CN115917862A - 电池模块以及包括该电池模块的电池组和车辆 - Google Patents
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Abstract
提供了一种提高了防着火或气体***的安全性的电池模块。电池模块包括：多个电池单元；和模块外壳，模块外壳包括：单元容纳件，单元容纳件配置为在其中容纳多个电池单元并且包括出口，从多个电池单元排放的气体通过出口排放；和排气单元，排气单元配置为覆盖单元容纳件的一侧并且包括气体入口、气体通道和气体出口，从出口排放的气体进入气体入口，气体通道包括供通过气体入口进入的气体移动的通路，气体出口与气体通道连通并且设置在与单元容纳件的外周部分面对的位置处。
Description
技术领域
本公开内容涉及一种电池模块以及包括该电池模块的电池组和车辆，更具体地，涉及一种提高了防着火或气体***的安全性的电池模块以及包括该电池模块的电池组和车辆。
本申请要求于2021年6月8日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2021-0074433号的优先权，通过引用将该韩国专利申请的公开内容全部并入本文。
背景技术
随着对诸如笔记本电脑、摄像机和移动电话之类的便携式电子产品的需求急剧增加以及开始电动车辆、储能电池、机器人、卫星等的开发，已积极对能够重复充电/放电的高性能二次电池进行了研究。
目前市售的二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池和锂二次电池。其中，锂二次电池因与镍基二次电池相比几乎不具有记忆效应并因而具有自由充电/放电、非常低的自放电速率和高能量密度的优点，所以受到关注。
锂二次电池主要使用锂基氧化物和碳材料分别作为正极活性材料和负极活性材料。此外，锂二次电池包括：其中在被分别施加正极活性材料和负极活性材料的正极板和负极板之间设置有隔膜的电极组件；和用于将电极组件与电解质一起密封并容纳的外壳，即，电池壳体。
根据外壳的形状，锂二次电池可分为电极组件被容纳在金属罐中的罐型二次电池、和电极组件被容纳在铝层压片的袋中的袋型二次电池。
特别是，对应用于电动车辆等的大容量电池组的需求近来增加。大容量电池组包括具有电池单元的多个电池模块。在安装于车辆中的大容量电池组中，在多个电池模块的充电/放电期间在一些电池模块中可能发生气体***。在这种情况下，在现有技术中，难以预测从电池模块排放的气体的方向性并且难以将气体控制为排放至设定位置。因此，从电池模块向外排放的高温气体、火焰或火花移动到其他相邻的电池模块，从而导致其他电池模块的热失控或二次气体***。因此，存在的问题在于：在初始阶段发生的诸如气体***之类的事故引发连环***的规模和风险进一步增加。
因此，需要即使当在多个电池模块中的一些电池模块中发生气体***时，也能够最小化气体到其他相邻电池模块的移动的方法。
此外，大容量电池模块具有这样的问题：因为在大容量电池模块中容纳有多个电池单元，所以当在一些电池单元中发生气体***或热失控时，高温气体、火花(颗粒)和火焰传递到大容量电池模块中的其他电池单元，从而导致热失控或火势蔓延。
因此，需要使容纳在一个电池模块中的电池单元之间的热失控或火势蔓延最小化的方法。
发明内容
技术问题
设计本公开内容来解决上述问题，因此本公开内容旨在提供一种提高了防着火或气体***的安全性的电池模块以及包括该电池模块的电池组和车辆
本公开内容的这些和其他目的和优点可从以下的详细描述理解到并且将从本公开内容的示例性实施方式变得更加显而易见。此外，将容易理解到，可通过所附权利要求中示出的手段及其组合来实现本公开内容的目的和优点。
技术方案
在本公开内容的一个方面中，提供了一种电池模块，包括：
多个电池单元；和
模块外壳，所述模块外壳包括：单元容纳件，所述单元容纳件配置为在其中容纳所述多个电池单元并且包括出口，从所述多个电池单元排放的气体通过所述出口排放；和排气单元，所述排气单元配置为覆盖所述单元容纳件的一侧并且包括气体入口、气体通道和气体出口，从所述出口排放的气体进入所述气体入口，所述气体通道包括供通过所述气体入口进入的气体移动的通路，所述气体出口与所述气体通道连通。
