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CN116325295A - 电池模块以及包括该电池模块的电池组和车辆 - Google Patents

电池模块以及包括该电池模块的电池组和车辆 Download PDF

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CN116325295A
CN116325295A CN202280006463.1A CN202280006463A CN116325295A CN 116325295 A CN116325295 A CN 116325295A CN 202280006463 A CN202280006463 A CN 202280006463A CN 116325295 A CN116325295 A CN 116325295A
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battery
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CN202280006463.1A
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朱恩我
尹贤基
京特·坦嫩伯格
让·扬克
乌韦·豪劳斯托希
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LG Energy Solution Ltd
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Abstract

根据本发明的实施例的电池模块包括：子模块，包括电池单体堆组件，电池单体堆组件包括多个电池单体；模块壳体，容纳子模块；前密封板，覆盖模块壳体的纵向的一侧的开口并且具有入口，冷却液通过入口被引入；后密封板，覆盖模块壳体的纵向的另一侧的开口并且具有出口，冷却液通过出口排出；以及一对端子组件，分别包括外端子、螺柱以及端子间隔件，外端子位于前密封板的外侧，螺柱插入形成在前密封板中的端子孔中，端子间隔件插设在螺柱与端子孔的内表面之间。

Description

电池模块以及包括该电池模块的电池组和车辆
技术领域
本公开涉及一种电池模块以及包括该电池模块的电池组和车辆，更具体地，涉及一种具有这样的结构的电池模块以及包括其的电池组和车辆：流入模块壳体中的用于冷却电池单体的绝缘冷却液与例如电池单体的电极引线和汇流条的部件直接接触以实现高效冷却并且能够防止绝缘冷却液泄露。
本申请要求于2021年6月8日在韩国递交的韩国专利申请第10-2021-0074426号的优先权，其公开内容通过引用并入本文中。
背景技术
在使用利用冷却水间接水冷却的电池模块的情况下，由于冷却水不与电池单体直接接触，而是通过容纳电池单体的模块壳体与电池单体间接接触，所以冷却性能受到限制。此外，由于使用间接水冷却的电池模块必须包括冷却装置(例如，设置在模块壳体的外部的单独的散热器)，以形成用于冷却的流路，从而不可避免地增加电池模块的总体积，这不可避免地导致能量密度方面的损失。
为了解决间接水冷却方法的问题，需要开发一种具有这样的冷却结构的电池模块：绝缘冷却液被直接引入模块壳体以与电池单体直接接触。
在具有这样的使用绝缘冷却液的直接冷却结构的电池模块的情况下，开发用于有效冷却的流路结构很重要。另外，保持气密性使得绝缘冷却液不会泄漏到模块壳体和端板的外部也很重要。
特别地，在电池模块具有用作电池模块的高电位端子的一对外端子暴露于密封板和端板的外部的结构的情况下，为了位于密封板外部的外端子与位于密封板内部的内端子之间的电连接，除了具有密封板的一部分被穿孔的结构之外别无选择。因此，具有模块壳体内部的绝缘冷却液可能通过密封板的穿孔部泄漏的风险，并且需要开发能够有效地防止在密封板的穿孔部处的这种泄漏的密封结构。
发明内容
技术问题
本公开是为了解决现有技术的问题而设计的，因此本公开的目的是提供一种具有这样的结构的电池模块：绝缘冷却液被引入模块壳体并且与电极引线、汇流条、内端子以及电池单体接触，以实现高效冷却并且能够防止绝缘冷却液泄露。
然而，本公开要解决的技术问题不限于上述问题，本领域技术人员将从本公开的下文的描述中清楚地理解未提及的其他问题。
技术方案
