至少一个凸缘部分的传热介质流动通路。在一个实施例中，栅栏件还包括从主体部分的第一侧和第二侧中的至少一侧突出的多个突起，所述多个突起中的突起彼此分隔开一定间隔，传热介质流动通路在突起之间通过。在一个实施例中，所述至少一个凸缘部分包括在所述周边的第一侧处的第一凸缘部分和在所述周边的与所述周边的第一侧相对的第二侧处的第二凸缘部分，所述至少一个开口包括在第一凸缘部分的位置处的基本上与所述间隔对应地彼此分隔开的多个第一开口，所述至少一个开口还包括在第二凸缘部分的位置处的基本上与所述间隔对应地彼此分隔开的多个第二开口。分隔壁可以具有至少一个另一开口，所述至少一个另一开口形成在分隔壁中并进一步限定穿过分隔壁的传热介质流动通路。第一相邻电池单元中的每个电池单元可以包括端子部分和排气部分，所述至少一个凸缘部分可以具有端子孔和排气孔，端子孔和排气孔在分别与端子部分和排气部分对应的位置处形成在所述至少一个凸缘部分中。第一相邻电池单元中的一个电池单元的端子部分和排气部分可以与第一相邻电池单元中的另一电池单元的端子部分和排气部分面向相同或相反的方向。所述电池模块还可以包括：壳体，将所述多个电池单元紧固在一起，壳体包括在所述多个电池单元的相对端处的一对端板以及将端板彼此连接的至少一个架；以及端部栅栏件，位于所述栅栏件与所述一对端板中的一个端板之间。根据本发明的另一实施例，电池模块包括多个电池单元和栅栏件，所述多个电池单元彼此电连接并沿第一方向分隔开，栅栏件包括：主体部分，位于所述多个电池单元的相邻电池单元之间；以及第一凸缘部分，沿第一方向从主体部分突出并至少部分地覆盖相邻电池单元中的第一电池单元的第一侧，第一凸缘部分具有至少一个第一开口，所述至少一个第一开口形成在第一凸缘部分中并限定穿过第一凸缘部分的传热介质流动通路，传热介质流动通路位于主体部分和第一电池单元之间。栅栏件还可以包括第二凸缘部分，第二凸缘部分沿第一方向从主体部分突出并至少部分地覆盖第一电池单元的与第一侧相对的第二侧，第二凸缘部分沿与第一方向基本上垂直的第二方向与第一凸缘部分分隔开，第二凸缘部分具有至少一个第二开口，所述至少一个第二开口形成在第二凸缘部分中并进一步限定穿过第二凸缘部分的传热介质流动通路。在一个实施例中，栅栏件还可以包括多个突起，所述多个突起沿第一方向从主体部分的侧面突出并与第一电池单元的朝向与第一方向相反的方向的表面，传热介质流动通路位于主体部分的所述侧面与第一电池单元的所述表面之间。所述多个突起中的突起可以彼此分隔开一定间隔，传热介质流动通路可以在突起之间通过。所述至少一个第一开口可以包括在第一凸缘部分的位置处基本上与所述间隔对应地彼此分隔开的多个第一开口，所述至少一个第二开口可以包括在第二凸缘部分的位置处基本上与所述间隔对应地彼此分隔开的多个第二开口。传热介质流动通路可以接触第一电池单元的所述表面。在一个实施例中，第一凸缘部分包括沿与第一方向相反的方向从主体部分延伸出的并且至少部分地覆盖相邻电池单元的第二电池单元的侧面的部分，第一凸缘部分的所述部分具有形成在其中的至少一个开口，所述至少一个开口限定穿过第一凸缘部分的所述部分的另一传热介质流动通路，所述另一传热介质流动通路位于主体部分与第二电池单元之间。所述电池模块还可以包括沿基本上垂直于第一方向的第三方向与第一电池单元分隔开的另一电池单元，栅栏件还包括沿第一方向从主体部分突出并位于第一电池单元和所述另一电池单元之间的分隔壁。所述分隔壁可以具有至少一个开口，所述至少一个开口形成在分隔壁中并进一步限定穿过分隔壁的传热介质流动通路。根据本发明的另一实施例，电池模块包括：栅栏件，包括形成为容纳至少两个电池单元的分隔壁；以及所述至少两个电池单元，由分隔壁容纳，每个电池单元具有盖板，盖板设置有端子部分和排放气体所通过的排气部分。栅栏件还可以包括栅栏件主体和凸缘部分，栅栏件主体面向电池单元的长的侧表面，凸缘部分形成为围绕栅栏件主体的轮廓并与分隔壁一起容纳电池单元。栅栏件可以沿栅栏件主体的两个方向容纳电池单元。栅栏件可以沿栅栏件主体的一个方向容纳电池单元。凸缘部分可以包括第一凸缘部分和第二凸缘部分以及第三凸缘部分和第四凸缘部分，第一凸缘部分和第二凸缘部分覆盖相邻电池单元的各自的盖板，第三凸缘部分和第四凸缘部分设置在第一凸缘部分和第二凸缘部分之间以覆盖每个电池单元的至少一个侧表面。