CN112042010B - 具有提高的安全性的电池模块、包括电池模块的电池组和包括电池组的车辆 - Google Patents

Abstract

提供了一种当温度升高时通过阻断电流而具有提高的安全性的电池模块、包括电池模块的电池组和包括电池组的车辆。电池模块包括：汇流条，汇流条具有其厚度与长度和宽度相比薄的大致板形状，并且具有沿长度方向分别设置在左表面和右表面中的线状凹槽；分别位于汇流条的左表面和右表面的电池单元，电池单元的各个电极引线插入到凹槽中以进行物理接触，并且电池单元利用插置在它们之间的汇流条彼此电连接，其中在特定温度或更高温度时，凹槽的尺寸沿厚度方向增加，从而释放电极引线与汇流条之间的物理接触，使得电池单元之间的电连接被释放。

Description

具有提高的安全性的电池模块、包括电池模块的电池组和包 括电池组的车辆

技术领域

本公开内容涉及一种电池模块，更具体地，涉及一种当温度升高时可阻断电流流动的电池模块。本公开内容还涉及一种包括电池模块的电池组和包括电池组的车辆。本申请要求于2018年11月30日在韩国提交的韩国专利申请第10-2018-0152786号的优先权，通过引用将该韩国专利申请的公开内容并入本文。

背景技术

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。在这些二次电池之中，因为锂二次电池与镍基二次电池相比几乎不具有记忆效应，所以锂二次电池由于自由充电和放电、非常低的自放电速率和高能量密度的优点而受到关注。

这种锂二次电池主要分别使用锂基氧化物和碳材料作为正极活性材料和负极活性材料。锂二次电池包括：组装有单元电池的电极组件，单元电池具有其中在正极集流体上涂布有正极活性材料的正极板和在负极集流体上涂布有负极活性材料的负极板在之间插入有隔膜的情况下进行布置的结构；和密封并容纳电极组件以及电解质溶液的护套材料，即，电池壳体。根据电池壳体的形状，锂二次电池分为其中电极组件内置在金属罐中的罐型二次电池和其中电极组件内置在铝层压片袋中的袋型二次电池。

近来，二次电池不仅广泛用在诸如便携式电子装置之类的小型装置中，而且还用在诸如车辆和储能系统(ESS)之类的中大型装置中。当二次电池用在这种中大型装置中时，大量二次电池电连接，以形成电池模块或电池组，以便增加容量和输出电力。特别是，袋型二次电池因诸如易于层压和轻重量的优点而广泛用在这种中大型装置中。袋型二次电池具有这样一种结构，即，与电极引线连接的电极组件与电解质溶液容纳在袋壳体中并且被密封。电极引线的一部分暴露在袋壳体外部，并且暴露的电极引线电连接至安装有二次电池的装置或者用于将二次电池彼此电连接。

图1图解了通过将袋型电池单元连接而制造的电池模块的一部分。例如，示出了两个袋型电池单元串联连接的状态。

如图1中所示，袋型电池单元10和10’包括引出袋壳体30之外的两个电极引线40和40’。电极引线40和40’根据电极性分为正极(+)引线和负极(-)引线，并且电连接至被密封在袋壳体30中的电极组件20。就是说，正极引线电连接至电极组件20的正极板，负极引线电连接至电极组件20的负极板。

在电池模块1内部将电池单元10和10’连接存在各种方式。图1示出了将电极引线40和40’弯折、然后将电极引线40和40’放置在汇流条50上、通过激光焊接对电极引线40和40’执行焊接工序、将电池单元10的电极引线40和与电池单元10相邻的另一电池单元10’的电极引线40’连接的方法。

另外，锂二次电池在过热时具有爆炸的风险。特别是，当锂二次电池应用于包括电动车辆(Electric Vehicle，EV)、混合动力电动车辆(Hybrid Electric Vehicle，HEV)、插电式混合动力电动车辆(Plug-in Hybrid Electric Vehicle，PHEV)等的电动车辆时，在连接并使用大量高容量二次电池单元的电池模块或电池组中，当发生爆炸时，会发生重大事故，因而主要手段之一是确保安全。

