本技術(shù)要求在韓國于2022年8月31日提交的韓國專利申請第10-2022-0110377號和韓國專利申請第10-2022-0110390號以及于2023年5月19日提交的韓國專利申請第10-2023-0065246號的優(yōu)先權(quán),前述韓國專利申請的公開內(nèi)容通過引用并入本文中。本公開涉及一種電池組和包括該電池組的車輛,更具體地,涉及一種以無模組(cell-to-pack)方式制造的電池組和包括該電池組的車輛。
背景技術(shù):
1、通常,二次電池指能夠重復充放電的電池,例如,鋰離子電池、鋰聚合物電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鎳鋅電池等。作為二次電池充放電的基本單元的電池單體的輸出電壓大體上為2.5v至4.2v。
2、近來,二次電池已經(jīng)應(yīng)用于需要高輸出電壓和大量的充電容量的裝置,例如,電動車輛或能量儲存系統(tǒng)(ess),因此,已經(jīng)廣泛使用以通過串聯(lián)或并聯(lián)連接多個電池單體配置電池模塊并且再次串聯(lián)或并聯(lián)連接上面配置的多個電池模塊的方式來制造的電池組。
3、然而,如在韓國專利公開第10-2379227號、韓國未審查專利公開第10-2022-0052183號等中公開的,在現(xiàn)有技術(shù)中,由于電池單體被容納在盒形金屬殼體中以配置電池模塊,然后這些電池模塊容納在電池組殼體中以制造電池組,所以存在整個電池組的重量和體積增加,并且電池組的能量密度降低的問題。
4、另外,為了增加電池組的能量密度,如果將多個電池單體直接安裝在電池組的電池組殼體中的現(xiàn)有無模組方法應(yīng)用于具有軟殼體的軟包型電池單體,則難以同時處理或堆疊多個電池單體,并且存在將電池單體安裝在電池組殼體中的工序中對電池單體造成損壞的風險。
5、此外,在現(xiàn)有的無模組方法中,由于多個電池單體以空間密集的方式密集地布置在電池組殼體的內(nèi)部,所以難以在指定方向上排出電池單體熱失控期間產(chǎn)生的氣體或火焰,并且在部分電池單體中發(fā)生的熱失控可能導致剩余電池單體的連續(xù)熱失控。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、技術(shù)問題
2、本公開被設(shè)計用于解決相關(guān)技術(shù)的問題,因此,本公開旨在提供一種電池組和包括該電池組的車輛,其減小電池組的總體重量和體積,增加能量密度,并且能夠容易地處理和安裝容納在電池組中的電池單體。
3、另外,本公開還旨在提供一種電池組和包括該電池組的車輛,其通過在指定方向上排出電池單體的熱失控期間產(chǎn)生的氣體或火焰來防止一連串熱失控。
4、技術(shù)方案
5、根據(jù)本公開的一個方面,提供了一種電池組,包括:多個電池單體單元,多個電池單體單元中的每一個包括至少一個電池單體和覆蓋至少一個電池單體的電池單體蓋,并且多個電池單體單元彼此堆疊;以及殼體,該殼體容納多個電池單體單元,其中,電池單體蓋設(shè)置有槽和氣體通道,至少一個電池單體插入到槽中,氣體通道設(shè)置在槽的與插入到槽中的至少一個電池單體相鄰的內(nèi)表面上。
6、在實施例中,槽的內(nèi)表面的一部分可以形成氣體通道,該氣體通道在遠離至少一個電池單體的方向上突出或彎曲。
7、在實施例中,電池單體蓋可以包括:第一蓋部,該第一蓋部形成槽的一個側(cè)壁;第二蓋部,該第二蓋部形成槽的面對一個側(cè)壁的相反的側(cè)壁;以及第三蓋部,該第三蓋部連接第一蓋部與第二蓋部并形成槽的端部,并且槽的入口可以設(shè)置在第一蓋部與第二蓋部之間。
8、在實施例中,電池單體蓋的氣體通道可以設(shè)置在第一蓋部至第三蓋部中的至少一個中。
9、在實施例中,電池單體蓋可以進一步具有開口,該開口使插入到槽中的至少一個電池單體的電極引線暴露于電池單體蓋的外部,并且電池單體蓋的氣體通道可以從電池單體蓋的除了開口以外的部分朝向開口延伸預(yù)定長度。
10、在實施例中,至少一個電池單體的第一方向上的兩個端部分別設(shè)置有電極引線,并且電池單體蓋的氣體通道可以沿著第一方向延伸。
11、在實施例中,多個電池單體單元中的每一個還可以包括:匯流條,該匯流條與至少一個電池單體的電極引線電連接;以及匯流條框架,該匯流條框架設(shè)置在電池單體蓋的開口處,以支撐匯流條。
12、在實施例中,電池單體蓋可以進一步包括排氣部,該排氣部配置為將從插入到槽中的至少一個電池單體產(chǎn)生的氣體排出到電池單體蓋的外部,并且電池單體蓋的氣體通道可以從電池單體蓋的除了排氣部以外的部分朝向排氣部延伸預(yù)定長度。
13、在實施例中,電池單體蓋的氣體通道可以從槽的入口朝向排氣部延伸。
14、在實施例中,多個電池單體單元中的每一個可以進一步包括氣體過濾器,該氣體過濾器具有多孔結(jié)構(gòu)并且設(shè)置在電池單體蓋的氣體通道中。
15、在實施例中,電池單體蓋可以包括多個氣體通道,并且多個氣體通道可以以預(yù)定間隔并排布置。
16、在實施例中,電池單體蓋可以具有多個突出部,該多個突出部分別與多個氣體通道相對應(yīng)地從電池單體蓋的外表面突出,并且多個電池單體單元的電池單體蓋中的第一電池單體蓋的突出部可以配置為以齒輪接合方式與鄰近第一電池單體蓋的第二電池單體蓋的突出部接合。
17、在實施例中,電池單體蓋可以進一步包括阻擋部,該阻擋部設(shè)置在槽的入口處,以阻擋插入到槽中的至少一個電池單體的脫離。
18、在實施例中,至少一個電池單體可以配置為軟包型二次電池。
19、根據(jù)本公開的另一方面,提供了一種包括根據(jù)任一個上述實施例的電池組的車輛。
20、有益效果
21、根據(jù)本公開,由于多個電池單體被具有簡化結(jié)構(gòu)的電池單體蓋部分覆蓋,并且直接安裝在電池組殼體中,不是容納在單獨的模塊殼體中而是安裝在電池組殼體中,所以能夠減小整個電池組的重量和體積,增加電池組的能量密度,當制造電池組時便于電池單體的安全操作和安裝,并且降低制造成本。
22、另外,由于每個電池單體蓋具有用于排出被電池單體蓋覆蓋的電池單體的氣體的氣體通道,所以可以容易地將電池單體的熱失控期間產(chǎn)生的氣體或火焰沿期望方向排出,并且防止電池單體之間的一連串熱失控。
23、另外,由于電池單體蓋的氣體通道配置為將氣體移動到電池單體蓋的開口或排氣部,所以可以更有效地排出從電池單體產(chǎn)生的氣體。
24、另外,電池單體蓋可以包括覆蓋至少一個電池單體的一個側(cè)面的第一蓋部、覆蓋至少一個電池單體的相對側(cè)面的第二蓋部和覆蓋至少一個電池單體的上部的第三蓋部,并且電池單體蓋在至少一個電池單體的長度方向上的兩個端部具有開口,使得從電池單體產(chǎn)生的氣體可以在電池單體的長度方向上排出。
25、在另一個實施例中,配置為排氣的排氣部可以設(shè)置在電池單體蓋的頂部,并且氣體通道可以配置為朝向排氣部延伸,從而將從電池單體產(chǎn)生的氣體從電池單體向上排出。
26、另外,由于具有多孔結(jié)構(gòu)的氣體過濾器設(shè)置在氣體通道的內(nèi)部,所以可以防止火花、火焰或異物排出到電池單體蓋的外部。
27、另外,由于設(shè)置這樣的氣體通道,所以從各個電池單體蓋的外表面突出的突出部可以配置為以齒輪接合方式與相鄰的電池單體蓋的突出部接合,使得多個電池單體單元可以以空間密集的方式設(shè)置在殼體的內(nèi)部,并且使得可以減小整個電池組的體積。
28、另外,電池單體蓋的阻擋部可以支撐插入到電池單體蓋中的電池單體,以阻擋插入的電池單體的脫離,從而防止電池單體改變其位置或者離開電池單體蓋,并且確保電池組的安全性和可靠性。
29、另外,在電池單體蓋的阻擋部中可以設(shè)置插入凹槽,以使容易插入與電池單體蓋的內(nèi)表面接觸以改變電池單體蓋的槽寬度的夾具,從而便于電池單體插入到電池單體蓋中,并且防止對電池單體造成損壞。
30、另外,由于電池單體蓋具有使插入到電池單體蓋中的電池單體的電極引線暴露于外部的開口,并且由于設(shè)置在相對應(yīng)的開口中并且與電極引線電連接的匯流條組件具有用于排氣的通孔,所以可以將從電池單體的電極引線部排出的氣體快速排出到電池單體蓋的外部。
31、另外,分別設(shè)置在電池單體蓋中的開口或排氣部可以配置為面對相同的方向,從而阻擋電池單體的熱失控期間產(chǎn)生的氣體或火焰排出到其他電池單體,并且防止一連串熱失控。
32、另外,由于設(shè)置在電池單體蓋的開口部中的匯流條組件的匯流條框架具有用于排氣的通孔,并且由于匯流條設(shè)置在通孔之間以不阻擋相對應(yīng)的通孔,所以可以確保有效地排出從電池單體蓋內(nèi)部的電池單體產(chǎn)生的氣體。
33、此外,本公開所屬的領(lǐng)域的技術(shù)人員將能夠根據(jù)下面的描述清楚地理解,根據(jù)本公開的各個實施例能夠解決上面未提及的各個技術(shù)問題。