一种软包电池及电池模组制造技术

本发明专利技术公开一种软包电池及电池模组，该软包电池包括电芯、软包袋，软包袋包括收容电芯的封闭主体及热封形成的封边，封边包括至少一个弱封区域，弱封区域的封边强度小于除弱封区域以外其他封边区域的强度，该软包电池通过在封边上设置弱封区域，当单体软包电池发生热失控时，电池内部产生的大量喷发物从软包袋上的弱封区域冲出以使得软包袋中的压强得到释放，不仅能避免单体电池内部压强过大引起爆炸，还能实现给软包电池热失控喷发位置定位设计，以减小电池热失控的危害。

【技术实现步骤摘要】
一种软包电池及电池模组
本专利技术涉及电池设计开发及应用
，特别涉及一种软包电池及电池模组。
技术介绍
软包电池作为电池的一种，因其安全性好、单体能量密度高、内阻小等优势被广泛应用在动力、储能等领域。近年来，随着电池能量密度的提高，单体电池发生热失控进而引发电池模组及电池系统发生热蔓延的风险越来越大；在动力电池领域，高镍811体系的电池发生热失控引发电池包热蔓延最后导致整车起火、爆炸的事例越来越多。因此，预防电池热失控及热蔓延成为行业里迫在眉睫的事。目前，多数技术人员或企业从提高电池材料热稳定性方面出发来试图解决电池热失控的问题。同时，也有部分企业通过在电池组成电池系统的过程中增加被动隔热材料来预防单体电池热失控后引发其它电池或模组热失控。不论何种方式，目前均还没有很好的解决电池热失控及热失控之后的热蔓延问题。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题，本专利技术提供了一种软包电池及电池模组，能解决单体电池热失控之后热蔓延引发其它电池及模组热失控的问题。为解决上述技术问题，本专利技术第一方面提供一种软包电池，所述软包电池包括：电芯；软包袋；其中，所述软包袋包括收容所述电芯的封闭主体以及热封形成的封边，所述封边包括至少一个弱封区域，所述弱封区域的封边强度小于除所述弱封区域以外其他封边区域的强度。通过在软包袋的合适位置设置弱封区域，当单体软包电池发生热失控时，软包电池内部产生大量气体，当产生的气体达到一定量时，气体及固体颗粒形成的喷发物从软包袋上的弱封区域冲出，使得软包袋中的压力得到释放，避免单体软包电池内部压强过大引起爆炸。优选地，所述电芯为干电芯。在一种较佳的实施方式中，所述弱封区域设于所述电芯的侧边和/或所述电芯的顶边对应的封边上。软包袋在相对所述电芯的侧边和/或所述电芯的顶边对应的封边的强度较弱，在这些部分设置弱封区域，与软包电池爆破趋势相符，且工艺调整较小，容易实现。在一种较佳的实施方式中，所述弱封区域的封边宽度小于除所述弱封区域以外其他封边区域的宽度。通过缩短封边宽度的方式减小弱封区域的抗压能力从而形成弱封区域，实现软包电池热失控时定向喷发。在一种较佳的实施方式中，所述弱封区域设置至少一个沿所述封边的外缘设置的缺口。优选地，所述弱封区域为凹坑。在一种较佳的实施方式中，所述弱封区域设置至少一个镂空结构。在一种较佳的实施方式中，所述弱封区域存在封装强度梯度。优选地，封装强度从弱封区域的对称中心处由中心向两边增大。通过设置封装强度梯度，实现出现初步异常时，软包袋出现小的泄气口，保证电芯的正常使用，且给予一定反应时间进行应急处理。本专利技术第二方面提供一种电池模组，所述电池模组包括模组壳体和至少两个如第一方面所述的软包电池，所述软包电池收容在所述模组壳体内；所述模组壳体设有至少一个泄爆通道，所述泄爆通道一端与所述电池模组内腔连通且另一端与外界连通；所述泄爆通道与所述软包电池的弱封区域相对应。当一个软包电池发生热失控时，该软包电池中产生的喷发物从弱封区域喷出，喷出的喷发物能迅速从电池模组的泄爆通道中排出；一方面避免了软包电池的热失控问题造成蔓延而影响到其他安全的软包电池，另一方面避免模组发生热失控造成事故扩大。在一种较佳的实施方式中，所述模组壳体包括三个盖板单元，每个盖板单元包括相对设置的两个盖板组件，所述三个盖板单元构成收容所述软包电池的封闭空间；至少一个所述盖板组件上设有至少一个泄爆通道；优选地，所述至少一个泄爆通道包括第一泄爆通道和/或第二泄爆通道；与所述电芯的顶边对应设置的至少一个盖板组件上设有第一泄爆通道；和/或，与所述电芯的侧边对应设置的至少一个盖板组件上设有第二泄爆通道。通过设置第一泄爆通道和/或第二泄爆通道，实现当一个软包电池发生热失控时，该软包电池中产生的喷发物从与电芯的顶边和/或侧边对应的弱封区域喷出时均能从所对应的泄爆通道中排出，以避免造成蔓延而影响到其他安全的软包电池。优选地，所述三个盖板单元包括第一盖板单元、第二盖板单元及第三盖板单元；所述第一盖板单元包括相对设置且分别与所述电芯的顶边对应设置前盖板组件及后盖板组件；所述第二盖板单元包括相对设置且分别与所述电芯的侧边对应设置上盖板组件及下盖板组件；所述第三盖板单元包括相对设置且分别与所述电芯的一侧面对应设置左盖板组件及右盖板组件。优选地，所述三个盖板单元之间为可拆卸连接或固定连接中的一种。优选地，所述模组壳体为“n”型、“U”型、“口”型中的一种。在一种较佳的实施方式中，所述与所述电芯的顶边对应设置的盖板组件包括端盖装配板，所述端盖装配板包括端盖及绝缘板，所述端盖与所述绝缘板配合形成一泄爆腔；所述绝缘板设有至少一个内泄爆口；所述端盖顶端低于所述绝缘板，且所述绝缘板包括至少一个向所述电池模组内部凹陷的内凹结构，所述端盖顶端与所述内凹结构形成至少一个外泄爆口；当任一所述软包电池热失控时，从与所述电芯的顶边对应的封边的弱封区域喷发的喷发物经所述内泄爆口进入所述泄爆腔并从所述外泄爆口向所述电池模组的上方排出，以实现当一个电池模组发生热失控时，不会对其他模组产生影响，从而将热失控集中在一个模组而避免扩散。在一种较佳的实施方式中，所述与所述电芯的顶边对应设置的盖板组件还包括盖板装配板，所述盖板装配板位于所述端盖装配板的靠近所述软包电池的一侧；所述盖板装配板包括铜排和支撑所述铜排的板槽，所述铜排位于所述板槽的靠近所述端盖装配板的一侧，所述电芯与所述铜排电连接；所述弱封区域与所述铜排交错设置；优选地，所述弱封区域的喷出方向与所述铜排所在的平面相垂直；优选地，与所述电芯的顶边对应且设有所述弱封区域的封边、所述软包电池的电芯极耳穿设于所述板槽中。通过在铜排和电芯之间设置板槽，可将铜排和电芯隔离以避免两者接触而引起短路；绝缘板物理隔离铜排，可防止电池模组发生漏电和短路现象。在一种较佳的实施方式中，所述端盖设有至少一个吊装孔，所有所述吊装孔的孔面积之和不超过所有所述外泄爆口的孔面积之和，以实现进入泄爆腔的喷发物基本从设定的外泄爆口排出。优选地，任一所述吊装孔的孔面积不超过任一所述外泄爆口孔面积的一半。所述内泄爆口在所述端盖上的投影与所述吊装孔无交叠，以实现当喷发物进入内泄爆口之后不会直接通过吊装孔喷出。在一种较佳的实施方式中，所述与所述电芯的侧边对应设置的盖板组件包括第一外板及与所述第一外板贴合设置的侧装配板，所述侧装配板设于所述第一外板的靠近所述软包电池的一侧；所述第一外板设有第一穿孔，所述侧装配板设有第二穿孔，所述第一穿孔与所述第二穿孔连通且构成所述第二泄爆通道。优选地，所述第二泄爆通道设于所述电池模组的上侧面，优选的，所述第二盖板单元包括的上盖板组件上；当任一所述软包电池热失控时，从与所述电芯的侧边对应的封边的弱封区域喷发的喷发物通过所述第二泄爆通道本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种软包电池，其特征在于，所述软包电池包括：/n电芯；/n软包袋；/n其中，所述软包袋包括收容所述电芯的封闭主体以及热封形成的封边，所述封边包括至少一个弱封区域，所述弱封区域的封边强度小于除所述弱封区域以外其他封边区域的强度。/n

【技术特征摘要】
1.一种软包电池，其特征在于，所述软包电池包括：
电芯；
软包袋；
其中，所述软包袋包括收容所述电芯的封闭主体以及热封形成的封边，所述封边包括至少一个弱封区域，所述弱封区域的封边强度小于除所述弱封区域以外其他封边区域的强度。


2.根据权利要求1所述的软包电池，其特征在于，所述弱封区域设于所述电芯的侧边和/或所述电芯的顶边对应的封边上。


3.根据权利要求2所述的软包电池，其特征在于，所述弱封区域的封边宽度小于除所述弱封区域以外其他封边区域的宽度；
优选地，所述弱封区域设置至少一个沿所述封边的外缘设置的缺口；和/或，
所述弱封区域设置至少一个镂空结构。


4.根据权利要求2所述的软包电池，其特征在于，所述弱封区域存在封装强度梯度。。


5.一种电池模组，其特征在于，所述电池模组包括模组壳体和至少两个如权利要求1-4任意一项所述的软包电池，所述软包电池收容在所述模组壳体内；
所述模组壳体设有至少一个泄爆通道，所述泄爆通道一端与所述电池模组内腔连通且另一端与外界连通；
所述泄爆通道与所述软包电池的弱封区域相对应。


6.根据权利要求5所述的电池模组，其特征在，所述模组壳体包括三个盖板单元，每个盖板单元包括相对设置的两个盖板组件，所述三个盖板单元构成收容所述软包电池的封闭空间；
至少一个所述盖板组件上设有至少一个泄爆通道；
所述至少一个泄爆通道包括第一泄爆通道及第二泄爆通道；与所述电芯的顶边对应设置的至少一个盖板组件上设有第一泄爆通道，与所述电芯的侧边对应设置的至少一个盖板组件上设有第二泄爆通道。


7.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：李峥，何泓材，高伟，冯玉川，
申请(专利权)人：苏州清陶新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32