所述多个电池单元可在一个方向上堆叠，以形成至少两个电池单元组，
其中所述至少两个电池单元组彼此分开，
所述至少两个电池单元组中的每一个电池单元组配置为当从电池单元排放气体时将所述气体排放到所述至少两个电池单元组之间的空间中，
其中所述出口定位成面对所述至少两个电池单元组之间的所述空间，并且
所述气体入口定位成与所述出口连通。
所述气体通道可在与所述至少两个电池单元组之间的所述空间面对的方向上延伸，并且
所述气体出口可形成在所述排气单元的与所述至少两个电池单元组之间的所述空间面对的方向上的端部。
在所述单元容纳件中可形成有至少两个出口，并且
在所述排气单元中可设置有至少两个气体通道，
其中所述至少两个气体通道分别与所述至少两个出口连通，并且所述至少两个气体通道配置为使得气体的移动方向彼此不同。
所述电池模块可进一步包括加强梁，所述加强梁安装在所述单元容纳件的内部空间中，位于所述至少两个电池单元组之间并且包括分隔壁部分，所述分隔壁部分配置为引导从所述多个电池单元排放的气体移动到所述出口并且划分所述至少两个电池单元组之间的所述空间。
所述加强梁可进一步包括空气通过其能够移动到所述至少两个电池单元组的连通孔、以及配置为当从所述多个电池单元排放气体时密封所述连通孔的开/关构件。
所述加强梁可进一步从所述分隔壁部分突出以引导气体移动到所述气体入口的气体引导部分。
所述单元容纳件和所述排气单元彼此一体形成。
所述气体通道可包括彼此分开一定间隔以干扰在所述气体通道中移动的气体的多个突出部。
在本公开内容的另一个方面中，提供了一种包括至少一个电池模块的电池组。
在本公开内容的另一个方面中，提供了一种包括至少一个电池模块的车辆。
有益效果
根据本公开内容的一个方面，因为从容纳在其中的多个电池单元排放的气体可通过排气单元移动到与单元容纳件的外周部分面对的位置，气体或高温火花可因此被排放到远离其他相邻电池模块的位置的位置(即，期望的位置)，所以当在电池组中安装多个电池模块时，可有效减少高温气体移动到其他相邻电池模块。
此外，根据本公开内容，因为排气单元覆盖单元容纳件的一侧以增加模块外壳的机械刚性，所以当在电池模块中发生外部冲击时，可安全地保护容纳在单元容纳件中的多个电池单元。
此外，根据本公开内容的一个方面，因为至少两个气体通道分别与至少两个出口连通并且至少两个气体通道配置为使得气体的移动方向彼此不同，所以当从至少两个电池单元组中的任意一个排放高温气体时，高温气体可通过至少两个出口之中的相邻的出口排放到外部，并且因为与出口连通的气体通道配置为使得气体的移动方向与其他气体通道的气体的移动方向不同，所以可有效防止由于一个电池单元组的异常工作产生的高温气体或火花而导致正常工作的其他电池单元组的温度升高。
附图说明
附图图解了本公开内容的优选实施方式并且与前述公开内容一起用于提供对本公开内容的技术特征的进一步理解，因而本公开内容不解释为限于附图。
图1是示意性图解根据本公开内容一实施方式的电池模块的透视图。
图2是示意性图解根据本公开内容一实施方式的电池模块的元件的分解透视图。
图3是示意性图解根据本公开内容一实施方式的电池模块的模块外壳的单元容纳件的一部分的局部透视图。
图4是示意性图解根据本公开内容一实施方式的电池模块的模块外壳的排气单元的底视图。
图5是示意性图解根据本公开内容一实施方式的电池模块的模块外壳的排气单元的平面图。
图6是示意性图解排气单元的局部切除透视图，其图解了图2的部分A。
图7是示意性图解根据本公开内容一实施方式的电池模块的模块外壳的单元容纳件的内部的透视图。
图8是示意性图解根据本公开内容一实施方式的电池模块的内部的局部垂直剖面图。
图9是示意性图解图8的部分B的局部放大图。
图10和图11是图解根据本公开内容另一实施方式的电池模块的内部的局部垂直剖面图。
图12是示意性图解根据本公开内容又一实施方式的电池模块的内部的局部垂直剖面图。
图13是示意性图解根据本公开内容又一实施方式的电池模块的气体通道的内部的局部垂直剖面图。
图14是示意性图解根据本公开内容一实施方式的电池组的透视图。
图15是示意性图解根据本公开内容一实施方式的电池模块的一部分和电池组的侧框架的一部分的分解透视图。
图16是示意性图解根据本公开内容一实施方式的电池组的内部的局部垂直剖面图。
