CN109923695A - 电池模块以及包括该电池模块的电池组和车辆 - Google Patents

电池模块以及包括该电池模块的电池组和车辆 Download PDF

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Abstract

根据本发明的电池模块包括：第一汇流条，所述第一汇流条电连接到第一电池单体的第一电极引线；第二汇流条，所述第二汇流条电连接到第二电池单体的第二电极引线；短路单元，当由于所述第一电池单体和第二电池单体中的至少一个电池单体体积增加所导致的膨胀力被施加到所述短路单元时，所述短路单元朝向所述第一汇流条和第二汇流条移动，以电连接所述第一汇流条和第二汇流条，从而使得所述第一汇流条和第二汇流条短路；以及盒，所述盒用于至少部分地容纳或支撑所述第一电极引线和第二电极引线、所述第一汇流条和第二汇流条以及所述短路单元。

Description

电池模块以及包括该电池模块的电池组和车辆
技术领域
本公开涉及一种电池模块以及包括该电池模块的电池组和车辆，更具体地，本公开涉及一种通过防止电池模块的过充电而具有改善稳定性的电池模块以及包括该电池模块的电池组和车辆。
本申请要求于2017年6月15日在韩国提交的韩国专利申请第10-2017-0076020号的优先权，其公开内容通过引用并入本文。
背景技术
近来，对诸如笔记本电脑、视频摄像机和便携式电话等便携式电子产品的需求急剧增加，并且已经认真研发了电动车辆、储能电池、机器人、卫星等。因此，正在积极研究允许重复充电和放电的高性能二次电池。
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。其中，与镍基二次电池相比，由于锂二次电池几乎没有记忆效应，，并且锂二次电池还具有极低的自放电率和高能量密度，因此，锂二次电池备受关注。
锂二次电池主要分别使用锂基氧化物和碳质材料作为正极活性材料和负极活性材料。锂二次电池包括：电极组件，所述电极组件中布置有分别涂覆正极活性材料和负极活性材料的正电极板和负电极板，并且分隔物被介于所述正电极板和负电极板之间；以及外部部件，即电池壳体，所述电极组件与电解质一起被容纳并被密封在所述电池壳体中。
通常而言，根据外部部件的形状，锂二次电池可以被分为罐型二次电池和袋型二次电池，在所述罐型二次电池中，电极组件被包括在金属罐中，在袋型二次电池中，电极组件被包括在由铝层压片制成的袋中。
近年来，二次电池已经不仅被广泛地用于诸如便携式电子设备这样的小型设备中，而且还广泛地用于诸如车辆和储能设备这样的中型和大型设备中。特别地，随着碳能源的消耗和对环境问题的兴趣日益增加，包括美国、欧洲、日本和韩国在内的世界各地的注意力集中在混合动力电动汽车和电动汽车上。混合动力电动车辆和电动车辆中最重要的部件是电池组，其为车辆马达提供驱动力。由于混合动力电动车辆或电动车辆能够通过电池组的充电和放电而获得车辆的驱动力，因此燃料效率高于仅使用发动机的车辆的燃料效率，并且可以减少或基本上消除污染物。由于这些原因，混合动力电动车辆和电动车辆越来越多地被使用。另外，混合动力电动车辆或电动车辆的电池组包括多个二次电池，所述多个二次电池被串联且并联连接，以提高容量和功率。
二次电池具有优异的电特性，但是在诸如过充电、过放电、暴露于高温和电短路等异常工作条件下，电池的活性材料、电解质等的分解反应会产生热量和气体，从而造成二次电池发生膨胀的所谓膨胀现象。所述膨胀现象加速了分解反应，这可能由于热失控而造成二次电池的***和燃烧。
因此，二次电池包括安全***，诸如：用于在过充电、过放电或过载电流时切断电流的保护电路；用于通过在温度升高时极大地增加电阻来切断电流的正温度系数(PTC)元件；用于当由于气体产生而增加压力时切断电流或排气的安全通风孔。
特别地，在传统技术中，为了在即使发生膨胀现象时也确保电池组的安全性，已经研究了当二次电池的体积膨胀时通过物理变化而被切断的电连接构件。