用于解决上述问题的根据本公开的实施例的电池模块包括：子模块，子模块包括电池单体堆组件，电池单体堆组件具有多个电池单体；模块壳体，模块壳体被配置为容纳子模块；前密封板，前密封板被配置为覆盖模块壳体的纵向的一侧的开口并且具有入口，冷却液通过入口被引入；后密封板，后密封板被配置为覆盖模块壳体的纵向的另一侧的开口并且具有出口，冷却液通过出口排出；以及一对端子组件，一对端子组件包括外端子、螺柱以及端子间隔件，外端子位于前密封板的外侧，螺柱插入形成在前密封板中的端子孔中，端子间隔件插设在端子孔的内表面与螺柱之间。
端子组件具有防止泄露结构，从而防止被引入电池模块的绝缘冷却液通过形成在螺柱与端子间隔件之间的间隙和形成在端子孔的内表面与端子间隔件之间的间隙泄露。
子模块可以包括：前汇流条框架组件，前汇流条框架组件接合到电池单体堆组件的纵向的一侧；以及后汇流条框架组件，后汇流条框架组件接合到电池单体堆组件的纵向的另一侧。
前汇流条框架组件可以包括：汇流条框架；多个汇流条，多个汇流条固定在汇流条框架上，并且连接到电池单体的电极引线；以及一对内端子，一对内端子固定在汇流条框架上，并且连接到包括在电池单体堆组件中的电池单体中的位于最外侧的电池单体的电极引线。
端子组件可以进一步包括紧固螺母，紧固螺母通过螺栓连接到螺柱，使得外端子与端子间隔件紧密接触。
螺柱可以接合到内端子，并且端子间隔件可以通过螺栓连接到螺柱。
前密封板可以包括台阶部，台阶部形成在端子孔的内表面上。此外，端子间隔件可以包括间隔件法兰部，间隔件法兰部形成在与台阶部对应的位置处。
在台阶部与间隔件法兰部之间可以插设有密封构件。
螺柱可以穿过内端子。此外，螺柱可以包括形成在螺柱的一端处的螺柱法兰部。
密封构件可以插设在螺柱法兰部与内端子之间和端子孔的内表面与端子间隔件之间中的至少一处。
端子间隔件可以接合到内端子。此外，螺柱可以通过螺栓连接到端子间隔件，使得外端子可以与端子间隔件紧密接触。
密封构件可以插设在端子孔的内表面与端子间隔件之间。
端子间隔件可以接合到内端子。此外，螺柱可以插入形成在端子间隔件的中央部的螺柱槽中并且通过螺栓连接到端子间隔件，使得外端子与端子间隔件紧密接触。
前密封板可以包括台阶部，台阶部形成在端子孔的内表面上。此外，端子间隔件可以包括间隔件法兰部，间隔件法兰部形成在与台阶部对应的位置处。
在台阶部与间隔件法兰部之间可以插设有密封构件。
同时，根据本公开的实施例的电池组和车辆包括根据上述本公开的实施例的电池模块。
有益效果
根据本公开的一个方面，绝缘冷却液可以流入电池模块并且直接冷却电池模块的内部，从而能够高效快速地冷却，并且防止绝缘冷却液从电池模块泄露到外部。
根据本公开的另一方面，能够防止被设置为用于感测电池单体的电压和温度的感测线和温度传感器被在电池模块的内部流动的绝缘冷却液损坏，并且能够在测量电池单体的温度时使绝缘冷却液的影响最小化来实现准确的温度测量。
附图说明
附图示出了本公开的优选实施例，并且附图与上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，本公开不解释为限于附图。
图1是示出根据本公开的实施例的电池模块的整体透视图。
图2是示出根据本公开的实施例的电池模块的分解透视图。
图3是示出沿图1的线A-A’截取的截面的视图。
图3a和图3b是示出沿图1的线A-A’截取的截面的一部分的图，并且示出图3中所示的流路间隔件的其他形式。
图3c是示出沿图1的线A-A’截取的截面的一部分的视图，并且是示出应用了散热片代替图3和图3a中所示的流路间隔件的电池模块的截面的视图。
图4是示出去除图1所示的电池模块中的前端板和前密封板的状态的视图。
图5和图6是示出应用了流路间隔件的本公开的电池模块中的用于冷却的绝缘冷却液的流动的视图。
图7是示出根据本公开的汇流条框架和流路间隔件的接合结构的图。
图8和图9是示出根据本公开的端子组件的具体结构的视图。
图9a至图9c是示出具有与图9所示的端子组件不同的形式的端子组件的视图。
图10是示出在应用了流路间隔件的本公开的电池模块中的感测组件的布置结构的图。
图11是示出在应用了散热片的本公开的电池模块中的感测组件的布置结构的图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细地描述本公开的优选实施例。在描述之前，应理解说明书和所附权利要求中所使用的术语不应被解释为限于一般含义和字典意义，而是应根据允许发明人出于最佳解释的目的而适当地定义术语的原理基于与本公开的技术方案对应的含义和概念进行解释。因此，本文中所提出的描述仅是出于说明的目的的优选示例，而不意图限制本公开的范围，因此，应理解可以对其进行其他的等同和修改，而没有脱离本公开的范围。
