JP2013243140A - 外部衝撃に対する安全性が改良された電池モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】電池モジュールに負荷された外部衝撃によって生じる電極リード線の変位に起因する短絡の発生を防止する技術を提供する。
【解決手段】電極リード線が外側に突出するようにカソード／セパレータ／アノード構造の電極アッセンブリーが電池ケース内に取り付けられる構造に構築された少なくとも一つの電池を備える電池モジュールであって、少なくとも一つの電池に直接的にあるいは間接的に外部衝撃が付与されたときに、前記少なくとも一つの電池の電極アッセンブリーに向かって前記電極リード線が動く結果、前記外部衝撃は、前記電極リード線の変形あるいは前記モジュールのうち前記電極リード線に直接的に接触し若しくは隣接している予め定められた領域（「電極リード線対向部分」）の変形によって吸収され、それによって前記電極アッセンブリーおよび前記電極リード線の接触による短絡の発生が防止される電池モジュールである。
【選択図】図３

Description

発明の分野

本発明は、外部衝撃に対する安全性が改良された電池モジュールに関し、より詳しくは、その電極リード線が外側に突出するようにカソード／セパレータ／アノード構造の電極アッセンブリーが電池ケース内に取り付けられた構造の少なくとも一つの電池を備え、外部衝撃が直接的あるいは間接的に電池に付与されたときに、電池の電極アッセンブリーに向かってその電極リード線が変位する結果、電極リード線の変形あるいはモジュールのうち電極リード線と直接的に接触しあるいはそれに隣接している予め定められた領域の変形によって外部衝撃が吸収され、それによって電極アッセンブリーと電極リード線の接触による短絡の発生を抑制した電池モジュールに関する。

近年、充電および放電が可能な二次電池は、無線モバイル機器のエネルギー源として広く用いられている。また、二次電池は、例えば化石燃料を使用する既存のガソリンおよびディーゼル車によって生じる大気汚染のような問題を解決するために開発された電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）のエネルギー源として、かなりの注目を集めている。

小型のモバイル機器は、一つあるいはいくつかの小型の電池をそれぞれ用いる。他方、自動車のような中型あるいは大型の装置は、高出力かつ大容量を必要とするため、複数の電池が互いに電気的に接続された中型または大型の電池モジュールを用いる。

中型あるいは大型の装置のための電力源として二次電池を用いるときには、高出力の電池モジュールを製造するために、複数のユニット電池（二次電池）を互いに直列にあるいは直列／並列に接続する。その結果、電池モジュールは、一般的に、複数の二次電池が互いに電気的に接続された構造に構築される。

今までは、中型あるいは大型の電池モジュールのユニット電池（バッテリ電池）として、ニッケル水素二次電池が広く用いられてきた。しかしながら、近年、中型あるいは大型の電池モジュールのユニット電池（バッテリ電池）として、リチウム二次電池がかなりの注目を集めている。リチウム二次電池は、そのエネルギー密度が高くて放電電圧が高いからである。

一方、中型あるいは大型の電池モジュールは、可能であるならば小型かつ軽量に製造されることが好ましい。このため、高い集積度で積層することができるとともに容積重量比が小さいプリズム形電池あるいはパウチ形電池が、中型あるいは大型の電池モジュールのバッテリ電池として用いられている。特に、被覆部材としてアルミニウム積層シートを用いるパウチ形電池が大きな関心を生じさせている。パウチ形電池の重量が小さく、かつパウチ形電池の製造コストが低いからである。

パウチ形電池は、一般的にアルミニウム積層シートから製作された電池ケース内に電極アッセンブリーを受容するとともに、電極アッセンブリーに接続されている電極リード線が外部に露出するように受容部分の周囲を熱溶着することによって製造される。

