CN112310493B - 失效电池单元的处理方法、电池模块、电池组和装置 - Google Patents

失效电池单元的处理方法、电池模块、电池组和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112310493B
CN112310493B CN201911205560.XA CN201911205560A CN112310493B CN 112310493 B CN112310493 B CN 112310493B CN 201911205560 A CN201911205560 A CN 201911205560A CN 112310493 B CN112310493 B CN 112310493B
Authority
CN
China
Prior art keywords
failed
hole
battery
battery cell
conductive material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201911205560.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN112310493A (zh
Inventor
王鹏
陈兴地
谢名迪
周灵刚
孙占宇
吴凯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Original Assignee
Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to CN201911205560.XA priority Critical patent/CN112310493B/zh
Application filed by Contemporary Amperex Technology Co Ltd filed Critical Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Priority to KR1020227016760A priority patent/KR102666797B1/ko
Priority to PCT/CN2020/131570 priority patent/WO2021104330A1/zh
Priority to JP2022531569A priority patent/JP7332121B2/ja
Priority to EP20894425.6A priority patent/EP3926748B1/en
Priority to HUE20894425A priority patent/HUE061295T2/hu
Publication of CN112310493A publication Critical patent/CN112310493A/zh
Priority to US17/489,116 priority patent/US20220021034A1/en
Application granted granted Critical
Publication of CN112310493B publication Critical patent/CN112310493B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4207—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/66—Arrangements of batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/21—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having the same nominal voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4235—Safety or regulating additives or arrangements in electrodes, separators or electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4285—Testing apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/653—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by electrically insulating or thermally conductive materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/102—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/103—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/116—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material
    • H01M50/117—Inorganic material
    • H01M50/119—Metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/269—Mechanical means for varying the arrangement of batteries or cells for different uses, e.g. for changing the number of batteries or for switching between series and parallel wiring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/289—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • H01M50/291—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs characterised by their shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/60—Arrangements or processes for filling or topping-up with liquids; Arrangements or processes for draining liquids from casings