与相应的端子部分对应的端子孔和与排气部分对应的排气孔可以形成在第一凸缘部分和第二凸缘部分的每个中。凸缘部分可以包括：第一凸缘部分，覆盖多个相邻的盖板；第二凸缘部分，定位为面向第一凸缘部分；以及第三凸缘部分和第四凸缘部分，设置在第一凸缘部分和第二凸缘部分之间以覆盖每个电池单元的至少一个侧表面。与相应的端子部分对应的端子孔和与排气部分对应的排气孔可以形成在第一凸缘部分中。栅栏件还可以包括多个突起部分，所述多个凸起部分设置在栅栏件主体上并允许电池单元和栅栏件以一定间隔（例如，预定间隔）分隔开。可以布置所述多个突起部分使得相邻的突起部分以一定间隔（例如，预定间隔）分隔开。第一制冷孔和第二制冷孔可以分别形成在第三凸缘部分和第四凸缘部分中。第一制冷孔和第二制冷孔可以分别形成为与相邻突起部分之间的间隔（例如，预定间隔）对应，以形成用于冷却电池单元的制冷剂的流动通路。在相邻电池单元的短的侧表面之中的分别面向其上形成有端子部分的侧表面的短的侧表面可以以分隔壁为媒介彼此相对地设置。在相邻电池单元的短的侧表面之中的设置在其上形成有端子部分的侧表面与底表面之间的短的侧表面可以以分隔壁为媒介彼此相对地设置。电池模块还可以包括容纳电池单元和栅栏件的壳体。壳体可以包括一对端板和将所述一对端板彼此连接的侧架，所述一对端板容纳电池单元并被设置为沿一个方向彼此分隔开。根据本发明实施例的一方面，电池模块包括具有其中形成有新型分隔壁的结构的栅栏件。此外，根据本发明实施例的另一方面，电池模块具有降低的生产成本以及提高的工艺效率。附图说明附图与说明书一起说明本发明的一些示例性实施例，并与描述一起用于解释本发明的方面和原理。图1是根据本发明实施例的电池模块的透视图。图2是图1的电池模块的局部分解透视图。图3是图1的电池模块的一部分的透视图。图4是根据本发明实施例的图1的电池模块的栅栏件（barrier）的透视图。图5是根据本发明另一实施例的电池模块的透视图。图6是图5的电池模块的局部分解透视图。图7是图5的电池模块的一部分的透视图。图8是根据本发明实施例的图5的电池模块的栅栏件的透视图。具体实施方式在下面的详细描述中，简单地通过说明的方式示出和描述了本发明的一些示例性实施例。如本领域技术人员所将认识到的，在完全不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以以各种不同的方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述将被认为本质上的示出性而非限制性。此外，当元件被称作“在”另一元件“上”时，它可以直接在所述另一元件上，或者可以间接地在所述另一元件上而在它们之间设置一个或多个中间元件。此外，当元件被称作“连接到”另一元件时，它可以直接连接到所述另一元件，或者可以间接地连接到所述另一元件而在它们之间设置一个或多个中间元件。在下文中，相似的标号表示相似的元件。下面参照图1至图4描述根据本发明实施例的电池模块。图1是根据本发明实施例的电池模块的透视图。图2是图1的电池模块的局部分解透视图。图3是图1的电池模块的一部分的透视图。图4是根据本发明实施例的图1的电池模块的栅栏件（barrier）的透视图。参照图1和图2，根据本发明实施例的电池模块1包括：栅栏件120，具有形成为容纳至少两个电池单元10的分隔壁121；以及至少两个电池单元10，由分隔壁121容纳，每个电池单元10具有盖板14，盖板14设置有端子部分11和12以及排放气体所可以通过的排气部分13。在一个实施例中，栅栏件120具有面向电池单元10的长的侧表面的栅栏件主体125以及第一凸缘部分122a、第二凸缘部分122b、第三凸缘部分123a和第四凸缘部分123b，第一凸缘部分122a、第二凸缘部分122b、第三凸缘部分123a和第四凸缘部分123b形成为围绕栅栏件主体125的周边并与分隔壁121一起容纳电池单元10。第一凸缘部分122a和第二凸缘部分122b覆盖由栅栏件120容纳的相邻的电池单元10的各自的盖板14。第三凸缘部分123a和第四凸缘部分123b设置在第一凸缘部分122a和第二凸缘部分122b之间，以覆盖相邻的电池单元10的每个电池单元10的至少一个侧表面。在一个实施例中，与相应的端子部分11和12对应的端子孔H1以及与排气部分13对应的排气孔H2形成在第一凸缘部分122a和第二凸缘部分122b中的每个中。