锂二次电池的温度快速升高的典型原因是当短路电流流动时。短路电流主要发生在与二次电池连接的电子装置中发生短路时，并且当在锂二次电池中发生短路时，在正极和负极中发生快速电化学反应，从而产生热量。产生的热量导致电池单元的温度快速升高，导致起火。特别是，在包括多个电池单元的电池模块或电池组的情况下，一个电池单元产生的热量传递至周围的电池单元并且影响其他电池单元，这增加了更大的风险。

常规地，作为当二次电池内部的温度升高时通过阻断电流来防止爆炸的手段，已提出了正温度系数(PTC)器件、保险丝等。然而，它们具有在电池模块或电池组中需要单独安装空间的问题。

确保安全是非常重要的，因为电池模块或电池组的爆炸不仅可导致对采用其的电子装置或车辆等的损坏，而且还可导致对用户的安全威胁和起火。如果二次电池过热，则爆炸和/或起火的风险增加，并且由于过热导致的突然燃烧或爆炸会导致对人和财产的伤害。因此，需要引入用于充分确保二次电池使用中的安全性的手段。

发明内容

技术问题

设计本公开内容来解决相关技术的问题，因此本公开内容旨在提供一种当温度升高时通过阻断电流而具有提高的安全性的电池模块、包括电池模块的电池组和包括电池组的车辆。

本公开内容的这些和其他目的和优点将从以下的详细描述理解到并且将从本公开内容的示例性实施方式变得更加显而易见。此外，将容易理解到，可通过所附权利要求及其组合中示出的手段实现本公开内容的这些目的和优点。

技术方案

在本公开内容的一个方面中，提供了一种电池模块，包括：汇流条，所述汇流条具有其厚度与长度和宽度相比薄的大致板形状，并且所述汇流条具有沿长度方向分别设置在左表面和右表面中的线状凹槽；分别位于所述汇流条的所述左表面和所述右表面的电池单元，所述电池单元的各个电极引线插入到所述凹槽中而以进行物理接触，并且所述电池单元利用插置在它们之间的所述汇流条彼此电连接，其中在特定温度或更高温度时，所述凹槽的尺寸沿厚度方向增加，从而释放所述电极引线与所述汇流条之间的物理接触，使得所述电池单元之间的电连接被释放。

所述凹槽可通过其中形状记忆合金板以一间隔上下堆叠的构造来提供。在此，上下指示厚度方向。

所述电极引线可插入到所述凹槽中并且被物理压紧在所述凹槽中。

在所述形状记忆合金板彼此面对的表面上可设置有多个突起。

所述电极引线可插入到所述凹槽中并且被物理压紧在所述凹槽中，并且所述突起可设置成使得形成在上下形状记忆合金板上的突起在物理压紧时彼此啮合。

插入到所述汇流条的所述左表面的凹槽中的电极引线和插入到所述右表面的凹槽中的电极引线可具有相反极性。此时，从两个或更多个电池单元汇集的相同极性的电极引线可插入到所述凹槽中。

在一个表面中可设置有两个或更多个凹槽并且所述电极引线可插入到每个凹槽中。

在本公开内容的另一个方面中，提供了一种电池组，包括：至少一个根据本公开内容的电池模块；和配置成将所述至少一个电池模块封装的电池组壳体。

在本公开内容的另一个方面中，提供了一种车辆，包括至少一个根据本公开内容的电池组。

有益效果

根据本公开内容，通过在保持电池单元不变的同时改变汇流条来构造电池模块。汇流条可通过当温度升高时释放与电极引线的物理接触来释放电连接。因此，当根据本公开内容的电池模块在使用过程中过热时，可阻断通过电极引线流动的电流，由此确保异常情况中的安全性。

根据本公开内容，即使当二次电池保护电路不工作时，也可阻断电流的流动，使得不会流动更多电流，从而例如防止充电，由此增加电池模块的安全性。如上所述，本公开内容的电池模块通过改进汇流条实现了当温度升高时自动阻断电流流动的手段，由此与二次电池保护电路的过充电保护功能一起双重确保电池模块的安全性。

