CN111081906B - 电池模组、动力电池以及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种电池模组、动力电池以及电动汽车，该电池模组包括加强壳体和多个单体电池，单体电池包括外壳和容纳于该外壳内的电芯，多个单体电池至少组成一条串联电路，每条串联电路中设置有第二单体电池和至少一个与第二单体电池串联的第一单体电池，第一单体电池上设置有电流中断装置，电流中断装置用于在第一单体电池发生异常时断开第一单体电池的内部电流，加强壳体包裹在第一单体电池的外壳上，以减小第一单体电池的膨胀变形。通过上述技术方案，加强壳体能在实现电池模组和车身轻量化的同时，很好地限制第一单体电池的膨胀，确保第一单体电池内部具有足够的气压使电流中断装置及时启动。

Description

电池模组、动力电池以及电动汽车

技术领域

本公开涉及电池领域，具体地，涉及一种电池模组、使用该电池模组的动力电池以及使用该动力电池的电动汽车。

背景技术

电池作为储能单元在各行各业均有重要作用，例如，在新能源汽车领域，动力电池被广泛应用。动力电池的电池包内可以具有多个电池模组，电池模组可以由多个单体电池相互串联或并联而成，从而实现动力电池的充放电的功能。在动力电池的充放电过程中，如果电池过充到一定程度，则会引起电池鼓胀甚至爆炸起火，因此，动力电池中通常设有电流中断装置(CID)，该电流中断装置可在电池过充或热失控时，自发地断开回路，从而起到保护电池、防止电池爆炸起火的作用。

电流中断装置通常包括相互电连接的翻转件和刻痕件，刻痕件电连接在单体电池的极柱上，刻痕件上形成有刻痕，翻转件设置在单体电池上并与单体电池内部的气体连通，当单体电池过充或热失控时，单体电池自由膨胀，且其内部产生大量气体，使翻转件能在单体电池内部气压的作用下翻转并拉断刻痕件的刻痕，从而断开单体电池与外部电源的连接。

因此，对于设置有电流中断装置的单体电池而言，电流中断装置是依靠单体电池内部产生的气压启动的，为确保电流中断装置的及时启动，需保证单体电池的内部能产生足够的气压使翻转件翻转。然而，在电池的使用过程中，电池会因电池外壳或结构件(例如，电池模组外侧的框架)的抗拉强度过低而发生形变、自由膨胀，导致电池体积变大，由理想气体状态方程(PV＝nRT)可知，当温度一定时，若电池的体积增大，则电池内部的气体压力将减小，这有可能导致电流中断装置的翻转件无法及时翻转、断开回路，从而引起电池鼓胀甚至爆炸起火。

发明内容

本公开的目的是提供一种电池模组、使用该电池模组的动力电池以及使用该动力电池的电动汽车，该电池模组能使单体电池上的电流中断装置及时启动，从而确保电池模组和动力电池的使用安全性。

为了实现上述目的，本公开提供一种电池模组，包括加强壳体和多个单体电池，所述单体电池包括外壳和容纳于该外壳内的电芯，所述多个单体电池至少组成一条串联电路，每条串联电路中设置有第二单体电池和至少一个与所述第二单体电池串联的第一单体电池，所述第一单体电池上设置有电流中断装置，所述电流中断装置用于在所述第一单体电池发生异常时断开所述第一单体电池的内部电流，所述加强壳体包裹在所述第一单体电池的外壳上，以减小所述第一单体电池的膨胀变形。

