CN211719704U - 软包动力电池电芯及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种软包动力电池电芯及电动汽车。所述软包动力电池电芯包括极组及保护套，极组包括第一电极与第二电极，保护套罩设于极组外且两端分别连接第一电极与第二电极，保护套包括第一导电层、与第一导电层间隔设置的第二导电层、及至少部分夹于第一导电层与第二导电层之间的第一绝缘膜，第一绝缘膜具有通口，第二导电层具有对应通口的第一开口，第一开口将第二导电层划分为相互绝缘的第一部分及第二部分，第一部分电连接第一电极，第二部分电连接第二电极，第一导电层用于在极组内部压力过大时通过通口与第一部分与第二部分接触导通，使得第一电极与第二电极形成短路，避免极组在过充电过程发生热失控。

Description

软包动力电池电芯及电动汽车

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种软包动力电池电芯及电动汽车。

背景技术

近年来，电动汽车(包括纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、增程式电动汽车等等)的发展势头迅猛，已经越来越多的走到普通大众的视野中。电动汽车一般需要动力电池驱动，目前软包动力电池电芯的电芯在过充电方面性能劣于方型电芯和圆柱电芯，有必要改善。

实用新型内容

为解决上述技术问题，一方面，提供一种软包动力电池电芯，包括极组、密封收容所述极组的保护套、连接所述极组并延伸至所述保护套外的极耳，所述极耳包括连接于所述极组一侧并伸出所述保护套一端的第一电极、连接于所述极组另一侧并伸出所述保护套另一端的第二电极，所述保护套包括第一导电层、与所述第一导电层间隔设置的第二导电层、及至少部分夹于所述第一导电层与所述第二导电层之间的第一绝缘膜，所述第一绝缘膜具有通口，所述第二导电层具有对应所述通口的第一开口，所述第一开口将所述第二导电层划分为相互绝缘的第一部分及第二部分，所述第一部分电连接所述第一电极，所述第二部分电连接所述第二电极，所述第一导电层用于在所述极组内部压力过大时通过所述通口与所述第一部分、所述第二部分接触导通，使得所述第一电极与所述第二电极形成短路。

根据本实用新型的一种实施例，所述第一导电层邻近所述极组设置，所述第一绝缘膜设置于所述第一导电层远离所述极组的表面，所述第二导电层设置于所述第一绝缘膜远离所述第一导电层的表面，所述保护套还包括设置于所述第二导电层远离所述第一绝缘膜的表面的第二绝缘膜。

根据本实用新型的一种实施例，所述第一部分及所述第一导电层均为铝片，所述第二部分为铜片。

根据本实用新型的一种实施例，所述铜片的厚度为0.05mm，所述铝片的厚度为0.05mm，所述第二绝缘膜的厚度0.05mm，所述第一绝缘膜的最大厚度为 0.1mm。

根据本实用新型的一种实施例，所述第一绝缘膜包括第一绝缘部分及与所述第一绝缘部分层叠的第二绝缘部分，所述第二绝缘部分具有所述通口，所述第一绝缘部分具有对应所述通口的第二开口，沿垂直所述第一导电层的方向看，所述第二开口与所述通口的位置至少部分重叠，所述第一导电层设置于所述第二开口中且盖设在所述通口上。

根据本实用新型的一种实施例，所述第二开口的面积大于所述通口的面积，且沿垂直所述第一导电层的方向看，所述第二开口的位置完全覆盖所述通口的位置。

根据本实用新型的一种实施例，所述第一开口的面积小于所述通口的面积，且沿垂直所述第一导电层的方向看，所述通口的位置完全覆盖所述第一开口的位置。

根据本实用新型的一种实施例，所述保护套包括第一片体及第二片体，所述第一片体包括所述第一导电层、所述第二导电层、所述第一绝缘膜及所述第二绝缘膜，所述第二片体包括第三绝缘膜，所述第一片体及所述第二片体均包括相对设置的两个侧封边及相对设置且连接所述两个侧封边的两个顶封边，所述第一片体的两个侧封边与所述第二片体的两个侧封边分别连接在一起形成套筒结构，所述极组收容于所述套筒结构内，所述第一片体及所述第二片体邻近所述第一电极的一端的两个顶封边收扎在一起并与所述第一电极焊接在一起，所述第一片体及所述第二片体邻近所述第二电极的一端的两个顶封边收扎在一起并与所述第二电极焊接在一起。

根据本实用新型的一种实施例，所述软包动力电池电芯还包括封装于所述第一片体及所述第二片体外围的封装膜，所述封装膜包括与所述第二绝缘膜及所述第三绝缘膜融合于一体的第四绝缘膜、设置于所述第四绝缘膜远离所述第三绝缘膜的表面的铝膜、及设置于所述铝膜远离所述第四绝缘膜的表面的第五绝缘膜。

根据本实用新型的一种实施例，所述保护套包括第一片体及封装于所述第一片体外围的封装膜，所述封装膜与所述第一片体形成套筒结构将所述极组密封且使得所述第一电极与所述第二电极伸出，所述第一片体包括所述第一导电层、所述第二导电层、所述第一绝缘膜及所述第二绝缘膜，所述第一片体包括相对设置的两个侧封边及相对设置且连接所述两个侧封边的两个顶封边，所述第一片体邻近所述第一电极的一端的顶封边收扎在一起并与所述第一电极焊接在一起，所述第一片体邻近所述第二电极的一端的顶封边收扎在一起并与所述第二电极焊接在一起，所述封装膜包括与所述第二绝缘膜融合于一体的第三绝缘膜、设置于所述第三绝缘膜远离所述第二绝缘膜的表面的铝膜、及设置于所述铝膜远离所述第三绝缘膜的表面的第四绝缘膜。

为解决上述技术问题，另一方面提供一种电动汽车，所述电动汽车包括动力电池，所述动力电池包括至少一个软包动力电池电芯，所述软包动力电池电芯采用上述任意一实施例的软包动力电池电芯。

相较于现有技术，本实用新型软包动力电池电芯及电动汽车中，所述保护套在所述极组正常工作时，所述第一导电层与所述第二导电层的两个部分均处于绝缘状态，在所述极组内部压力过大时(如所述极组过充电时)，所述极组内部产生大量气体，而所述极组在所述保护套内处于密封状态，产生的气压力过大时，所述第一导电层将被气体顶起进而通过所述通口与所述第一部分与所述第二部分接触导通，使得所述第一电极与所述第二电极形成短路，进而所述极组处于边充边放电状态，可阻止所述极组温度进一步升高，防止所述极组发生热失控。

此外，所述保护套还具有定制简单、轻薄、占用空间较少、成本较低、装配操作简单、不增加工艺流程、适用于规模化产品等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本实用新型软包动力电池电芯一实施例的结构示意图；

图2是图1所示软包动力电池电芯的保护套的分解示意图；

图3是图2所示软包动力电池电芯的保护套的平面结构示意图；

图4是图2所示软包动力电池电芯的保护套的部分剖面结构示意图；

图5是封装膜结合在图4所示的第二绝缘膜及第三绝缘膜后的部分剖面结构示意图；

图6是图5所示封装膜的平面结构示意图；

图7是图1所示软包动力电池电芯处于异常工作状态的结构示意图；

图8是图6所示软包动力电池电芯的第一片体处于异常工作状态的剖面结构示意图；

图9是本实用新型软包动力电池电芯一变更实施例软包动力电池电芯的保护套的部分剖面结构示意图；

图10是封装膜结合在图9所示的第二绝缘膜及第三绝缘膜后的部分剖面结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例

仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。此外，术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

请参阅图1，图1是本实用新型软包动力电池电芯10一实施例的结构示意图。所述软包动力电池电芯10包括极组20、密封收容所述极组20的保护套30、连接所述极组20并延伸至所述保护套30外的极耳。所述极耳连接于所述极组 20一侧的第一电极41、连接于所述极组20另一侧的第二电极42。所述第一电极41与所述第二电极42还分别通过所述保护套30的两端伸出以电连接外部元件，如电连接到外部负载电路以向外部负载供电。

