外部短路装置和包括外部短路装置的电池模块的制作方法
未命名
07-22
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1.本发明涉及一种外部短路装置和包括外部短路装置的电池模块。尤其,本发明涉及一种在外部使完成品状态的电池单元短路的外部短路装置和包括外部短路装置的电池模块。
背景技术:
2.锂电池作为二次电池而具有优异的效率性,然而当电短路时会发生热失控等,因此可能会存在安全上的问题。当在锂电池中发生热失控时,可能会继而引起起火或爆炸。
3.因此,可能会需要在故意使锂电池处于热失控状态之后,实验或评价安全性的操作,并且为了使锂电池处于热失控状态,可以使电池短路。
4.在现有技术中,当将电池内部短路以使锂电池短路时,难以直接使用完成品锂电池,并且会需要在锂电池的内部设置短路装置。因此,会需要一种在不额外地改变完成品锂电池结构的情况下使锂电池发生短路的装置。
5.现有技术文献
6.(专利文献1)公开专利kr 10-2019-0088763a
技术实现要素:
7.(一)要解决的技术问题
8.本发明的目的在于解决上述的问题和其他问题。
9.本发明的另一目的在于提供一种外部短路装置,所述外部短路装置在外部使完成品状态的电池单元短路。
10.本发明的另一目的在于提供一种外部短路装置,所述外部短路装置设置有根据温度而具有不同物理状态的接触模块。
11.本发明的另一目的在于提供一种外部短路装置,所述外部短路装置在第一温度区间将电池单元模块保持为开路,并且在温度上升并达到第二温度时使电池单元模块短路。
12.本发明的另一目的在于提供一种外部短路装置,所述外部短路装置设置有以电开路状态容纳分别连接到电池单元的第一延伸电极和第二延伸电极且当温度上升时使所述电池单元短路的短路单元。
13.本发明的另一目的在于提供一种外部短路装置,所述外部短路装置设置有容纳所述第一延伸电极和所述第二延伸电极且提供弹性力的壳体。
14.本发明的另一目的在于提供一种外部短路装置,所述外部短路装置包括向所述第一延伸电极和所述第二延伸电极提供弹性力的推动模块。
15.(二)技术方案
16.根据用于实现上述目的或其他目的的本发明的一个方面,可以提供一种外部短路装置,包括:第一延伸电极和第二延伸电极,分别连接到电池单元的两个电极接头;短路单元,设置有容纳所述第一延伸电极的一端部和所述第二延伸电极的一端部的壳体;以及加
热单元,结合到所述短路单元,所述短路单元进一步包括:接触模块,位于所述第一延伸电极和所述第二延伸电极之间,当所述加热单元向所述第一延伸电极和所述第二延伸电极中的至少一个提供热时,所述接触模块熔化以使所述第一延伸电极和所述第二延伸电极彼此相接。
17.根据本发明的另一方面,可以提供一种电池模块,包括:电池单元,设置有两个电极接头;以及外部短路装置,结合到所述电池单元,并在所述电池单元的外部使所述电池单元短路,所述外部短路装置包括:第一延伸电极和第二延伸电极,分别连接到所述两个电极接头;短路单元,设置有容纳所述第一延伸电极的一端部和所述第二延伸电极的一端部的壳体;以及加热单元,结合到所述短路单元,所述短路单元进一步包括:接触模块,位于所述第一延伸电极和所述第二延伸电极之间,当所述加热单元向所述第一延伸电极和所述第二延伸电极中的至少一个提供热时,所述接触模块熔化以使所述第一延伸电极和所述第二延伸电极彼此相接。
18.(三)有益效果
19.根据本发明的外部短路装置的效果如下:
20.根据本发明的实施例中的至少一个,可以提供一种外部短路装置,所述外部短路装置在外部使完成品状态的电池单元短路。
21.根据本发明的实施例中的至少一个,可以提供一种外部短路装置,所述外部短路装置设置有根据温度而具有不同物理状态的接触模块。
22.根据本发明的实施例中的至少一个,可以提供一种外部短路装置,所述外部短路装置在第一温度区间将电池单元模块保持为开路,并且在温度上升并达到第二温度时使电池单元模块短路。
23.根据本发明的实施例中的至少一个,可以提供一种外部短路装置,所述外部短路装置设置有以电开路状态容纳分别连接到电池单元的第一延伸电极和第二延伸电极且当温度上升时使所述电池单元短路的短路单元。
24.根据本发明的实施例中的至少一个,可以提供一种外部短路装置,所述外部短路装置设置有容纳所述第一延伸电极和所述第二延伸电极且提供弹性力的壳体。
25.根据本发明的实施例中的至少一个,可以提供一种外部短路装置,所述外部短路装置包括向所述第一延伸电极和所述第二延伸电极提供弹性力的推动模块。
26.本发明的进一步适用范围将通过以下详细描述而变得显而易见。然而,应理解的是,由于本领域技术人员可以清楚地理解在本发明的思想和范围内的各种改变和修改,因此本发明的详细描述和优选实施例等特定实施例仅作为示例而被提供。
附图说明
27.图1是示出根据本发明的一个实施例的电池单元模块的图。
28.图2是简略示出根据本发明的一个实施例的外部短路装置的图。
29.图3是示出根据本发明的一个实施例的电极座单元的图。
30.图4是示出根据本发明的一个实施例的外壳的图。