参照图1、图2以及图4，根据本公开的实施例的电池模块包括：子模块100、模块壳体200、前密封板300、后密封板400以及一对端子组件700。除了上述部件之外，电池模块还可以包括前端板500和/或后端板600和/或感测组件800。
参照图2至图6，子模块100包括电池单体堆组件110。除了电池单体堆组件110之外，子模块100还可以包括前汇流条框架组件120A和后汇流条框架组件120B。
参照图3至图3b，电池单体堆组件110可以包括多个电池单体111和插设在相邻电池单体111之间的至少一个流路间隔件112。此外，电池单体堆组件110还可以包括插设在相邻电池单体111之间的至少一个缓冲垫113。电池单体111、流路间隔件112以及缓冲垫113在地面上(与X-Y平面平行的一侧)以直立形式堆叠，以形成一个电池单体堆组件110。
作为电池单体111，可以使用具有在电池单体111的纵向(与X轴平行)上沿相反方向引出的一对电极引线I11a的软包型电池单体。
一起参照图3至图3b、图5和图6，流路间隔件112插设在相邻电池单体111之间。流路间隔件112包括冷却液流路112a，从而引入电池模块的绝缘冷却液可以沿电池模块的纵向(与X轴平行)流动。冷却液流路112a可以设置为多个。冷却液流路112a沿流路间隔件112的纵向(与X轴平行)延伸。
流路间隔件112可以分别插设在相邻电池单体111之间。在这种情况下，由于每个电池单体111的一侧和另一侧可以被流路间隔件112冷却，所以具有冷却效果最大化并且被引入电池模块的绝缘冷却液的流动变得顺畅的优点。
同时，与此不同，流路间隔件112的数量可以仅应用电池单体111的数量的约1/2。具体地，多个流路间隔件112可以被布置为使得一对电池单体111位于一对相邻的流路间隔件112之间。在这种情况下，仅电池单体111的全部两侧的一侧与流路间隔件112接触。当以此方式布置多个流路间隔件112时，可以实现电池单体111的冷却效率的改善和能量密度的改善。
一起参照图3、图5和图6，冷却液流路112a具有沿流路间隔件112的纵向(与X轴平行)穿孔的孔的形状。在这种情况下，在流路间隔件112内部流动的绝缘冷却液不与电池单体111的主体直接接触，而是通过流路间隔件112与电池单体111的主体间接接触。冷却液流路112a可以设置为多个。在这种情况下，冷却液流路112a可以形成为在流路间隔件112的高度方向(平行于Z轴)上彼此间隔开。
一起参照图3a、图5以及图6，流路间隔件112可以具有交替地与在流路间隔件112的高度方向(平行于Z轴的方向)上位于流路间隔件112的一侧的第一电池单体和位于流路间隔件的另一侧的第二电池单体接触的形状。在这种情况下，冷却液流路112a包括形成在流路间隔件112与第一电池单体之间的第一冷却液流路和形成在流路间隔件112与第二电池单体之间的第二冷却液流路。第一冷却液流路和第二冷却液流路在流路间隔件112的高度方向(平行于Z轴)上交替形成。
根据如上所述的图3a所示的流路间隔件112的结构，流经第一冷却液流路的绝缘冷却液与第一电池单体直接接触以执行冷却。流经第二冷却液流路的绝缘冷却液与第二电池单体直接接触以执行冷却。当如上所述地通过在绝缘冷却液与电池单体111之间的直接接触执行冷却时，可以提高冷却效率。此外，当用于将绝缘冷却液供应到第一电池单体的第一冷却液流路和用于将绝缘冷却液供应到第二电池单体的第二冷却液流路具有如图3a所示彼此分隔的结构时，绝缘冷却液可以更顺畅地流动，并且冷却效率可以最大化。
接下来，将一起参照图3b、图5和图6描述具有与上述图3的流路间隔件和图3a的流路间隔件不同的形状的流路间隔件的结构。
图3b所示的流路间隔件112包括设置为与位于流路间隔件112的一侧的第一电池单体和位于流路间隔件112的另一侧的第二电池单体间隔开的第一部分和与第一电池单体和第二电池单体接触的第二部分。
在这种情况下，冷却液流路112a包括分别形成在第一部分与第一电池单体之间和第二部分与第二电池单体之间的第一冷却液流路，以及被第二部分围绕的第二冷却液流路。流经第一冷却液流路的绝缘冷却液通过直接接触进行冷却，并且流经第二冷却液流路的绝缘冷却液通过间接接触进行冷却。此外，在流路间隔件的高度方向(平行于Z轴)上交替形成第一冷却液流路和第二冷却液流路。
另一方面，在本公开中，用于冷却的绝缘冷却液即使与导电部件直接接触，也不应产生问题。考虑到这一点，优选使用具有改善的绝缘性的冷却液作为绝缘冷却液体。例如，可以使用绝缘油作为绝缘冷却液。
缓冲垫113可以插设在相邻电池单体111之间，以吸收由于电池单体111的膨胀导致的体积扩张。
