具有用于抑制火灾的分隔壁和绝热层的电池模块制造技术

本发明专利技术涉及一种具有用于防止热失控的分隔壁和绝热层的电池模块，更具体地，本发明专利技术涉及如下电池模块：其中，包括两个或更多个单体堆的单体模块组件被接收在保护性外壳中的内部空间中，每个单体堆包括一起被竖直堆叠的多个电池单体，并且一个或多个分隔壁被设置在在如下位置中的至少一个中：彼此相邻定位的所述单体堆之间；和所述单体堆和所述保护性外壳之间。间。间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有用于抑制火灾的分隔壁和绝热层的电池模块


[0001]本申请要求2020年6月29日提交的韩国专利申请2020
‑
0079313号的优先权利益，其公开内容通过引用以其整体并入本文。
[0002]本专利技术涉及一种具有用于抑制火灾的分隔壁和绝热层的电池模块，更特别地，本专利技术涉及如下电池模块：该电池模块被构造成使得分隔壁和空气绝热层被设置在电池单体堆之间或者电池单体堆与侧盖之间，由此防止了着火条件并且因此抑制了火灾的爆发，并且即使当火灾爆发时，也防止了火灾转移到相邻的电池单体堆。

技术介绍

[0003]具有高产品适用性和电气性质(诸如高能量密度)的二次电池已经被通常使用在均使用电驱动源来驱动的电动车辆(EV)或者混合动力电动车辆(HEV)以及便携式装置中。作为能够增加环境友好性和能量效率的新能源，这种二次电池已经引起关注，这是因为除了能够显著减少化石燃料的使用的主要优点，还不会由于能量的使用而产生副产品。
[0004]作为二次电池，存在锂离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、镍氢电池和镍锌电池。多个电池单体可以彼此串联或者并联连接，以构成电池模块或者电池组。
[0005]近年来已经引起关注的能量存储系统(ESS)是在电池中存储产生的电力、从而当需要时向消费者供应该电力以由此最大化电力使用效率的设备。
[0006]在通常的能量存储系统(ESS)中，多个电池模块构成单个电池架，并且几十到几百个电池架被组合以构成单个系统。另外，能量存储系统在与不间断电源(UPS)或者光伏电力系统联锁的状态中被使用，该不间断电源被构造成响应于突然的电力供应中断或者异常情况而稳定地供应电力，该光伏电力系统是被构造成将阳光转换成电能的电力产生设备。
[0007]同时，虽然二次电池具有优良的电气性质，但是构成电池的部件(诸如活性材料或者电解质)在诸如过度充电、过度放电、暴露于高温或者电气短路的异常操作状态中发生分解，由此产生热量和气体。结果，发生隆起现象，即二次电池的膨胀。所述隆起现象加速分解，这引起由于热失控而导致的二次电池爆炸或者着火。
[0008]即，当在电池单体中发生热失控时，产生火光(该火光是从弱密封部喷射的像闪光一样的火焰)、火花(该火花是由于内部电极的分离和铝集电器的熔化而排放的具有热量的颗粒)以及高温排气。特别地，这些物质不会停留在产生这些物质的位置处，而是移动到相邻的模块，包括位于其周围的电池单体，由此很大可能会发生重大事故。
[0009]与此相关，专利文献(韩国专利申请公报2020
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0011816号)公开了一种电池组，该电池组包括：多个电池单体，所述多个电池单体被布置成使得电池单体的主表面面对彼此；和分隔壁，该分隔壁被置于电池单体中的相邻的电池单体之间，其中，该分隔壁设置有气囊，该气囊被雕刻成在分隔壁的厚度方向上沿着远离每一个电池单体的主表面的方向呈凹形。
[0010]在上述现有技术文献中，分隔壁和气囊被形成在相邻的电池单体之间，由此能够中断相邻的电池单体之间的热干扰，因此能够稍稍中断从某些劣化的电池单体到与其相邻
的其他电池单体的热失控。
[0011]然而，所述现有技术文献涉及的是棱柱形单体被并排堆叠在其中的电池组，因此在不进行改变的情况下，其不适用于由袋形单体构成的电池模块(所述袋形单体中的每个袋形电池单体包括单体外壳和电极组件，并且被构造成使得引线从外壳向外突出)。此外，空气被捕获在绝热层中，因此当在电池单体中发生热失控时，绝热层不能适当地发挥功能，由此热量容易传递到相邻的单体，因此火灾蔓延。
[0012](现有技术文献)
[0013](专利文献1)韩国专利申请公报2020
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0011816号