图17是示意性图解根据本公开内容一实施方式的车辆的透视图。
具体实施方式
下文中，将参照附图详细描述本公开内容的优选实施方式。在描述之前，应当理解在说明书和所附权利要求书中使用的术语不应被解释为限于一般含义和词典含义，而是在允许发明人适当地限定用于最佳解释的术语的原则的基础上基于与本公开内容的技术方面对应的含义和概念进行解释。
因此，本文提出的描述仅是为了说明目的的优选示例，并非旨在限制本公开内容的范围，因此应当理解，在不背离本公开内容的范围的情况下，可进行其他等同和修改。
图1是示意性图解根据本公开内容一实施方式的电池模块的透视图。图2是示意性图解根据本公开内容一实施方式的电池模块的元件的分解透视图。图3是示意性图解根据本公开内容一实施方式的电池模块的模块外壳的单元容纳件的一部分的局部透视图。图4是示意性图解根据本公开内容一实施方式的电池模块的模块外壳的排气单元的底视图。图5是示意性图解根据本公开内容一实施方式的电池模块的模块外壳的排气单元的平面图。图6是示意性图解排气单元的局部切除透视图，其图解了图2的部分A。在图1中，X轴方向是右方向，Y轴方向是后方向，Z轴方向是向上方向。
参照图1至图6，根据本公开内容一实施方式的电池模块100包括模块外壳140和多个电池单元110。
电池单元110例如可以是具有高能量密度并且易于堆叠的袋型电池单元110。如图2中所示，袋型电池单元110可在垂直方向(Z轴方向)上直立并且可在前后方向(Y轴方向)上堆叠，以形成电池单元组G1。然而，与本实施方式不同，本公开内容的电池单元110不限于袋型电池单元，可使用具有棱柱形状或圆柱形状的电池单元110。
此外，模块外壳140是用于容纳多个电池单元110的元件，模块外壳140可具有由高机械刚性的材料形成的密封结构，以保护多个电池单元110免于外部物理和化学因素影响。
此外，模块外壳140可包括单元容纳件120和排气单元130。单元容纳件120可在其中容纳多个电池单元110。例如，单元容纳件120可包括围绕电池单元110的下部的下外壳121和围绕电池单元110的上部的上外壳122。上外壳122和下外壳121的每一个可设置为大致U形板的形状。上外壳122和下外壳121可在边缘部分通过使用螺栓和/或焊接彼此结合。
单元容纳件120可包括出口123，从容纳在单元容纳件120中的多个电池单元110排放的气体或高温火花通过出口123排放到外部。例如，如图2和图3中所示，可在上外壳122中形成两个出口123。可通过在前后方向(Y轴方向)上将上外壳122的顶部长形地开口来形成出口123。可在单元容纳件120中形成两个出口，即，第一出口123a和第二出口123b。
此外，排气单元130可覆盖单元容纳件120的一侧。就是说，如图2中所示，排气单元130可具有在水平方向上延伸的板形状，以覆盖单元容纳件120的上部。排气单元130可附接至单元容纳件120的顶表面。或者，单元容纳件120和排气单元130可彼此一体形成而不是彼此分离。排气单元130可具有大致与上外壳122的顶表面对应的尺寸。排气单元130可具有内部中空的扁四边形盒形状。优选地，排气单元130由耐火材料形成，从而即使当高温气体或高温火花进入时也不容易变形。
此外，排气单元130可包括气体入口132、气体通道131和气体出口133。详细地，可通过将排气单元130的一部分开口来形成气体入口132，使得被排放到出口123的气体进入。气体入口132可与单元容纳件120的出口123连通。就是说，气体入口132可形成在面对出口123的位置处。例如，如图4中所示，气体入口132可形成在排气单元130的底表面上。气体入口132可形成在排气单元130的在左右方向上的中央。气体入口132可具有在前后方向上长形地延伸的开口。排气单元130可包括第一气体入口132a和第二气体入口132b。
气体通道131可以是包括供进入气体入口132中的气体移动的通路的部分。气体通道131可具有多个中空结构。气体通道131的长度和宽度可对应于上外壳122的顶表面的长度和宽度。在气体通道131中可形成有通路137，通路137可具有中空的内部，以使气体在其中流动。此外，在气体通道131中可设置有在宽度方向上彼此分开并且在长度方向上长形地延伸的多个分隔板134，以划分内部空间。气体通道131可在经由气体入口132进入的高温气体、火花或火焰通过窄的通路137移动的同时使能量分散，从而降低热量或减小火焰的规模。