31.图5是示出电极座结合模块结合到外壳的状态的图。
32.图6是示出电极接头和延伸电极模块结合到图5的电极座单元的状态的图。
33.图7是示出包括第二电极座结合模块的电极座单元的图。
34.图8是示出根据本发明的一个实施例的短路单元的图。
35.图9是示出将图8的壳体沿a1-a2截取的截面的图。
36.图10是示出将图8的短路单元和延伸电极模块沿a1-a2截取的截面的图。
37.图11是示出将图8的内部为中空状态的壳体沿a1-a2截取的截面的图,是示出壳体的一部分为凹进状态的图。
38.图12是示出将图8的短路单元和延伸电极模块沿a1-a2截取的截面的图,是示出应用图11的壳体的状态的图。
39.图13是示出根据本发明的一个实施例的延伸电极模块的截面的图。
40.图14是示出根据本发明的一个实施例的延伸电极模块的设置的图。
41.图15是示出第一延伸电极分支为两个,并且在延伸电极模块中形成延伸电极槽的状态的图。
42.附图标记说明
43.10:电池单元模块
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100:外部短路装置
44.200:电极座单元
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300:延伸电极模块
45.400:短路单元500:加热单元
具体实施方式
46.以下,参照附图详细描述在本说明书中公开的实施例,并且相同或相似的组件与图的编号无关地被赋予相同的附图标记,并且将省略对其的重复描述。在以下描述中使用的组件的后缀“模块”和“部”仅考虑到说明书撰写的便利性而被赋予或混合使用,其本身不具有不同的含义或作用。此外,在描述本说明书中公开的实施例时,如果判断相关已知技术的具体描述可能会模糊本说明书中公开的实施例的主旨,则将省略其详细描述。此外,应理解为,附图仅仅用于便于理解本说明书中公开的实施例,本说明书中公开的技术思想不受附图的限制,并且本发明包括包含在本发明的思想和技术范围内的所有改变、等同物或替代物。
47.第一、第二等包括序数的术语可以用于描述各种组件,但是所述组件不受所述术语的限制。所述术语仅用于区分一个组件与另一组件。
48.当描述一个组件“连接”或“联接”到另一组件时,应理解为可以直接连接或联接到另一组件,或者中间可能还存在其他组件。相反,当描述一个组件“直接连接”或“直接联接”到另一组件时,应该理解为中间不存在其他组件。
49.除非另有明确说明,否则单数的表述可以包括复数的表述。
50.需要理解的是,在本技术中,“包括”或“具有”等术语是用于指定说明书中记载的特征、数字、步骤、操作、组件、部件或其组合的存在,而不是预先排除一个或多个其他特征、数字、步骤、操作、组件、部件或其组合的存在或附加可能性。
51.在图中,为了便于描述,组件的尺寸可能被放大或缩小。例如,为了便于说明,任意地示出了图中的各组件的尺寸和厚度,因此本发明不必限定于图中所示。
52.某些实施例可以以其他方式实现时,特定的工艺顺序还可以以不同于所描述的顺序执行。例如,连续描述的两个工艺实质上可以同时执行,或者可以以与所描述的顺序相反
的顺序执行。
53.在以下实施例中,当描述膜、区域和组件等被连接时,不仅包括膜、区域和组件直接连接的情况,还包括其他膜、区域和组件设置在其中间而间接连接的情况。例如,在本说明书中,当描述膜、区域和组件等被电连接时,不仅包括膜、区域和组件等直接电连接的情况,还包括其他膜、区域和组件等设置在其中间而间接电连接的情况。
54.图1是示出根据本发明的一个实施例的电池单元模块的图。
55.参照图1,电池单元模块10可以包括电池单元11。电池单元11可以包括电极材料、电解质和隔膜等。电池单元11可以执行充电和放电。电池单元模块10可以被称为“电池模块”。
56.电池单元模块10可以包括电极接头12。电极接头12可以被称为“电池电极”。电极接头12可以形成从电池单元11向外部延伸的形状。电极接头12可以结合到电池单元11。电极接头12可以被提供有多个。例如,电极接头12可以包括第一电极接头15和第二电极接头16。
57.第一电极接头15和第二电极接头16可以形成不同的极性。例如,第一电极接头15可以是正电极接头(positive electrode tab),第二电极接头16可以是负电极接头(negative electrode tab)。第一电极接头15和第二电极接头16可以被设置为其中间设置有电池单元11。
58.图2是简略示出根据本发明的一个实施例的外部短路装置的图。
59.参照图2,外部短路装置100可以包括电极座(electrode holder)单元200。电极座单元200可以结合到电池单元模块10。例如,电极座单元200可以结合或连接到电池单元模块10的电极接头12。例如,电极座单元200可以结合或连接到电极接头12的端部(end portion)。
