CN114223090A - 电池架和能量存储系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池架，该电池架当在使用中时发生火灾或热失控时能够有效地防止火灾或热量传播。为了实现该目的，根据本发明的电池架包括：多个电池模块，所述多个电池模块被竖直地布置；电池架外壳，该电池架外壳包括多个存储单元，每个存储单元具有存储空间，其具有一个敞开侧，以容纳所述多个电池模块，该电池架外壳还具有移动单元，所述移动单元被构造成将内部温度升高到预定温度的电池模块排出到外部；和托盘，该托盘被构造成容纳被排出的电池模块。

Description

电池架和能量存储系统
技术领域
本公开涉及一种具有托盘的电池架，其被构造成接收被排出到外部的电池模块，更特别地，本公开涉及一种用于当在使用中时发生火灾或热失控时、有效地防止火灾或热量传播的电池架。
本申请要求2019年11月14日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请10-2019-0146127号的权益，其公开内容通过引用以其整体并入本文。
背景技术
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具有可以在任何方便的时候进行再充电、自放电率非常低以及能量密度高的优点，从而锂二次电池获得比镍类二次电池更多的关注。
锂二次电池主要使用锂类氧化物和碳材料分别作为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，该电极组件包括分别涂覆有正电极活性材料和负电极活性材料的正电极板和负电极板，并且分隔件被置于该正电极板和该负电极板之间；和封装或电池袋外壳，电极组件与电解质溶液一起被气密性地接收在该封装或电池袋外壳中。
近来，二次电池不仅被广泛地用在诸如便携式电子装置这样的小型装置中，而且还被用在诸如车辆和能量存储系统这样的中型和大型装置中。为了在中型和大型装置应用中使用，许多二次电池被电连接，以增加容量和输出。特别地，袋型二次电池容易堆叠，并且由于该优点，袋型二次电池广泛地在中型和大型装置中使用。
更近地，随着作为能量源的使用和对大容量结构的增长的需要，对包括电池模块的电池架的需求正在增加，该电池模块包括串联和/或并联电连接的多个二次电池以及电池管理系统(BMS)。
通常，电池架包括由金属制成的电池架外壳，以保护多个电池模块免受外部冲击或者接收并存储多个电池模块。近年来，随着对高容量电池架的需求的上升，对包括大量的电池模块的电池架的需要正在增加。
然而，传统的电池架包括多个电池模块，当在多个电池模块中的任一个电池模块中的二次电池中发生热失控、从而引起火灾或者爆炸时，热量或火焰传播到相邻的二次电池，从而引起二次爆炸。已致力于防止火灾或爆炸的传播。
相应地，当在电池架的某个二次电池中发生热失控时，需要快速且完善的火灾抑制技术来做出及时对策。
发明内容
技术问题
本公开被设计成解决上述问题，因此本公开旨在提供一种用于当在使用中时发生火灾或热失控时有效地防止火灾或热量的电池架。
本公开这些和其它的目的和优点可以通过以下描述而被理解，并且通过本公开的实施例将是显而易见的。另外，将易于认识到，本公开的目的和优点可以通过手段及其组合来实现。
技术方案
为了实现上述目的，根据本公开的一种电池架包括：多个电池模块，所述多个电池模块被布置在竖直方向上；电池架外壳，该电池架外壳包括接收部和移动部，该接收部具有向一侧敞开以接收所述多个电池模块中的每个电池模块的内部空间，该移动部被构造成排出内部温度升高到预定温度以上的电池模块；和托盘，该托盘被构造成接收被排出的电池模块。
另外地，所述托盘可以包括冷却构件，该冷却构件被构造成冷却被接收在托盘中的电池模块。
另外地，所述电池模块可以包括温度传感器和模块电池管理系统(BMS)，该温度传感器测量温度，该模块电池管理系统(BMS)被构造成经由无线通信来传输所述温度传感器的温度信息。
另外地，所述电池架外壳可以包括电池架BMS，该电池架BMS被构造成与所述模块BMS无线通信，并且所述电池架BMS可以被构造成当从所述模块BMS接收到预定温度以上的电池模块的温度信息时控制所述移动部排出电池模块。
另外地，所述移动部可以包括：轮子，该轮子被构造成旋转以将所述电池模块移动到所述接收部的敞开侧；和电动机，该电动机被连接到所述轮子的旋转轴，以旋转所述轮子。
另外地，所述移动部可以包括：传送带，该传送带被构造成将所述电池模块移动到接收部的敞开侧；和驱动辊，该驱动辊驱动传送带，电动机被连接到该驱动辊。
另外地，所述电池架外壳可以被构造成：在所述接收部的下部中接收所述托盘，并且当所述电池模块被排出到外部时将所述托盘转移到外部，以接收被排出的电池模块。
