具有热失控缓解特征的电池组系统技术方案

一种用于抑制热失控的电池组系统，包括电池单元堆叠，其中每个电池单元具有第一端

【技术实现步骤摘要】
具有热失控缓解特征的电池组系统


[0001]本专利技术涉及用于电动车辆和
/
或混合动力电动车辆的电池组系统
。

技术介绍

[0002]电池模块可包括多个可充电的电池单元
(
通常称为辅助电池
)。
可充电电池单元使它们可用于各种现代技术应用，例如电子设备
、
电动自行车
、
混合动力车
、
电动车等
。
电池模块有时会经历不利的热失控，其中由热源
(
例如，电池单元
)
产生的热量大于模块向周围环境散热的能力
。
这可能导致电池模块中不利的温度升高
。
例如，当电池短路或损坏时，会发生热失控
。
[0003]电池模块中一个电池单元的热失控现象可能会触发相邻电池单元的相应不利热事件
。
[0004]因此，希望提供一种缓解系统，以抑制热失控的扩散或传播，或快速抑制任何热失控
。

技术实现思路

[0005]在本文公开的一个示例性实施例中，电池组系统包括电池单元堆叠
。
每个电池单元具有第一端
、
与第一端相对的第二端以及从第一端延伸到第二端的侧边缘
。
每个电池单元的至少一个侧边缘与另一个电池单元的至少一个侧边缘相邻
。
电池组系统包括位于电池单元堆叠内部和
/
或电池单元外部和
/
或邻近堆叠的热化学材料
。
热化学材料在
50℃
以上的温度会发生吸热反应
。
热化学材料位于
(a)
电池单元堆叠内部和电池单元外部，或者
(b)
邻近电池单元堆叠
。
[0006]在另一个示例性实施例中，本文公开了一种具有电池单元组件的电池组系统
。
该系统还包括一个或多个附加特征，热化学材料通过该附加特征提供给系统
。
该附加特征可以包括容纳热化学材料的贮存器和阀，该阀可以在达到温度
、
压力或化学成分的阈值水平时向电池单元组件释放热化学材料
。
该附加特征可以包括由电池组件的第一边缘和框架的内表面限定的间隙
。
该附加特征可以包括框架中或框架附近的气体歧管
。
来自电池组件中的热事件的气体可以排放到间隙中和
/
或气体歧管中，热化学材料可以在框架中
、
在框架的内表面上
、
在气体歧管的内表面上或在与间隙流体连通的区域中，或其组合
。
[0007]此外，上述示例性实施例的电池组系统可包括一个或多个以下特征
。
电池单元是袋状电池或棱柱形电池
。
热化学材料位于相邻电池单元的侧边缘之间，潜在地位于诸如泡沫的基质材料中
。
电池组系统具有由框架的第一端和内表面限定的间隙
。
框架的内表面包括热化学材料
。
电池组系统包括热化学材料的贮存器和一个或多个阀，当达到预定阈值时，所述阀可以释放热化学材料
。
预定阈值是从电池排出的气体的温度
、
压力或化学成分
。
该堆叠被分成两个或更多个缓解区，每个缓解区具有多个电池单元
、
这些电池单元的顶端和贮存器之间的间隙
、
以及与贮存器连接以将热化学材料释放到该区中的热致动阀，其中两个或更多个缓解区被热失控传播抑制元件彼此分开
。
该间隙与热化学材料所在的区域流体连
通
。
热化学材料包括水合盐，例如
NaAl(SO4)2·
10H2O、Na2B4O7·
10H2O、Na2P2O7·
10H2O、Al(NO3)2·
9H2O、Ba(OH)2·
8H2O、Mg(NO3)2·
6H2O、KAl(SO4)2·
Al(NO3)2·
12H2O、MgCl
2 6H2O
和
MgSO4·
7H2O
中的一种或多种
。
电池组系统还包括冷却元件
。
该电池组系统还包括位于贮存器和具有冷却剂的冷却系统之间的单向阀，其中单向阀在一个或多个阀打开后打开以将冷却剂释放到贮存器中
。
[0008]结合附图，根据以下详细说明，本专利技术的上述特征和优点以及其他特征和优点显而易见
。
附图说明
[0009]其他特征
、
优点和细节仅作为示例出现在以下详细说明中，详细说明参考了附图，在附图中：
[0010]图1为包括热化学材料的示例性电池组系统的示意性剖视图；
[0011]图2为示例性电池组系统的横截面示意图，电池组系统包括热化学材料贮存器；和
[0012]图
3a
‑
3d
为电池组中电池单元的示例性布置示意图，电池组通至具有热化学材料的区域
。
具体实施方式
[0013]以下描述本质上仅仅是示例性的，并不旨在限制本公开
、
其应用或用途
。
应当理解，在所有附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征
。
[0014]本专利技术通过在电池组系统的特定位置包含热化学材料，解决了电池组系统中的热失控问题
。
[0015]根据示例性方面，如图
1、2
和3所示，本文公开的电池组系统1可包括堆叠配置的电池单元
2。
例如，电池组电池2可以是袋状电池或棱柱形电池
。
如图1所示，电池可以被堆叠，使得它们的最大尺寸垂直于框架部分7和
/
或下部部分
3。
每个单元可以具有第一端
21、
第二端
22
和从第一端
21
延伸到第二端
22
的侧边缘
23。
相邻的电池单元2可以在其外边缘
23
处相互接触
。
电池单元可以堆叠成使得侧边缘平行于水平方向
(
例如，参见图
3d)
，或者堆叠成侧边缘平行于竖直方向的结构
。(
参见图
3a
和
3b)。
[0016]参见图1，电池组系统1可包括框架部分
7。
框架部分7可以提供结构和
/
或包含单元
。
框架部分7可以包括塑料
、
复合材料或金属板等
。
框架部分7可以包括内表面
8。
可以在内表面8和电池单元2的第一端
21
之间限定间隙本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种电池组系统，包括：电池单元堆叠，其中每个电池单元具有第一端
、
与第一端相对的第二端
、
以及从第一端延伸到第二端的侧边缘，并且其中每个电池单元的至少一个侧边缘与另一个电池单元的至少一个侧边缘相邻，热化学材料，在
50℃
以上的温度会发生吸热反应，所述热化学材料位于：
(a)
电池单元堆叠内和电电池单元外部，或
(b)
邻近电池单元堆叠，或
(c)
两者
。2.
根据权利要求1所述的电池组系统，其中，所述电池单元是袋形电池单元或棱柱形电池单元
。3.
根据权利要求1所述的电池组系统，其中，堆叠包括位于相邻电池单元的侧边缘之间的一个或多个层，其中，所述一个或多个层包括热化学材料
。4.
根据权利要求1所述的电池组系统，还包括由所述第一端和框架的内表面限定的间隙，其中所述框架的内表面包括所述热化学材料，所述间隙与包括所述热化学材料的区域流体连通，或者两者
。5.
根据权利要求1所述的电池组系统，包括热化学材料的贮存器和一个或多个阀，所述阀能够在达到预定阈值时释放热化学材料，其中所述预定阈值是从电池单元排出的气体的温度
、
压力或化学成分
。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：