接下来，将参照图3c描述具有与图3至图3b所示的电池单体堆组件110不同的形式的电池单体堆组件110。参照图3c，电池单体堆组件110包括代替图3至图3b所示的流路间隔件120的散热片114。具体地，电池单体堆组件110包括多个电池单体111和插设在相邻电池单体111之间的多个散热片114。电池单体堆组件110还可以包括插设在相邻电池单体111之间的至少一个散热片(未示出)。电池单体111、散热片114以及缓冲垫在地面上(与X-Y平面平行)以直立形式堆叠，以形成一个电池单体堆组件110。
散热片114包括：主体接触部114a，插设在彼此相邻的电池单体111之间；以及翼部覆盖部114b，在主体接触部114a的顶部和底部中的任一处弯曲以覆盖电池单体111的电池单体翼部W。
主体接触部114a插设在一对相邻电池单体111的电池单体主体部B之间，并且与电池单体111的电池单体主体部B接触。主体接触部114a在散热片114的宽度方向上，即在电池模块的高度方向(平行于Z轴)上，快速传导电池单体111的电池单体主体部B中产生的热量，以使热量朝向翼部覆盖部114b移动。因此，朝向翼部覆盖部114b传导的热量通过流经在电池单体111的电池单体翼部W与翼部覆盖部114b之间和/或翼部覆盖部114b与模块壳体200的内表面之间形成的冷却液流路P的绝缘冷却液沿电池模块的纵向(平行于X轴)传递，并且释放到电池模块的外部。
除了如上所述形成冷却液流路P之外，当被施加外部冲击时，翼部覆盖部114b还可以执行吸收冲击的功能，从而电池单体堆组件110在模块壳体200中沿垂直方向(平行于Z轴)移动。翼部覆盖部114b的这种冲击吸收功能可以帮助防止对插设在电池单体翼部W与电池单体主体部B之间的感测线810和温度传感器820(参照图11)的损害。将在下文中详细描述包括感测线810和温度传感器820的感测组件800。
参照图3至图6，前汇流条框架组件120A和后汇流条框架组件120B分别接合到电池单体堆组件110的在纵向(平行于X轴)上的一侧和另一侧，从而多个电池单体111电连接。除了前汇流条框架组件120A设置有内端子123而后汇流条框架组件120B没有设置内端子123之外，前汇流条框架组件120A和后汇流条框架组件120B具有基本相同的结构。因此，将省略对后汇流条框架组件120B的具体结构的详细描述，并且将着重描述前汇流条框架组件120A的具体结构。
参照图3至图3b和图4至图7，前汇流条框架组件120A包括汇流条框架121和多个汇流条122。此外，前汇流条框架组件120A还可以包括一对内端子123。汇流条框架121覆盖电池单体堆组件110的在纵向(平行于X轴)上的一侧。
汇流条框架121具有多个冷却液孔121a。冷却液孔121a用作使得通过设置在前密封板300中的入口P1引入模块壳体200的绝缘冷却液可以通过汇流条框架121朝向电池单体堆组件110流动的通道。
考虑到这种功能，冷却液孔121a可以形成在与设置在电池单体堆组件110中的流路间隔件112对应的位置处。此外，冷却液孔121a可以具有与流路间隔件112的尺寸对应的尺寸。
通过形成在前汇流条框架组件120A中的冷却液孔121a朝向电池单体堆组件110引入的冷却液通过由流路间隔件112形成的冷却液流路112a沿箭头朝向后汇流条框架组件120B流动(参照图5和图6)。已经移动到后汇流条框架组件120B的绝缘冷却液通过形成在后汇流条框架组件120B中的冷却液孔121a朝向后密封板400流动，并且通过设置在后密封板400中的出口P2排出到电池模块的外部。在该过程中，绝缘冷却液与电池单体111的电极引线111a、汇流条122以及内端子123直接接触，以有效地冷却电池模块的内部。此外，绝缘冷却液与电池单体111的电池单体主体部B直接接触或间接接触，以有效地冷却电池单体111。
汇流条122固定在汇流条框架121上，并且接合到通过在汇流条框架121中形成的引线狭缝引出的电极引线111a，以将多个电池单体111电连接。汇流条122可以包括在与流路间隔件112对应的位置处形成的冷却液孔，从而绝缘冷却液可以穿过汇流条122，与汇流条框架121的情况类似。
同时，当本公开的电池单体堆组件110具有与图3至图3b所示的形式不同的图3c所示的形式时，冷却液孔121a可以形成在与在电池单体111的电池单体翼部W与翼部覆盖部114b之间和/或翼部覆盖部114b与模块壳体200的内表面之间形成的冷却液流路P对应的位置处。
在这种情况下，通过形成在前汇流条框架组件120A中的冷却液孔121a引入电池单体堆组件110的冷却液通过在电池单体111的电池单体翼部W与翼部覆盖部114b之间和/或翼部覆盖部114b与模块壳体200的内表面之间形成的冷却液流路P朝向后汇流条框架组件120B移动。
