CN116806390A - 电池组和包括该电池组的能量存储系统和车辆 - Google Patents
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Abstract
根据本发明的一个实施例的一种电池组包括：电池模块组件，所述电池模块组件包括至少一个电池单体；电池组外壳，所述电池组外壳容纳所述电池模块组件；和屏障单元，所述屏障单元被设置在所述电池组外壳的至少一侧上，向所述电池组外壳的外部释放所述电池组外壳内部的通气气体，并且具有被倾斜地置放成具有预定倾斜角度的至少一个阻挡挡板。
Description
技术领域
本公开涉及一种电池组以及一种包括该电池组的能量存储系统和一种包括该电池组的车辆。
本申请要求在大韩民国于2021年10月27日提交的韩国专利申请第10-2021-0144935号、在大韩民国于2021年12月24日提交的韩国专利申请第10-2021-0187706号和在大韩民国于2021年12月24日提交的韩国专利申请第10-2021-0187718号的优先权，其公开内容通过引用并入本文。
背景技术
二次电池具有根据产品组的高适用性和诸如高能量密度的电气特性，并且因此被通常地不仅应用于移动装置而且还应用于由电力源驱动的电动车辆(EV)或者混合动力车辆(HEV)。因为二次电池可以根本上减少化石燃料的使用并且不产生伴随能量消耗的任何副产品，所以作为用于改进环境友好性和能量效率的新的可替代能源，二次电池正在获得关注。
当前广泛使用的二次电池的类型包括锂离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、镍氢电池和镍锌电池。单元二次电池单体，即单元电池单体的操作电压范围从大约2.5V到大约4.5V。相应地，当要求更高的输出电压时，可以通过串联连接多个电池单体来构造电池组。而且，可以通过根据电池组要求的充电/放电容量并联连接多个电池单体来构造电池组。相应地，可以根据要求的输出电压或者充电/放电容量以各种方式设定包括在电池组中的电池单体的数目。
当通过串联/并联连接多个电池单体来构造电池组时，通常的方法是首先构造包括至少一个电池单体的电池模块并且通过使用所述至少一个电池模块来添加其它元件以构造电池组或者电池架。
传统的电池组通常包括具有至少一个电池单体的电池模块组件和容纳电池模块组件的电池组外壳。在传统电池组的情形中，当由于异常情况而在电池单体中发生热失控时，从电池单体产生通气气体、火焰或者火花。为了防止电池组的火灾或者爆炸，有必要向电池组的外部排放电池组内部的通气气体。
然而，当通气气体被排放到电池组的外部时，如果火焰或者火花也与通气气体一起地被排放到电池组的外部，则可能由于排放到外部的火焰或者火花而引起更大的火灾或者爆炸。
因此，要求找到一种途径来提供一种可以阻挡在电池单体的异常情况下产生的火焰或者火花的外部暴露的电池组、一种包括该电池组的能量存储系统和一种包括该电池组的车辆。
发明内容
技术问题
本公开旨在提供一种可以阻挡在电池单体的异常情况下产生的火焰或者火花的外部暴露的电池组、一种包括该电池组的能量存储系统和一种包括该电池组的车辆。
技术方案
在本公开的一个方面中，提供一种电池组，包括：电池模块组件，所述电池模块组件包括至少一个电池单体；电池组外壳，所述电池组外壳被构造成容纳所述电池模块组件；和屏障单元，所述屏障单元被设置在所述电池组外壳的至少一侧上，被构造成向所述电池组外壳的外部排放所述电池组外壳中的通气气体，并且具有被倾斜地置放以具有预定倾斜角度的至少一个阻挡挡板。
优选地，所述屏障单元可以包括第一屏障，所述第一屏障被联接到所述电池组外壳并且具有所述至少一个阻挡挡板；和第二屏障，所述第二屏障被联接到所述第一屏障并且被构造成在所述电池组外壳的纵向方向上覆盖所述阻挡挡板。
优选地，所述第一屏障的一个表面可以被置放成面对在所述电池组外壳的所述纵向方向上置放在所述电池模块组件的最外部处的至少一个电池单体。
优选地，所述第一屏障可以设置有用于向所述电池组外壳的外部排放所述通气气体的至少一个通气孔。
优选地，所述至少一个阻挡挡板可以被设置在所述第一屏障的另一个表面上并且至少部分地覆盖所述至少一个通气孔。
优选地，所述第二屏障可以在所述电池组外壳的所述纵向方向上被以预定间隔从所述至少一个通气孔隔开以形成预定空间。
优选地，所述至少一个阻挡挡板可以被置放在所述空间中。
优选地，所述阻挡挡板可以被设置成一对阻挡挡板，并且所述至少一个通气孔可以被置放在所述一对阻挡挡板之间。
优选地，所述屏障单元可以包括至少一个排放开口，所述至少一个排放开口沿着所述电池组外壳的高度方向与所述空间连通并且通过将所述第一屏障和所述第二屏障联接来形成。
优选地，所述排放开口可以包括上开口，所述上开口被设置在所述屏障单元的上侧处；和下开口，所述下开口被从所述上开口隔开并且被设置在所述屏障单元的下侧处。
优选地，所述屏障单元可以被设置在所述电池组外壳的在所述电池组外壳的所述纵向方向上的两端处。
