电池模块及包括该电池模块的电池组的制作方法

1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2021年5月11日在韩国知识产权局提交的no.10-2021-0060832韩国专利申请的权益，该专利申请的内容通过引用其全部内容并入本文中。
3.本发明涉及一种电池模块及包括该电池模块的电池组，更具体地，涉及一种具有安全性改善的电池模块及包括该电池模块的电池组。


背景技术：

4.随着技术的发展和对移动设备需求的增加，对二次电池作为能源的需求在迅速增加，因此，正在进行对能够满足各种需求的电池的许多研究。
5.二次电池作为诸如电动自行车、电动汽车和混合动力电动车辆的动力驱动设备的能源以及诸如移动电话、数码相机和笔记本电脑的移动设备的能源，引起了相当大的关注。
6.最近，随着对大容量二次电池结构的需求的不断增加，包括利用二次电池作为能量储存源在内，对多模块结构的电池组的需求越来越大，多模块结构是电池模块的组件，在电池模块的组件中多个二次电池串联或并联连接。
7.同时，当多个电池单体串联或并联连接以构成电池组时，构成由至少一个电池单体堆成的电池模块，然后将其他部件添加到至少一个电池模块中以构成电池组的方法是普遍的。由于构成这些中型或大型电池模块的电池单体由可充电/可放电的二次电池组成，因此这种高输出和大容量二次电池在充电和放电过程中产生大量的热量。
8.图1是示出安装在常规电池组上的电池模块的点火时的状态的图。图2示出了图1的截面a-a，图2是示出在安装在常规电池组上的电池模块的点火期间影响相邻的电池模块的火焰的外观的剖视图。
9.参照图1和图2，常规的电池模块10包括：堆叠有多个电池单体11的电池单体堆12；容纳电池单体堆12的模块框架20；形成在电池单体堆12的前表面和后表面上的端板40；形成为从端板向外突出的端子汇流条50；等。
10.电池单体堆12可以通过将框架20和端板40连结而位于封闭结构中。因此，当电池单体11的内部压力由于过度充电等而增加时，高温热量、气体或火焰可能排出到电池单体11的外部，其中，从一个电池单体11排出的热量、气体、火焰等可以在狭窄的间隔处转移到其他相邻的电池单体11，以引起连续的点火现象。此外，从每个电池单体11排出的热量、气体、火焰等可以朝向形成在端板40中的开口排出。在该过程中，可能存在位于端板40与电池单体11之间的汇流条50等损坏的问题。
11.此外，电池组中的多个电池模块10布置成使得至少两个端板40相互面对，因此，当在电池模块10内产生的热量、气体、火焰等排出到电池模块10的外部时，可能会影响其他相邻的电池模块10中的多个电池单体11的性能和稳定性。
12.因此，需要设计一种电池模块10，该电池模块10通过防止在电池模块10内部产生的热量、气体或火焰排出到相邻的电池模块10来防止连续热失控现象。


技术实现要素：

13.技术问题
14.本发明的一个目的是提供一种通过防止连续热失控现象而具有改善的耐久性和安全性的电池模块及包括该电池模块的电池组。
15.然而，本发明的实施例所要解决的技术问题不限于上述问题，并且可以在包括在本发明的技术思想的范围内进行各种扩展。
16.技术方案
17.根据本发明的一个方面，提供一种电池模块，包括：电池单体堆，多个电池单体沿一个方向堆叠在所述电池单体堆中；用于容纳电池单体堆的模块框架；用于覆盖电池单体堆的前表面或后表面的汇流条框架；以及连结到模块框架并覆盖汇流条框架的端板，其中在端板中形成有至少一个开口，其中模块连接器设置在端板的开口中，并且其中模块连接器通过保护模块连接器的壳体安装在汇流条框架的一个表面上。
18.汇流条框架可以包括用于保持模块连接器的保持器，并且该保持器包括末端，末端的轴向横截面是凸起的。
19.保持器的末端可以包括在轴向上分离的第一末端和第二末端。
20.壳体可以形成有狭槽，保持器插入到所述狭槽中。
21.模块连接器包括供保持器插入的保持器孔，保持器孔的开口对应于狭槽的开口。
22.保持器在狭槽内滑动，从而保持器和壳体能够沿着一个方向可滑动地连结。
23.狭槽的至少部分截面的直径可大于保持器孔的开口的直径。
24.在端板中形成有第一紧固孔，并且紧固构件插入第一紧固孔中从而壳体和端板能够被连结。
25.在壳体中形成有与第一紧固孔对应的第二紧固孔，第二紧固孔位于壳体的连结表面上，并且连结表面可以是与电池单体堆的纵向方向垂直的表面。
26.第一紧固孔可以形成为两个以上。
27.密封构件可以位于壳体与端板之间。
28.密封构件可以具有两个末端连接的闭合曲线形状。
29.根据本发明的另一方面，提供一种包括上述的至少一个电池模块的电池组。
30.有益效果
31.根据本发明的实施例，通过密封形成在电池模块的端板中的开口周围的间隙，能够防止在一个电池模块中发生的热失控现象扩散到相邻的电池模块。
32.本发明的效果不限于上述的效果，并且上面没有描述的额外的其他效果将由本领域技术人员从所附权利要求的描述中清楚地理解。
附图说明
33.图1是示出安装在常规电池组上的电池模块的点火时的状态的图；
34.图2示出了图1的截面a-a，图2是示出安装在常规电池组上的电池模块的点火期间影响相邻电池模块的火焰的外观的剖视图；
35.图3是根据本发明的实施例的电池模块的透视图；
36.图4是图3的电池模块的分解透视图；
37.图5是图3的电池模块中包括的电池单体的透视图；
38.图6是图3的电池模块中包括的汇流条框架的透视图；
39.图7是图3的电池模块中包括的端板的透视图；
40.图8是用于说明以往的电池模块中包括的模块连接器的连结结构的图；
41.图9是根据本发明的实施例的电池模块中包括的连接器组件的透视图；
