DE212022000169U1 - Batteriemodul, Batteriepack und damit ausgestattetes Fahrzeug - Google Patents

Batteriemodul, Batteriepack und damit ausgestattetes Fahrzeug Download PDF

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Abstract

Batteriemodul, enthaltend:
eine Batteriezellenanordnung mit einer Vielzahl von Batteriezellen;
ein Modulgehäuse, das dazu ausgelegt ist, die Batteriezellenanordnung aufzunehmen; und
eine Endabdeckungseinheit, die mit dem Modulgehäuse gekoppelt ist, wobei für den Fall, dass eine Flamme bzw. ein Gas innerhalb des Modulgehäuses erzeugt wird, die Endabdeckungseinheit dazu ausgelegt ist, die Flamme bzw. das Gas zu zerstreuen und die Flamme bzw. das Gas in eine vorbestimmte Richtung zu führen.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2021-0073746 , die am 7. Juni 2021 in der Republik Korea eingereicht wurde und deren Offenbarungen hier durch Bezugnahme enthalten sind.
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Batteriemodul, ein Batteriepack und ein damit ausgestattetes Fahrzeug.
  • STAND DER TECHNIK
  • Sekundärbatterien, die sehr gut für verschiedene Produkte geeignet sind und hervorragende elektrische Eigenschaften wie eine hohe Energiedichte usw. aufweisen, werden häufig nicht nur in tragbaren Geräten, sondern auch in Elektrofahrzeugen (EV) oder Hybrid-Elektrofahrzeugen (HEV) verwendet, die über elektrische Energiequellen angetrieben werden. Als neue Energiequelle zur Verbesserung der Umweltfreundlichkeit und Energieeffizienz erregt die Sekundärbatterie Aufmerksamkeit, da der Einsatz fossiler Brennstoffe stark reduziert werden kann und beim Energieverbrauch keine Nebenprodukte entstehen.
  • Zu den derzeit weit verbreiteten Sekundärbatterien gehören Lithium-Ionen-Batterien, Lithium-Polymer-Batterien, Nickel-Cadmium-Batterien, Nickel-Wasserstoff-Batterien, Nickel-Zink-Batterien und dergleichen. Die Betriebsspannung der Einheitssekundärbatteriezelle, d. h. einer Einheitsbatteriezelle, beträgt etwa 2,5 V bis 4,5 V. Wenn eine höhere Ausgangsspannung erforderlich ist, können daher mehrere Batteriezellen in Reihe geschaltet werden, um einen Batteriepack zu bilden. Darüber hinaus können je nach der für das Batteriepack erforderlichen Lade-/Entladekapazität mehrere Batteriezellen parallel geschaltet werden, um ein Batteriepack zu bilden. Auf diese Weise kann die Anzahl der im Batteriepack enthaltenen Batteriezellen je nach der erforderlichen Ausgangsspannung oder der geforderten Lade-/Entladekapazität unterschiedlich ausgelegt werden.
  • Wenn dabei mehrere Batteriezellen in Reihe oder parallel geschaltet sind, um ein Batteriepack zu bilden, ist es üblich, ein Batteriemodul zu bilden, das aus zumindest einer Batteriezelle besteht, und dann ein Batteriepack oder ein Batterierack zu bilden, indem zumindest ein Batteriemodul verwendet und weitere Komponenten hinzugefügt werden. Dabei werden ein oder mehrere Batterieracks wie oben beschrieben bereitgestellt, um ein Energiespeichersystem als Energiequelle auszubilden.
  • Ein herkömmliches Batteriemodul ist im Allgemeinen dazu ausgelegt, eine Vielzahl von Batteriezellen und ein Modulgehäuse zur Aufnahme der Vielzahl von Batteriezellen zu umfassen. Wenn bei einem herkömmlichen Batteriemodul in zumindest einer Batteriezelle aufgrund einer abnormalen Situation innerhalb des Modulgehäuses eine Flamme bzw. Gas erzeugt wird, bleibt ein Großteil der Flamme bzw. des Gases im Modulgehäuse. Dementsprechend besteht das Problem, dass die Temperatur der benachbarten Batteriezellen durch die Flamme bzw. das Gas im Modulgehäuse erhöht wird, was zu einem thermischen Durchgehen aller Batteriezellen und ferner zur Explosion des Batteriemoduls führen kann.