如图2及图3所示，图2是图1所示软包动力电池电芯10的保护套30的分解示意图，图3是图2所示保护套30的平面结构示意图。本实施例中，所述保护套30包括第一片体31与第二片体32。所述第一片体31及所述第二片体 32均包括相对设置的两个侧封边34及相对设置且连接所述两个侧封边34的两个顶封边35。所述第一片体31的两个侧封边34与所述第二片体32的两个侧封边22分别连接在一起形成套筒结构，所述极组20收容于所述套筒结构内。所述第一片体31及所述第二片体32邻近所述第一电极41的一端的两个顶封边35 收扎在一起并与所述第一电极41连接在一起，所述第一片体31及所述第二片体32邻近所述第二电极42的一端的两个顶封边35收扎在一起并与所述第二电极42连接在一起。优选地，所述第一片体31及所述第二片体32邻近所述第一电极41的一端的两个顶封边35收扎在一起并与所述第一电极41焊接在一起，但并不以焊接为限制，如也可以采用导电胶粘接等。所述第一片体31及所述第二片体32邻近所述第二电极42的一端的两个顶封边35收扎在一起并与所述第二电极42焊接在一起，但并不以焊接为限制，如也可以采用导电胶粘接等。

请参阅图4，图4是所述保护套30的部分剖面结构示意图。所述第一片体 31包括第一导电层311、与所述第一导电层311间隔设置的第二导电层312、至少部分夹于所述第一导电层311与所述第二导电层312之间的第一绝缘膜313、及第二绝缘膜314。本实施例中，所述第一导电层311邻近所述极组20设置，所述第一绝缘膜313设置于所述第一导电层311远离所述极组20的表面，所述第二导电层312设置于所述第一绝缘膜313远离所述第一导电层311的表面，所述第二绝缘膜314设置于所述第二导电层312远离所述第一绝缘膜313的表面。

具体地，如图3所示，所述第一绝缘膜313具有通口313a，所述第二导电层312具有对应所述通口313a的第一开口312a，所述第一开口312a将所述第二导电层312划分为相互绝缘的第一部分3121及第二部分3122，所述第一部分 3121在所述保护套30与所述第一电极41的焊接处电连接所述第一电极41，所述第二部分3122在所述保护套30与所述第二电极42的焊接处电连接所述第二电极42，所述第一导电层311用于在所述极组20内部压力过大时通过所述通口 313与所述第一部分3121与所述第二部分3122接触导通，使得所述第一电极 41与所述第二电极42形成短路。

所述第一绝缘膜313包括第一绝缘部分3131及与所述第一绝缘部分3131 层叠的第二绝缘部分3132，所述第二绝缘部分3132具有所述通口313a，所述第一绝缘部分3131具有对应所述通口313a的第二开口313b，沿垂直所述第一导电层311的方向看，所述第二开口313b与所述通口313a的位置至少部分重叠，所述第一导电层311设置于所述第二开口313b中且盖设在所述通口313a 上。

本实施例中，所述第二开口313b的面积大于所述通口313a的面积，且沿垂直所述第一导电层311的方向看，所述第二开口313b的位置完全覆盖所述通口313a的位置。所述第一开口312a的面积小于所述通口313a的面积，且沿垂直所述第一导电层311的方向看，所述通口313a的位置完全覆盖所述第一开口 312a的位置。

进一步地，本实施例中，所述第一电极41为正极，材料为铝，所述第二电极42为负极，材料为铜。所述第一导电层311均为铝片；所述第一部分3121 与所述第一电极41的材料相同，为铝片；所述第二部分3122与所述第二电极 42的材料相同，为铜片。更进一步地，所述铜片的厚度为0.05mm，所述铝片的厚度为0.05mm，所述第二绝缘膜的厚度0.05mm，所述第一绝缘膜的最大厚度为0.1mm。

