电池子封装单元及包括该电池子封装单元的电池模块的制作方法

    专利2025-07-02  6


    本发明涉及一种电池子封装单元及包括该电池子封装单元的电池模块。


    背景技术:

    1、随着对移动设备、电动车辆、能量存储系统(energy storage system,ess)等技术的开发和需求的增加,对于作为能源的二次电池单元的需求急剧增加。二次电池单元中的化学能与电能之间的相互转换是可逆的,从而二次电池单元是可以反复充电和放电的电池。

    2、所述二次电池单元包括作为二次电池的主要组成物的阳极、阴极、隔膜和电解液等电极组件以及保护该电极组件的多层外装材料(laminated film case)的电池单元主体部件。

    3、然而,这种电极组件会在充电和放电过程中产生热量,这种热量引起的温度的上升会降低二次电池单元的性能。

    4、另外,当这种发热加重时,所述二次电池单元的内部压力上升,由此会导致所述二次电池单元起火。

    5、此外,如能量存储系统(ess)等安装有多个二次电池单元的情况下,所述二次电池单元会起火并同时爆炸,并且导致火焰或气体等传播到周围的其他二次电池单元。

    6、因此,为了改善上述问题以及局限性,需要对电池子封装单元及包括该电池子封装单元的电池模块进行研究。

    7、现有技术文献

    8、专利文献

    9、(专利文献1)kr 10-2017-0014309a


    技术实现思路

    1、(一)要解决的技术问题

    2、本发明的目的在于,提供一种能够防止二次电池单元的火焰或气体等传播,或者能够进行屏蔽以防止任一个二次电池单元产生的热量传递到相邻的其他二次电池单元的电池子封装单元及包括该电池子封装单元的电池模块。

    3、另一方面,本发明的目的在于,提供一种将二次电池单元起火时产生的火焰或气体等引导至一侧或窒息灭火的电池子封装单元及包括该电池子封装单元的电池模块。

    4、(二)技术方案

    5、根据本发明的一个实施例的电池子封装单元可以包括:多个二次电池单元;电池单元支撑部件,形成有容纳多个所述二次电池单元的安置部,并且形成有连通所述安置部与外部的火焰引导部;以及壳体部件,被设置为包覆容纳在所述安置部中的二次电池单元,所述壳体部件的结合端部结合到所述电池单元支撑部件。

    6、其中,根据本发明的一个实施例的电池子封装单元的所述火焰引导部可以形成在所述电池单元支撑部件的一侧端部,并且所述火焰引导部的截面积可以形成为小于所述一侧端部的面积的10%。

    7、并且,根据本发明的一个实施例的电池子封装单元的所述电池单元支撑部件可以包括遮挡部件,所述遮挡部件附着在形成有所述火焰引导部的所述电池单元支撑部件的一侧端部的外侧以遮挡所述火焰引导部,并且在所述二次电池单元爆炸引起所述安置部内部的压力上升时,脱离并打开所述火焰引导部。

    8、另外,根据本发明的一个实施例的电池子封装单元的所述电池单元支撑部件可以包括导液片,所述导液片可以设置在形成有所述火焰引导部的所述电池单元支撑部件的一侧端部的外侧,并位于所述火焰引导部的下侧,并且形成有引导由于所述二次电池单元爆炸而泄露的电解液的导轨槽。

    9、另外,所述壳体部件由厚度可以为0.45mm的铁(fe)形成,或者由厚度可以为0.8mm的铝(al)形成。

    10、并且,根据本发明的一个实施例的电池子封装单元的所述壳体部件的特征在于,其可以由至少在800℃以下保持形态的单一金属材料或合金材料形成。

    11、另外,根据本发明的一个实施例的电池子封装单元的所述壳体部件的特征在于,其可以形成为一端部为封闭的形态且另一端部为开放的形态,以分别装配结合在容纳有所述二次电池单元的所述电池单元支撑部件的上部和下部。

    12、并且,根据本发明的一个实施例的电池子封装单元的所述壳体部件可以形成为另一端部的结合端部弯曲并插入到形成在所述电池单元支撑部件的结合槽中,并且通过弯曲多次形成凹口(notch)形状,以紧贴所述电池单元支撑部件。

    13、根据本发明的另一实施例的电池模块可以包括:多个二次电池单元;电池子封装单元,包括电池单元支撑部件和壳体部件,所述电池单元支撑部件容纳多个所述二次电池单元,所述壳体部件被设置为包覆所述二次电池单元并且结合到所述电池单元支撑部件;以及主体框架部件,设置有多个所述电池子封装单元。

    14、其中,根据本发明的另一实施例的电池模块的所述电池子封装单元的特征在于,其所容纳的所述二次电池单元可以为袋型二次电池单元或锂离子二次电池单元。

    15、此外,根据本发明的另一实施例的电池模块可以包括屏障部件,所述屏障部件位于彼此相邻的多个所述电池子封装单元之间,以防止火焰转移或热传递。

    16、其中,根据本发明的另一实施例的电池模块的所述屏障部件可以位于隔开的间距至少为7mm的彼此相邻的多个所述壳体部件之间。

    17、具体地,根据本发明的另一实施例的电池模块的所述屏障部件可以包括:屏蔽面部,位于外侧面彼此相对且彼此相邻的所述壳体部件之间;以及支撑凸出部,设置在所述屏蔽面部上,并且向所述壳体部件的外侧面方向突出形成。

    18、其中,根据本发明的另一实施例的电池模块的所述支撑凸出部可以以与所述壳体部件的外侧面点接触的半球形态或角锥形态突出地形成在所述屏蔽面部上。

    19、另外,根据本发明的另一实施例的电池模块的所述支撑凸出部可以以与所述壳体部件的外侧面线接触的半圆柱形态或角锥柱形态突出地形成在所述屏蔽面部上。

    20、并且,根据本发明的另一实施例的电池模块的所述屏蔽面部的至少一部分可以形成为波纹(bellows)形态。

    21、另外,根据本发明的另一实施例的电池模块的所述屏障部件的特征在于,其可以由至少在800℃以下保持形状的热固化性聚合物材料、聚苯硫醚(polyphenylene sulfide)材料或包含石膏的材料形成。

    22、(三)有益效果

    23、本发明的电池子封装单元及包括该电池子封装单元的电池模块能够防止二次电池单元的火焰或气体等传播,或者能够进行屏蔽以防止任一个二次电池单元产生的热量传递到相邻的其他二次电池单元。

    24、另一方面,本发明的电池子封装单元及包括该电池子封装单元的电池模块能够将二次电池单元起火时产生的火焰或气体等引导至一侧或窒息灭火。

    25、但是,本发明的各种有益的优点和效果并不限定于上述内容,在说明本发明的具体实施方式的过程中会更加容易理解。



    技术特征:

    1.一种电池子封装单元,包括:

    2.根据权利要求1所述的电池子封装单元,其特征在于,

    3.根据权利要求1所述的电池子封装单元,其特征在于,

    4.根据权利要求1所述的电池子封装单元,其特征在于,

    5.根据权利要求1所述的电池子封装单元,其特征在于,

    6.根据权利要求1所述的电池子封装单元,其特征在于,

    7.根据权利要求1所述的电池子封装单元,其特征在于,

    8.根据权利要求1所述的电池子封装单元,其特征在于,

    9.一种电池模块,包括:

    10.根据权利要求9所述的电池模块,其特征在于,

    11.根据权利要求9所述的电池模块,其特征在于,

    12.根据权利要求11所述的电池模块,其特征在于,

    13.根据权利要求11所述的电池模块,其特征在于,

    14.根据权利要求13所述的电池模块,其特征在于,

    15.根据权利要求13所述的电池模块,其特征在于,

    16.根据权利要求13所述的电池模块,其特征在于,

    17.根据权利要求11所述的电池模块,其特征在于,


    技术总结
    本发明涉及一种电池子封装单元及包括该电池子封装单元的电池模块,根据本发明的一个实施例的电池子封装单元可以包括:多个二次电池单元;电池单元支撑部件,形成有容纳多个所述二次电池单元的安置部,并且形成有连通所述安置部与外部的排放引导部;以及壳体部件,被设置为包覆容纳在所述安置部中的二次电池单元,以密封所述二次电池单元的周围。

    技术研发人员:金硕铁,权大原,金容郁,石宗镐
    受保护的技术使用者:SK新能源株式会社
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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