CN116918169A - 具有改进安全性的电池组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池组，所述电池组有利于其维护，并且有利于有效地控制热事件。根据本发明一方面所述的电池组可以包括：电池模块，所述电池模块具有一个或多个电池单体；灭火罐，所述灭火罐保持灭火液体，所述灭火罐设置在所述电池模块上，并且具有通孔；以及盖构件，所述盖构件安装在所述灭火罐的通孔中，并且被构造成根据所述灭火罐的内部压力的变化来打开或关闭所述通孔。

Description

具有改进安全性的电池组

相关申请的交叉引用

本申请要求2021年12月22日提交的韩国专利申请号10-2021-0185390和2022年11月4日提交的韩国专利申请号10-2022-0146362的优先权，其公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及一种电池，并且更特别地，本公开涉及一种具有改进安全性和耐久性的电池组以及包括该电池组的能量存储系统。

背景技术

目前商业化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，由于与镍基二次电池相比，锂二次电池几乎没有记忆效应并由此具有自由充放电、自放电率极低、能量密度高等优点，从而锂二次电池备受关注。

这种锂二次电池主要分别使用锂基氧化物和碳材料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和外部材料、即电池外壳，分别涂有正电极活性材料的正电极板和涂有负电极活性材料的负电极板在隔膜被置于其间的情况下被设置在所述电极组件中，所述外部材料用于密封并容纳电极组件和电解质。

通常，取决于外部材料的形状，锂二次电池可分成罐型二次电池和袋型二次电池，在所述罐型二次电池中，电极组件嵌入金属罐中，在所述袋型二次电池中，电极组件嵌入铝层压片材袋中。

这种二次电池不仅在诸如便携式电子设备等小型设备中、而且在诸如电动汽车和能量存储系统(ESS)等中型和大型设备中广泛用于供电或能量存储，并且它们的使用程度正在迅速增加。此外，近年来，住宅能量存储系统已被广泛用于存储和供应电力，以供诸如房屋这样的建筑物使用。此外，这种住宅能量存储系统的核心部件可以指电池组。

各种电池组、包括在这种住宅ESS等中使用的电池组包括多个电池单体(二次电池)，以增加容量和/或输出。特别是，为了提高电池组的能量密度，往往将多个电池单体密集排列在非常狭小的空间内。

在构造这样的电池组时，通常重要的问题之一是安全性。特别地，当电池组中包括的多个电池单体中的任何一个中发生热事件时，需要抑制该事件传播到其它电池单体。此外，可能从发生热失控的电池单体中喷出通气气体，并且这种通气气体可能导致其它电池单体中的热失控，从而导致热传播。

如果特定电池单体的热事件没有得到适当的抑制，则其可能会导致电池组中包含的若干个电池单体中的一系列事件，这可能会导致整个电池组的发生诸如燃烧或爆炸这样的更大问题。此外，电池组中产生的燃烧或爆炸可能对附近的生命或财产造成重大损害。特别地，在住宅电池组的情况下，火灾或爆炸可能危及居住在房屋内的人的安全，并可能蔓延至房屋火灾，从而造成更重大的损失。因此，需要快速且有效地抑制包括在电池组中的电池单体中产生的热事件。

已经提出了各种方法来控制电池组内部的这种热事件。其中一个典型的方法是使用灭火液体来控制火灾或热量。灭火液体可以存储在密封的存储空间(罐)中，但灭火液体的状态可能会根据各种情况(例如电池组的安装环境、液体的类型等)而发生变化。特别地，当电池组安装在室外时，在室外温度较低的情况下(诸如在极地区域或冬季)灭火液体可能会冻结。此时，罐内的压力发生变化，有可能导致罐被损坏或可能发生诸如裂纹这样的损坏。

此外，罐可以被构造成密封状态，并且由于这种密封，可能存在灭火液体可能无法顺利地排放到罐外的问题。另外，当灭火或蒸发导致罐内灭火液体减少时，需要做好诸如补充灭火液体这样的维护工作。

发明内容

技术问题

本公开旨在解决相关技术的问题，因此本公开旨在提供一种有利于维护管理以及对热事件有效控制的电池组等。

然而，本公开要解决的技术问题不限于上述问题，本领域技术人员通过本公开的以下描述可以清楚地理解本文未提及的其它问题。

技术方案

用于实现上述目的的根据本公开的一个方面的电池组可以包括：电池模块，所述电池模块具有一个或多个电池单体；灭火罐，所述灭火罐保持有灭火液体，所述灭火罐设置在所述电池模块的上方，并具有形成在其中的通孔；以及盖构件，所述盖构件安装在所述灭火罐的通孔中，并且所述盖构件根据所述灭火罐的内部压力的变化来打开或关闭所述通孔。