在一个实施例中，多个突起部分125a还被设置到栅栏件120。多个突起部分125a设置在栅栏件主体125上并允许电池单元10与栅栏件120分隔开一定距离。在一个实施例中，布置多个突起部分125a使得相邻的突起部分125a以间隔“F”（例如，预定间隔）分隔开（见图4）。位于电池模块1的中心区域的栅栏件120可以沿栅栏件主体125的两个方向容纳电池单元10，而分别位于电池模块1的相对端的两个栅栏件130中的每个栅栏件130可以沿栅栏件主体125的一个方向容纳电池单元10。参照图2至图4，第一制冷孔124a和第二制冷孔124b分别形成在第三凸缘部分123a和第四凸缘部分123b中。在一个实施例中，第一制冷孔124a分隔开且第二制冷孔124b分隔开，以对应于形成在相邻的突起部分125a之间的间隔“F”。第一制冷孔124a和第二制冷孔124b限定用于冷却电池单元10的诸如制冷剂的传热介质的流动通路（图4中箭头所描绘），从而传热介质流动通路形成在主体部分和电池单元之间，更具体地讲，传热介质流动通路位于主体部分和电池单元的彼此面对的表面之间。在执行电池单元10的充电/放电时，可能由电极板和电解质的残余产物产生气体。通过排气部分13可以排放该气体。在一个实施例中，电池单元10包括具有开口区域的电池壳以及密封开口区域的盖板14。电池壳容纳电极组件和电解质。电极组件包括正极板、负极板以及置于正极板和负极板之间的分隔件。在一个实施例中，连接到正极板和负极板的第一端子部分11和第二端子部分12分别设置在盖板14的两端并突出至盖板14的外部。构成电极组件的正极板和负极板通过与电解质反应产生电化学能，电化学能通过第一端子部分11和第二端子部分12被传递至外部。当电池单元10中产生的气体的压力大于或等于特定压力（例如，预定压力）时，设置在盖板14的第一端子部分11和第二端子部分12之间的排气部分13可以用作气体从电池单元10排出所沿的通路。因此，排气部分13可以防止或基本上防止电池单元10因电池单元10的内部压力而被损坏。在电池模块1中，与相邻的电池单元10的短的侧表面之中的其上形成有端子部分11和12的侧表面分别面对的短的侧表面以分隔壁121为媒介彼此相对设置。即，多个电池单元10利用置于它们之间的一个栅栏件120的分隔壁121而被容纳。在一个实施例中，相邻的电池单元10的相邻的短的侧表面被平行地布置为彼此面对。因此，最小化或减小了电池单元10之间的不必要的间隔，从而将电池单元10有效地容纳在狭窄的空间中。排气部分13分别设置在电池单元10的中心部分。排气部分13沿着布置的电池单元10所沿的直线或基本上直的线布置。相邻的电池单元10的第一端子部分11和第二端子部分12可以分别通过由金属形成的汇流条15电连接，汇流条15可以使用诸如螺母16的构件固定到第一端子部分11和第二端子部分12。电池模块1还可以包括容纳电池单元10和栅栏件120的壳体110。壳体110可以包括一对端板111以及将这对端板111彼此连接的侧架112和113，这对端板111容纳电池单元10并被设置成在多个电池单元10的相对端沿一个方向彼此分隔开。这对端板111分别被设置为与最外部的电池单元10表面接触，以将多个电池单元10压向多个电池单元10的中心区域。侧架112和113连接到这对端板111的相对端，以支撑电池单元10的两个侧表面。下面参照图5至图8描述根据本发明另一实施例的电池模块。图5是根据本发明另一实施例的电池模块的透视图。图6是图5的电池模块的局部分解透视图。图7是图5的电池模块的一部分的透视图。图8是根据本发明实施例的图5的电池模块的栅栏件的透视图。参照图5和图6，根据本发明另一实施例的电池模块2包括：栅栏件220，具有形成为容纳至少两个电池单元10的分隔壁221；以及至少两个电池单元10，由分隔壁221容纳，每个电池单元10具有盖板14，盖板14设置有端子部分11和12以及排放气体所通过的排气部分13。在一个实施例中，栅栏件220还具有栅栏件主体225以及第一凸缘部分222a、第二凸缘部分222b、第三凸缘部分223a和第四凸缘部分223b，栅栏件主体225面对电池单元10的长的侧表面，第一凸缘部分222a、第二凸缘部分222b、第三凸缘部分223a和第四凸缘部分223b形成为围绕栅栏件主体225的轮廓并与分隔壁221一起容纳电池单元10。