CN112448079A - 储能模块 - Google Patents
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Abstract
提供了一种储能模块。所述储能模块包括:多个电池单体,布置在长度方向,每个电池单体包括排气孔;多个绝缘间隔件,绝缘间隔件中的至少一个定位在电池单体的一对相邻电池单体的长侧表面之间;盖构件;顶板,结合到盖构件的顶部,包括分别与电池单体的排气孔对应的管道,并且包括分别与绝缘间隔件对应的开口孔;顶盖,结合到顶板的顶部,包括定位在排气区域中并且分别与管道对应的排放孔;以及灭火片,定位在顶盖与顶板之间,被构造成在超过特定温度的温度下排出灭火剂,并且包括被定位成与管道对应的开口孔。
Description
本申请要求于2019年9月5日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0110367号韩国专利申请的优先权和权益,该韩国专利申请的全部内容通过引用包含于此。
技术领域
本公开的实施例的方面涉及一种能够改善安全性的储能模块。
背景技术
储能模块可以与诸如以太阳能电池为例的可再生能源和电力系统链接,以便在负载对电力的需求低时存储电力,并且以便在负载对电力的需求高时使用(或放电或提供)所存储的电力。储能模块通常包括(或者是)包括大量电池单体(例如,二次电池或二次电池单体)的设备。
通常在被容置在支架中的多个托盘中容置(或容纳)电池单体,并且多个支架被容置在容器盒中。
近来,已经存在许多储能模块发生起火的情况。一旦储能模块发生起火,由于储能模块的特性,导致不容易灭火。包括多个电池单体的储能模块通常表现出高容量、高输出特性,并且正在积极地进行对用于增加储能模块的安全性的技术的研究。
发明内容
根据本公开的实施例的方面,提供了一种具有改善的安全性的储能模块。根据本公开的实施例的另一方面,提供了一种通过在发生起火时使火蔓延到相邻电池单体的机会减少或最小化来展现降低的起火风险和增加的安全性的储能模块。
根据本公开的一个或更多个实施例,一种储能模块包括:多个电池单体,在长度方向上被布置成使得电池单体中的相邻电池单体的长侧表面彼此面对,每个电池单体包括排气孔;多个绝缘间隔件,绝缘间隔件中的至少一个定位在电池单体的一对相邻电池单体的长侧表面之间;盖构件,包括被构造成容纳电池单体和绝缘间隔件的内部容置空间;顶板,结合到盖构件的顶部,包括分别与电池单体的排气孔对应的管道,并且包括分别与绝缘间隔件对应的开口孔;顶盖,结合到顶板的顶部,并且包括定位在排气区域中且分别与管道对应的排放孔;以及灭火片,定位在顶盖与顶板之间,被构造成在超过特定温度的温度下排出灭火剂,并且包括被定位成与管道对应的开口孔,其中,顶盖包括定位在顶盖的底表面上、覆盖排气区域并且结合到管道的外部的突出部。
在实施例中,灭火片可以包括被定位成分别与管道对应的开口孔。
在实施例中,灭火片可以包括在由聚脲和聚氨酯制成的外部壳体内容置灭火剂的容置空间。
在实施例中,容置空间可以包括一个或更多个胶囊或管。
在实施例中,灭火剂可以包括卤化碳化合物。
在实施例中,灭火片可以包括被构造成在不同温度下排出灭火剂的不同类型的片。
在实施例中,灭火剂在灭火片中的比例可以为30%至50%。
在实施例中,灭火剂在灭火片中的量可以为0.12g/cm3至0.82g/cm3。
在实施例中,顶盖还可以包括具有从排气区域朝向突出部逐渐增加的厚度的倾斜部。
在实施例中,管道的顶端可以比倾斜部低。
在实施例中,可以在管道与突出部之间限定空间,从排气孔排放的一些气体可以穿过管道以通过倾斜部排放到该空间。
在实施例中,管道可以具有向上逐渐减小的内径。
在实施例中,排气区域的一部分可以延伸到管道的内部中。
在实施例中,排气区域可以具有比顶盖的厚度小的厚度。
在实施例中,排气区域可以从顶盖向下突出。
在实施例中,排放孔的总面积可以大于或等于排气区域的面积的约30%。
在实施例中,多个绝缘间隔件中的绝缘间隔件可以包括隔热的第一片和通过粘合构件分别粘合到第一片的背对表面的多个阻燃的第二片。
在实施例中,第一片可以包括陶瓷纸,第二片可以包括云母纸。
在实施例中,第一片可以包括包含碱土金属的陶瓷纤维。
在实施例中,电池单体中的相邻电池单体的长侧表面可以彼此间隔开第一距离,绝缘间隔件中的每个绝缘间隔件的厚度可以小于第一距离的50%。
在实施例中,绝缘间隔件中的每个可以具有比其高度方向尺寸的两倍小的宽度方向尺寸,第一片可以通过粘合构件在其相对端部处粘合到第二片。
在实施例中,绝缘间隔件还可以包括包含塑料材料的边缘部,边缘部可以通过嵌件成型形成在第一片和第二片的外围边缘处。
在实施例中,第一片和第二片可以在其中心部处彼此间隔开以限定空气通道。
在实施例中,绝缘间隔件的宽度方向尺寸可以比其高度方向尺寸的两倍大,第一片和第二片可以通过施用到与第一片和第二片中的每个的顶端和底端相邻的区域的粘合构件彼此粘合。
附图说明
图1是根据本公开的实施例的储能模块的透视图。
图2是图1的区域“A”的放大图。
图3是图1和图2中所示的储能模块的分解透视图。
图4是图1至图3中所示的储能模块中的灭火片和顶盖的分解底部透视图。
图5是示出图1至图4中所示的储能模块中的二次电池、顶板和顶盖的透视图。
图6A示出了根据本公开的实施例的其上结合有多个储能模块的支架;图6B是沿图5的线A-A截取的剖视图;图6C是沿图5的线B-B截取的剖视图;图6D是图6B的区域的放大图。
图7是根据本公开的实施例的管道的剖视图。
图8A是结合到图1至图3中所示的储能模块的顶板的灭火片的透视图;图8B是图8A的区域“B”的放大图。
图9A和图9B是示出灭火片在图1至图3中所示的储能模块中操作的状态的剖视图。
图10A至图10D是示出根据本公开的实施例的储能模块中的灭火片的一些示例构造的视图。
图11是布置在图1至图3中所示的储能模块的底板中的电池单体和绝缘间隔件的透视图。
图12是沿图1的线C-C截取的剖视图。
图13是示出图1至图3中所示的储能模块中的绝缘间隔件的构造的透视图。
图14A和图14B是示出根据本公开的实施例的储能模块中的绝缘间隔件的片部的一些示例构造的分解透视图。
图15是在片部彼此粘合之后沿图14A的线D-D截取的剖视图。
图16是图12的区域“C”的放大图。
图17是根据本公开的另一实施例的储能模块的透视图。
图18是图17中所示的储能模块的底部透视图。
图19是示出电池单体和绝缘间隔件布置在根据本公开的实施例的储能模块的盖构件中的状态的透视图。
图20是沿图17的线E-E截取剖视图。
图21是图20的区域“D”的放大图。
图22A是示出图17至图21中所示的储能模块中的绝缘间隔件的构造的透视图,图22B是示出图17至图21中所示的储能模块中的绝缘间隔件的构造的分解透视图。
图23是沿图17的线F-F截取的剖视图。
