本公开涉及一种电池模块、以及包括该电池模块的电池组和车辆,并且更具体地说,涉及一种具有改进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2022年12月23日在韩国提交的韩国专利申请no.10-2022-0183382和2023年3月31日在韩国提交的韩国专利申请no.10-2023-0043171的优先权,其公开内容其通过引用并入本文中。
背景技术:
1、由于易于应用于各种产品并具有高能量密度之类的电特性,二次电池通常不仅应用于便携式装置,而且还应用于由电驱动源驱动的电动车辆(ev)或混合动力电动车辆(hev)。二次电池显著减少了化石燃料的使用,并且除了主要优点之外,它们不会由于使用能源而产生副产品。从这个角度来看,二次电池被视为具有生态友好性和能源效率的新能源。
2、目前广泛使用的二次电池的类型包括锂离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池等。单位二次电池单元或单位电池单元具有约2.5v至4.5v的工作电压。因此,当需要更高的输出电压时,多个电池单元可以串联连接以形成电池组。附加地,可以通过根据电池组所需的充电/放电容量并联连接多个电池单元来制造电池组。因此,可以依据所需的输出电压或充电/放电容量,以各种方式设置电池组中所包括的电池单元的数量。
3、此外,当通过串联/并联地连接多个电池单元来制造电池组时,通常制造包括至少一个电池单元的电池模块,然后使用至少一个电池模块并添加任意其它部件来制造电池组或电池架。
4、然而,密集地布置在狭窄空间中的多个二次电池(电池单元)或多个电池模块可能容易受到热事件的影响。具体而言,当在任何一个电池单元中出现诸如热失控之类的事件时,都可能产生高温气体、火焰或热量。当气体、火焰或热量传递到同一电池模块中所包含的其它电池单元时,可能出现诸如热传播之类的爆炸性连锁反应。另外,连锁反应可能不仅在相应的电池模块中而且还会在其它电池模块中导致诸如火灾或爆炸之类的事故。
5、此外,用于电动车辆的中大型电池组包括大量电池单元和大量电池模块以增加输出和/或容量,并且具有较高的热连锁反应风险。此外,电动车辆的电池组可以安装在诸如驾驶员之类的用户附近。当无法充分控制特定电池模块中的热事件并引发连锁反应时,不仅可能造成经济损失,还可能造成人员损失。
6、因此,需要一种改进针对热事件的安全性的方法。
技术实现思路
1、技术问题
2、因此,本公开旨在提供改进了针对热事件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。
3、然而,本公开要解决的技术问题不限于上述问题,并且本领域技术人员从以下描述中将清楚地理解这些和其它问题。
4、技术方案
5、为了解决上述问题,本公开提供了一种电池模块,该电池模块包括:单元组件,其包括层叠的多个电池单元;模块壳体,其容纳单元组件;以及汇流条组件,其联接至模块壳体,并且电连接至多个电池单元,其中,单元组件包括中断构件,该中断构件被构造为覆盖多个电池单元的一部分,以当在至少一个电池单元中发生热事件时防止热沿多个电池单元的层叠方向向相邻电池单元传播。
6、附加地,优选地,当在至少一个电池单元中发生热事件时,中断构件可以引导从至少一个电池单元喷出的排放物在特定方向上排放。
7、附加地,优选地,模块壳体可以在底部上具有至少一个排气部以排放排放物,并且中断构件可以具有开口的底部以引导排放物朝向模块壳体的排气部排放。
8、附加地,优选地,单元组件可以包括热障构件,该热障构件在多个电池单元的层叠方向上设置于多个电池单元之间。
9、附加地,优选地,热障构件可以在多个电池单元的层叠方向上接触中断构件。
10、附加地,优选地,中断构件的两个端部可以设置为靠近汇流条组件。
11、附加地,优选地,汇流条组件可以覆盖多个电池单元的两侧,并且中断构件的两个端部可以设置为靠近汇流条组件。
12、附加地,优选地,中断构件可以由柔性材料制成。
13、附加地,优选地,中断构件可以覆盖多个电池单元的顶部部分和两个边缘部分。
14、附加地,优选地,中断构件可以在多个电池单元的层叠方向上覆盖多个电池单元的两个边缘部分的前侧部分和后侧部分。
15、附加地,优选地,多个电池单元中的每一个可以包括:电极组件;电池壳体,其包括容纳电极组件的壳体主体和从壳体主体的两侧以阶梯方式延伸的壳体梯台;以及一对电极引线,其连接至电极组件,从电池壳体的壳体梯台突出并连接至汇流条组件,并且中断构件可以覆盖壳体主体的顶部部分以及壳体梯台的前侧部分和后侧部分。
16、附加地,优选地,壳体主体的顶部部分可以具有连接到壳体梯台并被构造为密封壳体主体的密封部分,并且中断构件可以覆盖密封部分。
17、附加地,优选地,中断构件可以具有用于允许一对电极引线穿过的引导狭缝,以防止与一对电极引线干扰。
18、另外,本公开提供了一种电池组,其包括至少一个根据上述实施方式的电池模块;以及容纳至少一个电池模块的电池组壳体。
19、此外,本公开提供了一种车辆,该车辆包括至少一个根据上述实施方式的电池组。
20、技术效果
21、根据上述实施方式,可以提供改进了针对热事件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。
22、本公开还可以具有许多其它效果,并且将在每个实施方式中对这些效果进行描述,并且对于本领域技术人员可以容易地预见到的效果,省略相应的描述。
1.一种电池模块,该电池模块包括:
2.根据权利要求1所述的电池模块,其中,当在所述至少一个电池单元中发生所述热事件时,所述中断构件引导从所述至少一个电池单元喷出的排放物在特定方向上排放。
3.根据权利要求2所述的电池模块,其中,所述模块壳体在底部上具有至少一个排气部以排放所述排放物,并且
4.根据权利要求1所述的电池模块,其中,所述单元组件包括热障构件,该热障构件在所述多个电池单元的层叠方向上设置于所述多个电池单元之间。
5.根据权利要求4所述的电池模块,其中,所述热障构件在所述多个电池单元的层叠方向上接触所述中断构件。
6.根据权利要求1所述的电池模块,其中,所述中断构件的两个端部设置为靠近所述汇流条组件。
7.根据权利要求6所述的电池模块,其中,所述汇流条组件覆盖所述多个电池单元的两侧,并且
8.根据权利要求1所述的电池模块,其中,所述中断构件由柔性材料制成。
9.根据权利要求1所述的电池模块,其中,所述中断构件覆盖所述多个电池单元的顶部部分和两个边缘部分。
10.根据权利要求9所述的电池模块,其中,所述中断构件在所述多个电池单元的层叠方向上覆盖所述多个电池单元的所述两个边缘部分的前侧部分和后侧部分。
11.根据权利要求1所述的电池模块,其中,所述多个电池单元中的每一个包括:
12.根据权利要求11所述的电池模块,其中,所述壳体主体的所述顶部部分具有连接到所述壳体梯台并且被构造为密封所述壳体主体的密封部分,并且
13.根据权利要求11所述的电池模块,其中,所述中断构件具有用于允许所述一对电极引线穿过的引导狭缝,以防止与所述一对电极引线的干扰。
14.一种电池组,该电池组包括:
15.一种车辆,该车辆包括至少一个根据权利要求14所述的电池组。