本发明专利技术涉及一种电池单体组件以及包括该电池单体组件的电池模块，多个电连接的电池单体堆叠在电池单体组件中。电池单体被安装在单体容纳构件中，其中除了电极端子之外，电池单体的两侧被包裹在一个或多个电池单体的单元中。用于在电池单体膨胀期间使电池单体中的每一个电池单体的主体的一部分暴露到单体容纳构件的外侧的膨胀打开部形成在至少两个单体容纳构件中的每一个单体容纳构件的一侧或两侧上，并且电池单体被堆叠成使得至少两个膨胀打开部彼此面对。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有增强的安全性的电池单体组件和包括该电池单体组件 的电池模块
本专利技术涉及一种具有改进的安全性的电池单体组件和包括该电池单体组件的电 池模块，并且更具体地，涉及一种电池单体组件，其包括被堆叠同时彼此电连接的多个电池 单体，其中，电池单体中的一个或多个电池单体在其中除了电池单体的电极端子之外电池 单体的相对两侧由每个单体容纳构件包围的状态下安装在每个单体容纳构件中，在至少两 个单体容纳构件中的每一个的一个表面或相反两个表面处形成有膨胀打开部，当电池单体 膨胀时，电池单体中的每一个的主体的一部分通过所述膨胀打开部向外暴露，并且电池单 体被堆叠成使得至少两个膨胀打开部彼此面对。
技术介绍
近来，可以被充电和放电的二次电池已广泛用作无线移动装置的能量源。此外，二 次电池作为电动车辆（EV)、混合电动车辆（HEV)和插电式混合电动车辆（插电式HEV)的电 源，已吸引了相当大的关注，所述电动车辆（EV)、混合电动车辆（HEV)和插电式混合电动车 辆（插电式HEV)已被开发用于解决诸如由使用化石燃料的现有的汽油和柴油车辆引起的 空气污染或作为电力存储装置以存储剩余电力使得能够根据需要使用电力等问题。 小型移动装置为每个装置使用一个或数个电池单体。另一方面，诸如车辆等中型 或大型装置使用具有多个彼此电连接的电池单体的电池模块，因为高输出和大容量对于中 型或大型装置是必要的。 优选地，将中型或大型电池模块制造成具有尽可能小的尺寸和重量。出于该原因， 可以高集成度地堆叠并且具有小的重量-容量比的棱柱形电池或袋形电池通常被用作中 型或大型电池模块的电池单体。特别地，当前对使用铝层压板作为保护构件（sheathing member)的袋形电池产生了很大的兴趣，因为袋形电池的重量轻并且袋形电池的制造成本 低。 同时，电池模块需要被构造成具有其中多个电池单体被组合的结构。因此，在电池 单体中的一些电池单体被过度充电或过度放电的情况下，由于电解质的分解而产生大量气 体，其结果是，电池单体中的每一个电池单体的电池壳膨胀（swelling)，S卩，发生所谓的膨 胀现象。膨胀现象进一步加速电解质的分解，同时在密封的电池壳中导致高压，其结果是， 电池模块可能爆炸。此外，电池单体中的一些电池单体的异常工作可造成其它电池单体的 异常工作，其结果是，可能发生电池模块的着火或爆炸，这可能导致大型事故。 出于该原因，二次电池设置有安全系统，诸如当二次电池被过度充电或过度放电 时或当过量电流流入二次电池中时中断电流的保护电路，当二次电池的温度增加时其电阻 大大增加以便中断电流的正温度系数（PTC)元件，或用以在压力由于气体的产生而增加时 中断电流或排出气体的安全孔。另一方面，被构造成具有其中多个电池模块组合的多单体 结构的多电池型中型或大型电池组设置有安全系统，诸如熔断器、双金属材料、或电池管理 系统（BMS)，以保护电池单体免受过度充电、过度放电、或过量电流。 然而，诸如PTC元件或BMS的安全系统可能发生故障。另一方面，电流中断设备 (CID)系统被构造成仅当最外面的电池模块或最外面的电池单体异常工作时工作，所述电 流中断设备（CID)系统主要被用作当中型或大型电池组异常工作时使中型或大型电池组 和外部设备之间的电连接中断的方法。因此，在最外面的电池模块或最外面的电池单体正 常工作的情况下，难以取得期望的效果。 此外，有必要不可避免地提供空间，即使在其中最外面的电池模块或最外面的电 池单体膨胀的情况下，电池模块或电池单体也通过该空间部分地暴露于外侧，其结果是，难 以增加单位体积的容量。 因此，存在高必要性将电池单体组件构造成具有能够从根本上确保电池模块和电 池组的安全性同时解决上述问题的新型结构。
技术实现思路
技术问题 因此，已经完成本专利技术来解决以上问题以及尚未解决的其它技术问题。 作为用以解决如上所述的问题的广泛和深入研究以及实验的结果，本申请的专利技术 人已经发现，当使在被横向堆叠同时彼此相邻的电池单体中由于电池单体的膨胀而产生的 膨胀力在电池单体组件的异常工作状态下沿相反方向施加到电池单体，由此电池单体之间 的电连接区域断裂时，能够增加使电池单体之间的电连接区域断裂所需的力，同时提高工 作可靠性和稳定性。基于这些发现，已经完成了本专利技术。 技术方案 根据本专利技术的一个方面的，以上和其它目的通过提供一种电池单体组件来实现， 该电池单体组件包括被堆叠同时彼此电连接的多个电池单体，其中，这些电池单体中的一 个或多个电池单体在除了电池单体的电极端子之外，电池单体的相反两侧由每个单体容纳 构件包围的状态下安装在每个单体容纳构件中，在至少两个单体容纳构件中的每一个的一 个表面或相反两个表面处形成有膨胀打开部，当电池单体膨胀时，所述电池单体中的每一 个电池单体的主体的一部分通过该膨胀打开部向外暴露，并且电池单体被堆叠成使得至少 两个膨胀打开部彼此面对。 在根据本专利技术的电池单体组件中，电池单体被堆叠成使得形成在至少两个单体容 纳构件的一个表面或相反两个表面处的至少两个膨胀打开部彼此面对。因此，在其中安装 在每个单体容纳构件中的一个或多个电池单体异常工作并且电池单体中的每一个的主体 通过膨胀打开部中的对应的膨胀打开部向外暴露的情况下，由于电池单体与电池单体之间 沿相反方向的膨胀而在电池单体中产生膨胀力，使得单体容纳构件之间的距离增加，其结 果是，可以使安装在被堆叠同时彼此相邻的单体容纳构件中的电池单体之间的电连接断 裂。所述电连接可以是串联连接或并联连接，如下文所述。 如先前所描述的，电池单体中的一些电池单体的异常工作可导致其它电池单体的 异常工作。结果，在安装在被堆叠同时彼此相邻的单体容纳构件中的电池单体之间相继地 实现电连接的切断效果。因此，与常规电池单体组件相比，根据本专利技术的电池单体组件具有 较高的安全性和工作可靠性。 如上所述，可以在每个单体容纳构件中安装一个电池单体。另一方面，可以在每个 单体容纳构件中安装两个或更多个电池单体。被构造成具有如下结构的电池单体组件可以 被称为单元模块，其中，两个或更多个电池单体可以安装在单体容纳构件中。 电池单体可以使用各种方法彼此电连接。例如，电池单体可以经汇流条彼此并联 地电连接。另一方面，电池单体可以经内部汇流条彼此串联地电连接。 在其中在每个单体容纳构件中安装一个电池单体的情况下，电池单体被构造成具 有这样的结构，在该结构中，电池单体被堆叠同时经内部汇流条彼此串联连接。当然，电池 单体可以被构造成具有这样的结构，在该结构中，电池单体被堆叠同时经汇流条彼此并联 连接。 然而，在其中电池单体被堆叠同时彼此并联连接的情况下，并联连接的电池单体， 艮P，在相应的单体容纳构件之间的电池单体，可以彼此串联连接。串联连接可以使用内部汇 流条来实现。 另一方面，在其中在每个单体容纳构件中安装两个或更多个电池单体的情况下， 电池单体可以彼此串联连接或并联连接。此外，相应的单体容纳构件之间的电池单体可以 彼此并联或串联连接。 在本专利技术的具体示例中，安装在每个单体容纳构件中的电池单体可以经汇流条彼 此并联连接，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电池单体组件，包括在堆叠的同时彼此电连接的多个电池单体，其中，所述电池单体中的一个或更多个电池单体以如下状态安装在每个单体容纳构件中：除了所述电池单体的电极端子之外，所述电池单体的相反两侧由每个单体容纳构件包围，在至少两个单体容纳构件中的每一个单体容纳构件的一个表面或相反两个表面处形成有膨胀打开部，当电池单体膨胀时，每个所述电池单体的主体的一部分通过所述膨胀打开部向外暴露，并且所述电池单体被堆叠成使得至少两个膨胀打开部彼此面对。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.29 KR 10-2012-00207101. 一种电池单体组件，包括在堆叠的同时彼此电连接的多个电池单体，其中， 所述电池单体中的一个或更多个电池单体以如下状态安装在每个单体容纳构件中：除 了所述电池单体的电极端子之外，所述电池单体的相反两侧由每个单体容纳构件包围， 在至少两个单体容纳构件中的每一个单体容纳构件的一个表面或相反两个表面处形 成有膨胀打开部，当电池单体膨胀时，每个所述电池单体的主体的一部分通过所述膨胀打 开部向外暴露，并且所述电池单体被堆叠成使得至少两个膨胀打开部彼此面对。2. 根据权利要求1所述的电池单体组件，其中，安装在每个单体容纳构件中的两个或 更多个电池单体彼此并联连接。3. 根据权利要求1所述的电池单体组件，其中，在各个单体容纳构件之间的电池单体 彼此串联连接。4. 根据权利要求1所述的电池单体组件，其中，所述膨胀打开部以开口的形状形成在 每个单体容纳构件处，即使在电池单体中的对应的那一个电池单体不膨胀的状态下，所述 电池单体的主体的一部分也通过所述开口暴露。5. 根据权利要求1所述的电池单体组件，其中，所述膨胀打开部中的每一个以凹痕的 形状形成在每个单体容纳构件处，所述凹痕被构造成当所述电池单体中的对应的那一个电 池单体膨胀时断裂，使得所述电池单体的主体的一部分暴露。6. 根据权利要求1所述的电池单体组件，其中，所述膨胀打开部中的每一个形成在每 个单体容纳构件的、与所述电池单体之间的电极端子连接区域相邻的位置处，使得当所述 电池单体膨胀时，所述电极端子连接区域断裂，由此使所述电池单体组件断开。7. 根据权利要求6所述的电池单体组件，其中，所述膨胀打开部中的每一个形成在每 个单体容纳构件的、与所述电极端子连接区域相邻的一个侧部处。8. 根据权利要求1所述的电池单体组件，其中，在每个单体容纳构件的、与所述电池单 体之间的电极端子连接区域相邻的位置处，所述膨胀打开部中的每一个具有相当于每个单 体容纳构件的一个表面的总面积的10%至50...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁正勋，崔丞惇，金汝珍，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR
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