ES3034167T3 - Battery module, battery rack comprising same and power storage device - Google Patents

Battery module, battery rack comprising same and power storage device

Info

Publication number
ES3034167T3
ES3034167T3 ES20778711T ES20778711T ES3034167T3 ES 3034167 T3 ES3034167 T3 ES 3034167T3 ES 20778711 T ES20778711 T ES 20778711T ES 20778711 T ES20778711 T ES 20778711T ES 3034167 T3 ES3034167 T3 ES 3034167T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
battery
module
module housing
housing
air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES20778711T
Other languages
English (en)
Inventor
Kyoung-Choon Min
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Energy Solution Ltd
Original Assignee
LG Energy Solution Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Energy Solution Ltd filed Critical LG Energy Solution Ltd
Application granted granted Critical
Publication of ES3034167T3 publication Critical patent/ES3034167T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C2/00—Fire prevention or containment
    • A62C2/06—Physical fire-barriers
    • A62C2/065—Physical fire-barriers having as the main closure device materials, whose characteristics undergo an irreversible change under high temperatures, e.g. intumescent
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/07—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places in vehicles, e.g. in road vehicles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/16—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places in electrical installations, e.g. cableways
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/627—Stationary installations, e.g. power plant buffering or backup power supplies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/64—Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/647—Prismatic or flat cells, e.g. pouch cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561—Gases
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561—Gases
    • H01M10/6566—Means within the gas flow to guide the flow around one or more cells, e.g. manifolds, baffles or other barriers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/211—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for pouch cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/218—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material
    • H01M50/22—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material of the casings or racks
    • H01M50/231—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material of the casings or racks having a layered structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/24—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries from their environment, e.g. from corrosion
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/10—Temperature sensitive devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/10—Batteries in stationary systems, e.g. emergency power source in plant
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

Un módulo de batería, según una realización de la presente invención, comprende: varias celdas de batería; una carcasa del módulo para alojar dichas celdas; una unidad de entrada de aire, dispuesta en un lado de la carcasa del módulo, que introduce aire en la carcasa para enfriar dichas celdas; una unidad de salida de aire, dispuesta en el otro lado de la carcasa, que descarga el aire introducido en la carcasa del módulo a través de la unidad de entrada de aire hacia el exterior de la carcasa del módulo; y al menos un elemento laminar, fijado a la pared interior de la carcasa del módulo entre la unidad de salida de aire y la unidad de entrada de aire, que se expande a una temperatura igual o superior a una temperatura predeterminada para sellar el espacio interior de la carcasa del módulo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Módulo de batería, bastidor de batería que comprende el mismo y dispositivo de almacenamiento de energíaSector de la técnica
La presente divulgación se refiere a un módulo de batería, a un bastidor de batería y a un sistema de almacenamiento de energía que incluye la celda de batería.
La presente solicitud reivindica la prioridad de la solicitud de patente coreana n.° 10-2019-0033749, presentada el 25 de marzo de 2019 en la República de Corea.
Antecedentes de la invención
Las baterías secundarias, que son muy aplicables a diversos productos y que presentan propiedades eléctricas superiores, tales como una alta densidad energética, etc., se utilizan habitualmente no solo en dispositivos portátiles, sino también en vehículos eléctricos (EV) o vehículos eléctricos híbridos (HEV) propulsados por fuentes de energía eléctrica. La batería secundaria está llamando la atención como nueva fuente de energía para mejorar el respeto al medio ambiente y la eficiencia energética, ya que se puede reducir en gran medida el uso de combustibles fósiles y no se genera ningún subproducto durante el consumo de energía.
Entre las baterías secundarias más utilizadas en la actualidad se incluyen las baterías de iones de litio, baterías de polímero de litio, baterías de níquel cadmio, baterías de hidrógeno de níquel, baterías de níquel zinc y similares. Una tensión de funcionamiento de la celda de batería secundaria unitaria, en concreto, una celda de batería unitaria, es de aproximadamente 2,5 V a 4,5 V. Por lo tanto, si se requiere una tensión de salida superior, se puede conectar una pluralidad de celdas de batería en serie para configurar un paquete de baterías. Además, dependiendo de la capacidad de carga/descarga requerida para el paquete de baterías, se puede conectar una pluralidad de celdas de batería en paralelo para configurar un paquete de baterías. Por tanto, el número de celdas de batería incluidas en el paquete de baterías se puede establecer de manera diversa de acuerdo con la tensión de salida requerida o la capacidad de carga/descarga necesaria.
