本文公开的内容提供一种被配置为将电池单体的体积变化从停滞状态再次转变为增加状态的时间识别为排气风险点的电池模块、一种电池组以及一种用于检测排气风险点的方法。本发明专利技术可以在袋型电池单体的密封部分中形成间隙之前立即识别排气的风险，从而具有提高尤其是大容量电池应用于的电池模块和电池组的安全性的效果。性的效果。性的效果。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】能够早期检测排气的电池模块、电池组以及用于早期检测排气的方法
[0001]本申请要求基于2021年12月30日提交的韩国专利申请No.10
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2021
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0191987和2022年12月21日提交的韩国专利申请No.10
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2022
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0180764的优先权的权益。
[0002]本专利技术涉及一种电池模块、电池组和用于检测排气的方法，其中通过基于电池单体的体积变化行为在早期阶段识别排气来提高安全性。
技术介绍
[0003]最近，能够充电和放电的二次电池已经被广泛用作无线移动设备的能量源。此外，二次电池作为电动汽车、混合动力电动汽车等的能量源而受到关注，电动汽车、混合动力电动汽车等被提出作为针对现有的使用化石燃料的汽油车和柴油车的空气污染等的解决方案。因此，由于二次电池的优点，使用二次电池的应用的类型已经多样化，并且预期二次电池将在未来应用于许多领域和产品。
[0004]这些二次电池根据电极和电解质的组成可以被分类为锂离子电池、锂离子聚合物电池、锂聚合物电池等，并且在它们当中，锂离子聚合物电池的使用有所增加，锂离子聚合物电池不太可能泄漏电解质并且易于制造。通常，根据电池外壳的形状，二次电池可以被分类为圆柱形电池和电极组装件被嵌入圆柱形或棱柱形金属罐中的棱柱形电池、以及电极组装件被嵌入由铝层压片制成的袋型外壳中的袋型电池。
[0005]在它们当中，由于电池的高容量引起的外壳的面积的扩大和加工成薄型材料备受关注，并且因此，具有其中堆叠型或堆叠/折叠型电极组装件被嵌入由铝层压片制成的袋型电池外壳中的结构的袋型电池的使用由于制造成本低、重量轻、易变换形状等原因而逐渐增多。
[0006]图1是袋型电池单体的示意图。
[0007]袋型电池单体10包括其中电连接到袋型电池外壳20内部的电极组装件30的正极和负极极耳31、32的两个电极引线40、41以使得它们被暴露于外部的方式被密封的结构，电极组装件30由正极、负极和设置在它们之间的分隔件组成。
[0008]电池外壳20可以由外壳主体21和一体地连接到主体21的盖22组成，外壳主体21包括电极组装件可以被安置在其中的凹形容纳部分23。
[0009]在堆叠型电极组装件30中，多个正电极极耳和多个负电极极耳32分别熔合并耦合到电极引线40、41。此外，电极引线40、41位于外壳主体21的上端24和盖22的上端，并且绝缘膜50附接到其以防止短路。
[0010]当密封袋型电池单体10时，外壳主体21和盖在它们彼此接触的状态下使用密封构件热压在一起，并且构成组成主体21和盖22的铝层压片的最里面的涂层的聚合物树脂在热压期间熔化，并且主体和盖变得熔合。并且通过密封构件的热压而热熔合的部分被称为密封部分。
[0011]同时，在袋型电池的使用期间，电池的劣化随着反复充电和放电而出现，并且当突
然暴露于高温时，在电池中产生内部气体，并且如此产生的气体填满电池的密封的剩余空间，从而导致电池膨胀。此外，由内部气体引起的内部压力作用于袋型二次电池的密封部分，从而削弱了密封部分的粘合强度，并且当这种状态持续数周或数月时，可能在密封部分中形成间隙。
[0012]因此，在电池内部的气体通过密封部分中的间隙排放到电池的外部，电池内部的电解质通过密封部分中的间隙挥发，并且来自外部的氧气或水分流入电池单体中，从而导致电池单体性能出现问题。此外，电解质的泄漏可能导致外部电路中的安全问题。
[0013]韩国专利公开No.10
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2021
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0073898公开了一种电池模块，其包括控制部分，该控制部分检测在单体堆的体积扩张时施加到外壳的压力，并且将压力值的拐点确定为外壳变形的发生的时间。然而，尽管上述技术有用于检测外壳变形的时间，但存在的局限性在于无法在早期阶段检测电池单体的排气的时间。
[0014]因此，需要开发一种用于电池模块和电池组的技术，其能够在早期阶段检测电池单体中的排气。
技术实现思路
[0015]技术问题
[0016]在电池模块方面，本专利技术的目的是提供一种能够提前或在早期阶段识别排气的电池模块和电池组。
[0017]此外，在袋型二次电池方面，本专利技术涉及提供一种用于早期检测排气点的方法。
[0018]技术方案
[0019]根据本专利技术的实施例，一种电池模块包括：电池单体堆，在电池单体堆中堆叠多个电池单体；测量部分，该测量部分包括用于观察电池单体的体积变化的体积测量装置，并且将观察到的体积变化作为信号传输；以及控制部分，该控制部分接收来自测量部分的信号，基于接收到的信号来创建表示随时间的体积变化的时间
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体积曲线，并且识别排气的风险，其中控制部分被配置为将时间
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体积曲线中的体积变化从停滞状态再次转变为增加状态的时间识别为排气风险点。