60.电极座单元200可以被提供有多个。例如,电极座单元200可以包括第一电极座单元201和第二电极座单元202。例如,第一电极座单元201可以结合或连接到第一电极接头15。例如,第二电极座单元202可以结合或连接到第二电极接头16。
61.外部短路装置100可以包括延伸电极模块300。延伸电极模块300可以是导电体。例如,延伸电极模块300可以由包括金属的材料形成。延伸电极模块300可以被提供有多个。例如,延伸电极模块300可以包括第一延伸电极310和第二延伸电极320。延伸电极模块300可以是指第一延伸电极310和第二延伸电极320中的至少一个。
62.延伸电极模块300可以结合或连接到电极座单元200。例如,延伸电极模块300的端部可以结合或连接到电极座单元200。延伸电极模块300可以在电极座单元200中电连接到电极接头12。例如,第一延伸电极310可以在第一电极座单元201中电连接到第一电极接头15。例如,第二延伸电极320可以在第二电极座单元202中电连接到第二电极接头16。
63.外部短路装置100可以包括短路单元400。短路单元400可以连接第一延伸电极310和第二延伸电极320。例如,在短路单元400中,可以在第一延伸电极310和第二延伸电极320之间设置非导体(电绝缘体)。
64.外部短路装置100可以包括加热单元500。加热单元500可以结合或连接到短路单元400。例如,加热单元500可以结合到短路单元400的外表面(external face)。作为另一个示例,加热单元500可以位于短路单元400的内部。
65.加热单元500可以对短路单元400中设置在第一延伸电极310和第二延伸电极320之间的非导体(电绝缘体)提供热(heat)。所述非导体在常温下可以是固体状态。当所述非导体受热时,所述非导体的温度可以上升。当所述非导体的温度上升时,所述非导体的状态可以发生变化。例如,当所述非导体的温度上升时,所述非导体可以熔化。
66.当所述非导体熔化时,在短路单元400中,第一延伸电极310和第二延伸电极320可以电连接。当第一延伸电极310和第二延伸电极320电连接时,第一电极接头15和第二电极接头16电连接,使得电池单元模块10(参照图1)能够形成短路(short circuit)。
67.根据本发明的一个实施例的外部短路装置100可以是,在常温下,将电池单元模块10(参照图1)保持为开路(open circuit),在比常温高的预定温度(例如,摄氏60度至70度)下,从电池单元模块10(参照图1)的外部使电池单元模块10(参照图1)短路的装置。
68.图3是示出根据本发明的一个实施例的电极座单元200的图。在图3中可以观察到电极座单元200的截面。
69.参照图3,电极接头12和延伸电极模块300可以插入到电极座单元200的内部并彼此面对。例如,插入到电极座单元200的内部的电极接头12和延伸电极模块300可以彼此电连接。可能会需要保持插入到电极座单元200的内部的电极接头12和延伸电极模块300的电连接状态的结构。
70.图4至图6是示出根据本发明的一个实施例的电极座单元200的截面的图。
71.图4是示出根据本发明的一个实施例的外壳210的图。在图4中,可以观察到外壳210的截面。
72.参照图4,电极座单元200可以包括外壳210。外壳210可以形成电极座单元200的骨架。外壳210可以包括外壳底部(housing bottom)211。外壳底部211可以形成外壳210的底面。
73.外壳210可以包括外壳顶部(housing top)212。外壳顶部212可以形成外壳210的上表面(top)。外壳顶部212可以位于外壳底部211的上部。外壳顶部212可以与外壳底部211隔开。
74.外壳210可以包括外壳壁(housing wall)215。外壳壁215可以连接外壳底部211和外壳顶部212。例如,外壳壁215可以从外壳底部211延伸并连接到外壳顶部212。
75.外壳壁215可以被分为多个。例如,外壳壁215可以包括外壳前表面(housing front face)213和外壳后表面(housing rear face)214。外壳前表面213可以形成外壳210的前表面(front face)。外壳后表面214可以形成外壳210的后表面(rear face)。
76.电极接头12和延伸电极模块300可以贯穿外壳壁215。例如,电极接头12的端部和延伸电极模块300的端部可以贯穿外壳壁215并位于外壳210的内部。例如,电极接头12的端部可以贯穿外壳前表面213并位于外壳210的内部。例如,延伸电极模块300的端部可以贯穿外壳后表面214并位于外壳210的内部。作为另一示例,电极接头12的端部和延伸电极模块300的端部可以贯穿外壳前表面213并位于外壳210的内部。
77.外壳壁215可以包括插入孔(insertion hole)2131、2141。孔2131、2141可以形成有多个。例如,第一插入孔2131可以形成在外壳前表面213。电极接头12可以插入到第一插入孔2131中。例如,第二插入孔2141可以形成在外壳后表面214。延伸电极模块300可以插入到第二插入孔2141中。插入孔2131、2141可以是指第一插入孔2131和第二插入孔2141中的
