电池模组、动力电池和车辆制造技术

本发明专利技术公开了一种电池模组、动力电池和车辆，电池模组包括多层电芯层和固定支架，多层电芯层层叠设置，每层电芯层包括多个并置的电芯，每个电芯具有防爆口，其中相邻的两层电芯层配置成：其中一层电芯层的超过半数以上的防爆口朝向第一方向，另一层电芯层的超过半数以上的防爆口朝向第二方向，第一方向与第二方向不同；以及固定支架分别位于多层电芯层的两侧，每个电芯的两端分别与同侧的固定支架固定。本发明专利技术的电池模组，其中一层的某个电芯发生热失控时，失控的电芯喷出的高温物质较小地影响与其相邻层的其它电芯，减小与其相邻层的其它电芯损坏的概率，降低电芯与电芯之间发生连锁热失控反应的概率。

【技术实现步骤摘要】
电池模组、动力电池和车辆
本专利技术涉及车辆
，尤其是涉及一种电池模组、动力电池和车辆。
技术介绍
在车辆
，大多电池模组的电芯布置成电芯的防爆口朝向方向一致，上述电池模组的某个电芯发生热失控时，其防爆口喷出的高温喷出物会喷向防爆口朝向的其它电芯，被影响的其它电芯再喷向其它电芯，导致连锁热失控反应，最终整个电池模组热失控。
技术实现思路
本专利技术提供一种电池模组，所述电池模组具有热失控后连锁反应小的优点。本专利技术提供一种动力电池，所述动力电池具有如上所述的电池模组。本专利技术提供一种车辆，所述车辆具有如上所述的动力电池。根据本专利技术实施例的电池模组，包括多层电芯层和固定支架，多层所述电芯层层叠设置，每层所述电芯层包括多个并置的电芯，每个所述电芯具有防爆口，其中相邻的两层所述电芯层配置成：其中一层所述电芯层的超过半数以上的防爆口朝向第一方向，另一层所述电芯层的超过半数以上的防爆口朝向第二方向，所述第一方向与所述第二方向不同；以及所述固定支架分别位于多层所述电芯层的两侧，每个所述电芯的两端分别与同侧的所述固定支架固定。根据本专利技术实施例的电池模组，通过将多个电芯并置形成电芯层，多层电芯层层叠设置，其中相邻的两层电芯层配置成其中一层电芯层的超过半数以上的防爆口朝向第一方向，另一层电芯层的超过半数以上的防爆口朝向第二方向，第一方向与第二方向不同。使得其中一层的某个电芯发生热失控时，失控的电芯喷出的高温物质较小地影响与其相邻层的其它电芯，减小与其相邻层的其它电芯损坏的概率，降低电芯与电芯之间发生连锁热失控反应的概率。在一些实施例中，所述第一方向与所述第二方向垂直或者所述第一方向与所述第二方向相反。在一些实施例中，其中相邻的两层所述电芯层配置成：其中一层所述电芯层中除去位于边缘的剩余全部防爆口朝向所述第一方向，另一层所述电芯层中除去位于边缘的剩余全部防爆口朝向所述第二方向。在一些实施例中，在多层所述电芯层中，最上面一层所述电芯层的全部所述防爆口朝向上方，最下面一层所述电芯层的全部所述防爆口朝向下方；其中，多层所述电芯层为三层，中间一层所述电芯层的全部所述防爆口同时朝向左侧或同时朝向右侧；或者多层所述电芯层为四层或四层以上，其中位于最上面所述电芯层和最下面所述电芯层之间的多层电芯层中，任意相邻两层所述防爆口的朝向为：以朝向左侧和朝向右侧交替地配置。在一些实施例中，在多层所述电芯层中，最上面一层所述电芯层中位于最左端的一个所述防爆口朝向左侧、位于最右端的一个所述防爆口朝向右侧，位于最左端和最右端之间的多个所述防爆口朝向上方；最下面一层所述电芯层中位于最左端的一个所述防爆口朝向左侧、位于最右端的一个所述防爆口朝向右侧，位于最左端和最右端之间的多个所述防爆口朝向下方；其中，多层所述电芯层为三层，中间一层所述电芯层中位于最右端的一个所述防爆口朝向右侧，其余所述防爆口朝向左侧；或者中间一层所述电芯层中位于最左端的一个所述防爆口朝向左侧，其余所述防爆口朝向右侧。在一些实施例中，所述防爆口构造为弧形且设置于所述电芯的端面，所述防爆口相对所述电芯的中心线偏置。在一些实施例中，多个所述电芯通过连接母排相连，所述连接母排的纵向两端构造为弧形以用于避让所述防爆口；所述连接母排的纵向两端的弧形外径小于或等于所述防爆口的弧形内径，从而使得至少一部分所述连接母排的端部能够完全或部分避开对应的所述防爆口。在一些实施例中，所述连接母排包括：第一母排、第二母排和连接所述第一母排与所述第二母排的连接部，所述第一母排和所述第二母排中的每一个的宽度均大于所述连接部的宽度。在一些实施例中，所述固定支架包括：支架本体，所述支架本体设置有电芯固定孔，所述电芯固定孔具有适于电芯插入的插入口；底部挡板，所述底部挡板设置于所述电芯固定孔的与所述插入口相对的另一侧，所述底部挡板从所述电芯固定孔的外周边缘沿所述电芯固定孔的径向向内延伸，所述底部挡板的朝向所述插入口的侧面设置有挡板凹槽。在一些实施例中，所述底部挡板构造为环形挡板，所述环形挡板的中心形成有避让孔，所述避让孔连通所述电芯固定孔的内侧和外侧，所述挡板凹槽构造为环形凹槽，所述环形凹槽环绕所述避让孔，所述底部挡板的内周边缘设置有朝向所述插入口的环形挡筋，所述环形凹槽与所述环形挡筋邻接。在一些实施例中，所述电池模组还包括：同心度保持结构，所述同心度保持结构设置成用于保持插入到所述电芯固定孔内的电芯与所述电芯固定孔的同心度。在一些实施例中，所述同心度保持结构设置于所述电芯固定孔的壁面上，且多个所述同心度保持结构在所述电芯固定孔的周向上间隔布置，多个所述同心度保持结构适于与插入到所述电芯固定孔内的电芯抵接。在一些实施例中，所述电芯固定孔的周壁上设置有至少两个凸出部；所述同心度保持结构构造为保持凸起，所述保持凸起突出所述电芯固定孔的壁面的高度大于所述凸出部突出所述电芯固定孔的壁面的高度。在一些实施例中，所述保持凸起构造为细长结构，所述凸出部相比所述保持凸起具有更宽的周向尺寸，所述保持凸起的朝向所述插入口的端面构造为长导向面，所述凸出部的朝向所述插入口的端面构造为短导向面，在所述电芯固定孔的轴向上所述长导向面的尺寸大于所述短导向面的尺寸。在一些实施例中，所述短导向面的起始位置与所述插入口的距离小于所述长导向面的起始位置与所述插入口的距离。在一些实施例中，每个所述电芯在垂直于所述电芯的投影面上的正投影面积分别为S1、S2……Sn，其中全部所述电芯的总投影面积为S总＝S1+S2+……+Sn，所述电池模组在所述投影面的正投影面积为S模组，其中Sn和S模组满足关系式：60％≤Sn/S模组≤85％。在一些实施例中，所述Sn和S模组进一步满足关系式：65％≤Sn/S模组≤75％。在一些实施例中，在其中一层所述电芯层中彼此相邻的两个所述电芯为第一电芯和第二电芯，与该其中一层所述电芯层相邻的另一层所述电芯中存在第三电芯，所述第一电芯、所述第二电芯和所述第三电芯呈三角形布置，在垂直于所述电芯的横截面上，所述第三电芯的中心与所述第一电芯的中心连线形成三角形的第一腰，所述第三电芯的中心与所述第二电芯的中心连线形成三角形的第二腰，所述第一电芯的中心与所述第二电芯的中心连线形成三角形的底边，所述第一腰与所述底边的夹角为α，所述第二腰与所述底边的夹角为β，其中α和β满足关系式：α+β＜180°，且60°≤α≤90°，60°≤β≤90°。在一些实施例中，所述第一腰的长度为A，所述底边的长度为B，其中A和B满足关系式：A/B＝1～1.1388。根据本专利技术实施例的动力电池，包括根据如上所述的电池模组。根据本专利技术实施例的动力电池，通过将多个电芯并置形成电芯层，多层电芯层层叠设置，其中相邻的两层电芯层配置成其中一层电芯层的超过半数以上的防爆口朝向第一方向，另一层电芯层的超过半数以上的防爆口朝向第二方向，第一方向与第二方向不同。使得其中一层的某个电芯发生热失控时，失控的电芯喷出的高温物质较小地影响与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池模组，其特征在于，包括：/n多层电芯层，多层所述电芯层层叠设置，每层所述电芯层包括多个并置的电芯，每个所述电芯具有防爆口，其中相邻的两层所述电芯层配置成：其中一层所述电芯层的超过半数以上的防爆口朝向第一方向，另一层所述电芯层的超过半数以上的防爆口朝向第二方向，所述第一方向与所述第二方向不同；以及/n固定支架，所述固定支架分别位于多层所述电芯层的两侧，每个所述电芯的两端分别与同侧的所述固定支架固定。/n

【技术特征摘要】
1.一种电池模组，其特征在于，包括：
多层电芯层，多层所述电芯层层叠设置，每层所述电芯层包括多个并置的电芯，每个所述电芯具有防爆口，其中相邻的两层所述电芯层配置成：其中一层所述电芯层的超过半数以上的防爆口朝向第一方向，另一层所述电芯层的超过半数以上的防爆口朝向第二方向，所述第一方向与所述第二方向不同；以及
固定支架，所述固定支架分别位于多层所述电芯层的两侧，每个所述电芯的两端分别与同侧的所述固定支架固定。


2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述第一方向与所述第二方向垂直或者所述第一方向与所述第二方向相反。


3.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，其中相邻的两层所述电芯层配置成：其中一层所述电芯层中除去位于边缘的剩余全部防爆口朝向所述第一方向，另一层所述电芯层中除去位于边缘的剩余全部防爆口朝向所述第二方向。


4.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，在多层所述电芯层中，最上面一层所述电芯层的全部所述防爆口朝向上方，最下面一层所述电芯层的全部所述防爆口朝向下方；
其中，多层所述电芯层为三层，中间一层所述电芯层的全部所述防爆口同时朝向左侧或同时朝向右侧；或者多层所述电芯层为四层或四层以上，其中位于最上面所述电芯层和最下面所述电芯层之间的多层电芯层中，任意相邻两层所述防爆口的朝向为：以朝向左侧和朝向右侧交替地配置。


5.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，在多层所述电芯层中，最上面一层所述电芯层中位于最左端的一个所述防爆口朝向左侧、位于最右端的一个所述防爆口朝向右侧，位于最左端和最右端之间的多个所述防爆口朝向上方；最下面一层所述电芯层中位于最左端的一个所述防爆口朝向左侧、位于最右端的一个所述防爆口朝向右侧，位于最左端和最右端之间的多个所述防爆口朝向下方；
其中，多层所述电芯层为三层，中间一层所述电芯层中位于最右端的一个所述防爆口朝向右侧，其余所述防爆口朝向左侧；或者中间一层所述电芯层中位于最左端的一个所述防爆口朝向左侧，其余所述防爆口朝向右侧。


6.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述防爆口构造为弧形且设置于所述电芯的端面，所述防爆口相对所述电芯的中心线偏置。


7.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，多个所述电芯通过连接母排相连，所述连接母排的纵向两端构造为弧形以用于避让所述防爆口；所述连接母排的纵向两端的弧形外径小于或等于所述防爆口的弧形内径，从而使得至少一部分所述连接母排的端部能够完全或部分避开对应的所述防爆口。


8.根据权利要求7所述的电池模组，其特征在于，所述连接母排包括：第一母排、第二母排和连接所述第一母排与所述第二母排的连接部，所述第一母排和所述第二母排中的每一个的宽度均大于所述连接部的宽度。


9.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述固定支架包括：
支架本体，所述支架本体设置有电芯固定孔，所述电芯固定孔具有适于电芯插入的插入口；
底部挡板，所述底部挡板设置于所述电芯固定孔的与所述插入口相对的另一侧，所述底部挡板从所述电芯固定孔的外周边缘沿所述电芯固定孔的径向向内延伸，所述底部挡板的朝向所述插入口的侧面设置有挡板凹槽。

【专利技术属性】
技术研发人员：王珏，魏艳彬，瓮百川，任荣彬，李勇，修书董，边立富，贾小庆，贾宇坤，
申请(专利权)人：蜂巢能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32