电池单元和包括电池单元的电池模块的制作方法

1.本发明涉及一种电池单元和在内部包括电池单元的电池模块。


背景技术：

2.随着对移动设备、电动汽车、储能系统(energy storage system,ess)等的技术开发和需求的增加，对作为能源的二次电池单元(电池单元)的需求正在急剧增加。由于二次电池单元的化学能和电能之间的相互转换是可逆的，因此二次电池单元是可以反复充电和放电的电池。特别是，由于锂二次电池具有工作电压高、每单位重量的能量密度高的优点，其利用率呈迅速增加的趋势。
3.锂二次电池主要使用锂基氧化物作为正极活性物质，使用碳材料作为负极活性物质，通常，根据所使用的电解质的形态，也分为锂离子电池、锂离子聚合物电池和锂聚合物电池，根据电池的外形，也分为圆柱形二次电池单元、多边形二次电池单元和袋型二次电池单元。其中，袋型二次电池单元可以包括正极板、负极板、隔膜和电解液等电极组件以及用于保护所述电极组件的多层外装材料(laminated film case)的电池单元主体部件等。
4.多个袋型二次电池(电池单元)堆叠并容纳在电池模块的内部空间，增加单个电池单元的尺寸有利于高能量密度。当在袋型二次电池单元中存在不需要的部分时，增加其尺寸存在局限性，因此存在不利于电池模块的空间利用率和能量密度方面的问题。


技术实现要素：

5.(一)要解决的技术问题
6.本发明是为了解决上述现有技术中的至少一部分问题而提出的，其目的在于提供一种能够通过缩小或去除不需要的部分，在相同外形尺寸的基础上提高能量密度的电池单元。
7.另外，本发明的目的在于，提供一种可通过密封袋外装材料来最大限度地减少在袋边缘产生的突出部分的电池单元。
8.另外，本发明的目的在于，提供一种可通过将电池单元紧贴到电池模块内部的空间来具有高能量密度并提高冷却效率的电池模块。
9.(二)技术方案
10.为了实现上述目的，在本发明的实施例中，提供一种电池单元，包括：电极组件，包括多个电极板；以及袋，包覆电极组件，其中，袋包括：折叠部，沿着电极组件的一侧边缘折叠；密封部，沿着电极组件的剩余边缘形成；以及弯曲部，通过密封部和折叠部相交的部分朝向密封部弯曲而形成。
11.在实施例中，电池单元的弯曲部可以被设置为与密封部彼此面对。
12.在实施例中，电池单元的弯曲部可以沿着与折叠部平行的第一弯曲线弯曲。
13.在实施例中，电池单元的弯曲部可以沿着与折叠部倾斜地形成的第二弯曲线弯曲，并且弯曲部的边缘位置可以不向折叠部的外侧方向突出。
14.在实施例中，袋可以包括主体部，电极组件容纳在主体部的内部，并且第二弯曲线可以形成为经过主体部的一侧边角并且不穿过主体部。
15.在实施例中，弯曲部包括：第一部分，沿着与第二弯曲线平行的第三弯曲线弯曲180度；以及第二部分，与第一部分相连，并且沿着第二弯曲线弯曲180度。
16.在实施例中，电池单元的弯曲部可以被设置为沿着一个方向卷取的螺旋形状，并且弯曲部的边缘可以不向折叠部的外侧方向突出。在这种情况下，螺旋形状的中心轴可以与折叠部倾斜地形成。
17.在实施例中，所述电池单元可以进一步包括保持电池单元的弯曲部的弯曲状态的粘合部件。
18.在实施例中，粘合部件可以设置在弯曲部和密封部之间。
19.在实施例中，多个电极板中的至少一部分可以包括通过邻近弯曲部的边角被切割而形成的倒角部。
20.在实施例中，所述倒角部可以具有向电极板的内侧弯曲的形状。
21.在实施例中，提供一种电池模块，包括：框架，设置有安置电池单元的折叠部的安置面，其中，电池单元的弯曲部的边缘形成在与安置面相同的高度的位置或比安置面更高的位置。
22.在实施例中，电池模块的框架可以被设置为与折叠部面对的部分的厚度和与弯曲部面对的部分的厚度相同。
23.(三)有益效果
24.根据实施例的电池单元设置有弯曲袋边缘的突出部的弯曲部，从而可以缩小或去除电池单元中不需要的突出部分。
25.根据实施例的电池单元可以通过缩小或去除不需要的突出部分，在相同外形尺寸的基础上进一步提高能量密度。
26.根据实施例的包括电池单元的电池模块可以在具有高能量密度的同时确保结构刚性。
附图说明
27.图1是示出袋型电池单元的一个示例的立体图。
28.图2是根据实施例的具有弯曲部的电池单元的局部侧视图。
29.图3是根据实施例的具有弯曲部的电池单元的局部侧视图。