内端子123固定在汇流条框架121上并且接合到设置在电池单体堆组件110中的电池单体111中的位于最外侧的电池单体111处的电池单体111的电极引线111a。内端子123用作高电位端子。位于汇流条框架121的在纵向(平行于Y轴)上的一侧的内端子123用作正极高电位端子，并且位于汇流条框架121的在纵向上的另一侧的内端子123用作负极高电位端子。内端子123电连接到下文将要描述的外端子710(参照图8和图9)。
流入电池模块的绝缘冷却液可以填充前密封板300与前汇流条框架组件120A之间的空间，并且也可以填充后密封板400与后汇流条框架组件120B之间的空间。因此，绝缘冷却液与作为能够大量产生热量的部件的电极引线111a、汇流条122以及内端子123接触，从而有效地冷却电池模块。
同时，一起参照图5、图7以及图3至图3b，前汇流条框架组件120A的汇流条框架121和后汇流条框架组件120B的汇流条框架121可以包括在纵向(平行于Y轴)上形成在顶部和底部的多个引导肋121b。引导肋121b具有沿朝向电池单体堆组件110的方向延伸的形状。引导肋121b形成在与流路间隔件112对应的位置处。
当汇流条框架121包括引导肋121b时，具有与引导肋121b对应的形状的固定部112b可以形成在流路间隔件112的在纵向(平行于X轴)上的两端。通过引导肋121b和固定部112b限制流路间隔件112在高度方向(平行于Z轴)和纵向(平行于X轴)上的移动。因此，当将前汇流条框架组件120A和后汇流条框架组件120B接合到电池单体堆组件110时，可以引导接合位置，从而提高组装的便利性。
同时，当电池单体堆组件110具有图3c所示的形式时，散热片114还可以包括形成在翼部覆盖部114b的在纵向(平行于X轴)上的两端的一对固定部(未示出)。当散热片114具有上述固定部时，固定部具有与设置在汇流条框架121上的引导肋121b对应的形状。当将前汇流条框架组件120A和后汇流条框架组件120B接合到电池单体堆组件110时，设置在散热片114中的固定部引导接合位置，从而提高组装的便利性。
参照图1至图6，模块壳体200容纳包括电池单体堆组件110、前汇流条框架组件120A和后汇流条框架组件120B的子模块100。模块壳体200的在纵向(平行于X轴)上的一侧和另一侧有开口。
参照图5、图6和图8，前密封板300覆盖形成在模块壳体200的在纵向(平行于X轴)上的一侧的开口。前密封板300具有用于绝缘冷却液流入的入口P1。为了防止绝缘冷却液泄漏，密封构件G可以插设在前密封板300的端表面与模块壳体200(参照图9)的内表面之间。例如，密封构件G可以为垫圈。
前密封板300设置有一对端子孔300a，用于设置在前汇流条框架组件120A中的内端子123与下文中将要描述的外端子720之间的电连接的部件可以穿过这一对端子孔300a。端子孔300a形成在与内端子123对应的位置处。
后密封板400覆盖模块壳体200的在纵向(平行于X轴)上的另一侧处的开口，并且具有用于排放绝缘冷却液的出口P2。如同在前密封板300的情况那样，密封构件G可以插设在后密封板400的端表面与模块壳体200的内表面之间，以防止绝缘冷却液泄漏。例如，密封构件G可以为垫圈。
前密封板300和后密封板400可以由绝缘树脂制成以实现电绝缘。
参照图8至图9c，端子组件700包括：外端子710、螺柱720以及端子间隔件730，外端子710位于前密封板300的外侧，螺柱720插入形成在前密封板300中的端子孔300a中，端子间隔件730插设在端子孔300a的内表面与螺柱720之间。端子组件700具有防止泄露结构，该防止泄露结构防止被引入电池模块的绝缘冷却液通过螺柱720与端子间隔件730之间的间隙和端子孔300a的内表面与端子间隔件730之间形成的间隙泄露。
参照图8、图9以及图9a，端子组件700还可以包括紧固螺母740，紧固螺母740通过螺栓连接到螺柱720。
参照图9，螺柱720接合到内端子123。例如，螺柱720可以被压装(press-fitted)到内端子123。端子间隔件730可以通过螺栓连接与螺柱720接合。端子间隔件730紧密地附接到内端子123。
前密封板300具有台阶部S，台阶部S形成在端子孔300a的内表面上。端子间隔件730包括间隔件法兰部731，间隔件法兰部731形成在与台阶部S对应的位置处。在台阶部S与间隔件法兰部731之间可以插设有密封构件G。例如，密封构件G可以为O形环。
紧固螺母740穿过外端子710的紧固部712，并且通过螺栓连接到暴露于前密封板300的外部的螺柱720，使得外端子710的紧固部712与端子间隔件730紧密接触。因此，端子间隔件730的在纵向(平行于X轴)上的一侧和另一侧分别与内端子123和外端子710紧密接触，使得内端子123和外端子710电连接。
