电池单元和包括电池单元的电池组的制作方法

本技术涉及一种电池单元和电池组，更具体地，涉及一种电池单元和包括电池单元的电池组，所述电池单元设置有用于在电池单元过热或初期起火时对电池单元进行冷却和灭火的灭火装置以防止电池火灾事故。

背景技术：

1、通常，二次电池是指可以再充电的电池，代表性的有镍镉电池、镍氢电池和锂离子电池等。其中，锂离子电池因长寿命、高容量等优异特性，作为新一代动力源备受关注。锂二次电池的工作电压为3.6v以上，锂二次电池用作便携式电子设备的电源，或者通过将多个锂二次电池串联连接而用于高功率的混合动力汽车，与镍镉电池、镍金属氢化物电池相比，锂二次电池的工作电压高出3倍，并且每单位重量的能量密度的特性也优异，因此使用量呈急速增加的趋势。

2、图1中示出了作为构成二次电池的基本要素的电池单元10的立体图。如图所示，电池单元10包括电池部11和提供容纳电池部11的空间的壳体12。电池部11包括正极板和负极板，并且各电极板与正极接头13和负极接头14电连接。正极接头13和负极接头14的一端部通过壳体12的密封面12a向外部突出。突出的正极接头13和负极接头14的一端部与未示出的保护电路基板的端子连接。壳体12是袋型壳体，其中间层是金属箔，并且附着在金属箔的两面的内层和外层由绝缘膜制成。袋型壳体具有优异的成型性，因此可以自由弯曲。如上所述，在壳体12中形成有可容纳电池部11的空间，并且形成有沿着所述空间的边缘热熔接的密封面12a。

3、在如上所述构造的电池单元10中，当由于过充电或短路等因素导致壳体12内部的温度上升时，在壳体12内部产生气体，并且在包括袋型电池单元的二次电池的情况下，由于壳体的刚性较弱，因此气体会从密封面中诸如接头密封部的脆弱的部分喷出，可能会发生短路等引起的热失控现象。

4、由于热失控现象而起火的火焰可能会传播到相邻的电池单元，从而导致连环起火现象引起的电池火灾事故，因此需要开发一种用于防止如上所述的袋型电池单元的热失控现象的技术。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、本实用新型是为了解决上述问题而提出的，本实用新型的目的是提供一种电池单元和包括电池单元的电池组，所述电池单元在电池单元内部产生气体时气体可能喷出的壳体上的脆弱部分设置有灭火垫以在所述脆弱部分的温度上升时降低温度，并在由火花引起火焰时将其灭火以防止火灾传播到相邻的电池单元。

3、另外，本实用新型的目的是提供一种电池单元和包括电池单元的电池组，其中，所述灭火垫包括灭火剂和密封构件，所述灭火剂能够在预定温度下气化以对周围进行冷却和灭火，所述密封构件容纳有灭火剂，并且能够在灭火剂的气化压力下切开而喷出灭火剂。

4、(二)技术方案

5、根据本实用新型的一个实施例的电池单元，所述电池单元包括：电极组件，包括至少一个正极板、至少一个负极板和至少一个隔膜；壳体，容纳所述电极组件；以及电极接头，与所述正极板或所述负极板连接并且端部突出到所述壳体的外部，所述电池单元包括灭火垫，所述灭火垫设置在所述壳体的外表面以在所述电池单元过热或起火时对所述电池单元进行冷却或灭火。

6、另外，所述灭火垫包括：灭火剂，在所述电池单元过热或起火时气化并被喷射到所述灭火垫外侧；载体，保持所述灭火垫的形态，并且支撑容纳在一侧的灭火剂；以及密封构件，结合到所述载体的一侧以包覆所述灭火剂并且密封所述灭火剂。

7、另外，所述载体包括：底板；以及柱(pillar)，向所述底板的一侧延伸形成，并且多个柱沿所述底板的表面方向隔开设置，所述灭火剂容纳在彼此相邻的所述柱之间。

8、另外，所述载体包括：底板，与所述密封构件结合，以在内部形成灭火剂容纳空间；以及多个颗粒，设置在所述容纳空间中，所述颗粒与容纳在所述容纳空间中的灭火剂混合设置。

9、另外，所述载体包含选自由不燃高分子、准不燃高分子、阻燃高分子、金属和碳组成的组中的至少一种。

10、另外，所述载体具有30％以上的孔隙率以吸收所述灭火剂。

11、另外，所述灭火剂由在常温下保持液体或固体状态并且在30摄氏度以上相变为气相的物质形成，所述密封构件平时密封所述灭火剂，并且在所述灭火剂气化时在气化压力下断裂。

12、另外，所述灭火剂为选自由卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、无机基阻燃剂和自由基清除剂(radical scavenger)组成的组中的至少一种。

13、另外，所述灭火垫设置在所述壳体上的沿所述电极组件容纳空间的边缘熔接的密封面上。

14、另外，所述灭火垫设置在所述密封面中密封所述电极接头侧的密封面上。

15、另外，所述灭火垫设置在所述密封面上的密封所述电极接头的电极接头密封部上。

16、另外，所述灭火垫分别设置在所述电池单元的一面、另一面或两面上。

17、另外，所述灭火垫的宽度为与所述密封面的宽度对应的大小，所述灭火垫的厚度为所述电池单元的厚度减去所述密封面的厚度的值的1/2以下。

18、另外，所述灭火垫进一步包括粘合构件，所述粘合构件设置在所述载体的另一面上以附着在所述壳体的外表面。

19、同时，在所述灭火垫中，在所述载体的一面涂覆有所述灭火剂，所述密封构件涂覆在涂覆有所述灭火剂的载体的一面。

20、根据本实用新型的一个实施例的电池组，包括：多个电池单元，所述电池单元包括：电极组件，包括至少一个正极板、至少一个负极板和至少一个隔膜；壳体，容纳所述电极组件；以及电极接头，与所述正极板或所述负极板连接并且端部突出到所述壳体的外部；下部壳体，形成有以堆叠的形态被容纳所述多个电池单元的空间；上盖，密封所述下部壳体的上侧开口面；以及灭火垫，设置在所述壳体的外表面以在所述电池单元过热或起火时对所述电池单元进行冷却或灭火。

21、另外，所述电池单元以所述多个电池单元沿所述电池单元的厚度方向堆叠的形态容纳在所述下部壳体中。

22、另外，所述灭火垫分别设置在所述壳体上的密封所述电极接头的密封面的一面、另一面或一面和另一面上。

23、作为另一实施例，所述灭火垫设置在堆叠的所述多个电池单元和所述上盖之间的空间中。

24、同时，在所述电池单元中，所述密封面的一部分和所述电极接头装配并固定到内部汇流条中以在堆叠时对齐，并且所述电极接头连接到设置在所述内部汇流条的外侧的端子汇流条。

25、(三)有益效果

26、根据如上所述构造的本实用新型的电池单元和包括电池单元的电池组，通过将包括温度感应型灭火剂的灭火垫设置在气体喷出脆弱部分中，从而在所述脆弱部分发热时通过灭火剂的喷出来对电池单元进行冷却和灭火以防止热失控，从而防止电池组的火灾。

27、灭火垫是附着在电池单元的密封部的形态，由于灭火垫设置在电池组内部的剩余空间中，因此具有在不改变现有电池单元或电池组的设计的情况下能够适用的效果。

28、在灭火垫内部可以选择性地应用灭火剂或阻燃剂等，因此具有可以制造专门用于防止过热、预防火灾或镇压火灾等多种目的的二次电池用电池单元和包括电池单元的电池组的效果。