可选地，每条串联电路中设置有一个第一单体电池和多个第二单体电池，所述多个第二单体电池与所述第一单体电池相互串联。

可选地，每条串联电路中设置有一个第一单体电池和多个第二单体电池，所述多个第二单体电池并联组成一个或多个电池组，所述第一单体电池与所述一个或多个电池组相互串联。

可选地，所述加强壳体内形成有用于容纳所述第一单体电池的容纳腔，所述容纳腔的尺寸和形状与所述第一单体电池的尺寸和形状相适配。

可选地，所述加强壳体为一端开放的立方体结构，所述第一单体电池上的极柱位于所述加强壳体的开放端。

可选地，所述加强壳体的抗拉强度为所述第一单体电池的外壳的抗拉强度的2倍以上。

可选地，所述加强壳体与所述第一单体电池的外壳之间设置有绝缘层。

可选地，所述绝缘层为环氧树脂绝缘层。

可选地，所述电池模组还包括用于隔绝所述第一单体电池和第二单体电池之间进行热交换的隔热层，所述隔热层位于所述加强壳体与所述第一单体电池之间，或者，所述隔热层位于所述加强壳体与所述第二单体电池之间。

可选地，所述隔热层位于所述加强壳体与所述第一单体电池之间，所述电池模组还包括金属板，所述金属板位于所述加强壳体与所述第二单体电池之间，以防止所述第一单体电池爆炸并影响所述第二单体电池。

可选地，所述隔热层位于所述加强壳体与所述第二单体电池之间，所述电池模组还包括金属板，所述金属板位于所述隔热层与所述第二单体电池之间，以防止所述第一单体电池爆炸并影响所述第二单体电池。

可选地，所述隔热层包括两层玻璃纤维布和夹持在所述两层玻璃纤维布之间的二氧化硅气凝胶。

可选地，所述玻璃纤维布的厚度为0.05mm-0.2mm，所述二氧化硅气凝胶的厚度为0.5mm-1.5mm。

可选地，所述第二单体电池的外壳的外侧设置有垫片，所述垫片的表面与所述加强壳体的表面齐平。

可选地，所述第一单体电池位于所述电池模组的中间。

可选地，所述电流中断装置包括翻转片和刻痕件，所述刻痕件的一端与所述第一单体电池的极柱电连接，另一端通过所述翻转片与所述第一单体电池的外引出端子电连接，所述翻转片能够在所述第一单体电池的内部气压的作用下翻转并拉断所述刻痕件，以断开所述第一单体电池的极柱与所述第一单体电池的外引出端子之间的电连接。

可选地，所述刻痕件上形成有刻痕，所述电流中断装置还包括壳体，所述翻转片将所述壳体的内部空间分隔为第一腔室和第二腔室，所述外引出端子设置在所述壳体上并与所述翻转片通过所述壳体导电连接，所述刻痕件固定在所述第一腔室内，所述刻痕件与所述翻转片相连，所述第一单体电池上设置有供所述第一单体电池内部的气体通过以进入所述第一腔室的气孔，所述翻转片能够在所述第一腔室和所述第二腔室的压差作用下翻转以拉断所述刻痕件上的刻痕。

通过上述技术方案，当单体电池受热膨胀时，设置有电流中断装置的第一单体电池的外壳能与包裹在第一单体电池的外壳上的加强壳体一同限制第一单体电池的膨胀，防止第一单体电池变形且体积增大，从而避免了第一单体电池内部产生的气体的压力因第一单体电池膨胀变形而减小，确保了第一单体电池内部具有足够的气压推动电流中断装置的翻转片翻转，使电流中断装置能及时启动，提高电池模组的使用安全性。此外，在本公开提供的电池模组中，加强壳体仅包裹在第一单体电池的外壳上，与现有技术中通过增加电池模组中所有单体电池的外壳的抗拉强度，或通过增加电池模组的结构件(例如，电池模组外侧的框架)的数量或抗拉强度来限制单体电池膨胀变形的方式相比，本公开仅在第一单体电池的外壳上设置了加强壳体，这样，能尽可能地降低设置加强壳体后，电池模组和动力电池的整体重量的增加幅度，从而避免因设置加强壳体而降低电池模组和动力电池的能量密度(单位重量的电池所储存的能量)。

根据本公开的另一个方面，提供一种动力电池，包括包体和上述电池模组，所述电池模组设置在所述包体内。

根据本公开的另一个方面，提供一种动力电池，包括包体和上述电池模组，述电池模组的第二单体电池设置在所述包体内，所述电池模组的第一单体电池设置在所述包体外。

根据本公开的再一个方面，提供一种电动汽车，该电动汽车包括上述动力电池。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开示例性实施方式提供的电池模组的立体结构示意图；