所述第二片体32可以包括第三绝缘膜321。进一步地，软包动力电池电芯封装时，一般还需要在最外侧封装一封装膜33，所述封装膜33一般为铝塑膜，本实施例中，所述封装膜33可以集成于所述保护套30外侧，具体地，所述封装膜33可以与所述第一片体31及所述第二片体32封接结合在一起后的尺寸一致，且通过热压融合等方式与所述第二绝缘膜314及第三绝缘膜321结合于一体。

如图5及图6所示，图5是所述封装膜33结合在所述第二绝缘膜314及第三绝缘膜321上的部分剖面结构示意图，图6是图5所示封装膜33的平面结构示意图。所述封装膜33可以包括与所述第二绝缘膜314及所述第三绝缘膜321 融合于一体的第四绝缘膜331、设置于所述第四绝缘膜331远离所述第三绝缘膜 321的表面的铝膜332、及设置于所述铝膜332远离所述第四绝缘膜331的表面的第五绝缘膜333。可以理解，所述第一绝缘膜313、第二绝缘膜314、第三绝缘膜321、第四绝缘膜331及第五绝缘膜333的材料可以相同，均为PP材料。

如图4所示，所述保护套30在所述极组20正常工作时，所述第一导电层 311与所述第二导电层312的两个部分3121、3122均处于绝缘状态。请参阅图 7及图8，图7是图1所示软包动力电池电芯10异常工作状态的结构示意图，图8是图7所示软包动力电池电芯10的第一片体31处于异常工作状态的剖面结构示意图，如所述极组20过充电时，所述极组20内部压力过大，所述极组 20内部产生大量气体，而所述极组20在所述保护套30内处于密封状态，产生的气压力过大时，所述第一导电层311将被气体顶起进而通过所述通口313a与所述第一部分3121与所述第二部分3122接触导通，使得所述第一电极41与所述第二电极42形成短路，进而所述极组20处于边充边放电状态，可阻止所述极组20温度进一步升高，防止所述极组20发生热失控。

进一步地，如图9及图10所示，在图4与图5所示实施例的一种变更实施例中，所述保护套30的第二片体32也可以被省略，即所述保护套30包括所述第一片体31及封装于所述第一片体31外围的封装膜33，所述封装膜33与所述第一片体31形成套筒结构将所述极组20密封且使得所述第一电极41与所述第二电极42伸出，所述第一片体31包括所述第一导电层311、所述第二导电层 312、所述第一绝缘膜313及所述第二绝缘膜314，所述第一片体31包括相对设置的两个侧封边34及相对设置且连接所述两个侧封边34的两个顶封边35，所述第一片体31邻近所述第一电极41的一端的顶封边35收扎在一起并与所述第一电极41焊接在一起，所述第一片体31邻近所述第二电极42的一端的顶封边 35收扎在一起并与所述第二电极42焊接在一起。所述封装膜33可以包括与所述第二绝缘膜314融合于一体的第三绝缘膜331、设置于所述第三绝缘膜331远离所述第二绝缘膜314的表面的铝膜332、及设置于所述铝膜332远离所述第三绝缘膜331的表面的第四绝缘膜333。

本实用新型还提供一种电动汽车，所述电动汽车使用如上实施例中任意一项实施例所述软包动力电池电芯10作为动力电池。

以上所揭露的仅为本实用新型一种实施方式而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种软包动力电池电芯，其特征在于：所述软包动力电池电芯包括极组、密封收容所述极组的保护套、连接所述极组并延伸至所述保护套外的极耳，所述极耳包括连接于所述极组一侧并伸出所述保护套一端的第一电极、连接于所述极组另一侧并伸出所述保护套另一端的第二电极，所述保护套包括第一导电层、与所述第一导电层间隔设置的第二导电层、及至少部分夹于所述第一导电层与所述第二导电层之间的第一绝缘膜，所述第一绝缘膜具有通口，所述第二导电层具有对应所述通口的第一开口，所述第一开口将所述第二导电层划分为相互绝缘的第一部分及第二部分，所述第一部分电连接所述第一电极，所述第二部分电连接所述第二电极，所述第一导电层用于在所述极组内部压力过大时通过所述通口与所述第一部分、所述第二部分接触导通，使得所述第一电极与所述第二电极形成短路。

