WO2020039722A1 - 電池モジュール - Google Patents

電池モジュール Download PDF

Info

Publication number
WO2020039722A1
WO2020039722A1 PCT/JP2019/024055 JP2019024055W WO2020039722A1 WO 2020039722 A1 WO2020039722 A1 WO 2020039722A1 JP 2019024055 W JP2019024055 W JP 2019024055W WO 2020039722 A1 WO2020039722 A1 WO 2020039722A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gas
cooling path
battery module
filter
battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2019/024055
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
博章 権藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority to US17/266,162 priority Critical patent/US12176566B2/en
Priority to JP2020538201A priority patent/JP7325063B2/ja
Priority to CN201980052801.3A priority patent/CN112567564B/zh
Publication of WO2020039722A1 publication Critical patent/WO2020039722A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/35—Gas exhaust passages comprising elongated, tortuous or labyrinth-shaped exhaust passages
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561—Gases
    • H01M10/6562—Gases with free flow by convection only
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/383—Flame arresting or ignition-preventing means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/394—Gas-pervious parts or elements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present disclosure relates to a battery module.
  • each battery constituting a battery module is provided with an exhaust valve that operates when the internal pressure rises in order to prevent the outer can from bursting when the internal pressure rises due to an abnormality such as an internal short circuit.
  • the battery module is provided with an exhaust structure for discharging the high-temperature gas ejected from the exhaust valve of the battery to the outside of the module.
  • Patent Literature 1 discloses a battery module in which a ventilation hole formed on a side surface of a module case is covered with a metal mesh member. Patent Document 1 describes that the heat of the flame is absorbed by the mesh member and the flame can be prevented from being released from the module case.
  • a battery module is a battery module including a plurality of batteries provided with an exhaust valve, and includes a cooling path for leading a gas ejected from the exhaust valve to the outside of the module while cooling the gas.
  • the cooling path is formed such that the temperature T (° C.) of the gas at the path outlet is 500 ° C. or lower, and the cooling path includes the gas when the temperature T is 350 ° C. or higher.
  • the cooling path is formed based on the following equation (1).
  • Formula 1 T ⁇ 350 ⁇ ⁇ Ln (A / 3.5) ⁇ / 0.008
  • the temperature T of the gas at the path outlet is 500 ° C. or less, and the diameter B of the ejected material in the gas discharged from the outlet is 3.5 mm. It is formed based on the condition of the following expression 2 as follows. Formula 2: B ⁇ 3.5e ⁇ 0.008 (350 ⁇ T) ⁇
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing a battery module as an example of an embodiment. It is a front view showing typically the battery module which is an example of an embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between an opening size of a filter and an exhaust gas temperature in a battery module as an example of an embodiment. It is a figure which shows the filter which is an example of embodiment typically. It is a figure showing a modification of a cooling course.
  • the present inventors By constructing the cooling path based on the condition of the above equation 1, the present inventors cause an abnormality in the battery, and eject high-temperature (500 ° C. or less) gas and ejected matter such as electrode material from the battery module. It has been found that even in the case of the above, the possibility of ignition is greatly reduced. That is, by applying the cooling path to the battery module, the safety of the module can be further improved.
  • a battery 11 which is a rectangular battery provided with a rectangular metal case composed of an outer can and a sealing plate is exemplified, but the battery is not limited to this.
  • FIG. 1A and 1B are a plan view and a front view, respectively, schematically showing a battery module 10 as an example of the embodiment.
  • FIG. 1A shows a state where the top plate of the module case 14 is removed.
  • the battery module 10 includes a plurality of batteries 11 provided with an exhaust valve 12.
  • the battery module 10 includes a cooling path 13 for guiding the gas ejected from the exhaust valve 12 to the outside of the module while cooling the gas.
  • the cooling path 13 is formed such that the temperature T (° C.) of the exhaust gas at the outlet 13 a of the path is 500 ° C. or less.
  • a filter for limiting the size of the ejected matter contained in the exhaust gas when the temperature T of the exhaust gas at the outlet 13a is 350 ° C. or more is installed.
  • the opening size (diameter of the inscribed circle of the opening) A (mm) of the filter is 3.5 mm or less, and the cooling path 13 is formed based on the condition of the following equation 1.
  • the battery module 10 includes a module case 14 that houses a plurality of batteries 11.
  • the module case 14 is, for example, a substantially rectangular case, and has a cooling path 13 formed therein.
  • the plurality of batteries 11 are arranged in the module case 14 in the longitudinal direction, and are arranged in the case with the exhaust valve 12 facing in the same direction (vertically upward).
  • a spacer may be provided between adjacent batteries 11.
  • the exhaust valves 12 of the plurality of batteries 11 are arranged in a single row along the longitudinal direction of the module case 14.
  • the battery module 10 includes a pair of end plates that sandwich a battery assembly including a plurality of batteries 11 from both sides in the stacking direction of the batteries 11, and a bind bar that is attached across each end plate and binds the plurality of batteries 11. Is also good.
  • the plurality of batteries 11 may be united by being accommodated in the module case 14.
  • the plurality of batteries 11 are generally electrically connected using a bus bar.
  • the batteries 11 may be connected in series or in parallel, and may be arranged so that the directions of the positive and negative terminals of the adjacent batteries 11 are opposite to each other.
  • the module case 14 may be made of metal or resin. However, when the metal case is used, the cooling function of the cooling path 13 is generally improved as compared with the case where the resin case is used. I do. When the module case 14 is made of a metal such as aluminum or an aluminum alloy, for example, the path length required to keep the gas temperature at the outlet 13a of the cooling path 13 at 500 ° C. or less can be shortened.
  • the battery 11 includes a battery case composed of, for example, a bottomed rectangular cylindrical outer can and a sealing plate closing an opening of the outer can.
  • the battery case is a square metal case
  • the battery 11 is a square battery.
  • the electrode case and the electrolyte are accommodated in the battery case.
  • the electrode body has a structure in which a pair of electrodes (a positive electrode and a negative electrode) including a metal core and a mixture layer formed on the surface of the core are stacked with a separator interposed therebetween.
  • the solid ejected matter ejected from the exhaust valve 12 of the battery 11 when an abnormality occurs is, for example, a constituent material of the electrode body.
  • the electrolyte may be any of an aqueous electrolyte and a non-aqueous electrolyte, and may be any of a liquid electrolyte and a solid electrolyte.
  • One example of the battery 11 is a non-aqueous electrolyte secondary battery such as a lithium ion battery, a nickel-hydrogen battery, and a nickel-cadmium battery.
  • the outer can of the battery 11 has, for example, a flat shape that is long in the short direction of the module case 14.
  • the outer can is generally made of a metal material, and a resin film may be mounted on the outer surface of the outer can to ensure insulation.
  • the sealing plate is a member for closing the opening of the outer can to seal the internal space of the battery case, and has a substantially rectangular shape long in the lateral direction of the module case 14.
  • a positive electrode terminal and a negative electrode terminal may be provided on the sealing plate.
  • through holes are respectively formed at both ends in the longitudinal direction of the sealing plate, and each terminal is attached to each of the through holes via an insulating gasket.
  • the exhaust valve 12 is provided, for example, at the longitudinal center of the sealing plate.
  • the exhaust valve 12 is a portion surrounded by an annular groove. Since the portion where the groove is formed is thinner than the other portions, when the battery 11 becomes abnormal and the internal pressure rises, it is preferentially broken than the other portions. Then, the gas is exhausted from the exhaust valve 12, thereby preventing the outer can from being ruptured.
  • FIG. 1A illustrates the exhaust valve 12 having an elliptical shape in plan view, but the shape of the exhaust valve 12 is not particularly limited, and may be a perfect circle, a semicircle, or the like.
  • the cooling path 13 is a path for guiding the gas ejected from the exhaust valve 12 to the outside of the battery module 10 while cooling the gas as described above.
  • the cooling path 13 is also called an exhaust duct.
  • the cooling path 13 is formed, for example, by providing partition plates 15a and 15b for defining the path inside the module case 14.
  • the cooling path 13 is formed inside the module case 14 above the sealing plate of each battery 11 provided with the exhaust valve 12.
  • the module case 14 has an opening serving as an outlet 13 a of the cooling path 13 for discharging gas ejected from the exhaust valve 12 to the outside of the case.
  • an outlet 13 a is formed in a side wall 14 a at one longitudinal end of the module case 14.
  • the cooling path 13 lowers the temperature T of the exhaust gas ejected from the outlet 13a to at least 500 ° C. If the temperature T exceeds 500 ° C., the possibility of ignition increases even if there is no large ejected substance in the gas.
  • the temperature of the exhaust gas lowered by passing through the cooling path 13 depends on, for example, the length (path length) of the cooling path 13 and the thermal conductivity of the members (the module case 14, the partition plates 15a, 15b, etc.) constituting the path. different. In general, the longer the path length, the easier the temperature T of the exhaust gas at the outlet 13a to fall. However, if the path length is increased, a problem such as an increase in the size of the battery module 10 may be considered. Therefore, an efficient path design with sufficient consideration of safety is important.