至少一个。
78.外壳210可以保持刚性(rigidity)。外壳210可以由包括金属的材料形成。外壳210可以包括电绝缘体材料。例如,插入孔2131、2141的外周可以形成有绝缘体(insulator)。即,插入孔2131、2141和电极接头12(参照图3)之间可以设置有绝缘体。或者,插入孔2131、2141和延伸电极模块300之间可以设置有绝缘体。
79.底部孔2111可以形成在外壳底部211。底部孔2111可以面对外壳顶部212。底部孔2111可以位于外壳顶部212的相对侧。在底部孔2111可以形成有螺纹。例如,底部孔2111可以与螺杆(screw)螺纹结合。
80.图5是示出电极座结合模块220结合到外壳210的状态的图。图6是示出电极接头12和延伸电极模块300结合到图5的电极座单元200的状态的图。在图6中,为了便于描述,可以省略板结合器2213(coupler)。
81.参照图5和图6,电极座单元200可以包括电极座结合模块220。电极座结合模块220可以使电极接头12和延伸电极模块300紧贴。例如,电极座结合模块220可以面对电极接头12和延伸电极模块300中的一个并且施加压力。
82.电极座结合模块220可以包括第一电极座结合模块221。第一电极座结合模块221可以结合到外壳210。第一电极座结合模块221可以包括螺杆2211。螺杆2211可以包括螺纹。螺杆2211可以螺纹结合到底部孔2111(参照图4)。例如,螺杆2211可以面对电极接头12和延伸电极模块300中的一个并且施加压力。
83.第一电极座结合模块221可以包括板2212。板2212可以从螺杆2211接收压力。板2212可以面对电极接头12和延伸电极模块300中的一个并且施加压力。板2212可以面对外壳底部211(参照图4)。
84.第一电极座结合模块221可以包括板结合器2213。板结合器2213可以连接板2212和外壳210。例如,板结合器2213可以连接板2212和外壳底部211(参照图4)。例如,板结合器2213可以设置在板2212和外壳底部211(参照图4)之间。
85.例如,板结合器2213可以对板2212提供弹性力。例如,板结合器2213可以在板2212朝向外壳底部211(参照图4)的方向上提供弹性力。
86.参照图4至图6,电极接头12和延伸电极模块300可以插入到外壳210中。在插入电极接头12和延伸电极模块300之后,可以在向一个方向旋转螺杆2211的同时,对板2212提供压力。板2212从螺杆2211接收的压力的方向可以是板2212远离外壳底部211的方向。当板2212从螺杆2211接收压力时,电极接头12和延伸电极模块300可以在彼此靠近的方向上接收压力。即,在插入电极接头12和延伸电极模块300之后,当螺杆2211向一个方向旋转时,电极接头12和延伸电极模块300可以彼此紧贴,从而保持彼此电连接的状态。
87.图7是示出包括第二电极座结合模块的电极座单元的图。
88.参照图7,电极座结合模块220可以包括第二电极座结合模块222。第二电极座结合模块222可以结合或连接到外壳210。例如,第二电极座结合模块222可以结合或连接到外壳底部211(参照图4)。
89.第二电极座结合模块222可以包括铰链部(hinge portion)2221。铰链部2221可以结合或连接到外壳底部211(参照图4)。例如,铰链部2221可以结合到外壳底部211(参照图4)的端部。设置有铰链部2221的外壳底部211(参照图4)的端部可以位于插入孔2131、2141
(参照图4)。例如,设置有铰链部2221的外壳底部211(参照图4)的端部可以位于第一插入孔2131(参照图4)。
90.作为另一示例,铰链部2221可以形成在外壳底部211(参照图4)。第二电极座结合模块222可以包括杆部(rod portion)2222。杆部2222可以铰链结合到铰链部2221。例如,杆部2222的一端可以铰链结合到铰链部2221。
91.杆部2222可以打开/关闭(open/close)第一插入孔2131(参照图4)。在图7中以实线示出的杆部2222可以表示打开第一插入孔2131(参照图4)的状态。杆部2222打开第一插入孔2131(参照图4)的状态可以是指“杆部2222被打开的状态”。在图7中以虚线示出的杆部2222可以表示关闭第一插入孔2131(参照图4)的状态。杆部2222关闭第一插入孔2131(参照图4)的状态可以是指“杆部2222被关闭的状态”。
92.当杆部2222在铰链部2221向一个方向旋转时,可以在向一个方向旋转的方向上接收来自铰链部2221的弹性力。例如,当杆部2222在铰链部2221朝向外壳顶部212(参照图4)旋转时,可以在朝向外壳顶部212(参照图4)的方向上接收来自铰链部2221的弹性力。