这里，所述灭火罐可以包括破裂构件，所述破裂构件被构造成在预定条件下破裂，并且当破裂时允许灭火液体流出。

另外，根据本公开所述的电池组还可以包括连接到电池模块并被配置成管理电池模块的控制模块，其中所述灭火罐可以安装在所述电池模块和控制模块之间。

另外，所述盖构件也可以被构造成使得在补偿灭火罐内的压力变化的方向上进行打开/关闭操作。

另外，所述盖构件可以具有第一盖，所述第一盖被构造成：当所述灭火罐内部的压力增加时，所述第一盖打开。

另外，所述第一盖可以被构造成能够在向外方向上打开。

另外，所述灭火罐可以包括在内部空间中保持所述灭火液体的内罐和至少部分包围所述内罐的外侧的外罐，其中所述第一盖可以安装在所述外罐上。

另外，所述第一盖可以位于所述灭火罐的侧上。

另外，所述盖构件可以具有第二盖，所述第二盖被构造成：当所述灭火罐内部的压力降低时，所述第二盖打开。

另外，所述第二盖可以被构造成能够在向内方向上打开。

另外，所述灭火罐可以包括在内部空间中保持灭火液体的内罐和至少部分包围所述内罐的外侧的外罐，其中所述第二盖可以安装在所述内罐上。

另外，所述第二盖可以位于所述灭火罐的上侧上。

另外，所述盖构件可以被构造成：当所述灭火罐内部的压力与外部气压之间的压力差处于特定水平内时，所述盖构件从打开状态切换到关闭状态。

另外，用于实现上述目的的根据本公开的另一个方面所述的能量存储系统包括根据本公开所述的电池组。

有利效果

根据本公开的一个方面，可以提供一种具有改进安全性的电池组。

特别地，根据本公开所述的实施例，当电池单体等中发生诸如热失控情况这样的热事件时，可以通过注入灭火液体来防止热失控情况的传播，从而降低发生火灾或爆炸等较大问题的可能性。

此外，即使在电池单体侧发生火灾，也可以通过快速灭火来防止火灾蔓延到诸如居住空间等周围环境。

此外，根据本公开所述的实施例，当灭火液体从灭火罐的内部朝向电池单体侧排放时，灭火液体可以顺利地排放。

此外，根据本公开的一个方面，可以提高存储灭火液体的部件的耐久性。特别地，即使在灭火液体发生冻结的情况下，也可以防止灭火罐破损或损坏。

此外，根据本公开的一个方面，可以便于电池组、特别是灭火罐的维护，并且具有降低成本的有益效果。

此外，通过本公开所述的各种实施例可以实现若干其它附加效果。将在每个实施例中详细描述本公开的各种效果，或者将省略本领域技术人员容易理解的效果的描述。

附图说明

附图示出了本公开的优选实施例，并且与前述公开一起用于提供对本公开的技术特征的进一步理解，因此本公开不应被解释为限于附图。

图1是示出根据本公开实施例所述的电池组的构造的立体图。

图2是图1所示构造的分解立体图。

图3是图2中的部分A1的放大图。

图4是从下方观察根据本公开实施例所述灭火罐的构造的立体图。

图5是示出根据本公开实施例所述分离式灭火罐的立体图。

图6是根据本公开实施例所述灭火罐的一部分的放大截面图。

图7是示意性地示出根据本公开实施例所述的、用于将灭火液体注入到电池组中的构造的示例的视图。

图8是根据本公开实施例所述灭火罐的另一部分的放大截面图。

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，应当理解，说明书和所附权利要求中使用的术语不应被解释为限于一般和字典含义，而是在允许发明人适当地定义术语以获得最佳解释的原则的基础上，基于与本公开的技术方面对应的含义和概念来解释。

因此，本文提出的描述仅是出于说明的目的的优选示例，并不旨在限制本公开的范围，因此应当理解，在不背离本公开的范围的情况下，可以对其做出其它等同物和修改。

同时，本文使用的指示方向的术语，例如上、下、左、右、前和后，仅用于方便描述，并且对于本领域的技术人员来说显而易见的是，该术语可以根据所述元件或观察者的位置而改变。

图1是示出根据本公开实施例所述电池组的构造的立体图。图2是图1所示构造的分解立体图，并且图3是图2中的部分A1的放大图。

参考图1至图3，根据本公开所述的电池组包括电池模块100、灭火罐200和盖构件300。

所述电池模块100可以包括一个或多个电池单体。这里，每个电池单体可以指二次电池。所述二次电池可以包括电极组件、电解质和电池外壳。此外，设置在所述电池模块100中的电池单体可以是袋型二次电池。然而，其它类型的二次电池、例如圆柱形电池或棱柱形电池也可用于本公开的电池模块100。

此外，所述电池模块100可以包括用于容纳电池单体的模块外壳。特别地，所述模块外壳可以在其中具有中空空间，从而可以在该中空空间中容纳多个电池单体。例如，如图1所示，所述模块外壳可以形成为大致长方体形状，并且可以被构造成在垂直于地面的竖直方向(Z轴方向)上直立。

所述灭火罐200可以保持灭火液体，即液态的灭火剂。在此，作为灭火液体，可以使用能够抑制或扑灭火灾或降温的各种物质。例如，所述灭火液体可以是水或含水液体。此外，所述灭火罐200可以包括用于在内部空间中保持这种灭火液体的罐外罩。

此外，所述灭火罐200可以设置在所述电池模块100的上方。特别地，所述灭火罐200可以被构造成能够拆卸。例如，所述灭火罐200的罐外罩可以被构造成安装在所述电池模块100的模块外壳的顶部上和从所述电池模块100的模块外壳的顶部拆卸。

所述灭火罐200可以具有形成在其中的通孔，如图2和图3中的H所示。所述通孔H可以被构造成在所述灭火罐200的内部空间和外部空间之间连通。这里，所述通孔H的位置可以高于存储在所述灭火罐200的内部空间中的灭火液体的液面的位置。

