[發(fā)明專利]電池模塊熱隔離

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210088777.2
• 申請(qǐng)日: 2022-01-25
• 公開（公告）號(hào): CN115692970A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: G·L·菲爾薩姆;T·庫(kù)諾耶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 瑞偉安知識(shí)產(chǎn)權(quán)控股有限公司
• 主分類號(hào): H01M50/204
• 分類號(hào): H01M50/204;H01M50/24;H01M50/244;H01M50/249;H01M50/289;H01M10/625;H01M10/658
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 蘇娟;邢錦暉

本發(fā)明題為“電池模塊熱隔離”。本文呈現(xiàn)了用于響應(yīng)于使用膨脹型材料的熱失控事件隔離電池容器的單獨(dú)的電池模塊的系統(tǒng)和方法。橫向構(gòu)件連接一對(duì)相對(duì)的側(cè)壁，該橫向構(gòu)件至少部分地限定用于電池模塊的隔間和/或封裝件。間隙位于隔間和/或封裝件中的兩個(gè)隔間和/或封裝件之間，并且靠近間隙施加膨脹型材料。膨脹型材料被配置成在暴露于熱時(shí)膨脹。當(dāng)熱失控事件是通過由橫向構(gòu)件限定的封裝件內(nèi)的電池模塊的操作引起時(shí)，膨脹型材料膨脹以至少部分地密封每個(gè)隔間和/或封裝件，以隔離單獨(dú)的電池模塊，從而導(dǎo)致熱失控事件并且防止熱擴(kuò)散到在其他隔間和/或封裝件中的電池模塊。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及用于響應(yīng)于熱失控事件隔離電池組內(nèi)的各個(gè)電池的系統(tǒng)和方法，并且更具體地，涉及隔離包含膨脹型材料的電池組內(nèi)的各個(gè)電池的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

用于向車輛提供電力的方法包括具有單獨(dú)的電池單元的集合，這些電池單元互連以產(chǎn)生布置在電池組內(nèi)的電池模塊。當(dāng)電池單元向車輛內(nèi)的各種系統(tǒng)提供電力時(shí)，它們可以共同在電池模塊內(nèi)生成熱。通風(fēng)孔或閥可以用于解決模塊隔間和/或各個(gè)電池模塊的封裝件內(nèi)的熱積聚，以防止熱積聚達(dá)到可能導(dǎo)致熱事件或其他形式的影響單獨(dú)電池模塊的性能的損壞的水平，從而在車輛電源損壞時(shí)影響車輛的整體功能。當(dāng)熱積聚超出結(jié)合到模塊隔間和/或電池模塊的封裝件中的結(jié)構(gòu)的通風(fēng)能力時(shí)，發(fā)生熱失控。在發(fā)生熱失控的情況下，依賴于不足的通風(fēng)的電池容器(可能包括電池組)最終將經(jīng)歷完全故障，因?yàn)闊釋⒗^續(xù)積聚并且在整個(gè)電池組中傳播，從而最終影響電池組中的所有電池模塊。

其他方法依賴于電池容器(可能包括一個(gè)或多個(gè)電池組)內(nèi)的電池模塊的各個(gè)電池單元之間的基于硅酮的襯墊材料，襯墊材料可以作為泡沫施加。基于硅酮的泡沫可主要用于針對(duì)水分和污染物將集體電池單元密封，同時(shí)還用作將集體電池單元固定在電池模塊組件內(nèi)的適當(dāng)位置的方式。在一些方法中，基于硅酮的泡沫可以是不易燃的。這種方法也無(wú)法解決熱失控狀況。盡管基于硅酮的泡沫本身可能不是易燃的，但是一旦固化，基于硅酮的泡沫就不會(huì)提供由于電池單元的子集的使用或故障而在單獨(dú)的電池模塊中積聚的熱的任何緩解，并且不會(huì)防止熱在整個(gè)電池容器和/或電池組中傳播到電池模塊的集合。在電池單元中的一些或全部電池單元產(chǎn)生足夠的熱以觸發(fā)熱失控事件的情況下，基于硅酮的泡沫不提供緩解熱積聚的機(jī)制，并且不會(huì)防止由于因?yàn)闊崾Э厥录?dǎo)致的電池組內(nèi)的每個(gè)電池模塊的逐漸故障而導(dǎo)致整個(gè)電池組的最終故障。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于前述內(nèi)容，本文描述了用于使用例如膨脹型材料來(lái)實(shí)現(xiàn)電池容器和/或電池組內(nèi)的各個(gè)電池模塊的熱隔離的系統(tǒng)和方法。在一些實(shí)施方案中，電池容器包括兩個(gè)相對(duì)側(cè)壁和在兩個(gè)相對(duì)側(cè)壁的內(nèi)表面之間延伸的橫向構(gòu)件。橫向構(gòu)件部分地限定(例如，隔開、封裝和/或支撐)在橫向構(gòu)件的第一側(cè)上的第一模塊隔間和/或封裝件以及在橫向構(gòu)件的第二側(cè)上的第二模塊隔間和/或封裝件。間隙位于第一模塊隔間和/或封裝件與第二模塊隔間和/或封裝件之間。膨脹型材料可以定位成靠近間隙。膨脹型材料被配置成在加熱時(shí)膨脹以在第一模塊隔間和/或封裝件與第二模塊隔間和/或封裝件之間的間隙中形成至少部分密封，從而至少部分地隔離定位在每個(gè)相應(yīng)模塊隔間和/或封裝件中的電池模塊。在一些實(shí)施方案中，膨脹型材料將由于熱暴露而膨脹并且被定位成使得單獨(dú)的模塊隔間和/或封裝件將在熱失控事件期間與電池模塊的其余部分密封。

這些技術(shù)解決了上述其他方法的問題。電池容器和/或電池組可以被布置成使得各個(gè)電池模塊定位在單獨(dú)的模塊隔間和/或封裝件中，這些模塊隔間和/或封裝件例如通過隔開壁限定，使得不是所有電池單元或模塊都在單個(gè)模塊隔間和/或封裝件中。如果單獨(dú)的電池模塊在導(dǎo)致熱失控事件的條件下操作，則該單獨(dú)的電池模塊將通過膨脹型材料與電池容器和/或電池組中的電池模塊的其余部分密封，該膨脹型材料定位成靠近保持不同電池模塊的模塊隔間和/或封裝件之間的任何間隙。因此，雖然單個(gè)模塊隔間和/或封裝件和單獨(dú)的電池模塊可能由于熱失控事件而受損，但是剩余的電池模塊、模塊隔間和/或封裝件被隔開、隔離和/或保護(hù)，以便不經(jīng)受熱失控狀況，并且電池組可以保持操作而不會(huì)使剩余的電池模塊受隔離的電池模塊所經(jīng)歷的事件的影響。