图24A是在根据本公开的实施例的储能模块中使用的电池单体的透视图,图24B是在根据本公开的实施例的储能模块中使用的电池单体的剖视图。
附图标记说明
100、200:储能模块 110、210:盖构件
120:电池单体 130:绝缘间隔件
131:片部 132:边缘部
140:顶板 141:管道
143:开口孔
150、150A、150B、150C:灭火片
151:开口孔 152、152A、152B:容置空间
160:顶盖
具体实施方式
在此,将更详细描述本公开的一些示例实施例。然而,本公开的主题可以以许多不同的形式被实施,并且不应该被解释为限于在此所阐述的示例实施例。相反,这些示例实施例被提供使得本公开将是彻底的和完整的,并且将向本领域技术人员传达本公开的方面和特征。
另外,在附图中,为了简洁和清楚起见,可以夸大各种组件的尺寸或厚度。同样的附图标记始终指同样的元件。如在此所使用的,术语“和/或”包括相关所列项中的一个或更多个的任何组合和所有组合。另外,将理解的是,当元件A被称为“连接到”元件B时,元件A可以直接连接到元件B,或者一个或更多个中间元件C可以存在于元件A与元件B之间,使得元件A和元件B彼此间接连接。
在此所使用的术语是出于描述具体实施例的目的,而不旨在成为公开的限制。如在此所使用的,单数形式也旨在包括复数形式,除非上下文另外清楚的指示。还将理解的是,当在本说明书中使用术语“包括”及其变型形式时,说明存在所陈述的特征、数量、步骤、操作、元件和/或组件,但不排除存在或添加一个或更多个其它特征、数量、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
将理解的是,尽管术语“第一”、“第二”等可以在此用于描述各种构件、元件、区域、层和/或部分,但是这些构件、元件、区域、层和/或部分不应该被这些术语限制。这些术语被用于将一个构件、元件、区域、层和/或部分与另一构件、元件、区域、层和/或部分区分开。因此,例如,在不脱离本公开的教导的情况下,下面讨论的第一构件、第一元件、第一区域、第一层和/或第一部分可以被称为第二构件、第二元件、第二区域、第二层和/或第二部分。
为了易于描述,在此可以使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“下”、“在……上方”、“上”等的空间相对术语来描述如图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。将理解的是,空间相对术语旨在涵盖除了图中所描绘的方位之外装置在使用或操作中的不同方位。例如,如果图中的装置被翻转,则被描述为“在”其它元件或特征“下方”或“之下”的元件将随后被定位成“在”所述其它元件或特征“上”或“上方”。因此,例如,术语“在……下方”可以包括上方和下方两种方位。
除非另有定义,否则在此所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。还将理解的是,术语(诸如在通用词典中定义的术语)应该被解释为具有与它们在相关领域的上下文中的含义一致的含义,并且将不以理想化或过于形式化的意义来解释,除非在此明确地如此定义。
在此,将描述根据本公开的实施例的储能模块的构造。
图1是根据本公开的实施例的储能模块的透视图;图2是图1的区域“A”的放大图;图3是图1和图2中所示的储能模块的分解透视图;图4是图1至图3中所示的储能模块中的灭火片和顶盖的分解底部透视图。
参照图1至图4,根据本公开的实施例的储能模块100可以包括盖构件110、顶板140、灭火片150和顶盖160。
盖构件110可以提供用于容置(或容纳)电池单体和绝缘间隔件的内部空间。在实施例中,盖构件110包括一起形成用于布置电池单体和绝缘间隔件的空间的底板111、端板112和侧板113。另外,盖构件110可以使电池单体和绝缘间隔件的位置固定,并且可以保护电池单体免受外部冲击的影响。
顶板140可以结合到盖构件110的顶部(例如,顶表面或顶)。顶板140可以在覆盖电池单体的顶部(例如,顶表面)的同时结合到盖构件110。在实施例中,电池单体的正极端子和负极端子暴露于顶板140(或穿过顶板140暴露),汇流条145结合到相应的端子,从而将电池单体彼此串联地连接、彼此并联地连接或彼此串联/并联地连接。
顶板140包括被定位成分别与定位在每个电池单体的顶表面上的排气孔对应的多个管道141。管道141可以沿一个方向(例如,沿顶板140的长度方向)布置。因此,从电池单体中的一个的排气孔排放的气体可以沿顶板140的管道141中的对应的一个向上移动。下面将更详细描述管道141的构造和操作。
灭火片150被定位在顶板140与顶盖160之间。灭火片150可以被设置为沿一个方向(例如,沿顶板140的长度方向)延伸的一个或更多个构件(或片)。另外,灭火片150可以包括被定位成分别与顶板140的管道141对应的开口(例如,开口孔)151。因此,灭火片150可以被定位成使得开口151在其处分别与顶板140的管道141对准。另外,灭火片150可以结合到顶盖160的底表面160b。因为灭火片150结合到顶盖160的底表面160b,所以灭火片150可以定位在顶板140上方。下面将更详细描述灭火片150的构造和操作。
顶盖160结合到顶板140的顶部。顶盖160可以覆盖顶板140和汇流条145。顶盖160也覆盖结合到顶盖160的底表面160b的灭火片150,从而保护顶板140、汇流条145和灭火片150免受施加到顶盖160的顶表面160a的外部冲击的影响。另外,顶盖160可以包括排放开口(例如,排放孔)161。在实施例中,顶盖160可以包括突出部(例如,突出)162,该突出部(例如,突出)162与排放孔161中的相应排放孔的外周隔开一定距离(例如,预定距离)(例如,可以在排放孔161中的相应排放孔的外围周围延伸),并且突出部162从顶盖160向下突出。灭火片150的开口(例如,开口孔)151可以结合到突出部162中的相应突出部的外部(例如,可以在突出部162中的相应突出部的外部周围延伸),管道141可以结合到突出部162中的相应突出部的内部(例如,可以延伸到突出部162中的相应突出部的内部中)。在实施例中,排放孔161可以均包括沿一个方向(例如,沿顶盖160的长度方向)布置的多个排放孔(例如,排放子孔)。另外,排放孔161可以被定位成分别与顶板140的管道141对应。在实施例中,排放孔161可以均被设置为穿过顶板140的顶表面和底表面并且彼此间隔开的多个开口。因此,当排气孔124a破裂时从电池单体120的排气孔124a排放的气体可以通过顶板140的对应管道141和顶盖160的对应排放孔161排放到外部,并且可以通过防止或基本上防止用户的手接触顶盖160的内部结构而有利于用户安全性。
