[发明专利]电池模块以及包括所述电池模块的电池组和车辆

说明书

根据本公开的电池模块包括：第一汇流条，其电连接到第一电池单体的第一电极引线；第二汇流条，其电连接到第二电池单体的第二电极引线；短路单元，其受到第一电池单体的体积增加所产生的膨胀力而朝着第一汇流条和第二汇流条移动，并与第一汇流条和第二汇流条接触，从而将第一汇流条和第二汇流条电连接，从而引起短路；以及盒，其容纳或支撑第一电极引线、第二电极引线、第一汇流条、第二汇流条和短路部中的至少一些。

技术领域

本公开涉及电池模块以及包括所述电池模块的电池组和车辆，更具体地，本公开涉及用于防止电池模块的过度充电并改进稳定性的电池模块和以及包括所述电池模块的电池组和车辆。

本申请要求于2017年5月26日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2017-0065459的优先权，其公开内容通过引用并入本文。

背景技术

近来，随着对于诸如膝上型计算机、摄像机、移动电话等此类便携式电子产品的急剧增长的需求以及电动车辆、用于储能的蓄电池、机器人、卫星等的广泛发展，正在对能够反复充电的高性能二次电池进行许多研究。

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，在这些二次电池之中，锂二次电池具有很少或没有记忆效应，因此具有自由充电/放电、非常低的自放电和高能量密度的优点，从而锂二次电池比镍基二次电池更受关注。

锂二次电池通常分别将锂基氧化物和碳材料用于正极电极活性材料和负极电极活性材料。锂二次电池包括：电极组件，所述电极组件包括分别涂覆有正极电极活性材料和负极电极活性材料的正极电极板和负极电极板，分隔物被置于所述正极电极板和负极电极板之间；以及包装或电池外壳，其用于以密封方式容纳电极组件和电解质溶液。

通常，根据外壳的形状，锂二次电池可以分为罐型二次电池以及袋型二次电池，在所述罐型二次电池中，电极组件嵌入金属罐中，在所述袋型二次电池中，电极组件嵌入铝层压片的袋中。

最近，二次电池不仅广泛用于诸如便携式电子设备这样的小型设备，而且还广泛用于诸如车辆或储能系统这样的中型和大型设备。特别地，随着碳能源的不断枯竭和对环保的兴趣增加，包括美国、欧洲、日本和韩国在内的全世界各国都对混合动力电动车辆和电动车辆予以关注。在这种混合动力电动车辆或电动车辆中，最重要的部件是为汽车电动机提供驱动力的电池组。因为混合动力电动车辆或电动车辆通过电池组的充电/放电来供应用于驱动车辆的动力，因此与仅由发动机驱动的车辆相比，混合动力电动车辆或电动车辆具有更高的燃料效率，并且可以消除或减少污染物的排放，因此，用户数量正在增加。混合动力电动车辆或电动车辆的电池组包括多个二次电池，并且所述多个二次电池串联和并联连接，以改进容量和输出。

二次电池具有良好的电学性能，但是在异常工作条件下，例如过度充电、过度放电、暴露于高温和电短路，会发生电池的部件、活性材料和电解质的分解反应，从而产生热量和气体，因此，存在二次电池发生膨胀的问题，即所谓的肿胀现象。这种肿胀现象加速了分解反应，从而由于过热失控现象造成二次电池的爆炸和燃烧。

因此，二次电池具有安全系统，例如，在发生过度充电、过度放电和过载电流的情况下使电流中断的保护电路；根据温度上升而急剧增加电阻、以中断电流的正温度系数(PTC)元件；以及当所产生的气体的压力增加时使电流中断或排出气体的安全通风口。

特别地，传统上，为了在发生肿胀现象的情况下确保电池组的安全性，已经对在二次电池发生体积膨胀时、响应于机械变化而引起短路的电连接构件进行了研究。

然而，尽管使用电连接构件，但在二次电池膨胀超过预定体积的情况下，也难以应对短路。

另外，由于二次电池不仅在异常工作条件下、而且在正常工作条件下也重复发生预定的膨胀和收缩，所以二次电池可能由于正常范围内的膨胀而发生短路，因此存在操作可靠性的问题。

发明内容

技术问题