Al mismo tiempo, cuando una pluralidad de celdas de batería está conectada en serie o en paralelo para configurar un paquete de baterías, es común configurar un módulo de batería que incluya al menos una celda de batería en primer lugar, y, a continuación, configurar un paquete de baterías usando al menos un módulo de batería y añadiendo otros componentes. Aquí, al utilizar el paquete de baterías que incluye al menos un módulo de batería, según varios requisitos de tensión y capacidad, un sistema de almacenamiento de energía puede estar configurado para incluir bastidores de batería, teniendo cada uno al menos un paquete de baterías.
En el caso de un módulo de batería utilizado para un sistema de almacenamiento de energía convencional, se proporciona una instalación contra incendios para hacer frente a riesgos tales como el incendio causado por el sobrecalentamiento que puede producirse debido a las características de la celda de batería en el contenedor de bastidor que aloja los bastidores de batería, teniendo cada uno una pluralidad de módulos de batería.
Sin embargo, si se produce un incendio en el interior del módulo de batería, es difícil extinguir rápidamente el fuego. Si el fuego no se extingue rápidamente en el módulo de batería o se retrasa para permitir la propagación del fuego, el fuego puede transferirse a los módulos de batería circundantes con mayor rapidez. Por consiguiente, existe una gran posibilidad de que la instalación contra incendios dentro del contenedor de bastidor se ponga en funcionamiento más tarde, una vez generados los daños, hasta el punto de que sea difícil su recuperación.
Por lo tanto, en caso de incendio, es necesario extinguir inmediatamente el fuego con mayor rapidez y, para ello, es necesario extinguir el fuego y evitar que se propague en el interior del módulo de batería.
La técnica anterior adicional se describe en los documentos JP 2018098074, KR 100852727 B y US 2012 156541 A.
Explicación de la invención
Problema técnico
La presente divulgación se dirige a proporcionar un módulo de batería, que puede extinguir el fuego e impedir su propagación en el interior del módulo de batería cuando se produce una situación de incendio, y un bastidor de batería y un sistema de almacenamiento de energía que incluye el módulo de batería.
Solución técnica
En un aspecto de la presente divulgación, se proporciona un módulo de batería, que comprende: una pluralidad de celdas de batería; una carcasa de módulo configurada para alojar la pluralidad de celdas de batería; una unidad de entrada de aire proporcionada a un lado de la carcasa de módulo y configurada para guiar el aire hacia el interior de la carcasa de módulo para refrigerar la pluralidad de celdas de batería; una unidad de descarga de aire proporcionada al otro lado de la carcasa de módulo y configurada para descargar el aire introducido en la carcasa de módulo a través de la unidad de entrada de aire hacia el exterior de la carcasa de módulo; y al menos un miembro de lámina unido a una pared interior de la carcasa de módulo entre la unidad de descarga de aire y la unidad de entrada de aire y configurado para expandirse a una temperatura predeterminada o superior para sellar un espacio interior de la carcasa de módulo, en donde el miembro de lámina se proporciona en plural, y la pluralidad de miembros de lámina se unen a una pared interior delantera, una pared interior trasera, ambas paredes interiores laterales, una pared interior superior y una pared interior inferior de la carcasa de módulo, respectivamente, en donde el módulo de batería comprende además un par de miembros de guía de circulación de aire dispuestos en porciones interiores de ambos lados de la carcasa de módulo para orientarse hacia la unidad de entrada de aire y la unidad de descarga de aire, respectivamente, y que tienen una trayectoria de flujo de circulación de aire formada en su interior, y el par de miembros de guía de circulación de aire están hechos del mismo material que el al menos un miembro de lámina.
La pluralidad de miembros de lámina pueden estar sellados entre sí en cada borde.
El par de miembros de guía de circulación de aire pueden estar dispuestos uno frente al otro con la pluralidad de celdas de batería interpuestas entre los mismos.
El par de miembros de guía de circulación de aire pueden incluir una pluralidad de ranuras de guía proporcionadas a un lado de los mismos para orientarse hacia la pluralidad de celdas de batería y espaciadas entre sí una distancia predeterminada.
El par de miembros de guía de circulación de aire pueden incluir una pluralidad de barreras de guía adyacentes a la pluralidad de ranuras de guía e inclinadas en un ángulo predeterminado dentro de la trayectoria de flujo de circulación de aire.
Además, la presente divulgación proporciona además un bastidor de batería, que comprende: al menos un módulo de batería según las realizaciones anteriores; y un cuerpo de bastidor configurado para alojar el al menos un módulo de batería.