然而，即使使用了该电连接构件，当二次电池膨胀超过一定体积时，也难以确保切断二次电池的电流。
另外，即使在正常工作状态下、而不是在异常工作状态下，二次电池也会重复膨胀和收缩，因此即使在正常操作范围内也可能切断二次电池的电流，这可能损害操作可靠性。
发明内容
技术问题
本公开旨在提供一种电池模块，所述电池模块能够通过以下方式防止过充电：短路单元通过接收由于第一电池单体和第二电池单体中的至少一个的体积增加所导致的膨胀力而朝向第一汇流条和第二汇流条移动，并且与第一汇流条和第二汇流条接触，以电连接第一汇流条和第二汇流条，因此造成短路，从而使得形成在第一汇流条处的断裂部发生断裂，并且本公开旨在提供包括所述电池模块的电池组和车辆。
从以下详细描述中可以理解本公开的这些和其它目的和优点，并且从本公开的示例性实施例中，可以更加清楚理解本公开的这些和其它目的和优点。而且容易理解的是，本公开的目的和优点可以通过所附权利要求书中所示的装置及其组合来实现。
技术方案
在本公开的一个方面中，提供了一种电池模块，包括：第一汇流条，所述第一汇流条电连接到第一电池单体的第一电极引线；第二汇流条，所述第二汇流条电连接到第二电池单体的第二电极引线；短路单元，所述短路单元被构造成：通过接收由于第一电池单体和第二电池单体中的至少一个的体积增加所导致的膨胀力而朝向第一汇流条和第二汇流条移动，使得第一汇流条和第二汇流条电连接，以造成短路；以及盒，所述盒被构造成容纳或支撑第一电极引线、第二电极引线、第一汇流条、第二汇流条和短路单元的至少一部分。
优选地，所述短路单元可以包括：弹性构件，所述弹性构件的一端被支撑在所述盒的内侧，并且所述弹性构件被构造成在与所述膨胀力相反的方向上提供弹力；滑条，所述滑条的一端处设置有短路端子，以接触所述弹性构件的另一端，并且从所述弹性构件接收所述弹力，所述滑条具有沿其另一端的表面形成的齿条；和膨胀力传递单元，所述膨胀力传递单元具有小齿轮，所述小齿轮被设置在所述膨胀力传递单元的一端处，以与所述齿条啮合并且支撑所述滑条的所述另一端，所述膨胀力传递单元的另一端与所述第一电池单体和所述第二电池单体中的每个的一端相接触，以接收所述膨胀力。
优选地，当第一电池单体和第二电池单体的体积都不增加时，滑条可以仅接收弹力，使得短路端子与第一电池单体和第二电池单体间隔开。
优选地，当第一电池单体和第二电池单体中的至少一个的体积增加时，膨胀力传递单元可以接收膨胀力，以朝向第一汇流条和第二汇流条移动，并且通过与小齿轮啮合的齿条将接收的膨胀力传递给滑条。
优选地，当第一电池单体和第二电池单体中的至少一个的体积增加时，滑条可以通过与小齿轮啮合的齿条接收膨胀力，以朝向第一汇流条和第二汇流条移动。
优选地，短路端子可以与第一汇流条和第二汇流条接触，并且电连接第一汇流条和第二汇流条，以造成短路。
优选地，短路端子可以由导电材料制成。
优选地，所述盒中可以形成有容纳部，所述容纳部的形状与所述短路单元的外观相对应，以在其中容纳所述短路单元。
优选地，容纳部可以被形成为根据弹性构件的恢复状态对应于弹性构件的体积。
优选地，所述盒可以支撑彼此面接触以电连接的所述第一电极引线和所述第一汇流条中的每一个的至少一部分，并且支撑彼此面接触以电连接的所述第二电极引线和所述第二汇流条中的每一个的至少一部分。
优选地，所述第一汇流条和所述第二汇流条中的至少一个还可以包括断裂部，在造成所述短路时，所述断裂部发生断裂，以切断与外部的电连接。
根据本公开的电池组可以包括所述电池模块。
根据本公开的车辆可以包括所述电池模块。
有益效果
根据本公开，第一汇流条和第二汇流条通过由于第一电池单体和第二电池单体中的至少一个的体积增加所引起短路所导致的膨胀力而电连接，因此，在第一汇流条和第二汇流条中的任何一个处形成的断裂部发生断裂，以防止电池模块的过充电，从而提高了电池模块的稳定性。
附图说明
图1是示出根据本公开实施例的电池模块的立体图。