30.图4是根据实施例的具有弯曲部的电池单元的局部立体图。
31.图5是根据实施例的设置有粘合部件的电池单元的局部立体图。
32.图6是根据实施例的设置有粘合部件的电池单元的局部立体图。
33.图7是根据实施例的包括电池单元的电池模块的立体图。
34.图8是根据实施例的包括电池单元的电池模块的分解立体图。
35.图9是图7的i-i'部分的局部剖视图。
36.附图标记说明
37.100：电池单元
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110：电极组件
38.120：袋
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130：突出部
39.140：电极引线
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150：弯曲部
40.200：电池模块
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210：电池单元堆叠体
41.220：模块壳体
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230：端板
具体实施方式
42.在详细说明本发明之前，以下说明的在本说明书以及权利要求书中使用的术语或词语不应被限定地解释为一般含义或词典上的含义，而应基于发明人可适当地定义术语的概念以便以最佳的方式说明自身的发明的原则来解释为符合本发明的技术思想的含义和概念。因此，应该理解的是，在本说明书中记载的实施例和附图中示出的结构仅仅是本发明的最优选的实施例，并不代表本发明的所有技术思想，在提交本技术时可以包括能够替代它们的各种等同物和变形例。
43.以下，参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。然而，本发明的实施方式可以改变为各种不同形式，本发明的范围不限于以下说明的实施方式。另外，本发明的实施方式是为了向本领域普通技术人员更完整地说明本发明而提供的。在附图中，组件的形状和尺寸等可以被放大表示以便更清楚地说明。
44.另外，在本说明书中，除非在上下文中另有明确定义，否则单数的表述包括复数的表述，并且在整个说明书中，相同的附图标记指代相同组件或相应的组件。
45.另外，在本说明书中，上侧、上部、下侧、下部、侧面、前部、后部等表述是基于附图中所示的方向来表述的，并且相应对象的方向发生变化时，可以以不同的方式表述。
46.另外，在本说明书中使用的“第一”、“第二”等包括序数的术语可用于说明各种组件，但是所述组件不限于所述术语，所述术语仅用于区分一个组件与另一个组件。例如，在不脱离本发明的权利范围的情况下，第一组件可以被命名为第二组件，类似地，第二组件也可以被命名为第一组件。
47.图1是示出袋型电池单元100的一个示例的立体图。
48.参照图1，电池单元100可以被构造为袋型二次电池。袋型二次电池可以包括：电极组件110，包括多个电极板111；袋120，包覆电极组件110；以及电极引线140，从电极组件110朝向袋120的外侧突出。
49.电极组件110包括多个电极板111以及与电极板111中的至少一部分连接的电极接头112，并且容纳在袋120内。其中，多个电极板111可以包括正极板、负极板以及隔膜。电极组件110可以被构造为在正极板和负极板的宽表面彼此面对的状态下夹着隔膜交替堆叠的形状。
50.正极板和负极板可以形成为在集电体上涂覆活性物质浆料的结构。通常，浆料可以通过在添加溶剂的状态下搅拌粒状活性物质、辅助导体、粘合剂以及增塑剂等而形成。
51.电极组件110可以被构造为多个正极板和负极板在预定方向(例如，图1的x轴方向)上交替堆叠。此时，多个正极板和负极板中的每一个可以设置有电极接头112，并且每个电极接头112连接到电极引线140，使得相同的极性彼此接触。在图1所示的电池单元100的情况下，示出了两个电极引线140被设置为彼此朝向相反方向，但是也可以朝向相同方向(例如，图1的y轴正方向)并且彼此位置不同地设置。
52.包括在电池单元100中的袋120形成电池单元100的外观，并且提供可容纳电极组
件110和电解液(未示出)等的内部空间。
