CN117897858A - 电池组 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种电池组。更具体地，本公开的电池组包括电池单体堆组件，该电池单体堆组件包括多个电池单体，其特征在于，包括：电池组壳体，电池单体堆组件安装在电池组壳体中；以及辅助分隔壁，该辅助分隔壁结合到电池组壳体，以分隔电池组壳体内部的空间；其中，电池组壳体包括，底板，该底板支撑被安装的电池单体堆组件的下部；以及中空结构的侧壁，该侧壁结合到底板以支撑电池单体堆组件的侧部，并且内部包括排气通路，并且其中，辅助分隔壁结合到电池组壳体的底板和侧壁，并且内部包括与侧壁的排气通路连接的气体流路。

Description

电池组

技术领域

本公开涉及一种电池组，更具体地，本公开的电池组的特征在于，可以通过使用插设于电池单体堆组件之间并且其中形成有气体流路的辅助分隔壁来将由任意一个电池单体堆组件产生的高温气体释放到外部，从而防止气体对相邻的电池单体组件的影响。

本申请要求于2022年6月3日提交的韩国专利申请第10-2022-0068268号和2023年4月14日提交的韩国专利申请第10-2023-0049566号的优先权的权益，这些韩国专利申请的全部内容通过引用并入本文中。

背景技术

二次电池的类型包括锂离子电池、锂聚合物电池、镍钙电池、镍氢电池、镍锌电池等。这些单元二次电池单体(即，单元电池单体)具有大约2.5V至4.2V的工作电压。因此，如果需要更高的输出电压，则多个电池单体可以串联连接以形成电池组。另外，根据电池组所需要的充电和放电容量，多个电池单体可以并联连接以形成电池组。因此，包括在电池组中的电池单体的数量可以根据需要的输出电压或充放电容量而变化。

例如，当通过串联/并联连接多个电池单体来形成电池组时，通常首先形成多个电池单体的电池模块，然后添加其他部件以使用电池模块形成电池组。换言之，电池模块指具有串联或并联连接的多个二次电池的部件，并且电池组指具有串联或并联连接的多个电池模块以增加容量、功率输出等的部件。

另一方面，对于多电池模块结构的电池组而言，有效地释放由每个电池模块产生的高温气体是重要的。如果不能有效地释放充电和放电过程中产生的高温气体，则会发生热累积，这将加速电池模块的劣化，并且在某些情况下，可能发生起火或爆炸。另外，气体的热量可能传递到其他正常工作的电池模块，导致包含在电池组内的全部电池模块的劣化或爆炸。

[相关技术文献]

韩国注册专利公开第10-2018-0112617号

发明内容

技术问题

因此，本公开旨在解决上述问题，并且旨在提供一种能够在多个电池单体堆组件中的任意一个电池单体堆组件中出现劣化时将高温气体快速排出到外部，从而释放高温气体的电池组。

此外，本公开的目的是提供一种能够在多个电池单体堆组件中的任意一个电池单体堆组件中出现劣化时防止高温气体的热量传递到其他相邻的电池单体堆组件，从而释放高温气体的电池组。

本公开的其他目的和优点将根据以下描述理解，并且本公开的其他目的和优点将根据本公开的示例性实施例而变得显而易见。此外，显而易见的是，本公开的目的和优点可以通过专利的权利要求书中公开的方法及其组合来实现。

技术方案

根据本公开，提供一种电池组，其特征在于，包括：电池组壳体，该电池单体堆组件安装在电池组壳体中；以及辅助分隔壁，该辅助分隔壁结合到电池组壳体，以分隔电池组壳体内部的空间；其中，电池组壳体包括，底板，该底板支撑被安装的电池单体堆组件的下部；以及中空结构的侧壁，该侧壁结合到底板以支撑电池单体堆组件的侧部，并且内部包括排气通路，并且其中，辅助分隔壁结合到电池组壳体的底板和侧壁，并且内部包括与侧壁的排气通路连接的气体流路。