例如，如图6中所示，气体通道131的内部被分隔板134划分并且在分隔板134之间形成窄的通路137。多个窄的通路137有效增加气体的移动速度。此外，窄的通路137可有效限制高温火花或火焰的移动。此外，可在窄的通路137或气体入口132中放置金属网(未示出)，以额外地限制高温火花或火焰的移动。
此外，气体出口133可与气体通道131连通。气体出口133可形成在气体通道131的窄的通路的端部。可通过将排气单元130的一部分开口来形成气体出口133。就是说，气体出口133可以是形成在气体通道131的端部的开口。气体出口133可设置在与单元容纳件120的外周部分面对的位置处。例如，如图5中所示，排气单元130可包括第一气体出口133a和第二气体出口133b。这两个气体出口133a和133b可分别设置在与单元容纳件120的左端部和右端部面对的位置处。
例如，当在前后方向上布置多个电池模块100时，第一气体出口133a和第二气体出口133b可位于排气单元130的左端和右端中的任意一个处。
因此，根据本公开内容的该配置，因为从容纳在其中的多个电池单元110排放的气体可通过排气单元130移动到与单元容纳件120的外周部分面对的位置，气体因此可被排放到尽可能远离其他相邻电池模块的位置的位置(即，期望的位置)，所以当在电池组1000中安装多个电池模块100时，可有效减少高温气体移动到其他相邻电池模块100。
此外，根据本公开内容，因为排气单元130覆盖单元容纳件120的一侧以增加模块外壳140的机械刚性，所以当在电池模块100中发生外部冲击时，可安全地保护容纳在单元容纳件120中的多个电池单元100免于外部冲击。
返回参照图2至图5，在本公开内容的电池模块100中，多个电池单元110可在一个方向(前后方向)上堆叠，以形成电池单元组G1。多个电池单元110可布置成形成至少两个电池单元组G1和G2。例如，如图2中所示，本公开内容的电池模块100可包括在左右方向上并排布置的电池单元组G1和G2。
此外，至少两个电池单元组G1和G2可彼此分开。例如，如图2中所示，两个电池单元组G1和G2可在左右方向上彼此分开一定距离。例如，在电池单元组G1中，多个电池单元110的每一个的电极引线111(见图8)可设置在左端部和右端部。此外，在电池单元组G1中，假定电极引线形成在左端部和右端部，则当气体排放到电池单元110的外部时，气体更可能从左侧和右侧排放而不是从前侧和后侧排放。
或者，在电池单元组G1和G2中，当从一些电池单元110喷射气体时，气体很可能移动到电极引线所在的位置。就是说，在电池单元组G1和G2中，因为多个电池单元110堆叠成在未形成电极引线111的部分中彼此面对，所以气体很可能移动到电池单元组G1的其中未密集设置多个电池单元的一侧或另一侧。
尽管未示出，但电池单元组可通过包括导电金属的汇流条电连接。汇流条可具有金属条形状或金属板形状。汇流条是配置为将多个电池单元电连接的公知连接构件。因此，将不再详细描述汇流条。
此外，出口123可面对至少两个电池单元组G1和G2之间的空间S(见图9)。就是说，出口123可形成为与电池单元组G1的气体排放相对较高的位置相邻。例如，电池单元组G1可配置为当发生膨胀或热失控时将气体排放到至少两个电池单元组G1和G2之间的空间中。例如，当电池单元组G1包括袋型电池单元110时，气体可排放到至少两个电池单元组G1和G2之间的空间中。例如，当电池单元110是袋型电池单元110时，与电池单元组G1和G2之间的空间面对的电池单元110的密封部可具有比其他部分弱的密封力。
气体入口132可定位成与出口123连通。就是说，气体入口132可面对至少两个电池单元组G1和G2之间的空间，以使从电池单元组G1的一侧排放的气体的移动最小化。
因此，根据本公开内容的该配置，因为气体排放到电池单元组G1和G2之间的空间中，出口123面对至少两个电池单元组G1和G2之间的空间，并且气体入口132与出口123连通，所以从电池单元组G1排放的气体可通过相邻的出口123排放到单元容纳件120的外部。因此，在本公开内容的电池模块100中，即使当来自多个电池单元100中的一些电池单元的气体排放到电池单元组G1和G2之间的空间中时，因为气体可通过形成在与电池单元组G1和G2之间的空间面对的位置处的出口123经由最短的距离排放到单元容纳件120的外部，所以可减少由于高温气体移动到正常工作的其他电池单元110而导致其他电池单元110发生热失控或连环***。
