CN117426001A - 电池组和包括所述电池组的设备 - Google Patents

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Abstract

根据本公开的一个实施例的电池组包括：电池单体堆，所述电池单体堆中堆叠有多个电池单体；电池组框架，所述电池组框架容纳所述电池单体堆；冷却构件，所述冷却构件位于所述电池单体堆的上侧上，并容纳冷却水；以及泡沫垫，所述泡沫垫位于所述电池单体堆和所述冷却构件之间，其中，在预定的温度或压力或更大的温度或压力下发生破裂或熔融的至少一个易损部形成在所述冷却构件的下板上，并且当所述冷却构件的易损部被打开时，通过所述泡沫垫来引导朝向所述电池单体堆排放的冷却水的移动路径。

Description

电池组和包括所述电池组的设备
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求2022年2月17日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请号10-2022-0020767的权益，该申请的全部内容以引用方式并入本文。
本公开涉及电池组和包括所述电池组的设备，并且更具体地，本公开涉及防止级联热失控的电池组和包括所述电池组的设备。
背景技术
在现代社会中，随着诸如移动电话、笔记本电脑、摄录像机和数码相机这样的便携式设备在日常生活中的使用，与上述移动设备相关的领域中的技术的发展已经被激活。此外，可充电/可放电二次电池用作电动车辆(EV)、混合动力电动车辆(HEV)、插电式混合动力电动车辆(P-HEV)等的动力源，以试图解决由使用化石燃料的现有汽油车辆引起的空气污染等问题。因此，开发二次电池的需求日益增长。
目前商业化的二次电池组包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池和锂二次电池。其中，锂二次电池受到关注，因为其具有例如自由充电和放电以及具有非常低的自放电率和高能量密度的优点。
同时，在用于小型设备的二次电池的情况下，使用二至三个电池单体，但是在用于诸如汽车这样的中型和大型设备的二次电池的情况下，使用其中电连接有大量电池单体的中型或大型电池模块。由于中型或大型电池模块优选地制造成具有尽可能小的尺寸和重量，因此可以以高集成度堆叠并且相对于容量具有小重量的棱柱形电池、袋式电池等主要用作中型或大型电池模块的电池单体。
同时，安装在电池模块中的电池单体在充电和放电过程中可能产生大量的热量。如果由于诸如过度充电的原因使得温度变得高于正常温度，则性能可能劣化，并且如果温度上升过度，则可能存在爆炸或着火的风险。如果在电池模块内部发生着火现象，则高温热量、气体或火焰可能散发到电池模块的外部，其中从一个电池模块散发的热量、气体、火花、火焰等可能传输到在电池组内以狭窄的间隔布置的其它相邻电池模块，这可能导致电池组内的级联热失控。
近年来，为了防止这样的热失控现象，已经开发了用于在发生火灾时通过向电池组中注射冷却剂水来抑制火灾的方法。然而，如果注射的冷却剂水未集中到热失控的发生位置，则存在这样的问题：相对于注射的冷却剂水的量，火灾抑制效果略有不足。
因此，需要一种新型结构，其能够当电池模块或电池组内部发生着火时、通过在正确的时间将冷却剂水注射到正确的地方，从而快速地抑制热失控，并且能够高效地利用注射的冷却水。
发明内容
技术问题
本公开的目的是提供一种电池组，所述电池组可以在发生内部火灾的情况下在正确的时间将冷却剂水供应到正确的地方，并允许注射的冷却剂水集中在火灾爆发区域的周围，从而防止级联热失控。
然而，本公开所述的实施例要解决的问题不限于上述问题，而是可以在本公开中包括的技术思想的范围内进行各种扩展。
技术方案
根据本公开的一个实施例，提供了一种电池组，所述电池组包括：电池单体堆，所述电池单体堆中堆叠有多个电池单体；电池组框架，所述电池组框架容纳所述电池单体堆；冷却构件，所述冷却构件位于所述电池单体堆的上侧上，并包含冷却剂水；以及泡沫垫，其位于电池单体堆和冷却构件之间，其中，在预定的温度或压力或更大的温度或压力下发生破裂或熔融的至少一个易损部形成在所述冷却构件的下板上，并且其中，所述冷却构件的易损部被打开，使得朝向电池单体堆排放的冷却剂水的移动路径由所述泡沫垫引导。
所述泡沫垫包括至少一个开口，并且所述泡沫垫的开口可以对应于所述易损部。
朝向电池单体堆排放的冷却剂水的一部分可以由所述泡沫垫吸收。
所述电池单体堆被形成为多个，并且所述泡沫垫可以对应于所有的电池单体堆。
多个开口形成在下板中，所述开口由密封构件封闭，并且所述易损部可以是所述下板中的、由所述密封构件封闭的开口所在的部分。
所述冷却构件包括为冷却剂水提供流动路径的冷却管和附接到所述冷却管的冷却软管，所述下板形成有多个开口，并且所述冷却软管定位成对应于所述开口，并且所述易损部可以是所述下板中的、由所述冷却软管封闭的所述开口所在的部分。
所述下板和冷却管可以通过带形固定构件连接。
所述下板包括其中形成所述易损部的第一部分和其中不形成所述易损部的第二部分，并且所述第一部分的厚度值可以小于第二部分的厚度值。
所述第一部分的厚度值可以小于或等于第二部分的厚度值的一半。
所述下板通过连结具有彼此不同的厚度的第一层和第二层来形成，所述第一部分的厚度对应于第一层的厚度，并且所述第二部分的厚度可以对应于第一层和第二层的厚度。
联接到所述冷却构件的下板的上板包括弯曲部，所述弯曲部的峰部对应于所述第一部分，并且所述弯曲部的谷部可以对应于所述第二部分。
所述冷却构件还包括用于将冷却剂水注射到冷却构件的内部空间中的入口/出口端口，所述入口/出口端口连接到外部热交换器，并且所述冷却构件的冷却剂水可以循环通过所述入口/出口端口。
所述冷却构件的上板可以与所述电池组框架一体形成。
根据本公开的另一个实施例，提供了一种包括上文所述的电池组的设备。
有益效果
根据一些实施例，冷却剂水可以从电池组内部的冷却构件朝向其中已经发生热失控的电池单体注射，并且所注射的冷却剂水可以集中在火灾爆发区域的周围，从而快速地抑制内部火灾，并防止级联热失控。
本公开的效果不限于上面提及的效果，本领域技术人员将从详细描述和附图中清楚地理解上面未描述的另外的其它效果。
附图说明
图1和图2是根据本公开的一个实施例所述电池组的分解立体图；
图3是根据图1所示电池组中包括的电池单体块的立体图；
图4是示出在根据图1的电池组中包括的冷却构件的下板的视图；
图5和图6是用于解释在热失控之前和之后冷却构件和泡沫垫中的变化的视图；
图7是用于解释当不向图1的电池组提供泡沫垫时在热失控之后的变化的视图；
图8是示出根据本公开另一实施例所示的电池组中包括的冷却构件的立体图；
图9是示出在根据图8的冷却构件中包括的下板和覆盖膜之间的联接的视图；
图10是示出根据本公开另一实施例所示的电池组中包括的冷却构件的下板的立体图；
图11是示出沿着图10的切割线A-A截取的截面的示例的视图；
图12是用于解释根据图10的冷却构件的修改实施例的下板的截面图；
图13是用于解释根据图10的冷却构件的另一个修改实施例的下板的截面图；
图14是用于解释根据图10的冷却构件的又一个修改实施例的冷却构件的截面图；
图15是示出根据本公开的又一个实施例的电池组中包括的冷却构件的立体图；
图16是根据本公开的又一个实施例的电池组中包括的冷却构件的俯视图；
图17是示出在根据图15的冷却构件中包括的下板、冷却管和冷却软管的联接的视图；
图18示出了沿着B-B线切割的根据图16的冷却构件，并且示出了冷却剂水向冷却管和冷却软管中的流入以及从冷却管和冷却软管的流出；并且
图19是沿着B-B线截取的图16的冷却构件的截面图，其示出了在电池单体的着火期间冷却剂水通过冷却软管的注射。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细地描述示例性实施例，使得所描述的技术可以由本领域技术人员容易地付诸实践。然而，除了下面描述的方式之外，所描述的实施例可以以各种不同的方式被修改，而不局限或限制于本文中描述的实施例。