图2是示出根据本公开实施例的电池模块的分解立体图。
图3是示出根据本公开实施例的电池模块在其体积增加之前的视图。
图4是仅示出根据本公开实施例的电池模块的第一电池单体、第一汇流条、第二电池单体和第二汇流条的视图。
图5是示出在断裂部发生断裂之前、根据本公开的实施例的电池模块的侧部的图。
图6是示出在断裂部发生断裂之后、根据本公开实施例的电池模块的侧部的视图。
图7是示出根据本公开实施例的电池模块的短路单元的立体图。
图8是示出根据本公开实施例的电池模块的顶面的视图，其中，所述电池模块的部件中的盒被部分地剖开。
图9是示出在根据本公开实施例的电池模块的体积增加之后、所述电池模块的顶面的视图。
图10是在根据本公开实施例的电池模块处发生过充电之前的等效电路图。
图11是在根据本公开实施例的电池模块处发生过充电之后、短路单元刚刚移动之后的等效电路图。
图12是在根据本公开实施例的电池模块处发生过充电之后、短路单元移动以使断裂部发生断裂之后的等效电路图。
图13是示出根据本公开实施例的电池模块的盒的截面的视图。
图14是示出根据本公开实施例的电池模块的盒的内部的立体图。
具体实施方式
以下将参考附图详细描述上述目的、特征和优点，使得本公开所属领域技术人员能够容易地实现本公开的技术构思。在本公开的说明中，如果认为相关技术的任何具体解释可能不必要地模糊了本公开的主旨，则可以省略该详细说明。在下文中，将参考附图详细描述根据本公开的优选实施例。在附图中，相同的附图标记用于表示相同或相似的部件。
图1是示出根据本公开实施例的电池模块的立体图，图2是示出根据本公开实施例的电池模块的分解立体图，图3是示出根据本公开实施例的电池模块在其体积增加之前的视图。
参考图1至图3，根据本公开实施例的电池模块可以包括电池单体110a、110b、汇流条200a、200b、短路单元300和盒400。
电池单体110a、110b可以被设置为多个，并且电池单体110a、110b可以在左右方向上并排堆叠。
电池单体110a、110b的类型不受特别限制，并且各种类型的二次电池可以用于根据本公开的电池模块。例如，电池单体110a、110b可以是锂离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池等。特别地，电池单体110a、110b可以是锂二次电池。
同时，根据电池单体110a、110b的外部部件，电池单体110a、110b可以被分为袋型、柱型、矩形等。特别地，根据本公开的电池模块的电池单体110a、110b可以是袋型二次电池。
如图2所示，如果使用袋型二次电池来实现电池单体110a、110b，则每个电池单体110a、110b的右侧和左侧处具有宽表面，并且电池单体110a、110b的宽表面可以被设置为彼此面对。另外，在这种情况下，每个电池单体110a、110b可以包括在朝向前方突出的同时弯折的电极引线120a、120b。
电极引线120a、120b可以包括正极引线和负极引线。正极引线可以联接到电极组件的正电极板，负极引线可以联接到电极组件的负电极板。
同时，根据本公开的电池单体110a、110b可以包括位于左侧处的第一电池单体110a和位于右侧处的第二电池单体110b。此时，第一电池单体110a和第二电池单体110b的电极引线可以被布置成使得：具有不同极性的电极引线120a、120b在相同的方向上定向。
更具体而言，如图2所示，第一电池单体110a可以被布置成使得具有正极极性的第一电极引线120a朝向前方定向，第二电池单体110b可以被布置成使得具有负极极性的第二电极引线120b朝向前方定向。
另外，第一电池单体110a可以被布置成使得具有负极极性的第二电极引线120b朝向后方定向，第二电池单体110b可以被布置成使得具有正极极性的第一电极引线120a朝向后方定向。
此时，第一电池单体110a的第二电极引线120b和第二电池单体110b的第一电极引线120a可以电连接。
