ES3049002T3 - Battery module having improved safety - Google Patents

Abstract

Se describe un módulo de batería y similares con una estructura mejorada para mayor seguridad ante un evento térmico en su interior. El módulo de batería, según un aspecto de la presente invención, comprende: un conjunto de celdas con varias celdas conectadas eléctricamente entre sí mediante un cable de electrodo; una carcasa del módulo para almacenar el conjunto de celdas en un espacio interno; y una cubierta fijada a una parte lateral del conjunto de celdas, de la que sobresale el cable de electrodo, en el espacio interno de la carcasa del módulo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0003] Módulo de batería con seguridad mejorada

[0005] Sector de la técnica

[0007] La presente solicitud reivindica prioridad sobre la solicitud de patente coreana núm. 10-2021-0181113 presentada el 16 de diciembre de 2021 y la solicitud de patente coreana núm. 10-2022-0166952 presentada el 2 de diciembre de 2022.

[0009] La presente divulgación se refiere a una batería y, más específicamente, a un módulo de batería con seguridad mejorada, y a una batería y un vehículo que incluye el mismo.

[0011] Antecedentes de la invención

[0013] Como la demanda de productos electrónicos portátiles tales como ordenadores portátiles, cámaras de vídeo y teléfonos móviles aumenta rápidamente, así como la comercialización de robots, vehículos eléctricos y similares, se está investigando activamente en baterías secundarias de alto rendimiento capaces de soportar cargas/descargas repetidas.

[0015] Las baterías secundarias comercializadas actualmente incluyen baterías de níquel-cadmio, baterías de hidruro de níquel, baterías de níquel-zinc, baterías secundarias de litio y similares, y entre las mismas, las baterías secundarias de litio están en el punto de mira porque casi no tienen efecto memoria en comparación con las baterías secundarias de níquel y, por tanto, tienen ventajas de carga/descarga libre, una tasa de autodescarga muy baja y una alta densidad energética.

[0017] Las baterías secundarias de litio de este tipo usan principalmente óxido de litio y un material de carbono como material activo de electrodo positivo y material activo de electrodo negativo, respectivamente. Las baterías secundarias de litio incluyen un conjunto de electrodos en el que una placa de electrodo positivo y una placa de electrodo negativo recubiertas con el material activo de electrodo positivo y el material activo de electrodo negativo, se disponen respectivamente con un separador interpuesto entre ellos, y un material exterior, es decir, una carcasa de batería, para sellar y almacenar el conjunto de electrodos junto con un electrolito.

[0019] Por lo general, en función de la forma de un material exterior, las baterías secundarias de litio pueden clasificarse en batería secundaria de tipo lata, en la que un conjunto de electrodos está incluido en una lata metálica, y como batería secundaria de tipo bolsa, en la que un conjunto de electrodos está incluido en una bolsa fabricada con una lámina de aluminio.

[0021] Recientemente, las pilas secundarias se han utilizado ampliamente para el almacenamiento de potencia o energía no sólo en dispositivos pequeños como los dispositivos electrónicos portátiles, sino también en dispositivos medianos y grandes como vehículos eléctricos y sistemas de almacenamiento de energía (ESS). Estas baterías secundarias pueden alojarse juntas dentro de una caja de módulo en un estado en el que una pluralidad de ellas está conectada eléctricamente para formar un módulo de batería. Adicionalmente, una pluralidad de tales módulos de batería puede conectarse para formar una batería.

[0023] Sin embargo, cuando una pluralidad de baterías secundarias (celdas de batería) o una pluralidad de módulos de batería se concentran en un espacio estrecho, pueden ser vulnerables a los eventos térmicos. En particular, cuando se produce un evento como la fuga térmica en cualquiera de las celdas de batería, puede generarse gas a alta temperatura, llama, calor o similares. Si tal gas, llama, calor o similar se transfiere a otras celdas de batería incluidas en el mismo módulo de batería, puede producirse una reacción en cadena explosiva tal como la propagación térmica. Adicionalmente, una reacción en cadena de este tipo puede provocar no sólo un accidente, como un incendio o una explosión en el módulo de batería correspondiente, sino también incendios o explosiones en otros módulos de baterías.

[0025] Además, en el caso de una batería de tamaño medio o grande, como el de un vehículo eléctrico, se incluye un gran número de celdas y módulos de batería para aumentar la producción y/o la capacidad, por lo que puede aumentar el riesgo de que se produzca una reacción térmica en cadena. Adicionalmente, en el caso de una batería montada en un vehículo eléctrico o similar, un usuario como un conductor puede existir cerca. Por lo tanto, cuando un evento térmico generado en una celda o módulo específico de batería no se controla adecuadamente y se produce una reacción en cadena, puede causar no sólo daños materiales importantes, sino también daños a vidas humanas.

[0026] En particular, en el caso de un módulo de batería convencional, una cubierta aislante puede estar situada en una porción donde se encuentra un cable de electrodo de cada celda de batería para asegurar el aislamiento entre el cable de electrodo y la carcasa de módulo. En este caso, la cubierta aislante es principalmente un material de moldeo por inyección de plástico y tiene el problema de ser vulnerable a las llamas. Por lo tanto, cuando una llama o un gas de ventilación descargado de una celda de batería específica se dirige hacia la cubierta aislante, la cubierta aislante se funde y puede no proteger adecuadamente una porción soldada entre cables de electrodo adyacentes.

[0027] Además, cuando una descarga interna generada en el progreso de la ignición de la celda de batería, como un residuo generado al fundirse la celda de batería o la carcasa de barra colectora, se dirige hacia el cable de electrodo, puede provocar un cortocircuito interno. También, cuando el cable de electrodo se mueve durante el proceso de expulsión del gas de ventilación, existe la posibilidad de que se produzca un cortocircuito interno al entrar en contacto con otro cable de electrodo que no esté conectado. Adicionalmente, ya que la porción donde está situado el cable del electrodo, es decir, la porción donde está situada la porción de terraza de la celda de batería, tiene un espacio relativamente amplio, es muy probable que la llama o el gas de ventilación se introduzcan intensamente en ella. Por lo tanto, la fuga térmica de otras celdas de batería puede estar causada por una llama o un gas.

[0028] Adicionalmente, en muchos casos, los terminales de módulo o los terminales de conector están situados en la porción donde está situado el cable de electrodo, y el gas de ventilación o la llama pueden descargarse al exterior del módulo de la batería a través de huecos o vacíos formados en estos terminales de módulo o terminales de conector. En este caso, puede aumentar la posibilidad de propagación de fuga térmica entre módulos de batería.

[0029] El documento EP3565021 proporciona un conjunto de barra colectora instalado en un bastidor para fijar una pluralidad de celdas de batería apiladas. El documento EP 3817133 se refiere a un módulo de batería con un mejor aprovechamiento del espacio de una batería secundaria.

[0030] Explicación de la invención

[0031] Problema técnico

[0032] La presente divulgación está diseñada para resolver los problemas de la técnica relacionada, y por lo tanto la presente divulgación está dirigida a proporcionar un módulo de batería configurado para mejorar la seguridad cuando se produce un evento térmico dentro del módulo de batería, y una batería y un vehículo que incluye el mismo.

[0033] Sin embargo, los problemas técnicos a resolver por la presente divulgación no se limitan a los problemas anteriormente descritos, y los expertos en la materia entenderán claramente otros problemas no mencionados en el presente documento a partir de la siguiente divulgación.

[0034] Solución técnica

[0035] Un módulo de batería según un aspecto de la presente divulgación para lograr los objetivos descritos anteriormente incluye un conjunto de celdas que incluye una pluralidad de celdas de batería conectadas eléctricamente entre sí a través de un conductor de electrodo; una caja de módulo que aloja el conjunto de celdas en un espacio interior; y un elemento de cubierta adherido a una porción lateral del conjunto de celdas en el que el cable de electrodo sobresale en el espacio interior de la caja de módulo. El elemento de cubierta está configurado para llenarse en una porción lateral del conjunto de celdas donde sobresale un cable de electrodo en el conjunto de celdas.

[0036] También, la caja de módulo puede incluir un armazón de cuerpo en el que al menos uno de los lados delantero y trasero está abierto, y una placa de extremo acoplada a la abertura del armazón de cuerpo.

