电池组和包括该电池组的车辆的制作方法

本技术要求在韩国于2022年8月31日提交的韩国专利申请第10-2022-0110377号和韩国专利申请第10-2022-0110390号以及于2023年5月19日提交的韩国专利申请第10-2023-0065246号的优先权，前述韩国专利申请的公开内容通过引用并入本文中。本公开涉及一种电池组和包括该电池组的车辆，更具体地，涉及一种以无模组(cell-to-pack)方式制造的电池组和包括该电池组的车辆。

背景技术：

1、通常，二次电池指能够重复充放电的电池，例如，锂离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池等。作为二次电池充放电的基本单元的电池单体的输出电压大体上为2.5v至4.2v。

2、近来，二次电池已经应用于需要高输出电压和大量的充电容量的装置，例如，电动车辆或能量储存系统(ess)，因此，已经广泛使用以通过串联或并联连接多个电池单体配置电池模块并且再次串联或并联连接上面配置的多个电池模块的方式来制造的电池组。

3、然而，如在韩国专利公开第10-2379227号、韩国未审查专利公开第10-2022-0052183号等中公开的，在现有技术中，由于电池单体被容纳在盒形金属壳体中以配置电池模块，然后这些电池模块容纳在电池组壳体中以制造电池组，所以存在整个电池组的重量和体积增加，并且电池组的能量密度降低的问题。

4、另外，为了增加电池组的能量密度，如果将多个电池单体直接安装在电池组的电池组壳体中的现有无模组方法应用于具有软壳体的软包型电池单体，则难以同时处理或堆叠多个电池单体，并且存在将电池单体安装在电池组壳体中的工序中对电池单体造成损坏的风险。

5、此外，在现有的无模组方法中，由于多个电池单体以空间密集的方式密集地布置在电池组壳体的内部，所以难以在指定方向上排出电池单体热失控期间产生的气体或火焰，并且在部分电池单体中发生的热失控可能导致剩余电池单体的连续热失控。

技术实现思路

1、技术问题

2、本公开被设计用于解决相关技术的问题，因此，本公开旨在提供一种电池组和包括该电池组的车辆，其减小电池组的总体重量和体积，增加能量密度，并且能够容易地处理和安装容纳在电池组中的电池单体。

3、另外，本公开还旨在提供一种电池组和包括该电池组的车辆，其通过在指定方向上排出电池单体的热失控期间产生的气体或火焰来防止一连串热失控。

4、技术方案

5、根据本公开的一个方面，提供了一种电池组，包括：多个电池单体单元，多个电池单体单元中的每一个包括至少一个电池单体和覆盖至少一个电池单体的电池单体盖，并且多个电池单体单元彼此堆叠；以及壳体，该壳体容纳多个电池单体单元，其中，电池单体盖设置有槽和气体通道，至少一个电池单体插入到槽中，气体通道设置在槽的与插入到槽中的至少一个电池单体相邻的内表面上。

6、在实施例中，槽的内表面的一部分可以形成气体通道，该气体通道在远离至少一个电池单体的方向上突出或弯曲。

7、在实施例中，电池单体盖可以包括：第一盖部，该第一盖部形成槽的一个侧壁；第二盖部，该第二盖部形成槽的面对一个侧壁的相反的侧壁；以及第三盖部，该第三盖部连接第一盖部与第二盖部并形成槽的端部，并且槽的入口可以设置在第一盖部与第二盖部之间。

8、在实施例中，电池单体盖的气体通道可以设置在第一盖部至第三盖部中的至少一个中。

9、在实施例中，电池单体盖可以进一步具有开口，该开口使插入到槽中的至少一个电池单体的电极引线暴露于电池单体盖的外部，并且电池单体盖的气体通道可以从电池单体盖的除了开口以外的部分朝向开口延伸预定长度。

10、在实施例中，至少一个电池单体的第一方向上的两个端部分别设置有电极引线，并且电池单体盖的气体通道可以沿着第一方向延伸。

11、在实施例中，多个电池单体单元中的每一个还可以包括：汇流条，该汇流条与至少一个电池单体的电极引线电连接；以及汇流条框架，该汇流条框架设置在电池单体盖的开口处，以支撑汇流条。

12、在实施例中，电池单体盖可以进一步包括排气部，该排气部配置为将从插入到槽中的至少一个电池单体产生的气体排出到电池单体盖的外部，并且电池单体盖的气体通道可以从电池单体盖的除了排气部以外的部分朝向排气部延伸预定长度。

13、在实施例中，电池单体盖的气体通道可以从槽的入口朝向排气部延伸。

14、在实施例中，多个电池单体单元中的每一个可以进一步包括气体过滤器，该气体过滤器具有多孔结构并且设置在电池单体盖的气体通道中。

15、在实施例中，电池单体盖可以包括多个气体通道，并且多个气体通道可以以预定间隔并排布置。

16、在实施例中，电池单体盖可以具有多个突出部，该多个突出部分别与多个气体通道相对应地从电池单体盖的外表面突出，并且多个电池单体单元的电池单体盖中的第一电池单体盖的突出部可以配置为以齿轮接合方式与邻近第一电池单体盖的第二电池单体盖的突出部接合。

17、在实施例中，电池单体盖可以进一步包括阻挡部，该阻挡部设置在槽的入口处，以阻挡插入到槽中的至少一个电池单体的脱离。

18、在实施例中，至少一个电池单体可以配置为软包型二次电池。

19、根据本公开的另一方面，提供了一种包括根据任一个上述实施例的电池组的车辆。

20、有益效果

21、根据本公开，由于多个电池单体被具有简化结构的电池单体盖部分覆盖，并且直接安装在电池组壳体中，不是容纳在单独的模块壳体中而是安装在电池组壳体中，所以能够减小整个电池组的重量和体积，增加电池组的能量密度，当制造电池组时便于电池单体的安全操作和安装，并且降低制造成本。

22、另外，由于每个电池单体盖具有用于排出被电池单体盖覆盖的电池单体的气体的气体通道，所以可以容易地将电池单体的热失控期间产生的气体或火焰沿期望方向排出，并且防止电池单体之间的一连串热失控。

23、另外，由于电池单体盖的气体通道配置为将气体移动到电池单体盖的开口或排气部，所以可以更有效地排出从电池单体产生的气体。

24、另外，电池单体盖可以包括覆盖至少一个电池单体的一个侧面的第一盖部、覆盖至少一个电池单体的相对侧面的第二盖部和覆盖至少一个电池单体的上部的第三盖部，并且电池单体盖在至少一个电池单体的长度方向上的两个端部具有开口，使得从电池单体产生的气体可以在电池单体的长度方向上排出。

25、在另一个实施例中，配置为排气的排气部可以设置在电池单体盖的顶部，并且气体通道可以配置为朝向排气部延伸，从而将从电池单体产生的气体从电池单体向上排出。

26、另外，由于具有多孔结构的气体过滤器设置在气体通道的内部，所以可以防止火花、火焰或异物排出到电池单体盖的外部。

27、另外，由于设置这样的气体通道，所以从各个电池单体盖的外表面突出的突出部可以配置为以齿轮接合方式与相邻的电池单体盖的突出部接合，使得多个电池单体单元可以以空间密集的方式设置在壳体的内部，并且使得可以减小整个电池组的体积。

28、另外，电池单体盖的阻挡部可以支撑插入到电池单体盖中的电池单体，以阻挡插入的电池单体的脱离，从而防止电池单体改变其位置或者离开电池单体盖，并且确保电池组的安全性和可靠性。

29、另外，在电池单体盖的阻挡部中可以设置插入凹槽，以使容易插入与电池单体盖的内表面接触以改变电池单体盖的槽宽度的夹具，从而便于电池单体插入到电池单体盖中，并且防止对电池单体造成损坏。

30、另外，由于电池单体盖具有使插入到电池单体盖中的电池单体的电极引线暴露于外部的开口，并且由于设置在相对应的开口中并且与电极引线电连接的汇流条组件具有用于排气的通孔，所以可以将从电池单体的电极引线部排出的气体快速排出到电池单体盖的外部。

31、另外，分别设置在电池单体盖中的开口或排气部可以配置为面对相同的方向，从而阻挡电池单体的热失控期间产生的气体或火焰排出到其他电池单体，并且防止一连串热失控。

32、另外，由于设置在电池单体盖的开口部中的汇流条组件的汇流条框架具有用于排气的通孔，并且由于汇流条设置在通孔之间以不阻挡相对应的通孔，所以可以确保有效地排出从电池单体盖内部的电池单体产生的气体。

33、此外，本公开所属的领域的技术人员将能够根据下面的描述清楚地理解，根据本公开的各个实施例能够解决上面未提及的各个技术问题。

技术特征：

1.一种电池组，包括：

2.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述电池单体盖包括：

3.根据权利要求2所述的电池组，其中，所述电池单体盖的所述气体通道设置在所述第一盖部至所述第三盖部中的至少一个中。

4.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述电池单体盖还具有开口，所述开口使插入到所述槽中的所述至少一个电池单体的电极引线暴露于所述电池单体盖的外部，并且

5.根据权利要求4所述的电池组，其中，所述至少一个电池单体的第一方向上的两个端部分别设置有电极引线，并且

6.根据权利要求4所述的电池组，其中，所述多个电池单体单元中的每一个还包括：

7.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述电池单体盖还包括排气部，所述排气部配置为将从插入到所述槽中的所述至少一个电池单体产生的气体排出到所述电池单体盖的外部，并且

8.根据权利要求7所述的电池组，其中，所述电池单体盖的所述气体通道从所述槽的所述入口朝向所述排气部延伸。

9.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述多个电池单体单元中的每一个还包括气体过滤器，所述气体过滤器具有多孔结构并且设置在所述电池单体盖的所述气体通道中。

10.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述电池单体盖包括多个气体通道，并且

11.根据权利要求10所述的电池组，其中，所述电池单体盖具有多个突出部，所述多个突出部分别与所述多个气体通道相对应地从所述电池单体盖的外表面突出，并且

12.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述电池单体盖还包括阻挡部，所述阻挡部设置在所述槽的所述入口处，并且配置为阻挡插入到所述槽中的所述至少一个电池单体的脱离。

13.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述至少一个电池单体配置为软包型二次电池。

14.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述槽的内表面的一部分形成所述气体通道，所述气体通道在远离所述至少一个电池单体的方向上突出或弯曲。

15.一种车辆，所述车辆包括权利要求1至14中的任一项所述的电池组。

技术总结
公开了一种电池组和包括该电池组的车辆。根据本公开的实施例的电池组包括：多个电池单体单元，多个电池单体单元中的每一个包括至少一个电池单体和覆盖至少一个电池单体的电池单体盖，并且多个电池单体单元彼此堆叠；以及壳体，该壳体配置为容纳多个电池单体单元，并且电池单体盖设置有槽和气体通道，至少一个电池单体插入到槽中，气体通道设置在槽的与插入到槽中的至少一个电池单体相邻的内表面上。

技术研发人员：朴真用,权宇容,金昇俊,金仁洙,申松珠,李明吁,姜宗模,金敬友,文德熙,李泰炅,郑势润,郑宗夏,池昊俊,黄智秀
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：2024/12/5