具有能够快速冷却的结构的电池模块以及包括该电池模块的ESS制造技术

技术编号:33246043 阅读:20 留言:0更新日期:2022-04-27 17:58
根据本发明专利技术的一个实施例的电池模块包括:多个电池单体;模块壳体,该模块壳体用于容纳包括所述多个电池单体的单体堆;以及喷洒器,该喷洒器用于在所述模块壳体的所述单体堆的堆叠方向上的一侧穿透所述模块壳体,其中,所述喷洒器包括:联接件,该联接件被定位在所述模块壳体的外部,并且连接到供应冷却流体的供应管;喷洒器头,该喷洒器头被定位在所述模块壳体的内部,并且连接到所述联接件;以及绝缘盖组件,该绝缘盖组件包括绝缘盖,该绝缘盖覆盖所述喷洒器头,并且该绝缘盖组件包括叶轮组件,该叶轮组件覆盖形成在所述绝缘盖的纵向方向上的一个侧端部处的开口。向上的一个侧端部处的开口。向上的一个侧端部处的开口。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有能够快速冷却的结构的电池模块以及包括该电池模块的ESS


[0001]本公开涉及一种具有允许快速冷却的结构的电池模块以及包括该电池模块的ESS。更具体地,本公开涉及一种具有能够在高温排出气体泄漏到电池模块的内部时快速运行喷洒器的结构的电池模块以及包括该电池模块的ESS。
[0002]本申请要求2020年3月5日在韩国提交的韩国专利申请10

2020

0027904号的优先权,其公开内容通过引用并入本文中。

技术介绍

[0003]目前商业化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。在这些二次电池中,锂二次电池由于与镍类二次电池相比几乎没有记忆效应以确保自由充电和放电并且还具有极低的放电率和高能量密度,因此锂二次电池备受关注。
[0004]锂二次电池主要使用锂类氧化物和碳材料分别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,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被布置在该电极组件中,并且分隔件被置于该正极板与该负极板之间;以及外部,即电池袋外部,该外部用于将电极组件与电解质一起密封和储存。
[0005]近来,二次电池不仅广泛用于小型设备(诸如便携式电子设备),而且还用于中型或大型设备(诸如车辆和能量存储系统)。当用于这种中型或大型设备时,大量二次电池被电连接以增加容量和输出。特别地,袋型二次电池广泛用于这种中型设备,因为袋型二次电池可以容易地堆叠。
[0006]同时,随着近来对大容量结构的需求以及作为能量存储源的使用的增加,对包括串联和/或并联电连接的多个二次电池的电池模块的需求正在增加。
[0007]此外,电池模块通常具有由金属材料制成的外壳,以保护或存储多个二次电池免受外部冲击。同时,近来对高容量电池模块的需求正在增加。
[0008]在这种高容量电池模块的情况下,如果由于在至少一些内部电池单体中发生排气而导致电池模块内部的温度升高,则可能产生很大的损坏。即,如果由于内部温度升高而发生热失控现象,则高容量电池模块的温度可能会迅速升高,因此可能发生大规模着火和/或爆炸。
[0009]因此,需要开发一种快速且彻底的灭火技术,以在由于电池模块内部的电池单体中发生排气而导致异常温度升高发生时立即采取措施。

