具有通气引导部分的电池模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种包括通气引导部分的电池模块，并且更加具体地涉及一种如下电池模块，该电池模块包括:电池单元阵列，该电池单元阵列包括两个或者更多个堆叠的电池单元，电池单元中的每一个构造成具有如此结构，其中包括阴极、阳极和布置在阴极和阳极之间的分隔物的电极组件与电解质一起在密封状态下接纳在电池壳体中；固定构件，该固定构件用于固定各个电池单元以形成电池单元堆叠结构，固定构件中的每一个被一体地联接到电池单元中的相对应的一个的外周，其中固定构件中的至少一个设置有通气引导部分，电池单元中的每一个的外周的一部分从通气引导部分暴露，从而当电池单元中的每一个的内部压力增大时，电池壳体的密封通过通气引导部分而被解除。
【背景技术】
[0002]包括作为单元电池的多个电池单元的电池模块优选地制造为具有尽可能小的尺寸和重量。因此，能够以高集成度堆叠且具有小的重量与容量比的棱状电池或者袋状电池通常被用作电池模块的电池单元。特别地，大量的兴趣目前关注于使用铝层压板作为护套构件的袋状电池，因为袋状电池是轻质的，袋状电池的制造成本是低的，并且能够容易地修改袋状电池的形状。
[0003]当电池单元由于过度充电、过度放电、过热、外部冲击等而在异常状态中操作时，可能在作为单元电池的电池单元中产生气体。例如，气体在过热电池中产生并且由袋状电池壳体加压的气体加速电池元件的分解。结果，电池持续地过热，并且气体进一步在过热电池中产生。当电池的过热和在过热电池中气体的产生达到某一临界点时，电池可能着火或者爆炸。进而，在多个单元电池如在电池模块中在有限的空间中聚集的情形中，大规模事故可能发生。
[0004]因此，有必要提供一种结构，其在气体在电池单元中产生时能够防止电池单元燃烧或者爆炸。
[0005]另外，在通过使用多个电池单元制造电池模块的情形中，通常需要用于在电池单元之间的机械紧固和电连接的多个部件，并且结果组装机械紧固和电连接构件的过程是非常复杂的。进而，需要用于联接、焊接或者钎焊机械紧固和电连接构件的空间，结果系统的总尺寸增大。在安装有中型或者大型电池模块的设备或者装置的空间限制方面，系统的尺寸增大不是优选的。而且，中型或者大型电池模块应该构造成具有更加紧凑的结构，从而中型或者大型电池模块能够有效地安装在有限的内部空间诸如车辆中。
[0006]特别地，需要多个部件以在固定状态下堆叠多个电池单元。例如，有必要通过使用电池单元固定构件将电池单元稳定地固定到适当位置。结果，组装过程是复杂的并且制造过程的困难增加。另外，电池模块的体积和重量增加并且电池模块的制造成本升高。
[0007]因此，能够制造为具有简单并且紧凑的结构的电池模块是高度必要的，在该电池模块中，构成电池模块的部件的数目减少以在降低电池模块的制造成本的同时提高组装过程的效率，并且该电池模块构造成具有用于当在电池单元中产生气体时防止电池单元燃烧或者爆炸的结构。
【发明内容】
[0008]技术问题
[0009]因此，本发明已经实现解决以上问题和尚待解决的其它技术问题。
[0010]具体地，本发明的一个目的在于提供一种如下电池模块，该电池模块构造成具有用于当在电池单元中产生气体时防止电池单元燃烧或者爆炸的结构。
[0011]本发明的另一个目的在于提供一种如下电池模块，该电池模块能够制造为具有简单且紧凑的结构，并且其中构成电池模块的部件的数目减少以在降低电池模块的制造成本的同时提高组装过程的效率。
[0012]技术方案
[0013]根据本发明的一个方面，能够通过提供一种如下电池模块实现以上和其它目的，该电池模块包括:电池单元阵列，该电池单元阵列包括两个或者更多个堆叠的电池单元，电池单元中的每一个构造成具有如下结构，其中包括阴极、阳极和布置在阴极和阳极之间的分隔物的电极组件与电解质一起在密封状态下接纳在电池壳体中；固定构件，该固定构件用于固定各个电池单元以形成电池单元堆叠结构，固定构件中的每一个一体地联接到电池单元中的相对应的一个的外周，其中固定构件中的至少一个设置有通气引导部分，电池单元中的每一个的外周的一部分从该通气引导部分暴露，使得当电池单元中的每一个的内部压力增大时，电池壳体的密封通过通气引导部分被解除。
[0014]传统电池单元被构造成具有其中电池壳体的预定部分被弱化的结构，从而当电池单元的内部压力增大时电池壳体的弱化部分破裂以通过电池壳体的破裂部分从电池单元排出气体，或者具有通过另外的气体排出结构引导通气的结构。然而，在如上所述在电池壳体处形成弱化部分的结构中，难以防止外部湿气的渗透并且电池单元的耐久性降低。另一方面，在包括另外的气体排出结构的情形中，制造过程是复杂的，结果电池单元的制造成本增加。对于袋状电池壳体，由于外壳材料的性质，难以形成这种另外的气体排出结构。
[0015]然而，在根据本发明的电池模块中，固定构件中的每一个联接到电池单元中的相对应的一个的外周，并且固定构件中的每一个设置有电池单元中的相对应的一个的外周的一部分从其暴露的通气引导部分，从而当电池单元中的每一个的内部压力增大时气体沿着预定方向通过通气引导部分排出。因此，能够在不必在电池单元中的每一个处形成弱化部分的情况下，通过将具有通气引导部分的固定构件中的每一个固定构件联接到电池单元中的相对应的一个而容易地且简单地形成通气结构。
[0016]在电池单元中的每一个的外周和固定构件中的相对应的一个之间的联接可以通过使用各种方法来实现，诸如组装、结合和模制。优选地，电池单元中的每一个的外周和固定构件中的相对应的一个通过嵌入注射成型而被一体地联接到彼此。
[0017]在电池单元中的每一个的外周和固定构件中的相对应的一个通过嵌入注射成型而被一体地彼此联接的情形中，固定构件可以稳定地联接到各个电池单元，而不在组装电池模块的过程期间执行将固定构件在适当的位置中固定到各个电池单元的过程。
[0018]在一个具体实例中，电池单元中的每一个可以是能够在有限的空间中提供高堆叠率的板状电池单元。板状电池单元可以堆叠成使得一个电池单元的一侧或者相反两侧面对其他的相邻电池单元的相对应侧以形成电池单元阵列。
[0019]例如，每一个电池单元可以是构造成具有如此结构的袋状电池单元，其中电极组件安装在由包括树脂层和金属层的层压板制成的电池壳体中。
[0020]具体地，每一个电池单元可以是构造成具有如此结构的袋状电池单元，其中阴极/分隔物/阳极结构的电极组件与电解质一起在密封状态下接纳在电池壳体中。例如，每一个电池单元可以是构造成具有小的厚度宽度比的近似矩形六面体结构的板状电池单元。通常，袋状电池单元包括袋状电池壳体。电池壳体构造成具有层压板结构，其中由呈现高耐久性的聚合树脂形成的外部涂层、由阻挡湿气或者空