图2是本公开示例性实施方式提供的加强壳体的立体结构示意图；

图3是本公开一种实施方式提供的第一单体电池与第二单体电池的串联示意图；

图4是本公开一种实施方式提供的第一单体电池与第二单体电池并联组成的一个电池组串联的示意图；

图5是本公开一种实施方式提供的第一单体电池与第二单体电池并联组成的多个电池组串联的示意图；

图6是本公开一种实施方式提供的电池模组的俯视结构示意图，其中，第一单体电池与加强壳体之间设置有隔热层，加强壳体与第二单体电池之间设置有金属板；

图7是本公开一种实施方式提供的电池模组的俯视结构示意图，其中，第二单体电池和加强壳体之间设置有金属板和隔热层；

图8是本公开一种实施方式提供的电流中断装置的剖视结构示意图。

附图标记说明

1 单体电池 2 第一单体电池

3 第二单体电池 4 加强壳体

41 容纳腔 42 底板

43 侧板 5 电流中断装置

51 翻转片 52 刻痕件

521 刻痕 53 外引出端子

54 壳体 55 第一腔室

56 第二腔室 57 气孔

6 垫片 7 连接片

8 极柱 91 金属板

92 二氧化硅气凝胶 93 玻璃纤维布

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

如图1至图8所示，本公开提供一种电池模组，包括加强壳体4和多个单体电池1，单体电池1包括外壳和容纳于该外壳内的电芯，多个单体电池1至少组成一条串联电路，每条串联电路中设置有第二单体电池3和至少一个与第二单体电池3串联的第一单体电池2，也就是说，当至少一个第一单体电池2断开回路时，能使所有第二单体电池3和该第一单体电池2所在的串联电路断开。第一单体电池2上设置有电流中断装置5，电流中断装置5用于在第一单体电池2发生异常时断开第一单体电池2的内部电流，加强壳体4包裹在第一单体电池2的外壳上且与第一单体电池2的外壳表面贴合，以减小第一单体电池2的膨胀变形，即，加强壳体4与第一单体电池2的外壳共同限制第一单体电池2的变形，以减小第一单体电池2的塑性变形量。

通过上述技术方案，当单体电池1受热膨胀时，设置有电流中断装置5的第一单体电池2的外壳能与包裹在第一单体电池2的外壳上的加强壳体4一同限制第一单体电池2的膨胀，防止第一单体电池2变形且体积增大，从而避免了第一单体电池2内部产生的气体的压力因第一单体电池2膨胀变形而减小，确保了第一单体电池2内部具有足够的气压推动电流中断装置5的翻转片翻转，使电流中断装置5能及时启动，提高电池模组的使用安全性。此外，在本公开提供的电池模组中，加强壳体4仅包裹在第一单体电池2的外壳上，与现有技术中通过增加电池模组中所有单体电池1的外壳的抗拉强度，或通过增加电池模组的结构件(例如，电池模组外侧的框架)的数量或抗拉强度来限制单体电池膨胀变形的方式相比，本公开仅在第一单体电池2的外壳上设置了加强壳体4，这样，能尽可能地降低设置加强壳体4后，电池模组和动力电池的整体重量的增加幅度，从而避免因设置加强壳体4而降低电池模组和动力电池的能量密度(单位重量的电池所储存的能量)。

需要注意的是，在本公开中，对于第二单体电池3上是否设置有电流中断5不作限制，也就是说，第二单体电池3上可以设置有电流中断装置5，也可以不设置有电流中断装置5。因为在本公开提供的电池模组中，需要实现的是通过加强第一单体电池2的外壳抗拉强度，来保证外壳抗拉强度更大的第一单体电池2上的电流中断装置5能够在电池模组过充发热时及时启动，从而断开第一单体电池2的内部电流，并由于第一单体电池2与第二单体电池3组成的是串联电路，从而断开第一单体电池2的内部电流来断开整个电池模组与外部电源的电连接。

