DE202018006877U1 - Batteriemodul und Batteriepack mit diesem Modul - Google Patents

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Abstract

Batteriemodul, das umfasst:einen Batteriezellenstapel, in dem eine Vielzahl von Batteriezellen gestapelt sind;ein Element zur Verhinderung der Flammenausbreitung, das so konfiguriert ist, dass es mindestens einen Teil jeder Batteriezelle abdeckt; undein Gehäuse, das so gestaltet ist, dass es den Batteriezellenstapel aufnimmt, der durch das Element zur Verhinderung der Flammenausbreitung abgedeckt ist.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2018-0014621 , die am 6. Februar 2018 in der Republik Korea eingereicht wurde.
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Batteriemodul und einen Batteriepack, der das Batteriemodul enthält, und insbesondere auf ein Batteriemodul, das in der Lage ist, zu verhindern, dass sich die an einer beliebigen Batteriezelle erzeugte Flamme auf andere Batteriezellen ausbreitet, sowie auf einen Batteriepack, der das Batteriemodul enthält.
  • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • Im Zuge der technologischen Entwicklung und der steigenden Nachfrage nach mobilen Geräten ist die Nachfrage nach einer Sekundärbatterie als Energiequelle rasch gestiegen. Bisher wurde eine Nickel-Cadmium-Batterie oder eine Wasserstoff-Ionen-Batterie als Sekundärbatterie verwendet. In letzter Zeit wird jedoch häufig eine Lithium-Sekundärbatterie verwendet, da das Laden und Entladen aufgrund eines seltenen Memory-Effekts im Vergleich zu einer nickelbasierten Sekundärbatterie frei ist, die Selbstentladungsrate sehr niedrig und die Energiedichte hoch ist.
  • Die Lithium-Sekundärbatterie verwendet hauptsächlich ein Lithiumoxid und ein kohlenstoffhaltiges Material als aktives Material der positiven Elektrode bzw. als aktives Material der negativen Elektrode. Die Lithium-Sekundärbatterie umfasst eine Elektrodenbaugruppe, in der eine positive Elektrodenplatte und eine negative Elektrodenplatte, die mit dem aktiven Material der positiven Elektrode bzw. dem aktiven Material der negativen Elektrode beschichtet sind, mit einem dazwischen liegenden Separator angeordnet sind, und ein äußeres Element, das ein Batteriegehäuse ist, das die Elektrodenbaugruppe zusammen mit einer Elektrolytlösung abdichtet und aufnimmt.
  • Die Lithium-Sekundärbatterie umfasst eine positive Elektrode, eine negative Elektrode und einen dazwischen liegenden Separator sowie einen Elektrolyten. Je nachdem, welches Material für das aktive Material der positiven Elektrode und das aktive Material der negativen Elektrode verwendet wird, wird die Lithium-Sekundärbatterie in eine Lithium-Ionen-Batterie (LIB) und eine Polymer-Lithium-Ionen-Batterie (PLIB) unterteilt. Im Allgemeinen wird eine Elektrode der Lithium-Sekundärbatterie hergestellt, indem das aktive Material der positiven oder negativen Elektrode auf einen Stromkollektor aus einem Blech, einem Netz, einem Film, einer Folie oder dergleiche aus Aluminium oder Kupfer aufgebracht und anschließend getrocknet wird.
  • Die Lithium-Sekundärbatterie wird aufgrund ihrer hohen Betriebsspannung und sehr hohen Energiedichte hervorgehoben. Da die Lithium-Sekundärbatterie jedoch einen organischen Elektrolyten verwendet, kann es bei einer Überladung der Lithium-Sekundärbatterie zu Überstrom und Überhitzung kommen, was in schwerwiegenden Fällen zu einer Explosion oder Entzündung führen kann.
