ES3054264T3 - Battery pack and vehicle including the same - Google Patents

Abstract

Se describe un paquete de baterías configurado de tal manera que, al producirse gas dentro de un módulo, este gas a alta temperatura puede descargarse al exterior del paquete sin afectar a otro módulo adyacente. Un paquete de baterías, según un aspecto de la presente invención, comprende: una carcasa; un módulo de batería; y una cubierta que incluye una primera vía de ventilación lateral, una segunda vía de ventilación lateral y una vía de ventilación central, configuradas para guiar, en una posición correspondiente al módulo de batería, el gas producido en este, y está configurada para acoplarse a la carcasa del paquete y cubrir el módulo de batería. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Paquete de baterías y vehículo que incluye el mismo

[0003] Sector de la técnica

[0004] La presente divulgación se refiere a un paquete de baterías y a un vehículo que incluye el mismo, y más concretamente, a un paquete de baterías configurado para descargar un gas a alta temperatura al exterior del paquete de baterías sin afectar a otros módulos de baterías adyacentes cuando el gas se genera dentro del módulo de baterías, y a un vehículo que incluye el mismo.

[0005] La presente solicitud reivindica la prioridad de la solicitud de patente coreana n.º 10-2021-0188983 presentada el 27 de diciembre de 2021 en la República de Corea y de la solicitud de patente coreana n.º 10-2022-0076628 presentada el 23 de junio de 2022 en la República de Corea.

[0006] Antecedentes de la invención

[0007] El documento CN112688019A divulga un método de descarga de flujo de calor de una batería de alimentación. El documento KR20200098281A se refiere a un sistema de baterías que comprende una pluralidad de células de batería.

[0008] El documento CN110739424A proporciona una caja de batería y un método de supervisión de la fuga térmica de la caja de batería.

[0009] A medida que aumenta rápidamente la demanda de productos electrónicos portátiles, como ordenadores portátiles, cámaras de vídeo y teléfonos móviles, y comienza en serio la comercialización de robots y vehículos eléctricos, se están llevando a cabo activamente investigaciones sobre baterías secundarias de alto rendimiento capaces de cargarse y descargarse repetidamente.

[0010] Las baterías secundarias comercializadas actualmente incluyen baterías de níquel-cadmio, baterías de níquelhidrógeno, baterías de níquel-zinc y baterías secundarias de litio. Entre las mismas, las baterías secundarias de litio están en el punto de mira debido a sus ventajas de carga y descarga libres, tasa de autodescarga muy baja y alta densidad energética, ya que el efecto de memoria apenas se produce en comparación con las baterías secundarias a base de níquel.

[0011] Estas baterías secundarias de litio utilizan principalmente óxido a base de litio y material de carbono como material activo de electrodo positivo y material activo de electrodo negativo, respectivamente. Una batería secundaria de litio incluye un conjunto de electrodos en el que se disponen una placa de electrodo positivo y una placa de electrodo negativo recubiertas con dicho material activo de electrodo positivo y material activo de electrodo negativo, respectivamente, con un separador entre las mismas, y un material exterior, es decir, una carcasa de batería para sellar y alojar el conjunto de electrodos junto con el electrolito.

[0012] En general, las baterías secundarias de litio pueden clasificarse en baterías secundarias de tipo lata, en las que el conjunto de electrodos está integrado en una lata metálica, y baterías secundarias de tipo bolsa, en las que el conjunto de electrodos está integrado en una bolsa de lámina laminada de aluminio, dependiendo de la forma del material exterior.

[0013] Recientemente, las baterías secundarias se han utilizado ampliamente para la propulsión o el almacenamiento de energía, no solo en dispositivos pequeños, como los dispositivos electrónicos portátiles, sino también en dispositivos de tamaño mediano y grande, como los vehículos eléctricos y los sistemas de almacenamiento de energía (ESS). Muchas de estas baterías secundarias pueden alojarse juntas dentro de una carcasa de módulo en un estado de conexión eléctrica, lo que puede configurar un módulo de batería, y dichos módulos de batería pueden conectarse eléctricamente de nuevo en un espacio reducido para aumentar la densidad energética, lo que configura un paquete de baterías.

[0014] Sin embargo, cuando existen una pluralidad de módulos de batería en un estado denso en un espacio reducido como el anterior, pueden ser vulnerables a accidentes como incendios o explosiones. Por ejemplo, cuando se produce un evento como una fuga térmica en un módulo de batería, se puede descargar de ventilación gas a alta temperatura desde el módulo de batería. Si este gas de ventilación no se descarga adecuadamente al exterior del paquete de baterías, puede propagarse a otros módulos de batería incluidos en el paquete de baterías, lo que puede provocar una reacción en cadena. Además, en este caso, la presión dentro del paquete de baterías aumenta y existe la posibilidad de que se produzca una explosión. Cuando el paquete de baterías explota, no solo se pueden causar grandes daños a los dispositivos cercanos o a los usuarios debido a la presión de la explosión, sino que también se puede aumentar aún más el alcance y la velocidad de los daños. Por tanto, es necesario desarrollar un paquete de baterías que tenga una estructura que permita descargar de forma segura el gas de ventilación a alta temperatura al exterior del paquete de baterías sin afectar a otros módulos de batería adyacentes cuando se produce una anomalía en algunos módulos de batería y se descarga gas de ventilación.

