ES3053433T3 - Pouch-shaped secondary battery with improved safety and battery module including the same - Google Patents

Pouch-shaped secondary battery with improved safety and battery module including the same

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ES3053433T3
ES3053433T3 ES21842136T ES21842136T ES3053433T3 ES 3053433 T3 ES3053433 T3 ES 3053433T3 ES 21842136 T ES21842136 T ES 21842136T ES 21842136 T ES21842136 T ES 21842136T ES 3053433 T3 ES3053433 T3 ES 3053433T3
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Abstract

La presente invención se refiere a: una batería secundaria tipo bolsa que tiene una seguridad mejorada, comprende una bolsa de gas dispuesta sobre una pestaña de electrodo y una unidad de detección de corriente que se mueve según la expansión de la bolsa de gas, y por lo tanto puede indicar de antemano la cantidad de gas en una unidad de almacenamiento; y un módulo de batería que comprende la batería secundaria tipo bolsa. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN
[0002] Batería secundaria en forma de bolsa con seguridad mejorada y módulo de batería que incluye la mismaSector de la técnica
[0003] Esta solicitud reivindica los derechos de prioridad de la solicitud de patente coreana n.º 2020-0087180 presentada el 15 de julio de 2020.
[0004] La presente invención se refiere a una batería secundaria en forma de bolsa con seguridad mejorada y a un módulo de batería que incluye la misma. Más particularmente, la presente invención se refiere a una batería secundaria en forma de bolsa que incluye un dispositivo de detección de peligro que incluye una cavidad de gas dispuesta en un cable de electrodo y una porción de detección de corriente configurada para moverse en respuesta a una expansión de la cavidad de gas y un módulo de batería que incluye la misma.
[0005] Antecedentes de la invención
[0006] Con la reciente diversificación de los dispositivos que utilizan baterías, ha aumentado la demanda de baterías de alta capacidad y alta densidad. En particular, ha aumentado la preocupación con respecto a una batería secundaria en forma de bolsa configurada, de tal manera que se reduzca el grosor de una lámina de aluminio para obtener una batería de gran capacidad y gran densidad.
[0007] La batería secundaria en forma de bolsa generalmente se forma moldeando una lámina de aluminio para formar una porción receptora y recibir un conjunto de electrodos que incluye un electrodo positivo, un separador y un electrodo negativo en la porción receptora. La lámina de aluminio se deforma fácilmente y, por tanto, se puede fabricar de diversas formas, por lo que es posible formar baterías secundarias en forma de bolsa adecuadas para diversos dispositivos electrónicos. Además, ya que la lámina de aluminio es liviana, a diferencia de una batería secundaria cilíndrica convencional o de una batería secundaria prismática, es posible aumentar la densidad energética por peso de la batería secundaria en forma de bolsa.
[0008] Cuando se genera gas en la batería secundaria en forma de bolsa durante la carga y descarga de la misma, sin embargo, la batería puede generar calor o puede explotar debido a un mal funcionamiento de la batería. En caso de rotura de la carcasa de una batería, se pueden liberar gases nocivos o productos químicos de la misma. En particular, no es posible descargar el gas generado cuando se produce un cortocircuito interno, por lo que hay un riesgo de explosión.
[0009] La Figura 1 es una vista en perspectiva de una batería secundaria en forma de bolsa con una cavidad de gas.
[0010] Como se muestra en la Figura 1, la batería secundaria en forma de bolsa que tiene la cavidad de gas puede incluir un conjunto de electrodos 10 y una carcasa 20 que tiene una porción receptora 21 configurada para recibir el conjunto de electrodos 10 y una cavidad de gas 22 configurada para recibir el gas generado en la porción receptora 21. La batería secundaria en forma de bolsa que tiene la cavidad de gas 22 está provista de un espacio separado capaz de recibir gas, por lo que es posible evitar que la batería secundaria en forma de bolsa se dañe debido al gas, en comparación con una batería secundaria en forma de bolsa sin cavidad de gas 22. Sin embargo, la cavidad de gas 22 aumenta el volumen total de la batería secundaria en forma de bolsa, y no es posible indicar con antelación la interrupción del funcionamiento de la batería secundaria en forma de bolsa o el daño de la batería secundaria en forma de bolsa. La Figura 2 es una vista en perspectiva de una batería secundaria en forma de bolsa que tiene una porción de inducción de descarga de gas.
