储能模块的制作方法

储能模块
[0001]
本申请要求于2019年9月5日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0110365号韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请的全部内容通过引用包含于此。
技术领域
[0002]
本公开的实施例的方面涉及一种储能模块。


背景技术：

[0003]
储能模块可以与再生能源和电力系统(诸如以太阳能电池为例)链接，以在对来自负载的电力的需求低时存储电力，并且在对电力的需求高时使用(或排放或提供)存储的电力。储能模块通常包括(或者是)包含大量电池单体(例如，二次电池或二次电池单体)的装置。
[0004]
电池单体通常被收纳(或容纳)在多个托盘中，所述多个托盘被收纳在机架中，并且多个机架可以被收纳容器盒中。
[0005]
近年来，储能模块起火的情况很多。一旦储能模块起火，由于储能模块的特性，不容易灭火。包括多个电池单体的储能模块通常表现出高容量、高输出特性，并且正在积极地进行用于增加储能模块的安全性的技术的研究。


技术实现要素：

[0006]
根据本公开的实施例的方面，储能模块能够改善安全性。根据本公开的实施例的另一方面，储能模块通过在起火时减少火蔓延到相邻电池单体的机会或使火蔓延到相邻电池单体的机会最小化来展现出降低的火险和增加的安全性。
[0007]
根据本公开的一个或更多个实施例，储能模块包括：多个电池单体，布置在长度方向上，使得电池单体中的相邻电池单体的长侧表面彼此面对，电池单体中的每个包括排气孔；多个绝缘间隔件，绝缘间隔件中的至少一个位于电池单体中的相邻的每对电池单体的长侧表面之间；盖构件，包括被构造为容纳电池单体和绝缘间隔件的内部收纳空间；顶板，结合到盖构件的顶部部分并且包括分别与电池单体的排气孔对应的管道和分别与绝缘间隔件对应的开口孔；顶盖，结合到顶板的顶部部分并且包括分别与管道对应的排放孔；以及灭火片，位于顶盖与顶板之间，被构造为在超过参考温度的温度下发射灭火剂，并且包括被定位为与管道对应的开口孔，其中，绝缘间隔件包括隔热第一片和通过粘合构件分别粘合到第一片的背对表面的多个阻燃第二片。
[0008]
在实施例中，第一片包括陶瓷纸，第二片包括云母纸。
[0009]
在实施例中，第一片包括包含碱土金属的陶瓷纤维。
[0010]
在实施例中，电池单体中的相邻电池单体的彼此面对的长侧表面彼此间隔开第一距离，并且绝缘间隔件中的每个的厚度小于第一距离的50％。
[0011]
在实施例中，从灭火片发射的灭火剂通过灭火片的开口孔被施加到绝缘间隔件与电池单体之间，以与电池单体的长侧表面接触。
[0012]
在实施例中，绝缘间隔件中的每个具有比其高度方向尺寸的两倍小的宽度方向尺寸，并且第一片在第一片的相对端部处通过粘合构件粘合到第二片。
[0013]
在实施例中，绝缘间隔件中的每个还包括包含塑料材料的边缘部，并且边缘部通过注模在片部的外围边缘处形成，以覆盖片部的外围边缘。
[0014]
在实施例中，第一片和第二片在它们的中心部分处彼此间隔开，以限定空气通道。
[0015]
在实施例中，绝缘间隔件的宽度方向尺寸比其高度方向尺寸的两倍大，并且第一片和第二片分别具有自它们的顶端部和底端部通过粘合构件彼此粘合的区域。
[0016]
在实施例中，灭火片包括将灭火剂收纳在由聚脲和聚氨酯制成的外部壳体内的收纳空间。
[0017]
在实施例中，收纳空间包括一个或更多个胶囊或管。
[0018]
在实施例中，灭火剂包括卤化碳。
[0019]
在实施例中，灭火片包括分别被构造为在不同温度下发射灭火剂的多个片。
[0020]
在实施例中，在灭火片中的灭火剂与灭火片的总重量的比率在30％至50％的范围内。
[0021]
在实施例中，在灭火片中的灭火剂的量在0.12g/cm3至0.82g/cm3的范围内。
[0022]
如上所述，根据本公开的实施例的储能模块可以通过使用负电极活性物质和正电极活性物质的组分向电池单体提供关闭功能来主要抑制着火，并且可以通过在电池单体的排气孔打开(或破裂)时或在起火时迅速地熄灭和冷却电池单体来防止或减少热量蔓延到相邻电池单体。
附图说明
[0023]
图1是根据本公开的实施例的储能模块的透视图。
[0024]
图2是图1的区域“a”的放大图。
[0025]
图3是图1和图2中所示的储能模块的分解透视图。
[0026]
图4是在图1至图3中所示的储能模块中结合到顶盖的灭火片的分解仰视透视图。
[0027]
图5是示出在图1至图4中所示的储能模块中布置在底板上的电池单体和绝缘间隔件的透视图。
[0028]
图6示出了根据本公开的实施例的其上结合有多个储能模块的机架。
[0029]
图7a和图7b示出了在图1至图4中所示的储能模块中从电池单体通过管道的内部气体移动。
[0030]
图8是在图1至图4中所示的储能模块中结合到顶板的灭火片的透视图。
[0031]
图9是图8的区域“b”的放大图。
[0032]
图10a和图10b是示出根据本公开的实施例的其中灭火片在储能模块中操作的状态的概念图。
[0033]
图11a至图11d是示出根据本公开的实施例的在储能模块中的灭火片的示例构造的视图。
[0034]