図１は、従来の代表的なパウチ形電池を模式的に示す斜視図である。図１に示したパウチ形電池１０は、２つの電極リード線１１、１２が電池本体１３の上下の端部からそれぞれ突出するとともに、これらの電極リード線１１、１２は互いに反対方向となる構造に構築されている。被覆部材１４は、上下の被覆部を有している。すなわち、被覆部材１４は２つのユニットからなる部材である。電極アッセンブリー（図示せず）は、被覆部材１４の上下の被覆部の間に画成された受容部に受容される。被覆部材１４のうち上下の被覆部の接触領域である両側１４ａおよび上下の端部１４ｂ、１４ｃは互いに接合され、それによってパウチ形の電池１０が製造される。被覆部材１４は、樹脂層／金属フィルム層／樹脂層の積層構造に構築されている。その結果、被覆部材１４のうち互いに接触している上下の被覆部の両側１４ａおよび上下の端部１４ｂ、１４ｃは、被覆部材１４のうち上下の被覆部の両側１４ａおよび上下の端部１４ｂ、１４ｃに熱および圧力を負荷してそれらの樹脂層を互いに溶着することにより、接合することができる。状況に応じて、被覆部材１４の上下の被覆部の両側１４ａおよび上下の端部１４ｂ、１４ｃは、接着剤を用いて互いに接合することもできる。被覆部材１４の両側１４ａにおいては、被覆部材１４のうち上下の被覆部の同一の樹脂層が互いに直接的に接触しているので、被覆部材１４の両側１４ａにおける一様な密封は溶着によって達成される。他方、被覆部材１４のうち上下の端部１４ｂ、１４ｃにおいては、被覆部材１４の上下の端部１４ｂ、１４ｃから電極リード線１１、１２がそれぞれ突出している。このため、被覆部材１４のうち上下の被覆部の上下の端部１４ｂ、１４ｃは、被覆部材１４の密封性を高めるべく、電極リード線１１、１２の厚さおよび電極リード線１１、１２と被覆部材１４との間の材料の違いを考慮しつつ、電極リード線１１、１２と被覆部材１４との間にフィルム形のシール部材１６を挿入しつつ互いに熱溶着する。

ところで、パウチ形電池には、被覆部材１４の機械的な強度が低いという問題があるため、外的な力によってパウチ形電池の内部に短絡が発生する可能性が極めて高い。この問題を解決するため、複数の電池をカートリッジあるいは包装ケースのようなモジュール部材の内部に取り付けて電池モジュールを製造する。

しかしながら、上述した構造の電池モジュールには、その内部で短絡が発生する可能性がある。特に、モジュール部材の機械的な強度は、各電池の積層シートから作られた被覆部材より高い。このため、電池モジュールの電池に外部衝撃が負荷されると、いくらか硬い電極リード線は相対的に低強度の積層シートおよび電極アッセンブリーに向かって変位する。その結果、内部短絡が発生する可能性がある。

より具体的には、電池のうち電池の電極端子が配置されている一方の側に外部衝撃が負荷され、電池が電極端子と共に落下し、あるいは電池のうち電池の電極端子が配置されている前記一方の側とは反対の側に外部衝撃が負荷されると、いくらか硬い電極リード線が電極アッセンブリーに向かって変位する結果、電極端子の端部が電極アッセンブリーに接触し、したがって内部短絡の発生の可能性が高まる。特に、例えば電気自転車や電気自動車のように外部衝撃や振動に曝されている装置に電池モジュールを取り付けたときに、内部短絡によって電池が発火しあるいは爆発する可能性が大幅に高まり、したがって電池モジュールの安全性は大きく低下する。

図２は、一般的な電池モジュール内における電極リード線と電極アッセンブリーとの間の接触によって発生する内部短絡のプロセスを典型的に示している。

図２を参照すると、電池１００の電極リード線１０１が配置されている一方の側において電池１００に外力が負荷され、あるいは電池１００の電極リード線１０１が配置されている前記一方の側とは反対の側において電池１００に外力が負荷されると、カートリッジあるいは包装ケースのようなモジュール部材２００のうち電極リード線１０１と直接的に接触しあるいはそれに隣接する特定領域２０１に電極リード線１０１が接触する。その結果、モジュール部材２００より強度の低い電池ケースが変形し、したがって電極リード線１０１は電池の電極アッセンブリー（図示せず）に向かって変位する。その結果、電極リード線１０１と電池の電極アッセンブリーとの接触による内部短絡が発生し、それによって電池が発火しあるいは爆発し得る。