2.如权利要求1所述的软包动力电池电芯，其特征在于：所述第一导电层邻近所述极组设置，所述第一绝缘膜设置于所述第一导电层远离所述极组的表面，所述第二导电层设置于所述第一绝缘膜远离所述第一导电层的表面，所述保护套还包括设置于所述第二导电层远离所述第一绝缘膜的表面的第二绝缘膜。

3.如权利要求2所述的软包动力电池电芯，其特征在于：所述第一部分及所述第一导电层均为铝片，所述第二部分为铜片；所述铜片的厚度为0.05mm，所述铝片的厚度为0.05mm，所述第二绝缘膜的厚度0.05mm，所述第一绝缘膜的最大厚度为0.1mm。

4.如权利要求1所述的软包动力电池电芯，其特征在于：所述第一绝缘膜包括第一绝缘部分及与所述第一绝缘部分层叠的第二绝缘部分，所述第二绝缘部分具有所述通口，所述第一绝缘部分具有对应所述通口的第二开口，沿垂直所述第一导电层的方向看，所述第二开口与所述通口的位置至少部分重叠，所述第一导电层设置于所述第二开口中且盖设在所述通口上。

5.如权利要求4所述的软包动力电池电芯，其特征在于：所述第二开口的面积大于所述通口的面积，且沿垂直所述第一导电层的方向看，所述第二开口的位置完全覆盖所述通口的位置。

6.如权利要求4所述的软包动力电池电芯，其特征在于：所述第一开口的面积小于所述通口的面积，且沿垂直所述第一导电层的方向看，所述通口的位置完全覆盖所述第一开口的位置。

7.如权利要求2所述的软包动力电池电芯，其特征在于：所述保护套包括第一片体及第二片体，所述第一片体包括所述第一导电层、所述第二导电层、所述第一绝缘膜及所述第二绝缘膜，所述第二片体包括第三绝缘膜，所述第一片体及所述第二片体均包括相对设置的两个侧封边及相对设置且连接所述两个侧封边的两个顶封边，所述第一片体的两个侧封边与所述第二片体的两个侧封边分别连接在一起形成套筒结构，所述极组收容于所述套筒结构内，所述第一片体及所述第二片体邻近所述第一电极的一端的两个顶封边收扎在一起并与所述第一电极焊接在一起，所述第一片体及所述第二片体邻近所述第二电极的一端的两个顶封边收扎在一起并与所述第二电极焊接在一起。

8.如权利要求7所述的软包动力电池电芯，其特征在于：所述软包动力电池电芯还包括封装于所述第一片体及所述第二片体外围的封装膜，所述封装膜包括与所述第二绝缘膜及所述第三绝缘膜融合于一体的第四绝缘膜、设置于所述第四绝缘膜远离所述第三绝缘膜的表面的铝膜、及设置于所述铝膜远离所述第四绝缘膜的表面的第五绝缘膜。

9.如权利要求2所述的软包动力电池电芯，其特征在于：所述保护套包括第一片体及封装于所述第一片体外围的封装膜，所述封装膜与所述第一片体形成套筒结构将所述极组密封且使得所述第一电极与所述第二电极伸出，所述第一片体包括所述第一导电层、所述第二导电层、所述第一绝缘膜及所述第二绝缘膜，所述第一片体包括相对设置的两个侧封边及相对设置且连接所述两个侧封边的两个顶封边，所述第一片体邻近所述第一电极的一端的顶封边收扎在一起并与所述第一电极焊接在一起，所述第一片体邻近所述第二电极的一端的顶封边收扎在一起并与所述第二电极焊接在一起，所述封装膜包括与所述第二绝缘膜融合于一体的第三绝缘膜、设置于所述第三绝缘膜远离所述第二绝缘膜的表面的铝膜、及设置于所述铝膜远离所述第三绝缘膜的表面的第四绝缘膜。

10.一种电动汽车，其特征在于，所述电动汽车包括动力电池，所述动力电池包括至少一个软包动力电池电芯，所述软包动力电池电芯使用如权利要求1-9任意一项所述软包动力电池电芯。

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