  • partition plates 15a and 15b are provided along the longitudinal direction of the module case 14 in which the exhaust valves 12 are arranged.
  • the partition plates 15a and 15b are arranged parallel to each other so as to sandwich the row of the exhaust valves 12 from both sides.
  • the partition plate 15a is formed along the row of the exhaust valves 12 from the side wall 14a at one longitudinal end of the module case 14 to the side wall 14b at the other longitudinal end.
  • the opening serving as the outlet 13a of the cooling path 13 is formed at one end in the short direction of the side wall 14a.
  • the partition plate 15b is formed from the side wall 14a to the vicinity of the side wall 14b along the row of the exhaust valves 12. That is, there is a gap between the tip of the partition plate 15b and the side wall 14b.
  • the cooling path 13 is formed in a substantially U shape by the partition plates 15a and 15b.
  • the cooling path 13 has an upstream portion formed between the partition plates 15a and 15b, is folded near a side wall 14b opposite to the side wall 14a where the outlet 13a is formed, and has a downstream portion formed with the partition plate 15b and the module case 14a. Is formed between the side wall 14c at one end in the short direction.
  • the cooling path 13 is, for example, divided by side walls 14a, 14b, 14c of the module case 14, and partition plates 15a, 15b, and the lower part of the path is each battery 11 and the upper part is closed by a top plate of the module case 14 not shown. Exhaust duct.
  • the cooling flow path may be any path as long as the gas can be cooled before the gas is discharged from the path outlet, and its arrangement, shape, and the like are not particularly limited.
  • a cooling channel may be formed below or beside the battery group inside the module case.
  • an exhaust duct may be attached to the module case, and the duct may be used as a cooling path.
  • the cooling path 13 is formed such that the temperature T (° C.) of the exhaust gas at the outlet 13 a is 500 ° C. or less. If the temperature T falls below 350 ° C., a filter for limiting the size of the ejected matter contained in the exhaust gas may not be provided in the cooling path 13, but a filter may be provided.
  • the filter 16 having an opening size A (mm) of 3.5 mm or less is provided at the outlet 13a, and the cooling path 13 is formed based on the condition of Expression 1 below.
  • Formula 1 T ⁇ 350 ⁇ ⁇ Ln (A / 3.5) ⁇ / 0.008
  • a filter (mesh, see FIG. 3A) constituted by a plurality of openings in a lattice shape is installed at the outlet of the cooling path, and the opening size (diameter of the inscribed circle of the opening) is changed. Repeated while doing.
  • FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the opening size (diameter of the inscribed circle of the opening) A of the filter and the exhaust gas temperature T for limiting the size of the solid ejected matter discharged from the outlet 13a of the cooling path 13.
  • the opening size A of the filter is a diameter (short diameter) when the opening is a circle, a diameter of an inscribed circle when the opening is a rectangle, and an opening size when the opening is a mesh.
  • the opening size A of the filter 16 and the temperature of the exhaust gas exceed the threshold value (solid line)
  • the possibility of occurrence of ignition outside the battery module 10 increases.
  • the threshold value solid line
  • the size of the ejected matter is large, it is necessary to lower the temperature of the exhaust gas by extending the cooling path 13 or the like.
  • the cooling path 13 is formed such that the opening size A of the filter 16 and the temperature T of the exhaust gas fall within the hatched range in FIG. As shown in FIG. 2, if the temperature of the exhaust gas is 350 ° C. or lower, ignition does not occur even without a filter (or a baffle plate described later) that limits the size of the ejected material. However, in order to always keep the temperature of the exhaust gas at 350 ° C. or lower, there is a problem that, for example, a very long cooling path is required. Therefore, when a cooling path having a path length necessary for always keeping the exhaust gas temperature T at 350 ° C.
  • the cooling path 13 captures a large ejected substance by at least a filter (opening size A ⁇ 3.5 mm).
  • the exhaust gas is formed so that the temperature T of the exhaust gas is 500 ° C. or less.
  • Distance greatly differs.
  • the cooling path 13 needs to set a path length based on the battery 11 having the shortest distance from the exhaust valve 12 to the outlet 13 a along the path.
  • the high-temperature gas ejected from the exhaust valve 12 of the battery 11 disposed closest to the side wall 14b becomes 500 ° C. or less at the outlet 13a, and the length and the like of the cooling path 13 are determined so that the condition of Expression 1 is satisfied. I do.
  • the filter 16 can be installed in the cooling path 13.
  • a filter 16 is provided on the inner surface of the side wall 14a of the module case 14 so as to cover the entire outlet 13a. That is, the filter 16 is disposed inside the cooling path 13 at the outlet 13a.
  • the filter 16 is larger than the opening area of the outlet 13a, for example, and the end of the filter 16 is fixed to the periphery of the outlet 13a.
  • the filter 16 may be made of resin, but is preferably made of metal in consideration of heat resistance, strength and the like.
  • the filter 16 may be a lattice-shaped member having a plurality of rectangular openings 17.
  • the filter 16 shown in FIG. 3A is, for example, a mesh (wire net) formed by knitting a large number of metal wires.
  • the filter 16 may be a plate-shaped member in which a plurality of circular openings 17 are formed.
  • the filter 16 shown in FIG. 3B is, for example, a punched metal in which a plurality of through holes are formed in a metal plate.
  • the shape, arrangement, and the like of the openings 17 of the filter 16 are not particularly limited.
  • the filter 16 may be a porous material made of metal, ceramics, glass, or nonwoven fabric.
  • the filter 16 has a function of capturing the ejected matter, reducing a temperature of the exhaust gas, for example, and preventing a flame from being emitted from the outlet 13a when the fuel is ignited in the battery module 10.
  • the aperture ratio (opening area) and thickness of the filter 16 are not particularly limited.
  • the shape and specifications (opening ratio, thickness, etc.) of the filter 16 are determined in consideration of air permeability, strength, heat resistance, and the like.
  • the diameter A of the opening 17 (inscribed circle ⁇ ) of the filter 16 is set to be equal to or less than 3.5 mm and to satisfy the condition of Expression 1.
  • the opening 17 when the opening 17 is a perfect circle, its diameter becomes the diameter A.
  • the diameter A of the opening 17 (inscribed circle ⁇ ) is, for example, 0.05 mm to 3.5 mm. As the temperature T of the exhaust gas at the outlet 13a of the cooling path 13 increases, the diameter A needs to be reduced to reduce the size of the ejected material discharged from the outlet 13a. For example, when it is difficult to increase the length of the cooling path 13 and the temperature of the exhaust gas is hard to decrease, a filter 16 having a small opening 17 is used.
  • setting the filter opening size A is considered equivalent to limiting the size (diameter B) of the ejected material discharged from the outlet 13a of the cooling path 13.
  • Conditions for preventing ignition outside of the battery module 10 can be set according to the relationship between the diameter B of the ejected material and the temperature T of the exhaust gas, and the diameter B and the temperature T fall within the hatched area in FIG. Thus, the cooling path 13 is formed. Since the solid line shown in FIG. 2 indicates the threshold value of the ignition of the exhaust gas including the ejected material, the size B (diameter B) of the ejected material can be expressed by the following equation 2. Formula 2: B ⁇ 3.5e ⁇ 0.008 (350 ⁇ T) ⁇
  • the size B of the ejected material discharged from the outlet 13a of the cooling path 13 is limited based on the equation 2, if the temperature T of the exhaust gas at the outlet 13a is 350 ° C. to 500 ° C., the outside of the battery module 10 Is prevented from firing. That is, the cooling path 13 is formed so that the temperature T of the exhaust gas becomes 500 ° C. or lower while capturing at least a large ejected substance having a diameter B exceeding 3.5 mm.
  • the size B (diameter B) of the ejected material means the diameter assuming that the ejected material is spherical.
  • FIG. 2 based on the expression 2 is based on the opening size of the filter, and the ejected material is not limited to a spherical shape, but the configuration of the cooling path 13 is set by the ejected material size B from the viewpoint of the energy amount of the ejected material. There is no problem to do.
  • a baffle plate 18 for catching the ejected material may be provided in the cooling path 13.
  • the baffle plate 18 may be installed instead of the filter 16 or may be installed together with the filter 16.
  • At least one of a filter 16 and a baffle plate 18 for catching ejected matter is installed in the cooling path 13.
  • a plurality of baffle plates 18 may be provided in the middle of the cooling path 13, and the filter 16 may be provided at an outlet 13 a of the cooling path 13.
  • a plurality of baffle plates 18 extend from respective opposing side walls of the cooling path 13.
  • the tip of each baffle plate 18 is located, for example, at the center in the width direction of the cooling path 13.
  • the angle formed between each baffle plate 18 and the side wall is an acute angle with respect to the upstream side of the cooling path 13, and is, for example, 30 ° to 70 °.
  • the baffle plates 18 extending from one side wall and the baffle plates 18 extending from the other side wall are alternately arranged along the cooling path 13, thereby forming a meandering cooling path 13. In this case, when the exhaust gas meanders and flows through the cooling path 13, the ejected matter contained in the gas is captured by the baffle plate 18.
  • the baffle plate 18 plays the role of the filter 16 illustrated in FIG.
  • the battery module 10 includes the cooling path 13 that satisfies the above-described equation 1 and the like, in which at least one of the filter 16 and the baffle plate 18 that catch the ejected matter is installed. According to the battery module 10, even if an abnormality occurs in the battery 11 and a high-temperature (500 ° C. or lower) gas and an ejected material such as an electrode material are released from the module, the possibility of ignition is greatly reduced. In addition, the safety of the module is further improved.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