Así mismo, la presente divulgación proporciona además un sistema de almacenamiento de energía, que comprende al menos un bastidor de batería según las realizaciones anteriores.
Efectos ventajosos
Según diversas realizaciones como las anteriores, es posible proporcionar un módulo de batería, que puede extinguir el fuego e impedir su propagación en el interior del módulo de batería cuando se produce una situación de incendio, y un bastidor de batería y un sistema de almacenamiento de energía que incluye el módulo de batería.
Breve descripción de los dibujos
Los dibujos adjuntos ilustran una realización preferida de la presente divulgación y, junto con la divulgación anterior, sirven para proporcionar una mayor comprensión de las características técnicas de la presente divulgación y, por tanto, no se debe interpretar que la presente divulgación está limitada al dibujo.
La figura 1 es un diagrama para ilustrar un módulo de batería según una realización de la presente divulgación. La figura 2 es una vista en perspectiva despiezada que muestra el módulo de batería de la figura 1.
La figura 3 es una vista en sección transversal que muestra el módulo de batería de la figura 2.
La figura 4 es un diagrama para ilustrar un miembro de guía de circulación de aire del módulo de batería de la figura 2.
La figura 5 es una vista en sección transversal que muestra el miembro de guía de circulación de aire de la figura 4.
La figura 6 es un diagrama para ilustrar otra realización del miembro de guía de circulación de aire de la figura 5. La figura 7 es un diagrama para ilustrar la circulación de aire para refrigerar el módulo de batería de la figura 1. La figura 8 es un diagrama para ilustrar una operación del miembro de lámina y el miembro de guía de circulación de aire cuando el módulo de batería de la figura 1 tiene una temperatura predeterminada o superior.
La figura 9 es un diagrama para ilustrar un bastidor de batería según una realización de la presente divulgación. La figura 10 es un diagrama para ilustrar un sistema de almacenamiento de energía según una realización de la presente divulgación.
Realización preferente de la invención
La presente divulgación se hará más evidente al describir en detalle las realizaciones de la presente divulgación con referencia a los dibujos adjuntos. Debería entenderse que las realizaciones divulgadas en el presente documento son ilustrativas únicamente para una mejor comprensión de la presente divulgación, y que la presente divulgación puede modificarse de diversas maneras. Además, para facilitar la comprensión de la presente divulgación, los dibujos adjuntos no están dibujados a escala real, sino que las dimensiones de algunos componentes pueden estar exageradas.
La figura 1 es un diagrama que ilustra un módulo de batería según una realización de la presente divulgación, y la figura 2 es una vista en perspectiva despiezada que muestra el módulo de batería de la figura 1.
Haciendo referencia a las figuras 1 y 2, un módulo de batería 10 incluye una celda de batería 100, una carcasa de módulo 200, una unidad de entrada de aire 300, una unidad de descarga de aire 400 y una pluralidad de miembros de lámina 500.
La celda de batería 100 es una batería secundaria y puede contemplarse como una batería secundaria de tipo bolsa, una batería secundaria rectangular o una batería secundaria cilíndrica. En lo sucesivo en el presente documento, en esta realización, la celda de batería 100 se describirá como una batería secundaria de tipo bolsa.
La celda de batería 100 puede suministrarse en plural. La pluralidad de celdas de batería 100 puede contemplarse para ser apiladas una sobre otra. La pluralidad de celdas de batería 100 puede conectarse eléctricamente entre sí.
La carcasa de módulo 200 aloja la pluralidad de celdas de batería 100. La carcasa de módulo 200 incluye un cuerpo de carcasa 210 y una cubierta de carcasa 250.
En el cuerpo de carcasa 210 hay un espacio de alojamiento para alojar la pluralidad de celdas de batería 100. La cubierta de carcasa 250 está dispuesta en un lado superior de la pluralidad de celdas de batería 100 y puede estar acoplada al cuerpo de carcasa 210.
La unidad de entrada de aire 300 se proporciona a un lado de la carcasa de módulo 200, específicamente en un lado trasero del cuerpo de carcasa 210, y guía el aire hacia el interior de la carcasa de módulo 200 para refrigerar la pluralidad de celdas de batería 100.
La unidad de descarga de aire 400 se proporciona al otro lado de la carcasa de módulo 200, concretamente en un lado delantero del cuerpo de carcasa 210, para descargar el aire introducido en la carcasa de módulo 200 a través de la unidad de entrada de aire 300 hacia el exterior de la carcasa de módulo 200.
