电池组、包括所述电池组的电池架和能量存储设备制造技术

本公开公开了一种针对多个电池单体中的热失控具有改进的稳定性的电池组。为了实现上述目的，根据本发明专利技术所述的电池组包括：至少一个电池单体组件，所述至少一个电池单体组件包括多个电池单体；能量消耗单元，所述能量消耗单元被构造成：当在所述多个电池单体中的至少一个电池单体中发生热失控时，所述能量消耗单元对所述至少一个电池单体组件进行放电；和存储单元，所述存储单元被构造为在其中容纳所述能量消耗单元，并且当所述能量消耗单元对所述电池单体组件放电时，所述存储单元将所述能量消耗单元的至少一部分排放到外部。消耗单元的至少一部分排放到外部。消耗单元的至少一部分排放到外部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池组、包括所述电池组的电池架和能量存储设备


[0001]本公开涉及一种电池组、一种包括所述电池组的电池架和一种能量存储系统，更特别地，本公开涉及一种针对多个电池单体的热失控具有改性的安全性的电池组。
[0002]本申请要求在2020年5月22日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请10
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2020
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0061807号的权益，其公开内容以其整体通过引用并入本文。

技术介绍

[0003]当前，市售的二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂二次电池等，其中，锂二次电池几乎没有或者没有记忆效应，因此，由于锂二次电池的能够在任何方便的时候进行再充电、自放电率非常低并且能量密度高的优点，所以锂二次电池正在获得比镍类二次电池更多的关注。
[0004]锂二次电池主要分别使用锂类氧化物和碳材料用于正电极活性材料和负电极活性材料。锂二次电池包括：电极组件，该电极组件包括涂覆有正电极活性材料的正电极板、涂覆有负电极活性材料的负电极板以及被置于该正电极板和该负电极板之间的分隔件；和气密密封的封装材料或电池袋外壳，电极组件与电解质溶液一起被接收在该封装材料或电池袋外壳中。
[0005]近来，二次电池不仅被广泛地用于诸如便携式电子产品这样的小型装置中，而且还用于诸如车辆和能量存储系统(ESS)这样的中型和大型装置中。为了在中型和大型装置中使用，很多二次电池被电连接，以增加容量和输出。特别地，由于袋型二次电池容易被堆叠，所以袋型二次电池被广泛地用于中型和大型装置中。
[0006]随着对用作能量存储源的大容量结构的需求不断增长，对包括串联和/或并联电连接的多个二次电池的电池组、用以接收二次电池的电池模块以及电池管理系统(BMS)的需求不断增加。
[0007]然而，电池组或者电池架包括多个电池模块，并且当在每个电池模块的多个二次电池中的任一个二次电池中由于热失控而发生火灾或爆炸时，热量或火焰可能蔓延到相邻的二次电池，从而引起二次火灾或爆炸，相应地，已经做出了很多努力来防止二次火灾或爆炸。
[0008]相应地，当在电池组或者电池架的任何二次电池中发生热失控时，已经通过冷却电池组或者排放所存储的电能来减轻电池组的热失控。
[0009]然而，在排放存储在电池组中的电能的过程中，消耗电能的电阻器的电阻热可能造成对电池组的内部部件的损坏或者增加多个二次电池的温度，从而引起二次电池的热失控或者阻碍多个二次电池的冷却。

技术实现思路

[0010]技术问题
[0011]本公开被设计为解决上述问题，因此本公开旨在提供一种针对多个电池单体的热
失控具有改性安全性的电池组。
[0012]本公开的这些和其他的目的和优点能够通过以下描述来理解，并且将根据本公开的实施例变得显而易见。另外，将容易理解，本公开的目的和优点能够通过手段及其组合来实现。
[0013]技术方案
[0014]为了实现上述目的，根据本公开所述的一种电池组包括：至少一个电池单体组件，所述至少一个电池单体组件包括多个电池单体；能量消耗单元，所述能量消耗单元被构造成：当在所述多个电池单体中的至少一个电池单体中发生热失控时，所述能量消耗单元对所述至少一个电池单体组件进行放电；和存储单元，所述能量消耗单元被接收在所述存储单元中，并且所述存储单元被构造成：当所述能量消耗单元对所述电池单体组件进行放电时，所述存储单元将所述能量消耗单元的至少一部分排放到外部。
[0015]另外，所述存储单元可以包括排放单元，所述排放单元被构造成在与所述能量消耗单元的排放方向相反的方向上支撑所述能量消耗单元，并且所述排放单元可以被构造成通过由所述能量消耗单元产生的热量而熔化，以将所述能量消耗单元的至少一部分排放到外部。
[0016]进而，所述存储单元可以包括排放门，所述排放门被关闭，以在与所述能量消耗单元的排放方向相反的方向上进行支撑，并且所述排放门可以被构造成：当发生热失控时，所述排放门被从关闭状态解除并且被打开。
[0017]另外，所述电池组可以进一步包括冷却单元，所述冷却单元包括制冷剂，以冷却被排放到外部的所述能量消耗单元。
[0018]此外，所述能量消耗单元可以包括开关和电阻器，所述电阻器通过所述开关的操作被电连接到所述至少一个电池单体组件，并且所述电阻器被构造成消耗存储在所述至少一个电池单体组件中的电能。
[0019]另外，所述开关可以被构造成通过由从所述电池单体组件产生的热量的影响所实现的物理变化来接通。
[0020]进而，所述电池组可以进一步包括：传感器，所述传感器感测所述多个电池单体中的热失控；和控制单元，当所述控制单元从所述传感器接收到通知热失控的信号时，所述控制单元输出用于接通所述开关、以将所述电池单体组件电连接到所述电阻器的控制信号。
[0021]另外，所述电池单体组件、电阻器和开关可以通过电线相互连接，并且所述电线可以具有线圈形状。
[0022]进而，所述电池组可以包括至少两个电池单体组件，并且所述能量消耗单元可以被构造成对所述至少两个电池单体组件中的、包括发生热失控的电池单体的电池单体组件进行放电，或者对与包括发生热失控的电池单体的电池单体组件相邻的另一个电池单体组件进行放电。
[0023]此外，为了实现上述目的，根据本公开所述的一种电池架包括：电池组；和电池架外壳，所述电池组被接收在所述电池架外壳中。
[0024]另外，为了实现上述目的，根据本公开所述的一种能量存储系统包括至少一个电池架。
[0025]有利效果
[0026]根据本公开的方面，本公开所述的电池组包括能量消耗单元和存储单元，由此当在多个电池单体中的任一个电池单体中发生热失控时，防止热失控传播到相邻的另一个电池单体或者另一个电池单体组件。此外，本公开可以将所述能量消耗单元从所述存储单元排放出去，由此防止由从所述能量消耗单元产生的电阻热引起的、电池组的部件(例如另一个电池单体组件)的温度升高。此外，从所述存储单元排放出去的能量消耗单元在遇到外部空气时可以被快速地冷却，由此防止由于所述能量消耗单元的热量而损坏外部装置。
[0027]另外，根据本公开所述的实施例的方面，本公开所述的电池组包括排放单元，所述排放单元被构造成通过由所述能量消耗单元产生的热量而熔化，以将所述能量消耗单元的至少一部分排放到外部，由此使用从所述能量消耗单元产生的电阻热来促使所述能量消耗单元被自发地排放到外部，而无需单独的排放装置。相应地，由于该简单的构造，能够节省制造成本，并且有效地降低故障可能性。
[0028]此外，根据本公开所述的另一个方面，本公开所述的电池组包括线圈形电线，由此当所述电阻器被从所述存储单元排出时，使用线圈形状的弹性力来减小由所述电阻器的掉落引起的冲击。相应地，当掉落的电阻器的力被传递到所述电线时，能够防止本公开所述的线圈形电线被切断。
附图说明
[0029]附图示出了本公开所述的优选实施例，并且与详细公开一起用于提供本公开本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电池组，包括：至少一个电池单体组件，所述至少一个电池单体组件包括多个电池单体；能量消耗单元，所述能量消耗单元被构造成：当在所述多个电池单体中的至少一个电池单体中发生热失控时，所述能量消耗单元对所述至少一个电池单体组件进行放电；和存储单元，所述能量消耗单元被接收在所述存储单元中，并且所述存储单元被构造成：当所述能量消耗单元对所述电池单体组件放电时，所述存储单元将所述能量消耗单元的至少一部分排放到外部。2.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述存储单元包括排放单元，所述排放单元被构造成在与所述能量消耗单元的排放方向相反的方向上支撑所述能量消耗单元，并且所述排放单元被构造成通过由所述能量消耗单元产生的热量而熔化，以将所述能量消耗单元的至少一部分排放到外部。3.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述存储单元包括排放门，所述排放门被关闭，以在与所述能量消耗单元的排放方向相反的方向上进行支撑，并且所述排放门被构造成：当发生热失控时，所述排放门被从关闭状态解除并且被打开。4.根据权利要求1所述的电池组，进一步包括：冷却单元，所述冷却单元包括制冷剂，以冷却被排放到外部的所述能量消耗单元。5.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述能量消耗单元包括：开关；和电阻器，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：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：