したがって、電池モジュールに負荷された外部衝撃によって生じる電極リード線の変位に起因する内側短絡の発生を根本的に防止できる技術に対する高いニーズがある。

本発明は、上述した問題および未だ解決していない他の技術的課題を解決するべくなされたものである。

上述した問題を解決するための広範囲で集中的な様々な研究および実験の結果、本発明の発明者が見出したところでは、電池モジュールに外力が付与されたときに、電極リード線が変形し、あるいはモジュール部材のうち電極リード線に接触し若しくは隣接している予め定められた領域が変形するように電池モジュールを組み立てると、それによって負荷された外力が吸収され、電極リード線の電極アッセンブリーに向かう変位が抑制され、したがって内部短絡の発生が防止される。本発明は、このような所見に基づいて完成されたものである。
〔本発明の好ましい態様〕
〔１〕少なくとも一つの電池を備えてなる電池モジュールであって、
前記電池が、カソード／セパレータ／アノード構造の電極アッセンブリーが電池ケース内に取り付けられる構造において構築され、前記電極アッセンブリーの電極リード線が外側に突出するようされてなり、
少なくとも一つの電池に直接的又は間接的に外部衝撃が付与されたときに、前記電極リード線が前記少なくとも一つの電池の電極アッセンブリーに向かって動く結果、前記外部衝撃が、前記電極リード線の変形、又は前記電極リード線に直接接触し若しくは隣接している前記モジュールの予め定められた領域（「電極リード線対向部分」）の変形によって吸収され、それによって、前記電極アッセンブリー及び前記電極リード線の接触による短絡の発生を抑制するものである、電池モジュール。
〔２〕前記電池ケースが、樹脂層および金属層を備えてなる積層シートで製造されてなる、〔１〕に記載の電池モジュール。
〔３〕前記電極アッセンブリーが、巻回構造、積層構造、又は積層／折り畳み構造に構築されてなり、かつ、前記電極端子が、プレート形態に構築されてなる、〔１〕に記載の電池モジュール。
〔４〕前記電極リード線対向部分が、上向き又は下向きの斜面構造に構築されていることを特徴とする〔１〕に記載の電池モジュール。
〔５〕前記電極リード線対向部分が、湾曲した斜面構造に構築されてなる、〔４〕に記載の電池モジュール。
〔６〕前記電極リード線対向部分が、容易に変形可能な構造に構築されてなり、又は、容易に変形可能な材料から製造されてなるものである、〔１〕に記載の電池モジュール。
〔７〕前記少なくとも一つの電池が、カートリッジ内に取り付けられてなり、かつ、複数のカートリッジが積層され、前記電池モジュールを構築するものであり、前記電極リード線対向部分が、前記少なくとも一つの電池が取り付けられている前記カートリッジの一部である、〔１〕に記載の電池モジュール。
〔８〕複数の電池がモジュールケース内に取り付けられ、前記電池が積層されてなり、かつ、 前記電極リード線対向部分が、前記電池が取り付けられている前記モジュールケースの一部である、〔１〕に記載の電池モジュール。
〔９〕前記少なくとも一つの電池が、二次電池又はスーパーキャパシタである、〔１〕に記載の電池モジュール。
〔１０〕〔１〕〜〔９〕の何れか一項に記載の電池モジュールを備えてなる、高出力及び大容量の中型又は大型の電池パック。
〔１１〕前記電池パックが、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、電気自転車、又は電気オートバイの電力源として用いられるものである、〔１０〕に記載の中型又は大型の電池パック。

本発明の一態様によると、上述した目的および他の目的は、その電極リード線が外側に突出するようにカソード／セパレータ／アノード構造の電極アッセンブリーが電池ケース内に取り付けられる構造に構築された少なくとも一つの電池を備え、電池に直接的にあるいは間接的に外部衝撃が付与されたときに、電池の電極アッセンブリーに向かって電極リード線が変位する結果、外部衝撃は、電極リード線の変形、あるいはモジュールのうち電極リード線と直接接触し若しくは隣接している予め定められた領域（電極リード線に対向する部分）の変形によって吸収され、それによって電極アッセンブリーと電極リード線の接触による短絡の発生が防止される電池モジュールの提供により達成することができる。