[0037] También, el cable de electrodo puede estar situado en un lado cercano a la placa de extremo en el conjunto de celdas, y el elemento de cubierta puede interponerse entre el cable de electrodo del conjunto de celdas y la placa de extremo. También, el elemento de cubierta puede llenarse entre las porciones de sellado de las celdas de batería adyacentes. También, el elemento de cubierta puede llenarse por completo desde un extremo superior hasta un extremo inferior en la parte delantera o trasera del conjunto de celdas.

[0038] También, el elemento de cubierta puede estar configurado de forma que el extremo superior y el extremo inferior estén doblados en la dirección del conjunto de celdas.

[0039] También, el elemento de cubierta puede estar configurado para cubrir completamente los cables de electrodo de la pluralidad de celdas de batería desde un extremo superior a un extremo inferior.

[0040] También, la caja de módulo puede tener un orificio de ventilación formado en al menos un lado de una porción superior y una porción inferior.

[0041] También, el módulo de batería según la presente divulgación puede incluir además una unidad de ventilación provista en el lado exterior de una porción en la que se forma un orificio de ventilación en la carcasa de módulo y configurada para permitir el movimiento del gas de ventilación descargado desde el orificio de ventilación.

[0042] También, una batería según otro aspecto de la presente divulgación para lograr los objetivos descritos anteriormente incluye un módulo de batería según la presente divulgación.

[0043] También, un vehículo según aún otro aspecto de la presente divulgación para lograr los objetivos descritos anteriormente incluye un módulo de batería según la presente divulgación.

[0044] Efectos ventajosos

[0045] De acuerdo con la presente divulgación, incluso si se produce un evento térmico en el interior del módulo de batería, la seguridad del módulo de batería puede garantizarse hasta un determinado nivel o más.

[0046] En particular, de acuerdo con un aspecto de la presente divulgación, cuando se genera una llama o un gas de ventilación de una celda específica dentro del módulo de batería, se puede controlar la dirección de la llama o del gas de ventilación.

[0047] Además, de acuerdo con una realización de la presente divulgación, es posible suprimir o bloquear la llama o el gas de ventilación para que no se dirijan hacia el lado de conductor de electrodo.

[0048] Por lo tanto, es posible prevenir la aparición de un cortocircuito interno causado por la descarga interna que se une a los cables de electrodo o el daño o movimiento de cables de electrodo debido a la llama o el gas de ventilación expulsado de una celda de batería específica.

[0049] Adicionalmente, de acuerdo con esta realización de la presente divulgación, no se puede introducir gas a alta temperatura o llama en el lado de cable de electrodo del conjunto de celdas, evitando así la propagación de fuga térmica entre las celdas de la batería.

[0050] También, de acuerdo con esta realización de la presente divulgación, es posible suprimir o bloquear la salida de la llama o del gas de ventilación mediante entrehierros u orificios formados en los terminales de módulo o en los terminales de conector existentes en una porción en la que los cables de electrodo están colocados en la caja de módulo. Por lo tanto, en este caso, es posible evitar con mayor eficacia la propagación de fuga térmica a otros módulos de la batería.

[0051] Adicionalmente, la presente divulgación puede tener otros efectos diversos, que se describirán en cada realización, o se omitirán descripciones de efectos que pueden ser fácilmente deducidos por los expertos en la materia.

[0052] Breve descripción de los dibujos

[0053] Los dibujos adjuntos ilustran una realización preferida de la presente divulgación y, junto con la divulgación anterior, sirven para proporcionar una mayor comprensión de los aspectos técnicos de la presente divulgación y, por tanto, no se debe interpretar que la presente divulgación está limitada al dibujo.

[0054] La figura 1 es una vista en perspectiva combinada que muestra esquemáticamente la configuración de un módulo de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación.

[0055] La figura 2 es una vista en perspectiva en despiece ordenado que muestra algunas configuraciones del módulo de batería de la figura 1.

[0056] La figura 3 es una vista en perspectiva parcial en la que algunas configuraciones se separan aún más de la configuración de la figura 2.

[0057] La figura 4 es una vista frontal que muestra algunas configuraciones de la figura 2.

[0058] La figura 5 es una vista en perspectiva parcial que muestra esquemáticamente algunas configuraciones de un módulo de baterías según otra realización de la presente divulgación.

[0059] La figura 6 es una vista superior que muestra la configuración de la figura 5.

[0060] La figura 7 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea A3-A3' de la figura 5.

[0061] La figura 8 es una vista ampliada que muestra una porción A4 de la figura 7.

[0062] La figura 9 es una vista ampliada que muestra una porción A6 de la figura 7.

[0063] La figura 10 es una vista que muestra esquemáticamente algunas configuraciones separadas de un módulo de batería de acuerdo con otra realización de la presente divulgación.

[0064] La figura 11 es una vista que muestra esquemáticamente una configuración en sección transversal en un estado en el que el módulo de batería de la figura 10 está acoplado.

[0066] La figura 12 es una vista que muestra esquemáticamente algunas configuraciones separadas de un módulo de batería de acuerdo con otra realización de la presente divulgación.

[0068] La figura 13 es una vista en perspectiva de una configuración de un módulo de batería que incluye la configuración de la figura 12 vista desde la parte inferior.

[0070] La figura 14 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea A10-A10' de la figura 13.

[0072] Realización preferente de la invención

[0074] En lo sucesivo en el presente documento, las realizaciones preferidas de la presente divulgación se describirán con detalle con referencia a los dibujos adjuntos. Antes de la descripción, debería entenderse que los términos usados en la memoria descriptiva y las reivindicaciones adjuntas no deberían interpretarse como limitados a los significados generales y de diccionario, sino interpretarse basándose en los significados y conceptos correspondientes a aspectos técnicos de la presente divulgación en función del principio de que se permite al inventor definir términos de forma apropiada para la mejor explicación.

[0076] Por lo tanto, la descripción propuesta en el presente documento es solo un ejemplo preferible a efectos meramente ilustrativos, que no pretende limitar el alcance de la divulgación, por lo que debería entenderse que podrían hacerse modificaciones a los mismos sin alejarse del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

[0078] La figura 1 es una vista en perspectiva combinada que muestra esquemáticamente la configuración de un módulo de batería según una realización de la presente divulgación, y la figura 2 es una vista en perspectiva en despiece ordenado que muestra algunas configuraciones del módulo de batería de la figura 1. También, la figura 3 es una vista en perspectiva parcial en la que algunas configuraciones se separan aún más de la configuración de la figura 2, y la figura 4 es una vista frontal que muestra algunas configuraciones de la figura 2.

[0080] Haciendo referencia a las figuras 1 a 4, el módulo de batería de acuerdo con la presente divulgación incluye un conjunto de celdas 100, una caja de módulo 200, y un elemento de cubierta 300.

[0082] El conjunto de celdas 100 puede incluir una pluralidad de celdas de batería 110. Aquí, cada celda de batería 110 puede significar una batería secundaria. Una batería secundaria puede incluir un conjunto de electrodos, un electrolito, y una caja de batería. En particular, la celda de batería 110 proporcionada en el conjunto de celdas 100 puede ser una batería secundaria de tipo bolsa. Sin embargo, otros tipos de una batería secundaria, como una pila cilíndrica o una pila prismática, también puede emplearse en el conjunto de celdas 100 de la presente divulgación.

[0084] Una pluralidad de baterías secundarias puede formar el conjunto de celdas 100 de forma apilada entre sí. Por ejemplo, una pluralidad de baterías secundarias puede apilarse una al lado de la otra en una dirección horizontal (dirección del eje X en el dibujo) en un estado en el que cada una está erigida en una dirección vertical (dirección del eje Z en el dibujo).

[0086] Cada celda de batería 110 puede incluir un cable de electrodo 111. En este caso, los cables de electrodo 111 pueden estar situados en ambos extremos o en un extremo de cada celda de batería 110. La pluralidad de celdas de batería 110 pueden estar conectadas eléctricamente entre sí en serie y/o en paralelo a través de los cables de electrodo 111. En este momento, los cables de electrodo 111 de cada celda de batería 110 pueden estar conectados directamente por contacto entre sí, o pueden estar conectados indirectamente a través de una barra colectora o similar. Mientras tanto, una batería secundaria en la que el cable de electrodo 111 sobresale en ambas direcciones puede denominarse celda bidireccional, y una batería secundaria en la que el cable de electrodo 111 sobresale en una dirección puede denominarse celda unidireccional. La figura 2 y similares ilustran que el cable de electrodo 111 sobresale en ambas direcciones, hacia delante y hacia atrás. Sin embargo, la presente divulgación no está limitada por el tipo o forma específicos de la batería secundaria, y en el conjunto de celdas 100 de la presente divulgación pueden emplearse diversos tipos de baterías secundarias conocidas en el momento de presentar la presente divulgación.