  • Daher ist es erforderlich, einen Weg zu finden, um ein Batteriemodul bereitzustellen, das ein thermisches Durchgehen verhindern kann, wenn eine Flamme bzw. Gas innerhalb des Modulgehäuses erzeugt wird, sowie ein Batteriepack und ein Fahrzeug, das das Batteriemodul enthält.
  • OFFENBARUNG
  • Technische Problemstellung
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf die Bereitstellung eines Batteriemoduls, das ein thermisches Durchgehen verhindern kann, wenn eine Flamme bzw. Gas innerhalb eines Modulgehäuses erzeugt wird, sowie eines Batteriepacks und eines Fahrzeugs, das das Batteriemodul enthält.
  • Technischer Lösungsansatz
  • Nach einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Batteriemodul bereitgestellt, enthaltend: eine Batteriezellenanordnung, die eine Vielzahl von Batteriezellen enthält; ein Modulgehäuse, das dazu ausgelegt ist, die Batteriezellenanordnung aufzunehmen; und eine Endabdeckungseinheit, die mit dem Modulgehäuse gekoppelt ist, wobei die Endabdeckungseinheit dazu ausgelegt ist, dann, wenn eine Flamme bzw. Gas innerhalb des Modulgehäuses erzeugt wird, die Flamme bzw. das Gas zu zerstreuen und die Flamme bzw. das Gas in eine vorbestimmte Richtung zu führen.
  • Die Endabdeckungseinheit kann an beiden Enden des Modulgehäuses vorgesehen sein und die Flamme bzw. das Gas im Modulgehäuse zu einer oberen Seite beider Enden des Modulgehäuses führen.
  • Die Endabdeckungseinheit kann einen Abdeckungskörper umfassen, der an beiden Enden des Modulgehäuses angebracht ist, und der Abdeckungskörper kann eine Auslassöffnung aufweisen, die zu einer oberen Seite des Abdeckungskörpers hin geöffnet ist, um die Flamme bzw. das Gas auszulassen.
  • Die Endabdeckungseinheit kann eine erste Streuführung umfassen, die an dem Abdeckungskörper vorgesehen und dazu ausgelegt ist, die Flamme bzw. das Gas erstmalig zu zerstreuen; sowie eine zweite Streuführung, die so angeordnet ist, dass sie der ersten Streuführung zugewandt und dazu ausgelegt ist, die Flamme bzw. das Gas zweitmalig zu zerstreuen.
  • Die erste Streuführung kann so angeordnet sein, dass sie der Batteriezellenanordnung zugewandt ist.
  • Die erste Streuführung kann als Gitterelement aus einem Metallmaterial ausgeführt sein.
  • Die zweite Streuführung kann als zumindest eine zweite Streuführung oder eine Vielzahl von zweiten Streuführungen bereitgestellt und dazu ausgelegt sein, mit der Auslassöffnung in Verbindung zu stehen.
  • Die zweite Streuführung kann mit einer Rippenstruktur in Form einer Windhose versehen sein.
  • Die Endabdeckungseinheit kann eine Richtungsführung umfassen, die so angeordnet ist, dass sie der zweiten Streuführung zugewandt ist, und dazu ausgelegt ist, eine Auslassrichtung für die Flamme bzw. das Gas vorzugeben.
  • Die Richtungsführung kann dazu ausgelegt sein, mit der Auslassöffnung in Verbindung zu stehen und die Flamme bzw. das Gas zur Auslassöffnung zu führen.
  • Die Richtungsführung kann zumindest eine versetzt angeordnete Lamelle umfassen.
