电池模块的制作方法_3

文档序号:8262872阅读:来源:国知局
区域132a的宽度。为了形成熔断器136a,被形成在第一区域131a中的通孔被例示在图3A中。如图3B所示,切口部分435a可被形成在熔断器436a的相反侧。
[0066]熔断器136a可以被由于在外部短路或电池单元100的过电流的情况下流动的过电流产生的热熔化(例如,可以是可熔的),以切断充电和/或放电电流,从而提高电池单元100的安全性。
[0067]另外,结合孔137a和138a (第一端子160a的紧固区域161a和结合突起164a可被结合到其上)可被形成在第一集电板130a的第一区域131a中。
[0068]在一个实施方式中,第一集电板130a可以包括,例如,招、招合金、钛、不锈钢、金、钽、铌、铪、锆、钒、铟、钴、钨、锡、铍、钥或它们的合金。在一个实施方式中,当第一集电板130a由铝制成时,熔断器136a也可以由铝制成。铝的熔点约为659°C。因此,如果熔断器136a的温度由于过充电而上升到约659°C,熔断器136a可以被自然地熔化和切断(例如可以是可切断的)。熔断器136a被熔化和切断的时间越长,电弧放电的时间可能越长,因此电池单元100可能在内部是不稳定的。
[0069]第一绝缘部件140a可大致围绕第一集电板130a的第一区域131a。例如,第一绝缘部件140a可位于盖板150与第一集电板130a的第一区域131a之间,并且可以围绕第一端子160a的紧固区域161a、凸缘163a和第一集电板130a的第一区域131a。例如,第一绝缘部件140a可包括被插入在第一集电板130a的第一区域131a和第一端子160的凸缘163a与盖板150之间的上部区域141a以及围绕第一集电板130a的第一区域131a、第一端子160a的紧固区域161a和凸缘163a的大致四个侧区域142a。第一绝缘部件140a可由例如聚苯硫醚(其可以是稳定的或不与电解质溶液反应)等形成。
[0070]盖板150可覆盖壳体110的开口区域,同时允许第一端子160a暴露或突出到外部。壳体110和盖板150之间的边界可以用激光束进行焊接。在一个实施方式中,电解质溶液注入孔151可以被形成在盖板150中,并可以由塞152封闭。在一个实施方式中,排气口 153(具有相对小的厚度)也可被形成在盖板150中。盖板150可以由和壳体110相同的材料制成。
[0071]在一个实施方式中,盖板150可包括通孔154和封闭或覆盖通孔154的膜155。通孔154和膜155可被形成在第二端子160b和排气口 153之间。在一个实施方式中,通孔154和膜155可以被形成在其他合适的位置。膜155可具有比盖板150的厚度更小的厚度,并在正常状态下(例如,电池单元没有被过充电或以其他方式正常操作的状态下)可以凸出地形成,或者可朝电极组件120突出或指向电极组件120。响应于异常状态下(例如在电池单元被过充电的状态下)电池单元的内部压力的增加,膜155可以通过在远离电极组件120的方向反转而凸出地形成(例如,可以远离电极组件凸出地突出或指向)。膜155可以被电短路到短路构件300的第一延伸区域320,例如,膜155对于短路构件300的第一延伸区域320是可短路的。
[0072]第一端子160a可被电连接到第一集电板130a,并可穿过盖板150,再向外延伸预定长度。例如,第一端子160a可被结合到第一集电板130a的第一区域131a,并可穿过第一绝缘部件140a和盖板150,再向外延伸预定长度。第一端子160a可被电和机械结合到第一集电板130a的第一区域131a中的结合孔137a,并可包括柱状的紧固区域161a以及被固定到紧固区域161a并在壳体110或盖板150的外部且与汇流条(未示出)结合的固定区域162a0
[0073]在一个实施方式中,板状的凸缘163a可水平地延伸预定长度并在壳体110或第一绝缘部件140a内。凸缘163a可包括向下延伸的结合突起164a (被结合到第一集电板130a的第一区域131a中的另一结合孔138a)。在一个实施方式中,凸缘163a的顶表面可以与第一绝缘部件140a的上部区域141a紧密接触。在一个实施方式中,预定的空间可以被提供在凸缘163a和第一绝缘部件140a的侧区域142a之间。第一集电板130a的熔断器136a和弯曲区域133a可位于该空间中。
[0074]在一个实施方式中,紧固区域161a、固定区域162a、凸缘163a和结合突起164a(构成第一端子160a)可以包括,例如,铝、铝合金等。