与描述无关的部分将被省略，以更清楚地描述本发明，并且在整个说明书中，相同或类似的组成元件将由相同的附图标记表示。
此外，由于为了便于解释、附图中所示的每个元件的尺寸和厚度而被任意地图示，因此很明显，本公开不一定限于附图中图示的内容。在附图中，为了清楚地表达若干层和区域，夸大了层的厚度。在附图中，为了便于解释，夸大了部件和区域的厚度。
此外，应当理解，当诸如层、膜、区域或板这样的元件被称为“位于另一个元件上”或“位于另一个元件上方”时，它可以直接位于另一个元件上，或者也可以存在居间元件。相反，当诸如层、膜、区域或板这样的元件被称为“直接形成或设置在另一个元件上”时，这意味着不存在其它居间元件。此外，词语“在...上”或“在...上方”意指布置在参考部分上或上方，而不必意指被布置在参考部分的朝向重力相反方向的上端上。同时，类似于被描述为位于另一个元件的“上”或“上方”的情况，被描述为位于另一个元件的“下”或“下方”的情况也将参照上面提及的内容来理解。
此外，由于具体构件的上/下表面可以根据哪个方向被用作参考而不同地确定，因此在整个描述中，“上表面”或“下表面”被限定为意指在对应构件的z轴上的两个面对的表面。
此外，在整个说明书中，当某部分被称为“包括”或“包含”特定部件时，这意味着该部分还可以包括其它部件，而不排除其它部件，除非另有说明。
此外，在整个说明书中，当被称为“平面”时，这意指从上侧观察目标部分，并且当被称为“截面”时，这意指从竖直切割的截面的一侧观察目标部分。
在下文中，将描述根据本发明的一个实施例所述的电池组。
典型地，常规电池组具有双重组装结构，其中电池单体堆和与之连接的各种部件被组装以形成电池模块，并且多个电池模块再被容纳在电池组中。
此时，电池模块包括形成其外表面的模块框架等，使得常规的电池单体受到电池模块的模块框架和电池组的电池组框架的双重保护。然而，这种双重组装结构不仅增加了电池组的生产成本和生产过程，而且具有当一些电池单体中出现缺陷时、重新组装性能劣化的缺点。此外，如果冷却构件等存在于电池模块的外部，则存在电池单体和冷却构件之间的热传递路径变得略显复杂的问题。
因此，本实施例所述的电池单体堆可以设置在未被模块框架密封的结构中，并且可以直接联接到电池组的电池组框架。通过上述构造，可以进一步简化电池组的结构，可以获得生产成本和生产过程方面的优势，并且可以减轻电池组的重量。此外，通过上述构造，电池单体堆可以更靠近电池组框架中的冷却构件定位，并且可以更容易地实现冷却构件的散热。
因此，由于下面描述的“电池组”是包括电池单体堆和容纳所述电池单体堆的框架的结构，因此它不限于包括像常规电池模块一样的密封电池模块，并且可以广义地指代组装有电池单体堆和与之连接的多个部分的结构。从这个角度来看，该实施例的电池组可以根据需要被称为电池模块。
图1和图2是根据本公开的一个实施例所述的电池组的分解立体图。图3是根据图1所示电池组中包括的电池单体块的立体图。图4是示出根据图1所示电池组中包括的冷却构件的下板的视图。图5和图6是用于解释在热失控之前和之后冷却构件和泡沫垫中的变化的视图。图7是用于解释当未向图1所示电池组设置泡沫垫时、热失控之后的变化的视图。
参考图1至图3，根据本公开的一个实施例所述的电池组1000可以包括：至少一个电池单体块100；容纳所述电池单体块100的电池组框架200；形成在所述电池组框架200的内表面上的树脂层300；封闭所述电池组框架200的开放表面的端板400；布置在所述电池组框架200和电池单体块100之间的冷却构件500；以及位于所述冷却构件500和电池单体块100之间的泡沫垫700。然而，所述电池组1000中包括的部件不限于此，并且根据设计，所述电池组1000可以在省略上述部件中的一些部件的状态下提供，并且可以在添加未提及的其它部件的状态下提供。
根据本实施例所述的电池组1000可以包括未被框架等密封的电池单体块100。所述电池单体块100可以具有类似于省略模块框架的常规电池模块的结构，因此也可以被称为具有“开放结构”的电池模块或具有“无模块结构”的电池模块。
所述电池单体块100可以包括：电池单体堆120，多个电池单体110沿着一个方向被堆叠在所述电池单体堆中；位于所述电池单体堆120的堆叠方向上的两个端部处的侧面板130；被包裹在所述侧面板130和电池单体堆120周围并固定形状的保持条带140；以及覆盖所述电池单体堆120的前表面和后表面的汇流条框架150。
每个电池单体110可以包括电极组件、电池单体壳和从所述电极组件突出的电极引线。所述电池单体110可以被设置为能够使得每单位面积的堆的数目最大化的袋型或棱柱型。同时，图1至图3示出电池单体110的正电极引线和负电极引线在相互相反的方向上突出，但不一定是这种情况，所述电池单体110的电极引线也可以在相同的方向上突出。
所述电池单体堆120可以通过沿着一个方向堆叠多个电连接的电池单体110来形成。多个电池单体110被堆叠的方向(以下称为“堆叠方向”)可以是如图1至图3中所示的y轴方向(备选地，它可以是-y轴方向，并且在下文中，表述“轴向”可以被解释为包括+/-方向两者)。
同时，所述电池单体110沿着一个方向布置，使得所述电池单体110的电极引线可以位于所述电池单体堆120的一个表面上或者与所述一个表面相反的另一表面上。以这种方式，所述电池单体堆120中的、电极引线所在的表面可以被称为所述电池单体堆120的前表面或后表面，并且在图1至图3中，所述电池单体堆120的前表面和后表面示出为在x轴上彼此相反的两个表面。此外，所述电池单体堆120中的、最外侧电池单体110所在的表面可以被称为所述电池单体堆120的侧表面，并且所述电池单体堆120的侧表面示出为在y轴上彼此相反的两个表面。
所述侧面板130可以被提供来保持所述电池单体堆120的整体形状。所述侧面板130是板形构件，并且可以代替模块框架来补充所述电池单体块100的刚度。所述侧面板130可以布置在所述电池单体堆120的堆叠方向上的两个端部处，并且可以与所述电池单体堆120的两侧上的最外侧的电池单体110接触。
所述侧面板130可以由各种材料制成，并且可以通过各种生产方法来提供。在一个示例中，所述侧面板130可以是通过注射模制生产的塑料材料。在另一个示例中，所述侧面板130可以由板簧材料生产。在又一个示例中，所述侧面板130可以由具有弹性的材料制成，其允许所述侧面板的形状响应于由于鼓胀引起的电池单体堆120的体积变化而发生部分变形。
所述保持条带140可以用于在所述电池单体堆120的两个侧端部处固定所述侧面板130的位置和形状。所述保持条带140可以是具有一定长度和宽度的构件。具体地，所述电池单体堆120可以位于与最外侧的电池单体110相接触的两个侧面板130之间，并且所述保持条带140可以横跨所述电池单体堆120并且连接两个侧面板130。因此，所述保持条带140可以防止两个侧面板130之间的距离增加超过一定范围，从而将所述电池单体块100的整体形状保持在一定范围内。
所述保持条带140可以在纵向方向上的两个端部处具有钩部，以用于与所述侧面板130的稳定联接。所述钩部可以通过弯曲所述保持条带140的纵向方向上的两个端部来形成。同时，所述侧面板130可以在对应于所述钩部的位置处形成有钩部凹槽，并且所述保持条带140和所述侧面板130可以通过所述钩部和钩部凹槽的联接而被稳定地联接。
所述保持条带140可以由各种材料或通过各种生产方法提供。在一个示例中，所述保持条带140可以由具有弹性的材料制成，以能够在一定范围内允许由于鼓胀引起的所述电池单体堆120的体积变化。
