电池模块的制作方法
【专利说明】电池模块
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]2013年10月21日递交到韩国知识产权局且名称为“电池模块”的韩国专利申请第10-2013-0125380号通过引用被整体合并于此。
技术领域
[0003]实施例涉及一种电池模块。
【背景技术】
[0004]锂离子二次电池可以被用在诸如笔记本电脑或智能电话的小尺寸电子设备中。与其它类型的二次电池相比，近来开发的锂离子二次电池可以具有优越的性能，包括高输出功率、高容量和重量轻，并且它们可以被广泛用在混合动力车辆或电动车辆中。
【发明内容】
[0005]实施例涉及一种电池模块。
[0006]实施例通过提供包括被布置在一排中的多个电池单元、串联连接多个电池单元的多个汇流条以及被机械连接到多个电池单元中的第一电池单元并被电连接到多个电池单元中的第二电池单元的短路构件的电池模块来实现。
[0007]第一电池单元可以在被布置在一排中的多个电池单元中位于该排的一端，并且第二电池单元可以在被布置在一排中的多个电池单元中位于该排的另一端。
[0008]第一电池单元可以进一步包括响应于电池模块的过充电可被电短路到短路构件的膜。
[0009]响应于电池模块的过充电，膜响应于第一电池单元的内部压力的增加可以是可反转的，以然后被电短路到短路构件。
[0010]短路构件可以包括被机械连接到第一电池单元的基体区域、从基体区域延伸并重叠第一电池单元的膜的第一延伸区域以及从基体区域延伸并被电连接到第二电池单元的第二延伸区域。
[0011 ] 电池模块可以进一步包括第一电池单元和基体区域之间的绝缘层。
[0012]第一电池单元和第二电池单元中的每一个可以包括电极组件、容纳电极组件的壳体以及穿过壳体并与电极组件电连接的第一端子和第二端子，并且短路构件的第二延伸区域可以被电连接到第二电池单元的第二端子。
[0013]电池模块可以进一步包括在短路构件的第二延伸区域和第一电池单元之间以及在短路构件的第二延伸区域和除第二端子之外的第二电池单元之间的绝缘层。
[0014]第一电池单兀的壳体和第一电池单兀的第一端子可以被彼此电连接，并且第一电池单元的膜可以在第一电池单元的壳体中。
[0015]第一电池单元和第二电池单元中的每一个可以进一步包括被形成在电极组件和第一端子之间的熔断器。
[0016]熔断器响应于电池模块的过充电可以是可熔化的和可切断的。
[0017]响应于导体刺破短路构件和第一电池单兀的壳体，第一电池单兀的壳体和短路构件可以通过导体彼此短路，比熔化熔断器的电流的量更大的电流流入熔断器，并且壳体和电极组件之间的电连接可以被切断，以消除壳体的极性。
[0018]第一电池单元和第二电池单元中的每一个包括可以电极组件、容纳电极组件的壳体以及穿过壳体并与电极组件电连接的第一端子和第二端子，壳体可以包括长侧壁和短侧壁，短侧壁具有比长侧壁的面积更小的面积，并且短路构件的基体区域可以在长侧壁上。
[0019]长侧壁的面积可以大约等于基体区域的面积。
[0020]膜可以被形成在所述壳体上并在第一端子与第二端子之间。
[0021 ] 膜可以相比第一电池单元的第一端子更接近第一电池单元的第二端子。
【附图说明】
[0022]通过参照附图详细描述示例性实施例，对于本领域技术人员来说特征将显而易见，附图中:
[0023]图1A和图1B例示根据一个实施例的电池模块的透视图和局部分解透视图；
[0024]图2A、图2B和图2C例示根据一个实施例的电池模块的示例性电池单元的透视图、沿图2A的线2b-2b截取的剖视图和沿图2A的线2c-2c截取的垂直剖视图；
[0025]图3A和图3B例示根据一个实施例的电池模块的电池单元中的示例性熔断器的透视图；
[0026]图4A例示显示根据一个实施例的电池模块中的电池单元和短路构件之间的关系的垂直剖视图；
[0027]图4B和图4C例示显示当电池模块被过充电时发生短路之前和之后膜和短路构件之间的关系的放大剖视图；
[0028]图5A至图5C例示显示当电池模块被过充电时根据一个实施例的电池模块的操作的电路图；
[0029]图6例示根据一个实施例的电池模块被导体刺破的状态的垂直剖视图；