電極リード線および電極アッセンブリーが互いの方に動くように、本発明の電池モジュールに直接的にあるいは間接的に外力が負荷されたときでも、外力を吸収するための簡単な構造によって電極リード線の変形または電極リード線対向部分の変形が生じ、したがって電極アッセンブリーに向かう電極リード線の動きが抑制される。その結果、電極リード線と電極アッセンブリーとの接触による内部短絡の発生が防止され、したがって電池の安全性は大幅に改善される。

「電池の電極アッセンブリーに向かって電極リード線が動く」とは、電極リード線あるいは電極アッセンブリーの動きによって電極リード線と電極アッセンブリーとの間の距離が減少することを意味する。例えば、下向きの力（外力）が電極リード線に負荷されると、その結果として電極リード線は押されることとなり、あるいは電極リード線とは反対側において電池の下端に上向きの力（外力）が負荷されると、その結果として電極アッセンブリーが電極リード線に向かって動くことになる。

本発明においては、電池に負荷される外力は、様々に異なる方向に負荷され得る。外力の直接的な負荷とは、例えば電池の電極端子に外力が負荷されたとき、あるいは電池が電極端子と共に落下したときに、外力によって電極端子が直接動かされるときを意味する。このとき、電極リード線に下向きの力が負荷され、その結果として電極リード線は電極アッセンブリーに向かって押される。また、外力は、電極端子とは反対側から電池に負荷され得る。この場合、上向きの力（外力）が電池の下端から負荷され、その結果として電極アッセンブリーが電極リード線に向かって動き、したがって電極アッセンブリーと電極リード線との間の距離が減少する。

他方、外力の間接的な負荷とは、電池カートリッジまたはモジュールケースに外力が付与されたときに、電池に対する電池カートリッジあるいはモジュールケースの動きにより、その結果として電極端子が間接的に動かされることを意味する。

したがって、電池が直接的にあるいは間接的に動かされるときに、電極リード線は電池の電極アッセンブリーに向かって動く。これらのケースは、本発明の条件に含まれる。

電池は、電池モジュールを組み立てるために複数の電池を積み重ねたときに、全体寸法が最小となるように、厚みが小さくかつ相対的に幅および長さが大きいプレート形に構成することができる。

好ましい実施例において、電池は、樹脂層および金属層を含む積層シートから作られた電池ケース内に電極アッセンブリーを取り付ける構造に構築される。具体的に、電池は、アルミニウム積層シートから作られたパウチ形のケース内に電極アッセンブリーが取り付けられる構造に構成することができる。上述した構造の二次電池は、パウチ形電池と呼ばれる。この場合、電極端子は電池ケースの一端から突出する。

積層シートは、例えば、耐久性の高い樹脂層が絶縁層として金属層の一方の側（外側）に取り付けられ、かつ熱で溶融する樹脂層が金属層の反対側（内側）に取り付けられる構造に構成することができる。

そのような積層シートから作られた電池ケースは、主にパウチ形電池のケースとして用いられる。この電池ケースは、高い集積度で積層することができるとともに容積重量比の小さい電池を製造するために用いられる。特に、この電池ケースは、可能ならば小型かつ軽量に製造する必要のある中型あるいは大型の電池モジュールのための電池を製造するために用いられる。

パウチ形電池において、電極アッセンブリーは、カソード端子およびアノード端子が電極アッセンブリーの一方の側に形成される構造、あるいはカソード端子は電極アッセンブリーの一方の側に形成されるがアノード端子は電極アッセンブリーの前記一方の側とは反対側にある電極アッセンブリーの反対側に形成される構造、に構成することもできる。本発明においては、電極アッセンブリーは上述した構造には特に限定されない。

電極アッセンブリーの構造は、カソードおよびアノードが積層されるとともにカソードとアノードの間にそれぞれセパレータが配設される限り、特に限定されない。好ましくは、電極アッセンブリーは、巻回構造、積層構造、あるいは積層／折り畳み構造に構築される。また、電極リード線および電極タブを含む電極端子は、好ましくはプレート形に構築される。プレート形構造の電極端子は、その長手方向に特有な強度を有している。その結果、電極端子は外力によって変形せずに電極アッセンブリーに向かって動く。したがって、電極アッセンブリーの動きは、電極端子としての電極リード線の変形、あるいは本発明の電極リード線対向部分の変形によって抑制され、それによって電池の安全性が改善される。

