電池組的制作方法
【專利摘要】提供了一種電池組。電池組包括：電池模塊，電池模塊包括彼此相鄰布置的第一電池單體和第二電池單體，其中在第一電池單體和第二電池單體中的每一個上布置有第一電極端子和第二電極端子；熔斷器部分，熔斷器部分包括第一熔斷器，第一熔斷器將第一電池單體的第二電極端子連接到第二電池單體的第一電極端子；和開關(guān)裝置，開關(guān)裝置包括第一開關(guān)和第二開關(guān)，第一開關(guān)布置在電池模塊的第一電池單體的頂表面的外部并且連接到第一熔斷器，第二開關(guān)布置在第一開關(guān)下方并且連接到第二電池單體的第二電極端子。
【專利說明】電池組
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2015年I月30日提交的韓國專利申請N0.2015-0015026的優(yōu)先權(quán)，其通過引用以其整體由此并入。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及一種電池組，并且更具體地，涉及一種包括用于防止短路發(fā)生的開關(guān)裝置的電池組。
【背景技術(shù)】
[0004]通常，可再充電電池可以是可充電的和可放電的電池，不像不能充電的一次電池。這種可再充電電池包括:低容量電池組，其用于便攜的小型電子裝置;和高容量電池組，其用于驅(qū)動混合動力車輛的驅(qū)動馬達(dá)的電力源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]技術(shù)問題
[0006]根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電池組包括電池模塊和電池殼體，在電池模塊中多個電池單體串聯(lián)或并聯(lián)連接，在電池殼體中內(nèi)置有電池模塊。
[0007]然而，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電池組在電池組被重物擠壓或強(qiáng)沖擊施加于電池組時可能引起安全性問題。也就是說，當(dāng)釘通過穿透電池組、或者壓縮力或沖擊施加于電池組時，電池單體的正極(positive electrode)和負(fù)極(negative electrode)彼此連接以引起短路。結(jié)果，電池單體可能通過由于短路而造成的放熱反應(yīng)而點(diǎn)燃或爆炸。
[0008]為了解決前述限制，本發(fā)明的目的是提供一種電池組，在該電池組中當(dāng)沖擊傳遞時彼此串聯(lián)或并聯(lián)連接的電池單體被防止彼此連接，從而防止通過放熱反應(yīng)發(fā)生短路，由此防止電池單體被點(diǎn)燃或爆炸。
[0009]技術(shù)解決方案
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種電池組，該電池組包括:電池模塊，電池模塊包括:彼此相鄰布置的第一電池單體和第二電池單體，其中在第一電極端子和第二電極端子中的每一個上布置有第一電極端子和第二電極端子;熔斷器部分，該熔斷器部分包括第一熔斷器，第一熔斷器將第一電池單體的第二電極端子連接到第二電池單體的第一電極端子;和開關(guān)裝置，開關(guān)裝置包括第一開關(guān)和第二開關(guān)，第一開關(guān)布置在電池模塊的第一電池單體的頂表面的外部并且連接到第一熔斷器，第二開關(guān)布置在第一開關(guān)的下方并且連接到第二電池單體的第二電極端子。
[0011]電池模塊可以進(jìn)一步包括第三電池單體，在第三電池單體上布置有第一電極端子和第二電極端子，熔斷器部分可以進(jìn)一步包括第二熔斷器，第二熔斷器將第二電池單體的第二電極端子連接到第三電池單體的第一電極端子，并且開關(guān)裝置可以進(jìn)一步包括第三開關(guān)，第三開關(guān)布置在第二開關(guān)下方并且連接到第三電池單體的第二電極端子。
[0012]當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)和第二開關(guān)彼此接觸時，第一熔斷器可以通過由第一電池單體的第二電極端子和第二電池單體的第二電極端子之間的連接產(chǎn)生的過電流或熱而熔化和斷開，以阻斷第一電池單體和第二電池單體之間的連接。
[0013]當(dāng)?shù)诙_關(guān)和第三開關(guān)彼此接觸時，第二熔斷器可以通過由第二電池單體的第二電極端子和第三電池單體的第一電極端子之間的連接產(chǎn)生的過電流或熱熔化和斷開，以阻斷第二電池單體和第三電池單體之間的連接。
[0014]每個開關(guān)可以包括具有導(dǎo)電性的金屬板。
[0015]開關(guān)可以維持為彼此間隔開。
[0016]開關(guān)可以布置在電池模塊的整個外周表面的上方。