根据本公开内容，可使用能够在将相邻的电池单元连接以形成电连接路径时确保安全性的汇流条来提供电池模块。当发生诸如达到异常温度之类的事故时，与汇流条物理接触的电极引线通过汇流条的变形释放物理接触。结果，相邻电池单元之间的电连接也被释放，这阻断了电流流动，由此确保电池模块的安全性。

根据本公开内容，通过改进电池模块的汇流条确保安全性。优点在于，通过相对简单的工序变化，诸如代替现有的汇流条使用本公开内容提出的汇流条，代替现有的焊接使用物理压紧等，可确保电池模块的安全性。如本公开内容中提出的，当汇流条是形状记忆合金时，可预设恢复到原始形状的温度并且可根据温度使用合金，因而可根据阻断电流流动所需的温度来制造汇流条，并且可适合用于每个电池模块规格。由于电池单元本身使用现有的制造工序，不需要工序变化或对批量生产工序的调整。

如上所述，根据本公开内容，在正常情况下确保电流流动，并且获得与现有电极模块相似的电池模块的性能，并且当温度由于异常情况而升高至特定温度或更高温度时，可通过阻断电流流动提高电池模块的安全性。因此，可提高电池模块、包括电池模块的电池组和包括电池组的车辆的安全性。

附图说明

附图图解了本公开内容的优选实施方式并且与前述公开内容一起用于提供对本公开内容的技术特征的进一步理解，因而，本公开内容不解释为限于这些附图。

图1示意性示出了常规的电池模块。

图2是根据本公开内容一实施方式的电池模块的示意图。

图3是示出图2中的汇流条与电极引线之间的结合状态的剖面图。

图4是根据本公开内容一实施方式的电池模块中包括的汇流条的透视图。

图5是图解其中在图2的电池模块中，汇流条与电极引线之间的结合被释放的状态的剖面图。

图6是图解根据本公开内容另一实施方式的电池模块中的汇流条与电极引线之间的结合状态的剖面图。

图7是图解根据本公开内容又一实施方式的电池模块中的汇流条与电极引线之间的结合状态的剖面图。

图8是图解根据本公开内容又一实施方式的电池模块中的汇流条与电极引线之间的结合状态的剖面图。

图9是图解根据本公开内容又一实施方式的电池模块中的汇流条与电极引线之间的结合状态的剖面图。

图10是图解根据本公开内容又一实施方式的电池组的示图。

图11是图解根据本公开内容又一实施方式的车辆的示图。

具体实施方式

下文中，将参照附图详细描述本公开内容的优选实施方式。在描述之前，应当理解，说明书和所附权利要求中使用的术语不应被解释为限于一般含义和字典含义，而是应在允许发明人适当地定义术语以获得最佳解释的原则的基础上基于与本公开内容的技术方面对应的含义和概念来解释。

因此，本文提出的描述仅是用于说明目的的优选示例，并非旨在限制本公开内容的范围，因此应当理解，在不背离本公开内容的范围的情况下，可以对其做出其他等同和修改。在附图中相同的参考标记表示相同的元件。

在下面描述的实施方式中，二次电池是指锂二次电池。在此，锂二次电池统称为其中在充电和放电过程中锂离子用作工作离子以在正极板和负极板中引起电化学反应的二次电池。

另外，尽管二次电池的名称根据锂二次电池中使用的电解质或隔膜的类型、用于封装二次电池的电池壳体的类型、锂二次电池内部或外部的结构等而变化，但使用锂离子作为工作离子的所有二次电池都应解释为包括在锂二次电池的范畴内。

本公开内容还可应用于锂二次电池以外的二次电池。因此，尽管工作离子不是锂离子，但可应用本公开内容的技术思想的所有二次电池都应解释为包括在本公开内容的范围内，而无关于它们的类型。