実施形態の一例である電池モジュールは、電池の排気弁から噴出されるガスを冷却しつつ、モジュールの外部に導くための冷却経路を備える。冷却経路は、経路出口におけるガスの温度Ｔ（℃）が５００℃以下となるように形成される。冷却経路には、温度Ｔが３５０℃以上となる場合に、ガスに含まれる噴出物のサイズを制限する、開口サイズＡ（ｍｍ）が３．５ｍｍ以下のフィルタ、および開口サイズＡ（ｍｍ）が３．５ｍｍ以下相当であるバッフル板の少なくとも一方が設置される。

Description

電池モジュール
　本開示は、電池モジュールに関する。
　一般的に、電池モジュールを構成する各電池には、内部短絡等の異常が発生して内圧が上昇した際に外装缶の破裂を防止すべく、内圧上昇時に作動する排気弁が設けられている。また、電池モジュールには、電池の排気弁から噴出された高温のガスをモジュールの外部に排出するための排気構造が設けられている。特許文献１には、モジュールケースの側面に形成された通気孔が金属製のメッシュ部材で覆われた電池モジュールが開示されている。特許文献１では、メッシュ部材によって火炎の熱が吸収され、モジュールケースから火炎が放出されることを防止できる、と記載されている。
特開２００９－２１２０８１号公報
　ところで、電池モジュールから高温のガスと共に電極材料等の噴出物が排出されると、当該噴出物が火種となって発火に至る可能性がある。このため、電池モジュールでは、かかる発火を防止するための種々の安全対策が施されている。近年、電池の高エネルギー密度化に伴い、異常発生時の発熱量が増加する傾向にあることから、さらなる安全性の向上が求められている。
　本開示の一態様である電池モジュールは、排気弁が設けられた電池を複数備える電池モジュールであって、前記排気弁から噴出されるガスを冷却しつつ、モジュールの外部に導くための冷却経路を備える。前記冷却経路は、経路出口における前記ガスの温度Ｔ（℃）が５００℃以下となるように形成され、前記冷却経路には、前記温度Ｔが３５０℃以上となる場合に、前記ガスに含まれる噴出物のサイズを制限する、開口サイズＡ（ｍｍ）が３．５ｍｍ以下のフィルタ、および前記開口サイズＡ（ｍｍ）が３．５ｍｍ以下相当であるバッフル板の少なくとも一方が設置されている。
　好ましくは、前記冷却経路は、下記式１の条件に基づいて形成されている。
　　　式１：Ｔ≦３５０－｛Ｌｎ（Ａ／３．５）｝／０．００８
　本開示の他の一態様である電池モジュールにおいて、前記冷却経路は、経路出口における前記ガスの温度Ｔが５００℃以下、当該出口から排出される前記ガス中の噴出物の直径Ｂが３．５ｍｍ以下となるように、下記式２の条件に基づいて形成されている。
　　　式２：Ｂ≦３．５ｅ｛０．００８（３５０－Ｔ）｝
　本開示に係る電池モジュールによれば、安全性をさらに向上させることができる。
実施形態の一例である電池モジュールを模式的に示す平面図である。 実施形態の一例である電池モジュールを模式的に示す正面図である。 実施形態の一例である電池モジュールにおいて、フィルタの開口サイズと排気ガス温度の関係を示す図である。 実施形態の一例であるフィルタを模式的に示す図である。 冷却経路の変形例を示す図である。
　近年、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ、ＰＨＥＶ）等の駆動用電源として、リチウムイオン電池等の二次電池が使用されており、電池の体積エネルギー密度の向上が以前にも増して求められている。そして、電池の高エネルギー密度化に伴い、異常発生時の発熱量が増加する傾向にあることから、電池モジュールにおいて、さらなる安全性の向上が求められている。
　本発明者らは、上記式１の条件に基づいて冷却経路を構築することにより、電池に異常が発生して電池モジュールから高温（５００℃以下）のガスと共に電極材料等の噴出物が排出された場合であっても、発火の可能性が大きく低減されることを見出した。つまり、電池モジュールに当該冷却経路を適用することで、モジュールの安全性をさらに向上させることができる。
　以下、図面を参照しながら、本開示に係る電池モジュールの実施形態の一例について詳説する。本実施形態では、電池モジュールを構成する電池として、外装缶と封口板とで構成される角形の金属製ケースを備えた角形電池である電池１１を例示するが、電池はこれに限定されない。
　図１Ａおよび図１Ｂは、それぞれ、実施形態の一例である電池モジュール１０を模式的に示す平面図および正面図である。図１Ａでは、モジュールケース１４の天板を取り外した状態を示している。電池モジュール１０は、排気弁１２が設けられた電池１１を複数備える。また、電池モジュール１０は、排気弁１２から噴出されるガスを冷却しつつ、モジュールの外部に導くための冷却経路１３を備える。詳しくは後述するが、冷却経路１３は、経路の出口１３ａにおける排気ガスの温度Ｔ（℃）が５００℃以下となるように形成される。さらに、冷却経路１３には、出口１３ａにおける排気ガスの温度Ｔが３５０℃以上となる場合に、排気ガスに含まれる噴出物のサイズを制限するフィルタが設置される。フィルタの開口サイズ（開口の内接円の直径）Ａ（ｍｍ）は３．５ｍｍ以下であり、冷却経路１３は、下記式１の条件に基づいて形成されている。
　　　式１：Ｔ≦３５０－｛Ｌｎ（Ａ／３．５）｝／０．００８
　電池モジュール１０は、複数の電池１１を収容するモジュールケース１４を備える。モジュールケース１４は、例えば略長方体状のケースであって、その内部に冷却経路１３が形成されている。複数の電池１１は、モジュールケース１４の長手方向に並び、排気弁１２が同じ方向（鉛直上方）に向いた状態でケース内に配置されている。隣り合う電池１１の間にはスペーサが設けられていてもよい。図１Ａに示す例では、複数の電池１１の各排気弁１２が、モジュールケース１４の長手方向に沿って１列に並んでいる。
　電池モジュール１０は、複数の電池１１を含む電池集積体を電池１１の積層方向の両側から挟む一対のエンドプレート、および各エンドプレートにわたって取り付けられ、複数の電池１１を結束するバインドバーを備えていてもよい。或いは、複数の電池１１がモジュールケース１４内に収容されることで、複数の電池１１が結束されていてもよい。複数の電池１１は、一般的にバスバーを用いて電気的に接続される。各電池１１は、直列または並列に接続されていてもよく、隣り合う電池１１間で正負端子の向きが互いに反対側に位置するように配置されてもよい。
　モジュールケース１４は、金属製、樹脂製のいずれであってもよいが、金属製ケースを用いた場合は、樹脂製ケースを用いた場合と比べて、一般的に冷却経路１３の冷却機能が向上する。モジュールケース１４がアルミニウムまたはアルミニウム合金等の金属製である場合、例えば、冷却経路１３の出口１３ａにおけるガスの温度を５００℃以下とするために必要な経路長を短くすることができる。