[0011] La batería secundaria en forma de bolsa que tiene la porción de inducción de descarga de gas incluye un conjunto de electrodos 10 y una carcasa 20 que tiene una porción receptora 21 configurada para recibir el conjunto de electrodos 10, de manera similar a la batería secundaria en forma de bolsa de la Figura 1. La porción de inducción de descarga de gas 23, que induce la descarga de gas, está situada en la superficie de la carcasa 20 adyacente a la porción receptora. La porción de inducción de descarga de gas 23 está conectada a la porción receptora 21. Una parte de la porción sellada que sella la periferia de la porción receptora 21 se sella con poca fuerza de sellado, o bien, una parte de la porción sellada podría no sellarse, como se muestra en la Figura 2.
[0012] Además, se considera un método para proporcionar un dispositivo de seguridad, tal como un fusible o un circuito de protección, fuera de una bolsa o para disponer un material de extracción en la bolsa con el fin de mejorar la seguridad de la batería secundaria en forma de bolsa. Sin embargo, no hay ningún dispositivo que mida medir si se han generado gases nocivos en la batería antes de que se produzca un accidente con el fin de ayudar a predecir el momento en que se produce un peligro y, por lo tanto, no es posible evitar que se produzca un problema o un accidente debido al mal funcionamiento de la batería secundaria en forma de bolsa.
[0013] El documento de patente 1 divulga un módulo de batería que incluye una sonda configurada para detectar la hinchazón de una celda de batería, en donde la sonda de detección detecta un cambio en la expansión volumétrica local de la celda de batería y transmite una señal. Sin embargo, está el problema de que puede producirse un error de medición dependiendo de la región de la región de la batería que esté expandida.
[0014] Por lo tanto, es necesario mejorar la seguridad de una batería secundaria en forma de bolsa.
[0015] (Documento de la técnica anterior)
[0016] (Documento de patente 1) Publicación de solicitud de patente coreana n.º 10-2017-0040919
[0017] (Documento de patente) 2 US 2018/183027 A1
[0018] (Documento de patente 3) KR 20110093358 A
[0019] (Documento de patente 4) KR 20180076578 A
[0020] (Documento de patente) 5 US 2014/199581 A1
[0021] Explicación de la invención
[0022] Problema técnico
[0023] La presente invención se ha realizado en vista de los problemas anteriores, y un objetivo de la presente invención es medir la cantidad de gas en una porción receptora antes de que se rompa una batería secundaria en forma de bolsa. Otro objetivo de la presente invención es indicar que una batería secundaria en forma de bolsa se romperá inmediatamente antes de que se rompa la batería secundaria en forma de bolsa, con el fin de mejorar la seguridad de la batería secundaria en forma de bolsa o de un módulo de batería y un paquete de baterías que incluya la misma, y suministrar energía de forma estable a un dispositivo que utilice la batería.
[0024] Solución técnica
[0025] Con el fin de lograr los objetivos anteriores, se proporciona una batería secundaria en forma de bolsa de acuerdo con la reivindicación independiente 1 e incluye un conjunto de electrodos que tiene un cable de electrodo que sobresale del mismo, una carcasa que incluye una porción receptora configurada para recibir el conjunto de electrodos, y un dispositivo de detección de peligro que incluye una cavidad de gas dispuesta en el cable de electrodo y una porción de detección de corriente configurada para moverse en respuesta a una expansión de la cavidad de gas.
[0026] La porción de detección de corriente incluye una porción de contacto de cable de electrodo en contacto con el cable de electrodo y una porción de contacto de cavidad de gas que linda tope con la cavidad de gas, estando la porción de contacto de cavidad de gas configurada para mover la porción de detección de corriente utilizando una fuerza de expansión de la cavidad de gas.
[0027] La distancia entre la porción de contacto de cable de electrodo y el cable de electrodo puede aumentar debido a la expansión de la cavidad de gas.
[0028] La porción de contacto de cavidad de gas puede entrar en contacto con la cavidad de gas a lo largo de la dirección en la que se expande la cavidad de gas.
[0029] La porción de contacto de cavidad de gas puede tener una anchura de sección mayor que la porción de contacto de cable de electrodo.
[0030] Al menos la porción de contacto de cable de electrodo de la porción de detección de corriente puede ser un conductor. Al menos la superficie exterior de la porción de contacto de cavidad de gas de la porción de detección de corriente puede estar hecha de un material aislante.
[0031] El material aislante puede ser un material que tenga fuerza adhesiva.
[0032] Un lado de la porción de detección de corriente puede conectarse a un dispositivo de medición de tensión.
[0033] La porción en la que la cavidad de gas y la porción receptora están conectadas entre sí puede sellarse con una fuerza de sellado inferior a la de la porción sellada.
[0034] Cuando la presión en la porción receptora es igual o superior a un intervalo predeterminado, la cavidad de gas puede expandirse.
