TW202224247A - 電池模組、電池組以及載具 - Google Patents
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Abstract
本發明揭露一種電池模組,所述電池模組包括:多個電池胞元,分別具有電極端子且被配置成豎立於上下方向上;上部蓋,具有多個暴露孔,所述多個暴露孔被形成為至少部分地將所述多個電池胞元中的每一者的上部部分暴露於外面;下部蓋,具有多個暴露孔,所述多個暴露孔被形成為至少部分地將所述多個電池胞元中的每一者的下部部分暴露於外面;以及填充部件,具有電絕緣性且填充於形成於上部蓋及下部蓋中的至少一者中的所述多個暴露孔中以密封所述多個暴露孔。
Description
本揭露是有關於一種電池模組、一種電池組及一種載具,且更確切來說是有關於一種安全性得以提高因而能抵禦熱散逸、起火、爆炸等的電池模組。
本申請案主張2020年9月4日於大韓民國提出申請的韓國專利申請案第10-2020-0113332號的優先權,所述韓國專利申請案的揭露內容併入本案供參考。
最近,隨著對可攜式電子產品(例如,膝上型電腦、攝影機及行動電話)的需求迅速增加以及電動載具、用於能量儲存的蓄電池、機器人及衛星的廣泛發展,正在對可反覆再充電的高效能二次電池進行許多研究。
目前,市售的二次電池包括鎳鎘電池、鎳氫電池、鎳鋅電池、鋰二次電池等,且其中,鋰二次電池具有很小的記憶效應或不具有記憶效應,且因此鋰二次電池由於其方便時即可充電、自放電率非常低以及能量密度高的優點而受到較鎳系二次電池多的關注。
鋰二次電池主要使用鋰系氧化物及碳材料來分別作為正電極活性材料及負電極活性材料。另外,鋰二次電池包括電極總成及外表(即電池殼),所述電極總成中設置有分別塗佈有正電極活性材料及負電極活性材料的正電極板及負電極板,分隔件介於所述正電極板與所述負電極板之間,所述外表用於密封且容納所述電極總成以及電解質。
另外,可根據外表的形狀將鋰二次電池分類成圓柱形電池胞元及袋型(pouch-type)二次電池,在所述圓柱形二次電池中電極總成包括於金屬罐中,在所述袋型二次電池中電極總成包括於由鋁層壓片材製成的袋中。
其中,在圓柱形電池胞元的情形中,包括電極總成的金屬罐可被製造成圓柱形狀。圓柱形電池胞元可用於構成電池模組,所述電池模組包括用於容納多個二次電池的模組殼及被配置成電性連接所述多個二次電池的匯流條。
然而,傳統的電池模組包括多個電池胞元,且若設置於電池模組內的所述多個電池胞元中的一些電池胞元發生熱散逸、著火或爆炸,則所產生的高溫氣體或火焰或灼熱的內部材料可能會被注入並轉移至相鄰的電池胞元,此可能造成二次熱散逸或二次起火或爆炸。因此,正在力圖防止多個電池胞元相繼造成熱散逸、著火或爆炸。
技術問題
本揭露被設計成解決相關技術的問題,且因此本揭露旨在提供安全性得以增強因而能抵禦熱散逸、起火、爆炸等的電池模組。
可藉由以下詳細說明理解且將根據本揭露的示例性實施例更充分地明白本揭露的該些及其他目標及優點。此外,將容易理解,可藉由隨附申請專利範圍及其組合中所示的方式來實現本揭露的目標及優點。
技術解決方案
在本揭露的一個態樣中,提供一種電池模組,所述電池模組包括:多個電池胞元,分別具有電極端子且被配置成豎立於上下方向上;上部蓋,被配置成在水平方向上延伸以覆蓋所述多個電池胞元的上部部分且具有多個暴露孔,所述多個暴露孔被形成為至少部分地將所述多個電池胞元中的每一者的所述上部部分暴露出於外面;下部蓋,被配置成在所述水平方向上延伸以覆蓋所述多個電池胞元的下部部分且具有多個暴露孔,所述多個暴露孔被形成為至少部分地將所述多個電池胞元中的每一者的所述下部部分暴露於外面;以及填充部件,具有電絕緣性且填充於形成於所述上部蓋及所述下部蓋中的至少一者中的所述多個暴露孔中,以密封所述多個暴露孔。