53.袋120可以通过一张外装材料成型(forming)而形成。具体地，对于根据实施例的袋120，可以在一张外装材料上成型一个或两个容纳部之后，通过折叠外装材料使得容纳部形成可容纳电极组件110等的一个空间(即，主体部121)来完成最终形态。
54.主体部121被设置为可在其内部容纳电极组件110，并且可以被设置为沿着电极组件110的边缘形成的矩形形状。在主体部121的边缘设置有通过外装材料彼此接合而形成的密封部123。用于形成密封部123的外装材料可以利用热熔接方式来接合，但不限于此。
55.电极组件110的电极引线140的一部分可以暴露于密封部123的外部。密封部123可以分为设置有电极引线140的第一密封部123a和未设置电极引线140的第二密封部123b。此时，电极引线140可以具有被绝缘部113覆盖的状态，因此可以提高第一密封部123a在电极引线140被引出的位置处的密封性，同时可以确保电绝缘状态。
56.无需在沿着电极组件110的一侧边缘折叠(folding)外装材料的面上形成密封部123。将沿着电极组件110的一侧边缘折叠外装材料的部分称为折叠部122以与密封部123进行区分。即，袋120可以具有三面密封袋形状，其中在主体部121的边缘的四个面中的三个面上形成密封部123并且在剩余的一面上形成折叠部122。
57.如上所述，当通过折叠一张外装材料包覆电极组件110并密封三个面时，由于电极组件110以及容纳电极组件110的主体部121所具有的厚度，可能会在与折叠部122邻近的密封部123上形成向折叠部122的外侧方向(例如，图1的z轴负方向)进一步突出的部分。例如，如图1的a部分的放大图所示，在第一密封部123a和折叠部122相连的部分可以形成向折叠部122的外侧方向突出的突出部130。
58.这种向折叠部122的外侧方向突出的部分称为鲨鱼鳍(shark-fin)、三角鳍(delta-fin)或蝙蝠耳(bat-ear)，因此，电池单元100的整体外形形成为大于所需，从而存在电池模块或电池组的能量密度或冷却效率降低的问题。
59.由于电池单元100边角的鲨鱼鳍(即，突出部130)相比折叠部122的折叠面向外侧进一步突出，因此电池单元100的折叠部122无法紧贴电池模块200(例如，图7)或电池组的内表面，从而可能会在折叠部122和电池模块200(图7)之间形成不需要的死空间(dead space)。即，突出部130导致在作为主体部121的下表面的折叠部122和电池模块200(图7)的内表面之间形成间隙，从而可能会降低电池模块200(图7)的能量密度。
60.为了消除这些间隙，根据实施例的电池单元100提供一种可通过加工突出部130来缩小鲨鱼鳍的尺寸或直接去除鲨鱼鳍的结构。即，图1所示的电池单元100可以是根据实施例的电池单元100在加工突出部130之前的形状。
61.以下，参照图2至图6，对根据实施例的加工突出部130的电池单元100进行详细说明。
62.图2至图6是用于说明包括在根据各种实施例的电池单元100中的突出部的加工形状的示例图。
63.首先，参照图2和图3，对弯曲突出部130而形成的弯曲部150进行说明。图2和图3是根据实施例的具有弯曲部150的电池单元100的局部侧视图。
64.在图2和图3中说明的电池单元100是对上述图1中说明的电池单元100加工突出部130而成的。即，在图2和图3中说明的电池单元100包括除了图1的a部分示出的突出部130的
形状以外的所有剩余结构，因此将省略与图1重复的说明。例如，与图1的电池单元100相同，在图2和图3中说明的电池单元100可以是三面密封袋型电池单元100，在这种情况下，袋120可以包括：主体部121，容纳电极组件110；折叠部122，沿着电极组件110的任意一侧边缘折叠；以及密封部123，在电极组件110的剩余三面上密封，并且电极组件110的电极引线140的一部分可以暴露于密封部123的外部。