負荷された外力を電極リード線の変形によって吸収する方法として、例えば電極リード線は、電極リード線に作用する領域で変形することができ、したがって外力は電極リード線が動くことなしに吸収される。あるいは、電極リード線が変形、例えば湾曲するように、電極リード線対向部分の構造を変更することができる。この場合、モジュール部材のうち電極リード線対向部分の材料は特に限定されない。電極リード線対向部分が機械的な強度の高い材料から作られているときにも、電極リード線対向部分を用いることは可能である。

好ましい実施例において、電極リード線対向部分は、上方にあるいは下方に傾斜した構造に構築される。したがって、電極リード線とは反対側の電池の下端から上向きの力が負荷されると、その結果として電極アッセンブリーが電極リード線に向かって動き、あるいは電極リード線の方向においてカートリッジ若しくはモジュールケースに衝撃が負荷されると、その結果として下向きの力が電極リード線に負荷され、電極リード線対向部分の上向きあるいは下向きの斜面に沿って電極リード線が上方へあるいは下方に湾曲し、その結果として電極リード線が変形して外力を吸収し、これにより電極リード線の電極アッセンブリーに向かう動きが抑制される。

状況に応じて、電極リード線対向部分は、湾曲した斜面構造に構成することができる。したがって、電極リード線は、湾曲した斜面構造の電極リード線対向部分により湾曲した斜面に沿って湾曲し、その結果電極リード線が変形するので、電極リード線の電極アッセンブリーに向かう動きが抑制され、それによって短絡の発生が防止される。

電極リード線対向部分の変形によって負荷された外力を吸収する方法として、例えば電極リード線対向部分は、外力が電池に付与されたときに、電極リード線が電極アッセンブリーに向かって動くことなしに外力が吸収されるように、変形させることができる。

好ましい実施例において、電極リード線対向部分は、容易に変形可能な構造に構築され、あるいは容易に変形可能な材料から作られる。例えば、電極リード線対向部分は、ゴムのように弾性的に変形可能な材料、あるいはスチレンフォームあるいはコルクのように塑性的に変形可能な材料から作ることもできる。

しかしながら、電池の機械的な安全性を補うために、電極リード線対向部分がカートリッジあるいはモジュールケースのようなモジュール部材上に配置されるときには、モジュール部材のうち電極リード線に対向する部分だけを変形可能な材料から作り、そのような材料から作られている電極リード線対向部分をモジュール部材に追加的に装着しあるいは取り付けて、モジュール部材が予め定められた機械強度を維持するようにすることもできる。

一般的に、電池モジュールは、装置あるいは車両の限られた設置スペース内に電池モジュールを効率的に取り付けられるように、電池をカートリッジあるいはモジュールケース内に取り付けた構造に構築されるとともに、 電池モジュールは電池の全体的な機械強度を補うように取り付けられる。

好ましい実施例において、電池モジュールを構成するユニット電池としての少なくとも一つの電池がカートリッジ内に取り付けられ、かつ電池モジュールを組み立てるために複数のカートリッジが積層される。この場合、電極リード線対向部分は、少なくとも一つの電池がその内部に取り付けられているカートリッジの一部とすることができる。

カートリッジの実施例は、本願の出願人の名で出願された韓国特許公開２００５−３６７５１号公報および２００６−７２９２２号公報に開示されている。具体的には、韓国特許公開２００５−３６７５１号公報に開示されているカートリッジは、互いに連結されるとともに少なくとも２つの電池の上下に配設された上側プレートおよび下側プレートを備え、それらの隣接する電極タブが相互に接続されて対応する装置と共に予め定められた直列回路を形成し、少なくとも２つの電池が上側プレートおよび下側プレートによって部分的に囲まれるようになっている。他方、韓国特許公開２００６-７２９２２号公報に開示されているカートリッジは、一対の外側フレーム部材ａおよびｂと、これらの外側フレーム部材ａおよびｂの間に配設された内側フレーム部材ｃとを備えている。また、このカートリッジは、一つの電池が第１の外側フレーム部材ａと内側フレーム部材ｃの間に取り付けられるとともに、他の電池が第２の外側フレーム部材ｂと内側フレーム部材ｃの間に取り付けられる構造に組み立てられている。加えて、内側フレーム部材ｃには外部に連通する複数の貫通孔が設けられているが、電池は対応するフレーム部材の間に取り付けられている。

