电池模块及包括该电池模块的电池组制造技术

根据本发明专利技术的一个实施方式的电池模块包括：电池单元叠层，其中层叠有多个电池单元；第一汇流条，其与从电池单元延伸的电极引线连接；连接构件，其与第一汇流条连接，以用于与其它相邻的电池模块连接，其中，第一汇流条包括与电极引线连接的第一部分和与连接构件连接的第二部分，其中，第一部分和第二部分中的任意一者具有突起部分，另一者具有供突起部分插入的贯通开口；突起部分插入到贯通开口中，使得第一部分和第二部分彼此连接，并且突起部分包括当温度上升时体积收缩或形状改变的材料。包括当温度上升时体积收缩或形状改变的材料。包括当温度上升时体积收缩或形状改变的材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池模块及包括该电池模块的电池组


[0001]相关申请的交叉引证
[0002]本申请要求2019年8月23日提交给韩国知识产权局的韩国专利申请第10
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2019
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0103781号的益处，该申请的公开内容通过引用全部纳入本文中。
[0003]本公开涉及一种电池模块和包括该电池模块的电池组，更具体地说，涉及一种对异常操作状态具有改善的安全性的电池模块以及包括该电池模块的电池组。

技术介绍

[0004]易于适用于各种产品组并具有诸如高能量密度之类的电气特性的二次电池不仅普遍适用于便携式装置，而且还适用于由电力驱动源驱动的电动车辆或混合电动车辆、储能系统等。这种二次电池作为一种用于提高能源效率的新的环保型能源而备受关注，这是由于它在显著减少化石燃料的使用方面具有主要优势，并且也完全不会因使用能源而产生副产品。
[0005]在用于小型装置的二次电池的情况下，布置两到三个电池单元，但在用于中型到大型装置(如车辆)的二次电池的情况下，使用其中大量的电池单元电连接的电池模块。在这样的电池模块中，多个电池单元相互串联或并联连接，以形成电池叠层，从而提高容量和输出。此外，多个电池模块可以与诸如电池管理系统(BMS)和冷却系统之类的各种控制和保护系统安装在一起，以形成电池组。
[0006]在这种情况下，电池模块具有一种结构，其中多个电池单元相互串联或并联连接，以形成电池单元叠层，其中汇流条可以用于电池单元之间的电连接。从每个电池单元突出的电极引线与汇流条连结，从而实现这种电连接。
[0007]此外，任何一个电池模块的汇流条和另一个电池模块的汇流条经由连接构件电连接，也能够进行电池模块之间的连接。
[0008]图1是示出了传统电池模块的汇流条30和电极引线15a和15b的立体图，并且为了方便解释，仅示出了必要的配置。
[0009]参照图1，电池单元(未示出)中的在X轴方向上突出的电极引线15a和15b弯曲成面向与Y轴相反的方向，使得这些电极引线可以与汇流条30连结。特别地，在汇流条30中可以形成有狭缝35，并且一些电极引线15b可以穿过狭缝35弯曲，然后与汇流条30连结。另一电极引线15a可以穿过汇流条30的一个侧表面而不是狭缝35。
[0010]此外，汇流条30可以具有向上延伸的连接部分36，并且连接构件(未示出)可以连接到连接部分36。连接构件与另一个电池模块的汇流条(未示出)连接，并且电池模块之间可以经由连接构件进行电连接。即，电池单元之间的电连接以及电池模块之间的电连接都可以借助汇流条30进行。
[0011]此外，当二次电池暴露在高温下时，或者当由于过度充电、外部短路、钉子刺入、局部损坏等原因，在短时间内流过大电流时，存在当电池由于IR热产生而被加热时引起爆炸的危险。即，当电池的压力或温度上升时，发生活性物质的分解反应和许多副反应，从而使
电池的温度迅速上升，这又加速了电解质溶液和电极之间的反应。最终，发生如下热失控现象：其中电池的温度迅速上升，并且当温度上升到一定水平以上时，电池可能点燃，并且二次电池由于电池的内部压力增加而爆炸。
[0012]因此，当二次电池被置于诸如过流状态或高温状态之类的异常操作状态时，可以提供用于中断电流的电流中断装置(CID)。
[0013]然而，当电流中断装置(CID)被应用于包括多个电池模块的中型或大型电池组时，存在以下若干问题。
[0014]在传统的小型电池中使用的电流中断装置(CID)的情况下，当电池单元的内部压力上升时，通过使用断开特定部分来中断电流的原则来确保安全。然而，将其应用于中型或大型电池组会引起电阻变得非常高的问题。
[0015]此外，在应用于中型或大型电池组的棱形电池单元的电流中断装置(CID)的情况下，当电池单元的内部电压增加时，使用强制产生外部短路并熔化电池单元的电极引线从而中断电流的方法，但这种方法存在的问题在于，即使在寿命终止(EOL)部分电池单元内部压力增加时其也会操作。

技术实现思路

[0016]技术问题
[0017]已经设计了本公开的实施方式以解决现有提出方法的上述问题，本公开的一个目的是提供在异常操作状态下能有效中断电流而不增加正常操作状态下的电阻的电池模块、以及包括该电池模块的电池组。
[0018]然而，本公开的实施方式所要解决的问题并不限于上述问题，并且在本公开包括的技术思想的范围内，可以进行各种扩展。
[0019]技术方案
[0020]根据本公开的一个实施方式的一种电池模块包括：电池单元叠层，其中层叠有多个电池单元；第一汇流条，其与从所述电池单元延伸的电极引线连接；连接构件，其与所述第一汇流条连接，用于与其它相邻的电池模块连接，其中，所述第一汇流条包括与所述电极引线连接的第一部分以及与所述连接构件连接的第二部分，其中，所述第一部分和所述第二部分中的任意一者中形成有突起部分，并且另一者中形成有供所述突起部分插入的贯通开口，其中，所述突起部分插入到所述贯通开口中以连接所述第一部分和所述第二部分，并且其中，所述突起部分包括当温度上升时体积收缩或改变形状的材料。
[0021]所述突起部分可以包括随温度上升而体积收缩的形状记忆合金。
[0022]所述突起部分可以包括随温度上升其形状改变的形状记忆合金。
[0023]所述突起部分可以随温度上升而改变其形状，使得平行于所述第二部分的方向上的宽度减小并且垂直于所述第二部分的方向上的高度增大。
[0024]所述贯通开口的内壁可以与所述突起部分彼此紧密接触。
[0025]所述突起部分可以插入到所述贯通开口中，以形成箝入式接头(clinching joint)。
[0026]所述第二部分可以包括与所述连接构件连结的连接部分。
[0027]所述突起部分可以具有与所述贯通开口对应的形状。
[0028]所述突起部分和所述贯通开口中的每一者可以形成为两个或更多个。
[0029]所述第一部分中可以形成有狭缝，并且所述电极引线可以在穿过所述狭缝后弯曲，并与所述第一部分连接。
[0030]汇流条框架可以位于所述第一汇流条和所述电池单元叠层之间，并且所述第一汇流条可以安装在所述汇流条框架上。
[0031]有益效果
[0032]根据本公开的一个实施方式，与连接构件连结的汇流条可以设置有突起部分和贯通开口的紧固结构，并且该汇流条在正常操作状态下不会增加电阻，但在异常操作状态下可以有效地中断电流。
附图说明
[0033]图1是示出传统电池模块的汇流条和电极引线的立体图。
[0034]图2是根据本公开的一个实施方式的电池模块的分解立体图。
[0035]图3是包括在图2的电池模块中的第一汇流条的分解立体图。
[0036]图4是示出图3的第一汇流条的第一部分和第二部分相互紧固的状态的立体图。
[0037]图5是沿着图4的切割线A
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电池模块，该电池模块包括：电池单元叠层，其中层叠有多个电池单元；第一汇流条，其与从所述电池单元延伸的电极引线连接；连接构件，其连接到所述第一汇流条，以用于与其它相邻的电池模块连接，其中，所述第一汇流条包括与所述电极引线连接的第一部分和与所述连接构件连接的第二部分，其中，所述第一部分和所述第二部分中的任意一者中形成有突起部分，并且另一者中形成有供所述突起部分插入的贯通开口，其中，所述突起部分插入到所述贯通开口中，以将所述第一部分和所述第二部分连接，并且其中，所述突起部分包括当温度上升时体积收缩或形状改变的材料。2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述突起部分包括随温度上升而体积收缩的形状记忆合金。3.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述突起部分包括随温度上升而形状改变的形状记忆合金。4.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述突起部分随温度上升而改变其形状，使得平行于所述第二部分的方向上的宽度减小并...

【专利技术属性】
技术研发人员：李汉荣，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：