所述盖构件300可以安装在所述灭火罐200的通孔H中。此外，所述盖构件300可被构造成打开或关闭所述灭火罐200的通孔H。例如，所述盖构件300在图3中由I所示的部分处通过铰链联接，并且所述灭火罐200的通孔H可以通过所述盖构件300的铰链旋转而被打开和关闭。即，如图3所示，在所述盖构件300的一端通过铰链联接方法附接至所述灭火罐200的同时，另一端沿箭头B1指示的方向与所述通孔H分离，由此可以打开通孔H。另外，所述盖构件300可以通过沿图3中箭头B1的相反方向旋转来关闭所述通孔H，并且允许另一端覆盖所述通孔H。为了确保密封性，可以在所述盖构件300的、关闭所述通孔H的部分处设置诸如橡胶或硅胶这样的密封材料。同时，由于所述通孔H的位置，所述盖构件300的位置也可以高于灭火液体的液面的水平。

特别地，所述盖构件300可以被构造成根据所述灭火罐200的内部压力的变化来打开和关闭所述通孔H。也就是说，所述盖构件300可以被构造成：当所述灭火罐200的内部压力高于或低于预定压力特定水平时，所述盖构件自动打开和关闭。另外，除了自动操作之外，所述盖构件300可以被构造成手动打开和关闭。

根据本公开的该实施例，通过位于所述电池模块100的上侧上的灭火罐200可以大大提高电池组的安全性。特别地，当电池组中出现异常情况时，例如，当所述电池模块100内部发生热失控情况或发生火灾时，可以通过灭火液体抑制火灾或扑灭火灾。此外，通过降低所述电池模块100的温度，可以阻止热失控情况或过热情况。因此，可以防止由于诸如电池组火灾或过热这样的异常情况而导致火灾或爆炸的风险增加到电池组外部的其它部分。此外，根据本公开的一个方面，可以使灭火液体的注入更加顺利。

此外，根据本公开的所述实施例，所述盖构件300根据内部压力的变化来自动打开和关闭，从而可以阻止所述灭火罐200因内部压力的变化而引起的破损或损坏。因此，可以大大提高所述灭火罐200和包括所述灭火罐200的电池组的耐久性。

此外，在本公开的实施例中，所述灭火罐200可以被构造成使得灭火液体朝向所述电池模块100自由落下。

也就是说，由于所述灭火罐200位于所述电池模块100的上侧上，因此可以不需要单独的动力源来将灭火液体移动到所述电池模块100侧，并且可以快速注入灭火液体。例如，参考图2的实施例，灭火液体如箭头B2所示方式注入到所述电池模块100中，所述注入过程可以自然地以自由落下的方式进行。因此，根据本公开的所述实施例，可以对由于热失控等造成温度升高的电池单体进行有效的热控制。

所述灭火罐200可以包括破裂构件210。这将进一步参考图4更详细地描述。

图4是从底部观察的根据本公开实施例所述的灭火罐200的构造的立体图。

参考图4，可以在所述灭火罐200的底部处设置破裂构件210。所述破裂构件210可以在特定条件下发生破裂。另外，所述破裂构件210可被构造成在破裂时允许灭火液体流出。

为此，所述破裂构件210可被构造成与所述灭火罐200的内部空间连通。例如，所述灭火罐200通常可形成为密封形状，但可具有输入孔。此外，所述破裂构件210可插入到输入孔中以关闭输入孔。此外，当所述破裂构件210发生破裂时，输入孔打开，因此包含在所述灭火罐200中的灭火液体可以流出。特别地，当所述破裂构件210发生破裂时，灭火液体可以以自由落下的方式注入到所述电池模块100中。在一个灭火罐200中可以设置至少一个破裂构件210。例如，如图4所示，可以在一个灭火罐200中设置四个破裂构件210。

此外，所述破裂构件210可被构造成在诸如温度或压力条件下发生破损。例如，所述破裂构件210可被构造成在特定温度或更高和/或特定压力或更高的条件下发生破裂。特别地，所述破裂构件210可被构造成由于通气气体而发生破裂。也就是说，当所述电池模块100中发生诸如热失控这样的事件时，会产生通气气体并从所述电池模块100排放。此时，所述破裂构件210可由能够通过所述通气气体的热量或压力发生破裂的材料或形状形成。

如图4所示，所述破裂构件210可以实现为玻璃泡。例如，可以在所述灭火罐200中形成输入孔，并且可以将玻璃泡插入并紧固到所述输入孔中。此外，所述玻璃泡可以在与通气气体接触时发生损坏，使得所述灭火罐200内的灭火液体可以注入到外部，特别是注入到所述电池模块100侧。

根据该实施例，所述灭火罐200和包括所述灭火罐的电池组可以简单地构造，并且可以更顺利地布置将灭火液体注入到所述电池模块100侧中的构造。此外，根据该实施例，可以更容易地提供使得所述破裂构件210通过从所述电池模块100产生的通气气体而发生破裂的构造。

此外，所述破裂构件210可以以各种材料或形状实现，其可以根据诸如热或压力的条件的变化而发生破裂。例如，所述破裂构件210可以以乙烯基材料或喷射模制产品的形式实现。

所述电池模块100可具有形成为与内部空间连通的开口。例如，如图2中的O1所示，所述电池模块100可具有形成在其上端处的开口。而且，所述开口O1可以与电池单体所在的模块外壳的内部空间连通。

这里，所述破裂构件210可以被构造成使得其至少一部分插入到所述电池模块100的开口O1中。例如，所述破裂构件210可以通过所述开口O1插入到所述电池模块100的内部空间中。

