DE-102025137324-A1 - Batteriemodul

Abstract

Ein Batteriemodul umfasst ein Batterieelement, einen ersten Stromkollektor, welcher elektrisch mit dem Batterieelement verbunden ist, einen zweiten Stromkollektor, welcher dem ersten Stromkollektor zugewandt angeordnet und elektrisch mit dem ersten Stromkollektor verbunden ist, und eine Mehrzahl von zwischen diesen angeordneten Harzisolatoren, wobei das Batterieelement eine Kathode, eine Anode und einen zwischen der Kathode und der Anode angeordneten Harzseparator umfasst, der erste und der zweite Stromkollektor durch die Isolatoren in einem Abschnitt, in dem die Isolatoren zwischen diesen angeordnet sind, elektrisch isoliert sind, und in einem Abschnitt, in dem die Isolatoren zwischen diesen nicht angeordnet sind, elektrisch miteinander verbunden sind, wobei ein Schmelzpunkt des Harzes der Isolatoren niedriger ist als ein Schmelzpunkt des Harzes des Separators, und die Isolatoren infolge der Erzeugung von Wärme aufgrund eines Durchgangs von Elektrizität zwischen dem ersten und dem zweiten Stromkollektor schmelzen und sich zwischen dem ersten und dem zweiten Stromkollektor ausbreiten.

Inventors

• Nobuo Matsui

Assignees

• TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KAISHA

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20250916

Priority Date

20241106

Claims (5)

1. Batteriemodul, aufweisend: ein Batterieelement; einen ersten Stromkollektor, welcher mit dem Batterieelement elektrisch verbunden ist; einen zweiten Stromkollektor, welcher dem ersten Stromkollektor zugewandt angeordnet und mit dem ersten Stromkollektor elektrisch verbunden ist; und eine Mehrzahl von aus Harz hergestellten Isolatoren, welche zwischen dem ersten Stromkollektor und dem zweiten Stromkollektor angeordnet sind, wobei das Batterieelement eine Kathode, eine Anode und einen Separator umfasst, welcher aus Harz hergestellt und zwischen der Kathode und der Anode angeordnet ist, der erste Stromkollektor und der zweite Stromkollektor durch die Isolatoren in einem Abschnitt, in dem die Isolatoren zwischen dem ersten Stromkollektor und dem zweiten Stromkollektor angeordnet sind, elektrisch isoliert sind, und in einem Abschnitt, in dem die Isolatoren zwischen dem ersten Stromkollektor und dem zweiten Stromkollektor nicht angeordnet sind, elektrisch miteinander verbunden sind, ein Schmelzpunkt des Harzes der Isolatoren niedriger ist als ein Schmelzpunkt des Harzes des Separators, und die Isolatoren als Folge davon, dass der erste Stromkollektor und der zweite Stromkollektor aufgrund eines Durchgangs von Elektrizität Wärme erzeugen, schmelzen und sich zwischen dem ersten Stromkollektor und dem zweiten Stromkollektor ausbreiten.
2. Batteriemodul nach Anspruch 1 , wobei eine Dicke der Isolatoren geringer ist als eine Dicke des ersten Stromkollektors und auch geringer ist als eine Dicke des zweiten Stromkollektors.
3. Batteriemodul nach Anspruch 1 oder 2 , wobei die Isolatoren in einer ersten Richtung aufgereiht sind und sich in einer zweiten Richtung erstrecken, die sich von der ersten Richtung unterscheidet.
4. Batteriemodul nach Anspruch 3 , wobei eine Breite jedes der Isolatoren in der ersten Richtung schmaler ist als eine Breite zwischen den in der ersten Richtung zueinander benachbarten Isolatoren.
5. Batteriemodul nach Anspruch 1 oder 2 , wobei ein Schmelzpunkt des Harzes der Isolatoren höher liegt als ein oberer Grenzwert der Temperatur während einer normalen Nutzung des Batteriemoduls.