同时，所述保持条带140用于固定所述侧面板130和电池单体堆120之间的相对位置，并且如果实现了其作为“固定构件”的目的，则所述保持条带可以以不同于所示那样的构造提供。例如，所述固定构件可以以能够横跨两个侧面板130之间的长螺栓的形式提供，即，所述固定构件可以是长螺栓。所述侧面板130可以设置有凹槽，所述长螺栓可以插入所述凹槽中，并且所述长螺栓可以通过穿过所述凹槽来同时联接两个侧面板130以固定两个侧面板130的相对位置。所述长螺栓可以设置在所述侧面板130的边缘处，优选地设置在靠近所述侧面板130的顶部的位置处。根据设计，可以利用前文提及的长螺栓代替所述保持条带140，但是也可以在电池单体块中提供所述保持条带140和长螺栓两者。
所述汇流条框架150位于所述电池单体堆120的一个表面上，使得所述汇流条框架可以覆盖所述电池单体堆120的一个表面，并且同时引导所述电池单体堆120和外部设备之间的连接。所述汇流条框架150可以位于所述电池单体堆120的前表面或后表面上。汇流条可以安装到所述汇流条框架150，由此所述电池单体堆120的电极引线可以连接到汇流条，使得所述电池单体堆120可以电连接到外部设备。
所述汇流条框架150可以包括电绝缘材料。所述汇流条框架150可以限制汇流条与电池单体110的、除了连结到电极引线的部分之外的其它部分的接触，并且防止发生电气短路。
所述电池组框架200可以用于保护电池单体块100和与之连接的电气部件免受外部物理冲击。所述电池组框架200可以在电池组框架200的内部空间中容纳电池单体块100和与之连接的电气部件。这里，所述电池组框架200包括内表面和外表面，并且所述电池组框架200的内部空间可以由内表面限定。
所述电池组框架200可以被设置为沿着一个方向开放的中空形状。例如，如图1中所示，多个电池单体块100沿着所述电池单体110的堆叠方向连续地定位，并且所述电池组框架200可以具有沿着前文提及的堆叠方向开放的中空形状。
所述电池组框架200可以包括下部框架210和上部框架220。这里，所述下部框架210可以设置为板形，并且所述上部框架220可以设置为U形。至少一个电池单体块100可以布置在板形的下部框架210上，并且U形的上部框架220可以设置成包围所述电池单体块100的上表面和x轴上的两个表面。此外，所述上部框架220和下部框架210中的任何一个可以形成为包围所述电池组1000的y轴上的两个表面。在这种情况下，可以省略端板400。然而，图1中所示的电池组框架200的形状仅用于说明目的，因此也可以以不同于上述形状的形状提供，诸如所述电池组框架200被提供为单框架，或者所述下部框架210被设置为U形，并且所述上部框架220被设置为板形。
所述电池组框架200可以包括具有高热导率的部分，以便将内部空间中产生的热量快速地消散到外部。例如，所述电池组框架200的至少一部分可以由具有高热导率的金属制成，并且其示例可以包括铝、金、银、铜、铂、包含它们的合金等。此外，所述电池组框架200可以部分地具有电绝缘性质，并且可以在需要绝缘的位置处提供绝缘膜，或者可以施加绝缘涂层。所述电池组框架200中的、施加有绝缘膜或绝缘涂层的部分可以被称为绝缘部分。
树脂层300可以设置在所述电池单体块100和电池组框架200的内表面之间。所述树脂层300可以设置在所述电池单体块100的底表面和下部框架210之间。所述树脂层300可以设置在所述电池单体块100的上表面和上部框架220之间。此外，所述树脂层300可以设置在冷却构件500和上部框架220之间，这将在下文描述。
所述树脂层300可以以如下方式形成：树脂被注射在所述电池单体堆120和电池组框架200的内表面的一个侧表面之间。然而，不一定是这种情况，并且所述树脂层300可以是被设置为板形的构件。
所述树脂层300可以由各种材料制成，并且所述树脂层300的功能可以根据材料而变化。例如，所述树脂层300可以由绝缘材料形成，并且可以通过绝缘树脂层300来防止所述电池单体块100和电池组框架200之间的电子转移。在另一个示例中，所述树脂层300可以由导热材料形成。由导热材料制成的树脂层300将所述电池单体110中产生的热量传递到所述电池组框架200，从而允许热量散发/传递到外部。在又一个示例中，所述树脂层300可以包括粘合剂材料，使得所述电池单体块100和电池组框架200可以彼此固定。在具体示例中，所述树脂层300可以设置成包括硅基材料、聚氨酯基材料和丙烯酸基材料中的至少一种。
所述端板400能够用于通过密封所述电池组框架200的开放表面来保护所述电池单体块100和与之连接的电气部件免受外部物理冲击。所述端板400的每个角部可以通过焊接等联接到所述电池组框架200的对应角部。两个端板400可以设置成密封所述电池组框架200的两个开放表面，并且可以由具有预定强度的金属材料制成。
所述端板400可以形成有开口410，以用于暴露下文将描述的冷却构件500的入口/出口端口530，用于与外部设备进行低压(LV)连接或高压(HV)连接的连接器420可以安装到所述端板400。
所述冷却构件500可以设置成降低包括所述电池单体的电池模块或电池组的内部温度。所述冷却构件500可以是制冷剂或冷却剂水注射到其中的水冷型冷却构件500。所述冷却构件500以水冷的方式设置，使得可以均匀地保持所述冷却构件500的冷却效率，并且电池模块或电池组中的电池单体可以被均匀地冷却。此时，所述冷却构件500中使用的冷却剂水可以使用已知的冷却剂水中的一种或其混合物。任何已知的冷却剂水都可以使用，只要它可以通过沿着所述冷却构件500内部的流动路径移动来消散电池单体的热量即可。
所述冷却构件500可以布置在电池单体堆的一个表面上，以消散来自电池单体的热量。所述冷却构件500可以布置成平行于电池单体堆的堆叠方向，以便靠近电池单体堆的多个电池单体定位。具体地，所述冷却构件500可以位于电池单体堆的上方(图1中的+z轴方向)。然而，不一定是这种情况，根据设计，所述冷却构件500可以位于电池单体堆的下部处(-z轴方向)或侧部处(+/-y轴方向)。
所述冷却构件500可以包括：形成所述冷却构件500的外部形状的上板510和下板520；以及将冷却剂水注射到所述冷却构件500中的入口/出口端口530。所述冷却构件500可以通过联接所述上板510和下板520的边缘来形成。冷却剂水可以被容纳在被联接于所述冷却构件500中的上板510和下板520之间，或者在所述上板510和下板520之间循环。
所述上板510和下板520可以被设置为板形。此外，所述上板510或下板520被设置为这样的板形：其中，中心部分可以形成为凹陷或凹进，以与边缘部分具有台阶。具体地，所述上板510或下板520可以基于宽度方向上的截面具有凹进形状。这可以是这样的形状：通过台阶形成内部空间，以便所述上板510或下板520容纳冷却剂水。这里，所述上板510或下板520的宽度方向可以是平行于所述上板510或下板520的短侧的方向。
为了提高所述冷却构件500的整体散热性能，所述冷却构件500的上板510或下板520可以设置有具有高热导率的材料。形成所述冷却构件500的外部形状的上板510和下板520可以由具有高强度的金属制成，其具体示例包括铝、金、银、铜、铂、包含它们的合金等。
同时，在本文中的附图中，所述上板510示出为与所述电池组框架200分开的构造，但是为了减轻电池组1000的重量或提高导热率，所述上板510可以由所述电池组框架200的上表面代替，并且所述冷却构件500可以被设置在与所述电池组框架200一体形成的结构中。
冷却剂水可以通过入口端口532供应并通过出口端口534排放，所述入口端口532和出口端口534并排设置。所述冷却构件500中的冷却剂水可以被设计成连接到与所述入口/出口端口530连接的外部热交换器，并且连续地循环，以保持其温度稳态。所述入口端口532和出口端口534可以并排平行地位于所述冷却构件500的一个端部侧上。这可以用于简化从电池组1000的外部供应的冷却剂水的流入和流出的设计。此外，这可以用于使所述入口端口532和出口端口534之间的温差最小化。具体地，流入所述入口端口532的冷却剂水具有最低温度，并且排放到所述出口端口534的冷却剂水可能具有最高温度。因此，当入口/出口端口530彼此相邻地布置时，在它们之间发生热交换，使得流过所述冷却构件的内部空间的整个冷却水的温度偏差可以最小化。因此，所述入口/出口端口530被并排地布置，使得所述冷却构件500可以整体上具有均匀的散热性能。