Los miembros de lámina 500 se unen a una pared interior de la carcasa de módulo 200 entre la unidad de descarga de aire 400 y la unidad de entrada de aire 300 y se expanden a una temperatura predeterminada o superior para sellar un espacio interior de la carcasa de módulo 200.
Los miembros de lámina 500 pueden estar hechos de un material que puede expandirse a una temperatura predeterminada o superior. Por ejemplo, los miembros de lámina 500 pueden estar hechos de un material de tipo espuma cuyo volumen aumenta a una temperatura predeterminada o superior.
Los miembros de lámina 500 se proporcionan en plural.
La pluralidad de miembros de lámina 500 están unidos a una pared interior delantera, una pared interior trasera, ambas paredes interiores laterales, una pared interior superior y una pared interior inferior de la carcasa de módulo 200, respectivamente. Específicamente, la pluralidad de miembros de lámina 500 están unidos a una pared interior delantera, una pared interior trasera, ambas paredes interiores laterales y una pared interior inferior del cuerpo de carcasa 210 y una pared interior superior de la cubierta de carcasa 210. Aquí, la pluralidad de miembros de lámina 500 pueden sellarse en cada borde.
La figura 3 es una vista en sección transversal que muestra el módulo de batería de la figura 2, la figura 4 es un diagrama para ilustrar un miembro de guía de circulación de aire del módulo de batería de la figura 2, la figura 5 es una vista en sección transversal que muestra el miembro de guía de circulación de aire de la figura 4, la figura 6 es un diagrama para ilustrar otra realización del miembro de guía de circulación de aire de la figura 5, y la figura 7 es un diagrama para ilustrar la circulación de aire para refrigerar el módulo de batería de la figura 1.
Con referencia a las figuras 3 a 7, el módulo de batería 10 incluye además un par de miembros de guía de circulación de aire 600, 700.
El par de miembros de guía de circulación de aire 600, 700 están dispuestos en una porción interior de ambos lados de la carcasa de módulo 200, concretamente el cuerpo de carcasa 210, para orientarse hacia la unidad de entrada de aire 300 y la unidad de descarga de aire 400. Específicamente, el par de miembros de guía de circulación de aire 600, 700 pueden estar dispuestos uno frente al otro con la pluralidad de celdas de batería 100 interpuestas entre los mismos.
El par de miembros de guía de circulación de aire 600, 700 están hechos del mismo material que el al menos un miembro de lámina 500. Es decir, el par de miembros de guía de circulación de aire 600, 700 están hechos también de un material que se expande a una temperatura predeterminada o superior.
El par de miembros de guía de circulación de aire 600, 700 incluyen un primer miembro de guía de circulación de aire 600 y un segundo miembro de guía de circulación de aire 700.
El primer miembro de guía de circulación de aire 600 sirve para guiar el aire introducido a través de la unidad de entrada de aire 300 hacia la pluralidad de celdas de batería 100, y puede incluir una trayectoria de flujo de circulación de aire 610, una ranura de guía 630 y una barrera de guía 650.
La trayectoria de flujo de circulación de aire 610 comunica con la unidad de entrada de aire 300, y puede ser alargada a lo largo de una dirección de apilamiento de la pluralidad de celdas de batería 100.
La ranura de guía 630 se comunica con la trayectoria de flujo de circulación de aire 610, y puede proporcionarse a un lado de la misma para orientarse hacia la pluralidad de celdas de batería 100. La ranura de guía 630 puede suministrarse en plural. La pluralidad de ranuras de guía 630 pueden estar dispuestas para estar espaciadas entre sí una distancia predeterminada a lo largo de la dirección de apilamiento de las celdas de batería 100, y pueden guiar el aire en la trayectoria de flujo de circulación de aire 610 para moverse hacia la pluralidad de celdas de batería 100.
La barrera de guía 650 puede suministrarse en plural. La pluralidad de barreras de guía 650 puede estar dispuesta adyacente a la pluralidad de ranuras de guía 630, y puede estar inclinada en un ángulo predeterminado dentro de la trayectoria de flujo de circulación de aire 610. La pluralidad de barreras de guía 650 puede guiar el aire que se va a introducir más uniformemente hacia la pluralidad de ranuras de guía 630.
El segundo miembro de guía de circulación de aire 700 sirve para guiar el aire que enfría la pluralidad de celdas de batería 100 hacia la unidad de descarga de aire 400, y puede incluir una trayectoria de flujo de circulación de aire 710, una ranura de guía 730 y una barrera de guía 750.