[0088] Como se muestra en la figura 2, la caja de módulo 200 puede estar configurada para tener un espacio interior, es decir, un espacio vacío formado en el mismo para alojar el conjunto de celdas 100. Además, la caja de módulo 200 puede estar configurada en forma de paralelepípedo rectangular, como se muestra en las figuras 1 y 2. También, el conjunto de celdas 100 puede alojarse en el espacio interior de la forma de paralelepípedo rectangular.

[0090] El elemento de cubierta 300 puede proporcionarse en el espacio interior de la caja de módulo 200 junto con el conjunto de celdas 100. En particular, el elemento de cubierta 300 puede adherirse a la porción lateral del conjunto de celdas 100. Además, el conjunto de celdas 100 puede estar configurado de tal manera que el cable de electrodo 111 sobresalga en una dirección específica, y el elemento de cubierta 300 puede estar adherido a la porción lateral de una porción en la que sobresale el cable de electrodo 111 en el conjunto de celdas 100.

[0091] Por ejemplo, haciendo referencia a las Figuras 2 y 3, el conjunto de celdas 100 puede tener seis porciones laterales (porción superior, porción inferior, porción delantera, porción trasera, porción izquierda y porción derecha) en forma de una pluralidad de celdas de batería 110 apiladas entre sí. En este caso, el cable de electrodo 111 puede estar provisto en el conjunto de celdas 100 de una forma que sobresale de una porción lateral específica del conjunto de celdas 100, por ejemplo, las porciones delantera y trasera, respectivamente, como se muestra en el dibujo. En este momento, el elemento de cubierta 300 puede adherirse a las porciones delantera y trasera del conjunto de celdas 100, respectivamente, donde se encuentran los cables de electrodo 111.

[0093] El elemento de cubierta 300 puede estar formado únicamente de un material adhesivo, o puede estar configurado en una forma en la que un material adhesivo y un material no adhesivo se proporcionan juntos. Adicionalmente, el elemento de cubierta 300 puede seguir manteniendo la adhesividad, o puede estar configurado en una forma en la que la adhesividad desaparece debido al curado del material adhesivo en un estado adherido. Aquí, la adhesión puede querer decir cohesión.

[0095] De acuerdo con esta realización de la presente divulgación, una porción en la que una pluralidad de cables de electrodo 111 están acoplados y fijados entre sí en el conjunto de celdas 100 puede mantenerse de forma estable. En particular, la pluralidad de cables de electrodo 111 puede estar acoplada y fijada de forma mutuamente soldada, y puesto que el elemento de cubierta 300 está adherido al conjunto de celdas 100 en la porción en la que están presentes los cables de electrodos 111, el estado de soldadura de la pluralidad de cables de electrodo 111 puede mantenerse de forma estable. Por lo tanto, incluso si se genera un gas de ventilación o una llama en una celda de batería 110 específica entre varias celdas de batería 110 incluidas en el conjunto de celdas 100, el cable de electrodo 111 puede estar protegido por el elemento de cubierta 300. Además, ya que el estado de soldadura o la posición del cable de electrodo 111 puede mantenerse constante mediante el elemento de cubierta 300, el movimiento del cable de electrodo 111 puede suprimirse mediante la presión de expulsión del gas de ventilación o la presión de la llama. Adicionalmente, de acuerdo con la realización anterior, incluso si la descarga en forma de componentes internos fundidos se expulsa de una celda de batería específica 110, dicha descarga puede dirigirse hacia el lado del cable de electrodo 111 e impedir que se adhiera al cable de electrodo 111. Por lo tanto, es posible evitar eficazmente que se produzca un cortocircuito en el interior del módulo de batería, especialmente en el lado del cable de electrodo, debido al movimiento del cable de electrodo 111 o a la adherencia de la descarga.

[0097] Adicionalmente, de acuerdo con la realización anterior, es posible suprimir el flujo de gas, llama, descarga, o similares expulsados de la celda de batería 110 en la dirección en la que está situado el cable de electrodo 111. Por lo tanto, es posible evitar de forma más eficaz la propagación de fuga térmica a través de la porción de terraza en la que está situado el cable de electrodo 111 en el conjunto de celdas 100.

[0099] En particular, al menos una porción del elemento de cubierta 300 puede adherirse a los cables de electrodo 111 de la pluralidad de celdas de batería 110 proporcionadas en el conjunto de celdas 100.

[0101] Por ejemplo, haciendo referencia a las Figuras 2 y 3, los cables de electrodo 111 de la pluralidad de celdas de batería 110 incluidas en el conjunto de celdas 100 pueden conectarse entre sí mediante soldadura o similar. En este caso, el elemento de cubierta 300 puede estar unido en contacto directo con los cables de electrodo 111 de al menos algunas de las celdas de batería 110. Además, el elemento de cubierta 300 puede adherirse a todos los cables de electrodo 111 de toda la celda de batería 110.

[0103] Por ejemplo, como se muestra en las figuras 2 a 4, el elemento de cubierta 300 puede estar configurado para cubrir la superficie exterior del cable de electrodo 111 adhiriéndose al menos a la superficie exterior del cable de electrodo 111. Por ejemplo, los cables de electrodo 111 pueden proporcionarse en el lado frontal del conjunto de celdas 100 (dirección del eje -Y en el dibujo), y el elemento de cubierta 300 puede estar configurado para adherirse a la superficie del lado frontal del cable de electrodo de lado frontal 111.

[0105] De acuerdo con esta realización de la presente divulgación, el cable de electrodo 111 proporcionado en el conjunto de celdas 100 puede adherirse directamente al elemento de cubierta 300. Por lo tanto, es posible evitar de forma más fiable que el material descargado (partículas fundidas, o similares) de la celda de batería 110 entre en contacto con la superficie del cable de electrodo 111, en particular la superficie exterior (superficie lateral delantera o superficie lateral trasera) del mismo. También, en este caso, el movimiento del cable de electrodo 111 por el gas o la llama puede restringirse de forma más fiable. Por lo tanto, es posible prevenir más eficazmente la aparición de un cortocircuito interno o similar en el lado del cable de electrodo 111 del módulo de batería.

[0107] El elemento de cubierta 300 puede estar configurado para estar adyacente o en contacto con el cable de electrodo 111. Por lo tanto, el elemento de cubierta 300 puede estar hecho de un material que tenga aislamiento eléctrico o puede incluir un material que tenga aislamiento eléctrico. Adicionalmente, el elemento de cubierta 300 puede incluir un material adhesivo o cohesivo para adherirse a la superficie exterior del cable de electrodo 111. Las propiedades adhesivas o cohesivas del elemento de cubierta 300 pueden mantenerse continuamente o pueden cambiar dependiendo de la temperatura o similares.

[0109] El elemento de cubierta 300 puede incluir varias resinas o varios materiales de cambio de fase (PCM) conocidos en el momento de la presentación de la presente divulgación. En particular, el elemento de cubierta 300 puede estar hecho de o incluir un material de transferencia de calor aplicado a la porción inferior del conjunto de celdas 100 dentro del módulo de batería. Por ejemplo, el elemento de cubierta 300 puede incluir un material de interfaz térmica (TIM), como grasa térmica, pasta térmica o compuesto térmico. Adicionalmente, el elemento de cubierta 300 puede incluir un material extintor de incendios. Por ejemplo, el elemento de cubierta 300 puede incluir carbonato cálcico.

[0111] Además, el módulo de batería de acuerdo con la presente divulgación puede incluir además un conjunto de barra colectora 400, como se muestra en las figuras 2 y 3. El conjunto de barra colectora 400 puede estar configurado para soportar los cables de electrodo 111, facilitar la interconexión de los cables de electrodo 111 y permitir la detección de la tensión de los cables de electrodo 111. En particular, el conjunto de barra colectora 400 puede incluir una barra colectora de módulo 410 y una carcasa de barra colectora 420, como se muestra en la figura 3.

[0113] Aquí, la barra colectora de módulo 410 puede estar hecha de un material conductor de la electricidad, como un material metálico. También, la barra colectora del módulo 410 puede estar configurada para conectar eléctricamente dos o más cables de electrodo 111 o para estar conectada a uno o más cables de electrodo 111 para transmitir información de detección a una unidad de control, como un sistema de gestión de baterías (BMS).