另外地，所述托盘可以包括盖构件，该盖构件具有被构造成引导被排出的电池模块的下落的移动空间。
另外地，所述电池模块可以包括单体组件和外部输入/输出端子，该单体组件包括多个二次电池，该外部输入/输出端子被电连接到所述单体组件。
另外地，所述电池架可以进一步包括多个模块汇流条，所述多个模块汇流条被构造成将所述外部输入/输出端子电连接到其它电池模块的外部输入/输出端子，并且通过所述外部输入/输出端子的接触而弹性地变形。
另外地，所述外部输入/输出端子可以被置于所述多个模块汇流条之间。
另外地，所述电池架可以进一步包括支撑件，该支撑件被构造成将所述多个模块汇流条固定到所述支撑件的内表面。
为了实现上述目的，根据本公开的一种能量存储系统包括至少一个电池架。
有利效果
根据本公开的方面，因为本公开包括电池架外壳，该电池架外壳包括被构造成排出内部温度升高到预定温度以上的电池模块的移动部，所以多个电池模块中的已经发生了火灾或热失控的一些电池模块可以被排出到外部，由此有效地防止对相邻的电池模块的火灾或热失控现象。
另外，根据本公开的实施例的方面，本公开包括电池架外壳，该电池架外壳包括被构造成排出内部温度升高到预定温度以上的电池模块的移动部以及被构造成接收被排出的电池模块的托盘，由此当在电池模块中发生火灾或热失控时，防止热量传播到相邻的电池模块。而且，因为本公开的托盘接收被排出的电池模块，所以能够有效地防止火灾传播到与电池架外壳相邻的位置。能够增加电池架的安全性。
另外，根据本公开的方面，因为本公开的电池模块包括模块电池管理系统(BMS)，该模块电池管理系统(BMS)被构造成经由无线通信向电池架BMS传输温度传感器的温度信息，所以当与通过感测线连接到电池架BMS的传统的电池模块相比较时，本公开的电池模块可以在不被感测线干扰的情况下由移动部排出到外部。相应地，能够稳定地排出已经发生了火灾或热失控的电池模块，由此针对火灾有效地增加电池架的安全性。
此外，根据本公开的另一个方面，因为本公开的移动部包括被构造成旋转以将所述电池模块移动到所述接收部的敞开侧的轮子以及被连接到轮子的旋转轴以旋转所述轮子的电动机，所以能够快速地排出多个电池模块中的已经发生了火灾或热失控的一些电池模块，由此更有效地防止火灾或热失控传播到相邻的电池模块。
另外，根据本公开的另一个方面，因为本公开的移动部包括被构造成将所述电池模块移动到所述接收部的敞开侧的传送带以及被连接到用于驱动所述传送带的所述传送带的驱动辊的电动机，所以能够快速地排出多个电池模块中的已经发生了火灾或热失控的一些电池模块，由此更有效地防止火灾或热失控传播到相邻的电池模块。
进而，根据本公开的方面，因为电池架外壳包括：多个模块汇流条，所述多个模块汇流条被构造成将外部输入/输出端子电连接到其它电池模块的外部输入/输出端子，并且通过外部输入/输出端子的接触而弹性地变形；和外部输入/输出端子，该外部输入/输出端子被置于所述多个模块汇流条之间，所以与联结到模块汇流条的传统的电池模块的外部输入/输出端子相比较，本公开的电池模块可以在不会被与模块汇流条相联接的联接结构干扰的情况下由所述移动部排出到外部。相应地，能够稳定地排出已经发生了火灾或热失控的电池模块，由此有效地增加电池架的安全性。
附图说明
附图示出本公开的优选实施例，并且与以下详细描述一起用于提供本公开的技术精神的进一步理解。然而本公开不被解释为限于绘图。
图1是示意性地示出根据本公开实施例的电池架的前立体图。
图2是示意性地示出根据本公开实施例的电池架的电池模块的内部的前立体图。
图3是示意性地示出根据本公开实施例的电池架的电池模块的后立体图。
图4是示意性地示出根据本公开实施例的电池架的电池模块的单体组件的立体图。
图5是示意性地示出从根据本公开实施例的电池架排出的电池模块的前立体图。
图6是根据本公开实施例的电池架的内部部件的概念图。
图7是示意性地示出根据本公开实施例的电池架外壳的立体图。
图8是示意性地示出被设置在图7的电池架外壳中的轮子和电池模块的局部侧视放大视图。
图9是示意性地示出根据本公开另一实施例的电池模块的电池架外壳的立体图。
图10是示意性地示出根据本公开另一实施例的电池模块的托盘的局部立体图。
图11是示意性地示出根据本公开实施例的电池架的后视图。
图12是示意性地示出根据本公开实施例的模块汇流条和支撑件的前视图。
图13和图14是示意性地示出根据本公开实施例的、在电池模块的外部输入/输出端子和模块汇流条之间的接触的过程的截面视图。
图15是示意性地示出根据本公开另一实施例的电池架的后视图。
图16是示意性地示出根据本公开另一实施例的模块汇流条和支撑件的前视图。
图17和18是示意性地示出根据本公开另一实施例的、在电池模块的外部输入/输出端子和模块汇流条之间的接触的过程的截面视图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述本公开的优选实施例。在描述之前，应该理解，在说明书和所附权利要求中使用的术语或词语不应被解释为限于一般和字典的含义，而是基于允许本发明人为了最佳解释而适当地定义术语的原则，基于对应于本公开的技术方面的含义和概念来解释。
