ES3030333T3 - Battery module and battery pack including the same - Google Patents

Battery module and battery pack including the same

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ES3030333T3
ES3030333T3 ES21797486T ES21797486T ES3030333T3 ES 3030333 T3 ES3030333 T3 ES 3030333T3 ES 21797486 T ES21797486 T ES 21797486T ES 21797486 T ES21797486 T ES 21797486T ES 3030333 T3 ES3030333 T3 ES 3030333T3
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Changhun Lee
Junyeob Seong
Jonghwa Choi
Min Seop Kim
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Abstract

Un módulo de batería según una realización de la presente invención comprende: una pila de celdas de batería en la que se apilan una pluralidad de celdas de batería; un marco de módulo para alojar la pila de celdas de batería; y una barrera ubicada entre la pila de celdas de batería y el marco del módulo, en donde la barrera comprende un primer miembro de barrera ubicado entre la parte superior de la pila de celdas de batería y el marco del módulo, y uno o más segundos miembros de barrera que se extienden perpendicularmente desde el primer miembro de barrera. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Módulo de batería y paquete de baterías que incluye el mismo
Sector de la técnica
Referencia cruzada con solicitud(es) relacionada(s)
La presente divulgación se refiere a un módulo de batería y a un paquete de baterías que incluye el mismo, y más particularmente, a un módulo de batería que tiene una estructura de pared divisoria, y un paquete de baterías que incluye el mismo.
Antecedentes de la invención
A medida que aumentan el desarrollo tecnológico y las demandas de dispositivos móviles, la demanda de baterías como fuentes de energía está aumentando rápidamente. En particular, una batería secundaria ha suscitado gran interés como fuente de energía para dispositivos que funcionan con energía eléctrica, tal como una bicicleta eléctrica, un vehículo eléctrico, y un vehículo eléctrico híbrido, así como fuente de energía para dispositivos móviles, tal como un teléfono móvil, una cámara digital, un ordenador portátil y un dispositivo para llevar puesto.
Los dispositivos móviles de pequeño tamaño utilizan una o varias celdas de batería para cada dispositivo, mientras que los dispositivos de tamaño medio o grande, como los vehículos, requieren una gran potencia y alta capacidad. El módulo de batería de tamaño medio o grande se fabrica preferentemente de modo que tenga un tamaño y un peso lo más reducidos posible. En consecuencia, una batería prismática, una batería en forma de bolsa o similares, que puede apilarse con gran integración y tiene un peso reducido en relación con su capacidad, suele usarse como celda de batería del módulo de batería de tamaño medio o grande. Por lo tanto, se utiliza un módulo de batería de tamaño medio o grande en el que están conectadas eléctricamente un gran número de celdas de batería, y existe una necesidad creciente de instalar gradualmente más celdas de batería en el módulo de batería.
Los documentos US 2015/295212 y US 2020/099114 divulgan un módulo de batería.
Además, cuando la temperatura de la batería secundaria es superior a una temperatura adecuada, el rendimiento de la batería secundaria puede verse deteriorado, y si es grave, puede producirse un evento de celda. A modo de ejemplo, existe también el riesgo de que se produzca un evento térmico, tal como una explosión o una ignición. En particular, un gran número de baterías secundarias, es decir, un módulo de batería o un paquete de baterías que tiene una celda de batería, puede sumar el calor generado desde el gran número de celdas de batería en un espacio estrecho, para que la temperatura pueda aumentar más rápida y gravemente. En el caso de un módulo de batería en el que se apila un gran número de celdas de batería y un paquete de baterías equipado con dicho módulo de batería, se puede obtener un alto rendimiento, pero, a medida que aumenta el número de celdas de batería, también aumenta la posibilidad de explosión o ignición. Además, en el caso de un módulo de batería de tamaño medio o grande incluido en un paquete de baterías para vehículos, está expuesto con frecuencia a la luz solar directa y puede estar sometido a condiciones de alta temperatura, como ocurre en verano o en zonas desérticas. En consecuencia, cuando se produce una explosión o ignición en el módulo de batería, es necesario impedir que la ignición se transfiera a otra celda de batería en una celda de batería específica y así evitar que se produzcan más igniciones.