返回参照图2至图5，本公开内容的电池模块100中设置的排气单元130的气体通道131可在与至少两个电池单元组G1和G2之间的空间S(见图8)面对的方向上延伸。例如，如图4中所示，排气单元130可包括第一气体通道131a和第二气体通道131b。气体通道131a和131b可以以排气单元130的中央为基准分别在左方向和右方向上延伸。例如，形成在排气单元130的中央的左侧的第一气体通道131a可与形成在左侧的第一气体入口132a连通。在形成在左侧的第一气体通道131a中，供气体移动的窄的通路137可以以排气单元130的中央为基准在左方向上延伸。此外，形成在右侧的第二气体通道131b可与形成在右侧的第二气体入口132b连通。在形成在右侧的第二气体通道131b中，供气体移动的窄的通路137可以以排气单元130的中央为基准在右方向上延伸。
此外，气体出口133可形成在排气单元130的与电池单元组G1和G2之间的空间面对的方向上的端部。此外，气体出口133可位于排气单元130的外周部分。气体出口133可形成在排气单元130的外周部分中的不与其他电池模块100面对的侧上。例如，如图5中所示，可通过将排气单元130的顶表面的一部分开口来形成气体出口133。然而，本公开内容不限于此，可通过将排气单元130的左端的左表面或排气单元130的右端的右表面的一部分开口来形成气体出口133。
因此，根据本公开内容的该配置，因为气体通道131在与至少两个电池单元组G1和G2之间的空间面对的方向上延伸，并且气体出口133形成在排气单元130的与电池单元组G1和G2之间的空间面对的方向上的端部处，所以可防止由于因通过气体出口133排放到模块外壳140外部的气体导致的模块外壳140的温度升高而发生二次热失控或二次气体***。
返回参照图2和图3，可形成至少两个出口123。例如，如图3中所示，可在上外壳122中形成在左右方向上并排形成的第一出口123a和第二出口123b。第一出口123a和第二出口123b可在左右方向上彼此分开一定距离。
此外，返回参照图4，排气单元130可包括至少两个气体通道131。至少两个气体通道，例如，第一气体通道131a和第二气体通道131b可分别与至少两个出口，例如，单元容纳件120的第一出口123a和第二出口123b连通。第一气体通道131a和第二气体通道131b可配置为使得气体的移动方向彼此不同。例如，在位于排气单元130的中央的左侧的第一气体通道131a中，气体的移动方向可以是第一电池单元组G1所在的左方向。在位于排气单元130的中央的右侧的第二气体通道131b中，气体的移动方向可以是右方向。
因此，根据本公开内容的该配置，因为至少两个气体通道131分别与至少两个出口123连通并且至少两个气体通道131配置为使得气体的移动方向彼此不同，所以当从至少两个电池单元组G1和G2中的任意一个排放高温气体时，气体可通过至少两个出口123之中的相邻的出口123排放到外部，并且因为与出口123连通的气体通道131配置为使得气体的移动方向与其他气体通道131的气体的移动方向不同，所以可有效防止由于一个电池单元组G2的异常工作产生的高温气体而导致正常工作的其他电池单元组的温度升高。
图7是示意性图解根据本公开内容一实施方式的电池模块的模块外壳的单元容纳件的内部的透视图。图8是示意性图解根据本公开内容一实施方式的电池模块的内部的局部垂直剖面图。图9是示意性图解图8的部分B的局部放大图。
参照图7至图9，根据本公开内容一实施方式的电池模块100可进一步包括加强梁150。加强梁150可安装在单元容纳件120的内部空间中。加强梁150可位于至少两个电池单元组G1和G2之间。例如，如图7中所示，加强梁150可位于单元容纳件120的内部空间的中央。加强梁150可位于设置在左右方向上的电池单元组G1和G2之间的空间中。