下文中，将参照附图2至图5描述本公开内容的实施方式。

图2是根据本公开内容一实施方式的电池模块的示意图。图3是示出图2中的汇流条与电极引线之间的结合状态的剖面图。图4是根据本公开内容一实施方式的电池模块中包括的汇流条的透视图。图5是图解其中在图2的电池模块中，汇流条与电极引线之间的结合被释放的状态的剖面图。

如图2中所示，电池模块100包括电池单元110、110’和汇流条180。尽管在电池模块100中可包括大量电池单元，但为了便于图示，将示出这些电池单元中的一些。例如，示出了其中两个袋型电池单元110、110’串联连接的状态。然而，这仅仅是示例性的，本公开内容不限于该连接方法。

电池单元110、110’是二次电池并且包括引出袋壳体130之外的两个电极引线140、140’。根据电极性，电极引线140、140’分为正极(+)引线和负极(-)引线，并且电连接至被密封在袋壳体130中的电极组件120。就是说，正极引线电连接至电极组件120的正极板，负极引线电连接至电极组件120的负极板。

如图3中所示，在电池模块100中，电池单元110的电极引线140和与电池单元110相邻的另一电池单元110’的电极引线140’被弯折，然后分别插入到汇流条180的两侧凹槽183中并且必要时进行压紧，使得电池单元110的电极引线140和另一电池单元110’的电极引线140’借助汇流条180进行连接。

进一步参照图4，汇流条180是与长度L和宽度W相比厚度T较薄的大致板形状。汇流条180与现有汇流条之间的特别不同之处在于，沿长度L的方向分别在左表面181和右表面182中设置了线状凹槽183。

汇流条180的形状和尺寸可变化，从而实现各种电连接关系。通常，汇流条180不是单独使用，而是考虑到配线关系，汇流条180作为ICB组件应用于电池模块制造工序，在ICB组件中，例如是金属汇流条的导电汇流条组合在由塑料材料的框架上。根据电池模块的连接关系，框架的形状和与框架组合的汇流条的形状可变化。因而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，对本公开内容的各种修改是可能的。

在本实施方式中，通过图2和图3可以看出，一个电池单元110位于汇流条180的左表面181，另一个电池单元110’位于右表面182。电极引线140、140’分别插入到凹槽183中，使得汇流条180与电极引线140、140’物理接触并且电接触。以这种方式，电池单元110、110’可利用插置在之间的汇流条180彼此电连接。在电连接的状态下，例如，凹槽183可具有尺寸S1并且电极引线140、140’可物理接触以适合凹槽183的尺寸。电极引线140、140’插入到汇流条180的凹槽183中以与汇流条180的内表面接触，并且汇流条180与电极引线140、140’由导电材料制成，因而相邻的电池单元110、110’可进行电连接。

凹槽183可具有与插入其中的电极引线140、140’对应的形状。换句话说，凹槽183可具有与电极引线140、140’的宽度对应的长度并且具有与电极引线140、140’的厚度对应的尺寸，使得可将引出袋壳体130之外的电极引线140、140’的端部在大致水平面上插入。

在异常情况下，例如，在特定温度或更高温度时，凹槽183的尺寸沿厚度T的方向增加，如图5中所示(S2>S1)，使得电极引线140、140’与汇流条180之间的物理接触被释放。结果，电池单元110、110’之间的电连接也被释放。

就是说，凹槽183具有以下特性：在电池模块100的一般使用情况下保持与电极引线140、140’的接触，当由于过电流等导致温度升高到特定温度以上时，因凹槽183的尺寸增加而导致形状变化，并且释放与电极引线140、140’的接触。

优选地，至少汇流条180的凹槽183周围的材料可以是形状可随温度变化的形状记忆合金，使得凹槽183的尺寸可随温度变化，因此汇流条180可与电极引线140、140’接触或者可释放汇流条180与电极引线140、140’之间的接触。特别是，在本实施方式中，当通过其中形状记忆合金板184以一间隔上下堆叠的构造来提供凹槽183时，形状记忆合金板184在特定温度或更高温度时恢复到其初始记忆的形状，因而凹槽183的尺寸可增加。在此，上下是指厚度T的方向。