因此，本文中描述的实施例和绘图中示出的图示只是本公开的最优选的实施例，而非旨在完全地描述本公开的技术方面，从而应该理解，在提交申请时，可能已经对其做出各种其它等同方案和修改。
图1是示意性地示出根据本公开实施例的电池架的前立体图。图2是示意性地示出根据本公开实施例的电池架的电池模块的内部的前立体图。图3是示意性地示出根据本公开实施例的电池架的电池模块的后立体图。图4是示意性地示出根据本公开实施例的电池架的电池模块的单体组件的立体图。
参考图1到图4，根据本公开的实施例的电池架300包括多个电池模块200、电池架外壳310和托盘320。
首先，多个电池模块200可以以竖直布置的方式被接收在所述电池架外壳310中。另外，多个电池模块200可以包括模块外罩210和单体组件100，该单体组件100具有多个二次电池110，所述多个二次电池110被设置在所述模块外罩210的内部，并且被堆叠在一个方向上。
具体地，所述二次电池110可以是袋型二次电池110。例如，如在图4中所示，两个单体组件100中的每个单体组件可以包括在前后方向(Y方向)上并排地堆叠的21个袋型二次电池110。
特别地，所述袋型二次电池110可以包括电极组件(未示出)、电解质溶液(未示出)和袋116。
当在方向F(在图1中示出)上观察时，每个二次电池110在垂直于地面的方向(z方向)上竖立，其中两个宽表面被置放在前后方向上，并且密封部被置放在上、下、左和右方向上。换言之，每个二次电池110可以在竖直方向上竖立。在本说明书中，除非另有规定，否则上、下、前、后、左和右方向是当从方向F观察时定义的。
这里，所述袋可以具有凹形接收部。电极组件和电解质溶液可以被接收在所述接收部中。每个袋可以具有外部绝缘层、金属层和内部粘结层，并且所述内部粘结层在所述袋的边缘处彼此粘结，以形成密封部。在形成有二次电池110的正电极引线112和负电极引线111的左端和右端(x方向)中的每一端处可以形成平台部。
所述电极组件可以是涂覆有电极活性材料的电极板以及分隔件的组件，并且可以包括至少一个正电极板和至少一个负电极板以及分隔件。所述电极组件的正电极板可以具有正电极接线片，并且至少一个正电极接线片可以被连接到正电极引线112。
这里，所述正电极引线112可以具有被连接到所述正电极接线片的一端和通过所述袋暴露的另一端，并且所暴露的部分可以用作二次电池110的电极端子，例如所述二次电池110的正电极端子。
所述电极组件的负电极板可以具有负电极接线片，并且至少一个负电极接线片可以被连接到负电极引线111。所述负电极引线111可以具有被连接到所述负电极接线片的一端和通过所述袋暴露的另一端，并且所暴露的部分可以用作二次电池110的电极端子，例如所述二次电池110的负电极端子。
如图4所示，当在方向F上观察时，所述正电极引线112和负电极引线111可以相对于所述二次电池110的中心被形成在相反方向(x方向)上的左端和右端处。即，所述正电极引线112可以相对于所述二次电池110的中心被设置在一端(左端)处。所述负电极引线111可以相对于所述二次电池110的中心被设置在另一端(右端)处。
例如，如图4所示，所述单体组件100的每个二次电池110可以具有在左右方向上延伸的正电极引线112和负电极引线111。
这里，诸如前、后、左、右、上和下的表示方向的术语可以取决于观察者的位置或物体的放置而改变。然而，在说明书中，为了描述方便，诸如前、后、左、右、上和下的方向是当从方向F观察时定义的。
根据本公开的这种构造，能够在一个二次电池110的正电极引线112和负电极引线111之间没有干扰的情况下增加电极引线的面积。
所述正电极引线112和负电极引线111可以被形成为板形。特别地，所述正电极引线112和负电极引线111可以在水平方向(X方向)上延伸，其中宽表面在前后方向上竖立。
这里，“水平方向”是指当所述电池模块200被放置在地面上时平行于地面的方向，并且可以被称为在垂直于竖直方向的平面上的至少一个方向。
然而，根据本公开的电池模块200不限于上述袋型二次电池110，而是可以使用在提交该申请时已知的各种类型的二次电池110。
所述至少两个单体组件100可以被布置在前后方向上。
所述电池模块200可以包括至少一个汇流条(未示出)，所述至少一个汇流条被构造成电连接多个二次电池110。具体地，所述汇流条可以包括导电金属，例如铜、铝和镍。
根据本公开的这种构造，所述模块外罩210具有能够稳定地保护多个二次电池110免受外部冲击的结构，由此针对外部冲击增加所述电池模块200的安全性。