根据本公开的该实施例，灭火液体可以容易地流入到所述电池模块100的内部空间中。因此，可以更有效地响应于发生在所述电池模块100内部的热事件，诸如热失控、气体喷射、火灾等。此外，作为热事件的直接目标的电池单体可以位于所述电池模块100的内部空间中。因此，根据以上实施例，灭火液体可直接注入到电池单体中。因此，它可能更有利于抑制或防止火灾等。

此外，根据本公开的该实施例，诸如玻璃泡这样的破裂构件210可以更快地响应于通气气体。也就是说，当在电池模块100的内部空间中产生通气气体时，通气气体可以通过所述开口O1排放到电池模块100的外部。换言之，所述开口O1可用作所述电池模块100中的通气气体的出口。另外，当所述开口O1位于电池模块100的上侧上时，大量的通气气体可朝向位于上侧上的开口O1排放。

在这种情况下，如果玻璃泡位于排放通气气体的部分处，则当产生通气气体时，玻璃泡可以快速破裂。因此，当发生热事件时，可以更快地注入灭火液体。此外，可以不需要单独的操作动力源或控制构造来注入灭火液体。另外，在这种情况下，由于可以将灭火液体直接注入到排放的通气气体中，因此可以降低通气气体的温度，可以抑制通气气体中包含的火焰或火花等外部火源的排放。

同时，形成在所述电池模块100中的开口O1可以不一定被设置用于排放通气气体等。例如，设置在图2所示的电池模块100的上端处的开口O1被设置用于搬运电池模块100。即，所述开口O1可以被构造成提供空间，操作者或搬运设备可以在搬运电池模块100时用手指或抓握工具插入并抓握该空间。可替代地，所述开口O1可设有用于插入下述控制模块400或所述灭火罐200的构造。

如图1和图2所示，根据本公开所述的电池组还可以包括控制模块400。

所述控制模块400可以电连接到所述电池模块100。另外，所述控制模块400可以被构造成管理所述电池模块100。特别地，所述控制模块400可以被构造成控制所述电池模块100的充电操作或放电操作。此外，所述控制模块400可以被构造成测量、计算、接收或控制所述电池模块100、包括在其中的电池单体或其周围环境的各种电气、物理和化学特性。例如，所述控制模块400可以测量、计算或控制电池单体或电池模块100的电压、电流、温度、荷电状态(SOC)、健康状态(SOH)、内阻等。

所述控制模块400可以从所述电池模块100接收操作电力，以管理所述电池模块100。此外，所述控制模块400可以通过有线或无线通信网络与所述电池模块100或其它外部设备交换各种数据。所述控制模块400可以包括电池管理系统(BMS)、继电器、电流传感器等各种电气部件。此外，所述控制模块400可以包括用于容纳这样的电气部件的控制模块外罩。

此外，所述控制模块400可以包括电池组端子。所述电池组端子可以被构造成连接到电池组和外部充电或放电设备。例如，所述电池组端子可以包括插座、插头、连接器等以连接至商用电源或负载。在这种情况下，所述控制模块400可以具有用于与所述电池模块100交换充电电力和放电电力的电力路径。所述电力路径可以用作用于在电池组端子和电池模块100之间交换充电/放电的路径。

在本实施例中，所述灭火罐200可以安装在所述电池模块100和控制模块400之间。特别地，所述电池模块100可以位于所述控制模块400的下方。在这种情况下，所述灭火罐200可以位于所述电池模块100上方和控制模块400下方。

此时，所述灭火罐200可以被构造成联接到所述电池模块100和控制模块400。例如，所述灭火罐200的下端可以通过栓接或钩接而紧固到所述电池模块100的上端。此外，所述灭火罐200的上端可以通过栓接或钩接而紧固到所述控制模块400的下端。

此外，所述灭火罐200可以包括用于连接所述电池模块100和控制模块400的连接构件。例如，所述灭火罐200可以包括在竖直方向上延伸的线缆，并且可以在线缆的两端处设置连接器。在这种情况下，设置在所述线缆的顶部处的连接器可以连接到所述控制模块400的连接器，设置在所述线缆的底部处的连接器可以连接到所述电池模块100的连接器。此外，所述线缆可以允许通过这些连接而在所述电池模块100和控制模块400之间进行电连接。

根据本公开的该实施例，在包括所述电池模块100和控制模块400的电池组中，所述灭火罐200可以介于所述电池模块100和控制模块400之间，从而响应于所述电池模块100和控制模块400两者的热事件。

此外，所述盖构件300可以被构造成在补偿所述灭火罐200内部的压力变化的方向上打开和关闭。即，当所述灭火罐200的内部压力变化时，所述盖构件300可以在减小压力变化的方向上打开和关闭。

例如，当在所述灭火罐200的内部压力增加的方向上发生压力变化时，所述盖构件300可以打开和关闭，使得所述灭火罐200的内部压力再次降低。作为另一示例，当在所述灭火罐200的内部压力降低的方向上发生压力变化时，所述盖构件300可以打开和关闭，使得所述灭火罐200的内部压力再次升高。

因此，通过所述盖构件300的补偿操作，所述灭火罐200内部的压力变化不会超过特定水平。因此，可以防止由于所述灭火罐200内部的压力变化而造成所述灭火罐200发生破损或损坏，同时能够顺利地排放灭火液体。

