具有提高的安全性的电池组的制作方法

本申请要求2021年8月26日在韩国提交的韩国专利申请第10-2021-0113529号和2022年8月24日在韩国提交的韩国专利申请第10-2022-0106420号的优先权，这些专利申请的公开内容通过引用并入本文中。本公开涉及一种电池，更特别地，涉及一种被构造成在发生诸如热失控的事件时具有改进的安全性的电池组以及涉及一种包括该电池的车辆和能量存储系统。

背景技术：

1、最近，随着诸如智能手机和智能平板的便携式电子产品的需求迅速增加并且机器人、电动车辆等正在真切地商业化，关于允许重复地充电和放电的高性能二次电池的研究已经在积极进行。

2、目前商业化的二次电池组包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂二次电池等。特别地，与镍基二次电池相比，锂二次电池几乎没有记忆效应，从而确保自由充电和放电，而且锂二次电池由于放电率极低且能量密度高而备受瞩目。

3、二次电池可以单独使用，但通常在很多情况下，多个二次电池彼此串联和/或并联地电连接。特别地，多个二次电池可以在彼此电连接的同时被容纳在一个模块壳体内，以构成一个电池模块。此外，该电池模块可以单独使用，或者两个或更多个电池模块可以彼此串联和/或并联地电连接，以形成诸如电池组的更高层次的装置。这里，电池模块和电池组可以互换使用。

4、最近，随着诸如电力短缺的问题或者生态友好型能源已经出现，用于存储所产生的电力的能量存储系统(ess)受到了广泛的关注。通常，当使用这种能量存储系统时，容易构建诸如智能电网系统的电力管理系统，从而可以在特定地区或城市中容易地控制电力供应和需求。此外，随着电动车辆的商业化进程如火如荼，该能量存储系统可以应用于能够为电动车辆充电的电动充电站。

5、在能量存储系统中所使用的电池组中，至少一个电池模块、特别是多个电池模块可以被容纳在电池组壳体的内部空间中。此外，电池组可以通过电池组端子被连接到诸如外部充电/放电装置或另一个电池组的外部部件，该电池组端子被设置在电池组壳体的至少一侧上。此时，在电池组的内部，可以将连接在电池组端子和模块端子之间的电力线缆或铜汇流条设置成用于供应电力的通路。特别地，当包括了多个电池模块并且正电极电池组端子和负电极电池组端子均位于同一侧时，电池模块的被定位成远离电池组端子所位于的部分的模块端子能够通过拉长电力线缆等而与电池组端子连接。

6、然而，在这种构造中，当在特定的电池模块中发生诸如热失控的热事件时，排气可能从对应的电池模块中排出。此时，从电池模块排出的排气可能处于高温状态、诸如约950℃。此外，排气可能包括火花、熔化的电极排出物、火焰等。

7、当具有如此高热量的排气被排出时，电池组内部的电气连接部件(诸如电力线缆)可能因排气而损坏。此外，由于这种损坏，可能会发生短路等问题。特别地，在电力线缆中，铜线可能被构造成覆盖有绝缘体，并且涂层可能由于高温排气而熔化，从而使得内部的铜线可能暴露在外。这时，当电力线缆的铜线接触到电池组的导体时，可能会发生短路。此外，电池组的电池组壳体可能由诸如钢的导电金属材料制成。这里，当电力线缆由于排气的流动或振动而接触到电池组壳体时，可能会发生短路。此外，这种短路可能会导致电池组发生故障或损坏并且引起着火，这可能是一个大问题。

技术实现思路

1、技术问题

2、本公开被设计成解决相关技术的问题，因此，本公开旨在提供一种电池组，该电池组被构造成即使因热失控等而在该电池组中产生高温气体等仍确保安全性，并且本公开旨在提供包括该电池组的应用。

3、然而，本公开所要解决的技术问题不限于以上问题，并且本领域技术人员将从以下公开内容中清楚地理解本文中未提及的其它问题。

4、技术方案

5、在本公开的一个方面中，提供了一种电池组，该电池组包括：电池模块，该电池模块包括至少一个电池单体和模块端子；电池组壳体，该电池组壳体被构造成覆盖电池模块的外侧的至少一部分，并且在至少一侧上具有电池组端子；以及安全汇流条，该安全汇流条被连接在模块端子和电池组端子之间或在模块端子之间，以提供电力通路，并且该安全汇流条被构造成通过从电池模块排出的排气而阻断电力通路。

6、这里，安全汇流条可以被设置在排气从电池模块排出的部分中。

7、此外，可以包括多个电池模块，并且所述多个电池模块在至少一个方向上堆叠，并且安全汇流条可以被构造成沿着电池模块的堆叠方向伸长。

8、此外，所述多个电池模块可以在左右方向上并排布置，使得排气向前或向后排放，并且安全汇流条可以被设置在所述多个电池模块的堆叠的前侧或后侧处。

9、此外，安全汇流条可以包括两种或更多种不同类型的金属。

10、此外，安全汇流条可以被构造成使得所述两种或更多种不同类型的金属彼此结合。

11、此外，安全汇流条可以被构造成使得所述两种或更多种不同类型的金属中的至少一种金属能够由排气熔化。

12、此外，安全汇流条可以包括两个或更多个具有不同熔点的金属层，并且具有低熔点的金属层可以比具有高熔点的金属层厚。

13、此外，在安全汇流条中，具有高熔点的金属层可以被形成为多个层。

14、在本公开的另一方面中，还提供了一种能量存储系统，该能量存储系统包括根据本公开的电池组。

15、在本公开的另一方面中，还提供了一种车辆，该车辆包括根据本公开的电池组。

16、有益效果

17、根据本公开，可以提供一种具有安全性的电池组，该电池组针对因诸如热失控的事件而在内部产生排气等的情况确保安全性。

18、特别地，根据本公开的实施例，能够更有效地防止由于从电池模块排出的排气对电源连接部件造成的损害而发生短路。

19、因此，根据本公开的该实施例，可以消除诸如因内部短路而发生二次着火的风险因素。

技术特征：

1.一种电池组，包括：

2.根据权利要求1所述的电池组，

3.根据权利要求1所述的电池组，

4.根据权利要求3所述的电池组，

5.根据权利要求1所述的电池组，

6.根据权利要求5所述的电池组，

7.根据权利要求5所述的电池组，

8.根据权利要求7所述的电池组，

9.根据权利要求8所述的电池组，

10.一种能量存储系统，所述能量存储系统包括根据权利要求1到9中的任一项所述的电池组。

11.一种车辆，所述车辆包括根据权利要求1到9中的任一项所述的电池组。

技术总结
公开一种电池组，该电池组被构造成即使因热失控等而在该电池组中产生高温气体等时仍确保安全性。该电池组包括：电池模块，该电池模块包括至少一个电池单体和模块端子；电池组壳体，该电池组壳体被构造成覆盖电池模块的外侧的至少一部分，并且在至少一侧上具有电池组端子；以及安全汇流条，该安全汇流条被连接在模块端子和电池组端子之间或在模块端子之间，以提供电力通路，并且该安全汇流条被构造成通过从电池模块排出的排气阻断该电力通路。

技术研发人员：曹相铉,金承贤,吴英厚,玉昇旼,曹永范,洪性梱
受保护的技术使用者：株式会社LG新能源
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14