同时，第一电池单体110a的第一电极引线120a可以电连接到稍后解释的第一汇流条200a，以从外部电源接收正电压。另外，第二电池单体110b的第二电极引线120b可以电连接到稍后解释的第二汇流条200b，以从外部电源接收负电压。
这里，第一汇流条200a可以是根据本公开的汇流条200a、200b中的、电连接到第一电池单体110a的第一电极引线120a的汇流条，第二汇流条200b可以是根据本公开的汇流条200a、200b中的、电连接到第二电池单体110b的第二电极引线120b的汇流条。
在下文中，将详细描述根据本公开的第一电池单体110a的第一电极引线120a与第一汇流条200a之间的连接结构以及第二电池单体110b的第二电极引线120b与第二汇流条200b之间的连接结构。
图4是仅示出根据本公开实施例的电池模块的第一电池单体、第一汇流条、第二电池单体和第二汇流条的视图。
进一步参考图4，第一电池单体110a的第一电极引线120a可以从第一电池单体110a朝向前方突出，并且大致垂直地朝向电池模块的外部弯折，以与第一汇流条200a面接触。
另外，第二电池单体110b的第二电极引线120b可以从第二电池单体110b朝向前方突出，并且大致以直角在电池模块的外部方向上弯折，即在与第一电池单体110a的第一电极引线120a的弯折方向相反的方向上弯折，以与第二汇流条200b面接触。
第一汇流条200a和第二汇流条200b可以具有这样的形状：在竖直方向上伸长的板以直角被弯折数次。
更具体地，第一汇流条200a可以包括：第一弯折部B1，所述第一弯折部B1与第一电池单体110a的第一电极引线120a面接触，并且朝向前方垂直地弯折；第二弯折部B2，所述第二弯折部B2从所述第一弯折部B1延伸，并且朝向电池模块的内部弯折；第三弯折部B3，所述第三弯折部B3从所述第二弯折部B2延伸，并且朝向电池模块的前方弯折；第四弯折部B4，所述第四弯折部B4从所述第三弯折部B3延伸，并且朝向电池模块的外部弯折；以及第五弯折部B5，所述第五弯折部B5从所述第四弯折部B4延伸，并且朝向电池模块的前方弯折。
另外，第二汇流条200b可以包括：第六弯折部B6，所述第六弯折部B6与第二电池单体110b的第二电极引线120b接触，并且朝向前方垂直地弯折；第七弯折部B7，所述第七弯折部B7从所述第六弯折部B6延伸，并且朝向电池模块的内部弯折；第八弯折部B8，所述第八弯折部B8从所述第七弯折部B7延伸，并且朝向电池模块的前方弯折；第九弯折部B9，所述第九弯折部B9从所述第八弯折部B8延伸，并且朝向电池模块的外部弯折；以及第十弯折部B10，所述第十弯折部B10从所述第九弯折部B9延伸，并且朝向电池模块的前方弯折。
此时，第一汇流条200a和第二汇流条200b可以从第二弯折部B2和第七弯折部B7弯折，并且朝向彼此延伸，以减小分离距离，并且第一汇流条200a和第二汇流条200b可以从第三弯折部B3和第八弯折部B8朝向电池模块的前方弯折，以保持分离距离。
由此，第一汇流条200a的第三弯折部B3和第二汇流条200b的第八弯折部B8被定位为彼此靠近。因此，即使形成在短路单元300(图3)的滑条320(图3)的另一端处的短路端子322(图3)具有短宽度，所述短路端子322也可以同时接触第一汇流条200a和第二汇流条200b，以使第一汇流条200a和第二汇流条200b电短路。
同时，在第一电池单体110a的第一电极引线120a和第一汇流条200a面接触并且彼此电连接的状态下，第一电池单体110a的第一电极引线120a和第一汇流条200a可以部分地***到稍后解释的盒400(图2)的支撑凹槽430(图2)中，并且由支撑凹槽430支撑。
另外，在第二电池单体110b的第二电极引线120b和第二汇流条200b面接触并且彼此电连接的状态下，第二电池单体110b的第二电极引线120b和第二汇流条200b可以部分地***到稍后解释的盒400(图2)的支撑凹槽430(图2)中，并且由支撑凹槽430支撑。
稍后将详细描述盒400(图2)。