[0115] Adicionalmente, la carcasa de barra colectora 420 puede estar hecha de un material eléctricamente aislante, tales como un material plástico. También, la carcasa de barra colectora 420 puede estar configurada de forma que la barra colectora de módulo 410 quede asentada y fija. Además, la carcasa de la barra colectora 420 puede tener una hendidura formada en la misma, como se indica con S1 en la figura 3. También, la barra colectora de módulo 410 puede estar unida a un lado exterior de la carcasa de barra colectora 420, por ejemplo, el lado frontal. En este caso, el cable de electrodo 111 puede pasar a través de la hendidura S1 de la carcasa de barra colectora 420 y entrar en contacto con la barra colectora de módulo 410 situada en el exterior. En particular, el cable de electrodo 111 puede acoplarse y fijarse a la barra colectora de módulo 410 solo o en un estado apilado de dos o más. En este momento, como método de fijación de acoplamiento entre el cable de electrodo 111 y la barra colectora de módulo 410, puede utilizarse un método como la soldadura por láser o soldadura ultrasónica, pero también pueden aplicarse otros métodos de fijación.

[0117] Al menos una porción del elemento de cubierta 300 puede estar situada fuera de la carcasa de barra colectora 420, como en el lado frontal, y puede estar unida al cable del electrodo 111. Por ejemplo, como se muestra en las figuras 2 a 4, el cable de electrodo 111 puede estar configurado para apilarse con la barra colectora de módulo 410 en el exterior de la carcasa de barra colectora 420, es decir, en el lado delantero. En este momento, el elemento de cubierta 300 puede adherirse al lado exterior del cable de electrodo 111, es decir, al lado delantero. En este caso, el elemento de cubierta 300 también puede adherirse a la barra colectora de módulo 410 y/o a la carcasa de barra colectora 420 junto con el cable de electrodo 111. Por ejemplo, el elemento de cubierta 300 puede adherirse a la superficie frontal del cable de electrodo 111, la barra colectora de módulo 410, y la carcasa de barra colectora 420. Mientras tanto, aunque no se muestra en el dibujo, el elemento de cubierta 300 también puede proporcionarse en el lado trasero del conjunto de celdas 100, y puede adherirse a la superficie trasera del cable de electrodo 111 del lado trasero, la barra colectora de módulo de lado trasero 410, y la carcasa de barra colectora de lado trasero 420 del conjunto de celdas 100.

[0119] Adicionalmente, el módulo de batería de acuerdo con la presente divulgación puede incluir además un borne terminal 500 y un borne conector 600.

[0121] Aquí, el borne terminal 500 puede incluir un terminal positivo y un terminal negativo. También, el borne terminal 500 está hecho de un material metálico que tiene conductividad eléctrica, como el cobre o el aluminio, y puede funcionar como un paso a través del cual fluyen las corrientes de carga y descarga al estar conectado a otros componentes fuera del módulo de batería. Adicionalmente, el borne conector 600 puede funcionar como paso para dar y recibir diversas informaciones o señales del conjunto de celdas, como las características eléctricas del conjunto de celdas 100, por ejemplo, la tensión de cada celda de batería 110 o la tensión global del conjunto de celdas 100, hacia y desde una configuración de control tal como un BMS. El borne terminal 500 o el borne conector 600 es un componente ampliamente proporcionado en el módulo de batería, y se omitirá una descripción detallada del mismo.

[0123] El borne terminal 500 y el borne conector 600 pueden estar situados en la carcasa de la barra colectora 420, como se muestra en la figura 3 y similares. Sin embargo, la presente divulgación no se limita necesariamente a esta forma, y el borne terminal 500 y el borne conector 600 pueden estar situados en otras porciones distintas de la carcasa de barra colectora 420.

[0125] En esta realización, el elemento de cubierta 300 puede no estar adherido al borne terminal 500 o el borne conector 600. Es decir, el elemento de cubierta 300 se adhiere principalmente a porciones distintas del borne terminal 500 y del borne conector 600, y puede estar configurado de forma que al menos una porción de cada uno del borne terminal 500 y el borne conector 600 quede expuesta al exterior.

[0127] La caja de módulo 200 puede incluir un armazón de cuerpo 210 y una placa de extremo 220.

[0128] Aquí, el armazón de cuerpo 210 puede estar configurado de forma en la que al menos uno de los lados delantero y trasero esté abierto. En particular, como se muestra en la figura 2, el armazón de cuerpo 210 puede estar configurado de modo que los lados superior, inferior, izquierdo y derecho están cerrados, y los lados delantero y trasero están abiertos. En este caso, cada uno de los lados superior, inferior, izquierdo y derecho pueden configurarse en forma de placa, y estas cuatro placas pueden fabricarse en forma de un tubo integrado entre sí. Y, con respecto al armazón de cuerpo 210 de este tipo, puede denominarse armazón en bloque. Es decir, el armazón de cuerpo 210 puede tener una placa superior, una placa inferior, una placa izquierda, y una placa derecha, y un espacio interior puede estar limitado por estas placas. Adicionalmente, el conjunto de celdas 100 puede alojarse en este espacio interior limitado del armazón de cuerpo 210, tal como se ha descrito anteriormente.

[0130] Adicionalmente, la placa de extremo 220 puede estar configurada para acoplarse a la abertura del armazón de cuerpo 210. Por ejemplo, cuando el armazón de cuerpo 210 está configurado en forma de armazón en bloque en el que la parte delantera y trasera están abiertas como se muestra en las FIGS. 1 y 2, la placa de extremo 220 puede proporcionarse en cada una de las partes delantera y trasera del armazón de cuerpo 210 y acoplarse a la abertura delantera y a la abertura trasera del armazón de cuerpo 210, respectivamente. En este caso, el espacio interior del armazón de cuerpo 210 está limitado en la parte delantera y trasera por la placa de extremo 220, para que el espacio interior pueda cerrarse en su totalidad.

[0132] En esta realización, el conjunto de celdas 100 puede estar configurado de tal manera que el cable de electrodo 111 de cada celda de batería 110 esté situado en un lado cercano a la placa de extremo 220. Es decir, haciendo referencia a la figura 2, cada una de la pluralidad de celdas de batería 110 proporcionadas en el conjunto de celdas 100 es una batería secundaria de tipo bolsa y puede estar configurada de forma vertical. Es decir, la superficie ancha de la porción de alojamiento de cada celda de batería 110 puede estar orientada hacia las direcciones izquierda y derecha, y la porción de sellado que rodea la periferia de la porción de alojamiento de cada celda de batería 110 puede estar situada en la parte superior, inferior, delantera y trasera de la porción de alojamiento. También, el cable de electrodo 111 puede estar situado en los lados delantero y trasero de cada celda de batería 110. Adicionalmente, la pluralidad de celdas de batería 110 puede estar dispuesta una al lado de la otra en dirección horizontal, particularmente en la dirección izquierda-derecha (dirección del eje X). Por lo tanto, en la porción de sellado de cada celda de batería 110, puede decirse que la porción de terraza en la que está situado el cable de electrodo 111 está situada en los lados frontal y trasero.

[0134] Al menos una porción del elemento de cubierta 300 puede interponerse entre el cable de electrodo 111 del conjunto de celdas 100 y la placa de extremo 220. Es decir, al menos una porción del elemento de cubierta 300 puede estar situada fuera (delante o detrás) del cable de electrodo 111 de cada celda de batería 110. También, el elemento de cubierta 300 puede estar adherido al cable de electrodo 111, y una superficie exterior del elemento de cubierta 300 puede estar orientada hacia la placa de extremo 220.

[0136] De acuerdo con esta realización, el gas de ventilación o la llama descargada de una celda de batería específica 110 puede suprimirse para que no se dirija hacia la placa de extremo 220. Adicionalmente, ya que el elemento de cubierta 300 adherido al cable de electrodo 111 impide el contacto directo entre el cable de electrodo 111 y la placa de extremo 220, una cubierta aislante de tipo inyección incluida en el módulo de batería convencional, es decir, no es necesario que exista una cubierta de inyección. En otras palabras, en la técnica anterior, se requería una cubierta de inyección separada físicamente del cable de electrodo 111 y de la placa terminal 220 entre ellos para el aislamiento eléctrico y similares. También, cuando dicha cubierta de inyección se funde con llama o gas, está unida a un cable de electrodo o similar, provocando así un cortocircuito interno o similar. Sin embargo, según la realización anterior de la presente divulgación, la cubierta aislante adherida al cable de electrodo 111 se interpone entre el cable de electrodo 111 y la placa de extremo 220, para poder retirar la cubierta de inyección convencional.