[0035] Una superficie de la cavidad de gas puede estar en contacto con el cable de electrodo, y la otra superficie de la cavidad de gas puede estar en contacto con la porción de detección de corriente.
[0036] La cavidad de gas puede estar provista en cada uno de los lados opuestos de la porción de detección de corriente. La cavidad de gas puede estar situada encima de una porción adosada formada por una porción sellada en la que sobresale el cable de electrodo o puede estar dispuesta al menos sobre el cable de electrodo.
[0037] La presente invención proporciona un módulo de batería que incluye la batería secundaria en forma de bolsa.
[0038] La batería secundaria en forma de bolsa puede conectarse en paralelo.
[0039] La presente invención proporciona un paquete de baterías que incluye la batería secundaria en forma de bolsa. Además, la presente invención proporciona un dispositivo en el que se monta la batería secundaria en forma de bolsa. En la presente invención, se pueden seleccionar y combinar una o más construcciones de las construcciones anteriores que no entren en conflicto entre sí.
[0040] Efectos ventajosos
[0041] Como se desprende de la descripción anterior, una batería secundaria en forma de bolsa, según la presente invención, está configurada de tal manera que sea posible determinar si se genera gas en una porción receptora y evitar la interrupción del funcionamiento de la batería secundaria en forma de bolsa o la rotura de la batería secundaria en forma de bolsa debido al gas generado, por lo que es posible mejorar la seguridad de la batería.
[0042] Asimismo, la extensión de gas generada en la porción receptora se convierte directamente en una señal eléctrica, que se transmite, por lo que es posible determinar rápidamente si la batería secundaria en forma de bolsa es anómala. Además, para un módulo de batería que incluye una o más baterías secundarias en forma de bolsa, según la presente invención, es posible reconocer de antemano el mal funcionamiento de algunas de las baterías secundarias en forma de bolsa.
[0043] Breve descripción de los dibujos
[0044] La Figura 1 es una vista en perspectiva de una batería secundaria en forma de bolsa con una cavidad de gas. La Figura 2 es una vista en perspectiva de una batería secundaria en forma de bolsa que tiene una porción de inducción de descarga de gas.
[0045] La Figura 3 es una vista en perspectiva de una batería secundaria en forma de bolsa según una primera realización de la presente invención.
[0046] La Figura 4 es una vista en planta de la batería secundaria en forma de bolsa, según la primera realización de la presente invención.
[0047] La Figura 5 es una vista en sección lateral de la batería secundaria en forma de bolsa, según la primera realización de la presente invención.
[0048] La Figura 6 es una vista en perspectiva de una batería secundaria en forma de bolsa según una segunda realización de la presente invención.
[0049] La Figura 7 es una vista en planta de la batería secundaria en forma de bolsa, según la segunda realización de la presente invención.
[0050] La Figura 8 es una vista en planta de una batería secundaria en forma de bolsa según una tercera realización de la presente invención.
[0051] La Figura 9 es una vista en sección lateral de la batería secundaria en forma de bolsa, según la presente invención. La Figura 10 es una vista esquemática que muestra un método para fabricar una batería secundaria en forma de bolsa, según la presente invención.
[0052] Realización preferente de la invención
[0053] A continuación, las realizaciones preferidas de la presente invención se describirán en detalle con referencia a los dibujos adjuntos, de tal manera que las realizaciones preferidas de la presente invención puedan ser fácilmente implementadas por un experto en la materia a la que pertenece la presente invención. Al describir en detalle el principio de funcionamiento de las realizaciones preferidas de la presente invención, sin embargo, se omitirá una descripción detallada de las funciones y de las configuraciones conocidas incorporadas en el presente documento cuando las mismas puedan oscurecer la materia objeto de la presente invención.
[0054] Además, se utilizarán los mismos números de referencia a lo largo de todos los dibujos para referirse a piezas que realizan funciones u operaciones similares. En caso de que se diga que una pieza está conectada a otra pieza a lo largo de toda la memoria descriptiva, no solo puede esa pieza estar conectada directamente a la otra pieza, sino que, también, la pieza puede estar conectada indirectamente a la otra pieza a través de una pieza adicional. Además, que cierto elemento esté incluido no significa que otros elementos estén excluidos, sino que significa que tales elementos también pueden incluirse, a menos que se mencione lo contrario.
[0055] También, en la descripción de la invención y las reivindicaciones de la presente solicitud, se pretende que las formas singulares incluyan formas plurales a menos que se mencione lo contrario.
[0056] También, en la descripción de la invención y las reivindicaciones de la presente solicitud, "o" incluye "y", a menos que se mencione lo contrario. Por lo tanto, "que incluye A o B" se refiere a tres casos, a saber, el caso que incluye A, el caso que incluye B y el caso que incluye A y B.
