CN218215582U - 电池模块、包括该电池模块的电池组和包括该电池组的车辆 - Google Patents

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Abstract

公开了一种电池模块、包括该电池模块的电池组和包括该电池组的车辆，所述电池模块包括：电池单元组件，所述电池单元组件包括多个电池单元；模块外壳，所述模块外壳被配置为容纳电池单元组件；以及端盖单元，所述端盖单元耦接到所述模块外壳，并且配置为当在所述模块外壳内产生火焰或气体时使所述火焰或气体分散，并且在预定方向上引导所述火焰或气体。

Description

电池模块、包括该电池模块的电池组和包括该电池组的车辆
技术领域
本申请要求在2021年6月7日在韩国提交的第10-2021-0073746号韩国专利申请的优先权，通过引用将其公开内容并入本文。
本公开涉及一种电池模块、包括该电池模块的电池组以及包括电池组的车辆。
背景技术
高度适用于各种产品并且表现出优越的如高能量密度等电气性能的二次电池不仅常用于便携式设备中，也常用于由电源驱动的电动汽车(EV)或混合动力电动汽车(HEV)中。二次电池作为一种提高环境友好性和能源效率的新能源正在受到关注，因为可以大大减少化石燃料的使用，并且在能源消耗过程中不会产生副产物。
目前广泛使用的二次电池包括锂离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池等。单位二次电池单元(即单位电池单元)的工作电压约为2.5V至4.5V。因此，如果需要更高的输出电压，可以串联连接多个电池单元以配置电池组。此外，取决于电池组所需的充电/放电容量，多个电池单元可以并联连接以配置电池组。因此，可以根据所需的输出电压或者所要求的充电/放电容量而以各种方式设置电池组中包括的电池单元的数量。
同时，当多个电池单元串联或并联连接以构成电池组时，通常首先配置由至少一个电池单元组成的电池模块，然后通过使用至少一个电池模块并且添加其他部件来配置电池组或电池架。同时，如上所述的一个或多个电池架被设置为将能量存储系统配置为能源。
常规的电池模块通常被配置为包括多个电池单元和用于容纳多个电池单元的模块外壳。在常规的电池模块中，当由于模块外壳内的异常情况而在至少一个电池单元中产生火焰或气体时，大部分的火焰或气体留在模块外壳中。因此，存在一个问题，即模块外壳中的火焰或气体升高相邻电池单元的温度，这可能导致所有电池单元的热失控，并且导致电池模块的进一步爆炸。
因此，需要找到一种方式来提供可在模块外壳内产生火焰或气体时防止热失控的电池模块、以及包括该电池模块的电池组和包括该电池组的车辆。
实用新型内容
技术问题
本公开旨在提供一种可在模块外壳内产生火焰或气体时防止热失控的电池模块、以及包括电池模块的电池组和包括电池组的车辆。
技术解决方案
在本公开的一个方面中，提供了一种电池模块，包括：电池单元组件，包括多个电池单元；模块外壳，被配置为容纳电池单元组件；以及端盖单元，耦接到模块外壳，其中当在模块外壳内产生火焰或气体时，端盖单元被配置为使火焰或气体分散，并且在预定方向上引导火焰或气体。
端盖单元可设置在模块外壳的两端，并且将模块外壳中的火焰或气体引导至模块外壳的两端的上侧。
端盖单元可包括安装在模块外壳的两端的盖体，并且盖体可具有朝向盖体的上侧打开的排放孔，以排放火焰或气体。
端盖单元可包括第一分散引导器，被设置到盖体，并且被配置为初次使火焰或气体分散；以及第二分散引导器，被布置为面对第一分散引导器，并且被配置为二次使火焰或气体分散。
第一分散引导器可被布置为面对电池单元组件。
第一分散引导器可为由金属材料制成的网状构件。
第二分散引导器可被提供为至少一个，并且被配置为与排放孔流体连通。
第二分散引导器可被设置为具有旋风形状的肋结构。
端盖单元可包括定向引导器，定向引导器被布置为面对第二分散引导器，并且被配置为引导火焰或气体的排放方向。
定向引导器可被配置为与排放孔流体连通，并且将火焰或气体引导朝向排放孔。
定向引导器可包括至少一个错位翅片。
此外，本公开提供了一种电池组，包括：根据上述实施例的至少一个电池模块；以及组壳体，被配置为封装至少一个电池模块。
此外，本公开提供了一种车辆，包括根据上述实施例的至少一个电池组。
有益效果
根据如上所述的各种实施例，可以提供可在模块外壳内产生火焰或气体时防止热失控的电池模块、以及包括电池模块的电池组和包括电池组的车辆。
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，本公开不被解释为限于附图。
图1是用于图示根据本公开实施例的电池模块的图。
图2是示出图1的电池模块的分解透视图。
图3是用于图示耦接至图2的电池模块的端盖单元的图。
图4是示出图3的端盖单元的分解透视图。
图5至图9是用于图示当在图1的电池模块中产生火焰或气体时用于分散和引导火焰或气体的机制的图。
图10是用于图示根据本公开实施例的电池组的图。
图11是用于图示根据本公开实施例的车辆的图。
具体实施方式
通过参考附图详细描述本公开的实施例，本公开将变得更加明显。应当理解，本文公开的实施例只是为了更好地理解本公开而进行的说明，并且本公开可以以各种方式进行修改。此外，为便于理解本公开，附图未按实际比例绘制，但一些部件的尺寸可能会被夸大。
图1是用于图示根据本公开实施例的电池模块的图，图2是示出图1的电池模块的分解透视图。
参考图1和2，电池模块10可包括电池单元组件100、模块外壳200和端盖单元300。
电池单元组件100可以包括多个电池单元110。
多个电池单元110是二次电池，并且可被设置为袋式二次电池、矩形二次电池或圆柱形二次电池。以下，在本实施例中，将描述多个电池单元110是袋式二次电池。
多个电池单元110可以被堆叠成彼此电连接。多个电池单元110中的每一个可以包括电极构件、用于容纳电极构件的电池壳体、以及从电池壳体中突出并且连接到电极构件的一对电极引线115。这里，一对电极引线115可以被布置为面向端盖单元300，如下文所述。
模块外壳200可容纳电池单元组件100。为此，可以在模块外壳200中提供能够容纳电池单元组件100的容纳空间。
端盖单元300耦接到模块外壳200，并且当在模块外壳200内产生火焰或气体时，端盖单元300可以使火焰或气体分散，以在预定方向上引导。
端盖单元300可以成对设置。具体地说，一对端盖单元300被设置在模块外壳200的两端，并且可以将模块外壳200中的火焰或气体引导到模块外壳200的两端的上侧。
以下，将更详细地描述根据本实施例的端盖单元300。
图3是用于图示耦接至图2的电池模块的端盖单元的图，图4是示出图3的端盖单元的分解透视图。
参考图3和4，端盖单元300可以包括盖体310、第一分散引导器330、第二分散引导器350和定向引导器370。
盖体310分别安装在模块外壳200的两端，并且可以以能够分别覆盖模块外壳200的两端的形状来提供。盖体310可以具有朝向盖体310的上侧打开的排放孔315，以排放火焰或气体。
第一分散引导器330被设置到盖体310，并且可以初次使所述火焰或气体分散。第一分散引导器330可被布置为面对电池单元组件100。具体地说，第一分散引导器330可以被布置为面对多个电池单元110的电极引线115。
第一分散引导器330可被设置为由金属材料制成的网状构件，并且可以设置在盖体310的朝向电池单元组件100的一个表面上。
第二分散引导器350设置在盖体310上，被布置为面对第一分散引导器330，并且可以二次使所述火焰或气体分散。
第二分散引导器350与盖体310整体形成，被提供为至少一个，并且可以与排放孔315流体连通。以下，在本实施例中，将第二分散引导器350描述为成对设置。
一对第二分散引导器350可被设置为具有旋风形状的肋结构。因此，一对第二分散引导器350可以通过旋转以引导和分散火焰或气体来吸收火焰长度。
定向引导器370被布置为面对第二分散引导器350，并且可以引导火焰或气体的排放方向。定向引导器370可插入盖体310中，与排放孔315流体连通，并且将火焰或气体引导朝向排放孔315。
定向引导器370可包括至少一个错位翅片。此外，定向引导器370可以以百叶窗形状的翅片结构形成。此外，定向引导器370可沿盖体310的宽度方向形成不均匀结构。
定向引导器370可允许穿过第二分散引导器350的火焰或气体流向排放孔315，通过压差降低气体压力，并且进一步使火焰或气体分散，并且更进一步降低火焰或气体的温度。
在下文中，将更详细地描述当根据本实施例的电池模块10中产生火焰或气体时用于分散和引导火焰或气体的机制。
图5至9是用于图示当在图1的电池模块10中产生火焰或气体时用于分散和引导火焰或气体的机制的图。
参考图5，由于电池模块10的电池单元组件100的多个电池单元110之中的至少一个电池单元的异常情况导致的过热，在发生异常情况的所述至少一个电池单元中可能产生火焰或气体。
这里，如果火焰或气体持续留在模块外壳200内，火焰或气体可能升高多个电池单元110的相邻电池单元的温度，这可能导致电池模块10热失控和进一步爆炸。
参考图6，当发生这种异常情况时，发生异常情况的多个电池单元110中的至少一个电池单元中的火焰或气体G可以首先穿过端盖单元300的第一分散引导器330。第一分散引导器330可初次使所述火焰或气体G分散，并且将火焰或气体G引导朝向第二分散引导器350。
参考图7，之后，火焰或气体G可在旋转通过旋风形状的第二分散引导器350时被二次引导和分散。此时，第二分散引导器350可吸收火焰或气体G的火焰长度。此外，第二分散引导器350可降低火焰或气体G的温度。
参考图8，之后，火焰或气体G可以第三次穿过定向引导器370。随着火焰或气体G穿过定向引导器370，气体压力可因压差而降低，且火焰或气体G的温度可降低。此外，定向引导器370可将火焰或气体G引导朝向排放孔315。
参考图9，火焰或气体G最终可经由端盖单元300的排放孔315从电池模块10排出。
如上所述，在根据本实施例的电池模块10中，当由于异常情况在电池单元组件100的多个电池单元110之中的至少一个电池单元中产生火焰或气体G时，可经由端盖单元300分三步分散和引导火焰或气体，以从电池模块10排出。
因此，在根据本实施例的电池模块10中，可以有效地防止由于火焰或气体G导致升高多个电池单元110之中的相邻电池单元的温度而引起的危险情况，诸如热失控。
图10是示出根据本公开实施例的电池组1的图，图11是示出根据本公开实施例的车辆V的图。
参考图10和11，电池组1可包括至少一个根据前一实施例的电池模块10和用于封装至少一个电池模块10的组壳体50。
电池组1可作为车辆V的燃料源提供给车辆V。例如，电池组1可提供给电动车辆、混合动力电动车辆和能够使用电池组1作为燃料源的各种其他类型车辆。
此外，除了车辆V之外，电池组1还可以设置在其他设备、仪器或设施中，诸如使用二次电池的储能系统。
如上所述，本实施例的电池组1以及具有电池组1的设备、仪器或设施(诸如车辆)包括如上所述的电池模块10，因此可以实现具有上述电池模块10的所有优点的电池组1，具有电池组1的设备、仪器或设施(诸如车辆V)。
根据如上所述的各种实施例，可以提供可在模块外壳200内产生火焰或气体时防止热失控电池模块10、电池组1和包括电池模块10的车辆V。
虽然已经示出并且描述了本公开的实施例，但是应当理解，本公开不限于所描述的特定实施例，本领域技术人员可以在本公开的范围内进行各种更改和修改，并且不应从本公开的技术思想和观点中单独理解这些修改。

