CN208955086U - 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，所述第一单体电池的外壳的抗拉强度大于所述第二单体电池的外壳的抗拉强度。通过上述技术方案，第一单体电池的外壳能在不影响电池模组和车身轻量化的同时，更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能及时启动。

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片和刻痕件，刻痕件电连接在单体电池的极柱上，刻痕件上形成有刻痕，翻转片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，使翻转片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片翻转。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片无法及时翻转、断开回路，从而引起电池鼓胀甚至爆炸起火。

实用新型内容

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，所述第一单体电池的外壳的抗拉强度大于所述第二单体电池的外壳的抗拉强度。

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，所述第一单体电池的外壳的材料的抗拉强度与所述第二单体电池的外壳的材料的抗拉强度相同，所述第一单体电池的外壳的厚度大于所述第二单体电池的外壳的厚度。

可选地，所述第一单体电池的外壳的厚度为所述第二单体电池的外壳的厚度的1.5倍-3倍。

可选地，所述第一单体电池的外壳包括两个相对设置的第一侧面和两个相对设置的第二侧面，所述第一侧面的面积大于所述第二侧面的面积，所述第二侧面的厚度与所述第二单体电池的外壳的厚度相同，所述第一侧面的厚度大于所述第二侧面的厚度。

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第一单体电池的外壳的表面齐平。

可选地，所述第一单体电池的外壳的厚度与所述第二单体电池的外壳的厚度相同，所述第一单体电池的外壳的材料的抗拉强度大于所述第二单体电池的外壳的材料的抗拉强度。

可选地，所述第一单体电池的外壳的材料的抗拉强度是所述第二单体电池的外壳的材料的抗拉强度的1.5倍-3倍。

可选地，所述第二单体电池的外壳由3系铝合金制成，所述第一单体电池的外壳由6系铝合金或7系铝合金制成；或者，所述第二单体电池的外壳由铝制成，所述第一单体电池的外壳由钢制成。

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第一单体电池的外壳与所述第二单体电池的外壳之间。

可选地，所述电池模组还包括金属板，所述金属板位于所述隔热层和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更好地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，仅加强了设置有电流中断装置的第一单体电池的外壳的抗拉强度。与现有技术中提高电池模组中所有单体电池的外壳的抗拉强度，或提高电池模组的结构件(例如，电池模组外侧的框架)的抗拉强度的方式相比，本公开仅提高了第一单体电池的外壳的抗拉强度，这样，能尽可能地避免因提高所有单体电池的外壳的抗拉强度而使电池模组和动力电池的整体重量大幅度增加，从而避免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，所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。

根据本公开的在一个方面，提供一种电动汽车，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是本公开一种实施方式提供的电池模组的立体结构示意图，其中，第一单体电池的外壳的第一侧面的厚度大于第二侧面的厚度；

图2是本公开一种实施方式提供的第一单体电池的立体结构示意图，其中，第一单体电池的外壳的第一侧面的厚度大于第二侧面的厚度；

图3是本公开一种实施方式提供的电池模组的立体结构示意图，其中，第一单体电池的外壳的每个面的厚度均大于第二单体电池的外壳的每个面的厚度；

图4是本公开另一种实施方式提供的电池模组的立体结构示意图，其中，第一单体电池的外壳的材料的抗拉强度大于第二单体电池的外壳的材料的抗拉强度；

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串联的示意图；

图6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7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；

图9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，第一单体电池和第二单体电池之间设置有隔热层；

图10是本公开另一种实施方式提供的电池模组的俯视结构示意图，其中，第一单体电池和第二单体电池之间设置有隔热层和金属板。

附图标记说明

1 单体电池 2 电流中断装置

21 翻转片 22 刻痕件

221 刻痕 23 外引出端子

24 壳体 25 第一腔室

26 第二腔室 27 气孔

3 第一单体电池 31 第一侧面

32 第二侧面 4 第二单体电池

5 连接片 6 极柱

7 垫片 81 金属板

82 二氧化硅气凝胶 83 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10所示，本公开提供一种电池模组，该电池模组包括多个单体电池1，单体电池1包括外壳和位于该外壳内的电芯，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4和至少一个与第二单体电池4串联的第一单体电池3，也就是说，当至少一个第一单体电池3断开回路时，能使所有第二单体电池4和该第一单体电池3所在的串联电路断开。第一单体电池3上设置有电流中断装置2，电流中断装置2用于在第一单体电池3发生异常时断开第一单体电池3的内部电流，第一单体电池3的外壳的抗拉强度大于第二单体电池4的外壳的抗拉强度。也就是说，第一单体电池3的外壳和第二单体电池4的外壳在受到相同外力的情况下，第一单体电池3的外壳抵抗塑性变形的能力高于第二单体电池4的外壳抵抗塑性变形的能力，即，第一单体电池3的外壳比第二单体电池4的外壳更难发生变形。

需要指出的是，外壳的抗拉强度与外壳材料的抗拉强度是两个不同的概念，外壳的抗拉强度是由外壳的横截面积(厚度)和外壳材料的种类综合作用的效果，也就是说，即使外壳的材料的种类相同，外壳材料的强度相同，外壳的抗拉强度也并不相同，因为外壳的抗拉强度还受到外壳厚度的影响。

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2的第一单体电池3的外壳能更好地限制第一单体电池3的膨胀，防止第一单体电池3变形且体积增大，从而避免了第一单体电池3内部产生的气体的压力因第一单体电池3膨胀变形而减小，确保了第一单体电池3内部具有足够的气压推动电流中断装置2的翻转片翻转，使电流中断装置2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，仅加强了设置有电流中断装置2的第一单体电池3的外壳的抗拉强度。与现有技术中提高电池模组中所有单体电池1的外壳的抗拉强度，或提高电池模组的结构件(例如，电池模组外侧的框架)的抗拉强度的方式相比，本公开仅提高了第一单体电池3的外壳的抗拉强度，这样，能尽可能地避免因提高所有单体电池1的外壳的抗拉强度而使电池模组和动力电池的整体重量大幅度增加，从而避免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4上是否设置有电流中断2不作限制，也就是说，第二单体电池4上可以设置有电流中断装置2，也可以不设置有电流中断装置2。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3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3上的电流中断装置2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3的内部电流，并由于第一单体电池3与第二单体电池4组成的是串联电路，从而断开第一单体电池3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3和第二单体电池4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3和多个第二单体电池4，多个第二单体电池4与该一个第一单体电池3相互串联。这里，相互串联可以是多个第二单体电池4依次串联，然后与第一单体电池3串联，或者，多个第二单体电池4可以与第一单体电池3间隔串联。

在其他实施方式中，如图6和图7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3和多个第二单体电池4，多个第二单体电池4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3之间相互串联。这里，相互串联可以是多个电池组之间依次串联，然后与第一单体电池3串联，或者，多个电池组可以与第一单体电池3间隔串联。

需要说明的是，若采用如图7和如图6所示的电路，则第二单体电池4组成的多个电池组之间的实际容量应该在误差允许的范围内相等，且第一单体电池3的实际容量和每个电池组的实际容量应大致相等，这里，误差可以小于5％，从而保证电池的一致性，提高电池的使用寿命。例如，假设每个第二单体电池4的实际容量为50安时(Ah)，若第二单体电池4并联组成的电池组的实际容量约为100安时(Ah)，则与该电池组串联的第一单体电池3的在误差允许范围内的实际容量应约为100安时(Ah)；若第二单体电池4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3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3和第二单体电池4的一致性，使第一单体电池3和第二单体电池4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3和第二单体电池4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3的内部电流断开时，第二单体电池4的内部电流也能断开，且该第一单体电池3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。

除此之外，第一单体电池3的外壳的抗拉强度大于第二单体电池4的外壳的抗拉强度可通过多种实施方式实现，在本公开提供的一种实施方式中，如图1至图3所示，第一单体电池3的外壳的材料的抗拉强度与第二单体电池4的外壳的材料的抗拉强度相同，第一单体电池3的外壳的厚度大于第二单体电池4的外壳的厚度。换言之，第一单体电池3的外壳使用的材料与第二单体电池4的外壳使用的材料抵抗塑性变形的能力相同，第一单体电池3的外壳的抗拉强度的提高是通过增强第一单体电池3的外壳的厚度来实现的，通过增加第一单体电池3的外壳的厚度来使第一单体电池3的外壳限制第一单体电池3膨胀变形的能力增加，从而使第一单体电池3内部具有足够的气压启动电流中断装置2。第一单体电池3的外壳和第二单体电池4的外壳可以由同种材料制成，以便于第一单体电池3的外壳和第二单体电池4的外壳生产和制造。

进一步地，第一单体电池3的外壳的厚度为第二单体电池4的外壳的厚度的1.5倍-3倍，即，第一单体电池3的外壳比第二单体电池4的外壳厚1.5倍-3倍。由于第一单体电池3的能量密度与第一单体电池3的重量成反比，第一单体电池3的重量越重，第一单体电池3的能量密度越低，电池模组和动力电池的能量密度也越低，因此，将第一单体电池3的外壳的厚度增加为第二单体电池4的外壳的厚度的1.5倍-3倍，可以在保证第一单体电池3的外壳具有足够的抗拉强度以限制第一单体电池3膨胀变形的同时，尽可能地避免第一单体电池3的整体重量增加过大，从而降低了第一单体电池3的外壳厚度的增加对第一单体电池3、电池模组以及动力电池的能量密度的影响。

进一步地，在本公开提供的一种实施方式中，由于单体电池1的横截面通常为矩形，为与单体电池1相适配，单体电池1的外壳的横截面也为矩形，因此，第一单体电池3的四个侧面中具有两个面积较大的侧面和两个面积较小的侧面，相应地，如图1和图2所示，第一单体电池3的外壳包括两个相对设置的第一侧面31和两个相对设置的第二侧面32，第一侧面31的面积大于第二侧面32的面积。第一单体电池3的外壳还包括靠近极柱6的顶面，和远离极柱6的底面，这里，第一侧面31和第二侧面32指的是连接上述顶面与底面的侧面。当第一单体电池3膨胀变形时，面积较大的两个侧面最容易且最先发生形变，因此，可以使第二侧面32的厚度与第二单体电池4的外壳的厚度相同(这里，第二单体电池4的外壳的每个面的厚度均相同)，且第一侧面31的厚度大于第二侧面32的厚度，换言之，可以通过增加第一单体电池3的外壳的两个第一侧面31的厚度来提高第一单体电池3的外壳的抗拉强度，这样，可以进一步地降低因第一单体电池3的外壳增厚而造成的对第一单体电池3、电池模组以及动力电池的能量密度的影响。可选地，第一侧面31的厚度可以为第二侧面32的厚度的1.5倍-3倍，即，第一侧面31的厚度可以为第二单体电池4的外壳的厚度的1.5倍-3倍。

在其他实施方式中，如图3所示，第一单体电池3的外壳的顶面、底面和四个侧面的厚度均可以增大，且分别为第二单体电池4的外壳的顶面、底面和四个侧面的厚度的1.5倍-3倍。这样，为方便电池模组中的多个单体电池1固定为一个整体，当第一单体电池3的外壳的厚度大于第二单体电池4的外壳的厚度时，第一单体电池3的外壳会凸出于第二单体电池4的外壳，因此，在本公开中，如图3所示，第二单体电池4的外壳的外侧设置有垫片7，垫片7的表面与第一单体电池3的外壳的表面齐平，以使第一单体电池3和第二单体电池4固定到一起后，电池模组的表面平整，以方便后续多个电池模组的组合固定。这里，第二单体电池4的外壳的外侧是指第二单体电池4整体结构的外侧，换言之，第二单体电池4的外壳靠近电芯的一侧为内侧，远离电芯的一侧为外侧。在一种实施方式中，垫片7可以是硅胶垫片或橡胶垫片。

在本公开提供的另一种实施方式中，如图4所示，第一单体电池3的外壳的厚度与第二单体电池4的外壳的厚度相同，第一单体电池3的外壳的材料的抗拉强度大于第二单体电池4的外壳的材料的抗拉强度，也就是说，第一单体电池3的外壳的抗拉强度的提高是通过提高第一单体电池3的外壳的材料的抗拉强度来实现的。由于制成第一单体电池3的外壳的材料的抗拉强度大，第一单体电池3的外壳抵抗塑性变形的能力高，从而可以很好地限制第一单体电池3膨胀，防止第一单体电池3发生变形且体积增大，从而可确保电流中断装置2的及时启动。这里，第一单体电池3的外壳的厚度与第二单体电池4的外壳的厚度是相同的，这样，可以不改变电池模组的整体形状和尺寸，从而使电池模组和动力电池所需的安装空间的大小不会改变。

