电池模块的制作方法

本申请要求2015年9月24日在韩国提交的韩国专利申请no.10-2015-0135686的优先权，该申请的公开内容通过引用并入本文。

本公开涉及包括至少一个二次电池单体的电池，更具体地说，涉及具有高可加工性、高密封性和较少部件的电池模块，以及包括该电池模块的电池组和包括该电池模块的汽车。

背景技术：

目前商业化的二次电池单体的示例包括镍镉电池单体、镍金属氢化物电池单体、镍锌电池单体和锂二次电池单体。在这样的各种二次电池单体中，锂二次电池单体由于与镍基二次电池单体相比基本上没有记忆效应而可自由再充电，并且具有非常低的自放电率和高能量密度。由于这些优点，人们一直对锂二次电池单体的兴趣很高。

通常，锂二次电池单体使用锂基氧化物作为正电极活性材料，并使用含碳材料作为负电极活性材料。锂二次电池单体可以包括：电极组件，其中涂覆有这种正电极活性材料的正电极板和涂覆有这种负电极活性材料的负电极板在两者间设置有分隔物；以及壳体，其中密封有电极组件和电解质溶液。

通常，根据壳体类型，锂二次电池单体可以分为其中电极组件被容纳在金属罐中的罐型和其中电极组件被容纳在由铝层压片形成的袋中的袋型。

近年来，二次电池单体不仅被广泛用于诸如便携式电子装置的小型装置，而且也广泛用于诸如汽车、蓄电装置等中大型装置。为了在这种中大型装置中使用，可以电连接大量的二次电池单体以增加容量和输出功率。特别地，由于容易堆叠袋型二次电池单体，因此袋型电池单体被广泛用于这种中大型装置中。

如上所述的包括多个袋型二次电池单体的电池模块的机械强度(即，刚性)应当等于或大于一定值，使得电池模块不会因外部冲击、振动等而破坏。此外，有必要牢固地密封电池模块以防止诸如水分的异物的渗透。此外，具有高组装性和较少部件的电池模块对于提高生产率而言是优选的。

技术实现要素：

技术问题

本公开被设计用于解决相关领域的问题，因此本公开涉及提供具有稳定的强度和刚性、高密封性和组装性以及提高的生产率的电池模块以及包括该电池模块的汽车。

本公开的这些和其它目的和优点可以从以下详细描述中理解，并且将从本公开的示例性实施例变得更加显而易见。另外，将容易理解，本公开的目的和优点可以通过所附权利要求及其组合中所示的装置来实现。

技术方案

为了实现这些目的，本公开提供了一种电池模块，其包括：电池单体组件，其包括在至少一个方向上堆叠的多个二次电池单体；冷却板，其具有板形形状并且被放置在电池单体组件下面以在冷却板上接纳电池单体组件；前盖，其覆盖电池单体组件的前端部并且包括焊接到冷却板的下部；后盖，其覆盖所述电池单体组件的后端部并且包括焊接到冷却板的下部；左侧盖，其覆盖电池单体组件的左侧，左侧盖包括焊接到冷却板的下端部、焊接到前盖的前端部和焊接到后盖的后端部；右侧盖，其覆盖电池单体组件的右侧，右侧盖包括焊接到冷却板的下端部、焊接到前盖的前端部和焊接到后盖的后端部；以及上板，其覆盖电池单体组件的上部，上板包括焊接到左侧盖的左端部和焊接到右侧盖的右端部。