    • H01M50/691—Arrangements or processes for draining liquids from casings; Cleaning battery or cell casings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/10—Temperature sensitive devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0025—Organic electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
    • H01M50/581—Devices or arrangements for the interruption of current in response to temperature
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/84—Recycling of batteries or fuel cells

Abstract

本申请涉及储能器件技术领域，尤其涉及一种失效电池单元的处理方法、电池模块、电池组和装置。该处理方法包括以下步骤：向所述失效电池单元内注入导电材料，所述导电材料在被注入时呈熔融态，冷却后呈固态；其中，所述导电材料用于使所述失效电池单元的正极端子和负极端子电连接。本申请提供的失效电池单元的处理方法通过向失效电池单元内注入用于使正极端子和负极端子电连接的导电材料，导电材料在被注入时呈熔融态，冷却后呈固态，从而使该失效电池单元短路，进而能够简化电池模块的维护流程，降低维护成本，并提高电池模块的工作效率。

Description

失效电池单元的处理方法、电池模块、电池组和装置
技术领域
本申请涉及储能器件技术领域，尤其涉及一种失效电池单元的处理方法、电池模块、电池组和装置。
背景技术
电池模块包括多个依次排列的电池单元，且多个电池单元电连接，从而实现电池模块电能的输出，为用电设备供电。电池单元充放电过程中，存在故障的风险，且当某一电池单元发生故障时，导致电池模块的整个电路发生故障，从而导致电池模块无法正常工作。
相关技术中，电池单元发生故障时，通常采用更换整个电池模块的方式解决。但是，该电池模块的某一电池单元故障时，其他电池单元仍然能够正常工作，直接更换整个电池模块的方式造成资源的浪费，且电池模块拆装所需的时间较长，降低工作效率。
因此，目前亟待需要一种失效电池单元的处理方法、电池模块、电池组和装置来解决上述问题。
发明内容
本申请提供了一种失效电池单元的处理方法、电池模块、电池组和装置，能够简化电池模块的维护流程，降低维护成本，并提高电池模块的工作效率。
第一方面，本申请实施例提供了一种失效电池单元的处理方法，所述处理方法包括以下步骤：
向所述失效电池单元内注入导电材料，所述导电材料在被注入时呈熔融态，冷却后呈固态；
其中，所述导电材料用于使所述失效电池单元的正极端子和负极端子电连接。
在一种可能的设计中，所述处理方法还包括以下步骤：
从所述失效电池单元内向外抽取电解液。
在一种可能的设计中，所述失效电池单元和非失效电池单元被压板固定于下箱体内，所述处理方法还包括步骤：
确定所述失效电池单元的位置；
将所述压板拆除后，通过在所述失效电池单元上开设的第一通孔向所述失效电池单元内注入所述导电材料。
在一种可能的设计中，所述失效电池单元和非失效电池单元被压板固定于下箱体内，所述处理方法还包括步骤：
在所述压板对应所述失效电池单元和所述非失效电池单元的位置上开设第三通孔；
确定所述失效电池单元的位置；
在所述失效电池单元上开设与所述第三通孔对应的第一通孔，通过所述第一通孔向所述失效电池单元内注入所述导电材料。
在一种可能的设计中，所述压板盖设于所述所述失效电池单元和非失效电池单元的壳体上，所述处理方法还包括步骤：
在所述压板对应所述失效电池单元和所述非失效电池单元的位置上还开设第四通孔；
在所述壳体上，开设与所述第四通孔对应的第二通孔。
第二方面，本申请实施例提供了一种电池模块，采用如上述所述的失效电池单元的处理方法，所述电池模块包括电池单元，多个电池单元沿长度方向依次排列，所述电池单元包括所述失效电池单元，所述失效电池单元包括：
壳体，所述壳体具有第一容纳腔；
电极组件，所述电极组件收容于所述第一容纳腔中；
正极端子和负极端子，所述正极端子和所述负极端子分别与所述电极组件连接；
所述失效电池单元具有所述第一通孔，所述第一通孔与所述第一容纳腔连通，通过所述第一通孔向所述第一容纳腔注入用于使所述正极端子和所述负极端子电连接的导电材料。
在一种可能的设计中，所述失效电池单元包括壳体与所述壳体连接的顶盖板，所述第一通孔设置于所述壳体上，所述压板盖设于所述壳体上。
在一种可能的设计中，所述壳体包括第一面，所述第一面位于所述壳体高度方向的端部，所述顶盖板位于所述第一面沿宽度方向的端部，所述第一通孔设置于所述第一面上；
沿宽度方向，所述第一通孔位于所述第一面的二分之一和所述顶盖板投影到所述第一面的投影之间。
在一种可能的设计中，所述正极端子投影到所述第一面的投影为第一投影，所述负极端子投影到所述第一面的投影为第二投影，所述第一通孔位于所述第一投影沿宽度方向的延长线和所述第二投影沿宽度方向的延长线之间。
在一种可能的设计中，所述壳体由包括铝合金材料制成，所述导电材料包括锡、铝合金或铅。
第三方面，本申请实施例提供了一种电池组，包括：
箱体，所述箱体具有第二容纳腔；
电池模块，所述电池模块收容于所述第二容纳腔中，所述电池模块为如上述所述的电池模块；
所述正极端子和所述负极端子沿长度方向设置，并朝向所述箱体的侧壁；
所述压板设置于所述的电池模块沿高度方向的端部，并朝向所述箱体的底壁。
第四方面，本申请实施例提供了一种装置，使用电池单元作为电源，所述装置包括：
动力源，用于为所述装置提供驱动力；
电池组，所述电池组被配置为向所述动力源提供电能，所述电池组为如上述所述的电池组。
可见，在以上各个方面，本申请提供的失效电池单元的处理方法通过向失效电池单元内注入用于使正极端子和负极端子电连接的导电材料，导电材料在被注入时呈熔融态，冷却后呈固态，从而使该失效电池单元短路，进而能够简化电池模块的维护流程，降低维护成本，并提高电池模块的工作效率。
附图说明
图1为本申请实施例提供的装置的结构示意图；
图2为图1所示电池组的分解示意图；
图3为图2所示电池组去掉上箱体后的结构示意图；
图4为图2所示电池组对失效电池单元维修时或维修后的分解示意图；
图5为图4所示电池组去掉压板的结构示意图；
图6为图4和图5中失效电池单元的结构示意图；
图7为图6所示失效电池单元在一个实施例中的分解示意图；
图8为图6所示失效电池单元在另一个实施例中的分解示意图。
图9为图7或图8中一个电极组件的剖面示意图；
图10为本申请一个实施例提供的失效电池单元的处理方法的流程图；
图11为本申请另一个实施例提供的失效电池单元的处理方法的流程图。
附图标记：
L-长度方向；
