[發明專利]具有提高的安全性的電池模塊

在審

• 申請號: 201180052918.5
• 申請日: 2011-11-03
• 公開（公告）號: CN103201881A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 鄭尚胤;李珍圭;尹種文;崔晙碩
• 申請（專利權）人: 株式會社LG化學
• 主分類號: H01M2/34
• 分類號: H01M2/34;H01M2/08
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 高偉;陸弋

技術領域

本發明涉及一種具有提高的安全性的電池模塊，并且，更加特別地，涉及如下電池模塊，該電池模塊具有多個板狀電池單元，所述多個板狀電池單元中的每個均具有分別形成在其上端和下端處的電極端子，所述電池模塊包括：兩個或者更多個電池單元；緩沖構件，該緩沖構件被布置在電池單元之間的界面處以抑制電池單元的移動并且在電池單元的充電和放電期間緩沖電池單元的體積變化；以及一對模塊殼，所述一對模塊殼被聯接以整體地覆蓋除電池單元的電極端子之外的電池單元堆的外部，各個模塊殼由片材形成。

背景技術

近來，能夠充電和放電的二次電池已被廣泛用作無線移動設備的能量源。而且，將二次電池作為電動車輛（EV）和混合動力電動車輛（HEV）的動力源已引起了相當大的關注，已經開發了上述二次電池來解決由現有的使用化石燃料的汽油車和柴油車所引起的問題，例如空氣污染。

小型移動設備為每個設備使用一個或數個電池單元。另一方面，由于中大型設備需要高功率和大容量，所以中大型設備諸如車輛使用具有被相互電連接的多個電池單元的中大型電池模塊。

優選地，中大型電池模塊被制造成具有盡可能小的尺寸和重量。因此，通常使用能夠以高的集成度進行堆疊并具有小的重量容量比的棱形電池或袋狀電池來作為中大型電池模塊的電池單元。具體地，目前很多興趣都集中在使用鋁層壓片作為包覆構件的這樣的袋狀電池，因為該袋狀電池的重量輕并且該袋狀電池的制造成本低。

圖1是典型地示出傳統的具有代表性的袋狀電池的透視圖。在圖1中示出的袋狀電池100被構造成具有如下結構，在所述結構中，兩個電極引線110和120分別從電池本體130的上端和下端突出，使得電極引線110和120彼此相對。

包覆構件140包括上包覆部和下包覆部。即，包覆構件140是兩單元式構件。在電極組件（未示出）被安裝在于包覆構件140的上包覆部和下包覆部之間限定的容納部中的狀態下，作為包覆構件140的上包覆部和下包覆部的接觸區域的相對的兩側140a和上端140b以及下端140c被彼此結合，從而制造袋狀電池100。包覆構件140被構造成具有樹脂層/金屬膜層/樹脂層的層壓結構。因此，能夠通過將熱和壓力施加到包覆構件140的上包覆部和下包覆部的相對的兩側140a和上端與下端140b、140c使得其樹脂層彼此焊接，從而將包覆構件140的上包覆部和下包覆部的彼此接觸的相對的兩側140a和上端以及下端140a、140b彼此接合。根據情況，可以使用結合劑將包覆構件140的上包覆部和下包覆部的相對的兩側140a和上端以及下端140b、140c彼此結合。

對于包覆構件140的相對的兩側140a，包覆構件140的上包覆部和下包覆部的相同的樹脂層彼此直接接觸，從而通過焊接實現在包覆構件140的相對的兩側140a處的均勻密封。另一方面，對于包覆構件140的上端和下端140b和140c，電極引線110和120分別從包覆構件140的上端和下端140b和140c突出。為此，考慮電極引線110和120的厚度以及在電極引線110和120與包覆構件140之間的材料的差別，在薄膜型密封構件160被插入在電極引線110和120與包覆構件140之間的狀態下，包覆構件140的上包覆部和下包覆部的上端和下端140b、140c被彼此熱焊接，從而提高包覆構件140的密封性。

然而，包覆構件140的機械強度低。為此，電池單元（單元電池）被安裝在諸如盒體（cartridge）的電池組外殼中，以制造具有穩定結構的電池模塊。然而，中大型電池模塊被安裝的設備或者車輛具有有限的安裝空間。因此，當由于諸如盒體的電池組外殼的使用而增加電池模塊的尺寸時，空間利用被降低。而且，由于電池單元的機械強度低，所以在電池單元的充電和放電期間電池單元重復地膨脹和收縮。結果，包覆構件的熱焊接的區域可能容易彼此分離。

已經提出關于模塊殼覆蓋袋狀電池單元的外表面的一些技術，從而確保電池單元的安全性。

例如，日本專利申請公開No.2005-108693公開了一種關于包括具有相同彈性的一對彈性部的模塊殼用以支撐袋狀層壓電池單元的相對的主表面的技術。

上述技術提出使用模塊殼彈性地擠壓電池單元的相對的主表面的結構，各個模塊殼被彎曲成凹進形狀。然而，由于到電池單元的相對主表面的模塊殼的附加附接，電池單元的總體尺寸不可避免地被增加。而且，要求電池單元插入到具有上述構造的模塊殼中。結果，組裝工藝不易執行，并且因此，批量生產困難。即，當電池單元被強制地插入到模塊殼中時，過大的載荷被施加到電池單元，因此電池單元可能被損壞。