在实施例中,如下面将描述的,支架包括多个搁板和容纳在搁板上的多个储能模块100。例如,支架可以包括安装在支架上以彼此间隔开的多个搁板,并且一个或更多个储能模块100可以容纳在多个搁板中的每个中。在实施例中,储能模块100中的一个的底表面可以接触搁板中的一个的顶表面,储能模块100中的另一个的底表面可以定位在另一搁板的顶表面上,同时与所述另一搁板的顶表面隔开一定距离。
在此,将更详细描述根据本公开的实施例的储能模块100中的顶板140的管道141与顶盖160之间的结合关系。
图5是示出图1至图4中所示的储能模块中的二次电池、顶板和顶盖的透视图。图6A示出了根据本公开的实施例的其上结合有多个储能模块的支架;图6B是沿图5的线A-A截取的剖视图;图6C是沿图5的线B-B截取的剖视图;图6D是图6B的区域的放大图。图7是根据本公开的实施例的管道的剖视图。
参照图5,定位在顶板140上的管道141分别与电池单体120的排气孔124a对应,顶盖160的排放孔161可以被定位成分别与顶板140的管道141对应。
在实施例中,每个电池单体120包括容纳在壳体121中的电极组件,并且被成形为使得盖板124覆盖壳体121的顶部。在隔膜定位在正极板与负极板之间的状态下,可以通过卷绕、堆叠或层压均具有涂覆有活性物质的部分(例如,涂覆部分或被涂覆部分)的正极板和负极板来构造电极组件。壳体121的顶部可以被盖板124密封。在实施例中,排气孔124a定位在盖板124的大致中心处,并且具有比盖板124的其它区域的厚度小的厚度。另外,电连接到电极端子的第一电极端子122和第二电极端子123可以定位在盖板124的相对侧处。为了方便起见,在以下的描述中,第一电极端子122将被称为负极端子,第二电极端子123将被称为正极端子,但是其极性可以反转。可以通过使用电池单体120的活性物质的特定组分来减少电池单体120的着火(ignition)的发生,从而增加安全性。
参照图6A,根据本公开的实施例的储能模块100可以包括将要结合到支架10的多个储能模块100。储能模块100的数量可以根据期望的容量而改变,并且储能模块100可以安装在支架10中,然后固定到支架10。支架10可以包括限定支架10的总体外部形状的框架11以及位于与框架11的水平不同的水平处以支撑储能模块100的底部(例如,底表面)的搁板12。在图6A中,框架11中示出了两个搁板12,并且储能模块100分别安装在搁板12上,但是本公开不限于所示实施例中的数量。
管道141是通过电池单体120的排气孔124a排放的气体穿过其的通道并从顶板140突出。在实施例中,管道141可以具有与每个电池单体120的排气孔124a对应的剖面形状,例如,椭圆形状。在实施例中,管道141可以远离其底部逐渐变细,并且其内径向上逐渐减小。在一些实施例中,管道141可以具有均匀的厚度并且可以朝向其内部以一定角度(例如,预定角度)(α)倾斜。在实施例中,为了使气体在不干扰电池单体120的排气孔124a的工作范围中的情况下被有效地排放,管道141的倾斜的角度可以在从约1°至约5°的范围内(在实施例中,在从约1°至约3°的范围内)。
在实施例中,为了有效地排放通过电池单体120的排气孔124a排放的气体,管道141可以具有与顶盖160的高度对应的高度。在实施例中,管道141的高度可以在从15mm至20mm的范围内(在实施例中,在从18mm至18.4mm的范围内)。当管道141的高度大于或等于15mm时,即使从电池单体120的排气孔124a产生的气体在沿管道141移动之后与搁板12碰撞,也可以防止或基本上防止所述气体返回到排气孔124a。另外,当管道141的高度小于或等于20mm时,可以容易地制造相对于搁板12构造的管道141。在实施例中,因为管道141具有与顶盖160的高度对应的高度,所以穿过管道141的气体可以朝向顶盖160的排放孔161移动。
如图7中所示,根据本公开的另一实施例的管道141'可以远离其底部逐渐变细,并且其内径向上逐渐减小。在实施例中,管道141'可以被构造成具有从其底部到其顶部逐渐减小的厚度。在实施例中,管道141'的内表面可以朝向外部以一定角度(例如,预定角度)α逐渐向上倾斜,并且管道141'的外表面可以朝向内部以一定角度(例如,预定角度)逐渐向上倾斜。在实施例中,为了使气体在不干扰电池单体120的排气孔124a的工作范围的情况下有效地排放,管道141'的内部的倾斜角度可以在从约1°至约5°的范围内(在实施例中,在从约1°至约3°的范围内)。当倾斜角度大于或等于1°时,从电池单体120的排气孔124a产生的气体可以容易地向上积聚。当倾斜角度小于或等于5°时,可以保持管道141'的刚性,并且可以防止或基本上防止气体的向上运动被管道141'限制。
参照图6A至图6D,在实施例中,顶盖160可以包括具有定位在其中的多个排放开口(例如,排放孔)161的排气区域161a、定位在顶盖160的底表面上的突出部(例如,突起)162以及定位在排气区域161a与每个突出部162之间的倾斜部163。排气区域161a定位在管道141的顶部上,并且可以由在排放孔161周围形成外围的区域限定。在实施例中,排气区域161a可以具有比顶盖160的厚度D1小的厚度D2(D1>D2)。在实施例中,排气区域161a的厚度D2可以是顶盖160的厚度D1的三分之二(2/3)。另外,排气区域161a的厚度D2可以是至少1.0mm。在这种情况下,在使在排放气体时火焰的发生最小化或减少的同时,可以适当地执行嵌件成型(insert molding)。例如,当顶盖160的厚度D1为约2.5mm时,排气区域161a的厚度D2可以为约1.5mm。
另外,通过电池单体120的排气孔124a排放的气体可以通过定位在排气区域161a中的排放孔161排出。在图6C中,示出了三个排放孔161,但是本公开不限于所示实施例中的数量。在实施例中,多个排放孔161可以具有大于或等于排气区域161a的面积约30%的总面积,从而有利于排气性能。在实施例中,每个排放孔161的宽度W1可以小于3mm。当排放孔161的宽度W1小于或等于3mm时,可以通过防止或基本上防止用户的手从顶盖160的外部直接接触电池单体,防止或基本上防止内部火焰蔓延到外部,从而有利于用户安全性。
排放孔161定位在管道141内,管道141的顶端被排气区域161a覆盖。在一些实施例中,如图6C中所示,排气区域161a的未定位有排放孔161的区域可以延伸到管道141的内部中。在实施例中,延伸到内部中的排气区域161a距每个管道141的距离D3可以小于或等于约2mm(在实施例中,在从1mm至1.5mm的范围内)。