辅助分隔壁可以在其与侧壁接合的一侧敞开，以使气体流路与侧壁的排气通路连接。

辅助分隔壁可以在与气体流路相对应的侧面上包括进气孔。

可以在辅助分隔壁的侧面上形成有至少一个进气孔。

电池组壳体还包括：主分隔壁，该主分隔壁延伸通过底板的中心，其中，辅助分隔壁能够分别在两个端部处结合到主分隔壁和侧壁。

辅助分隔壁可以布置在底板上，以沿着主分隔壁间隔开预定间隔。

辅助分隔壁的内部可以包括沿着辅助分隔壁的长度方向延伸并且分隔气体流路的分隔壁，并且其中，分隔壁能够包括沿着辅助分隔壁的厚度方向延伸并且分隔气体流路的主分隔部，并且其中，气体流路可以包括由分隔壁的主分隔部分隔而形成的一对第一气体流路。

分隔壁可以包括从主分隔部延伸到辅助分隔壁的内表面以在辅助分隔壁的厚度方向上分隔第一气体流路的子分隔部。

第一气体流路可以包括由分隔壁的子分隔部分隔而形成的多个第二气体流路。

进气孔可以形成在辅助分隔壁的一侧，以与所有的多个第二气体流路连接。

第二气体流路可以连接到侧壁的排气通路。

电池组壳体可以包括向外部敞开的排气孔，以使气体进入前表面和后表面中的至少一个或从前表面和后表面中的至少一个排出。

排气通路可以形成为沿着侧壁的长度方向延伸，以与排气孔连接。

排气通路的横截面积的尺寸可以比气体流路的横截面积的尺寸大。

有益效果

根据本公开，即使在包含在电池组中的电池单体堆组件中产生电池单体堆组件的劣化或高温气体，也可以防止电池组点燃或爆炸。

另外，根据本公开，可以防止将由电池单体堆组件中产生的高温气体传递到相邻的其他电池单体堆组件而导致的热传递现象。

附图说明

图1是根据本公开的第一实施例的电池组的俯视图。

图2是根据本公开的第一实施例的电池组的侧壁的横截面图。

图3是根据本公开的第一实施例的电池组的局部透视图。

图4是包括在根据本公开的第一实施例的电池组中的辅助分隔壁的透视图。

图5是根据本公开的第一实施例的电池组的辅助分隔壁的侧视图。

图6是根据本公开的第一实施例的电池组的辅助分隔壁的横截面图。

图7是示出与包括在根据本公开的第一实施例的电池组中的辅助分隔壁的两侧相邻的模块空间中产生的气流的方向的图。

图8是根据本公开的第一实施例的电池组的辅助分隔壁的局部横截面图。

图9是示出包括在根据本公开的第一实施例的电池组中的侧壁的一部分的图。

图10是示出根据本公开的第一实施例的电池组的辅助分隔壁和侧壁的简化连接的图。

图11是示出根据本公开的第一实施例的电池组的侧壁的变化的图。

图12是根据本公开的第一实施例的电池组的局部放大图。

图13是包括在根据本公开的第二实施例的电池组中的辅助分隔壁的透视图。

图14是根据本公开的第二实施例的具有辅助分隔壁的电池组的局部透视图。

具体实施方式

在下文中，将详细描述本公开。在此之前，本说明书和权利要求中使用的术语或词语不应被限制性地解释为普通含义或基于词典的含义，而应基于发明人可以适当地限定术语的概念的原则，被解释为符合本公开的技术构思的含义和概念，从而以最佳方式描述和解释他或她的发明。

因此，本文描述的示例性示例和本公开中的附图中示出的配置仅是本公开的优选实施例，并且不代表本公开的所有技术构思，因此应当理解的是，在本公开中，可以存在各种等同物和修改来替代它们。

此外，在本公开的描述中，如果确定详细描述将模糊本公开的本质，则排除相关己知配置或特征的详细描述。

本文公开的实施例设置为本公开的更完美说明，因此为了更好地理解，在附图中可能扩大、省略或简化了部件的形状、尺寸等。因此，附图中的部件的尺寸和比例不能完全反映实际尺寸和比例。

本公开的电池组包含多个电池单体堆组件，并且串联和/或并联地电连接容纳的电池单体组件，以使电池组具有一种输出。

电池单体堆组件包括彼此电连接的多个电池单体。具体地，电池单体堆组件包括具有在单方向上层叠的多个电池单体的电池单体堆和电连接到电池单体堆的电极引线的汇流条以及分别结合到电池单体堆的前表面和后表面的汇流条框架。

根据需要，电池单体堆组件还可以包括结合以保护汇流条框架免受外部冲击的端板。

此外，电池单体堆组件还可以包括围绕电池单体堆的周边并且与汇流条框架或端板结合以保护电池单体堆的侧面的模块框架。

图1至图12涉及根据本公开的第一实施例的电池组，并且图13至图14涉及根据本公开的第二实施例的电池组。

在下文中，将参照附图描述每个实施例。

[本公开的实施例]