形状记忆合金是指表现出形状记忆效果的合金。在此，形状记忆效果是指，在高温下存储的形状被记住，并且不管在低温下施加了多严重的变形，当暴露于特定温度或更高温度的环境时立即返回到其原始形状的现象。由于形状记忆合金在高温相与低温相之间具有显著不同的晶体排列，因此即使其形状在低温下变形，形状记忆合金在暴露于特定温度或更高温度的环境时也返回其原始形状。这种形状记忆合金包括镍-钛合金(镍钛诺)、铜-锌合金、铜-锌-铝合金、金-镉合金、铟-铊合金等。

如果整个汇流条180由这种形状记忆合金制成，或者特别是，堆叠形状记忆合金板184以形成汇流条180的一部分，则例如，在特定温度以上的高温下通过使用形状记忆合金制造汇流条180，以形成具有比电极引线140、140’的厚度大的尺寸(例如，S2)的凹槽183之后，可执行在低温下施加变形的工序，使得凹槽183具有与电极引线140、140’的厚度对应的尺寸S1，然后可将电极引线140、140’插入到凹槽183中，以完成电连接。或者，可将电极引线140、140’插入到凹槽183中然后进行物理压紧，以使汇流条180的内表面与电极引线140、140’彼此接触并且具有物理接触。可使用小型压紧机执行物理压紧。因为小型压紧机也可施加500kg/cm²的压力，所以压紧力足够。因此，可通过使用足够的压紧力进行压紧来保持电接触状态，因而仅物理压紧就足够了，不需要诸如焊接之类的工序。

在该工序中，可以以各种方式改变工序中的各种条件，诸如使用的合金的类型、合金的成分、产品的成形温度、以及对产品施加变形时的温度或压力等，因而可确定产品的变形程度和发生变形的温度和方位。

因此，在制造汇流条180时，可考虑到电池模块100的电池单元110、110’可承受的温度等来确定工序中的各种条件，因而汇流条180可在适当温度下执行电流阻断功能。例如，如果通过使用在大约200℃下记住其形状的时候改变的合金来制造汇流条180，则当电池模块100过热时，汇流条180可在大约200℃下执行电流阻断功能。

在电池模块100内部将电池单元110、110’彼此串联连接存在诸多方法。在图2和图3中，解释了分别将电极引线140、140’弯折、然后分别将电极引线140、140’插入到汇流条180的两侧凹槽183中、并且在不用焊接的情况下将电池单元110的电极引线140和另一电池单元110’的电极引线140’连接的方法。在本实施方式中，插入到汇流条180的左表面181的凹槽183中的电极引线140和插入到右表面182的凹槽183中的电极引线140’具有相反的极性。如果插入到汇流条180的左表面181的凹槽183中的电极引线140和插入到右表面182的凹槽183中的电极引线140’具有相同的极性，则电池单元110、110’并联连接。

这样，在本公开内容中，在相邻的电池单元110、110’之间使用其中当温度升高时凹槽183的尺寸可增加的汇流条180将电极引线140、140’连接。结果，当电池模块100过热时，通过汇流条180的凹槽183的变形来阻断电流流动。因此，即使二次电池保护电路不工作，也可阻断电流的流动，使得不会流动更多电流，从而例如防止充电，由此增加电池模块100的安全性。如上所述，本公开内容的电池模块100通过改进汇流条180实现了当温度升高时自动阻断电流流动的手段，由此与二次电池保护电路的过充电保护功能一起双重确保电池模块的安全性。可提高包括电池模块100的电池组和包括电池组的车辆的安全性。

代替使用如图1中所示的现有汇流条50，如果使用根据本公开内容的汇流条180制造电池模块100，则可相对容易地制造具有进一步提高的安全性的电池模块100，并且由于电池单元110、110’没有变化，因此可原样使用现有的电池单元制造工序。因此，优点还在于不需要对已建立的工序进行改变或者对批量生产工序进行调整。

