动力电池包及其电芯和电芯模块制造技术

本实用新型专利技术提供了一种电芯，包括：彼此相反的底部和顶部；和被设置在所述底部和所述顶部之间的多个侧部；其中，所述多个侧部中相反的两个侧部上分别设有第一电芯端子柱和第二电芯端子柱，且所述底部设有排气阀，所述排气阀被配置成将所述电芯内部的气体向下排出。另外，本实用新型专利技术还提供了包括上述电芯的电芯模块以及包括上述电芯模块的动力电池包。本实用新型专利技术的动力电池包及其电芯和电芯模块可以提高安全性和热管理效率，且易于制造和组装，可以实现量产。以实现量产。以实现量产。

【技术实现步骤摘要】
动力电池包及其电芯和电芯模块


[0001]本技术涉及电池
，尤其涉及一种动力电池包及其电芯和电芯模块。

技术介绍

[0002]动力电池包通常由一个或多个电芯模块(例如，电芯模组或电芯堆) 和壳体组成，且作为新能源汽车的能量储存装置，对整车的动力性、续驶里程、安全性、可靠性和使用寿命等起到决定性作用。为了满足整车的用电需求，动力电池包通常具有高电压和高容量的特点。然而，如果动力电池包发生热传播事件，例如，热失控，则电芯模块可能会引起火灾，进而威胁驾乘人员的生命安全。
[0003]针对当前的动力电池包设计在热传播事件中存在的安全风险，整个行业对此进行了很多研究，但目前还没有合适的量产解决方案可以从根本上解决动力电池包的安全问题，同时仍保持有效的热管理效率。例如，目前常用的解决方案是使用防火材料或使用排气通道。然而，采用防火材料并不是一个完美的解决方案，因为电池在一定时间(几分钟)后最终仍会着火。另外，采用排气通道难以量产，且面临诸多挑战，例如，冷却板改造和密封，并且热管理效率将大大降低，例如约为30％。
[0004]因此，需要一种改进的动力电池包及其电芯和电芯模块，以克服现有技术中的至少一种缺陷。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种动力电池包及其电芯和电芯模块，其在动力电池包发生热传播事件时可以快速排出电芯内部产生的热气体，并避免排出的可燃气体与高压连接接触，以提高安全性和热管理效率，且易于制造和组装。
[0006]为此，根据技术的一个方面，提供了一种电芯，包括：彼此相反的底部和顶部；和被设置在所述底部和所述顶部之间的多个侧部；其中，所述多个侧部中相反的两个侧部上分别设有第一电芯端子柱和第二电芯端子柱，且所述底部设有排气阀，所述排气阀被配置成将所述电芯内部的气体向下排出。
[0007]根据本技术的一实施例，所述顶部为高导热材料。
[0008]根据本技术的一实施例，所述侧部为用于阻止所述电芯内部的热量向外传播的热阻材料。
[0009]根据本技术的一实施例，所述热阻材料为气凝胶。
[0010]根据本技术的另一方面，提供了一种电芯模块，其中，所述电芯模块包括：多个如上所述的电芯；和多个母线接片；其中，所述电芯按照交替的取向被层叠在一起，且所述多个母线接片中的每一个与相邻的所述电芯的第一电芯端子柱和第二电芯端子柱连接。
[0011]根据本技术的一实施例，所述电芯模块为电芯模组且包括端板和侧板，所述电芯被固定在所述端板和所述侧板限定的空间内；或所述电芯模块为电芯堆，所述电芯被粘合剂连接在一起。
[0012]根据本技术的又一方面，提供了一种动力电池包，其中，所述动力电池包包括：至少一个如上所述的电芯模块；顶盖，其被设置在所述电芯模块的顶部，且与所述电芯的顶部接触；壳体，所述壳体包括壳体底部、端部和侧部，且所述壳体的壳体底部设置有排气通道，所述排气通道与外界空气连通；其中，所述电芯模块被固定在所述壳体内，且所述电芯的排气阀与所述排气通道连通。
[0013]根据本技术的一实施例，所述顶盖为水冷板或气冷板。
[0014]根据本技术的一实施例，所述动力电池包包括多个电芯模块，相邻的所述电芯模块被彼此间隔开。
[0015]根据本技术的一实施例，所述动力电池包包括一个电芯模块，所述壳体的尺寸与所述电芯模块的电芯的尺寸相适应。
[0016]本技术的动力电池包及其电芯和电芯模块可以提高安全性和热管理效率，且易于制造和组装，可以实现量产。
附图说明
[0017]下面将参考附图对本技术的示例性实施例进行详细说明，应当理解，下面描述的实施例仅用于解释本技术，而不是对本技术的范围的限制，在附图中：
[0018]图1是根据本技术的实施例的电芯的一个示例的示意性透视图；
[0019]图2是根据本技术的实施例的电芯模块的一个示例的示意性透视图，其包括图1所示的电芯；
[0020]图3是根据本技术的实施例的动力电池包的一个示例的示意性分解透视图，其包括图1和图2所示的电芯和电芯模块；
[0021]图4是根据本技术的实施例的电芯的另一示例的示意性透视图；
[0022]图5是根据本技术的实施例的动力电池包的另一示例的组装示意性透视图，其包括图4所示的电芯；
[0023]图6是图5所示的壳体的示意性透视图。
具体实施方式
[0024]下面结合示例详细描述本技术的优选实施例。但是，本领域技术人员应当理解，这些示例性实施例并不意味着对本技术形成任何限制。此外，在不冲突的情况下，本技术的实施例中的特征可以相互组合。在附图中，为简要起见，省略了其它的部件，但这并不表明本技术的动力电池包及其电芯和电芯模块不可包括其它的部件。
[0025]参考图1，图1示出了根据本技术的实施例的电芯的一个示例的示意性透视图。如图1所示，本技术的电芯10包括彼此相反的底部14 和顶部15；和被设置在底部14和顶部15之间的多个侧部，其中，在该多个侧部中相反的两个侧部(例如，图1所示的左侧部和右侧部)上分别设有第一电芯端子柱11和第二电芯端子柱12，且底部14设有排气阀13，排气阀13被配置成将电芯10内部的气体向下排出。应指出的是，在图1中第一电芯端子柱11和排气阀13被遮挡，以虚线示出。由于本技术的电芯10的电芯端子柱和排气阀朝向不同的方向设置，所以可以有利于避免从电芯10内部排出的可燃气体影响电芯10的高压连接。
[0026]为便于导出电芯10内部的热量，顶部15可为高导热材料，以便与下文将描述的顶
盖40(图5中示出)一起快速导热。为避免相邻电芯10之间的互相影响，并避免电芯10内部的热量传导到周边部件，电芯10的侧部为用于阻止电芯10内部的热量向外传播的热阻材料16，例如，呈垫的形式。优选地，热阻材料16可以是气凝胶。
[0027]下面参考图2，图2示出了根据本技术的实施例的电芯模块的一个示例。如图2所示，电芯模块20包括多个电芯10和多个母线接片23，其中，电芯10按照交替的取向被层叠在一起，即，相邻的两个电芯10中一个电芯的第一电芯端子柱11与另一个电芯的第二电芯端子柱12相邻。这样，多个母线接片23中的每一个与相邻的电芯10的第一电芯端子柱11和第二电芯端子柱12连接。本技术的电芯模块20将多个电芯10组装成单独的模块，便于排布和安装。应指出的是，图2示出的电芯模块20仅包括5个电芯10，然而本技术不限于此。
[0028]另外，应指出的是，图2所示的电芯模块20呈电芯模组的形式，电芯模组通常包括用来固定电芯的侧板和端板，因此，如图2所示，电芯模块 20还包括端板21和侧板22，电芯10被固定在端板21和侧板22限定的空间内。优选地，侧板22的高度低于电芯10的电芯端子柱所在的位置，以利于母线接片23的连接和维护。然而，根据本技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电芯(10)，包括：彼此相反的底部(14)和顶部(15)；和被设置在所述底部(14)和所述顶部(15)之间的多个侧部；其特征在于，所述多个侧部中相反的两个侧部上分别设有第一电芯端子柱(11)和第二电芯端子柱(12)，且所述底部(14)设有排气阀(13)，所述排气阀(13)被配置成将所述电芯(10)内部的气体向下排出。2.根据权利要求1所述的电芯(10)，其特征在于，所述顶部(15)为高导热材料。3.根据权利要求1或2所述的电芯(10)，其特征在于，所述侧部为用于阻止所述电芯(10)内部的热量向外传播的热阻材料(16)。4.根据权利要求3所述的电芯(10)，其特征在于，所述热阻材料(16)为气凝胶。5.一种电芯模块(20)，其特征在于，所述电芯模块(20)包括：多个根据权利要求1至4中的任一项所述的电芯(10)；和多个母线接片(23)；其中，所述电芯(10)按照交替的取向被层叠在一起，且所述多个母线接片(23)中的每一个与相邻的所述电芯(10)的第一电芯端子柱(11)和第二电芯端子柱(12)连接。6.根据权利要求5所述的电芯模块(20)，其特征在于，所述电芯模块(20)为电芯模组且包括端板(21)和侧板(22)，所述电芯(10)被...

【专利技术属性】
技术研发人员：李先季，宋依桥，
申请(专利权)人：大众汽车股份公司，
类型：新型
国别省市：