93.在杆部2222被打开的状态下,电极接头12可以通过第一插入孔2131(参照图4)插入到外壳210内,延伸电极模块300可以通过第二插入孔2141(参照图4)插入到外壳210内。在电极接头12和延伸电极模块300插入到外壳内的状态下,杆部2222在铰链部2221旋转,从而可以转换为关闭状态。在杆部2222被关闭的状态下,杆部2222可以对电极接头12和延伸电极模块300中的一个提供压力。例如,在杆部2222被关闭的状态下,杆部2222可以对电极接头12提供压力。杆部2222对电极接头12提供压力的方向可以是电极接头12朝向延伸电极模块300的方向。
94.图8是示出根据本发明的一个实施例的短路单元400的图。图9是示出将图8的壳体410沿a1-a2截取的截面的图。
95.参照图8和图9,短路单元400可以包括壳体410。壳体410可以形成短路单元400的骨架。壳体410可以在内部形成空间。
96.壳体410可以包括第一壳体411。第一壳体411可以形成壳体410的底部。壳体410可以包括第二壳体412。第二壳体412可以形成壳体410的上表面(top)。第二壳体412可以位于第一壳体411的上部。第二壳体412可以与第一壳体411隔开。
97.壳体410可以包括第三壳体413。第三壳体413可以连接第一壳体411和第二壳体412。例如,第三壳体413可以从第一壳体411延伸并连接到第二壳体412。
98.第三壳体413可以包括前表面壳体4131和后表面壳体4132。前表面壳体4131可以形成壳体410的前表面(front face)。后表面壳体4132可以形成壳体410的后表面(rear face)。
99.壳体410可以包括壳体孔(case hole)4135、4136。壳体孔4135、4136可以形成在第三壳体413。壳体孔4135、4136可以形成有多个。例如,壳体孔4135、4136可以包括第一壳体孔4135和第二壳体孔4136。壳体孔4135、4136可以是指第一壳体孔4135和第二壳体孔4136中的至少一个。
100.第一壳体孔4135可以形成在前表面壳体4131上。基于这种角度,可以将第一壳体孔4135称为“前表面孔”。第二壳体孔4136可以形成在后表面壳体4132上。基于这种角度,可以将第二壳体孔4136称为“后表面孔”。换言之,第一壳体孔4135和第二壳体孔4136可以在
壳体410上相互位于相对的一侧。即,第一壳体孔4135和第二壳体孔4136可以彼此面对。
101.作为另一示例,第一壳体孔4135和第二壳体孔4136可以位于壳体410的一面。例如,第一壳体孔4135和第二壳体孔4136可以位于前表面壳体4131。或者,第一壳体孔4135和第二壳体孔4136可以位于后表面壳体4132。
102.壳体410可以保持刚性(rigidity)。壳体可以包括导热材料。壳体410可以包括金属。例如,第一壳体411和第二壳体412中的至少一部分可以由包括金属的材料形成。
103.壳体410可以包括电绝缘体材料。例如,第三壳体413可以包括电绝缘体材料。作为另一示例,壳体孔4135、4136的周围可以形成有绝缘体(insulator)。即,壳体孔4135、4136和延伸电极模块300之间可以设置有绝缘体。
104.图10是示出将图8的短路单元400和延伸电极模块300沿a1-a2截取的截面的图。
105.参照图8至图10,第一延伸电极310的端部可以贯穿第一壳体孔4135并位于壳体410的内部。第二延伸电极320的端部可以贯穿第二壳体孔4136并位于壳体410的内部。第一延伸电极310的端部和第二延伸电极320的端部可以在壳体410的内部彼此面对。
106.短路单元400可以包括接触模块(contact module)420。接触模块420可以位于壳体410的内部。接触模块420可以设置在第一延伸电极310和第二延伸电极320之间。例如,接触模块420可以紧贴在第一延伸电极310和第二延伸电极320。
107.接触模块420可以在常温下保持固体状态。接触模块420可以是电绝缘体。换言之,第一延伸电极310和第二延伸电极320在常温下可以不电连接。
108.接触模块420的状态(物理状态)可以基于温度。例如,接触模块420在常温下可以是固体。例如,接触模块420可以在比常温高的温度(例如,摄氏60度至70度)下熔化。例如,接触模块420可以包括石蜡(paraffin)。例如,接触模块420可以是由石蜡构成的薄膜(film)。
109.常温可以被称为“第一温度区间”。常温可以是指电池单元模块10(参照图1)通常被操作的温度。例如,第一温度区间可以是指0至60℃。例如,第一温度区间可以是指15至40℃。接触模块420在第一温度区间可以是固体。在第二温度下,接触模块420可以熔化。
110.第二温度可以是比第一温度区间更高的温度。
111.当接触模块420熔化时,可以产生第一延伸电极310和第二延伸电极320能够直接连接的条件。例如,当接触模块420熔化时,由于重力(gravity),第一延伸电极310和第二延伸电极320彼此相接,从而使得电池单元模块10(参照图1)能够形成短路(short circuit or closed circuit)。可能需要在接触模块420被熔化的状态下使第一延伸电极310和第二延伸电极320彼此容易相接的组件。