[0075]在一个实施方式中,盖板150上方的紧固区域161a可被结合到固定区域162a,然后被铆接或焊接,盖板150下方的紧固区域161a和结合突起164a可被结合到第一集电板130a的第一区域131a中的结合孔137a和138a,然后被铆接或焊接。
[0076]在一个实施方式中,第一端子160a的紧固区域161a可以穿过盖板150,密封衬垫171a可被形成在其外圆周上。因此,第一端子160a可以与盖板150绝缘。在一个实施方式中,密封衬垫171a可以由例如全氟烷氧基(其可以是惰性的或不与电解质溶液反应)形成。
[0077]在一个实施方式中,上绝缘部件172a可被插入在固定区域162a和壳体110之间。上绝缘部件172a可与密封衬垫171a紧密接触。上绝缘部件172a可将第一固定区域162a和盖板150彼此绝缘。在一个实施方式中,上绝缘部件172a可以由例如聚苯硫醚(其可以是惰性的或不与电解质溶液反应)形成。
[0078]例如,在壳体110和盖板150带正电荷的电池中,固定区域162a和盖板150可通过高电阻构件(未示出)彼此电连接。
[0079]第二集电板130b、第二绝缘部件140b和第二端子160b的结构可以分别和第一集电板130a、第一绝缘部件140a、第一端子160a的结构基本上相同。在一个实施方式中,熔断器孔135b和熔断器136b可被提供在第二集电板130b中。在一个实施方式中,熔断器孔135b和熔断器136b可以不被提供在第二集电板130b中。例如,第二集电板130b可以由铜或铜合金制成。铜具有大于铝的熔点的大约1083°C的熔点。例如,在第二集电板130b的熔断器136b开始操作(例如熔化)之前,第一集电板130a的熔断器136a首先操作,使得充电电流和/或放电电流被切断。为了进一步提高电池单元100的安全性,如图2B所示,第二集电板130b的熔断器孔135b和熔断器136b可被提供。
[0080]图4A例示显示根据一个实施例的电池模块10中的电池单元100和短路构件300之间的关系的垂直剖视图。图4B和图4C例示显示当电池模块10被过充电时发生短路之前和之后膜155和短路构件300之间的关系的局部放大剖视图。
[0081]如图4A所示,绝缘层340可被提供在短路构件300的基体区域310中或上,以被连接或附着到壳体110的长侧壁111b。例如,基体区域310可以被附着到壳体110的外部,而不是壳体110的内部。在一个实施方式中,短路构件300的第一延伸区域320可从基体区域310向上延伸预定长度,然后在平行于盖板150的方向上被弯曲。例如,短路构件300的第一延伸区域320可以位于膜155 (其被形成在盖板150上或中)上或重叠膜155。短路构件300的第二延伸区域330可被电连接到电池单元100的第二端子(即负电极端子)160b。短路构件300的第二延伸区域330可通过绝缘层340与电池单元100的壳体110绝缘。
[0082]如图4B所示,短路构件300的第一延伸区域320在正常状态下(例如,当电池单元100没有被过充电和/或以其他方式功能正常时)可以不被短路到膜155。然而,如图4C所示,短路构件300的第一延伸区域320在异常状态下(例如当电池单元100被过充电时)可被短路到膜155。例如,如果电池单元100被过充电,从电解质溶液或活性物质产生气体,电池单元100的内部压力增加,膜155可以是可短路的。因此,之前向下或向内凸出的膜155可以被反转为向上或向外凸出,使得膜155 (和被电连接到其上的第一电池单兀的端子)被短路到短路构件300的第一延伸区域320 (和被电连接到其上的第二电池的端子)。
[0083]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10的操作的电路图。
[0084]如图5A所示,电池模块10可以包括被彼此串联连接的五个电池单元100,以及短路构件300 (具有第一电池单元10a和第二电池单元10b之间的开关155),被彼此串联连接的五个电池单元100的每个可包括熔断器136a。例如,开关155可以基本上对应于膜155。在一个实施方式中,当电池模块10被过充电时,过充电电流可以从第一电池单兀10a流到第二电池单元100b。
[0085]如图5B所示,如果电
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