65.在实施例中，电池单元100的弯曲部150可以形成在袋120的密封部123和折叠部122相交的边界部分，并且可以被设置为朝向密封部123弯曲。例如，如图2的上侧局部图所示，由于袋120主体部121的边缘被密封，可能在密封部123和折叠部122之间形成相比折叠部122的边缘向主体部的外侧进一步突出的突出部130。根据实施例，这种突出部130可以沿着在袋120的上表面形成的虚拟线朝向密封部123弯曲以形成弯曲部150。例如，图2的下侧局部图示出了根据实施例的突出部130被弯曲之后的形状。如图所示，由于突出部130朝向密封部123弯曲以形成弯曲部150，因此可以去除向折叠部122外侧突出的区域，并且可以使电池单元100边角部分(即，弯曲部150)的边缘与折叠部122平行地形成。
66.在实施例中，电池单元100的弯曲部150可以被弯曲为不会比形成主体部121下表面的折叠部122向外侧进一步突出。例如，如图2所示，突出部130可以沿着与折叠部122平行地形成的第一弯曲线b1弯曲。然而，图2所示的第一弯曲线b1的位置仅是一个示例，并不限于此。即，在实施例中，第一弯曲线b1不一定与折叠部122平行地形成，第一弯曲线b1可以与折叠部122以预定的角度倾斜地延伸。例如，第一弯曲线b1可以形成为经过主体部121的一侧边角(即，折叠部122的端部)并且不穿过主体部121。或者，第一弯曲线b1可以与折叠部122平行地形成，并且可以以折叠部122为基准进一步偏向内侧(即，主体部121侧)形成或偏向折叠部122的外侧形成。
67.在实施例中，第一弯曲线b1可以是从折叠部122的端部延伸的虚拟的直线。因此，当沿着第一弯曲线b1弯曲突出部130以构成弯曲部150时，弯曲部150的边缘可以沿着第一弯曲线b1形成，并且可以不向折叠部122的外侧突出。
68.在实施例中，弯曲部150可以沿着第一弯曲线b1弯曲180度。例如，如图2的下侧附图所示，弯曲部150可以被设置为沿着第一弯曲线b1弯曲180度，以与密封部123彼此面对。在这种情况下，弯曲部150也可以与密封部123接触。然而，图2仅是一个示例，弯曲部150弯曲的角度可以形成为除180度以外的各种角度。例如，弯曲部150可以沿着第一弯曲线b1以大于90度且小于180度的角度弯曲。当弯曲90度以上时，由于弯曲部150的边缘与折叠部122平行或位于其上侧，因此可以缩小鲨鱼鳍的高度或直接不形成鲨鱼鳍。
69.在实施例中，弯曲部150可以是突出部130被弯曲一次以上的形状。例如，突出部130可以沿着第一弯曲线b1弯曲一次，并且可以在弯曲的状态下沿着形成在与第一弯曲线b1不同位置上的另一弯曲线(未示出)再次弯曲一次。由于突出部130被多次弯曲，因此可以进一步缩小弯曲部150的尺寸。
70.另一方面，图2的下侧附图示出了电池单元100的长度方向(例如，图1的y轴方向)的任意一侧弯曲部150，然而，同样可以在电池单元100的长度方向的另一侧形成弯曲部150，并且上述的弯曲结构同样可以应用于另一侧弯曲部150。
71.根据实施例的电池单元100设置有对相比形成主体部121的下表面的折叠部122进一步突出的部分(即，突出部130)进行弯曲处理的弯曲部150，因此可以缩小电池单元100的
整体高度(例如，图1的z轴方向长度)，从而可以提高包括电池单元100的电池模块或电池组的整体能量密度。
72.弯曲部150的弯曲形状可以被设置为各种形状。例如，图3示出了以两个弯曲线b2、b3为基准弯曲的形状。
73.在实施例中，突出部130可以沿着与折叠部122倾斜地形成的第二弯曲线b2弯曲。例如，如图3所示，第二弯曲线b2可以是在折叠部122的一侧端部附近，与折叠部122以预定的角度倾斜地延伸的虚拟线。然而，图3的示出仅是用于说明第二弯曲线b2位置的示例，第二弯曲线b2的位置不限于此。
74.在实施例中，第二弯曲线b2可以形成为经过主体部121的一侧边角并且不穿过主体部121。即，第二弯曲线b2可以经过主体部121的边角并且在电池单元100的高度方向上与折叠部122倾斜地形成。
75.在实施例中，弯曲部150可以通过突出部130沿着第二弯曲线b2以各种角度弯曲而设置。例如，当突出部130沿着第二弯曲线b2弯曲180度时，弯曲部150可以被设置为与密封部123面对。
76.当突出部130沿着与折叠部122倾斜地形成的第二弯曲线b2弯曲时，弯曲部150的边缘可以形成为与第二弯曲线b2相同。因此，沿着第二弯曲线b2弯曲之后的弯曲部150的边缘可以位于折叠部122的上侧，从而可以完全去除鲨鱼鳍。