[0057] Además, todos los intervalos numéricos incluyen el valor más bajo, el valor más alto y todos los valores intermedios entre los mismos, a menos que el contexto indique claramente lo contrario.
[0058] La Figura 3 es una vista en perspectiva de una batería secundaria en forma de bolsa según una primera realización de la presente invención, La Figura 4 es una vista en planta de la batería secundaria en forma de bolsa, según la primera realización de la presente invención, y la Figura 5 es una vista en sección lateral de la batería secundaria en forma de bolsa, según la primera realización de la presente invención.
[0059] Como se muestra en las Figuras 3 a 5, la batería secundaria en forma de bolsa, según la primera realización de la presente invención, incluye un conjunto de electrodos 100 que tiene cables de electrodo 110 que sobresalen del mismo, una carcasa 200 que incluye una porción receptora 210 configurada para recibir el conjunto de electrodos 100, y un dispositivo de detección de peligro 300 que incluye una cavidad de gas 310 dispuesta en cada uno de los cables de electrodo 110 y una porción de detección de corriente 320 configurada para moverse en respuesta a la expansión de la cavidad de gas 310.
[0060] El conjunto de electrodos 100 puede ser un conjunto de tipo rollo de gelatina, que está configurado para tener una estructura en la que un electrodo positivo tipo hoja larga y un electrodo negativo tipo hoja larga se enrollan en un estado en el que se interpone un separador entre ellos, un conjunto de electrodos de tipo apilado que incluye celdas unitarias, cada una de las cuales está configurada para tener una estructura en la que un electrodo positivo rectangular y un electrodo negativo rectangular están apilados en el estado en el que un separador se interpone entre ellos, un conjunto de tipo apilado y plegado, que está configurado para tener una estructura en la que las celdas unitarias se enrollan usando una película de separación larga, o un conjunto de tipo laminado y apilado, que está configurado para tener una estructura en la que celdas unitarias están apiladas en el estado en el que un separador se interpone entre ellas y luego se unen entre sí. Sin embargo, la presente invención no se limita a ello.
[0061] Los cables de electrodo 110 pueden estar configurados para tener una estructura en la que los cables de electrodo estén expuestos fuera de la carcasa después de que las lengüetas de electrodo positivo y las lengüetas de electrodo negativo del conjunto de electrodos 100 estén conectadas eléctricamente a los cables de electrodo o una estructura en la que los cables de electrodo 110 conecten directamente el conjunto de electrodos 100 al exterior de la carcasa 200 sin lengüetas de electrodo positivo y lengüetas de electrodo negativo. Sin embargo, la presente invención no se limita a ello. La batería secundaria descrita anteriormente es generalmente conocida y, por lo tanto, se omitirá una descripción más detallada de la misma.
[0062] La carcasa 200 está generalmente configurada para tener una estructura de lámina que incluye una capa interior, una capa metálica y una capa exterior. La capa interior está dispuesta en contacto directo con el conjunto de electrodos y, por lo tanto, la capa interior debe presentar altas propiedades de aislamiento y alta resistencia a una solución electrolítica. Además, la capa interior debe presentar una alta capacidad de sellado para cerrar herméticamente la carcasa desde el exterior, es decir, una porción sellada unidad térmicamente entre capas internas debe presentar una excelente resistencia de unión térmica. La capa interior puede estar hecha de un material seleccionado de entre una resina a base de poliolefina, tal como polipropileno, polietileno, acrilato de polietileno o polibutileno, una resina de poliuretano y una resina de poliimida, que presentan una excelente resistencia química y una gran capacidad de sellado. Sin embargo, la presente invención no se limita a ellos, y el polipropileno, que presenta excelentes propiedades físico-mecánicas, tales como resistencia a la tracción, rigidez, dureza superficial y resistencia al impacto, y una excelente resistencia química, es el utilizado de manera más preferente.
[0063] La capa de metal, que está dispuesta de modo que linde con la capa interior, corresponde a una capa de barrera configurada para impedir que la humedad o diversos tipos de gas penetren en la batería desde el exterior. Una fina película de aluminio, que es un material liviano y fácil de moldear, puede utilizarse como material preferido para la capa metálica.
[0064] La capa exterior está provista en la otra superficie de la capa metálica. La capa exterior puede estar hecha de un polímero resistente al calor que presente una excelente resistencia a la tracción, resistencia a la permeación de la humedad y resistencia a la permeación del aire, de tal manera que la capa exterior presente una elevada resistencia al calor y a los productos químicos, protegiendo al mismo tiempo el conjunto de electrodos. A modo de ejemplo, la capa exterior puede estar hecha de nailon o de tereftalato de polietileno. Sin embargo, la presente invención no se limita a ello.