La trayectoria de flujo de circulación de aire 710 comunica con la unidad de descarga de aire 400, y puede ser alargada a lo largo de la dirección de apilamiento de la pluralidad de celdas de batería 100.
La ranura de guía 730 se comunica con la trayectoria de flujo de circulación de aire 710, y puede proporcionarse para orientarse hacia la pluralidad de celdas de batería 100. La ranura de guía 730 puede suministrarse en plural. La pluralidad de ranuras de guía 730 puede estar dispuesta para estar espaciada entre sí una distancia predeterminada a lo largo de la dirección de apilamiento de las celdas de batería 100, y puede guiar el aire para moverse desde la pluralidad de celdas de batería 100 hacia la trayectoria de flujo de circulación de aire 710.
La barrera de guía 750 puede suministrarse en plural. La pluralidad de barreras de guía 750 está dispuesta adyacente a la pluralidad de ranuras de guía 730, y puede estar incluida en un ángulo predeterminado dentro de la trayectoria de flujo de circulación de aire 710. La pluralidad de barreras de guía 750 puede guiar el aire introducido desde la pluralidad de ranuras de guía 730 para moverse hacia la unidad de descarga de aire 400 de manera más uniforme.
Al mismo tiempo, la barrera de guía 750 puede estar acoplada como un miembro separado como se muestra en la figura 5, o una barrera de guía 755 también puede estar formada como un cuerpo integral como se muestra en la figura 6.
La figura 8 es un diagrama para ilustrar una operación del miembro de lámina y el miembro de guía de circulación de aire cuando el módulo de batería de la figura 1 tiene una temperatura predeterminada o superior.
Con referencia a la figura 8, en el caso del módulo de batería 10, puede producirse un incendio debido al sobrecalentamiento de al menos una de la pluralidad de celdas de batería 100 dentro de la carcasa de módulo 200.
Cuando se produce un incendio de este tipo, la temperatura en el interior de la carcasa de módulo 200 aumenta. Si la temperatura supera la temperatura predeterminada, la pluralidad de miembros de lámina 500 y el par de miembros de guía de circulación de aire 600, 700 se expanden para sellar el espacio interior de la carcasa de módulo 200.
Como el espacio interior de la carcasa de módulo 200 está sellado debido a la expansión de la pluralidad de miembros de lámina 500 y el par de miembros de guía de circulación de aire 600, 700, es posible bloquear la introducción de oxígeno en la carcasa de módulo 200 en la unidad de entrada de aire 300 o en la unidad de descarga de aire 400.
Por consiguiente, el fuego generado en el interior del módulo de batería 10 puede suprimirse más rápidamente o debilitarse significativamente, y puede impedirse eficazmente la difusión del calor hacia el exterior del módulo de batería 10.
Por tanto, cuando se produzca una situación de incendio, el módulo de batería 10 de esta realización puede extinguir más rápidamente el fuego o impedir eficazmente que el fuego se propague usando los miembros de lámina 500 y los miembros de guía de circulación de aire 600, 700 en el interior del módulo de batería 10.
La figura 9 es un diagrama para ilustrar un bastidor de batería según una realización de la presente divulgación.
Con referencia a la figura 9, un bastidor de batería 1 puede incluir una pluralidad de módulos de batería 10 de la realización anterior y una carcasa de bastidor 50 para alojar la pluralidad de módulos de batería 10.
Dado que el bastidor de batería 1 de esta realización incluye el módulo de batería 10 de la realización anterior, el bastidor de batería 1 puede tener todas las ventajas del módulo de batería 10 de la realización anterior.
En otras palabras, incluso si se produce un incendio en cualquiera de los módulos de batería 10, el bastidor de batería 1 de esta realización puede sellar más rápidamente el interior del módulo de batería 10 en el que se produce el incendio, extinguiendo de este modo rápidamente el fuego o impidiendo eficazmente que el fuego se propague a los módulos de batería 10 vecinos.
La figura 10 es un diagrama para ilustrar un sistema de almacenamiento de energía según una realización de la presente divulgación.
Con referencia a la figura 10, un sistema de almacenamiento de energía E puede usarse en el hogar o en la industria como fuente de energía. El sistema de almacenamiento de energía E puede incluir al menos un bastidor de batería 1 de la realización anterior, o una pluralidad de bastidores de batería 1 en esta realización, y un contenedor de bastidor C para alojar la pluralidad de bastidores de batería 1.