所述填充部件可被塗佈成環繞所述多個電池胞元的所述上部部分的上表面、所述多個電池胞元的所述下部部分的下表面中的至少一者及所述多個電池胞元的側面部分的側表面的一部分。
所述上部蓋及所述下部蓋中的至少一者可包括填充部分,所述填充部分在形成有所述多個暴露孔的區中向內凹陷以形成容納空間,所述容納空間填充有所述填充部件。
所述多個電池胞元的側面部分及所述下部部分可塗佈有電性絕緣塗層材料,但所述多個電池胞元的所述上部部分除外。
所述上部蓋可包括多個容納部分,所述多個容納部分具有在所述上下方向上延伸的管形狀以使得所述多個電池胞元中的每一者的所述上部部分插入於所述多個容納部分中,所述下部蓋可包括多個容納部分,所述多個容納部分具有在所述上下方向上延伸的管形狀以使得所述多個電池胞元中的每一者的所述下部部分插入於所述多個容納部分中,且所述上部蓋及所述下部蓋中的至少一者可包括引導部分,所述引導部分被配置成自所述容納部分朝向插入至所述容納部分中的所述電池胞元的所述側面部分突出,以部分地環繞插入至所述容納部分中的所述電池胞元的所述側面部分。
所述容納部分可具有容納凹槽,所述容納凹槽向內凹陷以使得將所述填充部件部分地引入於所述容納凹槽中。
所述上部蓋及所述下部蓋中的至少一者可具有至少一個輸入凹槽,所述至少一個輸入凹槽是藉由部分地給所述暴露孔的外周界打孔來形成,以使得將所述填充部件引入至所述容納部分中。
所述塗層材料可被配置成當所述電池胞元被加熱至高於預定溫度時熔融並沿著所述電池胞元的所述側面部分向下流動且具有帶狀部分,所述帶狀部分被形成為具有較其餘部分相對大的厚度。
在本揭露的另一態樣中,亦提供一種電池組,所述電池組包括至少一個根據先前實施例的電池模組。
在本揭露的又一態樣中,亦提供一種載具,所述載具包括至少一個根據先前實施例的電池模組。
有利效果
根據本揭露實施例,由於本揭露的電池模組包括填充部件,所述填充部件被配置成密封上部蓋或下部蓋中的所述多個暴露孔,因此當在電池模組的使用期間因所述多個圓柱形電池胞元中的一些電池胞元的異常行為而在電池罐內產生的高溫氣體或火焰被噴出至圓柱形電池胞元的上部部分或下部部分時,可藉由密封所述多個暴露孔的填充部件高溫氣體或火焰的注入。因此,根據本揭露,當自一些圓柱形電池胞元噴出的高溫氣體或火焰使其他相鄰的圓柱形電池胞元的溫度升高時,可防止熱散逸或火勢蔓延。最終,本揭露可極大地增大電池模組在使用中的安全性。
此外,根據本揭露的另一實施例,由於上部蓋及下部蓋中的至少一者設置有引導部分,因此本揭露可有助於將填充部件填充於容納部分中。此外,在本揭露中,當高溫氣體或火焰經由圓柱形電池胞元的上部部分或下部部分噴出時,噴出的氣體或火焰被填充部件阻擋。因此,當氣體或火焰反向流動而被沿著容納部分的內表面向內導引時,可藉由引導部分防止反向的氣體或火焰與其他相鄰的圓柱形電池胞元接觸。因此,可提高電池模組的安全性。
在下文中,將參考附圖詳細闡述本揭露的較佳實施例。在進行說明之前應理解,本說明書及隨附申請專利範圍中所使用的用語不應被視為受限於通用含義及字典含義,而是應基於容許發明者適當定義用語以達到最佳闡釋的原則、基於與本揭露的技術態樣對應的含義及概念加以解釋。
因此,本文中所提出的說明僅是出於說明目的的較佳實例,而並非旨在限制本揭露的範疇,因此應理解,可在不背離本揭露的範疇的條件下對本揭露作出其他等效替換及潤飾。
圖1是示意性地示出根據本揭露實施例的電池模組的前視立體圖。圖2是示意性地示出根據本揭露實施例的電池模組的組件的分解立體圖。此外,圖3是示意性地示出根據本揭露實施例的電池模組的圓柱形電池胞元的剖視圖。為了方便闡釋,圖2中不繪示添加至上部蓋的填充部件。
參考圖1至圖3,根據本揭露實施例的電池模組100包括多個圓柱形電池胞元110、上部蓋120、下部蓋130及填充部件140。
具體而言,所述多個圓柱形電池胞元110中的每一者可包括電極端子111。電極端子111可包括正電極端子111a及負電極端子111b。另外,所述多個圓柱形電池胞元110可被排列成豎立於上下方向上。所述多個圓柱形電池胞元110可排列於水平方向上。所述多個圓柱形電池胞元110可被排列成彼此間隔開預定的間距。舉例而言,當在圖1的F方向上觀察時,如圖2中所示,所述多個圓柱形電池胞元110可排列於前後方向(Y軸方向)及左右方向(X軸方向)上。
在此,圓柱形電池胞元110可包括電極總成116、電池罐112及蓋帽總成113。
電極總成116可具有如下結構:正電極板與負電極板捲繞起來,其中分離件介於所述正電極板與所述負電極板之間。此外,正電極凸片114可附接至正電極板且連接至蓋帽總成113,且負電極凸片115可附接至負電極板且連接至電池罐112的下端。
電池罐112中可形成有空的空間,以使得電極總成116可容納於所述空的空間中。確切而言,電池罐112可被配置成具有敞開的頂部的圓柱形狀。另外,電池罐112可由例如鋼或鋁等金屬材料製成以保證剛性。此外,負電極凸片可附接至電池罐112的下端,以使得不僅電池罐112的上部部分及下部部分可用作負電極端子111b,而且電池罐112本身亦可用作負電極端子111b。
蓋帽總成113可耦合至電池罐112的敞開的頂部,以密封電池罐112的敞開端。蓋帽總成113可根據電池罐112的形狀而具有圓形或矩形形狀且可包括子組件,例如頂部蓋帽C1、排氣單元C2及墊圈C3。
在此,頂部蓋帽C1可位於蓋帽總成113的頂部處且被配置成向上突出。確切而言,頂部蓋帽C1可用作圓柱形電池胞元110中的正電極端子111a。因此,頂部蓋帽C1可經由外部裝置(例如,匯流條)電性連接至另一圓柱形電池胞元110或充電裝置。頂部蓋帽C1可由例如金屬材料(例如不銹鋼或鋁)製成。
另外,若圓柱形電池胞元110的內部壓力(即電池罐112的內部壓力)增大至預定水準或高於預定水準,則排氣單元C2的形狀可變形(斷裂),以使得電池罐112內的氣體經由頂部蓋帽C1的開口D排放至外面。在此,內部壓力的預定水準可為5至10個大氣壓。
此外,墊圈C3可由具有電絕緣性的材料製成,以使得頂部蓋帽C1的邊緣部分及排氣單元C2的邊緣部分可與電池罐112絕緣。
與此同時,蓋帽總成113可更包括電流中斷裝置(current interrupt device)C4。電流中斷裝置C4亦被稱為CID。當電池的內部壓力由於氣體的產生而增大以使得排氣單元C2的形狀逆轉時,排氣單元C2與電流中斷裝置C4之間的接觸可斷開或電流中斷裝置C4可受損,藉此切斷排氣單元C2與電極總成116之間的電性連接。
在對本申請案提出申請時圓柱形電池胞元110的配置已為熟習此項技術者所廣泛知曉,且因此本文將不再贅述。另外,儘管圖3中說明圓柱形電池胞元110的實例,但根據本揭露的電池模組100並不僅限於具有特定形狀的圓柱形電池胞元110的配置。即,根據本揭露的電池模組100中可採用在對本申請案提出申請時已知的各種類型的圓柱形電池胞元110。
圖4是示意性地示出根據本揭露實施例的電池模組的上部蓋的仰視立體圖。此外,圖5是示意性地示出根據本揭露實施例的電池模組的下部蓋的立體圖。
參考圖4及圖5以及圖2,上部蓋120可包含具有電絕緣性的材料。上部蓋120可由例如聚氯乙烯材料或聚對苯二甲酸乙二酯材料製成。上部蓋120可具有上部壁W1,所述上部壁W1在水平方向上延伸以覆蓋所述多個圓柱形電池胞元110的上部部分。上部壁W1中可形成有多個暴露孔120h,以使得所述多個圓柱形電池胞元110中的每一者的上部部分至少部分地暴露於外面。暴露孔120h可具有使得圓柱形電池胞元110的上表面可部分地或完全暴露於外面的大小。