突出部162从顶盖160的底表面160b突出,并且结合到管道141的外部。突出部162可以成形为分别与管道141的剖面对应,并且可以覆盖排气区域161a。在实施例中,每个突出部162的剖面面积比每个管道141的剖面面积大,使得可以在每个管道141与每个突出部162之间产生空间。通过电池单体120的排气孔124a排放的一些气体可以与定位在管道141上方的排气区域161a碰撞,以然后朝向所述空间移动。在实施例中,每个突出部162的高度D4可以在从约2mm至约4mm的范围内(在实施例中,为3mm)。如果突出部162的高度小于2mm,则突出部162的高度可能不足以将与排气区域161a碰撞的气体引导到管道141的外部。如果突出部162的高度大于4mm,则突出部162可能定位得过高,使得难以有效地排放气体。在实施例中,突出部162的高度D4与管道141的高度的比例可以在从约1:4至约1:9的范围内(在实施例中,为1:6)。当突出部162的高度D4与管道141的高度的比例大于或等于1:4时,突出部162可以被制造成容易地覆盖管道141的顶部。当突出部162的高度D4与管道141的高度的比例小于或等于1:9时,可以容易向上引导穿过管道141的气体。
倾斜部163定位在排气区域161a与突出部162之间。在实施例中,由于在顶盖160中具有相对小的厚度的排气区域161a连接到突出部162,所以倾斜部163是倾斜的。在一些示例中,倾斜部163可以被构造成具有从排气区域161a朝向突出部162逐渐增加的厚度。管道141的顶端定位在倾斜部163的底部。倾斜部163可以防止或基本上防止通过电池单体120的排气孔124a排放的气体渗透到排气孔124a中。例如,即使通过电池单体120的排气孔124a排放的气体在沿管道141向上移动时与延伸到管道141的内部中的排气区域161a碰撞,气体也可以沿倾斜部163和突出部162排放到管道141的外部。因此,可以防止或基本上防止气体渗透到电池单体120的排气孔124a中,从而改善储能模块100的安全性。在实施例中,倾斜部163可以具有相对于管道141的外表面在从约30°至约60°(在实施例中,从约40°至约50°)的范围内的坡度。当倾斜部163相对于管道141的外表面的坡度大于或等于30°时,允许通过排气孔124a排放的气体排放到外部,从而容易地防止或基本上防止气体渗透到排气孔124a中。当倾斜部163相对于管道141的外表面的坡度小于或等于60°时,倾斜部163可以与突出部162成一体。
如图6A至图6D中所示,如果电池单体120的排气孔124a破裂,则如由箭头所示气体沿管道141向上移动。在图6B和图6C中,示出了保留在盖板124中的排气孔124a。然而,如果气体在内部产生,则排气孔124a破裂并且然后可以被移除。在实施例中,在一些排放的气体与延伸到管道141的内部中的排气区域161a碰撞之后,气体沿倾斜部163和突出部162移动。另外,穿过管道141的气体可以通过定位在管道141上方的顶盖160的排放孔161朝向外部移动。通过支架10的支撑另一储能模块100的另一搁板12,气体积聚在顶盖160的顶表面160a与相邻搁板12之间。在实施例中,顶盖160的顶表面160a与相邻搁板12之间的距离可以在从约3mm至约7mm的范围内。当所述距离大于或等于约3mm时,从储能模块100产生的热可以容易地排放到外部。当所述距离小于或等于约7mm时,可以容易地产生高温不活泼气体气氛,这将在下面进一步描述。
在实施例中,具体地,当开始通过排气孔从电池单元排放气体时,在从约40℃至60℃的范围内的温度(更具体地,在从45℃至55℃的范围内的温度)下在灭火片150中的灭火剂中开始发生相转变。然而,即使在这种情况下,灭火剂也可以保留在灭火片150内部而不是从灭火片150喷射(释放)。同时,在之后通过排气孔排放的气体的量逐渐增加并且在排气孔周围的温度上升且达到在从120℃至200℃的范围内的温度(具体地,在从约130℃至190℃的范围内的温度,并且更具体地,在从140℃至180℃的范围内的温度)时,可以主要通过排气孔产生包含电解蒸汽的气体。此外,在上述温度范围中的气体可以使构成顶板140和顶盖160的耐热塑料保持未融化。另外,可以开始喷射一些灭火剂。在实施例中,顶盖160的倾斜部163可以防止或基本上防止具有相对低的温度的初始产生的可燃气体被引入到通气孔中。然而,如果隔膜由于电池单体120的内部温度的进一步升高而熔化,则高温不活泼气体可能与火焰一起产生。如上所述,不活泼气体可以填充顶盖160的顶表面160a与相邻搁板12之间的空间以产生不活泼气体气氛。另外,不活泼气体也可以填充管道141的内部空间,从而防止或基本上防止氧气引入,并且防止或基本上防止在电池单体120中产生的火焰传播到相邻电池单体120或另一储能模块。另外,定位在顶盖160下的灭火片150可以响应于高温不活泼气体而操作以排出或喷射灭火剂,这将在下面更详细描述。
在此,将描述根据本公开的实施例的储能模块100的灭火片150的构造和操作。
图8A是结合到图1至图3中所示的储能模块的顶板的灭火片的透视图;图8B是图8A的区域“B”的放大图。图9A和图9B是示出灭火片在图1至图3中所示的储能模块中操作的状态的剖视图。图10A至图10D是示出根据本公开的实施例的储能模块中的灭火片的一些示例构造的剖视图。
参照图8A和图8B,如上所述,灭火片150可以定位在顶板140与顶盖160之间。如图8A中所示,灭火片150可以具有结合到顶板140的管道141的开口孔151。因此,气体通过管道141的移动可以不受灭火片150的影响。
另外,参照图9A和图9B,当产生具有例如约200℃的相对高的温度的不活泼气体时,灭火片150可以响应于热而操作(例如,可以排出灭火剂)。包含在灭火片150中的灭火剂响应于高温气体而被灭火片150排出(例如,从灭火片150喷射)。另外,因为灭火片150的顶部被顶盖160覆盖,所以灭火剂可以朝向远离顶盖160的底表面160b的方向定向地排出(或喷射)。另外,灭火剂可以通过定位在顶板140的管道141中的相邻管道141之间的开口(例如,灭火剂开口或开口孔)143到达下面的绝缘间隔件。在实施例中,流体引导突出142还可以被设置在管道141中的开口143周围,从而有效地引导灭火剂朝向绝缘间隔件移动。如下面将进一步描述的,在到达绝缘间隔件之后,灭火剂可以沿绝缘间隔件的表面移动,从而熄灭电池单体120上的火并且对电池单体120进行冷却。
灭火片150可以包括如图10A至图10D中所示的各种示例类型的灭火片中的任何一种。在实施例中,例如,如图10A中所示,灭火片150可以包括用于在由聚脲和聚氨酯制成的外壳内容置(例如,容纳或存储)灭火剂的容置部152。在实施例中,灭火片150的容置部152可以是能够封装内部灭火剂的微尺寸胶囊的形式,所述内部灭火剂包括卤素碳化合物,诸如以基于卤代酮的灭火剂为例。在实施例中,如上所述,当穿过顶板140的管道141的气体达到约200℃的相对高的温度时,形成灭火片150的容置部152的灭火胶囊打开(或破裂)以排出内部灭火剂。在实施例中,灭火剂的相转变可以在从约100℃至约200℃的范围内的温度下开始,灭火胶囊可以由于在约200℃的高温气氛中的相转变期间施加的压力而打开,使得排出封装在灭火胶囊内的内部灭火剂。