第一凸缘部分222a覆盖多个相邻的盖板，第二凸缘部分222b被定位为面对第一凸缘部分222a。第三凸缘部分223a和第四凸缘部分223b设置在第一凸缘部分222a和第二凸缘部分222b之间，以覆盖每个电池单元10的至少一个侧表面。在一个实施例中，与相应的端子部分11和12对应的端子孔H1以及与排气部分对应的排气孔H2形成在第一凸缘部分222a中。在一个实施例中，多个突起部分225a还被设置到栅栏件220。多个突起部分225a设置在栅栏件主体225上并允许电池单元10和栅栏件220分隔开一定距离。在一个实施例中，布置多个突起部分225a使得相邻的突起部分225a以间隔“F”（例如，预定间隔）分隔开（见图8）。在一个实施例中，位于电池模块2的中心区域的栅栏件220可以沿栅栏件主体225的两个方向容纳电池单元10，而分别位于电池模块2的相对端的两个栅栏件230中的每个栅栏件230可以沿栅栏件主体225的一个方向容纳电池单元10。参照图6至图8，第一制冷孔224a和第二制冷孔224b分别形成在第三凸缘部分223a和第四凸缘部分223b中。在一个实施例中，第一制冷孔224a分隔开且第二制冷孔224b分隔开，以对应于相邻的突起部分225a之间的间隔“F”。第一制冷孔224a和第二制冷孔224b限定用于冷却电池单元10的诸如制冷剂的传热介质的流动通路（图8中箭头所描绘）。此外，分隔壁221具有第三制冷孔224c，第三制冷孔224c形成在分隔壁221中并进一步限定传热介质的流动通路。第三制冷孔224c可以分隔开间隔“F”（例如，预定间隔）。在执行电池单元10的充电/放电时，可能由电极板和电解质的残余产物产生气体。通过排气部分13可以排放该气体。在一个实施例中，电池单元10可以包括具有开口区域的电池壳以及密封开口区域的盖板14。电池壳容纳电极组件和电解质。电极组件包括正极板、负极板以及置于正极板和负极板之间的分隔件。连接到正极板和负极板的第一端子部分11和第二端子部分12分别设置在盖板14的两端并突出至盖板14的外部。电极组件的正极板和负极板通过与电解质反应产生电化学能，电化学能通过第一端子部分11和第二端子部分12被传递至外部。当电池单元10中产生的气体的压力大于或等于特定压力（例如，预定压力）时，设置在盖板14的第一端子部分11和第二端子部分12之间的排气部分13可以用作气体从电池单元10排出所沿的通路。因此，排气部分13可以防止或基本上防止电池单元10因电池单元10的内部压力而被损坏。在电池模块2中，相邻的电池单元10的短的侧表面之中的设置在底表面与其上形成有端子部分11和12的侧表面之间的短的侧表面以分隔壁221为媒介彼此相对地设置。即，多个电池单元10利用置于它们之间的一个栅栏件220的分隔壁221而被容纳。在这种情况下，相邻的电池单元10的相邻的侧表面被平行地布置为彼此面对。因此，可以最小化或减小电池单元10之间的不必要的间隔，从而在狭窄的空间中有效地容纳电池单元10。在一个实施例中，排气部分13分别设置在电池单元10的中心部分。排气部分13可以沿着布置的电池单元10所沿的直线或基本上直的线布置。相邻的电池单元10的第一端子部分11和第二端子部分12可以分别通过由金属形成的汇流条15电连接，汇流条15可以使用诸如螺母16的构件固定到第一端子部分11和第二端子部分12。电池模块2还可以包括容纳电池单元10和栅栏件220的壳体210。壳体210可以包括一对端板211以及将这对端板211彼此连接的侧架212和213及底架214，这对端板211容纳电池单元10并被设置成沿一个方向彼此分隔开。这对端板211分别被设置为与最外部的电池单元10表面接触，以将多个电池单元10压向多个电池单元10的中心区域。侧架212和213连接到这对端板211的相对端，以支撑电池单元10的两个侧表面。底架214支撑电池单元10的底表面。根据本发明，虽然在上面的示例性实施例中描述了电池模块包括沿两个基本垂直的方向彼此相邻的多个电池单元，但是在本发明不限于此。例如，虽然未示出，但是电池模块可以包括仅沿一个方向相邻的多个电池单元，在这种情况下，用来容纳电池单元的栅栏件可以包括主体部分和凸缘部分，而不包括分隔壁。虽然已结合某些示例性实施例描述了本发明，但将理解的是，本发明不限于所公开的实施例，而是相反，意图覆盖包括在权利要求书及其等同物的精神和范围内的各种修改和等同布置。