ES3048994T3 - Battery module with fire spread prevention structure and battery pack comprising same - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un módulo de batería con una estructura anti-propagación de incendios y a un paquete de baterías. Más específicamente, la presente invención se refiere a un módulo de batería con una estructura anti-propagación de incendios y a un paquete de baterías. El módulo de batería comprende: una carcasa; dos o más módulos unitarios alojados en el espacio interior de la carcasa, separados a una distancia predeterminada; y elementos de bloqueo dispuestos entre los respectivos módulos unitarios, cuya longitud varía al calentarse a una temperatura predeterminada o superior. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Módulo de batería con una estructura de prevención de propagación de incendios y bloque de baterías que comprende el mismo

[0003] [Campo técnico]

[0004] La presente invención se refiere a un módulo de batería que tiene una estructura de prevención de propagación de incendios y a un bloque de baterías que incluye el mismo, y más particularmente a un módulo de batería que tiene una estructura de prevención de propagación de incendios, en el que se proporciona un elemento de bloqueo que tiene una longitud variable entre los módulos de batería, mediante lo cual es posible, cuando se produce un evento, tal como un incendio, en un módulo de batería específico, impedir la propagación del fuego o aire caliente a un módulo unitario adyacente al mismo, y a un bloque de baterías que incluye el mismo.

[0005] [Antecedentes de la técnica]

[0006] Con el reciente desarrollo de energías alternativas debidas a la contaminación del aire y al agotamiento de energía provocados como resultado del uso de combustibles fósiles, ha aumentado la demanda de baterías secundarias capaces de almacenar energía eléctrica que se produce. Las baterías secundarias, que son capaces de cargarse y descargarse, se usan de manera habitual en la vida diaria. Por ejemplo, las baterías secundarias se usan en dispositivos móviles, vehículos eléctricos y vehículos híbridos eléctricos.

[0007] Las capacidades requeridas de las baterías secundarias usadas como fuentes de energía de diversos tipos de dispositivos electrónicos usados inevitablemente en la sociedad moderna se han incrementado debido a un aumento del uso de dispositivos móviles, aumento de la complejidad de los dispositivos móviles, y desarrollo de vehículos eléctricos. Para satisfacer la demanda de los usuarios, se dispone una pluralidad de celdas de batería en un dispositivo de pequeño tamaño, mientras que se usa un módulo de batería que incluye una pluralidad de celdas de batería conectadas eléctricamente entre sí o un bloque de baterías que incluye una pluralidad de módulos de batería en un vehículo.

[0008] Mientras tanto, cuando la batería secundaria se usa en un dispositivo que requiere gran capacidad y alta salida, tal como un vehículo eléctrico, la batería secundaria se usa en forma de un módulo de batería o un bloque de baterías en el que se dispone una pluralidad de celdas de batería.

[0009] Sin embargo, cuando se genera calor mientras la batería secundaria produce energía eléctrica y sucede un fenómeno de fuga térmica en una celda de batería específica debido a cortocircuito, impacto térmico, ruptura del aislamiento, etc., puede aparecer fuego y gas a alta temperatura en la celda de batería, lo que provoca deformación y ruptura de celdas unitarias adyacentes a la misma o el módulo de batería.

[0010] La figura 1 es una vista en perspectiva que muestra un módulo de batería convencional. Tal como se muestra en la figura 1, el módulo de batería convencional incluye una pluralidad de celdas 10 de batería apiladas, una carcasa 20 configurada para recibir la pluralidad de celdas 10 de batería, y una pared 30 de división dispuesta entre un número predeterminado de celdas 10 de batería, proporcionándose la pared de división en una región predeterminada de la misma con un surco de trayectoria de flujo.

[0011] En el módulo de batería convencional, se proporciona una lámina de grafito configurada para expandirse cuando se aplica calor a la misma en el surco de trayectoria de flujo. Cuando se aplica un nivel predeterminado o más de calor a la misma, la lámina de grafito se expande para bloquear la trayectoria de flujo, mediante lo cual las celdas 10 de batería adyacentes se aíslan entre sí.

[0012] En el módulo de batería convencional, es posible impedir que se transfieran daños debidos a fuga térmica y fuego a una celda 10 de batería adyacente a la misma en cierta medida mediante la provisión de la pared 30 de división. Puesto que la pared 30 de división está formada a lo largo de todas las superficies laterales de la celda 10 de batería incluso en tiempos normales, sin embargo, existe la desventaja de que la eficiencia de enfriamiento es baja.