回来参考图1，所述电池架外壳310可以包括具有接收空间的多个接收部312，所述接收空间向一侧敞开，以接收并存储多个电池模块200中的每个电池模块。多个接收部312可以被构造成接收被布置在竖直方向上的多个电池模块200。所述接收部312可以被构造成以预定间隔定位多个电池模块200。
所述多个接收部312中的每个接收部可以包括电池架框架315，所述电池模块200被安装在该电池架框架315上。具体地，所述电池架框架315可以具有在与所述电池架外壳310的外侧壁311垂直的方向(水平方向)上延伸的板形。例如，如图1中所示，在前后方向上延伸的电池架框架315可以被设置在被构造成分别接收被布置在竖直方向上的五个电池模块200的五个接收部312的左侧和右侧上。
图5是示意性地示出从根据本公开实施例的电池架排出的电池模块的前立体图。图6是根据本公开实施例的电池架的内部部件的概念图
参考图5和图6，所述电池架外壳310可以包括移动部314，该移动部314包括移动装置314v，以排出内部温度升高到预定温度以上的电池模块200。所述移动部314被构造成通过朝向所述接收部312的敞开侧(前侧)挤压来排出由于火灾或热失控而内部温度升高到预定温度以上的电池模块200。例如，如图1中所示，所述电池模块200被接收在五个接收部312中的每一个中，当所接收的电池模块200升高到预定温度以上时，所述移动部314可以排出该电池模块200。
根据本公开的这种构造，本公开包括电池架外壳310，该电池架外壳310包括移动部314，该移动部314被构造成排出内部温度升高到预定温度以上的电池模块200，使得可以排出多个电池模块200中的发生火灾或热失控的电池模块200，由此有效地防止火灾或热失控传播到相邻的电池模块200。
再次与图1一起参考图5，所述托盘320可以被构造成接收由所述移动部314排出到外部的电池模块200。具体地，所述托盘320可以包括：基板322，该基板322具有在水平方向上延伸的平坦表面；和侧壁321，该侧壁321从所述基板322的外周向上延伸。所述托盘320的内部空间可以具有足够大的尺寸，以完全地接收电池模块200。
例如，如图1中所示，在电池模块200中发生火灾或热失控之前，所述托盘320可以被接收在被形成于所述电池架外壳310的底部上的接收空间313a中。随后，当在电池模块200中发生火灾或热失控时，所述托盘320可以被构造成移动到由所述移动部314排出到外部的电池模块200将落下的位置。所述托盘320可以包括不易燃烧的阻燃材料。例如，所述托盘320可以包括阻燃塑料。这里，所述阻燃塑料可以是包含阻燃剂(多溴二苯醚)的塑料。
根据本公开的这种构造，本公开包括电池架外壳310，该电池架外壳310包括被构造成排出内部温度升高到预定温度以上的电池模块200的移动部314以及被构造成接收被排出到外部的电池模块200的托盘320，由此，当在电池模块200中发生火灾或热失控时，防止火灾传播到相邻的电池模块200。而且，本公开的托盘320接收被排出的电池模块200，由此有效地防止火灾传播到与电池架外壳310相邻的位置。能够增加电池架300的安全性。
回过来参考图5，所述托盘320可以包括冷却构件326，该冷却构件326被构造成冷却所接收的电池模块200。所述冷却构件326可以包括水或者具有高比热的填充物。例如，所述填充物可以是固体填充物或者液体填充物(例如，绝缘油，诸如FR3)，该填充物是具有高比热的绝缘体。可替代地，所述冷却构件326可以包括当被加热时从固体变到气体或者从液体变到气体的相变材料。例如，所述相变材料可以是石蜡或者水合盐。
参考图6，所述电池模块200可以包括温度传感器270和模块BMS230。所述温度传感器270可以被构造成测量所述电池模块200的内部温度。例如，所述温度传感器270可以通过感测线271被连接到所述模块BMS 230，该感测线271用于所述温度传感器270和模块BMS230之间的通信。可替代地，所述温度传感器270可以是线性温度检测传感器。所述线性温度检测传感器可以感测多个电池模块200的温度，并且可以被直接地电连接到所述模块BMS230而无需单独的信号线。而且，所述线性温度检测传感器轻且具有挠性，因此容易安设。这里，所述模块BMS 230可以是控制电池模块的充电和放电的电池管理系统。
所述模块BMS 230可以被构造成经由无线通信来传输所述温度传感器270的温度信息。为此目的，所述模块BMS 230可以包括NFC无线通信单元、蓝牙(Bluetooth)无线通信单元或者射频识别(RFID)无线通信单元。所述模块BMS 230可以被构造成与下文描述的用作中央控制单元(主机)的电池架BMS 330无线通信。例如，所述模块BMS230可以从所述温度传感器270接收电池模块200的内部温度信息，并且通过无线通信方法向电池架BMS 330传输温度信息。这里，所述电池架BMS 330可以是通过与多个模块BMS 230通信来控制多个电池模块200的充电和放电的电池管理系统。