La FIG. 1 es una vista en perspectiva de un módulo de batería convencional. La FIG. 2 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea de corte A-A' de la FIG. 1. La FIG. 3 es una vista que muestra una sección transversal del módulo de batería de la FIG. 2 en el que se ha producido un evento de celda.
Con referencia a las FIG. 1 y 2, el módulo de batería convencional 10 incluye una pila de celdas de batería 12 formada apilando una pluralidad de celdas de batería 11 , un marco inferior 20 sobre el que se dispone la pila de celdas de batería 12, y una placa superior 30 para cubrir la porción superior de la pila de celdas de batería 12. Además, para el aislamiento de la pila de celdas de batería 12, el módulo de batería 10 incluye, además, una capa aislante 40 formada entre la placa superior 30 y la pila de celdas de batería 12.
En este caso, el módulo de batería 10 puede comprender, además, una almohadilla de compresión 50 situada entre las celdas de batería adyacentes entre sí entre la pluralidad de celdas de batería 11 y entre las celdas de batería más externas de la pila de celdas de batería 12 y la porción de superficie lateral del marco inferior 20. Por consiguiente, la almohadilla de compresión 50 y la pluralidad de celdas de batería 11 pueden formar una estructura de pila, y la almohadilla de compresión 50 también puede absorber el hinchamiento de las celdas de batería 11. Sin embargo, la almohadilla de compresión convencional 50 no puede bloquear la ignición o inducir una dirección de ignición cuando se produce un evento de celda tal como la ignición.
A modo de ejemplo, con referencia a las FIG. 2 y 3, el módulo de batería convencional 10 puede estar parcialmente dividido por la almohadilla de compresión 50 en la pila de celdas de batería 12. Sin embargo, cuando se produce un primer evento de celda (ce1 ), tal como la ignición, en una parte de la pluralidad de celdas de batería, la almohadilla de compresión 50 no puede bloquear la ignición o inducir la dirección de ignición, de modo que incluso para algunas celdas de batería en las que no se ha producido el primer evento de celda ce1 , se produce un segundo evento de celda (ce2 ) al que se ha propagado el primer evento de celda (ce1 ).
De este modo, en el módulo de batería convencional 10, cuando se produce un evento de celda, tal como la ignición, en algunas celdas de batería de la pila de celdas de batería 12 , un fenómeno de ignición puede propagarse a otras celdas de batería incluidas en el módulo de batería 10 y, por lo tanto, hay un problema, ya que el evento de celda puede agravarse.
Por lo tanto, en la tendencia que sigue una demanda tal como el aumento de la capacidad de un módulo de batería, es prácticamente necesario desarrollar un módulo de batería que pueda satisfacer estos diversos requisitos a la vez que mejora el rendimiento de refrigeración.
Descripción de la invención
Problema técnico
Un objeto de la presente divulgación es proporcionar un módulo de batería que tiene una estructura de pared divisoria, y un paquete de baterías que incluye el mismo.
Los objetos de la presente divulgación no se limitan a los objetos anteriormente mencionados, y otros objetos que no se describen en el presente documento deben ser claramente comprendidos por los expertos en la materia a partir de la siguiente descripción detallada y los dibujos adjuntos.
Solución técnica
La invención está dada por las reivindicaciones, y se proporciona un módulo de batería que comprende: una pila de celdas de batería en la que se apilan una pluralidad de celdas de batería; un marco de módulo para alojar la pila de celdas de batería; y una porción de pared divisoria situada entre la pila de celdas de batería y el marco de módulo, en donde la porción de pared divisoria comprende un primer miembro de pared divisoria ubicado entre la porción superior de la pila de celdas de batería y el marco de módulo, y en donde la porción de pared divisoria comprende al menos un segundo miembro de pared divisoria que se extiende en una dirección vertical desde el primer miembro de pared divisoria.
El al menos un segundo miembro de pared divisoria se extiende hasta una porción inferior del marco de módulo, y la pila de celdas de batería se divide en una primera pila y una segunda pila mediante la porción de pared divisoria. La porción de pared divisoria puede bloquear un evento de celda generado en la primera pila para que no se difunda a la segunda pila.