图6是图解根据本公开内容另一实施方式的电池模块中的汇流条与电极引线之间的结合状态的剖面图。

与参照图2至图5描述的前面实施方式中一样，汇流条180通过其中形状记忆合金板184以一间隔上下堆叠的构造而设置有凹槽183。在此，在形状记忆合金板184彼此面对的表面上设置有多个突起185。突起185可具有各种形状，诸如半球形、圆锥形、截圆锥形、多边柱形、多棱锥形等。

突起185可用作电极引线140、140’上方和下方的物理接触点或压力点。当电极引线140、140’插入到凹槽183中并且汇流条180与电极引线140、140’通过物理压紧进行物理和电连接时，由于与没有突起185的情况相比，施加至突起185的狭窄区域的压紧力以更大的压力被施加，因此汇流条180与电极引线140、140’之间的接触和连接可更可靠。

图7是图解根据本公开内容又一实施方式的电池模块中的汇流条与电极引线之间的结合状态的剖面图。

与参照图6描述的前面实施方式中一样，汇流条180通过其中形状记忆合金板184以一间隔上下堆叠的构造而设置有凹槽183。在此，在形状记忆合金板184彼此面对的表面上设置有多个突起185。突起185设置成使得形成在上下形状记忆合金板184上的突起185在物理压紧时彼此啮合。就是说，以电极引线140、140’为基准位于上方的突起185和位于下方的突起185形成在彼此偏离的位置。

因此，在如图7的(a)中所示，电极引线140、140’插入到凹槽183中之后，可仅对突起185执行压紧，从而将电极引线140、140’物理和电连接，并且如图7的(b)中所示，可进一步执行压紧，从而将形成在上下形状记忆合金板184上的突起185彼此啮合。如图7的(b)中所示，电极引线140、140’与形状记忆合金板184之间的接触面积比图7的(a)中增加更多，即使施加外部冲击，由于通过电极引线140、140’与形状记忆合金板184之间的凹凸接触界面而导致摩擦力增加，因此很少担心物理接触状态被意外释放。

图8是图解根据本公开内容又一实施方式的电池模块中的汇流条与电极引线之间的结合状态的剖面图。

与参照图7描述的前面实施方式中一样，汇流条180通过其中形状记忆合金板184以一间隔上下堆叠的构造而设置有凹槽183，并且在形状记忆合金板184彼此面对的表面上设置有多个突起185。

在此，给出了以下示例：从两个或更多个电池单元110a和110b汇集相同极性的电极引线140，从其他两个或更多个电池单元110c和110d汇集相同极性的电极引线140’，并且电极引线140、140’插入到汇流条180的两侧凹槽183中。电池模块100中的多个电池单元110a、110b、110c和110d之间的电连接可串联、并联或者串并联混合。当汇集相同极性的电极引线时，其电池单元并联连接。当汇集的电极引线连接至以不同极性汇集的电极引线时，其电池单元串联连接。在图8中，以汇流条180为基准在右侧的电池单元110a和110b并联连接，在左侧的电池单元110c和110d并联连接，并且电池单元110a和110b与电池单元110c和110d串联连接。

图9是图解根据本公开内容又一实施方式的电池模块中的汇流条与电极引线之间的结合状态的剖面图。

如图8中，两个或更多个电池单元110a和110b的电极引线140连接至汇流条180的右表面，其他两个或更多个电池单元110c和110d的电极引线140’连接至汇流条180的左表面。图8图解了其中相同极性的电极引线被汇集并插入到一个凹槽183中的示例。然而，在本实施方式中，给出了以下示例：设置与电极引线的数量一样多的凹槽183a、183b、183c和183d，使得电极引线140、140’分别插入到凹槽183a、183b、183c和183d并且被按压。