W-宽度方向；
H-高度方向；
D-装置；
M-电池组；
M1-箱体；
M10-上箱体；
M11-下箱体；
M12-第二容纳腔；
M2-电池模块；
M21-压板；
M211-第三通孔；
M212-第四通孔；
M22-横梁；
1-电池单元；
11-失效电池单元；
110-顶盖板；
111-壳体；
111a-第一容纳腔；
111b-第一面；
112-电极组件；
112a-正极极片；
112b-负极极片；
112c-隔离膜；
112d-正极极耳；
112e-负极极耳；
112f-转接片；
113-正极端子；
114-负极端子；
115-第一通孔；
116-第二通孔；
12-非失效电池单元。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
以下结合附图及实施例，对本申请进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个或两个以上；术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本说明书的描述中，需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
相关技术中，电池单元发生故障时，通常采用更换整个电池模块的方式解决。但是，该电池模块的某一电池单元故障时，其他电池单元仍然能够正常工作，直接更换整个电池模块的方式造成资源的浪费，且电池模块拆装所需的时间较长，降低工作效率。
本申请实施例提供一种使用电池单元1作为电源的装置D，其中，使用电池单元1作为电源的装置D包括车辆、船舶、小型飞机等移动设备，该装置D包括动力源和电池模块M2，该动力源用于为装置D提供驱动力，电池模块M2被配置为向动力源提供电能。其中，该装置D的驱动力可全部为电能，也可包括电能和其他能源(例如机械能)，该动力源可为电池模块M2(或电池组M)，该动力源也可为电池模块M2(或电池组M)和发动机等。因此，只要能够使用电池单元1作为电源的装置D均在本申请的保护范围内。
如图1所示，以车辆为例，本申请实施例中的装置D可为新能源汽车，该新能源汽车可为纯电动汽车，也可为混合动力汽车或增程式汽车等。其中，该车辆可包括电池组M和车辆主体，该电池组M设置于车辆主体，该车辆主体还设置有驱动电机，且驱动电机与电池组M电连接，由电池组M提供电能，驱动电机通过传动机构与车辆主体上的车轮连接，从而驱动车辆行进。具体地，该电池组M可水平设置车辆主体的底部。
如图2所示，该电池组M包括箱体M1和电池模块M2，箱体M1具有第二容纳腔M12，电池模块M2收容于该第二容纳腔M12内，电池模块M2的数量可为一个或多个，多个电池模块M2排列布置于第二容纳腔M12内。箱体M1的类型不受限制，可为框状箱体、盘状箱体或盒状箱体等。
另外，电池模块M2包括电池单元1，多个电池单元1沿长度方向L依次排列。电池单元1的电极端子(包括正极端子113和负极端子114，可参见图6)，在电池模块M2中，多个电池单元1之间电连接，形成电池模块M2的电路，各电池单元1之间具体可采用串联和/或并联等连接方式。例如，在电池单元1串联时，其中一个电池单元1的正极端子113和另一个电池单元1的负极端子114进行电连接。
在一种可能的设计中，该箱体M1可包括容纳电池模块M2的下箱体M11和与下箱体M11盖合的上箱体M10，即第二容纳腔M12可形成在下箱体M11内。当然，第二容纳腔M12也可形成在上箱体M10和下箱体M11之间。
在一种可能的设计中，第二容纳腔M12形成在下箱体M11内，电池模块M2的底部还设置有横梁M22，电池模块M2通过横梁M22固定在下箱体M11内，例如可以通过胶粘、焊接、铆接等方式进行固定。为保证电池模块M2更为牢固地固定在下箱体M11内，该电池组M还包括与横梁M22固定的压板M21，在一些实施方式中，横梁M22可以与压板M21通过铆接的方式进行固定。
该电池模块M2工作过程中，各电池单元1不断充放电，且充放电过程中，电池单元1存在故障(例如热失控)的风险，导致该电池单元1无法正常工作，此时，该电池模块M2的电路故障，无法正常供电。为了解决该技术问题，本申请通过将失效电池单元从电路中去掉，并重新形成电路来解决该技术问题。
如图2至图5所示，用于覆盖多个电池单元1的压板M21对应每一个电池单元1(包括失效电池单元11和非失效电池单元12)的位置上均设置有第三通孔M211。当电池模块M2中存在某一个或某几个电池单元1处于失效状态时，即形成失效电池单元11，通过与电池模块M2电连接的电池管理系统(Battery Management System，BMS)(图中未示出)对每一个电池单元11的状态进行实时监测，以能够检测出失效电池单元11的具体位置。然后，以压板M21上与该失效电池单元11对应的第三通孔M211作为基准孔，对该失效电池单元11进行开孔，例如开设第一通孔115(可参见图6)。
在一些实施方式中，如图5所示，例如可以将压板M21拆除后，对该失效电池单元11进行开孔(例如开设第一通孔115)，通过第一通孔115向失效电池单元11内注入用于使正极端子113和负极端子114电连接的导电材料。
在另一些实施方式中，如图4所示，例如还可以不用将压板M21拆除，直接在如图3所示的电池模块M2的状态下，利用第三通孔M211作为基准孔，对该失效电池单元11进行开孔，例如开设第一通孔115，通过第一通孔115向失效电池单元11内注入用于使正极端子113和负极端子114电连接的导电材料，如此可不用拆除压板M21而实现将失效电池单元11短路，从而能够简化电池模块M2的维护流程(即减少了拆除压板M21的工序)。
需要指出的是，所注入的导电材料在被注入时呈熔融态，冷却后呈固态，这是由于熔融态的导电材料易于被注入，冷却后实现与正极端子113和负极端子114的电连接。因此，上述两种实现方式均能够使该失效电池单元11短路，进而能够简化电池模块M2的维护流程，降低维护成本，并提高电池模块M2的工作效率。
在上述实施方式中，通过将失效电池单元11的正极端子113和负极端子114电连接，从而将该失效电池单元11短路，使其不再参与电池模块M2的充放电过程，即该失效电池单元11不影响电池模块M2的电路。因此，当电池模块M2工作过程中存在某一个或某几个电池单元1失效时，仅需通过向失效电池单元11内部注入导电材料即可，无需维修或更换整个电池模块M2(即可维持如图4或图5所示的状态，始终保持电池模块M2收容于第二容纳腔M12中)。而且，当该电池模块M2应用于车辆时，也能使得该车辆能够在4S店直接维修，无需整车返厂处理，或者无需更换新的电池组M(即可维持如图4或图5所示的状态，始终保持电池模块M2收容于第二容纳腔M12中)，从而提高电池模块M2的工作效率，并简化维护流程和维护成本。同时，经过上述处理后，该电池模块M2中，仅存在少量的电池单元1(即失效电池单元11)不参与电路的形成，从而不会影响该电池模块M2电池容量的大幅度降低，使得电池模块M2和电池组M能够正常工作。
