[发明专利]电池模块和包括该电池模块的电池组和车辆有效

专利信息
申请号: 201880004012.8 申请日: 2018-07-04
公开(公告)号: CN109844996B 公开(公告)日: 2021-11-09
发明(设计)人: 洪淳昌;金孝灿;柳癸秊 申请(专利权)人: 株式会社LG化学
主分类号: H01M50/507 分类号: H01M50/507;H01M50/586;H01M50/244;H01M50/249;B60L58/15;B60K6/28
代理公司: 北京三友知识产权代理有限公司 11127 代理人: 刘久亮;黄纶伟
地址: 韩国*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 电池 模块 包括 电池组 车辆
【说明书】:

根据本发明的实施方式的一种电池模块包括:电池堆组件,该电池堆组件包括第一电池单元和第二电池单元;第一汇流条,该第一汇流条连接到所述电池堆组件并具有第一极性;第二汇流条,该第二汇流条连接到所述电池堆组件并具有与所述第一极性相反的第二极性;短路单元,该短路单元在因所述第一电池单元和所述第二电池单元的体积增大而被施加扩张力时,朝向所述第一汇流条和所述第二汇流条移动,以将所述第一汇流条和所述第二汇流条电连接,由此产生短路;以及盒,该盒用于至少部分地容纳或支承所述第一汇流条、所述第二汇流条和所述短路单元。

技术领域

本公开涉及电池模块和包括该电池模块的电池组和车辆,并且更具体地,涉及通过防止电池模块的过充电而提高稳定性的电池模块和包括该电池模块的电池组和车辆。

本申请要求于2017年7月6日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2017-0085993的优先权,该韩国专利申请的公开内容以引用方式并入本文中。

背景技术

近来,对诸如笔记本计算机、摄像机和便携式电话这样的便携式电子产品的需求已急剧增加,并且认真地开发了电动车辆、蓄电池、机器人、卫星等。因此,正在积极研究允许重复充电和放电的高性能二次电池。

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。在这些电池当中,锂二次电池因其与镍类二次电池相比几乎没有存储效应并且还具有极低的自放电率和高能量密度而备受关注。

锂二次电池主要分别使用锂类氧化物和含碳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和外部构件,在所述电极组件中,设置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,且在正极板和负极板之间插置有隔膜,所述外部构件是电池壳体,在所述电池壳体中,将所述电池组件和电解液一起容纳和密封。

通常,根据外部构件的形状,锂二次电池可以被分为电极组件被包括在金属罐中的罐型二次电池和电极组件被包括在由铝层压片材制成的袋中的袋型二次电池。

近年来,二次电池不仅被广泛用于诸如便携式电子装置这样的小型装置中,而且还被广泛用于诸如车辆和储电装置这样的中型装置和大型装置中。特别地,随着碳能源的日益消耗和对环境的关注日益增加,人们的注意力集中在包括美国、欧洲、日本和韩国的世界各地的混合动力车辆和电动车辆上。混合动力车辆和电动车辆中最重要的组件是为车辆马达提供驱动动力的电池组。由于混合动力车辆或电动车辆能够通过电池组的充电和放电来获得车辆的驱动力,因此燃料效率高于仅使用引擎的车辆的燃料效率,并且能减少或基本上消除污染物。出于这些原因,混合动力车辆和电动车辆被越来越多地使用。另外,混合动力车辆或电动车辆的电池组包括多个二次电池,并且这多个二次电池串联和并联连接,以改进容量和功率。

二次电池具有优异的电特性,但是在诸如过充电、过放电、暴露于高温和电短路这样的异常操作条件下,造成电池的活性材料、电解液等的分解反应而产生热量和气体,由此导致二次电池膨胀的所谓膨胀现象。膨胀现象使分解反应加速,这会造成二次电池由于热失控而爆炸和燃烧。

因此,二次电池包括诸如用于在过充电、过放电或过电流时切断电流的保护电路、用于在温度升高时通过大幅增大电阻来切断电流的正温度系数(PTC)元件、用于在由于气体产生而压力增大时切断电流或排出气体的安全通风口这样的安全系统。

特别地,在传统技术中,为了即使发生了膨胀现象也确保电池组的安全,已经研究了在二次电池的体积扩张时由于物理变化而被切断的电连接构件。

然而,即使使用电连接构件,当二次电池扩张超过一定体积时,也难以确定地切断二次电池的电流。

另外,二次电池即使在处于正常操作状态而非异常操作状态时也重复扩张和收缩,因此甚至在正常操作范围内也会切断二次电池的电流,这会使操作可靠性下降。

发明内容

技术问题

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