在上面的实施方式中，例如，当电池模块100达到诸如大约200℃之类的特定温度时，通过汇流条180的变形释放汇流条180与电极引线140、140’之间的物理接触来释放一个电池单元110与另一个电池单元110’之间的电连接。因此，在正常电流范围内并因此在正常温度范围内形成正常电流流动路径，当电池模块100由于过电流而达到大约200℃的异常温度时，电流流动路径被阻断。这样，仅当过热时才释放汇流条180与电极引线140、140’之间的接触，由此确保由于异常温度导致的起火和爆炸的安全性。由于其不像作为不同安全增强器件的PTC器件或保险丝那样在模块中占据空间，因此还具有不降低能量密度的优点。

根据本公开内容，通过在保持电池单元不变的同时改变汇流条来构造电池模块。汇流条可通过当温度升高时释放与电极引线的物理接触来释放电连接。因此，当根据本公开内容的电池模块在使用过程中过热时，可阻断通过电极引线流动的电流，由此确保异常情况中的安全性。

根据本公开内容，即使当二次电池保护电路不工作时，也可阻断电流的流动，使得不会流动更多电流，从而例如防止充电，由此增加电池模块的安全性。如上所述，本公开内容的电池模块通过改进汇流条实现了当温度升高时自动阻断电流流动的手段，由此与二次电池保护电路的过充电保护功能一起双重确保电池模块的安全性。

根据本公开内容，可使用能够在将相邻的电池单元连接以形成电连接路径时确保安全性的汇流条来提供电池模块。当发生诸如达到异常温度之类的事故时，与汇流条物理接触的电极引线通过汇流条的变形释放物理接触。结果，相邻电池单元之间的电连接也被释放，这阻断了电流流动，由此确保电池模块的安全性。

根据本公开内容，通过改进电池模块的汇流条确保安全性。优点在于，通过相对简单的工序变化，诸如代替现有的汇流条使用本公开内容提出的汇流条，代替现有的焊接使用物理压紧等，可确保电池模块的安全性。当汇流条是形状记忆合金时，可调节恢复到原始形状的温度，因而可根据阻断电流流动所需的温度来制造汇流条，并且可适合用于每种电池模块规格。由于电池单元本身使用现有的制造工序，因此不需要工序变化或对批量生产工序的调整。

如上所述，根据本公开内容，在正常情况下确保电流流动，并且表现出与现有电池模块相似的电池模块的性能，当温度由于异常情况而升高至特定温度或更高温度时，可通过阻断电流流动提高电池模块的安全性。因此，可提高电池模块、包括电池模块的电池组和包括电池组的车辆的安全性。

由于根据本公开内容的电池模块具有优异的安全性，因此电池模块也适合用作需要较高温度稳定性、长循环特性、高速率特性等的中大型装置的电源。中大型装置的优选示例包括由电机驱动的电动工具(power tool)；包括EV、HEV、PHEV等的电动车辆；包括电动自行车(E-bike)和电动滑板车(E-scooter)的电动摩托车；电动高尔夫球车(electric golfcart)；和ESS，但不限于此。

图10是图解根据本公开内容另一实施方式的电池组的示图。图11是图解根据本公开内容另一实施方式的车辆的示图。

参照图10和图11，电池组200可包括：至少一个根据前述实施方式的电池模块，例如，第二实施方式的电池模块100；和用于封装电池组200的电池组壳体210。此外，除了电池模块100和电池组壳体210以外，根据本公开内容的电池组200可进一步包括用于控制电池模块100的充电和放电的各种装置，诸如电池管理系统(Battery Management System，BMS)、电流传感器、保险丝等。

电池组200可设置在车辆300中作为车辆300的燃料源。例如，电池组200可设置在电动车辆、混合动力车辆、以及可使用电池组200作为燃料源的其他方式的车辆300中。

优选地，车辆300可以是电动车辆。电池组200可用作通过给电动车辆的发动机310提供驱动力来驱动车辆300的电能源。在这种情况下，电池组200具有100V或更高的高标称电压。在混合动力车辆中，电池组200设为270V。

电池组200可根据发动机310和/或内燃机的驱动通过逆变器320进行充电或放电。电池组200可通过与制动器(break)结合的再生充电装置进行充电。电池组200可通过逆变器320电连接至车辆300的发动机310。