这里，可以通过摩擦搅拌焊接方法将冷却板、前盖、后盖、左侧盖、右侧盖和上板中的至少两个焊接在一起。

此外，冷却板可以包括含铝材料，并且前盖、后盖、左侧盖、右侧盖和上板可以各自包括含钢材料。

此外，可以在前盖、后盖、左侧盖、右侧盖和上板中的至少一个的内表面的至少一部分上形成或设置包括电绝缘材料的绝缘涂层或包括电绝缘材料的绝缘片。

此外，可以在冷却板和电池单体组件之间设置热界面材料。

此外，通过连续地使其边缘彼此接触并将边缘焊接在一起，左侧盖和右侧盖可以各自焊接到前盖、后盖、冷却板和上板中的至少一个。

这里，焊接到前盖、后盖、冷却板和上板中的至少一个的左侧盖和右侧盖的区域可以各自具有从该区域的一端到另一端连续地延伸的直线形状。

此外，焊接到前盖、后盖、冷却板和上板中的至少一个的左侧盖和右侧盖的每个区域可以是从该区域的一端到另一端不连续的。

此外，左侧盖和右侧盖的前端焊接线、后端焊接线、上端焊接线、下端焊接线也可以形成为环状。

此外，前盖和后盖中的至少一个可以包括台阶部分，使得左侧盖和右侧盖中的至少一个的端部可以通过由外到内的插入动作放置在台阶部分上。

此外，冷却板和上板可以包括中的至少一个可以包括台阶部分，使得左侧盖和右侧中的至少一个的端部可以通过由外到内的插入动作放置在台阶部分上。

此外，待接合到前盖、后盖、冷却板和上板的左侧盖和右侧盖的所有接合部分可以在电池模块的横向侧暴露。

可以在电池单体组件与冷却板、前盖、后盖、左侧盖、右侧盖和上板中的至少一个的焊接区域之间设置隔热屏障，以防止在由外到内的方向上的热传递。

此外，为了实现所述目的，本公开提供了一种包括电池模块的电池组。

此外，为了实现所述目的，本公开提供了一种包括电池模块的汽车。

有益效果

根据本公开的一个方面，电池模块可以具有高密封性。特别地，根据本公开的方面，即使在高压下也可以稳定地保持电池模块的密封性。

因此，根据本公开的这些方面，诸如水分或灰尘的异物可能不容易渗透到电池模块中，从而防止电池模块发生故障或损坏。

此外，根据本公开的一个方面，可以稳定地保证电池模块的刚度。

此外，根据本公开的一个方面，电池模块可以容易地组装并具有高可加工性。

此外，根据本公开的一个方面，电池模块可以不包括诸如o形环的密封部分、诸如冷却翅片的冷却部分以及诸如端板或盒的加强件或固定部件。因此，可以减少电池模块的部件数量。

因此，根据本公开的这些方面，可以减少电池模块的制造成本和时间以及重量，从而可以提高电池模块的生产率。

附图说明

附图示出了本公开的优选实施例并且与前述公开内容一起用于提供对本公开的技术特征的进一步理解，因此，本公开不应被解释为限于附图。

图1是示意性地示出根据本公开的实施例的电池模块的透视图。

图2是示出图1所示构造的分解透视图。

图3是沿图1的线a1-a1'截取的横截面视图。

图4是示意性地示出根据本公开的实施例的电池单体组件和冷却板与电池模块分离的状态的透视图。

图5是示意性地示出根据本公开的实施例的电池模块的前盖的焊接状态的视图。

图6是示意性地示出根据本公开的实施例的电池模块中的侧盖的联接结构的视图。

图7是示意性地示出根据本公开的实施例的电池模块中的侧盖的联接结构的视图。

图8是示意性地示出根据本公开的实施例的电池模块的焊接区域的视图。

图9是沿图1的线a2-a2'截取的局部横截面视图。

图10是示出图3的部分b1的放大视图。

图11是示出图3的部分b3的放大视图。

图12是示意性地示出根据本公开的另一个实施例的电池模块的焊接构造的分解透视图。

图13是示出根据本公开的另一个实施例的电池模块的一部分的横截面视图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述本公开的优选实施例。在描述之前，应当理解，在说明书和所附权利要求中使用的术语不应被解释为限于通用和字典含义，而是在允许发明人适当定义术语以获得最佳解释的原则的基础上基于与本公开的技术方面相对应的含义和概念进行解释。

因此，本文提出的描述仅仅是用于说明目的的优选示例，而并非意图限制本公开的范围，因此应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对其进行其他等同和修改。

图1是示意性地示出本发明的实施例的电池模块的构造的透视图，图2是示出图1所示构造的分解透视图。此外，图3是沿图1的线a1-a1'截取的横截面视图。也就是说，图3是示出根据本公开的实施例的电池模块的竖直横截面视图。

参看图1至图3，本公开的电池模块可以包括电池单体组件100、冷却板200、前盖300、后盖400、左侧盖500、右侧盖600和上板700。

电池单体组件100可以包括二次电池单体110。特别地，二次电池单体110可以是袋型二次电池单体。每一个袋型二次电池单体110可以包括电极组件、电解质和袋型壳体。

电极组件是电极和分隔物的组件。例如，电极组件可以通过在至少一个正电极板和至少一个负电极板之间布置有分隔物而形成。此外，电极组件的电极板可以分别设置有电极突片，并且电极突片中的至少一个可以连接到电极引线。此外，电极引线可以放置在袋型壳体的部分之间，并且电极引线的一端可以暴露于外部。电极引线的暴露部分可以用作二次电池单体110的电极端子。

袋型壳体可以将电极组件与电解质一起容纳在其内部空间中。此外，袋型壳体的边缘部分可以通过诸如热熔合方法的方法来密封。袋型壳体可以包括左袋和右袋。每个袋可以包括外部绝缘层、金属层和内部粘合剂层，并且袋的内部粘合剂层可以彼此熔合。

对于本公开所属领域的技术人员而言，二次电池单体110的这种结构将是显而易见的，因此将不会给出其详细描述。此外，本公开的电池模块可以包括在提交本公开时已知的各种二次电池单体。

包括在电池模块中的二次电池单体110可以在至少一个方向上堆叠。例如，如图2和图3所示，可以将多个袋型二次电池单体110在垂直于地面的方向上放置在直立位置，使得每个袋型二次电池单体110的两个大表面可以放置在左侧和右侧，并且每个袋型二次电池单体110的密封部分可以放置在上侧、下侧、前侧和后侧。此外，放置在如上所述的直立位置的二次电池单体110可以在左右方向上彼此平行地布置，使得其大的表面可以彼此面对。

冷却板200可以放置在电池单体组件100下方。因此，冷却板200可以保护电池单体组件100免受来自电池模块的下部外部的诸如施加到电池单体组件100的振动或湿气的物理或化学因素的影响。

冷却板200可以包括导热材料。因此，当从电池单体组件100产生热时，热可以通过冷却板200传递到电池模块的外部。例如，冷却板200可以包括金属材料。

特别地，电池单体组件100可以被水平地放置在冷却板200的上部上。在这种情况下，每个二次电池单体110可以直立在冷却板200的上部上，使得所有二次电池单体110的下部可以邻接冷却板200。因此，热可以从每个二次电池单体110直接传递到冷却板200。

冷却板200可以具有板状形状。此外，电池单体组件100可以被放置在冷却板200的上部上。也就是说，如图3所示，电池单体组件100可以与冷却板200的上部直接接触。在这种情况下，冷却板200可以在向上方向上支撑电池单体组件100。

在本公开的电池模块中，电池单体组件100不需要盒。通常，具有四边形环形的盒可以围绕袋型二次电池单体的边缘。袋型二次电池单体可以被容纳在盒的内部空间中，并且可以被堆叠成使得袋型二次电池单体可以并排布置。然而，根据本公开的上述方面，袋型二次电池单体110可以直接放置在电池模块中的冷却板200的上部上。因此，电池模块不需要盒。

根据该构造，由于不使用盒，所以可以容易地制造电池模块，并且可以减少电池模块的体积、重量和制造成本。此外，由于从每个袋型二次电池单体110产生的热被直接传导到冷却板200，所以可以提高冷却性能。

此外，根据本公开的该构造，可以不在二次电池单体110之间以及冷却板200和二次电池单体110之间设置诸如冷却翅片的板状冷却构件。在这种情况下，可以进一步减少电池模块的体积、重量和制造成本，并且可以进一步改善电池模块的组装性。