在本公开的另一个方面中，还提供一种电池组，包括：电池模块组件，所述电池模块组件包括至少一个电池单体；电池组外壳，所述电池组外壳被构造成容纳所述电池模块组件；和屏障单元，所述屏障单元被设置在所述电池组外壳的至少一侧上，被构造成向所述电池组外壳的外部排放所述电池组外壳中的通气气体，并且具有至少一个阻挡挡板，所述至少一个阻挡挡板具有预定的网状结构。
在本公开的另一个方面中，还提供一种电池组，包括：电池模块组件，所述电池模块组件包括至少一个电池单体；电池组外壳，所述电池组外壳被构造成容纳所述电池模块组件；和屏障单元，所述屏障单元被设置在所述电池组外壳的至少一侧上，被构造成向所述电池组外壳的外部排放所述电池组外壳中的通气气体，并且具有用于阻挡从所述至少一个电池单体产生的火焰或者火花的预定空间。
在本公开的另一个方面中，还提供一种能量存储系统，所述能量存储系统包括至少一个根据以上实施例的电池组。
在本公开的另一个方面中，还提供一种车辆，所述车辆包括至少一个根据以上实施例的电池组。
有利的效果
根据如以上描述的各种实施例，能够提供一种能够阻挡在电池单体的异常情况下产生的火焰或者火花的外部暴露的电池组以及包括该电池组的一种能量存储系统和一种车辆。
附图说明
附图图示本公开的优选实施例，并且与前面的公开一起地，用于提供本公开的技术特征的进一步的理解，并且因此，本公开不被理解为限制于附图。
图1是用于解释根据本公开的实施例的电池组的图。
图2是图1的电池组的分解透视图。
图3是图2的电池组的屏障单元的分解透视图。
图4是图2的电池组的平面视图。
图5是图2的电池组的截面侧视图。
图6是用于解释图2的根据本公开的另一个实施例的屏障单元的图。
图7到图10是用于解释在图1的电池组的电池单体的热失控期间通过屏障单元阻挡火焰或者火花的外部暴露的图。
图11是用于解释根据本公开的又一个实施例的电池组的图。
图12是图11的电池组的分解透视图。
图13是图12的电池组的屏障单元的分解透视图。
图14是图12的电池组的平面视图。
图15是图12的电池组的截面侧视图。
图16是用于解释图12的根据本公开的另一个实施例的屏障单元的图。
图17到图20是用于解释在图11的电池组的电池单体的热失控期间通过屏障单元阻挡火焰或者火花的外部暴露的图。
图21是用于解释根据本公开的又一个实施例的电池组的图。
图22是图21的电池组的分解透视图。
图23是图22的电池组的屏障单元的分解透视图。
图24是用于解释图23的屏障单元的阻挡挡板和网状构件的图。
图25是图23的屏障单元的平面视图。
图26是图23的屏障单元的截面侧视图。
图27是用于解释图22的根据本公开的另一个实施例的屏障单元的图。
图28到图31是用于解释在图21的电池组的电池单体的热失控期间通过屏障单元阻挡火焰或者火花的外部暴露的图。
图32到图34是用于解释根据本公开的实施例的能量存储系统的图。
具体实施方式
现在将参考其中示出本公开的示例性实施例的附图更充分地描述本公开。提供了这些实施例从而本公开将是彻底的和完整的，并且将向本领域普通技术人员充分地传达本公开的概念，并且本公开可以被体现为很多不同的形式而不应该被理解为限制于在这里阐述的实施例。另外，为了帮助本公开的理解，附图没有按照比例绘制，而是某些部件的尺寸可能被夸大。
图1是用于解释根据本公开的实施例的电池组的图，并且图2是图1的电池组的分解透视图。
参考图1和图2，电池组10A可以包括电池模块组件100A、电池组外壳200A和屏障单元300A。
电池模块组件100A可以包括至少一个或者多个电池单体150A。在下文中，在这个实施例中，电池模块组件100A被限制性地描述为包括多个电池单体150A。
所述多个电池单体150A可以被沿着电池模块组件100A的高度方向彼此堆叠以被电连接到彼此。另外，所述多个电池单体150A也可以被沿着电池模块组件100A的纵向方向彼此堆叠。而且，所述多个电池单体150A可以在电池模块组件100A的纵向方向和高度方向这两个方向上被彼此堆叠。
所述多个电池单体150A是二次电池，并且可以被设置成袋型二次电池、棱柱形二次电池，或者圆柱形二次电池。在下文中，在这个实施例中，所述多个电池单体150A将被描述为被设置成袋型二次电池。
电池组外壳200A可以容纳电池模块组件100A。为此目的，用于容纳电池模块组件100A的容纳空间可以被设置在电池组外壳200A中。
电池组外壳200A沿着电池组10A的纵向方向形成有预定长度，并且可以被设置成在电池组10A的纵向方向上打开的长方体形状。
屏障单元300A被设置在电池组外壳200A的至少一侧上，向电池组外壳200A的外部排放电池组外壳200A中的通气气体(G，见图7到图10)，并且可以具有用于阻挡从所述至少一个电池单体150A产生的火焰或者火花(F，见图7到图10)的至少一个阻挡挡板350A。
屏障单元300A可以被设置成一对。
该一对屏障单元300A可以被设置在电池组外壳200A在电池组外壳200A的纵向方向上的两端处。具体地，该一对屏障单元300A可以分别地在电池组外壳200A的纵向方向上被联接到电池组外壳200A。该一对屏障单元300A可以通过与电池组外壳200A联接来将电池模块组件100A封装在电池组外壳200A中。