在实施例中,灭火剂在灭火片150中的比例可以在从30%至50%的范围内。当灭火剂的比例大于或等于30%时,在灭火片150的操作期间,可以适当地熄灭电池单体120上的火。当灭火剂的比例小于或等于50%时,灭火片150可以容易地被设定为在约200℃下操作(例如,破裂)。
在实施例中,灭火剂的量可以在从0.12g/cm3至0.82g/cm3的范围内。当灭火剂的量大于或等于0.12g/cm3时,包含在灭火片150中的灭火剂适合于在包括灭火片150的储能模块100中使用的电池单体的容量,以能够熄灭任何一个电池单体上的火。当灭火剂的量小于或等于0.82g/cm3时,灭火片150可以容易地被设定为在约200℃或更高的温度下操作(例如,破裂)。
在实施例中,如图10B中所示,另一示例灭火片150A可以包括用于在容置空间152A内容置(例如,容纳或存储)灭火剂的管道型容置空间152A。
在实施例中,如图10C中所示,另一示例灭火片150B可以包括布置在灭火片150B内以彼此间隔开一定距离(例如,规则的距离)的容置空间152B。与图10B中所示的管道型灭火片150A中不同,容置空间152B可以包括彼此间隔开的多个容置空间。在实施例中,灭火片150B的容置空间152B可以针对相对高温的气体从其产生的电池单体120中的仅一个而打开(例如,破裂),以然后排出灭火剂。因此,当从多个电池单体120产生气体时,可以熄灭电池单体120中的对应一个上的火。
在实施例中,如图10D中所示,另一示例灭火片150C可以具有包括不同类型的层的多层结构。例如,灭火片150C可以包括具有定位在其中的胶囊型容置部152的下面的第一灭火片150和具有管道型容置空间152A的上面的第二灭火片150A。在实施例中,第一灭火片150和第二灭火片150A可以被设定为在不同的温度下操作。在实施例中,第一灭火片150和第二灭火片150A可以根据排放气体的温度和量依次操作。另外,利用灭火片150C的这种双模式操作,可以根据产生的气体的温度和时间依次操作灭火片150C,从而不断地排出灭火剂。
在此,将描述根据本发明的实施例的储能模块中的电池单体120和绝缘间隔件130的构造和操作。
图11是布置在图1至图3中所示的储能模块的底板中的电池单体和绝缘间隔件的透视图;图12是沿图1的线C-C截取的剖视图;图13是示出图1至图3中所示的储能模块中的绝缘间隔件的构造的透视图;图14A和图14B是示出根据本公开的实施例的储能模块中的绝缘间隔件的片部的一些示例构造的分解透视图;图15是在片部彼此粘附之后沿图14A的线D-D截取的剖视图;图16是图12的区域“C”的放大图。
在实施例中,电池单体120可以与绝缘间隔件130(例如,与布置在电池单体120中的相邻电池单体120之间的绝缘间隔件130)交替地布置在盖构件110的底板111的顶表面上。例如,电池单体120可以沿底板111的顶表面布置成多列(例如,两列),绝缘间隔件130可以定位在电池单体120中的相邻电池单体120之间。
每个电池单体120包括容纳在壳体121中的电极组件。在隔膜定位在正极板与负极板之间的状态下,可以通过卷绕、堆叠或层压均具有涂覆有活性物质的部分(例如,涂层或涂覆部分)的正极板和负极板来构造电极组件。在实施例中,电连接到正极板和负极板的未涂覆区域(例如,未涂覆部分)的电极端子122和123可以穿过盖板124在壳体121的上部处暴露。电极端子122可以被称为限定例如负极端子的第一电极端子122,电极端子123可以被称为限定例如正极端子的第二电极端子123,但是它们的极性可以反转。可以通过使用电池单体120的活性物质的特定组分来减少电池单体120的着火的发生,从而增加安全性。
电池单体120和绝缘间隔件130可以交替地布置在盖构件110的底板111的顶表面上。这里,电池单体120可以被布置成使得电池单体120中的一个的长侧表面与电池单体120中的另一个(例如,相邻的)电池单体120的长侧表面间隔开一定距离(例如,参考距离或预定距离),绝缘间隔件130定位在相邻电池单体120之间。在实施例中,两个相邻电池单体120的长侧表面之间的距离(例如,第一距离)可以在从约4mm至约6mm的范围内。如果第一距离小于4mm,则不容易在电池单体120与绝缘间隔件130之间设置空气层,从而降低冷却效率。如果第一距离大于6mm,则储能模块100可能变得不必要地庞大。
定位在每个电池单体120之间的绝缘间隔件130可以防止或基本上防止电池单体120彼此接触,从而使电池单体120的壳体121保持在电隔离状态。在实施例中,每个绝缘间隔件130可以具有与一个电池单体120的长侧表面的平面尺寸对应的平面尺寸。例如,绝缘间隔件130的一个表面可以面对一个电池单体120的长侧表面,绝缘间隔件130的另一表面可以面对另一电池单体120的长侧表面。
在实施例中,绝缘间隔件130和电池单体120的长侧表面可以间隔开一定距离(例如,第二距离)以限定用于外部空气的通道。电池单体120可以被穿过外部空气通道的外部空气冷却。
在实施例中,绝缘间隔件130可以包括片部(例如,片)131和边缘部(例如,边缘)132。片部131可以包括阻燃(或不可燃)片和隔热片,当在电池单体120中的任何一个中起火时,阻燃(或不可燃)片防止(或基本上阻碍)火蔓延到相邻电池单体120,隔热片防止(或基本上阻碍)热传播到相邻电池单体120。在一些实施例中,片部131可以包括隔热的第一片131a以及通过一个或更多个粘合构件131c粘合到第一片131a的背对表面的多个(例如,两个)阻燃(或不可燃)的第二片131b。在实施例中,片部131可以具有增加的隔热效果,并且可以通过堆叠多层第一片131a和第二片131b来提供阻燃性(和不燃性)。例如,当电池单体120的温度上升或在电池单体120中产生火焰时,绝缘间隔件130可以防止或基本上防止热或火焰通过堆叠的片部131传播到相邻电池单体120。
绝缘间隔件130可以包括阻燃(或不可燃)片和隔热片,当在任何电池单体120中起火时,阻燃(或不可燃)片防止(或基本上阻碍)火焰传播到相邻电池单体120,隔热片防止(或基本上阻碍)热传播到相邻电池单体120,稍后将更详细地描述绝缘间隔件130的构造。
在实施例中,第一片131a和第二片131b可以具有相同的尺寸(例如,相同的长度和宽度)。在实施例中,为了有利于稍后将描述的灭火剂的移动,绝缘间隔件130的厚度可以不超过第一距离的50%(例如,可以不超过相邻电池单体120之间的距离的50%)。例如,当第一距离为约6mm时,绝缘间隔件130的厚度可以不超过约3mm。当第一距离为约4mm时,绝缘间隔件130的厚度可以不超过约2mm。在一个实施例中,第一片131a可以具有在从约1mm至约1.4mm的范围内的厚度。在实施例中,每个第二片131b可以具有在从约0.1mm至约0.2mm的范围内的厚度,粘合构件131c可以具有约0.1mm的厚度。