77.当沿着第二弯曲线b2弯曲突出部130时，存在突出部130的末端接触主体部121的风险。为了防止这种情况，可以在沿着第二弯曲线b2弯曲之前，再一次弯曲突出部130以缩小弯曲部150的尺寸。即，在实施例中，突出部130可以被弯曲多次，并且可以在与第二弯曲线b2不同的位置形成第三弯曲线b3以进行多次弯曲。例如，如图3的上侧附图所示，第三弯曲线b3可以是与第二弯曲线b2平行并且经过突出部130的虚拟的线。
78.在实施例中，突出部130可以在沿着形成在与第二弯曲线b2不同的位置的第三弯曲线b3弯曲一次之后，再次沿着第二弯曲线b2弯曲一次。即，弯曲部150可以包括突出部130沿着第三弯曲线b3弯曲的第一部分151和与第一部分151相连并沿着第二弯曲线b2弯曲的第二部分152。最终，如图3的下侧附图所示，沿着第三弯曲线b3和第二弯曲线b2依次弯曲的弯曲部150的边缘可以沿着第二弯曲线b2形成，并且可以不向折叠部122的外侧突出。
79.在根据实施例的弯曲部150中，沿着第二弯曲线b2弯曲的角度和沿着第三弯曲线b3弯曲的角度可以彼此不同。例如，弯曲部150可以通过将突出部130沿着第三弯曲线b3弯曲180度之后，沿着第二弯曲线b2以小于180度的角度弯曲而形成。
80.或者，在实施例中，突出部130沿着第二弯曲线b2弯曲的角度和沿着第三弯曲线b3弯曲的角度可以相同。例如，弯曲部150可以通过将突出部130沿着第三弯曲线b3弯曲180度之后，沿着第二弯曲线b2再次弯曲180度而形成，在这种情况下，弯曲部150可以被设置为与密封部123面对。在这种情况下，弯曲部150的第一部分151将具有弯曲360度的状态。另外，弯曲部150的第一部分151可以被设置为与密封部123接触。
81.在另一实施例中，除了沿着弯曲线折叠突出部130的弯曲方式以外，还可以从端部连续地卷取以形成弯曲部150。以下，参照图4对卷取方式的弯曲部150进行说明。
82.图4是根据实施例的具有弯曲部150的电池单元100的局部立体图。
83.与图2和图3相同，图4中说明的电池单元100是对上述图1中说明的电池单元100加
工突出部130而成的。即，在图4中说明的电池单元100包括除了图1的a部分示出的突出部130的形状以外的所有剩余结构，因此将省略与图1重复的说明。
84.在实施例中，弯曲部150可以通过将突出部130沿着一个方向(例如，逆时针方向)卷取并以卷取的状态紧贴密封部123而形成，因此弯曲部150的边缘可以不向折叠部122的外侧突出。例如，如图4所示，弯曲部150可以具有以一个轴c1为中心的螺旋形状。作为弯曲部150的螺旋形状中心轴的所述一个轴c1可以在各种位置上形成，并且如图4所示，可以与折叠部122倾斜地形成。然而，所述一个轴c1不限于图4所示的位置。例如，所述一个轴c1也可以与折叠部122平行地形成。
85.随着较宽地展开的突出部130被卷取并卷起，相比于简单地折叠突出部130，可以进一步缩小弯曲部150的尺寸。因此，可以在弯曲部150和主体部121之间在没有干涉的情况下稳定地去除鲨鱼鳍。
86.在电池单元100反复充电和放电的过程中，可能会在容纳电极组件110的主体部121的内部空间中产生气体。这样产生的气体会对袋120中的密封部123和弯曲部150施加压力，从而存在弯曲部150再次被展开的风险。因此，需要一种能够固定弯曲部150的弯曲状态的固定部件。
87.在实施例中，可以进一步设置有粘合部件153，以有助于弯曲部150继续保持弯曲的状态。图5和图6示出了附加有这种粘合部件153的弯曲部150的示例性状态。
88.图5和图6是根据实施例的设置有粘合部件153的电池单元100的局部立体图。图5和图6示出了在上述图2中说明的具有以第一弯曲线b1为基准弯曲的弯曲部150的电池单元100中附加粘合部件153的状态。然而，这仅是粘合部件153的示例性状态，也可以以相同的方式应用于图3和图4中说明的弯曲部150。
89.根据实施例的电池单元100可以进一步包括保持弯曲部150的弯曲的粘合部件153。例如，如图5所示，弯曲部150可以被弯曲为一面与密封部123面对，并且可以在弯曲部150的另一面结合粘合部件153。
90.在实施例中，粘合部件153可以是绝缘胶带。或者，粘合部件153可以被设置为包含绝缘性或耐化学性优异的搪瓷或聚酰亚胺(polyimide)材料的单面胶带或双面胶带、无机材料胶带、热熔胶、结构粘合剂等。根据实施例的粘合部件153横跨并附接在弯曲的弯曲部150的上表面和密封部123，从而可以使弯曲部150保持紧贴密封部123的状态。