[0013] El documento WO 2018/062172 A1 se refiere a una composición de resina térmicamente expandible y térmicamente conductora, a un artículo moldeado térmicamente expandible y térmicamente conductor, a un módulo de batería, y a un bloque de baterías. El módulo de batería comprende una pluralidad de celdas de batería; y un alojamiento que aloja la pluralidad de celdas de batería, en el que una superficie de la celda de batería que tiene la porción de disipación de calor está unida a una superficie que va a unirse a una superficie de la celda de batería. Se dispone una lámina térmicamente expandible y térmicamente conductora, y se proporciona un espacio que permite la circulación de aire entre celdas de batería adyacentes.

[0014] (Documento de la técnica anterior)

[0015] (Documento de patente 1) Publicación de solicitud de patente coreana n.° 2020-0107213

[0016] [Divulgación]

[0017] [Problema técnico]

[0018] La presente invención se ha realizado en vista de los problemas anteriores, y es un objetivo de la presente invención proporcionar un módulo de batería que tiene una estructura de prevención de propagación de incendios configurada de tal manera que la circulación de aire entre el interior y el exterior del módulo de batería se logra de manera fluida en tiempos normales, mediante lo cual se logra una eficiencia de enfriamiento suficiente, y el movimiento de fuego o aire caliente a un módulo unitario adyacente al mismo se bloquea cuando sucede un evento, tal como un incendio o ventilación de gas, mediante lo cual se impiden daños secundarios, y un bloque de baterías que incluye el mismo. Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un módulo de batería que tiene una estructura de prevención de propagación de incendios configurada de tal manera que no se proporcione ningún sensor de temperatura y se proporciona un elemento de bloqueo que tiene una estructura simple capaz de aislar módulos unitarios adyacentes entre sí sólo cuando sucede un evento y un bloque de baterías que incluye el mismo.

[0019] [Solución técnica]

[0020] Para lograr los objetivos anteriores, un módulo de batería que tiene una estructura de prevención de propagación de incendios según la presente invención se define en la reivindicación 1 e incluye una carcasa (100) de módulo; al menos dos módulos (200) unitarios recibidos en un espacio interior de la carcasa (100) de módulo separados entre sí una distancia predeterminada; y un elemento (300) de bloqueo ubicado entre los al menos dos módulos (200) unitarios, cambiándose la longitud del elemento de bloqueo cuando el elemento de bloqueo se calienta hasta una temperatura predeterminada o mayor.

[0021] Además, el elemento (300) de bloqueo incluye un par de paredes (310) de guía separadas entre sí una distancia predeterminada, teniendo cada una del par de paredes de guía una estructura plana, una pared (320) de bloqueo ubicada en un espacio entre el par de paredes (310) de guía, un elemento (330) de expansión ubicado en las proximidades de la pared (320) de bloqueo, y un par de paredes (340) auxiliares configuradas para conectar entre sí extremos opuestos del par de paredes (310) de guía, y al menos una del par de paredes (340) auxiliares está realizada de un material que se funde o deforma cuando se calienta hasta una temperatura predeterminada o mayor de tal manera que la pared (320) de bloqueo sobresale fuera de las paredes (310) de guía debido al elemento (330) de expansión.

[0022] Además, en el módulo de batería según la presente invención, la carcasa (100) de módulo puede incluir una carcasa (110) superior, una carcasa (120) lateral, y una carcasa (130) inferior, y pueden proporcionarse un par de salientes de guía separados entre sí una distancia predeterminada para soportar el elemento (300) de bloqueo sobre al menos una de una superficie inferior de la carcasa (110) superior y una superficie superior de la carcasa (130) inferior.

[0023] Además, en el módulo de batería según la presente invención, la pared (320) de bloqueo puede proporcionarse en un par para ubicarse mientras están enfrentadas entre sí en el estado en el que el elemento (330) de expansión se interpone entre las mismas.

[0024] Además, en el módulo de batería según la presente invención, cada una del par de paredes (340) auxiliares puede estar realizada de un material que se funde o deforma cuando se calienta hasta una temperatura predeterminada o mayor.

[0025] Además, en el módulo de batería según la presente invención, el elemento (300) de bloqueo puede estar ubicado de dos en dos en un estado de estar separados entre sí una distancia predeterminada a lo largo de superficies laterales de los al menos dos módulos (200) unitarios.

[0026] Además, en el módulo de batería según la presente invención, el elemento (330) de expansión puede ser un resorte helicoidal.

[0027] Para lograr los objetivos anteriores, un módulo de batería adicional que tiene una estructura de prevención de propagación de incendios según la presente invención se define en la reivindicación 7 e incluye una carcasa (100) de módulo; al menos dos módulos (200) unitarios recibidos en un espacio interior de la carcasa (100) de módulo separados entre sí una distancia predeterminada; y un elemento (300) de bloqueo ubicado entre los al menos dos módulos (200) unitarios, cambiándose la longitud del elemento de bloqueo cuando el elemento de bloqueo se calienta hasta una temperatura predeterminada o mayor. El elemento (300) de bloqueo incluye un par de paredes (310) de guía separadas entre sí una distancia predeterminada, teniendo cada una del par de paredes de guía una estructura plana, un par de paredes (320) de bloqueo ubicadas en un espacio entre el par de paredes (310) de guía, estando el par de paredes de bloqueo separadas entre sí una distancia predeterminada, y un elemento (330) de expansión ubicado entre el par de paredes (320) de bloqueo, estando el elemento de expansión configurado para sobresalir el par de paredes (320) de bloqueo fuera de las paredes (310) de guía cuando se calienta hasta una temperatura predeterminada o mayor.

[0028] Además, en el módulo de batería según la presente invención, el elemento (300) de bloqueo puede estar ubicado de dos en dos en un estado de estar separados entre sí una distancia predeterminada a lo largo de superficies laterales de los al menos dos módulos (200) unitarios, y una pared (340) auxiliar puede estar dispuesta en un extremo del par de paredes (310) de guía de cada uno de los dos elementos (300) de bloqueo, estando las paredes auxiliares ubicadas de tal manera que estén enfrentadas entre sí.

[0029] Además, en el módulo de batería según la presente invención, las paredes (310) de guía, las paredes (320) de bloqueo, y las paredes (340) auxiliares pueden estar realizadas, cada una, de un material resistente al calor, y el elemento (330) de expansión puede estar realizado de una aleación con memoria de forma configurada para cambiar de forma cuando se calienta hasta una temperatura predeterminada.

[0030] Además, en el módulo de batería según la presente invención, el elemento (330) de expansión puede tener una forma helicoidal.

[0031] Además, la presente invención proporciona un bloque de baterías tal como se define en la reivindicación 11, que incluye el módulo de batería anterior.

[0032] [Efectos ventajosos]

[0033] Tal como resulta evidente a partir de la descripción anterior, un módulo de batería que tiene una estructura de prevención de propagación de incendios y un bloque de baterías que incluye el mismo tienen la ventaja de que se proporciona un elemento de bloqueo capaz de impedir el movimiento de fuego o aire caliente a un módulo de batería adyacente al mismo sólo cuando se calienta hasta una temperatura predeterminada, mediante lo cual es posible impedir daños secundarios mientras se mantiene el rendimiento de enfriamiento del módulo de batería o el bloque de baterías.

[0034] Además, el módulo de batería que tiene la estructura de prevención de propagación de incendios y el bloque de baterías que incluye el mismo tienen la ventaja de que el elemento de bloqueo no incluye un sensor independiente configurado para detectar fuego o ventilación de gas y, por tanto, la estructura del elemento de bloqueo es simple mientras que la fiabilidad en el funcionamiento del mismo es alta.

[0035] [Descripción de los dibujos]

[0036] La figura 1 es una vista en perspectiva que muestra un módulo de batería convencional.

[0037] La figura 2 es una vista en perspectiva de un módulo de batería según una primera realización preferida de la presente invención.

[0038] La figura 3 es una vista en perspectiva en despiece ordenado del módulo de batería según la primera realización preferida de la presente invención.

[0039] La figura 4 es una vista en perspectiva en despiece ordenado de un elemento de bloqueo según una primera realización preferida de la presente invención.

[0040] La figura 5 es una vista en planta que ilustra el movimiento de una pared de bloqueo del elemento de bloqueo según la primera realización preferida de la presente invención cuando se declara un incendio.

[0041] La figura 6 es una vista en perspectiva en despiece ordenado de un elemento de bloqueo según una segunda realización preferida de la presente invención.

[0042] La figura 7 es una vista en perspectiva en despiece ordenado de un módulo de batería según una tercera realización preferida de la presente invención.

[0043] La figura 8 es una vista en planta que ilustra el movimiento de una pared de bloqueo de un elemento de bloqueo según una tercera realización preferida de la presente invención cuando se declara un incendio.

[0044] La figura 9 es una vista en planta que ilustra el movimiento de una pared de bloqueo de un elemento de bloqueo según una cuarta realización preferida de la presente invención cuando se declara un incendio.

[0045] [Mejor modo]

[0046] Ahora, se describirán con detalle realizaciones preferidas de la presente invención con referencia a los dibujos adjuntos, de tal manera que las realizaciones preferidas de la presente invención pueden implementarse fácilmente por un experto habitual en la técnica a la que se refiere la presente invención. Sin embargo, al describir con detalle el principio de funcionamiento de las realizaciones preferidas de la presente invención, se omitirá una descripción detallada de las funciones y configuraciones conocidas incorporadas en el presente documento cuando las mismas puedan complicar el contenido de la presente invención.

[0047] Además, se usarán los mismos números de referencia en todos los dibujos para referirse a partes que realizan funciones u operaciones similares. En el caso en el que se dice que una parte está conectada a otra parte en toda la memoria descriptiva, no sólo la una parte puede estar conectada directamente a la otra parte, sino que también, la una parte puede estar conectada indirectamente a la otra parte a través de una parte adicional. Además, que se incluya un cierto elemento no significa que se excluyan otros elementos, sino que significa que tales elementos pueden incluirse adicionalmente a menos que se mencione lo contrario.

[0048] A continuación en el presente documento, se describirá un módulo de batería que tiene una estructura de prevención de propagación de incendios según la presente invención y un bloque de baterías que incluye el mismo con referencia a los dibujos adjuntos.

[0049] La figura 2 es una vista en perspectiva de un módulo de batería según una primera realización preferida de la presente invención, la figura 3 es una vista en perspectiva en despiece ordenado del módulo de batería según la primera realización preferida de la presente invención, y la figura 4 es una vista en perspectiva en despiece ordenado de un elemento de bloqueo según una primera realización preferida de la presente invención.

[0050] Haciendo referencia a las figuras 2 a 4, el módulo de batería según la primera realización preferida de la presente invención incluye una carcasa 100 de módulo, dos o más módulos 200 unitarios (conjuntos de módulos de celda) recibidos en la carcasa 100 de módulo, y un elemento 300 de bloqueo ubicado entre los módulos 200 unitarios. En primer lugar, cuando se describe con detalle la carcasa 100 de módulo, la carcasa 100 de módulo, que está configurada para envolver la pluralidad de módulos 200 unitarios, incluye una carcasa 110 superior, una carcasa 120 lateral, y una carcasa 130 inferior.

[0051] La carcasa 110 superior, que tiene una forma plana, está ubicada por encima de los módulos 200 unitarios y del elemento 300 de bloqueo para proteger los módulos unitarios y el elemento de bloqueo frente a un impacto externo. Es preferible que un par de salientes 111 de guía superiores separados entre sí una distancia predeterminada se formen en una superficie inferior de la carcasa 110 superior de tal manera que el elemento 300 de bloqueo se mantenga en un estado vertical. Por supuesto, los salientes 111 de guía superiores pueden omitirse siempre que el elemento 300 de bloqueo pueda soportarse en contacto estrecho con los módulos 200 de unidad.

[0052] La carcasa 120 lateral, que tiene una estructura aproximadamente plana, protege las superficies laterales de los módulos 200 unitarios y el elemento 300 de bloqueo, y la carcasa 130 inferior, que tiene una forma plana, protege las superficies inferiores de los módulos 200 unitarios y el elemento 300 de bloqueo.

[0053] En este caso, la carcasa 130 inferior puede proporcionarse en una superficie superior con la misma estructura que los salientes 111 de guía superiores, es decir, un par de salientes 131 de guía inferiores separados entre sí una distancia predeterminada. Los salientes de guía inferiores realizan una función de soportar un borde inferior y un borde superior del elemento 300 de bloqueo junto con los salientes 111 de guía superiores.

[0054] Cada uno de los módulos 200 unitarios incluye una pluralidad de celdas 210 de batería apiladas una al lado de la otra en una dirección vertical u horizontal, una placa 220 de extremo, y un conjunto 230 de barras ómnibus.

[0055] Cada una de las celdas 210 de batería incluye un conjunto de celdas, una carcasa de celda configurada para recibir el conjunto de celdas, y un par de conductores.

[0056] El conjunto de celdas puede ser un conjunto de celdas de tipo enrollado en espiral, que está configurado para tener una estructura en la que un electrodo positivo de tipo lámina larga y un electrodo negativo de tipo lámina larga se devanan en el estado en el que un separador está interpuesto entre los mismos; un conjunto de celdas de tipo apilado constituido por celdas unitarias, teniendo las celdas unitarias una estructura en la que un electrodo positivo rectangular y un electrodo negativo rectangular se apilan en el estado en el que un separador está interpuesto entre los mismos; un conjunto de celdas de tipo apilado y plegado, que está configurado para tener una estructura en la que las celdas unitarias se devanan usando una película de separación larga; o un conjunto de celdas de tipo laminado y apilado, que está configurado para tener una estructura en la que las celdas unitarias se apilan en el estado en el que un separador está interpuesto entre los mismos y luego se unen entre sí. Sin embargo, la presente invención no se limita a ello.

[0057] El conjunto de celdas se recibe en la carcasa de celda, y la carcasa de celda está configurada generalmente para tener una estructura de lámina de material laminado que incluye una capa interior, una capa metálica, y una capa exterior. La capa interior está dispuesta en contacto directo con el conjunto de celdas y, por tanto, la capa interior debe presentar altas propiedades de aislamiento y alta resistencia a una disolución electrolítica. Además, la capa interior debe presentar una alta capacidad de sellado con el fin de sellar herméticamente la carcasa de celda desde el exterior, es decir, una porción sellada unida térmicamente entre las capas interiores debe presentar una excelente fuerza de unión térmica. La capa interior puede estar realizada de un material seleccionado de una resina a base de poliolefina, tal como polipropileno, polietileno, poli(acrilato de etileno), o polibutileno, una resina de poliuretano, y una resina de poliimida, que presentan una excelente resistencia química y una alta capacidad de sellado. Sin embargo, la presente invención no se limita a ello, y se usa lo más preferiblemente polipropileno, que presenta excelentes propiedades mecánico-físicas, tales como resistencia a la tracción, rigidez, dureza superficial, y resistencia al impacto, y excelente resistencia química.

[0058] La capa metálica, que está dispuesta para hacer tope con la capa interior, corresponde a una capa de barrera configurada para impedir que permeen humedad o diversas clases de gas en la batería desde el exterior. Puede usarse una película delgada de aluminio, que es ligera y fácilmente conformable, como material preferido para la capa metálica.

[0059] La capa exterior se proporciona sobre la otra superficie de la capa metálica. La capa exterior puede estar realizada de un polímero resistente al calor que presenta una excelente resistencia a la tracción, resistencia a la permeación de humedad, y resistencia a la transmisión del aire, de modo que la capa exterior presenta una alta resistencia al calor y resistencia química mientras protege el conjunto de celdas. Como ejemplo, la capa exterior puede estar realizada de nailon o poli(tereftalato de etileno). Sin embargo, la presente invención no se limita a ello.

[0060] Mientras tanto, los conductores, que incluyen un conductor de electrodo positivo y un conductor de electrodo negativo, están conectados eléctricamente a una lengüeta de electrodo positivo y una lengüeta de electrodo negativo del conjunto de celda y están expuestos hacia el exterior de la carcasa. La celda de batería corresponde a construcciones generalmente conocidas y, por tanto, se omitirá una descripción más detallada de la misma.

[0061] Un par de placas 220 de extremo están ubicadas en lados opuestos de la pluralidad de celdas 210 de batería para fijar las celdas 210 de batería, y una placa superior y/o inferior configurada(s) para conectar el par de placas 220 de extremo entre sí puede(n) proporcionarse además según sea necesario.

[0062] El conjunto 230 de barras ómnibus conecta entre sí conductores de electrodo positivo y conductores de electrodo negativo que sobresalen y se extienden desde la pluralidad de celdas 210 de batería apiladas, en serie o en paralelo. Para las celdas 210 de batería bidireccionales, se proporciona el conjunto de barras ómnibus en cada una de una superficie delantera y una superficie trasera (dirección del eje X) del módulo 200 unitario. Para las celdas 210 de batería unidireccionales, se proporciona el conjunto de barras ómnibus sólo en una de la superficie delantera y la superficie trasera del módulo unitario.

[0063] En la presente invención, se describirá a modo de ejemplo un módulo 200 unitario que tiene celdas 210 de batería bidireccionales recibidas en el mismo.

[0064] A continuación, se describirá el elemento 300 de bloqueo. En tiempos normales, el elemento 300 de bloqueo permite que pase libremente aire de enfriamiento a través de los módulos 200 unitarios. Sin embargo, cuando sucede un evento, tal como fuego o ventilación de gas, el elemento de bloqueo realiza una función de impedir que el fuego o el calor se propaguen hasta un módulo 200 unitario adyacente al mismo.

[0065] Específicamente, el elemento 300 de bloqueo está ubicado entre dos o más módulos 200 unitarios recibidos en la carcasa 100 de módulo, e incluye un par de paredes 310 de guía separadas entre sí una distancia predeterminada, teniendo cada una de las paredes de guía una estructura plana, una pared 320 de bloqueo ubicada en un espacio entre el par de paredes 310 de guía, un elemento 330 de expansión ubicado en las proximidades de la pared 320 de bloqueo, y un par de paredes 340 auxiliares configuradas para conectar entre sí extremos opuestos del par de paredes 310 de guía.

[0066] En este caso, cada una del par de paredes 310 de guía y la pared 320 de bloqueo está realizada de un material resistente al calor, tal como aluminio (Al) o acero inoxidable, de tal manera que la forma de la misma se mantiene incluso a altas temperaturas.

[0067] Un par de paredes 320 de bloqueo planas están separadas entre sí una distancia predeterminada para poder moverse hacia un par de conjuntos 230 de barras ómnibus. El elemento 330 de expansión está interpuesto entre las paredes 320 de bloqueo.

[0068] La forma externa del elemento 330 de expansión no está particularmente restringida siempre que el elemento de expansión se comprima en tiempos normales y la longitud del elemento de expansión pueda aumentar cuando se retire la fuerza externa. Como ejemplo, el elemento de expansión puede ser un resorte helicoidal.

[0069] Mientras tanto, el material para el par de paredes 340 auxiliares no está particularmente restringido siempre que las paredes auxiliares puedan fundirse, deformarse, o romperse cuando se calientan porque se declara un incendio en un módulo 200 unitario específico o por descarga de gas de ventilación. Como ejemplo, puede usarse una resina a base de polietileno, una resina a base de polipropileno, o una resina a base de poliestireno.

[0070] La figura 5 es una vista en planta que ilustra el movimiento de la pared de bloqueo del elemento de bloqueo según la primera realización preferida de la presente invención cuando se declara un incendio.

[0071] Cuando se describe el principio mediante el cual se hace funcionar el elemento de bloqueo que tiene la construcción anterior, cuando el módulo de batería se hace funcionar normalmente, el elemento 300 de bloqueo está ubicado entre módulos de batería adyacentes al mismo, más específicamente la longitud del elemento 330 de expansión es menor que la longitud (dirección del eje X) de la placa 220 de extremo del módulo de batería, ya que el elemento de expansión está en un estado comprimido, mediante lo cual se hace circular de manera fluida aire de refrigeración. Sin embargo, cuando se declara un incendio en un módulo 200 unitario específico y aumenta la temperatura, las paredes 340 auxiliares se funden, se deforman, o se rompen. En este momento, las paredes 320 de bloqueo sobresalen instantáneamente para bloquear rápidamente los módulos 200 unitarios debido a la fuerza elástica del elemento 330 de expansión, impidiéndose de ese modo la propagación del incendio.

[0072] La figura 6 es una vista en perspectiva en despiece ordenado de un elemento de bloqueo según una segunda realización preferida de la presente invención.

[0073] Haciendo referencia a la figura 6, el módulo de batería según la segunda realización preferida de la presente invención es idéntico al módulo de batería según la primera realización preferida de la presente invención descrita con referencia a las figuras 2 a 5, excepto por algunas construcciones del elemento 300 de bloqueo y, por tanto, se omitirá una descripción de construcciones idénticas.

[0074] El elemento 300 de bloqueo según la segunda realización preferida de la presente invención está ubicado entre dos o más módulos 200 unitarios recibidos en la carcasa 100 de módulo, e incluye un par de paredes 310 de guía separadas entre sí una distancia predeterminada, teniendo cada una de las paredes de guía una estructura plana, un par de paredes 320 de bloqueo ubicadas en un espacio entre el par de paredes 310 de guía, y un elemento 330 de expansión ubicado entre el par de paredes 320 de bloqueo.

[0075] El elemento 330 de expansión que constituye el elemento 300 de bloqueo según la segunda realización preferida está realizado de un material que puede cambiar de forma para empujar el par de paredes 320 de bloqueo fuera de las paredes 310 de guía cuando se calienta hasta una temperatura predeterminada o mayor, por ejemplo, una aleación con memoria de forma, tal como una aleación a base de titanio-níquel, una aleación a base de cobre-zinc, o una aleación que incluye al menos uno de vanadio, cromo, manganeso, y cobalto. Preferiblemente, el elemento de expansión tiene una forma helicoidal.

[0076] La figura 7 es una vista en perspectiva en despiece ordenado de un módulo de batería según una tercera realización preferida de la presente invención, y la figura 8 es una vista en planta que ilustra el movimiento de una pared de bloqueo de un elemento de bloqueo según una tercera realización preferida de la presente invención cuando se declara un incendio.

[0077] Haciendo referencia a las figuras 7 y 8, el módulo de batería según la tercera realización preferida de la presente invención es idéntico al módulo de batería según la primera realización descrita con referencia a las figuras 2 a 5, excepto por algunas construcciones de la carcasa 110 superior, la carcasa 130 inferior, y el elemento 300 de bloqueo y, por tanto, se omitirá una descripción de construcciones idénticas.

[0078] La carcasa 110 superior según la tercera realización preferida de la presente invención está dotada en una superficie inferior de la misma de un par de salientes 111 de guía superiores separados entre sí una distancia predeterminada en una dirección lateral (dirección del eje X), y la carcasa 130 inferior está dotada en una superficie superior de la misma de un par de salientes 131 de guía inferiores separados entre sí una distancia predeterminada. Los elementos 300 de bloqueo están ubicados de dos en dos en un estado de estar separados entre sí una distancia predeterminada a lo largo de superficies laterales (dirección del eje X) de los módulos 200 unitarios.

[0079] En este caso, cada uno de los elementos 300 de bloqueo incluye un par de paredes 310 de guía, una pared 320 de bloqueo, un elemento 330 de expansión constituido por un resorte helicoidal, y paredes 340 auxiliares configuradas para conectar entre sí los extremos opuestos de las paredes 310 de guía. La pared 340 auxiliar en contacto estrecho con la pared 320 de bloqueo está realizada de un material que se funde, deforma, o rompe cuando aumenta la temperatura, y la pared 340 auxiliar en contacto estrecho con el elemento 330 de expansión, las paredes 310 de guía, y la pared 320 de bloqueo están realizadas, cada una, de un material resistente al calor.

[0080] Cuando se declara un incendio en un módulo 200 unitario específico y aumenta la temperatura, por tanto, sólo la pared 340 auxiliar en contacto estrecho con la pared 320 de bloqueo se funde, deforma, o rompe, mediante lo cual la pared 320 de bloqueo sobresale en una dirección, es decir, una dirección hacia el conjunto de barras ómnibus.

[0081] La figura 9 es una vista en planta que ilustra el movimiento de una pared de bloqueo de un elemento de bloqueo según una cuarta realización preferida de la presente invención cuando se declara un incendio.

[0082] Haciendo referencia a la figura 9, el módulo de batería según la cuarta realización preferida de la presente invención es idéntico al módulo de batería según la tercera realización descrita con referencia a las figuras 7 y 8, excepto por algunas construcciones del elemento 300 de bloqueo y, por tanto, se omitirá una descripción de construcciones idénticas.

[0083] En el módulo de batería según la cuarta realización preferida de la presente invención, el elemento 300 de bloqueo incluye un par de paredes 310 de guía, una pared 340 auxiliar configurada para conectar entre sí un extremo de una de las paredes 310 de guía y un extremo de la otra pared de guía, un elemento 330 de expansión realizado de una aleación con memoria de forma configurada para cambiar de forma cuando se calienta hasta una temperatura predeterminada o mayor, y una pared 320 de bloqueo en contacto estrecho con el elemento de expansión.

[0084] Cuando se declara un incendio en un módulo 200 unitario específico y aumenta la temperatura, por tanto, el elemento 330 de expansión de forma helicoidal se expande. En este momento, la pared 320 de bloqueo sobresale en una dirección, es decir, una dirección en la que no hay pared 340 auxiliar, que es una dirección hacia el conjunto de barras ómnibus, mediante lo cual los módulos 200 unitarios están aislados entre sí.

[0085] Los expertos en la técnica a la que se refiere la presente invención apreciarán que son posibles diversas aplicaciones y modificaciones dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

[0086] (Descripción de los números de referencia)

[0087] 100: Carcasa de módulo

[0088] 110: Carcasa superior

[0089] 111: Saliente de guía superior

[0090] 120: Carcasa lateral

[0091] 130: Carcasa inferior

[0092] 131: Saliente de guía inferior

[0093] 200: Módulo unitario

[0094] 210: Celda de batería

[0095] 220: Placa de extremo

[0096] 230: Conjunto de barras ómnibus

[0097] 300: Elemento de bloqueo

[0098] 310: Pared de guía

[0099] 320: Pared de bloqueo

[0100] 330: Elemento de expansión

[0101] 340: Pared auxiliar

Claims (7)

1. REIVINDICACIONES

1. Módulo de batería, que comprende:

una carcasa (100) de módulo;

al menos dos módulos (200) unitarios recibidos en un espacio interior de la carcasa (100) de módulo separados entre sí una distancia predeterminada; y

un elemento (300) de bloqueo ubicado entre los al menos dos módulos (200) unitarios, cambiándose una longitud del elemento (300) de bloqueo cuando el elemento (300) de bloqueo se calienta hasta una temperatura predeterminada o mayor,

caracterizado porque el elemento (300) de bloqueo comprende:

un par de paredes (310) de guía separadas entre sí una distancia predeterminada, teniendo cada una del par de paredes (310) de guía una estructura plana;

una pared (320) de bloqueo ubicada en un espacio entre el par de paredes (310) de guía;

un elemento (330) de expansión ubicado en las proximidades de la pared (320) de bloqueo; y

un par de paredes (340) auxiliares configuradas para conectar los extremos opuestos del par de paredes (310) de guía entre sí, y

en el que al menos una del par de paredes (340) auxiliares está realizada de un material que se funde o deforma cuando se calienta hasta una temperatura predeterminada o mayor de tal manera que la pared (320) de bloqueo sobresale fuera de las paredes (310) de guía debido al elemento (330) de expansión.

2. Módulo de batería según la reivindicación 1, en el que la carcasa (100) de módulo comprende una carcasa (110) superior, una carcasa (120) lateral, y una carcasa (130) inferior, y

en el que un par de salientes (111, 131) de guía separados entre sí una distancia predeterminada para soportar el elemento (300) de bloqueo se proporcionan en al menos una de una superficie inferior de la carcasa (110) superior y una superficie superior de la carcasa (130) inferior.

3. Módulo de batería según la reivindicación 1, en el que la pared (320) de bloqueo se proporciona en un par para ubicarse mientras están enfrentadas entre sí en un estado en el que el elemento (330) de expansión se interpone entre las mismas.

4. Módulo de batería según la reivindicación 3, en el que cada una del par de paredes (340) auxiliares está realizada de un material que se funde o deforma cuando se calienta hasta una temperatura predeterminada o mayor.

5. Módulo de batería según la reivindicación 1, en el que el elemento (300) de bloqueo está ubicado de dos en dos en un estado de estar separados entre sí una distancia predeterminada a lo largo de las superficies laterales de los al menos dos módulos (200) unitarios.

6. Módulo de batería según la reivindicación 1, en el que el elemento (330) de expansión es un resorte helicoidal.

7. Módulo de batería, que comprende:

una carcasa (100) de módulo;

al menos dos módulos (200) unitarios recibidos en un espacio interior de la carcasa (100) de módulo separados entre sí una distancia predeterminada; y

un elemento (300) de bloqueo ubicado entre los al menos dos módulos (200) unitarios, cambiándose una longitud del elemento (300) de bloqueo cuando el elemento (300) de bloqueo se calienta hasta una temperatura predeterminada o mayor, caracterizado porque el elemento (300) de bloqueo comprende: un par de paredes (310) de guía separadas entre sí una distancia predeterminada, teniendo cada una del par de paredes (310) de guía una estructura plana;

un par de paredes (320) de bloqueo ubicadas en un espacio entre el par de paredes (310) de guía, estando

el par de paredes (320) de bloqueo separadas entre sí una distancia predeterminada; y

un elemento (330) de expansión ubicado entre el par de paredes (320) de bloqueo, estando el elemento (330) de expansión configurado para sobresalir el par de paredes (320) de bloqueo fuera de las paredes (310) de guía cuando se calienta hasta una temperatura predeterminada o mayor.

Módulo de batería según la reivindicación 7, en el que el elemento (300) de bloqueo está ubicado de dos en dos en un estado de estar separados entre sí una distancia predeterminada a lo largo de las superficies laterales de los al menos dos módulos (200) unitarios, y

en el que se proporciona una pared (340) auxiliar en un extremo del par de paredes (310) de guía de cada uno de los dos elementos (300) de bloqueo, estando las paredes (340) auxiliares ubicadas de tal manera que estén enfrentadas entre sí.

Módulo de batería según la reivindicación 8, en el que las paredes (310) de guía, las paredes (320) de bloqueo, y las paredes (340) auxiliares están realizadas, cada una, de un material resistente al calor, y en el que el elemento (330) de expansión está realizado de una aleación con memoria de forma configurada para cambiar de forma cuando se calienta hasta una temperatura predeterminada.

Módulo de batería según la reivindicación 9, en el que el elemento (330) de expansión tiene una forma helicoidal.

Bloque de baterías que comprende el módulo de batería según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.