[0065] La porción receptora 210 puede estar formada en cada una de la parte superior y la parte inferior de la carcasa 200, o puede estar formada en una cualquiera de la parte superior y la parte inferior de la carcasa.
[0066] Además, la superficie exterior de la porción receptora 210 está herméticamente sellada para evitar que un material de la porción receptora 210 se descargue desde la carcasa 200. En ese momento, una porción sellada 220 formada como resultado del sellado hermético se dobla en una dirección hacia la porción receptora 210 con el fin de aumentar la densidad energética de un módulo de batería. En ese momento, se forma una porción adosada, la cual forma parte de la porción sellada 220 y de la que sobresale el cable de electrodo 110 en una dirección o en direcciones opuestas, de modo que sobresalga de la porción receptora 210.
[0067] El dispositivo de detección de peligro 300 puede estar situado en la porción adosada de la porción sellada 220 o en el cable de electrodo 110 adyacente a la porción adosada. Es decir, el dispositivo de detección de peligro 300 puede extenderse desde la porción adosada y puede estar situado en el cable de electrodo, puede estar situado en una parte de la porción adosada o puede estar situado en el cable de electrodo.
[0068] La cavidad de gas 310 del dispositivo de detección de peligro 300 puede estar conectada a la porción receptora 210 y a la porción sellada 220. Es decir, la cavidad de gas 310 puede estar conectada a la porción receptora 210 con una fuerza de sellado menor que la de la porción sellada 220.
[0069] En caso de que la presión en la porción receptora 210 sea igual o superior a un intervalo predeterminado, la porción de la cavidad de gas que está conectada a la porción receptora 210 con baja fuerza de sellado podría dañarse, por lo que es el gas podría moverse hacia la cavidad de gas 310 y, por lo tanto, la cavidad de gas podría expandirse. En ese momento, la cavidad de gas 310 podría expandirse de una vez, o podría dividirse en varias secciones y así expandirse dos veces o más.
[0070] La cavidad de gas 310 puede disponerse en la porción de la porción sellada 220 de la que sobresale el cable de electrodo 110, es decir, por encima de la porción adosada o, al menos, en el cable de electrodo 110.
[0071] La cavidad de gas 310 según la primera realización de la presente invención puede ser una parte de la porción sellada 220. Como se muestra en las Figuras 3 y 5, la cavidad de gas 310 puede ser una parte de la porción sellada 220 formada en la porción en la que el cable de electrodo 110 que sobresale del conjunto de electrodos 100 se extiende a través de la carcasa 200.
[0072] Cuando la porción sellada 220 se divide en tres partes iguales, la cavidad de gas 310, según la primera realización, puede estar situada en el punto 1/3 exterior de la porción sellada 220, es decir, el lado más alejado de la porción receptora 210.
[0073] Además, la cavidad de gas 310, que está conectada a la carcasa 200, puede estar hecha del mismo material que la carcasa 200. Para afianzar la fuerza de sellado, una superficie de la cavidad de gas 310 puede estar laminada como las lengüetas del electrodo, y la otra superficie de la cavidad de gas puede estar en contacto con la porción de detección de corriente 320.
[0074] Se puede proporcionar al menos una cavidad de gas 310 en una sola batería secundaria en forma de bolsa. A modo de ejemplo, la cavidad de gas 310 puede ayudar en el movimiento de la porción de detección de corriente 320 en cada uno de los lados opuestos de la porción de detección de corriente 320, de tal manera que la porción de detección de corriente 320 se pueda accionar con facilidad.
[0075] Además, la batería secundaria en forma de bolsa, según la presente invención, puede incluir una porción receptora de gas configurada para recibir una cantidad predeterminada de gas, además de la cavidad de gas 310. Por consiguiente, es posible evitar la rotura de la batería secundaria en forma de bolsa y cuando la presión en la porción receptora de gas supera un intervalo predeterminado, es posible indicar un peligro a través de la cavidad de gas 310. Por el contrario, después del accionamiento de la cavidad de gas 310 por una válvula unidireccional de la porción receptora de gas, la porción receptora de gas puede recibir gas generado en la batería secundaria en forma de bolsa. La Figura 6 es una vista en perspectiva de una batería secundaria en forma de bolsa, según una segunda realización de la presente invención, y la Figura 7 es una vista en planta de la batería secundaria en forma de bolsa, según la segunda realización de la presente invención.
