池模块10被过充电，第一电池单元10a的膜155可以操作，以被短路到短路构件300。在电路图中，开关155被接通。例如，如果电池模块10被过充电，电池单元100的内部压力可能增加，从而使膜155可以被向外推并被反转，以被短路到短路构件300。
[0086]如图5C所示，如果电池模块10被过充电，第一电池单元10a的熔断器136a可以在第一时间被熔化和切断，从而使充电电流可以不被供给到电池单元100，而是通过开关(即膜155)以及短路构件300被旁路。例如，因为充电电流可以在第一时间被供给到第一电池单元100a，第一电池单元10a的熔断器136a可以在第一时间被熔化和切断。在一个实施方式中，图5B和图5C所示的状态可几乎同时建立。
[0087]如上所述，根据一个实施例，当电池模块10被过充电时，充电电流可以不被供给到电池单元100，而是可以通过短路构件300被旁路，由此提高电池模块10的过充电安全性。
[0088]图6例示根据一个实施例的电池模块10被导体350刺破的状态的垂直剖视图。
[0089]如图6所示，例如针形的导体350可以刺破短路构件300和第一电池单元100a。因此，短路构件300和第一电池单元10a的壳体110可以被例如针形的导体350彼此直接短路。
[0090]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10的操作的电路图。
[0091]如图7A和图7B所示，如果例如针形的导体350使短路构件300和第一电池单元10a的壳体110直接彼此短路，则可以在第一电池单元10a和第二电池单元10b之间形成旁路的短路电流通道。
[0092]例如，比允许的电流的量更大的过电流可以在第一电池单元10a和第二电池单元10b之间流动，从而熔化第一电池单元10a的熔断器136a。因此，只要例如针形的导体350刺破第一电池单元100a，可以在第一电池单元10a和第二电池单元10b之间形成旁路的短路电流通道，从而提高电池模块10的刺破安全性。
[0093]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10的操作的示意图。
[0094]如图8A和图8B所示，当例如针形的导体350刺破第一电池单元10a时，短路电流可以流过第一电池单元10a的第一端子(即，正电极端子)160a、第一电池单元10a的壳体110、针形的导体350、短路构件300、多个电池单元100以及第一电池单元10a的第二端子(即，负电极端子)160b。例如，短路电流可以高于或等于允许的电流，第一电池单元10a的熔断器136a可以被熔化和切断。因此，第一电池单元10a的壳体110可与电极组件120的正电极电隔开，使得第一电池单元10a的壳体110的极性可被消除。
[0095]如上所述，当例如针形的导体350刺破短路构件300和第一电池单元10a时，第一电池单元10a的能量可通过短路构件300迅速减小。另外，由于熔断器136a被熔化和切断，第一电池单元10a的壳体110的极性，例如正极性，可以被消除。因此，第一电池单元10a的刺破安全可以得到提高。
[0096]作为总结和回顾，在混合动力车辆或电动车辆中使用的锂离子二次电池可以具有相对高的容量，提供针对过充电或刺破的安全装置可能是重要的。当锂离子二次电池被过度充电或刺破时，安全装置可以迅速地切断充电或放电路径。
[0097]实施例可以提供可以在模块基础上有助于提高针对过充电和刺破的安全性的电池模块。
[0098]根据一个实施例，短路构件可以仅被安装在电池模块的一侧，而不是被安装在每个电池单元中，从而在电池模块过充电期间过充电电流可以通过短路构件被旁路，从而提高电池模块的过充电安全性。另外，可以在每个模块上仅安装一个短路构件，可以降低组件的数量，从而降低电池模块的制造成本。
[0099]另外，如果针形的导体刺破短路构件和电池单元，电池单元的能量可通过短路构件迅速释放。此外，电池单元的壳体的极性(例如正极性)可借助熔断器的熔化而消除，从而提高电池模块的刺破安全性。
