电池组及电池组壳体的制作方法

摘要: 本公开涉及一种电池组及电池组壳体。本技术基于并要求于2025年2月21日向韩国知识产权部提交的韩国专利申请第10-2025-0022942号以及于2026年2月...
电池组及电池组壳体的制作方法

本公开涉及一种电池组及电池组壳体。本技术基于并要求于2025年2月21日向韩国知识产权部提交的韩国专利申请第10-2025-0022942号以及于2026年2月6日向韩国知识产权部提交的韩国专利申请第10-2026-0024623号的优先权,上述专利申请的公开内容通过引用整体并入本文。

背景技术:

1、随着对智能手机、平板电脑和智能手表等便携式电子产品的需求显著增加,并且电动车辆逐渐普及,正在积极开展对搭载于包括电动车辆在内的这些产品中的电池、特别是能够反复充电和放电的二次电池的研究。

2、目前市售的二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂二次电池等。其中,与镍系二次电池相比,锂二次电池几乎不受记忆效应的影响,因此,凭借可自由充电/放电、自放电率极低以及能量密度高等优点而受到广泛关注。

3、锂二次电池主要分别使用锂系氧化物和碳材料作为正极活性材料和负极活性材料。锂二次电池包括电极组件以及将电极组件与电解液一起密封并容纳的外装材料,即电池壳体。在电极组件中,分别涂覆有正极活性材料和负极活性材料的正极板和负极板以隔膜插设在二者之间的方式设置。

4、通常,根据外装材料的形状,锂二次电池可分为电极组件容纳在金属罐中的罐型二次电池和电极组件容纳在铝层压片材的袋中的袋型二次电池。

5、近来,二次电池不仅广泛用于便携式电子设备等小型设备的驱动或能量存储,而且广泛用于电动车辆和储能系统(ess)等中大型设备的驱动或能量存储。多个这样的二次电池可在彼此电连接的状态下一起容纳在模块壳体中,从而构成单个电池模块。在此,单个电池模块中所包括的各二次电池可被称为电池电芯。随后,多个这样的电池模块可彼此连接以构成电池组。

6、然而,当以这种方式在电池组内部包括多个电池模块并且在各电池模块中包括多个电池电芯时,电池模块之间或电池电芯之间可能易于发生热连锁反应。例如,当在一个电池模块内发生热失控等事件时,需要抑制这种热失控传播至其他电池模块或其他电池电芯。当未适当地抑制电池模块之间或电池电芯之间的热失控传播时,存在特定电池模块或电池电芯中发生的事件可能在其他电池模块或其他电池电芯中引起连锁热反应、由此导致爆炸或火灾或者扩大该连锁热反应的规模的风险。

7、特别地,当在一个电池模块中发生热失控等事件时,气体、火焰等可能随机地排出至外部。在此,当未适当地控制气体或火焰的排放时,存在气体或火焰可能朝向其他电池模块排放,由此在其他电池模块中引起热连锁反应的风险。特别地,在电池模块的前侧存在模块端子,于是还可能存在用于电连接至另一电池模块或另一电池组的结构,即模块汇流条。因此,当火焰朝向这样的电池模块的前侧排放时,电池组中的模块端子可能受损并且可能引起电短路。另外,由于在电池模块的前侧可能存在另一电池模块,因此,当火焰朝向特定电池模块的前侧排放时,所排放的火焰可能被引向另一电池模块,由此容易引起电池模块之间的火灾蔓延。

8、当未适当地控制电池模块之间或电池电芯之间发生的热传播时,电池模块或电池组中可能快速发生电压下降。于是,这可能导致搭载有电池模块或电池组的设备突然停机,由此造成意外损害。例如,当电动车辆运行期间电池组的电压突然下降时,可能无法确保足够的时间将电动车辆移动至安全位置。

9、此外,当由于未适当地控制电池模块之间或电池电芯之间的热传播而突然发生火灾或爆炸时,用户发生伤亡的可能性很高。例如,当电动车辆中发生热失控时,如果在火灾完全发展之前未能确保足够的时间,则乘员可能无法安全逃生。