同时，至少一个易损部600可以形成在本实施例的冷却构件500中。
为了有效地抑制电池单体的着火，向电池模块或电池组中注射诸如冷却剂水的液体可能是有效的。在电池模块或电池组内设置液体箱可能导致增加电池模块和电池组的体积的问题。因此，常规地，在电池模块和电池组的外部设置单独的水箱，并且仅当通过传感器确认电池单体着火时，冷却剂水等才通过从水箱延伸的喷嘴等注射到电池模块或电池组中。
然而，水箱的问题是，它不仅体积大，而且使用者必须对其进行单独管理。此外，常规的供水系统必须具有用于确定是否注射冷却剂水的单独控制单元或通信单元，不应在其操作中造成错误，并且即使其正常操作也必须经过许多确定过程，因此这花费了大量时间。即使在已经做出注射冷却剂水的决策之后，如果从水箱到电池组内部的电池模块或电池单体的路径相当长，则难以快速地将冷却剂水从水箱供应到电池单体，并且常规的注水系统一直难以抑制快速发展的级联热失控。因此，在本实施例中，可以在所述冷却构件500中形成易损部600，所述易损部在预定温度或压力下发生熔融或破裂，使得当电池模块或电池组中发生内部火灾时，冷却剂水可以立即供应到火灾爆发的地方。
所述易损部600可以指在预定温度或压力下发生熔融或破裂的部件。所述易损部600在电池组1000的内部着火期间被打开，因此被构造成立即将冷却剂水供应到火灾爆发的地方，并且可以以各种结构提供。
例如，参考图4至图6，所述下板520可以包括至少一个开口521，其中所述开口521可以用密封构件529密封。所述密封构件529可以在热失控之前密封所述开口521，从而防止冷却水的流出，并且所述密封构件529在热失控之后发生熔融或破裂，使得所述冷却构件500中的冷却剂水可以朝向电池单体110注射。
在本实施例中，所述易损部600可以指所述下板520中的、所述开口521所在的部分。所述易损部600可以指所述下板520中的、所述密封构件529所在的部分。所述易损部600可以指形成在所述下板520中的、由所述密封构件529密封的开口521的部分。
所述密封构件529可以由在预定温度或压力下发生熔融或破裂的材料制成。例如，所述密封构件529可以由具有300℃或更低熔点的材料制成。在具体示例中，所述密封构件529可以制造成包括聚酰胺(PA)。在另一个具体示例中，所述密封构件529可以由具有200℃或更低熔点的热塑性聚合物树脂制成。所述热塑性聚合物树脂的示例包括具有约100℃或更高且200℃或更低熔点的材料，诸如高密度聚乙烯(HDPE)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚苯醚(PPO)。
所述密封构件529可以被设置为I形。所述密封构件529的两个端部的至少一部分可以与所述下板520的上表面和下表面进行表面接触，由此可以容易地实现所述密封构件529和下板520之间的联接。根据设计，在所述密封构件529与所述下板520的上表面和下表面彼此接触处的接触表面上可以形成压花或雕刻的突起或凹槽。由于形成在所述密封构件529上的突起或凹槽和形成在所述下板520上的凹槽或突起可以彼此接合，从而更有效地防止所述密封构件529由于冷却水的压力而脱落。
同时，即使冷却剂水由于所述易损部600的打开而从所述冷却构件500朝向电池单体110排放，可能也难以快速地抑制火灾，除非冷却剂水集中在火灾爆发区域的外围上。因此，本实施例的电池组1000可以包括泡沫垫700，所述泡沫垫700允许冷却水集中在火灾爆发区域的外围上。
所述泡沫垫700可以位于所述冷却构件500和电池单体块100之间。所述泡沫垫700可以位于所述冷却构件500和电池单体堆120之间。
所述泡沫垫700可以用于在所述易损部600打开时引导从所述冷却构件500排放的冷却剂水的流动。如图6中所示，当在第一电池单体110A中发生热失控时，仅是发生热失控的位置周围的易损部600可以被打开，并且通过打开的易损部600排放的冷却剂水可以由所述泡沫垫700限制流动，并集中到所述第一电池单体110A中。然而，当如图7中所示不存在所述泡沫垫700时，冷却剂水可能广泛地散布在电池单体堆120的上表面上，这可能使得难以将足够量的冷却剂水供应到所述第一电池单体110A。
所述泡沫垫700可以包括至少一个垫开口710。所述垫开口710可以对应于所述冷却构件500的易损部600。所述垫开口710对应于所述易损部600，使得从所述易损部600排放的冷却剂水可以密集地注射到所述第一电池单体110A中，而不会受到所述泡沫垫700的干扰。
所述泡沫垫700可以用于吸收从所述冷却构件500排放的冷却剂水的一部分。所述泡沫垫700可以设置成包括多个孔，并且可以通过所述孔吸收流体。当从所述冷却构件500排放的冷却剂水由所述泡沫垫700吸收时，湿气可以保留在所述第一电池单体110A周围，这可以快速地实现所述第一电池单体110A的灭火。此外，湿气可以保留在所述第一电池单体110A的上部上，从而使得可能从所述第一电池单体110A诱发的颗粒或气体的排放最小化。
所述泡沫垫700可以对应于所述电池组1000中包括的电池单体堆120。当所述电池组1000中包括的电池单体堆120形成为多个时，所述泡沫垫700可以对应于多个电池单体堆120。此时，可以提供多个泡沫垫700，以对应于所述电池单体堆120中的每一个，或者可以提供单个泡沫垫，以对应于多个电池单体堆120。
接下来，将描述根据本公开的另一个实施例的电池组。
除了冷却构件的结构不同之外，下文所述实施例的电池组与上文所述实施例的内容相同。因此，在描述本实施例的过程中，相同的附图标记表示与上述实施例的部件共同的部件，因此省略了它们的详细描述。
图8是示出根据本公开另一个实施例所述的电池组中包括的冷却构件的截面的视图。图9是示出包括在根据图8所示冷却构件中的下板和覆盖膜之间的联接的视图。
参考图8和图9，本实施例所示的冷却构件500可以包括覆盖膜580。所示覆盖膜580可以被构造成在所示电池单体110着火之前封闭所示下板520的开口521，并且在所述电池单体110的着火期间打开所述开口521。当所述覆盖膜580由于与电池单体的着火相关联的温度和压力而发生破裂时，所述冷却构件500内部的冷却剂水被朝向电池单体注射，使得火灾可以被抑制。
在该实施例中，所述易损部600可以指所述下板520中的开口521所在的部分。所述易损部600可以指形成在所述下板520中的、由所述覆盖膜580封闭的开口521的部分。
所述覆盖膜580可以由在预定温度或压力下发生熔融或破裂的材料制成。所述覆盖膜580可以由与上述实施例的密封构件529相同或相似的材料制成。
所述覆盖膜580可以布置在所述上板510和下板520之间，并且定位成覆盖所述下板520。所述覆盖膜580可以附接到所述下板520。所述覆盖膜580的轮廓形状可以在整体上与所述下板520的轮廓形状相似或相同。除了所述开口521之外，所述覆盖膜580的具体形状可以与所述下板520的具体形状相似或相同。
所述覆盖膜580优选地具有预定厚度或更大的厚度，以便承受由冷却剂水的重量引起的重力和伴随冷却剂水的流动的摩擦力。然而，如果所述覆盖膜580过厚，则所述冷却构件500的散热性能可能劣化，因此有必要将厚度调整到适当的值。所述覆盖膜580可以制造成具有2mm或更小或1.5mm或更小的厚度，但是考虑到所述覆盖膜580的耐久性和由所述覆盖膜580导致的散热性能的劣化，其优选地制造成具有0.5mm至1.0mm的厚度。如果所述覆盖膜580的厚度小于0.5mm，则可能出现耐久性问题。如果所述覆盖膜580的厚度大于1.0mm，则所述冷却构件500的散热性能可能劣化。
