(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024166019
(43)【公開日】2024-11-28
(54)【発明の名称】電池モジュール及び電池パック
(51)【国際特許分類】
H01M 50/204 20210101AFI20241121BHJP
H01M 50/293 20210101ALI20241121BHJP
H01M 50/291 20210101ALI20241121BHJP
H01M 50/342 20210101ALI20241121BHJP
H01M 10/613 20140101ALI20241121BHJP
H01M 10/658 20140101ALI20241121BHJP
【FI】
H01M50/204 401H
H01M50/293
H01M50/291
H01M50/342 101
H01M10/613
H01M10/658
【審査請求】有
【請求項の数】6
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023152331
(22)【出願日】2023-09-20
(31)【優先権主張番号】202310573602.5
(32)【優先日】2023-05-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(71)【出願人】
【識別番号】523359401
【氏名又は名称】晶科▲儲▼能科技有限公司
(74)【代理人】
【識別番号】100124039
【弁理士】
【氏名又は名称】立花 顕治
(74)【代理人】
【識別番号】100176337
【弁理士】
【氏名又は名称】杉本 弘樹
(72)【発明者】
【氏名】李 威
【テーマコード(参考)】
5H012
5H031
5H040
【Fターム(参考)】
5H012BB01
5H012FF01
5H031AA09
5H031KK02
5H040AA28
5H040AA37
5H040AY06
(57)【要約】
【課題】本願は電池モジュール及び電池パックに係る。
【解決手段】電池モジュールは、その長さ方向に配列された複数の電池セルを含む電池セルユニットと、電池セルユニットにおける電池モジュールの高さ方向に沿う一方側に位置し、電池セルユニットに接続される収集ユニットと、収集ユニットにおける電池モジュールの高さ方向に沿って電池セルユニットから離れる側に位置し、収集ユニットに接続される第1断熱部材と、隣接する2つの電池セルの間に位置する断熱緩衝ユニットとを含み、断熱緩衝ユニットは、第2断熱部材と、それの電池モジュールの長さ方向に沿う両側に位置する2つの緩衝部材とを含み、2つの緩衝部材は第2断熱部材の電池モジュールの長さ方向に沿う両側に位置し、緩衝部材は第2断熱部材と対応する電池セルとに接続される。このように設計することで、電池セルの膨張による変形を吸収して電池セル間の断熱性能を向上させることに有利である。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電池モジュールであって、
電池セルユニット(11)と、収集ユニット(12)と、第1断熱部材(13)と、断熱緩衝ユニット(14)とを含み、
前記電池セルユニット(11)は、前記電池モジュール(1)の長さ方向に沿って配列された複数の電池セル(111)を含み、
前記収集ユニット(12)は、前記電池セルユニット(11)における前記電池モジュール(1)の高さ方向に沿う一方側に位置し、前記電池セルユニット(11)に接続され、
前記第1断熱部材(13)は、前記収集ユニット(12)における前記電池モジュール(1)の高さ方向に沿って前記電池セルユニット(11)から離れる側に位置し、前記収集ユニット(12)に接続され、
前記断熱緩衝ユニット(14)は、隣接する2つの前記電池セル(111)の間に位置し、
前記断熱緩衝ユニット(14)は、第2断熱部材(141)と、2つの緩衝部材(142)とを含み、2つの前記緩衝部材(142)は、前記第2断熱部材(141)における前記電池モジュール(1)の長さ方向に沿う両側に位置し、前記緩衝部材(142)は、一方側が前記第2断熱部材(141)に接続され、他方側が対応する前記電池セル(111)に接続される、ことを特徴とする電池モジュール。
【請求項2】
前記緩衝部材(142)は、前記電池モジュール(1)の高さ方向に沿って延在する2つの第1本体部(142a)と、前記電池モジュール(1)の幅方向に沿って延在する2つの第2本体部(142b)とを含み、2つの前記第1本体部(142a)と2つの前記第2本体部(142b)によってフレーム型構造が取り囲まれる、ことを特徴とする請求項1に記載の電池モジュール。
【請求項3】
前記電池セル(111)の前記収集ユニット(12)に近い一端には、防爆口(111a)が開設され、前記収集ユニット(12)は、本体部(121)を含み、前記本体部(121)には、前記電池モジュール(1)の長さ方向に沿って配列された複数の待避孔(121a)が開設され、複数の前記待避孔(121a)は、複数の前記電池セル(111)の前記防爆口(111a)と一対一に対応し、各前記待避孔(121a)は、対応する前記防爆口(111a)に連通する、ことを特徴とする請求項2に記載の電池モジュール。