Claims (13)

1.一种电池模块，其特征在于，包括：
电池单元组件，包括多个电池单元；
模块外壳，被配置为容纳所述电池单元组件；以及
端盖单元，耦接到所述模块外壳，其中当在所述模块外壳内产生火焰或气体时，所述端盖单元被配置为使所述火焰或气体分散，并且在预定方向上引导所述火焰或气体。
2.根据权利要求1所述的电池模块，
其中，所述端盖单元设置在所述模块外壳的两端，并且将所述模块外壳中的所述火焰或气体引导至所述模块外壳的两端的上侧。
3.根据权利要求2所述的电池模块，
其中，所述端盖单元包括安装在所述模块外壳的两端处的盖体，以及
所述盖体具有朝向所述盖体的上侧打开的排放孔，以排放所述火焰或气体。
4.根据权利要求3所述的电池模块，
其中，所述端盖单元包括：
第一分散引导器，被设置到所述盖体，并且被配置为初次使所述火焰或气体分散；和
第二分散引导器，被布置为面对所述第一分散引导器，并且被配置为二次使所述火焰或气体分散。
5.根据权利要求4所述的电池模块，
其中，所述第一分散引导器被布置为面对所述电池单元组件。
6.根据权利要求4所述的电池模块，
其中，所述第一分散引导器为由金属材料制成的网状构件。
7.根据权利要求4所述的电池模块，
其中，所述第二分散引导器被提供为至少一个，并且被配置为与所述排放孔流体连通。
8.根据权利要求4所述的电池模块，
其中，所述第二分散引导器具有旋风形状的肋结构。
9.根据权利要求4所述的电池模块，
其中，所述端盖单元包括定向引导器，所述定向引导器被布置为面对所述第二分散引导器，并且被配置为引导所述火焰或气体的排放方向。
10.根据权利要求9所述的电池模块，
其中，所述定向引导器被配置为与所述排放孔流体连通，并且将所述火焰或气体引导朝向所述排放孔。
11.根据权利要求9所述的电池模块，
其中，所述定向引导器包括至少一个错位翅片。
12.一种电池组，其特征在于，包括：
至少一个如权利要求1所限定的电池模块；以及
组壳体，被配置为封装所述至少一个电池模块。
13.一种车辆，其特征在于，包括至少一个如权利要求12所限定的电池组。
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