[0017]電池模塊可以進(jìn)一步包括第四電池單體，第四電池單體布置在第三電池單體的下方，并且熔斷器部分可以進(jìn)一步包括第四熔斷器，第四熔斷器將第三電池單體和第四電池單體彼此串聯(lián)連接。
[0018]第一電極端子可以包括正極端子，并且第二電極端子可以包括負(fù)極端子。
[0019]緩沖空間可以限定在開關(guān)裝置和電池模塊之間。
[0020]緩沖構(gòu)件可以設(shè)置在緩沖空間中。
[0021]有利效果
[0022]本發(fā)明具有如下效果。
[0023]第一:開關(guān)裝置可以設(shè)置在電池組的外部，以預(yù)先檢測傳遞到電池組的沖擊并且防止電池單體彼此連接，由此預(yù)先防止電池單體被點(diǎn)燃或爆炸。
[0024]第二:開關(guān)裝置可以進(jìn)一步設(shè)置在電池組內(nèi)部，以檢測沖擊力是否傳遞達(dá)到電池組的內(nèi)部，由此確定電池單體是否需要檢查。
[0025]第三:多個開關(guān)裝置可以由多個開關(guān)構(gòu)成以根據(jù)沖擊強(qiáng)度而調(diào)節(jié)彼此斷開的電池單體的數(shù)目。
【附圖說明】
[0026]圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的電池組的視圖。
[0027]圖2和3是示出根據(jù)第一實(shí)施例的電池組的操作狀態(tài)的視圖，其中圖2是示出沖擊被傳遞到電池組的狀態(tài)的視圖，并且圖3是示出電池組的電池單體彼此斷開的狀態(tài)的視圖。
[0028]圖4是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的電池組的視圖。
[0029]圖5至8是示出根據(jù)第二實(shí)施例的電池組的操作狀態(tài)的視圖，其中圖5和6是示出建立在電池組中的兩個電池單體彼此斷開的狀態(tài)的視圖，并且圖7和8是示出建立在電池組中的三個電池單體彼此斷開的狀態(tài)的視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]在下文中，將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，使得本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思可以容易地由本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員執(zhí)行。然而，本公開可以以不同的形式實(shí)例化并且不應(yīng)該解釋為限制于本文中闡述的實(shí)施例。在附圖中，為了清楚起見，用于描述本公開的任何不必要之處將被省略，并且在附圖中類似的附圖標(biāo)記表示類似的元件。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的電池組包括用于檢測外部沖擊的開關(guān)裝置。開關(guān)裝置可以檢測傳遞到電池組的沖擊，以阻斷設(shè)置在電池組中的電池單體之間的連接，從而防止電池單體被放熱反應(yīng)短路，由此解決在安全性諸如點(diǎn)燃和爆炸方面的限制。
[0032]在下文中，將參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電池組。
[0033]如在圖1中所示，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的電池組100包括:電池模塊110，該電池模塊110設(shè)置有第一電池單體111和第二電池單體112;熔斷器部分120，該熔斷器部分120將第一電池單體111和第二電池單體112彼此串聯(lián)連接;和開關(guān)裝置130，當(dāng)沖擊施加到電池模塊110時，該開關(guān)裝置130通過使用高溫?zé)岫刍蹟嗥鞑糠?20，以使電池單體111和112彼此斷開。
[0034]電池模塊110包括第一電池單體111和第二電池單體112，該第一電池單體111和第二電池單體112彼此相鄰并且在其上布置第一電極端子和第二電極端子。第一電池單體111和第二電池單體112中的每一個包括:電極組件，在電極組件中，正極、分隔物、和負(fù)極接連地堆疊;和袋型殼體，電解質(zhì)與電極組件一起容納在袋型殼體中。而且，第一電極突片和第二電極突片分別設(shè)置在正極和負(fù)極上。而且，第一電極端子和第二電極端子分別連接到第一關(guān)片和弟一.關(guān)片。
[0035]也就是說，第一電極端子Illa和第二電極端子Illb連接到第一電池單體111，并且第一電極端子112a和第二電極端子112b連接到第二電池單體112。
[0036]這里，第一電極可以是正極，第二電極可以是負(fù)極，并且反之亦然。