  • Darüber hinaus stellt die vorliegende Offenbarung ein Batteriepack bereit, enthaltend: zumindest ein Batteriemodul gemäß den obigen Ausführungsformen; und ein Packgehäuse, das zum Umschließen des zumindest einen Batteriemoduls ausgelegt ist.
  • Darüber hinaus stellt die vorliegende Offenbarung ein Fahrzeug bereit, das zumindest ein Batteriepack gemäß der obigen Ausführungsform umfasst.
  • Vorteilhafte Auswirkungen
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen, wie oben beschrieben, ist es möglich, ein Batteriemodul bereitzustellen, das ein thermisches Durchgehen verhindern kann, wenn eine Flamme bzw. ein Gas innerhalb eines Modulgehäuses erzeugt wird, sowie ein Batteriepack und ein Fahrzeug, das das Batteriemodul enthält.
  • BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die beigefügten Zeichnungen veranschaulichen eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung und dienen zusammen mit der vorstehenden Offenbarung dem weiteren Verständnis der technischen Merkmale der vorliegenden Offenbarung, und daher ist die vorliegende Offenbarung nicht als auf die Zeichnung beschränkt auszulegen.
    • 1 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Batteriemoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 2 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung des Batteriemoduls aus 1.
    • 3 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung einer Endabdeckungseinheit des Batteriemoduls aus 2.
    • 4 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die die Endabdeckungseinheit aus 3 zeigt.
    • 5 bis 9 sind Diagramme zur Veranschaulichung eines Mechanismus zum Zerstreuen und Führen einer Flamme bzw. eines Gases, wenn die Flamme bzw. das Gas im Batteriemodul aus 1 erzeugt wird.
    • 10 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Batteriepacks gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
    • 11 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • BESTE AUSFÜHRUNGSFORM
  • Die vorliegende Offenbarung wird durch die detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlicher. Es sollte verstanden werden, dass die hierin offengelegten Ausführungsformen nur zur Veranschaulichung dienen, um ein besseres Verständnis der vorliegenden Offenbarung zu ermöglichen, und dass die vorliegende Offenbarung auf verschiedene Weise abgewandelt werden kann. Um das Verständnis der vorliegenden Offenbarung zu erleichtern, sind ferner die beigefügten Zeichnungen nicht maßstabsgetreu gezeichnet, sondern die Abmessungen einiger Komponenten können übertrieben dargestellt sein.
  • 1 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Batteriemoduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, und 2 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung des Batteriemoduls aus 1.
  • Wie in 1 und 2 gezeigt, kann das Batteriemodul 10 eine Batteriezellenanordnung 100, ein Modulgehäuse 200 und eine Endabdeckungseinheit 300 umfassen.
  • Die Batteriezellenanordnung 100 kann eine Vielzahl von Batteriezellen 110 enthalten.
  • Die Vielzahl der Batteriezellen 110 sind Sekundärbatterien und können als beutelartige Sekundärbatterien, rechteckige Sekundärbatterien oder zylindrische Sekundärbatterien bereitgestellt werden. Im Folgenden wird beschrieben, dass es sich bei der Vielzahl der Batteriezellen 110 um beutelartige Sekundärbatterien handelt.
  • Die Vielzahl der Batteriezellen 110 kann gestapelt sein, um elektrisch miteinander verbunden zu sein. Jede der mehreren Batteriezellen 110 kann eine Elektrodenanordnung, ein Batteriegehäuse zur Aufnahme der Elektrodenanordnung und ein Paar Elektrodenleitungen 115 umfassen, die aus dem Batteriegehäuse herausragen und mit der Elektrodenanordnung verbunden sind. Dabei kann das Paar Elektrodenleitungen 115 so angeordnet sein, dass es der später erläuterten Endabdeckungseinheit 300 zugewandt ist.