所述盖构件300可以包括一个或多个单元盖。此外，当所述盖构件300包括多个单元盖时，可以在所述灭火罐200中形成对应于每个单元盖的通孔H。

特别地，如图2和图3所示，所述盖构件300可以包括作为所述单元盖的第一盖310。特别地，所述第一盖310可被构造成当所述灭火罐200内部的压力增加时打开。

例如，参考图3，第一孔H1可以在所述灭火罐200的一侧处形成为通孔H。而且，所述第一盖310可以被构造成打开或关闭所述第一孔H1。作为更具体的示例，当所述灭火罐200的内部压力处于正常水平时，所述第一盖310可保持在关闭所述第一孔H1的状态。然而，当所述灭火罐200的内部压力增加到特定水平或高于正常水平时，所述第一盖310可沿图3中的箭头B1的方向旋转。此时，可以打开所述第一孔H1。

根据本公开的所述实施例，当所述灭火罐200内部的压力增加时，所述灭火罐200内部的气体可以通过所述第一孔H1排放到外部。特别地，可能存在灭火液体因外部温度降低而被冻结的情况，在这种冻结情况下，诸如水这样的灭火液体的体积可能增加。此时，所述灭火罐200的内部压力会增加，所述第一盖310会打开所述第一孔H1，从而所述灭火罐200内的气体会被排放到外部。因此，通过防止所述灭火罐200的内部压力持续增加，可以防止所述灭火罐200损坏、破损或爆炸的问题。

此外，在住宅能量存储系统等中使用的电池组的情况下，其通常在室外使用。因此，存在这样的情况：根据诸如冬季或极地区域等使用环境，灭火液体可能会冻结，但根据上述实施例，即使在这种情况下也可以有效地防止所述灭火罐200或其中包含的玻璃泡发生损坏或破损。

此外，在所述实施例中，所述第一盖310可被构造成在向外方向上打开。例如，当所述灭火罐200的内部压力增加时，所述第一盖310可被构造成向外打开，如图3中箭头B1所示。此外，通过该打开操作，所述灭火罐200内的气体可以排放到外部。

根据本公开的所述实施例，可以使所述第一盖310的打开操作更加顺利。即，由于所述灭火罐200的内部压力增加，所述第一盖310可以打开以允许所述灭火罐200内部的气体被排放到外部，并且如果所述第一盖以这种方式在向外方向上打开，则可以使打开操作更容易。此外，在这种情况下，所述灭火罐200内的气体在进入所述第一孔H1的途中不会被所述第一盖310阻碍。因此，内部气体可以更顺利地排放到外部。

所述灭火罐200可以包括多个单元罐。这将进一步参考图5和图6更详细地描述。

图5是示出根据本公开实施例所述的分离式灭火罐的立体图。图6是根据本公开实施例所述的灭火罐的一部分的放大截面图。例如，可以说图6示出了沿图1中A2-A2’线截取的截面构造的右侧部分。

参考图5和图6，所述灭火罐200可以包括内罐201和外罐202。所述内罐201中具有中空的内部空间，并且可以在该内部空间中直接保持如L所示的灭火液体。特别地，所述内罐201可以以密封形式构造，以容纳所述灭火液体L。例如，所述内罐201可以构造成具有IP等级55或更高的气密性能，使得灭火液体L等在正常状态下不会泄漏。另外，所述外罐202可以构成为比所述内罐201大，并且在内部空间容纳所述内罐201。因此，可以说所述灭火罐200至少部分地具有双重结构。此外，所述外罐202可被构造成至少部分包围所述内罐201的外侧。例如，所述外罐202可从外侧包围所述内罐201的全部或一部分。

在所述实施例中，所述第一盖310可以安装在所述外罐202上。参考图5和图6，所述第一盖310可以安装在所述外罐202的右侧上。特别地，所述第一盖310安装在所述外罐202的外表面上，并且可以通过沿向外方向(如箭头B1’所示)的铰链旋转打开。

例如，当容纳在所述内罐201中的灭火液体冻结时，灭火液体的体积会膨胀，如图6中的箭头B3所示。此时，随着所述内罐201中的灭火液体的上部的压力升高，可以打开所述第一盖310。此外，当所述第一盖310打开时，所述灭火罐200内的气体可以排放到外部。即，沿图6中箭头B3’所示的方向，所述灭火罐200内的气体可以排放到外部空间。

根据本公开的所述实施例，可以容易地打开所述第一盖310。因此，当所述灭火罐200的内部压力增加时，气体可以快速且顺利地排放。

同时，所述第一孔H1、即其上安装有所述第一盖310的通孔H可被构造成使得所述内罐201和外罐202彼此连通。例如，所述第一孔H1可以包括形成在所述内罐201中的第一内孔和形成在所述外罐202中的第一外孔。而且，所述第一内孔和第一外孔可以作为一个孔彼此连接。在这种情况下，所述第一内孔和第一外孔之间的连接部分可以用由诸如橡胶或硅胶这样的材料制成的O形环密封。可替代地，所述第一内孔和第一外孔可以由一个管穿过，所述管的内部空间可以用作所述第一孔H1。这里，所述管可以由各种材料、诸如聚合物或橡胶制成。在该实施例中，所述灭火罐200内的气体可以经由通过连接所述第一内孔和第一外孔形成的第一孔H1排放到所述灭火罐200外，如图6中箭头B3’所示。