在下文中，将更详细地描述根据这个实施例的屏障单元300A。
图3是图2的电池组的屏障单元的分解透视图，图4是图2的电池组的平面视图，并且图5是图2的电池组的截面侧视图。
参考图3到图5，该一对屏障单元300A可以分别地包括第一屏障310A、第二屏障320A、通气孔330A、排放开口340A和阻挡挡板350A。
第一屏障310A具有基本板的形状，在电池组外壳200A的纵向方向上被联接到电池组外壳200A，并且可以包括所述至少一个阻挡挡板350A。
第一屏障310A的一个表面可以面对在电池组外壳200A的纵向方向上置放在电池模块组件100A的最外部处的至少一个电池单体150A。在这个实施例的情形中，第一屏障310A的一个表面可以被置放成面对置放在电池模块组件100A的最外部处的多个电池单体150A。
第二屏障320A被与第一屏障310A联接并且可以在电池组外壳200A的纵向方向上覆盖阻挡挡板350A。第二屏障320A可以被设置成基本U形板。
第二屏障320A可以在电池组外壳200A的纵向方向上被以预定间隔从以后描述的至少一个通气孔330A隔开以形成预定空间S。
第二屏障320A可以包括联接部分322A和空间形成部分326A。
联接部分322A被形成在第二屏障320A的两端处并且可以被联接到第一屏障310A。空间形成部分326A通过从联接部分322A弯曲来形成，并且空间S可以通过将联接部分322A和第一屏障310A联接来形成。
通气孔330A用于向电池组外壳200A的外部排放通气气体(G，见图7到图10)，并且可以被设置在第一屏障310A中。
通气孔330A可以被设置至少一个或者多个。在下文中，在这个实施例中，通气孔330A将被描述为被设置多个。
排放开口340A用于向电池组外壳200A的外部排放通气气体(G，见图7到图10)，沿着电池组外壳200A的高度方向与空间S连通，并且可以通过将第一屏障310A和第二屏障320A联接来形成。
排放开口340A可以包括上开口342A和下开口346A。
上开口342A可以被设置在屏障单元300A的上侧处。下开口346A被从上开口342A隔开并且可以被设置在屏障单元300A的下侧处。
阻挡挡板350A被设置在第一屏障310A的另一个表面上，并且可以至少部分地覆盖至少一个通气孔330A，或者在这个实施例中，多个通气孔330A。
阻挡挡板350A可以被倾斜地置放以具有预定倾斜角度。通过具有这种倾斜角度的倾斜布置，阻挡挡板350A可以将方向性赋予在异常情况下发射的火焰或者火花的移动方向。
阻挡挡板350A可以被设置成至少一个或者多个。在下文中，在这个实施例中，阻挡挡板350A将被描述为被设置成一对。至少一个通气孔330A，或者在这个实施例中多个通气孔330A可以被置放在该一对阻挡挡板350A之间。
该一对阻挡挡板350A可以被置放成当从电池组10A的上下方向观察时在空间S中包围所述多个通气孔330A的形式。这里，当从电池组10A的上下方向观察时，该一对阻挡挡板350A可以被置放成被以预定距离彼此隔开以在空间S中形成预定间隔。
根据该一对阻挡挡板350A的布置，从电池单体150A发射的火焰或者火花(F，见图7到图10)在穿过通气孔330A之后在行进方向上与阻挡挡板350A碰撞，并且因此可以不被暴露于排放开口340A的外部。
图6是用于解释图2的根据本公开的另一个实施例的屏障单元的图。
因为根据这个实施例的屏障单元305A类似于以上实施例的屏障单元300A，所以将省略与以上实施例基本相同或者类似的部件的冗余描述，并且在下文中，将描述与以上实施例的区别。
屏障单元305A被设置成一对并且可以分别地包括第一屏障310A、第二屏障320A、通气孔330A、排放开口340A、阻挡挡板350A和第三屏障390A。
因为第一屏障310A、第二屏障320A、通气孔330A、排放开口340A和阻挡挡板350A与以上实施例基本相同或者类似，所以省略了其冗余的描述。
第三屏障390A覆盖排放开口340A并且可以包括网状网络。通过网状网络，第三屏障390A可以在最大地抑制火焰或者火花(F，见图7到图10)穿过的同时允许通气气体(G，见图7到图10)穿过。
相应地，根据这个实施例的屏障单元305A可以更有效地阻挡或者抑制火焰或者火花(F，见图7到图10)的外部暴露。
图7到图10是用于解释在图1的电池组的电池单体的热失控期间通过屏障单元阻挡火焰或者火花的外部暴露的图。
参考图7到图10，在电池组10A的电池模块组件100A的电池单体150A中的至少一个电池单体150A中，可能由于异常情况而发生过热等。在其中发生这种异常情况的至少一个电池单体150A中，可能由于过热等而排放通气气体G、火焰或者火花F。
此时，根据这个实施例的屏障单元300A引导通气气体G向电池组外壳200A的外部的排放并且因此可以有效地防止由于电池组10A内部的通气气体G而引起的整个电池模块组件100A的热失控或者爆炸。
具体地，屏障单元300A通过通气孔330A将通气气体G引导到空间S中，并且然后可以通过排放开口340A的上开口342A和下开口346A向电池组外壳200A的外部排放通气气体G。