[0037]熔斷器部分120可以使第一電池單體111和第二電池單體112彼此連接或彼此斷開。熔斷器部分120包括第一熔斷器121，該第一熔斷器121將第一電池單體111的第二電極端子Illb連接到第二電池單體112的第一電極端子112a。
[0038]也就是說，熔斷器部分120通過第一熔斷器121將第一電池單體111串聯(lián)連接到第二電池單體112。當(dāng)?shù)谝蝗蹟嗥?21通過熱而熔化并且然后斷開時，在第一電池單體111和第二電池單體112之間的串聯(lián)連接可以被阻斷。
[0039]熔斷器部分120可以由金屬形成，所述金屬在大于預(yù)期電流的電流流過與其連接的電路時熔化。
[0040]當(dāng)沖擊施加到電池模塊110時，開關(guān)裝置130使第一熔斷器121斷開，以阻斷第一電池單體111和第二電池單體112之間的連接，由此防止短路發(fā)生。開關(guān)裝置130包括:第一開關(guān)131，該第一開關(guān)131布置在電池模塊110的第一電池單體111的頂表面的外部并且連接到第一熔斷器121;和第二開關(guān)132，該第二開關(guān)132布置在第一開關(guān)131下方并且連接到第二電池單體112的第二電極端子112b。
[0041]這里，第一開關(guān)131和第二開關(guān)132中的每一個可以設(shè)置為具有導(dǎo)電性的金屬板。也就是說，第一開關(guān)131和第二開關(guān)132中的每一個可以設(shè)置為具有導(dǎo)電性的金屬板，諸如銅板或鋁板，以引起接觸力的增加和電流的穩(wěn)定流動。
[0042]第一開關(guān)131和第二開關(guān)132可以維持為彼此間隔預(yù)定距離。也就是說，約2mm至約1mm的空間可以限定在第一開關(guān)131和第二開關(guān)132之間以防止第一開關(guān)131和第二開關(guān)132通過除了沖擊之外的振動而彼此接觸。這里，在第一開關(guān)131和第二開關(guān)132彼此間隔開的狀態(tài)下支撐第一開關(guān)131和第二開關(guān)132的支撐件(未示出)可以布置在與第一開關(guān)131和第二開關(guān)132彼此對應(yīng)的對應(yīng)表面的兩端中的每一端上。
[0043]第一開關(guān)131和第二開關(guān)132可以布置在電池模塊110的整個外表面的上方。也就是說，即使沖擊施加于電池模塊110的外周表面的任何位置，第一熔斷器121也可以在第一開關(guān)131和第二開關(guān)132彼此接觸的同時熔化，并且因而斷開以提高安全性。
[0044]用于緩沖施加于電池模塊110的沖擊的緩沖空間140可以限定在開關(guān)裝置130和電池模塊110之間，以顯著地防止沖擊傳遞到電池模塊110。
[0045]特別地，緩沖構(gòu)件150可以設(shè)置在緩沖空間140中。緩沖構(gòu)件150通過使用其緩沖力可以吸收施加于電池模塊110的沖擊力，以防止在電池模塊110內(nèi)的電池單體被損壞。
[0046]在下文中，將描述根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的電池組的操作狀態(tài)。
[0047]首先，如圖2所示，當(dāng)沖擊諸如釘子的穿透被施加于開關(guān)裝置130所布置的電池模塊110的外部時，開關(guān)裝置130的第一開關(guān)131緊密地附接到第二開關(guān)132。
[0048]也就是說，如圖3所示，當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)131和第二開關(guān)132彼此接觸時，第一電池單體111的第二電極端子I Ilb和第二電池單體112的第二電極端子112b彼此連接以產(chǎn)生過電流或熱。因而，熔斷器部分120的第一熔斷器121可以被熱熔化并且然后斷開，以阻斷第一電池單體111和第二電池單體112之間的連接，由此預(yù)先防止由于短路而造成的燃燒和爆炸事故發(fā)生。
[0049]在下文中，在根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的電池組的描述中，在附圖中具有相同構(gòu)造和功能的構(gòu)成已經(jīng)被賦予相同的附圖標(biāo)記，并且因而將省略它們的重復(fù)描述。
[0050]如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的電池組100’包括電池模塊110，該電池模塊110設(shè)置有:彼此相鄰布置的第一電池單體111、第二電池單體112和第三電池單體113;熔斷器部分120，該熔斷器部分120將第一電池單體111、第二電池單體112和第三電池單體113彼此串聯(lián)或并聯(lián)連接；以及開關(guān)裝置130，該開關(guān)裝置130在沖擊施加于電池模塊110時通過使用高溫?zé)岫刍蹟嗥鞑糠?20，以將第一電池單體111、第二電池單體112和第三電池單體113彼此斷開。