图12是沿着图1的线c-c截取的剖视图。
[0035]
图13是示出根据本公开的实施例的储能模块中的绝缘间隔件的透视图。
[0036]
图14a和图14b是示出根据本公开的实施例的在储能模块中的绝缘间隔件的片部
其它元件或特征“下方”或“之下”的元件将定向“在”所述其它元件或特征“上”或“上方”。因此，示例性术语“在
……
下方”可以包括上方和下方两种方位。
[0051]
除非另外定义，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员所通常理解的意思相同的意思。还将理解的是，术语(诸如在通用字典中定义的术语)应被解释为具有与相关领域的背景下它们的意思一致的意思，而将不以理想化的或过于形式化的含义进行解释，除非在这里清楚地如此定义。
[0052]
这里，将描述根据本公开的一些示例实施例的储能模块的构造。
[0053]
图1是根据本公开的实施例的储能模块100的透视图；图2是图1的区域“a”的放大图；图3是图1和图2中所示的储能模块100的分解透视图；图4是在图1至图3中所示的储能模块100中结合到顶盖160的灭火片150的分解仰视透视图；图5是示出在图1至图4中所示的储能模块100中布置在底板111上的电池单体120和绝缘间隔件130的透视图。
[0054]
参照图1至图5，根据本公开的实施例的储能模块100可以包括盖构件110、电池单体120、绝缘间隔件130、顶板140、灭火片150和顶盖160。
[0055]
盖构件110可以提供用于接纳(或容纳)电池单体120和绝缘间隔件130的内部空间。盖构件110包括一起形成用于布置电池单体120和绝缘间隔件130的空间的底板111、端板112和侧板113。另外，盖构件110可以固定电池单体120和绝缘间隔件130的位置，并可以保护电池单体120免受外部冲击。
[0056]
电池单体120可以与绝缘间隔件130(例如，与布置在电池单体120中的相邻电池单体120之间的绝缘间隔件130)交替地布置在盖构件110的底板111的顶表面上。例如，电池单体120可以沿着底板111的顶表面布置成多列(例如，两列)，使得电池单体120的长侧表面彼此面对，并且绝缘间隔件130可以定位在电池单体120的长侧表面中的相邻长侧表面之间。
[0057]
电池单体120中的每个包括容纳在壳体121中的电极组件。电极组件可以通过在其中隔膜位于正电极板与负电极板之间的状态下卷绕、堆叠或层压正电极板和负电极板来构造，正电极板和负电极板各自具有涂覆有活性物质的部分(例如，涂覆或被涂覆部分)。壳体121的顶部部分可以由盖板124密封。在实施例中，排气孔124a位于盖板124的大致中心处，并且具有比盖板124的其他区域小的厚度。另外，电连接到正电极板和负电极板的未涂覆区域(例如，未涂覆部分)的电极端子122和123可以通过盖板124暴露在壳体121的上部处。电极端子122和123可以分别被称为第一电极端子122和第二电极端子123(例如，定义负电极端子和正电极端子)，但是它们的极性可以反转。可以通过使用电池单体120的活性物质的特定组分来减少电池单体120的着火的发生，从而增加安全性。
[0058]
绝缘间隔件130可以定位在电池单体120中的每个之间(例如，在电池单体120中的相邻电池单体120之间)，以防止或基本上防止电池单体120彼此接触，从而将电池单体120(例如，电池单体120的壳体121)保持在电隔离状态。另外，在绝缘间隔件130中的每个与电池单体120之间保持参考距离或空间(例如，预定距离)以建立外部空气通道(例如，灭火剂通道)，从而允许冷却电池单体120。绝缘间隔件130可以包括阻燃(或不可燃)片和隔热片，当火在电池单体120中的任一个中开始时，阻燃(或不可燃)片防止(或基本上阻碍)火蔓延到相邻电池单体120，隔热片防止(或基本上阻碍)热量传播到相邻电池单体120。下面将进一步详细描述绝缘间隔件130的构造。
[0059]
顶板140可以结合到盖构件110的顶部部分(例如，顶表面或顶部)。顶板140可以结
合到盖构件110，同时覆盖电池单体120的顶部部分(例如，顶表面)。另外，电池单体120的正电极端子123和负电极端子122暴露于顶板140(或通过顶板140而被暴露)，并且汇流条145可以结合到相应的电极端子122和123，从而将电池单体120串联、并联或串联/并联地彼此连接。
[0060]
顶板140包括被定位为分别与位于电池单体120中的每个的顶表面上的排气孔124a对应的多个管道141。管道141可以沿着例如顶板140的长度方向的方向布置。因此，从电池单体120中的一个的排气孔124a排放的气体可以沿着顶板140的管道141中的对应的一个向上移动。下面将进一步详细描述管道141的构造和操作。
[0061]
灭火片150位于顶板140与顶盖160之间。灭火片150可以设置为沿着例如顶板140的长度方向的方向延伸的一个或更多个构件(或片)。另外，灭火片150可以包括被定位为分别与顶板140的管道141对应的开口(例如，开口孔)。因此，灭火片150可以被定位为使得其中的开口分别与顶板140的管道141对准。另外，灭火片150可以结合到顶盖160的底表面160b。因为灭火片150结合到顶盖160的底表面160b，所以灭火片150可以定位在顶板140上方。下面将进一步详细描述灭火片150的构造和操作。
