[发明专利]电池模块以及包括该电池模块的电池组和车辆

说明书

根据本发明的电池模块包括：第一汇流条，所述第一汇流条电连接到第一电池单体的第一电极引线；第二汇流条，所述第二汇流条电连接到第二电池单体的第二电极引线；短路单元，当由于所述第一电池单体和第二电池单体中的至少一个电池单体体积增加所导致的膨胀力被施加到所述短路单元时，所述短路单元朝向所述第一汇流条和第二汇流条移动，以电连接所述第一汇流条和第二汇流条，从而使得所述第一汇流条和第二汇流条短路；以及盒，所述盒用于至少部分地容纳或支撑所述第一电极引线和第二电极引线、所述第一汇流条和第二汇流条以及所述短路单元。

技术领域

本公开涉及一种电池模块以及包括该电池模块的电池组和车辆，更具体地，本公开涉及一种通过防止电池模块的过充电而具有改善稳定性的电池模块以及包括该电池模块的电池组和车辆。

本申请要求于2017年6月15日在韩国提交的韩国专利申请第10-2017-0076020号的优先权，其公开内容通过引用并入本文。

背景技术

近来，对诸如笔记本电脑、视频摄像机和便携式电话等便携式电子产品的需求急剧增加，并且已经认真研发了电动车辆、储能电池、机器人、卫星等。因此，正在积极研究允许重复充电和放电的高性能二次电池。

目前市售的二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂二次电池等。其中，与镍基二次电池相比，由于锂二次电池几乎没有记忆效应，，并且锂二次电池还具有极低的自放电率和高能量密度，因此，锂二次电池备受关注。

锂二次电池主要分别使用锂基氧化物和碳质材料作为正极活性材料和负极活性材料。锂二次电池包括：电极组件，所述电极组件中布置有分别涂覆正极活性材料和负极活性材料的正电极板和负电极板，并且分隔物被介于所述正电极板和负电极板之间；以及外部部件，即电池壳体，所述电极组件与电解质一起被容纳并被密封在所述电池壳体中。

通常而言，根据外部部件的形状，锂二次电池可以被分为罐型二次电池和袋型二次电池，在所述罐型二次电池中，电极组件被包括在金属罐中，在袋型二次电池中，电极组件被包括在由铝层压片制成的袋中。

近年来，二次电池已经不仅被广泛地用于诸如便携式电子设备这样的小型设备中，而且还广泛地用于诸如车辆和储能设备这样的中型和大型设备中。特别地，随着碳能源的消耗和对环境问题的兴趣日益增加，包括美国、欧洲、日本和韩国在内的世界各地的注意力集中在混合动力电动汽车和电动汽车上。混合动力电动车辆和电动车辆中最重要的部件是电池组，其为车辆马达提供驱动力。由于混合动力电动车辆或电动车辆能够通过电池组的充电和放电而获得车辆的驱动力，因此燃料效率高于仅使用发动机的车辆的燃料效率，并且可以减少或基本上消除污染物。由于这些原因，混合动力电动车辆和电动车辆越来越多地被使用。另外，混合动力电动车辆或电动车辆的电池组包括多个二次电池，所述多个二次电池被串联且并联连接，以提高容量和功率。

二次电池具有优异的电特性，但是在诸如过充电、过放电、暴露于高温和电短路等异常工作条件下，电池的活性材料、电解质等的分解反应会产生热量和气体，从而造成二次电池发生膨胀的所谓膨胀现象。所述膨胀现象加速了分解反应，这可能由于热失控而造成二次电池的爆炸和燃烧。

因此，二次电池包括安全系统，诸如：用于在过充电、过放电或过载电流时切断电流的保护电路；用于通过在温度升高时极大地增加电阻来切断电流的正温度系数(PTC)元件；用于当由于气体产生而增加压力时切断电流或排气的安全通风孔。

特别地，在传统技术中，为了在即使发生膨胀现象时也确保电池组的安全性，已经研究了当二次电池的体积膨胀时通过物理变化而被切断的电连接构件。

然而，即使使用了该电连接构件，当二次电池膨胀超过一定体积时，也难以确保切断二次电池的电流。

另外，即使在正常工作状态下、而不是在异常工作状态下，二次电池也会重复膨胀和收缩，因此即使在正常操作范围内也可能切断二次电池的电流，这可能损害操作可靠性。

发明内容