具有电极引线之间的改进连接结构的电池模块以及用于制造所述电池模块的方法技术

提供了：电池模块以及用于制造电池模块的方法，该电池模块能够通过调整电极引线之间的连接结构而防止由于过充电引起的着火发生，并且便于二次电池之间的连接和断开。根据本公开的电池模块包括二次电池堆，在该二次电池堆中堆叠多个二次电池，每个二次电池具有从其突出的电极引线，其中：电极引线的每一端具有向左或向右弯曲的弯曲部；对于每个相邻的二次电池，具有不同极性的电极引线的弯曲部在弹性体介于其间的情况下堆叠；并且堆叠部分在弹性体被压缩的情况下通过包括垫圈的绝缘螺栓而紧固。

A battery module having an improved connection structure between electrode leads and a method for manufacturing the battery module

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有电极引线之间的改进连接结构的电池模块以及用于制造所述电池模块的方法
本公开涉及电池模块以及用于制造电池模块的方法，并且更具体而言，本公开涉及这样一种电池模块：通过连接二次电池的电极引线而构造电池模块，从而具有电极引线之间的改进连接结构，本公开还涉及用于制造所述电池模块的方法。本申请要求2017年4月7日在韩国提交的第10-2017-0045410号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的公开内容通过引用并入本文。
技术介绍
近来，随着对于例如膝上型计算机、摄像机、移动电话等这些便携式电子产品的需求急剧增长，并且随着电动车辆、用于能量储存的蓄电池、机器人、卫星等的广泛发展，对可重复再充电的高性能二次电池进行了许多研究。最近，二次电池不仅广泛用于例如便携式电子装置等小型装置中，而且用于例如车辆和能量储存系统等中型和大型装置中。特别地，随着碳能源的逐渐耗尽以及对环境的增长的关注，包括美国、欧洲、日本和韩国在内的世界各国对混合动力电动车辆和电动车辆的需求逐渐增长。在这种混合动力电动车辆或电动车辆中，最重要的部件是向汽车电机提供驱动力的电池组。因为混合动力电动车辆或电动车辆通过电池组的充电/放电而被供应用于驱动车辆的电力，所以与单独由发动机提供动力的车辆相比，混合动力电动车辆或电动车辆具有较高的燃料效率，并且可消除或减少污染物的排放，由此，用户的数量现在逐渐增长。当二次电池用于电动车辆时，为了增大容量和输出，使用其中许多二次电池串联和/或并联连接的电池模块来制造电池组。在此情形下，因为袋型二次电池容易堆叠，因此被广泛用于中型装置和大型装置中。在电池模块或电池组中并排堆叠的二次电池可具有相互电连接的电极引线。在此情形下，相邻二次电池的电极引线可由汇流条电连接，并且通常利用激光焊接方法来电连接二次电池。图1是示出常规电极引线的激光焊接工艺的示意性立体图。图2是示出图1的结构中的电极引线和汇流条的激光焊接的示意性截面图。参照图1和图2，二次电池10被堆叠成正极电极和负极电极的电极引线20从两端突出，并且具有相反极性的电极引线20交替堆叠。在堆叠的二次电池10的一侧上，除了最外侧电极引线20之外的内侧电极引线20发生弯曲并相互重叠，并且电极引线20的弯曲部通过从激光发生器S输出的激光L进行焊接并被结合。在堆叠的二次电池10的另一侧上，所有电极引线20发生弯曲，并且以重叠方式发生弯曲的电极引线20的弯曲部利用从激光发生器S输出的激光L而焊接，因此完成电连接。更详细地参照图2，电极引线20从二次电池10突出，并且被弯曲为端部向左或向右弯曲，从而提供平坦的竖直接触表面。相邻的二次电池10以如下方式通过激光L来焊接：相反极性的电极引线20的弯曲部重叠，并且汇流条30被放置成在电极引线20的弯曲部相重叠的竖直接触表面相接触。因为用于车辆的部件在发生事故或失灵而发生故障时直接与车辆中的人员的生命相关联，所以成品车辆的客户安全要求级别非常高。因此，用于电动车辆的电池组的稳定性测试项目变得更严格。作为项目之一，在过充电时的发热现象的解决方案特别重要。然而，如参照图1和图2所述，在电极引线20之间的焊接结构以及电极引线20与汇流条30之间的焊接结构中，不具有防止在过充电时的发热现象的功能。此外，如图1和图2所示的常规焊接连接具有如下缺点：当由于一个二次电池10中的故障而产生热量时，邻近的二次电池10通过电极引线20而受到影响，从而导致后续问题。此外，因为一旦建立焊接连接，就不能解除该焊接连接，所以存在如下限制：当在任何二次电池10中发生故障时，无法以非破坏性方式分离并替换新的二次电池。
技术实现思路
技术问题本公开被设计成解决上述问题，因此，本公开涉及提供如下的电池模块以及用于制造该电池模块的方法：在该电池模块中，电极引线之间的连接结构被改变，以防止在过充电时的发热现象，并且允许二次电池之间易于连接和断开连接。本公开的这些和其它目标与优点将通过以下描述来理解，并且将通过本公开的实施例而清楚。此外，应容易理解，本公开的目标和优点通过随附权利要求书中所阐述的手段及其组合来实现。技术解决方案为了实现上述目标，根据本公开的电池模块包括二次电池堆，该二次电池堆通过堆叠具有电极引线的多个二次电池而形成，其中，电极引线从二次电池突出，并且具有弯曲部，以使得端部向左或向右弯曲，并且在弹性体被置于相反极性的所述电极引线的所述弯曲部之间的情况下，相邻的二次电池的所述弯曲部被堆叠，并且在所述弹性体被压缩的情况下，利用包括垫圈的绝缘螺栓来紧固对应的堆叠部分。在根据本公开的电池模块中，汇流条可设置在堆叠的弯曲部的下方，并且通过螺栓而紧固在一起。在此情形下，弯曲部和汇流条可具有螺栓孔，并且螺栓可穿过垫圈和螺栓孔而与在汇流条下方的螺帽联接。可替代地，弯曲部可具有螺栓孔，汇流条具有螺栓接片，并且螺栓可穿过垫圈和螺栓孔而联接到螺栓接片。螺栓孔可形成在两个或更多个位置处。垫圈优选是PVC垫圈或低温铅垫圈。弹性体可呈环形，并且围绕螺栓设置，或可对称地设置在螺栓的两侧。优选地，当电池模块的环境改变时，垫圈熔融并且弹性体的压缩状态被释放，并且通过排斥力，堆叠的弯曲部之间的间隙扩大并且电连接被释放。在根据本公开的制造电池模块的方法中，制备具有电极引线的多个二次电池，该电极引线具有螺栓孔。形成弯曲部，以使得电极引线的端部向左或向右弯曲。在弹性体被置于相反极性的电极引线的弯曲部之间的情况下，堆叠相邻的二次电池的弯曲部，以使得螺栓孔对准。随后，在所述弹性体被压缩的情况下，通过使得包括垫圈的绝缘螺栓穿过所述螺栓孔来紧固对应的堆叠部分。至少一个根据本公开的电池模块可组合以制造电池组。该电池组可应用到车辆。有利效果根据本公开，用于车辆的锂离子电池模块的电极引线之间的电连接或正极电极引线-负极电极引线-汇流条之间的电连接通过螺栓的连接而不是焊接来实现。因为二次电池借助于螺栓而连接，所以二次电池易于连接/断开连接，并且可以再次使用断开连接的二次电池。在本公开中，在弹性体被置于电极引线弯曲部和汇流条的情况下，使用绝缘螺栓和垫圈来将电极引线弯曲部连接到汇流条。当二次电池发热时，垫圈熔融，并且通过电极引线之间的弹性体而增大电极引线之间的距离，因此断开电连接。因此，通过在发热的情形下断开电极引线之间的电连接，实现如下效果：防止发生后续问题，并且有效地防止过充电时的发热现象。附图说明附图示出了本公开的优选实施例，并与具体实施方式一起用于提供本公开的技术方面的进一步理解，因此本公开不应解释为限于附图。图1是示出常规电极引线的激光焊接工艺的示意性立体图。图2是示出图1的结构中的电极引线和汇流条的激光焊接的示意性截面图。图3是根据本公开实施例的电池模块中所包括的二次电池的立体图。图4是示出图3所示的二次电池的布置的视图。图5是示出图4的二次电池的连接结构的侧视图。图6是图5中的A部的放大图，示出了根据第一实施例的电极引线之间的连接。图7是图5中的A部的放大图，示出了根据第二实施例的正极电极引线-负极电极引线-汇流条的连接。图8是图5中的A部的放大图，示出了根据第三实施例的正极电极引线-负极电极引线-汇流条的连接。图9是图8的实施例的部件的分解图。图10示出根据本公开电池模块中所包括的垫圈的各种实例。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池模块，包括：二次电池堆，所述二次电池堆通过堆叠具有电极引线的多个二次电池而形成，其中，所述电极引线从所述二次电池突出，并且具有弯曲部，以使得端部向左或向右弯曲，并且在弹性体被置于相反极性的所述电极引线的所述弯曲部之间的情况下，相邻的二次电池的所述弯曲部被堆叠，并且在所述弹性体被压缩的情况下，利用包括垫圈的绝缘螺栓来紧固对应的堆叠部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.04.07 KR 10-2017-00454101.一种电池模块，包括：二次电池堆，所述二次电池堆通过堆叠具有电极引线的多个二次电池而形成，其中，所述电极引线从所述二次电池突出，并且具有弯曲部，以使得端部向左或向右弯曲，并且在弹性体被置于相反极性的所述电极引线的所述弯曲部之间的情况下，相邻的二次电池的所述弯曲部被堆叠，并且在所述弹性体被压缩的情况下，利用包括垫圈的绝缘螺栓来紧固对应的堆叠部分。2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，汇流条被设置在堆叠的弯曲部的下方，并且通过所述螺栓而紧固在一起。3.根据权利要求2所述的电池模块，其中，所述弯曲部和所述汇流条具有螺栓孔，并且所述螺栓穿过所述垫圈和所述螺栓孔而与位于所述汇流条下方的螺帽相联接。4.根据权利要求2所述的电池模块，其中，所述弯曲部具有螺栓孔，所述汇流条具有螺栓接片，并且所述螺栓穿过所述垫圈和所述螺栓孔而联接到所述螺栓接片。5.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述弹性体呈环形，并且围绕所述螺栓设置。6.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述弹性体被对称地设置在所述螺栓的两侧。7.根据权利要求1所述的电池模块，其中，当所述电池模块的环境改变时，所述垫圈熔融并且所述弹性体的压缩状态被释放，并且通过排斥力，堆叠的弯曲部之间的间隙被扩大...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑太轸，姜达模，文祯晤，郑炳天，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国,KR