此外，加强梁150可配置为引导从多个电池单元110排放的气体移动到出口123。加强梁150可包括分隔壁部分150a，分隔壁部分150a配置为引导从多个电池单元110排放的气体移动到出口123并且划分至少两个电池单元组G1和G2之间的空间。例如，如图7中所示，加强梁150可包括与下外壳121结合的结合部分150b和从结合部分150b向上突出到出口123的分隔壁部分150a。分隔壁部分150a可将安装至少两个电池单元组G1和G2的容纳空间划分为两个空间。分隔壁部分150a可配置为防止从至少两个电池单元组G1和G2之中的任意一个电池单元组(例如，G2)排放的高温气体移动到其他电池单元组(例如，G1)。
因此，根据本公开内容的该配置，因为进一步包括加强梁150，加强梁150包括配置为引导从多个电池单元110排放的气体移动到出口123并且划分至少两个电池单元组G1和G2之间的空间的分隔壁部分150a，所以在至少两个电池单元组G1和G2中产生的高温气体可被引导至出口123。此外，由于加强梁150的分隔壁部分150a，所以可防止从至少两个电池单元组G1和G2之中的任意一个电池单元组(例如，G2)排放的高温气体A移动到其他电池单元组(例如，G1)，并且可防止传播到其他电池单元组(例如，G1)的热失控或气体***。
图10和图11是图解根据本公开内容另一实施方式的电池模块的内部的局部垂直剖面图。
返回参照图10和图11，与图9的加强梁150相比，根据本公开内容另一实施方式的电池模块100的加强梁150可包括空气通过其能够移动的连通孔H。其他元件可与图9的电池模块100的元件相同。
详细地，图10的加强梁150可包括空气通过其能够移动到至少两个电池单元组G1和G2的连通孔H。可通过将加强梁150的一部分开口来形成连通孔H。或者，如图10中所示，连通孔H可具有通过使加强梁150的上端向下凹进而形成的凹槽形状。
此外，如图11中所示，加强梁150可进一步包括开/关构件151，开/关构件151配置为当从多个电池单元110排放气体时密封连通孔H。开/关构件151可由当温度升高至一定温度或更高温度时体积膨胀的热膨胀材料形成。开/关构件151的热膨胀材料例如可以是由Saint-Gobain制造的FS1000产品的材料。或者，热膨胀材料可包括在一定温度下体积膨胀的石墨片(Graphite Flake)。开/关构件151可设置在连通孔H中。开/关构件151可配置为当从电池单元110排放高温气体时使热膨胀材料的温度升高并且密封连通孔H。
因此，根据本公开内容的该配置，因为加强梁150包括空气通过其能够移动到至少两个电池单元组G1和G2的连通孔H，并且进一步包括配置为当从多个电池单元110排放气体时密封连通孔H的开/关构件151，所以在电池模块100的正常工作期间空气可在至少两个电池单元组G1和G2之间平稳移动，从而有利于至少两个电池单元组G1和G2之间的热平衡。当在至少两个电池单元组G1和G2中的任意一个中发生气体***时，因为形成在加强梁150中的连通孔H可被开/关构件151密封，所以可防止高温气体进入正常工作的其他电池单元组G1中。因此，根据本公开内容，可防止由于一些电池单元110的气体***而导致其他电池单元组G1的二次气体***，从而使损坏最小化。
图12是示意性图解根据本公开内容又一实施方式的电池模块的内部的局部垂直剖面图。
参照图12，与图9的电池模块100的加强梁150不同，在根据另一个实施方式的电池模块100中，加强梁150可进一步包括气体引导部分152。然而，其他元件可与图9的电池模块100的元件相同。
详细地，图12的加强梁150可包括配置为引导气体A移动到气体入口132的气体引导部分152。气体引导部分152可从分隔壁部分150a突出。例如，如图12中所示，加强梁150可包括在分隔壁部分150a的两个侧表面的每一个上的气体引导部分152。气体引导部分152可具有倾斜表面，以引导气体A移动到出口123。倾斜表面可从分隔壁部分150a延伸到出口123。然而，本公开内容不限于此，尽管未示出，例如，气体引导部分152可具有从分隔壁部分150a延伸到出口123的弯曲表面。
因此，根据本公开内容的该配置，因为加强梁150包括从分隔壁部分150a突出以引导气体A移动到气体入口132的气体引导部分152，因而从电池单元110排放的高温气体可不停滞地移动到出口123，所以由于高温气体导致的附近其他电池单元110的温度升高可被最小化。因此，可防止对电池模块100的更大损坏。