好ましい実施例においては、電池を積層するために複数の電池がモジュールケース内に取り付けられる。この場合、電極リード線対向部分は、電池を取り付けるモジュールケースの一部とすることができる。

モジュールケースの実施例は、本願の出願人の名で出願された韓国特許公開２００６−７３３８３号公報に開示されている。開示されているモジュールケースは、高出力で大容量の電力の充電および放電を行うべく電池が互いに電気的に接続されるように複数の電池がその上に積み重ねられるプレートと、電池の作動を制御するための回路ユニットとを備えた電池モジュールを構成する。具体的に、このモジュールケースは、電池が順番に積み重ねられる上端受容部を具備した矩形の下側ケースと、この下側ケース上に積み重ねられた電池の上端を覆う、下端受容部を具備した矩形の上側ケースとを備えている。

したがって、電極リード線対向部分は、電池が積み重ねられて取り付けられているモジュールケース内において、電極リード線が変形し、あるいは電極リード線対向部分が自ら変形し、それによって外力が吸収され、電極アッセンブリーに向かう電極リード線の動きによる短絡の発生が防止される構造に構成することができる。

電池は、電池モジュールのユニット電池とすることができる。電池は二次電池あるいはスーパーキャパシタであることが望ましい。

本発明の別の態様によると、上述した構造の電池モジュールを備える、高出力で大容量の中型あるいは大型の電池パックが提供される。本発明の中型あるいは大型の電池パックは、所望の出力および容量に応じ、１つ若しくは複数の電池モジュールを適切に組み合わせることによって製造することができる。好ましくは、本発明による電池パックは、設置スペースが限られているとともに外部衝撃に容易にさらされる電気自動車、ハイブリッド電気自動車、電気自転車または電気オートバイの電力源として用いられる。

中型あるいは大型の電池パックの一般的な構造およびその製造方法は、本発明が属する技術分野において周知であり、したがって詳細には説明するまでもない。

本発明の上述したおよび他の目的、特徴および他の利点は、添付の図面とともになされる以下の詳細な説明からより明確に理解される。

従来の代表的なパウチ形電池を示す斜視図。 従来の電池モジュールに負荷された外部衝撃により電池に向かって電極リード線が動いた結果として内部短絡が生じるプロセスを示す模式図。 本発明の第１の好ましい実施例による、電池モジュール内における電極リード線の変形によって外力を吸収するプロセスを示す模式図。 本発明の第２の好ましい実施例による、電池モジュール内における電極リード線の変形によって外力を吸収するプロセスを示す模式図。 本発明の第３の好ましい実施例による、電池モジュール内における電極リード線の変形によって外力を吸収するプロセスを示す模式図。

ここで添付の図面参照し、本発明の好ましい実施例について詳細に説明する。しかしながら、ここで留意されるべきことは、本発明の範囲が例示の実施例によって限定されないということである。

図３および図４は、電池モジュールに外部衝撃が付与されたときに、本発明の好ましい実施例の電極リード線対向部分の構造により、電極極リード線の変形によって外部衝撃を吸収するプロセスを典型的に示している。図３は、上向き斜面構造に構築された電極リード線対向部分の一例を示している。また、図３は湾曲斜面構造に構築された電極リード線対向部分の他の実施例を示している。

これらの図面を参照すると、上向きの力あるいは下向きの力といった外力が電池１１０、１２０に負荷されると、電池１１０、１２０の上端から突出している電極リード線１１１、１２１は、上向き斜面構造２１１（図３を参照）および湾曲斜面構造２２１（図４を参照）に構築された電極リード線対向部分２１１、２２１と接触し、その結果として電極リード線１１１、１２１が変形して外力を吸収する。したがって、図２に示されているような電池の対応する電極アッセンブリー（図示せず）に向かう電極リード線の動きに起因した内部短絡の発生が根本的に防止され、電池モジュールの安全性は大幅に改善される。

図５は、電池モジュールに外部衝撃が付与されたときに、本発明の他の好ましい実施例の電極リード線対向部分の構造の変形によって外部衝撃を吸収するプロセスを模式的に示している。