42.图10是图9的连接器组件中包括的密封构件的图；
43.图11是用于说明根据本发明的实施例的电池模块中包括的连接器组件和感测单元的连结的图；
44.图12是沿图11的线c-c剖开的剖视图；
45.图13至图15是用于说明根据本发明的实施例的电池模块中包括的连接器组件和汇流条框架的连结的图；
46.图16和图17是用于说明根据本发明的实施例的电池模块中包括的连接器组件和端板的连结的图；
47.图18是示出根据本发明的另一实施例的电池模块的透视图；
48.图19是图18的电池模块中包括的衬垫的图；
49.图20和图21是用于说明图18的电池模块中包括的衬垫和汇流条的连结的图；
50.图22和图23是用于说明图18的电池模块中包括的衬垫和端板之间的连结的图；以及
51.图24至图26是用于说明根据本发明的另一个实施例的电池模块中包括的衬垫的另一实施例的图。
具体实施方式
52.在下文中，将参照附图详细描述本发明的各种实施例，以便本领域技术人员能够容易地实施，本发明可以以各种不同的方式进行修改，并且不限于此处阐述的实施例。
53.与描述无关的部分将被省略以清楚地描述本发明，并且在整个说明书中相同的附图标记表示相同的元件。
54.此外，在附图中，为了描述的方便，每个元素的尺寸和厚度都是任意描述的，本发明内容不一定限于附图中描述的那些。在附图中，为了清楚起见，层、区域等的厚度被夸大了。在附图中，为了描述的方便，一些层和区域的厚度被夸大了。
55.此外，可以理解的是，当一个元件如层、膜、区域或板被称为“在上面”或“之上”另一个元件时，它可以直接在另一个元件上或也可以存在中间元件。相反，当一个元件被称为“直接在”另一个元件上时，它意味着不存在其他中间元件。此外，词“在上面”或“之上”是指配置在参考部分上或下面，而不一定意味着配置在朝向相反重力方向的参考部分的“在上面”或“之上”。同时，类似于将其描述为位于另一部分“在上面”或“之上”的情况，将其描述为位于另一部分“在下面”或“之下”的情况也将参照上述内容来理解。
56.此外，在整个说明书中，当一部分被称为“包括”或“包含”某钟成分时，这意味着该部分可以进一步包括其它成分，而不排除其它成分，除非另有说明。
57.此外，在整个说明书中，当被称为“平面”时，它指的是当从上侧观察时的目标部分，而当被称为“横截面”时，它指当目标部分从垂直切割的横截面一侧看。
58.现在，将描述根据本发明的实施例的电池模块。
59.图3是示出根据本发明的实施例的电池模块的透视图。图4是图3的电池模块的分解透视图。图5是图3的电池模块中包括的电池单体的透视图。图6是图3的电池模块中包括的汇流条框架的透视图。图7是图3的电池模块中包括的端板的透视图。
60.如图3和图4所示，根据本发明的实施例的电池模块100包括：电池单体堆120，多个电池单体110沿一个方向堆叠在电池单体堆120中；容纳电池单体堆120的模块框架200；位于电池单体堆120的前表面和/或后表面上的汇流条框架300；覆盖电池单体堆120的前表面和/或后表面的端板400；安装在汇流条框架300上的汇流条510和520以及连接器组件600；以及感测单元700。
61.电池单体110可以设置为能够最大化每单位面积上堆叠电池单体的数量的软包形状。设置为软包形状的电池单体110可以通过将包括正极、负极和隔板的电极组件容纳在层叠板的电池壳体114中，然后热封电池壳体114的密封部来制造。然而，显而易见的是，电池单体110不需要必须设置为软包形状，按照实现未来要安装的设备所需的存储容量的标准，可以设置为方形、筒形或其他各种形式。
62.参考图5，电池单体110可以包括两个电极引线111和112。电极引线111和112可以分别具有从电池主体113的一端突出的结构，具体地，各个电极引线111和112的一端位于电池单体110的内部并因此电连接到电极组件的正极或负极。各个电极引线111和112的另一端突出到电池单体110的外部，并因此可以与单独的构件，例如汇流条510和520电连接。
63.电池壳体114中的电极组件可以由密封部114sa、114sb和114sc密封。电池壳体114的密封部114sa、114sb和114sc可以位于两个端部114a和114b和将两个端部114a和114b连接的一个侧部114c上。
64.电池壳体114通常由树脂层/金属薄膜层/树脂层的层叠结构形成。例如，在多个电池单体110堆叠以形成中型或大型电池模块100时，由o(定向)-尼龙层形成的电池单体壳体的表面倾向于由于外部冲击而容易滑动。因此，为了防止这种滑动并保持电池单体110的稳定堆叠结构，可以将粘合构件(例如，诸如双面胶带的粘性粘合剂)或在粘合时通过化学反应连结的化学粘合剂粘附到电池壳体114的表面以形成电池单体堆120。
65.连接部115可以是指在上述的密封部114sa、114sb和114sc没有位于的电池壳体114的一端沿纵向方向延伸的区域。在连接部115的端部可以形成称为蝙蝠耳的电池单体110的突起部分110p。此外，平台部116(terrace part)可以是指基于电池壳体114的边缘，在电池电极引线111和112(一部分突出到电池壳体114外部)与位于电池壳体114内部的电池主体113之间的区域。
66.同时，设置为软包型的电池单体110可以具有长度、宽度和厚度，并且电池单体110的纵向方向、宽度方向和厚度方向可以相互垂直。
67.在此，电池单体110的纵向方向可以根据电极引线111和112从电池壳体114突出的方向来定义。电池单体110的纵向方向可以定义为x轴方向或-x轴方向。
