电池模块的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种电池模块，包括：电池单元，该电池单元包括：包括第一电极和第二电极的电极组件；容纳所述电极组件的壳体；和在所述壳体的一侧处并且电联接到所述第二电极的短路构件。所述电池模块可进一步包括短路连接器，该短路连接器包括电联接到所述第一电极的短路导体，所述短路构件与所述短路导体分开并且被配置为改变形状以便接触所述短路导体，并且所述短路连接器具有在所述短路导体下方的切口。
【专利说明】电池模块
【技术领域】
[0001]描述的技术的各方面涉及用于提高安全性的电池模块。
【背景技术】
[0002]与不能再充电的一次电池不同，可再充电电池可被重复充电和放电。小容量可再充电电池被用于例如诸如移动电话、笔记本电脑、可携式摄像机等的小型便携式电子设备，而大容量可再充电电池被用作例如用于混合动力车辆和电动车辆的马达驱动电源。
[0003]可再充电电池可作为单个单元电池用在小型电子设备中，或者作为多个单元电池被电联接的电池模块用在马达驱动电源等中。电池模块通过将电极端子经由汇流条连接而形成。
[0004]当电池模块被充电和放电时由于过充电导致电池单元的壳体中的压力增加的异常反应发生时，可再充电电池可能爆炸或着火。
[0005]在本【背景技术】部分中公开的上述信息仅用于增强对描述的技术的背景的理解，因此其可能包含不形成本国本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
【发明内容】
[0006]描述的技术的实施例的方面针对一种电池模块，其当电池模块中的电池的内部压力增加时具有提高的安全性。
[0007]电池模块的实施例包括:电池单元，包括:包括第一电极和第二电极的电极组件；容纳所述电极组件的壳体；和在所述壳体的一侧处并且电联接到所述第二电极的短路构件。所述电池模块可进一步包括短路连接器，该短路连接器包括电联接到所述第一电极的短路导体，所述短路构件与所述短路导体分开并且被配置为改变形状以便接触所述短路导体，并且所述短路连接器具有在所述短路导体下方的切口。
[0008]根据示例性实施例的方面，所述短路构件被提供在所述壳体的侧部上，以便防止水分凝结在所述短路构件的表面上(或者减少凝结在所述短路构件的表面上的水分的量)。而且，在一些实施例中，提供一种模块框架(例如，短路连接器)，该模块框架包括能够电接触所述短路构件的短路导体，并且该模块框架被安装在重力方向上，以便防止所述模块框架和所述短路构件通过所述短路构件和所述模块框架之间的凝结的水分而错误地接触(或者以便减少所述模块框架和所述短路构件通过所述短路构件和所述模块框架之间的凝结的水分而错误地接触的可能性)。
[0009]在一些实施例中，所述切口适于将凝结的水分从所述短路导体排出。
[0010]所述短路导体可包括朝向所述短路构件伸出的短路突起。
[0011]所述电池模块可进一步包括在所述短路连接器的面向所述电池单元的侧部上的支撑突起，以便在所述短路突起和所述电池单元之间提供间隙。
[0012]所述短路连接器可进一步包括至少部分地缠绕所述短路导体的绝缘层。在一些实施例中，所述绝缘层具有开口，以便将所述短路导体暴露至所述短路构件。[0013]在一些实施例中，所述切口从所述绝缘层的底部延伸到所述开口。
[0014]所述切口可延伸通过所述绝缘层的一部分并通过所述短路导体的一部分。
[0015]在一些实施例中，所述壳体具有短路孔，并且所述短路构件在所述短路孔处。例如，所述短路孔可被槽围绕，并且所述短路构件可具有插入到所述槽中的平坦边缘。
[0016]所述短路构件可包括平坦边缘和朝向所述壳体的内部凸起地弯曲的弯曲部分，所述弯曲部分被配置为可逆地变形以便背离所述壳体的内部凹形地弯曲，从而接触所述短路导体。
[0017]在一些实施例中，所述短路构件基本平行于所述壳体的侧部。所述短路构件可基本平行于地球弓丨力的方向。
[0018]所述第二电极和所述短路构件各自可被电联接到所述壳体，并且所述短路构件可被配置为改变形状以便接触所述短路导体，从而通过所述壳体将所述第一电极电联接到所述第二电极。
[0019]在一些实施例中，所述电池模块进一步包括另一电池单元。例如，所述电池单元和所述另一电池单元可位于堆中，并且所述短路连接器可缠绕在所述堆上。在一些实施例中，所述另一电池单元包括第一电极和第二电极，并且第一模块端子在所述堆的第一端处被电联接到所述另一电池的所述第一电极，并且第二模块端子在所述堆的第二端处被电联接到所述电池单元的所述第二电极。
[0020]在一些实施例中，所述短路导体在所述堆的所述第二端处被电联接到所述第二模块端子。
[0021]所述另一电池单元可包括面对所述短路导体的短路构件。
[0022]在一些实施例中，所述第一电极通过第一电极引线接线片被电联接到第一电极端子，所述第二电极通过第二电极引线接线片被电联接到第二电极端子，并且所述第一电极引线接线片或所述第二电极引线接线片中的至少一个包括熔断部，所述熔断部具有比所述第一电极引线接线片的剩余部分或所述第二电极引线接线片的剩余部分小的横截面。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]附图与说明书一起例示出本发明的示例性实施例，并且与描述一起用于解释本发明的理论。
[0024]图1为根据本发明第一示例性实施例的电池模块的透视图。
[0025]图2为根据本发明第一示例性实施例的可再充电电池的透视图。
[0026]图3为关于图1的线II1-1II的剖视图。
[0027]图4为根据本发明第一示例性实施例的模块框架的透视图。
[0028]图5A为根据本发明第一示例性实施例的电池模块的电路图，图5B为当短路构件电接触根据本发明第一示例性实施例的电池模块中的模块框架时的电路图。
[0029]图6为根据本发明第二示例性实施例的电池模块的剖视图。