91.在另一实施例中，粘合部件153可以设置在彼此面对的弯曲部150和密封部123之间。例如，如图6所示，弯曲部150可以被弯曲为一面与密封部123面对，并且可以在弯曲部150的一面和密封部123之间设置粘合部件153，以固定弯曲部150和密封部123不会彼此分离。在这种情况下，粘合部件153可以被设置为绝缘双面胶带。然而，粘合部件153不限于此，例如，粘合部件153可以是填充在弯曲部150和密封部123之间的粘合剂。
92.如上所述，在图5或图6中示出的粘合部件153是根据实施例的粘合部件153的一个示例，粘合部件153的构成不限于此。例如，也可以在图4说明的卷取方式的弯曲部150结构中进一步设置粘合部件153。在这种情况下，粘合部件153可以设置在弯曲部150的一面，并且由于弯曲部150被卷取为螺旋形状，因此弯曲部150一面的粘合部件153可以与弯曲部150的另一面接触以固定弯曲部150的弯曲。
93.如上所述，由于设置了粘合部件153，因此即使电池单元100的温度或尺寸发生变
化或电池单元100外部的环境发生变化，也可以稳定地保持弯曲部150的弯曲。
94.根据实施例，可以通过堆叠弯曲部150弯曲的多个电池单元100来形成一个电池单元堆叠体，并且可以组合一个或多个如上构成的电池单元堆叠体并容纳在电池模块或电池组中。
95.以下，参照图7至图9，对根据实施例的包括电池单元100的电池模块200进行说明。
96.图7是根据实施例的包括电池单元100的电池模块200的立体图，图8是根据实施例的包括电池单元100的电池模块200的分解立体图。图9是图7的i-i'部分的局部剖视图。
97.在图7和图8中说明的电池单元100可以包括上述说明的图2至图6的电池单元100中的任意一个。即，在图7和图8中示出的电池单元100可以设置有沿着一个或多个弯曲线弯曲或卷取突出部130(例如，图1)而形成的弯曲部150。在这种情况下，有关弯曲部150的弯曲的详细说明可以参照图2至图6。
98.根据实施例的电池模块200包括：电池单元堆叠体210，包括一个或多个电池单元100；汇流条部件240，与电池单元堆叠体210电连接；模块壳体220，包覆电池单元堆叠体210；以及端板230，与模块壳体220结合。
99.在实施例中，电池单元堆叠体210包括一个或多个电池单元100。例如，电池单元堆叠体210可以通过多个电池单元100在一个方向(例如，图8的x轴方向)上堆叠而形成。为了保持电池单元堆叠体210的形状，彼此相邻的电池单元100可以通过双面胶带(未示出)彼此附接。例如，双面胶带(未示出)可以附接到电池单元100的主体部121，以使多个电池单元100彼此固定。
100.另外，在电池单元堆叠体210中可以设置至少一个缓冲垫(未示出)。缓冲垫(未示出)可以设置在电池单元100和模块壳体220的侧框架224之间，也可以设置在电池单元100之间。当特定的电池单元100由于溶胀(swelling)现象而膨胀时，这种缓冲垫(未示出)可以被压缩并弹性变形，从而可以抑制电池单元堆叠体210的整体体积膨胀。为此，缓冲垫(未示出)可以由聚氨酯材料的泡沫(foam)制成，但缓冲垫的材料不限于此。
101.模块壳体220在其内部容纳电池单元堆叠体210，并且形成电池模块200的外观。即，模块壳体220设置在电池单元堆叠体210的外部，以保护电池单元100免受外部环境的影响。如图8所示，模块壳体220可以被构造为包括一侧开口的壳体主体221以及与壳体主体221结合以形成内部空间的壳体盖222。另外，模块壳体220可以具有端板230结合到模块壳体220的长度方向的前部和后部以覆盖由壳体主体221和壳体盖222形成的内部空间的结构。
102.在根据实施例的模块壳体220的内部空间中可以设置有电池单元堆叠体210。构成模块壳体220的至少一面可以用作将电池单元100产生的热散发到外部的散热板。