68.此外，如图4所示，本文中的电池单体110的宽度方向可以是从电池单体110的一个侧部114c到连接部115或从连接部115到电池单体110的一个侧部分114c的z轴方向或-z轴方向。此外，本文中的电池单体110的厚度方向可以定义为垂直于宽度方向和长度方向的y轴方向或-y轴方向。
69.电池单体堆120可以是多个电连接的电池单体110沿着一个方向堆叠的电池单体堆。多个电池单体110堆叠的方向(以下称为“堆叠方向”)可以是如图3和图4所示的y轴方向(或者其可以是-y轴方向，在下文中，表述“轴向方向”可以解释为包括所有+/-方向)。
70.电池单体堆120从前表面到后表面的方向或其向后的方向可以定义为电池单体堆120的纵向方向，电池单体堆120的纵向方向可以是x轴方向。此外，电池单体堆120从上表面到下表面的方向或其向后的方向可以定义为电池单体堆120的宽度方向，电池单体堆120的宽度方向可以是z轴方向。
71.电池单体堆120的纵向方向可以与电池单体110的纵向方向基本上相同。此时，电池单体110的电极引线111和112可以位于电池单体堆120的前表面和后表面上。此时，电池模块100的汇流条510和520可以布置得靠近电池单体堆120的前表面和后表面，以便在电极引线111和112之间容易地形成电连接。
72.模块框架200可以用于保护电池单体堆120和与其连接的电气部件免受外部物理冲击。模块框架200可以被容纳在电池单体堆120和与其连接的电气设备的内部空间中。在此，模块框架200包括内表面和外表面，模块框架200的内部空间可由内表面限定。
73.模块框架200的结构可以是各种多样的。在一个示例中，模块框架200的结构可以是单框架的结构。此处，单框架可以为上表面、下表面和两个侧表面一体化的金属板状。单框架可以通过挤压成型制造。在另一个示例中，模块框架200的结构可以是u形框架和上板(上表面)结合的结构。在u形框架和上板结合的结构的情况下，可以通过将上板连结到u形框架的上侧面来形成模块框架200的结构，u形框架是下表面和两侧结合或集成的金属板。每个框架或板可以通过挤压成型来制造。此外，模块框架200的结构除了单框架或u形框架之外，还可以设置为l形框架的结构，并且可以设置为上述示例中未描述的各种结构。
74.模块框架200的结构可以设置为沿电池单体堆120的纵向方向开口的形状。电池单体110的电极引线111和112可以不被模块框架200遮蔽。电池单体堆120的前表面和后表面可以不被模块框架200遮蔽。电池单体堆120的前表面和后表面可以被汇流条框架300、端板400、汇流条510和520等遮蔽，这些将在后面描述。由此，可以保护电池单体堆120的前表面和后表面免受外部物理冲击等。
75.同时，热传导构件180可以设置在电池单体堆120与模块框架200的内表面之间。热传导构件180可以用于将电池单体110中产生的热量经由模块框架200排出/传输到外部。热传导构件180可以由具有优异的热传导性的材料形成。热传导构件180可以包括粘合剂材料。例如，热传导构件180可以包括硅类材料、聚氨酯类材料和丙烯酸类材料中的至少一种。
76.热传导构件180可以通过将热传导树脂注入电池单体堆120与模块框架200的内表面的一个侧表面之间而形成。然而，情况并非总是如此，热传导构件180可以是板状构件。该热传导构件180可以位于电池单体堆120的z轴上，热传导构件180可以位于电池单体堆120与模块框架200的底表面(或者可以称为底部)之间。
77.此外，压缩垫190可以位于电池单体堆120与模块框架200的内表面的一个侧表面之间。此时，压缩垫190可以位于电池单体堆120的在y轴上的表面上，并且可以面对电池单体堆120两端处的两个电池单体110的至少一个表面。
78.汇流条框架300可以位于电池单体堆120的一个表面上，以覆盖电池单体堆120的一个表面，同时引导电池单体堆120与外部设备之间的连接。汇流条框架300可以位于电池
单体堆120的前表面或后表面上。汇流条510和520以及连接器组件600中的至少一个可以安装在汇流条框架300上。作为具体例，参考图3和图4，汇流条框架300的一个表面与电池单体堆120的前表面或后表面连接，并且汇流条框架300的另一个表面可以与汇流条510和520以及连接器组件600连接。此外，如图6所示，汇流条框架300可以形成有用于与连接器组件600连接的保持器302。
79.汇流条框架300可以包括电绝缘材料。汇流条框架300可以限制汇流条510和520与除了汇流条510和520与电极引线111和112接合的部分之外的电池单体110的其他部分接触，并且可以防止电短路的发生。
80.汇流条框架300可以形成为两个，并且可以包括位于电池单体堆120的前表面上的第一汇流条框架(可以被称为附图标记300)和位于电池单体堆120的后表面上的第二汇流条框架(未示出)。
81.参考图6，根据本实施例的汇流条框架300可以连结到上盖330以形成汇流条组件，上盖330可以覆盖具有与电池单体堆120的上表面相对应的尺寸的部分。在将电池单体堆120容纳在模块框架200内的过程中，上盖330可以保护感测单元700等。
82.上盖330在纵向方向上的两端可以与汇流条框架300连结，在汇流条框架300的上部中可以形成狭槽306，并且在上盖330在纵向方向上的两端处可以形成锁定部336。锁定部336的一端可以被插入，使得锁定部336和狭槽306可以被紧固。锁定部336可以具有u形或v形，汇流条框架300的上端可以位于u形弯曲体内部。在锁定部336的u形两端处形成朝向彼此突出的锁定爪，锁定爪可以防止锁定部336与狭槽306紧固之后从狭槽306脱离。同时，狭槽306与锁定部336的上述连结可以是流体式连结，汇流条框架300可以通过狭槽306和锁定部336可旋转地连结到上盖330。
