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CN114175362B - 具有能够快速冷却的结构的电池模块和包括该电池模块的能量存储系统 - Google Patents

具有能够快速冷却的结构的电池模块和包括该电池模块的能量存储系统 Download PDF

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Abstract

根据本发明的一个实施例的电池模块包括：子模块，该子模块包括单体堆和一对汇流条框架，该单体堆包括多个电池单体，所述一对汇流条框架中的每个被分别联接到所述单体堆的一侧和另一侧；模块壳体，该模块壳体用于容纳所述子模块，并且具有被形成为用于循环空气的空气入口和空气出口；喷洒器，该喷洒器在所述单体堆的堆叠方向上的一侧上穿过所述模块壳体；以及出口关闭装置，该出口关闭装置通过浮力而移动，用于关闭所述空气出口，所述浮力由通过所述喷洒器引入所述模块壳体中的冷却水而产生。

Description

具有能够快速冷却的结构的电池模块和包括该电池模块的能 量存储系统
技术领域
本公开涉及一种具有允许快速冷却的结构的电池模块和包括该电池模块的ESS。更具体地，本公开涉及如下电池模块和包括该电池模块的ESS，该电池模块具有能够在由于排气气体在电池模块的内部泄漏而操作喷洒器时快速增加用于灭火和冷却的冷却流体(例如，冷却水)的液位的结构。
本申请要求2020年3月5日在韩国提交的韩国专利申请第10-2020-0027899号的优先权，其公开内容以引用方式并入本文中。
背景技术
目前商业化的二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池和锂二次电池。其中，锂二次电池备受关注，因为与镍类二次电池相比，锂二次电池几乎没有记忆效应，从而确保自由充电和放电，并且还具有非常低的放电速率和高的能量密度。
锂二次电池主要使用锂类氧化物和碳材料分别作为正极活性材料和负极活性材料。锂二次电池包括：电极组件，在该电极组件中设置有分别涂覆正极活性材料和负极活性材料的正极板和负极板，并且分隔件被置于该正极板和该负极板之间；以及外部，即电池袋外部，该外部用于将电极组件与电解质一起密封和存储。
最近，二次电池不仅广泛用于诸如便携式电子设备的小型设备，还广泛用于诸如车辆和能量存储系统的中型或大型设备。当在这种中型或大型设备中使用时，大量二次电池被电连接以增加容量和输出。特别地，袋型二次电池广泛用于这种中型设备，因为袋型二次电池可以容易地堆叠。
同时，由于对大容量结构的需求最近随着作为能量存储源的使用而不断增加，对电池模块的需求也在不断增加，该电池模块包括串联和/或并联电连接的多个二次电池。
此外，电池模块通常具有由金属材料制成的外部壳体，以保护或存储多个二次电池免受外部冲击。同时，对高容量电池模块的需求最近正在增加。
在这种高容量电池模块的情况下，如果电池模块的内部的温度由于在至少一些内部电池单体中发生排气而增加，则可能产生很大的损坏。也就是说，如果由于内部温度的增加而发生热失控现象，则高容量电池模块的温度可能迅速增加，因此可能发生大规模的着火和/或爆炸。
因此，需要开发一种快速且完全的灭火技术，以在由于在电池模块的内部的电池单体中发生排气而出现异常温度升高时立即采取措施。
发明内容
技术问题
本公开被设计成解决相关技术的问题，因此本公开涉及当由于排气气体在电池模块的内部泄漏而操作喷洒器时，快速增加用于灭火和冷却的冷却流体(例如，冷却水)的液位，以确保快速灭火和冷却，并且本公开涉及包括电池模块的ESS。
然而，本公开要解决的技术问题不限于上述问题，并且本领域技术人员将从以下描述中理解本文未提及的其他目的。
技术方案
在本公开的一个方面，提供了一种电池模块，该电池模块包括：子模块，该子模块包括单体堆和一对汇流条框架，该单体堆具有多个电池单体，所述一对汇流条框架被分别联接到所述单体堆的一侧和另一侧；模块壳体，该模块壳体被构造成容纳所述子模块，并且被构造成具有被形成为循环空气的空气入口和空气出口；喷洒器，该喷洒器被设置成在所述单体堆的堆叠方向上的一侧处穿过所述模块壳体；以及出口关闭装置，该出口关闭装置被构造成通过浮力而移动，从而使得所述空气出口被关闭，所述浮力由通过所述喷洒器引入所述模块壳体中的冷却水所产生。
所述出口关闭装置可以包括：固定杆，该固定杆被固定在所述模块壳体的内表面上；密封门，该密封门被铰接到所述固定杆；和浮力构件，该浮力构件被附接到所述密封门。
所述固定杆可以具有至少两个引导凹槽，所述密封门可以包括数量与所述引导凹槽的数量对应的滑动球，并且该滑动球可以被插入所述引导凹槽中，并且被引导以沿着所述引导凹槽的延伸方向移动。
所述引导凹槽可以被成形为朝向所述空气出口向上倾斜。
所述空气出口可以具有穿过所述模块壳体而形成的多个孔，并且所述密封门可以具有多个插入突起，所述多个插入突起的形状和尺寸对应于所述孔。
所述电池模块可以包括膨胀垫，该膨胀垫被设置在所述空气入口的内侧处，并且被构造成当接触被引入到所述电池模块中的冷却流体时通过膨胀而至少部分地关闭所述空气入口。
所述膨胀垫可以被附接到所述模块壳体的内表面上。
所述膨胀垫可以被至少部分地插入容纳凹槽中，该容纳凹槽被形成在所述模块壳体的内表面处。
所述电池模块可以包括网板，该网板分别被设置在所述膨胀垫的两侧处，以引导所述膨胀垫的膨胀移动。
所述电池模块可以包括热膨胀块，该热膨胀块被设置在所述模块壳体的内部的中空空间，以随着所述模块壳体的内部温度升高而热膨胀。
所述喷洒器可以包括：联接器，该联接器位于所述模块壳体的外侧处，并且被连接到供应冷却流体的供应管；喷洒器头，该喷洒器头位于所述模块壳体的内侧处，并且被连接到所述联接器；以及绝缘盖，该绝缘盖包括固定部和盖部，该固定部被固定到所述模块壳体，该盖部通过结合层被固定到所述固定部，并且被构造成在参考温度以上、随着所述结合层的结合力减小或丧失而与所述固定部分离。
所述盖部可以被铰接到所述固定部，并且在所述参考温度以上通过基于铰接部旋转到所述喷洒器头的下侧而被打开。
同时，根据本公开的实施例的能量存储系统(ESS)包括多个根据本公开的电池模块。
有益效果
根据本公开的实施例，当由于排气气体在电池模块内部泄漏而操作喷洒器时，能够快速增加用于灭火和冷却的冷却流体(例如，冷却水)的液位，从而允许快速的冷却和灭火。
附图说明
附图图示了本公开的优选实施例，并且与前述公开内容一起用于提供对本公开的技术特征的进一步理解，因此，本公开不被解释为限于附图。
图1和图2是示出根据本公开的实施例的电池模块的立体图。
图3是示出图1和图2中描绘的电池模块的内部结构的视图。
图4和图5是示出根据本公开的实施例的电池模块的内部结构的视图，从而展示了被应用于本公开中的热膨胀块。
图6是示出根据本公开的实施例的电池模块的内部结构的视图，其中被应用于本公开中的绝缘盖被打开。
图7是示出被应用于本公开中的绝缘盖的立体图。
图8至图11是示出被应用于本发明的出口关闭装置的视图。
图12是示出被应用于本发明的密封门和浮力构件的视图。
图13是示出根据本公开的实施例的电池模块的前表面的一部分的视图，从而展示了被设置在电池模块的内部的膨胀垫。
图14至图16是示出了从侧面观察的根据本公开的实施例的电池模块的截面的一部分的视图，从而展示了被设置在电池模块的内部的膨胀垫。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述本公开的优选实施例。在描述之前，应当理解，说明书和所附权利要求中使用的术语不应被解释为限于一般意义和字典意义，而是基于允许发明人为了最佳解释而适当地定义术语的原则，基于与本公开的技术方面相对应的意义和概念来解释。因此，本文提出的描述仅仅是出于说明的目的的优选示例，并不旨在限制本公开的范围，因此应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对其进行其他等同方案和修改。
首先，参考所有附图，根据本公开的实施例的电池模块1包括多个电池单体100、汇流条框架200、模块壳体300、空气入口400、空气出口500、喷洒器600和出口关闭装置700(参见图8)。此外，所述电池模块1还可以包括热膨胀块B和/或膨胀垫E。
参考图3至图6，所述电池单体100被设置成多个，并且多个电池单体100被堆叠以形成一个单体堆。所述电池单体100可以采用例如袋型电池单体。所述电池单体100包括一对电极引线110，所述一对电极引线110分别在纵向方向(平行于图中所示的Y轴线的方向)上的两侧处引出。同时，尽管在图中未示出，但是如果需要，所述单体堆还可以包括被设置在彼此相邻的电池单体100之间的缓冲垫。当所述单体堆被容纳在所述模块壳体300中时，所述缓冲垫允许所述单体堆以压缩状态被容纳，从而限制由外部冲击引起的移动，并且抑制所述电池单体100的鼓胀现象。
参考图3至图6，所述汇流条框架200被成对设置，并且一对汇流条框架200覆盖所述单体堆的宽度方向(平行于图中的Y轴线的方向)上的一侧和另一侧。所述电池单体100的电极引线110穿过形成在所述汇流条框架200处的狭缝而被引出，并且通过焊接等方式被弯曲并固定到被设置到所述汇流条框架200的汇流条上。也就是说，多个电池单体100可以通过被设置到所述汇流条框架200的汇流条而串联地、并联地或者串联和并联地连接。
所述单体堆和汇流条框架200可以彼此联接，以形成单个子模块。
参考图1至图3，所述模块壳体300具有大致长方体的形状，并且在其中容纳所述单体堆和汇流条框架200的组件，即子模块。所述模块壳体300包括：一对基盖310，所述一对基盖310被分别构造成覆盖所述子模块的下表面和上表面(平行于X-Y平面的表面)；一对侧盖320，所述一对侧盖320被分别构造成覆盖所述子模块的侧表面(平行于X-Z平面的表面)；前盖330，该前盖330被构造成覆盖所述子模块的前表面(平行于Y-Z平面的表面)；和后盖340，该后盖340被构造成覆盖所述子模块的后表面(平行于Y-Z平面的表面)。
参考图1至图3，所述空气入口400被形成在所述单体堆的堆叠方向(平行于X轴线的方向)上的一侧处，即所述电池模块1的纵向方向上的一侧处，并且具有穿过所述前盖330而形成的孔形。所述空气出口500被形成在所述单体堆的堆叠方向上的另一侧处，即所述电池模块1的纵向方向上的另一侧处，并且具有穿过所述后盖340而形成的多个孔。所述空气入口400和空气出口500位于沿着所述电池模块1的纵向方向(平行于X轴线的方向)的斜对角相反侧处。
参考图3，在所述汇流条框架200和侧盖320之间形成中空空间。也就是说，用于冷却电池单体100的空气在其中流动的中空空间被形成在所述模块壳体300的六个外表面中的面向所述子模块的宽度方向(平行于Y轴线的方向)上的一侧和另一侧的一个外表面与所述汇流条框架200之间。该中空空间被形成在所述电池模块1的宽度方向(平行于Y轴线的方向)上的两侧中的每一侧处。
所述空气入口400被形成在与被形成于所述电池模块1的宽度方向(平行于Y轴线的方向)上的一侧处的中空空间对应的位置处，并且所述空气出口500被形成在与被形成于所述电池模块1的宽度方向上的另一侧处的中空空间对应的位置处。
在所述电池模块1中，通过所述空气入口400引入该电池模块1中的空气在从形成于所述电池模块1的宽度方向上的一侧处的中空空间移动到形成于所述电池模块1的宽度方向上的另一侧处的中空空间的同时冷却所述电池单体100，然后通过空气出口500排出。也就是说，所述电池模块1对应于空气冷却电池模块。
同时，在本公开中，与空气入口400的名称不同的是，所述空气入口400也可以用于冷却，以用作排出上升的受热空气的通道。另外，与空气出口500的名称不同的是，所述空气出口500也可以用作引入用于冷却的外部空气的通道。也就是说，用于强制排气的叶轮可以被安装在所述空气入口400处，并且空气循环的方向可以根据叶轮的旋转方向而变化。
参考图3、图6和图7，所述喷洒器600被连接到供应诸如冷却水的冷却流体的供应管(未示出)，并且当所述电池模块1内部的温度或所述电池模块1内部的气体流量增加超过一定水平时，所述喷洒器600进行操作，从而将冷却流体供应到所述电池模块1中。换句话说，如果在所述电池单体100中发生异常情况以引起排气，使得高温气体被排出，则所述喷洒器600检测到高温气体并进行操作。如果所述喷洒器600以这种方式操作，则冷却流体可以被供应到所述电池模块1中，以防止所述电池单体100由于过热而着火和/或爆炸。
所述喷洒器600的一部分暴露在所述后盖340之外，并且所述喷洒器600的其它部分被设置成穿过所述后盖340并且位于被形成在所述汇流条框架200和侧盖320之间的中空空间中。所述喷洒器600被安装在与被形成于所述后盖340的纵向方向(平行于Y轴线的方向)上的一侧上的空气出口500相反的一侧处。
所述喷洒器600包括联接器610、喷洒器头620和绝缘盖630。所述联接器610位于所述模块壳体300的外侧处，并且被连接到供应冷却流体的供应管(未示出)。也就是说，所述联接器610由金属材料制成，并且是用于紧固外部供应管的部件。所述喷洒器头620位于所述模块壳体300的内侧处，并且被连接到所述联接器610。所述绝缘盖630覆盖所述喷洒器头620，从而防止所述喷洒器头620与电池单体100的电极引线110和/或所述汇流条框架200的汇流条直接接触而导致短路。
所述喷洒器头620包括玻璃泡621和保持支架622。
所述玻璃泡621阻塞所述联接器610的冷却流体喷射孔P，并且如果所述电池模块1内部的温度或由排气气体加热的内部气体的流量增加超过参考值，则所述玻璃泡621发生破裂，以打开所述冷却流体喷射孔P。所述玻璃泡621包含随着温度升高而膨胀的液体，并且如果在所述电池模块1的内部的至少一些电池单体100中发生排气，使得高温排气填充在所述电池模块1中，则该液体发生膨胀。随着该液体的膨胀，所述玻璃泡621的内部压力增加，同时，如果气体的外力由于所述玻璃泡621外部的高压排气气体而一起作用，则所述玻璃泡621破裂，因此冷却流体通过所述冷却流体喷射孔P填充所述模块壳体300的内部。所述保持支架622由金属材料制成，并且包围所述玻璃泡621，以固定所述玻璃泡621不移动。
所述绝缘盖630包括固定部631和盖部632。所述固定部631通过夹持固定被附接到所述后盖340。也就是说，所述固定部631的一部分位于所述后盖340的外侧处，并且所述固定部631的另一部分位于所述后盖340的内侧处。所述盖部632从所述固定部631沿着大致垂直于所述固定部的方向延伸，并且覆盖所述喷洒器头620。
所述盖部632包括面向所述单体堆和汇流条框架200的第一区域632a以及除所述第一区域之外的第二区域632b。所述第一区域632a被形成为使得封闭面积大于开放面积，并且所述第二区域632b被形成为使得开放面积大于封闭面积。所述盖部632至少部分地开放，以便允许通过所述冷却流体喷射孔P喷射的冷却流体被顺畅地供应到所述模块壳体300中。
此外，所述第一区域632a的开放面积小于所述第二区域632b的开放面积，以便最小化因所述保持支架622和电极引线110之间的接触和/或所述保持支架622和汇流条之间的接触而导致的短路的可能性。同时，所述第一区域632a可以具有用于喷射冷却流体的至少一个盖孔H。
同时，所述盖部632以可拆卸的结构被联接到被固定至所述模块壳体300的固定部631。结合层A被置于所述固定部631和盖部632之间，使得当电池模块1处于正常使用状态时，所述固定部631和盖部632保持彼此联接。然而，如果在所述电池单体100处发生排气以泄漏高温气体，使得所述模块壳体300内部的温度升高超过参考温度，则所述结合层A发生熔化，并且所述结合层A的结合力减小或丧失。因此，通过喷射冷却流体或在喷射冷却流体之前，所述盖部632与固定部631分离。
除了所述结合层A之外的其他固定元件可以不被应用于所述固定部631和盖部632之间的联接，或者除了所述结合层A之外，还可以附加地将铰接结构应用于该联接，如图所示。如果应用了铰接结构来将所述固定部631和盖部632彼此联接，则随着所述结合层A的结合力减小或丧失，所述盖部632在基于铰接部h而旋转的同时被打开。
当所述盖部632以这种方式与所述固定部631分离时，所述盖部632不再充当干扰冷却流体从所述冷却流体喷射孔P喷射的元件，从而能够顺畅地灭火和冷却。
参考图8至图11以及图3，所述出口关闭装置700是用于当冷却水通过所述喷洒器600被引入所述模块壳体300中时、通过浮力而移动来关闭所述空气出口500的装置。所述出口关闭装置700包括：固定杆710，该固定杆710被形成在所述模块壳体300的内表面上；密封门720，该密封门720被铰接到所述固定杆710；和浮力构件730，该浮力构件730被附接到所述密封门720。
所述固定杆710被形成在形成有所述空气出口500的后盖340上，并且所述固定杆710可以具有柱状形状，其横向截面(在平行于X-Y平面的方向上截取的截面)具有扇形形状。所述固定杆710用作支撑件来引导所述密封门720的移动。为了实现该功能，所述固定杆710具有至少两个引导凹槽711。所述至少两个引导凹槽711在沿着所述固定杆710的纵向方向(平行于Z轴线的方向)彼此间隔开的位置处被形成在所述固定杆710的外周表面上。
所述引导凹槽711具有沿着从所述引导凹槽的一个纵向端部到其另一个纵向端部的方向基于水平面(平行于X-Y平面的平面)的倾斜形状。更具体地，所述引导凹槽711具有朝向空气出口500向上倾斜的形状。由于所述引导凹槽711具有倾斜形状，所以当所述密封门720通过由冷却水产生的浮力而受到向上(平行于Z轴线)的力时，所述密封门720可以在关闭所述空气出口500的方向上旋转。
所述密封门720被铰接到所述固定杆710，并且当由于冷却水而施加浮力时发生旋转，以关闭所述空气出口500。为了实现该功能，所述密封门720包括数量与所述空气出口500的多个孔对应的插入突起721，并且包括数量与所述引导凹槽711的数量对应的滑动球722。
所述插入突起721被形成为在所述密封门720的一个表面上突出，并且具有与所述空气出口500的孔对应的形状和尺寸。当所述密封门720通过接收由于冷却水产生的浮力而旋转以关闭所述空气出口500时，所述插入突起721被插入所述空气出口500的孔中，从而防止被供应到所述电池模块1中的冷却水通过所述空气出口500流失到外部。
所述滑动球722具有从所述密封门720的一侧朝向所述固定杆710延伸的形状，并且被插入所述引导凹槽711中。所述滑动球722可以在所述引导凹槽711的内部沿着所述引导凹槽711的纵向方向移动。更具体地，如果冷却水被供应到所述模块壳体300中，因此冷却水的水位上升到一定液位以上而使得所述密封门720受到浮力，则所述滑动球722被引导以沿着所述引导凹槽711的延伸方向在所述引导凹槽711的内部移动，使得所述密封门720可以朝向所述空气出口500旋转。
所述浮力构件730被附接到所述密封门720的一个表面上，使得当所述模块壳体300内部的冷却水的液位上升时，所述密封门720通过浮力受到向上(在平行于Z轴线的方向上)的力。所述浮力构件730被附接在所述密封门720的两侧中的、与形成有所述插入突起721的一侧相反的一侧处。所述浮力构件730可以不受限制地采用任何构件，只要它具有比冷却水低的密度，因此可以受到由于冷却水而产生的浮力。作为所述浮力构件730，例如，可以使用充满空气的气囊。
如上所述，由于根据本公开实施例的电池模块1包括能够关闭所述模块壳体300内部的空气出口500的出口关闭装置700，因此能够防止被供应到所述模块壳体300中的冷却水泄漏到外部。因此，根据本公开实施例的电池模块1可以快速地响应所述电池模块1内部的异常温度升高和/或火灾的发生，从而确保电池模块在使用中的安全性。
参考图3至图6，所述电池模块1还可以包括多个热膨胀块B。所述热膨胀块B被设置在所述模块壳体300内部的中空空间中，使得当冷却流体被供应到所述模块壳体300中时，冷却流体的液位快速增加。当在所述电池单体100处发生排气而产生高温排气、从而使得所述模块壳体300内部的温度上升到参考温度以上时，所述热膨胀块B发生膨胀，从而减小所述模块壳体300内部的中空空间的体积。
如果由于所述热膨胀块B的膨胀而使得所述模块壳体300内部的中空空间的体积减小，则当注入相同量的冷却流体时，冷却流体的液位增加得更快，从而允许快速灭火和冷却。
所述热膨胀块B可以例如包括这样的热膨胀发泡剂：其体积根据温度升高而增加。所述热膨胀发泡剂可以具有例如包括其中含有碳氢化合物的丙烯酸热塑性树脂的核-壳结构。
参考图3和图4，多个热膨胀块B被固定成在覆盖所述单体堆的下表面的基盖310上、沿着所述电池模块1的纵向方向(平行于X轴线的方向)彼此间隔开，并且多个热膨胀块B可以被设置在所述汇流条框架200和侧盖320之间的中空空间中。
此外，参考图5，多个热膨胀块B可以被设置在所述单体堆中所包括的多个电池单体100中的彼此相邻的电池单体100的平台部T之间。这里，所述平台部T是指所述电池单体100的密封部的局部区域。也就是说，袋型电池单体100包括容纳电极组件(未示出)的容纳部100a以及从所述容纳部100a的周边延伸的密封区域100b。这里，位于引出电极引线110的方向上的密封区域100b的一部分被称为平台部T。
如上所述，如果所述热膨胀块B分别置于彼此相邻的平台部T之间，则能够利用死角空间，从而提高灭火和冷却效率，而不会降低能量密度。
同时，为了最大化增加冷却流体的液位的效果，所述热膨胀块B不仅可以被应用于所述汇流条框架200和侧盖320之间的中空空间，而且还可以被应用于相邻的平台部T之间。
参考图13，所述电池模块1还可以包括膨胀垫E，该膨胀垫E被构造成至少部分地关闭所述空气入口400，使得当冷却流体被供应到所述电池模块1中时，通过最小化泄漏到外部的冷却流体的量，从而冷却流体的液位快速增加。
所述膨胀垫E被附接到所述模块壳体300的内表面，并且具有比所述空气入口400的开放面积小的尺寸。当所述电池模块1正常使用时，所述膨胀垫E优选地具有小于空气入口400的开放面积的约30％的尺寸，使得空气可以顺畅地流过所述空气入口400。同时，尽管本公开的附图仅描绘了所述膨胀垫E被附接在所述模块壳体300的内表面的底部处的情形，但是所述膨胀垫E也可以被附接到所述模块壳体300的顶部或侧部。
所述膨胀垫E通过接触被引入到所述电池模块1中的冷却流体而发生膨胀，以关闭所述空气入口400。所述膨胀垫E包含当吸收水分时表现出非常大的膨胀率的树脂，例如如下树脂：当向该树脂提供足够量的水分时，与初始体积相比，该树脂体积增加至少约两倍或更多。作为用于所述膨胀垫E的树脂，可以提及例如其中混合有SAF(超吸收纤维)和聚酯短纤维的非织造织物。SAF通过使用SAP(超吸收聚合物)形成纤维来制备。
同时，当所述空气入口400由于所述膨胀垫E的膨胀而关闭时，这并不一定必需意味着所述空气入口400被完全关闭而使得冷却流体不会泄漏，还包括所述空气入口400的开放面积减小以减少泄漏量的情况。
通过应用所述膨胀垫E，当在至少一些电池模块1中出现热失控现象、因此冷却流体被引入到所述电池模块1中时，所述空气入口400被关闭。如果所述空气入口400和空气出口500如上所述地关闭，则被引入所述电池模块1中的冷却流体不会逃逸到外部，而是停留在所述电池模块1的内部，从而快速解决在所述电池模块1中出现的热失控现象。
参考图14，所述膨胀垫E可以被成对地设置。在这种情况下，一对膨胀垫E分别被附接到所述模块壳体300的内表面的上部和下部。该对膨胀垫E被附接在对应的位置处，并且在膨胀时彼此接触，以关闭所述空气入口400。
参考图15，可以通过将所述膨胀垫E的至少一部分插入到容纳凹槽300a中来固定所述膨胀垫E，该容纳凹槽300a在所述模块壳体300的内表面处被形成至预定深度。