进一步地，第一单体电池2和第二单体电池3可以组成多种形式的串联电路，例如，在本公开提供的一种示例性实施方式中，如图3所示，电池模组中的每条串联电路中可以设置有一个第一单体电池2和多个第二单体电池3，多个第二单体电池3与该一个第一单体电池2相互串联。这里，相互串联可以是多个第二单体电池3依次串联，然后与第一单体电池2串联，或者，多个第二单体电池3可以与第一单体电池2间隔串联。

在其他实施方式中，如图4和图5所示，电池模组中的每条串联电路中可以设置有一个第一单体电池2和多个第二单体电池3，多个第二单体电池3并联组成一个或多个电池组，该一个或多个电池组与第一单体电池2之间相互串联。这里，相互串联可以是多个电池组依次串联，然后与第一单体电池2串联，或者，多个电池组可以与第一单体电池2间隔串联。

需要说明的是，若采用如图5所示的电路，则第二单体电池3组成的多个电池组之间的实际容量在误差允许的范围内相等，且第一单体电池2和每个电池组的实际容量大致相等，这里，误差可以小于5％，由此可以保证电池的一致性，提高电池的使用寿命。例如，假设每个第二单体电池3的实际容量为50安时(Ah)，若第二单体电池3并联组成的电池组的实际容量为100安时(Ah)，则与该电池组串联的第一单体电池2的在误差允许范围类的实际容量应约为100安时(Ah)；若第二单体电池3并联组成的电池组的实际容量为150安时(Ah)，则与该电池组串联的第一单体电池2的在误差允许范围内的实际容量应约为150安时(Ah)，从而保证第一单体电池2和第二单体电池3的一致性，使第一单体电池2和第二单体电池3能在相同的充电时间内同时充满。

综上，至少一个第一单体电池2和第二单体电池3组成的具体串联电路的形式可以有多种，只要在第一单体电池2的内部电流断开时，第二单体电池3的内部电流也能断开，且该第一单体电池2所在的串联电路的电流能断开的具体串联电路形式均属于本公开的保护范围。

进一步地，如图2所示，加强壳体4内形成有用于容纳第一单体电池2的容纳腔41，容纳腔41的尺寸和形状与第一单体电池2的尺寸和形状相适配，以使第一单体电池2布置在加强壳体4内后，加强壳体4的内表面能与第一单体电池2的外壳的外表面贴合，从而使加强壳体4能更好地限制第一单体电池2的膨胀变形，减小第一单体电池2的膨胀变形空间，且避免第一单体电池2在加强壳体4内部晃动，提高加强壳体4与第一单体电池2之间的装配可靠性。

进一步地，在本公开提供的示例性实施方式中，加强壳体4为一端开放的立方体结构，这样，可便于第一单体电池2装入加强壳体4或从加强壳体4中拆出，以使加强壳体4与第一单体电池2的拆装不会使第一单体电池2的制造过程变得复杂，并且，当第一单体电池2装入加强壳体4后，第一单体电池2上的极柱8位于加强壳体4的开放端，以便于第一单体电池2的极柱8与其周围的单体电池1的极柱8相连。具体地，如图2所示，加强壳体4可以具有用于支撑第一单体电池2的底板42和形成在底板42上的四个侧板43，底板42形成为矩形，该四个侧板43形成在底板42的四边处，底板42与四个侧板43围成用于容纳第一单体电池2的容纳腔41。加强壳体4可以一体成型制造，也可以由底板42和四个侧板43焊接或通过紧固件连接而成。在其他实施方式中，加强壳体4也可以为封闭的立方体结构。