由于所述覆盖膜580与下板520组合布置，因此冷却剂水可以在所述覆盖膜580的上表面和上板510的下表面之间流动。此外，即使所述覆盖膜580被添加到所述冷却构件500，冷却剂水通过所述入口/出口端口530的流入和流出也不受所述覆盖膜580的限制。因此，所述冷却构件500中的冷却剂水可以被设计成连接到与所述入口/出口端口530连接的外部热交换器，并且连续地循环，以保持其温度稳态。
同时，当将由熔点低于所述下板520的材料制成的密封构件529或覆盖膜580提供到所述冷却构件500时，所述冷却构件500可以包括具有不同物理性质的两种材料。常规地，所述冷却构件500的上板510和下板520主要通过硬钎焊或激光焊接来连结，因此，如果所述冷却构件500被设计成包括两种或更多种材料，则一种材料可能在焊接过程期间发生变形，这使得焊接过程困难或无法进行焊接。此外，当使用激光焊接等时，可能在所述上板510或下板520中形成局部温度梯度，这导致所述上板510或下板520的至少一部分发生弯曲的问题。
因此，该实施例的冷却构件500可以使用机械紧固方法来生产，以便使该问题最小化。在该实施例的生产中使用的机械紧固方法不施加热量，或在低于被设置到所述冷却构件500的材料的熔点的温度下施加热量，从而对形成所述冷却构件500的材料的损坏最小化。
用于所述冷却构件500的机械紧固方法的示例可以包括经由紧固构件进行联接的铆接等方法。所述冷却构件500可以包括经由诸如铆钉这样的紧固构件进行联接的多个紧固部，并且可以在所述下板520等上形成可供紧固构件插入其中的紧固件。在图9中，形成在所述下板520或覆盖膜580上的紧固件的位置被显示为点。
用于所述冷却构件500的机械紧固方法的其它示例可以包括无铆连接(clinching)。无铆连接是一种可变形连结方法，其中使用冲头等冲压两个堆叠的板形构件的一个表面，以使形状发生变形，从而机械地连结两个构件。鉴于其形状，无铆连接也可以被称为穿透连结。
当以这种方式在冷却构件500的生产中应用机械紧固方法而不是焊接联接方法时，生产过程期间不会产生过多的热量，因此可以使所述冷却构件500的意外变形最小化，从而减小预先设计的尺寸和最终产品的尺寸之间的差异，因此确保尺寸稳定性。特别地，在已经主要采用铝材料来用于冷却构件500的情况下，当施加作为熔点的660℃或更高的温度时，该材料可能开始发生变形，但是如果应用上面提到的机械紧固方法，则熔点或更高的热量不会施加到所述冷却构件500，使得可以进一步提高所述冷却构件500的尺寸稳定性。
此外，如果在所述冷却构件500的生产中应用机械紧固方法，则易受温度影响的特定材料在生产过程期间不可能发生变形，使得各种材料和形状的结构可以应用于所述冷却构件500，并且所述冷却构件500的设计可以是容易且更多样的。
同时，当在所述冷却构件500的生产中应用机械紧固方法时，弹性构件590可以位于所述上板510和下板520之间，以进一步提高所述上板510和下板520之间的水密性。在应用常规焊接方法的情况下，当连结所述上板510和下板520时，难以提供不太耐热的弹性构件590。因此，当使用焊接过程时，主要联接所述上板510和下板520，然后通过附加过程施加密封剂等，以补充焊接表面的水密性。然而，由于根据本实施例所述的冷却构件500通过机械联接方法而形成，因此可以在所述上板510和下板520的联接过程期间将不耐热的弹性构件590联接在一起，从而实现生产过程的简化、生产成本的降低等。
所述弹性构件590可以包括设置在所述冷却构件500的边缘处的带形弹性构件592。所述带形弹性构件592可以设置在所述上板510和下板520彼此接触的表面上，并且可以提高所述上板510和下板520的水密性。当联接所述上板510和下板520时，所述带形弹性构件592被外力压缩，从而能够填充所述上板510和下板520之间的间隙。所述带形弹性构件592可以防止所述冷却构件500内部的冷却水通过间隙流出到外部。这里，所述带形弹性构件592可以被称为水垫。
所述弹性构件590可以包括环形弹性构件594。当所述冷却构件500通过铆钉等形成时，紧固件形成在紧固部中，这导致所述紧固部可能降低所述冷却构件500的水密性的问题。然而，所述紧固部的水密性可以通过环形弹性构件594来补充。当所述覆盖膜580设置在所述冷却构件500上时，所述环形弹性构件594可以位于所述覆盖膜580上，并且通过密封所述紧固部周围的间隙可以提高所述冷却构件500的水密性。这里，所述环形弹性构件594可以被称为“水环”。
所述弹性构件590可以由具有弹性的柔性材料制成。用于生产弹性构件590的材料的示例可以包括硅基泡沫垫、丙烯酸基泡沫垫、聚氨酯基泡沫垫等。
接下来，将描述根据本公开又一实施例所述的电池组。
除了电池组中包括的冷却构件的结构不同之外，下文所述实施例的电池组与上文所述实施例的内容相同。因此，在描述本实施例的过程中，相同的附图标记表示与上述实施例的部件共同的部件，并且省略了它们的详细描述。
图10是示出根据本公开另一实施例所述电池组中包括的冷却构件的下板的立体图。图11是示出沿着图10的切割线A-A截取的截面的示例的视图。图12是用于解释根据图10的冷却构件的修改实施例的下板的截面图。图13是用于解释根据图10的冷却构件的另一个修改实施例的下板的截面图。图14是用于解释根据图10的冷却构件的又一个修改实施例的冷却构件的截面图。
参考图10至图14，本实施例的易损部600可以是具有比所述下板520的其它部分相对更小厚度值的部分。具体地，所述下板520可以具有被称为易损部600的第一部分和其中不形成所述易损部600的第二部分，所述第二部分的厚度可以大于所述第一部分的厚度。所述第一部分的厚度值可以小于或等于所述第二部分的厚度值的一半。由于所述易损部600具有比其它部分稍小的厚度值，它可以相对容易地被热或压力刺穿。
参考图10，根据本实施例所述的冷却构件500的下板520可以包括至少一个凹槽部522。所述凹槽部522可以是形成有小厚度的部分，以便在电池单体的着火期间容易通过高温或高压发生破裂。因此，在本实施例中，所述易损部600可以指在所述下部520中形成凹槽部522的部分或所述凹槽部522。
在上述实施例中，冷却剂水位于所述上板510和下板520之间，并与其中形成有所述易损部600的下板520直接接触，这导致冷却剂水可能通过所述开口521周围的间隙泄漏的问题。此外，生产所述下板520以包括具有不同物理性质的两种材料涉及复杂的生产过程，这可能增加生产时间和生产成本。然而，在本实施例的冷却构件500中，由于具有低熔点的密封构件529或覆盖膜580不位于所述下板520上，并且所述开口521不形成在所述下板520中，因此可以降低水密性并简化制造过程。
参考图11，所述凹槽部522的截面可以具有各种形状。通过竖直地连接其中形成有所述凹槽部522的第一部分和其中未形成所述凹槽部522的第二部分，所述凹槽部522可以具有如图11(a)中所示的矩形截面形状。此外，当上述第一部分和第二部分之间的连接表面上形成斜坡时，所述下板520的一部分可以具有如图11(b)中所示的三角形截面形状或如图11(d)中所示的梯形形状。当所述第一部分和第二部分之间的连接表面形成为具有曲度时，所述下板520的一部分可以具有如图11(c)中所示的圆状截面。同时，由于与所述凹槽部522的形成相关联的下板520的截面形状不受上述示例限制，因此考虑到设计的简易性，可以对其进行各种修改。
考虑到所述易损部600应当通过热量或温度而发生破裂，所述易损部600可以优选地包括尽可能多的薄部，因此，图11的其它形状可能比图11(b)的形状更优选。然而，由于破裂温度和压力可能受到诸如厚度、物理性质、形状等因素的影响，图11的不同形状可能不一定比图11(b)的形状更优选。
参考图12，形成在所述下板520中的凹槽部522不面对所述冷却构件500的内部，而是可以暴露于外部。此时，所述冷却构件500的下表面可以具有局部突出的形状，并且所述冷却构件500的突出的下表面可以定位成靠近或接触电池单体，从而促进电池单体的散热。由于可以参照图11的内容来描述图12中所示的截面形状，因此除了竖直方向相反之外，省略其详细描述。
同时，该实施例的凹槽部522可以通过各种方法形成。