图13是示意性图解根据本公开内容又一实施方式的电池模块的气体通道的内部的局部垂直剖面图。
与图6和图9一起参照图13，可在气体通道131中彼此分开一定间隔地形成配置为干扰高温气体、火花和火焰的多个突出部K。多个突出部K可从窄的通路137的内表面向内突出。此外，多个突出部K可在气体A的移动方向上倾斜。就是说，多个突出部K可在使气体A在期望的移动方向上移动的同时减小气体A的移动速度。此外，多个突出部K可防止气体在相反的方向(与期望的方向相反的方向)上返回移动到单元容纳件120中。
因此，根据本公开内容的该配置，在本公开内容的电池模块100中，因为彼此分开一定间隔地形成配置为干扰移动到排气单元130的气体通道131中的气体A的多个突出部K，所以可有效减小通过气体通道131移动的气体A的移动速度和气体压力。此外，因为多个突出部K可抑制气体在气体通道131的除期望的气体移动方向外的相反的方向上移动(回流)，所以可防止通过气体通道131移动的气体返回进入模块外壳中。因此，本公开内容的电池模块100可防止由于高温气体回流到模块外壳中而导致多个电池单元110的温度升高。
图14是示意性图解根据本公开内容另一实施方式的电池组的透视图。
与图1一起参照图14，根据本公开内容另一实施方式的电池组1000可包括至少一个电池模块100和容纳多个电池模块100的电池组壳体200。用于容纳电池模块100的电池组壳体200可包括左侧框架230、右侧框架240、与左侧框架230和右侧框架240的每一个的下部结合的基板210、与左侧框架230和右侧框架240的每一个的上部结合的顶板220、形成电池组壳体200的整个前壁的前盖250、以及形成后壁的后盖260。
此外，尽管图14中未示出，但可在前后方向上布置多个电池模块100。此外，可在电池组100的前部中形成与电池模块100的排气单元130的气体出口133连通的排气口O。例如，排气单元130可与设置在左侧框架230和右侧框架240的每一个中的排气通路(未示出)连通。排气通路的末端可连接至排放口O。例如，排气通路可以是在左侧框架230的延伸方向上长形地延伸的气体通路。
图15是示意性图解根据本公开内容一实施方式的电池模块的一部分和电池组的侧框架的一部分的分解透视图。图16是示意性图解根据本公开内容一实施方式的电池组的内部的局部垂直剖面图。
参照图15和图16，右侧框架240可包括在电池模块100的高度方向上延伸的垂直框架部分241、以及在水平方向(左方向)上从垂直框架部分241延伸并且连接至排气单元130的模块连接框架部分242。模块连接框架部分242形成为中空结构并且在其中包括气体移动通路FP。
此外，模块连接框架部分242包括在长度方向(Y轴方向)上以一定间隔形成的多个抽吸口244、以及在与前盖250靠近的端部处的一个排放口O。每个抽吸口244可定位成面对每个电池模块100的排气单元130的气体出口133。可对每个抽吸口244与气体出口133之间的接触界面应用垫圈，以确保密封并防滑。此外，可对每个抽吸口244应用金属网，以防止高温火花或火焰泄露到外部。
参照图15和图16，本实施方式的右侧框架240的模块连接框架部分242位于排气单元130上方。换句话说，模块连接框架部分242的端部可位于气体通道131的顶表面的右边缘上并且抽吸口244可与第二气体出口133b垂直匹配，从而与排气单元130连通。
就是说，电池单元组G2中产生的气体可通过第二出口123b进入排气单元130中，可沿着气体通道131在右方向上水平移动，可在第二气体出口133b处上升，并且可进入右侧框架240中。移动的气体可沿着右侧框架240的气体移动通路FP朝向电池组壳体200的前盖250移动，并且可通过模块连接框架部分242的排放口O排放到电池组壳体200的外部。
因此，根据本公开内容，在电池单元组G2中产生高温火花或火焰的情况下，火花或火焰的移动方向可由于第二出口123b和第二气体入口132b的垂直连接结构而切换，火花或火焰可由于气体通道131中的多个窄的通路结构而分散，并且火花或火焰的移动方向可由于第二气体出口133b和抽吸口244的垂直连接结构而再次切换。因此，因为高温火花或火焰可在切换并分散数次的同时而损耗，所以可防止火花和火焰排放到电池组壳体200的外部。最终，本公开内容的电池组1000可显著降低电池组1000周围的起火风险。