103.在实施例中，壳体主体221可以包括：下框架223，支撑电池单元堆叠体210的下部；以及侧框架224，从下框架223的两端在电池模块200的高度方向(例如，z轴方向)上延伸，并支撑电池单元堆叠体210的侧面。壳体主体221可以具有下框架223和侧框架224形成为一体的结构。另外，壳体主体221可以沿着电池模块200的长度方向(例如，y轴方向)具有预定的截面形状，在这种情况下，壳体主体221可以通过挤压工艺来制造。然而，根据需要，可以在将下框架223和侧框架224构造为单独的组件之后，通过结合来构成壳体主体221。
104.侧框架224在电池模块200的宽度方向(例如，x轴方向)上支撑容纳在模块壳体220
中的电池单元堆叠体210。此时，电池单元堆叠体210的侧面可以直接与侧框架224接触，但也可以在侧框架224和电池单元堆叠体210的侧面之间插设散热垫(未示出)或缓冲垫(未示出)。
105.在下框架223设置有用于安置电池单元堆叠体210或包括在电池单元堆叠体210中的电池单元100的安置面223a。电池单元堆叠体210可以被安置在安置面223a上，并在电池模块200的高度方向(例如，z轴方向)上被支撑。在实施例中，在安置面223a和电池单元堆叠体210之间可以进一步设置有诸如导热树脂的散热树脂(未示出)，以能够顺利地排出电池单元100产生的热并冷却电池单元100。另外，为了更顺利的热排出，电池单元100可以被排列为折叠部122朝向安置面223a。
106.壳体盖222被设置为与下框架223面对，并且可以与侧框架224的上侧端部连接。因此，当壳体盖222以覆盖侧框架224的形式结合到壳体主体221时，壳体盖222和壳体主体221具有内部中空的管状部件的形状。
107.壳体主体221可以由诸如金属的热传导性高的材料制成。例如，壳体主体221可以由铝材料制成。然而，壳体主体221的材料不限于此，可以使用各种材料，即使不是金属，只要该材料具有与金属相似的强度和热传导性即可。另外，与壳体主体221一样，壳体盖222可以由金属等机械强度和热传导性优异的材料制成。
108.壳体主体221和壳体盖222的结合可以通过焊接(例如，激光焊接等)侧框架224和壳体盖222的接触面来执行。然而，壳体主体221和壳体盖222的结合不限于上述焊接结合，可以进行各种变形，例如通过滑动方式或粘接来结合，或者利用螺栓或螺钉等固定部件结合。
109.另一方面，端板230可以被构造为分别结合到电池单元100的设置有电极引线140的两个侧面，即模块壳体220的长度方向(y轴方向)的前部和后部，以覆盖模块壳体220的开口的前部和后部。例如，如图8所示，端板230结合到壳体主体221和壳体盖222，并与模块壳体220一起形成电池模块200的外观。
110.端板230可以由诸如铝的金属形成，并且可以通过压铸或挤压/压制等工艺来制造。另外，端板230可以设置有用于使汇流条部件240的连接端子241暴露于外部的通孔231。端板230可以通过诸如螺钉或螺栓的固定部件结合到模块壳体220。然而，端板230的结合方式不限于此。
111.在端部230和电池单元堆叠体210之间可以设置有汇流条部件240。汇流条部件240可以包括与电池单元100的电极引线140电连接的导电性的汇流条和电绝缘的支撑板。
112.汇流条部件240结合到电池单元100的设置有电极引线140的一面或两面。多个电池单元100的电极引线140贯穿汇流条部件240的主体并彼此连接。为此，可以在汇流条部件240形成电极引线140贯穿并结合的结合孔242。电极引线140和汇流条部件240之间的结合可以在电极引线140贯穿结合孔242的状态下，即，在电极引线140突出到汇流条部件240的外侧的状态下通过焊接来执行。
113.在汇流条部件240中可以设置有用于与外部电连接的连接端子241。因此，电池单元100可以通过连接端子241与外部电连接，为此，电极引线140可以通过设置在汇流条部件240中的电路线(未示出)与连接端子241电连接。如图8所示，连接端子241通过在端板230上形成的通孔231暴露于外部。因此，端板230的通孔231可以形成为连接端子241能够插入的
尺寸。
114.图9是从图7的i-i'观察的截面中的局部摘取图。具体地，图9示出了根据实施例的电池单元100的设置有弯曲部150的部分安置在电池模块200中的状态。为了帮助理解安置电池单元100的结构，图9示出了包括弯曲部150和折叠部122的电池单元100的一部分、电池模块200的下框架223和端部230并省略了其余结构。