在本公开提供的一种实施方式中，为保证加强壳体4的抗拉强度，以使加强壳体4具有足够的抵抗塑性变形的能力，加强壳体4与第一单体电池2的外壳可以由相同材料或不同材料制成，需要说明的是，无论加强壳体4与第一单体电池2的外壳是否由相同材料制成，加强壳体4的抗拉强度为第一单体电池2的外壳的抗拉强度的2倍以上，以确保当第一单体电池2膨胀变形时，加强壳体4能限制其变形，且加强壳体4本身也不易发生变形。在一种可选地实施方式中，加强壳体4与第一单体电池2的外壳由同种材料制成，且加强壳体4的厚度为第一单体电池2的外壳的厚度的3倍-10倍，以使加强壳体4具有足够的抗拉强度限制第一单体电池2的膨胀变形。

进一步地，在一种实施方式中，当加强壳体4与第一单体电池2的外壳由不同材料制成，特别是当加强壳体4与第一单体电池2的外壳由不同金属材料制成时，在电池模组通电的情况下，不同金属材料之间容易引发电化学腐蚀等反应，造成加强壳体4和第一单体电池2的外壳损坏，从而影响电池模组的使用寿命。因此，在本公开中，加强壳体4与第一单体电池2的外壳之间设置有绝缘层(未示出)，以断开加强壳体4与第一单体电池2的外壳之间电流的导通，从而避免引发电化学腐蚀。具体地，该绝缘层可以为环氧树脂绝缘层。在其他实施方式中，该绝缘层也可以为PP绝缘纸。

除此之外，如图6和图7所示，为了防止第一单体电池2发生热失控时，第一单体电池2的热量传递至第二单体电池3，导致第二单体电池3也发生热失控，在本公开提供的一种实施方式中，电池模组还包括用于隔绝第一单体电池2和第二单体电池3之间进行热交换的隔热层，隔热层位于加强壳体4与第一单体电池2之间，或者，隔热层位于加强壳体4与第二单体电池3之间。也就是说，在电池模组中，隔热层可以将加强壳体4与第一单体电池2隔开，以使第一单体电池2产生的热量无法通过加强壳体4传递至第二单体电池3，或者，隔热层可以将加强壳体4与第二单体电池3隔开，以使加强壳体4无法将第一单体电池2产生的热量传递至第二单体电池3。

在一种实施方式中，如图6所示，电池模组还可以包括金属板91，当隔热层位于加强壳体4与第一单体电池2之间时，金属板91位于加强壳体4与第二单体电池3之间，以防止第一单体电池2爆炸并影响第二单体电池3。特别地，当加强壳体4为一端开放的立方体结构时，金属板91可以将第一单体电池2和第二单体电池3隔开，使第一单体电池2和加强壳体4与第三单体电池3位于不同的空间内，从而防止第一单体电池2爆炸并影响第二单体电池3。可选地，当加强壳体4为封闭的立方体结构时，即加强壳体4的六端都是封闭端，加强壳体4本身也可以起到防止第一单体电池2爆炸影响第二单体电池3的作用，此时，可以根据加强壳体4的强度设置金属板91，以进一步增强电池模组的安全性能，或不设置金属板91，仅设置隔热层，以节约制造成本。金属板91可以由铝、不锈钢等抗拉强度高的金属材料制成，以进一步防止第一单体电池2的膨胀变形。

在另一种实施方式中，如图7所示，当隔热层位于加强壳体4与第二单体电池3之间时，金属板91位于隔热层与第二单体电池3之间，也就是说，金属板91的一侧与第二单体电池3贴合，另一侧与隔热层贴合，隔热层夹持在金属板与加强壳体4之间，从而防止第一单体电池2爆炸并影响第二单体电池3。

进一步地，上述隔热层包括两层玻璃纤维布93和夹持在两层玻璃纤维布93之间的二氧化硅气凝胶92。二氧化硅气凝胶92具有良好的绝热能力，可有效地阻止热量的传递，使第一单体电池2和第二单体电池3之间的热量无法彼此传递，即，第一单体电池2和第二单体电池3之间的温度互不影响，以避免当第一单体电池2温度过高时影响第二单体电池3的稳定性。玻璃纤维布93可以起到固定二氧化硅气凝胶92的作用。此外，相邻两个第二单体电池3之间也可以设置隔热层，也就是说，二氧化硅气凝胶92的一侧通过玻璃纤维布93连接一个第二单体电池3，另一侧通过玻璃纤维布93连接另一个第二单体电池3，以使相邻两个第二单体电池3之间的热量也无法传递，从而进一步地提高电池模组的安全性。