例如，所述凹槽部522可以通过部分地蚀刻所述下板520来形成。所述凹槽部522可以利用开槽过程形成。
在另一个示例中，所述下板520可以通过连结两个层来形成，使得可以形成易损部600，即凹槽部522。
参考图13，所述下板520可以通过连结作为板形构件提供的第一层520A和具有多个孔的第二层520B来形成。上面提及的凹槽部522或易损部600可以由形成在所述第二层520B中的孔形成。作为参考，在图13中，除了所述第一层520A之外，由斜线示出的部分指示第二层520B，其中斜线之间的部分空白空间指示形成在所述第二层520B中的孔的截面。
所述下板520的一部分可以包括第一层520A和第二层520B，由此具有相对厚的厚度，并且所述下板520的另一部分可以仅包括第一层520A，由此具有相对薄的厚度。这里，具有所述第一层520A的部分可以被称为第一部分，并且具有所述第一层520A和第二层520B两者的部分可以被称为第二部分。因此，所述第一部分的厚度对应于所述第一层520A的厚度，并且所述第二部分的厚度可以对应于所述第一层520A和第二层520B的厚度。
同时，与通过开槽过程等形成易损部600的情况相比，当如图13中所示通过连结两个层而形成所述易损部600时，所述易损部600的尺寸稳定性提高，并且可使由于缺陷产品导致的过程成本和过程时间最小化。
具体地，当通过蚀刻过程形成所述凹槽部522时，用于此过程的设备可能难以控制到精确的水平，并且当所述下板520的厚度较薄时，或者当期望的易损部600的厚度较薄时，在形成所述凹槽部522的过程期间存在损坏所述下板520的可能性。具体地，为了将所述易损部600设置在所述下板520上，可能必须通过移除已经足够薄的下板520的一部分来形成薄膜水平的厚度。如果设备的控制不完美，则所述下板520发生破裂或所述易损部600的尺寸稳定性劣化，使得由于缺陷产品的增加，可能浪费过程成本和过程时间。
当通过连结两个层来形成所述下板520时，每层的厚度可以自由地调整，使得所述易损部600可以形成得足够薄。形成所述易损部600的第一层520A可以设置有铝材料，其可以在热失控现象期间由于温度、压力或火花而发生熔融或破裂。此时，所述第一层520A的厚度可以被设计成足够厚，直到可以通过电池单体的热失控而发生熔融的水平。具体地，所述第一层520A可以具有0.5mm或更小、0.4mm或更小、0.3mm或更小、0.2mm或更小或0.1mm或更小的厚度。
例如，当所述第一层520A和第二层520B两者都设置有铝时，所述第一层520A设置有具有0.5mm或更小、0.4mm或更小、0.3mm或更小、0.2mm或更小或0.1mm或更小厚度的铝板材料，并且所述第二层520B可以在具有1.0mm或更大厚度的铝板材料中形成孔的状态下提供。此外，根据该实施例，所述第一层520A可以设置得更薄，并且可以设置有具有例如0.03mm至0.07mm、0.04mm至0.06mm或0.05mm的厚度的铝板材料。当所述第二层520B的铝板材料以这种方式连结在所述第一层520A的一个表面上时，可以形成具有厚度足够薄的易损部600的下板520。
此外，当通过连结两个层来形成所述下板520时，所有易损部600的厚度值可以彼此相等。当在所述下板520中形成第一易损部和第二易损部时，所述第一易损部和第二易损部的厚度可以基本上彼此相等。每个易损部600的厚度值可以根据其位置不出现偏差。当根据位置在所述易损部600中发生厚度偏差时，其一部分可能形成得比设计厚，使得特定部分可能难以由于热或压力而发生破裂。由于该实施例的所有易损部600都形成为具有均匀的厚度，可以使在设计和实际产品之间的误差最小化。
各种类型的连结过程可以应用于形成所述下板520的两个层的连结。由于冷却剂水位于所述下板520的上表面上，需要牢固地形成两个层之间的联接。
在一个示例中，两个层之间的联接可以通过焊接过程形成。用于联接的焊接过程的示例包括硬钎焊或激光焊接。两个层可以通过将类似于材料熔点的温度水平施加到这两个层来熔融连结。通过熔融连结，所述下板520的水密性可以达到期望的水平。
在另一个示例中，两个层之间的联接可以通过轧制过程形成。轧制过程是通过将其中堆叠有两个或更多个层的堆叠体穿过一对辊之间来连结两个层的方法。在通过轧制过程的层间连结期间，堆叠体可以被加热。此时，如果加热温度等于或高于金属的再结晶温度，则该过程可以被称为热轧，如果加热温度等于或低于上述温度，则该过程可以被称为冷轧。通过将压力和/或热量施加到堆叠体，可以广泛地形成两个层之间的连结表面，这可以确保所述下板520的足够水密性。
同时，当通过两个层的联接形成所述下板520时，两个层的材料可以不同，并且可以彼此相同或相似。如果两个层的材料彼此相同或相似，则两个层的熔点相同/相似，因此可以更容易地执行涉及热量或压力的上面提及的连结过程。
同时，当两个层通过硬钎焊过程连结时，根据金属的物理性质或熔点，所述连结过程可能不会平滑地进行。例如，如果两个层由具有单一性质的铝形成，而如果硬钎焊过程的温度设置为660℃(这是铝的熔点)，则在连结过程期间铝层的形状可能发生变形。为了防止这样的层变形，所述第一层520A或第二层520B可以由包层金属制成，所述包层金属是双层金属材料。
例如，各层的连结通过硬钎焊过程形成，并且所述第一层520A位于第二层520B的下方，使得所述下板520的截面可以设置有类似于图11的结构。这里，所述第一层520A可以是3000系列铝，并且所述第二层520B可以是包括3000系列和4000系列铝的包层金属。由于所述第二层520B包括包层金属，硬钎焊过程的温度可以设置为600℃，因此，在连结过程期间可以防止铝的形状变形。此时，所述上板510可以是3000系列铝。
在另一个示例中，各层的连结通过硬钎焊过程形成，并且所述第一层520A位于第二层520B的上方，使得所述下板520的截面可以设置有类似于图12的结构。这里，所述第一层520A可以包括3000系列和4000系列包层金属，并且所述第二层520B可以包括3000系列铝。此时，所述上板510也可以是3000系列铝，各层之间的连结可以通过形成在设置有包层金属的第一层520A的上表面和下表面上的4000系列铝平滑地进行。备选地，所述第一层520A设置有3000系列铝，并且所述第二层520B或上板510可以设置有3000系列或4000系列包层金属。
同时，参考图14，所述冷却构件500可以描述为具有三个层。具体地，所述冷却构件500的上板510可以具有一个层，并且所述下板520可以具有两个层。这里，由于已经通过上述内容充分地描述了具有两个层的下板520，将省略其详细描述。
由于所述冷却构件500中的冷却剂水容纳在所述上板510和下板520之间，因此可以根据所述上板510和下板520之间的间隔距离来确定冷却剂水的流率偏差。所述冷却构件500的流率偏差可能取决于所述下板520的厚度差。具体地，形成有所述易损部600的第一部分的外围具有相对大的每单位长度流率，未形成有所述易损部600的第二部分的外围具有相对小的每单位长度流率。如果所述第一部分周围的流率较大，则当所述易损部600打开时，冷却剂水可以根据液压更快地注射，从而所述第一部分周围的流率越大则越优选。
因此，在该实施例中，具有弯曲部514的上板510可以设置成形成所述冷却构件500中的冷却剂水的流率偏差。所述弯曲部514可以具有基于所述冷却构件500的纵向方向上的截面的波浪形截面形状。这里，基于所述截面，所述弯曲部514的最高点、即峰部可以对应于形成有所述易损部600的所述下板520的第一部分。此外，所述弯曲部514的最低点、即谷部可以对应于所述下板520的第二部分。由于所述弯曲部514的峰部对应于第一部分，因此可以增加所述第一部分周围的每单位长度的流率，并且当所述易损部600被打开时，所述冷却构件500的冷却剂水可以更快地朝向发生着火现象的第一电池单体110A注射。
