CN113285149A - 一种电池、电池模组、电池包和电动车 - Google Patents

一种电池、电池模组、电池包和电动车 Download PDF

Info

Publication number
CN113285149A
CN113285149A CN202010097965.2A CN202010097965A CN113285149A CN 113285149 A CN113285149 A CN 113285149A CN 202010097965 A CN202010097965 A CN 202010097965A CN 113285149 A CN113285149 A CN 113285149A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
pole core
core assembly
pole
film
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.)
Pending
Application number
CN202010097965.2A
Other languages
English (en)
Inventor
胡世超
彭青波
朱燕
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.)
BYD Co Ltd
Original Assignee
BYD 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
Application filed by BYD Co Ltd filed Critical BYD Co Ltd
Priority to CN202010097965.2A priority Critical patent/CN113285149A/zh
Priority to KR1020227029993A priority patent/KR20220134771A/ko
Priority to EP21757406.0A priority patent/EP4109651A1/en
Priority to JP2022549470A priority patent/JP7471433B2/ja
Priority to PCT/CN2021/075186 priority patent/WO2021164559A1/zh
Publication of CN113285149A publication Critical patent/CN113285149A/zh
Priority to US17/889,346 priority patent/US20220393248A1/en
Pending legal-status Critical Current

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
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M10/0585—Construction or manufacture of accumulators having only flat construction elements, i.e. flat positive electrodes, flat negative electrodes and flat separators
    • 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
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings 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
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/514—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells
    • 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
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • 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
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • 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
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • 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
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/103—Primary casings; Jackets or wrappings 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
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/112—Monobloc comprising multiple compartments
    • 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
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/121—Organic material
    • 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
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/122—Composite material consisting of a mixture of organic and inorganic 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
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/124—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
    • 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
    • H01M50/183—Sealing members
    • H01M50/19—Sealing members characterised by the material
    • H01M50/197—Sealing members characterised by the material having a layered structure
    • 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
    • H01M50/20—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
    • H01M50/211—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for pouch 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
    • H01M50/20—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
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/509—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the type of connection, e.g. mixed connections
    • H01M50/51—Connection only in series
    • 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
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Abstract

本申请提供了一种电池、电池模组、电池包和电动车，所述电池包括金属壳体和封装于所述金属壳体内的极芯组件阵列，所述极芯组件阵列包括N行、M列极芯组件，所述极芯组件包括封装膜及封装于封装膜内的至少一个极芯；M个所述极芯组件沿电池长度方向排列；N个所述极芯组件沿电池厚度或高度方向排列；每列的N个极芯组件串联连接形成极芯组件串；M个极芯组件串串联连接；M、N为大于1的整数；所述金属壳体与所述封装膜之间的气压低于金属壳体外的气压，通过上述方式，有利于提高电池的密封效果和强度。