83.端板400可以用于通过密封模块框架200的开放表面来保护电池单体堆120和与其连接的电气设备免受外部物理冲击。为此，端板400可以由具有规定强度的材料制成。例如，端板400可以包括诸如铝的金属。
84.端板400可以覆盖位于电池单体堆120的一个表面上的汇流条框架300或汇流条510和520的同时连结(接合、密封或密闭)到模块框架200。端板400的每个边缘可以通过诸如焊接的方法连结到模块框架200的对应的边缘。
85.参考图7，用于电绝缘的绝缘盖800可以位于端板400与汇流条框架300之间。绝缘盖800可以位于端板400的内表面上并且可以附接到端板400的内表面，但情况不一定如此。
86.端板400可以形成为两个，并且可以包括位于电池单体堆120的前表面上的第一端板和位于电池单体堆120的后表面上的第二端板。
87.第一端板可以覆盖电池单体堆120的前表面上的第一汇流条框架的同时连结到模块框架200，第二端板可以覆盖第二汇流条框架的同时连结到模块框架200。
88.汇流条510和520可以安装在汇流条框架300的一个表面上，并且可以用于将电池单体堆120或电池单体110与外部设备电路电连接。汇流条510和520位于电池单体堆120或汇流条框架300与端板400之间，由此可以保护它们免受外部冲击等，并且可以最小化由于外部湿气等引起的耐久性劣化。
89.汇流条510和520可以通过电池单体110的电极引线111和112电连接到电池单体堆120。具体地，电池单体110的电极引线111和112穿过在汇流条框架300中形成的狭缝，然后
弯曲以连接(接合或连结)到汇流条510和520。将电极引线111和112接合到汇流条510和520的方法没有特别的限制，但是作为一例，可以应用焊接接合。构成电池单体堆120的电池单体110可以通过汇流条510和520串联连接或并联连接。
90.汇流条510和520可以包括用于将一个电池模块100电连接到另一个电池模块100的端子汇流条520。端子汇流条520的至少一部分可以暴露于端板400的外部以便与另一个外部电池模块100连接，并且端板400可以为此目的设置有端子汇流条开口400h。此外，与端板400连结的绝缘盖800还可以具有与其对应的第二端子汇流条开口800h。
91.端子汇流条520还可以包括向上突出的突起，与其他汇流条510不同，突起可以经由端子汇流条开口400h暴露于电池模块100的外部。端子汇流条520可以通过经由端子汇流条开口400h暴露的突起与另一个电池模块100或bdu(电池断开单元：battery disconnect unit)连接，并且可以与另一个电池模块100或bdu形成高压(hv：high voltage)连接。此处，hv连接是作为用于供应电力的电源起作用的连接，并且是指电池单体110之间的连接或电池模块100之间的连接。
92.连接器组件600和感测单元700可以检测和控制电池单体110的过电压、过电流和过热等现象。连接器组件600和感测单元700用于低电压(lv：low voltage)连接，其中lv连接可以表示用于传感和控制电池单体的电压的感测连接。电池单体110的电压信息和温度信息可以通过连接器组件600和感测单元700传输到外部bms(电池管理系统)。
93.连接器组件600可以包括模块连接器610。模块连接器610可以将收集的数据传输至外部控制设备并接收来自外部控制设备的信号。模块连接器610可以将从温度传感器730和/或感测端子720获得的数据传输至bms(电池管理系统)，bms可以基于收集的电压数据控制电池单体110的充电和放电。
94.连接器组件600可以安装在如上所述的汇流条框架300上。连接器组件600可以连接到汇流条框架300的保持器302。连接器组件600的至少一个部分可以暴露于端板400的外部，端板400可以为此目的设置有模块连接器开口400l。在与端板400连结的绝缘盖800中还可以设置与模块连接器开口400l对应的第二模块连接器开口800l。
95.感测单元700可以包括用于感测汇流条510和520的电压值的感测端子720、用于感测电池模块100内部的温度的温度传感器730以及连接感测端子720与温度传感器730的连接构件710。
96.此处，连接构件710可以设置为从电池单体堆120的上表面沿纵向方向延伸的形式。连接构件可以是柔性印刷电路板(fpcb)或柔性扁平电缆(ffc)。
97.同时，如上所述，在以高密度堆叠有电池单体110的电池模块100的内部可能发生点火现象。当在一个电池模块100中发生点火现象时，气体等通过设置在端板中的开口400h和400l排出，从而损坏端子汇流条520等，并且电池模块100的热量、气体或火焰传递到与该电池模块100相邻的电池模块100，从而发生连续点火现象。
98.图8是用于说明以往的电池模块中包括的模块连接器的连结结构的图。
99.参考图8，以往的电池模块10可以设置有与感测单元70连接的模块连接器60。模块连接器60可以设置在完成的电池模块10中汇流条框架30与端板40之间。此处，可以在模块连接器60的周围设置用于密封在端板40中形成的开口与模块连接器60之间的间隙的连接器衬垫62。
100.然而，由于在以往的电池模块10中设置的连接器衬垫62具有较窄宽度，因此难以在端板40与模块连接器60之间确保较宽的气密表面b1。进一步，根据电池单体11的尺寸差异b2，在组装过程中连接器衬垫62可能在电池单体11的纵向方向上被压缩，但可能存在连接器衬垫62允许的范围窄的问题。
101.因此，在下文中，将描述能够更稳定地将模块连接器安装在电池模块内部，宽广地形成与端板的气密表面，并且灵活地应对电池单体的尺寸差异等的连接器组件600。