技术实现思路

[0010]技术问题
[0011]本公开被设计成解决相关技术的问题,因此本公开旨在当高温排出气体在电池模块的内部泄漏时快速运行喷洒器,从而确保当使用电池模块和ESS时的安全性。
[0012]然而,本公开所要解决的技术问题不限于上述内容,并且本领域技术人员通过以
下描述将理解本文未提及的其他目的。
[0013]技术解决方案
[0014]在本公开的一个方面,提供了一种电池模块,该电池模块包括:多个电池单体;模块壳体,该模块壳体被构造成容纳包括所述多个电池单体的电池单体堆;以及喷洒器,该喷洒器被设置为在所述电池单体堆的堆叠方向上的一侧处穿过所述模块壳体,其中,该喷洒器包括:联接件,该联接件被定位在所述模块壳体的外侧,并且连接到供应冷却流体的供应管;喷洒器头,该喷洒器头被定位在所述模块壳体的内侧,并且连接到所述联接件;以及绝缘盖组件,该绝缘盖组件具有绝缘盖和叶轮组件,该绝缘盖被构造成覆盖所述喷洒器头,该叶轮组件被构造成覆盖被形成在所述绝缘盖的纵向方向上的一个侧端部处的开口。
[0015]所述喷洒器头可以包括:玻璃泡,该玻璃泡被设置成阻塞所述联接件的冷却流体注入孔,并且该玻璃泡被构造成当在所述电池模块的内部的气体的温度或流速增加超过参考值时发生破裂,以打开所述冷却流体注入孔;以及保持支架,该保持支架被构造成在包围所述玻璃泡的同时固定所述玻璃泡。
[0016]所述绝缘盖可以具有盖孔,该盖孔被形成在与所述玻璃泡对应的位置处。
[0017]所述叶轮组件可以包括:叶轮框架,该叶轮框架被固定到所述绝缘盖;以及叶轮,该叶轮被布置在形成在所述叶轮框架处的进气孔中,并且该叶轮被构造成由于通过所述进气孔引入的空气朝向所述玻璃泡流动而旋转。
[0018]所述模块壳体可以包括:一对基盖,所述一对基盖被构造成分别覆盖所述电池单体堆的下表面和上表面;一对侧盖,所述一对侧盖被构造成覆盖所述电池单体堆的侧表面;前盖,该前盖被构造成覆盖所述电池单体堆的前表面;以及后盖,该后盖被构造成覆盖所述电池单体堆的后表面。
[0019]所述电池模块可以包括一对汇流条框架,所述一对汇流条框架分别联接到所述电池单体堆的宽度方向上的一侧和另一侧。
[0020]所述喷洒器头和绝缘盖组件可以被设置为穿过所述后盖的一个纵向侧,并且被定位在形成在所述汇流条框架与侧盖之间的中空空间中。
[0021]所述绝缘盖的另一个侧端部可以联接到所述模块壳体的内表面或者联接到穿过所述模块壳体而设置的联接件。
[0022]结合层可以被置于所述绝缘盖的另一个侧端部与所述模块壳体的内表面之间或者被置于所述绝缘盖的另一个侧端部与穿过所述模块壳体而设置的联接件之间。
[0023]当所述模块壳体的内部的温度升高使得所述结合层的结合力丧失或降低时,所述绝缘盖组件可以与所述模块壳体的内表面或者与穿过所述模块壳体而设置的联接件分离。
[0024]所述电池模块可以包括至少一个引导板,所述至少一个引导板被固定在所述模块壳体的内部并且倾斜地安装,使得所述至少一个引导板的一个纵向端部朝向所述叶轮组件定向。
[0025]所述电池模块可以包括:进气口,该进气口穿过所述前盖而形成;出气口,该出气口穿过所述后盖而形成;以及膨胀垫,该膨胀垫被布置在所述进气口和出气口的内侧,并且该膨胀垫被构造成在接触被引入所述电池模块中的冷却流体时通过膨胀而至少部分地关闭所述进气口和出气口。
[0026]所述膨胀垫可以被至少部分地插入容纳凹槽中,该容纳凹槽被形成在所述模块壳
体的内表面处。
[0027]所述电池模块可以包括网板,该网板分别被布置在所述膨胀垫的两侧,以引导所述膨胀垫的膨胀移动。
[0028]同时,根据本公开的实施例的ESS包括多个如上所述的根据本公开的电池模块。
[0029]有益效果
[0030]根据本公开的实施例,当高温排出气体在电池模块的内部泄漏时,能够快速运行喷洒器,从而确保在使用电池模块和ESS时的安全性。
附图说明
[0031]附图示出了本公开的优选实施例,并且与前述公开一起用于提供对本公开的技术特征的进一步理解,因此本公开不被解释为限于附图。
[0032]图1和图2是示出了根据本公开实施例的电池模块的立体图。
[0033]图3和图4是示出了图1和图2中所示的电池模块的内部结构的视图。
[0034]图5是示出了被应用于本公开的喷洒器的视图。
[0035]图6是示出了被应用于本公开的叶轮组件的视图。
[0036]图7是示出了被应用于本公开的喷洒器与引导板之间的位置关系的视图。<本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电池模块,包括:多个电池单体;模块壳体,所述模块壳体被构造成容纳包括所述多个电池单体的电池单体堆;以及喷洒器,所述喷洒器被设置为在所述电池单体堆的堆叠方向上的一侧处穿过所述模块壳体,其中,所述喷洒器包括:联接件,所述联接件被定位在所述模块壳体的外侧,并且被连接到供应冷却流体的供应管;喷洒器头,所述喷洒器头被定位在所述模块壳体的内侧,并且被连接到所述联接件;以及绝缘盖组件,所述绝缘盖组件具有:绝缘盖,所述绝缘盖被构造成覆盖所述喷洒器头;以及叶轮组件,所述叶轮组件被构造成覆盖被形成于所述绝缘盖的纵向方向上的一侧端部处的开口。2.根据权利要求1所述的电池模块,其中,所述喷洒器头包括:玻璃泡,所述玻璃泡被设置成阻塞所述联接件的冷却流体注入孔,并且所述玻璃泡被构造成当所述电池模块的内部的气体的温度或流速增加超过参考值时发生破裂,以打开所述冷却流体注入孔;以及保持支架,所述保持支架被构造成在包围所述玻璃泡的同时固定所述玻璃泡。3.根据权利要求2所述的电池模块,其中,所述绝缘盖具有盖孔,所述盖孔被形成在与所述玻璃泡对应的位置处。4.根据权利要求3所述的电池模块,其中,所述叶轮组件包括:叶轮框架,所述叶轮框架被固定到所述绝缘盖;以及叶轮,所述叶轮被布置在形成于所述叶轮框架处的进气孔中,并且所述叶轮被构造成由于通过所述进气孔引入的空气朝向所述玻璃泡流动而发生旋转。5.根据权利要求1所述的电池模块,其中,所述模块壳体包括:一对基盖,所述一对基盖被构造成分别覆盖所述电池单体堆的下表面和上表面;一对侧盖,所述一对侧盖被构造成覆盖所述电池单体堆的侧表面;前盖,所述前盖被构造成覆盖所述电池单体堆的前表面;以及后盖,所述后盖被构造成覆盖所述电池单体堆的后表面。6.根据权利要求5所述的电池模块,其中,所述电池模块包括一对汇流条框架,所述一对汇流条框架分别联接到所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑知元曹相铉裵勍贤申晋奎李珍圭
申请(专利权)人:株式会社LG新能源
类型:发明
国别省市:

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