电池组200还包括BMS。BMS估测电池组200中的电池单元的状态并且使用估测的状态信息管理电池组200。例如，BMS估测并管理电池组200的状态信息，诸如电池组200的充电状态(SOC，State Of Charge)、健康状态(SOH，State Of Health)、最大输入/输出功率余量、输出电压等。此外，BMS可使用状态信息控制电池组200的充电或放电，并且进一步估测电池组200的更换时间。

ECU 330是用于控制车辆300的状态的电子控制装置。例如，ECU 330基于诸如加速器(accelerator)、制动器、速度等之类的信息确定扭矩信息，并且控制发动机310的输出以匹配扭矩信息。此外，ECU 330将控制信号传送至逆变器320，使得可基于通过BMS接收的诸如电池组200的SOC和SOH之类的信息对电池组200充电或放电。逆变器320基于ECU 330的控制信号使电池组200充电或放电。发动机310使用电池组200的电能，基于从ECU 330传送的控制信息(例如，扭矩信息)驱动车辆300。

车辆300包括根据本公开内容的电池组200。电池组200包括如上所述具有提高的安全性的电池模块100。因此，电池组200的稳定性提高，电池组200的稳定性优异并且可长时间使用，因而包括电池组200的车辆300是安全的并且易于操作。

此外，除了车辆300以外，电池组200还可设置在其他装置、设备和设施中，诸如设置在使用二次电池的ESS中。

这样，根据本实施方式的电池组200以及包括电池组200的装置或者设备和设施，诸如车辆300，包括上述电池模块100，因而可实现具有由于上述电池模块100而获得的全部优点的电池组200以及包括电池组200的装置或者设备和设备，诸如车辆300。

已经详细描述了本公开内容。然而，应当理解的是，详细描述和具体示例虽然表明了本公开内容的优选实施方式，但仅以说明的方式给出，因为根据该详细描述，在本公开内容范围内的各种变化和修改对于本领域技术人员而言将变得显而易见。

Claims (7)

1.一种电池模块，包括：

汇流条，所述汇流条具有其厚度与长度和宽度相比薄的大致板形状，并且所述汇流条具有沿长度方向分别设置在左表面和右表面中的线状凹槽；

分别位于所述汇流条的所述左表面和所述右表面的电池单元，所述电池单元的各个电极引线在所述汇流条的厚度方向上延伸，然后在所述长度方向上被弯折并且插入到所述凹槽中以进行物理接触，并且所述电池单元利用插置在它们之间的所述汇流条彼此电连接，

其中在特定温度或更高温度时，所述凹槽的尺寸沿所述厚度方向增加，从而释放所述电极引线与所述汇流条之间的物理接触，使得所述电池单元之间的电连接被释放，阻断通过所述电极引线流动的电流，

其中堆叠形状记忆合金板以形成所述汇流条的一部分，使得所述凹槽通过其中所述形状记忆合金板以一间隔上下堆叠的构造来提供，上下是指所述厚度方向，

其中从两个或更多个电池单元汇集的相同极性的两个或更多个电极引线插入到所述凹槽中的一个中，并且

其中所述电极引线插入到所述凹槽中并且被物理压紧在所述凹槽中，使得防止所述电极引线与所述汇流条之间的物理接触被释放。

2.根据权利要求1所述的电池模块，其中在所述形状记忆合金板彼此面对的表面上设置有多个突起。

3.根据权利要求2所述的电池模块，其中所述突起设置成使得形成在上下形状记忆合金板上的突起在物理压紧时彼此啮合。

4.根据权利要求1所述的电池模块，其中插入到所述汇流条的所述左表面的凹槽中的电极引线和插入到所述右表面的凹槽中的电极引线具有相反极性。

5.根据权利要求1所述的电池模块，其中在一个表面中设置有两个或更多个凹槽并且所述电极引线插入到每个凹槽中。

6.一种电池组，包括：

至少一个根据权利要求1至5中任一项所述的电池模块；和

配置成将所述至少一个电池模块封装的电池组壳体。

7.一种车辆，包括至少一个根据权利要求6所述的电池组。