CN118369812A - 安全性增强的电池模块 - Google Patents

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CN118369812A CN202380014977.6A CN202380014977A CN118369812A CN 118369812 A CN118369812 A CN 118369812A CN 202380014977 A CN202380014977 A CN 202380014977A CN 118369812 A CN118369812 A CN 118369812A
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Abstract

公开了一种具有改进结构以在电池模块内发生热事件时能够增强安全性的电池模块等。根据本发明的一个方面的电池模块包括:模块壳体,该模块壳体形成内部空间;多个电池单元,该多个电池单元容纳在模块壳体的内部空间中并且沿至少一个方向布置;以及引导板,该引导板与模块壳的至少一个侧表面连接并且具有倾斜延伸的形状。

Description

安全性增强的电池模块
技术领域
本公开涉及电池模块,并且更具体地,涉及使用用于排出排放气体等的改进结构的安全性增强的电池模块。
本申请要求于2022年10月12日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2022-0130264的优先权,其公开内容通过引用并入本文。
背景技术
随着对使用电力作为驱动源的便携式电子产品(诸如膝上型电脑、摄像机、移动电话等)的需求迅速增加,并且随着移动机器人、电动自行车、电动推车、电动车辆等被广泛商业化,正在进行对能够重复充电和放电的高性能二次电池的积极研究。
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,并且在它们当中,相比于其它类型的二次电池,锂二次电池被更深入地研究,并且由于它们的高能量密度和高工作电压的特征以及与镍基二次电池相比它们非常低的自放电率和根据几乎没有记忆效应而自由充放电的优点而更广泛地应用于实际产品。
近来,二次电池已被广泛用于诸如电动车辆和能量储存系统(ESS)之类的中型装置和大型装置以及例如便携式电子装置的小型装置中。
在这种情况下,通常向其应用其中彼此电连接的多个二次电池储存在模块壳体内部的电池模块,并且此外,还将其中多个电池模块彼此电连接的电池组应用于需要高功率或大容量的情况。
尽管具有上述优点的二次电池越来越多地以各种形式使用,但是二次电池的行为可能导致膨胀、突入电流的施加、由于焦耳加热引起的过热、由于电解质的分解反应引起的热失控。
另外,如果发生诸如二次电池之间的短路、过度温度升高等的事件,则可能产生大量的排放气体,并且如果恶化,则除了火焰之外,可能射出包括电极活性材料和铝颗粒的高温颗粒,因此确保电池模块的安全性可能更重要。
电池模块或电池组可能更易受到热事件的影响,因为它们包含空间密集地储存在其中的多个二次电池(电池单元)或多个单元组件。特别地,如果在电池模块内部发生热失控,则产生高温气体、火焰、热等,并且如果这些不能被快速控制,则在邻近的电池模块中以及在相关的电池模块中可能发生由于热传播引起的连锁火灾或爆炸。
应用于车辆(例如用户驾驶的电动车辆)的中型和大型电池组具有更密集地安装的大量电池单元和电池模块,以增加输出和容量,这可能导致大规模火灾和由此导致的人的伤害,因此非常需要从初始阶段更彻底地抑制和控制电池模块等中可能发生的热事件。
虽然现有的电池模块包括例如流出孔的结构,当发生诸如排放气体或火焰的热事件时,该结构将其排出到外部,但是因为它们被配置成完全密封或封闭的结构,如果在短时间段内发生超出流出孔的排出能力的热事件,则可能带来诸如电池模块的结构坍塌或电池模块爆炸之类的致命的安全问题。
发明内容
技术问题
本公开已被设计为解决相关技术的问题,并且因此本公开旨在提供一种安全性增强的电池模块,其能够通过采用有效地确保足够的排出空间或区域的改进结构来适应性地处理大量的排放气体。
本公开寻求解决的技术问题不限于上述问题,并且本领域技术人员将从以下描述的本发明的描述清楚地理解未提及的其它问题。
技术方案
根据本公开的一个方面,提供了一种电池模块,该电池模块包括:模块壳体,该模块壳体被配置成形成内部空间;多个电池单元,该多个电池单元容纳在模块壳体的内部空间中并且沿至少一个方向布置;以及引导板,该引导板与模块壳的至少一个侧表面连接并且被配置成沿对角线方向延伸。
该模块壳可以包括侧板,该侧板被配置成覆盖多个电池单元的两侧,并且引导板可以与侧板连接并且沿对角线方向延伸。
另外,本公开的引导板可以包括一个或更多个通孔,排放气体通过该通孔排出,并且在这种情况下,本公开的通孔可以优选地形成在引导板的上端处。
具体地,导引板可以包括:第一板,该第一板沿对角线方向延伸;以及第二板,该第二板沿水平方向设置以便与第一板的顶部连接并且被配置成面向并且接触电池组外壳的上框架。
优选地,本公开的第二板可以包括从第一板向内形成的一个或更多个通孔。
这里,本公开的通孔优选地形成为与在上框架内部形成的排放通道连通并且与在上框架的下表面上形成的入口相对应。
另外,本公开的引导板可以具有形成在其内表面上以沿水平方向延伸的一个或更多个凹槽线,或从内表面向外突出的一个或更多个突起。
根据本公开的另一方面,提供了一种包括根据本公开的电池模块的电池组。
根据本公开的另一方面,提供了一种包括根据本公开的电池模块的车辆。
有益效果
根据本公开,可以提供一种安全性增强的电池模块,该电池模块具有足够的空间以确保从电池单元或单元组件产生的排放气体和火焰被排出,由此适应性地处理在短时间段内发生的显著热事件并且防止电池模块本身的结构坍塌或分解。
另外,根据本公开,通过采用产生反向流动并扩大接触面积的机械结构,可以在排放气体沿着引导板排出的过程中自然地降低排放气体的温度并且可以减弱其物理力,由此进一步提高电池模块的安全性。
根据本公开的一个实施方式,与电池组外壳的上框架有机组合的结构可以应用于电池模块,由此提高将电池模块封装到电池组外壳中的工艺的效率,并且提高电池组自身的物理刚度以及电池模块自身的结构工程刚度。
特别地,由于引导板被配置成有机地连接到电池组外壳的排放通道,因此可以在不添加其它结构的情况下更简单地集成电池组的通过其排出排放气体等的通道。
另外,本公开可以具有各种其它效果,并且将在各个实施方式中描述这些效果,或者将省略本领域技术人员可以容易地推断出的效果的描述。
附图说明
附图例示了本公开的优选实施方式,并且与本发明的详细描述一起用于提供对本公开的技术思想的进一步理解,因此,本公开不被解释为受附图限制。
图1是例示根据本公开的一个实施方式的电池模块的整体外观的立体图。
图2是例示图1所示的电池模块的内部结构的分解立体图。
图3是示意性地例示根据本公开的一个实施方式的从电池模块排出排放气体等的状态的图。
图4是例示根据本公开的一个实施方式的引导板的整体结构的图。
图5是例示根据本公开的另一实施方式的引导板的整体结构的图。
图6是例示与电池组外壳的上框架联接的本公开的引导板的图。
图7和图8是例示电池组外壳的与本公开的引导板物理地联接的上框架的结构的图。
图9是例示根据本公开的一个实施方式的与电池组外壳的上框架联接的引导板的图。
图10和图11是例示根据本公开的其它实施方式的引导板的结构的图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图详细描述本公开的优选实施方式。在描述之前,应当理解,在说明书和所附权利要求中使用的术语不应当被解释为限于一般含义和字典含义,而是在允许发明人为了最佳解释而适当地限定术语的原则的基础上,基于与本公开的技术方面相对应的含义和概念来解释。
因此,在本说明书的实施方式和附图中提出的配置仅指示本公开的最佳实施方式,而不代表本公开的所有技术思想,因此应当理解,在提交本申请时可以对其进行各种等效和修改。
显然,附图中所示的轴、涉及该轴的术语以及涉及相对于该轴描述的方向(诸如上、下、前、后、垂直等)的术语旨在提供描述本公开的实施方式的相对标准,而不是在绝对基础上指定任何方向或位置,因此它们也可以根据目标对象的位置、观察者的位置、观察方向等而相对地变化。
在下文中,将通过将Z轴限定为如上所述的上/下或垂直方向的标准来描述本公开的实施方式,并且从与其对应的角度来看,将通过将Y轴限定为前或后方向的标准并且将X轴限定为左或右方向的标准来描述本公开的实施方式。根据以上限定的标准,在本公开的实施方式中,XY平面与水平面相对应,并且Y轴方向与电池单元110或单元组件100的纵向方向(对应于长轴)相对应。
图1是例示根据本公开的一个实施方式的电池模块1000的整体外观的立体图,图2是例示图1所示的电池模块1000的内部结构的分解立体图,并且图3是示意性地例示根据本公开的一个实施方式的从电池模块1000排出排放气体等的状态的图。
如图所示,电池模块1000包括用作壳体的模块壳体300、储存在由模块壳体300提供的内部空间中并且包括一个或更多个电池单元110的单元组件100以及引导板200(200A或200B)。
电池单元110指示包括电极组件、电解质和电池壳体的二次电池,并且尽管在附图中通过示例的方式示出了具有高能量密度并且能够容易地层叠的袋型二次电池,但是圆柱形二次电池或棱柱形二次电池也可以应用于电池单元110。
如图2等所示,单元组件100可以被配置成使得具有在垂直方向(图中的Z轴)上竖立的短轴的电池单元110沿左右方向(图中的X轴)并排布置(层叠)。
虽然附图示出了基于纵向(X轴)方向和横向(Y轴)方向将以1×1矩阵配置的单元组件100容纳在模块壳体300中的示例,但是根据所应用的装置的空间特性、电容量和功率,可以在模块壳体300中提供具有诸如1×2或2×3矩阵的各种排列组合的单元组件100。
另外,在多个电池单元110被分组的情况下,与各个电池单元110的相同极性相对应的引线可以通过公知的方法和装置互连以形成单元组件100的公共电极。
根据该实施方式,沿着垂直方向(对应于Z轴)处于直立状态的隔热板500可以插置在电池单元110或单元组件100之间。该隔热板500用于阻挡或减少可能发生在电池单元110或单元组件100之间的热、气体、火焰等的传播,或者用于延迟其传播时间。
隔热板500可以由例如云母的陶瓷材料或例如硅的材料制成,并且可以包括由金属材料制成以增加刚性和耐久性的芯板,以及设置在芯板外侧上的阻燃部分。
优选地,隔热板500的高度(Z轴方向)被配置成比各个电池单元110的高度大,以便有效地抑制热事件传递到邻近电池单元110。
另外,隔热板500优选地配置成比电池单元110或单元组件100的主轴长度(Y轴方向)长,以便抑制从电池单元110或单元组件100产生的排放气体等向邻近的电池单元110或单元组件100的传播,并引起产生的排放气体向上移动。
模块壳体300是用于容纳一个或更多个单元组件100的配置,并且如图所示,可以被配置成包括下板320、端板330以及侧板340和350。端板330和侧板340和350可以构成模块壳体300的侧表面,并且下板320可以被配置成构成模块壳体300的下表面。本公开的模块壳体300可以具有如下结构,其中,为了确保用于排出排放气体等的足够空间并且引起排放气体等向上排出而不包括上板。
端板330、下板320以及侧板340和350中的一个或更多个可以被配置成具有预定厚度或更大厚度的板形状或多面体(例如,直角平行六面体)的形式,并且侧板340和350可以被设置成使得其各自的下端连接到下板320。
下板320和侧板340和350中的至少一些可以被配置成彼此一体。例如,左侧板340和右侧板350中的一个或更多个可以被配置成与下板320是一体的。在这种情况下,彼此成一体的左侧板340、右侧板350和下板320可以根据它们的形状特征被称为U形板(框架)等。
作为端板330的前板330A和后板330B可以分别连接到U形板的前端和后端的开口。相邻的板可以通过激光焊接或超声波焊接以及使用凸缘的螺栓连接来联接。
下板320和侧板340和350中的一个或更多个可以具有由包层金属制成的内表面,或者具有附接到其的例如GFRP等的阻燃材料。
构成模块壳体300的板320至350中的一个或更多个可以由例如高强度SUS(不锈钢)的金属材料、具有高耐热性、耐高温性和高耐冲击性的例如ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)树脂的塑料材料或者另一类型的塑料材料制成,以便有效地保护其内部部件,并且根据实施方式在其部件之间还可以由不同材料制成。
根据要组合的构件的形状、结构、尺寸、数量等,本公开的模块壳体300还可以以各种结构和形式实现,包括附图中例示的实施方式。
为了实现本公开的主要技术思想,在模块壳体300的至少一个侧表面上提供引导板200。具体地,引导板200可以设置在侧板340和350中的一个或更多个上,从而沿对角线方向延伸,同时阻挡模块壳体300的左侧或右侧的一部分。
如图3所示,本公开的引导板200引起从电池单元110或单元组件100产生的排放气体快速向上排出,由此抑制所产生的排放气体扩散到邻近的电池单元110或单元组件100。
特别地,在电池组中包括多个电池模块1000的情况下,电池模块1000可以沿着设置侧板340和350的左右方向设置,而不是沿着设置端板330的前后方向设置。因此,根据本公开的上述实现的配置,由于引导板200设置在侧板340和350上以从其延伸,所以可以抑制排放气体等扩散到邻近的电池模块1000。
引导板200可以通过使侧板340和350弯曲来提供。在这种情况下,通过对模块壳体300进行处理可以容易地提供引导板200。
如图3所示,由于本公开的引导板200被配置成连接到左侧板340或右侧板350并从左侧板340或右侧板350沿对角线方向延伸,所以可以如图3所示的沿左上方向或右上方向形成足够的空间。
由于本公开的引导板200被配置成板的形状,基于单元组件100,由引导板200提供的空间可以在纵向方向(Y轴方向)上扩展,因此即使在短时间段内产生大量的排放气体等,排放气体等也可以通过充分确保的空间有效地排出到外部。
根据本公开,可以提供多个引导板200。例如,如图2等所示,可以提供多个引导板200以分别从左侧板340和右侧板350延伸。为了理解和解释的效率,如图2等所示,根据引导板200的位置(左侧和右侧)(基于X轴),引导板200分别由附图标记200A和200B表示。稍后将描述本公开的引导板200和本公开的与其相关的配置的细节。如图所示,本公开的引导板200A和200B具有向内延伸的倾斜表面,由此产生比模块壳体300的内部宽度(X轴方向)窄的分离间隙。因此,当将电池单元110或单元组件100安装到模块壳体300中时,最好使用夹具装置等加宽它们之间的空间,然后通过其将电池单元110等安装到模块壳体300中。
当在电池单元110等的安装完成之后去除夹具装置时,引导板200可以通过由金属等制成的引导板200的弹性力而恢复到图中所示的形状或姿势。
根据该实施方式,左引导板200A和右引导板200B可以被配置成通过沿纵向方向(X轴方向)延伸的一个或更多个线材(wire)(未示出)彼此连接。
根据本公开的该实现的配置,可以提高左引导板200A和右引导板200B的位置固定力,并且即使在高压下将排放气体施加到一侧或两侧,也可以牢固地保持模块壳体300的耐久性。
另外,为了提高在将单元组件100或电池单元110安装到模块壳体300中的工艺中的效率,优选地将线材配置成可拆卸地连接到左引导板200A或右引导板200B中的至少一个。
根据该实施方式,优选地使用形状记忆合金(SMA)来实现线材,当周围温度增加时,该形状记忆合金沿收缩方向变形。
根据该实现的配置,即使电池模块1000的温度和压力由于排放气体等的排出而增加,也可以更牢固地物理支撑模块壳体100,由此抑制或延迟对模块壳体100的损坏或其坍塌。
图4和图5是例示根据本公开的实施方式的引导板200的整体结构的图,并且图6是例示与电池组外壳(未示出)的上框架10联接的本公开的引导板200的图。
在以下描述中,将基于右引导板200B来描述本公开的引导板200的详细结构和操作。由于左引导板200A具有与右引导板200B相对应的结构,因此以下对右引导板200B的描述也可以应用于左引导板200A。
如图4所示,本公开的引导板200具有形成在其上的一个或更多个通孔211以允许排放气体等通过其排出,并且通孔211优选地形成在引导板200的上端。
如果如上所述在引导板200上形成通孔211,则从电池模块1000产生的排放气体等可以流过通孔211,由此引导排放气体等沿特定方向的移动。
另外,如果通孔211形成在引导板200的上端,则可以在不增加其它复杂的配置或结构的情况下更有效地实现与设置在电池组外壳(未示出)的上框架10中的排放通道VC的有机链接。这将在后面解释。
本公开的引导板200可以包括第一板210和第二板220,第一板210沿对角线方向延伸,第二板220沿水平方向设置,以便连接到第一板210的顶部并且面向并接触电池组外壳(未示出)的上框架10。这里,“面对并接触上框架”可以指示在面对上框架时与上框架接触、在与上框架相对应时与上框架接触、面对并接触上框架等。
在如上所述在引导板200中包括第二板220的情况下,与电池组外壳的上框架10的接触面积可以扩大,因此当被封装为电池组时,可以提高电池模块1000的物理支撑力和位置固定力。
另外,由于在水平方向和倾斜垂直方向上以复杂的方式整体构造的引导板200物理地面对并接触或连接到电池组外壳的上框架10,因此可以有效地增加电池组的结构工程刚度。
第二板220可以连接到第一板210,以便沿前方向和后方向(基于Y轴)二者延伸,或者可以根据实施方式沿前方向和后方向中的一者延伸。
即使第二板220相对于第一板210沿一个方向延伸或在一个方向上弯曲,为了增强结构工程刚度等,如图5等所示,第二板220优选地配置成在与第一板210的对角线方向相反的方向上延伸或弯曲,也就是说,使得第一板210与第二板220之间形成锐角。
如上所述,在引导板200被配置成第一板210和第二板220的情况下,如图5所示,用作排出排放气体等的出口的通孔211可以形成在第二板220上。
在这种情况下,通孔211优选地形成在第二板220的从第一板210向内的表面上。如果如上所述从第一板210向内设置通孔211,则可以更有机地实现与电池组外壳的上框架10的结构连接关系(如稍后将描述的),并且可以通过其将排放气体等更有效地引导到排放通道VC。
图7和图8是例示电池组外壳的与本公开的引导板200物理地联接的上框架10的结构的图,并且图9是例示根据本公开的一个实施方式的与电池组外壳的上框架10联接的引导板的图。
如图7和图8所示,电池组外壳(未示出)的上框架10包括排放气体通过其排出的出口11和排放气体通过其流入的入口13,并且具有排放通道VC,排放通道VC包括形成在其中的至少一个肋部12,肋部12是沿垂直方向等安装的结构。作为参考,电池组外壳指示其中容纳有一个或更多个电池模块1000的电池组的壳体或外壳。
根据该实施方式,如图7和图8所示,电池组外壳的上框架10可以包括设置在上部中的第一框架10A和在下部中的联接到第一框架10A的底部的第二框架10B。
在这种情况下,出口11可以形成在第一框架10A中,并且入口13可以形成在第二框架10B中,并且形成包括肋部12的排放路径的结构可以形成在第一框架10A下方。在这种状态下,当第一框架10A和第二框架10B在垂直方向上彼此物理联接时,上框架10在内部形成封闭空间,并且该空间用作排放通道VC。
在如上所述在上框架10中形成排放通道VC的情况下,排放气体的移动路径扩展或延伸,因此在排出排放气体的过程中诸如排放气体的温度或压力的物理特征可以降低,并且如果火焰与排放气体一起射出,则火焰本身可以通过破坏火焰的行为(即,强的直线特征)而减弱。
另外,在其中火焰因素(火花、颗粒等)伴随有排放气体的情况下,它们的移动可以通过形成排放通道VC的物理结构来抑制,使得火焰因素可以附接或可以被捕获,由此根据其飞行和散射有效地抑制可以用作点火源的因素或元素的扩散,并且更有效地防止热事件的连锁反应。
当电池模块1000储存在电池组的电池组外壳(未示出)中时,电池模块1000的顶部开口可以由电池组外壳的上框架10覆盖。
在这种情况下,如图9所示,形成在引导板200上(具体地,形成在第二板220上)的一个或更多个通孔211被配置成面向并接触上框架10,以便与形成在上框架10的下表面等上的入口13物理连通。
根据上述配置,仅通过使电池组外壳的上框架10面对并接触本公开的引导板200的简单过程,可以将子级处的各个电池模块1000的排出结构集成到电池组的整个排出结构中。
图10和图11是例示根据本公开的其它实施方式的引导板200的结构的图。
如图10所示,具体地,本公开的引导板200可以具有形成在第一板210的内表面上的一个或更多个凹槽线213,以沿内表面的水平方向和纵向方向(Y轴方向)延伸。
该凹槽线213可以具有从外表面向内凹入地形成的槽沿纵向方向延伸的形状,并且如图所示,多个凹槽线213可以沿垂直方向(Z轴方向)以适当的间隔设置。
如图所示,凹槽线213可以被配置成沿水平方向和纵向方向连续延伸的单个单元,或者可以被配置成两个或更多个部分单元。另外,虽然在图中示出了具有恒定布置间隔和线(道)宽度的凹槽线213,但是它们可以被配置成各种其它形式,只要引起旋涡(eddy)和涡流(vortex)现象即可,如稍后将描述的。
由于排放气体等由于其高温而具有向上移动的行为特征,并且由于本公开的引导板200沿对角线方向倾斜,所以从电池单元110产生的排放气体等可以通过本公开的引导板200更有效地向上移动。
另外,排放气体等沿着本公开的引导板200的表面向上移动,并且在向上移动期间与凹槽线213的槽流体动力学接触。
这由于相对于凹槽线213的阻力和物理碰撞而产生反向分量,使得在凹槽线213周围引起相对小的旋涡或涡流。该旋涡等在热等流入期间一直持续产生,并且热流越高或越快,越促进涡流的产生。
因此,当通过引导板200时,通过由凹槽线213形成的旋涡等在很大程度上减弱了排放气体等,并且此外,通过凹槽线213扩展了移动路径,由此由于根据接触面积的增加的热损失而导致降低温度。
优选地,凹槽线213的数量、形状、深度、宽度、长度等根据电池单元110等的规格、要产生的热的特性以及引导板200的属性信息(诸如其尺寸、材料和厚度)而可变地设计。
如图11所示,本发明的引导板200可以具有形成为从其内表面向外突出的一个或更多个突起215。在如上所述在引导板200上(具体地,在第一板210上)形成突起215的情况下,可能会复杂地发生热流的物理阻碍或阻挡,由此获得与本发明的上述凹槽线213的效果相对应的效果。
根据本公开的电池组可以包括一个或更多个上述根据本公开的电池模块。另外,除了电池模块之外,根据本公开的电池组还可以包括在提交本公开时已知的各种其它元件,诸如BMS、汇流条、电池组壳体、继电器、电流传感器等。