另外，根据这个实施例的屏障单元300A可以有效地防止或者抑制火焰或者火花F通过排放开口340A的上开口342A和下开口346A的外部暴露或者喷射。
具体地，屏障单元300A的第一屏障310A可以一次地阻挡火焰或者火花F。这里，穿过第一屏障310A的通气孔330A的火焰或者火花F可以被空间S中的该一对阻挡挡板350A二次地阻挡。最后，在该一对阻挡挡板350A之间穿过的火焰或者火花F可以被第二屏障320A阻挡。
这样，根据这个实施例的屏障单元300A以多个阶段通过第一屏障310A、该一对阻挡挡板350A和第二屏障320A阻挡从其中发生异常情况的电池单体150A发射的火焰或者火花F，并且因此可以防止或者显著地抑制火焰或者火花F向排放开口340A的外部的暴露或者喷射。
相应地，根据这个实施例的屏障单元300A可以在异常情况下引导从电池单体150A发射的通气气体G向电池组外壳200A的外部的快速排放，同时，相反，有效地防止或者抑制从电池单体150A发射的火焰或者火花F向电池组外壳200A的外部的暴露或者喷射。
因此，根据这个实施例的电池组10A可以有效地防止可能由在异常情况下排放到电池组外壳200A的外部的火焰或者火花F引起的更大的火灾或者爆炸的风险。
图11是用于解释根据本公开的又一个实施例的电池组的图，并且图12是图11的电池组的分解透视图。
参考图11和图12，电池组10B可以包括电池模块组件100B、电池组外壳200B和屏障单元300B。
如在以上实施例中那样，电池模块组件100B可以包括至少一个或者多个电池单体150B。在下文中，在这个实施例中，电池模块组件100B被限制性地描述为包括多个电池单体150B。
如在以上实施例中那样，所述多个电池单体150B可以被沿着电池模块组件100B的高度方向彼此堆叠以被电连接到彼此。另外，所述多个电池单体150B也可以被沿着电池模块组件100B的纵向方向彼此堆叠。而且，所述多个电池单体150B可以在电池模块组件100B的纵向方向和高度方向这两个方向上彼此堆叠。
如在以上实施例中那样，所述多个电池单体150B是二次电池，并且可以被设置成袋型二次电池、棱柱形二次电池，或者圆柱形二次电池。在下文中，在这个实施例中，所述多个电池单体150B将被描述为被设置成袋型二次电池。
如在以上实施例中那样，电池组外壳200B可以容纳电池模块组件100B。为此目的，用于容纳电池模块组件100B的容纳空间可以被设置在电池组外壳200B中。
电池组外壳200B沿着电池组10B的纵向方向形成有预定长度，并且可以被设置成在电池组10B的纵向方向上打开的长方体形状。
如在以上实施例中那样，屏障单元300B被设置在电池组外壳200B的至少一侧上，向电池组外壳200B的外部排放电池组外壳200B中的通气气体(G，见图17到图20)，并且可以具有用于阻挡从所述至少一个电池单体150B产生的火焰或者火花(F，见图17到图20)的至少一个阻挡挡板350B。
屏障单元300B可以被设置成一对。
如在以上实施例中那样，该一对屏障单元300B可以被设置在电池组外壳200B在电池组外壳200B的纵向方向上的两端处。具体地，该一对屏障单元300B可以分别地在电池组外壳200B的纵向方向上被与电池组外壳200B联接。该一对屏障单元300B可以通过与电池组外壳200B联接来将电池模块组件100B封装在电池组外壳200B中。
在下文中，将更详细地描述根据这个实施例的屏障单元300B。
图13是图12的电池组的屏障单元的分解透视图，图14是图12的电池组的平面视图，并且图15是图12的电池组的截面侧视图。
参考图13到图15，该一对屏障单元300B可以分别地包括第一屏障310B、第二屏障320B、通气孔330B、排放开口340B和阻挡挡板350B。
如在以上实施例中那样，第一屏障310B具有基本板的形状，在电池组外壳200B的纵向方向上被联接到电池组外壳200B，并且可以包括所述至少一个阻挡挡板350B。
第一屏障310B的一个表面可以被置放成面对在电池组外壳200B的纵向方向上置放在电池模块组件100B的最外部处的至少一个电池单体150B。在这个实施例的情形中，第一屏障310B的一个表面可以被置放成面对置放在电池模块组件100B的最外部处的多个电池单体150B。
如在以上实施例中那样，第二屏障320B被与第一屏障310B联接并且可以在电池组外壳200B的纵向方向上覆盖阻挡挡板350B。第二屏障320B可以被设置成基本U形板。
第二屏障320B可以在电池组外壳200B的纵向方向上被以预定间隔从以后描述的至少一个通气孔330B隔开以形成预定空间S。
第二屏障320B可以包括联接部分322B和空间形成部分326B。
如在以上实施例中那样，联接部分322B被形成在第二屏障320B的两端处并且可以被联接到第一屏障310B。空间形成部分326B通过从联接部分322B弯曲来形成，并且空间S可以通过将联接部分322B和第一屏障310B联接来形成。
如在以上实施例中那样，通气孔330B用于将通气气体(G，见图17到图20)送出到电池组外壳200B的外部，并且可以被设置在第一屏障310B中。
通气孔330B可以被设置至少一个或者多个。在下文中，在这个实施例中，通气孔330B将被描述为被设置多个。
排放开口340B用于向电池组外壳200B的外部排放通气气体(G，见图17到图20)，沿着电池组外壳200B的高度方向与空间S连通，并且可以通过联接第一屏障310B和第二屏障320B来形成。
排放开口340B可以包括上开口342B和下开口346B。
如在以上实施例中那样，上开口342B可以被设置在屏障单元300B的上侧处。下开口346B被从上开口342B隔开并且可以被设置在屏障单元300B的下侧处。
阻挡挡板350B被设置在第一屏障310B的另一个表面上，并且可以至少部分地覆盖至少一个通气孔330B，或者在这个实施例中，多个通气孔330B。
阻挡挡板350B被置放在空间S中并且可以被设置在第一屏障310B和第二屏障320B之间。具体地，阻挡挡板350B可以具有预定的网状结构。预定气孔被形成在该预定的网状结构中，并且预定气孔可以被以能够过滤火焰或者火花的尺寸来制备。
如在以上实施例中那样，阻挡挡板350B可以被倾斜地置放以具有预定倾斜角度。通过具有这种倾斜角度的倾斜布置，阻挡挡板350B可以将方向性赋予在异常情况下发射的火焰或者火花的移动方向。
如在以上实施例中那样，阻挡挡板350B可以被设置至少一个或者多个。在下文中，在这个实施例中，阻挡挡板350B将被描述为被设置成一对。至少一个通气孔330B，或者在这个实施例中多个通气孔330B可以被置放在该一对阻挡挡板350B之间。
该一对阻挡挡板350B可以被置放成当从电池组10B的上下方向观察时在空间S中包围所述多个通气孔330B的形式。这里，当从电池组10B的上下方向观察时，该一对阻挡挡板350B可以被置放成被以预定距离彼此隔开以在空间S中形成预定间隔。
根据该一对阻挡挡板350B的布置，从电池单体150B发射的火焰或者火花(F，见图17到图20)在穿过通气孔330B之后在行进方向上与阻挡挡板350B碰撞，并且因此可以不被暴露于排放开口340B的外部。
图16是用于解释图12的根据本公开的另一个实施例的屏障单元的图。
因为根据这个实施例的屏障单元305B类似于以上实施例的屏障单元300B，所以将省略与以上实施例基本相同或者类似的部件的冗余描述，并且在下文中，将描述与以上实施例的区别。
屏障单元305B被设置成一对并且可以分别地包括第一屏障310B、第二屏障320B、通气孔330B、排放开口340B、阻挡挡板350B和第三屏障390B。
因为第一屏障310B、第二屏障320B、通气孔330B、排放开口340B和阻挡挡板350B与以上实施例基本相同或者类似，所以省略了其冗余的描述。
第三屏障390B覆盖排放开口340B并且可以包括网状网络。通过网状网络，第三屏障390B可以在最大地抑制火焰或者火花(F，见图17到图20)穿过的同时允许通气气体(G，见图17到图20)穿过。
相应地，根据这个实施例的屏障单元305B可以更有效地阻挡或者抑制火焰或者火花(F，见图17到图20)的外部暴露。
图17到图20是用于解释在图11的电池组的电池单体的热失控期间通过屏障单元阻挡火焰或者火花的外部暴露的图。
参考图17到图20，在电池组10B的电池模块组件100B的电池单体150B中的至少一个电池单体150B中，可能由于异常情况而发生过热等。在其中发生这种异常情况的至少一个电池单体150B中，可能由于过热等而排放通气气体G、火焰或者火花F。
此时，如在以上实施例中那样，根据这个实施例的屏障单元300B引导通气气体G向电池组外壳200B的外部的排放，并且因此可以有效地防止由于电池组10B内部的通气气体G而引起的整个电池模块组件100B的热失控或者爆炸。
具体地，如在以上实施例中那样，屏障单元300B通过通气孔330B将通气气体G引导到空间S中，并且然后可以通过排放开口340B的上开口342B和下开口346B向电池组外壳200B的外部排放通气气体G。
另外，如在以上实施例中那样，根据这个实施例的屏障单元300B可以有效地防止或者抑制火焰或者火花F通过排放开口340B的上开口342B和下开口346B的外部暴露或者喷射。
具体地，屏障单元300B的第一屏障310B可以一次地阻挡火焰或者火花F。这里，穿过第一屏障310B的通气孔330B的火焰或者火花F可以被空间S中的该一对阻挡挡板350B二次地阻挡。最后，在该一对阻挡挡板350B之间穿过的火焰或者火花F可以被第二屏障320B阻挡。
这样，如在以上实施例中那样，根据这个实施例的屏障单元300B以多个阶段通过第一屏障310B、该一对阻挡挡板350B和第二屏障320B阻挡从其中发生异常情况的电池单体150B发射的火焰或者火花F，并且因此可以防止或者显著地抑制火焰或者火花F向排放开口340B的外部的暴露或者喷射。
相应地，根据这个实施例的屏障单元300B可以在异常情况下引导从电池单体150B发射的通气气体G向电池组外壳200B的外部的快速排放，同时，相反，有效地防止或者抑制从电池单体150B发射的火焰或者火花F向电池组外壳200B的外部的暴露或者喷射。
因此，根据这个实施例的电池组10B可以有效地防止可能由在异常情况下排放到电池组外壳200B的外部的火焰或者火花F引起的更大的火灾或者爆炸的风险。
图21是用于解释根据本公开的又一个实施例的电池组的图，并且图22是图21的电池组的分解透视图。
参考图21和图22，电池组10C可以包括电池模块组件100C、电池组外壳200C和屏障单元300C。
如在以上实施例中那样，电池模块组件100C可以包括至少一个或者多个电池单体150C。在下文中，在这个实施例中，电池模块组件100C被限制性地描述包括多个电池单体150C。
如在以上实施例中那样，所述多个电池单体150C可以被沿着电池模块组件100C的高度方向彼此堆叠以被电连接到彼此。另外，所述多个电池单体150C也可以被沿着电池模块组件100C的纵向方向彼此堆叠。而且，所述多个电池单体150C可以在电池模块组件100C的纵向方向和高度方向这两个方向上被彼此堆叠。
如在以上实施例中那样，所述多个电池单体150C是二次电池，并且可以被设置成袋型二次电池、棱柱形二次电池或者圆柱形二次电池。在下文中，在这个实施例中，所述多个电池单体150C将被描述为被设置成袋型二次电池。
如在以上实施例中那样，电池组外壳200C可以容纳电池模块组件100C。为此目的，用于容纳电池模块组件100C的容纳空间可以被设置在电池组外壳200C中。
电池组外壳200C沿着电池组10C的纵向方向形成有预定长度，并且可以被设置成在电池组10C的纵向方向上打开的长方体形状。
屏障单元300C被设置在电池组外壳200C的至少一侧上，向电池组外壳200C的外部排放电池组外壳200C中的通气气体(G，见图28到图31)，并且可以具有用于阻挡从所述至少一个电池单体150C产生的火焰或者火花(F，见图28到图31)的预定空间(S，见图25和图26)。
屏障单元300C可以被设置成一对。
如在以上实施例中那样，该一对屏障单元300C可以被设置在电池组外壳200C在电池组外壳200C的纵向方向上的两端处。具体地，该一对屏障单元300C可以分别地在电池组外壳200C的纵向方向上被与电池组外壳200C联接。该一对屏障单元300C可以通过与电池组外壳200C联接来将电池模块组件100C封装在电池组外壳200C中。
在下文中，将更详细地描述根据这个实施例的屏障单元300C。
图23是图22的电池组的屏障单元的分解透视图，图24是用于解释图23的屏障单元的阻挡挡板和网状构件的图，图25是图23的屏障单元的平面视图，并且图26是图23的屏障单元的截面侧视图。
参考图23到图26，该一对屏障单元300C可以分别地包括第一屏障310C、第二屏障320C、通气孔330C、排放开口340C、阻挡挡板350C和网状构件360C。
第一屏障310C具有基本板的形状，在电池组外壳200C的纵向方向上被联接到电池组外壳200C，并且可以包括以后描述的至少一个阻挡挡板350C和网状构件360C。
第一屏障310C的一个表面可以被置放成面对在电池组外壳200C的纵向方向上置放在电池模块组件100C的最外部处的至少一个电池单体150C。在这个实施例的情形中，第一屏障310C的一个表面可以被置放成面对置放在电池模块组件100C的最外部处的多个电池单体150C。
如在以上实施例中那样，第二屏障320C被与第一屏障310C联接并且可以在电池组外壳200C的纵向方向上覆盖阻挡挡板350C。第二屏障320C可以被设置成基本U形板。
第二屏障320C可以在电池组外壳200C的纵向方向上被以预定间隔从以后描述的至少一个通气孔330C隔开以形成预定空间S。
第二屏障320C可以包括联接部分322C和空间形成部分326C。
如在以上实施例中那样，联接部分322C被形成在第二屏障320C的两端处并且可以被联接到第一屏障310C。空间形成部分326C通过从联接部分322C弯曲来形成，并且空间S可以通过将联接部分322C和第一屏障310C联接来形成。
如在以上实施例中那样，通气孔330C用于将通气气体(G，见图28到图31)送出到电池组外壳200C的外部，并且可以被设置在第一屏障310C中。
通气孔330C可以被设置成面对在电池组外壳200C的纵向方向上置放在电池模块组件100C的最外部处的至少一个电池单体150C。
通气孔330C可以被设置至少一个或者多个。在下文中，在这个实施例中，通气孔330C将被描述为被设置多个。
排放开口340C用于向电池组外壳200C的外部排放通气气体(G，见图28到图31)，沿着电池组外壳200C的高度方向与空间S连通，并且可以通过将第一屏障310C和第二屏障320C联接来形成。
排放开口340C可以包括上开口342C和下开口346C。
如在以上实施例中那样，上开口342C可以被设置在屏障单元300C的上侧处。如在以上实施例中那样，下开口346C被从上开口342C隔开并且可以被设置在屏障单元300C的下侧处。
阻挡挡板350C被联接到第一屏障310C被置放在空间S中，并且可以阻挡火焰或者火花(F，见图28到图31)。
阻挡挡板350C可以被设置多个。
所述多个阻挡挡板350C可以在第一屏障310C和第二屏障320C之间以预定距离彼此隔开。另外，所述多个阻挡挡板350C可以在第一屏障310C和第二屏障310C之间以预定角度倾斜。
网状构件360C被设置在空间S中并且可以通过焊接或者栓接被连接到所述多个阻挡挡板350C。这里，网状构件360C可以被与阻挡挡板350C连接以形成预定间隔的间隙。这是为了促进通气气体G在网状构件360C和阻挡挡板350C之间穿过。
网状构件360C可以被设置多个。
所述多个网状构件360C可以在第一屏障310C和第二屏障320C之间以预定距离彼此隔开。另外，所述多个网状构件360C可以被置放在空间S中的所述多个阻挡挡板350C之间。
具体地，可以在彼此对应的该一对阻挡挡板350C之间形成预定间隔的间隙的同时置放每一个网状构件360C。相应地，所述多个网状构件360C和所述多个阻挡挡板350C可以在空间S内被布置成具有大致梯形形状。
所述多个网状构件360C和所述多个阻挡挡板350C可以被置放在空间S中以当从电池组10C的上下方向观察时包围所述多个通气孔330C。这里，所述多个网状构件360C和所述多个阻挡挡板350C可以被布置成以预定距离彼此隔开以当从电池组10C的上下方向观察时在空间S中形成预定间隔。
根据所述多个网状构件360C和所述多个阻挡挡板350C的布置，从电池单体150C发射的火焰或者火花(F，见图27到图30)在穿过通气孔330C之后在行进方向上与所述多个阻挡挡板350C碰撞或者被所述多个网状构件360C过滤，并且因此可以不被暴露于排放开口340C的外部。
图27是用于解释图22的根据本公开的另一个实施例的屏障单元的图。
因为根据这个实施例的屏障单元305C类似于以上实施例的屏障单元300C，所以将省略与以上实施例基本相同或者类似的部件的冗余描述，并且在下文中，将描述与以上实施例的区别。
屏障单元305C被设置成一对并且可以分别地包括第一屏障310C、第二屏障320C、通气孔330C、排放开口340C、阻挡挡板350C、网状构件360C和第三屏障390C。
因为第一屏障310C、第二屏障320C、通气孔330C、排放开口340C、阻挡挡板350C和网状构件360C与以上实施例基本相同或者类似，所以以下将省略冗余的描述。
第三屏障390C覆盖排放开口340C并且可以包括网状网络。通过网状网络，第三屏障390C可以在最大地抑制火焰或者火花(F，见图28到图31)穿过的同时允许通气气体(G，见图28到图31)穿过。
相应地，根据这个实施例的屏障单元305C可以更有效地阻挡或者抑制火焰或者火花(F，见图28到图31)的外部暴露。
图28到图31是用于解释在图21的电池组的电池单体的热失控期间通过屏障单元阻挡火焰或者火花的外部暴露的图。
参考图28到图31，在电池组10C的电池模块组件100C的电池单体150C中的至少一个电池单体150C中，可能由于异常情况而发生过热等。在其中发生这种异常情况的至少一个电池单体150C中，可能由于过热等而排放通气气体G、火焰或者火花F。
此时，如在以上实施例中那样，根据这个实施例的屏障单元300C引导通气气体G向电池组外壳200C的外部的排放，并且因此可以有效地防止由于电池组10C内部的通气气体G而引起的整个电池模块组件100C的热失控或者爆炸。
具体地，如在以上实施例中那样，屏障单元300C通过通气孔330C将通气气体G引导到空间S中，并且然后可以通过排放开口340C的上开口342C和下开口346C向电池组外壳200C的外部排放通气气体G。
另外，如在以上实施例中那样，根据这个实施例的屏障单元300C可以有效地防止或者抑制火焰或者火花F通过排放开口340C的上开口342C和下开口346C的外部暴露或者喷射。
具体地，屏障单元300C的第一屏障310C可以一次地阻挡火焰或者火花F。这里，穿过第一屏障310C的通气孔330C的火焰或者火花F可以被空间S内的所述多个阻挡挡板350C和多个网状构件360C二次地阻挡。最后，在所述多个阻挡挡板350C和所述多个网状构件360C之间穿过的火焰或者火花F可以被第二屏障320C阻挡。
这样，根据这个实施例的屏障单元300C以多个阶段通过第一屏障310C、所述多个阻挡挡板350C、所述多个网状构件360C和第二屏障320C阻挡从其中发生异常情况的电池单体150C发射的火焰或者火花F，并且因此可以防止或者显著地抑制火焰或者火花F向排放开口340C的外部的暴露或者喷射。
相应地，根据这个实施例的屏障单元300C可以在异常情况下引导从电池单体150C发射的通气气体G向电池组外壳200C的外部的快速排放，同时，相反，有效地防止或者抑制从电池单体150C发射的火焰或者火花F向电池组外壳200C的外部的暴露或者喷射。
因此，根据这个实施例的电池组10C可以有效地防止可能由在异常情况下排放到电池组外壳200C的外部的火焰或者火花F引起的更大的火灾或者爆炸的风险。
图32到图34是用于解释根据本公开的实施例的能量存储系统的图。
参考图32到图34，能量存储系统1A、1B、1C可以包括至少一个或者多个电池组10A、10B、10C和用于容纳所述至少一个或者多个电池组10A、10B、10C的容器50A、50B、50C。