进一步地，在本公开提供的一种具体实施方式中，第一单体电池3的外壳的材料的抗拉强度是第二单体电池4的外壳的材料的抗拉强度的1.5倍-3倍，这样，可以在保证第一单体电池3的外壳具有足够的抗拉强度抵抗第一单体电池3发生膨胀变形的同时，避免改变第一单体电池3的外壳的厚度，使第一单体电池3的外壳的厚度与第二单体电池4的外壳的厚度相同，从而不影响电池模组的结构设计。

进一步地，为使第一单体电池3的外壳的材料的抗拉强度是第二单体电池4的外壳的材料的抗拉强度的1.5倍-3倍，在本公开提供的一种示例性实施方式中，第二单体电池4的外壳可以由3系铝合金制成，第一单体电池3的外壳可以由6系铝合金或7系铝合金制成，3系铝合金以锰元素为主要成分，抗拉强度在室温下约为110MPa-200MPa，而6系铝合金主要含有镁和硅两种元素，抗拉强度在室温下约为120Mpa-300MPa，7系铝合金主要含有锌元素，抗拉强度在室温下约为190MPa-380MPa，因此，6系铝合金或7系铝合金的抗拉强度均大于3系铝合金的抗拉强度，可以采用6系铝合金或7系铝合金制成第一单体电池3的外壳，以提高第一单体电池3的外壳抵抗塑性形变的能力。在本公开提供的另一种示例性实施方式中，第二单体电池4的外壳可以由铝制成，第一单体电池3的外壳可以由钢制成，以使第一单体电池3的外壳的抗拉强度大于第二单体电池4的外壳的抗拉强度。

此外，在本公开提供的示例性实施方式中，如图1、图3、图4所示，电池模组还包括多个连接片5，连接片5的一端与一个单体电池1的极柱6电连接，另一端与另一个单体电池1的极柱6电连接，多个单体电池1通过多个连接片5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、图3、图4所示，电池模组中包含一个第一单体电池3和多个第二单体电池4，第一单体电池3和第二单体电池4通过连接片5相互串联，这样，当第一单体电池3的电流中断装置2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。在电池模组中设置一个具有电流中断装置2的第一单体电池3，通过断开该第一单体电池3的内部电流而断开该第一单体电池3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2对整个电池模组起到保护作用，还可以尽可能地降低因第一单体电池3的外壳加厚或材料改变而导致电池模组整体重量过大的影响，从而尽可能地保证电池模组和动力电池的能量密度。

在本公开中，第一单体电池3可以位于电池模组的中间。例如，如图1、图3、图4所示，电池模组中的单体电池1为一行，即，第二单体电池4和第一单体电池3沿电池模组的长度方向排列，第一单体电池3可以布置在电池模组的中部，使第二单体电池4位于第一单体电池3的两侧，由理想气体状态方程(PV＝nRT)可知，第一单体电池3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4布置在第一单体电池3的两侧，可以尽可能地降低第一单体电池3的散热速度，从而避免因第一单体电池3散热速度过快而降低第一单体电池3内部的气体压力，保证电流中断装置2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3可以布置在电池模组的中间，并使第二单体电池4围绕第一单体电池3布置。

除此之外，为了防止第一单体电池3发生热失控时，第一单体电池3的热量传递至第二单体电池4，导致第二单体电池4也发生热失控，在本公开提供的一种实施方式中，如图9所示，电池模组还包括用于隔绝第一单体电池3和第二单体电池4之间进行热交换的隔热层，隔热层位于第一单体电池3的外壳与第二单体电池4的外壳之间。也就是说，在电池模组中，隔热层将第一单体电池3和第二单体电池4隔开，以使第一单体电池3和第二单体电池4之间无法进行热传递。

进一步地，隔热层包括两层玻璃纤维布83和夹持在两层玻璃纤维布83之间的二氧化硅气凝胶82，其中一层玻璃纤维布83与第一单体电池3的外壳贴合，另一侧玻璃纤维布83与第二单体电池4的外壳贴合，二氧化硅气凝胶82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3和第二单体电池4之间的热量无法彼此传递，即，第一单体电池3和第二单体电池4之间的温度互不影响，以避免当第一单体电池3温度过高时影响第二单体电池4的稳定性。玻璃纤维布83可以起到固定二氧化硅气凝胶82的作用。此外，相邻两个第二单体电池4之间也可以设置隔热层，也就是说，二氧化硅气凝胶82的一侧通过玻璃纤维布83连接一个第二单体电池4，另一侧通过玻璃纤维布83连接另一个第二单体电池4，以使相邻两个第二单体电池4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。

进一步地，在本公开提供的一种实施方式中，电池模组还可以包括金属板81，金属板81位于隔热层和第二单体电池4之间，以防止第一单体电池3爆炸并影响第二单体电池4。也就是说，隔热层与第一单体电池3的外壳贴合，金属板81与第二单体电池4的外壳贴合。金属板81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3的膨胀变形，隔热层的导热性低，可以隔绝热量从第一单体电池3传递至金属板81，并传递至第二单体电池4处。这样，当第一单体电池3发生爆炸、热失控时，第一单体电池3的热量不会传递至第二单体电池4，从而避免第二单体电池4也发生热失控，进一步提高整个电池模组的安全性。

此外，在本公开提供的一种实施方式中，如图8所示，电流中断装置2可以为拉断式电流中断装置，具体地，电流中断装置2可以包括翻转片21和刻痕件22，刻痕件22的一端与第一单体电池3的极柱6电连接，另一端与第一单体电池3的外引出端子23电连接，翻转片21能够在第一单体电池3的内部气压的作用下翻转并拉断刻痕件22，以断开第一单体电池3的极柱6与第一单体电池3的外引出端子23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3的内部气压升高，当气压升高到一定值时，翻转片21会在气压的作用下翻转并拉断刻痕件22，断开第一单体电池3的极柱6与第一单体电池3的外引出端子23之间的电连接，从而断开该第一单体电池3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22上形成有刻痕221，电流中断装置2还包括壳体24，翻转片21将壳体24的内部空间分隔为第一腔室25和第二腔室26，外引出端子23设置在壳体24上并与翻转片21通过壳体24导电连接，刻痕件22固定在第一腔室25内，刻痕件22与翻转片21相连，第一单体电池3上设置有供第一单体电池3内部的气体通过以进入第一腔室25的气孔27，翻转片21能够在第一腔室25和第二腔室26的压差作用下翻转以拉断刻痕件22上的刻痕221。当第一单体电池3的内部气压升高时，第一单体电池3内部的气体通过气孔27进入第一腔室25，使得第一腔室25内的气压大于第二腔室26内的气压，从而使得翻转片21能够翻转拉断刻痕件22上的刻痕221，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2也可以为熔断式电流中断装置。当第一单体电池3的内部气压升高时，第一单体电池3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3的第一极柱、翻转片、电流中断装置的导电件、第二单体电池4的第一极柱、电流中断装置的熔断片、第一单体电池3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4的第一极柱与第一单体电池3的第二极柱之间的熔断片，从而断开第一单体电池3与第二单体电池4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3和第二单体电池4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和上述的电池模组，其中，电池模组的第二单体电池4设置在包体内，电池模组的第一单体电池3设置在包体外。这样，当第一单体电池3发生起火爆炸时，由于第一单体电池3和第二单体电池4通过包体隔开，第一单体电池3不会影响第二单体电池4的，从而防止第二单体电池4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(4)和至少一个与所述第二单体电池(4)串联的第一单体电池(3)，所述第一单体电池(3)上设置有电流中断装置(2)，所述电流中断装置(2)用于在所述第一单体电池(3)发生异常时断开所述第一单体电池(3)的内部电流，所述第一单体电池(3)的外壳的抗拉强度大于所述第二单体电池(4)的外壳的抗拉强度抗拉强度。

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(3)和多个第二单体电池(4)，所述多个第二单体电池(4)与所述第一单体电池(3)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(3)和多个第二单体电池(4)，所述多个第二单体电池(4)并联组成一个或多个电池组，所述第一单体电池(3)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，所述第一单体电池(3)的外壳的材料的抗拉强度与所述第二单体电池(4)的外壳的材料的抗拉强度相同，所述第一单体电池(3)的外壳的厚度大于所述第二单体电池(4)的外壳的厚度。

5.根据权利要求4所述的电池模组，其特征在于，所述第一单体电池(3)的外壳的厚度为所述第二单体电池(4)的外壳的厚度的1.5倍-3倍。

6.根据权利要求4所述的电池模组，其特征在于，所述第一单体电池(3)的外壳包括两个相对设置的第一侧面(31)和两个相对设置的第二侧面(32)，所述第一侧面(31)的面积大于所述第二侧面(32)的面积，所述第二侧面(32)的厚度与所述第二单体电池(4)的外壳的厚度相同，所述第一侧面(31)的厚度大于所述第二侧面(32)的厚度。

7.根据权利要求4所述的电池模组，其特征在于，所述第二单体电池(4)的外壳的外侧设置有垫片(7)，所述垫片(7)的表面与所述第一单体电池(3)的外壳的表面齐平。

8.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述第一单体电池(3)的外壳的厚度与所述第二单体电池(4)的外壳的厚度相同，所述第一单体电池(3)的外壳的材料的抗拉强度大于所述第二单体电池(4)的外壳的材料的抗拉强度。

9.根据权利要求8所述的电池模组，其特征在于，所述第一单体电池(3)的外壳的材料的抗拉强度是所述第二单体电池(4)的外壳的材料的抗拉强度的1.5倍-3倍。

10.根据权利要求9所述的电池模组，其特征在于，所述第二单体电池(4)的外壳由3系铝合金制成，所述第一单体电池(3)的外壳由6系铝合金或7系铝合金制成；或者，所述第二单体电池(4)的外壳由铝制成，所述第一单体电池(3)的外壳由钢制成。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的电池模组，其特征在于，所述第一单体电池(3)位于所述电池模组的中间。

12.根据权利要求1-10中任一项所述的电池模组，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(3)和第二单体电池(4)之间进行热交换的隔热层，所述隔热层位于所述第一单体电池(3)的外壳与所述第二单体电池(4)的外壳之间。

13.根据权利要求12所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组还包括金属板(81)，所述金属板(81)位于所述隔热层和所述第二单体电池(4)之间，以防止所述第一单体电池(3)爆炸并影响所述第二单体电池(4)。

14.根据权利要求12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(83)和夹持在所述两层玻璃纤维布(83)之间的二氧化硅气凝胶(82)。

15.根据权利要求14所述的电池模组，其特征在于，所述玻璃纤维布(83)的厚度为0.05mm-0.2mm，所述二氧化硅气凝胶(82)的厚度为0.5mm-1.5mm。

16.根据权利要求1-10中任一项所述的电池模组，其特征在于，所述电流中断装置(2)包括翻转片(21)和刻痕件(22)，所述刻痕件(22)的一端与所述第一单体电池(3)的极柱(6)电连接，另一端与通过所述翻转片(21)与所述第一单体电池(3)的外引出端子(23)电连接，所述翻转片(21)能够在所述第一单体电池(3)的内部气压的作用下翻转并拉断所述刻痕件(22)，以断开所述第一单体电池(3)的极柱(6)与所述第一单体电池(3)的外引出端子(23)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(22)上形成有刻痕(221)，所述电流中断装置(2)还包括壳体(24)，所述翻转片(21)将所述壳体(24)的内部空间分隔为第一腔室(25)和第二腔室(26)，所述外引出端子(23)设置在所述壳体(24)上并与所述翻转片(21)通过所述壳体(24)导电连接，所述刻痕件(22)固定在所述第一腔室(25)内，所述刻痕件(22)与所述翻转片(21)相连，所述第一单体电池(3)上设置有供所述第一单体电池(3)内部的气体通过以进入所述第一腔室(25)的气孔(27)，所述翻转片(21)能够在所述第一腔室(25)和所述第二腔室(26)的压差作用下翻转以拉断所述刻痕件(22)上的刻痕(221)。

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1-10、12-17中任一项所述的电池模组，所述电池模组的第二单体电池(4)设置在所述包体内，所述电池模组的第一单体电池(3)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。