[發(fā)明專利]電池組模塊和蔓延保護元件的應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810348278.6
• 申請日: 2018-04-18
• 公開（公告）號: CN108736097A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M.施泰爾
• 申請（專利權(quán)）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/65;H01M10/659;H01M10/6595
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 姬亞東;申屠偉進

本發(fā)明涉及一種具有至少一個電池組電池（2）的電池組模塊，其中所述電池組模塊（1）還包括與所述電池組電池（2）導(dǎo)熱連接的蔓延保護元件（3），所述蔓延保護元件（3）以以下方式構(gòu)造，使得在超過所述至少一個電池組電池（2）的溫度的確定值的情況下在所述蔓延保護元件（3）內(nèi)運行的吸熱過程吸收由所述至少一個電池組電池（2）發(fā)出的熱量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明從根據(jù)獨立權(quán)利要求類型的電池組模塊出發(fā)。此外，本發(fā)明還涉及蔓延保護元件（Propagationsschutzelement）在電池組模塊中的應(yīng)用以用于冷卻電池組電池，所述電池組電池處于安全臨界的溫度范圍內(nèi)。

背景技術(shù)

從現(xiàn)有技術(shù)已知，電池組模塊可以由多個單獨的電池組電池構(gòu)成，所述電池組電池可以彼此導(dǎo)電地串聯(lián)和/或并聯(lián)。為了在優(yōu)選的溫度范圍內(nèi)運行電池組電池，對此還已知的是，電池組模塊可以包括冷卻系統(tǒng)，該冷卻系統(tǒng)特別是應(yīng)該負責(zé)電池組電池不超過預(yù)先給定的溫度。

而如果電池組電池超過所述預(yù)先給定的安全臨界的溫度，則這可以導(dǎo)致電池組電池的被稱為“熱失控”或也稱為“蔓延”的擊穿，這導(dǎo)致巨大的安全風(fēng)險。

發(fā)明內(nèi)容

具有獨立權(quán)利要求的特征的電池組模塊具有以下優(yōu)點：可以提供具有相對于蔓延的可靠保護的電池組模塊。由此可以的是，將超過安全臨界的溫度的電池組電池可靠地又轉(zhuǎn)變到溫度的非臨界的范圍中。

對此，提供具有至少一個電池組電池的電池組模塊。在此，電池組模塊還包括與至少一個電池組電池導(dǎo)熱連接的蔓延保護元件。蔓延保護元件在此以以下方式構(gòu)造，使得在超過至少一個電池組電池的溫度的確定值的情況下在蔓延保護元件之內(nèi)運行吸熱過程。該吸熱過程在此在其運行期間吸收由至少一個電池組電池發(fā)出的熱量。

通過在從屬權(quán)利要求中列舉的措施可以實現(xiàn)在獨立權(quán)利要求中說明的裝置的有利的擴展方案和改進。

在此，蔓延應(yīng)該理解成防止進一步加熱超過確定的安全臨界的溫度的電池組電池。因此，電池組電池又可以轉(zhuǎn)變到非臨界的狀態(tài)中并且防止電池組電池的擊穿。此外，蔓延在此也應(yīng)該理解成防止加熱以下電池組電池，所述電池組電池與已經(jīng)超過確定的安全臨界的溫度的電池組電池相鄰地布置。

本發(fā)明特別是提供以下優(yōu)點：除了已經(jīng)存在的冷卻系統(tǒng)之外還可以使用蔓延保護元件，使得冷卻系統(tǒng)不必超尺寸，使得該冷卻系統(tǒng)也可以防止蔓延。即因此總體上可以實現(xiàn)電池組模塊的更簡單的結(jié)構(gòu)。

有利地，蔓延保護元件與至少一個電池組電池直接機械接觸地布置。特別是也應(yīng)該理解成蔓延保護元件的殼體與至少一個電池組電池直接機械接觸地布置，在該蔓延保護元件中運行吸熱過程。這提供以下優(yōu)點：熱量可以可靠地并且直接地從至少一個電池組電池傳輸?shù)铰颖Ｗo元件上。由此可以進一步提高電池組模塊的安全性。

根據(jù)本發(fā)明的有利的第一方面，蔓延保護元件具有相變材料。相變材料在此應(yīng)該理解成這樣的材料，該材料在確定的溫度和確定的壓力下在不改變溫度的情況下在吸收熱量的情況下從第一物態(tài)到第二物態(tài)地改變其物態(tài)，所述熱量特別是從至少一個電池組電池傳輸?shù)铰颖Ｗo元件上。因此，相變材料的物態(tài)的變化在此應(yīng)該理解成吸熱過程。例如物態(tài)可以從固態(tài)向液態(tài)變化。但是，例如也可以的是，物態(tài)從固態(tài)向固態(tài)變化，其中第一物態(tài)應(yīng)該理解成晶體的第一晶格結(jié)構(gòu)并且第二物態(tài)應(yīng)該理解成晶體的第二晶格結(jié)構(gòu)。自然，所有其他相變材料也可以用作蔓延保護元件的相變材料，所述其他相變材料在確定的溫度下在吸收熱量的情況下改變其物態(tài)。

根據(jù)本發(fā)明的有利的第二方面，蔓延保護元件包括多個物質(zhì)，在超過至少一個電池組電池的溫度的確定值的情況下所述多個物質(zhì)吸熱地相互反應(yīng)成至少一個另外的物質(zhì)。在此，由至少一個電池組電池發(fā)出的熱量用作多個物質(zhì)反應(yīng)成至少一個另外的物質(zhì)的活化能，所述熱量在超過溫度的確定的安全臨界的值的情況下傳輸?shù)铰颖Ｗo元件。在此，隨后運行的吸熱反應(yīng)可以吸收由至少一個電池組電池發(fā)出到蔓延保護元件上的熱量，由此可以實現(xiàn)將至少一個電池組電池可靠地轉(zhuǎn)變到非臨界的狀態(tài)中。