Dado que el sistema de almacenamiento de energía E de esta realización incluye el bastidor de batería 1 de la realización anterior, el sistema de almacenamiento de energía E puede tener todas las ventajas del bastidor de batería 1 de la realización anterior.
Según diversas realizaciones como las anteriores, es posible proporcionar el módulo de batería 10, que puede extinguir el fuego e impedir su propagación en el interior del módulo de batería 10 cuando se produce una situación de incendio, y el bastidor de batería 1 y el sistema de almacenamiento de energía E que incluye el módulo de batería 10.
Aunque se han mostrado y descrito las realizaciones de la presente divulgación, debe entenderse que la presente divulgación no se limita a las realizaciones específicas descritas, y que los expertos en la materia pueden realizar diversos cambios y modificaciones dentro del alcance de las presentes reivindicaciones, y estas modificaciones no deben entenderse de forma individual a partir de las ideas técnicas y las vistas de la presente divulgación.

Claims (7)

REIVINDICACIONES
1. Un módulo de batería (10), que comprende:
una pluralidad de celdas de batería (100);
una carcasa de módulo (200) configurada para alojar la pluralidad de celdas de batería (100);
una unidad de entrada de aire (300) proporcionada a un lado de la carcasa de módulo (200) y configurada para guiar el aire hacia el interior de la carcasa de módulo (200) para refrigerar la pluralidad de celdas de batería (100); una unidad de descarga de aire (400) proporcionada al otro lado de la carcasa de módulo (200) y configurada para descargar el aire introducido en la carcasa de módulo (200) a través de la unidad de entrada de aire (300) hacia el exterior de la carcasa de módulo (200); y
al menos un miembro de lámina (500) unido a una pared interior de la carcasa de módulo (200) entre la unidad de descarga de aire (400) y la unidad de entrada de aire (300) y configurado para expandirse a una temperatura predeterminada o superior para sellar un espacio interior de la carcasa de módulo (200),
en donde el miembro de lámina (500) se proporciona en plural, y
la pluralidad de miembros de lámina (500) están unidos a una pared interior delantera, una pared interior trasera, ambas paredes interiores laterales, una pared interior superior y una pared interior inferior de la carcasa de módulo (200), respectivamente, y
que comprende, además, un par de miembros de guía de circulación de aire (600, 700) dispuestos en porciones interiores de ambos lados de la carcasa de módulo (200) para orientarse hacia la unidad de entrada de aire (300) y la unidad de descarga de aire (400), respectivamente, y que tiene una trayectoria de flujo de circulación de aire (610, 710) formada en su interior,
en donde el par de miembros de guía de circulación de aire (600, 700) están hechos del mismo material que el al menos un miembro de lámina (500).
2. El módulo de batería (10) de acuerdo con la reivindicación 1,
en donde la pluralidad de miembros de lámina (500) están sellados entre sí en cada borde.
3. El módulo de batería (10) de acuerdo con la reivindicación 1,
en donde el par de miembros de guía de circulación de aire (600, 700) están dispuestos uno frente al otro con la pluralidad de celdas de batería (100) interpuestas entre los mismos.
4. El módulo de batería (10) de acuerdo con la reivindicación 3,
en donde el par de miembros de guía de circulación de aire (600, 700) incluyen una pluralidad de ranuras de guía (630, 730) proporcionadas a un lado de los mismos para orientarse hacia la pluralidad de celdas de batería (100) y espaciadas entre sí una distancia predeterminada.
5. El módulo de batería (10) de acuerdo con la reivindicación 4,
en donde el par de miembros de guía de circulación de aire (600, 700) incluyen una pluralidad de barreras de guía (650, 750) proporcionadas adyacentes a la pluralidad de ranuras de guía (630, 730) e inclinadas en un ángulo predeterminado dentro de la trayectoria de flujo de circulación de aire (610, 710).
6. Un bastidor de batería (1), que comprende:
al menos un módulo de batería (10), tal como se define en la reivindicación 1; y
una carcasa de bastidor (50) configurada para alojar el al menos un módulo de batería (10).
7. Un sistema de almacenamiento de energía (E), que comprende:
al menos un bastidor de batería (1), tal como se define en la reivindicación 6.