102.然而，在本发明中描述端板400与其他构件之间的关系时，端板400可以被解释为包括与端板400的内表面附接/连结的绝缘盖800或其他构件。例如，模块连接器开口400l和模块连接器610之间的间隙可以被解释为第二模块连接器开口800l与模块连接器610之间的间隙。作为另一示例，壳体620与端板400之间的间隙空间可以被解释为壳体620与绝缘盖800之间的间隙空间。
103.图9是根据本发明的实施例的电池模块中包括的连接器组件的透视图。图10是图9的连接器组件中包括的密封构件的图。图11是用于说明根据本发明的实施例的电池模块中包括的连接器组件和感测单元的连结的图。图12是沿着图11的c-c线截取的剖视图。
104.参考图9至图12，根据本实施例的连接器组件600可以包括模块连接器610和壳体620。模块连接器610的作用和功能将参考上述描述，下面将主要描述壳体620。
105.壳体620可以保护模块连接器610免受外部影响。模块连接器610的外表面可以通过壳体620阻挡外部湿气或外部空气。壳体620可以围绕模块连接器610。壳体620可以是通过在模块连接器610上应用过模制(over-molding)工艺而制造的注塑产品。壳体620可以与模块连接器610一体化。壳体620可以与模块连接器610一体化以形成连接器组件600。
106.壳体620可以用于密封模块连接器610和端板400的模块连接器开口400l之间的间隙。为了便于组装或出于制造工艺的原因，模块连接器开口400l的尺寸可以大于模块连接器610的暴露部分的尺寸。当电池模块100内部点火时，气体、火花、火焰等可以经由该间隙向外部排出。壳体620可以具有包围模块连接器610的周边并从模块连接器610的暴露部分的周边延伸的上表面。由于壳体620的上表面形成为与端板400的内表面相对应，因此模块连接器开口400l与模块连接器610之间的间隙可以被填充、掩埋或遮蔽在壳体620中。在这种情况下，连接器组件600的上表面的尺寸可以大于模块连接器开口400l的尺寸。
107.壳体620可以用于宽广地形成模块连接器610与端板400之间的气密表面。由于壳体620形成为与端板400的内表面相对应，因此模块连接器610可以在宽表面上通过壳体620与端板400等接触，或者可以位于其附近。因此，当使用具有窄宽度的以往连接器衬垫62时，本实施例的壳体620可以宽广地形成模块连接器610与端板400之间的气密表面。连接器组件600可以通过壳体620与端板400稳定地连结、固定和支撑。
108.在这种情况下，壳体620的接触或靠近端板400的表面可以称为对应的表面。具体地，如图12中所示，连接器组件600可以具有台阶形横截面，并且壳体620的形成台阶形状的一个表面，例如，当壳体620被从上方(在z轴上)观察时确认到的上表面或者当壳体620被从前方(在x轴上)观察时确认到的前表面可以在电池模块100的完成体中与电池端板400接触或者可以位于其附近。以这种方式，壳体620的对应表面可以被解释为包括形成台阶形状的壳体620的一个表面的至少一部分。此外，这些对应表面可以参考图17更详细地确认，这将在后面描述。
109.壳体620可以用于将模块连接器610连结(或安装)到电池模块100的内部。壳体620可以用于将模块连接器610连接到汇流条框架300和端板400。壳体620可以用于将模块连接器610定位在汇流条框架300与端板400之间。壳体620可以通过狭槽622安装到汇流条框架300，并且可以通过连结孔624连结到端板400。狭槽622和连结孔624的详细描述将在下面参考图13至图17给出。
110.同时，壳体620形成为覆盖端板400的模块连接器开口400l的至少一部分，并且可以设置为与端板400的内表面相对应的形状。然而，由于制造工序中的各种原因，最终产品中出现的详细尺寸可能与设计的尺寸不同，从而在组装后可能在壳体620与端板400之间形成间隙空间。该间隙空间可以产生壳体620与端板400之间的流动(flow)，并且存在降低壳体620和端板400的密封性能的风险。因此，可以在本实施例的连接器组件600中设置用于提高壳体620与端板400之间的密封性能的密封构件630。此处，连接器组件600可以被描述为包括密封构件630。另外，“间隙空间”和“间隙”在本文中可以被理解为相互不同，但在广泛的类别中可以统称为一般用语“间隙”。
111.密封构件630可以在壳体620与端板400之间形成密封。密封构件630可以通过与壳体620和端板400接触来填充壳体620与端板400之间的间隙。密封构件630可以在电池模块100的完成体中产生壳体620与端板400之间的间隙空间，从而防止两个构件相对于彼此移动。壳体620和端板400可以通过密封构件630彼此固定并相互支撑。此外，密封构件630可以通过使气体沿间隙空间移动等来防止气体经由形成在端板400中的开口400l和400h排出。
112.密封构件630可以设置在壳体620的对应表面上。密封构件630的至少一部分可以从壳体620的对应表面突出。这可以用于使位于壳体620的一个表面上的密封构件630与端板400接触。这是因为位于壳体620的一个表面上的密封构件630被端板400挤压使得壳体620和端板400可以相互固定。密封构件630可以设置在距模块连接器610的端子的一定距离处。这可以考虑围绕模块连接器610的端子宽广延伸的壳体620的对应表面。此外，壳体620可以设置有用于将密封构件630布置在固定位置的凹槽，并且密封构件630的位置可以通过形成在壳体620中的凹槽固定。
