本公開涉及一種電池模塊,更具體而言,涉及一種用于包括阻焰器的一個(gè)或多個(gè)電力單元的電池模塊。
背景技術(shù):
電力單元,諸如鋰離子單元,是普通類型的可再充電單元,其具有高能量密度、無(wú)記憶效應(yīng)且在閑置狀態(tài)時(shí)具有緩慢電荷損耗的特點(diǎn)。由于這些優(yōu)勢(shì),鋰離子單元不僅通常用于消費(fèi)電子器件,而且用于軍事、電動(dòng)交通工具以及航天應(yīng)用。鋰離子單元的性能依賴于溫度和工作電壓二者。鋰離子單元的一個(gè)擔(dān)憂是存在一些失效機(jī)理,其可能引發(fā)災(zāi)難性故障,并且隨后發(fā)生可燃流體(諸如電解液)的燃燒事件。事實(shí)上,鋰離子單元的失效能夠引起腐蝕性、導(dǎo)電且易燃的電解液在鋰離子單元通風(fēng)口構(gòu)件處的排放,同時(shí)也能引起少量熔化的鋁在鋰離子單元通風(fēng)口構(gòu)件處的排放,該排放能夠影響其安裝在的設(shè)備。這種排放能夠?qū)е氯紵录?,其中可燃流體燃燒,從而導(dǎo)致電力單元封裝起火,起火能夠蔓延至其它封裝并且蔓延至更遠(yuǎn)處。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本公開描述了一種電池模塊的實(shí)施方案,其在一些方面中包括一個(gè)或多個(gè)阻焰器子組件。在某些實(shí)施方案中,具有一個(gè)或多個(gè)阻焰器子組件的電池模塊可防止或基本阻止燃燒的流體(例如,氣體、液體、多相流體、蒸汽或其它)和/或火焰從電池模塊流出至周圍環(huán)境。在一些方面中,位于電池模塊內(nèi)的每一個(gè)阻焰器可以允許冷卻氣流從其間流過(guò),以例如冷卻電池模塊內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)電力單元和/或其它產(chǎn)熱部件,同時(shí)防止或阻止燃燒的流體和/或火焰在其間穿過(guò)。在一些方面中,通過(guò)防止或阻止燃燒的流體和/或火焰從電池模塊流出,可將對(duì)于其它相鄰電池模塊或其它設(shè)備的進(jìn)一步損壞最小化或避免。
在一個(gè)示例性總實(shí)施方案中,電池模塊包括殼體,其限定內(nèi)部容積且包括氣流通道,氣流通道從形成在殼體第一端構(gòu)件中的孔,貫穿內(nèi)部容積,至形成在殼體第二端構(gòu)件中的孔;多個(gè)電力單元,其安裝在殼體的內(nèi)部容積中,電力單元的每一個(gè)包括在該電力單元端部的通風(fēng)口構(gòu)件;以及阻焰器,其安裝為橫跨氣流通道且在多個(gè)電力單元和形成在殼體第二端構(gòu)件中的孔之間。阻焰器包括篩,篩包括多個(gè)流體通道,其尺寸為允許來(lái)自氣流通道的氣流穿過(guò)該流體通道且阻止燃燒的流體在其間穿過(guò)。
與總實(shí)施方案可結(jié)合的第一方面還包括安裝在殼體中的風(fēng)扇,以循環(huán)位于形成在殼體第一端構(gòu)件中的孔和形成在殼體第二端構(gòu)件中的孔之間的氣流。
在與任意前述方面可結(jié)合的第二方面中,多個(gè)電力單元定向安裝在內(nèi)部容積中,使得通風(fēng)口構(gòu)件面對(duì)相對(duì)于形成在殼體第一端構(gòu)件中的孔或形成在殼體第二端構(gòu)件中的孔的至少一個(gè)的偏置方向。
在與任意前述方面可結(jié)合的第三方面中,阻焰器進(jìn)一步包括框架,框架與殼體可連接,篩安裝在該框架內(nèi)。
在與任意前述方面可結(jié)合的第四方面中,框架包括通孔,通孔形成在阻焰器側(cè)面之間的電纜通道。
在與任意前述方面可結(jié)合的第五方面中,篩包括第一篩,阻焰器還包括安裝在框架內(nèi)的第二篩,第二篩與第一篩基本上平行。
在與任意前述方面可結(jié)合的第六方面中,第二篩包括多個(gè)第二流體通道,且第二流體通道的至少一部分的尺寸與第一篩的流體通道的一部分的尺寸不同。
在與任意前述方面可結(jié)合的第七方面中,阻焰器包括第一阻焰器。
在與任意前述方面可結(jié)合的第八方面中,模塊還包括第二阻焰器,第二阻焰器安裝為橫跨氣流通道且在多個(gè)電力單元和形成在殼體第一端構(gòu)件中的孔之間。
在與任意前述方面可結(jié)合的第九方面中,第二阻焰器包括篩,篩包括多個(gè)流體通道,其尺寸為允許來(lái)自氣流通道的氣流穿過(guò)該流體通道而阻止燃燒的流體在其間穿過(guò)。
在與任意前述方面可結(jié)合的第十方面中,多個(gè)電力單元包括多個(gè)鋰離子單元.
在與任意前述方面可結(jié)合的第十一方面中,鋰離子單元的每一個(gè)包括形狀參數(shù)為18650的鋰離子單元。
在另一個(gè)示例性總實(shí)施方案中,在電池模塊中管理燃燒事件的方法包括將電池模塊放置在數(shù)據(jù)中心中,該電池模塊包括具有第一端構(gòu)件和第二端構(gòu)件的殼體,并且多個(gè)電力單元安裝在該殼體中,電力單元的每一個(gè)包括在該電力單元端部的通風(fēng)口構(gòu)件;循環(huán)氣流從第一端構(gòu)件中的孔,貫穿殼體的內(nèi)部容積以冷卻多個(gè)電力單元,至第二端構(gòu)件中的孔;通過(guò)安裝在殼體內(nèi)且在多個(gè)電力單元與形成在殼體第二端構(gòu)件中的孔之間的阻焰器而循環(huán)氣流;以及用阻焰器阻止燃燒的流體穿過(guò)殼體至數(shù)據(jù)中心中的周圍環(huán)境。
與總實(shí)施方案可結(jié)合的第一方面還包括利用安裝在殼體中的風(fēng)扇循環(huán)氣流。
在與任意前述方面可結(jié)合的第二方面中,氣流是通過(guò)自然對(duì)流而循環(huán)的。
在與任意前述方面可結(jié)合的第三方面中,通過(guò)阻焰器循環(huán)氣流包括通過(guò)安裝在阻焰器框架內(nèi)的篩而循環(huán)氣流。
在與任意前述方面可結(jié)合的第四方面中,篩包括第一篩,該方法還包括通過(guò)安裝在框架內(nèi)的第二篩而循環(huán)氣流,該第二篩與第一篩基本上平行。
在與任意前述方面可結(jié)合的第五方面中,阻焰器包括第一阻焰器。
與任意前述方面可結(jié)合的第六方面還包括通過(guò)安裝在殼體內(nèi)且在多個(gè)電力單元與形成在殼體第一端構(gòu)件中的孔之間的第二阻焰器而循環(huán)氣流;以及通過(guò)第二阻焰器阻止燃燒的流體穿過(guò)殼體至數(shù)據(jù)中心中的周圍環(huán)境。
在另一個(gè)示例性總實(shí)施方案中,電力系統(tǒng)包括多個(gè)電池模塊,該多個(gè)電池模塊彼此電耦合以形成電力單位,該電力單位配置為對(duì)數(shù)據(jù)中心中的多個(gè)機(jī)架安裝的電子設(shè)備提供電力。電池模塊的至少一個(gè)包括箱體,箱體在其端部朝向周圍環(huán)境至少部分開口并且限定在該箱體端部之間的流道;多個(gè)電力單元安裝在箱體中;且風(fēng)扇安裝在箱體中以通過(guò)流道循環(huán)氣流來(lái)冷卻多個(gè)電力單元;并且第一篩橫跨流道安裝且在多個(gè)電力單元和箱體的端部之一之間,第一篩包括多個(gè)開口,開口的尺寸為允許氣流從其間流過(guò)并且阻止燃燒的流體在其間穿過(guò)。
在與總實(shí)施方案可結(jié)合的第一方面中,電池模塊還包括第二篩,該第二篩橫跨流道安裝且在多個(gè)電力單元和箱體的另一端部之間。
在與任意前述方面可結(jié)合的第二方面中,第二篩包括多個(gè)開口,其尺寸允許氣流從其間流過(guò)而阻止燃燒的流體在其間穿過(guò)。
在與任意前述方面可結(jié)合的第三方面中,電池模塊還包括隔熱屏,隔熱屏位于流道內(nèi)且在箱體的端部之間延伸。
在與任意前述方面可結(jié)合的第四方面中,隔熱屏在箱體內(nèi)的第一篩和第二篩之間延伸。
在與任意前述方面可結(jié)合的第五方面中,電池模塊還包括電池管理系統(tǒng),電池管理系統(tǒng)位于流道內(nèi)且在第一篩與箱體的端部之一之間。
根據(jù)本公開的電池模塊的各種實(shí)施方案,可包括一個(gè)或多個(gè)如下特征。例如,電池模塊可防止燃燒事件(例如,在電池模塊內(nèi)的可燃流體(諸如電力單元電解液)的燃燒)擴(kuò)散至附近或鄰近的電池模塊。作為另一示例,電池模塊可防止或最小化火焰或燃燒的流體延伸超過(guò)該模塊。在一些示例中,電池模塊可控制住模塊內(nèi)的(全部或大部分)可燃流體的燃燒。另外,電池模塊可防止(全部或部分)從模塊的外部(例如限定的燃燒容積的外部)發(fā)生二次燃燒或焚燒。作為另一示例,電池模塊可為模塊內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)電池提供對(duì)流冷卻,同時(shí)也將燃燒事件最小化和/或防止燃燒事件延伸超過(guò)該模塊。作為另一示例,電池模塊可控制或有助于控制(或引導(dǎo))燃燒事件輸出到該電池模塊的限定的出口或通過(guò)該電池模塊的限定的出口。電池模塊的示范性實(shí)施例還可冗余地防止或有助于防止燃燒事件擴(kuò)散至附近或鄰近的電池模塊。所描述的電池模塊的示例性實(shí)施方案還可防止或有助于防止在燃燒事件期間損壞模塊的內(nèi)部部件。
可采用裝置、系統(tǒng)、方法或裝置、系統(tǒng)或方法的任意組合來(lái)實(shí)施上述總方面和特定方面。所附附圖和以下說(shuō)明書闡述了一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的具體細(xì)節(jié)。其它特征、目的和有益效果通過(guò)說(shuō)明書和附圖以及通過(guò)權(quán)利要求書將變得明顯易懂。
附圖說(shuō)明
圖1A-1D示出了示例性電池模塊的示意性俯視圖、側(cè)視圖、主視圖和端視圖;
圖2A-2B示出了另一示例性電池模塊的示意性俯視圖和端視圖;
圖3示出了另一示例性電池模塊的示意性俯視圖;
圖4A-4D示出了在電池模塊中使用的阻焰器子組件的示例性實(shí)施方案;以及
圖5示出了管理電池模塊中燃燒事件的方法的流程圖。
具體實(shí)施例
在一些方面中,本公開描述了電池模塊,該電池模塊包括一個(gè)或多個(gè)阻焰器,在發(fā)生燃燒事件的情況下(例如,一個(gè)或多個(gè)可燃流體(諸如氧氣、電解液或其它)在由于模塊中過(guò)熱而燃燒),以防止或減少燃燒的流體從該模塊流出。圖1A示出了電池模塊100的示意性俯視圖。一般而言,電池模塊100包括且封閉有位于控制的環(huán)境中的多個(gè)電力單元102和電池管理系統(tǒng)(BMS)104。
