[发明专利]添加有膨胀感测单元的软包电池

说明书

本发明涉及一种软包电池，该软包电池添加有膨胀感测单元。具体地，本发明涉及一种添加有膨胀感测单元的软包电池，其中膨胀感测单元能够容易地感测软包电池由于例如过充电的问题而导致的膨胀。

技术领域

本发明涉及一种添加有膨胀感测单元的软包电池。更具体地，本发明涉及一种添加有膨胀感测单元的软包电池，其中膨胀感测单元被配置为容易地感测由于过充电等而导致的软包电池的膨胀。

背景技术

锂二次电池基于其外部形状主要被分为柱形电池、方形电池或软包电池，另外基于电解液的类型被分为锂离子电池、锂离子聚合物电池、锂聚合物电池或全固态电池。

随着移动装置的小型化，对容易变形、制造成本低并且重量轻的软包电池的需求很高。

图1是常规的普通软包电池的分解透视图。参照图1，软包电池10包括电极组件30、从电极组件30延伸的电极片40和50、分别焊接到电极片40和50的电极引线60和70以及被配置为容纳电极组件30的电池外壳20。

电极组件30是被配置为使得正极和负极以隔板插入其间的状态依次堆叠的发电元件，并且被配置为具有堆叠型结构或堆叠/折叠型结构。电极片40和50从电极组件30的各电极板延伸，并且电极引线60和70例如通过焊接分别电连接到从各电极板延伸的多个电极片40和50，其中，每条电极引线的一部分从电池外壳20向外暴露。绝缘膜80附接于每条电极引线60和70的上表面和下表面中的每一个的一部分，以提高与电池外壳20的密封性，同时保证电绝缘状态。电池外壳20由铝层压板制成，提供能够容纳电极组件30的空间，并且通常形成为具有袋的形状。

常规的软包电池没有设置被配置为测量由于过充电等而导致的电池膨胀的简单感测单元。为了感测电池的膨胀，可以将应变仪或压电压力传感器附接于电池的表面以感测电池的形状变化。

然而，这种方法难以感测电池的整体膨胀，并且没有实际用途。使用上述方法可以仅感测特定区域的形状变化，并且多个传感器必须附接到电池的很大范围以感测电池的整体膨胀。在附接有多个传感器的情况下，还必须连接多条电线，例如被配置为向传感器供应电力的电力线和从传感器延伸的感测线。近来的需要高容量的电池没有所需的空间余量来设置这些额外的部件。

在许多情况下，尽管软包电池被单独使用，软包电池也被用作电池组的一部分。在这种情况下，在考虑设置在电池组中的软包电池(单体)的安全相关问题时，感测软包电池的膨胀可以是确定软包电池是否异常所需要的重要信息。

因此，有必要引入能够感测软包电池的整体膨胀的技术，以宏观地判断电池(单体)是否异常。

另外，在软包电池堆叠在电池组中的情况下，需要将其中产生的热量有效地传递到外部以冷却电池组。然而，尚未明确提出能够在电池组中有效地设置被配置为将这种热量传递到外部的简单结构的技术。

在专利文献1中，被配置为包裹电池8的薄膜的表面被用作反射区域，被配置为发光的光源4被设置在被配置为包裹电池的检测盖的内表面处，由形成在检测盖的内表面中的光检测区域5来检测反射光，以确定电池是否膨胀。当电池膨胀时，由光源4发射并通过电池的表面反射的光发生变化，由此光检测区域5感测这种变化。专利文献1的问题在于，反射区域设置在电池的整个表面上，由此传感器必须范围很大地设置。专利文献1在需要感测电池膨胀的整体形状的情况下是有意义的。然而，用于感测电池膨胀的装置过于复杂，因此需要范围很大的空间来容纳该装置。因此，专利文献1不适用于现有的高容量电池。

在专利文献2中，在电池的外表面处设置有被配置为反射光的光纤，通过光纤照射光以测量电池组中各电池模块的压力。在专利文献2中，通过多个衍射狭缝被设置成彼此隔开预定距离的装置来执行使用光测量压力变化的方法，当由于压力变化而发生物理变形时，衍射狭缝之间的距离发生变化，由此测量穿过狭缝的光的波长变化以感测压力。