113.参考图10，密封构件630可以具有线性形状或带状形状。具体地，密封构件630可以为两个端子端部连接的闭合曲线的形式。当密封构件630具有闭合曲线形状时，密封构件630的整体形状不变形，因此组装或设计可以很容易。然而，由于密封构件630的形状不受上图限制，因此，显而易见的是，密封构件630可以设置为各种形状，例如，平面形状。
114.在x轴上的透视被忽略的图10(c)的主视图中，密封构件630被示出为具有大致矩形形状，但是如在图10(b)的侧视图中所示，，密封构件630可以通过横穿x轴上的预定截面而具有台阶形状。这可以对应于上述的壳体620的对应表面的横截面形状。
115.密封构件630可以是弹性体。密封构件630可以通过被外力部分地压缩而覆盖轻微可变的壳体620与端板400之间的间隙空间。同样，即使密封构件630被设计为略大于通常间隙空间的尺寸，也可以通过压缩来调整其尺寸。在此，该尺寸可以是指厚度或高度(图10中x轴方向作为基准)。密封构件630可以用耐热或阻燃材料设置，这可以是为了不被电池单体110的充电/放电或热失控现象损坏。具体地，密封构件630可以用阻燃泡沫、树脂、硅胶、橡胶或其他类似材料设置。
116.同时，参考图11和图12，上述的连接器组件600可以连结到感测单元700。连接器组
件600和感测单元700的连结方法不特别限制，但是作为示例，可以应用诸如锡焊的焊接接合。
117.接着，将描述连接器组件600与汇流条框架300之间的连结。
118.图13至图15是用于说明根据本发明的实施例的电池模块中包括的连接器组件和汇流条框架的连结的图。
119.如图13至图15所示，壳体620可以包括形成模块连接器610与汇流条框架300之间的连结的狭槽622。通常，可以在模块连接器610中形成环形的保持器孔612，并且汇流条框架300的保持器302可以插入保持器孔612中，使得模块连接器610和汇流条框架300可以相互连结。如图6所示，保持器302可以为从汇流条框架300的一个表面突出的杆的形式。
120.狭槽622可以是穿过壳体620的孔的形式，狭槽622的开口可以对应于保持器孔612的开口。保持器302可以插入到与保持器孔612对应的狭槽622中，由此壳体620和汇流条框架300可以被连结。此处，由于保持器302沿着壳体620的狭槽内部的孔可移动，因此连接器组件600可以可滑动地连结到汇流条框架300。
121.连接器组件600和汇流条框架300通过狭槽622可滑动地连结，由此可以调节连接器组件600与汇流条框架300之间的相对距离。具体地，当由于电池单体110的尺寸差异等从电池单体110沿纵向方向(x轴方向)施加压缩力时，连接器组件600可以根据其压缩力从汇流条框架300适当地移动。
122.连接器组件600可以通过狭槽622相对于汇流条框架300在一个方向上可移动。具体地，保持器302位于狭槽622内部，连接器组件600沿着保持器302的长度在电池单体堆120的纵向方向(x轴方向)上移动，由此可以通过狭槽622防止连接器组件600相对于汇流条框架300的上下(z轴)或左右(y轴)方向的流动。
123.同时，如图6所示，保持器302的末端可以设计成具有比其他部分更大的直径，从而可以防止保持器孔612与保持器302分离。此处，基于保持器302的轴向横截面，保持器302的末端可以具有突出形状或圆顶形状。此外，此处的保持器302的末端可以具有随着其接近末端变得更窄的锥形形状。
124.保持器302的末端的至少一部分可以被分离。保持器302的末端可以包括轴向切割的两个部分，并且这两个部分可以以轴向横截面彼此面对的形式定位。这可以是为了通过在两个分离的部分之间分隔开或邻接来调整保持器302的末端的直径。当调整保持器302的末端的直径时，具有相对较大直径的保持器302的末端可能不能妨碍保持器302插入保持器孔612中。此外，在保持器302插入保持器孔612之后，当两个部分分离时，保持器302的末端的直径可能增加。由此，由于保持器孔612和保持器302的末端彼此接触，因此可以防止两个构件之间的脱离。在此处保持器302的末端可以称为“末端”，两个轴向切割部可以被称为第一末端和第二末端。
125.参照图15，当保持器302的末端具有两个独立的部分时，可以根据狭槽622的内径的大小调整保持器302的末端。狭槽622的至少部分截面的直径可以大于保持器孔612的开口直径。狭槽622的至少部分截面的直径可以大于保持器孔612的内周面的直径。狭槽622的至少部分截面的直径可以大于保持器孔612的外周面的直径。例如，如果狭槽622的第一区间的直径大于保持器孔612的开口的直径，则第一区间中的轴向切割的保持器302的末端的两个端部可以加宽，由此保持器302的末端的后表面可以容易地抵接在保持器孔612上。此
处，第一区间可以是狭槽622中的靠近保持器孔612的区间。此外，在此，保持器302的末端具有随着其接近末端而变得更窄的锥形形状，其在狭槽622内离开第一区间并进入具有相对较窄直径的第二区间可能并不困难。此时，第二区间位于第一区间的外部，即在朝向电池模块100外部的方向上或在端板400所位于的方向上可能是优选的。
126.接下来，将描述连接器组件600和端板400之间的连结。
127.图16和图17是用于说明根据本发明的实施例的电池模块中包括的连接器组件和端板的连结的图。
128.如图16和图17所示，壳体620可以包括用于对模块连接器610和端板400之间进行连结的连结孔624。
129.连结孔624可以形成在壳体620的连结表面上。此处，连结表面可以指从用于在壳体620中容纳模块连接器610的主体部在上下(z轴)方向上延伸的表面。连结表面可以是垂直于电池单体堆120的纵向(x轴)方向的表面。连结表面可以是与端板400对应的表面。连结表面可以是与端板400接触的表面。此处，如上所述，与端板400的接触可以是指与附接到端板400的构件(例如，绝缘盖800)的接触。