[0076] Como se muestra en las Figuras 6 y 7, en la batería secundaria en forma de bolsa, según la segunda realización de la presente invención, la cavidad de gas 310 puede formarse independientemente de la porción sellada 220. La cavidad de gas 310 está situada adyacente a la porción sellada 220, que cierra herméticamente el cable de electrodo 110, es decir, a la distancia a la que la cavidad de gas 310 linda con el cable de electrodo 110 mientras se afianza la fuerza de sellado del cable de electrodo 110. La porción sellada de conexión 221 conectada a la cavidad de gas 310 tiene menor fuerza de sellado que otras porciones. Cuando se genera gas en la porción receptora 210, por lo tanto, la porción sellada de conexión 221 se rompe primero, y el gas se mueve entonces hacia la cavidad de gas 310.
[0077] Como se muestra en las Figuras 6 y 7, la cavidad de gas 310 puede estar parcialmente curvada para situarse sobre el cable de electrodo 110.
[0078] La Figura 8 es una vista en planta de una batería secundaria en forma de bolsa según una tercera realización de la presente invención.
[0079] Como se muestra en la Figura 8, la batería secundaria en forma de bolsa, según la tercera realización de la presente invención, puede estar configurada para tener una estructura en la que la cavidad de gas 310 esté formada integralmente con la porción sellada 220, de forma similar a la batería secundaria en forma de bolsa, según la primera realización.
[0080] Con el fin de evitar que el flujo o el movimiento del gas se vea perturbado en caso de que la cavidad de gas 310 se doble como en la segunda realización, la cavidad de gas 310, según la tercera realización de la presente invención, puede formarse de modo que cubra simplemente el cable de electrodo 110.
[0081] La poción sobrante de la cavidad de gas 310 que cubre los cables puede conformarse en forma de bolsa, que es un espacio que puede llenarse con gas no sellado, y la porción de la cavidad de gas 310 que linda con la porción sellada 220 puede dividirse en dos partes con diferentes fuerzas de sellado. La porción de la cavidad de gas que linda con la porción sellada 220 puede incluir una porción sellada de conexión 221 que tenga una fuerza de sellado menor que la porción sellada 220 y una porción sellada periférica 222 que tenga la misma fuerza de sellado que la porción sellada 220.
[0082] La porción sellada de conexión 221 puede estar situada en una región distinta de una porción de contorno del cable de electrodo 110 que afecta a la fuerza de sellado entre el cable de electrodo 110 y la carcasa 200. En ese momento, con el fin de mantener la fuerza de sellado entre el cable de electrodo 110 y la carcasa 200 mientras se le suministra gas de manera fluida a la cavidad de gas 310, la porción sellada de conexión 221 puede estar formada en un estado de división en al menos dos partes basándose en el cable de electrodo 110.
[0083] Se puede proporcionar una válvula unidireccional, configurada para permitir que el gas en la porción receptora 210 se mueva únicamente en una dirección, en la porción más externa del contorno de la porción sellada de conexión 221, es decir, en el punto más alejado de la porción sellada.
[0084] En caso de que un paso de gas esté formado integralmente con la porción sellada de conexión 221, la porción sellada periférica 222, que es la porción sellada 220 que no es el paso de gas y la porción sellada que rodea el paso de gas en la cavidad de gas 310 pueden estar más fuertemente selladas que las demás porciones selladas. En caso de que la porción sellada periférica 222 tenga una fuerza de sellado superior a otras porciones selladas, es posible resolver el problema de la reducción de la fuerza de sellado que rodea el cable de electrodo 110.
[0085] La Figura 9 es una vista en sección lateral de la batería secundaria en forma de bolsa, según la presente invención. Como se muestra en la Figura 9, la porción de detección de corriente 320 según la presente invención puede incluir una porción de contacto de cable de electrodo 321 dispuesta en contacto con el cable de electrodo 110 y una porción de contacto de cavidad de gas 322 dispuesta en contacto con la cavidad de gas 310, la porción de contacto de cavidad de gas está configurada para mover la porción de detección de corriente 320 utilizando la fuerza de expansión de la cavidad de gas 310.