[第一实施例]

图1是本公开的电池组1000的俯视图。

参照图1，本公开的电池组1000包括电池组壳体和辅助分隔壁200。

电池组壳体提供安装电池单体堆组件的空间，并且包括底板110和侧壁130。

底板110与电池组1000的底部相对应，并且用于支撑包含在电池组1000中的电池单体堆组件的下部。

侧壁130用于支撑位于底板110上的电池单体堆组件的侧面。具体地，侧壁130沿着底板110的边缘延伸并且结合到底板110的端部。

侧壁130具有内部包括排气通路131的中空结构。

图2是包括在图1的电池组1000中的侧壁130的一部分的横截面图。

如图2所示，侧壁130包括排气通路131，排气通路131是中空的以使气体能够流过排气通路131。

电池壳体还可以包括延伸通过底板110的中心的主分隔壁120。

主分隔壁120将包含电池单体堆组件的空间分为两半。

辅助分隔壁200结合到电池组壳体，以分隔电池组壳体内部的空间。

辅助分隔壁200具体地分隔电池组壳体内部的空间，并且结合到底板110。因此，各个电池单体堆组件分离地安装在由辅助分隔壁200分隔的空间中。

辅助分隔壁200用于使各个电池单体堆组件分离并且还用于通过其两个侧面支撑各个电池单体堆组件。

辅助分隔壁200结合到电池组壳体的底板110和侧壁130。

辅助分隔壁200结合到侧壁130，其中，如果不应用主分隔壁120，则两个端部设置在彼此相对的位置。此外，辅助分隔壁200结合到主分隔壁120和侧壁130，其中，如果应用主分隔壁120，则两个端部彼此结合。

两个相邻的电池单体组件通过被辅助分隔壁200彼此分离地包含在电池组1000中。

如图1所示，辅助分隔壁200布置在底板110上，以沿着主分隔壁120间隔开预定距离，并且间隔开的一对辅助分隔壁200的间距优选地等于或大于电池单体堆组件的宽度。

本公开的电池组1000还通过电池组壳体和辅助分隔壁200的组合分隔。

本公开的电池组1000包括由电池组壳体的主分隔壁120、侧壁130和辅助分隔壁200分隔的多个模块空间300。

图3是图1的电池组1000的局部透视图。

根据图3，模块空间300通过主分隔壁120、侧壁130和辅助分隔壁200合围而形成。

多个电池单体堆组件可以彼此分离，每个模块空间300中包含一个电池单体堆组件。

本公开的辅助分隔壁200内部包括与侧壁130的排气通路131连接的气体流路230。

图4是包括在根据本公开的第一实施例的电池组1000中的辅助分隔壁200的透视图，图5是图4的辅助分隔壁200的侧视图，并且图6是图4的辅助分隔壁200的横截面图。

如图所示，辅助分隔壁200具有中空结构，中空结构的内部包括气体流路230。

辅助分隔壁200的侧面包括通过穿透辅助分隔壁200的侧壁130而形成的进气孔210，以连接气流与邻近辅助分隔壁200的模块空间300。换言之，辅助分隔壁200在与内部气体流路230相对应的侧面上包括进气孔210。

模块空间300可以通过进气孔210与邻近模块空间300的辅助分隔壁200的气体流路230连接，并且如果在包含在模块空间300中的电池单体堆组件中产生气体，则气体可以通过进气孔210进入气体流路230。

进气孔210可以在辅助分隔壁200的一侧形成为多个。

此外，进气孔210优选地分别形成在辅助分隔壁的两侧。

图7是示出与辅助分隔壁200的两侧相邻的模块空间300中产生的气流的方向G_pth的图。由于每个模块空间300都被密封(除了进气孔210以外)，所以如果在包含在模块空间300中的电池单体堆组件中产生气体，则从电池单体堆组件释放的气体将流入相邻的辅助分隔壁200的进气孔210，如图7中示出的气流的方向G_pth所示。

包括在辅助分隔壁200中的气体流路230通过形成在辅助分隔壁200的两侧的进气孔210连接到不同的模块空间300。

如图4和图6所示，辅助分隔壁200的内部包括沿着辅助分隔壁200的长度方向延伸以分隔气体流路230的分隔壁。

该分隔壁包括主分隔部220a和多个子分隔部220b。

具体地，该主分隔部220a形成为在辅助分隔壁200的厚度方向上延伸，以将气体流路230分为以主分隔部220a为中心的两个侧部。

气体流路230包括由分隔壁的主分隔部220a分隔而形成的一对第一气体流路230a。

因此，即使任意一个模块空间300中产生的气体进入辅助分隔壁200的第一气体流路230a，则被分隔壁的主分隔部220a阻挡，并且不会回流到相邻的模块空间300中。

子分隔部220b包括从主分隔部220a延伸到辅助分隔壁200的内表面并且用于在辅助分隔壁200的厚度方向上分隔第一气体流路230a的子分隔部220b。

子分隔部220b可以形成在主分隔部220a的每一个侧面上，并且优选地在主分隔部220a的一个侧面上包括至少一个。

第一气体流路230a包括由分隔壁的子分隔部220b分隔而形成的多个第二气体流路230a1。

换言之，本公开的辅助分隔壁200内部的气体流路230可以通过分隔壁的主分隔部220a分支为一对第一气体流路230a，并且分支的第一气体流路230a还可以通过分隔壁的子分隔部220b分支为多个第二气体流路230a1。

形成在主分隔部220a的一侧的多个第二气体流路230a1优选地连接到相同的进气孔210。

图8是图5的辅助分隔壁200的局部横截面图。

参照图8中形成进气孔210的部分中的辅助分隔壁的横截面图，多个第二气体流路230a1与一个进气孔210连接。换言之，模块空间300中产生的气体通过与模块空间300相邻的辅助分隔壁200中的进气孔210进入辅助分隔壁200的内部，并且进入的气体同时流过由辅助分隔壁200内部中的分隔壁形成的多个第二气体流路230a1。然而，如图所示，通过主分隔部220a防止进入的气体进入位于相对侧的气体流路230，并且进一步防止进入的气体传输到相邻的模块空间300。

如图4所示，辅助分隔壁200在与侧壁130结合的一侧是敞开的，用于将气体流路230连接到侧壁130的排气通路131。

图9示出除了辅助分隔壁200配置以外的侧壁130的局部图。根据图9，在侧壁130的内表面中形成供辅助分隔壁200插入的插入孔132。

辅助分隔壁200与侧壁130结合，使得侧部中的开口插入侧壁130中的插入孔132。换言之，辅助分隔壁200插入侧壁130中的插入孔132中，以将气体流路230与侧壁130的排气通路131连接。

图10是辅助分隔壁200和侧壁130的连接的简化图示，其中，多个辅助分隔壁200连接到单个侧壁130。每个辅助分隔壁200结合到侧壁，以将气体流路230连接到侧壁130的排气通路131。

参照图10的气流的方向G_pth，模块空间300中产生的气体流过辅助分隔壁200的气体流路230，然后进入结合到辅助分隔壁200的侧壁130的排气通路131并且沿着侧壁130流动。

侧壁130的排气通路131的横截面积优选地比辅助分隔壁200的排气通路131的横截面积大，以使模块空间300中产生并且通过气体流路230流到排气通路131的气体能够更顺利地流动。换言之，流过气体流路230的气体可以顺利地朝向具有比气体流路230大的空间体积并且具有更低压力的排气通路131流动。

排气通路131的空间体积比辅助分隔壁200内部的第二气体流路230a1的空间体积大。因此，流过第二气体流路230a1并且进入排气通路131的气体可以不回流到第二气体流路230a1中。

图11示出侧壁130的变化。

根据图11，侧壁130包括在面对模块空间300的内侧敞开的辅助子进气孔133。

辅助子进气孔133连接在侧壁130内部的排气通路131与模块空间300之间，这使得模块空间300中产生的气体能够直接流入排气通路131。

本公开的电池组1000包括与侧壁130中的排气通路131连接的向外部敞开的排气孔400。换言之，排气通路131形成为沿着侧壁130的长度方向延伸，并且穿过电池组壳体的前侧和后侧中的至少一个向外敞开。

图12是根据本公开的第一实施例的电池组1000的局部放大图。

根据图12中示出的气体流路230，沿着辅助分隔壁200的气体流路230和侧壁130的排气通路131流动的气体通过排气孔400释放到电池组1000的外部。因此，流过气体流路230并且进入排气通路131的模块空间300中产生的气体在沿着排气通路131流动之后可以通过排气孔400释放到电池组1000外部。