参考图16，当所述膨胀垫E通过吸收水分而膨胀时，所述膨胀垫E的膨胀移动可以由一对网板400a引导，所述一对网板400a分别被设置在所述膨胀垫E的两侧处。所述网板400a是网式板，并且具有在所述膨胀垫E未膨胀的状态下允许空气和冷却流体通过该网板400a的结构。
同时，根据本公开实施例的ESS(能量存储系统)包括多个如上所述的根据本公开的实施例的电池模块。
已经详细描述了本公开。然而，应当理解，详细描述和具体示例虽然指示了本公开的优选实施例，但是仅仅以说明的方式给出，因为根据该详细描述，在本公开的范围内的各种改变和修改对于本领域技术人员来说将变得显而易见。

Claims (11)

1.一种电池模块，包括：
子模块，所述子模块包括单体堆和一对汇流条框架，所述单体堆具有多个电池单体，所述一对汇流条框架被分别联接到所述单体堆的一侧和另一侧；
模块壳体，所述模块壳体被构造成容纳所述子模块，并且被构造成具有被形成为循环空气的空气入口和空气出口；
喷洒器，所述喷洒器被设置成在所述单体堆的堆叠方向上的一侧处穿过所述模块壳体；和
出口关闭装置，所述出口关闭装置被构造成通过浮力而移动，从而使得所述空气出口被关闭，所述浮力由通过所述喷洒器引入所述模块壳体中的冷却水所产生，
其中，所述出口关闭装置包括：
固定杆，所述固定杆被固定在所述模块壳体的内表面上，所述固定杆具有至少两个引导凹槽；
密封门，所述密封门被铰接到所述固定杆，所述密封门包括数量与所述引导凹槽的数量对应的滑动球，所述滑动球被插入所述引导凹槽中，并且被引导为沿着所述引导凹槽的延伸方向移动；和
浮力构件，所述浮力构件被附接到所述密封门。
2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述引导凹槽被成形为朝向所述空气出口向上倾斜。
3.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述空气出口具有穿过所述模块壳体而形成的多个孔，并且
所述密封门具有多个插入突起，所述多个插入突起的形状和尺寸对应于所述孔。
4.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述电池模块包括膨胀垫，所述膨胀垫被设置在所述空气入口的内侧处，并且被构造成当接触被引入到所述电池模块中的冷却流体时通过膨胀而至少部分地关闭所述空气入口。
5.根据权利要求4所述的电池模块，其中，所述膨胀垫被附接到所述模块壳体的内表面上。
6.根据权利要求4所述的电池模块，其中，所述膨胀垫被至少部分地插入容纳凹槽中，所述容纳凹槽被形成在所述模块壳体的内表面处。
7.根据权利要求4所述的电池模块，其中，所述电池模块包括网板，所述网板分别被设置在所述膨胀垫的两侧处，以引导所述膨胀垫的膨胀移动。
8.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述电池模块包括热膨胀块，所述热膨胀块被设置在所述模块壳体的内部的中空空间处，以随着所述模块壳体的内部温度升高而热膨胀。
9.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述喷洒器包括：
联接器，所述联接器位于所述模块壳体的外侧处，并且被连接到供应冷却流体的供应管；
喷洒器头，所述喷洒器头位于所述模块壳体的内侧处，并且被连接到所述联接器；和
绝缘盖，所述绝缘盖包括固定部和盖部，所述固定部被固定到所述模块壳体，所述盖部通过结合层被固定到所述固定部，并且被构造成在参考温度以上、随着所述结合层的结合力减小或丧失而与所述固定部分离。
10.根据权利要求9所述的电池模块，其中，所述盖部被铰接到所述固定部，并且在所述参考温度以上通过基于铰接部旋转到所述喷洒器头的下侧而被打开。
11.一种能量存储系统，包括多个根据权利要求1至10中的任一项所述的电池模块。
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