ES20778711T 2019-03-25 2020-02-27 Battery module, battery rack comprising same and power storage device Active ES3034167T3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190033749A KR102381693B1 (ko) 2019-03-25 2019-03-25 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 랙 및 전력 저장 장치
PCT/KR2020/002832 WO2020197111A1 (ko) 2019-03-25 2020-02-27 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 랙 및 전력 저장 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES3034167T3 true ES3034167T3 (en) 2025-08-13

Family

ID=72610230

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES20778711T Active ES3034167T3 (en) 2019-03-25 2020-02-27 Battery module, battery rack comprising same and power storage device

Country Status (10)

Country Link
US (2) US11942617B2 (es)
EP (1) EP3840082B1 (es)
JP (1) JP7094386B2 (es)
KR (1) KR102381693B1 (es)
CN (1) CN112154552B (es)
AU (1) AU2020246793A1 (es)
ES (1) ES3034167T3 (es)
HU (1) HUE072051T2 (es)
PL (1) PL3840082T3 (es)
WO (1) WO2020197111A1 (es)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220165133A (ko) * 2021-06-07 2022-12-14 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
KR102659989B1 (ko) * 2021-06-16 2024-04-23 비나텍주식회사 개선된 냉각 구조를 가지는 에너지 저장장치 모듈
CN113594598B (zh) * 2021-07-29 2023-05-12 中国第一汽车股份有限公司 一种电池模组及电池包
KR102920762B1 (ko) * 2021-11-23 2026-01-29 주식회사 엘지에너지솔루션 안전성이 향상된 배터리 팩
CN114652980B (zh) * 2022-03-17 2023-01-31 安徽汉星综合能源有限公司 一种具有灭火功能的锂离子电池储能集成箱
KR102432910B1 (ko) * 2022-06-30 2022-08-18 대한시스텍주식회사 Ess 자동 소화 시스템
DE102022124281B3 (de) 2022-09-21 2023-09-28 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Batteriemodul und dessen Verwendung sowie Batterie und Kraftfahrzeug mit einem solchen Modul
KR20240131180A (ko) * 2023-02-23 2024-08-30 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
KR20250024662A (ko) * 2023-08-11 2025-02-19 주식회사 에스지솔루션 친환경 선박 전기추진 시스템의 배터리랙 또는 ess의 배터리랙용 소화 장치 및 방법
TWI879522B (zh) * 2023-12-21 2025-04-01 台達電子工業股份有限公司 電池模組滅火結構
EP4574218A1 (en) * 2023-12-21 2025-06-25 Delta Electronics, Inc. Fire extinguishing structure of battery module
KR20250113653A (ko) * 2024-01-19 2025-07-28 삼성에스디아이 주식회사 에너지 저장 장치
DE102024201441A1 (de) * 2024-02-16 2025-08-21 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Verzögerung und/oder Verhinderung von thermischen Propagationsereignissen in einer Batterie und Batteriesystem
KR20250176856A (ko) 2024-06-13 2025-12-22 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 장치
KR102891948B1 (ko) * 2025-02-19 2025-11-27 (주)대승산업 화재진압용 가방

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4046463B2 (ja) 2000-08-03 2008-02-13 三洋電機株式会社 電源装置
BR0317886A (pt) 2003-01-04 2005-12-06 3M Innovative Properties Co Elemento isolante para um conjunto de bateria, montagens de elemento isolante e de conjunto de bateria, veìculo, e, métodos para isolar um conjunto de bateria em um veìculo e para manter um conjunto de bateria em um veìculo dentro de uma faixa de temperatura
KR100852727B1 (ko) * 2007-02-21 2008-08-19 주식회사 에이티티알앤디 배터리 팩
JP2009021223A (ja) * 2007-06-11 2009-01-29 Panasonic Corp 電池パックおよび電池搭載機器
JP5313048B2 (ja) 2009-05-28 2013-10-09 タイガースポリマー株式会社 熱膨張性耐火材料および耐火成形体および防火処理方法
US11152669B2 (en) 2009-11-09 2021-10-19 Enerdel, Inc. Scalable battery module
JPWO2012015002A1 (ja) 2010-07-30 2013-09-12 三洋電機株式会社 蓄電システム及び二次電池収納システムラック
KR101230130B1 (ko) * 2010-12-21 2013-02-05 로베르트 보쉬 게엠베하 배터리 팩
JP2012230785A (ja) * 2011-04-25 2012-11-22 Toyota Industries Corp 組電池の冷却構造
JP5630417B2 (ja) * 2011-10-18 2014-11-26 三菱自動車工業株式会社 電池モジュール
JP5993209B2 (ja) * 2012-05-24 2016-09-14 タイガースポリマー株式会社 電池冷却構造
JP5933344B2 (ja) * 2012-05-31 2016-06-08 三洋電機株式会社 電源装置