技术实现思路

[0014]技术问题
[0015]已经鉴于上述问题做出了本专利技术，并且本专利技术的目的在于提供一种电池模块，当在电池单体中发生热失控时，该电池模块能够中断所产生的火光和火花的移动，由此防止火灾的爆发或者防止火灾蔓延到相邻的电池单体堆。
[0016]本专利技术的另一个目的在于提供一种电池模块，当在电池单体中发生热失控时，该电池模块能够将模块外壳中的空气与所喷射的排气气体一起快速地排放，由此防止火灾的爆发。
[0017]本专利技术的又一个目的在于提供一种电池模块，当在电池单体中发生热失控时，该电池模块能够抑制所产生的热量移动到相邻的电池单体堆并且将热量与排气气体一起地排放到外部，由此防止火灾的爆发。
[0018]技术方案
[0019]为了实现上述目的，根据本专利技术所述的一种电池模块被构造成使得包括两个或更多个电池单体堆(210)的电池单体模块组件(200)被接收在被限定于保护性外壳(100)中的空间部中，在所述电池单体堆中的每一个电池单体堆中，多个电池单体(211)被堆叠在竖直方向上，并且所述电池模块被构造成使得一个或多个分隔壁(300)被设置在如下位置中的至少一个中：所述电池单体堆(210)中的相邻的电池单体堆之间；和所述电池单体堆(210)和保护性外壳(100)之间。
[0020]而且，在根据本专利技术所述的电池模块中，第一分隔壁(310)可以被设置在所述电池单体堆(210)中的相邻的电池单体堆之间，并且所述第一分隔壁(310)可以包括：一对竖直分隔壁(311)，所述一对竖直分隔壁(311)被置放成在以预定距离彼此间隔开的状态下面对彼此，所述竖直分隔壁(311)中的每一个竖直分隔壁具有平坦形状；和连接壁(312)，所述连接壁(312)被构造成将所述竖直分隔壁(311)的上端彼此连接，所述连接壁(312)设置有一个或多个开口孔(312
’
)。
[0021]而且，在根据本专利技术所述的电池模块中，所述保护性外壳(100)可以包括：一对侧盖(110)，所述一对侧盖(110)被置放成面对彼此；下盖(120)，所述下盖(120)被构造成将所述侧盖(110)的下端彼此连接；前盖(130)；后盖(140)；和上盖(150)，所述上盖(150)被安置在所述侧盖(110)上。
[0022]而且，在根据本专利技术所述的电池模块中，所述竖直分隔壁(311)中的每一个竖直分隔壁可以在其相反的两侧端部处设置有第一弯折壁(311
’
)和第二弯折壁(311”)，该第一弯
折壁(311
’
)和该第二弯折壁(311”)在朝向所述电池单体堆(210)中的与所述竖直分隔壁相邻地定位的一个电池单体堆的方向上弯折和/或弯曲。
[0023]而且，在根据本专利技术所述的电池模块中，所述第一弯折壁(311
’
)和所述第二弯折壁(311”)可以分别地形成第四空间部(S4)和第五空间部(S5)。
[0024]而且，在根据本专利技术所述的电池模块中，所述竖直分隔壁(311)和所述电池单体堆(210)可以以预定距离彼此间隔开，以形成第六空间部(S6)。
[0025]而且，在根据本专利技术所述的电池模块中，具有开放的一个侧表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电池模块，所述电池模块被构造成使得包括两个或更多个电池单体堆的电池单体模块组件被接收在被限定于保护性外壳中的空间部中，在所述电池单体堆中的每一个电池单体堆中，多个电池单体被堆叠在竖直方向上，并且所述电池模块被构造成使得一个或多个分隔壁被设置在如下位置中的至少一个中：所述电池单体堆中的相邻的电池单体堆之间；和所述电池单体堆和所述保护性外壳之间。2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，第一分隔壁被设置在所述电池单体堆中的相邻的电池单体堆之间，并且其中，所述第一分隔壁包括：一对竖直分隔壁，所述一对竖直分隔壁被置放成在以预定距离彼此间隔开的状态下面对彼此，所述竖直分隔壁中的每一个竖直分隔壁具有平坦形状；和连接壁，所述连接壁被构造成将所述竖直分隔壁的上端彼此连接，所述连接壁设置有一个或多个开口孔。3.根据权利要求2所述的电池模块，其中，所述保护性外壳包括：一对侧盖，所述一对侧盖被置放成面对彼此；下盖，所述下盖被构造成将所述侧盖的下端彼此连接；前盖；后盖；和上盖，所述上盖被安置在所述侧盖上。4.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述竖直分隔壁中的每一个竖直分隔壁在其相反的两侧端部处设置有第一弯折壁和第二弯折壁，所述第一弯折壁和所述第二弯折壁在朝向所述电池单体堆中的与所述竖直分隔壁相邻地定位的一个电池单体堆的方向上弯折和/或弯曲。5.根据权利要求3所述的电池模块，其中，所述竖直分隔壁中的每一个竖直分隔壁在其相反的两侧端部处设置有第一弯折壁和第二弯折壁，所述第一弯折壁和所述第二弯折壁在朝向所述电池单体堆中的与所述竖直分隔壁相邻地定位的一个电池单体堆的方向上弯折和/或弯曲。6.根据权利要求5所述的电池模块，其中，所述第一弯折壁和所述第二弯折壁分别形成第四空间部和第五空间部。7.根据权利要求6所述的电池模块，其中，所述竖直分隔壁和所述电池单体堆以预定距离彼此间隔开，以形成第六空间部。8.根据权利要求3所述的电池模块，其中，具有开放的一个侧表面的第二分隔壁被设置在所述电池单体堆中的与所述侧盖中的每一个侧盖相邻的一个电池单体堆的一侧的角部的附近，所述第二分隔壁被构造成形成第一空间部，并且其中，所述第二分隔壁的所述开放的表面被定位成面对所述电池单体堆的另一侧的角部。9.根据权利要求8所述的电池模块，其中，具有开放的一个侧表面的第三分隔壁被设置在所述电池单体堆中的与所述侧盖中的每一个侧盖相邻的一个电池单体堆的所述另一侧的角部的附近，所述第三分隔壁被构造成形成第二空间部，并且其中，所述第三分隔壁的所述开放的表面被定位成面对所述第二分隔壁的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹相铉，申晋奎，洪性悃，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：