在一些方面中,電池模塊100可保持電力單元102和BMS 104處于適于操作的特定環(huán)境條件(例如,溫度和其它),諸如周圍環(huán)境。例如,示出的電池模塊100包括冷卻設(shè)備和供電設(shè)備,諸如電連接,電連接電耦合到多個(gè)電力單元102且暴露在殼體106的外部。在一些示例中,電池模塊100可以是LiFePO4電池組、LiCoO2電池組、LiMnNi電池組、LiNiMnCo電池組或其它適合的電池組,其適用于包含于各種類型的設(shè)備中,諸如數(shù)據(jù)中心、電動(dòng)交通工具和混合動(dòng)力交通工具。在一些示例中,適合的電池組的每一個(gè)電力單元102可以是形狀參數(shù)為18650的鋰離子單元。
電池模塊100包括限定內(nèi)部容積108的殼體106,安裝在殼體106的內(nèi)部容積108中的多個(gè)電力單元102以及阻焰器112。殼體106可以用非易燃材料(諸如具有高熔點(diǎn)的金屬合金)形成。限定內(nèi)部容積108的殼體106還包括氣流通道。殼體106接收外部氣流114,該外部氣流114通過(guò)形成在殼體106第一端構(gòu)件118中的孔116。在該示例中,由風(fēng)扇120循環(huán)外部氣流114,其產(chǎn)生用于內(nèi)部容積108的供氣氣流(例如,冷卻氣流),如圖1A-1C所示。
風(fēng)扇120能夠?qū)a(chǎn)生的氣流通過(guò)前置阻焰器112循環(huán)至內(nèi)部容積108。氣流圍繞內(nèi)部容積108內(nèi)的電力單元102循環(huán)。每一個(gè)電力單元102具有基本上為圓柱形的形狀,圓柱形形狀由電力單元102的主體的直徑及其長(zhǎng)度而限定。氣流114循環(huán)通過(guò)多個(gè)電力單元102,穿過(guò)后置阻焰器112,然后至封閉BMS 104的輔助容積128。然后,氣流114可循環(huán)通過(guò)端構(gòu)件126的一個(gè)或多個(gè)孔124然后進(jìn)入周圍環(huán)境。
每一個(gè)電力單元102包括在電力單元102端部的通風(fēng)口構(gòu)件122。通風(fēng)口構(gòu)件122能夠消散熱能。例如,通風(fēng)口構(gòu)件122可允許高內(nèi)壓的單次釋放,高內(nèi)壓可能由電力單元102的內(nèi)部短路或單元102的過(guò)熱引起。例如,作為次要功能,通風(fēng)口構(gòu)件122還可間接幫助消耗熱量。
在本示例性實(shí)施方案中的電力單元102定向安裝在內(nèi)部容積108中,使得通風(fēng)口構(gòu)件122朝向相對(duì)于形成在殼體106的第一端構(gòu)件118中的孔116或形成在殼體106第二端構(gòu)件126中的孔124的至少一個(gè)的偏置方向。在某些實(shí)施方案中,每隔一行(或列)中的通風(fēng)口構(gòu)件122以相反方向定向,使得對(duì)于多通風(fēng)口的事故而言,液體(例如,易燃的電解液)更均勻地分布在容積108內(nèi)(例如,沒(méi)有淤積(pool))。這種相反方向的定向還便于電力單元102之間的電互連。電力單元102中的每一個(gè)主體的軸還可基本上正交于限定在風(fēng)扇120和第二端構(gòu)件126之間的氣流通道。電力單元102的定向(通風(fēng)口正交于孔)和屏障112的組合可形成迂回形路徑,用于泄出通風(fēng)口和孔124之間的液體,降低液體逸出殼體106或接觸到BMS 104的風(fēng)險(xiǎn)。
隨著氣流在電力單元102之間循環(huán),熱量從電力單元102傳遞至氣流。在某些實(shí)施方案中,如圖1B所示,電力單元102能夠布置為單元本地之間形成間隔的特定配置。例如,相鄰電力單元102之間約2-3mm的距離能夠使熱量從電力單元102傳遞至空氣以實(shí)質(zhì)上減少相鄰單元的熱量。在某些實(shí)施方案中,例如,由電力單元102產(chǎn)生的以及傳遞至氣流的的熱量與例如相對(duì)于裝置溫度的氣流溫度、氣流的流速和電力單元102的密度有關(guān)。
氣流114可通過(guò)后置阻焰器112從內(nèi)部容積108流出,以調(diào)節(jié)包括BMS104的輔助容積128的溫度。BMS 104是管理電力單元102的電子系統(tǒng),諸如其避免電力單元102在臨界條件下操作。BMS 104能夠監(jiān)測(cè)電力單元102的狀態(tài),計(jì)算輔助數(shù)據(jù)、報(bào)告該數(shù)據(jù)、控制環(huán)境、驗(yàn)證數(shù)據(jù)并且平衡數(shù)據(jù)。例如,通過(guò)監(jiān)測(cè)從內(nèi)部容積108排出的氣體的溫度,BMS 104能夠控制電池模塊100的環(huán)境。該氣體能夠通過(guò)形成在殼體106第二端構(gòu)件126中的孔124從輔助容積128排出,如圖1D所示。在某些實(shí)施方案中,第二端構(gòu)件126也被設(shè)計(jì)作為屏障,使得孔124具有一定的幾何形狀,并且其設(shè)置為在電力單元102失效的情況下,使氣流排出卻防止外部環(huán)境受到損害。
電池模塊100還可包括氣隙,其在殼體106的內(nèi)表面和多個(gè)電力單元102的每一個(gè)之間,氣隙中安裝有隔熱材料130。例如,隔熱材料130可添加在殼體106的側(cè)面、頂部或底部,在內(nèi)部或外部失效的情況下使殼體106隔熱,從而顯著地減少傳遞至電池內(nèi)部或傳遞出電池外部的熱量,以例如防止事件傳播和/或限制熱量從鄰近的殼體106流入殼體106中。在某些實(shí)施方案中,隔熱材料130可以是陶瓷介質(zhì)層,諸如氧化鋁陶瓷,其導(dǎo)熱系數(shù)高于殼體106的模塑料的導(dǎo)熱系數(shù)。隔熱材料130還可以具有高耐熱沖擊性能的特點(diǎn),以在電力單元102失效(其可引起溫度驟然升高)之后保持電池模塊100的完整性。
盡管在該示例中示出了前置阻焰器112和后置阻焰器112,可替代的實(shí)施方案可僅包括阻焰器112中的一個(gè)(例如,前置阻焰器112或后置阻焰器112中的一個(gè)),或者可包括兩個(gè)以上的阻焰器112(例如,在BMS 104和第二端構(gòu)件126之間的附加的阻焰器112,或在殼體106內(nèi)的冗余阻焰器112)??商娲膶?shí)施方案可包括兩個(gè)阻焰器112,阻焰器112中的一個(gè)靠近風(fēng)扇120安裝且另一個(gè)阻焰器112安裝在BMS 104和第二端構(gòu)件126之間。通常,阻焰器112的每一個(gè)可包括篩元件或?yàn)楹Y元件(例如,網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、篩、編織材料,穿孔薄板、多孔元件和/或絲墊),其防止或基本阻止燃燒的流體(例如,火焰)從其間流過(guò)。阻焰器112可由陶瓷、金屬或其它具有合適熔點(diǎn)和煙率的材料制成。篩構(gòu)件包括孔,該孔允許未燃燒的氣流(諸如氣流114)從其間穿過(guò),同時(shí)仍防止或阻止燃燒的流體的流動(dòng)。在一些方面中,燃燒的流體可以是來(lái)自多個(gè)電力單元102的從通風(fēng)口構(gòu)件122泄漏的電解質(zhì)溶液,并且由于模塊100中的溫度條件(例如,過(guò)熱)而燃燒。在一些方面中,燃燒的流體還可包括與電解質(zhì)溶液(例如,作為燃料)結(jié)合的氣流114中的氧氣(例如,作為氧化劑)。
在一些方面中,阻焰器112還可通過(guò)移除火焰的能量防止和/或阻止在殼體106內(nèi)和/或殼體106以外的火焰的擴(kuò)散。例如,通過(guò)將熱量從火焰?zhèn)鬟f至阻焰器112可從火焰移除能量。例如,阻焰器112相對(duì)于火焰而言具有較低的溫度,且作為良好的熱導(dǎo)體,其可以熄滅火災(zāi)。
在一些方面中,阻焰器112可位于殼體106中,并且殼體106可設(shè)計(jì)為使得殼體內(nèi)具有充足的容積,以允許在電解液排放期間,可燃流體基本上能夠充分燃燒。例如,通過(guò)殼體內(nèi)(阻焰器112之間)包括用以充分燃燒的充足容積,可最小化或防止在殼體邊界外部(以及在一些方面中,在由阻焰器112限定的容積的外部)的可燃流體的二次燃燒。
如圖1A-1B所示,最小化電池模塊100的出口,并且電池模塊100的出口由阻焰器112限定。例如,電池模塊100的前出口(或入口)是孔116,其允許氣流114通過(guò)風(fēng)扇120循環(huán)到模塊100中。此處,例如,前置阻焰器112在孔116和多個(gè)電力單元102之間形成穿透的屏障(例如,其允許氣流通過(guò)而阻止燃燒的流體)。同時(shí),電池模塊100的后出口(或入口)是(一個(gè)或多個(gè))孔124,其允許氣流114通過(guò)風(fēng)扇120循環(huán)出模塊100。此處,例如,后置阻焰器112在(一個(gè)或多個(gè))孔124和多個(gè)電力單元102之間形成穿透的屏障(例如,其允許氣流通過(guò)而阻止燃燒的流體)。
如圖1A-1B所示,電池模塊100內(nèi)安裝有兩個(gè)阻焰器112。在某些實(shí)施方案中,阻焰器112可設(shè)計(jì)為影響容積108內(nèi)的燃燒的流體的流動(dòng)。例如,每一個(gè)阻焰器112可設(shè)計(jì)為具有特定或獨(dú)特的火焰流動(dòng)阻力。例如,根據(jù)穿過(guò)每一個(gè)特定阻焰器112的孔的尺寸和/或數(shù)量,可設(shè)計(jì)針對(duì)每一個(gè)特定阻焰器112的火焰流動(dòng)阻力。
在一些方面中,具有不同火焰流動(dòng)阻力的阻焰器112可位于電池模塊100內(nèi)的特定位置,用以影響火焰或燃燒的流體的流動(dòng)。例如,具有相對(duì)較低火焰流動(dòng)阻力的阻焰器112可整齊地設(shè)置為靠近電池模塊100的前部(例如,靠近風(fēng)扇120),而具有相對(duì)高火焰流動(dòng)阻力的阻焰器112可整齊地設(shè)置在電池模塊100的后面(例如,靠近BMS 104)。在這樣的方案中,火焰或可燃流體可受到影響(例如,由于不同火焰流動(dòng)阻力引起的容積108內(nèi)的壓力差)而朝著電池模塊100的前面運(yùn)動(dòng)。同樣,具有相對(duì)高火焰流動(dòng)阻力的阻焰器112可整齊地設(shè)置在電池模塊100的前面(例如,靠近風(fēng)扇120),而具有相對(duì)低火焰流動(dòng)阻力的阻焰器112可整齊地設(shè)置在電池模塊100的后面(例如,靠近BMS 104)。在這樣的方案中,火焰或燃燒的流體可受到影響(例如,由于不同火焰流動(dòng)阻力引起的容積108內(nèi)的壓力差)而朝著電池模塊100的后面運(yùn)動(dòng)。
圖2A-2B示出了另一個(gè)示例性電池模塊200的示意性俯視圖和端視圖。圖2A示出了電池模塊200的示意性俯視圖。通常,電池模塊200包括且包封多個(gè)電力單元202以及在控制的環(huán)境下的電池管理系統(tǒng)(BMS)204。在一些方面中,電池模塊200可保持電力單元202和BMS204在適合于運(yùn)行的特定的環(huán)境條件下(例如,溫度和其它),例如環(huán)境條件。例如,所示的電池模塊200包括冷卻設(shè)備和供電設(shè)備,例如電連接到多個(gè)電力單元202且暴露到殼體206之外的電連接。在某些示例中,電池模塊200可為L(zhǎng)iFePO4電池組、LiCoO2電池組、LiMnNi電池組、LiNiMnCo電池組、或其它適當(dāng)?shù)碾姵亟M,其用于包括在各種類型的設(shè)備中,例如數(shù)據(jù)中心、電動(dòng)交通工具和混合動(dòng)力交通工具。在某些示例中,適當(dāng)電池組的每個(gè)電力單元202可為形狀參數(shù)18650鋰離子電池。
電池模塊200包括限定內(nèi)部容積208的殼體206、安裝在殼體206的內(nèi)部容積208中的多個(gè)電力單元202以及阻焰器212。殼體206可由非易燃材料形成,例如具有高熔點(diǎn)的金屬合金。限定內(nèi)部容積208的殼體206也包括氣流通道。殼體206通過(guò)孔216接收外部氣流214,孔216形成在殼體206的第一端構(gòu)件218中。在該示例中,外部氣流214由風(fēng)扇220循環(huán),風(fēng)扇220為內(nèi)部容積208產(chǎn)生供氣氣流(例如,冷卻空氣),如圖2A-2B所示。
風(fēng)扇220可循環(huán)所產(chǎn)生的氣流通過(guò)前置阻焰器212至內(nèi)部容積208。氣流循環(huán)在內(nèi)部容積208內(nèi)的電力單元202周圍。每個(gè)電力單元202具有由電力單元202的主體的直徑和主體的長(zhǎng)度限定的基本上圓柱形狀。氣流214循環(huán)通過(guò)多個(gè)電力單元202,通過(guò)后置阻焰器212且然后至封閉BMS204的輔助容積228。氣流214然后可循環(huán)通過(guò)端部構(gòu)件226的一個(gè)或多個(gè)孔224且進(jìn)入周圍環(huán)境。
每個(gè)電力單元202包括在電力單元202的一端的通風(fēng)口構(gòu)件222。通風(fēng)口構(gòu)件222可使熱能消散。例如,通風(fēng)口構(gòu)件222可允許高內(nèi)壓的單次釋放,高內(nèi)壓可能由電力單元202的內(nèi)部短路或者由電力單元202的過(guò)熱引起。通風(fēng)口構(gòu)件222也可間接地幫助散熱,例如,作為次要功能。
該示例性實(shí)施方案中的電力單元202定向地安裝在內(nèi)部容積208中,從而通風(fēng)口構(gòu)件222面對(duì)相對(duì)于殼體206的第一端構(gòu)件218中形成的孔216或第二端構(gòu)件226中形成的孔224的至少一個(gè)的偏置方向。在某些實(shí)施方案中,通風(fēng)口構(gòu)件222在每隔一行(或列)中相反地定向,從而對(duì)于多通風(fēng)口的事故,液體(例如,易燃電解液)更均勻地分布在容積208內(nèi)(例如,并且不淤積)。該相反定向也可便于電力單元202之間的電互連。電力單元202的每個(gè)主體的軸也可基本上正交于在風(fēng)扇220和第二端構(gòu)件226之間限定的氣流通道。電力單元202的定向(通風(fēng)口正交于孔)和屏障212的組合可產(chǎn)生迂回形路徑,用于在通風(fēng)口和孔224之間的泄漏流體,降低了流體逸出殼體206或達(dá)到BMS204的風(fēng)險(xiǎn)。
隨著氣流循環(huán)在電力單元202之間,熱從電力單元202傳遞到氣流。在某些實(shí)施方案中,如圖2B所示電力單元202可設(shè)置在特定的配置中,該配置形成單元主體之間的間隔。例如,相鄰電力單元202之間約2-3mm的距離能使熱從電力單元202傳遞到空氣以基本上降低了相鄰單元加熱。在某些實(shí)施方案中,電力單元202產(chǎn)生且傳遞到氣流的熱量可涉及例如相對(duì)于裝置溫度的氣流溫度、氣流的流速和電力單元202的密度。
氣流214可通過(guò)后置阻焰器212從內(nèi)部容積208排出以調(diào)整包括BMS204的輔助容積228中的溫度。BMS204是管理電力單元202的電子系統(tǒng),例如通過(guò)保護(hù)電力單元202不在臨界條件下運(yùn)行。BMS 204可監(jiān)視電力單元202的狀態(tài)、計(jì)算輔助數(shù)據(jù)、報(bào)告該數(shù)據(jù)、控制環(huán)境、鑒定數(shù)據(jù)和平衡數(shù)據(jù)。例如,BMS204可通過(guò)從內(nèi)部容積208排出的空氣的溫度而控制電池模塊200的環(huán)境。空氣可通過(guò)孔224從輔助容積228排出,孔224形成在殼體206的第二端構(gòu)件226中。在某些實(shí)施方案中,第二端構(gòu)件226也設(shè)計(jì)為屏障,從而孔224具有能在電力單元202故障的情況下排出氣流而防止對(duì)外部環(huán)境損害的幾何形狀和設(shè)置方案。
電池模塊200還可包括在殼體206的內(nèi)表面和多個(gè)電力單元202的每一個(gè)之間的氣隙,其中安裝隔熱材料230。例如,隔熱材料230可加到殼體206的側(cè)面、頂部或底部,以在內(nèi)部或外部故障的情況下隔熱殼體206,從而顯著地降低到電池內(nèi)和外的熱傳遞,例如防止事故傳播和/或限制來(lái)自相鄰殼體206的熱流進(jìn)入殼體206。在某些實(shí)施方案中,隔熱材料230可為陶瓷介質(zhì)層,例如氧化鋁陶瓷,其導(dǎo)熱系數(shù)高于殼體206的模塑料。隔熱材料230也可具有高抗熱沖擊性能的特性,以在電力單元202失效后保持電池模塊200的完整性,電力單元202的失效可能引起突然的溫度升高。
如圖2A-2B所示,隔熱屏240設(shè)置為沿著殼體206的長(zhǎng)高度且在容積208內(nèi)。在該示例中,隔熱屏240延伸為沿著阻焰器212之間的殼體206的長(zhǎng)度。在可替代的示例中,隔熱屏240可為較短(例如,延伸的長(zhǎng)度小于阻焰器212之間的長(zhǎng)度)或較長(zhǎng)(例如,延伸殼體206的整個(gè)長(zhǎng)度)。此外,盡管隔熱屏240示出在殼體206的一側(cè)上,但是附加的隔熱屏也可設(shè)置在殼體206內(nèi)(例如,沿著所有四個(gè)縱向側(cè)在殼體206處或抵靠殼體206)。通常,隔熱屏240可對(duì)逸出模塊200的易燃流體提供進(jìn)一步的熱隔離和/或附加屏障(與殼體206一起)。例如,隔熱屏240可由具有高熔點(diǎn)和低煙率的高熱阻值(R-value)材料和/或非易燃材料制造。
與電池模塊100一樣,盡管在該示例中示出了前置阻焰器212和后置阻焰器212,但是可替代的實(shí)施方案可僅包括阻焰器212之一(例如,前置阻焰器212或后置阻焰器212),或者可包括兩個(gè)以上的阻焰器212(例如,在BMS204和第二端構(gòu)件226之間的附加的阻焰器或在殼體206內(nèi)的冗余阻焰器212)。通常,阻焰器212的每一個(gè),如阻焰器112,可包括或?yàn)楹Y構(gòu)件(例如,網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、篩、編織材料,穿孔薄板、多孔元件和/或絲墊),以防止或基本上阻止燃燒的流體的氣流(例如,火焰)通過(guò)其間。阻焰器212也可從可燃流體或火焰流去除能量。阻焰器212可由陶瓷、金屬或具有適當(dāng)熔點(diǎn)和煙率的其它材料制造。篩構(gòu)件包括孔,孔允許未燃燒的氣流通過(guò),例如氣流214,而仍防止或阻止燃燒的流體(例如,具有氧氣或沒(méi)有氧氣的電解液)。此外,在一些方面中,阻焰器212可設(shè)置在殼體206中,并且殼體206可設(shè)計(jì)為使殼體具有足夠的容積,以在電解液流出(如上所述)發(fā)生時(shí)允許可燃流體的基本上完全燃燒。
如圖2A-2B所示,使電池模塊200的出口最小化,且由阻焰器212限制。例如,電池模塊200的前出口(或入口)是孔216,其允許氣流214通過(guò)風(fēng)扇220循環(huán)在模塊200中。這里,前置阻焰器212形成在孔216和例如多個(gè)電力單元202之間的穿透屏障(例如,允許氣流而阻止燃燒的流體)。再者,電池模塊200的后出口(或入口)是(一個(gè)或多個(gè))孔224,其允許氣流214通過(guò)風(fēng)扇220循環(huán)在模塊220之外。這里,后置阻焰器212形成在(一個(gè)或多個(gè))孔224和例如多個(gè)電力單元202之間的穿透屏障(例如,允許氣流而阻止燃燒的流體)。
在該所示的實(shí)施方案中,阻焰器212包括一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)線通孔232,其形成在阻焰器212的側(cè)面之間,因此形成從阻焰器212的一側(cè)到阻焰器212的相對(duì)側(cè)的通道。如所示,一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)線240(例如來(lái)自外部連接234(例如,電力、數(shù)據(jù)或其它)、風(fēng)扇220、多個(gè)電力單元202的一個(gè)或多個(gè)和/或BMS204)可沿著模塊200的長(zhǎng)度通過(guò)通孔232。如圖2B所示,通孔232可以形成在阻焰器212上的一個(gè)或多個(gè)高度處。此外,盡管示出為僅形成在每個(gè)阻焰器212的一端上,但是通孔232可形成在阻焰器212的兩端以及阻焰器212的頂部和/或底部上。
在該所示的示例中,導(dǎo)線240示出為延伸殼體206的長(zhǎng)度,其中隔熱屏240設(shè)在導(dǎo)線240和殼體206的側(cè)壁之間。這樣,隔熱屏240可保護(hù)或幫助保護(hù)導(dǎo)線240不過(guò)熱和/或不受模塊200之外火焰的影響。在可替代的方面中,隔熱屏240可設(shè)置為(或可增加其他的隔熱屏240)使導(dǎo)線240位于隔熱屏240和殼體206之間。在這樣的示例中,導(dǎo)線240也可得到保護(hù)(例如,由隔熱屏240)而不過(guò)熱和/或受到模塊200內(nèi)火焰的影響。
圖3示出了另一個(gè)示例性電池模塊300的示意性俯視圖。在該所示的示例中,電池模塊300可采用自然對(duì)流而不是強(qiáng)制對(duì)流來(lái)冷卻多個(gè)電力單元302和/或BMS304。圖3示出了電池模塊300的示意性俯視圖。通常,電池模塊300包括且包封多個(gè)電力單元302和在控制的環(huán)境下的電池管理系統(tǒng)(BMS)304。在一些方面中,電池模塊300可保持電力單元302和BMS304在適合于運(yùn)行的特定的環(huán)境條件下(例如,溫度和其它),例如環(huán)境條件。在某些示例中,電池模塊300可為L(zhǎng)iFePO4電池組、LiCoO2電池組、LiMnNi電池組、LiNiMnCo電池組或其它適當(dāng)?shù)碾姵亟M,其用于包括在各種類型的設(shè)備中,例如數(shù)據(jù)中心、電動(dòng)交通工具和混合動(dòng)力交通工具。在某些示例中,適當(dāng)電池組的每個(gè)電力單元302可為形狀參數(shù)18650鋰離子電池。
電池模塊300包括限定內(nèi)部容積308的殼體306、安裝在殼體306的內(nèi)部容積308中的多個(gè)電力單元302以及阻焰器312。殼體306可由非易燃材料形成,例如具有高熔點(diǎn)的金屬合金。限定內(nèi)部容積308的殼體306還包括氣流通道。殼體306通過(guò)形成在殼體306的第一端構(gòu)件318中的孔316接收外部氣流314。在該示例中,外部氣流314自然地循環(huán)(例如,由于壓力差)在內(nèi)部容積308內(nèi)。再者,在某些示例中,模塊300可包括強(qiáng)制循環(huán)氣流314,由模塊300之外的一個(gè)或多個(gè)風(fēng)扇產(chǎn)生。
氣流314可通過(guò)前置阻焰器312運(yùn)動(dòng)至內(nèi)部容積308。氣流循環(huán)在內(nèi)部容積308內(nèi)的電力單元302周圍。每個(gè)電力單元302具有由電力單元302的主體的直徑和主體的長(zhǎng)度限定的基本上圓柱形狀。氣流314循環(huán)通過(guò)多個(gè)電力單元302,通過(guò)后置阻焰器312,且然后到包封BMS304的輔助容積328。氣流314然后可循環(huán)通過(guò)端部構(gòu)件326的一個(gè)或多個(gè)孔324且進(jìn)入周圍環(huán)境中。
每個(gè)電力單元302包括在電力單元302一端的通風(fēng)口構(gòu)件322。通風(fēng)口構(gòu)件322能使熱能消散。例如,通風(fēng)口構(gòu)件322可允許高內(nèi)壓的單次釋放,高內(nèi)壓可由電力單元302的內(nèi)部短路或者由電力單元302的過(guò)產(chǎn)熱。通風(fēng)口構(gòu)件322也可間接幫助熱消散,例如,作為次要功能。
該示例性實(shí)施方案中的電力單元302定向地安裝在內(nèi)部容積308中,從而通風(fēng)口構(gòu)件322面對(duì)相對(duì)殼體306的于第一端構(gòu)件318中形成的孔316或第二端構(gòu)件326中形成的孔324的至少一個(gè)的偏置方向。在某些實(shí)施方案中,通風(fēng)口構(gòu)件322在每隔一行(或列)中相反地定向,從而,對(duì)于多通風(fēng)口的事故,液體(例如,易燃電解液)更加均勻地分布在容積308中(例如,不淤積)。該相反定向也可便利于電力單元302之間的電連接。電力單元302的每個(gè)主體的軸也可基本上正交于氣流通道。電力單元302(通風(fēng)口垂直于孔)的定向和屏障312的組合可產(chǎn)生迂回形通道用于通風(fēng)口和孔324之間的泄漏流體,降低了流體逃逸殼體306或達(dá)到BMS304的風(fēng)險(xiǎn)。
隨著氣流循環(huán)在電力單元302之間,熱從電力單元302傳遞到氣流。在某些實(shí)施方案中,電力單元302可設(shè)置在特定的配置中,配置形成單元主體之間的間隔。例如,相鄰電力單元302之間的約2-3mm的距離能使熱從電力單元302傳遞到空氣,以基本上降低相鄰單元的熱。在某些實(shí)施方案中,電力單元302產(chǎn)生且傳遞到氣流的熱量可涉及例如相對(duì)于裝置溫度的氣流溫度、氣流流速和電力單元302的密度。
氣流314可通過(guò)后置阻焰器312從內(nèi)部容積308排出以調(diào)整包括BMS304的輔助容積328中的溫度。BMS 304是管理電力單元302的電子系統(tǒng),例如通過(guò)保護(hù)電力單元302不在臨界條件下運(yùn)行。BMS 304可監(jiān)視電力單元302的狀態(tài)、計(jì)算輔助數(shù)據(jù)、報(bào)告該數(shù)據(jù)、控制環(huán)境、鑒定數(shù)據(jù)和平衡數(shù)據(jù)。例如,BMS 304可通過(guò)監(jiān)視從內(nèi)部容積308排出的空氣的溫度控制電池模塊300的環(huán)境??諝饪赏ㄟ^(guò)形成在殼體306的第二端構(gòu)件326中的孔324從輔助容積328排出。在某些實(shí)施方案中,第二端構(gòu)件326還設(shè)計(jì)為屏障,從而孔324具有在電力單元302失效的情況下能排出氣流而防止損害外部環(huán)境的幾何形狀和設(shè)置方案。
電池模塊300還可包括在殼體306的內(nèi)表面和多個(gè)電力單元302的每一個(gè)之間的氣隙,其中安裝隔熱材料330。例如,隔熱材料330可加到殼體306的側(cè)面、頂部或底部,以在內(nèi)部或外部事故的情況下隔熱殼體306,從而顯著地降低到電池內(nèi)和外的熱傳遞,例如,防止事件傳播和/或限制熱流從相鄰的殼體306進(jìn)入殼體306。在某些實(shí)施方案中,隔熱材料330可為陶瓷介質(zhì)層,例如氧化鋁陶瓷,其導(dǎo)熱系數(shù)高于殼體306的模塑料。隔熱材料330也可具有高抗熱沖擊性能的特性,以在電力單元302失效后保持電池模塊300的完整性,電力單元302的失效可引起溫度的突然升高。
盡管在該示例中示出了前置阻焰器312和后置阻焰器312,但是可替代的實(shí)施方案可包括僅一個(gè)阻焰器312(例如,前置阻焰器312或后置阻焰器312),或者可包括超過(guò)兩個(gè)的阻焰器312(例如,在BMS 304和第二端構(gòu)件326之間的附加阻焰器312或者在殼體306內(nèi)的冗余阻焰器312)。通常,阻焰器312的每一個(gè)可包括或者為篩構(gòu)件(例如,網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、篩、編織材料,穿孔薄板、多孔元件和/或絲墊),以防止或基本上阻止燃燒的流體的氣流(例如,火焰)通過(guò)其間。阻焰器312可由陶瓷、金屬或具有適當(dāng)熔點(diǎn)和煙率的其它材料制造。篩構(gòu)件包括孔,孔允許未燃燒的氣流通過(guò),例如氣流314,而仍防止或阻止燃燒的流體。在一些方面中,燃燒的流體可為來(lái)自多個(gè)電力單元302的電解質(zhì)溶液,其從通風(fēng)口構(gòu)件322泄漏且因模塊300中的溫度條件(例如,過(guò)熱)而燃燒。在一些方面中,可燃流體也可包括在氣流314中與電解質(zhì)溶液(例如,作為燃料)結(jié)合的氧氣(例如,作為氧化劑)。阻焰器312也可從火焰或燃燒的流體去除或吸收能量。
在一些方面中,阻焰器312可設(shè)置在殼體306中,并且殼體306可設(shè)計(jì)為使殼體內(nèi)具有足夠的容量,以在電解質(zhì)流出時(shí)允許可燃流體基本上完全燃燒。例如,通過(guò)在殼體內(nèi)包括足夠的容量(例如,在阻焰器312之間)允許完全燃燒,最小化或防止殼體邊界之外的可燃流體的二次燃燒(并且在一些方面中由阻焰器312限制的容積之外)。
如圖3所示,電池模塊300的出口被最小化且由阻焰器312限制。例如,電池模塊300的前出口(或入口)是孔316,其允許氣流314循環(huán)進(jìn)入模塊300。這里,前置阻焰器312形成在孔316和例如多個(gè)電力單元302之間的穿透屏障(例如,允許氣流而阻止燃燒的流體)。再者,電池模塊300的后出口(或入口)是(一個(gè)或多個(gè))孔324,其允許氣流314循環(huán)在模塊300之外。這里,后置阻焰器312形成在孔324和例如多個(gè)電力單元302之間的穿透屏障(例如,允許氣流而阻止燃燒的流體)。
圖4A-4D示出了用在電池模塊中的阻焰器子組件的示例性實(shí)施方案。所示的阻焰器子組件的每一個(gè)可用作例如上述阻焰器112/212/312的一個(gè)或多個(gè)。圖4A示出了阻焰器子組件400的特定示例性實(shí)施方案。在該示例中,阻焰器子組件400可簡(jiǎn)單地由篩或網(wǎng)狀構(gòu)件組成(例如,編織材料,穿孔薄板、多孔元件和/或絲墊)。阻焰器子組件400可為剛性的,并且可連接到例如電池模塊的殼體。如所示,阻焰器子組件400包括多個(gè)孔,其尺寸可為允許未燃燒的氣流通過(guò)其間,而阻止或防止燃燒的流體(例如,火焰)流過(guò)其間。阻焰器子組件400可由陶瓷或金屬或其它材料制造,其包括具有高熔點(diǎn)、低燃燒性和/或低生煙特性的材料。因此,阻焰器子組件400可從燃燒的流體或火焰去除能量以幫助阻止或防止火焰擴(kuò)散。
圖4B示出了阻焰器子組件410的另一個(gè)示例性實(shí)施方案。阻焰器子組件410包括封閉在框架412內(nèi)的篩構(gòu)件414。篩構(gòu)件414可基本上類似于阻焰器子組件400??蚣?12可剛性地圍繞篩構(gòu)件414且可連接到例如本文描述的電池模塊的殼體或其它部件。在一些方面中,框架412可包封多個(gè)篩構(gòu)件414,篩構(gòu)件414串聯(lián)安裝(例如,相對(duì)于其間的空氣或流體流動(dòng))在框架412內(nèi)。在一些方面中,篩構(gòu)件414的每一個(gè)可具有明顯的特性,例如孔尺寸或網(wǎng)孔厚度、材料或其它。例如,一個(gè)篩構(gòu)件414可與另一個(gè)篩構(gòu)件414相比可相對(duì)精細(xì),因此對(duì)通過(guò)其間的燃燒的流體的流動(dòng)提供不同的屏障,而仍允許通過(guò)其間的氣流。
圖4C示出了阻焰器子組件420的另一個(gè)示例性實(shí)施方案。阻焰器子組件420包括包封在框架422內(nèi)的篩構(gòu)件424。篩構(gòu)件424可基本上類似于阻焰器子組件400。框架422可剛性地包封篩構(gòu)件424且可連接到例如本文描述的電池模塊的殼體或其它部件。與阻焰器子組件410一樣,在一些方面中,框架422可包封多個(gè)篩構(gòu)件424,篩構(gòu)件424串聯(lián)安裝(例如,相對(duì)于其間的空氣或流體流動(dòng))在如圖4D所示的框架422內(nèi),圖4D是阻焰器子組件420的俯視圖。如圖4D所示,框架422的部分432可設(shè)置在兩個(gè)篩構(gòu)件422之間,因此為例如阻焰器子組件420提供結(jié)構(gòu)剛性。
在一些方面中,篩構(gòu)件424的每一個(gè)可具有明顯的特性,例如孔尺寸或網(wǎng)孔厚度、材料或其它。例如,一個(gè)篩構(gòu)件424與另一個(gè)篩構(gòu)件424相比可相對(duì)精細(xì),因此對(duì)通過(guò)其間的可燃流體的流動(dòng)提供不同的屏障,而仍允許通過(guò)其間的氣流(如所示)。
如所示,框架422包括側(cè)部426,側(cè)部426包括兩個(gè)等分428。在所示的兩個(gè)等分428配合在一起(例如附著或連接)的示例中,形成導(dǎo)線通孔430??蚣?22的附加部分(例如,在側(cè)部426的相對(duì)側(cè)上)也可為分開的或者其他設(shè)計(jì)為形成一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)線通孔430。
圖5示出了在電池模塊中管理燃燒事件的方法500的流程圖。在一些方面中,方法500可實(shí)施有電池模塊100、200和/或300的一個(gè)或多個(gè)或者在本公開的范圍內(nèi)的其它電池模塊。方法500包括在數(shù)據(jù)中心設(shè)置電池模塊的步驟(502)。
例如,電池模塊,諸如本文描述的電池模塊的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案,可用于給支撐在服務(wù)器機(jī)架中、在母板上或其它的電子裝置(例如,服務(wù)器、處理器、存儲(chǔ)器、網(wǎng)絡(luò)裝置和其它)供電(例如,主要或次要電源)。在某些示例中,一個(gè)或多個(gè)電池模塊可安裝在具有電子裝置的服務(wù)器機(jī)架中或與其相鄰。
方法500還包括循環(huán)氣流以冷卻電池模塊中多個(gè)電池的步驟(504)。在一些方面中,在模塊之內(nèi)和/或之外的風(fēng)扇可循環(huán)氣流通過(guò)電池模塊的一端中的開口,通過(guò)氣流通道以冷卻電池和/或其它產(chǎn)熱部件(例如,電池管理系統(tǒng)),以及在電池模塊的另一個(gè)端通過(guò)開口到電池模塊之外。在一些方面中,自然對(duì)流可用于流動(dòng)冷卻氣流通過(guò)電池模塊。
方法500還包括通過(guò)安裝在電池模塊內(nèi)的阻焰器循環(huán)氣流的步驟(506)。例如,在電池模塊的常規(guī)運(yùn)行期間(例如,沒(méi)有燃燒事件發(fā)生),氣流可通過(guò)安裝在電池模塊內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)阻焰器。阻焰器包括篩、網(wǎng)孔或多孔構(gòu)件,其允許氣流通過(guò)其間。因此,在電池模塊的常規(guī)運(yùn)行期間,安裝在電池模塊中的阻焰器可對(duì)冷卻電池的冷卻氣流的流動(dòng)沒(méi)有影響或有可忽略的印象。
方法500還包括阻止起火的流體從電池模塊通過(guò)到周圍環(huán)境的步驟(508)。例如,甚至燃燒可能發(fā)生在電池模塊內(nèi)或電池模塊外。在高溫事件,燃燒甚至可能發(fā)生在電池模塊的內(nèi)部或外部,這引起一個(gè)或多個(gè)可燃流體燃燒??扇剂黧w可包括例如包含在電力單元中的電解質(zhì)溶液,其可通過(guò)通風(fēng)口構(gòu)件從安裝在電池模塊中的每個(gè)電力單元排出。因此,在示例性燃燒事件場(chǎng)景期間,流出的電解質(zhì)溶液可能在電池模塊內(nèi)燃燒,因此在模塊內(nèi)形成燃燒的流體(例如,火焰)。在一些方面中,由于電池模塊的容積內(nèi)的電力單元和阻焰器的設(shè)置方案,燃燒的流體可僅通過(guò)阻焰器從電池模塊排出。在步驟508中,阻焰器可阻止或防止燃燒的流體和/或火焰通過(guò)其間流動(dòng),因此在電池模塊內(nèi)控制住可燃流體和/或火焰。
方法500還包括從燃燒波前沿去除能量的步驟(510)。例如,起火的流體可產(chǎn)生燃燒波前沿或火焰前沿,如果沒(méi)有阻擋,其可延伸超過(guò)電池模塊。由于阻焰器可處于較低溫度,或者可為良好的熱導(dǎo)體,來(lái)自燃燒火焰前沿的能量(例如,熱)可從燃燒火焰前沿傳遞到阻焰器。由于能量被傳遞,并且降低了燃燒火焰前沿中的能量,燃燒火焰前沿可被阻止或降低。
已經(jīng)描述了一些示例。然而,應(yīng)理解可進(jìn)行各種修改。例如,在“牽引冷卻系統(tǒng)”中總氣流也可右到左(與左到右氣流的附圖和“推動(dòng)冷卻系統(tǒng)”相比)。牽引冷卻系統(tǒng)有時(shí)稱為“負(fù)壓冷卻系統(tǒng)”,并且推動(dòng)冷卻系統(tǒng)有時(shí)稱為“正壓冷卻系統(tǒng)”。與任何類型的潛在場(chǎng)效應(yīng)一樣,梯度導(dǎo)向流動(dòng)。此外,例如,圖5中的示范性流程圖的步驟可以以其它順序執(zhí)行,某些步驟可去除,并且其它的步驟可增加。作為另一個(gè)示例,電池模塊(例如,電池模塊100或其它)可包括在側(cè)面或頂部的氣流開口,附加于或替代地在端部上的氣流開口。因此,其它的示例在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。