CN219658908U - 电池组外罩和包括该电池组外罩的能量存储系统电池组 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及电池组外罩和包括该电池组外罩的能量存储系统电池组。根据本实用新型的电池组外罩具有能够在其中容纳电池单体的内部空间，所述电池组外罩可以包括：通风孔，所述通风孔被设置在所述电池组外罩的至少一个表面处，以与所述内部空间连通；和孔盖组件，所述孔盖组件覆盖所述通风孔，其中，所述孔盖组件包括：过滤网，所述过滤网包括由树脂制成的树脂过滤层和通过嵌件注塑与所述树脂过滤层集成的网，并且所述过滤网被装配到所述通风孔中；和安装板，所述安装板呈具有中空中心部的框架的形式，并且被设置成挤压所述过滤网的边沿区域，并且被联接到所述至少一个表面。

Description

电池组外罩和包括该电池组外罩的能量存储系统电池组
技术领域
本公开涉及电池组外罩，更特别地，本公开涉及如下一种电池组外罩和包括所述电池组外罩的电池组：所述电池组外罩包括集成过滤网，当所述集成过滤网被组装到用于气体排放的通风孔时，所述集成过滤网能够减少工时，并且满足防水和防尘性能。
本申请要求2020年10月27日在韩国提交的韩国专利申请10-2020-0140699号的优先权，其公开内容通过引用并入本文。
背景技术
能量存储系统(ESS)电池组配备有二次电池单体，以在白天存储电力，并且当需要时能够取出并且使用该电力。例如，ESS电池组呈如下形式：在二次电池单体中存储使用太阳能电池板或者风力发电产生的电力，然后取出并且使用该电力。
ESS电池组的尺寸和重量能够取决于其存储容量而被不同地构造。例如，用于家庭使用的ESS电池组可以被设置成大约120×80×20cm(高度×宽度×厚度)的矩形盒形状，并且可以被设置成通过使用托架等被安设在室内或室外的墙壁或支柱上。
在充电/放电期间，当在二次电池单体中发生过度充电或者由于二次电池单体中的任何因素而发生内部短路时，二次电池单体的温度升高，并且通过化学反应而产生了气体，并且该气体可能从二次电池单体泄漏。该ESS电池组包括通风孔，以将该气体排放到外部。该通风孔通常被设置在电池组外罩的下表面或上表面中。
因为ESS电池组是经过安全认证的产品，所以要求等于或大于特定级别的防护(IP)等级。相应地，防水和防尘单元被应用于通风孔，以在平时防止水分或者异物通过通风孔进入电池组外罩。
作为根据传统技术的防水和防尘单元的示例，纤维过滤器被置放在尺寸对应于通风孔的两个网之间。然而，由于厚的纤维过滤器被置放在所述两个网之间以满足IP等级，因此防水和防尘单元的厚度增加，并且难以对准和组装每一个网和纤维过滤器以装配到通风孔。
实用新型内容
技术问题
本公开被设计为解决相关技术的问题，因此本公开旨在提供：一种电池组外罩，所述电池组外罩包括防水和防尘单元，当所述防水和防尘单元被应用于所述电池组外罩中所包括的通风孔时，所述防水和防尘单元能够减少工时并且满足防水和防尘性能；和一种包括所述电池组外罩的电池组。
本公开中所要解决的技术问题不限于上述问题，并且从以下本公开的描述中，本领域普通技术人员能够清楚地理解未提到的其他问题。
技术方案
在本公开的一个方面，提供一种电池组外罩，所述电池组外罩包括能够容纳电池单体的内部空间。所述电池组外罩包括：通风孔，所述通风孔被设置在所述电池组外罩的至少一个表面中，以与所述内部空间连通；和孔盖组件，所述孔盖组件被构造成覆盖所述通风孔，其中，所述孔盖组件包括：过滤网，所述过滤网包括由树脂形成的树脂过滤层和通过嵌件注塑而与所述树脂过滤层集成的网，并且所述过滤网被放置在所述通风孔中；和安装板，所述安装板被设置成具有空的中心的框架的形式，并且在挤压所述过滤网的边缘区域的同时被联接到所述电池组外罩的所述至少一个表面。
所述至少一个表面可以是形成所述电池组外罩的底表面的底板和形成所述电池组外罩的顶表面的顶板中的至少一个。