此外，尽管未示出，但与右侧框架类似，左侧框架230可包括与排气单元130的第一气体出口133a连通的抽吸口。左侧框架230可包括在电池模块100的高度方向上延伸的垂直框架部分、以及在水平方向(右方向)上从垂直框架部分延伸并且连接至排气单元130的模块连接框架部分。模块连接框架部分形成为中空结构并且在其中包括气体移动通路。此外，模块连接框架部分242包括在与前盖250靠近的端部处的一个排放口O。左侧框架230的抽吸口可定位成面对每个电池模块100的排气单元130的气体出口133。
图17是示意性图解根据本公开内容一实施方式的车辆的透视图。
与图1一起参照图17，根据本公开内容一实施方式的车辆10可包括至少一个电池模块(未示出)。车辆可包括具有容纳空间的车身，在容纳空间中容纳有包括至少一个电池模块的电池组1000。例如，车辆可以是电动车辆、电动滑板车、电动轮椅或电动自行车。
本领域普通技术人员将理解到，当使用表示方向的术语，诸如上、下、左、右、前和后时，这些术语仅是为了便于说明，这些术语可根据目标对象的位置、观看者的位置等而变化。
尽管参照实施方式和附图描述了本公开内容的一个或多个实施方式，但本公开内容不限于此，本领域普通技术人员将理解到，在不背离由随后权利要求限定的本公开内容的范围的情况下，可进行形式和细节上的各种变化。
Claims (11)
1.一种电池模块，包括：
多个电池单元；和
模块外壳，所述模块外壳包括：单元容纳件，所述单元容纳件配置为在其中容纳所述多个电池单元并且包括出口，从所述多个电池单元排放的气体通过所述出口排放；和排气单元，所述排气单元配置为覆盖所述单元容纳件的一侧并且包括气体入口、气体通道和气体出口，从所述出口排放的气体进入所述气体入口，所述气体通道包括供通过所述气体入口进入的气体移动的通路，所述气体出口与所述气体通道连通。
2.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述多个电池单元在一个方向上堆叠，以形成至少两个电池单元组，
其中所述至少两个电池单元组彼此分开，
所述至少两个电池单元组中的每一个电池单元组配置为当从电池单元排放气体时将所述气体排放到所述至少两个电池单元组之间的空间中，
其中所述出口定位成面对所述至少两个电池单元组之间的所述空间，并且
所述气体入口定位成与所述出口连通。
3.根据权利要求2所述的电池模块，其中所述气体通道在与所述至少两个电池单元组之间的所述空间面对的方向上延伸，并且
所述气体出口形成在所述排气单元的与所述至少两个电池单元组之间的所述空间面对的方向上的端部。
4.根据权利要求2所述的电池模块，其中在所述单元容纳件中形成有至少两个出口，并且
在所述排气单元中设置有至少两个气体通道，
其中所述至少两个气体通道分别与所述至少两个出口连通，并且所述至少两个气体通道配置为使得气体的移动方向彼此不同。
5.根据权利要求2所述的电池模块，进一步包括加强梁，所述加强梁安装在所述单元容纳件的内部空间中，位于所述至少两个电池单元组之间并且包括分隔壁部分，所述分隔壁部分配置为引导从所述多个电池单元排放的气体移动到所述出口并且划分所述至少两个电池单元组之间的所述空间。
6.根据权利要求5所述的电池模块，其中所述加强梁进一步包括空气通过其能够移动到所述至少两个电池单元组的连通孔、以及配置为当从所述多个电池单元排放气体时密封所述连通孔的开/关构件。
7.根据权利要求5所述的电池模块，其中所述加强梁进一步从所述分隔壁部分突出以引导气体移动到所述气体入口的气体引导部分。
8.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述单元容纳件和所述排气单元彼此一体形成。
9.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述气体通道包括彼此分开一定间隔以干扰在所述气体通道中移动的气体的多个突出部。
10.一种电池组，包括至少一个根据权利要求1至9中任一项所述的电池模块。
11.一种车辆，包括至少一个根据权利要求1至9中任一项所述的电池模块。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |