相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本技術(shù)要求于2022年7月18日向韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)第10-2022-0088259號(hào)和于2023年7月17日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)第10-2023-0092581號(hào)的權(quán)益，前述專利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本文中。本公開(kāi)涉及一種包括冷卻部的電池模塊和電池組，更具體地，涉及一種防止熱失控現(xiàn)象的電池模塊和電池組。

背景技術(shù)：

1、作為電動(dòng)車輛、混合動(dòng)力電動(dòng)車輛、插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛等的動(dòng)力源的二次電池備受關(guān)注，這些車輛被提出作為解決由使用化石燃料的傳統(tǒng)車輛、柴油車輛等引起的空氣污染等的方案。

2、在小型移動(dòng)設(shè)備中，每個(gè)設(shè)備使用一個(gè)或兩個(gè)或三個(gè)電池單體，而例如車輛的中型或大型設(shè)備需要高功率和大容量。因此，由于高輸出和大容量的必要性，使用其中大量電池單體被電連接的中型或大型電池組。

3、由于中型或大型電池模塊最好以盡可能小的尺寸和重量制造，因此可以以高集成度堆疊并且與容量相比具有輕重量的方型電池、軟包電池等主要用作中型或大型電池模塊的電池單體。

4、由于構(gòu)成這樣的中型或大型電池模塊的電池單體是可充放電的二次電池，所以這樣的高輸出大容量二次電池在充放電過(guò)程中產(chǎn)生大量的熱量。

5、當(dāng)在充電和放電過(guò)程中產(chǎn)生的熱量沒(méi)有被有效排除時(shí)，可能發(fā)生熱量積累，這可能加速電池單體的劣化，并且根據(jù)情況，電池模塊可能著火或爆炸。因此，包括多個(gè)中型或大型電池模塊的高輸出大容量電池的用于車輛的中型或大型電池組和用于電力儲(chǔ)存系統(tǒng)的中型或大型電池組需要冷卻系統(tǒng)來(lái)冷卻安裝在電池組中的電池單體。

6、圖14和圖15是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電池模塊或電池組10的垂直剖視圖。參照?qǐng)D14，隨著儲(chǔ)存在冷卻劑容納構(gòu)件(水箱)220中的冷卻劑(冷卻水)通過(guò)通孔230供應(yīng)到著火的電池單體103，冷卻劑容納構(gòu)件220中的冷卻劑的壓力(水壓)逐漸減小。因此，隨著時(shí)間的推移，冷卻劑被注入電池單體103的速率減慢。

7、此外，冷卻劑容納構(gòu)件220中的冷卻劑的壓力一般與冷卻劑的高度成比例，但是冷卻劑容納構(gòu)件(水箱)220通常沿電池單體堆的容納方向形成，使得高度低于冷卻劑容納構(gòu)件220的寬度。因此，注入電池單體103中的冷卻劑的壓力別無(wú)選擇，只能進(jìn)一步降低。這成為抑制快速注入的冷卻劑的因素。

8、另外，當(dāng)配備有電池組的車輛位于傾斜面(等)上，并且電池組的冷卻劑容納構(gòu)件220也位于傾斜位置時(shí)，可能發(fā)生冷卻劑容納構(gòu)件220中的所有冷卻劑都沒(méi)有被供應(yīng)到電池單體堆中的情況，如圖15所示。

9、此外，如圖14和圖15所示，冷卻劑通過(guò)重力沿著打開(kāi)的通孔230從上部冷卻劑容納構(gòu)件220供應(yīng)到下方的電池單體堆。因此，冷卻劑容納構(gòu)件220別無(wú)選擇，只能位于電池單體堆的上部，并且存在不能將冷卻劑容納構(gòu)件220設(shè)置在下部的限制。圖14和圖15示出了下部沒(méi)有設(shè)置冷卻劑容納空間而僅設(shè)置有散熱板211的情況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、技術(shù)問(wèn)題

2、因此，本公開(kāi)旨在解決如上所述的問(wèn)題，并且本公開(kāi)的目的是使用于設(shè)置在電池模塊和/或電池組內(nèi)部的冷卻部的冷卻劑能夠被快速且直接地注入到著火的電池單體中，以防止當(dāng)電池單體著火或爆炸時(shí)熱能被傳遞到相鄰的電池單體。

3、本公開(kāi)的另一個(gè)目的是提供包括冷卻部的電池模塊和/或電池組，其具有能夠在克服在斜坡上注入冷卻劑的困難并使電池模塊和/或電池組的體積增加最小化的同時(shí)有效地抑制電池單體的熱失控現(xiàn)象的結(jié)構(gòu)。

4、然而，本公開(kāi)的實(shí)施例所要解決的技術(shù)問(wèn)題不限于如上所述的問(wèn)題，并且可以在本公開(kāi)所包括的技術(shù)構(gòu)思的范圍內(nèi)進(jìn)行各種擴(kuò)展。

5、技術(shù)方案

6、根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種電池組，包括：電池單體堆，電池單體堆中堆疊有多個(gè)電池單體；框架，框架容納電池單體堆；以及冷卻部，冷卻部設(shè)置在電池單體堆上，其中，冷卻部包括：冷卻劑容納構(gòu)件，冷卻劑容納構(gòu)件包括上板和下板；彈性構(gòu)件，設(shè)置在冷卻劑容納構(gòu)件的內(nèi)部空間中；以及密封構(gòu)件，密封形成在冷卻劑容納構(gòu)件的下板中的至少一個(gè)通孔，并且能夠通過(guò)電池單體的溫度升高而熔化，并且其中，冷卻劑容納在彈性構(gòu)件與冷卻劑容納構(gòu)件的下板之間的空間中，并且彈性構(gòu)件隨著冷卻劑的容納而膨脹。

7、彈性構(gòu)件可以具有膜的形狀，并且覆蓋冷卻劑容納構(gòu)件的包括至少一個(gè)通孔的下板。

8、當(dāng)密封構(gòu)件通過(guò)電池單體的溫度的升高而熔化時(shí)，彈性構(gòu)件可以按壓冷卻劑并將冷卻劑供應(yīng)到電池單體堆。

9、在冷卻劑被供應(yīng)到電池單體堆時(shí)，彈性構(gòu)件可以隨著冷卻劑按壓彈性構(gòu)件的壓力逐漸減小而逐漸收縮。

10、具有膜的形狀的彈性構(gòu)件的邊緣被固定到冷卻劑容納構(gòu)件的下板的邊緣或其附近。

11、彈性構(gòu)件的邊緣插置于冷卻劑容納構(gòu)件的上板的邊緣和下板的邊緣之間，然后被接縫加工，或者對(duì)冷卻劑容納構(gòu)件的上板的邊緣和下板的邊緣進(jìn)行壓花加工，可以將彈性構(gòu)件的邊緣插入上板的邊緣與下板的邊緣之間，然后機(jī)械緊固。

12、在密封構(gòu)件熔化之前，彈性構(gòu)件可以在冷卻劑容納構(gòu)件內(nèi)膨脹到最大程度。

13、冷卻劑容納構(gòu)件的下板可以為散熱板。

14、冷卻劑容納構(gòu)件具有與框架一體形成的結(jié)構(gòu)，冷卻劑容納構(gòu)件的上板可以構(gòu)成框架的一部分。

15、冷卻劑容納構(gòu)件可以具有用于存儲(chǔ)冷卻劑的結(jié)構(gòu)。

16、冷卻劑容納構(gòu)件為水箱，并且冷卻劑可以為冷卻水。

17、冷卻劑容納構(gòu)件包括冷卻劑能夠流入和流出的出入口，并且出入口可以位于冷卻劑容納構(gòu)件的下板與彈性構(gòu)件之間的空間中。

18、電池組包括設(shè)置在冷卻劑容納構(gòu)件的內(nèi)部空間中的至少一個(gè)分隔壁，以將內(nèi)部空間分隔成多個(gè)區(qū)域，至少一個(gè)分隔壁垂直于冷卻劑容納構(gòu)件的一個(gè)表面設(shè)置并且設(shè)置在電池單體的長(zhǎng)度方向上，彈性構(gòu)件可以橫穿多個(gè)區(qū)域中的每一個(gè)而分立地設(shè)置。

19、密封構(gòu)件可以由熱塑性聚合物樹(shù)脂制成。

20、彈性構(gòu)件的熔點(diǎn)可以高于密封構(gòu)件的熔點(diǎn)。

21、彈性構(gòu)件可以由具有防水性能同時(shí)能夠收縮和膨脹的材料制成。

22、彈性構(gòu)件可以具有能夠收縮和膨脹的帶狀(band-shaped)構(gòu)件被防水織物圍繞的雙層結(jié)構(gòu)。

23、冷卻部可以設(shè)置在電池單體堆的上表面和下表面中的至少一個(gè)上。

24、框架包括：設(shè)置在電池單體堆的上側(cè)的上板；設(shè)置在電池單體堆的下側(cè)的下板；以及在上板與下板之間設(shè)置在電池單體堆的側(cè)面的側(cè)板，其中，冷卻劑容納構(gòu)件的下板可以與框架間隔開(kāi)預(yù)定的距離以形成冷卻劑容納構(gòu)件。

25、在根據(jù)本公開(kāi)的另一個(gè)實(shí)施例的電池組中，電池單體堆設(shè)置為多個(gè)，并且冷卻部可以設(shè)置在多個(gè)電池單體堆上。

26、有益效果

27、如上所述，根據(jù)本公開(kāi)的電池模塊和/或電池組在冷卻部的內(nèi)部空間中容納冷卻劑，并且包括能夠收縮和膨脹的彈性構(gòu)件，使得當(dāng)電池單體著火時(shí)，可以快速冷卻著火的電池單體。

28、另外，即使冷卻劑容納空間傾斜地設(shè)置，冷卻劑容納空間中的所有冷卻劑也可以被供應(yīng)到著火的電池單體。

29、此外，能夠在最小化電池模塊和/或電池組的體積增加的同時(shí)有效地抑制電池單體的熱失控現(xiàn)象。

30、此外，當(dāng)添加到冷卻部的密封構(gòu)件被電池單體的高溫熔化時(shí)，冷卻劑從冷卻部直接注入電池單體，從而可以快速降低電池單體的溫度。