所述电池架外壳310可以包括所述电池架BMS 330，该电池架BMS 330被构造成能够与所述模块BMS 230进行无线通信。所述电池架BMS 330可以包括无线信号接收器单元(未示出)，该无线信号接收器单元被构造成从所述模块BMS 230接收温度信息。另外，所述电池架BMS 330可以从所述模块BMS 230接收与电流和电压相关联的信息。为此目的，所述模块BMS 230可以进一步包括被电连接到单体组件100的印刷电路板(未示出)。
当所述电池架BMS 330从所述模块BMS 230接收到预定温度以上的电池模块200的温度信息时，所述电池架BMS 330可以被构造成控制所述移动部314来排出电池模块200。例如，所述电池架BMS 330可以经由无线通信从所述模块BMS 230接收与多个电池模块200中的预定温度以上的内部温度升高相关联的信息。随后，所述电池架BMS330可以操作被构造成排出温度升高到预定温度以上的电池模块200的移动部314，以将该电池模块200排出电池架外壳310。
根据本公开的这种构造，所述电池模块200包括模块BMS 230，该模块BMS 230被构造成经由无线通信向所述电池架BMS 330传输温度传感器270的温度信息，因此当与通过感测线被连接到电池架BMS的传统电池模块(未示出)相比时，本公开的电池模块200可以在不会被感测线干扰的情况下被所述移动部314排出到外部。相应地，能够稳定地排出已经发生了火灾或热失控的电池模块200，由此有效地增加电池架300的安全性。
图7是示意性地示出根据本公开实施例的电池架外壳的立体图。图8是示意性地示出被设置在图7的电池架外壳中的轮子和电池模块的局部侧视放大视图。
再次与图1和图6一起参考图7和图8，在根据本公开实施例的电池架外壳310A中，所述移动部314可以包括轮子314a和电动机314m。具体地，所述轮子314a可以被构造成旋转以将所述电池模块200移动到所述接收部312的敞开侧。例如，如图7中所示，所述轮子314a可以被插入并且置放所述电池架框架315的一部分中。所述电池架框架315可以具有开口315h，以允许轮子314a旋转。
所述电动机(图6中的314m)可以被连接到所述轮子314a的旋转轴，以旋转所述轮子314a。所述电动机314m可以被电连接到所述电池架BMS 330，以允许所述电池架BMS 330来控制所述旋转移动。
所述电池模块200可以包括带280，该带280被附接到所述模块外罩210的底部。所述带280可以在底部上具有凹凸结构280h。所述轮子314a可以例如设置有轮齿。所述带280的凹凸结构280h可以与所述轮子314a的轮齿相接合。所述带280可以被构造成将具有轮齿的所述轮子314a的旋转力传递到电池模块200，以向前移动所述电池模块200。
根据本公开的这种构造，所述移动部314包括被构造成旋转以将所述电池模块200移动到所述接收部312的敞开侧(前侧)的轮子314a以及被连接到所述轮子314a的旋转轴线以旋转所述轮子314a的电动机314m，以排出多个电池模块200中的已经发生了火灾或热失控的电池模块200，由此更有效地防止火灾或热失控传播到相邻的电池模块200。
图9是示意性地示出根据本公开另一实施例的电池模块的电池架外壳的立体图。
再次与图1和图6一起地参考图9，在根据本公开另一实施例的电池模块的电池架外壳310B中，所述移动部314可以包括传送带314b和电动机314m。所述传送带314b可以被构造成将所述电池模块200移动到所述接收部312的敞开侧。例如，如图9中所示，所述传送带314b可以替代所述接收部312的电池架框架。即，所述传送带314b可以被构造成在顶部上安装电池模块200。所述传送带314b可以包括至少一个驱动辊314b1。所述驱动辊314b1可以被构造成移动所述传送带314b。所述电动机314m可以被连接到所述驱动辊314b1，以旋转驱动辊314b1。
所述电动机(图6中的314m)可以被连接到所述驱动辊314b1的旋转轴线，以旋转所述驱动辊314b1。所述电动机314m可以被电连接到电池架BMS 330，以允许电池架BMS 330控制旋转移动。
根据本公开的这种构造，本公开的移动部314包括被构造成将所述电池模块200移动到所述接收部312的敞开侧的传送带314b以及被连接到所述传送带314b的驱动辊314b1、以驱动所述传送带314b的电动机314m，以快速地排出多个电池模块中的已经发生了火灾或热失控的电池模块200，由此更有效地防止火灾或热失控传播到相邻的电池模块200。
再次与图5一起参考图7和图9，电池架外壳310可以被构造成在所述接收部312的下部中接收托盘320。例如，如在图1中所示，接收空间313a可以被设置在所述电池架外壳310的最下侧上，以接收所述托盘320。