[0138] En la realización anterior, el armazón de cuerpo 210 puede estar hecho de un material metálico como aluminio o acero inoxidable (SUS). Adicionalmente, la placa de extremo 220 también puede estar hecha de un material metálico como el armazón de cuerpo 210. En particular, la placa de extremo 220 puede estar hecha del mismo material que el armazón de cuerpo 210. De acuerdo con la presente divulgación, el elemento de cubierta 300 hecho de un material eléctricamente aislante puede fijarse al exterior del cable de electrodo 111 del conjunto de celdas 100, y así, incluso si la placa de extremo 220 está hecha de un material metálico con conductividad eléctrica, puede mantenerse el aislamiento eléctrico entre el conjunto de celdas 100 y la placa de extremo 220. Como alternativa, al menos una porción de la caja de módulo 200 puede incluir un material no metálico como el plástico.

[0140] El elemento de cubierta 300 puede estar configurado en forma de una película. En particular, el elemento de cubierta 300 puede incluir una capa base hecha de un material polimérico en forma de lámina delgada, en la que puede proporcionarse una capa adhesiva en al menos una superficie de la capa base, como una superficie interior. Por ejemplo, con referencia a la configuración de la figura 3, en el caso del elemento de cubierta 300 situado en el lado frontal del conjunto de celdas 100, puede aplicarse un material adhesivo a la superficie de lado trasero de la capa base.

[0142] Aquí, el elemento de cubierta 300 puede tener un grosor delgado, como de 0,5 mm a 1 mm. Sin embargo, el grosor del elemento de cubierta 300 puede diseñarse adecuadamente de forma diferente en función de diversas situaciones o condiciones, como el tipo, forma y tamaño de la celda de batería 110, el material del elemento de cubierta 300, y similar.

[0144] Adicionalmente, el elemento de cubierta 300 puede estar configurado de forma doblada para cubrir el lado exterior del conjunto de celdas 100. Por ejemplo, como indican las porciones A2 y A2' en las figuras 2 y 3, el elemento de cubierta 300 puede estar configurado en una forma en la que ambos extremos en la dirección horizontal están doblados. También, dicha porción doblada puede doblarse hacia las superficies exteriores de las dos celdas de batería 110 colocadas en el lado más exterior del conjunto de celdas 100 apiladas en la dirección horizontal. En particular, las porciones dobladas de ambos extremos del elemento de cubierta 300 en la dirección horizontal pueden adherirse al exterior del conjunto de celdas 100. Es decir, las porciones dobladas izquierda y derecha del elemento de cubierta 300, como las indicadas por A2 y A2' en las figuras 2 y 3, pueden adherirse a las superficies izquierda y derecha del conjunto de celdas 100, respectivamente.

[0146] De acuerdo con esta realización de la presente divulgación, la fuerza de acoplamiento entre el elemento de cubierta 300 y el conjunto de celdas 100 puede mejorarse para evitar la deformación de la posición o la forma del elemento de cubierta 300 incluso en caso de ventilación de gas o llama. Por lo tanto, el efecto de protección del cable de electrodo 111 por el elemento de cubierta 300 puede mejorarse aún más. Adicionalmente, de acuerdo con la realización anterior, el movimiento del gas de ventilación o llama hacia los lados delantero y trasero del conjunto de celdas 100 puede suprimirse más eficazmente reduciendo o eliminando el hueco entre el elemento de cubierta 300 y el conjunto de celdas 100.

[0148] El elemento de cubierta 300 puede estar configurado en una forma llena en una porción lateral donde el cable de electrodo 111 sobresale en el conjunto de celdas 100. Esto se describirá con más detalle haciendo referencia a las figuras 5 a 7 y similares.

[0150] La figura 5 es una vista en perspectiva parcial que muestra esquemáticamente algunas configuraciones de un módulo de baterías según otra realización de la presente divulgación. También, La figura 6 es una vista superior que muestra la configuración de la figura 5. Y, La figura 7 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea A3-A3' de la figura 5. Mientras tanto, para las diversas realizaciones incluidas en esta memoria descriptiva, incluida la presente realización, se omiten las descripciones detalladas de las porciones a las que pueden aplicarse idéntica o similarmente las descripciones de otras realizaciones, y se describirán principalmente las porciones con diferencias.

[0152] Haciendo referencia a las figuras 5 a 7, el conjunto de celdas 100 puede estar configurado de tal manera que el cable de electrodo 111 sobresalga por el lado frontal. Adicionalmente, la caja de módulo 200, en particular la placa de extremo 220, puede colocarse en el lado frontal del conjunto de celdas 100. En esta configuración, el elemento de cubierta 300 puede estar configurado para llenarse y adherirse al lado frontal del conjunto de celdas 100.

[0154] Por ejemplo, el elemento de cubierta 300 puede estar configurado para llenarse en al menos una porción del espacio entre el lado frontal del conjunto de celdas 100 y la placa de extremo 220. En este caso, el elemento de cubierta 300 puede estar configurado para inyectarse o aplicarse como un adhesivo que tiene viscosidad y fluidez iniciales, llenarse en al menos una porción del espacio entre el lado frontal del conjunto de celdas 100 y la placa de extremo 220, y a continuación curarse. En otro ejemplo, el elemento de cubierta 300 también puede estar configurado para seguir teniendo viscosidad o fluidez sin endurecerse después de ser inyectado o aplicado al lado frontal del conjunto de celdas 100.

[0156] En particular, el elemento de cubierta 300 puede llenarse entre las porciones de sellado de las celdas de batería adyacentes 110. Esto se describirá con más detalle haciendo referencia a la figura 8.

[0158] La figura 8 es una vista ampliada que muestra una porción A4 de la figura 7.

[0160] Haciendo referencia a la figura 8, los cables de electrodo 111 de cada celda de batería 110 incluida en el conjunto de celdas 100 pueden sobresalir hacia el lado frontal. En este caso, en cada celda de batería 110, una porción de terraza, que se indica con T, como una porción de sellado en una forma en la que se interpone un cable de electrodo 111 puede estar situado en el lado frontal. También, un espacio vacío, como se indica en A5, puede formarse entre las porciones de sellado de cada celda de batería 110, es decir, entre las porciones de terraza T de cada celda de batería 110. En este caso, el elemento de cubierta 300 puede llenarse en el espacio entre las porciones de sellado de las celdas de batería adyacentes 110, es decir, el espacio entre las porciones de terraza de las celdas de batería adyacentes 110.

[0162] También, cuando se mira con respecto a una porción de sellado (porción de terraza), el elemento de cubierta 300 puede llenarse en los lados izquierdo y derecho de cada porción de sellado. Adicionalmente, aunque no se muestra en la figura 8, el elemento de cubierta 300 también puede llenarse en las porciones superior e inferior de cada porción de sellado. En este caso, puede decirse que el miembro de cubierta 300 está configurado para cubrir toda la parte superior, inferior, izquierda y derecha de la porción de sellado (porción de terraza).

[0164] De acuerdo con esta configuración de la presente divulgación, cuando la presión interna de una celda de batería específica 110 aumenta debido a una situación como la fuga térmica, puede evitarse que se produzca una rotura en la porción de terraza donde se encuentra el cable de electrodo 111. Por lo tanto, es posible evitar más eficazmente que el gas de ventilación o la llama sean directamente expulsados o expuestos hacia la placa de extremo 220. Adicionalmente, de acuerdo con la realización anterior, el movimiento del cable de electrodo 111 colocado en la porción de terraza puede restringirse impidiendo de forma fiable el movimiento de la porción de terraza por el elemento de cubierta 300.

[0166] En particular, el elemento de cubierta 300 puede estar situado en la parte delantera y/o trasera del conjunto de celdas 100, pero puede configurarse para que se llene por completo de arriba abajo.

[0168] Por ejemplo, como se muestra en la figura 5, el elemento de cubierta 300 situado en el lado frontal del conjunto de celdas 100 puede llenarse por completo desde la parte superior a la inferior del conjunto de celdas 100. Es decir, la configuración de llenado entre las porciones de terraza, tal como la porción indicada por A5 en la figura 8, puede extenderse desde el extremo superior hasta el extremo inferior del conjunto de celdas 100.