根据本公开的电池模块可以应用于诸如电动车辆或混合动力车辆的车辆。也就是说,根据本公开的车辆可以包括根据本公开的电池模块或根据本公开的电池组。另外,除了电池模块或电池组之外,根据本公开的车辆还可以包括在车辆中所包括的各种其它元件。例如,根据本公开的车辆还可以包括车主体、马达或例如ECU(电子控制单元)的控制装置以及根据本公开的电池模块。
如上所述,虽然已经参照有限的实施方式和附图描述了本公开,但是本公开不限于此,并且对于本公开所属领域的技术人员,在本公开的技术思想和在所描述的权利要求的等同物的范围内,各种修改和变型是可能的。
虽然为了强调或突出本公开的技术构思,可以稍微夸大本公开的描述和例示其实施方式的附图,但是对于本领域技术人员显而易见的是,考虑到先前描述和在附图中示出的内容,各种类型的修改是可能的。
另外,显而易见的是,在本公开的描述中的诸如第一、第二、上、下、向上、向下等的表达仅是用于相对地区分各个部件(元件)的工具术语,而不是指示特定顺序或优先级或者根据绝对标准物理地区分各个部件(元件)。

Claims (11)

1.一种电池模块,所述电池模块包括:
模块壳体,所述模块壳体被配置成形成内部空间;
多个电池单元,所述多个电池单元容纳在所述模块壳体的所述内部空间中并且沿至少一个方向布置;以及
引导板,所述引导板与所述模块壳体的至少一个侧表面连接,并且被配置成沿对角线方向延伸。
2.根据权利要求1所述的电池模块,
其中,所述模块壳体包括:
侧板,所述侧板被配置成覆盖所述多个电池单元的两侧,并且
其中,所述引导板与所述侧板连接并且沿所述对角线方向延伸。
3.根据权利要求1所述的电池模块,
其中,所述引导板包括一个或更多个通孔,排放气体通过所述通孔排出。
4.根据权利要求3所述的电池模块,
其中,所述通孔形成在所述引导板的上端处。
5.根据权利要求1所述的电池模块,
其中,所述引导板包括:
第一板,所述第一板沿所述对角线方向延伸;以及
第二板,所述第二板沿水平方向设置以便与所述第一板的顶部连接并且被配置成面向并且接触电池组外壳的上框架。
6.根据权利要求5所述的电池模块,
其中,所述第二板包括从所述第一板向内形成的一个或更多个通孔。
7.根据权利要求6所述的电池模块,
其中,所述通孔形成为与在所述上框架内部形成的排放通道连通,并且与在所述上框架的下表面上形成的入口相对应。
8.根据权利要求1所述的电池模块,
其中,所述引导板具有在其内表面上形成以沿水平方向延伸的一个或更多个凹槽线。
9.根据权利要求1所述的电池模块,
其中,所述引导板具有从其内表面向外突出的一个或更多个突起。
10.一种电池组,所述电池组包括根据权利要求1至9中的任一项所述的电池模块。
11.一种车辆,所述车辆包括根据权利要求1至9中的任一项所述的电池模块。
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JP3059835B2 (ja) * 1992-08-31 2000-07-04 三洋電機株式会社 ポータブル電源
JP2004158393A (ja) * 2002-11-08 2004-06-03 Nissan Motor Co Ltd 自動車用電池冷却装置
US9627663B2 (en) * 2013-04-25 2017-04-18 Samsung Sdi Co., Ltd. Rechargeable battery pack including pack cover
KR20220108569A (ko) * 2021-01-27 2022-08-03 코오롱인더스트리 주식회사 연료전지 막가습기 및 이를 포함하는 연료전지 시스템
CN114221086A (zh) * 2021-12-14 2022-03-22 苏州睿锂物联科技有限公司 一种颗粒物分离装置及电池箱

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