作为一种可选的实施方式，玻璃纤维布83的厚度可以为0.05mm-0.2mm，二氧化硅气凝胶82的厚度可以为0.5mm-1.5mm。

此外，如图1所示，由于加强壳体4包裹在第一单体电池2的外壳上，当将第一单体电池2与第二单体电池3固定在一起时，加强壳体4的表面会凸出于第二单体电池3的表面，因此，为便于第一单体电池2与第二单体电池3固定在一起后，电池模组的表面为平整表面，加强壳体4的外壳不会凸出于第二单体电池3，在本公开提供的一种实施方式中，第二单体电池3的外壳的外侧设置有垫片6，垫片6的表面与加强壳体4的表面齐平，以使电池模组的表面平整，方便后续多个电池模组的组合固定。具体地，垫片6可以是硅胶垫片6或橡胶垫片6。这里，第二单体电池3的外壳的外侧是指第二单体电池3整体结构的外侧，换言之，第二单体电池3的外壳靠近电芯的一侧为内侧，远离电芯的一侧为外侧。

如图1所示，在本公开中，电池模组还包括多个连接片7，连接片7的一端与一个单体电池1的极柱8电连接，另一端与另一个单体电池1的极柱8电连接，多个单体电池1通过多个连接片7相互电连接。例如，在本公开提供的一种示例性实施方式中，如图1所示，电池模组中包含一个第一单体电池2和多个第二单体电池3，第一单体电池2和第二单体电池3通过连接片7相互串联，这样，当第一单体电池2的电流中断装置5启动时，便可断开电池模组中所有单体电池1之间的电连接，从而确保电池模组的使用安全性。由于电池模组的能量密度与电池模组的重量成反比，电池模组的重量越重，电池模组的能量密度越低，因此，在电池模组中设置一个具有电流中断装置5的第一单体电池2，通过断开该第一单体电池2的内部电流而断开该第一单体电池2所在的串联电路的电流，进而断开整个电池模组的电流，不仅可以使电流中断装置5对整个电池模组起到保护作用，还可以尽可能地降低因在第一单体电池2外设置加强壳体4而导致电池模组整体重量过大的影响，从而尽可能地不影响电池模组和动力电池的能量密度。

进一步地，在本公开中，第一单体电池2可以位于电池模组的中间。例如，如图1所示，电池模组中的单体电池1为一行，即，第二单体电池3和第一单体电池2沿电池模组的长度方向排列，第一单体电池2可以布置在电池模组的中部，使第二单体电池3位于第一单体电池2的两侧，由理想气体状态方程(PV＝nRT)可知，第一单体电池2内部的气体压力的大小还受到温度的影响，使第二单体电池3布置在第一单体电池2的两侧，可以尽可能地降低第一单体电池2的散热速度，从而避免因第一单体电池2散热速度过快而降低第一单体电池2内部的气体压力，保证电流中断装置5的及时启动。此外，在其他实施方式中，电池模组中的单体电池1可以以多行的方式排列，第一单体电池2可以布置在电池模组的中间，并使第二单体电池3围绕第一单体电池2布置。

此外，在本公开提供的一种实施方式中，电流中断装置5可以为拉断式电流中断装置，具体地，如图7所示，电流中断装置5可以包括翻转片51、刻痕件52、刻痕件52的一端与第一单体电池2的极柱8电连接，另一端通过翻转片51与第一单体电池2的外引出端子53电连接，翻转片51能够在第一单体电池2的内部气压的作用下翻转并拉断刻痕件52，以断开第一单体电池2的极柱8与第一单体电池2的外引出端子53之间的电连接。这样，当动力电池出现外部短路或过充等异常时，第一单体电池2的内部气压升高，当气压升高到一定值时，翻转片51会在气压的作用下翻转并拉断刻痕件52，断开第一单体电池2的极柱8与第一单体电池2的外引出端子53之间的电连接，从而断开该第一单体电池2所在的串联电路的电流，阻止动力电池的进一步热失控。