[0062]
顶盖160结合到顶板140的顶部部分。顶盖160可以覆盖顶板140和汇流条145。顶盖160还覆盖结合到顶盖160的底表面160b的灭火片150，从而保护顶板140、汇流条145和灭火片150免受施加到顶盖160的顶表面160a的外部冲击。另外，顶盖160可以包括排放开口(例如，排放孔)161。另外，顶盖160可以包括与排放孔161中的相应排放孔161的外周间隔开一定距离(例如，预定距离)(例如，围绕排放孔161中的相应排放孔161的周边延伸)的突起部(例如，突起)162，并且突起部162从顶盖160向下突出。灭火片150的开口(例如，开口孔)151可以结合到突起部162中的相应突起部162的外部(例如，可以围绕突起部162中的相应突起部162的外部延伸)，并且管道141可以结合到突起部162中的相应突起部162的内部(例如，可以延伸到突起部162中的相应突起部162的内部中)。排放孔161可以各自包括沿着顶盖160的方向(例如，在顶盖160的长度方向上)布置的多个排放孔(例如，排放子孔)。另外，排放孔161可以被定位为分别与顶板140的管道141对应。另外，排放孔161可以各自被设置为穿过顶盖160的顶表面和底表面并且彼此间隔开的多个开口。因此，当排气孔124a破裂时从电池单体120的排气孔124a排放的气体可以通过顶板140的对应管道141和顶盖160的对应排放开口161排放到外部，并且可以通过防止用户的手接触顶盖160的内部结构来促进用户安全。
[0063]
这里，将进一步详细描述根据本公开的实施例的储能模块100中的顶板140的管道141。
[0064]
图6示出了根据本公开的实施例的其上结合有多个储能模块100的机架10；图7a和图7b示出了在图1至图4中所示的储能模块100中从电池单体120通过管道141的内部气体移动。这里，图7a示出了沿着图2的线a-a截取的放大剖视图，图7b示出了沿着图2的线b-b截取的放大剖视图。
[0065]
参照图6，机架10包括多个搁板12和容纳在搁板12上的多个储能模块100。储能模块100的数量可以根据期望的容量而变化，并且储能模块100可以安装在机架10中，然后固定到机架10。机架10可以包括限定机架10的总体外部形状的框架11和在框架11的不同水平处以支撑储能模块100的底部部分(例如，底表面)的搁板12。这里，储能模块100中的一个的
底表面可以接触第一搁板12的顶表面，并且储能模块100中的另一个的底表面可以定位在第二搁板12的顶表面上，同时与第一搁板12的顶表面间隔开一定距离。在图6中，框架11中示出了两个搁板12，并且在搁板12上分别安装有储能模块100，但是本公开不限于图中示出的搁板12的数量。
[0066]
另外，如上所述，位于顶板140上的管道141分别与电池单体120的排气孔124a对应。参照图7a和图7b，如箭头所指示，从排气孔124a中的一个排放的气体可以沿着管道141向上移动。另外，如果电池单体120的排气孔124a破裂，则气体可以通过位于管道141上方的顶盖160的排放孔161排放到外部。在一些实施例中，机架10的支撑另一储能模块100的搁板12定位在顶盖160的顶表面160a之上，使得气体可以积聚在顶盖160的顶表面160a与相邻搁板12之间。在实施例中，顶盖160的顶表面160a与相邻搁板12之间的距离可以在约3mm至约7mm的范围内。当该距离大于或等于约3mm时，从储能模块100产生的热量可以容易地排放到外部。当该距离小于或等于约7mm时，可以容易地产生高温不活泼气体气氛，这将在下面进一步描述。
[0067]
具体地，当气体开始通过排气孔124a从电池单体120排放时，可以在约40℃至60℃的范围内的温度下(更具体地，在45℃至55℃的范围内的温度下)开始在灭火片150中的灭火剂中发生相变。然而，即使在这种情况下，灭火剂也可以保持在灭火片150内部而不是从其喷射(释放)。同时，此后，当通过排气孔124a排放的气体的量逐渐增加并且在排气孔124a周围的温度升高且达到120℃至200℃的范围内的温度(具体地，在约130℃至190℃的范围内的温度，更具体地，在140℃至180℃的范围内的温度)时，可以通过排气孔124a主要地产生包含电解质蒸汽的气体。此外，在上面的温度范围内的气体可以允许构成顶板140和顶盖160的耐热塑料保持不熔化。另外，一些灭火剂的喷射可以开始。但是如果隔膜由于电池单体120的内部温度的进一步升高而熔化，则高温不活泼气体会随着火焰而产生。如上所述，不活泼气体可以填充顶盖160的顶表面160a与相邻搁板12之间的空间以创造不活泼气体气氛，从而防止或基本上防止氧诱导。
[0068]
不活泼气体可以防止或基本上防止由电池单体120产生的火焰蔓延到相邻电池单体120或另一储能模块100。另外，定位在顶盖160下方的灭火片150可以响应于高温不活泼气体而操作(例如，可以发射或喷射灭火剂)，这将在下面进一步详细描述。
[0069]
这里，将描述根据本公开的实施例的储能模块100的灭火片150的构造和操作。
[0070]