　電池１１は、例えば有底角形筒状の外装缶と、外装缶の開口を塞ぐ封口板とで構成された電池ケースを備える。電池ケースは、上述の通り、角形の金属製ケースであり、電池１１は角形電池である。電池ケース内には、電極体および電解質が収容されている。電極体は、金属製の芯体および芯体の表面に形成された合材層を含む一対の電極（正極、負極）が、セパレータを介して積層された構造を有する。異常発生時に電池１１の排気弁１２から噴出される固形の噴出物は、例えば電極体の構成材料である。電解質は、水系電解質、非水系電解質のいずれであってもよく、また液体電解質、固体電解質のいずれであってもよい。電池１１の一例は、リチウムイオン電池、ニッケル－水素電池、ニッケル－カドミウム電池等の非水電解質二次電池である。
　電池１１の外装缶は、例えばモジュールケース１４の短手方向に長い扁平な形状を有する。外装缶は、一般的に金属材料で構成され、外装缶の外面には絶縁性を確保するために樹脂フィルムが装着されていてもよい。封口板は、外装缶の開口を塞いで電池ケースの内部空間を密閉するための部材であって、モジュールケース１４の短手方向に長い略長方形状を有する。封口板には、正極端子と負極端子が設けられてもよい。この場合、封口板の長手方向両端部には貫通孔がそれぞれ形成され、各端子は絶縁性のガスケットを介して当該各貫通孔に取り付けられる。
　排気弁１２は、例えば封口板の長手方向中央部に設けられる。排気弁１２は、環状の溝に囲まれた部分である。溝が形成された部分は、他の部分よりも厚みが薄くなっているので、電池１１に異常が発生して内圧が上昇したときに他の部分よりも優先的に破断する。そして、排気弁１２からガスが排出されることで、外装缶の破裂が防止される。図１Ａでは、平面視楕円形状の排気弁１２を例示しているが、排気弁１２の形状は特に限定されず、真円形状、半円形状等であってもよい。
　冷却経路１３は、上述の通り、排気弁１２から噴出されるガスを冷却しつつ、電池モジュール１０の外部に導くための経路である。冷却経路１３は、排気ダクトとも呼ばれる。冷却経路１３は、例えばモジュールケース１４の内部に、経路を規定する仕切板１５ａ，１５ｂを設けることで形成される。本実施形態では、モジュールケース１４の内部において、排気弁１２が設けられた各電池１１の封口板の上方に冷却経路１３が形成されている。モジュールケース１４には、排気弁１２から噴出されるガスをケースの外に排出するための、冷却経路１３の出口１３ａとなる開口が形成されている。図１Ａおよび図１Ｂに示す例では、モジュールケース１４の長手方向一端の側壁１４ａに出口１３ａが形成されている。
　冷却経路１３は、出口１３ａから噴出される排気ガスの温度Ｔを少なくとも５００℃まで下げる。温度Ｔが５００℃を超えると、ガス中に大きな噴出物が存在しなくても発火に至る可能性が上昇するためである。冷却経路１３を通過することによって下がる排気ガスの温度は、例えば冷却経路１３の長さ（経路長）、経路を構成する部材（モジュールケース１４、仕切板１５ａ，１５ｂ等）の熱伝導率などによって異なる。一般的に、経路長が長いほど、出口１３ａにおける排気ガスの温度Ｔは下がり易い。但し、経路長を長くすると、電池モジュール１０が大型化する等の不具合が考えられるため、安全性を十分に考慮した効率の良い経路設計が重要となる。
　図１Ａおよび図１Ｂに示す例では、電池１１の封口板の上方に位置する空間において、各排気弁１２が並ぶモジュールケース１４の長手方向に沿って仕切板１５ａ，１５ｂが設けられている。仕切板１５ａ，１５ｂは、排気弁１２の列を両側から挟むように互いに平行に配置される。仕切板１５ａは、排気弁１２の列に沿ってモジュールケース１４の長手方向一端の側壁１４ａから長手方向他端の側壁１４ｂにわたって形成されている。なお、冷却経路１３の出口１３ａとなる開口は、側壁１４ａの短手方向一端部に形成されている。仕切板１５ｂは、排気弁１２の列に沿って側壁１４ａから側壁１４ｂの近傍にわたって形成されている。すなわち、仕切板１５ｂの先端と側壁１４ｂとの間には隙間が存在する。
　冷却経路１３は、仕切板１５ａ，１５ｂによって略Ｕ字状に形成されている。冷却経路１３は、上流側部分が仕切板１５ａ，１５ｂの間に形成され、出口１３ａが形成された側壁１４ａと反対側の側壁１４ｂの近傍で折り返して、下流部分が仕切板１５ｂとモジュールケース１４の短手方向一端の側壁１４ｃとの間に形成されている。冷却経路１３は、例えば、モジュールケース１４の側壁１４ａ，１４ｂ，１４ｃ、仕切板１５ａ，１５ｂによって区切られ、また経路の下方が各電池１１で、上方が図示しないモジュールケース１４の天板で塞がれた排気ダクトである。
　なお、冷却流路は、経路出口からガスが排出されるまでの間にガスを冷却できる経路であればよく、その配置、形状等は特に限定されない。例えば、モジュールケースの内部において、電池群の下方または側方に冷却流路が形成されていてもよい。また、モジュールケースに排気ダクトを取り付けて、当該ダクトを冷却経路としてもよい。
　冷却経路１３は、上述の通り、出口１３ａにおける排気ガスの温度Ｔ（℃）が５００℃以下となるように形成される。当該温度Ｔが３５０℃未満まで下がるのであれば、排気ガスに含まれる噴出物のサイズを制限するフィルタを冷却経路１３に設置しなくてもよいが、フィルタを設置しても構わない。本実施形態では、開口サイズＡ（ｍｍ）が３．５ｍｍ以下のフィルタ１６が出口１３ａに設置されており、冷却経路１３が下記式１の条件に基づいて形成されている。
　　　式１：Ｔ≦３５０－｛Ｌｎ（Ａ／３．５）｝／０．００８
　本発明者らは、従来提唱されている「可燃性ガスの任意温度における最小着火エネルギーの予測式（Ｗ２＝Ｗ１ｅｘｐ｛０．００８（Ｔ１－Ｔ２）｝、ここで、Ｗ１・Ｗ２は温度Ｔ１・Ｔ２における最小着火エネルギー）」を参考に、実験により式１を求めた。式１を求める実験は、格子状の複数の開口により構成されるフィルタ（メッシュ、図３（ａ）参照）を冷却経路の出口に設置し、開口サイズ（開口の内接円の直径）を変更しながら繰り返し行った。
　図２は、冷却経路１３の出口１３ａから放出される固形の噴出物のサイズを制限するフィルタの開口サイズ（開口の内接円の直径）Ａと排気ガス温度Ｔの関係を示す図である。なお、フィルタの開口サイズＡは、開口が円の場合は直径（短径）、矩形の場合は内接円の直径、メッシュの場合は目開きサイズとなる。図２に示される実線は、噴出物を含む排気ガスの発火の閾値を示すものであって、この実線の曲線部分が式１（Ｔ＝３５０－｛Ｌｎ（Ａ／３．５）｝／０．００８）で表される。フィルタ１６の開口サイズＡ、排気ガスの温度が閾値（実線）を超えると、電池モジュール１０の外部で発火が生じる可能性が高くなる。図２に示すように、発火を防止するためには、出口１３ａにおける排気ガスの温度が高くなるほど、噴出物のサイズを小さくする必要がある。他方、噴出物のサイズが大きい場合は、冷却経路１３を延ばす等して排気ガスの温度を下げる必要がある。