在实施例中,例如,第一片131a可以包括陶瓷纸(或可以由陶瓷纸形成),第二片131b可以包括云母纸(或可以由云母纸形成)。在实施例中,第一片131a还可以包括气凝胶。在本实施例中,因为在第一片131a中充分地设置了空气层,所以可以改善隔热效率。另外,第一片131a可以包括(或者可以是)由包含纤维的耐火绝缘材料制成的陶瓷纸。另外,第一片131a可以包括(或者可以是)作为通常对人类无害的生态友好高温绝缘材料的包含碱土金属的生物可溶纤维陶瓷纸。
在一些实施例中,片部131可以具有图14A或图14B中所示的构造。
如图14A和图15中所示,粘合构件131c定位在第一片131a的相对端与每个第二片131b的相对端之间,使得片部131具有参考(或预定)宽度。粘合构件131c可以使第一片131a和第二片131b彼此附着。在实施例中,粘合构件131c可以在长度方向上具有与第一片131a的长度和第二片131b的长度相同的长度。例如,第一片131a的相对端x1可以通过粘合构件131c粘合到第二片131b的相应的相对端x1。
在实施例中,粘合构件131c可以具有在从约10mm至约20mm的范围内的宽度。这里,如果粘合构件131c的宽度小于约10mm,则第一片131a与第二片131b之间的粘合可能不充分。如果粘合构件131c的宽度大于约20mm,则由于粘合构件131c,着火概率会增加。
粘合构件131c可以具有各种粘合组分或构造(诸如双面胶带或粘合带)中的任何一种,但是粘合构件131c的粘合组分和构造不限于此。
粘合构件131c可以使第一片131a的相对端x1附着(例如,可以仅附着)到第二片131b,使得第一片131a和第二片131b在片部131的中心部x2处彼此间隔开。结果,可以在第一片131a与第二片131b之间建立空气通道131d。另外,如果片部131由于电池单体120的膨胀而被压缩,则在片部131的中心部x2处建立的空气通道131d可以减少(或减轻)片部131的压缩。
如图14B中所示,根据另一实施例,粘合构件131c可以定位在第一片131a的顶端和底端处(或与第一片131a的顶端和底端相邻定位)的区域处,以使第一片131a和第二片131b彼此附着。在实施例中,粘合构件131c可以在宽度方向上具有与第一片131a和第二片131b的宽度相同的宽度。例如,第一片131a的顶端和底端可以通过粘合构件131c分别粘合到第二片131b的顶端和底端。
在实施例中,当片部131具有比其高度方向尺寸的两倍小的宽度方向尺寸时,如图14A中所示,粘合构件131c可以附着到片部131的相对端。然而,当片部131的宽度方向尺寸大于或等于其高度方向尺寸的两倍时,由于被附着到片部131的相对端的粘合构件131c占据的面积,因此粘合面积(例如,垂直粘合面积)相对于片部131的总面积会减小,从而降低粘合性能。
因此,在实施例中,当片部131的宽度方向尺寸比高度方向尺寸的两倍大时,粘合构件131c可以被施用(涂覆)到片部131的顶端和底端以增大粘合面积,从而改善粘合性能。除了粘合构件131c的位置之外,图14B中所示的片部131的构造可以与图14A和图15中所示的片部131的构造基本上相同。
在实施例中,当粘合构件131c被施用到片部131的顶端和底端时,可以改善粘合性能,在一些实施例中,可以不单独地需要(下面描述的)边缘部(例如,可以省略边缘部)。
在一些实施例中,边缘部132可以沿片部131的外围边缘设置。在实施例中,边缘部132可以包括诸如通常的聚乙烯或聚丙烯的塑料材料(或可以由诸如通常的聚乙烯或聚丙烯的塑料材料制成),并且可以通过使用嵌件成型工艺结合到片部131的边缘以固定片部131的形状。在一些实施例中,边缘部132可以具有在从约3mm至约6mm的范围内的宽度。如果边缘部132的宽度小于约3mm,则片部131可能不容易被固定,如果边缘部132的宽度大于约6mm,则可能增加由塑料材料制成的边缘部132的着火概率。
如上所述,当从绝缘间隔件130的顶部施加灭火剂时,灭火剂可以沿片部131的表面向下移动。因此,灭火剂可以接触相邻电池单体120的壳体121,从而对电池单体120执行灭火和冷却操作。在此,将更详细描述灭火剂的移动。
如图16中所示,顶板140还可以包括分别被定位成与绝缘间隔件130对应(例如,定位在绝缘间隔件130之上或定位在绝缘间隔件130上方)的开口143。因此,灭火剂在从灭火片150被排出时可以通过顶板140的开口143穿过顶板140以到达绝缘间隔件130。另外,灭火剂可以沿绝缘间隔件130的面对相邻电池单体120的壳体121的表面移动,从而熄灭火并对电池单体120进行冷却。灭火剂被定位在电池单体120中的其温度高于参考温度的一个或更多个电池单体120之上的灭火片150排出。因此,灭火剂可以从具有升高的温度的电池单体120的顶部喷射。另外,因为灭火剂沿定位在对应电池单体120的前侧和后侧处的绝缘间隔件130的表面移动,所以可以既执行对应电池单体120的灭火又可以执行对应电池单体120的冷却。
在此,将描述根据本公开的另一实施例的储能模块的构造。
图17是根据本公开的另一实施例的储能模块的透视图;图18是图17中所示的储能模块的底部透视图;图19是示出电池单体和绝缘间隔件布置在根据本公开的实施例的储能模块的盖构件中的状态的透视图;图20是沿图17的线E-E截取的剖视图;图21是图20的区域“D”的放大图。
参照图17至图21,根据本公开的另一实施例的储能模块200可以包括盖构件210、电池单体120、绝缘间隔件230、顶板240、灭火片250和顶盖260。
根据本公开的实施例的储能模块200的尺寸可以比上述储能模块100的尺寸小,使得与容置在储能模块100中的电池单体120的数量相比,在储能模块200的由盖构件210、顶板240和顶盖260一起形成的空间中可以容置更少数量的电池单体120。因此,盖构件210、顶板240和顶盖260的构造和尺寸会根据容置在其中的电池单体的数量而变化。然而,可以基本上以与储能模块100的方式类似的方式构造储能模块200。
盖构件210可以包括底板、端板(或多个端板)和侧板(或多个侧板),底板、端板和侧板一起形成其中电池单体120和绝缘间隔件230与电池单体120交替地布置在底板上的空间。另外,盖构件210可以固定电池单体120和绝缘间隔件230的位置,并且可以保护电池单体120免受外部冲击的影响。在实施例中,底板还可以包括通孔211a,来自灭火片250的灭火剂和沿绝缘间隔件230的外表面移动的空气通过通孔211a排出。通孔211a可以定位成与绝缘间隔件230对应。