图5是示出在断裂部发生断裂之前、根据本公开实施例的电池模块的侧部的视图，图6是示出在断裂部发生断裂之后、根据本公开实施例的电池模块的侧部的视图。
进一步参考图5和6，第一汇流条200a可以具有断裂部210a，所述断裂部210a形成在第一弯折部B1和第二弯折部B2之间的区域中，并且具有比第一弯折部B1和第二弯折部B2之间的外部区域更窄的截面积。
由于断裂部210a具有比第一弯折部B1和第二弯折部B2之间的外部区域更窄的截面积，因此可以增加电阻。
因此，如果第一汇流条200a和第二汇流条200b(图3)被电连接，以在第一汇流条200a和第二汇流条200b(图3)之间形成短路，如图6中所示，则过载电流流到第一汇流条200a，以产生高温的电阻热，使得断裂部210a可以断裂。
由此，在根据本公开的电池模块中，如果第一汇流条200a和第二汇流条200b(图3)被电连接为产生短路，则将第一电池单体110a的第一电极引线120a和外部电源电连接的第一汇流条200a的断裂部210a可以发生断裂，以停止充电。
换句话说，根据本公开的电池模块可以将由于第一电池单体110a的过充电而导致体积增加所产生的膨胀力施加到短路单元300(图3)，以电连接第一汇流条200a和第二汇流条200b(图3)。随后，当由于在第一汇流条200a和第二汇流条200b(图3)处流动的高电流的短路而造成第一汇流条200a的断裂部210a发生断裂时，根据本公开的电池模块可以停止充电，以防止电池模块的进一步过充电。
同时，尽管示出了根据本公开实施例的电池模块的断裂部210a形成在第一汇流条200a处，但是根据本公开另一个实施例的电池模块的断裂部可以形成在第二汇流条处，并且根据本公开又一个实施例的电池模块的断裂部可以形成在第一汇流条和第二汇流条两者处。
另外，如上所述，断裂部210a可以被形成为宽度窄于相邻区域。然而，断裂部210a不限于此，断裂部210a可以由熔点低于相邻区域熔点的金属制成，并且断裂部210a可以采用任何构造，只要该构造能够用作熔断器即可。
在下文中，将详细描述短路单元300。
图7是示出根据本公开实施例的电池模块的短路单元的立体图，
图8是示出根据本公开实施例的电池模块的顶面的视图，其中，电池模块的部件中的盒被部分地剖开。
参考图7和图8，短路单元300可以通过如下方式造成短路：接收由于第一电池单体110a和第二电池单体110b中的至少一个的体积增加而导致的膨胀力，以朝向第一汇流条200a和第二汇流条200b移动，并且接触第一汇流条200a和第二汇流条200b。
为此，短路单元300可以包括弹性构件310、滑条320和膨胀力传递单元330a、330b。
如图8所示，弹性构件310的一端可以支撑至盒400的内侧，以提供与膨胀力相反的方向上的弹力。
更具体地，弹性构件310可以被形成为：使得弹簧S***在与滑条320的一端相接触的第一板P1和与盒400的内侧相接触的第二板P2之间，以在朝向滑条320的方向(a)上和朝向盒400的方向(b)上提供弹力。
此时，滑条320可以具有短路端子322，短路端子322在来自弹性构件310的弹力所施加的一端处接触弹性构件310的第一板P1。
也就是说，布置在滑条320的一端处的、具有板形的短路端子322可以与弹性构件310的第一板P1面接触，以在方向(a)上接收弹力。
同时，滑条320可以具有齿条321，齿条321被设置在滑条320的另一端处，并且具有沿其表面突出的多个突起。
更具体地，滑条320可以包括第一板和第二板，所述第一板从所述另一端向所述一端伸长，所述第二板在第一板的所述一端处垂直地接触第一板。也就是说，由于两个板垂直地接触，因此滑条320可以被形成为具有“T”形。
这里，上述齿条321形成在第一板的另一端的表面处，并且齿条321可以具有多个突起。