【請求項4】
前記第1断熱部材(13)には、前記電池モジュール(1)の長さ方向に沿って配列された複数の凹溝(131)が開設され、複数の前記凹溝(131)は、前記電池モジュール(1)の高さ方向に沿って延在し、複数の前記待避孔(121a)と一対一に対応する、ことを特徴とする請求項3に記載の電池モジュール。
【請求項5】
前記凹溝(131)の底壁は、前記電池モジュール(1)の高さ方向に沿う寸法D1が、0.1mm≦D1≦0.2mmを満たす、ことを特徴とする請求項4に記載の電池モジュール。
【請求項6】
前記第1断熱部材(13)は、前記電池モジュール(1)の高さ方向に沿う寸法D2が、0.4mm≦D2≦1mmを満たす、ことを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の電池モジュール。
【請求項7】
前記第2断熱部材(141)は、前記電池モジュール(1)の長さ方向に沿う寸法D3が、0.5mm≦D3≦1mmを満たす、ことを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の電池モジュール。
【請求項8】
前記緩衝部材(142)は、前記電池モジュール(1)の長さ方向に沿う寸法D4が、0.5mm≦D4≦1mmを満たす、ことを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の電池モジュール。
【請求項9】
前記第1断熱部材(13)及び/又は前記第2断熱部材(141)の材料は、マイカである、ことを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の電池モジュール。
【請求項10】
電池パックであって、
ハウジングと、少なくとも1つの電池モジュール(1)とを含み、
前記ハウジングは、収容空間が形成され、
前記電池モジュール(1)は、前記収容空間に位置し、前記電池モジュール(1)は、請求項1~5のいずれか1項に記載の電池モジュール(1)である、ことを特徴とする電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願は、新エネルギー電池技術分野に関し、特に電池モジュール及び電池パックに関する。
【背景技術】
【0002】
電池モジュールは、作動中において熱暴走のリスクが存在し、熱暴走は、電池モジュールの安全性を低減させ、電池モジュールの他の面の性能にも影響をもたらす。従来の電池モジュールでは、熱暴走に対する防護措置が不十分であり、電池セルが熱暴走した後に生じた熱が電池モジュールの内部で蔓延して拡散し、他の電池セル及び電池モジュール全体の作動性能に影響を与えるおそれがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本願は、電池モジュールの熱暴走の防護措置が不十分である問題を解決するための電池モジュール及び電池パックを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本願の実施例は、電池モジュールを提供し、当該電池モジュールは、電池セルユニット、収集ユニット、第1断熱部材及び断熱緩衝ユニットを含み、前記電池セルユニットは、前記電池モジュールの長さ方向に沿って配列された複数の電池セルを含み、前記収集ユニットは、前記電池セルユニットにおける前記電池モジュールの高さ方向に沿う一方側に位置し、前記電池セルユニットに接続され、前記第1断熱部材は、前記収集ユニットにおける前記電池モジュールの高さ方向に沿って前記電池セルユニットから離れる側に位置し、前記収集ユニットに接続され、前記断熱緩衝ユニットは、隣接する2つの前記電池セルの間に位置し、前記断熱緩衝ユニットは、第2断熱部材及び2つの緩衝部材を含み、2つの前記緩衝部材は、前記第2断熱部材における前記電池モジュールの長さ方向に沿う両側に位置し、前記緩衝部材は、一方側が前記第2断熱部材に接続され、他方側が対応する前記電池セルに接続される。
【0005】
1つの可能な実施形態では、前記緩衝部材は、前記電池モジュールの高さ方向に沿って延在する2つの第1本体部と、前記電池モジュールの幅方向に沿って延在する2つの第2本体部とを含み、2つの前記第1本体部と2つの前記第2本体部によってフレーム型構造が取り囲まれる。
【0006】
1つの可能な実施形態では、前記電池セルの前記収集ユニットに近い一端には、防爆口が開設され、前記収集ユニットは、本体部を含み、前記本体部には、前記電池モジュールの長さ方向に沿って配列された複数の待避孔が開設され、複数の前記待避孔は、複数の前記電池セルの前記防爆口と一対一に対応し、各前記待避孔は、対応する前記防爆口に連通する。
【0007】