  • Was die Sekundärbatterie anbelangt, so greift bei einem herkömmlichen Batteriemodul, in dem mehrere Batteriezellen gestapelt sind, die Flamme auf andere, normal funktionierende Batteriezellen über, wenn eine der Batteriezellen aufgrund von Überstrom und Überhitzung explodiert oder sich entzündet, so dass mehrere Batteriezellen nacheinander explodieren. Dadurch können verschiedene Geräte, die mit dem Batteriemodul ausgestattet sind, beschädigt werden, und der Benutzer kann dem Risiko eines Sicherheitsunfalls ausgesetzt werden.
  • OFFENBARUNG
  • TECHNISCHES PROBLEM
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf die Bereitstellung eines Batteriemoduls, das verhindern kann, dass sich die an einer Batteriezelle aus einer Vielzahl von Batteriezellen erzeugte Flamme auf andere Batteriezellen ausbreitet, sowie auf einen Batteriepack, der das Batteriemodul enthält.
  • Die vorliegende Offenbarung zielt auch darauf ab, ein Batteriemodul bereitzustellen, das aufgrund einer einfachen Struktur zur Verhinderung der Flammenausbreitung leicht hergestellt werden kann, sowie einen Batteriepack, der das Batteriemodul enthält.
  • TECHNISCHE LÖSUNG
  • In einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Batteriemodul bereitgestellt, das umfasst: einen Batteriezellenstapel, in dem eine Vielzahl von Batteriezellen gestapelt sind; ein Element zur Verhinderung der Flammenausbreitung, das so konfiguriert ist, dass es mindestens einen Teil jeder Batteriezelle abdeckt; und ein Gehäuse, das so gestaltet ist, dass es den Batteriezellenstapel aufnimmt, der durch das Element zur Verhinderung der Flammenausbreitung abgedeckt ist.
  • Das Element zur Verhinderung der Flammenausbreitung kann eine Glimmerplatte einschließen, die Glimmer enthält, der sowohl wärmeisolierend als auch hitzebeständig ist.
  • Darüber hinaus kann in dem Element zur Verhinderung der Flammenausbreitung ein Hohlraum ausgebildet sein, so dass die Batteriezelle in das Element zur Verhinderung der Flammenausbreitung eingesetzt ist.
  • Die Batteriezelle kann eine Batteriezelle vom Beuteltyp sein, die einen rechteckigen Querschnitt aufweist, und das Element zur Verhinderung der Flammenausbreitung kann eine hexaedrische Form haben.
  • Außerdem kann die Batteriezelle eine Batteriezelle vom Beuteltyp sein, die einen rechteckigen Querschnitt hat, und das Element zur Verhinderung der Flammenausbreitung kann dafür ausgebildet sein, zwei Wände der Batteriezelle vom Beuteltyp abzudecken.
  • Außerdem kann das Element zur Verhinderung der Flammenausbreitung eine erste Abdeckeinheit, die so konfiguriert ist, dass sie eine erste Wand der Batteriezelle vom Beuteltyp abdeckt, und eine zweite Abdeckeinheit einschließen, die von der ersten Abdeckeinheit abgewinkelt ist, um eine zweite Wand der Batteriezelle vom Beuteltyp abzudecken.
  • Darüber hinaus kann das Batteriemodul einen Rahmen umfassen, der mit dem Gehäuse verbunden ist und eine Vielzahl von Einsetznuten aufweist, die in einem vorgegebenen Abstand ausgebildet sind, wobei das Element zur Verhinderung der Flammenausbreitung verschiebbar mit jeder der Einsetznuten des Rahmens verbunden sein kann und die Batteriezelle zwischen nebeneinander angeordneten Elementen zur Verhinderung der Flammenausbreitung eingefügt sein kann.
  • Der Rahmen kann in Form eines Paares vorgesehen sein, wobei das Rahmenpaar so mit einer Oberseite bzw. einer Unterseite des Gehäuses verbunden sein kann, dass die Einsetznuten davon einander zugewandt sind, und beide Enden des Elements zur Verhinderung der Flammenausbreitung in die jeweiligen Einsetznuten des Rahmenpaars eingesetzt werden können.