由于本公开的端子组件700具有上述结构，从而能够有效地防止被引入电池模块的绝缘冷却液通过在前密封板300中形成的端子孔300a的内表面与端子间隔件730之间形成的间隙泄露。
参照图9a，螺柱720穿过内端子123，并且包括形成于在纵向(平行于X轴)上的一端的螺柱法兰部721。内端子123插设在螺柱法兰部721与端子间隔件730之间。由于紧固螺母740被紧固，端子间隔件730的在纵向(平行于X轴)上的一侧和另一侧分别紧密地附接到内端子123和外端子710。因此，内端子123和外端子710电连接。
同时，密封构件G可以插设在螺柱法兰部721与内端子123之间和端子孔300a的内表面与端子间隔件730之间这二者中的至少一处。作为插设在螺柱法兰部721与内端子123之间的密封构件G，可以应用例如密封华司。密封华司可以包括金属华司。密封华司还可以包括设置在由金属制成的华司的内表面上设置的O形环，以提高气密性。作为应用在端子孔300a的内表面与端子间隔件730之间的密封构件G，可以应用例如O形环。更具体地，在端子孔300a的内表面与端子间隔件730之间应用的密封构件G可以设置在由前密封板300、内端子123和端子间隔件730围绕的空间中。
由于本公开的端子组件700具有上述结构，从而能够有效地防止被引入电池模块的绝缘冷却液通过形成在前密封板300的端子孔300a的内表面与端子间隔件730之间的间隙和/或螺柱720与端子间隔件730之间的间隙泄露。
接下来，参照图9b和图9c，将描述具有与上述图9和图9a所示的端子组件不同的形状的端子组件。
参照图9b和图9c，本公开的端子组件700包括位于前密封板300的外侧的外端子710、插入形成在前密封板300中的端子孔300a中的螺柱720以及插设在端子孔300a的内表面与螺柱720之间的端子间隔件730。
参照图9b，端子间隔件730接合到内端子123。例如，端子间隔件730可以通过焊接接合到内端子123。当端子间隔件730与内端子123通过焊接牢固地连接时，能够防止绝缘冷却液通过内端子123与端子间隔件730之间的接合部进入，因此能够防止绝缘冷却液通过端子间隔件730与螺柱720之间的间隙泄漏到外部。
螺柱720可以具有包括螺帽(bolt head)的形式。也就是说，图9b所示的螺柱720可以具有与上述图9和图9a所示的螺柱720和紧固螺母740的接合基本相同的形状。螺柱720通过螺栓连接到端子间隔件730，使得外端子710与端子间隔件70紧密接触。通过将螺柱720紧固，螺柱720的螺帽压迫外端子710，因此外端子710紧密地附接到端子间隔件730。因此，端子间隔件730的在纵向(平行于X轴)上的一侧和另一侧分别与内端子123和外端子710紧密接触，从而内端子123和外端子710电连接。
同时，密封构件G可以插设在端子孔300a的内表面与端子间隔件730之间。作为应用在端子孔300a的内表面与端子间隔件730之间的密封构件G，可以应用例如O形环。更具体地，在端子孔300a的内表面与端子间隔件730之间应用的密封构件G可以设置在由前密封板300、内端子123和端子间隔件730围绕的空间中。
由于本公开的端子组件700具有上述结构，所以能够有效地防止被引入电池模块的绝缘冷却液通过形成在前密封板300的端子孔300a的内表面与端子间隔件730之间的间隙和/或形成在螺柱720与端子间隔件730之间的间隙泄露。
参照图9c，端子间隔件730接合到内端子123。端子间隔件730可以通过例如压装与内端子123接合。螺柱720可以具有包括螺帽的形式。也就是说，图9c所示的螺柱720可以具有与上述图9和图9a所示的螺柱720和紧固螺母740的接合基本相同的形状。
螺柱720插入在端子间隔件730的中央部以预定深度形成的螺柱槽730a中。螺柱720通过螺栓连接到端子间隔件730，从而外端子710与端子间隔件730紧密接触。通过将螺柱720紧固，螺柱720的螺帽压迫外端子710，因此外端子710紧密地附接到端子间隔件730。因此，端子间隔件730的在纵向(平行于X轴)上的一侧和另一侧分别与内端子123和外端子710紧密接触，使得内端子123与外端子710电连接。
前密封板300具有台阶部S，台阶部S形成在端子孔300a的内表面上。端子间隔件730包括间隔件法兰部731，间隔件法兰部731形成在与台阶部S对应的位置处。在台阶部S与间隔件法兰部731之间可以插设有密封构件G。例如，密封构件G可以为O形环。