[0051 ]電池模塊110包括第一電池單體111、第二電池單體112和第三電池單體113，第一電池單體111、第二電池單體112和第三電池單體113彼此相鄰并且在其上布置有第一電極端子和第二電極端子。第一電池單體111、第二電池單體112和第三電池單體113中的每一個包括:電極組件，在電極組件中接連地堆疊正極、分隔物和負(fù)極;和袋型殼體，電解質(zhì)與電極組件一起容納在袋型殼體中。而且，第一電極端子和第二電極端子分別連接到電極組件的第一電極突片和第二電極突片。
[0052]熔斷器部分120包括:第一熔斷器121，該第一熔斷器121將第一電池單體111的第二電極端子Illb連接到第二電池單體112的第一電極端子112a;和第二熔斷器122，該第二熔斷器122將第二電池單體112的第二電極端子112b連接到第三電池單體113的第一電極端子I13a。
[0053]也就是說，熔斷器部分120可以在第一熔斷器121熔化和斷開時阻斷第一電池單體111和第二電池單體112之間的連接以及在第二熔斷器122熔化和斷開時阻斷第二電池單體112和第三電池單體113之間的連接。
[0054]開關(guān)裝置130包括:第一開關(guān)，該第一開關(guān)布置在電池模塊110的第一電池單體111的頂表面的外部并且連接到第一熔斷器121;第二開關(guān)132，該第二開關(guān)132布置在第一開關(guān)131下方并且連接到第二電池單體112的第二電極端子112b;以及第三開關(guān)133，該第三開關(guān)133布置在第二開關(guān)132下方并且連接到第三電池單體113的第二電極端子113b。
[0055]這里，第一開關(guān)131、第二開關(guān)132和第三開關(guān)133可以具有相同的大小和厚度。
[0056]電池單體110可以進(jìn)一步包括布置在第三電池單體113下方的第四電池單體114和第η電池單體115。熔斷器部分120可以進(jìn)一步包括第四熔斷器123，該第四熔斷器123將第三電池單體113和第四電池單體114彼此串聯(lián)連接;和第η熔斷器124，該第η熔斷器124將第四電池單體114和第η電池單體115彼此串聯(lián)連接。
[0057]也就是說，在根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的電池組100’中，通過第四電池單體114和第η電池單體115可以增加電壓。另外，當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)131、第二開關(guān)132和第三開關(guān)133彼此接觸時，第一至第三熔斷器121、122和123可以彼此斷開，以阻斷第一至第四電池單體111、112、113和114之間的連接，由此防止由于電池單體的短路而造成的燃燒和爆炸事故發(fā)生。
[0058]在下文中，將描述根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的電池組100’的操作狀態(tài)。
[0059]首先，如圖5所示，當(dāng)沖擊諸如釘?shù)拇┩副皇┘佑陂_關(guān)裝置130所布置的電池模塊111的外部時，開關(guān)裝置130的第一開關(guān)131緊密地附接到第二開關(guān)132。
[0060]也就是說，如圖6所示，當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)131和第二開關(guān)132彼此接觸時，第一電池單體111的第二電極端子I Ilb和第二電池單體112的第二電極端子112b彼此連接以產(chǎn)生過電流或熱。因而，熔斷器部分120的第一熔斷器121可以被熱熔化并且然后被斷開，以阻斷第一電池單體111和第二電池單體112之間的連接，由此預(yù)先防止由于短路而造成的燃燒和爆炸事故發(fā)生。
[0061]這里，如圖7所示，如果大沖擊施加于開關(guān)裝置130所布置的電池模塊111的外部，則開關(guān)裝置130的第一開關(guān)131和第二開關(guān)132緊密地附接到第三開關(guān)133。
[0062]也就是說，如圖8所示，第一開關(guān)131和第二開關(guān)132可以彼此接觸以熔化并且使第一熔斷器121斷開，由此阻斷第一電池單體111和第二電池單體112之間的連接。連續(xù)地，第二開關(guān)132和第三開關(guān)133可以彼此接觸以將第二電池單體112的第二電極端子112b連接到第三電池單體113的第一端子113b，由此產(chǎn)生過電流或熱。因而，第二熔斷器122可以被熱熔化并且斷開，以阻斷第二電池單體112和第三電池單體113之間的連接。