115.电池单元100可以安置在电池模块200的下框架223上，并在电池模块200的高度方向(z轴方向)上被支撑。在实施例中，包括在电池单元堆叠体210(图8)中的电池单元100均可以被排列为折叠部122与电池模块200的下框架223面对。即，如图9所示，电池单元100可以在使折叠部122在电池模块200的高度方向(z轴方向)上朝向下的状态下安置到电池模块200的下框架223。
116.根据实施例的电池单元100可以被设置为弯曲部150被弯曲以防止其边缘向折叠部122的外围突出。在这种情况下，电池单元100的折叠部122可以在电池单元100的高度方向(z轴方向)上形成一侧最外围面，并且随着所述电池单元100安置到电池模块200，折叠部122可以接触到电池模块200的下框架223。
117.如在上述图2至图4中说明的内容所示，根据实施例的电池单元100的弯曲部150可以以各种方式弯曲。例如，弯曲部150可以被设置为沿着与折叠部122平行的第一弯曲线b1(例如，图2)弯曲的形状。在这种情况下，由于弯曲部150的边缘沿着第一弯曲线b1(图2)形成，因此其可以形成在与下框架223中的安置折叠部122的部分几乎相同的高度上。或者，弯曲部150可以被设置为沿着与折叠部122具有预定角度的第二弯曲线b2(例如，图3)弯曲的形状。在这种情况下，由于弯曲部150的边缘沿着第二弯曲线b2(图3)形成，因此其可以形成在比下框架223中的安置折叠部122的部分更高的位置上。
118.即，如图9所示，在根据实施例的电池单元100中，由于不存在向折叠部122的外侧方向(以图9为基准，z轴负方向)突出的部分，因此电池单元100可以以折叠部122紧贴到下框架223的安置面223a的状态安置到电池模块200，从而可以减少电池单元100和安置面223a之间的间隙(即，死空间)，并且可以最大程度地提高在电池模块200的有限内部空间中的能量密度。另外，由于折叠部122靠近下框架223而设置，因此能够顺利实现从电池单元100向电池模块200方向的热排出，从而可以增加冷却效率。
119.在实施例中，下框架223中的与电池单元100的折叠部122面对的部分的厚度d1和与弯曲部150面对的部分的厚度d2可以被设置为相同。即，在根据实施例的电池模块200中，由于无需在下框架223设置用于避开鲨鱼鳍的单独的回避空间，因此可以保持下框架223的厚度d1、d2恒定，从而可以提高结构稳定性。
120.在实施例中，多个电极板111位于电池单元100的主体部121的内部。因此，当弯曲或卷取邻近主体部121的边角的突出部130(图1)时，存在突出部130(图1)的折叠部分与电极板111产生物理干扰的风险。例如，在突出部130(图1)被弯曲时，突出部130(图1)的折叠部分按压多个电极板111，从而存在多个电极板111彼此接触导致短路(short)的风险。或者，由于电极板111的边角，可折叠突出部130(图1)的剩余面积减少，因此形成弯曲部150可能要消耗更多的力。
121.为了解决这些问题，根据实施例的电池单元100所包括的多个电极板111中的至少一部分可以包括通过邻近弯曲部150的边角被切割而形成的倒角部111a。例如，如图9所示，
在电极板111的边角中邻近弯曲部150的边角的至少一部分可以被切割设置。被切割的边角的形状可以形成为多样。例如，电极板111的倒角部111a可以具有向电极板111的内侧弯曲的形状或者具有在斜线方向上被切割的形状。因此，弯曲部150可以轻松地避开电极板111的倒角部111a并弯曲。由于通过倒角部111a确保了电池单元的主体部121和电极板111之间的预定剩余空间，因此可以更容易地形成弯曲部150。另外，由于在电极板111的边角形成倒角部111a，因此可以提前防止在弯曲电池单元100的突出部130(图1)的过程中多个电极板111彼此接触导致电短路的危险。
122.以上对本发明的各种实施例进行了详细说明，但本发明的权利范围不限于此，对于本领域普通技术人员而言，可以在不脱离权利要求书中记载的本发明的技术思想的范围内进行各种修改和变形是显而易见的。尤其，根据实施例的电池单元的配置不仅可以应用于电池模块，还可以应用于直接安装电池单元的电池组。另外，可以通过去除上述实施例中的一部分组件来实施，也可以通过组合各个实施例来实施。