当电池模块200被排出到外部时，所述电池架外壳310可以包括转移装置，该转移装置被构造成将所述托盘320转移到外部，以接收被排出的电池模块200。例如，如图7中所示，类似地，所述转移装置可以包括如前所述的轮子314a和电动机314m。具体地，所述轮子314a可以被置放在所述接收部312的底部上的接收空间中。例如，如在图7中所示，所述轮子314a可以被设置成所述托盘320的转移装置。
所述电动机314m可以被连接到所述轮子314a的旋转轴，以旋转所述轮子314a。所述电动机314m可以被电连接到电池架BMS330，以允许电池架BMS 330控制旋转移动。
例如，如图9中所示，传送带314b和电动机314m可以被设置成所述托盘320的转移装置。所述传送带314b可以被构造成将所述托盘320移动到所述接收部312的敞开侧(前侧)。所述传送带314b可以被构造成在顶部上安装所述托盘320。
所述电动机314m可以被连接到驱动辊314b1，以旋转所述传送带314b的驱动辊314b1。所述电动机314m可以被电连接到电池架BMS330，以允许电池架BMS 330控制所述旋转移动。
图10是示意性地示出根据本公开另一实施例的电池模块的托盘的局部立体图。
与图5一起参考图1和图10，根据本公开另一实施例的托盘320A可以包括盖构件324。所述盖构件324可以被构造成引导被排出到外部的电池模块200的下落。即，所述盖构件324可以具有移动空间323s，以使得所述电池模块200容易移动到所述电池模块200将落下的预设位置(所述托盘中)。
更具体地，所述盖构件324可以包括支撑杆324a和引导壁324d。当所述托盘320A被接收在所述电池架外壳310的接收空间(图1中的313a)中时，所述支撑杆324a可以被置放在托盘320A中。随后，当所述托盘320A被从所述接收空间313a取出时，所述支撑杆324a的一侧可以通过弹性构件324b(例如，弹簧)和铰链结构324c而在向上方向上可旋转地移动。为此目的，所述支撑杆324a可以通过铰链结构324c连接到托盘320A，以进行旋转移动。
所述引导壁324d可以具有被连接到所述支撑杆324a的上端以及被连接到所述托盘320A的下端。即，当所述托盘320被置放在所述接收空间313a中时，所述引导壁324d可以被接收在所述托盘320中，随后，当所述托盘320被所述移动装置从所述接收空间313a取出时，所述引导壁324d可以通过所述弹性构件324b引起的所述支撑杆324a的向上移动而向上延伸。
所述引导壁324d可以包括阻燃材料。所述移动空间323s可以由所述支撑杆324a和将所述支撑杆324a连接到所述托盘320A的引导壁324d形成。
根据本发明的这种构造，所述托盘320A包括盖构件324，该盖构件324具有被构造成引导被排出到外部的电池模块200的下落的移动空间，由此在所述托盘320A中稳定地接收由所述移动部314排出到外部的电池模块200。当已经发生了火灾或热失控的电池模块200未能移动到托盘320A中时，能够有效地防止火灾的传播发生。
图11是示意性地示出根据本公开实施例的电池架的后视图。
参考图11，根据本公开实施例的电池架300可以在电池架外壳310的接收部212中所接收的多个电池模块200中的每个电池模块中包括外部输入/输出端子221。所述外部输入/输出端子221可以被电连接到单体组件100。即，所述电池模块200可以通过所述外部输入/输出端子221向外部装置供应电力。正电极的正外部输入/输出端子221a可以被设置在所述电池模块200的后表面的一侧上，并且负电极的负外部输入/输出端子221b可以被设置在另一侧上。
图12是示意性地示出根据本公开实施例的模块汇流条和支撑件的前视图。
与图11一起地参考图12，电池架300可以进一步包括模块连接构件350，该模块连接构件350被构造成电连接多个电池模块200。
所述模块连接构件350可以包括多个模块汇流条352。所述模块汇流条352可以包括导电金属。例如，所述模块汇流条352可以包括铜、铝和镍。
例如，如图11和图12中所示，多个模块汇流条352可以被构造成将所述电池模块200的负外部输入/输出端子221b电连接到其它电池模块200的正外部输入/输出端子221a。
多个模块汇流条352中的一些模块汇流条可以通过金属线353彼此电连接。这是为了将在竖直方向上布置的多个电池模块200中的任一个电池模块电连接到被置放在上方位置或下方位置中的电池模块200，被置放在上方位置中的模块汇流条352和被置放在下方位置中的模块汇流条352可以与所述金属线353连接。
所述模块连接构件350可以进一步包括支撑件354，该支撑件354被构造成将多个模块汇流条352固定到内表面。所述支撑件354可以包括板，该板竖直地和水平地延伸，以固定多个模块汇流条352。