[0030]图7为根据本发明第二示例性实施例的负电极引线接线片的局部透视图。
[0031]图8为根据本发明第二示例性实施例的正电极引线接线片的局部透视图。
[0032]图9为根据本发明第二示例性实施例的模块框架的透视图。
[0033]图10为根据本发明第三示例性实施例的电池模块的剖视图。[0034]图11为根据本发明第三示例性实施例的模块框架的透视图。
[0035]图12为根据本发明第四示例性实施例的电池单元的透视图。
[0036]图13为根据本发明第四示例性实施例的电池模块的剖视图。
[0037]图14为根据本发明第五示例性实施例的短路导体的透视图。
[0038]图15为根据本发明第五示例性实施例的电池模块的剖视图。
[0039]图16为根据本发明第六示例性实施例的短路导体的透视图。
【具体实施方式】
[0040]下文将参照示出本发明示例性实施例的附图更充分地描述本发明。如本领域技术人员将认识到，描述的实施例可以各种不同的方式被修改，均不脱离本发明的精神或范围。附图和描述被认为本质上是例示性的而非限制性的。而且，在本申请的上下文中，当第一元件被提及为在第二元件“上”时，其能够直接在第二元件上，或者间接在第二元件上而在它们之间插入有一个或多个中间元件。相似的附图标记在整个说明书中指代相似的元件。
[0041]图1为根据本发明第一示例性实施例的电池模块的透视图。
[0042]参见图1，电池模块100包括:多个可再充电电池(例如，电池单元和一个或多个另外的电池单元)101 ;用于电联接(或电连接)相邻可再充电电池101的第一电极端子21和第二电极端子22的汇流条71 ;和围绕可再充电电池101的外周界的模块框架80，该模块框架包括短路连接器。
[0043]可再充电电池(或电池单元)101被设置为被堆叠(例如，堆叠成堆)，可再充电电池101包括第一电极端子21和第二电极端子22，并且当第一电极端子21和第二电极端子22相对于彼此交替布置时，汇流条71被焊接以便被组合到端子，从而将可再充电电池101串联联接(例如，电联接)。在一些实施例中，短路连接器缠绕在所述堆上。
[0044]用于引出电流的第一模块端子72安装在位于可再充电电池101的堆的第一端的侧端处的可再充电电池101的第一电极端子21处，并且用于引出电流的第二模块端子73安装在布置在堆的第二端的侧端处的可再充电电池的第二电极端子22处。
[0045]图2为根据本发明第一示例性实施例的可再充电电池的透视图，图3为关于图1的线II1-1II的剖视图。
[0046]参见图2和图3，每个可再充电电池101包括:用于充电流和放电流的电极组件10 ;容纳电极组件10的壳体15 ;在壳体15的开口处(例如，组合到壳体15的开口)的盖板20 ;和在盖板20处(例如，安装在盖板20中)的第一电极端子(例如，负电极端子)21和第二电极端子(例如，正电极端子)22。
[0047]例如，当第一电极(下文中，负电极)11和第二电极(下文中，正电极)12处于(例如，布置在)作为绝缘体的隔板13的两侧，并且负电极11、隔板13和正电极12被螺旋地卷绕成果冻卷时，电极组件10被形成。
[0048]负电极11和正电极12包括具有活性物质的涂覆区域Ila和12a (例如，通过将活性物质施加到金属板上的集流体而形成的区域)和不具有活性物质的未涂覆区域Ilb和12b (例如，被形成为其上没有施加活性物质的暴露的集流体的区域)。
[0049]负电极11的未涂覆区域Ilb沿螺旋形卷绕的负电极11形成在负电极11的一端。正电极12的未涂覆区域12b沿螺旋形卷绕的正电极12形成在正电极12的另一端。未涂覆区域Ilb和12b在电极组件10的相反端。
[0050]例如，壳体15为立方形，从而具有用于接纳电极组件10和电解质溶液的空间，以及在立方体的一侧处用于连接立方体的外部和内部空间的开口。该开口允许电极组件10被插入壳体15内部。
[0051]盖板20位于壳体15的开口处(例如，安装在壳体15的开口中)以便关闭和密封壳体15。例如，壳体15和盖板20能够由铝制成并且被彼此焊接。
[0052]而且，盖板20包括电解质注入开口 29、排气孔24和端子孔Hl和H2。电解质注入开口 29在盖板20的外部与壳体15的内部之间连通，从而允许电解质溶液被注入壳体15中。当电解质溶液被注入时，电解质注入开口 29利用密封塞27被密封。
[0053]排气孔24被能够排放可再充电电池101的内部压力的排气板25关闭和密封。当可再充电电池101的内部压力达到预定(或预选或设定)压力时，排气板25被切开以便打开排气孔24。排气板25包括用于产生切开的凹痕25a。
[0054]第一电极端子21和第二电极端子22被安装在盖板20的端子孔Hl和H2中，并且被电联接(例如，电连接)到电极组件10。也就是，第一电极端子21被电联接到电极组件10的负电极11，第二电极端子22被电联接到电极组件10的正电极12。因此，电极组件10通过第一电极端子21和第二电极端子22被电联接到壳体15的外部。
[0055]第一电极端子21和第二电极端子22在盖板20内部具有相同(或基本相同)的配置，但它们在盖板20外部具有不同的配置，现在将更详细地进行描述。
[0056]第一电极端子21和第二电极端子22包括分别安装在盖板20的相应的端子孔Hl和H2中的铆接端子21a和22a。凸缘21b和22b各自在盖板20内部在铆接端子21a和22a上被宽阔地形成(例如，被形成为比相应的第一电极端子21和第二电极端子22的其它部分宽)为单体，并且板端子21c和22c位于盖板20的外部，并且通过铆接或焊接分别连接到铆接端子21a和22a。
[0057]负电极衬垫36和正电极衬垫37位于第一电极端子21和第二电极端子22的相应铆接端子21a和22a与盖板20的端子孔Hl和H2的内表面(例如，内部)之间(例如，安装在第一电极端子21和第二电极端子22的相应铆接端子21a和22a与盖板20的端子孔Hl和H2的内表面之间)，从而将第一电极端子21和第二电极端子22的铆接端子21a和22a与盖板20之间的相应空间密封和电绝缘。
[0058]负电极衬垫36和正电极衬垫37延伸以位于凸缘21b和22b与盖板20的内表面(例如，内部)之间(例如，安装在凸缘21b和22b与盖板20的内表面之间)，从而进一步密封和电绝缘凸缘21b和22b与盖板20之间的空间。也就是，负电极衬垫36和正电极衬垫37防止将第一电极端子21和第二电极端子22安装在盖板20中时电解质溶液经由端子孔Hl和H2泄漏(或者减小电解质溶液泄漏的可能性)。
[0059]负电极引线接线片51和正电极引线接线片52将第一电极端子21和第二电极端子22分别电联接到电极组件10的负电极11和正电极12。也就是，负电极引线接线片51和正电极引线接线片52被组合到铆接端子21a和22a的相应底部，并且所述底部被填堵，从而负电极引线接线片51和正电极引线接线片52分别被凸缘21b和22b支撑，并且被连接到铆接端子21a和22a。
[0060]负电极绝缘构件61和正电极绝缘构件62分别安装在负电极引线接线片51和正电极引线接线片52与盖板20之间，从而将负电极引线接线片51和正电极引线接线片52与盖板20电绝缘。进一步，负电极绝缘构件61和正电极绝缘构件62在第一端被联接到(例如，组合到)盖板20并且分别缠绕负电极引线接线片51和正电极引线接线片52、铆接端子21a和22a以及凸缘21b和22b中的每一个，从而使它们的连接结构稳定(例如，使前述部件中的每一个的连接稳定)。
[0061]第一电极端子21的板端子21c被电联接(例如，电连接)到铆接端子21a以便固定(或提供)绝缘构件31，板端子21c随后布置在盖板20的外部。
[0062]绝缘构件31在板端子21c和盖板20之间(例如，安装在板端子21c和盖板20之间)，以便将板端子21c和盖板20彼此电绝缘。也就是，盖板20与第一电极端子21保持电绝缘(例如，盖板20与第一电极端子21电绝缘)。
[0063]第二电极端子22的顶板46电联接(例如，电连接)第二电极端子22的板端子22c和盖板20。例如,顶板46在板端子22c和盖板20之间(例如,被提供在板端子21c和盖板20之间)并且穿透铆接端子22a。
[0064]因此，顶板46和板端子22c被联接到(例如，组合到)铆接端子22a的顶部以便填堵该顶部，因此顶板46和板端子22c被联接到(例如，组合到)铆接端子22a的顶部。当顶板46被提供时，板端子22c位于(例如，安装在)盖板20的外部。
[0065]短路孔42形成在壳体15的第一端的一侧，短路构件43位于短路孔42处(例如，安装在短路孔42中)。短路孔42位于壳体15的靠近第一电极端子21的一侧处(例如，形成在壳体15的靠近第一电极端子21的一侧上)。本发明不限于上述描述，并且短路构件43能够位于壳体15的靠近第二电极端子22的一侧处(例如,形成在壳体15的靠近第二电极端子22的一侧上)。
[0066]在该情况下，壳体15的所述一侧表不当壳体15被堆叠从而壳体15的宽的侧表面(例如，沿每个电池单元101的宽度方向延伸)面对彼此时处于相同(或基本相同)的方向上(例如，沿该方向定向)的表面。
[0067]延伸到短路孔42的外侧(例如，边缘)的槽45位于短路孔42的外侧(例如，边缘)(例如，形成在短路孔42的外侧上)，并且槽45被连接到壳体15的外侧。短路构件43插入短路孔42中，以便与壳体15的侧部平行(例如，基本平行)地站立。短路构件43具有板形状，并且包括平坦边缘43a和在边缘43a处朝向壳体15的内部凸起地弯曲的弯曲部分43b。边缘43a插入槽45中，被焊接到壳体15，并且被电联接(例如，电连接)到壳体15。壳体15被充电为正极性，短路构件43也被充电为正极性。
[0068]当可再充电电池101站立成使得第一电极端子21和第二电极端子22面向上时，短路构件43沿重力的方向站立(例如，短路构件基本平行于地球弓I力的方向)。短路构件43通过可逆变形被电联接(例如，电连接)到被充电为负极性的短路连接器。例如，短路构件可被配置为改变形状以便接触短路连接器(例如，以便被电联接到短路连接器)。在本示例性实施例中，短路连接器随着模块框架80 —起形成(例如，模块框架80包括短路连接器)。
[0069]图4为根据本发明第一示例性实施例的模块框架的透视图。
[0070]端板91 (参见图1)布置在可再充电电池101上，该可再充电电池101被布置在可再充电电池101堆的第一端的侧端上，并且端板92 (参见图1)布置在第二端的侧端上。而且，模块框架80被布置为缠绕可再充电电池101 (例如，电池单元的堆)以及端板91和92。模块框架80被形成为具有被布置为面对可再充电电池101的一侧的矩形形状(例如，方形形状)，并且部分地缠绕可再充电电池101的外周界。
[0071]如图4中可见，模块框架80包括:短路导体81，包括具有导电性的材料(例如，由具有导电性的材料制成)；和缠绕(或至少部分地缠绕)短路导体81的绝缘层82 (例如，电绝缘层)。短路导体81包括导电金属(例如，由导电金属制成)并且沿模块框架80的长度方向连续布置。绝缘层82被形成为缠绕(或至少部分地缠绕)短路导体81，开口 83 (例如，没有绝缘层82的部分)形成在模块框架80中。开口 83被形成在模块框架80的一部分处以便面对短路构件43，从而短路导体81被暴露以便直接面对短路构件43。
[0072]切口 84被提供在模块框架80上位于短路导体81下方(例如，延伸到模块框架80的底部)。切口 84从暴露的短路导体81延伸到模块框架80的底部，并且其具有预定(或预选或设定)的宽度。例如，切口 84可从绝缘层82的底部延伸到开口 83。在一些实施例中，切口延伸通过绝缘层82的一部分并通过短路导体81的一部分。当切口 84被形成(例如，存在)时，凝结在暴露的短路导体81处的水分能够沿切口 84被引向下。例如，切口 84可适于使凝结的水分从短路导体81排出。
[0073]并且，模块框架80利用中间连接构件75作为媒介被电联接到布置到堆的最外部(例如，在堆的第二端)的可再充电电池101的第二电极端子22。中间连接构件75被电联接到组合到第二模块端子73的第一电极端子21。
[0074]图5A为根据本发明第一示例性实施例的电池模块的电路图，图5B为当短路构件电接触根据本发明第一示例性实施例的电池模块中的模块框架时(例如，当存在短路状况时)的电路图。
[0075]如图5A中所示，在短路构件43操作之前，可再充电电池101被串联联接。
[0076]当可再充电电池101的内部压力增加时，短路构件43被可逆地变形以便朝向外侧凸起(例如，短路构件43可被配置为被可逆地变形以便背离壳体15的内部凹形地弯曲)，并且当短路构件43被可逆地变形时，短路构件43被电联接到模块框架80。例如，短路构件43可被配置为改变形状以便接触短路导体81。短路导体81可被电联接到位于堆的第二端处的第二模块端子73。第二电极12和短路构件各自可被电联接到壳体15，并且短路构件43可被配置为改变形状以便接触短路导体，从而通过壳体15将第一电极电联接到第二电极。因此，在短路状况，被充电为正极性的壳体15被电联接到模块框架80并且被充电为负极性。
[0077]如图5B中所示，当在第二时间(例如，在堆的第二位置处的电池单元)安装的可再充电电池的壳体15被电联接到模块框架80时，产生短路以便释放电流，并且电流通过模块框架80被引出到第二模块端子73。电流不会流到位于(例如，安装在)短路的可再充电电池101后面的可再充电电池(或多个可再充电电池)101，这是因为电流通过模块框架80被芳通。
[0078]根据本示例性实施例，通过模块框架80与短路构件43的接触而发生短路，因此没有电流流过位于(例如，安装在)短路产生之后的可再充电电池(或多个可再充电电池)101，因此安全性被提高。
[0079]图6为根据本发明第二示例性实施例的电池模块的剖视图。
[0080]参见图6，电池模块200包括:多个可再充电电池102 (例如，电池单元和一个或多个另外的电池单元)；用于电联接相邻可再充电电池102的第一电极端子21和第二电极端子22的汇流条71 ;和缠绕可再充电电池102的外周界的模块框架180 (例如，缠绕在包括可再充电电池102的堆上)。
[0081 ] 可再充电电池102被堆叠，并且可再充电电池102包括第一电极端子21和第二电极端子22。当第一电极端子21和第二电极端子22交替(例如，交替地布置)时，汇流条71通过焊接被结合到可再充电电池102的端子，并且可再充电电池102被串联联接。
[0082]每个可再充电电池102包括:包括第一电极(负电极)11和第二电极(正电极)12的电极组件10 ;接纳电极组件10的壳体15 ;组合到壳体15的开口的盖板20 ;和位于(例如，安装在)盖板20中的第一电极端子21和第二电极端子22。
[0083]除了短路构件143的安装配置以及负电极引线接线片150(例如，第一电极引线接线片)和正电极引线接线片160 (例如，第二电极引线接线片)的配置之外，根据第二示例性实施例的可再充电电池102具有与根据第一示例性实施例的可再充电电池相同(或基本相同)的配置，因此在这里将省略与第一示例性实施例的特征和配置相同(或基本相同)的特征和配置的重复描述。
[0084]负电极引线接线片150将第一电极端子21电联接到电极组件10的第一电极11，正电极引线接线片160将第二电极端子22电联接到电极组件10的第二电极12。
[0085]如图7所示，负电极引线接线片150 (例如，第一电极引线接线片)包括:端子连接部分151，其可通过焊接被附接到第一电极端子21 ;和电极连接部分152，其可被弯曲并且在(例如，形成在)端子连接部分151处，并且通过焊接被附接到负电极11。其中插入有铆接端子21a的底部的支撑孔153在(例如，形成在)端子连接部分151处，并且铆接端子21a和负电极引线接线片150通过焊接被结合。进一步，当过电流(例如,多余的电流)流到负电极引线接线片150时，具有比负电极引线接线片150的其它部分(例如，第一电极引线接线片的剩余部分)小的横截面的熔断部154变形(例如，熔化)。
[0086]熔断孔155在熔断部154处(例如，形成在熔断部154中)，从而熔断部154具有(例如，被形成为具有)比其它部分(例如，第一电极引线接线片的剩余部分)小的横截面，并且当电流的流动增加并且超过预选(或设定)电流极限的过电流流动时，熔断部154熔化，以便截断(例如，中断)电极组件10与第一电极端子21之间的电连接。
[0087]如图8所示，正电极引线接线片160 (例如，第二电极引线接线片)包括:端子连接部分161，其可通过焊接被附接到第二电极端子22 ;和电极连接部分162，其可被弯曲并且在(例如，形成在)端子连接部分161处，并且通过焊接被附接到正电极12。其中插入有铆接端子22a的底部的支撑孔163在(例如，形成在)端子连接部分161处，并且铆接端子22a和正电极引线接线片160通过焊接被结合。进一步，当过电流(例如,多余的电流)流到正电极引线接线片160时，具有比正电极引线接线片160的其它部分(例如，第二电极引线接线片的剩余部分)小的横截面的熔断部164变形(例如，熔化)。
[0088]熔断孔165在熔断部164处(例如，形成在熔断部164中)，从而熔断部164具有比其它部分(例如，第二电极引线接线片的剩余部分)小的横截面，并且当电流的流动增加并且超过预选(或设定)极限的过电流流动时，熔断部164熔化，以便截断(例如，中断)电极组件10与第二电极端子22之间的电连接。
[0089]如图6中所示，短路孔142在壳体15的第一端处(例如，形成在壳体15的第一端中)，并且短路构件143在短路孔142处(例如，安装在短路孔142中)。短路孔142在壳体15的靠近第一电极端子21的一侧处(例如，形成在壳体15的靠近第一电极端子21的一侧上)。然而，本发明不限于此，并且短路构件143能够在壳体15的靠近第二电极端子22的一侧处(例如，形成在壳体15的靠近第二电极端子22的一侧上)。延伸在短路孔142内部的槽145在短路孔142的外侧处(例如，形成在短路孔142的外侧中)，并且槽145被连接到壳体15的内部。
[0090]短路构件143插入在短路孔142中，并且被安装为平行于壳体15的侧部站立。短路构件143具有板形状，并且包括平坦边缘143a和从边缘143a以凸起方式朝向壳体15的内部弯曲的弯曲部分143b。边缘143a插入槽145中，其被焊接到电联接到正电极的壳体15，并且边缘143a被电联接到壳体15，从而壳体15和短路构件43被充电为正极性。
[0091 ] 如这里描述的那样，当可再充电电池102站立成使得第一电极端子21和第二电极端子22面向上时，短路构件143被安装为沿重力的方向站立。例如，短路构件143可基本平行于地球引力的方向。短路构件143如上所述那样通过可逆变形被电联接到被充电为负极性的短路连接器。在本示例性实施例中，短路连接器随着模块框架180 —起配置。
[0092]图9为根据本发明第二示例性实施例的模块框架180的透视图。
[0093]参见图9，模块框架180被形成为具有面对(例如，被布置为面对)可再充电电池102的侧部并缠绕(或部分地缠绕)可再充电电池(或多个电池)102的外周界的矩形(例如，方形)形状。
[0094]模块框架180包括由导电材料制成的短路导体181和缠绕(或部分地缠绕)短路导体181的绝缘层182 (例如，电绝缘层)。短路导体181包括导电金属(例如，由导电金属制成)，并且沿模块框架180的长度方向连续布置。以与第一示例性实施例的方式类似的方式，短路导体181被电联接到负电极。
[0095]绝缘层182被形成为缠绕(例如，至少部分地缠绕)短路导体181，并且伸出到绝缘层182外部的短路突起181a在短路导体181处(例如，形成在短路导体181上)。短路突起181a在短路导体181的面对短路构件143的部分处(例如，形成在短路导体181的面对短路构件143的部分上)，从而短路突起181a被暴露以便直接面对短路构件143。
[0096]另外，切口 184在(例如，形成在)模块框架180上位于短路导体181下方(例如，延伸到模块框架180的底部)。切口 184从暴露的短路突起181a的底部延伸到达模块框架180的底部，并且其具有预定(或预选或设定)的宽度。在一些实施例中，切口 184延伸通过绝缘层182的一部分并通过短路导体181的一部分。当切口 184根据本示例性实施例被形成时，凝结在暴露的短路导体181处的水分能够由于重力沿切口 184被引向下。例如，切口184可适于使凝结的水分从短路导体181排出。
[0097]当可再充电电池102的内部压力增加时，短路构件143被可逆地变形以便朝向外侧凸起(例如，短路构件143可被配置为被可逆地变形以便背离壳体15的内部凹形地弯曲)，并且当短路构件143被可逆地变形时，短路构件143被电联接到模块框架180。例如，短路构件143可被配置为改变形状以便接触短路突起181a。短路突起181a可通过短路导体181被电联接到位于堆的第二端处的第二模块端子73。第二电极12和短路构件143各自可被电联接到壳体15，并且短路构件143可被配置为改变形状以便接触短路突起181a，从而通过壳体15将第一电极电联接到第二电极。[0098]而且，如图7和图8中所示，熔断部154和164形成在负电极引线接线片150和正电极引线接线片160上，因此当短路发生并且大电流流过时，熔断部154和164被熔化以便截断(或中断)电流。因此，接触短路连接器的可再充电电池102变为中性电池并且获得安全性。
[0099]图10为根据本发明第三示例性实施例的电池模块的剖视图，图11为根据本发明第三示例性实施例的模块框架的透视图。
[0100]参见图10和图11，电池模块300包括:多个可再充电电池103 (例如，电池单元和一个或多个另外的电池单元)；用于电联接相邻的可再充电电池103的第一电极端子21和第二电极端子22的汇流条71 ;和缠绕可再充电电池103的外周界的模块框架280 (例如，缠绕在包括可再充电电池103的堆上)。
[0101]每个可再充电电池(或电池单元)103包括:包括第一电极(负电极)11和第二电极(正电极)12的电极组件10 ;用于接纳电极组件10的壳体15 ;在壳体15的开口处(例如，组合到壳体15的开口)的盖板20 ;和在盖板20处(例如,安装在盖板20中)的第一电极端子21和第二电极端子22。
[0102]除了短路构件43的安装配置之外，根据第三示例性实施例的可再充电电池103具有与根据第一示例性实施例的可再充电电池相同(或基本相同)的配置，因此在这里将省略与第一示例性实施例的那些相同特征和或置(或基本相同)的特征或配置的重复描述。
[0103]可再充电电池103被堆叠，包括第一电极端子21和第二电极端子22，并且当第一电极端子21和第二电极端子22交替(例如，交替地布置)而汇流条71通过焊接被结合到端子时，可再充电电池103被串联电联接。
[0104]短路孔42在壳体15的第一端的一侧处(例如，形成在壳体15的第一端的一侧中)，短路构件43在短路孔42处(例如，安装在短路孔42中)。短路孔42在壳体15的靠近第一电极端子21的一侧处(例如，形成在壳体15的靠近第一电极端子21的一侧上)。然而，本发明不限于此，并且短路孔42能够在壳体15的靠近第二电极端子22的一侧处。延伸到短路孔42的内部的槽45在短路孔42的外侧处(例如，形成在短路孔42的外侧)，并且其被连接到壳体15的外侧。
[0105]短路构件43插入短路孔42中，并且被安装为平行于壳体15的侧部站立。短路构件43具有板形状，并且包括平坦边缘43a和从边缘43a处以凸起方式朝向壳体15的内部弯曲的弯曲部分43b。边缘43a插入槽45中，其被焊接到被电联接到正电极的壳体15，并且边缘43a被电联接到壳体15，从而壳体15和短路构件43被充电为正极性。
[0106]如这里描述的那样，当可再充电电池103站立成使得第一电极端子21和第二电极端子22面向上时，短路构件43被安装为沿重力的方向站立。例如，短路构件43可基本平行于地球引力的方向。短路构件43如上所述那样通过可逆变形被电联接到被充电为负极性的短路连接器。在本示例性实施例中，短路连接器随着模块框架280 —起配置。
[0107]模块框架280被形成为矩形(例如，方形)，面对(例如，布置为面对)可再充电电池103的侧部，并且其缠绕(或部分地缠绕)可再充电电池(或多个电池)103的外周界。
[0108]模块框架280包括由导电材料制成的短路导体281和缠绕(或部分地缠绕)短路导体281的绝缘层282 (例如，电绝缘层)。短路导体281包括导电金属(例如，由导电金属制成)，并且其沿模块框架280的长度方向布置。以与第一示例性实施例的方式类似的方式，短路导体281被电联接到负电极。
[0109]绝缘层282被形成为缠绕(例如，至少部分地缠绕)短路导体281，并且伸出到绝缘层282外部的短路突起281a形成在短路导体281上。短路突起281a在(例如，形成在)短路导体281的面对短路构件43的部分处，从而短路突起281a被暴露以便直接面对短路构件43。
[0110]支撑突起285在绝缘层282的面向壳体15的侧部处(例如，形成在绝缘层282的面向壳体15的侧部上)，并且支撑突起285布置在短路突起281a之间以便将短路突起281a与壳体15分开。支撑突起285沿(例如，形成在)模块框架280的高度方向。
[0111]切口 284在(例如，形成在)模块框架280上位于短路导体281下方(例如，延伸到模块框架280的底部)。切口 284从暴露的短路突起281a延伸到达模块框架280的底部，并且其具有预定(或预选或设定)的宽度。当切口 284根据本示例性实施例被形成时，凝结在暴露的短路导体281处的水分能够由于重力沿切口 284被引向下。例如，切口 284可适于使凝结的水分从短路导体281排出。
[0112]当短路突起281a在短路导体281处(例如，形成在短路导体281上)并且支撑突起285被用于分开短路突起281a时，在短路构件43与模块框架280之间不形成凹陷(concavity),因此防止(或减少)水分的凝结和存储。
[0113]当可再充电电池103的内部压力增加时，短路构件43被可逆地变形为凸形(例如，短路构件43可被配置为被可逆地变形以便背离壳体15的内部凹形地弯曲)，并且当短路构件43被可逆地变形时，短路构件43被电联接到模块框架280。
[0114]图12为根据本发明第四示例性实施例的电池模块的透视图，图13为根据本发明第四示例性实施例的电池模块的剖视图。
[0115]参见图12和图13，电池模块400包括:多个可再充电电池104 ;和用于电联接相邻可再充电电池104的第一电极端子21和第二电极端子22的汇流条71。
[0116]每个可再充电电池104包括:包括第一电极(负电极)11和第二电极(正电极)12的电极组件10 ;用于接纳电极组件10的壳体15 ;在壳体15的开口处(例如，安装在壳体15的开口中)的盖板20 ;和位于(例如，安装在)盖板20中的第一电极端子21和第二电极端子22。
[0117]除了短路连接器380的安装配置之外，根据第四示例性实施例的可再充电电池104具有与根据第一示例性实施例的可再充电电池相同(或基本相同)的配置，因此在这里将省略与第一示例性实施例的那些特征和配置相同(或基本相同)的特征和配置的重复描述。
[0118]短路孔342在壳体15的第一端的一侧处(例如，形成在壳体15的第一端的一侧上)，短路构件343在短路孔342处(例如，安装在短路孔342中)。短路孔342在壳体15的靠近第一电极端子21的一侧处(例如,形成在壳体15的靠近第一电极端子21的一侧上)。然而，本发明不限于此，并且短路构件343能够在壳体15的靠近第二电极端子22的一侧处。短路构件343插入短路孔342中，并且被安装为平行于壳体15的侧部站立。
[0119]短路构件343具有(例如，被形成带有)板形状(例如，圆板形状)，其具有被弯曲为朝向壳体15的内部凸起的弯曲部分。短路构件343被插入在位于短路孔342处(例如，形成在短路孔342中)的槽中，焊接到壳体15，并且被电联接到壳体15。壳体15被充电为正极性，短路构件343也被充电为正极性。
[0120]当可再充电电池104站立成使得第一电极端子21和第二电极端子22面向上时，短路构件343沿重力方向站立。例如，短路构件343可基本平行于地球引力的方向。短路构件343可通过可逆变形被电联接到被充电为负极性的短路连接器380。
[0121]短路连接器380包括通过焊接固定到第一电极端子21的短路导体381和缠绕(例如，至少部分地缠绕)短路导体381的绝缘层382 (例如，电绝缘层)。短路导体381包括:顶板381a，包括导电金属(例如，由导电金属制成)并且平行于(例如，被布置为平行于)盖板20 ;和侧板381b,从顶板381a弯曲并且平行于(例如,被布置为平行于)壳体15的侧部。
[0122]顶板381a通过焊接被固定到第一电极端子21的侧端，并且侧板381b与短路构件343分开并且面对(例如，被布置为面对)短路构件343。绝缘层382至少部分地缠绕(例如，被安装为部分地缠绕)短路导体381的底部，并且其将短路导体381与壳体15的侧部分开。在短路连接器380的面向短路构件343的部分处，不形成绝缘层382，并且短路导体381被暴露。因此，短路导体381能够被安装为直接面对短路构件343。
[0123]切口 384在短路连接器380处(例如，形成在短路连接器380上)位于短路导体381下方。切口 384从暴露的短路导体381延伸到达短路连接器380的底部，并且其具有预定(或预选或设定)的宽度。在一些实施例中，切口 384延伸通过短路连接器380的一部分并通过短路导体381的一部分。当切口 384根据本示例性实施例被形成时，凝结在暴露的短路导体381处的水分能够由于重力沿切口 384被引向下。例如，切口 384可适于使凝结的水分从短路导体381排出。
[0124]当可再充电电池104的内部压力增加时，短路构件343被可逆地变形以便朝向外侧凸起(例如，短路构件343可被配置为可逆地变形以便背离壳体15的内部凹形地弯曲)，并且当短路构件343被可逆地变形时，短路构件343被电联接到短路连接器380。因此，当被直接电连接时，被充电为正极性的短路构件343和被充电为负极性的短路连接器380产生短路。
[0125]根据本示例性实施例的短路连接器380被配置为不具有模块框架，并且相反被固定地安装在每个可再充电电池104的第一电极端子21中，以便在可再充电电池104中产生短路。
[0126]图14为根据本发明第五示例性实施例的短路导体481的透视图，图15为根据本发明第五示例性实施例的电池模块的剖视图。参见图14和图15，电池模块500包括:多个可再充电电池104 ;和用于电联接相邻可再充电电池104的第一电极端子21和第二电极端子22的汇流条71。
[0127]每个可再充电电池104包括:包括第一电极(负电极)11和第二电极(正电极)12的电极组件10 ;用于接纳电极组件10的壳体15 ;在壳体15的开口处(例如，安装在壳体15的开口中)的盖板20 ;和定位(例如，安装)在盖板20中的第一电极端子21和第二电极端子22。
[0128]短路孔342在壳体15的第一端的一侧处(例如，形成在壳体15的第一端的一侧上)，短路构件343在短路孔342处(例如，安装在短路孔342中)。短路孔342在壳体15的靠近第一电极端子21的一侧处(例如,形成在壳体15的靠近第一电极端子21的一侧上)。然而，本发明不限于此，并且短路构件343能够在壳体15的靠近第二电极端子22的一侧处。短路构件343插入短路孔342中，并且被安装为平行于壳体15的侧部站立。
[0129]短路构件343具有(例如，被形成带有)板形状(例如，圆板形状)，其具有被弯曲为朝向壳体15的内部凸起的弯曲部分。短路构件343被插入在位于短路孔342处(例如，形成在短路孔342中)的槽中，焊接到壳体15，并且被电联接到壳体15。壳体15被充电为正极性，短路构件343也被充电为正极性。
[0130]当可再充电电池104站立成使得第一电极端子21和第二电极端子22面向上时，短路构件343沿重力方向站立。例如，短路构件343可基本平行于地球引力的方向。短路构件343可通过可逆变形被电联接到被充电为负极性的短路连接器480。
[0131]除了短路连接器480的安装配置之外，根据第五示例性实施例的可再充电电池104具有与根据第一示例性实施例的可再充电电池相同(或基本相同)的配置，因此在这里将省略与第一示例性实施例的那些特征和配置相同(或基本相同)的特征和配置的重复描述。
[0132]短路连接器480包括(例如，通过焊接)固定到第一电极端子21的短路导体481和部分地缠绕短路导体481的绝缘层482 (例如，电绝缘层)。短路导体481包括:顶板481a，包括导电金属(例如，由导电金属制成)并且平行于(例如，被布置为平行于)盖板20 ;和侧板481b，从顶板481a弯曲并且平行于(例如，被布置为平行于)壳体15的侧部。
[0133]顶板481a通过焊接被固定到第一电极端子21的侧端。绝缘层482至少部分地缠绕(例如，被安装为部分地缠绕)短路导体481的侧板481b的底部，并且伸出到绝缘层482的外部的短路突起481c形成在短路导体481的侧板481b上。短路突起481c在(例如，形成在)短路导体481的与短路构件343分开且面对短路构件343的部分处，从而短路突起481c被暴露以便直接面对短路构件343。
[0134]切口 484在短路连接器480处(例如，形成在短路连接器480上)位于短路导体481下方。切口 484从暴露的短路导体481延伸到达短路连接器480的底部，并且其具有预定(或预选或设定)的宽度。在一些实施例中，切口 484延伸通过短路连接器480的一部分并通过短路导体481的一部分。当切口 484根据本示例性实施例被形成时，凝结在暴露的短路导体481处的水分能够由于重力沿切口 484被引向下。例如，切口 484可适于使凝结的水分从短路导体481排出。
[0135]当可再充电电池104的内部压力增加时，短路构件343被可逆地变形以便朝向外侧凸起(例如，短路构件343可被配置为可逆地变形以便背离壳体15的内部凹形地弯曲)，并且当短路构件343被可逆地变形时，短路构件343被电联接到短路连接器480。因此，当被直接电连接时，被充电为正极性的短路构件343和被充电为负极性的短路连接器480产生短路。
[0136]根据本示例性实施例的短路连接器480被配置为不具有模块框架，并且相反被固定地安装在每个可再充电电池104的第一电极端子21中，以便在可再充电电池104中产生短路。
[0137]图16为根据本发明第六示例性实施例的短路导体581的透视图。除了短路导体581的安装配置之外，根据第六示例性实施例的电池模块具有与根据第五示例性实施例的电池模块相同(或基本相同)的配置，因此在这里将省略与第五示例性实施例的那些特征和配置相同(或基本相同)的特征和配置的重复描述。[0138]短路导体581 (例如，通过焊接)被固定到第一电极端子21。短路导体581包括:顶板581a，包括导电金属(例如，由导电金属制成)并且平行于(例如，被布置为平行于)盖板
20;和侧板581b,从顶板581a弯曲并且平行于(例如,被布置为平行于)壳体15的侧部。
[0139]顶板581a通过焊接被固定到第一电极端子21的侧端。短路突起581c在短路导体581的侧板581b处(例如，形成在短路导体581的侧板581b上)。短路突起581c在(例如，形成在)短路导体581的与短路构件343分开且面对短路构件343的部分处，从而短路突起581c被暴露以便直接面对短路构件343。
[0140]支撑突起585在短路导体581的侧板581b的面对壳体15的侧部处(例如，形成在短路导体581的侧板581b的面对壳体15的侧部上)，并且支撑突起585在短路导体581与壳体15之间以便将短路突起581c与壳体15分开。支撑突起585沿(例如，形成在)短路导体581的宽度方向。
[0141]当短路突起581c在短路导体581处(例如，形成在短路导体581上)并且支撑突起585被用于分开短路突起581c时，在短路构件343与短路突起581c之间不形成凹陷，因此防止(或减少)水分的凝结和存储。
[0142]切口 584位于(例如，形成在)短路突起581c下方。切口 584延伸到达短路导体581的底部，并且其具有预定(或预选或设定)的宽度。在一些实施例中，切口 584延伸通过短路导体581的一部分。当切口 584根据本示例性实施例被形成时，凝结在暴露的短路导体581处的水分能够由于重力沿切口 584被引向下。例如，切口 584可适于使凝结的水分从短路导体581排出。
[0143]当可再充电电池104的内部压力增加时，短路构件343被可逆地变形以便朝向外侧凸起(例如，短路构件343可被配置为可逆地变形以便背离壳体15的内部凹形地弯曲)，并且当短路构件343被可逆地变形时，短路构件343被电联接到短路导体581。因此，当被直接电连接时，被充电为正极性的短路构件343和被充电为负极性的短路导体581产生短路。
[0144]根据本示例性实施例的短路导体581被配置为不具有模块框架，并且相反被固定地安装在每个可再充电电池104的第一电极端子21中，以便在可再充电电池104中产生短路。
[0145]在上述实施例中，每个电池模块可包括多个可再充电电池(例如，多个电池单元)。然而，本发明不限于此。例如，在本发明的每个实施例中，电池模块能够包括单个电池单元(例如，参见图12，其中汇流条71能够被例如图1的模块端子72和73等模块端子代替)来代替多个电池单元。
[0146]尽管已经描述了本发明的某些实施例，将理解的是，本发明不限于公开的实施例，而是，相反，本发明旨在覆盖包括在所附权利要求、说明书和附图及其等同物的精神和范围内的各种修改和等同设置。
【权利要求】
1.一种电池模块,包括: 电池单元，包括: 包括第一电极和第二电极的电极组件； 容纳所述电极组件的壳体；和 在所述壳体的一侧处并且电联接到所述第二电极的短路构件；和短路连接器，包括电联接到所述第一电极的短路导体，所述短路构件与所述短路导体分开并且被配置为改变形状以便接触所述短路导体，并且所述短路连接器具有在所述短路导体下方的切口。
2.如权利要求1所述的电池模块，其中所述切口适于将凝结的水分从所述短路导体排出。
3.如权利要求1所述的电池模块，其中所述短路导体包括朝向所述短路构件伸出的短路突起。
4.如权利要求3所述的电池模块，进一步包括在所述短路连接器的面向所述电池单元的侧部上的支撑突起，以便在所述短路突起和所述电池单元之间提供间隙。
5.如权利要求1所述的电池模块，其中所述短路连接器进一步包括至少部分地缠绕所述短路导体的绝缘层。
6.如权利要求5所述的电池模块，所述绝缘层具有开口，以便将所述短路导体暴露至所述短路构件。
7.如权利要求6所述的电池模块，其中所述切口从所述绝缘层的底部延伸到所述开□。
8.如权利要求5所述的电池模块，其中所述切口延伸通过所述绝缘层的一部分并通过所述短路导体的一部分。
9.如权利要求1所述的电池模块，其中所述壳体具有短路孔，并且所述短路构件在所述短路孔处。
10.如权利要求9所述的电池模块，其中所述短路孔被槽围绕，并且所述短路构件具有插入到所述槽中的平坦边缘。
11.如权利要求1所述的电池模块，其中所述短路构件包括平坦边缘和朝向所述壳体的内部凸起地弯曲的弯曲部分，所述弯曲部分被配置为可逆地变形以便背离所述壳体的内部凹形地弯曲，从而接触所述短路导体。
12.如权利要求1所述的电池模块，其中所述短路构件基本平行于所述壳体的侧部。
13.如权利要求1所述的电池模块，其中所述短路构件基本平行于地球引力的方向。
14.如权利要求1所述的电池模块，其中所述第二电极和所述短路构件各自被电联接到所述壳体，并且所述短路构件被配置为改变形状以便接触所述短路导体，从而通过所述壳体将所述第一电极电联接到所述第二电极。
15.如权利要求1所述的电池模块，进一步包括另一电池单元。
16.如权利要求15所述的电池模块，其中所述电池单元和所述另一电池单元位于堆中，并且所述短路连接器缠绕在所述堆上。
17.如权利要求16所述的电池模块,其中所述另一电池单兀包括第一电极和第二电极，第一模块端子在所述堆的第一端处被电联接到所述另一电池单元的所述第一电极，并且第二模块端子在所述堆的第二端处被电联接到所述电池单元的所述第二电极。
18.如权利要求17所述的电池模块，其中所述短路导体在所述堆的所述第二端处被电联接到所述第二模块端子。
19.如权利要求15所述的电池模块，其中所述另一电池单元包括面对所述短路导体的短路构件。
20.如权利要求1所述的电池模块，其中所述第一电极通过第一电极引线接线片被电联接到第一电极端子，所述第二电极通过第二电极引线接线片被电联接到第二电极端子，并且所述第一电极引线接线片或所述第二电极引线接线片中的至少一个包括熔断部，所述熔断部具有比所述第一电极引线接线片的剩余部分或所述第二电极引线接线片的剩余部分小的横截面。
【文档编号】H01M2/34GK103996816SQ201410010122
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年1月9日 优先权日:2013年2月14日
【发明者】韩玟烈, 卞相辕, 金镇燮, 尹洙真 申请人:三星Sdi株式会社