112.短路单元400可以包括推动模块430。推动模块430可以位于壳体410的内部。推动模块430可以设置在壳体410和延伸电极模块300之间。推动模块430可以将在第一延伸电极310和第二延伸电极320彼此靠近的方向上的压力提供到延伸电极模块300。
113.推动模块430可以包括弹性材料。例如,推动模块430可以包括天然橡胶或弹性体(elastomer)。作为另一示例,推动模块430可以包括弹簧(spring)。
114.推动模块430可以被提供有多个。例如,推动模块430可以包括第一推动模块431和第二推动模块432。推动模块430可以是指第一推动模块431和第二推动模块432中的至少一个。第一推动模块431可以设置在第一延伸电极310和壳体410之间。第二推动模块431可以
设置在第二延伸电极320和壳体410之间。
115.加热单元500可以连接或结合到壳体410。例如,加热单元500可以连接或结合到壳体410的外表面。此时,在加热单元500产生的热可以依次经过壳体410、推动模块430和延伸电极模块300并传递到接触模块420。
116.加热单元500可以包括多个加热模块510、520。例如,多个加热模块510、520可以包括第一加热模块510和第二加热模块520。第一加热模块510可以与壳体410的上表面相接以提供热。例如,第一加热模块510可以与第二壳体412(参照图9)相接。第二加热模块520可以与壳体410的下表面相接以提供热。例如,第二加热模块520可以与第一壳体411(参照图9)相接。
117.加热单元500可以位于壳体410的外部,并且可以连接或结合到延伸电极模块300。此时,在加热单元500产生的热可以经过延伸电极模块300而传递到接触模块420。
118.作为另一示例,加热单元500可以设置在壳体410的内部。例如,加热单元500可以在壳体410的内部连接或结合到延伸电极模块300上。此时,在加热单元500产生的热可以经过延伸电极模块300而传递到接触模块420。
119.图11是示出将图8的内部为中空状态的壳体410沿a1-a2截取的截面的图,是示出壳体410的一部分为凹进状态的图。
120.参照图11,壳体410可以形成内部空间。壳体410的至少一部分可以形成朝向内部空间凸出的形状。例如,第一壳体411可以形成朝向第二壳体412凸出的形状。例如,第一壳体411可以形成朝向外部凹进的形状。例如,第二壳体412可以形成朝向第一壳体411凸出的形状。例如,第二壳体412可以形成朝向外部凹进的形状。
121.第一壳体411和第二壳体412中的至少一个可以具有弹性。第一壳体411和第二壳体412中的至少一个可以由包括金属的材料形成。第一壳体411、第二壳体412、前表面壳体4131以及后表面壳体4132可以形成为一体(as a unibody)。例如,第一壳体411、第二壳体412、前表面壳体4131以及后表面壳体4132可以由金属形成并且形成为一体。
122.壳体410可以包括电绝缘体材料。例如,第三壳体413可以包括电绝缘体材料。作为另一示例,壳体孔4135、4136的周围可以形成有绝缘体。即,在壳体孔4135、4136和延伸电极模块300(参照图12)之间可以设置有绝缘体。
123.图12是示出将图8的短路单元400和延伸电极模块300沿a1-a2截取的截面的图,是示出应用图11的壳体410的状态的图。
124.参照图11和图12,在壳体410的一部分朝向内部凸出的状态下,第一延伸电极310和第二延伸电极320可以插入到壳体410的内部。当第一延伸电极310和第二延伸电极320插入到壳体410的内部时,第一壳体411的形状和第二壳体412的形状中的至少一个可以变形。例如,当第一延伸电极310和第二延伸电极320插入到壳体410的内部时,第一壳体411的凸出程度可以变小或第二壳体412的凸出程度可以变小。换言之,当第一延伸电极310和第二延伸电极320插入到壳体410的内部时,第一壳体411可以展开或第二壳体412可以展开。
125.当第一壳体411的凸出程度变小或第二壳体412的凸出程度变小时,延伸电极模块300可以从壳体410接收压力。延伸电极模块300从壳体410接收压力的方向可以是第一延伸电极310和第二延伸电极320彼此靠近的方向。
126.图13是示出根据本发明的一个实施例的延伸电极模块300的截面的图。
127.参照图13,延伸电极模块300可以包括延伸电极主体301和延伸电极槽302。延伸电极主体301可以形成延伸电极模块300的整体形状。延伸电极槽302可以形成在延伸电极主体301的一面。例如,延伸电极槽302可以形成在延伸电极主体301的端部。延伸电极槽302可以与延伸电极主体301形成为一体。延伸电极槽302可以形成凹凸的形状。