La porción de pared divisoria puede incluir al menos dos de los segundos miembros de pared divisoria, y los segundos miembros de pared divisoria pueden estar situados separados entre sí para tener intervalos iguales en la dirección de apilamiento de la pila de celdas de batería.
La porción de pared divisoria puede incluir al menos dos de los segundos miembros de pared divisoria, y los segundos miembros de pared divisoria pueden estar situados simétricamente con referencia al centro de la pila de celdas de batería.
El al menos un segundo miembro de pared divisoria puede estar situado entre la celda de batería más externa de la pila de celdas de batería y la porción lateral del marco de módulo, o puede estar situado entre las celdas de batería adyacentes entre sí entre la pluralidad de celdas de batería.
La porción de pared divisoria puede estar configurada de tal manera que los dos segundos miembros de pared divisoria estén situados respectivamente entre las celdas de batería más externas de la pila de celdas de batería y la porción lateral del marco de módulo, y el al menos un segundo miembro de pared divisoria esté situado entre las celdas de batería adyacentes entre sí entre la pluralidad de celdas de batería.
La porción de pared divisoria puede estar compuesta por un material funcional que tiene propiedades ignífugas y aislantes.
El marco de módulo puede incluir un marco en forma de U que aloja la pila de celdas de la batería y tiene una porción superior abierta, y una placa superior que cubre la pila de celdas de batería en la porción superior abierta del marco en forma de U.
El primer miembro de pared divisoria está situado entre la placa superior y la pila de celdas de batería, los dos segundos miembros de pared divisoria pueden estar situados respectivamente entre las celdas de batería más externas de la pila de celdas de batería y la porción lateral del marco en forma de U, y el al menos un segundo miembro de pared divisoria puede estar situado entre las celdas de batería adyacentes entre sí entre la pluralidad de celdas de batería.
Además, puede proporcionarse un paquete de baterías que comprende el módulo de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
Efectos ventajosos
De acuerdo con la invención dada en las reivindicaciones, se puede proporcionar un módulo de batería en el que el módulo de batería incluye una estructura de pared divisoria para bloquear de este modo los eventos de celda que ocurren en algunas celdas de batería o inducir una dirección de propagación.
Los efectos de la presente divulgación pueden no limitarse a los mencionados anteriormente, y otros efectos de la presente divulgación serán claramente comprensibles para los expertos en la materia a partir de las divulgaciones que se proporcionan a continuación junto con los dibujos adjuntos.
Breve descripción de los dibujos
La FIG. 1 es una vista en perspectiva de un módulo de batería convencional.
La FIG. 2 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea de corte A-A' de la FIG. 1.
La FIG. 3 es una vista que muestra una sección transversal del módulo de batería de la FIG. 2 en el que se ha producido un evento de celda.
La FIG. 4 es una vista en perspectiva de despiece que muestra un módulo de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación.
La FIG. 5 es una vista en perspectiva parcial que muestra un estado en el que los componentes del módulo de batería de la FIG. 4 están combinados.
La FIG. 6 es una vista en perspectiva que muestra un estado en el que se combinan los componentes que constituyen el módulo de batería de la FIG. 4.
La FIG. 7 es una vista en sección transversal que muestra un área parcial de la sección transversal tomada a lo largo de la línea de corte B-B' de la FIG. 6.
La FIG. 8 es una vista en sección transversal que muestra el módulo de batería de la FIG. 7 en el que se ha producido un evento de celda.
Realización preferente de la invención
En lo sucesivo, se describirán con detalle varias realizaciones de la presente divulgación con referencia a los dibujos adjuntos, de tal modo que los expertos en la materia puedan llevarlas a cabo fácilmente. La presente divulgación puede modificarse de varias maneras diferentes, y no se limita a las realizaciones expuestas en el presente documento.
En lo sucesivo, se describirán con detalle varias realizaciones de la presente divulgación con referencia a los dibujos adjuntos, de tal modo que los expertos en la materia puedan llevarlas a cabo fácilmente. La presente divulgación puede modificarse de varias maneras diferentes, y no se limita a las realizaciones expuestas en el presente documento.