技术实现思路

1、技术问题

2、本公开提供一种电池组、电池组壳体以及包括该电池组和电池组壳体的车辆,其中,改进电池组的结构,使得例如能够适当地控制电池模块内产生的火焰的排放。

3、本公开提供一种当发生热事件时能够将冷却液快速注入电池模块中的结构。

4、本公开提供一种能够抑制电池电芯之间或电池模块之间的热传播的结构。

5、本公开提供一种能够将注入电池模块中的冷却液排出至电池模块外部的结构。

6、本公开提供一种即使发生热事件也能够维持冷却功能的结构。

7、同时,本公开要解决的技术问题不限于上述问题,本领域技术人员根据下文所述的发明说明将能够清楚地理解其他未提及的问题。

8、技术方案

9、根据本公开的一个实施方式的电池组可包括:底盖组件,所述底盖组件包括形成于其上表面的连通孔、与所述连通孔连通的排出通道以及第一冷却通道;电池电芯,所述电池电芯位于所述底盖组件的上方;顶盖组件,所述顶盖组件位于所述电池电芯的上方,并且包括形成于其下表面的注入孔以及与所述注入孔连通的第二冷却通道;以及孔盖,所述孔盖联接至所述顶盖组件的下表面并且密封所述注入孔。

10、所述电池组还可包括设置在所述第一冷却通道中的第一冷却液。

11、所述电池组还可包括:侧壁,所述侧壁设置于所述底盖组件;以及排气装置,所述排气装置设置在所述侧壁中。所述排出通道可与所述排气装置连通。

12、所述电池组还可包括设置在所述第二冷却通道中的第二冷却液。

13、所述连通孔可面向所述电池电芯。

14、所述注入孔可位于所述电池电芯的上方。

15、所述排出通道和所述第一冷却通道可彼此独立地构成。

16、所述电池组还可包括模块壳体,所述模块壳体位于所述底盖组件与所述顶盖组件之间,并且在其内部提供空间。所述电池电芯可容纳在所述模块壳体内部。

17、所述模块壳体可具有形成在其上表面中并且面向所述孔盖的流入孔。

18、所述模块壳体可具有形成在其下表面中并且与所述连通孔连通的排气孔。

19、所述排气孔可面向所述电池电芯。

20、所述电池电芯可包括:容纳部,所述容纳部包括电极组件;密封部,所述密封部从所述容纳部延伸;以及电极引线,所述电极引线从所述密封部突出。所述排气孔可位于所述密封部的下方。

21、根据本公开的另一实施方式的电池组壳体是能够在其内部容纳电池组的电池组壳体。所述电池组壳体包括底盖组件以及在所述底盖组件上方联接至所述底盖组件的顶盖组件。所述底盖组件包括:形成于其上表面的连通孔;与所述连通孔连通的排出通道;以及被配置成允许第一冷却液流过的第一冷却通道。所述顶盖组件包括:形成于其下表面并且被配置成允许将第二冷却液注入容纳在下部的电池组中的注入孔;以及与所述注入孔连通的第二冷却通道。并且,所述顶盖组件包括联接至其下表面并且密封所述注入孔的孔盖。

22、所述孔盖包括熔点为预定温度以下的材料。

23、所述孔盖包括聚乳酸(pla)。

24、设置在所述底盖组件中的所述排出通道经由排气装置连接至外部,并且允许流入所述排出通道中的排放气体(g)排出至外部。

25、根据本公开的一个方面的车辆包括本公开的电池组。

26、有益效果

27、根据本公开的至少一个实施方式,当发生热事件时,可将冷却液快速注入电池模块中。

28、根据本公开的至少一个实施方式,可提高电池组的热稳定性。

29、根据本公开的至少一个实施方式,可提高电池组的电气安全性。

30、根据本公开的至少一个实施方式,当发生热事件时,可抑制电池模块之间的热传播。

31、根据本公开的至少一个实施方式,即使发生热事件,也可维持冷却功能。