此外，冷却板200可以在其上表面上具有凹凸结构。也就是说，如图2和图3所示，可以在冷却板200的上部上形成凹陷部分和凸起部分。根据本公开的该构造，每个袋型二次电池单体110可以容易地放置在直立位置并稳定地保持在直立位置。此外，二次电池单体110和冷却板200可以更紧密地彼此接触放置，并且由于增加的接触面积，可以在二次电池单体110和冷却板200之间增加热交换效率。

特别地，冷却板200的凹陷部分和凸起部分可以对应于二次电池单体110的下侧形状。例如，参看图3，冷却板200的凹陷部分可以具有对应于二次电池单体110的密封部分的折叠形状的倾斜表面。此外，冷却板200的凸起部分可以具有在其顶部处不平行于地面的倾斜表面，并且具有对应于二次电池单体110的容纳部分的斜坡。

图4是示意性地示出根据本公开的实施例的电池单体组件100和冷却板200与电池模块分离的状态的透视图。

参看图4，热界面材料(tim)可以放置在冷却板200和电池单体组件100之间。特别地，凹陷部分和凸起部分可以形成在冷却板200的上表面上，并且热界面材料可以设置在凹陷部分和凸起部分的上表面上，如图4中的“i”所示。然后，电池单体组件100可以放置在冷却板200的顶部上，因此热界面材料可以放置在冷却板200和电池单体组件100之间。

根据本公开的该构造，由于热界面材料，可以增加二次电池单体110和冷却板200之间的热传递。特别地，由于热界面材料，二次电池单体110和冷却板200之间的空气层可以被去除或减少，因此更大量的热可以从二次电池单体110更快速地传递到冷却板200。此外，热界面材料可以以凝胶的形式制备并且在将电池单体组件100放置在冷却板200上之前施加到冷却板200的上表面。在这种情况下，可以更可靠地去除二次电池单体110和冷却板200之间的空气层110。

特别地，热界面材料可以包括热结合层。根据本公开的该构造，由于热结合层，可以提高传热效率，并且可以增强冷却板200和电池单体组件100之间的联接。此外，当电池模块被组装时，由于热结合层，二次电池单体110可以稳定地保持在直立位置，因此可以进一步改善电池模块的组装性。

前盖300可以放置在电池单体组件100的前面以覆盖电池单体组件100的前端部。特别地，二次电池单体110的电极引线可以从电池单体组件100的前侧突出，因此前盖300可以朝电池单体组件100的前侧凹入以容纳电极引线。例如，前盖300可以具有板状形状，并且前盖300的左右两端可以大致成直角地弯曲。

前盖300可以保护电池单体组件100的前侧免受外部物理或化学因素的影响。此外，前盖300可以包括具有高刚性的诸如钢的金属材料。钢价格不高但机械强度高。

特别地，前盖300的下部可以焊接到冷却板200。这将参考图5更详细地描述。

图5是示意性地示出根据本公开的实施例的电池模块的前盖300的焊接状态的视图。

参看图5，前盖300可以放置在电池单体组件100的前侧，并且前盖300的下端可以焊接到冷却板200。特别地，前盖300可以包括在其左右端处的弯曲部分，并且焊接不仅可以在中央部分上执行，而且可以在前盖300的两个弯曲部分上执行。也就是说，前盖300的下端可以从其左端到右端完全焊接到冷却板200，如图5中的w3所示。在这种情况下，前盖300和冷却板200之间的焊接线可以具有从前盖300的左端延伸到右端的大致c形形状。

根据本公开的该构造，前盖300可以牢固地联接到冷却板200，并且可以可靠地保证前盖300和冷却板200之间的密封。因此，电池模块可以不需要用于将前盖300联接到冷却板200的紧固构件或用于密封前盖300和冷却板200之间的界面的密封构件。

后盖400可以放置在电池单体组件100的后侧以覆盖电池单体组件100的后端部。特别地，二次电池单体110的电极引线可以从电池单体组件100的后侧突出。例如，如图2和图4所示，二次电池单体单元110可以包括在其前侧和后侧两者上具有不同极性的电极引线。在这种情况下，后盖400的内侧可以朝后盖400的后侧凹入以容纳电极引线。例如，后盖400可以具有板状形状，并且后盖400的左右两端可以以大致直角弯曲。

后盖400可以保护电池单体组件100的后侧免受外部物理或化学因素的影响。特别地，后盖400可以包括具有高刚性的诸如钢的金属材料。

特别地，后盖400的下部可以焊接到冷却板200。例如，如图5所示，后盖400可以在电池单体组件100被放置在冷却板200上的状态下放置在冷却板200的后端部上。在这种情况下，与前盖300一样，后盖400可以在其左右两端具有弯曲部分，并且在后盖400的中心部分和弯曲部分上均可以执行焊接。也就是说，后盖400的下端可以从其左端到右端完全焊接到冷却板200，如图5中的w4所示。在这种情况下，如在前盖300中，后盖400和冷却板200之间的焊接线可以具有从后盖400的左端延伸到右端的大致c形形状。

根据本公开的该构造，后盖400可以牢固地联接到冷却板200，并且可以可靠地保证后盖400和冷却板200之间的密封。因此，电池模块可以不需要用于将后盖400联接到冷却板200的紧固构件或用于密封后盖400和冷却板200之间的界面的密封构件。

左侧盖500可以放置在电池单体组件100的左侧以覆盖电池单体组件100的左侧。特别地，电池单体组件100的最外部二次电池单体110的平坦表面可以位于电池单体组件100的左侧上，因此左侧盖500可以具有板状形状。例如，左侧盖500可以具有如图2所示的大致矩形形状。

特别地，左侧盖500可以焊接到冷却板200、前盖300和后盖400。这将参考图6更详细地描述。

图6是示意性地示出根据本公开的实施例的电池模块中的侧盖500和600的联接结构的视图。

参看图6，在电池单体组件100被放置在冷却板200上并且前盖300和后盖400被焊接到冷却板200的状态下，左侧盖500可以朝电池单体组件100的左侧放置，如箭头所示。然后，左侧盖500的下端部可以放置在冷却板200的上部上，并且左侧盖500的前端部和后端部可以分别与前盖300和后盖400接触。然后，左侧盖500可以沿它们之间的接触部分焊接到冷却板200、前盖300和后盖400。也就是说，如图6中的w5所示，左侧盖500的下端部可以焊接到冷却板200的左侧部，左侧盖500的前端部可以焊接到前盖300的左侧部，并且左侧盖500的后端部可以焊接到后盖400的左侧部。

根据本公开的该构造，左侧盖500可以稳定地固定地联接到冷却板200、前盖300和后盖400，并且可以保证它们之间的密封。因此，电池模块可以不需要用于固定左侧盖500或固定电池模块的横向侧的紧固构件和用于密封左侧盖500的边缘部分的密封构件。

右侧盖600可以放置在电池单体组件100的右侧以覆盖电池单体组件100的右侧。特别地，如在电池单体组件100的左侧的情况中，二次电池单体110的平坦表面可以位于电池单体组件100的右侧，因此右侧盖600也可以具有板状形状。例如，如图6所示，右侧盖600可以具有大致矩形的板状形状。

特别地，右侧盖600可以焊接到冷却板200、前盖300和后盖400。也就是说，右侧盖600的下端部可以放置在冷却板200的上部上，并且右侧盖600的前端部和后端部可以分别与前盖300和后盖400接触。然后，如图6中的w6所示，右侧盖600可以沿接触部分焊接。也就是说，右侧盖600的下端部可以焊接到冷却板200的右侧部，右侧盖600的前端部可以焊接到前盖300的右侧部，并且右侧盖600的后端部可以焊接到后盖400的右侧部。

根据本公开的该构造，右侧盖600可以稳定地联接到冷却板200、前盖300和后盖400，并且它们之间可以稳定地密封，并且可以不使用单独的紧固构件或密封构件。

侧盖500和600可以保护电池单体组件100的横向侧免受外部物理或化学因素的影响。也就是说，左侧盖500可以保护电池单体组件100的左侧，并且右侧盖600可以保护电池单体组件100的右侧。特别地，左侧盖500和右侧盖600可以包括具有刚性的诸如钢的金属材料。

上板700可以放置在电池单体组件100的上部上，以覆盖电池单体组件100的上部。特别地，上板700可以具有板状形状。例如，如图2所示，上板700可以具有大致矩形形状。

上板700可以保护电池单体组件100的上部免受外部物理或化学因素的影响。特别地，上板700可以包括具有高刚性的诸如钢的金属材料。

特别地，上板700可以焊接到左侧盖500和右侧盖600。这将参考图7更详细地描述。

图7是示意性地示出根据本公开的实施例的电池模块中的上板700的联接结构的视图。

参看图7，如箭头所示，上板700可以朝电池单体组件100向下移动并放置在电池单体组件100的上部上。特别地，上板700的左侧和右侧可以分别与左侧盖500和右侧盖600接触并焊接到左侧盖500和右侧盖600。也就是说，如图7中的w7所示，上板700的左端部可以焊接到左侧盖500，并且上板700的右端部可以焊接到右侧盖600。

因此，上板700可以稳定地固定到电池模块，并且电池模块的上部可以牢固地密封。在本实施例中，描述了上板700被焊接到仅左侧盖500和右侧盖600。然而，上板700可以焊接到前盖300和/或后盖400。

上板700可以在其下表面上具有凹凸结构。也就是说，与形成在冷却板200的上部上的凹陷部分和凸起部分一样，也可以在上板700的下部上形成凹陷部分和凸起部分，如图3所示。在这种情况下，可以更稳定地保持设置在电池单体组件100中的袋型二次电池单体110的直立位置，并且即使当电池模块受到冲击或移动时，也可以限制二次电池单体110的相对移动，从而有效地防止二次电池单体110和在二次电池单体110之间的连接部分被损坏。特别地，上板700的凹陷部分和凸起部分可以对应于二次电池单体110的上侧形状。例如，如图3所示，上板700的凹陷部分可以具有对应于二次电池单体110的密封部分的折叠形状的倾斜表面。此外，上板700的凸起部分可以具有倾斜表面，该倾斜表面具有与二次电池单体110的容纳部分相对应的斜坡。

优选地，冷却板200、前盖300、后盖400、左侧盖500、右侧盖600和上板700中的至少一些可以通过摩擦搅拌焊接方法彼此焊接。

特别地，根据本公开的一个方面，电池模块的所有列出的部分的焊接区域都可以通过摩擦搅拌焊接方法形成。例如，如图5中的w3和w4所示，可以在前盖300和冷却板200之间的联接部分和后盖400与冷却板200之间的联接部分上执行摩擦搅拌焊接。此外，如图6中的w5所示，可以在左侧盖500和冷却板200之间、左侧盖500和前盖300之间以及左侧盖500和后盖400之间执行摩擦搅拌焊接。此外，如图6中的w6所示，可以在右侧盖600和冷却板200之间、右侧盖600和前盖300之间以及右侧盖600和后盖400之间执行摩擦搅拌焊接。此外，如图7中的w7所示，可以在上板700和左侧盖500之间以及上板700和右侧盖600之间执行摩擦搅拌焊接。

根据本公开的该构造，电池模块的内部部件可能在焊接过程期间不会被热或变形损坏或破坏。也就是说，如果施加到电池单体组件100的袋型二次电池单体110的热量等于或大于一定值，则袋型二次电池单体110的诸如袋型壳体、电极板或分隔物的部分可能被损坏。然而，由于与其他焊接方法相比，摩擦搅拌焊接方法使用相对小的热量，因此二次电池单体110可能不被损坏。

此外，与熔焊方法相比，摩擦搅拌焊接方法导致较少的残余应力和热变形，从而可以提高焊接区域的机械特性。例如，摩擦搅拌焊接方法保证母材金属原始强度的约90％。因此，根据本公开的该方面，可以稳定地保证在形成电池模块的壳体的冷却板200、前盖300、后盖400、左侧盖500、右侧盖600和上板700之间的联接强度。

此外，根据本公开的该构造，可以更有效地密封电池模块。也就是说，在摩擦搅拌焊接过程中，两种母材金属可以混合并焊接在一起，从而保证高气密性和高密封性能。因此，在这种情况下，即使在形成电池模块的壳体的部件之间没有放置诸如o形环或橡胶垫的密封部分，也可以稳定地确保密封性能。

此外，根据本公开的该构造，尽管形成电池模块的壳体的部件包括不同的金属材料，但是可以稳定地保持焊接强度。特别地，冷却板200可以包括具有高热导率的含铝材料，左侧盖500、右侧盖600、前盖300和后盖400可以包括含钢材料，以增加电池模块的刚性。在这种情况下，可以在冷却板200和其他部件之间执行不同的焊接过程，并且即使在不同的焊接过程中，摩擦搅拌焊接方法也可以保证高焊接性。例如，当将诸如激光焊接方法的熔焊方法应用于铝钢焊接时，可能形成诸如金属间化合物(imc)的化合物，从而可能降低焊接强度。然而，如果使用摩擦搅拌焊接方法，由于两种母材金属在不熔化这两种母材金属的情况下利用摩擦结合在一起，所以冷却板200和其它部件之间的焊接强度可能不会显著降低，而是可以被稳定地保持。

此外，本公开的这种构造允许对接焊接方法，在该方法中，两个板被焊接在一起，而不必重叠这两个板。例如，通过使其边缘彼此接触而不是将其端部重叠，侧盖和冷却板200或上板700的一部分可以使用摩擦搅拌焊接方法彼此焊接。此外，侧盖和前盖300或后盖400也可以在其边缘彼此接触而不是其端部彼此重叠的状态下焊接到彼此。在这种情况下，摩擦搅拌焊接方法也可以适用。根据本公开的该构造，可以减小电池模块的体积，并且可以增加电池模块的能量密度。

此外，优选地，通过连续地使其边缘彼此接触并将边缘焊接在一起，左侧盖500和/或右侧盖600可以焊接到前盖300、后盖400、冷却板200和上板700中的至少一个。

例如，参看图6所示构造，左侧盖500的前边缘可以与前盖300的左边缘接触，并且接触边缘可以彼此焊接。在这种情况下，左侧盖500的前边缘和前盖300的左边缘可以以从其上端延伸到下端的形式彼此连续接触。也就是说，在由w5指示的左侧盖500的焊接区域中，左侧盖500的前端焊接区域可以焊接到前盖300，并且左侧盖500的前端焊接区域可以具有从左侧盖500的上端连续地延伸到下端的形状。

此外，以类似的方式，左侧盖500的下边缘可以与冷却板200的左边缘连续地接触并焊接到冷却板200的左边缘。在这种情况下，左侧盖500的下端焊接区域可以连续地形成为从左侧盖500的前端延伸到后端的形状。

此外，类似地，左侧盖500的后边缘可以与后盖400的左边缘连续地接触并焊接到后盖400的左边缘。在这种情况下，左侧盖500的后端焊接区域可以连续地形成为从左侧盖500的上端延伸到下端的形状。

此外，类似地，左侧盖500的上边缘可以与上板700的左边缘连续地接触并焊接到上板700的左边缘。在这种情况下，左侧盖500的上端焊接区域可以连续地形成为从左侧盖500的前端延伸到后端的形状。

此外，像左侧盖500一样，通过连续地使其边缘彼此接触并将边缘焊接在一起，右侧盖600可以焊接到前盖300、后盖400、冷却板200和上板700中的至少一个。

例如，右侧盖600的前边缘、下边缘和/或后边缘可以连续地与前盖300、冷却板200和/或后盖400的右边缘接触，并且可以焊接到前盖300、冷却板200和/或后盖400的右边缘。在这种情况下，右侧盖600的前端焊接区域、下端焊接区域和/或后端焊接区域可以连续地形成为从右侧盖600的上端到下端或从右侧盖600的前端到后端延伸的形状。

根据本公开的该构造，由于焊接区域形成为细长形状，因此可以提高电池模块的气密性，并且可以增加电池模块的壳体的部件之间的联接强度。此外，在这种情况下，可以在焊接过程中保证连续性，并且可以容易地执行焊接过程。

更优选地，左侧盖500和/或右侧盖600与前盖300、后盖400、冷却板200和上板700中的至少一个的焊接区域可以形成为从一端到另一端的连续的直线形状。

例如，参看图6，形成在左侧盖500和前盖300之间的左侧盖500的前端焊接区域可以具有从左侧盖500的上端到下端连续地延伸的直线形状。

此外，形成在左侧盖500和冷却板200之间的左侧盖500的下端焊接区域可以具有从左侧盖500的前端到后端连续地延伸的直线形状。

此外，形成在左侧盖500和后盖400之间的左侧盖500的后端焊接区域可以具有从左侧盖500的上端到下端连续地延伸的直线形状。

此外，形成在左侧盖500和上板700之间的左侧盖500的上端焊接区域可以具有从左侧盖500的前端到后端连续地延伸的直线形状。

此外，像左侧盖500一样，右侧盖600的前端焊接区域、下端焊接区域、上端焊接区域和/或后端焊接区域可以具有从右侧盖600的上端到下端或从右侧盖600的前端到后端连续地延伸的直线形状。

根据本公开的该构造，用于将电池模块的壳体的两个部件彼此焊接的每个焊接区域可以形成为直线形状，因此可以顺利地执行焊接过程。特别地，当通过摩擦搅拌焊接方法将部件焊接在一起时，焊接单元的探针可以在部件之间的结合表面之间插入和移动。在这种情况下，如果焊接区域如上所述形成为直线形状，则探针可以线性地移动，因此可以有效地执行焊接过程。

或者，与前盖300、后盖400、冷却板200和上板700中的至少一个一起形成的左侧盖500和右侧盖600的每个焊接区域可以从其一端到另一端不连续。

例如，与前盖300、冷却板200和后盖400一起形成的左侧盖500的前端焊接区域、下端焊接区域和/或后端焊接区域和/或右侧盖600的前端焊接区域、下端焊接区域和/或后端焊接区域可以具有由多个焊接点形成的不连续形状。根据本公开的该构造，焊接区域可以具有小的尺寸，因此可以减少焊接的过程时间。

此外，优选地，左侧盖500和右侧盖600的前端焊接线、后端焊接线、上端焊接线和下端焊接线可以形成为环形。这将参考图8更详细地描述。

图8是示意性地示出根据本公开的实施例的电池模块的焊接区域的视图。在图8中，为了清楚描述，可见焊接区域用单点划线指示，不可见焊接区域用虚线(隐藏线)指示。

参看图8，右侧盖600的前端线可以完全焊接到前盖300，并且右侧盖600的后端线可以完全焊接到后盖400。此外，右侧盖600的上端线可以完全焊接到上板700，并且右侧盖600的下端线可以完全焊接到冷却板200。此外，四条焊接线可以在其两端处连接，因此可以形成环形。也就是说，如图8中的c1所示，右侧盖600的焊接线可以沿右侧盖600的边缘形成为大致四边形的环形形状。

此外，像右侧盖600一样，左侧盖500的焊接线可以沿左侧盖500的边缘形成为大致四边形的环形形状。也就是说，左侧盖500的上端线和下端线可以完全焊接到上板700和冷却板200，并且左侧盖500的前端线和后端线可以完全焊接到前盖300和后盖400。

根据本公开的该构造，在侧盖500和600与其他部件之间的接头部分中不形成间隙，从而保证沿电池模块的侧盖500和600的密封。因此，可以有效地防止水分或异物通过侧盖500和600的周缘区域的渗透，并且电池模块内生成的气体可能不容易排出。此外，电池模块可以容易地冷却。

此外，如图8中的c2所示，前盖300的下端线可以完全焊接到冷却板200。此外，如图3中的c3所示，后盖400的下端线也可以完全焊接到冷却板200。在这种情况下，左侧盖500的下端线的一端可以连接到线c2，并且左侧盖500的下端线的另一端可以连接到线c3。此外，右侧盖600的下端线也可以连接到线c2和线c3。在这种情况下，电池模块的下侧可以完全沿冷却板200的边缘焊接。例如，如果冷却板200具有大致四边形的板形状，则焊接到其它部件的冷却板200的焊接区域可以形成大致四边形的环形形状。

根据本公开的该构造，可以改善电池模块的下部的结合和密封性能。特别地，当电池模块被安装在车辆等上时，电池模块的下部可能暴露于外部。在这种情况下，由于如上所述电池模块的下部线被完全密封，因此可以有效地防止水分或异物通过电池模块的下侧的渗透。

在该构造中，可以从电池模块的下侧执行冷却板200和前盖300之间以及冷却板200和后盖400之间的焊接。然而，本公开不限于该实施例。

此外，冷却板200、前盖300、后盖400、左侧盖500、右侧盖600和上板700都可以包括金属材料。特别地，与其它部件相比，冷却板200可以包括具有相对较高热导率的材料。然而，除了冷却板200之外，其它部件，即前盖300、后盖400、左侧盖500、右侧盖600和上板700也可以包括具有高刚性的材料。优选地，冷却板200可以包括含铝材料，并且前盖300、后盖400、左侧盖500、右侧盖600和上板700可以包括含钢材料。

根据本公开的该构造，电池模块的刚性可以等于或高于一定程度，并且电池模块的冷却效率也可以很高。特别地，本公开的电池模块可以安装在车辆的下部，其中上板700面向车辆的内部，并且冷却板200面向车辆的外部。在这种情况下，由于冷却板200包括具有比壳体的其他部件高的热导率的材料，所以可以通过冷却板200有效地耗散热。此外，如果诸如空气或水的冷却流体沿电池模块的下部流动，则可以通过位于电池模块的下部上的冷却板200将热从电池模块的内部排出到冷却流体。

此外，包括电绝缘材料的绝缘涂层可以形成在前盖300、后盖400、左侧盖500、右侧盖600和上板700中的至少一个的内表面的至少一部分上。或者，包括电绝缘材料的绝缘片可以设置在前盖300、后盖400、左侧盖500、右侧盖600和上板700中的至少一个的内表面的至少一部分上。

根据本公开的该构造，尽管前盖300、后盖400、左侧盖500、右侧盖600和/或上板700包括金属材料，但是电池单体组件100可以被稳定地绝缘。

特别地，在设置有绝缘涂层或绝缘片的构造中，前盖300、后盖400、左侧盖500、右侧盖600和上板700可以通过上述摩擦搅拌焊接方法焊接。在摩擦搅拌焊接方法中，不会产生大量的热，因此绝缘涂层或绝缘片可能不会破坏。因此，在这种情况下，可以稳定地保持电池模块的绝缘。

此外，优选地，前盖300和后盖400中的至少一个可以包括台阶部分。这将参考图9更详细地描述。

图9是沿图1的线a2-a2'截取的局部横截面视图。也就是说，图9示出了根据本公开的实施例的从上方观察的电池模块的水平横截面的一部分，特别地，以放大比例示出前盖300的左角部部分。

参看图9，可以在前盖300的左端部，特别是由d1指示的左弯曲部分上形成具有向内凹陷形状的台阶部分。此外，左侧盖500的前端部可以放置在由台阶部分形成的凹陷部分上。也就是说，具有板状形状的左侧盖500的前端部可以通过从电池模块的外部向内插入左侧盖500的前端部而放置在凹陷部分上。在这种情况下，前盖300的台阶部分可以具有等于或类似于左侧盖500的厚度的尺寸。在这种情况下，前盖300的外表面和左侧盖500的外表面可以形成单个平坦表面。

类似地，可以在前盖300的右端部上形成具有向内凹陷形状的台阶部分，并且右侧盖600的前端部可以在由外到内方向上插入台阶部分中。

根据本公开的该构造，侧盖500和600可以容易地组装到前盖300。特别地，侧盖500和600的组装位置可以由前盖300的台阶部分引导，因此前盖300以及侧盖500和600可以更容易地组装。

此外，根据本公开的该构造，可以提高电池模块的刚性。也就是说，由于前盖300被放置在侧盖500和600的前端部的内侧上，所以即使从外部向侧盖500和600施加力，前盖300也可以在向外方向上支撑侧盖500和600。

此外，根据本公开的该构造，可以更容易地执行摩擦搅拌焊接。特别地，参看箭头t1所示的区域，在摩擦搅拌焊接过程中，在探针旋转的同时，焊接单元的探针可以与前盖300和左侧盖500的结合表面接触并插入它们之间，并且在该过程中，可以在如箭头t1所示的向内方向上将力施加到前盖300和左侧盖500的结合表面附近。此时，根据本公开的构造，由前盖300的台阶部分形成的部分d1可以支撑在箭头t1所示的方向上施加的压力。因此，其中形成有台阶部分的本公开的构造可以更优选地应用于在前盖300和左侧盖500之间执行摩擦搅拌焊接过程的情况。

此外，尽管图9仅示出前盖300，但也可以以类似的方式在后盖400上形成台阶部分，使得左侧盖500的后端部和右侧盖600的后端部可以通过由外到内的插入动作而放置在后盖400的台阶部分上。例如，可以在后盖400的左端部上形成台阶部分，其形状在从前到后的方向上(在图9中，在从左到右的方向上)与图9所示的前盖300的台阶部分对称。此外，可以在后盖400的右端部上形成台阶部分，使得右侧盖600的后端部可以插入并放置在台阶部分上。

此外，优选地，冷却板200和上板700中的至少一个可以包括台阶部分。这将参照图10和图11更详细地描述。

图10和图11分别是示出图3的部分b1和b2的放大视图。

首先，参看图10，如d2所示，可以在冷却板200的右端部上形成具有向内凹陷形状的台阶部分。此外，右侧盖600的下端部可以通过从外部向内插入右侧盖600的下端部而被放置在由台阶部分形成的凹陷部分上。此时，形成在冷却板200上的台阶部分可以具有对应于右侧盖600的厚度的尺寸。

类似地，可以在冷却板200的左端部上形成具有向内凹陷形状的台阶部分，以便接纳左侧盖500的下端部。

根据本公开的该构造，可以容易地组装冷却板200以及侧盖500和600。也就是说，由于侧盖500和600的组装位置被冷却板200的台阶部分引导，所以可以更容易地组装冷却板200以及侧盖500和600。

此外，根据本公开的该构造，可以提高电池模块的刚性。也就是说，由于冷却板200被放置在侧盖500和600的下端部之间，所以即使从侧盖500和600的外侧施加水平力，冷却板200也可以在向外方向上支撑侧盖500和600。此外，冷却板200的台阶部分也可以在向上方向上支撑侧盖500和600。

此外，根据本公开的该构造，可以更容易地执行摩擦搅拌焊接过程。特别地，参看箭头t2所示的区域，在摩擦搅拌焊接过程中，焊接单元的探针可以与冷却板200和右侧盖600的结合表面接触并插入到所述结合表面之间，并且在这个过程中，力可以如箭头t2所示在向内方向上施加。然而，根据本公开的构造，由冷却板200的台阶部分形成的部分d2可以支撑在箭头t2所示的方向上施加的压力。

接下来，参看图11，如d3所示，可以在上板700的右端部上形成具有向内凹陷形状的台阶部分。此外，通过从外部向内插入右侧盖600的上端部，可以使右侧盖600的上端部与上板700的台阶部分接触。此外，类似地，可以在上板700的左端部上形成具有向内凹陷形状的台阶部分，并且左侧盖500的上端部可以插入上板700的台阶部分中。

像在冷却板200上形成台阶部分的构造一样，本公开的该构造可以是有利的。也就是说，根据该构造，可以容易地组装上板700以及侧盖500和600，并且可以提高电池模块的刚性。此外，根据该构造，可以容易地在上板700与侧盖500和600之间执行摩擦搅拌焊接过程。

此外，优选地，将接合到(结合到)前盖300、后盖400、冷却板200和上板700的左侧盖500和/或右侧盖600的所有接合部分(结合表面)可以在电池模块的横向侧暴露。

例如，参看图9所示的构造，左侧盖500和前盖300的结合表面可以大致垂直于左侧盖500和前盖300的外表面。在这种情况下，左侧盖500和前盖300的结合表面的开口侧(由t1指示)可以面向电池模块的右侧(在图9中的上侧上)。

此外，参看图10所示的构造，右侧盖600和冷却板200的结合表面可以大致垂直于右侧盖600的外表面，即电池模块的外表面。在这种情况下，右侧盖600和冷却板200的结合表面的开口侧(由t2指示)可以面向电池模块的右侧(在图9中的右侧上)。

此外，参看图11所示的构造，右侧盖600和上板700的结合表面可以大致垂直于右侧盖600的外表面。在这种情况下，右侧盖600和上板700的结合表面的开口侧(由t3指示)可以面向电池模块的右侧。

根据本实施例，将接合到(结合到)其它部件的左侧盖500和右侧盖600的接合部分(结合表面)的所有开口侧都在电池模块的横向侧暴露，因此焊接过程，特别是摩擦搅拌焊接过程可以顺利地执行。例如，根据该构造，在焊接单元的探针从电池模块的左侧或右侧向前水平移动的同时，可以如图9至图11中的箭头t1至t3所示将探针插入接合部分的开口侧中。此外，在如上所述执行焊接过程之后，焊接单元的探针可以在水平方向上移动远离电池模块。因此，不存在妨碍焊接单元的探针在结合表面之间的插入和移动的过程的结构，因此可以有效地执行焊接过程。

然而，如果结合表面的开口侧，即焊接部分，在电池模块的上侧或下侧暴露，则焊接单元的插入和移动在竖直方向上发生。然而，在这种情况下，可能由于其它结构而难以顺利地执行过程。

此外，将焊接在一起的结合表面的开口侧可以暴露于电池模块的右侧或左侧，而不是电池模块的前侧或后侧。电极引线可以位于电池模块的前端或后端上，并且根据该构造，这种电极引线可能不会受到损坏，或者可能不会妨碍其他结构或部分。

同时，左侧盖500和/或右侧盖600可以具有斜切的拐角(边缘)。也就是说，侧盖500和600中的每一个可以具有四边形板形形状，其具有四个边，并且两个边彼此汇合处的四边形板形形状的所有四个拐角都可以被倒圆。例如，侧盖500和600的拐角可以以等于或大于10mm的半径弯曲。

根据本公开的该构造，可以以改善的可加工性执行摩擦搅拌焊接过程。也就是说，如果拐角以等于或大于某一值的半径倒圆，则侧盖500和600的边缘可以被连续地焊接，因此焊接线可以形成为环形。

根据本公开，电池模块的壳体(模块壳体)可以包括冷却板200、前盖300、后盖400、左侧盖500、右侧盖600和上板700。在这种情况下，如上所述，模块壳体的部件可以通过焊接而彼此联接。在这种情况下，可以实现不同的焊接顺序。

例如，当电池单体组件100如图4所示放置在冷却板200的上端上时，前盖300和后盖400可以分别从电池单体组件100的前端部和后端部与冷却板200接触，如图5所示，然后可以焊接到冷却板200。接下来，如图6所示，左侧盖500和右侧盖600可以放置在电池单体组件100的横向侧上，然后可以焊接到冷却板200、前盖300和后盖400。然后，如图7所示，上板700可以放置在电池单体组件100的上部上，然后可以焊接到左侧盖500和右侧盖600。

图12是示意性地示出根据本公开的另一个实施例的电池模块的焊接构造的分解透视图。

参看图12，如箭头s1所示，电池单体组件100可以放置在冷却板200的上部上。接下来，如箭头s2所示，上板700、左侧盖500和后盖400的组件可以在向下方向上联接到电池单体组件100。在这种情况下，通过将上板700、左侧盖500和后盖400彼此焊接，可以预先制备上板700、左侧盖500和后盖400的组件。特别地，该组件可以通过摩擦搅拌焊接方法制备。

接下来，前盖300可以放置在电池单体组件100的前端部上，如箭头s3所示，然后可以焊接到冷却板200和左侧盖500。然后，右侧盖600可以放置在电池单体组件100的右侧上，如箭头s4所示，然后可以焊接到冷却板200、前盖300、后盖400和上板700。

根据本公开，电池模块还可以包括在电池单体组件100与冷却板200、前盖300、后盖400、左侧盖500、右侧盖600和上板700中的至少一个的焊接区域之间的隔热屏障。这将参考图13更详细地描述。

图13是示出根据本公开的另一个实施例的电池模块的一部分的横截面视图。特别地，图13可以示出图9所示构造的另一个实施例。

参看图13，可以在前盖300的左弯曲部分的内侧上设置隔热屏障f。隔热屏障f可以放置在电池单体组件100和诸如前盖300的部件的焊接区域之间，并且可以防止向内的热传递。例如，如t1所示，可以在前盖300和左侧盖500的结合表面上形成焊接过程，在这种情况下，隔热屏障f可以阻挡沿结合表面向内流动的焊接热。

根据本公开的该构造，电池模块的诸如二次电池单体的袋型壳体、电极引线或汇流条的内部部件可能不会变形或损坏。此外，虽然摩擦搅拌焊接方法与其他焊接方法相比产生小的热量，但上述构造甚至可以从根本上防止这样的小热量流入电池模块中。

隔热部件f可以包括传热系数低于诸如前盖300的电池模块的壳体的部件的传热系数的材料。例如，隔热屏障f可以包括绝热材料，其包含诸如聚酰亚胺的耐热树脂、诸如玻璃棉或岩棉的纤维和/或陶瓷材料。

此外，如图13所示，隔热屏障f可以设置在前盖300的内表面上。特别地，电极引线可以放置在前盖300的一侧，并且根据该构造，隔热屏障f可以减少或防止焊接热向电极引线的传递。

隔热屏障f可以通过涂覆方法设置在诸如前盖300、侧盖500和600或后盖400的电池模块的壳体的部件的内表面上，或者可以以单独的片材的形式设置在诸如前盖300的部件的内表面上。或者，隔热屏障f可以从诸如前盖300、侧盖500和600或后盖400的电池模块的壳体的部件的内表面突出成凸起形状。

在图13所示的构造中，隔热屏障f被设置在前盖300上。然而，隔热屏障f可以设置在电池模块的壳体的其他部件的内表面上，即在左侧盖500、右侧盖600、后盖400、冷却板200和/或上板700的内表面上。

根据本公开，电池组可以包括电池模块。除了电池模块之外，本公开的电池组还可以包括用于容纳电池模块的电池组壳体和用于控制电池模块的充电和放电操作的诸如电池管理系统(bms)、电流传感器或熔断器的装置。

本公开的电池模块可以应用于诸如电动车辆或混合动力车辆的汽车。也就是说，根据本公开，汽车可以包括该电池模块。特别地，汽车可能暴露于各种振动和大冲击，因此需要具有高刚性。此外，由于汽车通常放置在室外，因此需要密封汽车以防止水分或异物的渗透。当本公开的电池模块应用于这种汽车时，电池模块可以被构造为具有高的强度、刚性和密封性能，并且提高生产率。

在本公开中，使用诸如向上、向下、向左、向右、向前和向后的指示方向的术语，但是这些术语是为了便于描述。对于本领域技术人员显而易见的是，这些术语可以根据物体或观察者的位置而变化。

虽然已经参考附图描述了本公开的实施例，但是应当理解，实施例仅以说明的方式给出，并且在由所附权利要求限定的本公开的范围内的各种改变和修改将变得对于本领域技术人员来说显而易见。