Las porciones irrelevantes para la descripción se omitirán para describir claramente la presente divulgación, y los números de referencia similares designan elementos similares en toda la memoria descriptiva.
Además, en las figuras, el tamaño y el grosor de cada elemento se ilustran arbitrariamente para facilitar la descripción, y la presente divulgación no se limita necesariamente a los ilustrados en las figuras. En las figuras, el grosor de las capas, regiones, etc., se exageran para mayor claridad. En las figuras, para facilitar la descripción, los grosores de algunas capas y regiones se muestran exagerados.
Además, a lo largo de la memoria descriptiva, cuando se hace referencia a que una porción "incluye" un determinado componente, esto significa que la porción puede incluir, además, otros componentes, sin excluir los demás componentes, a menos que se indique lo contrario.
Además, a lo largo de la memoria descriptiva, cuando se hace referencia a "plano", significa cuando una porción objetivo se ve desde el lado superior, y cuando se hace referencia a "transversal", significa cuando una porción objetivo se ve desde el lado de una sección transversal cortada verticalmente.
A continuación, se describirá el electrodo para una batería secundaria de acuerdo con una realización de la presente divulgación. Sin embargo, la descripción en el presente documento se realiza basándose en la superficie delantera de las superficies delantera y trasera del módulo de batería, sin limitarse a esta, e incluso en el caso de la superficie trasera, se pueden describir contenidos iguales o similares.
La FIG. 4 es una vista en perspectiva de despiece que muestra un módulo de batería de acuerdo con una realización de la presente divulgación. La FIG. 5 es una vista en perspectiva parcial que muestra un estado en el que los componentes del módulo de batería de la FIG. 4 están combinados. La vista en perspectiva parcial de la FIG. 5 muestra un estado en el que la placa superior se retira del módulo de batería de la FIG. 4.
Con referencia a las FIG. 4 y 5, un módulo de batería 100 de acuerdo con una realización de la presente divulgación incluye una pila de celdas de batería 200 en la que se apila una pluralidad de celdas de batería 110 , un marco de módulo 300 que aloja la pila de celdas de batería 200, una porción de pared divisoria 500 situada entre la pila de celdas de batería 200 y el marco de módulo 500, y placas de extremo 600 situadas en las superficies delantera y trasera de la pila de celdas de batería 200.
El marco de módulo 300 incluye un marco en forma de U 320 que incluye una porción inferior 321 y una porción lateral 321, de las cuales una superficie superior, una superficie delantera y una superficie trasera están abiertas, y una placa superior 310 que cubre una porción superior de la pila de celdas de batería 200. Sin embargo, el marco de módulo 300 no está limitado a este, y puede sustituirse por un marco que tenga otra forma, tal como un monomarco que rodee la pila de celdas de batería 200, excepto el marco en forma de L o las superficies delantera y trasera.
La celda de batería 110 es preferentemente una celda de batería de tipo bolsa. La celda de batería puede fabricarse alojando el conjunto de electrodos en una funda de una hoja laminada que incluye una capa de resina y una capa de metal, y a continuación termosellando la porción de sellado de la funda. Dicha celda de batería 110 puede estar compuesta por una pluralidad de celdas, y la pluralidad de celdas de batería 110 forman una pila de celdas de batería 200 que se apilan de tal manera que se conectan eléctricamente entre sí. En particular, como se muestra en la FIG.
4, una pluralidad de celdas de batería 110 pueden apilarse a lo largo de una dirección paralela al eje x.
Sin embargo, el módulo de batería 100 de acuerdo con una realización de la presente divulgación puede ser un módulo de área grande en el que la pila de celdas de batería 120 incluye un número relativamente mayor de celdas de batería que el módulo de batería convencional. En el caso de un módulo de área grande, la longitud del módulo de batería en la dirección horizontal se vuelve relativamente larga. En el presente documento, la longitud del módulo de batería en la dirección horizontal puede significar la longitud en la dirección en la que se apilan las celdas de batería. Por lo tanto, cuando el módulo de batería 100 corresponde a un módulo de área grande, a medida que aumenta el número de celdas de batería 100 contenidas en la pila de celdas de batería 200, también puede aumentar el calor generado. Por lo tanto, el módulo de batería 100 debe impedir que se produzca un evento de celda adicional como evento de celda, que se genera en una celda de batería específica entre la pluralidad de celdas de batería 110 , se propaga a otras celdas de la batería.
En el presente documento, el evento de celda es una situación de emergencia que se produce en al menos una celda de batería entre la pluralidad de celdas de batería 110 contenidas en el módulo de batería 10 , que implica la fuga de una celda de batería o de un módulo de batería, daños mecánicos en las celdas de batería, y la aparición de un evento térmico que se prende en respuesta a un aumento de temperatura, y similares. En particular, el evento térmico incluye la aparición de una llama y/o un gas de ventilación por la ignición de la celda de batería. El evento térmico puede estar particularmente difundido en el interior del paquete de baterías que incluye el módulo de batería 100 y el módulo de batería 100. Por lo tanto, existe el riesgo de que aumente la temperatura del módulo de batería circundante o de las celdas de batería 110 en el módulo de batería 100, provocando de este modo una cadena de eventos de celda adicionales.
Con referencia a las FIG. 4 y 5, la porción de pared divisoria 500 de acuerdo con una realización de la presente divulgación incluye un primer miembro de pared divisoria 510 situado entre la porción superior de la pila de celdas de batería 200 y el marco de módulo 300, e incluye al menos un segundo miembro de pared divisoria 520 que se extiende en una dirección vertical desde el primer miembro de pared divisoria 510. En el presente documento, la porción de pared divisoria 500 puede estar compuesta por un material funcional que tiene propiedades ignífugas y aislantes. En consecuencia, la porción de pared divisoria es excelente en propiedad aislante e ignífuga cuando se produce un evento de celda y, por lo tanto, puede impedir que el evento de celda se agrave e inhibir la difusión de los eventos de celda e inducir una dirección de progresión.
El primer miembro de pared divisoria 510 puede tener una forma correspondiente a la placa superior 310 del marco de módulo 300. Preferentemente, el primer miembro de pared divisoria 510 tiene una forma correspondiente a la placa plana, pero puede tener un tamaño correspondiente a la porción superior de la pila de celdas de batería 200.
El segundo miembro de pared divisoria 520 se extiende desde el primer miembro de pared divisoria 510 hasta la porción inferior 321 del marco de módulo 300. Por consiguiente, una parte de la pluralidad de celdas de batería 110 contenidas en la pila de celdas de batería 200 puede estar cerrada espacialmente por el primer miembro de pared divisoria 510 y el segundo miembro de pared divisoria 520.
Además, el segundo miembro de pared divisoria 520 puede tener una forma correspondiente a la porción lateral 322 del marco de módulo 300. Además, el segundo miembro de pared divisoria 520 puede tener una forma correspondiente a la celda de batería 110 de la pila de celdas de batería 200. Preferentemente, el segundo miembro de pared divisoria 520 tiene una forma correspondiente a la placa plana, pero puede tener un tamaño correspondiente a una superficie superior o a una superficie inferior de la celda de batería 110.
La porción de pared divisoria 500 incluye al menos dos segundos miembros de pared divisoria 520, y los segundos miembros de pared divisoria 520 están situados de manera separada entre sí para tener un intervalo predeterminado en la dirección de apilamiento de la pila de celdas de batería.
De acuerdo con la presente invención, los segundos miembros de pared divisoria 520 están separados en la dirección de apilamiento de la pila de celdas de batería, y el intervalo entre el segundo miembro de pared divisoria 520 separado es más estrecho en una la región central donde están las celdas de batería 110 que las celdas de batería 110 en la región exterior. Como el calor generado por la celda de batería 110 se enfría relativamente menos en la celda de batería 110 de la región central que en la celda de batería 110 de la región exterior, la probabilidad de que se produzca un evento térmico es alta, para que el módulo de batería 100 pueda controlar más eficazmente los eventos de celda.
Además, la porción de pared divisoria 500 puede estar configurada de tal manera que al menos un segundo miembro de pared divisoria 520 esté situado entre la celda de batería más externa de la pila de celdas de batería 200 y la porción lateral 322 del marco de módulo, o esté situado entre las celdas de batería adyacentes entre sí entre la pluralidad de celdas de batería 110.
A modo de ejemplo, la porción de pared divisoria 500 puede estar configurada de tal manera que dos segundos miembros de pared divisoria 520 estén situados respectivamente entre las celdas de batería más externas de la pila de celdas de batería 200 y el lado del marco de módulo 322, y al menos un segundo miembro de pared divisoria 520 esté situado entre las celdas de batería adyacentes entre sí entre la pluralidad de celdas de batería.
A modo de ejemplo, el marco de módulo 300 del módulo de batería 100 puede incluir un marco en forma de U 320 que aloja la pila de celdas de batería 200 y tiene una porción superior abierta, y una placa superior 310 que cubre la pila de celdas de batería 200 en la porción superior abierta del marco en forma de U. En este punto, el primer miembro de pared divisoria 510 está situado entre la placa superior 310 y la pila de celdas de batería 200, dos segundos miembros de pared divisoria 520 están situados respectivamente entre las celdas de batería más externas de la pila de celdas de batería 200 y la porción lateral 322 del marco de módulo, y al menos un segundo miembro de pared divisoria 520 puede estar situado entre las celdas de batería adyacentes entre sí entre la pluralidad de celdas de batería 110.
De este modo, la porción de pared divisoria 500 puede proteger las celdas de batería más externas vulnerables a impactos externos en la pila de celdas de batería 200, y también puede controlar más eficazmente los eventos de celda de la pila de celdas de batería 200.
La FIG. 6 es una vista en perspectiva que muestra un estado en el que se combinan los componentes que constituyen el módulo de batería de la FIG. 4. La FIG. 7 es una vista en sección transversal que muestra un área parcial de la sección transversal tomada a lo largo de la línea de corte B-B' de la FIG. 6. En particular, la FIG. 7 es una vista ampliada que muestra un área parcial de la pila de celdas de batería 200 contenida en una sección transversal tomada a lo largo de la línea de corte B-B' de la FIG. 6.
Haciendo referencia a las FIG. 4, 5 y 7, el módulo de batería 100 de acuerdo con una realización de la presente divulgación incluye una porción de pared divisoria 500, de modo que una pluralidad de celdas de batería 110 en el módulo de batería 100 pueda dividirse. De acuerdo con la invención, la pila de celdas de batería 200 se divide en una primera pila 111 y una segunda pila 113 mediante la porción de pared divisoria 500. En este punto, la primera pila 111 y la segunda pila 113 están conectadas eléctricamente, pero pueden separarse espacialmente. Preferentemente, la primera pila 111 y la segunda pila 113 están separadas espacialmente entre sí, pero cada espacio puede cerrarse.
La FIG. 8 es una vista en sección transversal que muestra el módulo de batería de la FIG. 7 en el que se ha producido un evento de celda (CE). Con referencia a las FIG. 7 y 8, cuando se produce un evento de celda (CE) en la primera pila 111, la porción de pared divisoria 500 puede bloquear la difusión del evento de celda (CE) hacia el exterior de la porción de pared divisoria 500. A modo de ejemplo, aunque se produzca un evento de celda (CE) en la primera pila 111, la porción de pared divisoria 500 puede bloquear la difusión del evento de celda (CE) hacia el exterior del marco de módulo 300 o la división en la que se encuentra la segunda pila 113. Por lo tanto, la porción de pared divisoria 500 puede tener resistencia a las llamas y a los gases de ventilación generados en el evento de celda (CE), impidiendo de este modo que el evento de celda (CE) se difunda al exterior.
En consecuencia, aunque se produzca un evento de celda en una celda de batería específica 110, puede impedir la difusión a otras celdas de batería 110 y, por lo tanto, reducir el riesgo de que se produzca un evento de celda adicional. Además, cuando se produce un evento de celda en una celda de batería específica 110, es posible inducir la dirección de progresión del evento de celda solo para el compartimento en el que está incluida la celda de batería específica 110, y así impedir que los eventos de celda se agraven. Además, para el compartimento que incluye la celda de batería específica 110 en la que se ha producido el evento de celda, la fuente en la que se ha producido el evento de celda puede rastrearse rápidamente y, por lo tanto, se puede facilitar el mantenimiento de los productos.
Si es necesario, el módulo de batería 100 de la presente divulgación puede incluir, además, una capa de resina termoconductora (no mostrada) entre la pila de celdas de batería 200 y la porción de pared divisoria 500 como medios de refrigeración. Como alternativa, puede incluirse, además, una capa de resina termoconductora (no mostrada) entre la porción de pared divisoria 500 y el marco de módulo 300. Como alternativa, puede incluirse, además, una capa de resina termoconductora (no mostrada) entre la pila de celdas de batería 200 y la porción inferior del marco de módulo 321. De este modo, el módulo de batería 100 de la presente divulgación puede impedir que se produzca un evento de celda.
El uno o más módulos de batería de acuerdo con la presente realización descrita anteriormente pueden montarse junto con diversos sistemas de control y protección, tales como un sistema de gestión de batería (BMS) y un sistema de refrigeración, para formar un paquete de baterías.
El módulo de batería o el paquete de baterías anteriormente mencionado puede aplicarse a diversos dispositivos. Estos dispositivos pueden aplicarse a medios de transporte tales como una bicicleta eléctrica, un vehículo eléctrico, un vehículo híbrido, pero la presente divulgación no está limitada a la misma y puede aplicarse a diversos dispositivos que pueden usar el módulo de batería o el paquete de baterías que incluye el mismo.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Un módulo de batería (100) que comprende:
una pila de celdas de batería (200) en la que se apila una pluralidad de celdas de batería (110 );
un marco de módulo (300) para alojar la pila de celdas de batería (200); y
una porción de pared divisoria (500) situada entre la pila de celdas de batería (200) y el marco de módulo (300), en donde la porción de pared divisoria (500) comprende un primer miembro de pared divisoria (510) situado entre la porción superior de la pila de celdas de batería (200) y el marco de módulo (300), y
en donde la porción de pared divisoria (500) comprende al menos dos segundos miembros de pared divisoria (520) que se extienden en una dirección vertical desde el primer miembro de pared divisoria (510),
en donde los al menos dos segundos miembros de pared divisoria (520) se extienden hasta una porción inferior (321) del marco de módulo (300), los segundos miembros de pared divisoria (520) están situados separados entre sí para tener un intervalo predeterminado en la dirección de apilamiento de la pila de celdas de batería (200), y
los segundos miembros de pared divisoria (520) en una región central de la pila de baterías (200) están separados por un intervalo más estrecho que en una región exterior de la pila de baterías (200).
2. El módulo de batería (100) de la reivindicación 1,
en donde la porción de pared divisoria (500) bloquea un evento de celda generado en la primera pila (111) para que no se difunda a la segunda pila (113).
3. El módulo de batería (100) de la reivindicación 1,
en donde la porción de pared divisoria (500) comprende al menos dos de los segundos miembros de pared divisoria (520), y los segundos miembros de pared divisoria (520) están situados separados entre sí para tener intervalos iguales en la dirección de apilamiento de la pila de celdas de batería (200).
4. El módulo de batería (100) de la reivindicación 1,
en donde la porción de pared divisoria (500) comprende al menos dos de los segundos miembros de pared divisoria (520), y los segundos miembros de pared divisoria (520) están situados simétricamente con referencia al centro de la pila de celdas de batería (200).
5. El módulo de batería (100) de la reivindicación 1,
en donde el al menos un segundo miembro de pared divisoria (520) está situado entre la celda de batería (110) más externa de la pila de celdas de batería (200) y la porción lateral del marco de módulo (300), o está situado entre las celdas de batería (110 ) adyacentes entre sí entre la pluralidad de celdas de batería (110 ).
6. El módulo de batería (100) de la reivindicación 1,
en donde la porción de pared divisoria (500) está configurada de tal manera que los dos segundos miembros de pared divisoria (520) están situados respectivamente entre las celdas de batería (110) más externas de la pila de celdas de batería (200) y la porción lateral del marco de módulo (300), y
el al menos un segundo miembro de pared divisoria (520) está situado entre las celdas de batería (110) adyacentes entre sí entre la pluralidad de celdas de batería (110 ).
7. El módulo de batería de la reivindicación 1,
en donde la porción de pared divisoria (500) está compuesta por un material funcional que tiene propiedades ignífugas y aislantes.
8. El módulo de batería de la reivindicación 1,
en donde el marco de módulo (300) comprende un marco en forma de U que aloja la pila de celdas de batería (200) y tiene una porción superior abierta, y una placa superior (310) que cubre la pila de celdas de batería (200) en la porción superior abierta del marco en forma de U.
9. El módulo de batería de la reivindicación 8,
en donde el primer miembro de pared divisoria (510) está situado entre la placa superior (310) y la pila de celdas de batería (200),
los dos segundos miembros de pared divisoria (520) están situados respectivamente entre las celdas de batería más externas de la pila de celdas de batería (200) y la porción lateral del marco en forma de U, y el al menos un segundo miembro de pared divisoria (520) está situado entre las celdas de batería (110) adyacentes entre sí entre la pluralidad de celdas de batería (110 ).
10. Un paquete de baterías que comprende el módulo de batería (100) según lo expuesto en la reivindicación 1.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7785922B2 (ja) * 2021-12-30 2025-12-15 ビーワイディー カンパニー リミテッド 電池アセンブリ、電池パック及び車両
EP4322289A4 (en) * 2022-03-31 2025-01-01 LG Energy Solution, Ltd. ENHANCED SAFETY BATTERY MODULE
KR20230171734A (ko) * 2022-06-14 2023-12-21 현대모비스 주식회사 배터리 시스템용 하우징 및 이를 구비하는 배터리 시스템
KR20240074696A (ko) * 2022-11-21 2024-05-28 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리팩
WO2024135970A1 (ko) * 2022-12-23 2024-06-27 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차
WO2025031919A1 (en) * 2023-08-04 2025-02-13 Designwerk Technologies Ag Battery pack

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7964300B2 (en) * 2005-09-30 2011-06-21 Tdk-Lambda Corporation Battery pack
KR100948002B1 (ko) * 2006-03-06 2010-03-18 주식회사 엘지화학 중대형 전지모듈
JP5639835B2 (ja) * 2010-09-30 2014-12-10 株式会社リチウムエナジージャパン 電池パック及びこれを備えた電動車
JP5978847B2 (ja) * 2012-08-09 2016-08-24 株式会社豊田自動織機 電池パック
KR102258973B1 (ko) * 2013-10-31 2021-06-02 타이코에이엠피 주식회사 센싱 블록 및 이를 포함하는 배터리 패키지
CN105531846B (zh) * 2013-10-31 2019-04-05 松下知识产权经营株式会社 电池模块
KR102224026B1 (ko) * 2014-04-14 2021-03-05 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지용 포장 용기
US10650508B2 (en) * 2014-12-03 2020-05-12 Kla-Tencor Corporation Automatic defect classification without sampling and feature selection
KR102057698B1 (ko) * 2016-02-12 2019-12-19 주식회사 엘지화학 안전성이 개선된 셀 모듈 어셈블리 수용구조
JP6893313B2 (ja) * 2016-06-29 2021-06-23 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電池モジュール
CN206349470U (zh) * 2016-12-02 2017-07-21 广州极飞科技有限公司 电池模组及具有其无人机
EP3550663B1 (en) * 2016-12-02 2022-04-13 Guangzhou Xaircraft Technology Co., Ltd. Unmanned aerial vehicle, battery module, and charging control method
US10601003B2 (en) * 2017-10-30 2020-03-24 Lg Chem, Ltd. Battery module and method of assembling the battery module
EP3748716B1 (en) * 2018-01-31 2026-03-04 Panasonic Energy Co., Ltd. Battery pack
KR102282482B1 (ko) * 2018-02-06 2021-07-26 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
KR102703855B1 (ko) * 2018-08-21 2024-09-05 에스케이온 주식회사 배터리 모듈 및 이의 제조방법
KR102654288B1 (ko) * 2019-01-09 2024-04-05 비와이디 컴퍼니 리미티드 배터리 팩, 차량, 및 에너지 저장 디바이스

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