具有模块壳体的提高的气密性和耐热性的电池模块的制作方法

本公开涉及电池模块，并且更具体地，涉及具有提高的气密性和耐热性的电池模块，使得当电池模块着火时，火焰和气体在一段时间内不被排放到外部。本申请要求于2021年11月18日在韩国提交的韩国专利申请no.10-2021-0159840的优先权，其公开内容通过引用合并于此。

背景技术：

1、二次电池可以单独使用，但是通常，在许多情况下，多个二次电池彼此串联和/或并联地电连接。特别地，多个二次电池可以在彼此电连接的状态下被容纳在一个模块壳体中以构成一个电池模块。此外，电池模块可以单独使用，或者两个或更多个电池模块可以串联和/或并联地电连接以构成诸如电池组的更高电平的装置。

2、另外，当多个电池模块以密集状态存在时，它们可易于受着火影响。例如，当热失控发生在任一个电池模块的电池电芯中并且该热失控加剧时，高温气体和火花可能从电池电芯喷射。这里，火花是指从电池电芯内部的电极脱嵌的活性材料或熔融铝颗粒。此时，在一些情况下，在电池电芯中可发现火焰等。当气体或火焰被不加区别地排放到电池模块的外部时，可能对周围的电池模块造成热损坏，并且因此火势可快速蔓延。

3、然而，传统电池模块具有不完全气密的结构，因此，当在电池模块中着火时，气体或火焰在多个未指定方向上被排放，从而导致火势更容易蔓延到其它电池模块的问题。例如，如图1所示，根据现有技术的电池模块包括由u形框架1和顶板2构成的模块外壳，以及分别覆盖模块外壳的前部和后部的前盖3和后盖4。这里，u形框架是指这样的框架，其中覆盖电池电芯的下部的底板和覆盖电池电芯的两个侧部的两个侧板被一体地制造，并且其上部、前部和后部是开口的。如图1的放大图所示，这样的模块外壳被构造成通过制造凹槽以将u形框架和顶板彼此装配并固定然后焊接u形框架的边缘和顶板彼此接触的部分w而具有气密性。

4、然而，难以充分地确保u形框架和顶板中的凹槽部分6的气密性，这是由于因组装结构它们未被焊接。例如，即使使用诸如橡胶或密封剂的密封材料来阻挡凹槽部分6，当产生高温气体或火焰时密封材料也熔化并消失，并且因此气体或火焰可以通过相应部分被排放到外部。此外，由于传统电池模块的前盖和后盖由塑料注塑制成，因此难以通过焊接组装模块外壳和前盖或后盖的部分来确保气密结构。此外，模块外壳由传统电池模块中的铝基(约660度的熔点)的单一金属制成，因此存在由于在着火期间在一定温度或更高温度下u形框架或顶板的热变形而不能保持气密性的问题。

技术实现思路

1、技术问题

2、本公开被设计成解决相关技术的问题，并且因此本公开旨在提供一种具有增强气密性的电池模块，使得当电池模块中着火时气体或火焰在一定时间段内不被排放到外部。

3、本公开要解决的技术问题不限于上述问题，本领域技术人员可以根据以下对本公开的描述清楚地理解本文未提及的其它问题。

4、技术方案

5、根据本公开，提供了一种电池模块，该电池模块包括：至少一个电池电芯；以及模块壳体，所述模块壳体由壳体主体和顶板构成，所述壳体主体具有用于容纳所述电池电芯的内部空间和位于上侧的开口端，所述顶板覆盖所述壳体主体的所述上侧并且联接到所述壳体主体的上部，其中，所述壳体主体的所述开口端具有从其表面向上突出的组装引导突起，并且所述顶板具有在所述顶板的边缘处与所述组装引导突起压配的组装引导孔，并且所述壳体主体的所述开口端与所述顶板的所述边缘彼此接触的部分的整个外周被焊接。

6、所述壳体主体除了上侧以外可以以密封盒的形式设置。

7、所述壳体主体可以包括形成底表面的底板以及形成前壁、后壁、左壁和右壁的壁板，并且所述壳体主体的所述开口端可以形成在所述壁板的上端上。

8、所述壳体主体的所述开口端可以以通过从所述壁板的其它部分向外水平突出的凸缘的形式设置。

9、所述模块壳体可以由包层金属形成，在所述包层金属中，不同金属彼此结合。

10、所述壳体主体可以包括：外侧部分，所述外侧部分形成所述壳体主体的外表面并且由第一金属制成；以及内侧部分，所述内侧部分形成所述壳体主体的内表面并且由熔点高于所述第一金属的第二金属制成，其中，所述壳体主体的所述开口端可以形成在所述外侧部分的上边缘上。

11、所述顶板可以包括形成双层的第一盖部分和第二盖部分，其中，所述第一盖部分形成所述顶板的外表面并由所述第一金属制成，并且所述第二盖部分可以形成所述顶板的内表面并由所述第二金属制成。

12、所述第一盖部分可以安置在所述外侧部分的上边缘上，并且所述第二盖部分可以安置在所述内侧部分的上边缘上。

13、所述组装引导孔可以设置在所述第一盖部分的边缘上。

14、所述第一盖部分和所述第二盖部分可以被设置成具有相同的面积，并且所述组装引导孔可以仅设置在所述第一盖部分的边缘和所述第二盖部分的边缘当中的所述第二盖部分的边缘上。

15、根据本公开的另一方面，提供了一种包括上述电池模块的电池组。

16、有益效果

17、根据本公开的一个方面，可以提供一种电池模块，该电池模块具有提高的气密性，使得当在电池模块中着火时，气体或火焰在一段时间内不被排放到外部。

18、根据本公开，顶板稳定地安置在构成模块壳体的壳体主体的开口端上，并且壳体主体的开口端和顶板的边缘彼此接触的部分的整个周边被焊接，由此即使在电池模块的内部着火期间也可以确保气密性。

19、此外，根据本公开的另一方面，模块壳体由包层金属制成，但是比铝具有相对更好的耐热性的金属形成模块壳体的内表面，使得可以提供与现有技术相比具有更好机械刚度和更高耐热性的电池模块。

20、本公开所要获得的有益效果不限于上述效果，本领域技术人员可以根据本公开的以下描述清楚地理解本文中未提及的其它效果。

技术特征：

1.一种电池模块，该电池模块包括：

2.根据权利要求1所述的电池模块，

3.根据权利要求1所述的电池模块，

4.根据权利要求3所述的电池模块，

5.根据权利要求1所述的电池模块，

6.根据权利要求5所述的电池模块，

7.根据权利要求6所述的电池模块，

8.根据权利要求7所述的电池模块，

9.根据权利要求7所述的电池模块，

10.根据权利要求7所述的电池模块，

11.一种电池组，该电池组包括根据权利要求1至10中的任一项所述的电池模块。

技术总结
根据本发明的电池模块，包括模块壳体，该模块壳体包括：至少一个电池电芯；以及壳体主体，该壳体主体具有能够容纳电池电芯的内部空间和形成在其上侧的开口端；以及顶板，该顶板覆盖壳体主体的开口的上侧并且联接到壳体主体的上部，其中，壳体主体的开口端具有从其表面向上突出的组装引导突起，并且顶板具有形成在其边缘处并且以压配的方式联接到组装引导突起的组装引导孔，并且壳体主体的开口端和顶板的边缘彼此接触的区域的整个外周被焊接。

技术研发人员：李昌勋
受保护的技术使用者：株式会社LG新能源
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14