具体地，刻痕件52上形成有刻痕521，电流中断装置5还包括壳体54，翻转片51将壳体54的内部空间分隔为第一腔室55和第二腔室56，外引出端子53设置在壳体54上并与翻转片51通过壳体54导电连接，刻痕件52固定在第一腔室55内，刻痕件52与翻转片51相连，第一单体电池2上设置有供第一单体电池2内部的气体通过以进入第一腔室55的气孔57，翻转片51能够在第一腔室55和第二腔室56的压差作用下翻转以拉断刻痕件52上的刻痕521。当第一单体电池2的内部气压升高时，第一单体电池2内部的气体通过气孔57进入第一腔室55，使得第一腔室55内的气压大于第二腔室56内的气压，从而使得翻转片51能够翻转拉断刻痕件52上的刻痕521，从而对动力电池起到有效地防护作用。

在其他实施方式中，电流中断装置5也可以为熔断式电流中断装置。当第一单体电池2的内部气压升高时，第一单体电池2内部的气体可使熔断式电流中断装置的翻转片翻转，从而使第一单体电池2的第一极柱、翻转片、电流中断装置的导电件、第二单体电池3的第一极柱、电流中断装置的熔断片、第一单体电池2的第二极柱形成大电流回路，从而熔断连接在第二单体电池3的第一极柱与第一单体电池2的第二极柱之间的熔断片，从而断开第一单体电池2与第二单体电池3之间的电连接。

根据本公开的另一个方面，提供一种动力电池，该动力电池包括包体(未示出)和上述的电池模组，电池模组设置在包体内，即电池模组中的第一单体电池2和第二单体电池3均设置在包体内。

根据本公开的另一个方面，提供一种动力电池该动力电池包括包体(未示出)和上述的电池模组，其中，电池模组的第二单体电池3设置在包体内，电池模组的第一单体电池2设置在包体外。这样，当第一单体电池2发生起火爆炸时，由于第一单体电池2和第二单体电池3通过包体隔开，第一单体电池2不会影响第二单体电池3的，从而防止第二单体电池3也发生热失控并爆炸。

根据本公开的再一个方面，提供一种电动汽车，该电动汽车包括上述动力电池。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (20)

1.一种电池模组，其特征在于，包括加强壳体（4）和多个单体电池（1），所述单体电池（1）包括外壳和容纳于该外壳内的电芯，所述多个单体电池（1）至少组成一条串联电路，每条串联电路中设置有第二单体电池（3）和至少一个与所述第二单体电池（3）串联的第一单体电池（2），所述第一单体电池（2）上设置有电流中断装置（5），所述加强壳体（4）仅包裹在所述第一单体电池（2）的外壳上，以减小所述第一单体电池（2）的膨胀变形，以在所述第一单体电池（2）发生异常时所述第一单体电池（2）内部的气压能够推动所述电流中断装置（5）的翻转片（51）翻转，使所述电流中断装置（5）能够断开所述第一单体电池（2）的内部电流。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，每条串联电路中设置有一个第一单体电池（2）和多个第二单体电池（3），所述多个第二单体电池（3）与所述第一单体电池（2）相互串联。

3.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，每条串联电路中设置有一个第一单体电池（2）和多个第二单体电池（3），所述多个第二单体电池（3）并联组成一个或多个电池组，所述第一单体电池（2）与所述一个或多个电池组相互串联。

4.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述加强壳体（4）内形成有用于容纳所述第一单体电池（2）的容纳腔（41），所述容纳腔（41）的尺寸和形状与所述第一单体电池（2）的尺寸和形状相适配。

5.根据权利要求4所述的电池模组，其特征在于，所述加强壳体（4）为一端开放的立方体结构，所述第一单体电池（2）上的极柱（8）位于所述加强壳体（4）的开放端。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的电池模组，其特征在于，所述加强壳体（4）的抗拉强度为所述第一单体电池（2）的外壳的抗拉强度的2倍以上。

7.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述加强壳体（4）与所述第一单体电池（2）的外壳之间设置有绝缘层。

8.根据权利要求7所述的电池模组，其特征在于，所述绝缘层为环氧树脂绝缘层。

9.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组还包括用于隔绝所述第一单体电池（2）和第二单体电池（3）之间进行热交换的隔热层，所述隔热层位于所述加强壳体（4）与所述第一单体电池（2）之间，或者，所述隔热层位于所述加强壳体（4）与所述第二单体电池（3）之间。

10.根据权利要求9所述的电池模组，其特征在于，所述隔热层位于所述加强壳体（4）与所述第一单体电池（2）之间，所述电池模组还包括金属板（91），所述金属板（91）位于所述加强壳体（4）与所述第二单体电池（3）之间，以防止所述第一单体电池（2）爆炸并影响所述第二单体电池（3）。

11.根据权利要求9所述的电池模组，其特征在于，所述隔热层位于所述加强壳体（4）与所述第二单体电池（3）之间，所述电池模组还包括金属板（91），所述金属板（91）位于所述隔热层与所述第二单体电池（3）之间，以防止所述第一单体电池（2）爆炸并影响所述第二单体电池（3）。

12.根据权利要求9-11中任一项所述的电池模组，其特征在于，所述隔热层包括两层玻璃纤维布（93）和夹持在所述两层玻璃纤维布（93）之间的二氧化硅气凝胶（92）。

13.根据权利要求12所述的电池模组，其特征在于，所述玻璃纤维布（93）的厚度为0.05mm-0.2mm，所述二氧化硅气凝胶（92）的厚度为0.5mm-1.5mm。

14.根据权利要求1-5中任一项所述的电池模组，其特征在于，所述第二单体电池（3）的外壳的外侧设置有垫片（6），所述垫片（6）的表面与所述加强壳体（4）的表面齐平。

15.根据权利要求1-5中任一项所述的电池模组，其特征在于，所述第一单体电池（2）位于所述电池模组的中间。

16.根据权利要求1-5中任一项所述的电池模组，其特征在于，所述电流中断装置（5）包括所述翻转片（51）和刻痕件（52），所述刻痕件（52）的一端与所述第一单体电池（2）的极柱（8）电连接，另一端通过所述翻转片（51）与所述第一单体电池（2）的外引出端子（53）电连接，所述翻转片（51）能够在所述第一单体电池（2）的内部气压的作用下翻转并拉断所述刻痕件（52），以断开所述第一单体电池（2）的极柱（8）与所述第一单体电池（2）的外引出端子（53）之间的电连接。

17.根据权利要求16所述的电池模组，其特征在于，所述刻痕件（52）上形成有刻痕（521），所述电流中断装置（5）还包括壳体（54），所述翻转片（51）将所述壳体（54）的内部空间分隔为第一腔室（55）和第二腔室（56），所述外引出端子（53）设置在所述壳体（54）上并与所述翻转片（51）通过所述壳体（54）导电连接，所述刻痕件（52）固定在所述第一腔室（55）内，所述刻痕件（52）与所述翻转片（51）相连，所述第一单体电池（2）上设置有供所述第一单体电池（2）内部的气体通过以进入所述第一腔室（55）的气孔（57），所述翻转片（51）能够在所述第一腔室（55）和所述第二腔室（56）的压差作用下翻转以拉断所述刻痕件（52）上的刻痕（521）。

18.一种动力电池，其特征在于，包括包体和权利要求1-17中任一项所述的电池模组，所述电池模组设置在所述包体内。

19.一种动力电池，其特征在于，包括包体和权利要求1-14、16-17中任一项所述的电池模组，所述电池模组的第二单体电池（3）设置在所述包体内，所述电池模组的第一单体电池（2）设置在所述包体外。

20.一种电动汽车，其特征在于，该电动汽车包括权利要求18或19所述的动力电池。

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