  • Das Modulgehäuse 200 kann die Batteriezellenanordnung 100 aufnehmen. Zu diesem Zweck kann im Modulgehäuse 200 ein Aufnahmeraum vorgesehen sein, der die Batteriezellenanordnung 100 aufnehmen kann.
  • Die Endabdeckungseinheit 300 ist mit dem Modulgehäuse 200 gekoppelt, und wenn eine Flamme bzw. ein Gas innerhalb des Modulgehäuses 200 erzeugt wird, kann die Endabdeckungseinheit 300 die Flamme bzw. das Gas zerstreuen, um in eine vorbestimmte Richtung geführt zu werden.
  • Die Endabdeckungseinheit 300 kann paarweise bereitgestellt werden. Insbesondere ist das Paar von Endabdeckungseinheiten 300 an beiden Enden des Modulgehäuses 200 vorgesehen und kann die Flamme bzw. das Gas im Modulgehäuse 200 zu einer oberen Seite beider Enden des Modulgehäuses 200 führen.
  • Nachfolgend wird die Endabdeckungseinheit 300 gemäß dieser Ausführungsform näher beschrieben.
  • 3 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung einer Endabdeckungseinheit des Batteriemoduls aus 2, und 4 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die die Endabdeckungseinheit aus 3 zeigt.
  • Wie in 3 und 4 dargestellt, kann die Endabdeckungseinheit 300 einen Abdeckungskörper 310, eine erste Streuführung 330, eine zweite Streuführung 350 und eine Richtungsführung 370 umfassen.
  • Der Abdeckkörper 310 ist jeweils an beiden Enden des Modulgehäuses 200 angebracht und kann in einer Form bereitgestellt sein, bei der jeweils beide Enden des Modulgehäuses 200 abgedeckt sind. Der Abdeckkörper 310 kann eine Auslassöffnung 315 aufweisen, die zur Oberseite des Abdeckkörpers hin geöffnet ist, um die Flamme bzw. das Gas auszulassen.
  • Die erste Streuführung 330 ist an dem Abdeckkörper 310 vorgesehen und kann erstmalig die Flamme bzw. das Gas zerstreuen. Die erste Streuführung 330 kann so angeordnet sein, dass sie der Batteriezellenanordnung 100 zugewandt ist. Insbesondere kann die erste Streuführung 330 so angeordnet sein, dass sie den Elektrodenleitungen 115 der Batteriezellen 110 zugewandt ist.
  • Die erste Streuführung 330 kann als ein aus einem Metallmaterial bestehendes Gitterelement bereitgestellt sein und kann auf einer der Batteriezellenanordnung 100 zugewandten Oberfläche des Abdeckkörpers 310 vorgesehen sein.
  • Die zweite Streuführung 350 ist an dem Abdeckkörper 310 vorgesehen, ist so angeordnet, dass sie der ersten Streuführung 350 zugewandt ist, und kann die Flamme bzw. das Gas zweitmalig zerstreuen.
  • Die zweite Streuführung 350 ist einstückig mit dem Abdeckkörper 310 ausgebildet, ist als zumindest eine zweite Streuführung oder als eine Vielzahl von zweiten Streuführungen vorgesehen und kann mit der Auslassöffnung 315 in Verbindung stehen. Nachfolgend wird in dieser Ausführungsform die zweite Streuführung 350 als ein Paar beschrieben.
  • Das Paar von zweiten Streuführungen 350 kann mit einer Rippenstruktur in Form einer Windhose versehen sein. Dementsprechend kann das Paar von zweiten Streuführungen 350 die Flammenlänge durch Rotation aufnehmen, um die Flamme bzw. das Gas zu führen und zu zerstreuen.
  • Die Richtungsführung 370 ist so angeordnet, dass sie der zweiten Streuführung 350 zugewandt ist, und kann eine Auslassrichtung für die Flamme bzw. das Gas vorgeben. Die Richtungsführung 370 kann in den Abdeckkörper 310 eingesetzt sein, mit der Auslassöffnung 315 in Verbindung stehen und die Flamme bzw. das Gas zur Auslassöffnung 315 führen.
  • Die Richtungsführung 370 kann zumindest eine versetzt angeordnete Lamelle aufweisen. Darüber hinaus kann die Richtungsführung 370 als eine klappenförmige Lamellenstruktur ausgebildet sein. Darüber hinaus kann die Richtungsführung 370 eine ungleichmäßige Struktur entlang der Breitenrichtung des Abdeckkörpers 310 bilden.
  • Die Richtungsführung 370 kann es der Flamme bzw. dem Gas, die bzw. das durch die zweite Streuführung 350 hindurchtritt, ermöglichen, zur Auslassöffnung 315 zu strömen, den Gasdruck durch den Differenzdruck zu reduzieren und die Flamme bzw. das Gas weiter zu zerstreuen und die Temperatur der Flamme bzw. des Gases noch weiter zu senken.
  • Nachfolgend wird der Mechanismus zum Zerstreuen und Führen einer Flamme bzw. eines Gases, wenn die Flamme bzw. das Gas in dem Batteriemodul 10 gemäß dieser Ausführungsform erzeugt wird, näher beschrieben.
  • 5 bis 9 sind Diagramme zur Veranschaulichung eines Mechanismus zur Zerstreuung und Führung einer Flamme bzw. eines Gases, wenn die Flamme bzw. das Gas in dem Batteriemodul aus 1 erzeugt wird.
  • Bezugnehmend auf 5 kann aufgrund einer Überhitzung, die durch eine anormale Situation von zumindest einer Batteriezelle 110 der Batteriezellenanordnung 100 des Batteriemoduls 10 verursacht wird, eine Flamme bzw. ein Gas in der Batteriezelle 110 erzeugt werden, wo die anormale Situation auftritt.
  • Wenn die Flamme bzw. das Gas kontinuierlich innerhalb des Modulgehäuses 200 verbleibt, kann die Flamme bzw. das Gas die Temperatur der benachbarten Batteriezellen 110 erhöhen, was zu einem thermischen Durchgehen und ferner zur Explosion des Batteriemoduls 10 führen kann.
  • Bezugnehmend auf 6 kann dann, wenn eine solche anormale Situation auftritt, die Flamme bzw. das Gas G in der Batteriezelle 110, in der eine anormale Situation auftritt, bevorzugt durch die erste Streuführung 330 der Endabdeckungseinheit 300 hindurchtreten. Die erste Streuführung 330 kann die Flamme bzw. das Gas G erstmalig zerstreuen und die Flamme bzw. das Gas G in Richtung der zweiten Streuführung 350 führen.
  • Wie in 7 dargestellt, kann dann die Flamme bzw. das Gas G zweitmalig geführt und zerstreut werden, während sie bzw. es durch die zweite Streuführung 350 in Form einer Windhose rotiert. Zu diesem Zeitpunkt kann die zweite Streuführung 350 die Flammenlänge der Flamme bzw. das Gas G aufnehmen. Zudem kann die zweite Streuführung 350 die Flammen- bzw. Gastemperatur der Flamme bzw. des Gases G senken.
  • Wie in 8 dargestellt, kann als Drittes die Flamme bzw. das Gas G durch die Richtungsführung 370 hindurchtreten. Wenn die Flamme bzw. das Gas G durch die Richtungsführung 370 tritt, kann der Gasdruck aufgrund des Differenzdrucks abnehmen, und die Flammen- bzw. Gastemperatur der Flamme bzw. des Gases G kann gesenkt werden. Darüber hinaus kann die Richtungsführung 370 die Flamme bzw. das Gas G in Richtung der Auslassöffnung 315 führen.
  • Wie in 9 dargestellt, kann die Flamme bzw. das Gas schließlich durch die Auslassöffnung 315 der Endabdeckungseinheit 300 aus dem Batteriemodul 10 herausgeführt werden.
  • Wie oben beschrieben, kann in dem Batteriemodul 10 gemäß dieser Ausführungsform dann, wenn eine Flamme bzw. ein Gas in zumindest einer Batteriezelle 110 unter den Batteriezellen 110 der Batteriezellenanordnung 100 aufgrund einer anormalen Situation erzeugt wird, die Flamme bzw. das Gas in drei Schritten durch die Endabdeckungseinheit 300 zerstreut und geführt werden, um aus dem Batteriemodul 10 herausgeführt zu werden.
  • Dementsprechend ist es in dem Batteriemodul 10 gemäß dieser Ausführungsform möglich, gefährliche Situationen, wie etwa ein thermisches Durchgehen, das durch eine Erhöhung der Temperatur der benachbarten Batteriezellen 110 aufgrund der Flamme bzw. des Gases G verursacht werden kann, wirksam zu verhindern.
  • 10 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Batteriepacks gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, und 11 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • Unter Bezugnahme auf 10 und 11 kann ein Batteriepack 1 zumindest ein Batteriemodul 10 gemäß der ersten Ausführungsform und ein Packgehäuse 50 zum Umschließen des zumindest einen Batteriemoduls 10 umfassen.
  • Das Batteriepack 1 kann einem Fahrzeug als Energiequelle für das Fahrzeug V zur Verfügung gestellt werden. Beispielsweise kann das Batteriepack 1 für ein Elektrofahrzeug, ein Hybrid-Elektrofahrzeug und verschiedene andere Fahrzeugtypen V bereitgestellt werden, die das Batteriepack 1 als Energiequelle verwenden können.
  • Darüber hinaus kann das Batteriepack 1 auch in anderen Geräten, Instrumenten oder Einrichtungen, wie etwa einem Energiespeichersystem mit einer Sekundärbatterie, zusätzlich zum Fahrzeug V eingesetzt werden.
  • Wie oben beschrieben, umfassen das Batteriepack 1 dieser Ausführungsform und Geräte, Instrumente oder Einrichtungen wie ein Fahrzeug, die das Batteriepack 1 aufweisen, das oben beschriebene Batteriemodul 10, und somit ist es möglich, ein Batteriepack 1 mit allen Vorteilen des oben beschriebenen Batteriemoduls 10 oder Geräte, Instrumente, Einrichtungen oder dergleichen wie ein Fahrzeug, die das Batteriepack 1 aufweisen, auszuführen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen, wie oben beschrieben, ist es möglich, ein Batteriemodul 10 bereitzustellen, das ein thermisches Durchgehen verhindern kann, wenn eine Flamme bzw. ein Gas innerhalb eines Modulgehäuses 200 erzeugt wird, sowie ein Batteriepack 1 und ein Fahrzeug V, das das Batteriemodul 10 enthält.
  • Aus der Veranschaulichung und Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sollte verstanden werden, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf die beschriebenen spezifischen Ausführungsformen beschränkt ist und dass verschiedene Änderungen und Abwandlungen innerhalb des Anwendungsbereichs der vorliegenden Offenbarung vom Fachmann vorgenommen werden können, wobei diese Abwandlungen nicht separat von den technischen Ideen und Ansätzen der vorliegenden Offenbarung zu verstehen sind.
  • 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 1020210073746 [0001]

Claims (13)

  1. Batteriemodul, enthaltend: eine Batteriezellenanordnung mit einer Vielzahl von Batteriezellen; ein Modulgehäuse, das dazu ausgelegt ist, die Batteriezellenanordnung aufzunehmen; und eine Endabdeckungseinheit, die mit dem Modulgehäuse gekoppelt ist, wobei für den Fall, dass eine Flamme bzw. ein Gas innerhalb des Modulgehäuses erzeugt wird, die Endabdeckungseinheit dazu ausgelegt ist, die Flamme bzw. das Gas zu zerstreuen und die Flamme bzw. das Gas in eine vorbestimmte Richtung zu führen.
  2. Batteriemodul nach Anspruch 1, wobei die Endabdeckungseinheit an beiden Enden des Modulgehäuses vorgesehen ist und die Flamme bzw. das Gas in dem Modulgehäuse zu einer oberen Seite beider Enden des Modulgehäuses führt.
  3. Batteriemodul nach Anspruch 2, wobei die Endabdeckungseinheit einen Abdeckkörper umfasst, der an beiden Enden des Modulgehäuses angebracht ist, und der Abdeckkörper eine Auslassöffnung aufweist, die zu einer Oberseite des Abdeckkörpers hin geöffnet ist, um die Flamme bzw. das Gas auszulassen.
  4. Batteriemodul nach Anspruch 3, wobei die Endabdeckungseinheit umfasst: eine erste Streuführung, die an dem Abdeckkörper vorgesehen und dazu ausgelegt ist, die Flamme bzw. das Gas erstmalig zu zerstreuen; und eine zweite Streuführung, die so angeordnet ist, dass sie der ersten Streuführung zugewandt ist, und dazu ausgelegt ist, die Flamme bzw. das Gas zweitmalig zu zerstreuen.
  5. Batteriemodul nach Anspruch 4, wobei die erste Streuführung so angeordnet ist, dass sie der Batteriezellenanordnung zugewandt ist.
  6. Batteriemodul nach Anspruch 4, wobei die erste Streuführung als ein aus einem Metallmaterial hergestelltes Gitterelement vorgesehen ist.
  7. Batteriemodul nach Anspruch 4, wobei die zweite Streuführung als zumindest eine zweite Streuführung oder eine Vielzahl von zweiten Streuführungen vorgesehen und dazu ausgelegt ist, mit der Auslassöffnung in Verbindung zu stehen.
  8. Batteriemodul nach Anspruch 4, wobei die zweite Streuführung so vorgesehen ist, dass sie eine Rippenstruktur in Form einer Windhose aufweist.
  9. Batteriemodul nach Anspruch 4, wobei die Endabdeckungseinheit eine Richtungsführung umfasst, die so angeordnet ist, dass sie der zweiten Streuführung zugewandt ist, und dazu ausgelegt ist, eine Auslassrichtung für die Flamme bzw. das Gas vorzugeben.
  10. Batteriemodul nach Anspruch 9, wobei die Richtungsführung dazu ausgelegt ist, mit der Auslassöffnung in Verbindung zu stehen und die Flamme bzw. das Gas zur Auslassöffnung zu führen.
  11. Batteriemodul nach Anspruch 9, wobei die Richtungsführung zumindest eine versetzt angeordnete Lamelle umfasst.
  12. Batteriepack, enthaltend: zumindest ein Batteriemodul nach Anspruch 1; und ein Packgehäuse, das zum Umschließen des zumindest einen Batteriemoduls ausgelegt ist.
  13. Fahrzeug mit zumindest einem Batteriepack nach Anspruch 12.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210073746A (ko) 2019-12-11 2021-06-21 한국전자기술연구원 GaN 트랜지스터를 이용한 초고주파 트래블링 웨이브 스위치

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101161135B1 (ko) * 2007-06-28 2012-06-29 주식회사 엘지화학 중대형 전지모듈
KR102091770B1 (ko) * 2016-05-31 2020-03-23 주식회사 엘지화학 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
KR102033101B1 (ko) * 2017-09-27 2019-10-16 주식회사 엘지화학 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
KR102400818B1 (ko) * 2019-03-06 2022-05-20 주식회사 엘지에너지솔루션 열폭주 현상 발생 시 모듈 내부로 공기 유입을 막을 수 있는 구조를 갖는 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
KR20210063939A (ko) * 2019-11-25 2021-06-02 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 모듈

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210073746A (ko) 2019-12-11 2021-06-21 한국전자기술연구원 GaN 트랜지스터를 이용한 초고주파 트래블링 웨이브 스위치

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