图8是示出根据本公开的实施例的在储能模块100中结合到顶板140的灭火片150的透视图；图9是图8的区域“b”的放大图。图10a和图10b是示出根据本公开的实施例的灭火片150在储能模块100中的操作的概念图。图11a至图11d是示出根据本公开的实施例的在储能模块100中的示例灭火片150、150a、150b和150c的视图。
[0071]
参照图8和图9，如上所述，灭火片150可以定位在顶板140与顶盖160之间。如图9中所示，灭火片150可以具有结合到顶板140的管道141的开口孔151。因此，气体通过管道141的移动可以不受灭火片150的影响。
[0072]
另外，参考图10a和图10b，当产生具有例如约200℃的相对高的温度的不活泼气体时，灭火片150可以响应于热量而操作(例如，可以发射灭火剂)。包含在灭火片150中的灭火剂响应于高温气体而被灭火片150发射(例如，从灭火片150喷射)。另外，因为灭火片150的顶部部分被顶盖160覆盖，所以灭火剂可以朝向远离顶盖160的底表面160b的方向定向地发
射(或喷射)。另外，灭火剂可以通过位于顶板140的管道141中的相邻管道141之间的开口(例如，灭火剂开口或开口孔)143到达下面的绝缘间隔件130。另外，流体引导突起142可以进一步设置在管道141中的开口143周围，从而有效地引导灭火剂朝向绝缘间隔件130的移动。如下面将进一步描述的，在到达绝缘间隔件130之后，灭火剂可以沿着绝缘间隔件130的表面移动，从而熄灭电池单体120上的火并且冷却电池单体120。
[0073]
如图11a至图11d中所示，灭火片150可以包括各种示例类型的灭火片中的任一种。例如，如图11a中所示，灭火片150可以包括用于在由聚脲和聚氨酯制成的外部壳体内收纳(例如，容纳或存储)灭火剂的收纳空间152。收纳空间152可以包括在其中覆盖(或封装)灭火剂的(多个)微尺寸灭火胶囊。灭火剂可以包括例如诸如卤代酮的卤化碳。在实施例中，如上所述，当穿过顶板140的管道141的气体达到参考温度(例如，约200℃的相对高的温度)时，形成灭火片150的收纳空间152的灭火胶囊可以打开(或破裂)以发射内部灭火剂。更详细地，灭火剂的相变可以在约50℃下开始，并且灭火胶囊可以由于在相变期间在约200℃的高温气氛中施加的压力而打开，使得封装在灭火胶囊内的内部灭火剂被发射。在实施例中，灭火胶囊可以在约200℃的高温下熔化，以然后发射封装的灭火剂。
[0074]
在实施例中，收纳在灭火片150中的灭火剂的重量与灭火片150的总重量的比率可以在30％至50％的范围内。换言之，包含在灭火片150中的灭火剂与灭火片150的全部重量的比例可以在约30％至约50％的范围内。当灭火剂的重量与灭火片150的总重量的比率大于或等于30％时，在灭火片150的操作期间，可以适当地熄灭电池单体120上的火。当灭火剂的重量与灭火片150的总重量的比率小于或等于50％时，灭火片150可以容易地被设定为在约200℃下操作(例如，破裂)。
[0075]
在实施例中，灭火剂的量可以在0.12g/cm3至0.82g/cm3的范围内。当灭火剂的量大于或等于0.12g/cm3时，包含在灭火片150中的灭火剂适合于在包括灭火片150的储能模块100中使用的电池单体120的容量，以便能够熄灭任何一个电池单体上的火。当灭火剂的量小于或等于0.82g/cm3时，灭火片150可以容易地被设定为在约200℃下操作(例如，破裂)。
[0076]
在实施例中，如图11b中所示，另一示例灭火片150a可以包括用于在收纳空间152a内收纳(例如，容纳或存储)灭火剂的管型收纳空间152a。
[0077]
在实施例中，如图11c中所示，另一示例灭火片150b可以包括布置在灭火片150b内以彼此间隔开规则距离的收纳空间152b。收纳空间152b可以包括多个收纳空间，与图11b中所示的管型灭火片150a中不同。灭火片150b的收纳空间152b可以响应于电池单体120中的从其中产生相对高温的气体的仅一个而打开(例如，破裂)，以然后发射灭火剂。因此，当从多个电池单体120产生气体时，电池单体120中的对应一个上的火可以被熄灭。
[0078]
在实施例中，如图11d中所示，另一示例灭火片150c可以具有包括不同类型的层的多层结构。例如，灭火片150c可以包括具有位于其中的胶囊152的下面的第一灭火片150和具有管型收纳空间152a的上面的第二灭火片150a。在实施例中，第一灭火片150和第二灭火片150a可以被设定为在不同的温度下操作。因此，第一灭火片150和第二灭火片150a可以根据排放气体的温度和量依次操作。另外，利用灭火片150c的这样的双模式操作，灭火片150c可以根据产生的气体的温度和时间依次操作，从而不断地发射灭火剂。
[0079]
这里，将描述根据本发明的实施例的储能模块100中的电池单体120和绝缘间隔件130的构造和操作。
[0080]
图12是沿着图1的线c-c截取的剖视图；图13是示出根据本发明的实施例的在储能模块100中的绝缘间隔件130的构造的透视图。图14a和图14b是示出根据本公开的实施例的绝缘间隔件130的片部131的示例构造的分解透视图。图15是在图14a的片部131彼此粘合之后沿着线d-d截取的剖视图。图16是图12的区域“c”的放大图。
[0081]
电池单体120可以与绝缘间隔件130(例如，与布置在电池单体120中的相邻电池单体120之间的绝缘间隔件130)交替地布置在盖构件110的底板111的顶表面上。例如，电池单体120可以沿着底板111的顶表面布置成多列(例如，两列)，使得电池单体120的长侧表面彼此面对，并且绝缘间隔件130可以定位在电池单体120的长侧表面中的相邻长侧表面之间。在实施例中，相邻的每对电池单体120的长侧表面之间的距离(例如，第一距离)可以在约4mm至约6mm的范围内。当第一距离小于或等于约4mm时，空气层不会容易地形成在绝缘间隔件130中的每个与电池单体120中的每个之间，从而降低冷却性能。当第一距离大于6mm时，储能模块100会变得不必要地庞大。
[0082]
定位在电池单体120中的每个之间(例如，在电池单体120中的相邻电池单体120之间)的绝缘间隔件130可以防止或基本上防止电池单体120彼此接触，从而将电池单体120保持在电隔离状态中。绝缘间隔件130中的每个可以具有与一个电池单体120的长侧表面的平面尺寸对应的平面尺寸。例如，绝缘间隔件130的一个表面可以面对一个电池单体120的长侧表面，并且绝缘间隔件130的另一表面可以面对另一电池单体120的长侧表面。
[0083]
另外，绝缘间隔件130和电池单体120的长侧表面可以间隔开一定距离(例如，预定距离)(例如，第二距离)以建立用于外部空气的通道。电池单体120可以由穿过外部空气通道的外部空气冷却。
[0084]
在实施例中，绝缘间隔件130可以包括片部(例如，片)131和边缘部(例如，边缘)132。在实施例中，片部131可以包括阻燃(或不可燃)片和隔热片，当在电池单体120中的任一个中开始着火时，阻燃(或不可燃)片防止(或基本上阻碍)火蔓延到相邻电池单体120，隔热片防止(或基本上阻碍)热量传播到相邻电池单体120。在一些实施例中，片部131可以包括隔热第一片131a和通过一个或更多个粘合构件131c粘合到第一片131a的背对表面的多个(例如，两个)阻燃(或不可燃)第二片131b。片部131可以具有增加的隔热效果，并且可以通过堆叠第一片131a和第二片131b的多个层来提供阻燃性(和不可燃性)。例如，当电池单体120的温度上升或在电池单体120中产生火焰时，绝缘间隔件130可以防止或基本上防止热量或火焰通过堆叠的片部131传播到相邻电池单体120。
[0085]
绝缘间隔件130可以包括阻燃(或不可燃)片和隔热片，当在任何电池单体120中起火时，阻燃(或不可燃)片防止(或基本上阻碍)火焰传播到相邻电池单体120，隔热片防止(或基本上阻碍)热量传播到相邻电池单体120，并且稍后将更详细地描述绝缘间隔件130的构造。
[0086]
在实施例中，第一片131a和第二片131b可以具有相同的尺寸(例如，相同的长度和宽度)。在实施例中，为了促进稍后将描述的灭火剂的移动，绝缘间隔件130的厚度可以不超过第一距离的50％(例如，可以不超过相邻电池单体120之间的距离的50％)。例如，当第一距离为约6mm时，绝缘间隔件130的厚度可以不超过约3mm。当第一距离为约4mm时，绝缘间隔件130的厚度可以不超过约2mm。在一个实施例中，第一片131a可以具有在从约1mm至约1.4mm的范围内的厚度。另外，第二片131b中的每个可以具有在约0.1mm至约0.2mm的范围内
的厚度，并且粘合构件131c可以具有约0.1mm的厚度。
[0087]
在实施例中，例如，第一片131a可以包括陶瓷纸(或可以由陶瓷纸形成)，并且第二片131b可以包括云母纸(或可以由云母纸形成)。在实施例中，第一片131a可以进一步包括气凝胶。在本实施例中，因为在第一片131a中充分地设置有空气层，所以可以增大隔热效率。在实施例中，第一片131a可以包括(或者可以是)由含纤维的耐火绝缘材料制成的陶瓷纸。在实施例中，第一片131a可以包括(或者可以是)包含碱土金属的生物可溶纤维陶瓷纸，包含碱土金属的生物可溶纤维陶瓷纸是通常为对人类无害的生态友好高温绝缘材料。
[0088]
另外，片部131可以具有与图14a或图14b中所示相同的构造。
[0089]
如图14a和图15中所示，粘合构件131c位于第一片131a的相对端部和每个第二片131b的相对端部之间，使得片部131具有参考(或预定)宽度。粘合构件131c可以将第一片131a和第二片131b彼此附着。在实施例中，粘合构件131c可以在长度方向上具有与第一片131a和第二片131b相同的长度。例如，第一片131a的相对端部x1可以通过粘合构件131c粘合到第二片131b的相应的相对端部x1。
[0090]
在实施例中，粘合构件131c可以具有在约10mm至约20mm的范围内的宽度。这里，如果粘合构件131c的宽度小于约10mm，则第一片131a与第二片131b之间的粘合力会不足。如果粘合构件131c的宽度大于约20mm，则着火概率会由于粘合构件131c而增加。
[0091]
粘合构件131c可以具有各种粘合组件或构造中的任一种，诸如通常的双面胶带或粘合带，但是粘合构件131c的粘合组件和构造不限于此。
[0092]