　冷却経路１３は、フィルタ１６の開口サイズＡと排気ガスの温度Ｔが、図２のハッチングを付した範囲に入るように形成される。図２に示すように、排気ガスの温度が３５０℃以下であれば、噴出物のサイズを制限するフィルタ（或いは、後述するバッフル板）がなくても発火は起こらない。しかし、排気ガスの温度を常に３５０℃以下に抑えるためには、例えば非常に長い冷却経路が必要になる等の問題がある。そこで、排気ガスの温度Ｔを常に３５０℃以下に抑えるのに必要な経路長の冷却経路が確保できない場合、冷却経路１３は、少なくともフィルタ（開口サイズＡ≦３．５ｍｍ）により大きな噴出物を捕捉しつつ、排気ガスの温度Ｔが５００℃以下となるように形成されることが好ましい。
　図１Ａおよび図１Ｂに示す例では、モジュールケース１４の側壁１４ａ側に配置される電池１１と、側壁１４ｂ側に配置される電池１１とで、排気弁１２から出口１３ａまでの冷却経路１３に沿った距離が大きく異なる。冷却経路１３に沿って複数の電池１１が配置される場合、冷却経路１３は、経路に沿った排気弁１２から出口１３ａまでの距離が最も短くなる電池１１に基づいて、経路長を設定する必要がある。つまり、最も側壁１４ｂ寄りに配置される電池１１の排気弁１２から噴出した高温のガスが、出口１３ａにおいて５００℃以下となり、式１の条件が満たされるように冷却経路１３の長さ等を決定する。
　フィルタ１６は、冷却経路１３の途中に設置することもできる。本実施形態では、出口１３ａの全体を覆うように、モジュールケース１４の側壁１４ａの内面にフィルタ１６が設置されている。すなわち、フィルタ１６は、出口１３ａにおいて冷却経路１３の内部に配置されている。フィルタ１６は、例えば出口１３ａの開口面積よりも大きく、フィルタ１６の端部が出口１３ａの周縁部に固定される。フィルタ１６は、樹脂製であってもよいが、耐熱性、強度等を考慮すると、金属製が好ましい。
　図３（ａ）に例示するように、フィルタ１６は、複数の四角形状の開口１７を有する格子状の部材であってもよい。図３（ａ）に示すフィルタ１６は、例えば多数の金属線を編み合わせて構成されるメッシュ（金網）である。或いは、図３（ｂ）に例示するように、フィルタ１６は、複数の円形状の開口１７が形成された板状の部材であってもよい。図３（ｂ）に示すフィルタ１６は、例えば金属板に複数の貫通孔が形成されたパンチングメタルである。なお、フィルタ１６の開口１７の形状、配置等は特に限定されない。フィルタ１６は、金属、セラミックス、ガラス系、或いは不織布などにより構成される多孔質材料であってもよい。
　フィルタ１６は、上記噴出物を捕捉すると共に、例えば排気ガスの温度を下げ、電池モジュール１０内で発火した場合に出口１３ａから火炎が放出されることを防止する機能を有する。フィルタ１６の開口率（開口面積）および厚みは特に限定されない。フィルタ１６の形状・仕様（開口率、厚み等）は、通気性、強度、耐熱性等を考慮して決定される。
　フィルタ１６の開口１７（内接円α）の直径Ａは、３．５ｍｍ以下であり、かつ式１の条件を満たすように設定される。なお、図３（ｂ）に示すように、開口１７が真円である場合は、その直径が直径Ａになる。開口１７（内接円α）の直径Ａが式１の条件を満たすフィルタ１６を用いることで、高温の排気ガスが電池モジュール１０の外部に放出された際の発火が防止される。
　開口１７（内接円α）の直径Ａは、例えば０．０５ｍｍ～３．５ｍｍである。冷却経路１３の出口１３ａにおける排気ガスの温度Ｔが高くなるほど、直径Ａを小さくして出口１３ａから排出される噴出物のサイズを小さくする必要がある。例えば、冷却経路１３の長さを延ばすことが難しく、排気ガスの温度が下がり難い場合は、開口１７の小さなフィルタ１６を用いる。
　ところで、フィルタの開口サイズＡを設定することは、冷却経路１３の出口１３ａから排出される噴出物のサイズ（直径Ｂ）を制限することと等価であると考えられる。電池モジュール１０の外部での発火を防止するための条件は、噴出物の直径Ｂと排気ガスの温度Ｔとの関係により設定でき、直径Ｂと温度Ｔが図２のハッチングを付した範囲に入るように冷却経路１３が形成される。図２に示される実線は、噴出物を含む排気ガスの発火の閾値を示すものであるので、噴出物のサイズＢ（直径Ｂ）は下記式２で表せる。
　　　式２：Ｂ≦３．５ｅ｛０．００８（３５０－Ｔ）｝
　式２に基づいて冷却経路１３の出口１３ａから排出される噴出物のサイズＢを制限すれば、出口１３ａにおける排気ガスの温度Ｔが３５０℃～５００℃である場合に、電池モジュール１０の外部での発火が防止される。すなわち、冷却経路１３は、少なくとも直径Ｂが３．５ｍｍを超えるような大きな噴出物を捕捉しつつ、排気ガスの温度Ｔが５００℃以下となるように形成されることになる。
　なお、実際の噴出物は球状ではないので、噴出物のサイズＢ（直径Ｂ）は噴出物が球状であると仮定したときの直径を意味する。式２の元になる図２はフィルタの開口サイズに基づいており、噴出物は当然球状に限定されないが、噴出物が有するエネルギー量の観点から噴出物のサイズＢにより冷却経路１３の構成を設定することに問題はない。
　図４に例示するように、冷却経路１３には、上記噴出物を捕捉するバッフル板１８が設置されていてもよい。バッフル板１８は、フィルタ１６の代わりに設置されてもよく、フィルタ１６と共に設置されてもよい。冷却経路１３には、噴出物を捕捉するフィルタ１６およびバッフル板１８の少なくとも一方が設置される。例えば、冷却経路１３の途中に複数のバッフル板１８が設置され、冷却経路１３の出口１３ａにフィルタ１６が設置されてもよい。
　図４に示す例では、冷却経路１３の対向する各側壁からそれぞれ複数のバッフル板１８が延出している。各バッフル板１８の先端は、例えば冷却経路１３の幅方向中央に位置している。各バッフル板１８と側壁とがなす角度は、冷却経路１３の上流側に対して鋭角であり、一例としては３０°～７０°である。一方の側壁から延びるバッフル板１８と、他方の側壁から延びるバッフル板１８とは、冷却経路１３に沿って交互に配置され、これにより蛇行した冷却経路１３が形成される。この場合、排気ガスが蛇行して冷却経路１３を流れる際に、ガス中に含まれる噴出物がバッフル板１８によって捕捉される。
　すなわち、図４に例示する冷却経路１３では、バッフル板１８が図３に示すフィルタ１６の役割を果たしている。冷却経路１３の経路長、経路断面、およびバッフル板１８の設置位置、設置数、形状などにより、バッフル板１８を備える冷却経路１３はフィルタの開口サイズＡ（＝３．５ｍｍ以下）により制限されるような大きな噴出物を捕捉する機能、および経路出口における排気ガスの温度Ｔを５００℃以下とする機能を有する。
　以上のように、電池モジュール１０は、噴出物を捕捉するフィルタ１６およびバッフル板１８の少なくとも一方が設置された、上記式１等の条件を満たす冷却経路１３を備える。電池モジュール１０によれば、電池１１に異常が発生してモジュールから高温（５００℃以下）のガスと共に電極材料等の噴出物が放出された場合であっても、発火の可能性が大きく低減され、モジュールの安全性がさらに向上する。
　１０　電池モジュール、１１　電池、１２　排気弁、１３　冷却経路、１３ａ　出口、１４　モジュールケース、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ　側壁、１５ａ，１５ｂ　仕切板、１６　フィルタ、１７　開口、１８　バッフル板

Claims (5)

  1. 　排気弁が設けられた電池を複数備える電池モジュールであって、
    　前記排気弁から噴出されるガスを冷却しつつ、モジュールの外部に導くための冷却経路を備え、
    　前記冷却経路は、経路出口における前記ガスの温度Ｔ（℃）が５００℃以下となるように形成され、
    　前記冷却経路には、前記温度Ｔが３５０℃以上となる場合に、前記ガスに含まれる噴出物のサイズを制限する、開口サイズＡ（ｍｍ）が３．５ｍｍ以下のフィルタ、および前記開口サイズＡ（ｍｍ）が３．５ｍｍ以下相当であるバッフル板の少なくとも一方が設置されている、電池モジュール。
  2. 　前記冷却経路は、下記式１の条件に基づいて形成されている、請求項１に記載の電池モジュール。
    　　　式１：Ｔ≦３５０－｛Ｌｎ（Ａ／３．５）｝／０．００８
  3. 　前記フィルタは、メッシュ、パンチングメタル、または多孔質部材により構成されている、請求項１または２に記載の電池モジュール。
  4. 　前記フィルタは、複数の開口を有し、
    　前記各開口の内接円の直径は、前記開口サイズＡに相当し、０．０５ｍｍ～３．５ｍｍである、請求項１または２に記載の電池モジュール。
  5. 　排気弁が設けられた電池を複数備える電池モジュールであって、
    　前記排気弁から噴出されるガスを冷却しつつ、モジュールの外部に導くための冷却経路を備え、
    　前記冷却経路は、経路出口における前記ガスの温度Ｔが５００℃以下、当該出口から排出される前記ガス中の噴出物の直径Ｂが３．５ｍｍ以下となるように、下記式２の条件に基づいて形成されている、電池モジュール。
    　　　式２：Ｂ≦３．５ｅ｛０．００８（３５０－Ｔ）｝
PCT/JP2019/024055 2018-08-23 2019-06-18 電池モジュール Ceased WO2020039722A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/266,162 US12176566B2 (en) 2018-08-23 2019-06-18 Battery module
JP2020538201A JP7325063B2 (ja) 2018-08-23 2019-06-18 電池モジュール
CN201980052801.3A CN112567564B (zh) 2018-08-23 2019-06-18 电池模块

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018156603 2018-08-23
JP2018-156603 2018-08-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020039722A1 true WO2020039722A1 (ja) 2020-02-27

Family

ID=69592806

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2019/024055 Ceased WO2020039722A1 (ja) 2018-08-23 2019-06-18 電池モジュール

Country Status (4)

Country Link
US (1) US12176566B2 (ja)
JP (1) JP7325063B2 (ja)
CN (1) CN112567564B (ja)
WO (1) WO2020039722A1 (ja)

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112582724A (zh) * 2020-12-19 2021-03-30 吉林大学 一种基于变径喷射器的动力电池应急热管理系统及其控制方法
KR20210112639A (ko) * 2020-03-05 2021-09-15 주식회사 엘지에너지솔루션 이동 및 조립이 편의성이 증대된 구조 및 안전성이 향상된 구조를 갖는 배터리 팩
KR20210117632A (ko) * 2020-03-19 2021-09-29 주식회사 엘지에너지솔루션 이동 및 조립의 편의성이 증대된 구조 및 안전성이 향상된 구조를 갖는 배터리 팩, 및 이를 포함하는 ess
DE102020120041A1 (de) 2020-07-29 2022-02-03 Audi Aktiengesellschaft Batteriesystem und Kraftfahrzeug mit einem Batteriesystem
WO2022038009A1 (de) * 2020-08-21 2022-02-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Batteriezelle
CN115336095A (zh) * 2020-03-31 2022-11-11 松下知识产权经营株式会社 电池组
JP2022549749A (ja) * 2020-08-27 2022-11-29 烟台創為新能源科技股▲ふん▼有限公司 電池パックの排気フィルタシステム
CN115836435A (zh) * 2021-01-21 2023-03-21 株式会社Lg新能源 电池组
JP2023518586A (ja) * 2020-11-17 2023-05-02 ジアンス・コンテンポラリー・アンプレックス・テクノロジー・リミテッド 消防装置、筐体アセンブリ、電池、電力消費装置及び電池の製造方法
JP2023063820A (ja) * 2021-10-25 2023-05-10 マツダ株式会社 電池ユニットのガス排出構造
CN116349076A (zh) * 2021-03-22 2023-06-27 株式会社Lg新能源 电池模块及包括电池模块的电池组
JP2023531998A (ja) * 2021-01-11 2023-07-26 エルジー エナジー ソリューション リミテッド バッテリーモジュール及びそれを含むバッテリーパック
JP2023537636A (ja) * 2021-05-26 2023-09-04 エルジー エナジー ソリューション リミテッド ベンティングガスの温度低減及びスパークの外部排出遮断構造を適用したバッテリーパック
JP2023124435A (ja) * 2022-02-25 2023-09-06 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 電池パック
JP2023124436A (ja) * 2022-02-25 2023-09-06 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 電池パック
KR20230132707A (ko) * 2022-03-09 2023-09-18 독터. 인제니어. 하.체. 에프. 포르쉐 악티엔게젤샤프트 배터리 시스템과 언더라이드 가드 플레이트 사이에 가스 채널을 갖는 차량
JP2023540724A (ja) * 2021-03-04 2023-09-26 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 火事防止性能が向上したバッテリーモジュール
JP2023542590A (ja) * 2020-11-13 2023-10-11 ジアンス・コンテンポラリー・アンプレックス・テクノロジー・リミテッド 筐体、電池、電力消費装置及び電池の製造方法
US20240113387A1 (en) * 2022-09-30 2024-04-04 Rivian Ip Holdings, Llc Systems and methods for reducing turbulent combustion
WO2024180979A1 (ja) 2023-02-28 2024-09-06 パナソニックエナジー株式会社 電源装置
EP4203153A4 (en) * 2021-08-30 2024-11-27 Contemporary Amperex Technology (Hong Kong) Limited BATTERY BOX, BATTERY, ELECTRICAL DEVICE AND METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING A BATTERY
JP2025506885A (ja) * 2022-10-09 2025-03-13 寧徳時代新能源科技股▲分▼有限公司 電池及び電力消費装置
JP2025508493A (ja) * 2022-10-14 2025-03-26 寧徳時代新能源科技股▲分▼有限公司 電池及び電力消費装置
JP2025508728A (ja) * 2022-02-15 2025-04-10 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 電池パック
JP2026015241A (ja) * 2024-07-18 2026-01-29 株式会社Ａｅｓｃジャパン 電池パック

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021102908A1 (de) * 2021-02-09 2022-08-11 Audi Aktiengesellschaft Entgasungseinrichtung, Batterie und Kraftfahrzeug
KR102931489B1 (ko) * 2021-04-30 2026-02-25 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 팩 및 이를 포함하는 디바이스
DE102021120336A1 (de) 2021-08-04 2023-02-09 Webasto SE Entlüftungsvorrichtung mit einem Entlüftungskanal
US20250357621A1 (en) * 2022-07-11 2025-11-20 Lg Energy Solution, Ltd. Battery Pack and Device Including the Same
CN115241574B (zh) * 2022-09-08 2022-12-16 四川大学 一种面向小型动力电池包的主动式强化散热结构及电动车
EP4586369A4 (en) * 2022-09-15 2026-02-25 Contemporary Amperex Technology Hong Kong Ltd THERMAL MANAGEMENT COMPONENT, INCLUDING BOX, BATTERY AND ELECTRICAL DEVICE
EP4510353A4 (en) * 2022-10-14 2025-07-30 Contemporary Amperex Technology Co Ltd Battery and electric apparatus
JP2024148287A (ja) * 2023-04-05 2024-10-18 ヤマハ発動機株式会社 バッテリパックおよび移動体
KR20250080262A (ko) * 2023-11-28 2025-06-05 삼성에스디아이 주식회사 에너지 저장 장치
GB2643791A (en) * 2024-09-03 2026-03-04 Jaguar Land Rover Ltd Vehicle battery enclosure

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011065906A (ja) * 2009-09-18 2011-03-31 Panasonic Corp 電池モジュール
US20150079426A1 (en) * 2013-09-15 2015-03-19 Ningde Amperex Technology Limited Lithium ion battery having desirable safety performance
JP2015056323A (ja) * 2013-09-12 2015-03-23 株式会社リチウムエナジージャパン 蓄電装置
WO2016136193A1 (ja) * 2015-02-25 2016-09-01 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電池モジュール

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6068945A (en) * 1996-09-26 2000-05-30 Akkumulatorenfabrick Moll Gmbh & Co. Kg Battery
JP5338331B2 (ja) 2008-02-04 2013-11-13 パナソニック株式会社 電池パック、それを備えた電子機器
JP6109926B2 (ja) * 2013-03-29 2017-04-05 三洋電機株式会社 電池パック
JP2014220131A (ja) * 2013-05-09 2014-11-20 スズキ株式会社 車両用バッテリモジュールの拘束バンド構造
KR20140147979A (ko) * 2013-06-20 2014-12-31 주식회사 엘지화학 이차 전지용 프레임 및 이를 포함하는 배터리 모듈
CN203983375U (zh) * 2014-06-03 2014-12-03 宁德新能源科技有限公司 安全阀及包含该安全阀的电池及电池模组
US10707464B2 (en) * 2015-09-21 2020-07-07 Ford Global Technologies, Llc Battery cell venting system for electrified vehicle batteries
CN105390636B (zh) * 2015-11-03 2018-02-06 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池箱
JP6742884B2 (ja) * 2016-10-26 2020-08-19 三洋電機株式会社 電源装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011065906A (ja) * 2009-09-18 2011-03-31 Panasonic Corp 電池モジュール
JP2015056323A (ja) * 2013-09-12 2015-03-23 株式会社リチウムエナジージャパン 蓄電装置
US20150079426A1 (en) * 2013-09-15 2015-03-19 Ningde Amperex Technology Limited Lithium ion battery having desirable safety performance
WO2016136193A1 (ja) * 2015-02-25 2016-09-01 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電池モジュール

Cited By (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210112639A (ko) * 2020-03-05 2021-09-15 주식회사 엘지에너지솔루션 이동 및 조립이 편의성이 증대된 구조 및 안전성이 향상된 구조를 갖는 배터리 팩
KR102812829B1 (ko) * 2020-03-05 2025-05-23 주식회사 엘지에너지솔루션 이동 및 조립이 편의성이 증대된 구조 및 안전성이 향상된 구조를 갖는 배터리 팩
US12476323B2 (en) 2020-03-19 2025-11-18 Lg Energy Solution, Ltd. Battery pack having structure with increased movement and ease of assembly and structure with improved safety, and ESS comprising same
KR20210117632A (ko) * 2020-03-19 2021-09-29 주식회사 엘지에너지솔루션 이동 및 조립의 편의성이 증대된 구조 및 안전성이 향상된 구조를 갖는 배터리 팩, 및 이를 포함하는 ess
KR102829076B1 (ko) * 2020-03-19 2025-07-02 주식회사 엘지에너지솔루션 이동 및 조립의 편의성이 증대된 구조 및 안전성이 향상된 구조를 갖는 배터리 팩, 및 이를 포함하는 ess
EP4131576A4 (en) * 2020-03-31 2025-01-01 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. BATTERY PACK
CN115336095A (zh) * 2020-03-31 2022-11-11 松下知识产权经营株式会社 电池组
US12609409B2 (en) 2020-03-31 2026-04-21 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Battery pack
DE102020120041A1 (de) 2020-07-29 2022-02-03 Audi Aktiengesellschaft Batteriesystem und Kraftfahrzeug mit einem Batteriesystem
CN114069149A (zh) * 2020-07-29 2022-02-18 奥迪股份公司 电池系统和具有电池系统的机动车
WO2022038009A1 (de) * 2020-08-21 2022-02-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Batteriezelle
JP7337410B2 (ja) 2020-08-27 2023-09-04 烟台創為新能源科技股▲ふん▼有限公司 電池パックの排気フィルタシステム
JP2022549749A (ja) * 2020-08-27 2022-11-29 烟台創為新能源科技股▲ふん▼有限公司 電池パックの排気フィルタシステム
US12300847B2 (en) 2020-11-13 2025-05-13 Jiangsu Contemporary Amperex Technology Limited Box body, battery, electric apparatus and manufacturing method of the battery
JP7668335B2 (ja) 2020-11-13 2025-04-24 ジアンス・コンテンポラリー・アンプレックス・テクノロジー・リミテッド 筐体、電池、電力消費装置及び電池の製造方法
JP2023542590A (ja) * 2020-11-13 2023-10-11 ジアンス・コンテンポラリー・アンプレックス・テクノロジー・リミテッド 筐体、電池、電力消費装置及び電池の製造方法
JP7791240B2 (ja) 2020-11-17 2025-12-23 ジアンス・コンテンポラリー・アンプレックス・テクノロジー・リミテッド 消防装置、筐体アセンブリ、電池、電力消費装置及び電池の製造方法
JP2023518586A (ja) * 2020-11-17 2023-05-02 ジアンス・コンテンポラリー・アンプレックス・テクノロジー・リミテッド 消防装置、筐体アセンブリ、電池、電力消費装置及び電池の製造方法
JP7483920B2 (ja) 2020-11-17 2024-05-15 ジアンス・コンテンポラリー・アンプレックス・テクノロジー・リミテッド 消防装置、筐体アセンブリ、電池、電力消費装置及び電池の製造方法
US12121763B2 (en) 2020-11-17 2024-10-22 Jiangsu Contemporary Amperex Technology Limited Fire-fighting apparatus, box assembly, battery, power consumption apparatus, and method for preparing battery
US11826593B2 (en) 2020-11-17 2023-11-28 Jiangsu Contemporary Amperex Technology Limited Fire-fighting apparatus, box assembly, battery, power consumption apparatus, and method for preparing battery
JP2024097832A (ja) * 2020-11-17 2024-07-19 ジアンス・コンテンポラリー・アンプレックス・テクノロジー・リミテッド 消防装置、筐体アセンブリ、電池、電力消費装置及び電池の製造方法
CN112582724A (zh) * 2020-12-19 2021-03-30 吉林大学 一种基于变径喷射器的动力电池应急热管理系统及其控制方法
JP2023531998A (ja) * 2021-01-11 2023-07-26 エルジー エナジー ソリューション リミテッド バッテリーモジュール及びそれを含むバッテリーパック
JP7551792B2 (ja) 2021-01-11 2024-09-17 エルジー エナジー ソリューション リミテッド バッテリーモジュール及びそれを含むバッテリーパック
EP4195394A4 (en) * 2021-01-21 2025-01-01 LG Energy Solution, Ltd. BATTERY PACK
CN115836435A (zh) * 2021-01-21 2023-03-21 株式会社Lg新能源 电池组
JP7657915B2 (ja) 2021-03-04 2025-04-07 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 火事防止性能が向上したバッテリーモジュール
JP2023540724A (ja) * 2021-03-04 2023-09-26 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 火事防止性能が向上したバッテリーモジュール
CN116349076A (zh) * 2021-03-22 2023-06-27 株式会社Lg新能源 电池模块及包括电池模块的电池组
JP2023537636A (ja) * 2021-05-26 2023-09-04 エルジー エナジー ソリューション リミテッド ベンティングガスの温度低減及びスパークの外部排出遮断構造を適用したバッテリーパック
JP7678086B2 (ja) 2021-05-26 2025-05-15 エルジー エナジー ソリューション リミテッド ベンティングガスの温度低減及びスパークの外部排出遮断構造を適用したバッテリーパック
EP4203153A4 (en) * 2021-08-30 2024-11-27 Contemporary Amperex Technology (Hong Kong) Limited BATTERY BOX, BATTERY, ELECTRICAL DEVICE AND METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING A BATTERY
KR102937049B1 (ko) 2021-08-30 2026-03-09 컨템포러리 엠퍼렉스 테크놀로지 (홍콩) 리미티드 전지 케이스, 전지, 전기 장치, 전지의 제조 방법 및 장치
JP7803079B2 (ja) 2021-10-25 2026-01-21 マツダ株式会社 電池ユニットのガス排出構造
JP2023063820A (ja) * 2021-10-25 2023-05-10 マツダ株式会社 電池ユニットのガス排出構造
JP7826501B2 (ja) 2022-02-15 2026-03-09 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 電池パック
JP2025508728A (ja) * 2022-02-15 2025-04-10 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 電池パック
JP7617867B2 (ja) 2022-02-25 2025-01-20 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 電池パック
JP2023124436A (ja) * 2022-02-25 2023-09-06 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 電池パック
JP7526218B2 (ja) 2022-02-25 2024-07-31 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 電池パック
JP2023124435A (ja) * 2022-02-25 2023-09-06 プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 電池パック
JP2023133180A (ja) * 2022-03-09 2023-09-22 ドクター エンジニール ハー ツェー エフ ポルシェ アクチエンゲゼルシャフト バッテリシステムとアンダーライド保護プレートとの間にガスチャネルを有する自動車
KR102875320B1 (ko) 2022-03-09 2025-10-23 독터. 인제니어. 하.체. 에프. 포르쉐 악티엔게젤샤프트 배터리 시스템과 언더라이드 가드 플레이트 사이에 가스 채널을 갖는 차량
KR20230132707A (ko) * 2022-03-09 2023-09-18 독터. 인제니어. 하.체. 에프. 포르쉐 악티엔게젤샤프트 배터리 시스템과 언더라이드 가드 플레이트 사이에 가스 채널을 갖는 차량
JP7564265B2 (ja) 2022-03-09 2024-10-08 ドクター エンジニール ハー ツェー エフ ポルシェ アクチエンゲゼルシャフト バッテリシステムとアンダーライド保護プレートとの間にガスチャネルを有する自動車
US20240113387A1 (en) * 2022-09-30 2024-04-04 Rivian Ip Holdings, Llc Systems and methods for reducing turbulent combustion
JP2025506885A (ja) * 2022-10-09 2025-03-13 寧徳時代新能源科技股▲分▼有限公司 電池及び電力消費装置
JP7806282B2 (ja) 2022-10-09 2026-01-26 寧徳時代新能源科技股▲分▼有限公司 電池及び電力消費装置
JP2025508493A (ja) * 2022-10-14 2025-03-26 寧徳時代新能源科技股▲分▼有限公司 電池及び電力消費装置
JP7806281B2 (ja) 2022-10-14 2026-01-26 寧徳時代新能源科技股▲分▼有限公司 電池及び電力消費装置
EP4675787A1 (en) 2023-02-28 2026-01-07 Panasonic Energy Co., Ltd. Power source device
WO2024180979A1 (ja) 2023-02-28 2024-09-06 パナソニックエナジー株式会社 電源装置
JP2026015241A (ja) * 2024-07-18 2026-01-29 株式会社Ａｅｓｃジャパン 電池パック

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2020039722A1 (ja) 2021-08-26
US20210313650A1 (en) 2021-10-07
JP7325063B2 (ja) 2023-08-14
CN112567564A (zh) 2021-03-26
CN112567564B (zh) 2024-01-09
US12176566B2 (en) 2024-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7325063B2 (ja) 電池モジュール
JP7138308B2 (ja) 電池パック用排気ダクトおよび電池パック
US12294107B2 (en) Battery pack
JP7417725B2 (ja) 電池パック及び輸送機器
KR102930111B1 (ko) 에너지 저장 시스템
CN104319360B (zh) 锂离子电池和电池包
CN113785434B (zh) 电池模块和包括电池模块的电池组
CN113273021A (zh) 电池组
JP7558395B2 (ja) バッテリーパック
CN113764816A (zh) 电池单元、电池模块以及电池组
CN113330621A (zh) 电池组
WO2024077413A1 (zh) 电池及用电装置
CN117581418A (zh) 具有火焰传播阻挡结构的电池模块和包括该模块的电池组
JP2025521014A (ja) 電池モジュール及びこれを含む電池パック
JP7578376B2 (ja) 電池モジュールおよびこれを含む電池パック
CN114069149A (zh) 电池系统和具有电池系统的机动车
CN116742263A (zh) 电池及用电装置
WO2025167315A1 (zh) 电池单体、电池及用电装置
JP7744085B2 (ja) 電池パックおよびこれを含むデバイス
CN115347317A (zh) 电池模块及电池组
JP6702025B2 (ja) 電池モジュール
JP6634977B2 (ja) 電池パック
JP6702116B2 (ja) 電池モジュール
CN222966256U (zh) 电池箱体、电池和车辆
ES3060953T3 (en) Battery, electric device, and method and device for preparing battery

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19851183

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020538201

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19851183

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1