KR101877996B1 (ko) * 2012-09-07 2018-07-16 현대자동차주식회사 배터리 시스템
KR101877999B1 (ko) * 2012-12-27 2018-07-13 현대자동차주식회사 배터리 냉각장치
JP2015153616A (ja) 2014-02-14 2015-08-24 株式会社オートネットワーク技術研究所 バッテリパック
JP6252313B2 (ja) 2014-03-31 2017-12-27 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置
KR20160108987A (ko) * 2015-03-09 2016-09-21 주식회사 엘지화학 상변화 물질을 적용한 배터리 팩
JP6365884B2 (ja) 2015-04-14 2018-08-01 豊田合成株式会社 組電池
US10116017B2 (en) * 2015-12-18 2018-10-30 Amazon Technologies, Inc. Passive thermal management system for battery
AT518161B1 (de) * 2016-02-19 2017-08-15 Avl List Gmbh Batterie
CN107437631A (zh) * 2016-05-26 2017-12-05 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池模组
WO2018062172A1 (ja) * 2016-09-30 2018-04-05 積水化学工業株式会社 熱伝導性熱膨張性樹脂組成物、熱伝導性熱膨張性成形体、バッテリーモジュール、及びバッテリーパック
CN107968168B (zh) * 2016-10-19 2020-09-11 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池模组
JP2018098074A (ja) * 2016-12-14 2018-06-21 三菱自動車工業株式会社 組電池
JP2018107087A (ja) 2016-12-28 2018-07-05 三菱自動車工業株式会社 バッテリーパックの冷却装置
CN207134409U (zh) * 2017-09-22 2018-03-23 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池模组及电池包
KR101977208B1 (ko) 2017-09-22 2019-06-18 주식회사 한글과컴퓨터 문서작성 장치 및 이를 이용한 문서작성 방법

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020197111A1 (ko) 2020-10-01
US20240194977A1 (en) 2024-06-13
EP3840082A1 (en) 2021-06-23
JP7094386B2 (ja) 2022-07-01
PL3840082T3 (pl) 2025-08-04
CN112154552A (zh) 2020-12-29
AU2020246793A1 (en) 2021-05-06
EP3840082A4 (en) 2022-01-19
EP3840082B1 (en) 2025-05-21
HUE072051T2 (hu) 2025-10-28
US20210083344A1 (en) 2021-03-18
KR102381693B1 (ko) 2022-03-31
US11942617B2 (en) 2024-03-26
CN112154552B (zh) 2023-01-06
KR20200113500A (ko) 2020-10-07
JP2021520611A (ja) 2021-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES3034167T3 (en) Battery module, battery rack comprising same and power storage device
ES3037439T3 (en) Battery module, battery rack including battery module, and energy storage system including battery rack
ES3037960T3 (en) Battery module of cell edge direct cooling scheme, and battery pack comprising same
ES3057144T3 (en) Battery module and battery pack including the same
US12176569B2 (en) Battery module, and battery rack and power storage device comprising battery module
US12341208B2 (en) Battery module, battery rack, and power storage device
ES3009954T3 (en) Battery rack and power storage device comprising same
ES2984110T3 (es) Paquete de baterías y vehículo que incluye el paquete de baterías
ES3007207T3 (en) Battery module, battery rack comprising same, and power storage device
ES3049555T3 (en) Battery module and battery pack including same
ES3035886T3 (en) Battery module, and battery pack and automobile including same
ES3040635T3 (en) Battery module including internal plate
ES3052660T3 (en) Battery module, battery rack comprising same battery module, and power storage device comprising same battery rack
ES3035641T3 (en) Battery module having pocket capable of capturing flares and sparks ejected during swelling
ES3056484T3 (en) Battery pack with improved cooling performance and device comprising same
KR102944472B1 (ko) 배터리 팩, 이러한 배터리 팩을 포함하는 에너지 저장 장치 및 자동차
ES2991260T3 (es) Paquete de batería y vehículo que comprende paquete de batería
ES3049177T3 (en) Battery module comprising a cartridge
ES3036810T3 (en) Battery pack and device including the same
ES3055894T3 (en) Battery module and battery pack including same
ES2972180T3 (es) Conjunto de baterías y dispositivo que lo incluye
ES3053466T3 (en) Pouch-shaped battery cell having easily coolable structure and manufacturing method thereof
ES2995659T3 (en) Battery module having bent trap part, and battery pack comprising same