同时，在图14中，所述冷却构件500的每一层示出为按照第一层520A、第二层520B和上板510的顺序定位，但是它也可以按照第二层520B、第一层520A和上板510的顺序定位。在这种情况下，由于形成所述冷却构件500的下表面的第二层520B可以定位成靠近或接触电池单体，可以呈现通过所述第二层520B促进电池单体的散热的效果。
此外，在图14中所示的冷却构件500中，所述上板510可以被称为第三层，并且可以由铝制成。如果所述第三层由铝形成，则所述上板510可以优选地形成为具有1.0mm至2.0mm、1.3mm至1.7mm或1.5mm的厚度。此外，包括在所述下板520中的第二层520B可以优选地形成为具有1.0mm至1.5mm、1.2mm至1.4mm或1.3mm的厚度。所述第一层520A可以具有0.5mm或更小、0.4mm或更小、0.3mm或更小、0.2mm或更小或0.1mm或更小的厚度。此外，所述第一层520A可以形成得足够薄以具有易损部600的性质，并且具体地，它可以具有0.03mm至0.07mm或0.04mm至0.06mm的厚度。
诸如焊接过程和轧制过程的各种类型的连结过程可以应用于具有三个层的冷却构件500中的各层之间的联接。在包括三个层的冷却构件500中，当通过硬钎焊形成各层的连结时，所述第一层520A、第二层520B和作为上板510的第三层的物理性质可以通过上述描述来描述，因此将省略其详细描述。
接下来，将描述根据本公开又一实施例所述的电池组。
除了电池组中包括的冷却构件的结构不同之外，下文所述的实施例的电池组与上文所述的实施例的内容相同。因此，在描述本实施例的过程中，相同的附图标记表示与上述实施例的部件共同的部件，并且因此省略了它们的详细描述。
图15是示出根据本公开又一实施例所述的电池组中包括的冷却构件的立体图。图16是根据本公开又一实施例所述的电池组中包括的冷却构件的俯视图。图17是示出在图15的冷却构件中包括的下板、冷却管和冷却软管的联接的视图。图18示出了沿着B-B线切割的根据图16的冷却构件，并且示出了冷却剂水向冷却管和冷却软管中的流入以及从冷却管和冷却软管的流出。图19是沿着B-B线截取的图16的冷却构件的截面图，其示出了在电池单体的着火期间冷却剂水通过冷却软管的注射。
参考图15至图17，该实施例的冷却构件500可以包括冷却管540和冷却软管550，冷却剂水流过所述冷却管540和冷却软管550。所述下板520可以优选设置为板形，以支撑所述冷却管540等。通过用所述冷却管540等代替上板510，可以省略上板510。通过将所述冷却管540安装在所述下板520的上表面上，将所述冷却软管550安装在冷却管540上，然后将固定构件560与下板520联接，可以制造所述冷却构件500。
在上述实施例中，由于冷却剂水位于所述上板510和下板520之间，并且与其上形成有易损部600的下板520直接接触，可能存在冷却剂水通过所述开口521周围的间隙泄漏的问题。此外，制造所述下板520以包括具有不同物理性质的两种材料涉及复杂的制造过程，这可能增加生产时间和生产成本。然而，在本实施例的冷却构件500中，由于冷却剂水与所述冷却管540或冷却软管550隔离，从而使由所述开口521导致的水密性的劣化最小化。此外，通过将所述下板520、冷却管540和冷却软管550通过所述固定构件560联接，从而所述冷却构件500的生产过程被简化，并且可以减少生产时间和成本。
参考图17，所述下板520可以包括至少一个开口521。所述开口521可以用于通过在电池单体的内部着火期间由着火产生的热量或压力将内部冷却剂水注射到电池单体中。可以在所述下板520周围形成从所述下板520的一侧延伸并沿着所述下板520的一个角部连续地定位的突起部524。所述突起部524布置成与每个电池单体堆的电极引线或连接到电极引线的汇流条接触或紧密接近，从而促进从该部分的散热。此外，可以在下板520上形成有小搁板526。除了预定部段之外，所述小搁板526可以从所述冷却构件500的宽度方向上的中心沿着所述冷却构件500的纵向方向延伸。所述小搁板526允许所述冷却管540被固定就位并且稳定地固定所述固定构件560。这里，所述冷却构件500的宽度方向可以是平行于所述冷却构件500的短侧的方向。所述冷却构件500的纵向方向可以是平行于所述冷却构件500的长侧的方向。
参考图17和图18，所述冷却管540可以提供用于从电池单体散热的冷却剂水流动路径。通过入口端口532注射的冷却剂水可以容纳在所述冷却管540的内部，并且容纳在所述冷却管540中的冷却剂水可以通过所述出口端口534排放。随着冷却剂水流入或流出所述冷却管540，所述冷却构件500可以保持在相对恒定的温度。所述冷却管540中的冷却剂水可以被设计成连接到与入口/出口端口530连接的外部热交换器，并且连续地循环，以保持其温度稳态。
由所述冷却管540冷却的下板520可以促进电池单体的散热。所述冷却管540可以由具有高热导率的材料制成，因此，其可以快速地吸收所述下板520的热量。所述冷却管540可以由具有足够强度的材料制成，以承受包含在其中的冷却剂水的压力和重量。所述冷却管540可以由与所述下板520的材料相同的材料或与其类似的材料制成。所述冷却管540的材料的示例可以包括铝、金、银、铜、铂、包含它们的合金等。
所述冷却管540可以安装在所述下板520中的、不形成所述小搁板526的位置处。除了突起部524之外，所述冷却管540的轮廓形状可以类似于所述下板520的轮廓形状。
所述冷却管540可以具有方形管状形状，并且考虑到所述小搁板526的位置，所述冷却管540可以分支成各自对应于入口端口532和出口端口534的两个部分。由此，所述冷却管540可以形成U形流动路径。所述冷却管540可以包括：从所述入口端口532沿着平行于所述冷却构件500的纵向方向的直线延伸的第一部分542；沿着从所述第一部分542的端部顺时针或逆时针旋转的曲线延伸的第二部分544；以及沿着平行于所述冷却构件500的纵向方向的直线从所述第二部分544的端部朝向所述出口端口534延伸的第三部分546。
所述冷却管540可以包括容纳部548，所述冷却软管550安装到所述容纳部548。所述容纳部548可以意指其中所述冷却软管550安装在所述冷却管540中的容纳空间。所述容纳部548可以是沿着所述冷却构件500的长度方向延伸的长凹槽，并且所述容纳部548的截面可以是诸如方形的多边形或圆形。所述冷却软管550的纵向方向上的两个端部可以连接到所述容纳部548的纵向方向上的两个端部。所述冷却软管550的两个端部可以在纵向方向上插入所述容纳部548的两个端部中。所述容纳部548的纵向方向上的两个端部与所述冷却软管550的两个端部之间的连接部分可以被密封，以确保水密性。例如，在所述冷却软管550和容纳部548之间的连接部分处设置垫圈，并且可以通过所述垫圈确保所述冷却软管550和容纳部548之间的水密性。在另一个示例中，可以在所述冷却软管550的两个端部处形成在周向方向上从所述冷却软管550的端部延伸的延伸部，并且所述延伸部被插入所述容纳部548的端部中并位于所述冷却管540的内部，从而补充所述冷却软管550和冷却管540之间的联接。在又一个示例中，可以在冷却软管550的端部处形成沿着周向方向延伸的第一延伸部和与所述第一延伸部间隔开的第二延伸部。所述第一延伸部位于所述冷却管540的内部，并且所述第二延伸部可以位于所述冷却管540的外部。当两个延伸部与所述冷却管540紧密接触时，可以进一步补充所述冷却软管550和冷却管540之间的联接。此外，此时，可以在所述延伸部、所述第一延伸部或第二延伸部上形成突起部，并且所述冷却软管550可以通过所述突起部更紧密地联接到所述冷却管540的一侧。
所述冷却软管550可以连接到所述冷却管540，以提供执行电池单体的散热的冷却剂水的流动路径。从所述入口/出口端口530流入的冷却剂水可以移动到所述冷却软管550。所述冷却软管550可以接收来自靠近入口/出口端口530定位的冷却管540的冷却剂水的供应。