[0100]在本文中已经公开示例实施例，尽管使用特定的术语，但它们仅以一般和描述性的意义被使用并将被解释，而不是为了限制的目的。在一些情况下，正如自递交本申请时起对本领域普通技术人员将变得明显的那样，结合特定实施例描述的特征、特性和/或元件可以单独使用，或可以和结合其它实施例描述的特征、特性和/或元件组合使用，除非有相反的明确表示。因此，本领域技术人员将理解，在不背离如所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对形式和细节进行各种改变。
【主权项】
1.一种电池模块,包括: 被布置在一排中的多个电池单元； 串联连接所述多个电池单元的多个汇流条；和 被机械连接到所述多个电池单元中的第一电池单元并被电连接到所述多个电池单元中的第二电池单元的短路构件。
2.如权利要求1所述的电池模块，其中: 所述第一电池单元在被布置在所述排中的所述多个电池单元中位于所述排的一端，并且 所述第二电池单元在被布置在所述排中的所述多个电池单元中位于所述排的另一端。
3.如权利要求1所述的电池模块，其中所述第一电池单元进一步包括响应于所述电池模块的过充电能被电短路到所述短路构件的膜。
4.如权利要求3所述的电池模块，其中响应于所述电池模块的过充电，所述膜响应于所述第一电池单元的内部压力的增加是能反转的，以然后被电短路到所述短路构件。
5.如权利要求3所述的电池模块，其中所述短路构件包括: 被机械连接到所述第一电池单元的基体区域； 从所述基体区域延伸并重叠所述第一电池单元的所述膜的第一延伸区域；和 从所述基体区域延伸并被电连接到所述第二电池单元的第二延伸区域。
6.如权利要求5所述的电池模块，进一步包括所述第一电池单元和所述基体区域之间的绝缘层。
7.如权利要求5所述的电池模块，其中: 所述第一电池单元和所述第二电池单元中的每一个包括电极组件、容纳所述电极组件的壳体以及穿过所述壳体并与所述电极组件电连接的第一端子和第二端子，并且 所述短路构件的所述第二延伸区域被电连接到所述第二电池单元的所述第二端子。
8.如权利要求7所述的电池模块，进一步包括在所述短路构件的所述第二延伸区域和所述第一电池单元之间以及在所述短路构件的所述第二延伸区域和除所述第二端子之外的所述第二电池单元之间的绝缘层。
9.如权利要求7所述的电池模块，其中: 所述第一电池单元的所述壳体和所述第一电池单元的所述第一端子被彼此电连接，并且 所述第一电池单元的所述膜在所述第一电池单元的所述壳体中。
10.如权利要求9所述的电池模块，其中所述第一电池单元和所述第二电池单元中的每一个进一步包括被形成在所述电极组件和所述第一端子之间的熔断器。
11.如权利要求10所述的电池模块，其中所述熔断器响应于所述电池模块的过充电是能熔化的和能切断的。
12.如权利要求10所述的电池模块，其中响应于导体刺破所述短路构件和所述第一电池单元的所述壳体: 所述第一电池单元的所述壳体和所述短路构件通过所述导体彼此短路， 比熔化所述熔断器的电流的量更大的电流流入所述熔断器，并且 所述壳体和所述电极组件之间的电连接被切断，以消除所述壳体的极性。
13.如权利要求5所述的电池模块，其中: 所述第一电池单元和所述第二电池单元中的每一个包括电极组件、容纳所述电极组件的壳体以及穿过所述壳体并与所述电极组件电连接的第一端子和第二端子， 所述壳体包括长侧壁和短侧壁，所述短侧壁具有比所述长侧壁的面积更小的面积，并且 所述短路构件的所述基体区域在所述长侧壁上。
14.如权利要求13所述的电池模块，其中所述长侧壁的面积等于所述基体区域的面积。
15.如权利要求7所述的电池模块，其中所述膜被形成在所述壳体上并在所述第一端子与所述第二端子之间。
16.如权利要求7所述的电池模块，其中所述膜相比所述第一电池单元的所述第一端子更接近所述第一电池单元的所述第二端子。
【专利摘要】一种电池模块包括：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。
【IPC分类】H01M2-20, H01M10-0525
【公开号】CN104577185
【申请号】CN201410305541
【发明人】韩玟烈, 尹海权, 卞相辕
【申请人】三星Sdi株式会社
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年6月30日
【公告号】EP2863453A1, US20150111072