另外，对于电池单元1通过结构胶粘贴于箱体M1的第二容纳腔M12的结构，当某一电池单元1失效时，将该失效电池单元11从第二容纳腔M12内拆出的操作不易实现，因此，在本实施例中，采用通过第一通孔115向失效电池单元11的内部注入用于使正极端子113和负极端子114电连接的导电材料的处理方式具有操作方便和效率高的优点。
需要说明的是，如图6至图8所示，失效电池单元11还包括壳体111和电极组件112，壳体111具有第一容纳腔111a，电极组件112收容于第一容纳腔111a中，第一通孔115与第一容纳腔111a连通，正极端子113和负极端子114分别与电极组件112电连接，如此能够实现向壳体111内部注入导电材料，以使正极端子113和负极端子114电连接。也就是说，只要保证第一通孔115与第一容纳腔111a连通即可。
在一种可能的设计中，第一通孔115设置于壳体111上，如此可直接通过压板M21上的第三通孔M211在壳体111上开孔，以形成第一通孔115。当然，第一通孔115还可以形成在失效电池单元11的顶盖板110上，顶盖板110盖设于第一容纳腔111a，在此本申请对第一通孔115的具体位置不进行具体限定。例如，本申请实施例提供的多个电池单元1为平躺式安装方式(可参见图4)，该平躺式安装方式可以理解为，顶盖板110(或正极端子113和负极端子114)朝向下箱体M11(或箱体M1)的侧壁，此时壳体111的大端面(例如第一面111b)朝向远离下箱体M11(或箱体M1)的底壁的方向，如此在壳体111上开孔相比在顶盖板110上开孔更加容易。再例如，其它的电池单元1的排列方式还可以是顶盖板110朝向远离下箱体M11的底壁的方向，壳体111朝向下箱体M11的侧壁，此时在顶盖板110上开孔相比在壳体111上开孔更加容易，例如可以利用顶盖板110的防爆阀(图中未示出)形成该孔。
需要说明的是，本申请实施例涉及的电池单元1可以为软包电池，也可以为方形电池或者圆柱电池等。相应地，电池单元11的电极端子(包括正极端子113和负极端子114)可以为软包电池的电极端子，也可以为方形电池和圆柱电池的电极端子。
如图7和图9所示，电极组件112包括正极极片112a、负极极片112b和隔离膜112c，其中，隔离膜112c位于相邻正极极片112a和负极极片112b之间，用于隔开正极极片112a和负极极片112b。
在一种可能的设计中，正极极片112a、隔离膜112c与负极极片112b三者顺序堆叠并卷绕，形成电极组件112的电极单元，即该电极组件112的电极单元为卷绕式结构(可参见图9)。电极单元形成后具有缝隙，电解液能够通过缝隙进入电极单元内，浸润正极极片112a和负极极片112b。另外，正极端子113和负极端子114分别与正电极板和负电极板电连接，并形成在顶盖板110上。电极组件112与电解液(图中未示出)一起被收容于第一容纳腔111a中。电解液可以由有机溶剂，如碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二乙酯(DEC)等以及锂盐，如LiPF6或LiBF4等的混合物形成。
在一种可能的设计中，正极极片112a包括正极集流体(例如铝箔)和涂覆在正极集流体表面的正极活性物质层(例如三元材料、磷酸铁锂或钴酸锂)，负极极片112b包括负极集流体(例如铜箔)和涂覆在负极集流体表面的负极活性物质层(例如碳或硅)。电极组件112还包括正极极耳112d和负极极耳112e，正极极耳112d与正极极片112a相连，并从电极单元中伸出，且正极极耳112d可直接由正极集流体裁切形成；负极极耳112e与负极极片112b相连，并从电极单元中伸出，且负极极耳112e可直接由负极集流体裁切而成。
在本实施方式中，导电材料可以固化后分别与正极极耳112d和负极极耳112e连接，如此实现正极端子113和负极端子114的电连接。
如图8所示，与图7不同的是，图8中的电极组件112还包括转接片112f，正极端子113通过转接片112f与正极极耳112d电连接，负极端子114通过转接片112f与负极极耳112e电连接。
在本实施方式中，导电材料可以在固化后分别与正极极耳112d(和/或与其连接的转接片112f)和负极极耳112e(和/或与其连接的转接片112f)连接，如此实现正极端子113和负极端子114的电连接。
请继续参阅图6，在一种可能的设计中，壳体111包括第一面111b，第一面111b位于壳体111沿高度方向H的端部，顶盖板110位于第一面111b沿宽度方向W的端部，第一通孔115设置于第一面111b上；沿宽度方向W，第一通孔115位于第一面111b的二分之一(可参见图6中位于第一面111b上且沿长度方向L延伸的点划线)和顶盖板110投影到第一面111b的投影(即顶盖板110与第一面111b相交的边缘)之间，如此可使用更少量的导电材料就可以将正极端子113和负极端子114进行电连接。当然，第一通孔115也可以设置于壳体111上的任意位置，只要能够注入到壳体111内并使正极端子113和负极端子114进行电连接即可。
在一种可能的设计中，正极端子113投影到第一面111b的投影为第一投影，负极端子114投影到第一面111b的投影为第二投影，第一通孔115位于第一投影沿宽度方向W的延长线和第二投影沿宽度方向W的延长线之间，如图6中位于第一面111b上且沿宽度方向W延伸的两条点划线所示。如此设置，可使通过第一通孔115流入到第一容纳腔111a内的导电材料能快速地实现分别与正极端子113和负极端子114的电连接，从而提高维修的效率。
在一种可能的设计中，失效电池单元11还包括与第一容纳腔111a连通的第二通孔116，第二通孔116设置于第一面111b上。在一些方面，高温熔融态的导电材料在被注入到第一容纳腔111a后，能够利用其高温的特性将电解液蒸发，电解液蒸汽可以通过第二通孔116排出第一容纳腔111a，如此可以避免第一容纳腔111a内的电解液通过第一通孔115和/或第二通孔116漏出，进而可避免其他电池单元1的失效甚至可避免车辆着火的情况发生。在另一些方面，也可通过第二通孔116将电解液从第一容纳腔111a中抽取，如此避免电解液通过第一通孔115和/或第二通孔116漏出。在另一些方面，也可通过第二通孔116可实现第一容纳腔111a和外界的压力保持恒定的状态，即当未开设第二通孔116时，通过第一通孔115向第一容纳腔111a内注入导电材料，会使得第一容纳腔111a的压力增大，如此可能会导致壳体111膨胀，进而可能会导致导电材料和/或电解液的渗漏。
当然，电解液蒸汽也可通过第一通孔115排出第一容纳腔111a，但是此种情形，会影响注入电解液的流量。同理，电解液也可第一通孔115从第一容纳腔111a内进行抽取，只不过此种方式相比于开设第二通孔116的方式的操作工序更加复杂，不利于提高维修效率。
可以理解的是，压板M21上还设置有与每个电池单元1对应的第四通孔M212，当BMS检测到失效电池单元11的位置时，可以按照压板M21上与该失效电池单元11对应的第三通孔M211和第四通孔M212的位置，在该失效电池单元11的壳体111上开设第一通孔115和第二通孔116，其中第一通孔115和第三通孔M211相对且二者的开孔面积一致，第二通孔116和第四通孔M212相对且二者的开孔面积一致。
其中，开设第一通孔115和第二通孔116的工艺可以是直接电介体钻孔、共形激光蚀刻掩膜钻孔和完孔成形等方式，在此本申请对其不进行具体限定。
在一种可能的设计中，沿宽度方向W，第二通孔116位于第一面111b的二分之一(可参见图6中位于第一面111b上且沿长度方向L延伸的点划线)和顶盖板110投影到第一面111b的投影(即顶盖板110与第一面111b相交的边缘)之间，如此可有利于电解液因受热而产生的电解液蒸汽更快速地排出到第一容纳腔111a的外部。当然，第二通孔116也可以设置于第一面111b的任意位置，只要能够至少起到排出电解液蒸汽的作用(例如还可起到抽取电解液和使第一容纳腔111a的压力保持稳定的作用)即可。
在一种可能的设计中，第二通孔116的面积小于第一通孔115的面积。由于气体分子间的间隔大于液体分子和固体分子间的间隔，也就是说，气体分子间的间隔也大于熔融态分子的间隔，所以气体分子运动速度相较于熔融态分子也更快。如此，注入导电材料的流量在和排出电解液蒸汽的流量一定的情况下，可以尽可能将用于排气的第二通孔116的面积设置的更小，以降低电解液漏出的可能性。
在一种可能的设计中，壳体111采用金属材料制成，相比于塑料制成的壳体，采用金属材料制成的壳体111可以更大程度地避免被处于熔融态的导电材料融化；此外，当壳体111采用金属材料制成时，为避免被处于熔融态的导电材料融化，导电材料的熔点低于金属材料的熔点。
在一种可能的设计中，金属材料包括铝，例如可以为铝锰合金，它含有的主要合金成分有Mn、Cu、Mg、Si、Fe等，其中，Cu和Mg可以提高强度与硬度，Mn可以提高耐腐蚀性，Si可以增强含镁铝合金的热处理效果，Fe可以提高高温强度；导电材料包括锡，这是由于锡是一种质地较软的金属，其熔点较低，可塑性强，而且锡的成本相较于其他熔点低于铝或铝合金的金属更加低廉，因此可以选用含锡的金属材料作为导电材料。当然，金属材料也可以是钢，但是含铝材料比不锈钢的质量更轻，从而可以增加电池的能量密度；导电材料也可以是其它熔点低于铝的金属，例如铝合金或铅。
另外，如图10所示，本申请一个实施例还提供一种失效电池单元11的处理方法，上述内容涉及到的电池模块M2是采用该处理方法的一个具体实施方式。其中，该处理方法包括以下步骤：
S1.向失效电池单元11内注入导电材料，导电材料在被注入时呈熔融态，冷却后呈固态：
导电材料在被注入时呈熔融态，熔融态的导电材料易于被注入，冷却后实现与正极端子113和负极端子114的电连接。导电材料用于使失效电池单元11的正极端子113和负极端子114电连接，如此能够使该失效电池单元11短路，进而能够简化电池模块M2的维护流程，降低维护成本，并提高电池模块M2的工作效率。另外，通过导电材料将该失效电池单元11短路，使其不再参与电池模块M2的充放电过程，即该失效电池单元11不影响电池模块M2的电路。
在一种可能的设计中，可以通过开孔的方式将导电材料进行注入。例如，可以在壳体111上开设第一通孔115，再例如，也可以在顶盖板110上开设第一通孔115。需要指出的是，本申请实施例提供的多个电池单元1为平躺式安装方式(可参见图4)，该平躺式安装方式可以理解为，顶盖板110(或正极端子113和负极端子114)朝向下箱体M11(或箱体M1)的侧壁，此时壳体111的大端面(例如第一面111b)朝向远离下箱体M11(或箱体M1)的底壁的方向，如此在壳体111上开孔相比在顶盖板110上开孔更加容易。此外，其它的电池单元1的排列方式还可以是顶盖板110朝向远离下箱体M11的底壁的方向，壳体111朝向下箱体M11的侧壁，此时在顶盖板110上开孔相比在壳体111上开孔更加容易，例如可以利用顶盖板110的防爆阀(图中未示出)形成该孔。
在一种可能的设计中，处理方法还包括以下步骤：
从失效电池单元11内向外抽取电解液：
该步骤中，可以利用第一通孔115先将电解液从第一容纳腔111a中抽取到外部，再将导电材料通过第一通孔115注入到第一容纳腔111a中；也可以再在壳体111上开设第二通孔116，通过第二通孔116将电解液从第一容纳腔111a中抽取，如此避免电解液通过第一通孔115和/或第二通孔116漏出。需要说明的是，再对电解液抽取时，也可以与注入导电材料同时进行，例如在通过第一通孔115向第一容纳腔111a中注入导电材料时，同时进行通过第二通孔116将第一容纳腔116中的电解液抽取到外部。再例如，也可以在注入导电材料后，再进行抽取电解液。也就是说，本申请对注入导电材料和抽取电解液的顺序不进行限定。
在一些实现方案中，先将电解液从失效电池单元11内(或第一容纳腔111a中)抽取到外部，再将导电材料注入到失效电池单元11内(或第一容纳腔111a中)更具有优势。这是因为注入的导电材料具有一定的温度，先抽取电解液后注入导电材料的方式能够保证电池单元1的安全性，同时也能保证导电材料与电极组件112的连接强度，以防止由于电解液蒸发而造成导电材料内形成空隙。
可以理解的是，先抽取电解液后注入导电材料的方式包括两种：1)利用第一通孔115先将电解液从第一容纳腔111a中抽取到外部，再将导电材料通过第一通孔115注入到第一容纳腔111a中；2)在壳体111上开设第二通孔116，通过第二通孔116将电解液从第一容纳腔111a中抽取，再通过第一通孔115向第一容纳腔111a中注入导电材料。
在一种可能的设计中，失效电池单元11和非失效电池单元12被压板M21固定于下箱体M11内，该处理方法还包括步骤：
将压板M21拆除后，通过在失效电池单元11上开设的第一通孔115向失效电池单元11内注入导电材料。
当电池模块M2中存在某一个或某几个电池单元1处于失效状态时，即形成失效电池单元11，通过与电池模块M2电连接的电池管理系统(Battery Management System，BMS)(图中未示出)对每一个电池单元11的状态进行实时监测，以能够检测出失效电池单元11的具体位置。然后，以压板M21上与该失效电池单元11对应的第三通孔M211作为基准孔，对该失效电池单元11进行开孔，例如开设第一通孔115(可参见图6)。
在一些实施方式中，如图5所示，例如可以将压板M21拆除后，对该失效电池单元11进行开孔，例如开设第一通孔115，通过第一通孔115向失效电池单元11内注入用于使正极端子113和负极端子114电连接的导电材料。当然，对该失效电池单元11进行开孔的方式可以通过利用顶盖板110的防爆阀(图中未示出)形成该孔。
在一种可能的设计中，失效电池单元11和非失效电池单元12被压板M21固定于下箱体M11内，如图11所示，本申请另一个实施例还提供一种失效电池单元11的处理方法，还包括步骤：
S11.在压板M21对应失效电池单元11和非失效电池单元12的位置上开设第三通孔M211：
通过开设第三通孔M211，用于为后续在确定位置的失效电池单元11的壳体111上开设第一通孔115。
在一种可能的设计中，本申请再一个实施例还提供一种失效电池单元11的处理方法的S11步骤中还包括步骤：在压板M21对应失效电池单元11和非失效电池单元12的位置上还开设第四通孔M212，通过开设第四通孔M212，用于为后续在确定位置的失效电池单元11的壳体111上开设第二通孔116。
S12.确定失效电池单元11的位置：
通过与电池模块M2电连接的电池管理系统(Battery Management System，BMS)对每一个电池单元11的状态进行实时监测，以能够检测出失效电池单元11的具体位置。
S13.在失效电池单元11的壳体111上，开设与第三通孔M211对应的第一通孔115，通过第一通孔115向失效电池单元11内注入导电材料：
例如通过直接电介体钻孔、共形激光蚀刻掩膜钻孔和完孔成形等方式进行开设第一通孔115，通过将熔融态的导电材料注入到壳体11内部，使得将该失效电池单元11短路，以使该失效电池单元11不再参与电池模块M2的充放电过程，即该失效电池单元11不影响电池模块M2的电路。
如图4所示，例如还可以不用将压板M21拆除，直接在如图3所示的电池模块M2的状态下，利用第三通孔M211作为基准孔，对该失效电池单元11进行开孔，例如开设第一通孔115，通过第一通孔115向失效电池单元11内注入用于使正极端子113和负极端子114电连接的导电材料，如此可不用拆除压板M21而实现将失效电池单元11短路，从而能够简化电池模块M2的维护流程(即减少了拆除压板M21的工序)。
在一种可能的设计中，本申请再一个实施例还提供一种失效电池单元11的处理方法的S13步骤中还包括步骤：在失效电池单元11的壳体111(例如是壳体111的第一面111b)上，开设与第四通孔M212对应的第二通孔116，通过第二通孔116将壳体111内的电解液的蒸汽排出。高温熔融态的导电材料在被注入到第一容纳腔111a后，能够利用其高温的特性将电解液蒸发，电解液蒸汽可以通过第二通孔116排出第一容纳腔111a，如此可以避免第一容纳腔111a内的电解液通过第一通孔115漏出，进而可避免其他电池单元1的失效甚至可避免车辆着火的情况发生。
在另一些方面，也可通过第二通孔116将电解液从第一容纳腔111a中抽取，如此避免电解液通过第一通孔115和/或第二通孔116漏出。在另一些方面，也可通过第二通孔116可实现第一容纳腔111a和外界的压力保持恒定的状态，即当未开设第二通孔116时，通过第一通孔115向第一容纳腔111a内注入导电材料，会使得第一容纳腔111a的压力增大，如此可能会导致壳体111膨胀，进而可能会导致导电材料和/或电解液的渗漏。
当然，电解液蒸汽也可通过第一通孔115排出第一容纳腔111a，但是此种情形，会影响注入电解液的流量。同理，电解液也可第一通孔115从第一容纳腔111a内进行抽取，只不过此种方式相比于开设第二通孔116的方式的操作工序更加复杂，不利于提高维修效率。
在一种可能的设计中，壳体111包括第一面111b(可参见图6)，第一面111b位于壳体111沿高度方向H的端部，顶盖板110位于第一面111b沿宽度方向W的端部，第一通孔115设置于第一面111b上；沿宽度方向W，第一通孔115位于第一面111b的二分之一(可参见图6中位于第一面111b上且沿长度方向L延伸的点划线)和顶盖板110投影到第一面111b的投影(即顶盖板110与第一面111b相交的边缘)之间，如此可使用更少量的导电材料就可以将正极端子113和负极端子114进行电连接。当然，第一通孔115也可以设置于壳体111上的任意位置，只要能够注入到壳体111内并使正极端子113和负极端子114进行电连接即可。
在一种可能的设计中，正极端子113投影到第一面111b的投影为第一投影，负极端子114投影到第一面111b的投影为第二投影，第一通孔115位于第一投影沿宽度方向W的延长线和第二投影沿宽度方向W的延长线之间，如图6中位于第一面111b上且沿宽度方向W延伸的两条点划线所示。如此设置，可使通过第一通孔115流入到第一容纳腔111a内的导电材料能快速地实现分别与正极端子113和负极端子114的电连接，从而提高维修的效率。
综上所述，本申请实施例提供了一种失效电池单元11的处理方法，当电池模块M2工作过程中存在某一个或某几个电池单元1失效时，仅需通过向失效电池单元11内部注入导电材料即可，无需维修或更换整个电池模块M2(即可维持如图5所示的状态，仅需将压板M21取下)；而当该电池模块M2应用于车辆时，也能使得该车辆能够在4S店直接维修，无需整车返厂处理，或者无需更换新的电池组M(即可维持如图5所示的状态，仅需将压板M21取下)，从而提高电池模块M2的工作效率，并简化维护流程和维护成本。同时，经过上述处理后，该电池模块M2中，仅存在少量的电池单元1(即失效电池单元11)不参与电路的形成，从而不会影响该电池模块M2电池容量的大幅度降低，使得电池模块M2和电池组M能够正常工作。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (12)

1.一种失效电池单元(11)的处理方法，其特征在于，所述处理方法包括以下步骤：
向所述失效电池单元(11)内注入导电材料，所述导电材料在被注入时呈熔融态，冷却后呈固态；
其中，所述导电材料用于使所述失效电池单元(11)的正极端子(113)和负极端子(114)电连接。
2.根据权利要求1所述的失效电池单元(11)的处理方法，其特征在于，所述处理方法还包括以下步骤：
从所述失效电池单元(11)内向外抽取电解液。
3.根据权利要求1所述的失效电池单元(11)的处理方法，其特征在于，所述失效电池单元(11)和非失效电池单元(12)被压板(M21)固定于下箱体(M11)内，所述处理方法还包括步骤：
确定所述失效电池单元(11)的位置；
将所述压板(M21)拆除后，通过在所述失效电池单元(11)上开设的第一通孔(115)向所述失效电池单元(11)内注入所述导电材料。
4.根据权利要求1所述的失效电池单元(11)的处理方法，其特征在于，所述失效电池单元(11)和非失效电池单元(12)被压板(M21)固定于下箱体(M11)内，所述处理方法还包括步骤：
在所述压板(M21)对应所述失效电池单元(11)和所述非失效电池单元(12)的位置上开设第三通孔(M211)；
确定所述失效电池单元(11)的位置；
在所述失效电池单元(11)上开设与所述第三通孔(M211)对应的第一通孔(115)，通过所述第一通孔(115)向所述失效电池单元(11)内注入所述导电材料。
5.根据权利要求3或4所述的失效电池单元(11)的处理方法，其特征在于，所述压板(M21)盖设于所述失效电池单元(11)和非失效电池单元(12)的壳体(111)上，所述处理方法还包括步骤：
在所述压板(M21)对应所述失效电池单元(11)和所述非失效电池单元(12)的位置上还开设第四通孔(M212)；
确定所述失效电池单元(11)的位置；
在所述失效电池单元(11)的所述壳体(111)上，开设与所述第四通孔(M212)对应的第二通孔(116)。
