[发明专利]电池模块

说明书

本发明涉及一种电池模块(100)，其包括多个对准的电池单元(10)，电池单元(10)的每个包括容纳在电池壳体(17)中的电极组件、放置在电池壳体(17)上的盖组件(14)以及排气口(13)。电池模块还包括用于将冷却气体供应到电池模块(100)中的冷却气体入口(20)以及设置在冷却气体入口(20)中的冷却气体阀(30)。根据本发明，电池单元(10)的电池壳体(17)被构造为在电池单元(10)的异常操作情况下在气体通过排气口(13)排出之前膨胀，冷却气体入口(20)的第一侧壁(21)被构造为响应于膨胀的电池壳体而变形，冷却气体阀(30)被构造为通过冷却气体入口(20)的变形的第一侧壁(21b)而被关闭。

技术领域

本发明涉及具有冷却气体入口的电池模块以及构造用于在电池模块的电池单元的异常操作情况下关闭冷却气体入口的冷却气体阀。

背景技术

可再充电电池或二次电池与一次电池不同在于它能被重复地充电和放电，而后者仅提供化学能到电能的不可逆转换。低容量可再充电电池用作用于诸如蜂窝电话、笔记本电脑和便携式摄像机的小型电子设备的电源，而高容量可再充电电池用作用于混合动力车辆等的电源。

通常，可再充电电池包括：电极组件，其包括正电极、负电极和插置在正电极与负电极之间的分隔部；接收电极组件的壳体；以及电连接到电极组件的电极端子。电解质溶液被注入到壳体中以便能够经由正电极、负电极和电解质溶液的电化学反应而对电池充电和放电。壳体的形状，例如圆柱形或矩形，取决于电池的预期用途。

可再充电电池可以用作由串联和/或并联联接的多个单位电池单元形成的电池模块，从而例如为混合动力车辆的电动机驱动提供高能量密度。就是说，电池模块通过取决于所需的功率量以及为了实现例如用于电动车辆的高功率可再充电电池而互连所述多个单位电池单元的电极端子而形成。

为了安全地使用电池模块，从可再充电电池产生的热应被有效地散发、排出和/或消散。如果热散发/排出/消散不被充分地执行，则温度偏差在各个单位电池之间出现，使得电池模块不能产生用于电动机驱动的期望的功率量。此外，当电池的内部温度由于从可再充电电池产生的热而升高时，会出现电池单元的异常操作情况，因而可再充电电池的充电性能和放电性能劣化并且可再充电电池的寿命缩短。

简单的冷却系统为空气冷却，其中冷却气体流(例如空气流)被引导至电池单元以便从电池排出热。在移动应用中，例如在包括电池模块的车辆中，来自客厢的预处理过的空气可以用于冷却电池单元。当空气沿着电池单元经过用于冷却的同时，来自电池单元的废气会与空气流混合，特别是在电池单元的异常操作情况下。因此，应避免与电池的废气混合后的冷却气体进入客厢中的回流。

这样的异常操作情况的一示例是电池单元的可通过强过热或强过充电的锂离子电池而进入的热失控。热失控是电池内部的自加速化学反应，其产生大量的热和气体直到所有可用材料被耗尽。由于大量的氢气和一氧化碳，所产生的气体会是有毒且易燃的。应避免这些有害的燃烧气体经由冷却气体入口进入客厢。

WO 2009/128214 A1公开了具有空气冷却的电池包，其中由电池单元散发的气体的主动排出应由沿着电池单元流动的冷却空气流确保。为了防止废气的不受控制的流动，盖构件在冷却气体通路中布置在电池单元上游，并通过冷却空气流的流动压力而被打开。因此，应避免废气在冷却气体通路中的侵入。

根据现有技术，电池废气的流动路径的阻挡对冷却空气流敏感，但不对电池单元的异常操作情况敏感。因此，仍会发生其中电池单元的废气被引入到客厢中的状况。

因此，本发明的目的是克服或减少现有技术的缺点中的至少一些，以及提供用于防止对电池单元自身的异常操作情况敏感的废气的不需要的流动的方法。

发明内容

本发明的另外的方面将由从属权利要求、附图和/或附图的以下描述明显。