由于本公开的端子组件700具有上述结构，从而能够有效地防止被引入电池模块的绝缘冷却液通过形成在前密封板300的端子孔300a的内表面与端子间隔件730之间的间隙和/或形成在螺柱720与端子间隔件730之间的间隙泄露。
参照图1、图2、图5和图6，前端板500覆盖前密封板300并且固定到模块壳体200。后端板600覆盖后密封板300并且固定到模块壳体200。
前端板500包括用于将外端子710的连接部711暴露于前端板500的外部的端子暴露部500a，以及用于将入口P1暴露于前端板500的外部的入口暴露部500b。后端板600包括用于将出口P2暴露于后端板600的外部的出口暴露部600b。
当应用前端板500和后端板600时，用于防止绝缘冷却液泄漏的密封构件G可以插设在前端板500与模块壳体200之间的接合区域和后端板600与模块壳体200之间的接合区域中。密封构件G可以为例如垫圈。
参照图3至图3b、图4和图10，感测组件800设置在子模块100的顶部并且感测电池单体111的电压。感测组件800包括感测线810，感测线810电连接到多个电池单体111并且从电池单体111的在纵向(平行于X轴)上的一端延伸到在纵向上的另一端。感测线810电连接到在电池单体堆组件110的在纵向(平行于X轴)上的一侧和另一侧的电池单体111。可以通过将感测线820接合到汇流条122来实现感测线810与电池单体111之间的电连接。感测线810也可以直接接合到电池单体111的电极引线111a。
感测线810可以插设在软包型电池单体111的电池单体主体部B与朝向电池单体主体部A折叠的电池单体翼部W之间。这是为了防止感测线810被在电池模块内流动的绝缘冷却液损坏。当电池单体111是软包型电池单体时，容纳有电极组件(未示出)的区域可以被定义为电池单体主体部B，并且在围绕电池单体主体部B形成的密封区域中沿电池模块的纵向(平行于X轴)伸长的区域可以被定义为电池单体翼部W。
除了感测电压之外，感测组件800还可以执行感测电池单体111的温度的功能。为此，感测组件800还可以包括安装在感测线810上的至少一个温度传感器820。出于有效的温度感测的目的，温度传感器820可以设置为与其他区域相比具有相对较大的发热量的电极引线111a相邻。与感测线810类似，温度传感器820可以插设在电池单体111的电池单体主体部B与朝向电池单体主体部B折叠的电池单体翼部W之间。这是为了防止温度传感器820被在电池模块内流动的绝缘冷却液损坏。此外，这是为了防止或最小化温度传感器820与绝缘冷却液之间的接触，从而可以准确地感测电池单体111的温度。
感测组件800还可以包括电连接到感测线810的印刷电路板(PCB)830。PCB 830可以固定在汇流条框架121上。连接器组件(未示出)可以安装在PCB 830上，并且例如电池管理系统(BMS)(未示出)的控制装置可以通过该连接器组件连接。在这种情况下，BMS可以测量和/或接收关于电池单体111的电压、温度等的信息，并且参照该信息来控制电池模块的充电/放电。
另一方面，参照图3c和图11，当本公开的电池单体堆组件110包括代替流路间隔件112的散热片114时，覆盖感测线810和温度传感器820的电池单体翼部W可以被散热片114的翼部覆盖部114b覆盖。
根据本公开的实施例的电池组可以包括至少一个如上所述的根据本公开的实施例的电池模块。电池组可以包括例如电池组壳体和/或电池管理系统(BMS)的附加部件以及至少一个电池模块。电池模块可以通过形成在前端板500和/或后端板600中的紧固孔H被紧固到电池组壳体。也就是说，紧固孔H可以提供空间，用于紧固电池组壳体和电池模块的紧固器件(例如螺柱)被插入该空间中。另一方面，当电池组包括多个电池模块时，也可以通过形成在前端板500和/或后端板600中的紧固孔H将多个电池模块彼此紧固。
根据本公开的实施例的车辆可以包括至少一个如上所述的电池模块和/或电池组。例如，根据本公开的实施例的车辆可以是通过由本公开的电池模块和/或电池组供电而运行的混合动力车辆或电动车辆。
已经详细描述了本公开。然而，应理解，虽然详细描述和具体示例陈述了本公开的优选实施例，然而仅通过示例的方式给出了详细描述和具体示例，这是由于本领域技术人员将从该详细描述中清楚地看到本公开的范围内的各种变化和修改。
[附图标记的说明]
100：子模块
110：电池单体堆组件
111：电池单体
111a：电极引线
B：电池单体主体部
W：电池单体翼部
112：流路间隔件
112a：冷却液流路
112b：固定部
113：缓冲垫
114：散热片
114a：主体接触部
114b：翼部覆盖部
120A：前汇流条框架组件
120B：后汇流条框架组件
121：汇流条框架
121a：冷却液孔
121b：引导肋
122：汇流条
123：内端子
200：模块壳体
300：前密封板
300a：端子孔
P1：入口
S：台阶部
400：后密封板
P2：出口
500：前端板
500a：端子暴露部
500b：入口暴露部
600：后端板
600b：出口暴露部
700：端子组件
710：外端子
711：连接部
712：紧固部
720：螺柱
721：螺柱法兰部
730：端子间隔件
730a：螺柱槽
731：间隔件法兰部
740：紧固螺母
G：密封构件
800：感测构件
810：感测线
820：温度传感器
830：PCB(印刷电路板)

Claims (17)

1.一种电池模块，包括：
子模块，所述子模块包括电池单体堆组件，所述电池单体堆组件具有多个电池单体；
模块壳体，所述模块壳体被配置为容纳所述子模块；
前密封板，所述前密封板被配置为覆盖所述模块壳体的纵向的一侧的开口并且具有入口，冷却液通过所述入口被引入；
后密封板，所述后密封板被配置为覆盖所述模块壳体的纵向的另一侧的开口并且具有出口，所述冷却液通过所述出口排出；以及
一对端子组件，所述一对端子组件包括外端子、螺柱以及端子间隔件，所述外端子位于所述前密封板的外侧，所述螺柱插入形成在所述前密封板中的端子孔中，所述端子间隔件插设在所述端子孔的内表面与所述螺柱之间。
2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述子模块包括：
前汇流条框架组件，所述前汇流条框架组件与所述电池单体堆组件的纵向的一侧接合；以及
后汇流条框架组件，所述后汇流条框架组件与所述电池单体堆组件的纵向的另一侧接合。
3.根据权利要求2所述的电池模块，其中，所述前汇流条框架组件包括：
汇流条框架；
多个汇流条，所述多个汇流条固定在所述汇流条框架上，并且连接到所述电池单体的电极引线；以及
一对内端子，所述一对内端子固定在所述汇流条框架上，并且连接到包括在所述电池单体堆组件中的所述电池单体中的位于最外侧的电池单体的电极引线。
4.根据权利要求3所述的电池模块，其中，所述端子组件进一步包括紧固螺母，所述紧固螺母通过螺栓连接到所述螺柱，使得所述外端子与所述端子间隔件紧密接触。
5.根据权利要求4所述的电池模块，其中，所述螺柱与所述内端子接合，并且
所述端子间隔件通过螺栓连接到所述螺柱。
6.根据权利要求4所述的电池模块，其中，所述前密封板包括台阶部，所述台阶部形成在所述端子孔的所述内表面上，并且
其中，所述端子间隔件包括间隔件法兰部，所述间隔件法兰部形成在与所述台阶部对应的位置处。
7.根据权利要求6所述的电池模块，其中，在所述台阶部与所述间隔件法兰部之间插设有密封构件。
8.根据权利要求4所述的电池模块，其中，所述螺柱穿过所述内端子，并且
其中，所述螺柱包括形成在所述螺柱的一端处的螺柱法兰部。
9.根据权利要求8所述的电池模块，其中，密封构件插设在所述螺柱法兰部与所述内端子之间以及所述端子孔的所述内表面与所述端子间隔件之间中的至少一处。
10.根据权利要求3所述的电池模块，其中，所述端子间隔件与所述内端子接合，并且
其中，所述螺柱通过螺栓连接到所述端子间隔件，使得所述外端子与所述端子间隔件紧密接触。
11.根据权利要求10所述的电池模块，其中，密封构件插设在所述端子孔的所述内表面与所述端子间隔件之间。
12.根据权利要求3所述的电池模块，其中，所述端子间隔件与所述内端子接合，并且
其中，所述螺柱插入形成在所述端子间隔件的中央部的螺柱槽中并且通过螺栓连接到所述端子间隔件，使得所述外端子与所述端子间隔件紧密接触。
13.根据权利要求12所述的电池模块，其中，所述前密封板包括台阶部，所述台阶部形成在所述端子孔的所述内表面上，并且
其中，所述端子间隔件包括间隔件法兰部，所述间隔件法兰部形成在与所述台阶部对应的位置处。
14.根据权利要求13所述的电池模块，其中，在所述台阶部与所述间隔件法兰部之间插设有密封构件。
15.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述端子组件具有防止泄露结构，从而防止被引入所述电池模块的绝缘冷却液通过形成在所述螺柱与所述端子间隔件之间的间隙和形成在所述端子孔的所述内表面与所述端子间隔件之间的间隙泄露。
16.一种电池组，所述电池组包括根据权利要求1至15中的任一项所述的电池模块。
17.一种车辆，所述车辆包括根据权利要求1至15中的任一项所述的电池模块。
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