  • Darüber hinaus kann der Rahmen eine Glimmerplatte einschließen, die Glimmer enthält, der sowohl wärmeisolierend als auch hitzebeständig ist.
  • Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird auch ein Batteriepack bereitgestellt, der das oben beschriebene Batteriemodul umfasst.
  • VORTEILHAFTE EFFEKTE
  • Da das Element zur Verhinderung der Flammenausbreitung zumindest einen Teil einer Vielzahl von Batteriezellen abdeckt, ist es gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung möglich, ein Übergreifen der Flamme auf andere Batteriezellen zu verhindern, selbst wenn eine Explosion oder ein Brand bei einer beliebigen Batteriezelle der Vielzahl von Batteriezellen auftritt.
  • Außerdem kann das Batteriemodul leicht hergestellt werden, da ein Element zur Verhinderung der Flammenausbreitungs aus wärmeisolierendem und hitzebeständigem Glimmer gebildet ist, um die Struktur zur Verhinderung der Flammenausbreitung zu vereinfachen.
  • BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
    • 1 ist eine Querschnittsansicht, die ein Batteriemodul gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
    • 2 ist eine perspektivische Ansicht, die das Batteriemodul gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt, in der ein Element zur Verhinderung der Flammenausbreitung und eine Batteriezelle explodiert dargestellt sind.
    • 3 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die das Batteriemodul gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt, bei der eine einzelne Batteriezelle durch das Element zur Verhinderung der Flammenausbreitung abgedeckt ist.
    • 4 ist eine Querschnittsansicht, die ein Batteriemodul gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
    • 5 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die das Batteriemodul gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt, bei der eine einzelne Batteriezelle durch das Element zur Verhinderung der Flammenausbreitung abgedeckt ist.
    • 6 ist eine Querschnittsansicht, die ein Batteriemodul gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
    • 7 ist eine Querschnittsansicht, die das Batteriemodul gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt, bei der ein Paar von Rahmen mit einer Oberseite und einer Unterseite des Gehäuses verbunden ist.
  • BESTE AUSFÜHRUNGSFORM
  • Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben. Vor der Beschreibung sollte verstanden werden, dass die in der Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen verwendeten Begriffe nicht so ausgelegt werden sollten, dass sie auf allgemeine und lexikalische Bedeutungen beschränkt sind, sondern auf der Grundlage der Bedeutungen und Konzepte interpretiert werden sollen, die den technischen Aspekten der vorliegenden Offenbarung entsprechen, und zwar auf der Grundlage des Prinzips, dass es dem Erfinder gestattet ist, Begriffe zur besten Erklärung angemessen zu definieren. Daher ist die hier vorgeschlagene Beschreibung nur ein vorteilhaftes Beispiel zum Zweck der Veranschaulichung und soll den Umfang der Offenbarung nicht einschränken, so dass andere Äquivalente und Änderungen daran vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Offenbarung abzuweichen.
  • In den Zeichnungen kann die Größe jedes Elements oder eines bestimmten Teils des Elements aus Gründen der Übersichtlichkeit und Klarheit der Beschreibung übertrieben, weggelassen oder schematisch dargestellt sein. Daher spiegelt die Größe der einzelnen Elemente nicht vollständig die tatsächliche Größe des Elements wider. Eine detaillierte Beschreibung bekannter Funktionen oder Elemente, die mit der vorliegenden Offenbarung in Zusammenhang stehen, wird weggelassen, wenn sie den Gegenstand der vorliegenden Offenbarung unnötig verdunkelt.
  • Der Begriff „kombinieren“ oder „verbinden“, wie er hier verwendet wird, kann sich nicht nur auf einen Fall beziehen, in dem ein Element und ein anderes Element direkt kombiniert oder direkt verbunden sind, sondern auch auf einen Fall, in dem ein Element indirekt mit einem anderen Element über ein Verbindungselement kombiniert oder indirekt verbunden ist.
  • 1 ist eine Querschnittsansicht, die ein Batteriemodul gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt, 2 ist eine perspektivische Ansicht, die das Batteriemodul gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt, aus der ein Element zur Verhinderung der Flammenausbreitungs und eine Batteriezelle explodiert dargestellt sind, und 3 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die das Batteriemodul gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt, in der eine einzelne Batteriezelle durch das Element zur Verhinderung der Flammenausbreitungs abgedeckt ist.
  • Wie in den dargestellt, umfasst ein Batteriemodul 10 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung einen Batteriezellenstapel 100, ein Element zur Verhinderung der Flammenausbreitung 200 und ein Gehäuse 300.
  • Der Batteriezellenstapel 100 umfasst eine Vielzahl von gestapelten Batteriezellen 110. Die Batteriezelle 110 kann verschiedene Strukturen aufweisen, und die Vielzahl der Batteriezellen 110 kann auf verschiedene Weise gestapelt werden. Die Batteriezelle 110 kann eine Struktur aufweisen, in der eine Vielzahl von Einzelzellen, in denen jeweils eine positive Elektrodenplatte, ein Separator und eine negative Elektrodenplatte in dieser Reihenfolge angeordnet sind, oder eine Vielzahl von Bizellen, in denen jeweils eine positive Elektrodenplatte, ein Separator, eine negative Elektrodenplatte, ein Separator, eine positive Elektrodenplatte, ein Separator und eine negative Elektrodenplatte in dieser Reihenfolge angeordnet sind, in geeigneter Weise für eine Batteriekapazität gestapelt sind. Die Batteriezelle 110 kann eine Elektrodenleitung 113 enthalten. Die Elektrodenleitung 113 ist eine Art Anschluss, der nach außen zeigt und mit einem externen Gerät verbunden ist, und kann aus einem leitenden Material bestehen. Die Elektrodenleitung 113 kann eine positive Elektrodenleitung und eine negative Elektrodenleitung umfassen. Die positive Elektrodenleitung und die negative Elektrodenleitung können an gegenüberliegenden Seiten der Batteriezelle 110 in Längsrichtung angeordnet sein, oder die positive Elektrodenleitung und die negative Elektrodenleitung können an derselben Seite der Batteriezelle 110 in Längsrichtung angeordnet sein.
  • Das Element 200 zur Verhinderung der Flammenausbreitung deckt individuell mindestens einen Teil jeder der mehreren Batteriezellen 110 ab. Obwohl das Element 200 zur Verhinderung der Flammenausbreitungs die Batteriezelle 110 berühren kann, um die Batteriezelle 110 abzudecken, kann das Element 200 zur Verhinderung der Flammenausbreitung die Batteriezelle 110 in einem Zustand abdecken, in dem es von der Batteriezelle 110 um einen vorgegebenen Abstand beabstandet ist. In diesem Fall kann das Element 200 zur Verhinderung der Flammenausbreitung durch das Gehäuse 300 gestützt werden. In der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, wie sie in 1 und 3 dargestellt ist, wird beschrieben, dass das Element 200 zur Verhinderung der Flammenausbreitung alle Seitenflächen der einzelnen Batteriezelle 110 mit Ausnahme der Seitenflächen, an denen die Elektrodenleitung 113 ausgebildet ist, umgibt, d.h. alle vier Seitenflächen der Batteriezelle 110 mit Ausnahme der Seitenflächen, an denen die Elektrodenleitung 113 ausgebildet ist, die vorliegende Offenbarung ist aber darauf nicht beschränkt. In einer anderen Ausführungsform, zum Beispiel, wenn die Batteriezelle 110 eine im Wesentlichen hexaedrische Form hat, kann das Element 200 zur Verhinderung der Flammenausbreitung so vorgesehen werden, dass es nur drei Flächen der vier Flächen der Batteriezelle 110 umgibt, mit Ausnahme der Flächen, an denen die Elektrodenleitung 113 ausgebildet ist.
  • Das Element 200 zur Verhinderung der Flammenausbreitung kann als Glimmerplatte ausgeführt sein, die Glimmer enthält, der sowohl wärmeisolierend als auch hitzebeständig ist. Dabei kann die Glimmerplatte nicht nur eine flache Glimmerplattenform haben, sondern auch eine Mischung aus ebenen und gekrümmten Flächen. Darüber hinaus kann das Element 200 zur Verhinderung der Flammenausbreitung, wie in 2 gezeigt, in Form eines Hexaeders ausgebildet sein, in dem vier Glimmerplatten miteinander verbunden sind, um einen Hohlraum 210 zu bilden. In diesem Fall können die vier Glimmerplatten einstückig geformt werden, oder die vier Glimmerplatten können separat hergestellt und dann miteinander verbunden werden. Die Anzahl und Form der Glimmerplatten ist jedoch nicht auf die oben genannten Möglichkeiten beschränkt. Wenn es sich bei der Batteriezelle 110 beispielsweise um eine Batteriezelle 110 vom Beuteltyp mit einem rechteckigen Querschnitt handelt, kann das Element 200 zur Verhinderung der Flammenausbreitung in einer hexaedrischen Form mit einem darin ausgebildeten Hohlraum (210) ausgebildet sein, und wie in 2 gezeigt, kann die Batteriezelle 110 vom Beuteltyp in den Hohlraum 210 des Elements 200 zur Verhinderung der Flammenausbreitung eingesetzt und darin platziert sein. Wenn das Element 200 zur Verhinderung der Flammenausbreitung aus Glimmer besteht, der wärmeisolierend und hitzebeständig ist, kann die Flamme durch die Glimmerplatte blockiert und an der Ausbreitung auf andere Batteriezellen 110 gehindert werden, selbst wenn eine Explosion oder Entzündung in einer Batteriezelle 110 auftritt. Das heißt, bezogen auf 1, da alle der mehreren Batteriezellen 110 einzeln durch die Elemente 200 zur Verhinderung der Flammenausbreitungabgedeckt sind, ist es möglich, selbst wenn eine Entzündung in einer der Batteriezellen 110 auftritt, die Ausbreitung der Flamme zu verhindern, und somit ist es möglich, zu verhindern, dass die Flamme einen größeren Brand verursacht. Das Element 200 zur Verhinderung der Flammenausbreitung besteht aus einer dünnen Glimmerplatte, die leichter als Aluminium ist, was die Herstellung erleichtert und die Struktur vereinfacht. Das Material des Elements 200 zur Verhinderung der Flammenausbreitung ist jedoch nicht notwendigerweise auf die Glimmerplatte beschränkt, die Glimmer enthält, und es können verschiedene bekannte Materialien verwendet werden, solange sie in eine dünne Plattenform gebracht werden können und hitzebeständig und wärmeisolierend sind.
  • Das Gehäuse 300 nimmt den Batteriezellenstapel 100 auf, der durch das Element 200 zur Verhinderung der Flammenausbreitung abgedeckt ist. Das Gehäuse 300 umschließt die Batteriezellen 110 und schützt sie so vor externen Vibrationen oder Stößen. Das Gehäuse 300 kann so geformt sein, dass es der Form des Batteriezellenstapels 100 entspricht. Wenn beispielsweise die Batteriezelle 110 oder der Batteriezellenstapel 100 die Form eines Hexaeders mit einem rechteckigen Querschnitt hat, kann das Gehäuse 300 ebenfalls die Form eines Hexaeders haben, die dieser Form entspricht. Das Gehäuse 300 kann z. B. durch Biegen einer Metallplatte hergestellt werden, so dass das Gehäuse 300 enteilig hergestellt werden kann. Wenn das Gehäuse 300 einteilig hergestellt wird, wird der Verbindungsvorgang vereinfacht. Alternativ kann das Gehäuse 300 aus einzelnen Teilen hergestellt werden, die durch Schweißen oder dergleichen miteinander verbunden werden.
  • Nachfolgend werden der Betrieb und die Wirkung des Batteriemoduls 10 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Unter Bezugnahme auf die 1 bis . 3 kann die Batteriezelle 110 in einer im Wesentlichen hexaedrischen Form ausgebildet sein, und das aus einer Glimmerplatte gebildete Element 200 zur Verhinderung dern Flammenausbreitung kann so vorgesehen werden, dass es vier Flächen der Batteriezelle 110 mit Ausnahme von zwei Flächen, an denen die Elektrodenleitung 113 ausgebildet ist, umgibt. Das heißt, ein Element 200 zur Verhinderung der Flammenausbreitung umgibt eine Batteriezelle 200 von der Vielzahl von Batteriezellen 110, und die Vielzahl von Elementen 200 zur Verhinderung der Flammenausbreitung kann die Batteriezellen 110 auf diese Weise jeweils abdecken. Darüber hinaus wird der von den Elementen 200 zur Verhinderung der Flammenausbreitung abgedeckte Batteriezellenstapel 100 in dem Gehäuse 300 untergebracht.
  • Auf diese Weise ist es gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung möglich, ein Übergreifen der Flamme auf andere Batteriezellen 110 zu verhindern, auch wenn eine Explosion oder Zündung in einer der Batteriezellen 110 auftritt, da die Elemente 200 zur Verhinderung der Flammenausbreitung alle Batteriezellen 110 abdecken.
  • 4 ist eine Querschnittsansicht, die ein Batteriemodul gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt, und 5 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die das Batteriemodul gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt, in der eine einzelne Batteriezelle durch das Element zur Verhinderung der Flammenausbreitung abgedeckt ist.
  • Nachfolgend werden die Funktionen und Wirkungen des Batteriemoduls 10 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Hier werden Merkmal, die bereits in Bezug auf das Batteriemodul 10 gemäß der ersten Offenbarung der vorliegenden Offenbarung erläutert wurden, nicht noch einmal im Detail beschrieben.
  • Die zweite Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform, bei der das Element 200 zur Verhinderung der Flammenausbreitung die Batteriezelle 110 vollständig bedeckt, in dem Punkt, dass das Element 200 zur Verhinderung der Flammenausbreitung die Batteriezelle 110 nur teilweise bedeckt.
  • Unter Bezugnahme auf 4 und 5 ist in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung die Batteriezelle 110 eine Batteriezelle 110 vom Beuteltyp mit einem rechteckigen Querschnitt, und das Element 200 zur Verhinderung der Flammenausbreitung ist im Wesentlichen in einer „¬“-Form ausgebildet, um zwei Wände 111, 112 der Batteriezelle 110 zu bedecken, d.h. die beiden Wände 111, 112 zu umgeben. Dabei kann das Element 200 zur Verhinderung der Flammenausbreitung an zwei beliebigen Wänden 111, 112 der Batteriezelle 110 anliegen, oder das Element 200 zur Verhinderung der Flammenausbreitung kann von dem Gehäuse 300 getragen werden, so dass es von den Wänden 111, 112 der Batteriezelle 110 um einen vorgegebenen Abstand beabstandet ist.
  • Das Element 200 zur Verhinderung der Flammenausbreitung kann eine erste Abdeckeinheit 220 und eine zweite Abdeckeinheit 230 umfassen. Die erste Abdeckeinheit 220 deckt die erste Wand 111 der Batteriezelle 110 vom Beuteltyp ab, und die zweite Abdeckeinheit 230 ist von der ersten Abdeckeinheit 220 abgewinkelt, um die zweite Wand 112 der Batteriezelle 110 vom Beuteltyp abzudecken. Dementsprechend kann das Element zur Verhinderung der Flammenausbreitung 200 im Wesentlichen in einer „¬“-Form geformt sein, um zwei Wände 111, 112 der Batteriezelle 110 abzudecken, und selbst wenn eine Explosion oder Entzündung in einer der mehreren Batteriezellen 110 auftritt, kann verhindert werden, dass die Flamme auf andere Batteriezellen 110 übergreift.
  • 6 ist eine Querschnittsansicht, die ein Batteriemodul gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt, und 7 ist eine Querschnittsansicht, die das Batteriemodul gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt, in der ein Paar von Rahmen mit einer Oberseite und einer Unterseite des Gehäuses verbunden sind.
  • Nachfolgend werden die Funktionen und Wirkungen des Batteriemoduls 10 gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Hier werden Merkmale, die bereits in Bezug auf das Batteriemodul 10 gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung erläutert werden, nicht noch einmal im Detail beschrieben.
  • Die dritte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform in dem Punkt, dass ein Rahmen 400 vorgesehen ist und das Element zur Verhinderung der Flammenausbreitung 200 in den Rahmen 400 eingesetzt ist.
  • Wie in 6 und 7 dargestellt, ist der Rahmen 400 mit dem Gehäuse 300 verbunden. Wenn der Rahmen 400 beispielsweise in Form eines Paares bereitgestellt wird, kann das Rahmenpaar 400 mit einer Oberseite bzw. einer Unterseite des Gehäuses 300 verbunden werden (siehe 7), so dass die Einsetznuten 410 des Rahmenpaares 400 einander zugewandt sind, aber die vorliegende Offenbarung ist darauf nicht beschränkt. Der Rahmen 400 hat eine Vielzahl von Einsetznuten 410, die in bestimmten Abständen ausgebildet sind. In diesem Fall kann die Vielzahl der Einsetznuten 410 in dem Rahmen 400 so ausgebildet sein, dass sie den gleichen Abstand haben;die vorliegende Offenbarung ist aber nicht auf den gleichen Abstand beschränkt. Wie in 6 dargestellt, kann das Element 200 zur Verhinderung der Flammenausbreitung ungefähr „1“förmig ausgebildet sein. Beide Enden des Elements 200 zur Verhinderung der Flammenausbreitung mit der „1“-Form werden in die Einsetznuten 410 des Rahmenpaars 400 eingesetzt, die mit der Oberseite bzw. der Unterseite des Gehäuses 300 verbunden sind, und das Element 200 zur Verhinderung der Flammenausbreitung mit der „1“-Form kann mit dem Rahmenpaar 400 verbunden werden. Wenn eine Vielzahl von „1“-förmigen Elemente 200 zur Verhinderung der Flammenausbreitung mit dem Rahmen 400 verbunden sind, um einen voreingestellten Abstand zu haben, wird die Batteriezelle 110 zwischen benachbarte „1“-förmige Elemente 200 zur Verhinderung der Flammenausbreitung eingefügt. Hier kann das „1“-förmige Element 200 zur Verhinderung der Flammenausbreitung 200 aus einer Glimmerplatte gebildet werden, die Glimmer enthält, der sowohl wärmeisolierend als auch hitzebeständig ist, und der Rahmen 400 kann ebenfalls aus einer Glimmerplatte gebildet werden, die Glimmer enthält, der sowohl wärmeisolierend als auch hitzebeständig ist.
  • Auf diese Weise kann das Element 200 zur Verhinderung der Flammenausbreitung mehrere Batteriezellen 110 abdecken, und selbst wenn eine Explosion oder Entzündung in einer Batteriezelle 110 unter den mehreren Batteriezellen (110) auftritt, kann verhindert werden, dass sich die Flamme auf andere Batteriezellen 110 ausbreitet.
  • Weiterhin kann ein Batteriepack (nicht dargestellt) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ein oder mehrere wie oben beschriebene Batteriemodule 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung enthalten. Zusätzlich zu den Batteriemodulen 10 kann der Batteriepack (nicht dargestellt) auch ein Gehäuse zur Aufnahme der Batteriemodule 10 und verschiedene Vorrichtungen zur Steuerung des Ladens und Entladens der Batteriemodule 10, wie z. B. ein BMS, einen Stromsensor, eine Sicherung und dergleichen, umfassen.
  • Die vorliegende Offenbarung ist ausführlich beschrieben worden. Es sollte jedoch verstanden werden, dass die detaillierte Beschreibung und die spezifischen Beispiele, während sie bevorzugte Ausführungsformen der Offenbarung aufzeigen, nur zur Veranschaulichung gegeben werden, da verschiedene Änderungen und Modifikationen innerhalb des Umfangs der Offenbarung für den Fachmann aus dieser detaillierten Beschreibung ersichtlich werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • KR 1020180014621 [0001]

Claims (10)

  1. Batteriemodul, das umfasst: einen Batteriezellenstapel, in dem eine Vielzahl von Batteriezellen gestapelt sind; ein Element zur Verhinderung der Flammenausbreitung, das so konfiguriert ist, dass es mindestens einen Teil jeder Batteriezelle abdeckt; und ein Gehäuse, das so gestaltet ist, dass es den Batteriezellenstapel aufnimmt, der durch das Element zur Verhinderung der Flammenausbreitung abgedeckt ist.
  2. Batteriemodul nach Anspruch 1, wobei das Element zur Verhinderung der Flammenausbreitung eine Glimmerplatte einschließt, die Glimmer enthält, der sowohl wärmeisolierend als auch hitzebeständig ist.
  3. Batteriemodul nach Anspruch 1, wobei in dem Element zur Verhinderung der Flammenausbreitung ein Hohlraum ausgebildet ist, so dass die Batteriezelle in das Element zur Verhinderung der Flammenausbreitung eingesetzt ist.
  4. Batteriemodul nach Anspruch 3, wobei die Batteriezelle eine Batteriezelle vom Beuteltyp ist, die einen rechteckigen Querschnitt aufweist, und das Element zur Verhinderung der Flammenausbreitung eine hexaedrische Form hat.
  5. Batteriemodul nach Anspruch 1, wobei die Batteriezelle eine Batteriezelle vom Beuteltyp ist, die einen rechteckigen Querschnitt hat, und wobei das Element zur Verhinderung der Flammenausbreitung dafür ausgebildet ist, zwei Wände der Batteriezelle vom Beuteltyp abzudecken.
  6. Batteriemodul nach Anspruch 5, wobei das Element zur Verhinderung der Flammenausbreitung einschließt: eine erste Abdeckeinheit, die so konfiguriert ist, dass sie eine erste Wand der Batteriezelle vom Beuteltyp abdeckt; und eine zweite Abdeckeinheit, die von der ersten Abdeckeinheit abgewinkelt ist, um eine zweite Wand der Batteriezelle vom Beuteltyp abzudecken.
  7. Batteriemodul nach Anspruch 1, das ferner umfasst: einen Rahmen, der mit dem Gehäuse verbunden ist und eine Vielzahl von Einsetznuten aufweist, die in einem vorgegebenen Abstand ausgebildet sind, wobei das Element zur Verhinderung der Flammenausbreitung verschiebbar mit jeder der Einsetznuten des Rahmens verbunden ist und die Batteriezelle zwischen nebeneinander angeordneten Elementen zur Verhinderung der Flammenausbreitung eingefügt ist.
  8. Batteriemodul nach Anspruch 7, wobei der Rahmen in Form eines Paares vorgesehen ist, das Rahmenpaar so mit einer Oberseite bzw. einer Unterseite des Gehäuses verbunden ist, dass die Einsetznuten davon einander zugewandt sind, und beide Enden des Elements zur Verhinderung der Flammenausbreitung in die jeweiligen Einsetznuten des Rahmenpaares eingesetzt sind.
  9. Batteriemodul nach Anspruch 7, wobei der Rahmen eine Glimmerplatte einschließt, die Glimmer enthält, der sowohl wärmeisolierend als auch hitzebeständig ist.
  10. Batteriepack, der ein in einem der Ansprüche 1 bis 9 definiertes Batteriemodul umfasst.
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