Description

Hintergrund der Erfindung 1. Gebiet der Erfindung Die in der vorliegenden Spezifikation offenbarte Technologie betrifft ein Batteriemodul. 2. Beschreibung des zugehörigen Stands der Technik Ein Batteriemodul ist in der JP 2007-66806 A offenbart. Das Batteriemodul gemäß der JP 2007-66806 A umfasst einen ersten Stromkollektor, einen zweiten Stromkollektor, welcher elektrisch mit dem ersten Stromkollektor verbunden ist, eine Mehrzahl von Isolatoren, welche zwischen dem ersten Stromkollektor und dem zweiten Stromkollektor angeordnet sind, und ein Batterieelement, welches elektrisch mit dem ersten Stromkollektor verbunden ist. Der erste Stromkollektor und der zweite Stromkollektor sind durch die Isolatoren in Abschnitten, in denen die Isolatoren zwischen diesen angeordnet sind, elektrisch isoliert, und in Abschnitten, in denen kein Isolator zwischen diesen angeordnet ist, elektrisch verbunden. Kurzfassung der Erfindung In einem Batteriemodul kann ein übermäßiger Strom fließen, beispielsweise aufgrund eines externen Kurzschlusses oder dergleichen. Dies kann dazu führen, dass das Batteriemodul anomal heiß wird, was zu einer Beschädigung des Batterieelements oder dergleichen führen kann. Entsprechend stellt die vorliegende Spezifikation eine Technologie bereit, die es ermöglicht, einen abnormalen Temperaturanstieg in einem Batteriemodul zu unterdrücken. Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Technologie umfasst ein Batteriemodul ein Batterieelement, einen ersten Stromkollektor, welcher elektrisch mit dem Batterieelement verbunden ist, einen zweiten Stromkollektor, welcher dem ersten Stromkollektor zugewandt angeordnet und elektrisch mit dem ersten Stromkollektor verbunden ist, und eine Mehrzahl von aus Harz hergestellten Isolatoren, die zwischen dem ersten Stromkollektor und dem zweiten Stromkollektor angeordnet sind. Das Batterieelement umfasst eine Kathode, eine Anode und einen Separator, der aus Harz hergestellt ist und zwischen der Kathode und der Anode angeordnet ist. Der erste Stromkollektor und der zweite Stromkollektor sind durch die Isolatoren in einem Abschnitt, in dem die Isolatoren zwischen dem ersten Stromkollektor und dem zweiten Stromkollektor angeordnet sind, elektrisch isoliert, und in einem Abschnitt, in dem die Isolatoren nicht zwischen dem ersten Stromkollektor und dem zweiten Stromkollektor angeordnet sind, elektrisch miteinander verbunden. Ein Schmelzpunkt des Harzes der Isolatoren ist niedriger als ein Schmelzpunkt des Harzes des Separators. Als Folge davon, dass der erste Stromkollektor und der zweite Stromkollektor aufgrund eines Durchgangs von Elektrizität Wärme erzeugen, schmelzen die Isolatoren und breiten sich zwischen dem ersten Stromkollektor und dem zweiten Stromkollektor aus. Gemäß dieser Konfiguration schmelzen die Isolatoren und breiten sich zwischen dem ersten Stromkollektor und dem zweiten Stromkollektor aus, wenn ein übermäßiger Strom durch das Batteriemodul fließt, was den ersten Stromkollektor und den zweiten Stromkollektor zu einer anomalen Wärmeentwicklung veranlasst. Dadurch kann ein Durchgang von Elektrizität zwischen dem ersten Stromkollektor und dem zweiten Stromkollektor unterbrochen oder unterdrückt werden. Infolgedessen kann ein übermäßiger Stromfluss durch das Batteriemodul und entsprechend ein anomaler Temperaturanstieg im Batteriemodul unterdrückt werden. Außerdem schmelzen die Isolatoren, bevor der Separator schmilzt, und entsprechend kann das Batterieelement geschützt werden. In einem zweiten Aspekt kann in dem vorstehenden ersten Aspekt eine Dicke der Isolatoren geringer sein als eine Dicke des ersten Stromkollektors, und kann auch geringer sein als eine Dicke des zweiten Stromkollektors. In einem dritten Aspekt können in dem ersten oder dem zweiten Aspekt die Isolatoren in einer ersten Richtung aufgereiht sein und sich in einer zweiten Richtung erstrecken, die sich von der ersten Richtung unterscheidet. In einem vierten Aspekt kann in dem dritten Aspekt eine Breite jedes der Isolatoren in der ersten Richtung schmaler sein als eine Breite zwischen den Isolatoren, die in der ersten Richtung benachbart zueinander sind. In einem fünften Aspekt nach einem der ersten bis vierten Aspekte kann ein Schmelzpunkt des Harzes der Isolatoren höher sein als ein oberer Grenzwert der Temperatur während einer normalen Nutzung des Batteriemoduls. Kurze Beschreibung der Abbildungen Merkmale, Vorteile sowie die technische und industrielle Bedeutung beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Abbildungen beschrieben, in denen gleiche Zeichen gleiche Elemente bezeichnen, und wobei:1 eine Abbildung ist, welche ein Batteriemodul gemäß einer Ausführungsform schematisch darstellt;2 eine Schnittansicht entlang einer Linie II-II in 1 ist; und3 eine Abbildung ist, welche das Batteriemodul gemäß der Ausführungsform schematisch darstellt. Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen Ein Batteriemodul 2 gemäß einer Ausführungs