[0063]因此，在根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的電池組100’中，第一電池單體、第二電池單體和第三電池單體之間的連接可以通過第一熔斷器和第二熔斷器阻斷以預(yù)先防止由于短路而造成的燃燒和爆炸事故發(fā)生。
[0064]相應(yīng)地，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求書而非前述描述和在其中描述的示例性實(shí)施例所限定。在本發(fā)明的權(quán)利要求書內(nèi)以及權(quán)利要求書的等效含義內(nèi)作出的各種修改被認(rèn)為是在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電池組，包括: 電池模塊，所述電池模塊包括彼此相鄰布置的第一電池單體和第二電池單體，其中，在所述第一電極端子和所述第二電極端子中的每一個上布置有第一電極端子和第二電極端子； 熔斷器部分，所述熔斷器部分包括第一熔斷器，所述第一熔斷器將所述第一電池單體的所述第二電極端子連接到所述第二電池單體的所述第一電極端子;以及 開關(guān)裝置，所述開關(guān)裝置包括第一開關(guān)和第二開關(guān)，所述第一開關(guān)布置在所述電池模塊的所述第一電池單體的頂表面的外部并且連接到所述第一熔斷器，所述第二開關(guān)布置在所述第一開關(guān)的下方并且連接到所述第二電池單體的所述第二電極端子。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組，其中，所述電池模塊進(jìn)一步包括第三電池單體，在所述第三電池單體上布置有第一電極端子和第二電極端子， 所述熔斷器部分進(jìn)一步包括第二熔斷器，所述第二熔斷器將所述第二電池單體的所述第二電極端子連接到所述第三電池單體的所述第一電極端子，并且 所述開關(guān)裝置進(jìn)一步包括第三開關(guān)，所述第三開關(guān)布置在所述第二開關(guān)的下方并且連接到所述第三電池單體的所述第二電極端子。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組，其中，當(dāng)所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)彼此接觸時，所述第一熔斷器通過由所述第一電池單體的所述第二電極端子和所述第二電池單體的所述第二電極端子之間的連接生成的過電流或熱而熔化和斷開，以阻斷所述第一電池單體和所述第二電池單體之間的連接。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池組，其中，當(dāng)所述第二開關(guān)和所述第三開關(guān)彼此接觸時，所述第二熔斷器通過由所述第二電池單體的所述第二電極端子和所述第三電池單體的所述第一電極端子之間的連接生成的過電流或熱而熔化和斷開，以阻斷所述第二電池單體和所述第三電池單體之間的連接。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池組，其中，所述開關(guān)中的每一個包括具有導(dǎo)電性的金屬板。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池組，其中，所述開關(guān)被維持成彼此間隔開。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池組，其中，所述開關(guān)布置在所述電池模塊的整個外周表面的上方。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池組，其中，所述電池模塊進(jìn)一步包括第四電池單體，所述第四電池單體布置在所述第三電池單體的下方，并且 所述熔斷器部分進(jìn)一步包括第四熔斷器，所述第四熔斷器將所述第三電池單體和所述第四電池單體彼此串聯(lián)連接。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組，其中，所述第一電極端子包括正極端子，并且所述第二電極端子包括負(fù)極端子。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組，其中，在所述開關(guān)裝置和所述電池模塊之間限定有緩沖空間。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電池組，其中，在所述緩沖空間中設(shè)置有緩沖構(gòu)件。
【文檔編號】H01M2/10GK106068572SQ201680000435
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年1月5日
【發(fā)明人】李哲揆, 尹炯具, 鄭凡永, 催承烈, 安旋謨
【申請人】株式會社Lg化學(xué)