图13和图14是示意性地示出根据本公开实施例的在电池模块的外部输入/输出端子和模块汇流条之间的接触的过程的截面视图。
与图11和图12一起参考图13和图14，所述模块汇流条352可以具有椭圆形侧。另外，所述模块汇流条352可以具有卵形形状，其具有彼此连接的上侧、下侧、前侧和后侧。即，通过连接在一定方向上延伸的条形薄金属板的两端，所述模块汇流条352可以被制成在上侧、下侧、前侧和后侧上具有宽表面的卵形形状。
所述电池模块200的外部输入/输出端子221可以被置于多个模块汇流条352之间。在此情形中，多个模块汇流条352可以通过外部输入/输出端子221的接触而弹性地变形。
相应地，如图14中所示，所述外部输入/输出端子221可以被置于两个模块汇流条352之间，并且这两个模块汇流条中的每一个可以通过被设置的外部输入/输出端子221的接触引起的弹性变形而改变形状。两个模块汇流条352可以弹性地挤压所述外部输入/输出端子221，以最小化与被置于其间的外部输入/输出端子221的电接触电阻。
根据本公开的这种构造，所述电池架外壳310包括：多个模块汇流条352，所述多个模块汇流条352被构造成将外部输入/输出端子221电连接到其它电池模块200的外部输入/输出端子221，并且通过外部输入/输出端子221的接触而弹性地变形；和外部输入/输出端子221，该外部输入/输出端子221被置于多个模块汇流条352之间，因此当与被联结到模块汇流条352的传统电池模块200的外部输入/输出端子221相比较时，本公开的电池模块200可以在不会被与所述模块汇流条352相联接的联接结构干扰的情况下由所述移动部(图7中的314)排出。相应地，能够稳定地排出已经发生了火灾或热失控的电池模块200，由此有效地增加所述电池架300的安全性。而且，当被安设在所述电池架外壳310的后表面上时，所述模块连接构件350可以容易地简单地电连接多个电池模块200。
图15是示意性地示出根据本公开另一实施例的电池架的后视图。
参考图15，当与图11的电池模块200相比较时，根据本公开另一实施例的电池架300A的电池模块200A可以具有在竖直方向上布置的正外部输入/输出端子221a和负外部输入/输出端子221b。
例如，如在图15中所示，所述正外部输入/输出端子221a和负外部输入/输出端子221b可以在被安装在电池架外壳310上的电池模块200的后端处彼此相邻地置放。在此情形中，所述正外部输入/输出端子221a和负外部输入/输出端子221b可以被布置在竖直方向上。另外，所有的电池模块200可以包括当从后方观察电池架300A时相对于中心被置放在右侧上的正外部输入/输出端子221a和负外部输出端子221b。
图16是示意性地示出根据本公开另一实施例的模块汇流条和支撑件的前视图。图17和图18是示意性地示出根据本公开另一实施例的在电池模块的外部输入/输出端子和模块汇流条之间的接触的过程的截面视图。
再次与图15一起地参考图16到图18，根据本公开另一个实施例的电池架300A可以包括模块连接构件350A，该模块连接构件350A被构造成电连接多个电池模块200A。
所述模块连接构件350A可以包括多个模块汇流条352。所述模块汇流条352可以包括导电金属。例如，所述模块汇流条352可以包括铜、铝和镍。
所述模块连接构件350A可以包括支撑部356，该支撑部356包括被置放在多个模块汇流条352之间的电绝缘材料。所述电绝缘材料可以例如是非传导性塑料。更具体地，所述支撑部356可以包括聚氯乙烯或聚碳酸酯。例如，如图16中所示，包括电绝缘材料的支撑部356可以被置放在被置于上方位置中的模块汇流条352与被置于下方位置中的模块汇流条352之间。
所述支撑部356与模块汇流条352间隔开，使得外部输入/输出端子221被挤压-装配在所述模块汇流条352和支撑部356之间。在此情形中，所述支撑部356和模块汇流条352可以通过插入的外部输入/输出端子221引起的弹性变形而改变形状。即，如在图18中所示，所述支撑部356可以被置于正外部输入/输出端子221a和负外部输入/输出端子221b之间，以防止一个电池模块200A的正外部输入/输出端子221a和负外部输入/输出端子221b之间的短路。
例如，如图17和图18中所示，所述外部输入/输出端子221可以被挤压装配或插入在所述模块汇流条352和支撑部356之间。最上方的模块汇流条352和最下方的模块汇流条352可以被电连接到电池架BMS(图1中的330)。
例如，如图16和图18中所示，六个模块汇流条352可以被构造成将电池模块200A的外部输入/输出端子221串联电连接到其它电池模块200A的外部输入/输出端子221。