Description

一种电池、电池模组、电池包和电动车
技术领域
本发明属于电池领域，尤其涉及一种电池、电池模组、电池包和电动车。
背景技术
应用于电动车的电池包中通常包括有多个电池，以提高电池容量，多个电池安装在电池包外壳内。
现有技术的电池，一般包括金属壳体及封装于金属壳体内的极芯，也有为了提高电池的电压，将多个极芯串联的方案，但目前的内串方案在实际应用中却存在一定的安全问题。
发明内容
本申请内容旨在解决现有技术中电池的安全问题，提供一种安全性能更高的电池、电池模组、电池包和电动车。
本申请的第一个方面，提供一种电池，包括金属壳体和封装于所述金属壳体内的极芯组件阵列，所述极芯组件阵列包括N行、M列极芯组件，所述极芯组件包括封装膜及封装于封装膜内的至少一个极芯；M个所述极芯组件沿电池长度方向排列；N个所述极芯组件沿电池厚度或高度方向排列；每列的N个极芯组件串联连接形成极芯组件串；M个极芯组件串串联连接；M、N为大于1的整数；所述金属壳体与所述封装膜之间的气压低于金属壳体外的气压。
在本申请的一些实施方式中，极芯组件的长度沿电池的长度方向延伸；所述极芯组件包括分别从极芯组件长度方向两端延伸出的用于引出电流的第一电极引出部件和第二电极引出部件；每列中相邻两极芯组件中的一个极芯组件的第一电极引出部件与另一个极芯组件的第二电极引出部件电连接。
在本申请的一些实施方式中，每列中相邻两极芯组件中的一个极芯组件的第一电极引出部件与另一个极芯组件的第二电极引出部件位于此列的同侧。
在本申请的一些实施方式中，相邻两极芯组件串的一个极芯组件串的末端极芯组件与另一个极芯组件串的末端极芯组件电连接；或相邻两极芯组件串的一个极芯组件串的第1个极芯组件与另一个极芯组件串的第1个极芯组件电连接。
在本申请的一些实施方式中，极芯组件的长度沿电池的长度方向延伸；所述极芯组件包括分别从极芯组件长度方向两端延伸出的用于引出电流的第一电极引出部件和第二电极引出部件；相邻两极芯组件串的一个极芯组件串的末端极芯组件的第一电极引出部件与另一个极芯组件串的末端极芯组件的第二电极引出部件相邻；或相邻两极芯组件串的一个极芯组件串的第1个极芯组件的第一电极引出部件与另一个极芯组件串的第1个极芯组件的第二电极引出部件相邻。
在本申请的一些实施方式中，N个所述极芯组件沿电池厚度方向排列；所述极芯组件的厚度沿电池的厚度方向延伸；所述极芯组件阵列包括用于引出串联电流的第一总电极和第二总电极；N为奇数，第一总电极和第二总电极分别从极芯组件阵列的对角延伸出。
在本申请的一些实施方式中，所述极芯组件阵列包括多个，即多个上述极芯组件阵列再串联。
在本申请的一些实施方式中，所述电池的长度为400 mm -2500mm；所述电池的厚度为13 mm -75mm。
在本申请的一些实施方式中，所述封装膜内的气压低于所述金属壳体与所述封装膜之间的气压。
在本申请的一些实施方式中，所述金属壳体与封装膜之间的气压P1为-100Kpa至-5Kpa。
在本申请的一些实施方式中，所述金属壳体与封装膜之间的气压P1为-75Kpa至-20Kpa。
在本申请的一些实施方式中，所述封装膜内的气压为P2，所述P1与P2的关系满足：P1/P2的范围为0.05-0.85。
在本申请的一些实施方式中，P2取值为-100Kpa至-20Kpa。
在本申请的一些实施方式中，所述电池沿电池厚度方向具有相对的两个第一表面，至少一个所述第一表面向金属壳体内部凹陷。
在本申请的一些实施方式中，所述两个第一表面均向金属壳体内部凹陷，以夹持极芯组件阵列。
在本申请的一些实施方式中，所述封装膜包括层叠的非金属外层膜和非金属内层膜，所述内层膜位于极芯和外层膜之间，所述外层膜的熔点大于所述内层膜的熔点，且所述外层膜和内层膜的熔点差在30℃-80℃之间。
在本申请的一些实施方式中，所述外层膜的材料为聚对苯二甲酸乙二酯、聚酰胺和聚丙烯中的其中一种或多种组合；所述内层膜的材料为聚丙烯、聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二酯中的其中一种或多种组合。
在本申请的一些实施方式中，外层膜和内层膜粘结；所述粘结的粘结剂为聚烯烃类粘结剂。
在本申请的一些实施方式中，所述封装膜为铝塑复合膜。
在本申请的一些实施方式中，所述金属壳体上设置有排气孔，所述排气孔内设置有密封件。
在本申请的一些实施方式中，所述金属壳体的厚度为0.05mm-1mm。
本申请的第二方面，提供一种电池模组，包括上述电池。
本申请的第三方面，提供一种电池包，包括电池序列，所述电池序列包括若干个电池，至少一个所述电池为上述电池。
在本申请的一些实施方式中，若干个所述电池沿电池的厚度方向依次排列以形成所述电池序列；至少两个相邻的电池之间具有间隙，所述间隙与所述电池的厚度的比例范围为0.001-0.15。
在本申请的一些实施方式中，所述金属壳体包括具有开口的壳本体和与开口密封连接的盖板，所述盖板与所述壳本体围成密封的容纳腔室，所述极芯组件阵列位于所述容纳腔室内；所述两个相邻电池之间的间隙包括第一间隙d1,所述第一间隙为所述两个相邻电池的两个盖板沿电池厚度方向的最小距离，且所述第一间隙d1与所述电池的厚度的比例范围为0.005-0.1。
在本申请的一些实施方式中，所述电池沿电池厚度方向具有相对的两个第一表面，所述两个相邻电池之间的间隙包括第二间隙d2,所述第二间隙为所述两个相邻电池面对面的两个第一表面之间的最小距离。
在本申请的一些实施方式中，所述电池在使用前的第二间隙d2大于使用后的第二间隙d2。
在本申请的一些实施方式中，所述电池包还包括电池包盖和托盘，所述电池包盖和托盘密封连接形成电池容纳腔，所述电池序列位于电池容纳腔中，所述托盘包括支撑件，所述金属壳体上形成有支撑区，所述电池通过所述支撑区与所述支撑件对接以支撑于所述支撑件上。
在本申请的一些实施方式中，所述托盘含有边梁，所述边梁为支撑件，所述电池沿长度方向的两端分别支撑在所述边梁上。
本申请的第四方面，提供一种电动车，包括上述电池包。