另外，以上实施例的所述至少一个或者多个电池组10A、10B、10C可以作为车辆的能源被设置在车辆中。另外，除了车辆，电池组10A、10B、10C也可以被设置在使用二次电池的其它装置、器械、设备等中。
以此方式，具有电池组10A、10B、10C的装置、器械或者设备诸如根据这个实施例的能量存储系统1A、1B、1C或者车辆可以实现具有电池组10A、10B、10C的所有的优点的装置、器械或者设备诸如能量存储系统1A、1B、1C或者车辆。
根据如以上描述的各种实施例，能够提供能够阻挡在电池单体150A、150B、150C的异常情况下产生的火焰或者火花F的外部暴露的电池组10A、10B、10C以及包括电池组10A、10B、10C的能量存储系统1A、1B、1C和车辆。
虽然已经示出并且描述了本公开的优选实施例，但是本公开不限于以上描述的具体实施例，本公开所属领域普通技术人员可以在不偏离如由权利要求限定的本公开的主旨的情况下做出各种修改，并且不应该从本公开的技术特征或者预期而单独地理解这些修改。
Claims (15)
1.一种电池组，包括：
电池模块组件，所述电池模块组件包括至少一个电池单体；
电池组外壳，所述电池组外壳被构造成容纳所述电池模块组件；和
屏障单元，所述屏障单元被设置在所述电池组外壳的至少一侧上，被构造成向所述电池组外壳的外部排放所述电池组外壳中的通气气体，并且具有被倾斜地置放以具有预定倾斜角度的至少一个阻挡挡板。
2.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述屏障单元包括：
第一屏障，所述第一屏障被联接到所述电池组外壳并且具有所述至少一个阻挡挡板；和
第二屏障，所述第二屏障被联接到所述第一屏障并且被构造成在所述电池组外壳的纵向方向上覆盖所述阻挡挡板。
3.根据权利要求2所述的电池组，其中，所述第一屏障的一个表面被置放成面对在所述电池组外壳的所述纵向方向上置放在所述电池模块组件的最外部处的至少一个电池单体。
4.根据权利要求3所述的电池组，其中，所述第一屏障设置有用于向所述电池组外壳的外部排放所述通气气体的至少一个通气孔。
5.根据权利要求4所述的电池组，其中，所述至少一个阻挡挡板被设置在所述第一屏障的另一个表面上并且至少部分地覆盖所述至少一个通气孔。
6.根据权利要求4所述的电池组，其中，所述第二屏障在所述电池组外壳的所述纵向方向上被以预定间隔从所述至少一个通气孔隔开以形成预定空间。
7.根据权利要求6所述的电池组，其中，所述至少一个阻挡挡板被置放在所述空间中。
8.根据权利要求7所述的电池组，其中，所述阻挡挡板被设置成一对阻挡挡板，并且
其中，所述至少一个通气孔被置放在所述一对阻挡挡板之间。
9.根据权利要求6所述的电池组，其中，所述屏障单元包括至少一个排放开口，所述至少一个排放开口沿着所述电池组外壳的高度方向与所述空间连通并且通过将所述第一屏障和所述第二屏障联接来形成。
10.根据权利要求9所述的电池组，其中，所述排放开口包括：
上开口，所述上开口被设置在所述屏障单元的上侧处；和
下开口，所述下开口被从所述上开口隔开并且被设置在所述屏障单元的下侧处。
11.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述屏障单元被设置在所述电池组外壳的在所述电池组外壳的纵向方向上的两端处。
12.一种电池组，包括：
电池模块组件，所述电池模块组件包括至少一个电池单体；
电池组外壳，所述电池组外壳被构造成容纳所述电池模块组件；和
屏障单元，所述屏障单元被设置在所述电池组外壳的至少一侧上，被构造成向所述电池组外壳的外部排放所述电池组外壳中的通气气体并且具有至少一个阻挡挡板，所述至少一个阻挡挡板具有预定的网状结构。
13.一种电池组，包括：
电池模块组件，所述电池模块组件包括至少一个电池单体；
电池组外壳，所述电池组外壳被构造成容纳所述电池模块组件；和
屏障单元，所述屏障单元被设置在所述电池组外壳的至少一侧上，被构造成向所述电池组外壳的外部排放所述电池组外壳中的通气气体，并且具有用于阻挡从所述至少一个电池单体产生的火焰或者火花的预定空间。
14.一种能量存储系统，包括至少一个根据权利要求1到13中的任一项所述的电池组。
15.一种车辆，包括至少一个根据权利要求1到13中的任一项所述的电池组。
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2022
- 2022-10-14 CN CN202280010386.7A patent/CN116806390A/zh active Pending
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| KR20230097844A (ko) | 2023-07-03 |
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Legal Events
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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