本公開涉及一種電池單元結(jié)構(gòu)和包括該電池單元結(jié)構(gòu)的車輛，并且更具體地，本公開涉及一種如下電池單元結(jié)構(gòu)和包括該電池單元結(jié)構(gòu)的車輛：在該電池單元結(jié)構(gòu)中，即使網(wǎng)狀部分被由諸如熱失控的事件產(chǎn)生的材料(例如，包括電極中包括的活性材料和金屬的火花材料)堵塞，排氣區(qū)域也會由于因內(nèi)部壓力增大引起的破裂而擴展，由此排出氣體并防止材料和火焰的噴射。本申請要求于2023年2月15日在韓國提交的韓國專利申請no.10-2023-0020357的優(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi)容通過引用并入本文。

背景技術(shù)：

1、隨著對諸如筆記本電腦、攝像機、手機的便攜式電子產(chǎn)品的需求迅速增加，并且隨著機器人和電動汽車等的商業(yè)化加速，正在進行對能夠反復充電和放電的高性能二次電池的積極研究。

2、目前商用二次電池包括鎳鎘電池、鎳氫電池、鎳鋅電池和鋰二次電池。其中，與鎳類二次電池相比，鋰二次電池由于幾乎沒有記憶效應而自由充電和放電、非常低的自放電速率和高能量密度而備受關(guān)注。

3、這些鋰二次電池通常分別使用鋰類氧化物和碳材料作為正極活性材料和負極活性材料。鋰二次電池包括：電極組件，在所述電極組件中，設置有分別涂覆有正極活性材料和負極活性材料的正極板和負極板，其中，隔膜在正極板和負極板之間；以及外殼(即，電池殼體)，其將電解液和電極組件一起密封和儲存。

4、另外，鋰二次電池可以根據(jù)電池殼體的形狀被分類為罐型二次電池和袋型二次電池，在所述罐型二次電池中，電極組件被容納在金屬罐中，在所述袋型二次電池中，電極組件被容納在鋁層壓片的袋中。

5、最近，二次電池已經(jīng)廣泛用于電動汽車和諸如電力存儲系統(tǒng)(ess)的中大型裝置以及諸如便攜式電子裝置的小型裝置的驅(qū)動和儲能。多個二次電池可以彼此電連接并存儲在模塊殼體內(nèi)以形成電池模塊，并且這些電池模塊和/或電池電芯可以在窄空間中電連接以增加能量密度，從而產(chǎn)生電池組。

6、然而，如果大量電池模塊和/或電池電芯密集地存儲在小空間中，則它們可能易受諸如火災或爆炸的事故的影響。因此，現(xiàn)有的電池單元結(jié)構(gòu)(諸如，電池模塊或電池組)具有排氣孔和網(wǎng)狀構(gòu)件，所述排氣孔用于在其中發(fā)生諸如熱失控的事件時排出氣體，所述網(wǎng)狀構(gòu)件在排氣期間防止諸如火花材料的材料排出(所述火花材料包括電極中包括的活性材料和金屬)。

7、然而，排氣孔和網(wǎng)狀構(gòu)件被在發(fā)生諸如熱失控的事件時產(chǎn)生的材料堵塞，使得內(nèi)部壓力過度增加，從而導致電池單元結(jié)構(gòu)中的火災或爆炸。因此，需要開發(fā)一種具有解決上述問題的結(jié)構(gòu)的新型電池單元結(jié)構(gòu)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、技術(shù)問題

2、本公開旨在解決相關(guān)技術(shù)的問題，因此本公開旨在提供一種電池單元結(jié)構(gòu)，該電池單元結(jié)構(gòu)被配置為使得即使排氣孔被諸如熱失控的事件產(chǎn)生的材料堵塞，排氣區(qū)域也會由于增加的內(nèi)部壓力導致的破裂而擴展，從而排出氣體并防止材料和火焰的噴射。

3、然而，本公開所要解決的技術(shù)問題并不限于上述問題，并且本領域技術(shù)人員從下面描述的本發(fā)明的描述中將清楚地理解上文沒有提到的其他問題。

4、技術(shù)方案

5、根據(jù)本公開的一個方面，提供了一種電池單元結(jié)構(gòu)，所述電池單元結(jié)構(gòu)包括：電池電芯；電池殼體，所述電池殼體具有被配置為在其中容納所述電池電芯的容納空間并且所述電池殼體在其至少一側(cè)上包括排氣部分，所述排氣部分被配置為排出從所述電池電芯產(chǎn)生的氣體；以及電池蓋，所述電池蓋被配置為覆蓋所述電池電芯，其中，所述排氣部分可以包括：排出部分，所述排出部分包括排氣孔和破裂部分，所述排氣孔被配置為排出所述氣體，所述破裂部分被配置為在所述容納空間的內(nèi)部壓力達到預定壓力或更大時破裂；以及網(wǎng)狀部分，所述網(wǎng)狀部分被定位成面向所述容納空間，且所述排出部分在所述網(wǎng)狀部分與所述容納空間之間。

6、所述排氣孔可以被配置為與所述網(wǎng)狀部分的部分交疊。

7、所述破裂部分可以被配置為與所述網(wǎng)狀部分的部分交疊。

8、所述網(wǎng)狀部分可以被配置為排出在所述電池電芯的排氣期間產(chǎn)生的材料當中的氣體，并且防止包括電極中包括的金屬和活性材料的火花材料被排出。

9、所述破裂部分可以鄰近所述排氣孔設置。

10、所述破裂部分可以包括多個易損部分，所述多個易損部分被配置為具有比周圍部分更低的強度。

11、所述多個易損部分可以沿著具有預定長度的至少一條直線形成。

12、所述多個易損部分可以被形成為彼此間隔開預定距離。

13、所述排氣部分可以包括引導部分，所述引導部分被配置為將所述氣體從所述排氣孔引導到所述網(wǎng)狀部分。

14、所述引導部分可以從所述排氣孔的周緣朝向所述網(wǎng)狀部分突出。

15、根據(jù)本公開的另一方面，提供了一種包括根據(jù)本公開的電池單元結(jié)構(gòu)的車輛。

16、有益效果

17、根據(jù)本公開的一個方面，在電池單元結(jié)構(gòu)中，排氣區(qū)域優(yōu)選地被設計為在開始時很小，并且被配置為在網(wǎng)狀部分被堵塞時通過破裂而擴展，從而最小化氧氣的流入并且促進氣體排出。

18、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，即使在排氣期間可能用氣體產(chǎn)生的火花材料阻擋網(wǎng)狀構(gòu)件，排氣區(qū)域也可以通過破裂而擴展以連續(xù)且有效地排出氣體并防止火花材料和/或火焰的噴射。

19、然而，從本公開可獲得的效果不限于上述效果，并且本領域技術(shù)人員根據(jù)下面描述的本發(fā)明的描述將清楚地理解上文未提及的其他效果。

技術(shù)特征：

1.一種電池單元結(jié)構(gòu)，所述電池單元結(jié)構(gòu)包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池單元結(jié)構(gòu)，

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池單元結(jié)構(gòu)，

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池單元結(jié)構(gòu)，

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池單元結(jié)構(gòu)，

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池單元結(jié)構(gòu)，

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池單元結(jié)構(gòu)，其中，所述多個易損部分沿著具有預定長度的至少一條直線形成。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池單元結(jié)構(gòu)，

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池單元結(jié)構(gòu)，

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電池單元結(jié)構(gòu)，

11.一種車輛，所述車輛包括根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的電池單元結(jié)構(gòu)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種電池單元結(jié)構(gòu)，其中，即使現(xiàn)有的排氣孔被堵塞，排氣區(qū)域也會由于增加的內(nèi)部壓力引起的破裂而擴展，從而能夠排出氣體并防止材料和火焰的噴出。根據(jù)本發(fā)明的一個方面的電池單元結(jié)構(gòu)包括：電池電芯；電池殼體，所述電池殼體具有被配置為將所述電池電芯容納在其中的容納空間并且所述電池殼體在其至少一側(cè)上具有排氣部分，所述排氣部分用于排出所述電池電芯產(chǎn)生的氣體；以及電池蓋，所述電池蓋用于覆蓋所述電池電芯，其中，所述排氣部分可以包括：排出部分，所述排出部分具有用于排出所述氣體的排氣孔和在所述容納空間的內(nèi)部壓力大于或等于預定壓力時破裂的破裂部分；以及網(wǎng)狀部分，所述網(wǎng)狀部分被定位為面向所述容納空間，且所述排出部分位于所述網(wǎng)狀部分與所述容納空間之間。

技術(shù)研發(fā)人員：鄭勢潤,姜達模,池昊俊,權(quán)宇容,金昇俊,金仁洙,樸真用
受保護的技術(shù)使用者：株式會社LG新能源
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19