此外，在该实施例中，所述第一盖310可被构造成使得灭火液体从外部注入到所述灭火罐200的内部空间中。这将进一步参考图7更详细地描述。

图7是示意性地示出根据本公开实施例所述的、用于将灭火液体注入到电池组中的构造的示例的视图。

参考图7，当所述第一盖310打开然后露出所述第一孔H1时，灭火液体可以被注入到所述第一孔H1中。此时，无论所述灭火罐200的内部压力、特别是所述内罐201的内部压力的变化如何，都可以手动打开所述第一盖310。此外，如图7所示，软管C的一端可以连接到所述第一孔H1，从而可以将灭火液体注入到所述灭火罐200中。例如，灭火液体的补充可以以如下形式进行：灭火液体沿图6所示的示例性图中的箭头B3’的相反方向注入。此时，灭火液体的补充可以在所述外罐202的外部进行，所述第一外孔和第一内孔可以在密封状态下彼此连接。因此，通过所述第一外孔注入的灭火液体可以通过所述第一内孔流入到所述内罐201的内部空间中。

根据该实施例，当灭火液体由于使用、蒸发或泄漏而在所述灭火罐200的内部空间中变得不足时，可通过所述第一盖310补充灭火液体。因此，可以更容易地执行电池组的维护。此外，通过确保灭火液体始终保持在特定水平或更高水平，可以确保所述灭火罐200安全状态得以持续维持。

此外，所述第一盖310可以位于所述灭火罐200的侧部上。例如，所述第一盖310可以位于所述外罐202的右侧上，如各图所示。特别地，所述第一盖310可以位于所述灭火罐200中的暴露于外部的部分中。

根据本公开的该实施例，可以更顺利地执行如图6所示的排放内部气体的过程。此外，根据本公开的该实施例，可以更方便地执行如图7所示的灭火液体注入过程。

此外，所述灭火罐200可以在其顶部和/或底部处具有其它部件，例如电池模块100或控制模块400。因此，当所述第一盖310位于所述灭火罐200的侧部时，可以很容易地进行内部气体的向外排放或灭火液体的注入的过程，而不会受到这些其它部件的阻碍。

同时，在所述第一孔H1由所述第一盖310打开和关闭的情况下，所述第一孔可以具有在图6中的水平方向(X轴方向)上纵向延伸的形式，但本公开并不一定限于所述第一孔H1的形式。

例如，所述第一孔H1可以被构造成相对于水平方向倾斜预定角度。例如，所述第一孔H1可以包括倾斜部分，所述倾斜部分被构造成在位置方面沿着向外至向内的方向减小。特别地，所述第一孔H1的外入口可以被定位为高于内入口。

根据该倾斜构造，在由于灭火液体冻结等导致液位上升时，可以更可靠地防止灭火液体通过所述第一孔H1逸出到外部。此外，如图7所示，当灭火液体被注入到所述灭火罐200中时，注入的灭火液体落在所述灭火罐200内已经存在的灭火液体的表面上，从而减少气泡的产生。因此，可以确保灭火液体被充分地补充，并且可以防止在补充灭火液体之后内部压力发生与设计水平不同的变化。因此，可以防止根据所述灭火罐200的内部压力打开和关闭的盖构件300的功能退化或发生故障。

此外，根据本公开所述的电池组还可以包括观察窗。

例如，如图4中W所示，所述观察窗W可以设置在所述灭火罐200的一侧上，例如侧部上。所述观察窗W可以由透明或半透明材料制成，并且可以设置为观察保存在所述灭火罐200的内部空间中的灭火液体。此外，当所述内罐201和外罐202设置在所述灭火罐200中时，所述观察窗W设置在所述内罐201和外罐202二者中，并且可以存在于彼此对应的位置处。

根据本公开的该实施例，通过直接检查灭火液体的水平或状态，可以提前掌握或预测何时需要补充灭火液体。此外，根据上述实施例，可以通过检查灭火液体的状态来识别所述灭火罐200或电池组的整体状况，例如是否损坏。因此，根据上述实施例，可以更容易地执行灭火罐200或电池组的维护和修理。

此外，所述盖构件300可以包括作为单元盖的第二盖320。特别地，所述第二盖320可被构造成当所述灭火罐200内的压力降低时打开。这将参考图8更详细地描述。

图8是根据本公开实施例所述的灭火罐200的另一部分的放大截面图。例如，可以说图8示出了沿图1中的A3-A3’线截取的截面构造的右侧。

参考图8，第二孔H2可以作为通孔H形成在所述灭火罐200的一侧处。所述第二孔H2可以形成在与所述第一孔H1不同的位置处。此外，所述第二盖320可被构造成打开或关闭所述第二孔H2。

作为更具体的示例，如果所述灭火罐200的内部压力高于特定水平，则所述第二盖320可保持在关闭所述第二孔H2的状态下。然而，如果所述灭火罐200的内部压力降低到低于特定水平，则所述第二盖320可如图8中箭头B4所示进行铰接旋转。此时，可以打开所述第二孔H2。

根据本公开的该实施例，当所述灭火罐200内部的压力降低时，所述灭火罐200外部的气体可以通过所述第二孔H2流入到内部中。即，如图8中箭头B5所示，所述灭火罐200外部的气体可以通过所述第二孔H2流入到所述灭火罐200中。

特别地，当位于所述灭火罐200下方的电池模块100中发生热失控等事件、并且灭火液体L如图2中箭头B2所示注入到电池模块100中时，所述灭火罐200内的液位可以如图8中的B6所示降低。此时，所述灭火罐200内的压力可能降低，并且该压力降低可能降低灭火液体L注入到电池模块100中的速率或者可能干扰注入本身。然而，如图8所示的实施例中那样，当所述灭火罐200内压力下降时打开所述第二盖320，可以将外部气体引入到所述灭火罐200中，从而使所述灭火罐200内的压力保持在正常水平。因此，灭火液体L可以继续快速且顺利地向所述电池模块100侧排放。