[0030]图7A和图7B例示显示当电池模块被刺破时根据一个实施例的电池模块的操作的电路图；和
[0031]图8A和图8B例示当电池模块被刺破时根据一个实施例的电池模块的操作的示意图。
【具体实施方式】
[0032]下面将参照附图更充分地描述示例实施例，然而，它们可体现为不同的形式，并且不应当被认为限于本文提出的实施例。相反，提供这些实施例是为了使得本公开将是全面和完整的，并将向本领域技术人员充分地传达示例性的实施方式。
[0033]在图中，为了例示清楚，层和区域的尺寸可能被夸大。在全文中，相同的附图标记代表相同的兀件。
[0034]如本文所用，术语“和/或”包括相关联的所列项目的一个或多个的任意和所有组口 ο
[0035]本文使用的术语仅用于描述特定的实施例的目的，并不旨在限制。如本文所用，单数形式旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确说明。将进一步理解的是，当在说明书中使用时，术语“包括”表明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
[0036]将理解的是，虽然术语第一、第二等可在本文中用来描述各种构件、元件、区域、层和/或部件，但是这些构件、元件、区域、层和/或部件不应该受这些术语的限制。这些术语仅用来区分一个构件、元件、区域、层和/或部件与另一个构件、元件、区域、层和/或部件。因此，例如，下面讨论的第一构件、元件、区域、层和/或部件可以被称为第二构件、元件、区域、层和/或部件，而不脱离本申请的教导。
[0037]另外，如本文所用，术语“短路构件”可以指用于提高电池模块的过充电安全性和刺破安全性两者的元件。此外，如本文所用，术语“短路构件”可以不意味着它被安装在各电池单元中，而是可以意味着一个短路构件被安装在具有多个被布置在一排中的电池单元的电池模块的外侧。
[0038]图1A和图1B例示根据一个实施例的电池模块10的透视图和局部分解透视图。
[0039]如图1A和图1B所示，根据一个实施例的电池模块10可以包括多个电池单元100、多个汇流条200和短路构件300。
[0040]多个电池单元100可以，例如，被水平布置在一排中。在下面的描述中，第一电池单元10a可以是被布置在一排中的多个电池单元100中的位于第一(例如，在该排的一端)的电池单元，第二电池单元10b可以是被布置在一排中的多个电池单元100中的位于最后(例如，在该排的另一端或相反端)的电池单元。例如，多个其它电池单元可能会或可能不会位于第一电池单元和第二电池单元之间。
[0041]多个电池单元100的每一个可以包括，例如，壳体110、盖板150(覆盖壳体110)以及穿过盖板150向上突出的第一端子(例如正电极端子)160a和第二端子(例如负电极端子)160b。在一个实施方式中，盖板150可以是壳体110的一部分,壳体110和盖板150可提供具有大致棱柱形形状的电池单元100。
[0042]在一个实施方式中，第一端子160a可被电连接到盖板150,壳体110和盖板150可具有和第一端子160a相同的极性(例如正极性)。在一个实施方式中，盖板150可以进一步包括在电池单元的正常操作状态下向下或向内面对或突出并且在过充电状态下由于电池单元的内部压力增加而可以被反转(向上或向外面对或突出)的膜155。
[0043]膜155可被形成在壳体110或盖板150上并在第一端子160a与第二端子160b之间。例如，膜155的外边缘可以与第一端子160a或第二端子160b相邻。在一个实施方式中，膜155可以相比电池单元中的一个的第一端子160a更接近该一个电池单元的第二端子160b。在一个实施方式中，膜155可以被形成在电池单元上的另一个合适的位置。如上所述，在一实施方式中，盖板150可以为壳体110的一部分。
[0044]盖板150可以进一步包括排气口 153 (用于在过充电期间将内部气体释放到外部)以及塞152(用于封闭在制造过程中电解质溶液通过其被注入的电解质注入孔)。电池单元100的每一个的结构将在下面更详细地描述。
[0045]多个汇流条200可以串联电连接多个电池单元100。例如，多个汇流条200可以将在电池单元100中