[0086] La porción de contacto de cable de electrodo 321 puede alejarse del cable de electrodo debido a la expansión de la cavidad de gas. Para este fin, la porción de contacto de cavidad de gas 322 entra en contacto con la cavidad de gas 310 en la dirección en la que se expande la cavidad de gas 310. Además, para este fin, la porción de contacto de cavidad de gas 322 puede tener una anchura de sección mayor que la porción de contacto de cable de electrodo 321. Es decir, la porción de detección de corriente 320 puede estar configurada para tener una estructura en la que la porción de contacto de cable de electrodo 321 esté dispuesta entre las bolsas de gas 310 y en la que la porción de contacto de cavidad de gas 322 esté dispuesta en contacto con la cavidad de gas 310 dispuesta al lado de la porción de contacto de cable de electrodo 321. La porción de detección de corriente 320 puede tener forma de T, una forma cónica, o una forma ascendente por secciones, de modo que pueda accionarse como se ha descrito anteriormente. La porción de detección de corriente 320 puede detectar la corriente que se mueve por el cable de electrodo 110 a través de la porción de contacto de cable de electrodo 321. Cuando la porción de contacto de cable de electrodo 321 se separa del cable de electrodo 110 debido a la expansión de la cavidad de gas 310, la porción de contacto de cable de electrodo 321 ya no puede detectar corriente y, por lo tanto, es posible determinar si se ha generado gas en la porción receptora 21.
[0087] Además, un lado de la porción de detección de corriente 320 puede conectarse a un dispositivo de medición de tensión, que puede convertir la corriente detectada por la porción de contacto de cable de electrodo 321 en un valor numérico o en una señal.
[0088] Es preferible que la porción de detección de corriente 320 sea un conductor con el fin de medir la corriente a través del contacto con el cable de electrodo 110, como se ha descrito anteriormente. Es decir, es preferible que al menos la porción de contacto de cable de electrodo 321 de la porción de detección de corriente 320 sea un conductor. Aunque la totalidad de la porción de detección de corriente 320 es un conductor, la superficie exterior de la porción de detección de corriente 320, es decir, al menos la superficie exterior de la porción de contacto de cavidad de gas 322, puede envolverse con un material aislante de tal manera que no fluya corriente en otra porción de la batería secundaria en forma de bolsa, por ejemplo, la cavidad de gas 310.
[0089] El material aislante puede ser un material que tenga fuerza adhesiva para fijar la porción de detección de corriente 320. A modo de ejemplo, el material aislante puede ser al menos uno seleccionado del grupo que consiste en polietileno, polipropileno, fluoruro de polivinilo, alcohol polivinílico, poli(vinil poliamida imida), un material a base de epoxi, un material a base de acrílico, un material a base de silicona, un material a base de uretano, un material termoplástico a base de uretano y un material termoplástico a base de éter-éster.
[0090] Además, se puede proporcionar una o más porciones de detección de corriente 320, según la presente invención, para medir la cantidad de gas dependiendo de la medida en que se abra la cavidad de gas 310 que tiene varias porciones selladas.
[0091] La presente invención puede proporcionar un módulo de batería que incluye al menos una batería secundaria en forma de bolsa. El módulo de batería puede configurarse de forma que las baterías secundarias en forma de bolsa se conecten entre sí en paralelo. La razón para esto es que, en caso de que las baterías secundarias en forma de bolsa estén conectadas entre sí en serie, es posible reconocer fácilmente una celda unitaria, cuando la celda unitaria presenta una anomalía, mientras que, en caso de que las celdas unitarias estén conectadas entre sí en paralelo, es difícil encontrar una anomalía en una de las celdas unitarias.
[0092] Además, la presente invención puede proporcionar un paquete de baterías que incluya la batería secundaria en forma de bolsa.
[0093] La Figura 10 es una vista esquemática que muestra un método de fabricación de baterías secundarias en forma de bolsa, según la presente invención.
[0094] En la batería secundaria en forma de bolsa, según la presente invención, la porción de la carcasa que se convertirá en la cavidad de gas 310 y el cable de electrodo 110 pueden unirse entre sí en primer lugar y, a continuación, se pueden unir las porciones restantes. Después de la unión, la porción que se convertirá en la cavidad de gas 310 puede plegarse de forma que no se forme ningún espacio vacío, como se muestra en la Figura 10, y luego la porción que entra en contacto con la porción restante del cable de electrodo 110 puede soldarse aún más.
[0095] Además, la presente invención proporciona un paquete de baterías que incluye la batería secundaria en forma de bolsa y un dispositivo que incluye el paquete de baterías. La batería y el dispositivo son bien conocidos en la técnica a la que pertenece la presente invención, por lo que se omitirá una descripción detallada de los mismos.
[0096] Por ejemplo, el dispositivo puede ser un ordenador portátil, un miniordenador portátil, una tableta, un teléfono móvil, un reproductor de MP3, un dispositivo electrónico portátil, una herramienta eléctrica, un vehículo eléctrico (EV), un vehículo eléctrico híbrido (HEV), un vehículo eléctrico híbrido enchufable (PHEV), una bicicleta eléctrica (E-bike), un patinete eléctrico (E-scooter), un carrito de golf eléctrico o un sistema de almacenamiento de energía. Sin embargo, la presente invención no se limita a ello.