在本申请的一些实施方式中，所述电池的长度方向沿所述电动车的车身的长度方向布置。
在本申请的一些实施方式中，所述车身长度为500mm-5200mm。
与现有技术相比，本申请具有的有益效果为：首先，本申请的电池中，通过将极芯先封装在封装膜内，再封装在金属壳体内，以进行二次密封，从而利用封装膜和金属壳体的双层密封作用可以有效提高密封效果，其次，通过使金属壳体与封装膜之间的气压差低于金属壳体外的气压，使金属壳体与内部极芯组尽量贴近，减少内部空隙，防止极芯组在金属壳体内发生窜动，同时防止极芯组之间发生相对位移，减少集流体破损、隔膜打皱、和活性材料脱落等情况的发生，提高整个电池的机械强度，延长电池的使用寿命，提高电池的安全性能；再次，通过本发明的极芯组件的排列方式，可以更方便地制造出长度较长的电池，节省成本，同时又可以保证提高电池的散热效率。因此，通过本申请的方案可以很容易实现长度较长且强度较佳的电池，由此在将电池安装进电池包外壳内时，可以减少电池包体中横梁和纵梁等支撑结构的设置，利用电池本身作支撑将电池直接安装在电池包外壳上，由此可以节省电池包内部空间，提高电池包的体积利用率，且有利于降低电池包的重量。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
图1是本申请实施例提供的电池的立体结构示意图。
图2是本申请实施例提供的极芯组件阵列的结构示意图。
图3是本申请实施例提供的极芯组件阵列的极芯组件电连接示意图。
图4是本申请实施例提供的极芯组件阵列的极芯组件电连接示意图。
图5是本申请实施例提供的金属壳体第一表面形成有凹陷的示意图。
图6是本申请实施例提供的电池序列的结构示意图。
图7是本申请实施例提供的电池包的结构示意图。
附图标记：
100电池；
11金属壳体；12极芯组件；13极芯组件串；14极芯组件阵列
111壳本体；112盖板；113第一表面；114凹陷；
121第一电极引出部件；122第二电极引出部件；
141第一总电极；142第二总电极；
200电池包；
21电池序列；22托盘；221支撑件。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
如图1至图4，本申请提供了一种电池100，电池100例如是指用于形成电池包的电池。电池100包括金属壳体11 和封装于所述金属壳体内的极芯组件阵列14，所述极芯组件阵列14包括N行、M列极芯组件12，所述极芯组件12包括封装膜及封装于封装膜内的至少一个极芯；M个所述极芯组件12沿电池100长度方向排列；N个所述极芯组件12沿电池100厚度或高度方向排列；每列的N个极芯组件12串联连接形成极芯组件串13；M个极芯组件串13串联连接；M、N为大于1的整数；所述金属壳体11与所述封装膜之间的气压低于金属壳体11外的气压。
本申请的电池，通过将极芯封装在封装膜内，然后封装在金属壳体11内，进行了二次密封，从而利用封装膜和金属壳体11的双层密封作用可以有效提高密封效果，其次，通过使金属壳体11与封装膜之间的气压差低于金属壳体11外的气压，使金属壳体11与内部极芯组件12尽量贴近，减少内部空隙，防止极芯组件12在金属壳体11内发生窜动，同时防止极芯组件12之间发生相对位移，减少集流体破损、隔膜打皱、和活性材料脱落等情况的发生，提高整个电池的机械强度，延长电池的使用寿命，提高电池的安全性能；再次，通过本发明的极芯组件的排列方式，可以更方便地制造出长度较长的电池，节省成本，同时又可以保证提高电池的散热效率。因此，通过本申请的方案可以很容易实现长度较长且强度较佳的电池，由此在将电池安装进电池包外壳内时，可以减少电池包体中横梁和纵梁等支撑结构的设置，利用电池本身作支撑将电池直接安装在电池包外壳上，由此可以节省电池包内部空间，提高电池包的体积利用率，且有利于降低电池包的重量。
如附图1-4所示，具体的，本实施例的极芯组件12的长度沿电池的长度方向延伸；极芯组件12包括分别从极芯组件12长度方向两端延伸出的用于引出电流的第一电极引出部件121和第二电极引出部件122，第一电极引出部件121和第二电极引出部件122的数量不受限制，此处仅代表极芯不同的两个电极引出部件。每列中相邻两极芯组件12中的一个极芯组件12的第一电极引出部件121与另一个极芯组件12的第二电极引出部件122电连接。进一步优选的，每列中相邻两极芯组件12中的一个极芯组件12的第一电极引出部件121与另一个极芯组件12的第二电极引出部件122位于此列的同侧，连接更简单，更一步提高了电池的安全性能，降低了电池的成本，第一电极引出部件121与第二电极引出部件122的连接可以是直接连接，也可以是间接连接，例如通过导电件连接等。
如附图2-4所示，具体的，本实施例的相邻两极芯组件串13的一个极芯组件串13的末端极芯组件12与另一个极芯组件串13的末端极芯组件12电连接；或相邻两极芯组件串13的一个极芯组件串13的第1个极芯组件12与另一个极芯组件串13的第1个极芯组件12电连接，从而实现极芯组件串13的串联。进一步的，相邻两极芯组件串13的一个极芯组件串13的末端极芯组件12的第一电极引出部件121与另一个极芯组件串13的末端极芯组件12的第二电极引出部件122相邻；或相邻两极芯组件串13的一个极芯组件串13的第1个极芯组件12的第一电极引出部件121与另一个极芯组件串13的第1个极芯组件12的第二电极引出部件122相邻，连接更简单，更一步提高了电池的安全性能，降低了电池的成本，第一电极引出部件121与第二电极引出部件122的连接可以是直接连接，也可以是间接连接，例如通过导电件连接等。