膨胀力传递单元330a、330b包括：第一膨胀力传递单元330a，第一膨胀力传递单元330a在滑条320的另一端处、在所述滑条320的表面中的左表面处接触齿条321；以及第二膨胀力传递单元330b，所述第二膨胀力传递单元330b与形成在右表面处的齿条321相接触。
第一膨胀力传递单元330a和第二膨胀力传递单元330b具有相同的部件和功能，并且可以在从其一端到另一端的左右方向上对称地成形。
因此，为了避免重复说明，仅描述代表膨胀力传递单元330a、330b的第一膨胀力传递单元330a。
第一膨胀力传递单元330a可以包括小齿轮331a，所述小齿轮331a被设置在第一膨胀力传递单元330a的一端处，以与齿条321啮合，并支撑滑条320的另一端。
更具体地，被设置在第一膨胀力传递单元330a的一端处的小齿轮331a具有圆盘形，并且可以沿着圆盘的外周形成多个凸起。
因此，小齿轮331a的多个凸起可以***到齿条321的多个凸起之间，以将第一膨胀力传递单元330a固定并支撑到滑条320。
同时，第一膨胀力传递单元330a的另一端可以与第一电池单体110a的一端相接触，以在第一电池单体110a的体积增加时接收膨胀力。
此时，多个弯折部可以形成在第一膨胀力传递单元330a的一端和另一端之间，并且所述多个弯折部被布置在形成于第一电池单体110a和滑条320之间的空间中。
也就是说，滑条320的另一端与第一膨胀力传递单元330a和第二膨胀力传递单元330b齿轮联接，第一膨胀力传递单元330a和第二膨胀力传递单元330b分别与第一电池单体110a和第二电池单体110b相接触，并且，弹力可以从与盒400的内侧相接触的弹性构件310施加到滑条320的一端。
由此，如果第一电池单体110a和第二电池单体110b均未膨胀，则滑条320的短路端子322可以从弹性构件310接收足以与第一汇流条200a和第二汇流条200b间隔开的弹力，因此可以不接触第一汇流条200a和第二汇流条200b。
图9是示出在根据本公开实施例的电池模块的体积增加之后、所述电池模块的顶面的视图。
进一步参考图9，如果电池模块被过充电，则第一电池单体110a和第二电池单体110b中的至少一个的体积可能增加。此时，如果第一电池单体110a的体积增加，则可以向第一膨胀力传递单元330a施加膨胀力，如果第二电池单体110b的体积增加，则可以向第二膨胀力传递单元330b施加膨胀力。
在下文中，将描述当第一电池单体110a和第二电池单体110b两者的体积增加时、防止电池模块过充电的过程。
如上所述，如果第一电池单体110a和第二电池单体110b的体积由于电池模块的过充电而增加，则第一膨胀力传递单元330a和第二膨胀力传递单元330b可以接收向前定向的膨胀力。
此后，第一膨胀力传递单元330a和第二膨胀力传递单元330b可以将膨胀力传递到被齿轮联接的滑条320，并且接收所述膨胀力的滑条320可以在朝向第一汇流条200a和第二汇流条200b的方向(c)上移动。最后，放置在滑条320的另一端处的短路端子322可以接触第一汇流条200a和第二汇流条200b，以电连接第一汇流条200a和第二汇流条200b。
由此，包括短路端子322、第一汇流条200a和第二汇流条200b的电路可以形成短路。
为此，短路端子322可以由导电材料制成。
如上所述，在根据本公开的实施例的电池模块中，如果第一电池单体110a和第二电池单体110b的体积由于过充电而增加，则短路单元300可以从第一电池单体110a和第二电池单体110b接收膨胀力，以朝向第一汇流条200a和第二汇流条200b移动，并且电连接第一汇流条200a和第二汇流条200b，从而产生短路。
同时，不仅在第一电池单体110a和第二电池单体110b两者的体积增加的情况下、而且在第一电池单体110a和第二电池单体110b中的任何一个的体积增加的情况下，短路单元300都可以电连接第一汇流条200a和第二汇流条200b，以造成短路。
更具体地，如果仅是第一电池单体110a的体积增加，则滑条320可以仅从第一膨胀力传递单元330a接收膨胀力，以朝向第一汇流条200a和第二汇流条200b移动。