[0097] Descripción de los números de referencia
[0098] 10, 100: Conjuntos de electrodos
[0099] 11, 110: Cables de electrodo
[0100] 20, 200: Carcasas
[0101] 21, 210: Porciones receptoras
[0102] 22, 220: Porciones selladas
[0103] 221: Porción sellada de conexión
[0104] 222: Porción sellada periférica
[0105] 23: Porción de inducción de descarga de gas
[0106] 300: Dispositivo de detección de peligro
[0107] 310: Cavidad de gas
[0108] 320: Porción de detección de corriente
[0109] 321: Porción de contacto de cable de electrodo
[0110] 322: Porción de contacto de cavidad de gas

Claims (15)

1. REIVINDICACIONES
1. Una batería secundaria en forma de bolsa que comprende:
un conjunto de electrodos (100) que tiene un cable de electrodo (110) que sobresale del mismo; y
una carcasa (200) que comprende una porción receptora (210) configurada para recibir el conjunto de electrodos (100), en donde los cables de electrodo (110) están expuestos fuera de la carcasa (200);
caracterizada por quela batería secundaria en forma de bolsa comprende, además:
un dispositivo de detección de peligro (300) que comprende una cavidad de gas (310) dispuesta en el cable de electrodo (110) y una porción de detección de corriente (320) configurada para moverse en respuesta a una expansión de la cavidad de gas (310),
en donde la porción de detección de corriente (320) comprende:
una porción de contacto de cable de electrodo (321) en contacto con el cable de electrodo (110); y una porción de contacto de cavidad de gas (322) que linda con la cavidad de gas (310), la porción de contacto de cavidad de gas (322) está configurada para mover la porción de detección de corriente (320) utilizando una fuerza de expansión de la cavidad de gas (310).
2. La batería secundaria en forma de bolsa según la reivindicación 1, en donde una distancia entre la porción de contacto de cable de electrodo (321) y el cable de electrodo (110) aumenta debido a la expansión de la cavidad de gas (310).
3. La batería secundaria en forma de bolsa según la reivindicación 1, en donde la porción de contacto de cavidad de gas (322) hace contacto con la cavidad de gas (310) a lo largo de una dirección en la que la cavidad de gas (310) se expande.
4. La batería secundaria en forma de bolsa según la reivindicación 3, en donde la porción de contacto de cavidad de gas (322) tiene una anchura de sección mayor que la porción de contacto de cable de electrodo (321).
5. La batería secundaria en forma de bolsa según la reivindicación 1, en donde al menos la porción de contacto de cable de electrodo (321) de la porción de detección de corriente (320) es un conductor.
6. La batería secundaria en forma de bolsa según la reivindicación 5, en donde al menos una superficie exterior de la porción de contacto de cavidad de gas (322) de la porción de detección de corriente está hecha de un material aislante.
7. La batería secundaria en forma de bolsa según la reivindicación 6, en donde el material aislante es un material que tiene fuerza adhesiva.
8. La batería secundaria en forma de bolsa según la reivindicación 1, en donde un lado de la porción de detección de corriente (320) está conectado a un dispositivo de medición de tensión.
9. La batería secundaria en forma de bolsa según la reivindicación 1, en donde una porción en la que la cavidad de gas (310) y la porción receptora (210) están conectadas entre sí se sella con una fuerza de sellado inferior a la de la porción sellada (220).
10. La batería secundaria en forma de bolsa según la reivindicación 9, en donde la cavidad de gas (310) se expande cuando la presión en la porción receptora (210) es igual o superior a un intervalo predeterminado.
11. La batería secundaria en forma de bolsa según la reivindicación 1, en donde una superficie de la cavidad de gas (310) entra en contacto con el cable de electrodo (110), y
en donde la otra superficie de la cavidad de gas (310) entra en contacto con la porción de detección de corriente (320).
12. La batería secundaria en forma de bolsa según la reivindicación 1, en donde la cavidad de gas (310) está provista en cada uno de los lados opuestos de la porción de detección de corriente (320).
13. La batería secundaria en forma de bolsa según la reivindicación 1, en donde la cavidad de gas (310) está provista encima de una porción adosada formada por una porción sellada (220) en la que sobresale el cable de electrodo (110) o está dispuesta al menos sobre el cable de electrodo (110).
14. Un módulo de batería que comprende la batería secundaria en forma de bolsa según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.
15. El módulo de batería según la reivindicación 14, en donde las baterías secundarias en forma de bolsa están conectadas en paralelo.
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