此外,下部蓋130可具有下部壁W2,下部壁W2在水平方向上延伸以覆蓋所述多個圓柱形電池胞元110的下部部分。下部壁W2中可形成有多個暴露孔130h,以使得所述多個圓柱形電池胞元110中的每一者的下部部分至少部分地暴露於外面。暴露孔130h可具有使得圓柱形電池胞元110的下表面可部分地或完全暴露於外面的大小。
另外,填充部件140可包含具有電絕緣性的材料。舉例而言,填充部件140可以是例如膠或熱熔融樹脂或聚矽氧系黏合劑。舉例而言,填充部件140可包含多晶矽樹脂、聚醯胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、環氧系樹脂及丙烯酸樹脂中的至少一種。
此外,填充部件140可被配置成密封形成於上部蓋120及下部蓋130中的至少一者中的所述多個暴露孔120h。填充部件140可被配置成藉由在被以樹脂形式注入至所述多個暴露孔120h中之後固化來密封所述多個暴露孔120h。
因此,根據本揭露的此種配置,由於本揭露包括填充部件140,所述填充部件140被配置成密封上部蓋120或下部蓋130的所述多個暴露孔120h,因此若當電池模組100在使用中時由於所述多個圓柱形電池胞元110中的一些電池胞元的異常行為(操作)而致使電池罐112內產生的高溫氣體或火焰噴出至圓柱形電池胞元110的上部部分或下部部分,則可藉由密封所述多個暴露孔120h的填充部件140阻擋高溫氣體或火焰。因此,根據本揭露,當其他相鄰的圓柱形電池胞元110的溫度由於自一些圓柱形電池胞元110噴出的高溫氣體或火焰升高時,可防止熱散逸或火勢蔓延。最終,本揭露可顯著地增大電池模組100在使用中的安全性。
圖6是示意性地示出電池模組的沿著圖1的線C-C’截取的垂直局部截面圖。為了方便說明,橫截面形狀中未示出但在前視圖中示出了圖6的所述多個圓柱形電池胞元110及塗層材料150,且剖視圖中示出其他組件,例如上部蓋120、下部蓋130及填充部件140。
參考圖6及圖2,根據本揭露的電池模組100的填充部件140可塗佈於所述多個圓柱形電池胞元110的上表面及下表面中的至少一者上以環繞所述表面。即,可將填充部件140以樹脂形式注入至暴露孔120h中並施加至圓柱形電池胞元110的上表面及下表面中的至少一個表面,且然後固化。舉例而言,如圖6中所示,填充部件140可塗佈於圓柱形電池胞元110的上表面上。儘管圖式中未示出,但填充部件140可塗佈於圓柱形電池胞元110的電池罐112的下表面上。
另外,填充部件140可塗佈於所述多個圓柱形電池胞元110的側表面的一部分上以環繞側表面的所述部分。舉例而言,如圖6中所示,填充部件140可塗佈於側表面上以環繞圓柱形電池胞元110的側面部分的頂部的側表面。儘管圖式中未示出,但填充部件140可塗佈於側表面上以環繞圓柱形電池胞元110的電池罐112的側面部分的底部的側表面。
因此,根據本揭露的此種配置,由於填充部件140環繞所述多個圓柱形電池胞元110的外表面,因此填充部件140可防止在所述多個圓柱形電池胞元110中的一些圓柱形電池胞元中產生的高溫氣體或火焰噴出至其他相鄰的圓柱形電池胞元110。因此,當其他相鄰的圓柱形電池胞元110的溫度由於自一些圓柱形電池胞元110噴出的高溫氣體或火焰升高時,可防止熱散逸或火勢蔓延。
與此同時,再次參考圖6及圖2,電池模組100可更包括多個匯流條160。匯流條160可被配置成形成所述多個圓柱形電池胞元110之間的電性連接。匯流條160可包含導電金屬。匯流條160可包含例如銅、鎳及鋁中的至少一者。舉例而言,匯流條160可具有在一個方向上伸長的板形狀或配線形狀。
另外,在本揭露的電池模組100中,配線形匯流條160可連接至所述多個圓柱形電池胞元110的正電極端子111a及負電極端子111b中的每一者。舉例而言,在本揭露的電池模組100中,在配線形匯流條160連接至正電極端子111a及負電極端子111b中的每一者的狀態中,可將填充部件140塗佈於所述多個圓柱形電池胞元110的表面上。
與此同時,再次參考圖1及圖2,上部蓋120及下部蓋130中的至少一者可包括填充部分120g。舉例而言,如圖2中所示,上部蓋120可包括填充部分120g。填充部分120g可具有向內凹陷的形狀以形成容納空間,填充部件140填充於所述容納空間中。舉例而言,填充部分120g可被形成為在形成有上部蓋120及下部蓋130中的至少一者的多個暴露孔120h的區中向內凹陷。
在此,用語「向內」可指代朝向上部蓋120或下部蓋130的主體的中心的方向。舉例而言,如圖2中所示,上部蓋120可包括在形成有所述多個暴露孔120h的區中向下凹陷的填充部分120g。
另外,填充部件140可被填充成填充填充部分120g。即,可在填充部件140填充上部蓋120的上表面或下部蓋130的下表面達預定的厚度之後將填充部件140固化。
因此,根據本揭露的此種配置,由於上部蓋120及下部蓋130中的至少一者具有填充部分120g,因此可在形成有所述多個暴露孔120h的上部蓋120或下部蓋130的外表面上形成具有預定厚度的填充部件140。因此,甚至當自所述多個圓柱形電池胞元110中的一些電池胞元產生的高溫氣體或火焰經由一個暴露孔120h噴出至外面時,可藉由填充於填充部分120g中的填充部件140防止高溫氣體或火焰被引入至其他相鄰的暴露孔120h。因此,在本揭露中,可防止熱散逸或火勢蔓延至相鄰的圓柱形電池胞元110。
與此同時,再次參考圖6及圖2,本揭露的所述多個圓柱形電池胞元110中的每一者可塗佈有電性絕緣塗層材料150。舉例而言,電性絕緣塗層材料150可包括具有可熱縮性質的材料,所述可熱縮性質是指高於預定溫度時體積減小。舉例而言,具有可熱縮性質的材料可使用聚酯系樹脂、聚烯烴系樹脂或聚苯硫醚系樹脂來製造。更具體而言,具有可熱縮性質的材料可包括聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)、聚烯烴、尼龍、聚氯乙烯(polyvinyl chloride,PVC)及聚對苯二甲酸丁二醇酯(polybutylene terephthalate,PBT)中的至少一者。
另外,電性絕緣塗層材料150可被配置成環繞所述多個圓柱形電池胞元110的側面部分及下部部分,但上部部分除外。即,塗層材料150可被塗佈成環繞圓柱形電池胞元110的電池罐112的水平側表面及下表面。
因此,根據本揭露的此種配置,由於塗層材料150塗佈於所述多個圓柱形電池胞元110中的每一者的側面部分及下部部分上,因此當在電池模組100正在充電及放電時圓柱形電池胞元110的側面部分由於一些圓柱形電池胞元110的異常行為所產生的氣體而斷裂時,塗層材料150可防止高溫氣體或火焰直接噴出至其他相鄰的圓柱形電池胞元110。因此,根據本揭露,由於將塗層材料150施加至圓柱形電池胞元110中未塗佈填充部件140的其餘部分,因此可極大地提高電池模組100在使用中的安全性。
與此同時,參考圖6及圖2,根據本揭露實施例的電池模組100的上部蓋120具有多個容納部分121,所述多個容納部分121具有管形狀以使得插入所述多個圓柱形電池胞元110中的每一者的上部部分。容納部分121可具有自上部蓋120的上部壁W1的下表面向下延伸的管形狀。
另外,下部蓋130可包括具有管形狀的多個容納部分131,所述多個容納部分131被配置成使得插入所述多個圓柱形電池胞元110中的每一者的下部部分。容納部分131可具有自下部蓋130的下部壁W2的上表面向上延伸的管形狀。
圖7是示意性地示出根據本揭露的另一實施例的電池模組的垂直局部截面圖。
參考圖7,與圖6的電池模組100的上部蓋120相比,圖7的電池模組100A可更包括引導部分122,引導部分122位於上部蓋120及下部蓋130中的至少一者的容納部分121中。圖7的電池模組100A的其他組件與圖6的電池模組100的組件相同,且因此將不再贅述。
此外,引導部分122可具有突出形狀以部分地環繞插入至容納部分121中的圓柱形電池胞元110的側面部分。舉例而言,參考圖7,上部蓋120可包括形成於容納部分121的下端處的引導部分122,引導部分122朝向圓柱形電池胞元110的側面部分突出。即,如引導部分122般,上部蓋120及下部蓋130中的任一者的容納部分121可具有其中管形狀的一端朝向中心彎曲的形狀。儘管未示出,但當將填充部件140填充於下部蓋130的所述多個暴露孔120h中的每一者中時,下部蓋130可包括被配置成自容納部分121的容納部分121朝向圓柱形電池胞元110的側面部分突出的引導部分122。
此外,引導部分122可被配置成在填充部件140填充於容納部分121與圓柱形電池胞元110之間時,使得填充部件140不會脫離容納部分121。即,填充部件140可以樹脂形式經由暴露孔120h被引入並填充至容納部分121的形成有引導部分122的一端。
因此,根據本揭露的此種配置,由於上部蓋120及下部蓋130中的至少一者設置有引導部分122,因此本揭露可有助於將填充部件140填充於容納部分121中。此外,在本揭露中,當高溫氣體或火焰穿過圓柱形電池胞元110的上部部分或下部部分噴出時,噴出的氣體或火焰被填充部件140阻擋。因此,當氣體或火焰反向流動而被沿著容納部分121的內表面向內導引時,可藉由引導部分122防止反向的氣體或火焰與其他相鄰的圓柱形電池胞元110接觸。因此,可提高電池模組100A的安全性。
圖8是示意性地示出根據本揭露的又一實施例的電池模組的垂直局部截面圖。
參考圖8,在根據本揭露的另一實施例的電池模組100B中,上部蓋120及下部蓋130中的任一者的容納部分121中可形成有容納凹槽121k,所述容納凹槽121k向內凹陷以使得填充部件140部分地引入於所述容納凹槽121k中。舉例而言,容納凹槽121k可具有沿著容納部分121的管形狀的內表面的伸長形狀。即,容納凹槽121k可被配置成使得填充部件140可沿著圓柱形電池胞元110的側面部分的外表面形成達預定的厚度。舉例而言,如圖8中所示,上部蓋120的容納部分121可包括容納凹槽121k。填充部件140的一部分可填充於容納凹槽121k中。
因此,根據本揭露的此種配置,由於上部蓋120及下部蓋130中的任一者的容納部分121中形成有容納凹槽121k,因此具有預定厚度的填充部件140可形成於容納部分121的一端處。因此,可藉由填充部件140有效地防止自圓柱形電池胞元110排出的氣體或火焰穿過容納部分121反向向內流動。
圖9是示意性地示出根據本揭露的又一實施例的電池模組的平面圖。
參考圖9及圖2,與圖2的電池模組100相比,根據本揭露的又一實施例的圖9所示電池模組的上部蓋120C可更具有至少一個輸入凹槽123h。
具體而言,輸入凹槽123h可形成於上部蓋120及下部蓋130中的至少一者中。可給輸入凹槽123h打孔以使得將填充部件140插入至容納圓柱形電池胞元110的容納部分121中。輸入凹槽123h可藉由給暴露孔120h的外周界的一部分打孔來形成。舉例而言,如圖9中所示,在上部蓋120中,四個輸入凹槽123h可形成於暴露孔120h的外周界處。
因此,根據本揭露的此種配置,可藉由形成於暴露孔120h的外周界處的輸入凹槽123h將填充部件140順利地引入至容納部分121中。因此,在本揭露中,填充部件140可適當地施加至容納於容納部分121中的圓柱形電池胞元110,且因此可有效地防止自圓柱形電池胞元110噴射的高溫氣體或火焰轉移至其他相鄰的圓柱形電池胞元110。
圖10是示意性地示出根據本揭露的又一實施例的電池模組的垂直局部截面圖。為了方便說明,剖視圖中未示出但前視圖中示出圖10的所述多個圓柱形電池胞元110及塗層材料150,且剖視圖中示出其他組件,例如上部蓋120、下部蓋130及填充部件140。
參考圖10,與圖6中所說明的電池模組100D相比,根據本揭露的又一實施例的電池模組100D可更包括位於塗層材料150中的帶狀部分151。
具體而言,帶狀部分151可被配置成在圓柱形電池胞元110被加熱至高於預定溫度時熔融並沿著圓柱形電池胞元110的側面部分向下流動。舉例而言,帶狀部分151可包含在約200℃至300℃下熔融的材料。帶狀部分151可以是被形成為厚度相對地大於塗層材料150的其餘部分的一部分。舉例而言,帶狀部分151可被形成為環繞圓柱形電池胞元110的水平側面部分。
因此,根據本揭露的此種配置,由於塗層材料150更單獨設置有帶狀部分151,因此當所述多個圓柱形電池胞元110中的一些電池胞元中產生熱散逸或起火而致使圓柱形電池胞元的側面部分斷裂時,帶狀部分151可熔融並沿著圓柱形電池胞元110的側面部分向下流動以覆蓋所述斷裂部分。因此,高溫氣體或火焰直接噴出至與產生熱散逸或起火的圓柱形電池胞元110相鄰的其他圓柱形電池胞元110這一情況可得以最小化。最終,在本揭露中,可有效地增大電池模組100的安全性。
與此同時,根據本揭露實施例的電池組(未示出)可包括至少兩個上述電池模組100。另外,電池組可包括組殼體(未示出),所述組殼體具有容納所述至少兩個電池模組100的容納空間。另外,所述電池組可更包括控制電池模組100的充電及放電的各種裝置(未示出),例如電池管理系統(battery management system,BMS)、電流感測器、熔絲等。
另外,載具(例如,電動載具或混合型電動載具)中可包括根據本揭露實施例的電池組。即,根據本揭露實施例的載具可至少包括上文所述的根據本揭露實施例的電池組,所述電池組安裝於載具主體中。
與此同時,根據本揭露實施例的載具(未示出)可包括上文所述的至少一個電池模組100及用於容納電池模組100的容納空間。舉例而言,所述載具可以是電動載具、電動滑板車、電動輪椅或電動自行車。
已詳細闡述了本揭露。然而,應理解,詳細說明及具體實例雖然指示本揭露的較佳實施例,但僅以說明的方式給出,此乃因根據此詳細說明,本揭露範疇內的各種改變及潤飾對於熟習此項技術者而言將變得顯而易見。
100、100A、100B、100D:電池模組
110:圓柱形電池胞元
111:電極端子
111a:正電極端子
111b:負電極端子
112:電池罐
113:蓋帽總成
114:正電極凸片
115:負電極凸片
116:電極總成
120、120C:上部蓋
120g:填充部分
120h、130h:暴露孔
121、131:容納部分
121k:容納凹槽
122:引導部分
123h:輸入凹槽
130:下部蓋
140:填充部件
150:塗層材料/電性絕緣塗層材料
151:帶狀部分
160:匯流條/配線形匯流條
C1:頂部蓋帽
C2:排氣單元
C3:墊圈
C4:電流中斷裝置
C-C’:線
D:開口
W1:上部壁
W2:下部壁
附圖說明本揭露的較佳實施例且與前述揭露一起用於提供對本揭露的技術特徵的進一步理解,且因此本揭露不應被視為受限於圖式。
圖1是示意性地示出根據本揭露實施例的電池模組的前視立體圖。
圖2是示意性地示出根據本揭露實施例的電池模組的組件的分解立體圖。
圖3是示意性地示出根據本揭露實施例的電池模組的圓柱形電池胞元的剖視圖。
圖4是示意性地示出根據本揭露實施例的電池模組的上部蓋的仰視立體圖。
圖5是示意性地示出根據本揭露實施例的電池模組的下部蓋的立體圖。
圖6是示意性地示出電池模組的沿著圖1的線C-C’截取的垂直局部截面圖。
圖7是示意性地示出根據本揭露的另一實施例的電池模組的垂直局部截面圖。
圖8是示意性地示出根據本揭露的又一實施例的電池模組的垂直局部截面圖。
圖9是示意性地示出根據本揭露的又一實施例的電池模組的平面圖。
圖10是示意性地示出根據本揭露的又一實施例的電池模組的垂直局部截面圖。
100:電池模組
120:上部蓋
130:下部蓋
140:填充部件
C-C’:線
Claims (10)
- 一種電池模組,包括: 多個電池胞元,分別具有電極端子且被配置成豎立於上下方向上; 上部蓋,被配置成在水平方向上延伸以覆蓋所述多個電池胞元的上部部分且具有多個暴露孔,所述多個暴露孔被形成為至少部分地將所述多個電池胞元中的每一者的所述上部部分暴露於外面; 下部蓋,被配置成在所述水平方向上延伸以覆蓋所述多個電池胞元的下部部分且具有多個暴露孔,所述多個暴露孔被形成為至少部分地將所述多個電池胞元中的每一者的所述下部部分暴露於外面;以及 填充部件,具有電絕緣性且填充於形成於所述上部蓋及所述下部蓋中的至少一者中的所述多個暴露孔中以密封所述多個暴露孔。
- 如請求項1所述的電池模組, 其中所述填充部件被塗佈成環繞所述多個電池胞元的所述上部部分的上表面、所述多個電池胞元的所述下部部分的下表面及所述多個電池胞元的側面部分的側表面的一部分中的至少一者。
- 如請求項1所述的電池模組, 其中所述上部蓋及所述下部蓋中的至少一者包括填充部分,所述填充部分在形成有所述多個暴露孔的區中向內凹陷以形成容納空間,所述容納空間填充有所述填充部件。
- 如請求項1所述的電池模組, 其中所述多個電池胞元的側面部分及所述下部部分塗佈有電性絕緣塗層材料,但所述多個電池胞元的所述上部部分除外。
- 如請求項4所述的電池模組, 其中所述上部蓋包括多個容納部分,所述多個容納部分具有在所述上下方向上延伸的管形狀以使得所述多個電池胞元中的每一者的所述上部部分插入於所述多個容納部分中, 所述下部蓋包括多個容納部分,所述多個容納部分具有在所述上下方向上延伸的管形狀以使得所述多個電池胞元中的每一者的所述下部部分插入於所述多個容納部分中,且 所述上部蓋及所述下部蓋中的至少一者包括引導部分,所述引導部分被配置成自所述容納部分朝向插入至所述容納部分中的所述電池胞元的所述側面部分突出,以部分地環繞插入至所述容納部分中的所述電池胞元的所述側面部分。
- 如請求項5所述的電池模組, 其中所述容納部分具有容納凹槽,所述容納凹槽向內凹陷以使得將所述填充部件部分地引入於所述容納凹槽中。
- 如請求項5所述的電池模組, 其中所述上部蓋及所述下部蓋中的至少一者具有至少一個輸入凹槽,所述至少一個輸入凹槽是藉由部分地給所述暴露孔的外周界打孔來形成,以使得將所述填充部件引入至所述容納部分中。
- 如請求項4所述的電池模組, 其中所述塗層材料被配置成當所述電池胞元被加熱至高於預定溫度時熔融並沿著所述電池胞元的所述側面部分向下流動且具有帶狀部分,所述帶狀部分被形成為具有較其餘部分相對大的厚度。
- 一種電池組,包括至少一個如請求項1至8中任一項所述的電池模組。
- 一種載具,包括至少一個如請求項1至8中任一項所述的電池模組。
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