[0170] Además, el elemento de cubierta 300 puede estar configurado de tal forma que los extremos superior e inferior estén doblados hacia el conjunto de celdas 100. Es decir, el elemento de cubierta 300 puede llenarse hasta la superficie superior del conjunto de celdas 100 y puede tener una forma doblada hacia la superficie superior del conjunto de celdas 100, como se indica con B1 en la figura 5. En este momento, el elemento de cubierta 300 puede adherirse a la superficie superior del conjunto de celdas 100. También, el elemento de cubierta 300 puede interponerse entre la superficie superior del conjunto de celdas 100 y la superficie interior (superficie inferior) de la caja de módulo 200.

[0171] Adicionalmente, el elemento de cubierta 300 puede llenarse hasta la superficie inferior del conjunto de celdas 100 y puede tener una forma doblada hacia la superficie inferior del conjunto de celdas 100, como se indica con B2 en la figura 5. En este momento, el elemento de cubierta 300 puede adherirse a la superficie inferior del conjunto de celdas 100. También, el elemento de cubierta 300 puede interponerse entre la superficie inferior del conjunto de celdas 100 y la superficie interior (superficie superior) de la caja de módulo 200.

[0173] De acuerdo con esta realización de la presente divulgación, es posible suprimir de forma más fiable el movimiento del gas de ventilación o de la llama hacia el lado de cable de electrodo 111 del conjunto de celdas 100. Es decir, en el caso de la realización anterior, se reduce el espacio entre el lado frontal y/o lado trasero del conjunto de celdas 100 y la placa de extremo 220. Adicionalmente, el movimiento del gas de ventilación o de la llama descargada en la porción central superior o en la porción central inferior del conjunto de celdas 100 hacia la placa de extremo 220 puede ser bloqueado por el elemento de cubierta 300. Por lo tanto, de acuerdo con esta realización, pueden evitarse más eficazmente diversos problemas causados por el movimiento de la llama o el gas de ventilación hacia la porción en la que se encuentra el cable de electrodo 111 o la placa de extremo 220.

[0175] Adicionalmente, de acuerdo con esta realización, el acoplamiento entre el elemento de cubierta 300 y el conjunto de celdas 100 puede mejorarse aún más. También, de acuerdo con la realización anterior, el cable de electrodo 111 de la celda de batería 110 puede estar protegido de forma más fiable por el elemento de cubierta 300.

[0177] Adicionalmente, el elemento de cubierta 300 puede llenarse en dirección horizontal entre el cuerpo de cada celda de batería 110 y el conjunto de barra colectora 400. Por ejemplo, haciendo referencia a la figura 8, en cada celda de batería 110, la porción de alojamiento en la que se aloja el conjunto de electrodo y el conjunto de barra colectora 400 pueden estar dispuestos estando separados entre sí por una distancia predeterminada en la dirección delanteratrasera (dirección de eje Y en el dibujo). En este momento, el elemento de cubierta 300 puede llenarse en una forma interpuesta entre la porción de alojamiento de la celda de batería 110 y el conjunto de barra colectora 400, en particular la carcasa de barra colectora 420. En este caso, también puede decirse que el elemento de cubierta 300 está lleno (colocado) entre la porción de alojamiento de cada celda de batería 110 y el cable de electrodo 111.

[0179] El elemento de cubierta 300 puede colocarse en un lado exterior del cable de electrodo 111 en dirección horizontal. Esto se describirá con más detalle con referencia a la figura 9 junto con la figura 7.

[0181] La figura 9 es una vista ampliada que muestra una porción A6 de la figura 7.

[0183] Con referencia a las figuras 7 y 9, el elemento de cubierta 300 puede colocarse en un lado exterior del cable de electrodo 111. A modo de ejemplo más específico, el cable de electrodo 111 puede estar situado en el lado frontal del conjunto de celdas 100 y puede estar en contacto con diferentes cables de electrodo 111. En este momento, el cable de electrodo 111 puede estar en contacto con la barra colectora de módulo 410 y puede estar soldado junto con la barra colectora de módulo 410. En esta configuración, el elemento de cubierta 300 puede estar situado en el lado exterior del cable de electrodo 111, por ejemplo, en el lateral frontal, como se indica con A7 en la figura 9.

[0185] En este caso, la exposición del cable del electrodo 111 al exterior puede impedirse mediante el elemento de cubierta 300. Además, la placa terminal 220 puede situarse fuera del cable de electrodo 111. Por lo tanto, de acuerdo con la realización, el elemento de cubierta 300 puede interponerse entre el cable de electrodo 111 y la placa de extremo 220. Por consiguiente, cuando el elemento de cubierta 300 está hecho de un material con aislamiento eléctrico, puede evitarse un cortocircuito eléctrico entre el cable del electrodo 111 y la placa final 220, incluso si la placa final 220 está hecha de un material metálico.

[0187] Adicionalmente, el elemento de cubierta 300 puede interponerse entre los cables de electrodos 111. Por ejemplo, los cables de electrodos 111 adyacentes pueden estar separados entre sí, como se indica con A8 en la figura 9. En este momento, el elemento de cubierta 300 puede llenarse entre los conductores de electrodos 111. De acuerdo con esta realización, el movimiento o el contacto mutuo involuntario de los cables de electrodo 111 puede evitarse de forma más fiable.

[0189] También, en la realización anterior, el elemento de cubierta 300 puede estar situado en un lado exterior del conjunto de barra colectora 400. Es decir, con referencia a la configuración de la figura 9, el elemento de cubierta 300 puede estar situado en el lado frontal (lado de dirección del eje -Y) del conjunto de barra colectora 400.

[0191] Además, el elemento de cubierta 300 puede estar configurado para llenarse tanto en el lado interior como en el exterior del conjunto de barra colectora 400. Por ejemplo, el elemento de cubierta 300 puede llenarse tanto por el lado interior (lado trasero) como por el lado exterior (lado frontal) del conjunto de barra colectora 400, como se muestra en las figuras 7 a 9.

[0193] De acuerdo con esta realización de la presente divulgación, el conjunto de barra colectora 400 al que se fija el cable de electrodo 111 mediante soldadura puede estar protegido y fijado de forma fiable por el elemento de cubierta 300. En particular, la carcasa de barra colectora 420 puede estar formada de un material plástico, y es posible evitar de forma más fiable que la carcasa de barra colectora 420 se dañe o funda por una llama o un gas de ventilación a alta temperatura. También, en este caso, el elemento de cubierta 300 se proporciona (llena) alrededor del conjunto de barra colectora 400 y, por lo tanto, el espacio vacío en la porción donde está situado el conjunto de barra colectora 400 puede reducirse. Por lo tanto, en este caso, incluso si se genera una llama o gas de ventilación en el conjunto de celdas 100, la seguridad del módulo de batería puede garantizarse con mayor fiabilidad.

[0195] Mientras tanto, cuando el elemento de cubierta 300 se proporciona alrededor del conjunto de barra colectora 400, el elemento de cubierta 300 puede estar configurado para no cubrir el borne terminal 500 o el borne conector 600. Es decir, como se muestra en los diversos dibujos descritos anteriormente, el borne terminal 500 o el borne conector 600 pueden estar configurados para estar expuestos al exterior. Esto se debe a que estos bornes terminales 500 o bornes de conector 600 deben estar expuestos al exterior de la caja de módulo 200 y conectados a otras configuraciones externas.

[0197] En particular, cuando el elemento de cubierta 300 está configurado para llenarse en el lateral del conjunto de celdas 100, el material adhesivo flexible para formar el elemento de cubierta 300 puede inyectarse en la caja de módulo 200 en la que se aloja el conjunto de celdas 100. En este momento, cuando el material adhesivo fluido se inyecta tanto en la parte delantera como en la trasera del conjunto de barra colectora 400, puede estar configurado de tal manera que la proximidad del borne terminal 500 o el borne conector 600 proporcionado en la parte superior del conjunto de barra colectora 400, especialmente la porción superior del mismo no está llena de un material adhesivo. Por ejemplo, la carcasa de barra colectora 420 puede tener una estructura de guía, como una pared de separación, para evitar que un material adhesivo para el elemento de cubierta 300 fluya hacia las proximidades del borne terminal 500 o del borne conector 600.

[0199] Adicionalmente, pueden aplicarse diversas estructuras o métodos de fabricación para exponer el borne terminal 500 o el borne conector 600 al exterior sin que queden completamente cubiertos por el elemento de cubierta 300.

[0201] El elemento de cubierta 300 puede estar configurado para cubrir por completo los cables de electrodo 111 de la pluralidad de celdas de batería 110 desde la parte superior a la inferior.

