[发明专利]电池模块和包括该电池模块的电池组

说明书

根据本公开内容实施方式的电池模块包括：堆叠有多个电池单元的电池单元堆叠体；用于覆盖电池单元堆叠体的下部的第一框架；以及用于覆盖电池单元堆叠体的上部的第二框架，其中第一框架包括用于覆盖电池单元堆叠体的两个侧表面的第一侧部，其中第二框架包括用于覆盖第一侧部的第二侧部，并且其中在第一侧部与第二侧部之间设置有侧面构件。

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求在韩国知识产权局于2020年3月17日提交的韩国专利申请第10-2020-0032725号的权益，通过引用将上述韩国专利申请的全部公开内容结合在此。

本公开内容涉及一种电池模块和包括该电池模块的电池组，更具体地，涉及一种防止模块结构由于膨胀而变形的电池模块和包括该电池模块的电池组。

背景技术

在现代社会中，随着诸如移动电话、笔记本电脑、便携摄像机和数码相机之类的便携式装置日常使用，与如上所述的移动装置相关的领域中的技术发展变得活跃。此外，可充电/放电的二次电池被用作电动汽车(EV)、混合动力电动汽车(HEV)、插电式混合动力电动汽车(P-HEV)等的电源，以试图解决由使用化石燃料的现有汽油车辆引起的空气污染等。因此，越来越需要发展二次电池。

目前市售的二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂二次电池等。其中，由于锂二次电池具有例如与镍基二次电池相比几乎不表现出记忆效应、因而自由充放电以及具有非常低的自放电率及高能量密度的优点，所以锂二次电池受到关注。

这种锂二次电池主要分别使用锂基氧化物和碳质材料作为正极活性材料和负极活性材料。锂二次电池包括：电极组件，在电极组件中，分别涂覆有正极活性材料和负极活性材料的正极板和负极板在它们之间插置隔膜的情况下进行设置；和将电极组件与电解质一起密封并容纳的电池壳体。

通常，锂二次电池基于外壳材料的形状可分为电极组件安装在金属罐中的罐型二次电池、以及电极组件安装在由铝层压片制成的袋中的袋型二次电池。

在用于小型装置的二次电池的情况下，设置两个至三个电池单元，但是在用于诸如汽车之类的中大型装置的二次电池的情况下，使用电连接有大量电池单元的电池模块(Battery module)。在这种电池模块中，多个电池单元彼此串联或并联连接以形成电池单元堆叠体，从而提高容量和输出。此外，可将一个或多个电池模块与诸如BMS(BatteryManagement System，电池管理系统)和冷却系统之类的各种控制和保护系统安装在一起，从而形成电池组。

图1是示出常规电池模块的分解透视图。

参照图1，电池模块可包括：通过堆叠多个电池单元11形成的电池单元堆叠体12；前表面和后表面敞开以便容纳电池单元堆叠体12的单体框架20；以及用于覆盖单体框架20的前表面和后表面的端板60。为了形成这种电池模块，必须水平地组装电池模块，以使得将电池单元堆叠体12沿着如图1中的箭头所示的X轴方向插入到单体框架20的敞开的前表面或后表面中。然而，为了稳定地执行这种水平组装，在电池单元堆叠体12与单体框架20之间必须确保足够的余隙(clearance)。在此，余隙(clearance)是指由于压装等而产生的间隙。

此时，考虑到电池单元堆叠体12的最大高度、插入过程中的组装公差等，必须将单件框架20的高度设计为较大，这会导致产生不必要的浪费空间。

在对多个电池单元11重复充电和放电的过程中，可能发生内部电解质分解并且产生气体而使得电池单元11膨胀的现象，即，膨胀(Swelling)现象。当以高集成度堆叠的多个电池单元11膨胀时，存在其中单体框架20的仅两个侧表面必须承受由于膨胀而引起的压力的问题。

然而，当增加单体框架20的厚度时，与抵抗膨胀现象的刚度无关的上表面和下表面的厚度也增加，由此电池模块的重量增加超出所需，而且高度也增加，这在能量容量方面是不利的。