1つの可能な実施形態では、前記第1断熱部材には、前記電池モジュールの長さ方向に沿って配列された複数の凹溝が開設、複数の前記凹溝は、前記電池モジュールの高さ方向に沿って延在し、複数の前記待避孔と一対一に対応する。
【0008】
1つの可能な実施形態では、前記凹溝の底壁は、前記電池モジュールの高さ方向に沿う寸法D1が、0.1mm≦D1≦0.2mmを満たす。
【0009】
1つの可能な実施形態では、前記第1断熱部材は、前記電池モジュールの高さ方向に沿う寸法D2が、0.4mm≦D2≦1mmを満たす。
【0010】
1つの可能な実施形態では、前記第2断熱部材は、前記電池モジュールの長さ方向に沿う寸法D3が、0.5mm≦D3≦1mmを満たす。
【0011】
1つの可能な実施形態では、前記緩衝部材は、前記電池モジュールの長さ方向に沿う寸法D4が、0.5mm≦D4≦1mmを満たす。
【0012】
1つの可能な実施形態では、前記第1断熱部材及び/又は前記第2断熱部材の材料は、マイカである。
【0013】
本願の実施例は、さらに電池パックを提供し、当該電池パックは、ハウジングと、少なくとも1つの電池モジュールとを含み、前記ハウジングは、収容空間が形成され、前記電池モジュールは、前記収容空間に位置し、前記電池モジュールは、上記のいずれか1項に記載の電池モジュールである。
【発明の効果】
【0014】
本願の実施例は、電池モジュール及び電池パックを提供し、当該電池モジュールは、電池セルユニット、収集ユニット、第1断熱部材及び断熱緩衝ユニットを含み、電池セルユニットは、電池モジュールの長さ方向に沿って配列された複数の電池セルを含み、収集ユニットは、電池セルユニットにおける電池モジュールの高さ方向に沿う一方側に位置し、電池セルユニットに接続され、第1断熱部材は、収集ユニットにおける電池モジュールの高さ方向に沿って電池セルユニットから離れる側に位置し、収集ユニットに接続され、断熱緩衝ユニットは、隣接する2つの電池セルの間に位置し、断熱緩衝ユニットは、第2断熱部材及び2つの緩衝部材を含み、2つの緩衝部材は、第2断熱部材における電池モジュールの長さ方向に沿う両側に位置し、緩衝部材は、一方側が第2断熱部材に接続され、他方側が対応する電池セルに接続される。このように設計することにより、電池セルが膨張した後に生じる変形を吸収し、電池セルが膨張した後に電池セル同士が互いに押圧することによって電池セルが損傷する可能性を低減させることに有利であり、電池セル間の断熱性能を向上させて、電池セル間に熱が相互に拡散する可能性を低減させることに有利であるとともに、熱暴走した電池セルから放出された電解液が他の電池セル上に落下する可能性を低減でき、単一の電池セルの熱暴走によって他の電池セルの連鎖反応の発生を引き起こす可能性を低減させることに有利である。
【0015】
以上の一般的な説明及び以下の詳細な説明は、例示的なものにすぎず、本願を制限するものではないと理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【
図3】本願による電池モジュールの断熱緩衝ユニットの分解図である。
【0017】
ここでの図面は明細書に合併され、その一部を構成し、本願に合致する実施例を示し、明細書と共に本願の原理を解釈するために用いられる。
【発明を実施するための形態】
【0018】
本願の技術案をよりよく理解するために、本願の実施例について、以下に図面を参照しながら詳しく説明する。
【0019】
説明された実施例は、本願の一部の実施例にすぎず、すべての実施例ではないことを明確にすべきである。本願中の実施例に基づき、当業者が創造的な労働をせずに取得した他のすべての実施例は、いずれも本願の保護範囲に属する。
【0020】
本願の実施例に使用される用語は、特定の実施例を説明することだけを目的とし、本願を制限することを意図するものではない。本願の実施例及び添付される特許請求の範囲に使用される単数形「1つ」、「前記」、及び「当該」は、文脈上別に解すべき場合を除き、複数の形式も含むことを意図する。
【0021】
理解されるように、本文において使用される用語「及び/又は」は、関連対象を説明する関連関係に過ぎず、3つの関係が存在し得ることを示す。例えば、A及び/又はBは、Aが単独で存在すること、AとBが同時に存在すること、Bが単独で存在することという3つの場合を示すことができる。また、本文において符号「/」は、一般的に前後の関連対象が「又は」の関係にあることを示す。
【0022】
本願の実施例に記述された「上」、「下」、「左」、「右」などの方位語は、図面に示された角度で記述されたものであり、本願の実施例を限定するものと解されるべきものではないことを理解する必要がある。また、文脈上、ある素子が他の素子「上」または「下」に接続されているとした場合、それは、他の素子「上」または「下」に直接的に接続することができるだけでなく、中間素子を介して他の素子「上」または「下」に間接的に接続することもできることを理解する必要がある。
【0023】
図1乃至
図3に示すように、本願の実施例は、電池モジュール1を提供し、電池モジュール1は、電池セルユニット11、収集ユニット12、第1断熱部材13及び断熱緩衝ユニット14を含み、電池セルユニット11は、電池モジュール1の長さ方向Xに配列された複数の電池セル111を含み、収集ユニット12は、電池セルユニット11における電池モジュール1の高さ方向Zに沿う一方側に位置し、電池セルユニット11に接続され、第1断熱部材13は、収集ユニット12における電池モジュール1の高さ方向Zに沿って電池セルユニット11から離れる側に位置し、収集ユニット12に接続され、断熱緩衝ユニット14は、隣接する2つの電池セル111の間に位置し、断熱緩衝ユニット14は、第2断熱部材141及び2つの緩衝部材142を含み、2つの緩衝部材142は、第2断熱部材141における電池モジュール1の長さ方向Xに沿う両側に位置し、緩衝部材142は、一方側が第2断熱部材141に接続され、他方側が対応する電池セル111に接続される。
【0024】
電池セルユニット11において、複数の電池セル111は、直列に接続され、端板112及び鋼帯113によって固定される。収集ユニット12(即ち、CCSユニット)は、電池セル111の温度、電圧などのデータを収集することができ、電池セル111の状態のモニタリングを容易に実現する。収集ユニット12は、アルミバー122を含み、アルミバー122は、電池セル111の極柱に溶接されて、収集ユニット12と電池セルユニット11との間の固定接続を実現することができる。第1断熱部材13は、複数のスタッド(stud)15を介して収集ユニット12に固定接続される。第1断熱部材13は、断熱及び隔離の作用を有し、電池セルユニット11と外部との熱交換の可能性の低減に有利である。ある単一の電池セル111に熱暴走が生じると、当該電池セル111の内部の高温の電解液が防爆口111aを介して放出され、放出された電解液が第1断熱部材13を突き破って第1断熱部材13の電池セルユニット11から離れる側の表面に落下し、このとき、第1断熱部材13が電池セルユニット11と電解液との間に隔離作用を果たし、高温の電解液が噴射された後に他の電池セル111に落下して他の電池セル111の熱暴走を引き起こす可能性を低減させることができる。断熱緩衝ユニット14は、隣接する2つの電池セル111の間に設けられ、ここで、第2断熱部材141とその両側の緩衝部材142とは、接着剤や両面テープなどの接着剤により接着されてもよく、緩衝部材142は、接着剤により対応する電池セル111と接着されてもよい。第2断熱部材141は、2つの電池セル111の間に断熱の作用を果たし、2つの電池セル111の熱交換の可能性を低減させることができ、緩衝部材142は、電池セル111が膨張した後の変形を吸収することができ、電池セル111の間に大きな応力が発生する可能性を低減させることに有利である。
【0025】
従来技術において、電池モジュールでは、電池セルの熱暴走に対する防護措置が不十分であり、第一に、隣接する電池セル間に断熱措置が欠けるため、電池セル間の断熱効果が悪く、電池セルの間に熱が拡散して蔓延しやすい。第二に、電池セルユニットの頂部に断熱及び隔離の措置が欠けるため、従来技術では、単一の電池セルに熱暴走が生じた後、当該電池セルの熱が迅速に拡散し、周りの電池セルの熱が迅速に上昇し、且つ当該電池セルから噴射された高温の電解液が他の電池セルに飛散しやすく、他の電池セルの温度がさらに上昇して同様に熱暴走することをもたらし、すなわち、当該熱暴走した電池セルに生じた熱は、電池モジュールの内部で蔓延して拡散し、熱暴走の連鎖反応を引き起こし、このように、電池モジュールの耐用年数及び作動性能に影響をもたらす。
【0026】
従来技術に比べて、本願の実施例による電池モジュール1は、隣接する電池セル111の間に断熱緩衝ユニット14が設けられ、また、緩衝部材142は、電池セル111が膨張した後に生じた変形を吸収することができ、電池セル111が膨張した後に電池セル111同士が互いに押圧することによって電池セル111が損傷する可能性を低減させることに有利であり、電池セル111の作動の信頼性及び安定性を向上させることに有利である。第2断熱部材141は、隣接する電池セル111の間に有効な断熱作用を果たし、電池セル111間の断熱性能を向上させることに有利であり、電池セル111間の熱の相互拡散の可能性を低減させることに有利である。これと同時に、電池セルユニット11の頂部に第1断熱部材13が設けられ、第1断熱部材13は、電池セルユニット11に対して隔離防護作用を果たし、熱暴走した電池セル111から放出された電解液が他の電池セル111に落下する可能性を低減でき、熱暴走した電池セル111が他の電池セル111に影響をもたらす可能性を低減させることに有利であり、同時に、第1断熱部材13は、さらに電池セルユニット11に対して断熱作用を果たし、高温の電解液の熱が電池セル111へ拡散する可能性を低減させることができる。上記したように、本願の実施例は、隣接する電池セル111の間、及び電池セルユニット11の頂部に対応する熱暴走防護措置をとることにより、電池セル111の熱暴走後に生じた熱が電池モジュール1の内部で蔓延して拡散する可能性を低減させることに有利であり、複数の電池セル111の間に熱暴走の連鎖反応が発生する可能性を低減させることに有利であり、さらに電池モジュール1の作動性能及び耐用年数を向上させることに有利である。
【0027】
図3に示すように、1つの可能な実施形態では、緩衝部材142は、電池モジュール1の高さ方向Zに沿って延在する2つの第1本体部142aと、電池モジュール1の幅方向Yに沿って延在する2つの第2本体部142bとを含み、2つの第1本体部142aと2つの第2本体部142bによってフレーム型構造が取り囲まれてなる。
【0028】
具体的には、緩衝部材142は、フォーム又は緩衝制震効果を有する他の材料を採用することができ、ここで、第1本体部142aと第2本体部142bは、短冊状をなしてもよく、2つの第1本体部142aと2つの第2本体部142bは、囲んで「口」字状構造を呈する。
【0029】
このようにすることにより、緩衝部材142は、電池セル111の四周に生じる変形に対していずれも吸収作用を果たすことができ、緩衝部材142の緩衝効果を向上させて、隣接する電池セル111同士が互いに押圧する可能性を低減させることに有利であり、さらに電池セル111の耐用年数を向上させることに有利であり、電池セル111の作動の信頼性及び安定性を向上させることに有利である。
【0030】
図2に示すように、1つの可能な実施形態では、電池セル111の収集ユニット12に近い一端には、防爆口111aが開設され、収集ユニット12は、本体部121を含み、本体部121には、電池モジュール1の長さ方向Xに沿って配列された複数の待避孔121aが開設され、複数の待避孔121aは、複数の電池セル111の防爆口111aと一対一に対応し、各待避孔121aは、対応する防爆口111aに連通する。
【0031】
本体部121は、収集ユニット12のハーネス隔離板であってもよく、第1断熱部材は、スタッド15を介してハーネス隔離板に固定することができる。待避孔121aは、電池モジュール1の高さ方向Zに沿って開設され、それぞれの待避孔121aは、1つの電池セル111の防爆口111aに対応する。ある電池セル111に熱暴走が生じると、電池セル111の内部の圧力及び電解液が防爆口111aを介して放出され、そのうち電解液が待避孔121aを介して第1断熱部材13へ噴射することが可能となり、且つ電解液が第1断熱部材13を突き破って第1断熱部材13における電池セルユニット11から離れる側の表面に落下することが可能となる。
【0032】
本体部121に待避孔121aを設けることにより、電池セル111が熱暴走した後に内部の圧力及び電解液を放出させることに有利であり、電池セル111から放出された電解液に対して収集ユニット12が阻害する可能性を低減させるとともに、電解液が収集ユニット12に衝撃を与える可能性を低減させ、同時に、このように設けることで、電解液は、第1断熱部材13を順調に突き破って第1断熱部材13の表面に落下することができ、電解液が他の電池セル111上に落下して他の電池セル111の熱暴走を引き起こす可能性を低減させることができる。
【0033】
図2に示すように、1つの可能な実施形態では、第1断熱部材13には、電池モジュール1の長さ方向Xに沿って配列された複数の凹溝131が開設され、複数の凹溝131は、電池モジュール1の高さ方向Zに沿って延在し、且つ複数の待避孔121aと一対一に対応する。
【0034】
第1断熱部材13は、凹溝131において薄肉化設計を行っており、各凹溝131の位置は、いずれも1つの待避孔121aの位置に対応し、即ち、各凹溝131は、1つの電池セル111の防爆口111aに対応する。熱暴走した電池セル111から放出された電解液は、対応する待避孔121aを介して対応する凹溝131に流れることができ、凹溝131の底壁の厚さが小さいため、電解液が凹溝131の底壁を突き破って第1断熱部材13の表面に落下することが容易になる。
【0035】
第1断熱部材13に凹溝131を開設することにより、第1断熱部材13における電池セル111の防爆口111aに対応する位置での薄肉化設計が図れれ、電池セル111から放出された電解液が第1断熱部材13を突き破ることを容易にでき、さらに第1断熱部材13の電池セル111に対する隔離防護の作用を実現することに有利であり、電解液が他の電池セル111に影響をもたらす可能性を低減できる。
【0036】
1つの可能な実施形態では、凹溝131の底壁は、電池モジュール1の高さ方向Zに沿う寸法D1が0.1mm≦D1≦0.2mmを満たす。
【0037】
第1断熱部材13の薄肉化箇所の厚さは、0.1mm、0.15mm、0.18mm又は0.2mmであってもよく、上記範囲内の他の数値であってもよく、本実施例では、これに限定されない。
【0038】
凹溝131の底壁の厚さ寸法を限定することにより、凹溝131の底壁が厚すぎることによって電解液が第1断熱部材13を突き破れず他の電池セル111上に噴射できなくなる可能性を低減でき、他の電池セル111に熱暴走が生じる可能性を低減させることができる。
【0039】
1つの可能な実施形態では、第1断熱部材13は、電池モジュール1の高さ方向Zに沿う寸法D2が0.4mm≦D2≦1mmを満たす。
【0040】
第1断熱部材13の厚さは、0.4mm、0.5mm、0.6mm又は1mmであってもよく、上記範囲内の他の数値であってもよく、本実施例では、これに限定されない。
【0041】
第1断熱部材13の厚さ寸法を限定することにより、第1断熱部材13が効果的な断熱及び隔離防護の効果を奏することができ、単一の電池セル111の熱暴走によって連鎖反応を引き起こす可能性を低減させることに有利であるとともに、第1断熱部材13が厚すぎることによって電池モジュール1全体の体積が過度に大きくなる可能性を低減させることができる。
【0042】
1つの可能な実施形態では、第2断熱部材141は、電池モジュール1の長さ方向Xに沿う寸法D3が0.5mm≦D3≦1mmを満たす。
【0043】
第2断熱部材141の厚さ寸法は、0.1mm~1.5mmに設計されてもよく、さらに、本実施例において、第2断熱部材141の厚さ寸法は、0.5mm~1mmに設計されてもよく、第2断熱部材141の厚さは、0.5mm、0.65mm、0.7mm、0.85mm又は1mmであってもよい。
【0044】
第2断熱部材141の厚さ範囲を限定することにより、第2断熱部材141が隣接する電池セル111間に果たす断熱効果を向上させることに有利であり、隣接する電池セル111間に熱が相互拡散する可能性を低減させることに有利であるとともに、電池モジュール1の小型化の設計を実現することにも有利であり、第2断熱部材141が厚すぎることによって電池モジュール1の体積が過度に大きくなる可能性を低減させることができる。
【0045】
1つの可能な実施形態では、緩衝部材142は、電池モジュール1の長さ方向Xに沿う寸法D4が0.5mm≦D4≦1mmを満たす。
【0046】
緩衝部材142の厚さ寸法は、0.1mm~2mmに設計されてもよく、さらに、本実施例において、緩衝部材142の厚さは、0.5mm~1mmに設計されてもよく、緩衝部材142の厚さは、0.5mm、0.6mm、0.75mm、0.9mm又は1mmであってもよい。
【0047】
緩衝部材142の厚さ範囲を限定することにより、緩衝部材142の電池セル111に対する制震緩衝の効果を向上させることに有利であり、緩衝部材142が電池セル111の膨張による歪みを効果的に吸収することができ、電池セル111の作動の信頼性及び安定性を向上させることに有利であるとともに、電池モジュール1の小型化の設計を実現することにも有利であり、緩衝部材142が厚すぎることによって電池モジュール1の体積が過度に大きくなる可能性を低減させることができる。
【0048】
1つの可能な実施形態では、第1断熱部材13及び/又は第2断熱部材141の材料は、マイカである。
【0049】
第1断熱部材13及び/又は第2断熱部材141は、マイカシートをラミネートして形成することができる。従来技術では、電池モジュールは、エアロゲルを用いて断熱作用を果たしていたが、エアロゲルに比べて、マイカの使用コストが低く、且つ電池セル111などの他の部材との組立がより便利である。
【0050】
マイカを断熱材料として採用することにより、電池モジュール1全体の断熱性能を向上させることに有利であるだけでなく、電池モジュール1の生産コストを低減させることにも有利である。
【0051】
本願の実施例は、さらに電池パックを提供し、当該電池パックは、ハウジング(図示せず)と、少なくとも1つの電池モジュール1とを含み、ハウジングは、収容空間が形成され、電池モジュール1は、収容空間に位置し、電池モジュール1は、上記いずれかの電池モジュール1である。
【0052】
電池モジュール1は、ハウジング内に収容され、電池モジュール1の数は、1つ又は複数であってもよい。上記した電池モジュール1を採用することにより、電池パックの断熱性能を向上させることに有利であり、さらに電池パック作動の信頼性及び安定性を向上させることに有利である。
【0053】
本願の実施例は、電池モジュール1及び電池パックを提供し、当該電池モジュール1は、電池セルユニット11、収集ユニット12、第1断熱部材13及び断熱緩衝ユニット14を含み、電池セルユニット11は、電池モジュール1の長さ方向Xに沿って配列された複数の電池セル111を含み、収集ユニット12は、電池セルユニット11における電池モジュール1の高さ方向Zに沿う一方側に位置し、電池セルユニット11に接続され、第1断熱部材13は、収集ユニット12における電池モジュール1の高さ方向Zに沿って電池セルユニット11から離れる側に位置し、収集ユニット12に接続され、断熱緩衝ユニット14は、隣接する2つの電池セル111の間に位置し、ここで、断熱緩衝ユニット14は、第2断熱部材141及び2つの緩衝部材142を含み、2つの緩衝部材142は、第2断熱部材141における電池モジュール1の長さ方向Xに沿う両側に位置し、緩衝部材142は、一方側が第2断熱部材141に接続され、他方側が対応する電池セル111に接続される。このように設計することにより、電池セル111が膨張した後に生じる変形を吸収し、電池セル111同士が互いに押圧することによって電池セル111が損傷する可能性を低減させることに有利であり、電池セル111間の断熱性能を向上させて、電池セル111間に熱が相互に拡散する可能性を低減させることに有利であるとともに、熱暴走した電池セル111から放出された電解液が他の電池セル111上に落下する可能性を低減でき、単一の電池セル111の熱暴走によって他の電池セル111の連鎖反応の発生を引き起こす可能性を低減させることに有利である。
【0054】
以上の説明は本願の好ましい実施例に過ぎず、本願を制限することに用いられず、当業者にとって、本願は各種の変更と変化を有することができる。本願の精神と原則の範囲内において、いかなる修正、同等の置換、改善等も本願の保護範囲内に含まなければならない。
【符号の説明】
【0055】
1-電池モジュール
11-電池セルユニット
111-電池セル
111a-防爆口
112-端板
113-鋼帯
12-収集ユニット
121-本体部
121a-待避孔
122-アルミバー
13-第1断熱部材
131-凹溝
14-断熱緩衝ユニット
141-第2断熱部材
142-緩衝部材
142a-第1本体部
142b-第2本体部
15-スタッド
【手続補正書】
【提出日】2024-06-04
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電池モジュールであって、
電池セルユニット(11)と、収集ユニット(12)と、第1断熱部材(13)と、断熱緩衝ユニット(14)とを含み、
前記電池セルユニット(11)は、前記電池モジュール(1)の長さ方向に沿って配列された複数の電池セル(111)を含み、
前記収集ユニット(12)は、前記電池セルユニット(11)における前記電池モジュール(1)の高さ方向に沿う一方側に位置し、前記電池セルユニット(11)に接続され、
前記第1断熱部材(13)は、前記収集ユニット(12)における前記電池モジュール(1)の高さ方向に沿って前記電池セルユニット(11)から離れる側に位置し、前記収集ユニット(12)に接続され、
前記断熱緩衝ユニット(14)は、隣接する2つの前記電池セル(111)の間に位置し、
前記断熱緩衝ユニット(14)は、第2断熱部材(141)と、2つの緩衝部材(142)とを含み、2つの前記緩衝部材(142)は、前記第2断熱部材(141)における前記電池モジュール(1)の長さ方向に沿う両側に位置し、前記緩衝部材(142)は、一方側が前記第2断熱部材(141)に接続され、他方側が対応する前記電池セル(111)に接続され、
前記電池セル(111)の前記収集ユニット(12)に近い一端には、防爆口(111a)が開設され、前記収集ユニット(12)は、本体部(121)を含み、前記本体部(121)には、前記電池モジュール(1)の長さ方向に沿って配列された複数の待避孔(121a)が開設され、複数の前記待避孔(121a)は、複数の前記電池セル(111)の前記防爆口(111a)と一対一に対応し、且つ各前記待避孔(121a)は、対応する前記防爆口(111a)に連通し、それにより、前記電池セル(111)のうちの少なくとも1つの電池セルに熱暴走が生じると、当該電池セルの内部の圧力及び電解液が当該電池セルの防爆口を介して放出され、且つ前記電解液が当該電池セルの防爆口に対応する待避孔を介して前記第1断熱部材(13)へ噴射することが可能となる、ことを特徴とする電池モジュール。
【請求項2】
前記緩衝部材(142)は、前記電池モジュール(1)の高さ方向に沿って延在する2つの第1本体部(142a)と、前記電池モジュール(1)の幅方向に沿って延在する2つの第2本体部(142b)とを含み、2つの前記第1本体部(142a)と2つの前記第2本体部(142b)によってフレーム型構造が取り囲まれる、ことを特徴とする請求項1に記載の電池モジュール。
【請求項3】
前記第1断熱部材(13)には、前記電池モジュール(1)の長さ方向に沿って配列された複数の凹溝(131)が開設され、複数の前記凹溝(131)は、前記電池モジュール(1)の高さ方向に沿って延在し、複数の前記待避孔(121a)と一対一に対応する、ことを特徴とする請求項1に記載の電池モジュール。
【請求項4】
前記凹溝(131)の底壁は、前記電池モジュール(1)の高さ方向に沿う寸法D1が、0.1mm≦D1≦0.2mmを満たす、ことを特徴とする請求項3に記載の電池モジュール。
【請求項5】
前記第1断熱部材(13)は、前記電池モジュール(1)の高さ方向に沿う寸法D2が、0.4mm≦D2≦1mmを満たす、ことを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の電池モジュール。
【請求項6】
前記第2断熱部材(141)は、前記電池モジュール(1)の長さ方向に沿う寸法D3が、0.5mm≦D3≦1mmを満たす、ことを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の電池モジュール。
【請求項7】
前記緩衝部材(142)は、前記電池モジュール(1)の長さ方向に沿う寸法D4が、0.5mm≦D4≦1mmを満たす、ことを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の電池モジュール。
【請求項8】
前記第1断熱部材(13)及び/又は前記第2断熱部材(141)の材料は、マイカである、ことを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の電池モジュール。
【請求項9】
電池パックであって、
ハウジングと、少なくとも1つの電池モジュール(1)とを含み、
前記ハウジングは、収容空間が形成され、
前記電池モジュール(1)は、前記収容空間に位置し、前記電池モジュール(1)は、請求項1~4のいずれか1項に記載の電池モジュール(1)である、ことを特徴とする電池パック。
【手続補正書】
【提出日】2024-11-15
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電池モジュールであって、
電池セルユニット(11)と、収集ユニット(12)と、第1断熱部材(13)と、断熱緩衝ユニット(14)とを含み、
前記電池セルユニット(11)は、前記電池モジュール(1)の長さ方向に沿って配列された複数の電池セル(111)を含み、
前記収集ユニット(12)は、前記電池セルユニット(11)における前記電池モジュール(1)の高さ方向に沿う一方側に位置し、前記電池セルユニット(11)に接続され、
前記第1断熱部材(13)は、前記収集ユニット(12)における前記電池モジュール(1)の高さ方向に沿って前記電池セルユニット(11)から離れる側に位置し、前記収集ユニット(12)に接続され、
前記断熱緩衝ユニット(14)は、隣接する2つの前記電池セル(111)の間に位置し、
前記断熱緩衝ユニット(14)は、第2断熱部材(141)と、2つの緩衝部材(142)とを含み、2つの前記緩衝部材(142)は、前記第2断熱部材(141)における前記電池モジュール(1)の長さ方向に沿う両側に位置し、前記緩衝部材(142)は、一方側が前記第2断熱部材(141)に接続され、他方側が対応する前記電池セル(111)に接続され、
前記電池セル(111)の前記収集ユニット(12)に近い一端には、防爆口(111a)が開設され、前記収集ユニット(12)は、本体部(121)を含み、前記本体部(121)には、前記電池モジュール(1)の長さ方向に沿って配列された複数の待避孔(121a)が開設され、複数の前記待避孔(121a)は、複数の前記電池セル(111)の前記防爆口(111a)と一対一に対応し、且つ各前記待避孔(121a)は、対応する前記防爆口(111a)に連通し、それにより、前記電池セル(111)のうちの少なくとも1つの電池セルに熱暴走が生じると、当該電池セルの内部の圧力及び電解液が当該電池セルの防爆口を介して放出され、且つ前記電解液が当該電池セルの防爆口に対応する待避孔を介して前記第1断熱部材(13)へ噴射することが可能となり、
前記第1断熱部材(13)は、前記電池モジュール(1)の高さ方向に沿う寸法D2が、0.4mm≦D2≦1mmを満たし、
前記第2断熱部材(141)は、前記電池モジュール(1)の長さ方向に沿う寸法D3が、0.65mm≦D3≦1mmを満たし、
前記緩衝部材(142)は、前記電池モジュール(1)の長さ方向に沿う寸法D4が、0.5mm≦D4≦0.9mmを満たす、ことを特徴とする電池モジュール。
【請求項2】
前記緩衝部材(142)は、前記電池モジュール(1)の高さ方向に沿って延在する2つの第1本体部(142a)と、前記電池モジュール(1)の幅方向に沿って延在する2つの第2本体部(142b)とを含み、2つの前記第1本体部(142a)と2つの前記第2本体部(142b)によってフレーム型構造が取り囲まれる、ことを特徴とする請求項1に記載の電池モジュール。
【請求項3】
前記第1断熱部材(13)には、前記電池モジュール(1)の長さ方向に沿って配列された複数の凹溝(131)が開設され、複数の前記凹溝(131)は、前記電池モジュール(1)の高さ方向に沿って延在し、複数の前記待避孔(121a)と一対一に対応する、ことを特徴とする請求項1に記載の電池モジュール。
【請求項4】
前記凹溝(131)の底壁は、前記電池モジュール(1)の高さ方向に沿う寸法D1が、0.1mm≦D1≦0.2mmを満たす、ことを特徴とする請求項3に記載の電池モジュール。
【請求項5】
前記第1断熱部材(13)及び/又は前記第2断熱部材(141)の材料は、マイカである、ことを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の電池モジュール。
【請求項6】
電池パックであって、
ハウジングと、少なくとも1つの電池モジュール(1)とを含み、
前記ハウジングは、収容空間が形成され、
前記電池モジュール(1)は、前記収容空間に位置し、前記電池モジュール(1)は、請求項1~4のいずれか1項に記載の電池モジュール(1)である、ことを特徴とする電池パック。