[0015] Explicación de la invención

[0016] Problema técnico

[0017] La presente divulgación está diseñada para resolver los problemas de la técnica relacionada y, por tanto, la presente divulgación se dirige a controlar el flujo de un gas de ventilación en una dirección deseada añadiendo una estructura de formación de canal de ventilación adicional a un paquete de baterías existente.

[0018] En otro aspecto, la presente divulgación se dirige a permitir que el gas de ventilación a alta temperatura expulsado cuando se produce un evento térmico en algunos módulos de batería se descargue de forma segura al exterior del paquete de baterías sin afectar a otros módulos de batería dentro del paquete de baterías.

[0019] Sin embargo, el problema técnico que debe resolver la presente divulgación no se limita a los problemas mencionados anteriormente, y los expertos en la materia comprenderán claramente otros problemas no mencionados a partir de la siguiente descripción.

[0020] Solución técnica

[0021] En un aspecto de la presente divulgación, se proporciona un paquete de baterías tal como se define en la reivindicación 1.

[0022] Se puede proporcionar un elemento de sellado entre las barreras y la cubierta de paquete.

[0023] La cubierta de paquete puede incluir una placa de cubierta que cubre el espacio de alojamiento de la carcasa de paquete; y una placa de canal acoplada a un lado interior de la placa de cubierta y que tiene el primer canal de ventilación lateral, el segundo canal de ventilación lateral y el canal de ventilación central.

[0024] La placa de canal puede incluir una primera placa de canal acoplada al lado interior de la placa de cubierta en una posición correspondiente a los primeros módulos de batería y que tiene el primer canal de ventilación lateral; una segunda placa de canal acoplada al lado interior de la placa de cubierta en una posición correspondiente a los segundos módulos de batería y que tiene el segundo canal de ventilación lateral; y una tercera placa de canal acoplada al lado interior de la placa de cubierta en una posición correspondiente al espacio central y que tiene el canal de ventilación central.

[0025] La carcasa de paquete puede tener un espacio de recogida de gas formado en al menos uno de un lado y el otro lado a lo largo de una dirección de extensión del canal de ventilación central.

[0026] La carcasa de paquete puede tener un orificio de ventilación configurado para permitir que el gas de ventilación en el espacio de recogida de gas se descargue al exterior de la carcasa de paquete.

[0027] El primer canal de ventilación lateral y el segundo canal de ventilación lateral pueden tener una forma de ranura formada en un lado interior de la cubierta de paquete.

[0028] El primer canal de ventilación lateral y el segundo canal de ventilación lateral pueden tener una forma de ranura formada en un lado de la primera placa de canal y la segunda placa de canal, respectivamente, y un lado de la primera placa de canal y la segunda placa de canal opuesto al lado en el que se forma la ranura puede acoplarse en el lado interior de la placa de cubierta.

[0029] El primer canal de ventilación lateral y el segundo canal de ventilación lateral pueden estar dispuestos en una pluralidad a lo largo de una dirección longitudinal del paquete de baterías, respectivamente.

[0030] El canal de ventilación central puede incluir un primer canal de ventilación central que se comunica con el primer canal de ventilación lateral; y un segundo canal de ventilación central que se comunica con el segundo canal de ventilación lateral.

[0031] La tercera placa de canal puede incluir una primera parte de formación de canal que forma el primer canal de ventilación central que se comunica con el primer canal de ventilación lateral; una segunda parte de formación de canal que forma el segundo canal de ventilación central que se comunica con el segundo canal de ventilación lateral y no se comunica con el primer canal de ventilación central; y una parte de acoplamiento que conecta la primera parte de formación de canal y la segunda parte de formación de canal y que está acoplada en el lado interior de la placa de cubierta.

[0032] Un vehículo según una realización de la presente divulgación para lograr el objeto anterior incluye el módulo de batería según la presente divulgación.

[0033] Efectos ventajosos

[0034] Según un aspecto de la presente divulgación, cuando se genera gas dentro del paquete de baterías, la dirección de descarga del gas puede controlarse adecuadamente para que el gas de ventilación generado pueda descargarse en una dirección deseada.

[0035] Según otro aspecto de la presente divulgación, la dirección de descarga del gas de ventilación generado dentro del paquete de baterías puede controlarse eficazmente sin cambiar significativamente la estructura general del paquete de baterías.

[0036] Según otro aspecto de la presente divulgación, es posible retrasar/evitar que el gas de ventilación a alta temperatura generado por algunos módulos de batería que presentan problemas en caso de un evento térmico afecte a los módulos de batería adyacentes.

[0037] Según otro aspecto de la presente divulgación, el gas de ventilación puede descargarse rápidamente.

[0038] Según otro aspecto de la presente divulgación, se puede prevenir el fuego o reducir la velocidad de propagación del fuego.

[0039] Según otro aspecto de la presente divulgación, las baterías secundarias en las que la densidad energética es importante pueden disponerse sin proporcionar un espacio independiente para el cableado que conecta los módulos de batería y pueden protegerse de impactos físicos externos.

[0040] Por consiguiente, cuando se aplica el paquete de baterías según la presente divulgación a un vehículo, se puede garantizar la seguridad de los ocupantes de forma más eficaz.

[0041] Breve descripción de los dibujos

[0042] Los dibujos adjuntos ilustran una realización preferida de la presente divulgación y, junto con la divulgación anterior, sirven para proporcionar una mayor comprensión de las características técnicas de la presente divulgación y, por tanto, la presente divulgación no se interpreta como limitada al dibujo.

[0043] La FIG. 1 es una vista en perspectiva en despiece que muestra un paquete de baterías según una realización de la presente divulgación.

[0044] La FIG.2 es una vista en perspectiva que muestra el aspecto de un paquete de baterías según una realización de la presente divulgación.

[0045] La FIG. 3 es un diagrama que muestra el espacio interior de una carcasa de paquete según una realización de la presente divulgación.

[0046] La FIG.4 es un diagrama que muestra un módulo de batería según una realización de la presente divulgación. La FIG. 5 es una vista en perspectiva en despiece que muestra un módulo de batería según otra realización de la presente divulgación.

[0047] La FIG. 6 es un diagrama que muestra una trayectoria de flujo de gas en un paquete de baterías según una realización de la presente divulgación.

[0048] La FIG. 7 es un diagrama que muestra una forma a modo de ejemplo de una barrera de la carcasa de paquete según una realización de la presente divulgación.

[0049] La FIG.8 es una vista en sección transversal que muestra esquemáticamente una forma a modo de ejemplo de una sección transversal tomada a lo largo de la línea A-A’ en la FIG.2.

[0050] La FIG. 9 es un diagrama que muestra formas a modo de ejemplo de una placa de cubierta y una placa de canal según una realización de la presente divulgación.

[0051] La FIG. 10 es un diagrama que muestra formas a modo de ejemplo de un espacio de recogida y un orificio de ventilación de una carcasa de paquete según una realización de la presente divulgación.

[0052] La FIG. 11 es un diagrama que muestra una forma a modo de ejemplo de una ranura proporcionada en la cubierta del paquete según una realización de la presente divulgación.

[0053] La FIG. 12 es un diagrama que muestra una trayectoria de flujo de gas en un paquete de baterías según otra realización de la presente divulgación.

[0054] La FIG. 13 es una vista en sección transversal que muestra esquemáticamente una forma a modo de ejemplo de una sección transversal tomada a lo largo de la línea B-B’, después de que la cubierta del paquete se acople a otra realización de la FIG.12.

[0055] Realización preferente de la invención

[0056] A continuación, se describirán detalladamente las realizaciones preferidas de la presente divulgación haciendo referencia a los dibujos adjuntos. Antes de la descripción, debe entenderse que los términos utilizados en la memoria descriptiva y en las reivindicaciones adjuntas no deben interpretarse como limitados a los significados generales y del diccionario, sino que deben interpretarse basándose en los significados y conceptos correspondientes a los aspectos técnicos de la presente divulgación en base al principio de que el inventor puede definir los términos de manera adecuada para la mejor explicación.

[0057] Por tanto, la descripción propuesta en el presente documento es solo un ejemplo preferible con fines ilustrativos, sin intención de limitar el alcance de la divulgación, por lo que debe entenderse que podrían realizarse otras modificaciones y equivalentes sin alejarse del alcance de la divulgación.

[0058] La FIG. 1 es una vista en perspectiva en despiece que muestra un paquete de baterías según una realización de la presente divulgación, y la FIG. 2 es una vista en perspectiva que muestra el aspecto de un paquete de baterías según una realización.

[0059] Haciendo referencia a las FIGS. 1 y 2, un paquete de baterías según la presente divulgación incluye una carcasa 100 de paquete, un módulo 200 de batería y una cubierta 300 de paquete.

[0060] La carcasa 100 de paquete puede tener un espacio vacío formado en su interior para alojar el módulo 200 de batería en el espacio interior. Por ejemplo, la carcasa 100 de paquete puede incluir cinco placas sin un lado en forma de paralelepípedo rectangular. En este momento, al menos algunas de las placas individuales que constituyen la carcasa 100 de paquete pueden estar integradas entre sí. Alternativamente, las cinco placas pueden fabricarse por separado y luego acoplarse entre sí mediante soldadura, sujeción con pernos o similares. La carcasa 100 de paquete puede incluir, por ejemplo, un material metálico como el aluminio. Sin embargo, la presente divulgación no se limita al material específico de la carcasa 100 de paquete.

[0061] Como se muestra en la FIG.3, la carcasa 100 de paquete incluye un primer espacio 110 de alojamiento, un segundo espacio 120 de alojamiento separado del primer espacio 110 de alojamiento y un espacio 130 central formado entre el primer espacio 110 de alojamiento y el segundo espacio 120 de alojamiento. El primer espacio 110 de alojamiento puede estar dispuesto opuesto al segundo espacio 120 de alojamiento, con el espacio 130 central interpuesto entre los mismos.

[0062] El módulo 200 de batería incluye al menos un primer módulo 210 de batería dispuesto dentro del primer espacio 110 de alojamiento y al menos un segundo módulo 220 de batería dispuesto dentro del segundo espacio 120 de alojamiento. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 3, se pueden proporcionar cuatro primeros módulos 210 de batería en el primer espacio 110 de alojamiento y cuatro segundos módulos 220 de batería en el segundo espacio 120 de alojamiento.

[0063] Haciendo referencia a la FIG.4, el módulo 200 de batería puede incluir una célula 201 de batería. Las células 201 de batería pueden estar dispuestas en una pluralidad. La célula 201 de batería puede significar una batería secundaria. La célula 201 de batería puede incluir un conjunto de electrodos, un electrolito, una carcasa de batería que aloja el conjunto de electrodos y el electrolito, y un par de cables de electrodo conectados al conjunto de electrodos y extraídos de la carcasa de batería. La célula 201 de batería puede ser, por ejemplo, una batería secundaria de tipo bolsa. Sin embargo, también se pueden emplear otros tipos de baterías secundarias, como una batería cilíndrica o una batería prismática, como célula 201 de batería de la presente divulgación.

[0064] Cuando las células 201 de batería se proporcionan en una pluralidad, la pluralidad de células 201 de batería pueden conectarse eléctricamente entre sí. El módulo 200 de batería puede incluir además un conjunto 202 de armazón de barras colectoras para conectar eléctricamente entre sí la pluralidad de células 201 de batería. El conjunto 202 de armazón de barras colectoras puede proporcionarse en un par, por ejemplo. En este caso, el par de conjuntos 202 de armazón de barras colectoras puede acoplarse a un lado y al otro lado de la dirección longitudinal de la célula 201 de batería, respectivamente.

[0065] Haciendo referencia a la FIG. 5, el módulo 200 de batería puede incluir además una caja 203 de módulo. La caja 203 de módulo puede estar configurada para alojar al menos una célula 201 de batería. La caja 203 de módulo puede incluir un orificio 203a de ventilación. Cuando se genera un gas de ventilación desde la célula 201 de batería alojada en el espacio interior, el orificio 203a de ventilación puede estar configurado para descargar el gas de ventilación generado desde el interior de la caja 203 de módulo hacia el exterior.

[0067] La cubierta 300 de paquete está acoplada a la carcasa 100 de paquete para cubrir el módulo 200 de batería. Haciendo referencia a la FIG. 6 junto con las FIGS. 1 y 2, la cubierta 300 de paquete se acopla con la carcasa 100 de paquete para formar un primer canal 310 de ventilación lateral, un segundo canal 320 de ventilación lateral y un canal 330 de ventilación central en el espacio interior de la carcasa 100 de paquete. El primer canal 310 de ventilación lateral está configurado para guiar el gas de ventilación generado en el primer módulo 210 de batería hacia el espacio 130 central en una posición correspondiente al primer módulo 210 de batería. El segundo canal 320 de ventilación lateral está configurado para guiar el gas de ventilación generado en el segundo módulo 220 de batería hacia el espacio 130 central en una posición correspondiente al segundo módulo 220 de batería. El canal 330 de ventilación central está configurado para guiar el gas de ventilación recogido hacia el espacio 130 central desde el interior de la carcasa 100 de paquete hacia el exterior en una posición correspondiente al espacio 130 central. El primer canal 310 de ventilación lateral, el segundo canal 320 de ventilación lateral y el canal 330 de ventilación central pueden estar formados en el lado interior de la cubierta 300 de paquete.

[0069] Según esta configuración de la presente divulgación, es posible añadir una función de control del flujo de un gas de ventilación creando un canal de ventilación en la cubierta 300 de paquete, que se utiliza solo para cubrir la carcasa 100 de paquete en un caso general. Concretamente, según esta configuración de la presente divulgación, cuando se produce un evento térmico en cada módulo 200 de batería, la llama y el gas de ventilación se desplazan hacia el espacio 130 central a lo largo del primer canal 310 de ventilación lateral y el segundo canal 320 de ventilación lateral formados entre la parte superior del módulo 200 de batería y el lado interior de la cubierta 300 de paquete, con lo que se puede reducir significativamente la posibilidad de que un evento térmico se propague hacia los módulos de batería adyacentes. Además, según esta configuración de la presente divulgación, dado que los gases de ventilación recogidos en el espacio 130 central se desplazan de nuevo a lo largo del canal 330 de ventilación central formado en el lado interior de la cubierta 300 de paquete, la temperatura del gas de ventilación puede descender durante el desplazamiento, e incluso cuando se genera una llama junto con el gas de ventilación, la intensidad de la llama puede debilitarse mientras se desplaza a lo largo del canal de ventilación. En consecuencia, es posible eliminar o reducir los daños que pueden producirse debido a la expulsión al exterior de gases de ventilación a alta temperatura y llamas.

[0071] Haciendo referencia a la FIG. 7, la carcasa 100 de paquete incluye barreras 140 dispuestas en una posición correspondiente entre los primeros módulos 210 de batería adyacentes entre sí y una posición correspondiente entre los segundos módulos 220 de batería adyacentes entre sí, respectivamente. Según esta configuración de la presente divulgación, se puede proporcionar un espacio de alojamiento independiente para cada uno de la pluralidad de primeros módulos 210 de batería y, de manera similar, se puede proporcionar un espacio de alojamiento independiente para cada uno de la pluralidad de segundos módulos 220 de batería.

[0073] Haciendo referencia a las FIGS.7 y 8, la barrera 140 puede acoplarse a la cubierta 300 de paquete para bloquear el movimiento de un gas de ventilación entre los espacios de alojamiento de los primeros módulos 210 de batería adyacentes entre sí y el movimiento de un gas de ventilación entre los espacios de alojamiento de los segundos módulos 220 de batería adyacentes entre sí. Dado que la barrera 140 está acoplada a la cubierta 300 de paquete, se puede bloquear el movimiento de un gas de ventilación entre los espacios de alojamiento de los módulos 200 de batería adyacentes. El acoplamiento se puede realizar mediante soldadura, sujeción con pernos o similar.

[0075] Según esta realización de la presente divulgación, dado que los espacios de alojamiento de los primeros módulos 210 de batería adyacentes entre sí y los espacios de alojamiento de los segundos módulos 220 de batería adyacentes entre sí están estructuralmente aislados entre sí por la barrera 140, el gas de ventilación generado en cada módulo de batería no se desplaza hacia un módulo de batería adyacente, sino que solo se desplaza hacia el espacio 130 central a través del primer canal 310 de ventilación lateral y el segundo canal 320 de ventilación lateral. El gas de ventilación recogido en el espacio 130 central puede desplazarse a través del canal 330 de ventilación central. Durante este desplazamiento, la temperatura del gas de ventilación puede disminuir y la intensidad de la llama puede debilitarse, minimizando así el efecto de la llama de alta temperatura y del gas de ventilación generado en cada módulo de batería en otros módulos de batería.

[0077] Mientras tanto, como se muestra en la FIG. 8, se puede proporcionar un elemento 150 de sellado entre la barrera 140 y la cubierta 300 de paquete. El elemento 150 de sellado puede estar configurado para cubrir al menos una parte de la parte de acoplamiento de la barrera 140 y la cubierta 300 de paquete.

[0079] Según esta configuración de la presente divulgación, se puede mejorar aún más el efecto de impedir que el gas de ventilación se desplace hacia el hueco entre la barrera 140 y la cubierta 300 de paquete.

[0081] Mientras tanto, el paquete de baterías de la presente divulgación puede incluir además una barrera 141 adicional para definir el espacio de alojamiento del primer módulo 210 de batería y el espacio de alojamiento del segundo módulo 220 de batería. En este caso, la barrera 141 adicional para definir el espacio de alojamiento del primer módulo 210 de batería puede alargarse a lo largo de la dirección de extensión del canal 330 de ventilación central. En consecuencia, el espacio de alojamiento para el primer módulo 210 de batería puede estar formado por la carcasa 100 de paquete y la barrera 141 adicional. De manera similar, la barrera 141 adicional para definir el espacio de alojamiento del segundo módulo 220 de batería puede alargarse a lo largo de la dirección de extensión del canal 330 de ventilación central. En consecuencia, el espacio de alojamiento para el segundo módulo 220 de batería puede estar formado por la carcasa 100 de paquete y la barrera 141 adicional. La barrera 141 adicional para definir el espacio de alojamiento del primer módulo 210 de batería y la barrera 141 adicional para definir el espacio de alojamiento del segundo módulo 220 de batería pueden estar separadas una con respecto a otra para formar el espacio 130 central entre las mismas. La barrera 141 adicional puede estar formada de manera que tenga un interior vacío, de modo que se reduzca el peso mientras se mantiene la rigidez. Por tanto, en una batería secundaria en la que la densidad energética es importante, se puede garantizar una alta densidad energética.

[0083] Haciendo referencia a la FIG.9 junto con las FIGS.1 y 2, la cubierta 300 de paquete puede incluir una placa 340 de cubierta y una placa 350 de canal. La placa 340 de cubierta puede estar configurada para cubrir el espacio de alojamiento de la carcasa 100 de paquete. La placa 350 de canal puede estar acoplada a un lado interior de la placa 340 de cubierta y puede incluir el primer canal 310 de ventilación lateral, el segundo canal 320 de ventilación lateral y el canal 330 de ventilación central.

[0085] La placa 350 de canal puede incluir una primera placa 351 de canal, una segunda placa 352 de canal y una tercera placa 353 de canal. La primera placa 352 de canal puede estar acoplada al lado interior de la placa 340 de cubierta en una posición correspondiente al primer módulo 210 de batería. La primera placa 351 de canal puede incluir el primer canal 310 de ventilación lateral. La segunda placa 352 de canal puede estar acoplada al lado interior de la placa 340 de cubierta en una posición correspondiente al segundo módulo 220 de batería. La segunda placa 352 de canal puede incluir el segundo canal 320 de ventilación lateral. La tercera placa 353 de canal puede estar acoplada al lado interior de la placa 340 de cubierta en una posición correspondiente al espacio 130 central. La tercera placa 353 de canal puede incluir el canal 330 de ventilación central. En este momento, al menos parte de la placa 340 de cubierta, la primera placa 351 de canal, la segunda placa 352 de canal y la tercera placa 353 de canal pueden estar integradas entre sí, y la presente divulgación no se limita al caso en el que las placas individuales se fabrican y acoplan por separado. Además, el canal de ventilación lateral y el canal de ventilación central pueden formarse en posiciones correspondientes a cada módulo de batería en cada placa.

[0087] En particular, en la presente divulgación, cuando la placa 340 de cubierta y la placa 350 de canal no tienen una forma integrada y se proporcionan como partes independientes y acopladas, la cubierta 300 de paquete en una forma general sin un canal de ventilación puede utilizarse tal cual. Además, según la configuración de la presente divulgación, al fabricar la cubierta 300 de paquete, se puede aumentar la eficiencia de la producción fabricando y acoplando las placas por separado. Por otro lado, como se ha descrito anteriormente, cuando los canales 310, 320, 330 de ventilación se encuentran en el lado interior de la cubierta 300 de paquete, es posible minimizar la disminución del espacio de alojamiento dentro de la carcasa 100 de paquete debido a la formación del canal de ventilación, asegurando así una utilización eficiente del espacio en las baterías secundarias, donde la densidad energética es importante.

[0089] Haciendo referencia a la FIG.10 junto con las FIGS.6 y 9, la carcasa 100 de paquete puede estar configurada para tener un espacio 160 de recogida de gas en al menos uno de un lado y el otro lado a lo largo de la dirección de extensión del canal 330 de ventilación central. El gas de ventilación generado en el módulo 200 de batería se mueve a través del primer canal 310 de ventilación lateral y el segundo canal 320 de ventilación lateral, y el gas de ventilación recogido en el espacio 130 central de esta manera se mueve a través del canal 330 de ventilación central y se acumula en el espacio 160 de recogida de gas. Por ejemplo, el espacio 160 de recogida de gas puede proporcionarse en un extremo de la dirección longitudinal de la carcasa 100 de paquete, paralelo a la dirección de extensión del canal 330 de ventilación central. Además, la carcasa 100 de paquete puede tener un orificio 170 de ventilación para que el gas de ventilación del espacio 160 de recogida de gas pueda descargarse al exterior de la carcasa 100 de paquete. El orificio 170 de ventilación puede tener una forma que penetre en la carcasa 100 de paquete. Además, el orificio 170 de ventilación puede tener no solo una forma completamente abierta, sino que también puede estar configurado en una forma que no esté completamente abierta y que esté cerrada en un estado normal y se abra según un cambio en la presión o la temperatura. Sin embargo, la presente divulgación no se limita a la forma, la ubicación y el número del espacio 160 de recogida de gas mostrado en la FIG. 10 ni a la forma del orificio 170 de ventilación.

[0091] Según esta realización de la presente divulgación, cuando se genera una gran cantidad de gas de ventilación de una sola vez y aumenta la presión interna del paquete de baterías, la presión interna del paquete de baterías puede reducirse rápidamente a través del espacio 160 de recogida de gas, que tiene un volumen relativamente mayor que los canales 310, 320 de ventilación laterales y el canal 330 de ventilación central. Además, el gas de ventilación puede descargarse en una dirección prevista a través del orificio 170 de ventilación, e incluso si se genera instantáneamente una gran cantidad de gas de ventilación, el gas puede descargarse de manera más rápida y sin problemas aumentando el tamaño o el número del orificio 170 de ventilación.

[0093] Haciendo referencia a la FIG. 11 junto con las FIGS. 6 y 9, el primer canal 310 de ventilación lateral y el segundo canal 320 de ventilación lateral pueden tener una forma de ranura G formada en el lado interior de la cubierta 300 de paquete. El primer canal 310 de ventilación lateral y el segundo canal 320 de ventilación lateral pueden tener una forma de ranura G formada en un lado de la primera placa 351 de canal y la segunda placa 352 de canal, respectivamente.

[0095] En este caso, el lado de la primera placa 351 de canal y la segunda placa 352 de canal opuesto al lado en el que se forma la ranura G puede acoplarse al lado interior de la placa 340 de cubierta. Según esta realización de la presente divulgación, se puede aumentar la eficiencia del espacio en una batería secundaria en la que la densidad energética es importante, ya que la ranura se forma sin necesidad de instalar un elemento independiente para formar un canal de ventilación lateral en el lado interior de la cubierta o placa de paquete. Además, en este caso, la producción es fácil porque la ranura se puede implementar más fácilmente que acoplar un elemento independiente para formar un canal de ventilación lateral con la cubierta o placa de paquete.

[0097] La ranura G puede proporcionarse en una pluralidad. En este caso, la pluralidad de ranuras G pueden estar separadas una con respecto a otra a lo largo de una dirección sustancialmente perpendicular a la dirección de extensión del primer canal 310 de ventilación y del segundo canal 320 de ventilación, es decir, en una dirección sustancialmente paralela a la dirección de extensión del canal 330 de ventilación central. En consecuencia, el primer canal 310 de ventilación lateral y el segundo canal 320 de ventilación lateral pueden proporcionarse en una pluralidad a lo largo de una dirección sustancialmente paralela a la dirección de extensión del canal 330 de ventilación central. La pluralidad de primeros canales 310 de ventilación laterales y segundos canales 320 de ventilación laterales pueden estar separados uno con respecto a otro a lo largo de una dirección sustancialmente paralela a la dirección de extensión del canal 330 de ventilación central. El gas de ventilación generado por el módulo 200 de batería puede moverse a través del primer canal 310 de ventilación lateral y el segundo canal 320 de ventilación lateral en forma de una ranura G formada entre el módulo 200 de batería y el lado interior de la cubierta 300 de paquete.

[0099] La FIG. 12 es un diagrama que muestra una trayectoria de flujo de gas en un paquete de baterías según otra realización de la presente divulgación. La FIG. 13 es una vista en sección transversal que muestra una cubierta de paquete según otra realización de la presente divulgación.

[0101] En el paquete de baterías, haciendo referencia a las FIGS.12 y 13, el canal 330 de ventilación central puede incluir un primer canal 331 de ventilación central que se comunica con el primer canal 310 de ventilación lateral y un segundo canal 332 de ventilación central que se comunica con el segundo canal 320 de ventilación lateral.

[0103] En este caso, el gas de ventilación generado desde el primer módulo 210 de batería se recoge en el espacio 130 central a lo largo del primer canal 310 de ventilación lateral y luego se mueve a lo largo del primer canal 331 de ventilación central, y de forma independiente, el gas de ventilación generado por el segundo módulo 220 de batería se recoge en el espacio 130 central a lo largo del segundo canal 320 de ventilación lateral y luego se desplaza a lo largo del segundo canal 332 de ventilación central.

[0105] La tercera placa 353 de canal puede incluir una primera parte 353a de formación de canal que forma el primer canal 331 de ventilación central que se comunica con el primer canal 310 de ventilación lateral, una segunda parte 353b de formación de canal que forma el segundo canal 332 de ventilación central, y una parte 353c de acoplamiento que conecta la primera parte 353a de formación de canal y la segunda parte 353b de formación de canal y que está acoplada al lado interior de la placa 340 de cubierta. La tercera placa 353 de canal puede alargarse a lo largo de la dirección de extensión del canal 330 de ventilación central. La primera parte 353a de formación de canal puede estar separada del lado interior de la placa 340 de cubierta por una distancia predeterminada. En consecuencia, el primer canal 331 de ventilación central puede estar formado en un espacio rodeado por la primera parte 353a de formación de canal, la placa 340 de cubierta y la parte 353c de acoplamiento. De manera similar, la segunda parte 353b de formación de canal puede estar separada del lado interior de la placa 340 de cubierta por una distancia predeterminada. En consecuencia, el segundo canal 332 de ventilación central puede estar formado en un espacio rodeado por la segunda parte 353b de formación de canal, la placa 340 de cubierta y la parte 353c de acoplamiento. Para una comunicación fluida entre el primer canal 310 de ventilación lateral y el primer canal 331 de ventilación central, la primera parte 353a de formación de canal puede estar situada a una altura correspondiente a la altura (longitud que se extiende a lo largo de una dirección paralela al eje Z) de la célula 201 de batería colocada en posición vertical en la carcasa 100 de paquete. De manera similar, para una comunicación fluida entre el segundo canal 320 de ventilación lateral y el segundo canal 332 de ventilación central, la segunda parte 353b de formación de canal puede estar situada a una altura correspondiente a la altura (longitud que se extiende a lo largo de la dirección paralela al eje Z) de la célula 201 de batería colocada en posición vertical en la carcasa 100 de paquete.

[0107] Según esta realización de la presente divulgación, el gas de ventilación generado en el primer espacio 110 de alojamiento no afecta al segundo módulo 220 de batería alojado en el segundo espacio 120 de alojamiento y, de manera similar, el gas de ventilación generado en el segundo espacio 120 de alojamiento no afecta al primer módulo 210 de batería alojado en el primer espacio 110 de alojamiento. Por tanto, según esta realización, es posible prevenir eficazmente la propagación de eventos dentro del paquete de baterías. Es decir, dado que la llama a alta temperatura y el gas de ventilación generados en el primer módulo 210 de batería dentro del primer espacio 110 de alojamiento se mueven solo a través del primer canal 331 de ventilación central, el segundo módulo 220 de batería en el segundo espacio 120 de alojamiento no se ve afectado. Del mismo modo, dado que la llama a alta temperatura y el gas de ventilación generados en el segundo módulo 220 de batería dentro del segundo espacio 120 de alojamiento se desplazan únicamente a través del segundo canal 332 de ventilación central, no afectan al primer módulo 210 de batería dentro del primer espacio 110 de alojamiento. Además, dado que el canal de ventilación solo se forma en la parte superior del espacio 130 central, el espacio vacío dentro de la barrera 141 adicional, que ocupa la mayor parte del volumen del espacio 130 central, puede utilizarse como un paso por el que pasan los cables que conectan los módulos de batería. Además, los cables pueden protegerse frente a impactos físicos mediante la barrera 141 adicional.

[0109] El paquete de baterías según la presente divulgación puede aplicarse a un vehículo, como un vehículo eléctrico o un vehículo híbrido. Es decir, el vehículo según la presente divulgación puede incluir el módulo de batería según la presente divulgación o el paquete de baterías según la presente divulgación. Además, el vehículo según la presente divulgación puede incluir además otros componentes diversos incluidos en un vehículo, además del módulo de batería o el paquete de baterías. Por ejemplo, el vehículo según la presente divulgación puede incluir además un cuerpo de vehículo, un motor y un dispositivo de control, como una unidad de control electrónico (ECU), además del paquete de baterías según la presente divulgación.

Claims (12)

1. REIVINDICACIONES

1. Un paquete de baterías que comprende:

una carcasa (100) de paquete que tiene un primer espacio (110) de alojamiento, un segundo espacio de alojamiento separado del primer espacio (110) de alojamiento y un espacio (130) central formado entre el primer espacio (110) de alojamiento y el segundo espacio (120) de alojamiento;

al menos dos primeros módulos (210) de batería dispuestos dentro del primer espacio (110) de alojamiento; al menos dos segundos módulos (220) de batería dispuestos dentro del segundo espacio (120) de alojamiento; y una cubierta (300) de paquete que tiene un primer canal (310) de ventilación lateral configurado para guiar un gas de ventilación generado a partir de los primeros módulos (210) de batería hacia el espacio (130) central en una posición correspondiente a los primeros módulos (210) de batería, un segundo canal (320) de ventilación lateral configurado para guiar un gas de ventilación generado a partir de los segundos módulos (220) de batería hacia el espacio (130) central en una posición correspondiente a los segundos módulos (220) de batería, y un canal (330) de ventilación central configurado para guiar un gas de ventilación recogido hacia el espacio (130) central hacia el exterior de la carcasa (100) de paquete en una posición correspondiente al espacio (130) central, estando la cubierta (300) de paquete configurada para cubrir los módulos (200) de batería al acoplarse a la carcasa (100) de paquete,caracterizado porquela carcasa (100) de paquete incluye barreras (140) dispuestas en una posición correspondiente entre los primeros módulos (210) de batería adyacentes entre sí y una posición correspondiente entre los segundos módulos (220) de batería adyacentes entre sí, respectivamente, y

porquelas barreras (140) están acopladas con la cubierta (300) de paquete para bloquear el movimiento de un gas de ventilación entre los espacios de alojamiento de los primeros módulos (210) de batería adyacentes entre sí y el movimiento de un gas de ventilación entre los espacios de alojamiento de los segundos módulos (220) de batería adyacentes entre sí.

2. El paquete de baterías según la reivindicación 1, en el que se proporciona un elemento de sellado entre las barreras (140) y la cubierta (300) de paquete.

3. El paquete de baterías según la reivindicación 1, en el que la cubierta (300) de paquete incluye:

una placa (340) de cubierta que cubre el espacio de alojamiento de la carcasa (100) de paquete; y

una placa (350) de canal acoplada a un lado interior de la placa (340) de cubierta y que tiene el primer canal (310) de ventilación lateral, el segundo canal (320) de ventilación lateral y el canal (330) de ventilación central.

4. El paquete de baterías según la reivindicación 3, en la que la placa (350) de canal incluye:

una primera placa (351) de canal acoplada al lado interior de la placa (340) de cubierta en una posición correspondiente a los primeros módulos (210) de batería y que tiene el primer canal (310) de ventilación lateral; una segunda placa (352) de canal acoplada al lado interior de la placa (340) de cubierta en una posición correspondiente a los segundos módulos (220) de batería y que tiene el segundo canal (320) de ventilación lateral; y una tercera placa (353) de canal acoplada al lado interior de la placa de cubierta en una posición correspondiente al espacio (130) central y que tiene el canal (330) de ventilación central.

5. El paquete de baterías según la reivindicación 1, en el que la carcasa (100) de paquete tiene un espacio de recogida de gas formado en al menos uno de un lado y el otro lado a lo largo de una dirección de extensión del canal (330) de ventilación central.

6. El paquete de baterías según la reivindicación 5, en el que la carcasa (100) de paquete tiene un orificio (170) de ventilación configurado para permitir que el gas de ventilación en el espacio de recogida de gas se descargue al exterior de la carcasa (100) de paquete.

7. El paquete de baterías según la reivindicación 1, en el que el primer canal (310) de ventilación lateral y el segundo canal (320) de ventilación lateral tienen una forma de ranura formada en un lado interior de la cubierta (300) de paquete.

8. El paquete de baterías según la reivindicación 4, en el que el primer canal (310) de ventilación lateral y el segundo canal (320) de ventilación lateral tienen una forma de ranura formada en un lado de la primera placa (351) de canal y la segunda placa (352) de canal, respectivamente y

en el que un lado de la primera placa (351) de canal y la segunda placa (352) de canal opuesto al lado en el que se forma la ranura está acoplado en el lado interior de la placa (340) de cubierta.

9. El paquete de baterías según la reivindicación 1, en el que el primer canal (310) de ventilación lateral y el segundo canal (320) de ventilación lateral se proporcionan en una pluralidad a lo largo de una dirección longitudinal del paquete de baterías, respectivamente.

10. El paquete de baterías según la reivindicación 4, en el que el canal (330) de ventilación central incluye:

un primer canal (331) de ventilación central que se comunica con el primer canal (310) de ventilación lateral; y un segundo canal (332) de ventilación central que se comunica con el segundo canal (320) de ventilación lateral.

11. El paquete de baterías según la reivindicación 10, en el que la tercera placa (353) de canal incluye:

una primera parte de formación de canal que forma el primer canal (331) de ventilación central que se comunica con el primer canal (310) de ventilación lateral;

una segunda parte de formación de canal que forma el segundo canal (332) de ventilación central que se comunica con el segundo canal (320) de ventilación lateral y no se comunica con el primer canal (310) de ventilación central; y una parte de acoplamiento que conecta la primera parte de formación de canal y la segunda parte de formación de canal y que está acoplada en el lado interior de la placa (340) de cubierta.

12. Un vehículo que comprende el paquete de baterías según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.