130.连结孔624可以是一个或多个，优选地两个以上或四个以上。如图9所示，连结孔624可以位于壳体620的前表面上每个顶点的附近。连结孔624可以形成在壳体620的所有侧面，从而稳定地固定壳体620。
131.参见图16和图17，可以在端板400中形成端板连结孔404。基于完成的电池模块100，端板连结孔404在端板400中的位置可以对应于壳体620的连结孔624的位置。紧固构件440可以从端板400的外表面插入到端板连结孔404中。当紧固构件440插入到连结孔624中时，端板400和壳体620可以被固定。此处，端板400的外表面可以是从端板400面向电池模块100外部的表面。此外，此处的紧固构件440可以是螺栓、螺钉或其他构件。
132.根据紧固构件440插入的顺序，端板连结孔404可以称为第一紧固孔，连结孔624可以称为第二紧固孔。此外，上述的端板连结孔404和/或连结孔624可以在电池模块100的组装之前预先形成，但也可以通过在组装过程中插入紧固构件440形成。此外，上述的端板连结孔404和/或连结孔624可以设置有与紧固构件440的外螺纹相对应的内螺纹或凹槽，但情况并非必须如此。
133.同时，在上述的电池模块100的端板400中，除了模块连接器开口400l之外，还可以形成端子汇流条开口400h。因此，即使模块连接器开口400l被连接器组件600密封，气体、火花、火焰等也在电池模块100的内部点火时向端子汇流条开口400h排出，从而引起持续的热失控现象。
134.因此，在下文中，将描述能够密封端子汇流条开口400h并有效应对内部压力增加的衬垫900。
135.图18是示出根据本发明的另一实施例的电池模块的透视图。图19是图18的电池模块中包括的衬垫的图。图20和图21是用于说明图18的电池模块中包括的衬垫和汇流条的连结的图。图22和图23是用于说明图18的电池模块中包括的衬垫和端板之间的连结的图。此处，图18示出了省略了端板的电池模块。
136.同时，图18的电池模块100可以被描述为除了包括衬垫900之外还包括如上所述的图3至17的所有内容，因此，将省略与上述内容重复的内容的详细描述。
137.端子汇流条开口400h的尺寸主要由端子汇流条520的周边决定，但为了便于组装或出于制造工艺原因，端子汇流条开口400h的尺寸可能大于端子汇流条520的横截面尺寸。气体、火花、火焰等可以通过该间隙排出到外部。而且，如果突出到电池模块100外部的端子汇流条520周围的汇流条框架300和端板400没有完全地彼此紧密接触，则气体等在电池模块100的内部点火时集中在该间隙空间，这导致促进通过端子汇流条开口400h的气体排出的问题。然而，本实施例的衬垫900可以在端子汇流条520周围形成密封，从而可以最小化通过端子汇流条开口400h的气体排出。
138.参见图18至图23，本实施例的衬垫900可以在端子汇流条520与端子汇流条开口400h之间形成密封。衬垫900可以密封端子汇流条520的突起与端子汇流条开口400h之间的间隙。衬垫900可以在端子汇流条开口400h周围在汇流条框架300和端板400之间形成密封。衬垫900可以密封端子汇流条520周围的间隙空间。
139.衬垫900可以在组装端板400之前被装配到端子汇流条520。端子汇流条520的一端可以经由衬垫孔910突出穿过衬垫900。
140.衬垫900可以包括：衬垫孔910，端子汇流条520可以插入衬垫孔910中；在衬垫孔910周围形成的唇部(lip part)920；以及从衬垫孔910延伸的接触部930。
141.衬垫900的唇部920可以与端子汇流条520的突起紧密接触。唇部920可以是从衬垫孔910的周边在端子汇流条520的突出方向(x轴方向)上延伸的部分。唇部920可以是在衬垫900中具有台阶的部分。参照图22，端子汇流条520位于唇部920的内部，端子汇流条开口400h或孔的内部可以位于唇部920的外部。唇部920的内表面与端子汇流条520的周边紧密接触，唇部920的外表面可以与端子汇流条开口400h或开口的内部紧密接触。由此，端子汇流条520与端子汇流条开口400h之间的间隙可以被衬垫900填充。衬垫900可以防止气体经由端子汇流条开口400h排出。可以通过衬垫900防止端子汇流条520和端子汇流条开口400h的突起的相对运动，并且两个部分可以不因外力而相互碰撞。
142.衬垫900的接触部930可以是从衬垫孔910的周边径向扩展或延伸的部分。接触部930包括：在端子汇流条520的周边与汇流条框架300的外表面接触的第一接触面932；以及与端板400的内表面接触的第二接触面934。在此，内表面或外表面可以被描述为在每个构件中面向电池模块100的内部的表面或面向电池模块100的外部的表面。此外，如上所述，与端板400接触可以是指与附接到端板400的构件(例如，绝缘盖800)接触。
143.如图22所示，接触部930可以位于汇流条框架300与端板400之间，并且两个构件之间的间隙可以被填充。衬垫900使气体等沿着间隙空间移动，从而衬垫900可以防止气体通过端子汇流条开口400h排出。汇流条框架300和端板400可以通过衬垫900相互固定并且汇流条框架300和端板400相互支撑。此外，即使唇部920和端子汇流条开口400h根据唇部920的厚度相互稍微分开，接触部930也可以填充分离的空间。因此，可以通过接触部930在端子汇流条520和端子汇流条开口400h之间更完整地形成密封。