此外，所述第二盖320可以被构造成在向内方向上打开。例如，所述第二盖320可以安装在所述灭火罐200的内表面上。此外，当所述灭火罐200的内部压力降低时，所述第二盖320可被构造成朝向所述灭火罐200的内部空间打开，如图8中箭头B4所示。并且，通过该打开操作，所述灭火罐200外部的气体可以流入到内部空间中。

根据本公开的该实施例，可以使所述第二盖320的打开操作更加顺利。也就是说，由于所述灭火罐200的内部压力降低，所述第二盖320可以打开以允许所述灭火罐200外部的气体流入到内部中，并且当沿向内方向打开时，打开操作可以变得更容易。而且，在这种情况下，当外部气体流入到所述第二孔H2中时，其不会被所述第二盖320阻碍，因此可以更顺利地进行外部气体的流入过程。

此外，如上所述，所述灭火罐200可具有内罐201和外罐202。在这种情况下，所述第二盖320可以安装在所述内罐201上。例如，参考图8，所述第二盖320可被构造成安装在所述内罐201的内表面上，并沿向内方向打开。此时，所述第二盖320位于所述内罐201中的部分、即形成所述第二孔H2的部分可以不被所述外罐202覆盖。例如，所述外罐202可以形成有开放的内部空间，如图5中的E所示。另外，所述第二盖320被设置在所述内罐201中的部分可以位于在所述外罐202中形成开放空间E的部分处。

根据本公开的该实施例，可以更容易地进行所述第二盖320的打开操作和外部气体的流入。特别地，在上述实施例中，所述第二盖320可以沿向内方向很好地打开。此外，在这种情况下，所述灭火罐200的结构变得更简单，这可以有助于减轻电池组的重量。另外，所述第二孔H2只需要形成在所述内罐201中，并且可以不单独形成在所述外罐202中。在本实施例中，当安装在所述内罐201内部的所述第二盖320打开时，外部空气可立即流入到所述内罐201中。

所述第二盖320可以位于所述灭火罐200的上侧上。例如，如图2、图5和图8所示，所述第二孔H2和安装在其上的第二盖320可以位于所述灭火罐200的上表面侧上。

特别地，当所述第一盖310和第二盖320两者都设置为盖构件300时，所述第一盖310可以设置在所述灭火罐200的侧表面上，所述第二盖320可以设置在所述灭火罐200的上表面上。在本公开的该实施例中，所述第一盖310和第二盖320的位置可以不同地形成，从而防止所述第一盖310和第二盖310的打开/关闭操作彼此干扰。

此外，根据上述实施例，外部空气从上侧供应到所述灭火罐200的内部，使得气体压力可以在灭火液体的方向上从灭火液体的上侧均匀分布。因此，即使通过设置在任意位置处的玻璃泡排放灭火液体，也可以顺利地排放灭火液体。另外，根据上述实施例，即使通气气体从所述灭火罐200的下侧流出，也可以防止通气气体从所述第二盖320侧流入到所述灭火罐200中。

此外，根据上述实施例，如图7的实施例那样在将软管C等通过第一孔H1插入到所述内罐201中以注入灭火液体的过程中，可以不受所述第二盖320的阻碍。另外，根据上述实施例，即使电池组安装在倾斜位置并且所述内罐201的内部空间中的液位也形成为倾斜时，也可以防止灭火液体通过所述第二孔H2泄漏到外部的问题。

同时，在所述灭火罐200包括内罐201和外罐202的实施例中，所述内罐201和外罐202可被构造成至少部分地间隔开。特别地，参考图5的实施例，所述外罐202可被构造成包围所述内罐201的、除顶表面和底表面之外的四个侧表面(左侧、右侧、前侧和后侧)。在这种情况下，所述内罐201的、被所述外罐202覆盖的部分可以被构造成使得所述内罐201和外罐202彼此间隔开。例如，在图6和图8的实施例中，所述内罐201和外罐202的侧表面可被构造成在左右方向上至少部分地彼此间隔开。例如，可以在所述内罐201的右壁和所述外罐202的右壁之间形成中空空间。

在这种情况下，可以更安全地保存所述灭火罐200内的灭火液体。特别地，即使冲击等施加到所述灭火罐200的侧，也可以通过所述外罐202和内罐201的双重构造以及它们之间形成的中空空间来缓和冲击的传递。因此，可以通过防止所述灭火罐200、特别是所述内罐201因冲击、振动等而损坏，从而防止灭火液体的异常泄漏。

此外，当排放通气气体时，所述内罐201和外罐202之间的分离空间可用作通气路径。例如，从所述电池模块100排放到灭火罐200下部的通气气体可以沿着所述灭火罐200的下表面流动，然后流过所述内罐201的侧部和外罐202的侧部之间的分离空间，以排放到外部。在这种情况下，在所述灭火罐200内部形成通气路径，从而可以控制通气方向。

所述盖构件300可被构造成：当所述灭火罐200的内部压力与外部气压之间的压力差处于特定水平内时，所述盖构件从打开状态切换到关闭状态。

例如，参考图6的实施例，当灭火液体的液位由于所述内罐201中存储的灭火液体冻结而如箭头B3所示上升时，所述第一盖310可沿箭头B1’所示方向旋转，即，逆时针旋转，从而处于打开状态。此外，当所述内罐201中的空气如箭头B3’所示逸出、并且所述内罐201的内部和外部之间的气压差变得相同或处于特定水平内时，所述第一盖310可沿箭头B1’的相反方向再次旋转，即顺时针旋转，从而处于关闭状态。