所述模块连接构件350A可以包括支撑件354，该支撑件354被构造成将多个模块汇流条352固定到内表面。所述支撑件354可以被构造成固定多个模块汇流条352。例如，如图16中所示，六个模块汇流条352和被置放在该六个模块汇流条352之间的五个支撑部356可以被固定到一个支撑件354的内表面。
根据本公开的这种构造，根据另一实施例的模块连接构件350A包括多个模块汇流条352以及被置放在多个模块汇流条352之间的支撑部356，使得外部输入/输出端子221可以被挤压装配或插入在所述模块汇流条352和支撑部356之间，并且相应地，容易进行连接操作，多个电池模块200A可以被串联电连接，并且与联结到模块汇流条352的传统的电池模块200A的外部输入/输出端子221相比较，本公开的电池模块200A可以在不会被与所述模块汇流条352相联接的联接结构干扰的情况下由移动部(图7中的314)排出。相应地，能够稳定地排出已经发生了火灾或热失控的电池模块200A。
根据本公开的一种能量存储系统(未示出)可以包括至少一个根据本公开的电池架300。特别地，能量存储系统可以包括多个根据本公开的电池架300。多个电池架300可以通过电池架汇流条(未示出)彼此电连接。根据本公开的能量存储系统可以以各种形式实现，例如智能电网系统或者充电站。
本文中使用的诸如上、下、左、右、前和后的指示方向的术语仅用于描述方便，并且对于本领域技术人员而言显而易见的是，这些术语可以取决于所述元件或观察者的位置而改变。
虽然上文已经关于有限数目的实施例和绘图描述了本公开，但是本公开不限于此，并且对于本领域技术人员而言显而易见的是，在本公开的技术方面和所附权利要求的等价范围内可以对其做出各种修改和改变。
附图标记说明
300：电池架
200：电池模块
100：单体组件
110：二次电池
210：模块外罩
310：电池架外壳
312：接收部
314：移动部
320：托盘
326：冷却构件
230：模块BMS
330：电池架BMS
314a：轮子
314m：电动机
221：外部输入/输出端子
314b：传送带
314b1：驱动辊
324：盖构件
352：模块汇流条
354：支撑件
工业适用性
本公开涉及一种电池架。另外，本公开可以在包括电池架的大型
能量存储系统工业中使用。

Claims (10)

1.一种电池架，包括：
多个电池模块，所述多个电池模块被布置在竖直方向上；
电池架外壳，所述电池架外壳包括接收部和移动部，所述接收部具有内部空间，所述内部空间向一侧敞开，以接收所述多个电池模块中的每个电池模块，所述移动部被构造成排出内部温度升高到预定温度以上的电池模块；和
托盘，所述托盘被构造成接收被排出的所述电池模块。
2.根据权利要求1所述的电池架，其中，所述托盘包括冷却构件，所述冷却构件被构造成冷却被接收在所述托盘中的所述电池模块。
3.根据权利要求1所述的电池架，其中，所述电池模块包括温度传感器和模块BMS，所述温度传感器测量温度，所述模块BMS被构造成经由无线通信来传输所述温度传感器的温度信息，
所述电池架外壳包括电池架BMS，所述电池架BMS被构造成与所述模块BMS无线通信，并且
所述电池架BMS被构造成当从所述模块BMS接收到所述预定温度以上的所述电池模块的所述温度信息时、控制所述移动部排出所述电池模块。
4.根据权利要求1所述的电池架，其中，所述移动部包括：
轮子，所述轮子被构造成旋转以将所述电池模块移动到所述接收部的敞开侧；和
电动机，所述电动机被连接到所述轮子的旋转轴，以旋转所述轮子。
5.根据权利要求1所述的电池架，其中，所述移动部包括：
传送带，所述传送带被构造成将所述电池模块移动到所述接收部的敞开侧，所述传送带包括驱动辊，所述驱动辊驱动所述传送带；和
电动机，所述电动机被连接到所述驱动辊。
6.根据权利要求1所述的电池架，其中，所述电池架外壳被构造成：
在所述接收部的下部中接收所述托盘，并且
当所述电池模块被排出到外部时，将所述托盘转移到外部，以接收被排出的所述电池模块。
7.根据权利要求1所述的电池架，其中，所述托盘包括盖构件，所述盖构件具有被构造成引导被排出的所述电池模块的下落的移动空间。
8.根据权利要求1所述的电池架，其中，所述电池模块包括单体组件和外部输入/输出端子，所述单体组件包括多个二次电池，所述外部输入/输出端子被电连接到所述单体组件，
所述电池架进一步包括多个模块汇流条，所述多个模块汇流条被构造成将所述外部输入/输出端子电连接到其它电池模块的所述外部输入/输出端子，并且通过所述外部输入/输出端子的接触而弹性地变形，并且
所述外部输入/输出端子被置于所述多个模块汇流条之间。
9.根据权利要求8所述的电池架，进一步包括：
支撑件，所述支撑件被构造成将所述多个模块汇流条固定到所述支撑件的内表面。
10.一种能量存储系统，包括至少一个根据权利要求1到9中的任一项所述的电池架。
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