144.衬垫900可以是弹性体。衬垫900可以通过被外力部分地压缩来覆盖略微可变的间隙或间隙空间。此外，由于作为弹性体的衬垫900即使其被设计成略大于衬垫900应该覆盖的正常尺寸也可以被压缩，因此衬垫900的尺寸可以被调整。衬垫900可以用耐热或阻燃材料设置，这可以是为了不被电池单体110的充电/放电或热失控现象损坏。具体地，衬垫900可以用阻燃泡沫、树脂、硅酮、橡胶或其他类似材料设置。
145.同时，根据电池单体110的尺寸，或者由于电池模块100的内部点火引起的内部压力的增加，电池单体堆120的纵向方向(x轴)上的压缩力可以作用于衬垫900。为了应对这样的压缩力，本实施例的衬垫900可以包括突起940。此处，突起940可以被称为浮雕部、凸出部、突出部等。
146.突起940可以有效地应对作用于电池单体堆120的纵向(x轴)的压缩力。如上所述，由于衬垫900可以设置为弹性体，因此衬垫900可以略微应对压缩力。然而，当发生较大的内部压力时，例如在电池单体110的充电/放电或热失控的期间，由于物理或化学变形，其可能无法有效地密封端子汇流条520的突起的周边。因此，优选地，衬垫900设置有突起940。衬垫900包括突起940，从而可以改善可压缩性，并且即使在内部点火期间，也能够有效地密封端子汇流条520的突起的周边。
147.突起940可以是从接触部930的第一接触面932或第二接触面934突出的部分。突起940可以是从接触部930朝向电池模块100的内部或外部突出的部分。由于突起940可以响应于上述压缩力部分地压缩，因此可以部分地吸收由于内部压力的增加而传递到端板400的外力。进一步，汇流条框架300与端板400之间的间隙空间，即，两个部件之间的间隔距离可以比接触部930的厚度大。然而，由于突起940从接触部930的一个表面突出而与汇流条框架300或端板400接触，因此可以补偿尺寸上的这种差异。此处，突起940可以形成在接触部930的第一接触表面932和第二接触表面934这两者上，也可以形成在接触部930的两个表面中的仅一个表面上。进一步，形成在接触部930的每个表面上的突起940的高度可以相互不同。此外，如上所述，与端板400接触可以是指与附接到端板400的构件(例如，绝缘盖800)接触。
148.突起940可以设置为包括围绕衬垫孔910在径向上相互间隔开的多个形状的形状。即，突起940可以设置为同心图案。每个突起940可以以固定的间隔定位，这可以是为了均匀地覆盖接触部930的第一接触表面932和第二接触表面934。由于突起940的形状不受上图限制，因此突起940的形状可以与图示的形状不同。
149.突起940中包括的突起的高度(以图19为基准，x轴方向)可以是恒定的或是不同的。例如，突起的高度可以是恒定的，值可以在1mm以内。具体地，考虑到衬垫900与汇流条框架300或端板400之间的距离，突起的高度在0.1mm至0.5mm内可能是所期望的。在另一个示例中，突起的高度可以随着突起远离衬垫孔910而逐渐增加或减少。换言之，突起940可以设置成使其横截面具有台阶形状。此时，当形成衬垫孔910使得其高度逐渐降低时，围绕端子汇流条开口400h出现的尺寸差异可以被更有效地补偿。
150.同时，突起940的描述不排除在本实施例的电池模块100中提供未形成突起940的衬垫900的示例。
151.图24至图26是用于说明根据本发明的另一个实施例的电池模块中包括的衬垫的另一个实施例的示意图。
152.参照图24至图26，可以在本实施例的电池模块100中设置未形成突起940的衬垫900。由于本实施例的衬垫900可以通过上述图18至图23的描述来理解，因此将省略其详细描述。
153.同时，上述的电池模块100可以被包括在电池组中。电池组可以具有这样的结构：根据本发明的实施例的一个或多个电池模块聚集，并与控制和管理电池的温度、电压等的电池管理系统(bms)和冷却装置一起被封装。
154.上述的电池模块和包括该电池模块的电池组可以应用于各种装置。这样的装置可以应用于电动自行车、电动汽车或混合动力车辆的车辆装置，但本发明不限于此，并且可应用于能够使用电池模块和包括该电池模块的电池组的各种装置，这也落在本发明的范围内。
155.尽管本发明已经参照优选实施例进行了展示和描述，但本发明的范围并不局限于此，本领域的技术人员可以利用所附权利要求中定义的本发明的原理设计出各种变化和修改，这也落在本发明的精神和范围内。
156.[附图标记的说明]
[0157]
100：电池模块
[0158]
110：电池单体
[0159]
111、112：电极引线
[0160]
120：电池单体堆
[0161]
200：模块框架
[0162]
300：汇流条框架
[0163]
302：保持器
[0164]
306：狭缝
[0165]
330：上盖
[0166]
336：锁定部
[0167]
400：端板
[0168]
400h：端子汇流条开口
[0169]
400l：模块连接器开口
[0170]
404：连接器壳体紧固孔
[0171]
440：紧固构件
[0172]
510：汇流条
[0173]
520：端子汇流条
[0174]
600：连接器组件
[0175]
610：模块连接器
[0176]
612：保持器孔
[0177]
620：壳体
[0178]
622：狭槽
[0179]
624：连结孔
[0180]
630：密封构件
[0181]
700：感测单元
[0182]
710：连接构件
[0183]
720：感测端子
[0184]
730：温度传感器
[0185]
800：绝缘盖
[0186]
900：衬垫
[0187]
910：衬垫孔
[0188]
920：唇部
[0189]
930：接触部
[0190]
940：突起