此时，所述盖构件300可以包括弹性体。例如，在所述第一盖310中，弹簧、特别是扭力弹簧可以安装在图6中I1所指示的铰链部分上。在这种情况下，当所述内罐201的内部压力以超过扭力弹簧的弹性力的水平施加时，所述第一盖310可以打开。另外，当内部气体排放到某种程度并且所述内罐201的内部压力变得低于扭力弹簧的弹性力时，所述第一盖310可以关闭。

作为另一个示例，参考图8的实施例，当存储在所述内罐201中的灭火液体注入到所述电池模块100侧中并且灭火液体的液位如箭头B6所示降低时，所述第二盖320可沿箭头B4所示的方向旋转，即顺时针旋转，从而处于打开状态。并且，当外部空气进入所述内罐201一定程度后，所述第二盖320可沿箭头B4的相反方向再次旋转，即逆时针方向旋转，从而处于关闭状态。

此外，所述第二盖320上还可以安装诸如弹簧这样的弹性体。例如，可以在图8中I2所示的铰链部分上安装扭力弹簧。在这种情况下，当所述内罐201的内部和外部之间的气压差以超过扭力弹簧的弹性力的水平发生时，可以打开所述第二盖320。另外，当外部空气流入一定程度并且内部和外部之间的气压差变得低于扭力弹簧的弹性力时，所述第二盖320可以关闭。

根据本公开的该实施例，可以容易地实现所述盖构件300根据灭火罐200内部的压力变化而自动打开和关闭的构造。特别地，根据上述实施例，在所述盖构件300的关闭操作和打开操作中不需要单独的动力源或控制。此外，根据上述实施例，当灭火罐内部的压力达到与外部压力相似的水平时，所述盖构件300可以自动且快速地关闭，从而更可靠地防止灭火液体通过通孔H流出或外部异物通过通孔H流入。

根据本公开的能量存储系统包括一个或多个根据本公开的上述电池组。此外，除了电池组之外，根据本公开的能量存储系统还可以包括包含在能量存储系统中的一般部件。特别地，根据本公开的能量存储系统可以是用于在房屋或建筑物中存储能量的住宅(建筑物)能量存储系统。

尽管上文已经关于有限数量的实施例和附图描述了本公开，但是本公开不限于此，并且对于本领域技术人员来说显而易见的是，在本公开的技术方面和所附权利要求的等效范围内可以对其进行各种修改和变化。

附图标记

100：电池模块

200：灭火罐

201：内罐 202：外罐

210：破裂构件

300：盖构件

310：第一盖 320：第二盖

400：控制模块

H：通孔

H1：第一孔 H2：第二孔

L：灭火液体

W：观察窗

Claims (14)

1.一种电池组，包括：

电池模块，所述电池模块具有一个或多个电池单体；

保持灭火液体的灭火罐，所述灭火罐设置在所述电池模块的顶部，并且具有形成在其中的通孔；以及

盖构件，所述盖构件被安装在所述灭火罐的所述通孔中，并且被构造成根据所述灭火罐的内部压力的变化来打开或关闭所述通孔。

2.根据权利要求1所述的电池组，

其中，所述灭火罐包括破裂构件，所述破裂构件被构造成在预定条件下发生破裂，并且在发生破裂时允许所述灭火液体流出。

3.根据权利要求1所述的电池组，

所述电池组还包括控制模块，所述控制模块被连接到所述电池模块，并且所述控制模块被配置成管理所述电池模块，

其中，所述灭火罐被安装在所述电池模块和所述控制模块之间。

4.根据权利要求1所述的电池组，

其中，所述盖构件被构造成在补偿所述灭火罐内部的压力变化的方向上进行打开/关闭操作。

5.根据权利要求1所述的电池组，

其中，所述盖构件具有第一盖，所述第一盖被构造成：当所述灭火罐内部的压力增加时，所述第一盖打开。

6.根据权利要求5所述的电池组，

其中，所述第一盖被构造成能够在向外方向上打开。

7.根据权利要求6所述的电池组，

其中，所述灭火罐包括内罐和外罐，所述内罐在内部空间中保持所述灭火液体，所述外罐至少部分地包围所述内罐的外侧，

其中，所述第一盖被安装在所述外罐上。

8.根据权利要求5所述的电池组，

其中，所述第一盖位于所述灭火罐的侧部上。

9.根据权利要求1所述的电池组，

其中，所述盖构件具有第二盖，所述第二盖被构造成：当所述灭火罐内部的压力降低时，所述第二盖打开。

10.根据权利要求9所述的电池组，

其中，所述第二盖被构造成能够在向内方向上打开。

11.根据权利要求10所述的电池组，

其中，所述灭火罐包括内罐和外罐，所述内罐在内部空间中保持所述灭火液体，所述外罐至少部分地包围所述内罐的外侧，

其中，所述第二盖被安装在所述内罐上。

12.根据权利要求9所述的电池组，

其中，所述第二盖位于所述灭火罐的上侧上。

13.根据权利要求1所述的电池组，

其中，所述盖构件被构造成：当所述灭火罐内部的压力与外部气压之间的压力差处于特定水平内时，所述盖构件从打开状态切换到关闭状态。

14.一种能量存储系统，包括根据权利要求1至13中的任一项所述的电池组。