粘合构件131c可以将第一片131a的相对端部x1附着(例如，可以仅将第一片131a的相对端部x1附着)到第二片131b，使得第一片131a和第二片131b在片部131的中心部分x2处彼此间隔开。结果，空气通道131d可以限定在第一片131a与第二片131b之间。另外，如果片部131由于(多个)电池单体120的膨胀而被压缩，则在片部131的中心部分x2处建立的空气通道131d可以减少(或减轻)片部131的压缩。
[0093]
如图14b中所示，根据另一实施例，片部131可以被构造为使得粘合构件131c位于第一片131a的顶端部和底端部处(或邻近于第一片131a的顶端部和底端部)的区域处，以将第一片131a和第二片131b彼此附着。在实施例中，粘合构件131c可以在宽度方向上具有与第一片131a和第二片131b相同的宽度。例如，第一片131a的顶端部和底端部可以通过粘合构件131c分别粘合到第二片131b的顶端部和底端部。
[0094]
在实施例中，如图14a中所示，当片部131的宽度方向尺寸比其高度方向尺寸的两倍小时，粘合构件131c可以附着到片部131的相对端部。然而，当片部131的宽度方向尺寸大于或等于其高度方向尺寸的两倍时，由于由附着到片部131的相对端部的粘合构件131c占据的面积，粘合面积(例如，垂直粘合面积)会相对于片部131的总面积减小，从而降低粘合性能。
[0095]
因此，在实施例中，当片部131的宽度方向尺寸比高度方向尺寸的两倍大时，粘合构件131c可以施加到片部131的顶端部和底端部(例如，第一片131a和第二片131b可以具有由于片部131的顶端部和底端部而彼此粘合的区域)来增加粘合面积，从而改善粘合性能。除了(多个)粘合构件131c的位置之外，图14b中所示的片部131的构造可以与图14a和图15中所示的片部131基本上相同。
[0096]
然而，当粘合构件131c被施加到片部131的顶端部和底端部时，可以改善粘合性
能，并且在一些实施例中，可以不单独地需要边缘部132(下面描述)(例如，可以省略边缘部132)。
[0097]
在一些实施例中，边缘部132可以沿着片部131的外围边缘设置。在实施例中，边缘部132可以包括诸如通常的聚乙烯或聚丙烯的塑料材料(或可以由诸如通常的聚乙烯或聚丙烯的塑料材料制成)，并且可以通过使用双注射工艺(double injection process)结合到片部131的边缘以固定片部131的形状。在一些实施例中，边缘部132可以具有在约3mm至约6mm的范围内的宽度。如果边缘部132的宽度小于约3mm，则片部131会不容易固定，并且如果边缘部132的宽度大于约6mm，则会增加由塑料材料制成的边缘部132的着火概率。
[0098]
如上所述，当从绝缘间隔件130的顶部部分施加灭火剂时，灭火剂可以沿着片部131的表面向下移动。因此，灭火剂可以接触相邻电池单体120的壳体121，从而对电池单体120执行熄灭和冷却的操作。这里，将进一步详细描述灭火剂的移动。
[0099]
如图16中所示，顶板140还可以包括分别被定位为与绝缘间隔件130对应(例如，定位在绝缘间隔件130之上或上方)的开口143。因此，灭火剂在从灭火片150发射时可以通过顶板140的开口143穿过顶板140以到达绝缘间隔件130。另外，灭火剂可以沿着绝缘间隔件130的面对相邻电池单体120的壳体121的表面移动，从而熄灭火并冷却电池单体120。灭火剂由位于电池单体120中的其温度高于参考温度的一个或更多个之上的灭火片150发射。因此，灭火剂可以从具有升高的温度的电池单体120的顶部喷射。另外，由于灭火剂沿着绝缘间隔件130的定位在对应的电池单体120的前侧和后侧处的表面移动，所以可以执行对应的电池单体120的熄灭和冷却两者。
[0100]
这里，将描述根据本发明的另一实施例的储能模块200的构造。
[0101]
图17是根据本发明的另一实施例的储能模块200的透视图；图18是图17中所示的储能模块200的仰视透视图；图19是沿着图17的线e-e截取的剖视图；图20是示出在图17至图19中所示的储能模块200中布置在盖构件210中的电池单体120和绝缘间隔件230的透视图。
[0102]
参照图17至图20，根据本公开的另一实施例的储能模块200可以包括盖构件210、电池单体120、绝缘间隔件230、顶板240、灭火片250和顶盖260。
[0103]
盖构件210、顶板240、灭火片250和顶盖260可以与上述储能模块100的那些类似地构造。另外，电池单体120可以与储能模块100的电池单体相同(或基本上相同)。因此，以下描述将集中于储能模块200与储能模块100之间的差异。
[0104]
盖构件210可以包括一起形成空间的底板211、端板(或多个端板)212和侧板(或多个侧板)213，在所述空间中电池单体120和绝缘间隔件230与电池单体120交替地布置在底板211上。另外，盖构件210可以固定电池单体120和绝缘间隔件230的位置，并且可以保护电池单体120免受外部冲击。另外，底板211还可以包括使来自灭火片250的灭火剂和沿着绝缘间隔件230的外部表面移动的空气通过其排出的开口(例如，通孔)211a。通孔211a可以被定位为与绝缘间隔件230对应。
[0105]
绝缘间隔件230定位在电池单体120中的相邻电池单体120之间，以防止或基本上防止电池单体120彼此接触，从而将电池单体120的壳体121保持在电隔离状态中。在实施例中，绝缘间隔件230中的每个可以具有均具有足以完全覆盖两个相邻电池单体120的长侧表面的平面尺寸的侧表面。例如，绝缘间隔件230中的一个可以定位在每组四个相邻电池单体
120之间，其被布置为使得四个电池单体120中的两个电池单体120的长侧表面彼此面对。另外，在绝缘间隔件230中的每个与电池单体120之间保持距离以建立外部空气通道和/或灭火剂通道，从而允许冷却电池单体120。绝缘间隔件230可以包括阻燃(或不可燃)片和隔热片(或可以由阻燃(或不可燃)片和隔热片制成)，当火在电池单体120中的任一个中爆发时，阻燃(或不可燃)片防止(或基本上减轻)火蔓延到相邻电池单体120，隔热片防止(或基本上减轻)热量传播到相邻电池单体120。下面将进一步详细描述绝缘间隔件230的构造。
[0106]
顶板240可以结合到盖构件210的顶部部分。顶板240可以结合到盖构件210，同时覆盖电池单体120的顶部部分。
[0107]
顶板240包括分别与位于每个电池单体120的顶表面上的排气孔124a对应的管道241。管道241可以沿着例如顶板240的长度方向的方向布置。因此，如果排气孔124a破裂，则通过电池单体120的排气孔124a排放的气体可以沿着顶板240的管道241向上移动。将在后面进一步详细描述管道241的构造和操作。
[0108]
灭火片250位于顶板240与顶盖260之间。灭火片250可以包括位于顶板240的管道241的相对侧处并且在顶板240的长度方向上延伸的多个平面片。灭火片250可以安装在顶盖260的底表面260b上。这里，长度方向可以指顶板240的管道241延伸所沿的方向。
[0109]
顶盖260结合到顶板240的顶部部分。顶盖260可以覆盖顶板240和灭火片250，从而保护顶板240和灭火片250免受施加到顶盖260的顶表面的外部冲击。另外，顶盖260可以包括排放开口(例如，排放孔)261。另外，顶盖260还可以包括与排放孔261中的相应排放孔261的外周间隔开(例如，围绕排放孔261中的相应排放孔261的外周延伸)的突起部(例如，突起)262。突起部262可以向下突出。管道241可以分别结合到突起部262的内部(例如，可以分别延伸到突起部262的内部中)。排放孔261中的每个可以包括沿一个方向(例如，沿顶盖260的长度方向)布置的多个排放孔。另外，排放孔261可以被定位为与顶板240的管道241对应。另外，排放孔261还可以被设置为穿过顶盖260的顶表面和底表面并且彼此间隔开的多个开口。因此，如果排气孔124a破裂，则从电池单体120的排气孔124a排放的气体可以沿着顶板240的管道241和顶盖260的排放孔261排放到外部侧。
[0110]
在实施例中，顶盖260还可以包括通孔263，灭火片250的灭火剂和沿着绝缘间隔件230的外部表面移动的空气通过通孔263被排出。通孔263可以被定位为分别与绝缘间隔件230对应。
[0111]
在实施例中，均具有比顶盖260的其它区域低的高度(例如，在电池单体120上方的较低高度)的凹进部(例如，凹陷部分或凹进)265可以设置在顶盖260的长度方向上，并且排放孔261可以布置在凹进部265处。利用这种构造，通过管道241和排放孔261排放的气体可以聚集在凹进部265中，并且气体可以通过使用例如单独的风扇或抽吸结构(例如，真空)排放到外部侧，从而允许由电池单体120产生的气体被快速排放。
[0112]
这里，将描述根据本公开的实施例的储能模块200中的电池单体120和绝缘间隔件230的构造和操作。
[0113]
图21a和图21b分别是示出将在图17至图20中所示的储能模块200中使用的绝缘间隔件230的构造的透视图和分解透视图；图22是沿着图17的线f-f截取的透视图。
[0114]
电池单体120可以与绝缘间隔件230交替地布置在盖构件210的底板211的顶表面上。在实施例中，绝缘间隔件230中的每个可以具有均具有足以完全覆盖两个相邻电池单体
120的长侧表面的平面尺寸的侧表面。例如，绝缘间隔件230中的一个可以具有完全覆盖四个电池单体120中的两个电池单体120的长侧表面的一个表面和完全覆盖两个电池单体120的长侧表面的另一表面。在实施例中，绝缘间隔件230中的一个的一个表面可以完全覆盖两个相邻电池单体120的长侧表面，并且绝缘间隔件230的另一表面可以完全覆盖两个相邻电池单体120的长侧表面。换言之，绝缘间隔件230可以定位在被布置成使得四个电池单体120中的两个电池单体120的长侧表面彼此面对的每组四个相邻电池单体120之间。
[0115]
在实施例中，电池单体120可以被布置为使得电池单体120中的一个的长侧表面与电池单体120中的另一个(例如，相邻的)电池单体120的长侧表面间隔开一定距离(例如，参考或预定距离)，并且绝缘间隔件230被定位在相邻电池单体120之间。
[0116]
在实施例中，两个相邻电池单体120的长侧表面之间的距离(例如，第一距离)可以在约3.5mm至约4.5mm的范围内。如果第一距离小于3.5mm，则不容易在电池单体120与绝缘间隔件230之间设置空气层，从而降低冷却效率。如果第一距离大于4.5mm，则储能模块200会变得不必要地庞大。
[0117]
定位在电池单体120中的每个之间的绝缘间隔件230可以防止或基本上防止电池单体120彼此接触，从而将电池单体120的壳体121保持在电隔离状态中。另外，绝缘间隔件230和电池单体120的长侧表面可以间隔开一定距离(例如，第二距离)以建立用于外部空气的通道。电池单体120可以由穿过外部空气通道的外部空气冷却。
[0118]
在实施例中，绝缘间隔件230可以仅包括片部(例如，片)而没有单独的边缘部。片部可以包括阻燃(或不可燃)片和隔热片，当火在电池单体120中的任一个中开始时，阻燃(或不可燃)片防止(或基本上阻碍)火蔓延到相邻电池单体120，隔热片防止(或基本上阻碍)热量传播到相邻电池单体120。在一些实施例中，绝缘间隔件230可以包括隔热第一片231a和通过一个或更多个粘合构件231c粘合到第一片231a的背对表面的多个(例如，两个)阻燃(或不可燃)第二片231b。在实施例中，第一片231a和第二片231b可以具有相同的尺寸(例如，相同的长度和宽度)。在实施例中，为了促进灭火剂的移动(这将在后面描述)，绝缘间隔件230的厚度可以不超过第一距离的50％。
[0119]
粘合构件231c可以定位在第一片231a的顶端部和底端部与第二片231b中的每个的顶端部和底端部之间，使得片部具有特定宽度(例如，预定宽度)，并且可以将第一片231a和第二片231b彼此附着。在实施例中，粘合构件231c可以在宽度方向上具有与第一片231a和第二片231b相同的宽度。例如，第一片231a的顶端部和底端部可以通过粘合构件231c粘合到第二片231b的相应顶端部和底端部。
[0120]
在实施例中，如果绝缘间隔件230具有比其高度方向尺寸的两倍大的宽度方向尺寸，则第一片231a可以通过粘合构件231c在其顶端部和底端部处粘合，从而改善粘合性能。例如，当绝缘间隔件230的宽度方向尺寸大于或等于其高度方向尺寸的两倍时，当第一片231a和第二片231b在相对端部处通过粘合构件231c彼此粘合时(见图14a)，粘合性能会降低。绝缘间隔件230可以具有与图21b中所示的绝缘间隔件230的构造相同的构造。
[0121]
如上所讨论的，如果从绝缘间隔件230的顶部部分施加灭火剂，则灭火剂可以沿着绝缘间隔件230的表面向下移动。因此，灭火剂可以接触相邻电池单体120的壳体121，从而熄灭火并冷却电池单体120。这里，将进一步详细描述灭火剂的移动和电池单体120的使用空气的冷却。
[0122]
如图22中所示，顶板240还可以包括开口(例如，开口孔)243，开口243被定位为分别与绝缘间隔件230对应。因此，从灭火片250发射的灭火剂可以通过顶板240的开口243穿过顶板240以到达绝缘间隔件230。另外，灭火剂可以沿着绝缘间隔件230的面向电池单体120的壳体121的表面移动，从而熄灭并冷却电池单体120。当电池单体120的温度高于参考温度时，灭火剂从一个或更多个电池单体120上方的灭火剂片250发射(或喷射)。因此，灭火剂可以从其温度已经升高的电池单体120的顶部部分喷射。另外，由于灭火剂沿着绝缘间隔件230的定位在对应的电池单体120的前侧和后侧处的表面移动，所以可以执行对应的电池单体120的熄灭和冷却两者。
[0123]
在实施例中，顶盖260还可以包括通孔263，通孔263穿过顶盖260的顶表面和底表面并且被定位为分别与开口243对应。例如，通孔263可以分别与绝缘间隔件230对应。
[0124]
在实施例中，盖构件210的底板211还可以包括被定位为分别与绝缘间隔件230对应的通孔211a。因此，通过顶盖260的通孔263和顶板240的开口243引入的空气可以沿着设置在绝缘间隔件230与电池单体120之间的空间移动，以通过底板211的通孔211a排放。当然，空气的移动(例如，气流方向)可以反转。以此方式，可以通过通孔211a、通孔263和开口243提供空气通道，从而改善冷却效率。
[0125]
这里，将进一步详细描述在根据本发明的实施例的储能模块100或储能模块200中使用的电池单体120的构造。
[0126]
图23a和图23b分别是在根据本公开的实施例的储能模块100或200中使用的电池单体120的透视图和剖视图。
[0127]
参照图23a和图23b，电池单体120被构造为使得电极组件125容纳在壳体121中，并且盖板124覆盖壳体121的顶部部分。在实施例中，具有比其他区域小的厚度的排气孔124a大致位于盖板124的中心处。如上所述，顶板140的管道141被定位为与排气孔124a的顶部部分对应。
[0128]
另外，电极组件125可以通过一对集流体126电连接到位于盖板124上的第一电极端子122和第二电极端子123。为了方便起见，在下面的描述中，第一电极端子122将被称为负电极端子，第二电极端子123将被称为正电极端子，但是它们的极性可以反转。
[0129]
电极组件125可以包括负电极125a、被定位为面对负电极125a的正电极125b以及定位在负电极125a与正电极125b之间的隔膜125c，并且电极组件125可以与电解质(未示出)一起容纳在壳体121中。
[0130]
虽然已经描述了一些示例实施例来实践本公开的储能模块，但是本领域普通技术人员将理解的是，在不脱离如由权利要求阐述的本公开的精神和范围的情况下，可以在其中进行形式和细节上的各种改变。