也就是说，即使仅是第一电池单体110a的体积增加，滑条320也可以接收由于所述体积增加而形成的膨胀力，并且朝向第一汇流条200a和第二汇流条200b移动，以通过电连接第一汇流条200a和第二汇流条200b来造成短路。
相反，如果仅是第二电池单体110b的体积增加，则滑条320可以通过仅从第二膨胀力传递单元330b接收膨胀力而朝向第一汇流条200a和第二汇流条200b移动。
换句话说，即使仅是第二电池单体110b的体积增加，滑条320也可以根据所述体积增加而接收膨胀力，并且朝向第一汇流条200a和第二汇流条200b移动，以通过电连接第一汇流条200a和第二汇流条200b来造成短路。
在下文中，将描述根据本公开实施例的电池模块的短路单元的移动的电路构造。
图10是在根据本公开实施例的电池模块处发生过充电之前的等效电路图，图11是在根据本公开实施例的电池模块处发生过充电之后、短路单元刚刚移动后的等效电路图，图12是在根据本公开实施例的电池模块处发生过充电之后、短路单元移动以使断裂部发生断裂之后的等效电路图。
参考图10至图12，如果根据本公开的电池模块没有被过充电，而是正常工作，则如图10所示，电池单体110a和第二电池单体110b的体积不增加，因此第一汇流条200a和第二汇流条200b可以不造成电短路。
然而，如图11所示，如果根据本公开的电池模块被过充电，以增加了第一电池单体110a和第二电池单体110b中的至少一个的体积，则短路单元300可以接收膨胀力，以朝向汇流条200a和第二汇流条200b移动。因此，短路单元300的短路端子322(图8)可以接触第一汇流条200a和第二汇流条200b，并且电连接第一汇流条200a和第二汇流条200b，以造成短路。
由此，形成了包括短路单元300、第一汇流条200a和第二汇流条200b的短路，使得可以流过高电流I。
之后，如果高电流I在第一汇流条200a处连续流动，则如图12中所示，由于窄截面而具有高电阻的断裂部210a产生高温电阻热，因此发生断裂，从而切断从外部电源供应到电池模块的电力，因此防止过充电。
图13是示出根据本公开实施例的电池模块的盒的截面的视图，图14是示出根据本公开实施例的电池模块的盒的内部的立体图。
参考图13和图14，盒400可以位于第一电池单体110a和第二电池单体110b之间，以容纳或支撑第二汇流条200b和短路单元300、第一汇流条200a、第二电池单体110b的第二电极引线120b以及第一电池单体110a的第一电极引线120a的一部分。
更具体地，盒400可以在其下部处支撑彼此面接触以电连接的第一电池单体110a的第一电极引线120a和第一汇流条200a，并且盒400可以在其下部处支撑彼此面接触以电连接的第二电池单体110b的第二电极引线120b和第二汇流条200b。
为此，盒400可以具有支撑凹槽430，所述支撑凹槽430被形成为具有与第一电池单体110a的第一电极引线120a、第二电池单体110b的第二电极引线120b、第一汇流条200a和第二汇流条200b的弯折形状相对应的形状。
同时，盒400可以具有形成在盒400中的容纳部410，所述容纳部410的形状对应于短路单元300的外观，以在其中容纳短路单元300。
此时，盒400的容纳部410可以被形成为对应于当短路单元300的弹性构件310从变形状态恢复时的体积。
也就是说，盒400的容纳部410可以被形成为对应于当短路单元300的弹性构件310(图7)重复变形和恢复时所改变的体积。
换句话说，容纳部410可以形成在盒400的内部处，以具有对应于短路单元300的外观的形状。
通过当电池单体异常膨胀时、使得第一汇流条准确地断裂，以切断从外部电压源供应的电力，因此防止电池模块的过充电，从而可以提高根据本公开的电池模块的稳定性。
同时，根据本公开的电池组包括如上所述的至少一个电池模块。此时，除了电池模块之外，电池组可以进一步包括用于容纳电池模块的壳体以及用于控制电池模块的充电/放电的各种设备，诸如电池管理***(BMS)、电流传感器和熔断器。特别地，根据本公开的实施例的电池组可以在每个电池模块处包括第一汇流条、第二汇流条、短路单元和盒，从而当电池单体异常膨胀时，通过使得第一汇流条发生断裂，以切断从外部电压源供应的电力，从而防止每个电池模块的过充电。
根据本公开的电池模块可以被应用于诸如电动车辆和混合动力车辆这样的车辆。也就是说，根据本公开的车辆可以包括本公开的电池模块。
在不脱离本公开的范围的情况下，本公开能够由本领域的技术人员以各种方式替换、修改或改变，因此本公开不限于上述实施例和附图。

Claims (13)

1.一种电池模块，包括：
第一汇流条，所述第一汇流条被电连接到第一电池单体的第一电极引线；
第一汇流条，所述第二汇流条被电连接到第二电池单体的第二电极引线；
短路单元，所述短路单元被构造成：通过接收由于所述第一电池单体和所述第二电池单体中的至少一个的体积增加所导致的膨胀力而朝向所述第一汇流条和所述第二汇流条移动，使得所述第一汇流条和所述第二汇流条电连接，以造成短路；和
盒，所述盒被构造成容纳或支撑所述第一电极引线、所述第二电极引线、所述第一汇流条、所述第二汇流条和所述短路单元中的至少一部分。
2.根据权利要求1所述的电池模块，
其中，所述短路单元包括：
弹性构件，所述弹性构件的一端被支撑在所述盒的内侧，并且所述弹性构件被构造成在与所述膨胀力相反的方向上提供弹力；
滑条，所述滑条的一端处设置有短路端子，以接触所述弹性构件的另一端，并且从所述弹性构件接收所述弹力，所述滑条具有沿其另一端的表面形成的齿条；和
膨胀力传递单元，所述膨胀力传递单元具有小齿轮，所述小齿轮被设置在所述膨胀力传递单元的一端处，以与所述齿条啮合并且支撑所述滑条的所述另一端，所述膨胀力传递单元的另一端与所述第一电池单体和所述第二电池单体中的每一个的一端相接触，以接收所述膨胀力。
3.根据权利要求2所述的电池模块，
其中，当所述第一电池单体和所述第二电池单体的体积都不增加时，所述滑条仅接收所述弹力，使得所述短路端子与所述第一电池单体和所述第二电池单体间隔开。
4.根据权利要求2所述的电池模块，
其中，当所述第一电池单体和所述第二电池单体中的至少一个的体积增加时，所述膨胀力传递单元接收膨胀力，以朝向所述第一汇流条和所述第二汇流条移动，并且通过与所述小齿轮相啮合的所述齿条将所接收的膨胀力传递给所述滑条。
5.根据权利要求2所述的电池模块，
其中，当所述第一电池单体和所述第二电池单体中的至少一个的体积增加时，所述滑条通过与所述小齿轮相啮合的所述齿条接收所述膨胀力，以朝向所述第一汇流条和所述第二汇流条移动。
6.根据权利要求2所述的电池模块，
其中，所述短路端子与所述第一汇流条和所述第二汇流条相接触，并且电连接所述第一汇流条和所述第二汇流条，以造成短路。
7.根据权利要求2所述的电池模块，
其中，所述短路端子由导电材料制成。
8.根据权利要求1所述的电池模块，
其中，所述盒中形成有容纳部，所述容纳部的形状与所述短路单元的外观相对应，以在其中容纳所述短路单元。
9.根据权利要求8所述的电池模块，其中，所述容纳部被形成为根据弹性构件的恢复状态而对应于所述弹性构件的体积。
10.根据权利要求1所述的电池模块，
其中，所述盒支撑彼此面接触以电连接的所述第一电极引线和所述第一汇流条中的每一个的至少一部分，并且支撑彼此面接触以电连接的所述第二电极引线和所述第二汇流条中的每一个的至少一部分。
11.根据权利要求1所述的电池模块，
其中，所述第一汇流条和所述第二汇流条中的至少一个还包括断裂部，在造成所述短路时，所述断裂部发生断裂，以切断与外部的电连接。
12.一种电池组，所述电池组包括根据权利要求1至11中的任一项所述的电池模块。
13.一种车辆，所述车辆包括根据权利要求1至11中的任一项所述的电池模块。
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