[0203] Por ejemplo, como se muestra en la figura 5, el elemento de cubierta 300 puede proporcionarse para cubrir completamente el cable de electrodo 111 situado en el lado frontal de la carcasa de barra colectora 420 desde la parte superior a la inferior del cable de electrodo 111.

[0205] En particular, el elemento de cubierta 300 puede estar configurado para cubrir completamente todo el cable de electrodo 111 proporcionado en el conjunto de celdas 100 en la dirección vertical. Es decir, el elemento de cubierta 300 puede estar configurado para cubrir por completo el cable de electrodo 111. Por ejemplo, como se muestra en las figuras 2, 4 y 5, en el caso del elemento de cubierta 300 previsto en el lado frontal del conjunto de celdas 100, puede estar configurado de tal manera que la superficie exterior de todo el cable de electrodo 111 situado en el lado frontal del conjunto de celdas 100, es decir, la superficie de lado frontal no está expuesta al lado frontal. Por lo tanto, como se muestra en la figura 4, cuando el conjunto de celdas 100 se ve desde el lado frontal, el cable de electrodo 111 puede estar completamente cubierto por el elemento de cubierta 300 y no expuesto al exterior.

[0207] De acuerdo con esta realización de la presente divulgación, el lado exterior del cable de electrodo 111, es decir, el lado frontal, puede estar protegido y fijado de forma más fiable por el elemento de cubierta 300. Por lo tanto, es posible evitar más eficazmente que se fijen al lado exterior del cable de electrodo 111 sustancias extrañas, incluidas partículas fundidas, o que el conductor de electrodo 111 se desplace. Además, como se muestra en varios dibujos anteriores, cuando una pluralidad de celdas de batería 110 se apilan en la dirección izquierda-derecha, existe una alta posibilidad de que el gas de ventilación o la llama generada en una celda de batería específica 110 fluya hacia el cable de electrodo 111 desde la parte superior o inferior. Por lo tanto, si el elemento de cubierta 300 cubre todo el cable de electrodo 111 desde la parte superior a la inferior como en la realización anterior, el efecto protector del cable de electrodo 111 puede mejorarse aún más.

[0209] La figura 10 es una vista que muestra esquemáticamente algunas configuraciones separadas de un módulo de batería de acuerdo con otra realización de la presente divulgación. También, La figura 11 es una vista que muestra esquemáticamente una configuración en sección transversal en un estado en el que el módulo de batería de la figura 10 está acoplado. Por ejemplo, la figura 11 muestra esquemáticamente una forma en sección transversal de una línea A9-A9' en la configuración en la que está acoplado el módulo de batería de la figura 10.

[0211] Con referencia a las figuras 10 y 11, puede formarse un orificio de ventilación en la carcasa de módulo 200, como se indica mediante H. El orificio de ventilación H puede estar configurado para atravesar la caja de módulo 200. En esta configuración, cuando el gas de ventilación se genera y expulsa del conjunto de celdas 100 alojado en el espacio interior de la caja de módulo 200, el gas de ventilación puede descargarse al exterior de la caja de módulo 200 a través del orificio de ventilación H.

[0213] En particular, el conjunto de celdas 100 puede estar configurado en una forma en la que una pluralidad de celdas de batería 110 se apilan en la dirección izquierda-derecha dentro de la caja de módulo 200, como se muestra en los diversos dibujos descritos anteriormente. En este momento, el orificio de ventilación H puede estar formado en el lado superior y/o inferior de la caja de módulo 200. Es decir, la caja de módulo 200 puede incluir una placa superior y una placa inferior, y el orificio de ventilación H puede estar formado en la placa superior o en la placa inferior. Además, como se muestra en la figura 10, el orificio de ventilación H puede estar configurado para extenderse a lo largo en la dirección izquierda-derecha, que es la dirección de apilamiento de las celdas de batería 110, en la placa superior o en la placa inferior.

[0215] De acuerdo con esta realización de la presente divulgación, el gas de ventilación o la llama expulsada del conjunto de celdas 100 pueden descargarse suavemente hacia el exterior de la caja de módulo 200 a través del orificio de ventilación H. Por lo tanto, el efecto de la presente divulgación de evitar que el gas de ventilación o la llama se dirijan hacia los cables de electrodo 111 situados en los lados delantero y trasero del conjunto de celdas 100 por el elemento de cubierta 300 puede mejorarse aún más.

[0217] Además, como en la realización descrita anteriormente, cuando los lados delantero y trasero de cada celda de batería 110, es decir, el lado de porción de terraza, están adheridos por el elemento de cubierta 300 en un estado en el que la pluralidad de celdas de batería 110 están dispuestas en la dirección izquierda-derecha, el gas de ventilación puede descargarse de cada celda de batería 110 en dirección ascendente o descendente. En este momento, cuando el orificio de ventilación H está formado en la porción superior y/o inferior de la caja de módulo 200, como en la realización anterior, el gas de ventilación o similar puede dirigirse fácilmente hacia el orificio de ventilación H en lugar de hacia el cable de electrodo 111.

[0219] En la realización en la que el orificio de ventilación H se proporciona en la caja de módulo 200 como se ha descrito anteriormente, el módulo de batería de acuerdo con la presente divulgación puede incluir además una unidad de ventilación 700 como se muestra en las figuras 10 y 11.

[0221] La unidad de ventilación 700 puede estar configurada para proporcionarse en al menos un lado de la caja de módulo 200 para permitir que el gas de ventilación se mueva. En particular, la unidad de ventilación 700 puede proporcionarse fuera de la caja de módulo 200. Además, la unidad de ventilación 700 puede estar configurada para fijarse al menos a una porción de la caja de módulo 200 en la que está formado el orificio de ventilación H. Como se muestra en las figuras 10 y 11, cuando el orificio de ventilación H está situado en la parte superior, la unidad de ventilación 700 puede fijarse a la parte superior de la caja de módulo 200.

[0223] Adicionalmente, la unidad de ventilación 700 puede tener un canal de ventilación formado en ella. Es decir, la unidad de ventilación 700 puede estar configurada de tal manera que el gas de ventilación descargado desde el orificio de ventilación H fluya hacia un espacio vacío en el mismo, es decir, el canal de ventilación, y puede moverse dentro del canal de ventilación, tal y como se indica con la flecha en la figura 11. También, la unidad de ventilación 700 puede tener una salida formada en al menos un lado de la misma para que el gas de ventilación del interior se descargue al exterior. La unidad de ventilación 700 puede estar hecha de un material metálico como aluminio o acero.

[0225] De acuerdo con esta realización de la presente divulgación, controlando la trayectoria del gas de ventilación descargado desde la caja de módulo 200 del módulo de batería, como la dirección de descarga o su ubicación, pueden eliminarse o reducirse los daños causados a un usuario u otro dispositivo por el gas de ventilación a alta temperatura. Adicionalmente, de acuerdo con la realización anterior, la trayectoria de descarga del gas de ventilación puede doblarse a través de la unidad de ventilación 700, suprimiendo así más eficazmente la descarga de factores causantes de incendios, como llamas o chispas, hacia el exterior del módulo de batería. En este caso, en el interior de la unidad de ventilación 700 pueden disponerse diversos tipos de estructuras de bloqueo para bloquear sustancias como llamas o chispas. Adicionalmente, de acuerdo con esta realización de la presente divulgación, ya que la unidad de ventilación 700 puede fijarse o soldarse al exterior sin cambiar significativamente la configuración general del módulo de batería, como la estructura de la caja de módulo 200 o el conjunto de celdas 100 previsto en ella, es posible controlar el gas de ventilación de diversas maneras con un proceso de fabricación relativamente fácil y una estructura sencilla.

[0226] La figura 12 es una vista que muestra esquemáticamente algunas configuraciones separadas de un módulo de batería de acuerdo con otra realización de la presente divulgación. También, La figura 13 es una vista en perspectiva de una configuración de un módulo de batería que incluye la configuración de la figura 12 vista desde la parte inferior. Y, la figura 14 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea A10-A10' de la figura 13. La presente realización también se describirá principalmente con respecto a una porción diferente de las realizaciones anteriores.

[0227] Haciendo referencia a las Figuras 12 a 14, el elemento de cubierta 300 puede configurarse de forma similar a la figura 5 para cubrir la superficie lateral del conjunto de celdas 100, en particular el lado delantero y/o trasero del conjunto de celdas 100 donde se encuentra el cable de electrodo 111. Sin embargo, a diferencia de la figura 5, el elemento de cubierta 300 puede estar configurado de tal forma que no cubra todo el lado del conjunto de celdas 100 en contacto estrecho total y no cubra una porción del lado del conjunto de celdas 100 en contacto estrecho.

[0229] Más específicamente, como se indica con B3 en las figuras 12 y 14, el elemento de cubierta 300 puede estar configurado para no cubrir una porción inferior del lado del conjunto de celdas 100. Además, como se muestra en las figuras 12 y 14, el elemento de cubierta 300 puede estar configurado para separarse del lateral del conjunto de celdas 100 una distancia predeterminada en una dirección horizontal (dirección delantera-trasera, dirección del eje Y). En este caso, puede decirse que el elemento de cubierta 300 está configurado para cubrir el exterior del conjunto de celdas 100 en dirección horizontal, pero para estar abierto y sin cubrir en dirección descendente.

[0231] De acuerdo con esta realización, el gas de ventilación o similar puede controlarse a través de una porción no cubierta por el elemento de cubierta 300, tal como una porción B3. Es decir, cuando se genera gas de ventilación o llama desde el conjunto de celdas 100, el gas de ventilación o similar puede ser guiado en dirección descendente, tal y como se indica con la flecha en la figura 14.

[0233] En este caso, puede formarse un orificio de ventilación en el lado inferior de la caja de módulo 200, como se indica con H' en las figuras 13 y 14. También, el orificio de ventilación H' puede estar previsto en una posición que comunique con la porción no cubierta (porción no llenada, B3) del elemento de cubierta 300, como se muestra en la figura 14. Además, esta realización puede aplicarse más útilmente cuando, en una realización en la que el módulo de batería está asentado en la caja de paquete, una configuración para inducir gas de ventilación o similar se proporciona en una porción de la caja de paquete en contacto con el lado inferior del módulo de batería, como el lado inferior de la caja de paquete.

[0235] De acuerdo con esta realización de la presente divulgación, una configuración de ventilación direccional en la que el gas de ventilación o la llama formados en el interior del módulo de batería se dirigen hacia una dirección específica del módulo de batería, como el lado inferior, puede implementarse más fácilmente. Además, de acuerdo con la realización anterior, es posible evitar de forma más fiable que el gas de ventilación o la llama se dirijan hacia el terminal de módulo situado en el lado superior de la parte delantera o trasera del módulo de batería.

[0237] Adicionalmente, en otra realización de la presente divulgación, la dirección de ventilación puede controlarse ajustando la cantidad de llenado (proporción de llenado) del elemento de cubierta 300. Por ejemplo, en las realizaciones de las figuras 12 y 14, el elemento de cubierta 300 puede estar provisto para llenarse por completo en los lados frontal y trasero del conjunto de celdas 100, pero la cantidad de llenado del elemento de cubierta 300 puede ser menor en la porción B3 que en otras porciones. En este caso, gas de ventilación o similar puede ser inducido a una porción del elemento de cubierta 300 que incluye una pequeña cantidad de llenado.

[0239] Mientras tanto, en las realizaciones de las figuras 12 y 14, se muestra una realización en la que el gas de ventilación se induce hacia el lado inferior del módulo de la batería, sin embargo una realización en la que el gas de ventilación se induce hacia el otro lado del módulo de batería, como el lado superior, también puede proporcionarse.

[0241] La batería de acuerdo con la presente divulgación puede incluir uno o más módulos de batería de acuerdo con la presente divulgación descrita anteriormente. También, el paquete de baterías de acuerdo con la presente divulgación puede incluir otros componentes además del módulo de batería, como los componentes del paquete de baterías conocidos en el momento de presentación de la presente divulgación, por ejemplo, un BMS, una barra colectora, una caja de paquete, un relé, un sensor de corriente, y/o similar.

[0243] El módulo de baterías de acuerdo con la presente divulgación se puede aplicar a un automóvil tal como un vehículo eléctrico o un vehículo híbrido. Es decir, el vehículo de acuerdo con la presente divulgación puede incluir el módulo de batería de acuerdo con la presente divulgación o el paquete de baterías de acuerdo con la presente divulgación. También, el vehículo según la presente divulgación puede incluir además otros componentes incluidos en el vehículo, además del módulo de batería o el paquete de baterías. Por ejemplo, el vehículo de acuerdo con la presente divulgación puede incluir además una carrocería, un motor, un dispositivo de control, como una unidad de control electrónico (ECU), y similares, además del módulo de batería según la presente divulgación.

[0245] Adicionalmente, el módulo de batería según la presente divulgación puede aplicarse a un sistema de almacenamiento de energía (ESS). Es decir, el sistema de almacenamiento de energía de acuerdo con la presente divulgación puede incluir el módulo de batería de acuerdo con la presente divulgación o el paquete de baterías de acuerdo con la presente divulgación.

[0247] Mientras tanto, los términos que indican direcciones como se usan en el presente documento, tales como superior, inferior, izquierda, derecha, frontal y trasero se usan solo por conveniencia de descripción, y es obvio para los expertos en la materia que el término puede cambiar dependiendo de la posición del elemento indicado o de un observador.

[0248] Si bien la presente divulgación se ha descrito anteriormente con respecto a un número limitado de realizaciones y dibujos, la presente divulgación no se limita a estos y es obvio para los expertos en la materia que se pueden realizar una variedad de modificaciones y cambios en los mismos dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

[0250] Signos de referencia

[0252] 100: conjunto de celdas

[0253] 110: celda de batería

[0254] 111: cable de electrodo

[0255] 200: caja de módulo

[0256] 210: armazón de cuerpo, 220: placa de extremo

[0257] 300: elemento de cubierta

[0258] 400: conjunto de barras colectoras

[0259] 410: módulo barra colectora, 420: carcasa de barra colectora

[0260] 500: borne terminal

[0261] 600: terminal de conector

[0262] 700: unidad de ventilación

Claims (11)

1. REIVINDICACIONES

1. Un módulo de batería que comprende:

un conjunto de celdas (100) que comprende una pluralidad de celdas de batería (110) conectadas eléctricamente entre sí a través de un cable de electrodo (111);

una caja de módulo (200) que aloja el conjunto de celdas en un espacio interior; y

un elemento de cubierta (300) adherido a una porción lateral del conjunto de celdas en el que el cable de electrodo sobresale en el espacio interior de la caja de módulo,

caracterizado por queel elemento de cubierta (300) está configurado para llenarse en una porción lateral del conjunto de celdas donde sobresale un cable de electrodo (111) en el conjunto de celdas (100).

2. El módulo de batería, de acuerdo con la reivindicación 1,

en donde la caja de módulo (200) comprende un armazón de cuerpo (210) en el que al menos uno de los lados delantero y trasero está abierto, y una placa de extremo (220) acoplada a la abertura del armazón de cuerpo (210).

3. El módulo de batería, de acuerdo con la reivindicación 2,

en donde el cable de electrodo (111) está situado en un lado cercano a la placa de extremo en el conjunto de celdas (100), y

el elemento de cubierta (300) se interpone entre el cable de electrodo (111) del conjunto de celdas y la placa de extremo (220).

4. El módulo de batería, de acuerdo con la reivindicación 1,

en donde el elemento de cubierta (300) se llena entre las porciones de sellado de las celdas de batería adyacentes (110).

5. El módulo de batería, de acuerdo con la reivindicación 1,

en donde el elemento de cubierta (300) se llena por completo desde un extremo superior a un extremo inferior en la parte delantera o trasera del conjunto de celdas (100).

6. El módulo de batería, de acuerdo con la reivindicación 5,

en donde el elemento de cubierta (300) está configurado de tal forma que el extremo superior y el extremo inferior están doblados en la dirección del conjunto de celdas (100).

7. El módulo de batería, de acuerdo con la reivindicación 1,

en donde el elemento de cubierta (300) está configurado para cubrir completamente los cables de electrodo (111) de la pluralidad de celdas de batería (110) desde un extremo superior a un extremo inferior.

8. El módulo de batería, de acuerdo con la reivindicación 1,

en donde la caja de módulo (200) tiene un orificio de ventilación formado en al menos un lado de una porción superior y una porción inferior.

9. El módulo de batería, de acuerdo con la reivindicación 8,

que comprende además una unidad de ventilación (700) provista en el lado exterior de una porción en la que se forma un orificio de ventilación en la caja de módulo (200) y configurada para permitir el movimiento del gas de ventilación descargado desde el orificio de ventilación.

10. Una batería que comprende un módulo de batería de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.

11. Un vehículo que comprende un módulo de batería de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.