绝缘间隔件230定位在电池单体120中的相邻电池单体120之间,以防止或基本上防止电池单体120彼此接触,从而使电池单体120的壳体121保持在电隔离状态。在实施例中,每个绝缘间隔件230可以具有均具有足以完全覆盖两个相邻电池单体120的长侧表面的平面尺寸的长侧表面。在实施例中,例如,绝缘间隔件230中的一个可以定位在每组四个相邻电池单体120之间,所述四个相邻电池单体120被布置成使得所述四个电池单体120中的两个的长侧表面彼此面对。在实施例中,在每个绝缘间隔件230与电池单体120之间保留一定距离以限定外部空气通道和/或灭火剂通道,从而允许电池单体120的冷却。绝缘间隔件230可以包括阻燃(或不可燃)片和隔热片(或可以由阻燃(或不可燃)片和隔热片制成),当在电池单体120中的任何一个中爆发起火时,阻燃(或不可燃)片防止(或基本上减轻)火蔓延到相邻电池单体,隔热片防止(或基本上减轻)热传播到相邻电池单体。下面将更详细描述绝缘间隔件230的构造。
顶板240可以结合到盖构件210的顶部。顶板240可以在覆盖电池单体120的顶部的同时结合到盖构件210。顶板240包括分别与定位在每个电池单体120的顶表面上的排气孔124a对应的管道241。管道241可以沿一定方向(例如,沿顶板240的长度方向)布置。因此,如果排气孔124a破裂,则通过电池单体120的排气孔124a排放的气体可以沿顶板240的管道241向上移动。下面将更详细描述管道241的构造和操作。
灭火片250定位在顶板240与顶盖260之间。在实施例中,灭火片250可以包括定位在顶板240的管道241的相对侧处且在顶板240的长度方向上延伸的多个平面片。灭火片250可以安装在顶盖260的底表面260b上。这里,长度方向可以指顶板240的管道241沿其延伸的方向。
顶盖260结合到顶板240的顶部。顶盖260可以覆盖顶板240和灭火片250,从而保护顶板240和灭火片250免受施加到顶盖260的顶表面260a的外部冲击的影响。另外,顶盖260可以包括具有定位在其中的排放孔261的排气区域265以及定位在顶盖260的底表面260b上的突出部(例如,突出)262。管道241可以分别结合到(例如,可以分别延伸到)突出部262的内部。在实施例中,每个排放孔261可以包括沿一定方向(例如,沿顶盖260的长度方向)布置的多个排放孔。另外,排放孔261可以定位成与顶板240的管道241对应。因此,如果电池单体120的排气孔124a破裂,则通过电池单体120的排气孔124a排放的气体可以沿顶板240的管道241和顶盖260的排放孔261移动到外部。
在实施例中,具有排放孔261的排气区域265具有比顶盖260中的其它区域的高度小的高度。例如,排气区域265被构造成从顶盖260向下突出以在其中建立气体移动通道。排气区域265结合到管道241的顶部。这里,定位在排气区域265的底表面上的突出部262结合到管道241的外部。在实施例中,管道241可以被构造成具有比顶盖260的高度小的高度。利用这种构造,通过管道241和排放孔261排放的气体可以聚集在定位在排气区域265上的气体移动通道中。在实施例中,可以通过使用例如单独的风扇或抽吸结构(例如,真空泵)将气体排放到外侧,从而允许由电池单体120产生的气体快速地排放。
在此,将描述根据本公开的实施例的储能模块中的电池单体120和绝缘间隔件230的构造和操作。
图22A是示出图17至图21中所示的储能模块中的绝缘间隔件的构造的透视图,图22B是示出图17至图21中所示的储能模块中的绝缘间隔件的构造的分解透视图;图23是沿图17的线F-F截取的剖视图。
在实施例中,电池单体120和绝缘间隔件230可以交替地布置在盖构件210的底板的顶表面上。在实施例中,每个绝缘间隔件230可以具有均具有足以完全覆盖两个相邻电池单体120的长侧表面的平面尺寸的侧表面。例如,一个绝缘间隔件230的一个表面可以完全覆盖两个相邻电池单体120的长侧表面,所述一个绝缘间隔件230的另一表面可以完全覆盖两个其它相邻电池单体120的长侧表面。例如,一个绝缘间隔件230可以定位在四个电池单体120之间,四个电池单体120被布置成使得两个电池单体120的长侧表面面对两个其它电池单体120的长侧表面。
另外,电池单体120的长侧表面可以与面对的电池单体120的长侧表面间隔开一定距离(例如,预定距离),绝缘间隔件230可以定位在电池单体120的每个长侧表面之间。
在实施例中,面对的电池单体120的长侧表面之间的距离(例如,第一距离)可以在从约3.5mm至约4.5mm的范围内。如果第一距离小于约3.5mm,则在每个电池单体120与绝缘间隔件230之间可能无法设置空气层(例如,空气通道),从而降低冷却效率。如果第一距离大于约4.5mm,则储能模块200可能变得不必要地庞大。
定位在每个面对的电池单体120的对之间的绝缘间隔件230可以防止或基本上防止电池单体120彼此接触,从而使电池单体120的壳体121保持在电隔离状态。另外,绝缘间隔件230和电池单体120的长侧表面彼此间隔开以建立外部空气通道。这里,电池单体120可以被沿(或通过)外部空气通道移动的外部空气冷却。
在实施例中,绝缘间隔件230可以由片部组成,而没有单独的边缘部。绝缘间隔件230可以包括阻燃(或不可燃)片和隔热片,阻燃(或不可燃)片防止(或基本上减轻)火传播到相邻电池单体120,隔热片防止(或基本上减轻)热传播到相邻电池单体120。例如,绝缘间隔件230的片部可以包括隔热的第一片231a和通过使用一个或更多个粘合构件231c分别粘合到第一片231a的相对表面的两个阻燃(或不可燃)的第二片231b。在实施例中,第一片231a和第二片231b具有相同(或基本上相同)的尺寸。在实施例中,绝缘间隔件230的厚度可以不超过第一距离的约50%,以有利于灭火剂的移动,这将在下面更详细描述。
在实施例中,粘合构件231c可以定位在第一片231a与距第一片231a的顶端和底端一定距离(例如,预定距离)处的第二片231b之间,以使第一片231a和第二片231b彼此附着。在实施例中,粘合构件231c可以在它们的宽度方向上具有与第一片231a和第二片231b相同(或基本上相同)的宽度。例如,第一片231a的顶端和底端可以通过粘合构件231c分别粘合到第二片231b的顶端和底端。
在实施例中,如果片部具有比其高度方向尺寸的两倍大的宽度方向尺寸,则第一片可以通过粘合构件231c在其顶端和底端处粘合,从而改善粘合性能。例如,当片部的宽度方向尺寸大于或等于其高度方向尺寸的两倍时,如图14A中所示的实施例中那样,当第一片231a和第二片231b通过粘合构件231c在片部的相对端处彼此粘合时,粘合性能会降低。然而,在实施例中,片部231可以具有与图14B中所示的片部131的构造相同或相似的构造。
如上所述,如果从绝缘间隔件230的顶部施加灭火剂,则灭火剂可以沿片部的表面向下移动。因此,灭火剂可以接触相邻电池单体120的壳体121,从而熄灭火并对电池单体120进行冷却。在此,将更详细描述灭火剂的移动和使用空气对电池单体120进行冷却。
如图23中所示,顶板240还可以包括被定位成分别与绝缘间隔件230对应的开口(例如,开口孔)243。因此,从灭火片250排出的灭火剂可以通过顶板240的开口243穿过顶板240以到达绝缘间隔件230。另外,灭火剂可以沿绝缘间隔件230的面对电池单体120的壳体121的表面移动,从而对电池单体120进行灭火并冷却。从其温度高于参考温度的一个或更多个电池单体120上方的灭火片250排出(或喷射)灭火剂。因此,灭火剂可以从温度已经升高的电池单体120的顶部喷射。另外,因为灭火剂沿定位在对应电池单体120的前侧和后侧处的绝缘间隔件230的表面移动,所以既可以对对应电池单体120进行灭火又可以对对应电池单体120进行冷却。
另外,顶盖260还可以包括穿过顶盖260的顶表面和底表面并且定位成分别与开口243对应的通孔263。例如,通孔263可以分别与绝缘间隔件230对应。
另外,盖构件210的底板211也可以包括定位成分别与绝缘间隔件230对应的通孔211a。因此,通过顶盖260的通孔263和顶板240的开口243引进的空气可以沿设置在绝缘间隔件230与电池单体120之间的空间移动,以通过底板211的通孔211a排放。当然,空气的移动(例如,气流方向)可以是相反的。以这种方式,可以由通孔211a和263以及开口243提供空气通道,从而改善冷却效率。
在下文中,将更详细地描述在根据本发明的实施例的储能模块100中使用的电池单体120的构造。
图24A和图24B分别是在根据本公开的实施例的储能模块中使用的电池单体的透视图和剖视图。
参照图24A和图24B,在实施例中,电池单体120被构造成使得电极组件125被容纳在壳体121中,盖板124覆盖壳体121的顶部。在实施例中,具有比其它区域的厚度小的厚度的排气孔124a大致定位在盖板124的中心处。如上所述,顶板140的管道141定位成与排气孔124a对应。
在实施例中,电极组件125可以通过一对集流体126电连接到定位在盖板124上的第一电极端子122和第二电极端子123。为了方便起见,在以下描述中,第一电极端子122将被称为负极端子,第二电极端子123将被称为正极端子,但是其极性可以反转。
电极组件125可以包括负极125a、定位成面对负极125a的正极125b以及定位在负极125a与正极125b之间的隔膜125c,电极组件125可以与电解质(未示出)一起容纳在壳体121中。
虽然已经描述了一些示例实施例以实践本公开的储能模块,但是本领域普通技术人员将理解的是,在不脱离如在权利要求中阐述的本公开的精神和范围的情况下,可以在其中进行形式和细节上的各种改变。
Claims (23)
1.一种储能模块,所述储能模块包括:
多个电池单体,在长度方向上布置成使得所述多个电池单体中的相邻电池单体的长侧表面彼此面对,所述多个电池单体中的每个电池单体包括排气孔;
多个绝缘间隔件,所述多个绝缘间隔件中的至少一个定位在所述多个电池单体中的一对相邻电池单体的长侧表面之间;
盖构件,包括被构造成容纳所述多个电池单体和所述多个绝缘间隔件的内部容置空间;
顶板,结合到盖构件的顶部,包括分别与所述多个电池单体的排气孔对应的管道并且包括分别与所述多个绝缘间隔件对应的开口孔;
顶盖,结合到顶板的顶部并且包括定位在排气区域中且分别与管道对应的排放孔;以及
灭火片,定位在顶盖与顶板之间,被构造成在超过特定温度的温度下排出灭火剂,并且包括被定位成与管道对应的开口孔,
其中,顶盖包括定位在顶盖的底表面上、覆盖排气区域并且结合到管道的外部的突出部。
2.根据权利要求1所述的储能模块,其中,灭火片包括在由聚脲和聚氨酯制成的外部壳体内容置灭火剂的容置空间。
3.根据权利要求2所述的储能模块,其中,容置空间包括一个或更多个胶囊或管。
4.根据权利要求3所述的储能模块,其中,灭火剂包括卤化碳化合物。
5.根据权利要求1所述的储能模块,其中,灭火片包括被构造成在不同温度下排出灭火剂的不同类型的片。
6.根据权利要求1所述的储能模块,其中,灭火剂在灭火片中的比例为30%至50%。
7.根据权利要求1所述的储能模块,其中,灭火剂在灭火片中的量为0.12g/cm3至0.82g/cm3。
8.根据权利要求1所述的储能模块,其中,顶盖还包括具有从排气区域朝向突出部逐渐增加的厚度的倾斜部。
9.根据权利要求8所述的储能模块,其中,管道的顶端比倾斜部低。
10.根据权利要求1所述的储能模块,其中,在管道与突出部之间限定空间,并且从排气孔排放的一些气体穿过管道以通过倾斜部排放到所述空间。
11.根据权利要求1所述的储能模块,其中,管道具有向上逐渐减小的内径。
12.根据权利要求1所述的储能模块,其中,排气区域的一部分延伸到管道的内部中。
13.根据权利要求1所述的储能模块,其中,排气区域具有比顶盖的厚度小的厚度。
14.根据权利要求1所述的储能模块,其中,排气区域从顶盖向下突出。
15.根据权利要求1所述的储能模块,其中,排放孔的总面积大于或等于排气区域的面积的30%。
16.根据权利要求1所述的储能模块,其中,所述多个绝缘间隔件中的绝缘间隔件包括隔热的第一片和通过粘合构件分别粘合到第一片的背对表面的多个阻燃的第二片。
17.根据权利要求16所述的储能模块,其中,第一片包括陶瓷纸,所述多个第二片包括云母纸。
18.根据权利要求17所述的储能模块,其中,第一片包括包含碱土金属的陶瓷纤维。
19.根据权利要求16所述的储能模块,其中,所述多个电池单体中的相邻电池单体的所述长侧表面彼此间隔开第一距离,并且
其中,所述多个绝缘间隔件中的每个的厚度比第一距离的50%小。
20.根据权利要求16所述的储能模块,其中,所述多个绝缘间隔件中的每个具有小于所述多个绝缘间隔件中的每个的高度方向尺寸的两倍的宽度方向尺寸,并且
其中,第一片在第一片的相对端处通过粘合构件粘合到所述多个第二片。
21.根据权利要求20所述的储能模块,其中,所述多个绝缘间隔件还包括包含塑料材料的边缘部,并且
其中,边缘部通过嵌件成型形成在第一片和第二片的外围边缘处。
22.根据权利要求16所述的储能模块,其中第一片和第二片在其中心部处彼此间隔开以限定空气通道。
23.根据权利要求16所述的储能模块,其中,所述多个绝缘间隔件的宽度方向尺寸比其高度方向尺寸的两倍大,并且
其中,第一片和所述多个第二片通过施用到与第一片和所述多个第二片中的每个的顶端和底端相邻的区域的粘合构件彼此粘合。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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