所述网可以由金属材料形成，并且包括第一网和第二网，所述第二网被置放成以与所述第一网隔开预定距离的方式面对所述第一网，并且所述树脂过滤层可以位于所述第一网和所述第二网之间。
所述网可以进一步包括外部框架，所述外部框架被连接到所述第一网的边缘区域和所述第二网的边缘区域并且包围所述树脂过滤层。
所述树脂过滤层可以包括第一过滤层和第二过滤层，所述第二过滤层被置放成以与所述第一过滤层隔开预定距离的方式面对所述第一过滤层，并且所述网可以由金属材料形成，并且可以位于所述第一过滤层和所述第二过滤层之间。
所述网的边缘区域可以在竖直方向上延伸以包围所述第一过滤层和所述第二过滤层。
所述树脂过滤层可以由氟树脂、聚氨酯树脂和环氧树脂中的至少一种制成。
所述电池组外罩可以包括外罩主体，所述外罩主体被形成为中空结构，并且所述外罩主体具有被联接到所述底板的下端部和被设置成被联接到所述顶板的上端部。
所述底板或所述顶板可以包括凹进部，所述凹进部沿着所述通风孔的周边凹进以能够安装所述过滤网的边缘区域。所述凹进部可以在其角部区域中包括柱体，在所述柱体中，螺纹沿着所述柱体的内径的内周表面而形成。所述过滤网可以被设置成角部区域被切除的形式，并且所述安装板可以在其角部区域中具有螺栓紧固孔并且可以通过螺栓构件被固定到所述柱体，所述螺栓构件被装配到所述螺栓紧固孔中。
在本公开的另一个方面，提供一种包括上述电池组外罩的用于家庭使用的能量存储系统(ESS)电池组。
有利效果
根据本公开的方面，提供了：一种电池组外罩，所述电池组外罩包括集成过滤网，当所述集成过滤网被应用于用于气体排放的通风孔时，所述集成过滤网能够减少工时并且满足防水和防尘性能；和一种包括所述电池组外罩的电池组。
本公开的效果不限于前述效果，并且从本说明书和附图中，本公开所属领域的普通技术人员将清楚地理解未提到的效果。
附图说明
图1是根据本公开实施例所述的电池组的外部的立体图。
图2是图1所示电池组外罩的底板的立体图。
图3是根据本公开实施例所述的孔盖组件的分解立体图。
图4是图3所示过滤网的立体图。
图5是图4所示过滤网的沿着I-I'线截取的截面视图。
图6是对应于图5的附图，并且是图5所示过滤网的变型的截面视图。
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，应该理解，在说明书和所附权利要求中使用的术语不应该被解释为限于一般的和词典的含义，而是在允许本发明人为了最佳解释而适当地定义术语的原则的基础上，基于对应于本公开的技术方面的含义和概念来解释。因此，本文中提出的描述只是仅仅为了说明目的的优选示例，而非旨在限制本公开的范围，从而应该理解，能够在不偏离本公开的范围的情况下对其做出其他等同和修改。
因为提供本公开的实施例是为了向本领域技术人员更完整地解释本公开，所以附图中的部件的形状和尺寸可能被夸大、省略或者示意性地示出以更清楚地进行描述。因此，每一个部件的尺寸或者比例并不完全反映其实际尺寸或者比例。
图1是根据本公开实施例所述的电池组的外部的立体图，图2是图1所示电池组外罩的底板的立体图，并且图3是根据本公开实施例所述的孔盖组件的分解立体图。
参考图1到图3，根据本公开实施例所述的用于家庭使用的能量存储系统(ESS)电池组包括：电池单体(未示出)；电池组外罩10，所述电池组外罩10容纳所述电池单体；通风孔20，所述通风孔20被设置在所述电池组外罩10的至少一个表面中；和孔盖组件30，所述孔盖组件30被安设在所述通风孔20中。
可以采用锂离子二次电池作为所述电池单体(未示出)中的每一个，并且所述锂离子二次电池包括电极组件、电解质和外壳，所述外壳密封所述电极组件和所述电解质。电池单体可以根据外壳的形状而被分类成袋型、圆柱型和棱柱型，并且不需要被限制于特定形状。
所述电极组件是电极和隔膜的组件，并且可以被构造成：布置一个或多个正电极板和一个或多个负电极板，并且隔膜被置于该正电极板和该负电极板之间。电极接线片可以被包括在所述电极组件的每一个电极板中，并且可以被连接到电极引线。例如，在袋型二次电池的情形中，一个或多个电极接线片可以被连接到电极引线。所述电极引线可以具有通过被置于袋外壳之间而被暴露于外部的一端，因此可以在功能上用作电极端子。
这种袋型二次电池的构造对于本公开所属领域的技术人员而言是显而易见的，因此将省略其更详细描述。在根据本公开所述的用于家庭使用的ESS电池组中，可以采用在提交本公开时已知的各种二次电池。
所述电池组外罩10可以包括：底板11，所述底板11形成底表面；顶板12，所述顶板12形成顶表面；和外罩主体13，所述外罩主体13具有中空结构。所述外罩主体13可以通过挤出模塑来制造，并且形成所述电池组外罩10的前表面、后表面和两个侧表面。
虽然所述外罩主体13未在附图中详细示出，但是所述外罩主体13可以被设置成使得所述外罩主体13的下端部可以通过螺栓连接或钩接而被联接到所述底板11，并且所述外罩主体13的上端部可以通过螺栓连接或钩接而被联接到所述顶板12。
所述电池组外罩10可以包括由所述底板11、所述顶板12和所述外罩主体13包围的内部空间，并且可以通过由具有高机械刚性的金属材料形成，从而针对外部冲击或振动保护电池单体和其他嵌入部件。
所述通风孔20是用于从所述电池组外罩10排放可能由电池单体产生的气体的单元，并且一个或多个通风孔20可以被设置在所述电池组外罩10的至少一个表面中。
根据本实施例，所述通风孔20可以被设置在所述底板11中。换言之，当所述通风孔20被设置在所述顶板12或者所述外罩主体13中时，在阴雨天气，雨水可能通过所述通风孔20流入所述电池组外罩10中，并且异物或者尘土可能落下并且倾向于在所述通风孔20周围积聚。
然而，当所述通风孔20被设置在所述底板11中时，不存在使得雨水通过所述通风孔20流入的空间，并且异物或者尘土不会落下并且积聚在所述通风孔20周围。
根据本实施例，所述通风孔20被实施为具有矩形形状。然而，所述通风孔20不一定必需具有矩形形状。如果需要，则所述通风孔20可以被构造成诸如圆形、椭圆形和多边形的各种形状和各种尺寸。
所述孔盖组件30覆盖所述通风孔20，以满足ESS电池组的防水和防尘，并且所述孔盖组件30被构造成被固定地联接到所述底板11。
如图2和图3中所示，根据本实施例的所述孔盖组件30可以包括过滤网31、安装板34和螺栓构件35。
所述过滤网31通过如下方式来形成：通过嵌件注塑将由树脂形成的树脂过滤层32与由金属材料制成的网33集成。换言之，所述过滤网31可以通过如下方式来形成：将预制的金属网33放入注塑模具中，并且用树脂模塑过滤层。即，通过将传统的若干个防水和防尘单元紧密地粘结成单个产品，从而所述过滤网31可以具有利用包括网33和过滤器的传统的若干个防水和防尘单元的独特优点。
与分开制造纤维过滤器和网、将该纤维过滤器和网层叠并对准、并且将层叠和对准的产物安设在通风孔20中以作为在背景技术部分中的最后一段中提到的防水和防尘单元相比较，根据本公开所述的过滤网31是单个产品，因此可以被直接地安设在所述通风孔20中而不用堆叠并对准所述树脂过滤层32和所述网33。
而且，因为所述过滤网31通过将具有低刚性的所述树脂过滤层32和具有稍稍不足的防水功能的所述网33紧密彼此粘结而获得，所以所述树脂过滤层32的缺点和所述网33的缺点可以互补，因此所述过滤网31可以具有防水和防尘性能以及优良的耐久性。
所述树脂过滤层32可以具有能够过滤掉微小尺寸的异物的多孔结构。可以使用具有优良的耐热性的树脂(诸如氟树脂、聚氨酯树脂和环氧树脂)作为用于模塑所述树脂过滤层32的树脂。
例如，与普通的塑料相比较，氟树脂具有非常优良的性质，诸如耐热性、耐化学性、耐低温性、电绝缘性和高频特性。然而，本公开的范围不限于特定类型的树脂。作为用于模塑所述树脂过滤层32的树脂，可以应用具有各种化学性质的树脂，诸如用于抑制火灾发生的树脂。
所述网33阻断异物的引入，并且支撑所述树脂过滤层32。所述网33可以设置有小于或等于水平1mm×竖直1mm的孔尺寸。所述网33可以由具有良好的刚性的材料制成，诸如不锈钢。然而，所述网33不一定必需由不锈钢制成，而是可以使用具有良好的耐热性和良好的耐久性的任何材料。
图4是图3的过滤网的立体图，并且图5是沿着图4的I-I'线截取的截面视图。
参考图4和图5详细地描述根据本实施例的所述过滤网31的结构，所述网33包括第一网33a、第二网33b和外部框架33c，并且所述树脂过滤层32位于所述第一网33a和所述第二网33b之间。
所述第一网33a和所述第二网33b可以被设置成相同的形状和相同的尺寸，并且可以被构造成以彼此间隔开预定距离的方式面对彼此。所述第一网33a和所述第二网33b的相应的边缘区域可以被连接到所述外部框架33c，因此所述第一网33a和所述第二网33b可以在所述第一网33a和所述第二网33b之间保持恒定距离。所述树脂过滤层32可以位于所述第一网33a和所述第二网33b之间，并且可以由所述外部框架33c包围。
根据该结构，所述树脂过滤层32通过被置于由所述第一网33a、所述第二网33b和所述外部框架33c包围的空间中而不容易因强烈的冲击或热量而发生扭曲。
图6是对应于图5的附图，并且是所述过滤网31的变型的截面视图。
在根据本实施例的变型的过滤网31中，树脂过滤层被划分成第一过滤层32a和第二过滤层32b，并且所述网33可以位于所述第一过滤层32a和所述第二过滤层32b之间。
例如，如图6中所示，所述第一过滤层32a可以位于所述网33的上方，并且所述第二过滤层32b可以位于所述网33的下方，以与所述第一过滤层32a隔开。所述网33可以被构造成大致“H”形状，使得所述网33的边缘区域33d在竖直方向上延伸，以包围所述第一过滤层32a和所述第二过滤层32b。
根据该结构，相对刚性的所述网33在所述树脂过滤层32的内部充当骨架，以防止所述树脂过滤层32的变形。另外，所述网33和所述树脂过滤层32之间的接触表面在嵌件注塑期间在所有方向上跨越较宽的区域，因此可以改进在这两种材料之间的结合强度。
所述安装板34是用于将所述过滤网31附接到所述底板11的媒介单元，并且被设置成具有中空中心的框架的形式。根据本实施例，所述安装板34被设置成与对应于所述过滤网31的边缘的四个侧边相对应的四边形框架的形式，因此挤压所述过滤网31的所述四个侧边并且由螺栓紧固到所述底板11。
回过来参考图3，现在将描述所述孔盖组件30和所述底板11的组件。
所述底板11包括凹进部11a，所述凹进部11a沿着所述通风孔20的外周边凹进，从而能够安装所述过滤网31的边缘。例如，如图3中所示，所述凹进部11a可以从所述底板11的上表面以预定深度形成，以与所述上表面形成台阶。所述过滤网31被安置在所述凹进部11a的边缘区域上，并且相应地不进入所述通风孔20。
所述凹进部11a在其角部区域中包括柱体11b，在所述柱体11b中，螺纹沿着所述柱体11b的内径的内周表面而形成。所述柱体11b被设置成使得所述柱体11b的高度与所述过滤网31的厚度基本一致。根据本实施例，考虑到所述安装板34具有四边形框架形状，四个柱体11b被设置在四个位置中。然而，柱体11b的数目和柱体11b的位置可以改变。
所述过滤网31被设置成四个角部区域被切除或者向内缩进的形式，从而避免与所述四个柱体11b相干涉。所述安装板34在其四个角部区域中包括螺栓紧固孔34a，螺栓可以被插入所述螺栓紧固孔34a中。
根据该结构，所述过滤网31被安置在所述底板11的所述凹进部11a上，并且所述安装板34被置放在所述过滤网31的上方。此时，所述柱体11b位于所述过滤网31的四个角部区域处，并且所述安装板34的所述螺栓紧固孔34a与所述柱体11b的内径一致。
然后，通过使用螺栓构件35，所述安装板34被固定到所述柱体11b。此时，所述过滤网31的所述四个侧边在所述凹进部11a和所述安装板34之间被挤压，因此所述过滤网31可以被牢固地固定。
在根据本公开的实施例的所述孔盖组件30的组件结构和部件中，在紧急情况下，产生在所述电池组外罩10内部的气体可以通过所述通风孔20和所述过滤网31被排放到外部，并且在平时，所述过滤网31可以防止水分或者异物通过所述通风孔20被引入所述电池组外罩10中。
特别地，因为所述过滤网31通过经由嵌件注塑将所述树脂过滤层32和所述金属网33集成为一个产品来形成，所以与传统相比，当所述过滤网31被应用于所述通风孔20时，所述过滤网31容易组装，并且具有减小的防水和防尘所要求的厚度。
除了上述部件之外，根据本公开的ESS电池组可以进一步包括用于控制电池单体的充电和放电的各种装置，诸如电池管理系统(BMS)、继电器、电流传感器和熔断器，这些装置可以被内置于所述电池组外罩中。
虽然上文已经示出并描述了本公开的实施例，但是本公开不限于上述实施例，并且在不偏离在权利要求中所要求保护的本公开的主旨的情况下，本公开所属领域的任何普通技术人员能够做出各种修改。
同时，虽然在本说明书中使用了诸如上、下、左和右的指示方向的术语，但是这些术语仅是为了描述方便，并且对于本领域技术人员而言显而易见的是，这些术语可以取决于目标物体的位置或者观察者的位置而改变。

Claims (10)

1.一种电池组外罩，所述电池组外罩包括能够容纳电池单体的内部空间，所述电池组外罩包括：
通风孔，所述通风孔被设置在所述电池组外罩的至少一个表面中，以与所述内部空间连通；和
孔盖组件，所述孔盖组件被构造成覆盖所述通风孔，
其特征在于，所述孔盖组件包括：
过滤网，所述过滤网包括由树脂形成的树脂过滤层和通过嵌件注塑与所述树脂过滤层集成的网，并且所述过滤网被放置在所述通风孔中；和
安装板，所述安装板被设置成具有中空中心的框架的形式，并且在挤压所述过滤网的边缘区域的同时被联接到所述电池组外罩的所述至少一个表面。
2.根据权利要求1所述的电池组外罩，其特征在于，所述至少一个表面是形成所述电池组外罩的底表面的底板和形成所述电池组外罩的顶表面的顶板中的至少一个。
3.根据权利要求1所述的电池组外罩，其特征在于，
所述网由金属材料形成，并且包括第一网和第二网，所述第二网被置放成以与所述第一网隔开预定距离的方式面对所述第一网，并且
所述树脂过滤层位于所述第一网和所述第二网之间。
4.根据权利要求3所述的电池组外罩，其特征在于，所述网进一步包括外部框架，所述外部框架被连接到所述第一网的边缘区域和所述第二网的边缘区域并且包围所述树脂过滤层。
5.根据权利要求1所述的电池组外罩，其特征在于，
所述树脂过滤层包括第一过滤层和第二过滤层，所述第二过滤层被置放成以与所述第一过滤层隔开预定距离的方式面对所述第一过滤层，并且
所述网由金属材料形成，并且位于所述第一过滤层和所述第二过滤层之间。
6.根据权利要求5所述的电池组外罩，其特征在于，所述网的边缘区域在竖直方向上延伸，以包围所述第一过滤层和所述第二过滤层。
7.根据权利要求1所述的电池组外罩，其特征在于，所述树脂过滤层由氟树脂、聚氨酯树脂和环氧树脂中的至少一种制成。
8.根据权利要求2所述的电池组外罩，其特征在于，所述电池组外罩包括外罩主体，所述外罩主体被形成为中空结构，并且所述外罩主体具有被联接到所述底板的下端部和被设置成被联接到所述顶板的上端部。
9.根据权利要求2所述的电池组外罩，其特征在于，
所述底板或所述顶板包括凹进部，所述凹进部沿着所述通风孔的周边凹进，以能够安装所述过滤网的边缘区域，
所述凹进部在角部区域中包括柱体，在所述柱体中，螺纹沿着内径的内周表面而形成，并且
所述过滤网被设置成角部区域被切除的形式，并且所述安装板在角部区域中具有螺栓紧固孔并且通过螺栓构件被固定，所述螺栓构件被装配到所述螺栓紧固孔中并且被紧固到所述柱体。
10.一种能量存储系统电池组，其特征在于，所述能量存储系统电池组包括根据权利要求1到9中的任一项所述的电池组外罩。
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