6.一种电池模块(M2)，采用如权利要求3-5中任一项所述的失效电池单元(11)的处理方法，其特征在于，所述电池模块(M2)包括电池单元(1)，多个电池单元(1)沿长度方向(L)依次排列，所述电池单元(1)包括所述失效电池单元(11)，所述失效电池单元(11)包括：
壳体(111)，所述壳体(111)具有第一容纳腔(111a)；
电极组件(112)，所述电极组件(112)收容于所述第一容纳腔(111a)中；
正极端子(113)和负极端子(114)，所述正极端子(113)和所述负极端子(114)分别与所述电极组件(112)连接；
所述失效电池单元(11)具有所述第一通孔(115)，所述第一通孔(115)与所述第一容纳腔(111a)连通，通过所述第一通孔(115)向所述第一容纳腔(111a)注入用于使所述正极端子(113)和所述负极端子(114)电连接的导电材料。
7.根据权利要求6所述的电池模块(M2)，其特征在于，所述失效电池单元(11)包括壳体(111)与所述壳体(111)连接的顶盖板(110)，所述第一通孔(115)设置于所述壳体(111)上，所述压板(M21)盖设于所述壳体(111)上。
8.根据权利要求7所述的电池模块(M2)，其特征在于，所述壳体(111)包括第一面(111b)，所述第一面(111b)位于所述壳体(111)沿高度方向(H)的端部，所述顶盖板(110)位于所述第一面(111b)沿宽度方向(W)的端部，所述第一通孔(115)设置于所述第一面(111b)上；
沿宽度方向(W)，所述第一通孔(115)位于所述第一面(111b)的二分之一和所述顶盖板(110)投影到所述第一面(111b)的投影之间。
9.根据权利要求8所述的电池模块(M2)，其特征在于，所述正极端子(113)投影到所述第一面(111b)的投影为第一投影，所述负极端子(114)投影到所述第一面(111b)的投影为第二投影，所述第一通孔(115)位于所述第一投影沿宽度方向(W)的延长线和所述第二投影沿宽度方向(W)的延长线之间。
10.根据权利要求6-9中任一项所述的电池模块(M2)，其特征在于，所述壳体(111)由包括铝合金材料制成，所述导电材料包括锡、铝合金或铅。
11.一种电池组(M)，其特征在于，所述电池组(M)包括：
箱体(M1)，所述箱体(M1)具有第二容纳腔(M12)；
电池模块(M2)，所述电池模块(M2)收容于所述第二容纳腔(M12)中，所述电池模块(M2)为如权利要求6-10中任一项所述的电池模块(M2)；
所述正极端子(113)和所述负极端子(114)沿长度方向(L)设置，并朝向所述箱体(M1)的侧壁；
所述压板(M21)设置于所述的电池模块(M2)沿高度方向(H)的端部，并朝向所述箱体(M1)的底壁。
12.一种装置(D)，使用电池单元(1)作为电源，其特征在于，所述装置(D)包括：
动力源，所述动力源用于为所述装置(D)提供驱动力；
电池组(M)，所述电池组(M)被配置为向所述动力源提供电能，所述电池组(M)为如权利要求11所述的电池组(M)。
CN201911205560.XA 2019-11-29 2019-11-29 失效电池单元的处理方法、电池模块、电池组和装置 Active CN112310493B (zh)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911205560.XA CN112310493B (zh) 2019-11-29 2019-11-29 失效电池单元的处理方法、电池模块、电池组和装置
PCT/CN2020/131570 WO2021104330A1 (zh) 2019-11-29 2020-11-25 失效电池单元的处理方法、电池模块、电池组和装置
JP2022531569A JP7332121B2 (ja) 2019-11-29 2020-11-25 故障電池ユニットの処理方法、電池モジュール、電池パック及び装置
EP20894425.6A EP3926748B1 (en) 2019-11-29 2020-11-25 Method for processing failed battery unit, battery module, battery pack, and device
KR1020227016760A KR102666797B1 (ko) 2019-11-29 2020-11-25 실효 배터리 유닛의 처리 방법, 배터리 모듈, 배터리 팩 및 장치
HUE20894425A HUE061295T2 (hu) 2019-11-29 2020-11-25 Eljárás és eszköz hibás akkumulátor egység, akkumulátor, akkumulátorcsomag feldolgozására
US17/489,116 US20220021034A1 (en) 2019-11-29 2021-09-29 Failed battery cell handling method, battery module, battery pack, and device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911205560.XA CN112310493B (zh) 2019-11-29 2019-11-29 失效电池单元的处理方法、电池模块、电池组和装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112310493A CN112310493A (zh) 2021-02-02
CN112310493B true CN112310493B (zh) 2021-12-07

Family

ID=74336382

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911205560.XA Active CN112310493B (zh) 2019-11-29 2019-11-29 失效电池单元的处理方法、电池模块、电池组和装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20220021034A1 (zh)
EP (1) EP3926748B1 (zh)
JP (1) JP7332121B2 (zh)
CN (1) CN112310493B (zh)
HU (1) HUE061295T2 (zh)
WO (1) WO2021104330A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112331983B (zh) * 2019-11-29 2021-10-08 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池模块、装置及失效电池单体的失效处理方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11204096A (ja) * 1998-01-16 1999-07-30 Sony Corp 非水電解液電池及び非水電解液電池パック
JP2005166581A (ja) 2003-12-05 2005-06-23 Nissan Motor Co Ltd 二次電池、及び、該二次電池を用いた組電池の充放電制御方法
CN101017887B (zh) * 2005-11-28 2010-06-16 Nec东金株式会社 电池层叠体及电池组件
CN101567436B (zh) * 2008-04-26 2011-07-13 比亚迪股份有限公司 电池保护装置和包括该电池保护装置的电池
KR101041153B1 (ko) 2009-03-04 2011-06-13 에스비리모티브 주식회사 이차전지 및 그 모듈
FR2976366B1 (fr) * 2011-06-08 2014-01-03 St Microelectronics Sa Procede et dispositif pour etendre la duree de vie d'une batterie notamment pour vehicule
US20130071306A1 (en) * 2011-08-16 2013-03-21 John Camp Battery disposal system
JP2015056928A (ja) 2013-09-10 2015-03-23 株式会社東芝 過充電保護装置
WO2016153215A1 (ko) * 2015-03-24 2016-09-29 이승규 용융 스위치, 이를 포함하는 배터리 제어장치 및 제어방법
US10050252B2 (en) * 2015-04-17 2018-08-14 The Boeing Company Fault tolerant battery cell bypass device and system
CN107658411A (zh) * 2016-07-26 2018-02-02 宁德时代新能源科技股份有限公司 输出极组件及电池模组
EP3336933A1 (en) * 2016-12-14 2018-06-20 Lithium Energy and Power GmbH & Co. KG System and method for operating a rechargeable battery unit and rechargeable battery unit
DE102017222642A1 (de) * 2017-12-13 2019-06-27 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Elektrochemisches energiespeichermodul und fahrzeug
CN109473743B (zh) * 2018-10-31 2020-10-09 清华大学 一种定点析锂的电池内短路模拟方法
KR20220061221A (ko) 2019-10-31 2022-05-12 컨템포러리 엠퍼렉스 테크놀로지 씨오., 리미티드 배터리 모듈, 배터리 팩, 장치 및 고장 처리 방법

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023503665A (ja) 2023-01-31
JP7332121B2 (ja) 2023-08-23
EP3926748A4 (en) 2022-07-13
EP3926748B1 (en) 2023-01-25
KR20220084155A (ko) 2022-06-21
CN112310493A (zh) 2021-02-02
US20220021034A1 (en) 2022-01-20
HUE061295T2 (hu) 2023-06-28
EP3926748A1 (en) 2021-12-22
WO2021104330A1 (zh) 2021-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100508247C (zh) 用于新颖结构的电池匣及含有该电池匣的开放式电池模块
JP4788646B2 (ja) 蓄電装置及び車両
US8663832B2 (en) Cell for reducing short circuit and battery incorporating the cell
CN102272981B (zh) 电池模块和使用该电池模块的电池包
US8252455B2 (en) Battery pack, vehicle equipped with the battery pack, and device equipped with the battery pack
JP5501265B2 (ja) 組電池システム
KR20220016183A (ko) 전지 및 그 관련장치, 제조방법 및 제조설비
CN102447086A (zh) 蓄电模块及蓄电装置
KR20130063247A (ko) 이차 전지
US9034500B2 (en) Laminated electrode-type battery, manufacturing method therefor, vehicle, and device
US20220006115A1 (en) Battery, electric apparatus, and cell installation method
JP4438831B2 (ja) 蓄電装置及び車両
EP3588662B1 (en) Single cell fault tolerant battery system architecture
CN112310493B (zh) 失效电池单元的处理方法、电池模块、电池组和装置
JP2000090976A (ja) リチウム二次電池モジュール
US9843032B2 (en) Battery module
CN116325307A (zh) 蓄能器电芯
JP5402127B2 (ja) 電池用セパレータ、これを用いた電池、及びこれを用いた車両及び電池搭載機器
CN216120586U (zh) 用于将电动车辆的电池绝缘的装置
KR102666797B1 (ko) 실효 배터리 유닛의 처리 방법, 배터리 모듈, 배터리 팩 및 장치
CN112310492B (zh) 电池模块、装置及失效电池单体的失效处理方法
EP4016714B1 (en) Case body for battery, battery and electric device
CN219873812U (zh) 壳体、电池单体、电池及用电设备
KR102592517B1 (ko) 밀폐형 전지, 전지 팩 및 엔진 시동용 전지
WO2022189866A1 (en) A solder less battery pack

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant