[发明专利]用于预测电池模块的变形的装置

说明书

公开了一种能够有效且准确地预测由二次电池的膨胀引起的电池模块的变形程度的装置。根据本发明的用于预测电池模块的变形的装置是一种用于预测由电池模块中的二次电池的膨胀引起的电池模块的变形的装置，所述电池模块具有在模块壳体中的至少一个二次电池，所述装置包括：单体评估模块，其被构造成推导出单个二次电池的厚度变化量与反作用力之间的关系；壳体评估模块，其被构造成推导出施加到模块壳体的载荷与模块壳体的宽度变化量之间的关系；以及预测模块，其被构造成通过使用由单体评估模块推导出的电池的厚度变化量与反作用力之间的关系以及由壳体评估模块推导出的模块壳体的载荷与宽度变化量之间的关系来预测电池模块的变形量。

技术领域

本申请要求于2017年1月24日提交的韩国专利申请No.10-2017-0011229的优先权，其内容通过引用并入本文。

本公开涉及一种预测电池模块的变形的技术，并且更具体地涉及一种能够有效且准确地预测由于二次电池的使用或劣化所致的膨胀而引起的电池模块的变形程度的装置。

背景技术

目前市售的二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池和锂二次电池。其中，与镍基二次电池相比，锂二次电池由于几乎没有记忆效应，从而能够确保自由充电和放电，并且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瞩目。

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，其中分别涂覆有正极活性材料和负极活性材料的正极板和负极板构造有插入在该正极板和负极板之间的隔板；以及外部，即电池壳体，用于密封地容纳电极组件连同电解液。

一般而言，取决于外部的形状，锂二次电池可以被分类为电极组件嵌入金属罐中的罐型二次电池以及电极组件嵌入由铝层压片制成的袋中的袋型二次电池。

近年来，二次电池不仅广泛用于诸如便携式电子设备的小型设备，而且还广泛用于诸如交通工具、蓄电设备的中型和大型设备。对于这样的电池组而言，可以将大量的二次电池电气连接，以增加容量和功率。此时，袋型二次电池由于诸如易堆叠和重量轻等优点而被更广泛地使用。

袋型二次电池通常可以通过以下方式制造：在将电极组件容纳在袋外部中的状态下，注入电解液，然后将袋外部密封。

图1是示出一般的袋型二次电池的分解透视图，并且图2示出组装状态下的图1的袋型二次电池。

如图1和图2所示，袋型二次电池C可以包括电极组件20以及容纳电极组件20的袋外部30。

在此，电极组件20基本上具有正极板、负极板以及插入在它们之间的隔板，并且可以被容纳形成在袋外部30中的内部空间中。此时，袋外部30可以由上袋31和下袋32形成，并且密封部可以被设置在上袋31和下袋32的外周处，使得密封部彼此粘合，以密封容纳电极组件20的内部空间。

在此，至少一个正极片21和至少一个负极片22可以分别从正极板和负极板延伸出来。正极片21和负极片22可以被分别被联接到板式电极引线10，即板式正极引线11和板式负极引线12。此外，正极引线11和负极引线12可以部分地暴露到袋外部30的外部，以提供用于电气连接到二次电池的外部构造(即另一个二次电池或外部设备)的电极端子。

由于重复充电和放电，二次电池可能由于劣化等问题而在其中产生气体。此外，如果如上所述在该二次电池中产生气体，由于内部压力升高，所以可能出现外部材料至少部分膨胀的膨胀现象。特别地，在袋型二次电池的情况下，与罐型二次电池相比，袋状的外部具有较弱的结构刚性，因此可能出现更加严重的膨胀现象。