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具有增强的冷却性能的电池组制造技术

技术编号:40048242 阅读:8 留言:0更新日期:2024-01-16 20:47
公开的发明专利技术涉及一种电池组,并且在一个实施方式中,所述电池组包括:电池组壳体;容纳在所述电池组壳体内的多个电池;定位在所述电池上并且存储冷却水的散热器;多个供应通道,通过所述多个供应通道所述散热器和所述多个电池中的每一个连通;以及多个插塞,所述多个插塞密封多个供应通道中每一个,并且所述多个插塞通过在所述电池的热失控期间产生的热量而熔化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及一种电池组,更具体地,涉及一种能有效抑制二次电池中发生热失控(thermal runaway)现象时相邻二次电池接连过热的热传播现象的电池组。本申请要求于2022年4月29日提交的韩国专利申请no.10-2022-0053370的优先权权益,并且该韩国专利申请的全部内容通过引用并入本文中。


技术介绍

1、与一次电池不同,二次电池是可再充电的,并且最近由于小型化和高容量应用的潜力而被广泛地研究和开发。随着越来越多的技术进步和对移动装置的需求以及响应于环境问题的电动车辆和能量存储系统的需求不断增长,二次电池作为能量源的需求迅速且显著地增加。

2、根据电池壳体的形状,二次电池被分为硬币形电池、圆柱形电池、棱柱形电池和袋型电池。安装在二次电池中的电池壳体内部的电极组件是能够充电和放电的发电元件。它堆叠电极和隔膜的堆叠结构。

3、由于二次电池需要长时间连续使用,因此需要有效控制充放电过程中产生的热量。如果二次电池未被适当地冷却,则温度的升高将引起电流的增加,并且电流的增加将导致温度的另一升高,从而导致反馈连锁反应,其最终将导致热失控的灾难性状况。

4、此外,如果二次电池以模块或电池组的形式分组在一起,一个二次电池的热失控导致附近的其他二次电池接连过热,从而导致热传播现象。此外,存在由于从过热的二次电池和着火源(诸如,热电极等)发出的可燃气体而引起火灾的风险很高,因而需要抑制这种着火风险。

5、现有技术文献

6、(专利文献001)韩国专利公开号no.10-2017-0070542(于2017年6月22日公开)


技术实现思路

1、技术问题

2、本专利技术涉及提供一种可以有效地抑制和防止由于二次电池中产生的热失控而引起的热传播现象的电池组。

3、然而,本专利技术要解决的技术问题并不限于上述问题,并且本领域技术人员可以根据本专利技术的以下描述清楚地理解未提及的其他问题。

4、技术方案

5、本专利技术在一个示例中涉及一种电池组,所述电池组包括:电池组壳体;多个电池,所述多个电池被容纳在所述电池组壳体内;散热器,所述散热器被定位在所述电池上方,在所述散热器中存储有冷却剂;多个供应通道,所述多个供应通道分别连接所述散热器和所述多个电池;并且所述多个供应通道分别被密封;以及多个插塞,所述多个插塞通过在所述电池的热失控的情况下产生的热量而熔化。

6、在本专利技术的一个实施方式中,所述电池包括:壳体,所述壳体由金属材料制成并且设置有连接所述供应通道的进液口;多个电池电芯,所述多个电池电芯被容纳在所述壳体内;以及吸热块,所述吸热块设置在所述多个电池电芯之间。

7、此外,所述吸热块包括:吸液材料,所述吸液材料浸渍有液体,所述液体在其吸收从所述电池电芯产生的热量时蒸发;以及外部材料,所述外部材料容纳所述吸液材料。

8、根据本专利技术的实施方式,外部材料可以是导热袋,并且所述袋设置有脆弱部分,所述脆弱部分在浸渍在所述吸液材料中的所述液体蒸发并且内部压力增大时优先破裂。

9、这里,所述吸液材料可以是包括超吸液聚合物(sap)或超吸液纤维(saf)的超吸液基质(super absorbent matrix)。

10、此外,插塞可以在袋的脆弱部分破裂之前熔化,并且进液口可以朝向吸热块开口。

11、此外,绝缘材料可以被设置在多个电池之间。

12、另外,根据本专利技术的另一实施方式,所述散热器可以包括彼此独立的第一块和第二块,所述多个供应通道可以包括分别连接所述第一块和所述多个电池的第一供应通道和分别连接所述第二块和所述多个电池的第二供应通道,所述多个插塞可以包括分别密封所述第一供应通道的第一插塞和分别密封所述第二供应通道的第二插塞,并且所述第一插塞的熔点和所述第二插塞的熔点可以不同。

13、这里,存储在所述第一块中的液体是水,并且所述第一插塞的熔点可以低于所述第二插塞的熔点。

14、此外,所述第一插塞可以在所述袋的所述脆弱部分破裂之前熔化。

15、此外,存储在所述第二块中的液体是与添加剂混合的水,并且所述添加剂可以是降低所述水的表面张力的物质或灭火剂。

16、此外,所述第二插塞可以在所述袋的所述脆弱部分破裂之后熔化。

17、此外,所述进液口可以包括连接到所述第一供应通道的第一进液口和连接到所述第二供应通道的第二进液口,并且所述第一进液口朝向所述吸热块开口。

18、有益效果

19、根据具有上述结构的本专利技术的电池组,在正常使用期间存在诸如快速充电的温度显著升高环境中,布置在电池外部的散热器和电池内部的吸热块能够快速地吸收和分散热量,以抑制热失控的发生,并且在没有高温升高的情况下保持性能和寿命。

20、此外,本专利技术可以通过在电池中发生过热的情况下熔化密封存储在散热器内部的冷却剂的低熔点插塞并且将水供应到电池壳体内部的吸热块,从而延迟吸收电池的热量的吸热块的破裂并在更长的时间段内吸收电池的热量,来抑制热失控的发生。

21、此外,本专利技术的电池组可以在电池中发生火灾风险时在电池中发生热失控的时候,通过排放含有功能添加剂的水来有效抑制高温着火源引发火灾的风险。

22、此外,通过本专利技术可获得的技术效果不限于上述效果,并且本领域技术人员可以从本专利技术的以下描述中清楚地理解未提及的其他效果。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电池组,所述电池组包括:

2.根据权利要求1所述的电池组,其中,壳体,所述壳体由金属材料制成并且设置有连接所述供应通道的进液口;

3.根据权利要求2所述的电池组,其中,所述吸热块包括:

4.根据权利要求3所述的电池组,其中,所述外部材料是导热袋。

5.根据权利要求4所述的电池组,其中,所述袋设置有脆弱部分,当浸渍在所述吸液材料中的液体蒸发并且内部压力增大时,所述脆弱部分优先破裂。

6.根据权利要求5所述的电池组,其中,所述吸液材料是包括超吸液聚合物SAP或超吸液纤维SAF的超吸液基质。

7.根据权利要求5所述的电池组,其中,所述插塞在所述袋的所述脆弱部分破裂之前熔化。

8.根据权利要求7所述的电池组,其中,所述进液口朝向所述吸热块开口。

9.根据权利要求1所述的电池组,其中,在所述多个电池之间设置有绝缘材料。

10.根据权利要求5所述的电池组,其中,所述散热器包括彼此独立的第一块和第二块,

11.根据权利要求10所述的电池组,其中,存储在所述第一块中的液体是水,并且所述第一插塞的熔点低于所述第二插塞的熔点。

12.根据权利要求10所述的电池组,其中,所述第一插塞在所述袋的所述脆弱部分破裂之前熔化。

13.根据权利要求10所述的电池组,其中,存储在所述第二块中的液体是与添加剂混合的水,并且所述添加剂是降低所述水的表面张力的物质或灭火剂。

14.根据权利要求13所述的电池组,其中,所述第二插塞在所述袋的所述脆弱部分破裂之后熔化。

15.根据权利要求10所述的电池组,其中,所述进液口包括连接到所述第一供应通道的第一进液口和连接到所述第二供应通道的第二进液口,并且所述第一进液口朝向所述吸热块开口。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种电池组,所述电池组包括:

2.根据权利要求1所述的电池组,其中,壳体,所述壳体由金属材料制成并且设置有连接所述供应通道的进液口;

3.根据权利要求2所述的电池组,其中,所述吸热块包括:

4.根据权利要求3所述的电池组,其中,所述外部材料是导热袋。

5.根据权利要求4所述的电池组,其中,所述袋设置有脆弱部分,当浸渍在所述吸液材料中的液体蒸发并且内部压力增大时,所述脆弱部分优先破裂。

6.根据权利要求5所述的电池组,其中,所述吸液材料是包括超吸液聚合物sap或超吸液纤维saf的超吸液基质。

7.根据权利要求5所述的电池组,其中,所述插塞在所述袋的所述脆弱部分破裂之前熔化。

8.根据权利要求7所述的电池组,其中,所述进液口朝向所述吸热块开口。

9.根据权利要求1所述的电池组,其中,在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:李庸镐公承镇李珍圭
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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