[第二实施例]

图13是包括在根据本公开的第二实施例的电池组1000中的辅助分隔壁200的透视图。

如图13所示，进气孔210可以形成为沿着辅助分隔壁200的长度方向延伸。换言之，进气孔210可以形成为沿着辅助分隔壁200的长度方向延伸，以使整个第二气体流路230a1向模块空间300敞开。

图14是具有图13的辅助分隔壁200的电池组1000的局部透视图。

在图13和图14中，模块空间300中产生的高温气体可以通过由沿着辅助分隔壁200延伸而形成的进气孔210在比第一实施例中短的时间内流入辅助分隔壁200的气体流路230。

上面已经参照附图和实施例详细描述了本公开。然而，将理解的是，本文描述的附图或实施例中示出的配置仅为本公开的一个实施例，并不代表本公开的所有技术构思，并且在本申请中，可能存在可以将其替代的各种等同物和修改。

[附图标记说明]

1000：电池组

110：底板

120：主分隔壁

130：侧壁

131：排气通路

132：插入孔

133：子进气孔

200：辅助分隔壁

210：进气孔

220：分隔壁

220a：主分隔部

220b：子分隔部

230：气体流路

230a：第一气体流路

230a1：第二气体流路

300：模块空间

400：排气孔

G_pth：气流的方向

Claims (14)

1.一种电池组，包括：

电池单体堆组件，所述电池单体堆组件包括多个电池单体，

电池组壳体，所述电池单体堆组件安装在所述电池组壳体中；以及

辅助分隔壁，所述辅助分隔壁结合到所述电池组壳体，以分隔所述电池组壳体内部的空间；

其中，所述电池组壳体包括，

底板，所述底板支撑被安装的所述电池单体堆组件的下部；以及

中空结构的侧壁，所述侧壁结合到所述底板以支撑所述电池单体堆组件的侧部，并且内部包括排气通路，并且

其中，所述辅助分隔壁结合到所述电池组壳体的所述底板和所述侧壁，并且内部包括与所述侧壁的所述排气通路连接的气体流路。

2.根据权利要求1所述的电池组，所述辅助分隔壁在其与所述侧壁接合的一侧敞开，以使所述气体流路与所述侧壁的所述排气通路连接。

3.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述辅助分隔壁在与所述气体流路相对应的侧面上包括进气孔。

4.根据权利要求3所述的电池组，其中，在所述辅助分隔壁的侧面上形成有至少一个所述进气孔。

5.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述电池组壳体还包括：主分隔壁，所述主分隔壁延伸通过所述底板的中心，其中，所述辅助分隔壁分别在两个端部处结合到所述主分隔壁和所述侧壁。

6.根据权利要求5所述的电池组，其中，所述辅助分隔壁布置在所述底板上，并且沿着所述主分隔壁间隔开预定间隔。

7.根据权利要求3所述的电池组，其中，所述辅助分隔壁的内部包括沿着所述辅助分隔壁的长度方向延伸并且分隔所述气体流路的分隔壁，并且

其中，所述分隔壁包括沿着所述辅助分隔壁的厚度方向延伸并且分隔所述气体流路的主分隔部，并且

其中，所述气体流路包括由所述分隔壁的所述主分隔部分隔而形成的一对第一气体流路。

8.根据权利要求7所述的电池组，其中，所述分隔壁包括从所述主分隔部延伸到所述辅助分隔壁的内表面以在所述辅助分隔壁的所述厚度方向上分隔所述第一气体流路的子分隔部。

9.根据权利要求8所述的电池组，其中，所述第一气体流路包括由所述分隔壁的所述子分隔部分隔而形成的多个第二气体流路。

10.根据权利要求9所述的电池组，其中，所述进气孔形成在所述辅助分隔壁的一侧，以与所有的所述多个第二气体流路连接。

11.根据权利要求9所述的电池组，其中，所述第二气体流路连接到所述侧壁的所述排气通路。

12.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述电池组壳体包括向外部敞开的排气孔，以使气体进入前表面和后表面中的至少一个或从前表面和后表面中的至少一个排出。

13.根据权利要求12所述的电池组，其中，所述排气通路形成为沿着所述侧壁的长度方向延伸，以与所述排气孔连接。

14.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述排气通路的横截面积的尺寸比所述气体流路的横截面积的尺寸大。