[发明专利]具有热失控及排气管理系统的电池组模块

说明书

提供了用于针对大功率电池组的热失控及排气管理的装置、方法和系统。电池组模块具有多个容纳电池的载体，所述多个容纳电池的载体堆叠在彼此的顶部上以形成具有前端部和后端部的电池堆。导管在前端部与后端部之间延伸穿过电池堆以收集从电池组电池逸出的气体。自闭式单向压力安全阀朝向电池堆的后端部定位在导管中。压力安全阀连接至管道系统以将气体运送至远程位置，在该远程位置，气体可以被安全地释放并分散。

相关申请的引用

本申请要求于2015年3月6日提交的标题为“BATTERY MODULE WITH THERMALRUNAWAY AND GAS EXHAUST MANAGEMENT SYSTEM”的美国申请No.62/129,116的优先权。出于美国的目的，本申请根据35U.S.C.§119要求于2015年3月3日提交的标题为“BATTERYMODULE WITH THERMAL RUNAWAY AND GAS EXHAUST MANAGEMENT SYSTEM”的美国申请No.62/129,116的权益，该申请出于所有目的在此通过参引并入本文。

技术领域

本文中所描述的技术涉及大功率电池组以及用于对这种电池组的热失控及排气进行管理的装置、方法和系统。

背景技术

电池组中的热失控在上升的电池组电池温度引发使电池组中的化学反应加速的链式反应时发生，从而进一步有助于热能的快速释放。热失控可以由电池组电池在电池组的操作期间的不充分冷却而触发。热失控也可以由比如短路、机械冲击、极限温度暴露、制造缺陷等其他事件触发。在热失控事件期间，热气体和其他可燃性物质可以从电池组电池逸出。如果管理不当，则逸出的气体可能会导致火灾或爆炸。

与其他类型的电池组相比，大功率锂离子电池组通常更易于发生热失控。因此，需要用于大功率锂离子电池组的热失控管理系统。普遍期望对电池组电池、模块和/或系统的热失控及排气进行协助管理的装置、系统和方法。

发明内容

该技术的各方面提供了一种用于电池组模块的热失控及排气管理系统。电池组模块结合有多个容纳电池的载体，所述多个容纳电池的载体堆叠在彼此的顶部上以形成具有前端部和后端部的电池堆。热失控及排气管理系统包括导管，该导管在前端部与后端部之间沿着电池堆延伸或延伸穿过电池堆以收集从电池组电池逸出的气体。压力安全阀朝向电池堆的后端部安置在导管中。压力安全阀连接至管道系统以将气体运送至远程位置。在某些实施方式中，压力安全阀是自闭式单向阀。压力安全阀可以具有7kPa的操作压力。

在电池堆上方安置顶板，顶板具有槽，该槽在电池堆的前端部与后端部之间延伸以接纳导管。顶板通过垫片与电池堆密封。导管通过导管垫片与电池堆密封。垫片定位在相邻的载体之间以在载体之间进行密封。

该技术的其他方面提供了用于制造结合有热失控及排气管理系统的电池组模块的方法。根据具体实施方式，该方法包括：形成电池堆并在电池堆上方定位顶板，在顶板中形成在电池堆的前端部与后端部之间延伸的槽，在槽内安置导管，以及在导管中朝向电池堆的后端部安置压力安全阀。压力安全阀连接至管道系统以将收集在导管中的气体运送至远程位置。压力安全阀可以是自闭式单向阀。

通过参照附图且通过研究以下详细描述，除上述示例性方面和实施方式之外，另外的方面和实施方式也将变得明显。

附图说明

在附图的参考图中示出了各示例性实施方式。本文中公开的各实施方式和附图旨在被认为是说明性的而非限制性的。

图1、图2、图3、图4和图4A示出了根据一个实施方式的结合有热失控及排气管理系统的电池组模块。图1示出了组装的电池组模块；图2为示出了热失控及排气管理系统的更清晰的方面的分解图；图3示出了位于电池组模块的后部处的热失控及排气管理系统的各种部件；图4示出了具有顶板的电池组模块；以及图4A为贯穿顶板中的槽的一部分的详细视图，其示出了在电池载体之间的空间。