128.第一延伸电极310的延伸电极槽302可以面对第二延伸电极320的延伸电极槽302。第一延伸电极310的延伸电极槽302的形状可以与第二延伸电极320的延伸电极槽302的形状对应。例如,在第一延伸电极310的延伸电极槽302中凸出的部分可以面对第二延伸电极320的延伸电极槽302的凹进的部分。例如,在第一延伸电极310的延伸电极槽302中凹进的部分可以面对第二延伸电极320的延伸电极槽302的凸出的部分。
129.如上所述,当在延伸电极模块300形成延伸电极槽302时,可以增加第一延伸电极310和第二延伸电极320的接触面积。当增加第一延伸电极310和第二延伸电极320的接触面积时,在对接触模块420(参照图10)加热的情况下可以容易地形成电池单元模块10(参照图1)的短路(short circuit)。
130.虽未在图13中示出,但接触模块420(参照图10)可以设置在第一延伸电极310的延伸电极槽302和第二延伸电极320的延伸电极槽302之间。
131.图14是示出根据本发明的一个实施例的延伸电极模块300的设置的图。
132.参照图14,第一延伸电极310和第二延伸电极320中的至少一个可以分支为两个。例如,第一延伸电极310可以分支为上侧第一延伸电极311和下侧第一延伸电极312。第二延伸电极320可以设置在上侧第一延伸电极311和下侧第一延伸电极312之间。
133.作为另一示例,第二延伸电极320可以分支为上侧第二延伸电极(未示出)和下侧第二延伸电极(未示出),第一延伸电极310可以设置在上侧第二延伸电极(未示出)和下侧第二延伸电极(未示出)之间。
134.接触模块420可以设置有多个。例如,接触模块420可以设置在上侧第一延伸电极311和第二延伸电极320之间。例如,接触模块420可以设置在下侧第一延伸电极312和第二延伸电极320之间。
135.如上所述,当第一延伸电极310和第二延伸电极320中的一个分支为两个,并且另一个设置在所述分支的两个电极之间时,在对接触模块420加热的情况下可以容易地形成电池单元模块10(参照图1)的短路(short circuit)。
136.图15是示出第一延伸电极分支为两个,并且在延伸电极模块300形成延伸电极槽302的状态的图。
137.参照图13和图15,第一延伸电极310和第二延伸电极320中的至少一个可以分支为两个。例如,第一延伸电极310可以分支为上侧第一延伸电极311和下侧第一延伸电极312。
138.上侧第一延伸电极311的延伸电极槽302可以形成在上侧第一延伸电极311的下表面。上侧第一延伸电极311的延伸电极槽302可以面对第二延伸电极320。第二延伸电极320的上表面可以与上侧第一延伸电极311的延伸电极槽302对应地形成。
139.下侧第一延伸电极312的延伸电极槽302可以形成在下侧第一延伸电极312的上表面。下侧第一延伸电极312的延伸电极槽302可以面对第二延伸电极320。第二延伸电极320的下表面可以与下侧第一延伸电极312的延伸电极槽302对应地形成。
140.接触模块420可以设置有多个。例如,接触模块420可以设置在上侧第一延伸电极
311和第二延伸电极320之间。例如,接触模块420可以设置在下侧第一延伸电极312和第二延伸电极320之间。接触模块420的形状可以与延伸电极槽302的形状对应。
141.上述的本发明的某些实施例或其他实施例并不彼此排斥或彼此区分。可以同时使用或组合上述的本发明的某些实施例或其他实施例的各自的结构或功能。
142.对于本领域技术人员而言显而易见的是,在不脱离本发明的精神和必要特征的范围内,本发明可以以其他特定形式具体化。上面的详细描述不应被解释为在所有方面上是限制性的,而应被认为是示例性的。本发明的范围应通过权利要求的合理解释来确定,在本发明的等同范围内的修改均包含在本发明的范围内。
技术特征:
1.一种外部短路装置,包括:第一延伸电极和第二延伸电极,分别连接到电池单元的两个电极接头;短路单元,设置有容纳所述第一延伸电极的一端部和所述第二延伸电极的一端部的壳体;以及加热单元,结合到所述短路单元,所述短路单元进一步包括:接触模块,位于所述第一延伸电极和所述第二延伸电极之间,当所述加热单元向所述第一延伸电极和所述第二延伸电极中的至少一个提供热时,所述接触模块熔化以使所述第一延伸电极和所述第二延伸电极彼此相接。2.根据权利要求1所述的外部短路装置,其中,所述短路单元进一步包括:推动模块,其容纳在所述壳体中,并且向容纳在所述壳体中的所述第一延伸电极和所述第二延伸电极提供压力。3.根据权利要求2所述的外部短路装置,其中,所述推动模块由弹性材料形成或包括弹簧。4.根据权利要求1所述的外部短路装置,其中,所述壳体包括:第一壳体,其形成底部;第二壳体,其形成上表面,并且位于所述第一壳体的上部;以及壳体壁,连接所述第一壳体和所述第二壳体,所述第一壳体和所述第二壳体中的至少一个朝向所述壳体的内部凸出。5.根据权利要求4所述的外部短路装置,其中,当所述第一延伸电极和所述第二延伸电极容纳在所述壳体中时,当所述壳体的形状变形时,所述第一延伸电极和所述第二延伸电极从所述壳体接收压力。6.根据权利要求1所述的外部短路装置,其中,所述第一延伸电极和所述第二延伸电极中的每一个包括:延伸电极主体;以及延伸电极槽,形成在所述延伸电极主体的一面,并且形成凹凸的形状。7.根据权利要求6所述的外部短路装置,其中,所述第一延伸电极的所述延伸电极槽的形状与所述第二延伸电极的所述延伸电极槽的形状对应。8.根据权利要求7所述的外部短路装置,其中,所述第一延伸电极的所述延伸电极槽的凸出部分面对所述第二延伸电极的所述延伸电极槽的凹进部分,所述第一延伸电极的所述延伸电极槽的凹进部分面对所述第二延伸电极的所述延伸电极槽的凸出部分。9.根据权利要求1所述的外部短路装置,其中,所述第一延伸电极包括上侧第一延伸电极和下侧第一延伸电极,
所述第二延伸电极设置在所述上侧第一延伸电极和所述下侧第一延伸电极之间。10.根据权利要求1所述的外部短路装置,其中,所述加热单元结合到所述壳体的外表面,并且向所述第一延伸电极和所述第二延伸电极中的至少一个提供热。11.根据权利要求1所述的外部短路装置,其中,所述加热单元位于所述壳体的内部,并且与所述第一延伸电极和所述第二延伸电极中的至少一个连接并提供热。12.根据权利要求1所述的外部短路装置,其中,所述第一延伸电极和所述第二延伸电极分别连接到电池单元模块,所述外部短路装置进一步包括:第一电极座单元,容纳并连接所述电池单元模块的第一电极接头的一端部和所述第一延伸电极的另一端部;以及第二电极座单元,容纳并连接所述电池单元模块的第二电极接头的一端部和所述第二延伸电极的另一端部。13.根据权利要求12所述的外部短路装置,其中,所述第一电极座单元和所述第二电极座单元中的每一个包括:外壳,容纳延伸电极的另一端部和电极接头的一端部;以及电极座结合模块,结合到所述外壳,并且使所述延伸电极的另一端部和所述电极接头的一端部彼此紧贴,所述延伸电极为所述第一延伸电极和所述第二延伸电极中的一个,所述电极接头为所述第一电极接头和所述第二电极接头中的一个。14.根据权利要求13所述的外部短路装置,其中,所述电极座结合模块包括:螺杆,螺纹结合在所述外壳的一面;以及板,位于所述外壳的内部,在所述延伸电极的另一端部和所述电极接头的一端部容纳在所述外壳之后,当所述螺杆向一个方向旋转时,力从所述螺杆传递到所述板,使得所述延伸电极的另一端部和所述电极接头的一端部彼此紧贴。15.根据权利要求13所述的外部短路装置,其中,所述电极座结合模块包括:铰链部,形成在所述外壳的一面;以及杆部,铰链结合到所述铰链部,在所述延伸电极的另一端部和所述电极接头的一端部容纳在所述外壳之后,当所述杆部向一个方向旋转时,杆部推动所述延伸电极或所述电极接头,所述延伸电极的另一端部和所述电极接头的一端部彼此紧贴。16.根据权利要求1所述的外部短路装置,其中,当所述第一延伸电极和所述第二延伸电极容纳在所述壳体中时,所述第一延伸电极和所述第二延伸电极在彼此靠近的方向上接收压力。17.根据权利要求1所述的外部短路装置,其中,
所述接触模块在所述第一延伸电极和所述第二延伸电极之间设置为固体状态,并且在所述加热单元向所述第一延伸电极和所述第二延伸电极中的至少一个提供热时熔化。18.一种电池模块,包括:电池单元,设置有两个电极接头;以及外部短路装置,结合到所述电池单元,并在所述电池单元的外部使所述电池单元短路,所述外部短路装置包括:第一延伸电极和第二延伸电极,分别连接到所述两个电极接头;短路单元,设置有容纳所述第一延伸电极的一端部和所述第二延伸电极的一端部的壳体;以及加热单元,结合到所述短路单元,所述短路单元进一步包括:接触模块,位于所述第一延伸电极和所述第二延伸电极之间,当所述加热单元向所述第一延伸电极和所述第二延伸电极中的至少一个提供热时,所述接触模块熔化以使所述第一延伸电极和所述第二延伸电极彼此相接。19.根据权利要求18所述的电池模块,其中,所述短路单元进一步包括:推动模块,容纳在所述壳体中,并且向容纳在所述壳体中的所述第一延伸电极和所述第二延伸电极提供压力。20.根据权利要求18所述的电池模块,其中,当所述第一延伸电极和所述第二延伸电极容纳在所述壳体中时,所述第一延伸电极和所述第二延伸电极在彼此靠近的方向上接收压力。
技术总结
本发明公开一种外部短路装置和包括外部短路装置的电池模块。本发明的外部短路装置可以包括:第一延伸电极和第二延伸电极,分别连接到电池单元的两个电极接头;短路单元,设置有容纳所述第一延伸电极的一端部和所述第二延伸电极的一端部的壳体;以及加热单元,结合到所述短路单元,所述短路单元可以进一步包括:接触模块,其为固体状态,位于所述壳体的内部,且位于所述第一延伸电极和所述第二延伸电极之间,当所述加热单元向所述第一延伸电极和所述第二延伸电极中的至少一个提供热时,所述接触模块熔化以使所述第一延伸电极和所述第二延伸电极可以彼此相接。二延伸电极可以彼此相接。二延伸电极可以彼此相接。
技术研发人员:崔承烈
受保护的技术使用者:SK新能源株式会社
技术研发日:2023.01.04
技术公布日:2023/7/20
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