図５を参照すると、上向き力あるいは下向き力といった外力が電池１３０に負荷されると、電池１３０の上端から突出している電極リード線１３１が電極リード線対向部分２３１に挿入されて外力が吸収される。したがって、電池１３０の電極アッセンブリー（図示せず）に向かう電極リード線１３１の動きに起因した内部短絡の発生が根本的に防止される。もちろん、電極リード線対向部分２３１は、上述した方法に加えて様々に異なる態様で変形することができる。

本発明の好ましい実施例を例示的に開示してきたが、添付の請求の範囲に開示されている本発明の範囲および精神から逸脱することなく様々な変更、付加および置換をなし得ることは当業者が理解するところである。

上述した説明から明らかなように、本発明の電池モジュールは以下の効果を有する。電池モジュールの電池に直接的にあるいは間接的に外部衝撃が負荷されると、電池の電極アッセンブリーに向かって電極リード線が動くことにより、電極リード線の変形、あるいはモジュールのうち電極リード線と直接的に接触し若しくは隣接している予め定められた領域（「電極リード線対向部分」）の変形によって、外部衝撃が吸収され、電極アッセンブリーと電極リード線の接触による短絡の発生が防止され、それによって外部衝撃に対する電池モジュールの安全性が改善される。

Claims (11)

1. 少なくとも一つの電池を備えてなる電池モジュールであって、
   前記電池が、カソード／セパレータ／アノード構造の電極アッセンブリーが電池ケース内に取り付けられる構造において構築され、前記電極アッセンブリーの電極リード線が外側に突出するようされてなり、
   少なくとも一つの電池に直接的又は間接的に外部衝撃が付与されたときに、前記電極リード線が前記少なくとも一つの電池の電極アッセンブリーに向かって動く結果、前記外部衝撃が、前記電極リード線の変形、又は前記電極リード線に直接接触し若しくは隣接している前記モジュールの予め定められた領域（「電極リード線対向部分」）の変形によって吸収され、それによって、前記電極アッセンブリー及び前記電極リード線の接触による短絡の発生を抑制するものであり、
   前記電極リード線対向部分が、容易に変形可能な材料から製造されてなるものである、電池モジュール。
2. 前記容易に変形可能な材料が、塑性的に変形可能な材料である、請求項１に記載の電池モジュール。
3. 前記塑性的に変形可能な材料が、スチレンフォームあるいはコルクである、請求項２に記載の電池モジュール。
4. 前記電極リード線対向部分がモジュール部材上に配置される際に、モジュール部材のうち電極リード線に対向する部分だけが、変形可能な材料により形成されてなり、又は、前記変形可能な材料により形成された前記電極リード線対向部分を前記モジュール部材に追加的に装着し又は取り付けてなる、請求項１に記載の電池モジュール。
5. 前記電池ケースが、樹脂層および金属層を備えてなる積層シートで製造されてなる、請求項１に記載の電池モジュール。
6. 前記電極アッセンブリーが、巻回構造、積層構造、又は積層／折り畳み構造に構築されてなり、かつ
   前記電極端子が、プレート形態に構築されてなる、請求項１に記載の電池モジュール。
7. 前記少なくとも一つの電池が、カートリッジ内に取り付けられてなり、かつ、複数のカートリッジが積層され、前記電池モジュールを構築するものであり、
   前記電極リード線対向部分が、前記少なくとも一つの電池が取り付けられている前記カートリッジの一部である、請求項１に記載の電池モジュール。
8. 複数の電池がモジュールケース内に取り付けられ、前記電池が積層されてなり、かつ、 前記電極リード線対向部分が、前記電池が取り付けられている前記モジュールケースの一部である、請求項１に記載の電池モジュール。
9. 前記少なくとも一つの電池が、二次電池又はスーパーキャパシタである、請求項１に記載の電池モジュール。
10. 請求項１〜９の何れか一項に記載の電池モジュールを備えてなる、高出力及び大容量の中型又は大型の電池パック。
11. 前記電池パックが、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、電気自転車、又は電気オートバイの電力源として用いられるものである、請求項１０に記載の中型又は大型の電池パック。

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