相關(guān)申請的交叉引用本技術(shù)要求于2022年7月18日向韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請第10-2022-0088258號和2023年7月17日提交的韓國專利申請第10-2023-0092580號的權(quán)益，其全部內(nèi)容通過引用并入本文中。本公開涉及包括冷卻部的電池模塊和電池組，更具體地，涉及如下的電池模塊和電池組，其將冷卻劑容納在冷卻劑容納空間中并包括可收縮和可膨脹的彈性構(gòu)件，以在電池單體起火時快速供應(yīng)冷卻劑，從而防止熱失控發(fā)生。

背景技術(shù)：

1、二次電池作為電動車輛、混合動力電動車輛、插電式混合動力電動車輛等(作為解決由使用化石燃料的傳統(tǒng)車輛、柴油車輛等引起的空氣污染等的方法而提出)的動力源而備受關(guān)注。

2、在小型移動設(shè)備中，每個設(shè)備使用一個或兩個或三個電池單體，而諸如車輛的中型或大型設(shè)備需要高功率和大容量。因此，由于高輸出和大容量的必要性，使用電連接有大量電池單體的中型或大型電池組。

3、由于中型或大型電池模塊優(yōu)選地盡可能以小的尺寸和重量制造，因此主要使用可以以高集成度堆疊并且與容量相比具有輕重量的方型電池、軟包型電池等作為中型或大型電池模塊的電池單體。

4、由于構(gòu)成這樣的中型或大型電池模塊的電池單體是可充放電的二次電池，所以這樣的高輸出大容量二次電池在充放電過程中產(chǎn)生大量的熱量。

5、當(dāng)在充電和放電過程中產(chǎn)生的熱量沒有被有效消除時，可能發(fā)生熱量積聚，這可能加速電池單體的劣化，并且根據(jù)情況，電池模塊可能著火或爆炸。因此，用于車輛的中型或大型電池組和用于電力儲存系統(tǒng)的中型或大型電池組是包括多個中型或大型電池模塊的高輸出大容量電池，需要冷卻系統(tǒng)來冷卻安裝在電池組中的電池單體。

6、圖12和圖13是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電池模塊或電池組10的垂直剖視圖。參照圖12，隨著儲存在冷卻劑容納構(gòu)件220(水箱)中的冷卻劑(冷卻水)通過通孔230被供應(yīng)給起火的電池單體103，冷卻劑容納構(gòu)件220中的冷卻劑的壓力(水壓)逐漸減小。因此，隨著時間的推移，冷卻劑被注入電池單體103中的速率減慢。

7、此外，冷卻劑容納構(gòu)件220中的冷卻劑的壓力大體上與冷卻劑的高度成比例，但是冷卻劑容納構(gòu)件220(水箱)通常沿電池單體堆的容納方向形成，使得其高度低于冷卻劑容納構(gòu)件220的寬度。因此，注入電池單體103中的冷卻劑的壓力別無選擇，只能進(jìn)一步變低。這成為抑制快速的冷卻劑注入的因素。

8、另外，當(dāng)配備有電池組的車輛位于傾斜面等上，并且電池組的冷卻劑容納構(gòu)件220也傾斜地定位時，可能發(fā)生這樣的情況：冷卻劑容納構(gòu)件220中的所有冷卻劑沒有被供應(yīng)給電池單體堆，如圖13所示。

9、此外，如圖12和圖13所示，冷卻劑由于重力沿著開口的通孔230從上部的冷卻劑容納構(gòu)件220供應(yīng)到下部的電池單體堆。因此，冷卻劑容納構(gòu)件220別無選擇，只能僅位于電池單體堆的上部，并且存在不能將冷卻劑容納構(gòu)件220設(shè)置在下部的限制。圖12和圖13示出了在下部沒有設(shè)置冷卻劑容納空間并且僅設(shè)置散熱板211的情況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、技術(shù)問題

2、因此，本公開被設(shè)計(jì)用于解決如上所述的問題，并且本公開的目的是使設(shè)置在電池模塊和/或電池組內(nèi)部的冷卻部用冷卻劑能夠被快速且直接地注入到起火的電池單體中，以防止當(dāng)電池單體著火或爆炸時熱能被轉(zhuǎn)移到相鄰的電池單體，并且本公開的目的是提供包括冷卻部的電池模塊和/或電池組，其具有能夠在克服在斜坡上冷卻劑注入的困難并使電池模塊和/或電池組的體積增加最小化的同時有效地抑制電池單體的熱失控現(xiàn)象的結(jié)構(gòu)。

3、然而，本公開的實(shí)施例所要解決的技術(shù)問題不限于上述問題，并且可以在本公開所包括的技術(shù)構(gòu)思的范圍內(nèi)進(jìn)行各種擴(kuò)展。

4、技術(shù)方案

5、根據(jù)本公開的一個實(shí)施例，提供一種電池組，包括：電池單體堆，所述電池單體堆中堆疊有多個電池單體；框架，所述框架容納電池單體堆；以及冷卻部，所述冷卻部設(shè)置在電池單體堆上，其中，冷卻部包括：冷卻劑容納構(gòu)件，所述冷卻劑容納構(gòu)件包括上板和下板；彈性構(gòu)件，所述彈性構(gòu)件設(shè)置在冷卻劑容納構(gòu)件的內(nèi)部空間中；以及密封構(gòu)件，所述密封構(gòu)件密封形成在冷卻劑容納構(gòu)件中的至少一個通孔，并且通過電池單體的溫度升高可熔化，并且其中，冷卻劑容納在彈性構(gòu)件內(nèi)，并且彈性構(gòu)件隨著冷卻劑被容納而膨脹。

6、在彈性構(gòu)件熔化之前，彈性構(gòu)件可以在其中容納冷卻劑并最大程度地膨脹并覆蓋冷卻劑容納構(gòu)件的內(nèi)部空間的整個表面。

7、當(dāng)電池單體的溫度升高時，密封構(gòu)件被從電池單體排出的高溫氣體或火花熔化，同時地或隨后地，彈性構(gòu)件中與密封構(gòu)件相鄰的部分熔化，使得彈性構(gòu)件內(nèi)的冷卻劑能夠流出到電池單體堆。

8、在冷卻劑流入電池單體堆的同時，彈性構(gòu)件可以隨著冷卻劑按壓彈性構(gòu)件的壓力逐漸減小而逐漸收縮。

9、冷卻劑可以不被容納在冷卻劑容納構(gòu)件與彈性構(gòu)件之間的空間中。

10、可以將用于粘附彈性構(gòu)件的粘合劑涂布到冷卻劑容納構(gòu)件的內(nèi)表面中包括通孔的外圍的部分。

11、粘合劑可以是丙烯酸類粘合劑、硅酮類粘合劑、橡膠類粘合劑或熱熔類粘合劑。

12、冷卻劑容納構(gòu)件為水箱，冷卻水可以容納在彈性構(gòu)件內(nèi)。

13、電池組包括至少一個分隔壁，所述至少一個分隔壁設(shè)置在冷卻劑容納構(gòu)件的內(nèi)部空間，以將內(nèi)部空間分隔成多個區(qū)域，其中，至少一個分隔壁可以垂直于散熱板設(shè)置，并設(shè)置在電池單體的長度方向上，彈性構(gòu)件可以設(shè)置在多個區(qū)域中的每一個中。

14、具有彈性力的按壓構(gòu)件設(shè)置在冷卻部的內(nèi)表面與彈性構(gòu)件的外表面之間，并且當(dāng)冷卻劑容納在彈性構(gòu)件內(nèi)時，按壓構(gòu)件由于冷卻劑引起的壓力而被壓縮，當(dāng)冷卻劑經(jīng)由通孔被供應(yīng)給電池單體并且彈性構(gòu)件逐漸收縮時，按壓構(gòu)件由于壓縮的按壓構(gòu)件的恢復(fù)力按壓彈性構(gòu)件的外表面，使得彈性構(gòu)件可以與通孔的外圍緊密接觸。

15、按壓構(gòu)件可以是彈簧。

16、密封構(gòu)件可以由熱塑性聚合物樹脂制成。

17、彈性構(gòu)件可以由天然橡膠、合成橡膠(sbr：synthetic?rubber)、耐油橡膠(nbr：oil-resistant?rubber)或聚氨酯橡膠制成。

18、冷卻劑容納構(gòu)件的與電池單體堆相鄰的表面可以是散熱板。

19、框架包括：設(shè)置在電池單體堆的上部上的上板；設(shè)置在電池單體堆的下部上的下板；以及在上板與下板之間設(shè)置在電池單體堆的側(cè)面上的側(cè)面板，其中，冷卻部設(shè)置在上板和下板中的至少一個上，并且其中，冷卻劑容納構(gòu)件的散熱板可以與框架間隔開預(yù)定距離以形成冷卻劑容納構(gòu)件。

20、根據(jù)本公開的另一個實(shí)施例的電池組可以被配置為使得電池單體堆設(shè)置為多個，并且冷卻部設(shè)置在多個電池單體堆上。

21、有益效果

22、如上所述，根據(jù)本公開的電池模塊和/或電池組在冷卻部的內(nèi)部空間中容納冷卻劑，并且包括可收縮和可膨脹的彈性構(gòu)件，使得當(dāng)電池單體起火時，可以快速冷卻起火的電池單體。另外，即使冷卻劑容納空間傾斜地設(shè)置，冷卻劑容納空間中的所有冷卻劑也可以被供應(yīng)給起火的電池單體。能夠在最小化電池模塊和/或電池組的體積增加的同時有效地抑制電池單體的熱失控現(xiàn)象。

23、此外，當(dāng)添加到冷卻部的密封構(gòu)件被電池單體的高溫熔化時，冷卻劑從冷卻部直接注入電池單體，從而能夠快速降低電池單體的溫度。