[0020]在本专利技术的示例性实施例中，时间
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体积曲线可以被分成体积增加的第一区段、体积变化在第一区段之后停滞的第二区段、以及体积变化在第二区段之后再次增加的第三区段，其中控制部分可以将第三区段的起点识别为排气风险点。
[0021]在本专利技术的示例性实施例中，控制部分可以被配置为基于当电池单体的充电状态(SOC)满足设定SOC值时的体积来创建时间
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体积曲线。
[0022]在本专利技术的示例性实施例中，控制部分可以被配置为利用在标准温度Tn下的体积Vn校正在实际体积测量温度Tm下测量的体积Vm，并且基于校正后的体积Vn来创建时间
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体积曲线。
[0023]在本专利技术的示例性实施例中，电池单体可以是袋型电池单体，袋型电池单体具有其中包括正极、负极和分隔件的电极组装件被容纳在层压片的电池外壳内部，并且电池外壳通过热熔合密封的结构。
[0024]在本专利技术的示例性实施例中，体积测量装置可以包括热成像相机，热成像相机被配置为对其中电池外壳被热熔合的密封部分执行视觉检查。
[0025]根据本专利技术的示例性实施例的电池模块可以进一步包括模块外壳，模块外壳内部具有与电池单体堆的形状和尺寸相对应的容纳空间，并且为六面体形状。
[0026]在本专利技术的示例性实施例中，体积测量装置可以是应变规或压力传感器。
[0027]在本专利技术的示例性实施例中，控制部分可以包括用于将从测量部分接收的信号估计为体积变化的计算部分。
[0028]在本专利技术的示例性实施例中，应变规可以附接到其中电池外壳被热熔合的密封部分。
[0029]在本专利技术的示例性实施例中，测量部分可以进一步包括：电压传感器，电压传感器用于测量电池单体的电压；以及温度传感器，温度传感器用于测量电池单体的温度。
[0030]在本专利技术的示例性实施例中，控制部分可以被配置为当识别到排气风险时产生警告信号以确保电池模块的安全，并且警告信号可以是以下中的任何一个或多个：(1)用于停止电池本文档来自技高网...
【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，包括：电池单体堆，在所述电池单体堆中堆叠多个电池单体；测量部分，所述测量部分包括用于观察电池单体的体积变化的体积测量装置，并且将观察到的体积变化作为信号传输；以及控制部分，所述控制部分接收来自所述测量部分的信号，基于接收到的信号来创建表示随时间的体积变化的时间
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体积曲线，并且识别排气的风险，其中所述控制部分被配置为将所述时间
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体积曲线中的所述体积变化从停滞状态再次转变为增加状态的时间识别为排气风险点。2.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述时间
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体积曲线被分成体积增加的第一区段、所述体积变化在所述第一区段之后停滞的第二区段、以及所述体积变化在所述第二区段之后再次增加的第三区段，其中所述控制部分将所述第三区段的起点识别为排气风险点。3.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述控制部分被配置为基于当电池单体的充电状态(SOC)满足设定SOC值时的体积来创建所述时间
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体积曲线。4.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述控制部分被配置为利用在标准温度Tn下的体积Vn校正在实际体积测量温度Tm下测量的体积Vm，并且基于校正后的体积Vn来创建所述时间
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体积曲线。5.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述电池单体是袋型电池单体，所述袋型电池单体具有其中包括正极、负极和分隔件的电极组装件被容纳在层压片的电池外壳内部，并且所述电池外壳通过热熔合密封的结构。6.根据权利要求5所述的电池模块，其中所述体积测量装置包括热成像相机，所述热成像相机被配置为对其中所述电池外壳被热熔合的密封部分执行视觉检查。7.根据权利要求5所述的电池模块，进一步包括模块外壳，所述模块外壳内部具有与电池单体堆的形状和尺寸相对应的容纳空间，并且为六面体形状。8.根据权利要求7所述的电池模块，其中所述体积测量装置是应变规或压力传感器。9.根据权利要求6和8中任一项所述的电池模块，其中所述控制部分包括用于将从所述测量部分接收的信号估计为体积变化的计算部分。10.根据权利要求8所述的电池模块，其中所述应变规附接到其中电池外壳被热熔合的密封部分。11.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述测量部分进一步包括：电压传感器，所述电压传感器...
【专利技术属性】
技术研发人员：李恩周，金炫民，成耆元，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：
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