所述固定构件560可以通过固定所述下板520、冷却管540和冷却软管550来用于补充所述冷却构件500的刚度。所述固定构件560可以通过与所述下板520联接来固定所述冷却管540和冷却软管550的位置。
所述固定构件560可以被设置为具有一定长度的条带的形状。所述固定构件560可以定位成平行于所述冷却构件500的宽度方向。多个固定构件560可以沿着所述冷却构件500的纵向方向设置，并且多个固定构件560可以以均匀的间隔布置。
所述固定构件560可以由具有高强度的材料制成，以保持所述冷却构件500的形状，并且作为示例可以由金属制成。
所述固定构件560可以联接到所述冷却构件500的宽度方向上的两个端部。所述固定构件560可以联接到所述冷却构件500的宽度方向上的的中心。所述固定构件560可以包括端部联接部562以及中心联接部564，所述端部联接部562各自形成在所述固定构件560的纵向方向上的两个端部处，所述中心联接部564形成在所述固定构件560的纵向方向上的中心处。所述固定构件560的端部联接部562可以与位于所述下板520的宽度方向上的两个端部处的突起部524联接。所述固定构件560的中心联接部564可以联接到位于所述下板520的宽度方向上的中心处的小搁板526。所述端部联接部562和中心联接部564可以形成为与所述固定构件560的其它部分具有台阶，并且可以具有比所述固定构件560的其它部分稍低的高度。考虑到所述突起部524和小搁板526的形状，所述端部联接部562可以形成为具有比中心联接部564更大的台阶。
在以这种方式在所述冷却构件500的生产期间使用所述固定构件560的情况下，与通过焊接过程的连结方法相比，在制造过程期间不产生过多的热量，由此在生产过程期间，易受温度影响的特定材料可以不发生变形。因此，通过使用所述固定构件560，所述冷却构件500可以被制造成包括具有不同性质的两种或更多种材料，类似于所述冷却软管550的各种材料和形状的结构可以应用于所述冷却构件500，并且所述冷却构件500的设计可以更容易且更多样。
参考图19，所述冷却软管550可以定位成对应于所述下板520的开口521。当发生内部火灾时，所述冷却软管550发生熔融或破裂，使得内部冷却剂水可以朝向电池单体注射。当电池单体着火时，所述冷却软管550的对应于所述开口521的部分通过熔融或破裂而被打开。由此，冷却水在重力的方向上被喷洒、射出和注射，使得位于所述冷却构件500下方的电池单体中的火可以被扑灭。同时，为了实现这种效果，其中安装有所述冷却软管550的容纳部548也可以形成为对应于所述下板520的开口521。
考虑到本实施例的结构，所述实施例的易损部600可以指所述下板520中的所述开口521所在的部分。所述易损部600可以指在所述下板520中形成由所述冷却软管550封闭的开口521的部分。
所述冷却软管550可以由在预定温度或压力下发生熔融或破裂的材料制成。所述冷却软管550可以由与上述实施例的密封构件529相同或相似的材料制成。
同时，为了实现上述效果，以下构造也是可能的：在不单独生产冷却软管550的情况下，所述冷却管540的一部分发生破裂，并且冷却水被注射。然而，为了使所述冷却管540承受流入内部的冷却水的压力并保持其形状，所述冷却管540必须由具有足够强度的材料制成。因此，在由容易通过热量熔融或通过压力破裂的材料制造的情况下，存在所述冷却构件500的整体耐久性可能降低的问题。因此，如在本实施例中那样，为了整体地提高所述冷却构件500的性能，可能希望将容易通过热量发生破裂的冷却软管550与冷却管540分开地构造。
同时，根据本公开实施例所述的电池组还可以包括控制和管理电池的温度、电压等的电池管理系统(BMS)和/或冷却设备。
根据本公开实施例所述的电池组可以应用于各种设备。应用所述电池组的设备可以是诸如电动自行车、电动车辆或混合动力车辆的车辆装置。然而，并不限于上面提及的设备，并且根据本实施例所述的电池组可以用于除上述附图所示之外的各种设备，这也落入本公开的范围内。
尽管上面已经参照本发明的优选实施例详细地描述了本发明，但是本公开的范围不限于此，并且本领域技术人员可以使用在所附权利要求书中定义的本公开的基本概念进行各种修改和改进，这些修改和改进也落入本公开的范围内。
[附图标记说明]
1000:电池组
100:电池单体块
110:电池单体
120:电池单体堆
130:侧面板
140:保持条带
150:汇流条框架
200:电池组框架
300:树脂层
400:端板
500:冷却构件
510:上板
520:下板
530:入口/出口端口
540:冷却管
550:冷却软管
560:固定构件
580:覆盖膜
590:弹性构件
600:易损部
700:泡沫垫

Claims (14)

1.一种电池组，包括：
电池单体堆，在所述电池单体堆中堆叠有多个电池单体，
电池组框架，所述电池组框架容纳所述电池单体堆，
冷却构件，所述冷却构件位于所述电池单体堆的上侧上，并且包含冷却剂水，以及
泡沫垫，所述泡沫垫位于所述电池单体堆和所述冷却构件之间，
其中，所述冷却构件的下板上形成有至少一个易损部，所述易损部在预定的温度或压力或更大的温度或压力下发生破裂或熔融，并且
其中，所述冷却构件的所述易损部被打开，使得朝向所述电池单体堆排放的所述冷却剂水的移动路径由所述泡沫垫引导。
2.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述泡沫垫包括至少一个开口，并且所述泡沫垫的所述开口对应于所述易损部。
3.根据权利要求1所述的电池组，其中，朝向所述电池单体堆排放的所述冷却剂水的一部分由所述泡沫垫吸收。
4.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述电池单体堆被形成为多个，并且所述泡沫垫对应于所有的所述电池单体堆。
5.根据权利要求1所述的电池组，其中，在所述下板中形成有多个开口，并且所述开口由密封构件封闭，并且
所述易损部是所述下板中的、由所述密封构件封闭的所述开口所在的部分。
6.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述冷却构件包括为冷却剂水提供流动路径的冷却管和附接到所述冷却管的冷却软管，
所述下板形成有多个开口，并且所述冷却软管被定位成对应于所述开口，并且
所述易损部是所述下板中的、由所述冷却软管封闭的所述开口所在的部分。
7.根据权利要求6所述的电池组，其中，所述下板和所述冷却管通过条带形固定构件连接。
8.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述下板包括其中形成有所述易损部的第一部分和其中不形成有所述易损部的第二部分，并且
所述第一部分的厚度值小于所述第二部分的厚度值。
9.根据权利要求8所述的电池组，其中，所述第一部分的厚度值小于或等于所述第二部分的厚度值的一半。
10.根据权利要求8所述的电池组，其中，所述下板通过连结具有彼此不同厚度的第一层和第二层而形成，
所述第一部分的厚度对应于所述第一层的厚度，并且
所述第二部分的厚度对应于所述第一层和所述第二层的厚度。
11.根据权利要求8所述的电池组，其中，
联接到所述冷却构件的所述下板的所述上板包括弯曲部，
所述弯曲部的峰部对应于所述第一部分，并且
所述弯曲部的谷部对应于所述第二部分。
12.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述冷却构件还包括用于将冷却剂水注射到所述冷却构件的内部空间中的入口/出口端口，
所述入口/出口端口被连接到外部热交换器，并且
所述冷却构件的所述冷却剂水通过所述入口/出口端口进行循环。
13.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述冷却构件的所述上板与所述电池组框架一体形成。
14.一种包括根据权利要求1所述的电池组的设备。
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