本发明的具体实施例中，N个所述极芯组件12沿电池厚度方向排列；所述极芯组件12的厚度沿电池的厚度方向延伸。通过上述串联方式，所述极芯组件阵列14包括用于引出串联电流的第一总电极141和第二总电极142。如附图3所示，先将三个沿厚度方向排列的极芯组件12串联，第三个极芯组件12的第二电极引出部件122与第二个极芯组件12的第一电极引出部件121连接，且此两电极引出部件在同侧；第二个极芯组件12的第二电极引出部件122与第一个极芯组件12的第一电极引出部件121连接，且此两电极引出部件在同侧，第一个极芯组件12的第二电极引出部件122用来电连接下一极芯组件串13，如附图3所示，三个极芯组件连接成“S”型极芯组件串13。上述形成的极芯组件串13即第一个极芯组件串13的第一个极芯组件12的第二电极引出部件122与第二个极芯组件串13的第一个极芯组件12的第一电极引出部件121连接，此两电极引出部件相邻；然后依次的，此第二个极芯组件串13中，第一个极芯组件12的第二电极引出部件122与第二个极芯组件12的第一电极引出部件121连接，且此两电极引出部件在同侧；第二个极芯组件12的第二电极引出部件122与第三个极芯组件12的第一电极引出部件121连接，且此两电极引出部件在同侧；第三个极芯组件12的第二电极引出部件122用来电连接下一极芯组件串13。第二个极芯组件串13的第三个极芯组件12的第二电极引出部件122与第三个极芯组件串13的第三个极芯组件12的第一电极引出部件121连接，此两电极引出部件相邻；然后依次的，此第三个极芯组件串13中，第三个极芯组件12的第二电极引出部件122与第二个极芯组件12的第一电极引出部件121连接，且此两电极引出部件在同侧；第二个极芯组件12的第二电极引出部件122与第一个极芯组件12的第一电极引出部件121连接，且此两电极引出部件在同侧；第一个极芯组件12的第二电极引出部件122用于引出第二总电极142。第一个极芯组件串13的第三个极芯组件12的第一电极引出部件121用于引出第一总电极141，第一总电极141和第二总电极142分别从极芯组件阵列14的对角延伸出。此处仅从附图描述其连接关系，其制备时的具体连接顺序本实施例不做限制，可根据实际情况进行调整。
具体的，如附图4所示，可以将上述得到的极芯组件阵列14再串联，上述的第一个极芯组件阵列14的第二总电极142与第二个极芯组件阵列14的第一总电极142连接，此两总电极位于同侧且相邻最佳。在其他实施例中，不局限于两个极芯组件阵列14的串联，可以是多个极芯组件阵列14的串联，进一步，每个极芯组件阵列14中的M、N的数可相同可不同，即每个极芯组件阵列14中的极芯组件的个数可相同可不同。
在本申请中，所提到的极芯，为动力电池领域常用的极芯，可以是卷绕形成的极芯，也可以是叠片的方式制成的极芯；一般情况下，极芯至少包括正极片、隔膜和负极片。在本申请中，极芯组件内的极芯可以是一个也可以是多个，一般多个极芯并联。需要说明的是，极芯组件不能被理解为电池本身，本申请中提到的电池，为一个独立的单体电池，不能因其包含多个极芯组件，而将其简单的理解为电池模组或电池组。
极芯组件12的第一电极引出部件121和第二电极引出部件122分别从封装膜延伸出。如果极芯组件12仅含有一个极芯的情况下，第一电极引出部件121和第二电极引出部件122可以分别为极芯的正极耳和负极耳或者分别为负极耳和正极耳。如果含有多个极芯的情况下，第一电极引出部件121可以是由正极耳复合并焊接在一起形成的引出部件，第二电极引出部件122可以是由负极耳复合并焊接在一起形成的引出部件；或者，第一电极引出部件121可以是由负极耳复合并焊接在一起形成的引出部件，第二电极引出部件122可以是由正极耳复合并焊接在一起形成的引出部件。第一电极引出部件121和第二电极引出部件122中的“第一”和“第二”仅用于名称区分，并不用于限定数量，例如第一电极引出部件121可以含有一个也可以含有多个。进一步地，金属壳体11包括具有开口的壳本体111和与开口密封连接的盖板112，盖板112与所述壳本体111围成密封的容纳腔室，极芯组件阵列14位于该容纳腔室内。第一总电极141和第二总电极142从盖板112引出。盖板112的数量本申请没有限制，可以为一个，也可以为两个，可以根据内部极芯组件阵列14的设计来设计壳本体111开口的位置及盖板112的数量。在一些实施方式中，壳本体111可以是两端开口，盖板112的数量可以为二，从而两个盖板112分别与壳本体111的两端开口密封连接，以形成密封的容纳腔室。此种方式中，极芯组件阵列14的第一总电极141和第二总电极142可以是从同一个盖板112引出，也可以是分别从两个盖板112引出，对此不做限定。在一些实施方式中，壳本体111上可以是仅在一端设置有开口，盖板112的数量为一，从而一个盖板112与壳本体111的一端开口密封连接。此种方式中， 极芯组件阵列14的第一总电极141和第二总电极142从同一个盖板112引出。
本申请实施例中，极芯封装于封装膜内，即在金属壳体11和极芯之间还设有封装膜。由此，通过封装膜和金属壳体11可以实现对极芯的二次封装，有利于提高电池的密封效果。一般，封装膜内有电解液。因此，通过上述方式，还可以避免电解液与金属壳体11的接触，避免金属壳体11的腐蚀或者电解液的分解。其中，金属壳体11和封装膜之间的气压低于金属壳体11外的气压。在本申请中，“气压”是大气压强的简称。是作用在单位面积上的大气压力，即等于单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱的重量。金属壳体11和封装膜之间的气压也即位于金属壳体11和封装膜之间的空间内的气压，该气压低于金属壳体11外的气压，因此，本申请实施例中，金属壳体11和封装膜之间为负压状态，由此金属壳体11在大气压的作用下发生凹陷或变形，则金属壳体11和极芯组件之间的间隙随之减小，极芯组件发生窜动或者相互之间发生位移的空间减小，进而可以减少极芯组件的窜动以及极芯组件之间的相对位移，提高电池100的稳定性，以及电池100的强度以及电池100安全性能。
例如，可以通过对金属壳体11和封装膜之间的空间进行抽气处理，以使金属壳体11和封装膜之间为负压状态，由此可以使得金属壳体11和内部的极芯组件尽量贴近，减少内部空隙，防止极芯组件在金属壳体内发生窜动，同时防止极芯组件之间发生相对位移，减少集流体破损、隔膜打皱、和活性材料脱落等情况的发生，提高整个电池的机械强度，延长电池的使用寿命，提高电池的安全性能。
在一种实施方式中，金属壳体11和封装膜之间的气压P1，其中，P1的取值范围可以为-100Kpa至-5Kpa ，进一步地，P1的取值可以是-75Kpa至-20Kpa 。当然本领域的技术人员可以根据实际需要设定P1的指。需要说明的是，金属壳体11和封装膜之间也可以为真空状态。
封装膜内的气压为P2，其中P1和P2的关系满足：P1/P2的范围为0.05-0.85。 P2取值可以为-100Kpa至-20Kpa。
将P1、P2以及P1/P2限定在上述范围内，本技术中的极芯采用二次密封的模式，先将极芯封装在封装膜内，为避免封装膜发生由于内部气压过大使封装膜外鼓造成的破损，我们选择金属壳体11与封装膜之间的气压大于封装膜内的气压。同时，我们通过大量实验验证，当P1/P2在上述范围时，较好的保证了电池二次密封的可靠性，同时，保证了电池极片之间的界面，避免了极片间间隙，使锂离子能更好的传导。
在一些实施方式中，封装膜内的气压低于金属壳体11与封装膜之间的气压。
本发明的排布方式可以较为方便地实现极芯组件12之间的两两串联，连接结构简单。另外该种排布方式可以较为方便的制造长度较长的电池100，由此在将电池100安装进电池包外壳内时，可以不需要设置横梁和纵梁等支撑结构，而是利用电池100本身的金属壳体11作支撑而将电池100直接安装在电池包外壳上，由此可以节省电池包内部空间，提高电池包的体积利用率，且有利于降低电池包的重量。
其中，电池大体为长方体，电池的长度L为400mm-2500mm（毫米），例如可以是500mm、1000mm或1500mm等。通过在电池内设置多个极芯组件，与现有只设置一个极芯的方式相比，可以更方便地制造出长度较长的电池，传统的电池中，一旦电池较长，内部用作集流体的铜铝箔的长度即会相应增加，大大提高了电池内部的电阻，无法满足当前越来越高的功率及快充的要求。在电池长度相同的情况下，本申请实施例可以极大的减小电池内部的电阻，避免高功率输出、快充等情况下电池过热等带来的问题。
其中，电池的厚度D可以是大于10mm，例如可以在13mm-75mm的范围。本申请实施例中，电池的长度和厚度比值为5-250。
本申请实施例中，电池沿电池厚度方向具有相对的两个第一表面113，该第一表面113也即电池的最大表面，也即电池的“大面”。其中，至少一个第一表面113向金属壳体11内部凹陷，由此可以使得金属壳体11与极芯组件尽量贴合。
由于金属壳体11的厚度较小，其为较薄的薄片，因此电池的第一表面113上的凹陷114例如可以是通过对金属壳体11内进行抽气时所形成的凹陷。即在对金属壳体11和封装膜之间的空间进行抽气处理以使得金属壳体11和封装膜之间的气压低于金属壳体11外的气压时，随着抽气的进行，电池的第一表面113容易向金属壳体11内形成凹陷114。
电池在正常使用的过程中，由于材料本身的膨胀，电解液产气等原因电池通常会发生膨胀，而往往膨胀形变最大的区域在于电池的大面。采用本技术，将电池初始状态时大面通过抽真空限制在略微内陷的情况，可有效缓解电池膨胀后电池之间的挤压，提高电池及整个系统的寿命、安全等性能。
在其他一些实施例中，如图5所示，也可以是预先在金属壳体11的第一表面113上形成凹陷后，再对金属壳体11内进行抽气处理。其中，金属壳体11的第一表面113上的凹陷114可以有多个，例如，预先在第一表面113上形成多个凹陷114，每个凹陷的位置与一个极芯组件所在的位置对应。
其中，在一些实施方式中，电池相对的两个第一表面113上均向内部凹陷，以通过凹陷的区域夹持极芯组件。
其中，可以在金属壳体11上设置排气孔，通过该排气孔对金属壳体11和封装膜之间的空间进行抽气操作。其中，需要对该排气孔进行密封处理，因此在排气孔内还设置有密封件，以密封排气孔。该密封件例如可以是堵头、橡胶件等，对此不做限定。
在一些实施方式中，金属壳体11在抽气之前，极芯组件与金属壳体11内表面设有间隙；该间隙便于极芯组件比较方便的装入到金属壳体11内部；在对金属壳体11抽气之后，金属壳体11沿第二方向按压在极芯组件的外表面以夹持所述极芯组件，从而减小极芯组件在金属壳体内部窜动的空间，提高电池安全性能。
本申请实施例中，金属壳体11不同于现有的铝塑膜，铝塑膜的散热效果较差，强度低，且受限于制造工艺，采用铝塑膜作为电池100的外壳无法制备出电池厚度较大的电池100，金属壳体11的强度高，散热效果好，金属壳体11可以包括但不限于铝壳、或钢壳。
在一些实施例中，金属壳体11的厚度为0.05mm-1mm。金属壳体11的厚度较厚可能会增加电池100的重量，降低电池100的容量，且不易实现本发明。本实施例将金属壳体11厚度优选为上述范围内，不仅能保证金属壳体11强度，而且也不会降低1电池100的容量，还可以在负压的状态下，金属壳体11更加容易的发生变形，减少金属壳体11和极芯组件之间的间距，从而减少极芯组件在金属壳体11内部的窜动以及极芯组件之间的相对位移。
在一实施例中，封装膜为铝塑复合膜。
本另一实施例中，封装膜包括层叠的非金属外层膜和非金属内层膜，内层膜位于外层膜和极芯组之间。内层膜具有较好的化学稳定性，例如可以采用具有抗电解液腐蚀特性的材料，比如可以是聚丙烯（PP，Polypropylene）、聚乙烯（PE，Polyethylene）或者聚对苯二甲酸乙二酯（PET，Polyethylene terephthalate），或者可以是上述材料中的多种组合。外层膜为防护层，利用外层膜可以阻止空气尤其是水汽、氧等渗透，其材料例如可以采用聚对苯二甲酸乙二酯、聚酰胺（PA，Polyamide）或聚丙烯，或者可以是上述材料的多种组合。本实施例的封装膜中，外层膜的熔点大于内层膜的熔点，从而可以在热熔密封时，外层膜不会被熔融，而内层膜能够及时熔融以保证密封性能的优良。进一步地，外层膜和内层膜的熔点差可以在30℃-80℃之间，如两者熔点差可以是50℃或70℃等，具体的材料选择可以根据实际需要而定。其中，外层膜和内层膜之间采用胶黏剂粘结复合。例如，外层膜的材料可以是PP，内层膜的材料可以是PET，两者粘结的粘结剂例如可以是聚烯烃类粘结剂，以粘结形成复合膜。本实施例通过采用双层非金属膜形成封装膜对极芯进行封装，具有更高的拉伸强度和断裂伸长率，可以减少对电池厚度的限制，使得生产得到的电池具有更大的厚度。其中，本实施例的电池的厚度可扩展范围大，如可以大于10mm，例如可以在13mm-75mm的范围。
本申请的一个实施例中，电池为锂离子电池。
在本申请的另一个方面，提供了一种电池模组包括上述任一实施例的电池。采用本申请提供的电池模组，密封性能较佳，组装工艺少，电池的成本较低。
参阅图6和图7，本申请还提供了一种电池包200，包括电池序列21，其中电池序列21包括若干个电池100，其中电池100为上述任一实施例中所描述的电池100，因此对于电池100的具体结构在此不做一一赘述。
电池序列21可以有1个也可以有多个，每个电池序列21中的电池100可以有1个也可以有多个，在实际生产中，电池100的数量可以根据实际需要进行设定，电池序列21的数量也可以根据实际需要进行设定，本申请对此不做具体限定。
本申请的实施例中，若干个电池100沿电池的厚度方向依次排列以形成电池序列21。其中，至少两个相邻的电池100之间具有间隙，该间隙与电池100的厚度的比例范围为0.001-0.15。
需要说明的是，两个相邻电池100的间隙会随着电池的工作时间的增加而有所变化，但无论是处于工作中还是工作后或者是电池出厂前，只要满足电池之间的间隙与厚度的比例范围在本申请限定的范围内，均落在本申请的保护范围内。
本申请通过在电池100之间预留的一定的间隙，可以给电池100的膨胀预留缓冲空间。
本申请将电池100之间的间隙与电池100的厚度的比值限定在0.001-0.15，既可以充分利用电池包200的空间，提高电池包200的利用率，同时也可以给电池100的膨胀起到较好的缓冲效果。
另外，电池100膨胀时会产生热量，电池100之间预留一定的间隙，该间隙还可以充当散热通道，例如风道，电池100面积较大的面散热效果更好， 因而还可以提高电池包200的散热效率，提供电池包200的安全性能。
在上述方案中，电池100之间的间隙可以理解为电池100之间不设置任何结构件，单纯预留一定的空间，也可以理解电池100设置其他结构件使电池100与电池100之间通过该结构件隔开。
需要说明的是，当电池100之间设置结构件，电池100之间的间隙应该理解为该结构件两侧的电池100之间的距离，而不能理解该结构件与电池100之间的间距。
应当说明的是，结构件可以与该结构件两侧的电池100之间可以预留一定的间隙有可以直接接触，当结构件与位于两侧的电池100直接接触时，结构件应当具有一定的柔性，可以为电池100的膨胀起到缓冲作用。作为结构件包括但不限于气凝胶，导热结构胶或者是隔热棉。
本申请中，当电池序列21有多个时，间隙应该是指同一个电池序列21中相邻两个电池100之间的间距，而非不同电池序列21中，相邻两个电池之间的间距。且在同一个电池序列21中，可以所有相邻两个电池之间均预留一定的间隙，也可以部分相邻两个电池之间预留一定的间隙。
在一种实施方式中，两个相邻电池100之间的间隙包括第一间隙d1,第一间隙d1定义为两个相邻电池的两个盖板112沿电池厚度方向的最小距离，其中，第一间隙d1与所述电池的厚度的比例范围为0.005-0.1。
在上述实施方式中，由于盖板112的强度较高，相对比壳本体111而言，不容易发生膨胀，即使，电池100在工作一段时间后，内部产生化学反应，电池100膨胀，会挤压相邻的电池100，第一间隙d1会发生变化（如逐渐增大），但该变化较小，可以忽略不计，或者即使变化，第一间隙与电池100的厚度的比例仍然满足上述范围。 在上述实施方式中，壳本体111两端分别设有盖板112，电池100沿厚度方向排列成电池序列21时，两个电池100之间的间隙可以是位于电池序列同一端的两个盖板沿电池厚度方向的最小间距，也可以是位于电池序列不同端的两个盖板沿电池厚度方向的最小间距。
在一种实施方式中，两个相邻电池100之间的间隙包括第二间隙d2，第二间隙d2为两个相邻电池100面对面的两个第一表面之间的最小距离。其中，电池100在使用前的第二间隙d2大于使用后的第二间隙d2。
其中，“使用前”可以理解为电池100在装配完成后待出厂或者已出厂，但还未开始给外部提供电能之前；“使用后”可以理解为电池100给外部提供电能之后。例如，电池包200装配在电动车，使用前的状态可以理解为新车的状态；使用后的状态应该为，车行驶一段里程后的状态。
在该实施方式中，第二间隙应该是指两个相邻的电池100相对的两个第一表面之间的最小间距，该间距会随着电池的使用时间的增加而逐渐减小，主要是因为，电池发生膨胀后，相邻两个大面之间的间距会逐渐减小。
本申请实施例中，电池包200还包括电池盖和托盘22，其中图7的视图中未示意出电池盖。电池盖和托盘22密封连接形成电池容纳腔，电池序列21位于电池容纳腔中。其中，托盘22包括支撑件221，电池100的金属壳体11上形成有支撑区，电池100通过其支撑区与支撑件221对接以支撑于支撑件221上。
进一步地，托盘22含有边梁，该边梁作为支撑件221，电池100沿其长度方向的两端分别支撑在边梁上。
本申请实施例的电池100中，其金属壳体11和封装膜之间的气压为负压，可以提高电池的整体强度，因此可以将电池100利用自身的强度做支撑而直接安装在托盘22上，从而不需要在托盘22上设置横梁或纵梁等结构来支撑电池100，有利于提高电池包内部空间的利用率。
一种电动车包括上述的电池包200。采用本申请提供的电动车，车的续航能力高，成本较低。
其中，电池的长度方向沿电动车的车身的长度方向布置，车身长度为500mm-5200mm。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“具体实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (31)

1.一种电池，其特征在于，包括金属壳体和封装于所述金属壳体内的极芯组件阵列，所述极芯组件阵列包括N行、M列极芯组件，所述极芯组件包括封装膜及封装于封装膜内的至少一个极芯；
M个所述极芯组件沿电池长度方向排列；N个所述极芯组件沿电池厚度或高度方向排列；
每列的N个极芯组件串联连接形成极芯组件串；
M个极芯组件串串联连接；
M、N为大于1的整数；
所述金属壳体与所述封装膜之间的气压低于金属壳体外的气压。
2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述极芯组件的长度沿电池的长度方向延伸；
所述极芯组件包括分别从极芯组件长度方向两端延伸出的用于引出电流的第一电极引出部件和第二电极引出部件；
每列中相邻两极芯组件中的一个极芯组件的第一电极引出部件与另一个极芯组件的第二电极引出部件电连接。
3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，每列中相邻两极芯组件中的一个极芯组件的第一电极引出部件与另一个极芯组件的第二电极引出部件位于此列的同侧。
4.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，相邻两极芯组件串的一个极芯组件串的末端极芯组件与另一个极芯组件串的末端极芯组件电连接；
或相邻两极芯组件串的一个极芯组件串的第1个极芯组件与另一个极芯组件串的第1个极芯组件电连接。
5.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述极芯组件的长度沿电池的长度方向延伸；
所述极芯组件包括分别从极芯组件长度方向两端延伸出的用于引出电流的第一电极引出部件和第二电极引出部件；
相邻两极芯组件串的一个极芯组件串的末端极芯组件的第一电极引出部件与另一个极芯组件串的末端极芯组件的第二电极引出部件相邻；
或相邻两极芯组件串的一个极芯组件串的第1个极芯组件的第一电极引出部件与另一个极芯组件串的第1个极芯组件的第二电极引出部件相邻。
6.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，N个所述极芯组件沿电池厚度方向排列；所述极芯组件的厚度沿电池的厚度方向延伸；
所述极芯组件阵列包括用于引出串联电流的第一总电极和第二总电极；
N为奇数，第一总电极和第二总电极分别从极芯组件阵列的对角延伸出。
7.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述极芯组件阵列包括多个。
8.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电池的长度为400 mm -2500mm；所述电池的厚度为13 mm -75mm。
9.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述封装膜内的气压低于所述金属壳体与所述封装膜之间的气压。
10.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述金属壳体与封装膜之间的气压P1为-100Kpa至-5Kpa。
11.根据权利要求10所述的电池，其特征在于，所述封装膜内的气压为P2，所述P1与P2的关系满足：P1/P2的范围为0.05-0.85。
12.根据权利要求11所述的电池，其特征在于，P2取值为-100Kpa至-20Kpa。
13.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电池沿电池厚度方向具有相对的两个第一表面，至少一个所述第一表面向金属壳体内部凹陷。
14.根据权利要求13所述的电池，其特征在于，所述两个第一表面均向金属壳体内部凹陷，以夹持极芯组件阵列。
15.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述封装膜包括层叠的非金属外层膜和非金属内层膜，所述内层膜位于极芯和外层膜之间，所述外层膜的熔点大于所述内层膜的熔点，且所述外层膜和内层膜的熔点差在30℃-80℃之间。
16.根据权利要求15所述的电池，其特征在于，所述外层膜的材料为聚对苯二甲酸乙二酯、聚酰胺和聚丙烯中的其中一种或多种组合；所述内层膜的材料为聚丙烯、聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二酯中的其中一种或多种组合。
17.根据权利要求16所述的电池，其特征在于，所述外层膜和内层膜粘结；所述粘结的粘结剂为聚烯烃类粘结剂。
18.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述封装膜为铝塑复合膜。
19.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述金属壳体上设置有排气孔，所述排气孔内设置有密封件。
20.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述金属壳体的厚度为0.05mm-1mm。
21.一种电池模组，其特征在于，包括权利要求1-20任一项所述的电池。
22.一种电池包，其特征在于，包括电池序列，所述电池序列包括若干个电池，至少一个所述电池为权利要求1-20任一项所述的电池。
23.根据权利要求22所述的电池包，其特征在于，若干个所述电池沿电池的厚度方向依次排列以形成所述电池序列；
至少两个相邻的电池之间具有间隙，所述间隙与所述电池的厚度的比例范围为0.001-0.15。
24.根据权利要求23所述的电池包，其特征在于，所述金属壳体包括具有开口的壳本体和与开口密封连接的盖板，所述盖板与所述壳本体围成密封的容纳腔室，所述极芯组件阵列位于所述容纳腔室内；
所述两个相邻电池之间的间隙包括第一间隙d1,所述第一间隙为所述两个相邻电池的两个盖板沿电池厚度方向的最小距离，且所述第一间隙d1与所述电池的厚度的比例范围为0.005-0.1。
25.根据权利要求23所述的电池包，其特征在于，所述电池沿电池厚度方向具有相对的两个第一表面，所述两个相邻电池之间的间隙包括第二间隙d2,所述第二间隙为所述两个相邻电池面对面的两个第一表面之间的最小距离。
26.根据权利要求25所述的电池包，其特征在于，所述电池在使用前的第二间隙d2大于使用后的第二间隙d2。
27.根据权利要求23所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括电池包盖和托盘，所述电池包盖和托盘密封连接形成电池容纳腔，所述电池序列位于电池容纳腔中，所述托盘包括支撑件，所述金属壳体上形成有支撑区，所述电池通过所述支撑区与所述支撑件对接以支撑于所述支撑件上。
28.根据权利要求27所述的电池包，其特征在于，所述托盘含有边梁，所述边梁为支撑件，所述电池沿长度方向的两端分别支撑在所述边梁上。
29.一种电动车，其特征在于，包括如权利要求22-28任一项所述的电池包。
30.根据权利要求29所述的电动车，其特征在于，所述电池的长度方向沿所述电动车的车身的长度方向布置。
31.根据权利要求30所述的电动车，其特征在于，所述车身长度为500mm-5200mm。
CN202010097965.2A 2020-02-18 2020-02-18 一种电池、电池模组、电池包和电动车 Pending CN113285149A (zh)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010097965.2A CN113285149A (zh) 2020-02-18 2020-02-18 一种电池、电池模组、电池包和电动车
KR1020227029993A KR20220134771A (ko) 2020-02-18 2021-02-04 배터리, 배터리 모듈, 배터리 팩, 및 전기 차량
EP21757406.0A EP4109651A1 (en) 2020-02-18 2021-02-04 Battery, battery module, battery pack, and electric vehicle
JP2022549470A JP7471433B2 (ja) 2020-02-18 2021-02-04 電池、電池モジュール、電池パック及び電気自動車
PCT/CN2021/075186 WO2021164559A1 (zh) 2020-02-18 2021-02-04 电池、电池模组、电池包和电动车
US17/889,346 US20220393248A1 (en) 2020-02-18 2022-08-16 Cell, battery module, battery pack, and electric vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010097965.2A CN113285149A (zh) 2020-02-18 2020-02-18 一种电池、电池模组、电池包和电动车

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113285149A true CN113285149A (zh) 2021-08-20

Family

ID=77274844

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010097965.2A Pending CN113285149A (zh) 2020-02-18 2020-02-18 一种电池、电池模组、电池包和电动车

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20220393248A1 (zh)
EP (1) EP4109651A1 (zh)
JP (1) JP7471433B2 (zh)
KR (1) KR20220134771A (zh)
CN (1) CN113285149A (zh)
WO (1) WO2021164559A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024007307A1 (zh) * 2022-07-08 2024-01-11 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池单体、电池和用电设备

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111312964B (zh) * 2020-04-24 2022-01-07 比亚迪股份有限公司 电池包及电动车
GB2625266A (en) * 2022-12-08 2024-06-19 Jaguar Land Rover Ltd A vehicle traction battery pack subassembly, a vehicle traction battery pack and a vehicle

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201682022U (zh) * 2010-05-20 2010-12-22 江苏双登集团有限公司 12v铅酸蓄电池单体排列结构
WO2016019769A1 (zh) * 2014-08-06 2016-02-11 江苏华东锂电技术研究院有限公司 电池单体及电池组
WO2019134697A1 (zh) * 2018-01-08 2019-07-11 比亚迪股份有限公司 电池单元、电池模组及汽车
CN110268550A (zh) * 2017-03-21 2019-09-20 奥柏里斯特科技有限公司 电池系统
CN110518174A (zh) * 2019-10-23 2019-11-29 比亚迪股份有限公司 一种电池、电池模组、电池包和电动车
CN110518156A (zh) * 2019-10-23 2019-11-29 比亚迪股份有限公司 一种锂离子电池、电池模组、电池包及汽车

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5357373B2 (ja) 2004-03-19 2013-12-04 富士重工業株式会社 蓄電体の平面整列構造
KR100881640B1 (ko) 2005-06-15 2009-02-04 주식회사 엘지화학 중대형 전지팩용 전지모듈
EP2416431B1 (en) 2009-04-01 2015-05-06 LG Chem, Ltd. Battery module having flexibility in design structure of module and medium to large sized battery pack including the same
JP6016080B2 (ja) 2012-07-17 2016-10-26 三菱自動車工業株式会社 電池モジュールの支持構造
EP3428992B1 (en) * 2016-03-10 2020-04-29 Nissan Motor Co., Ltd. Battery pack
JP6869088B2 (ja) 2017-04-21 2021-05-12 フタムラ化学株式会社 絞り成型用ポリプロピレン系シーラントフィルム
JP6960271B2 (ja) 2017-08-10 2021-11-05 日立造船株式会社 全固体電池
KR102415724B1 (ko) * 2017-10-25 2022-06-30 주식회사 엘지에너지솔루션 전지모듈
JP6950486B2 (ja) 2017-11-20 2021-10-13 大日本印刷株式会社 組電池及びその外装容器
US10734618B2 (en) 2017-12-05 2020-08-04 Robert Bosch Battery Systems Llc Prismatic-pouch hybrid battery module
CN209776139U (zh) 2019-04-11 2019-12-13 深圳石头新能源科技有限公司 一种新能源汽车电池箱
CN110828717B (zh) * 2020-01-13 2020-07-10 比亚迪股份有限公司 一种电池、电池模组、电池包和电动车

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201682022U (zh) * 2010-05-20 2010-12-22 江苏双登集团有限公司 12v铅酸蓄电池单体排列结构
WO2016019769A1 (zh) * 2014-08-06 2016-02-11 江苏华东锂电技术研究院有限公司 电池单体及电池组
CN110268550A (zh) * 2017-03-21 2019-09-20 奥柏里斯特科技有限公司 电池系统
WO2019134697A1 (zh) * 2018-01-08 2019-07-11 比亚迪股份有限公司 电池单元、电池模组及汽车
CN110518174A (zh) * 2019-10-23 2019-11-29 比亚迪股份有限公司 一种电池、电池模组、电池包和电动车
CN110518156A (zh) * 2019-10-23 2019-11-29 比亚迪股份有限公司 一种锂离子电池、电池模组、电池包及汽车

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024007307A1 (zh) * 2022-07-08 2024-01-11 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池单体、电池和用电设备

Also Published As

Publication number Publication date
US20220393248A1 (en) 2022-12-08
WO2021164559A1 (zh) 2021-08-26
KR20220134771A (ko) 2022-10-05
JP7471433B2 (ja) 2024-04-19
JP2023513937A (ja) 2023-04-04
EP4109651A1 (en) 2022-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110828717B (zh) 一种电池、电池模组、电池包和电动车
CN110828744B (zh) 一种电池、电池包和电动车
CN110828745B (zh) 一种电池、电池模组、电池包和电动车
CN110828746B (zh) 一种电池包和电动车
CN213483843U (zh) 一种电池、电池包和电动车
CN113285149A (zh) 一种电池、电池模组、电池包和电动车
US20230055300A1 (en) Battery pack and vehicle
CN113320402A (zh) 电池包及电动车
CN212587593U (zh) 一种电池、电池模组、电池包和电动车

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