相關(guān)申請的交叉引用本技術(shù)要求于2022年6月8日提交的韓國專利申請no.10-2022-0069815和于2023年5月10日提交的韓國專利申請no.10-2023-0060509的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益,上述韓國專利申請通過引用以其整體并入本文。本發(fā)明涉及一種通過將多個袋型電池單元的平坦表面結(jié)合(聯(lián)接)為彼此接觸配置而成的電池模塊及其制造方法,并且更具體地,涉及一種防止或延遲密封部在電極引線從其突出的部分處破裂的電池模塊及其制造方法。
背景技術(shù):
1、對高效二次電池的需求在移動裝置和電動車輛領(lǐng)域中正在迅速地增加。在這種二次電池當(dāng)中,具有高能量密度、保持相對高的電壓、并且具有低的自放電率的鋰二次電池在商業(yè)上被廣泛地使用,并且正在積極地進(jìn)行用于改進(jìn)特性的研究和開發(fā)。
2、二次電池具有其中電極組件和電解質(zhì)嵌入諸如罐或袋之類的殼體中的結(jié)構(gòu)。
3、其中,袋型二次電池配備有層疊式電極組件,并且層疊式電極組件具有其中正極、隔膜和負(fù)極重復(fù)地層疊的結(jié)構(gòu)。這里,從正極延伸的正極接頭被聚集成一個并且接合到正極引線,并且從負(fù)極延伸的負(fù)極接頭被聚集成一個并且接合到負(fù)極引線。此外,正極引線和負(fù)極引線的端部從袋突出以電連接到外部。正極引線和負(fù)極引線可以被配置為從袋的同一側(cè)突出,但是通常,當(dāng)正極引線從一側(cè)突出時,負(fù)極引線從袋的另一側(cè)突出。
4、此外,安裝在車輛、能量儲存系統(tǒng)(ess)等中的二次電池被聯(lián)接以增加輸出和電力儲存,從而構(gòu)成模塊,然后,多個模塊被聯(lián)接以構(gòu)成電池組。也就是說,多個二次電池(電池單元)被聚集以制造電池模塊,并且多個電池模塊被聚集以制造電池組。
5、當(dāng)袋型二次電池被設(shè)置為包括在電池模塊中的電池單元時,袋型二次電池被層疊為使得平坦表面彼此接觸并且被設(shè)置為處于將粘合劑通過條帶或線纜施加到接觸表面以便彼此接合的狀態(tài)。
6、參照圖1,其示出了匯流板和電極引線(正極引線和負(fù)極引線)彼此連接的配置,以及匯流板被分離的配置,電池單元10中的每一個具有電極組件安裝在袋中的結(jié)構(gòu),從電極組件延伸的電極引線12中的一條(正極引線和負(fù)極引線中的一條)從袋的一側(cè)突出,并且另一條(正極引線和負(fù)極引線中的另一條)從袋的相反側(cè)突出。
7、電極引線12在袋的邊緣處從密封部11突出,并且在絕緣帶13被附接以確保電絕緣的狀態(tài)下被安裝在袋中,并且絕緣帶13的端部從袋的密封部11突出從而以預(yù)定長度暴露。
8、當(dāng)在電池單元的充電和放電期間產(chǎn)生熱量(或者當(dāng)出于其他原因而產(chǎn)生熱量時)時,內(nèi)置電解質(zhì)蒸發(fā),因此袋內(nèi)部的壓力增加。
9、此外,當(dāng)蒸發(fā)的量增加并且袋內(nèi)部的壓力超過臨界點(diǎn)時,在密封部11中發(fā)生排氣(在袋內(nèi)部產(chǎn)生的氣體被噴射到外部)。
10、具體地,與其他位置相比,密封部11的電極引線從其突出的部分(沿著袋的設(shè)置有電極引線的邊緣形成的側(cè)面的一側(cè))具有相對弱的聯(lián)接力,因此,存在高的排氣可能性,并且擴(kuò)展的密封部11的尺寸增加以進(jìn)一步增加排氣的可能性。
11、也就是說,在袋的密封部11中,密封部的其上設(shè)置有電極引線12的區(qū)域11a比密封部的其上設(shè)置有電極引線12的區(qū)域11b具有更高的排氣可能性。此外,基于電極引線12,“通過被絕緣帶13圍繞而設(shè)置在密封部11a內(nèi)部的部分b”可以是與“暴露部a”和“設(shè)置在密封部11a內(nèi)部的部分c”相比,密封力降低的部分。具體地,在相鄰的電池單元10之間形成具有預(yù)定尺寸的空間(g),但是存在該部分未被單獨(dú)支撐的問題。
12、此外,當(dāng)朝向電極引線12的突出部a發(fā)生排氣時,由于電力通過其流動的匯流板30受到直接影響,因此在連接到電極引線12的端子部31和32之間存在發(fā)生短路的可能性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、技術(shù)問題
2、因此,為了解決上述問題,本發(fā)明的目的在于提供一種電池模塊及其制造方法,在該電池模塊中,即使發(fā)生排氣,也盡可能地延遲發(fā)生排氣的時間點(diǎn),以避免電極引線12突出的方向。
3、技術(shù)方案
4、根據(jù)本發(fā)明的用于實(shí)現(xiàn)上述目的的電池模塊,在該電池模塊中,多個電池單元彼此連接,使得電池單元的平坦表面彼此接觸,多個電池單元中的每一個具有電極組件安裝在袋中,并且從電極組件延伸的電極引線從沿著袋的邊緣設(shè)置的密封部的一部分突出的結(jié)構(gòu),電池模塊包括:固定部,固定部設(shè)置在相鄰的電池單元的密封部之間的空間g中,以支撐密封部,使得密封部保持其原始形狀,其中,固定部設(shè)置為聯(lián)接在袋的密封部的電極引線從其突出的區(qū)域上。這里,電極引線設(shè)置為聯(lián)接在突出區(qū)域上的含義并不意味著固定部設(shè)置在電極引線12突出的部分處,而是指電極引線附近的區(qū)域在密封部的各個區(qū)域11a和11b上沿突出方向,即設(shè)置在密封部的包括袋的其上設(shè)置有電極引線的一側(cè)的區(qū)域11a上。
5、在多個電池單元彼此連接的狀態(tài)下,固定部可以在相鄰的電池單元的密封部之間以泡沫的形式噴涂之后固化(凝固)。
6、固定部可以由以泡沫形式發(fā)泡的聚氨酯制成,或者可以被制作成包含一部分聚氨酯。
7、電極引線可以在聯(lián)接到絕緣帶的狀態(tài)下從密封部突出,其中絕緣帶可以以比電極引線更短的長度突出,并且固定部可以被布置成不覆蓋絕緣帶。
8、固定部可以具有電絕緣特性。
9、此外,本發(fā)明還提供了一種用于制造電池模塊的方法,以制造具有上述配置的電池模塊。
10、本發(fā)明提供的用于制造電池模塊的方法包括:層疊多個電池單元的電池單元層疊工藝,多個電池單元中的每一個具有電極組件安裝在袋中,并且從電極組件延伸的電極引線從沿著袋的邊緣設(shè)置的密封部的一部分突出的結(jié)構(gòu);以及以泡沫的形式將固定部噴涂在相鄰的電池單元的密封部之間的固定部噴涂工藝,其中,噴涂在相鄰的電池單元的密封部之間的固定部固化以支撐密封部,使得密封部保持其原始形狀。此外,噴涂在相鄰的電池單元的密封部之間的固定部可以固化(凝固)以支撐密封部,使得密封部保持其原始形狀。
11、在固定部噴涂工藝之后,方法還可以包括保持固定部達(dá)預(yù)定時間以使固定部從泡沫的形式固化成固態(tài)的保持工藝。
12、電極引線可以在聯(lián)接到絕緣帶的狀態(tài)下從密封部突出,其中,絕緣帶可以以比電極引線更短的長度突出,并且在固定部噴涂工藝中,固定部可以被設(shè)置成不覆蓋絕緣帶。
13、在固定部噴涂工藝中,可以在相鄰的電池單元的密封部之間噴涂相同量的固定部。
14、固定部在固化之后可以具有電絕緣特性。
15、有利效果
16、在具有上述配置的本發(fā)明中,以泡沫形式噴涂的固定部被填充到形成在相鄰的電池單元的密封部之間的空間g中,并且在該位置固化,并且即使發(fā)生電池單元的膨脹,也能夠降低排氣的可能性,并且即使發(fā)生排氣,也能夠盡可能地延遲發(fā)生排氣的時間點(diǎn)。
17、此外,即使發(fā)生排氣,也能夠避免在密封部的電極引線從其突出的區(qū)域上發(fā)生排氣。
18、由于固定部以泡沫的形式噴涂,因此可以通過調(diào)節(jié)噴涂量和噴涂位置來容易地調(diào)節(jié)固定部的厚度和形成位置。
19、由于固定部被制造為具有電絕緣,因此能夠進(jìn)一步降低發(fā)生短路的可能性。