CN213752929U - 电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池模组，包括多层电芯层，多层电芯层层叠设置，每层电芯层包括多个并置的电芯，每个电芯具有防爆口，其中相邻的两层电芯层配置成：其中一层电芯层的超过半数以上的防爆口朝向第一方向，另一层电芯层的超过半数以上的防爆口朝向第二方向，第一方向与第二方向不同。本实用新型的电池模组，其中一层的某个电芯发生热失控时，失控的电芯喷出的高温物质较小地影响与其相邻层的其它电芯，减小与其相邻层的其它电芯损坏的概率，降低电芯与电芯之间发生连锁热失控反应的概率。

Description

电池模组

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其是涉及一种电池模组。

背景技术

在电池技术领域，大多电池模组的电芯布置成电芯的防爆口朝向方向一致，上述电池模组的某个电芯发生热失控时，其防爆口喷出的高温喷出物会喷向防爆口朝向的其它电芯，被影响的其它电芯再喷向其它电芯，导致连锁热失控反应，最终整个电池模组热失控。

实用新型内容

本实用新型提供一种电池模组，所述电池模组具有热失控连锁反应小的优点。

根据本实用新型实施例的电池模组，包括多层电芯层，多层所述电芯层层叠设置，每层所述电芯层包括多个并置的电芯，每个所述电芯具有防爆口，其中相邻的两层所述电芯层配置成：其中一层所述电芯层的超过半数以上的防爆口朝向第一方向，另一层所述电芯层的超过半数以上的防爆口朝向第二方向，所述第一方向与所述第二方向不同。

根据本实用新型实施例的电池模组，通过将多个电芯并置形成电芯层，多层电芯层层叠设置，其中相邻的两层电芯层配置成其中一层电芯层的超过半数以上的防爆口朝向第一方向，另一层电芯层的超过半数以上的防爆口朝向第二方向，第一方向与第二方向不同。使得其中一层的某个电芯发生热失控时，失控的电芯喷出的高温物质较小地影响与其相邻层的其它电芯，减小与其相邻层的其它电芯损坏的概率，降低电芯与电芯之间发生连锁热失控反应的概率。

在一些实施例中，所述第一方向与所述第二方向垂直或者所述第一方向与所述第二方向相反。

在一些实施例中，其中相邻的两层所述电芯层配置成：其中一层所述电芯层中除去位于边缘的剩余全部防爆口朝向所述第一方向，另一层所述电芯层中除去位于边缘的剩余全部防爆口朝向所述第二方向。

在一些实施例中，在多层所述电芯层中，最上面一层所述电芯层的全部所述防爆口朝向上方，最下面一层所述电芯层的全部所述防爆口朝向下方。

在一些实施例中，多层所述电芯层为三层，中间一层所述电芯层的全部所述防爆口同时朝向左侧或同时朝向右侧。

在一些实施例中，多层所述电芯层为四层或四层以上，其中位于最上面所述电芯层和最下面所述电芯层之间的多层电芯层中，任意相邻两层所述防爆口的朝向为：以朝向左侧和朝向右侧交替地配置。

在一些实施例中，在多层所述电芯层中，最上面一层所述电芯层中位于最左端的一个所述防爆口朝向左侧、位于最右端的一个所述防爆口朝向右侧，位于最左端和最右端之间的多个所述防爆口朝向上方；最下面一层所述电芯层中位于最左端的一个所述防爆口朝向左侧、位于最右端的一个所述防爆口朝向右侧，位于最左端和最右端之间的多个所述防爆口朝向下方。

在一些实施例中，多层所述电芯层为三层，中间一层所述电芯层中位于最右端的一个所述防爆口朝向右侧，其余所述防爆口朝向左侧；或者中间一层所述电芯层中位于最左端的一个所述防爆口朝向左侧，其余所述防爆口朝向右侧。

在一些实施例中，所述防爆口构造为弧形且设置于所述电芯的端面，所述防爆口相对所述电芯的中心线偏置。

在一些实施例中，所述防爆口靠近所述电芯的外周边缘，所述防爆口为细长形。

在一些实施例中，多个所述电芯通过连接母排相连，所述连接母排的纵向两端构造为弧形以用于避让所述防爆口。

在一些实施例中，所述连接母排的纵向两端的弧形外径小于或等于所述防爆口的弧形内径，从而使得至少一部分所述连接母排的端部能够完全或部分避开对应的所述防爆口。

在一些实施例中，所述连接母排包括：第一母排、第二母排和连接所述第一母排与所述第二母排的连接部，所述第一母排和所述第二母排中的每一个的宽度均大于所述连接部的宽度。

在一些实施例中，所述第一母排和所述第二母排中的每一个的宽度为D1，所述连接部的宽度为D2，并且D1与D2满足：1＜D1/D2≤60。

在一些实施例中，所述D1与D2进一步满足：10≤D1/D2≤30。

在一些实施例中，所述连接母排包括：第一母排、第二母排和连接所述第一母排与所述第二母排的连接部，所述连接部以跨越所述防爆口的形式被配置。

本实用新型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，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的电池模组的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的电池模组的爆炸图；

图3是根据本实用新型实施例的多层电芯层的排布图；

图4是根据本实用新型实施例的多层电芯层的排布图；

图5是根据本实用新型实施例的电池模组的局部结构示意图；

图6是根据本实用新型实施例的连接母排的结构示意图。

附图标记：

电池模组100，

电芯层1，电芯11，防爆口111，固定支架2，

连接母排3，第一母排31，第二母排32，连接部33，

第一方向F1，第二方向F2，正极A1，负极A2。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，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，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考附图描述根据本实用新型实施例的电池模组100。

如图1-图4所示，根据本实用新型实施例的电池模组100，包括多层电芯层1，多层电芯层1层叠设置，每层电芯层1包括多个并置的电芯11，每个电芯11具有防爆口111，其中相邻的两层电芯层1配置成：其中一层电芯层1的超过半数以上的防爆口111朝向第一方向F1，另一层电芯层1的超过半数以上的防爆口111朝向第二方向F2，第一方向F1与第二方向F2不同。

可以理解的是，为增大电池模组100的电量，可以设置多个电芯11，多个电芯11并置形成电芯层1，多层电芯层1层叠设置可以便于多个电芯11的布置，使得电芯11与电芯11之间更加紧凑，在电池模组100体积有限的情况下更多地布置电芯11，增大电池模组100的电量。在电池模组100工作的过程中，每个电芯11都有可能出现热失控现象，热失控后，电芯11内高温物质从防爆口111喷出，将相邻的两层电芯层1配置成其中一层电芯层1的超过半数以上的防爆口111朝向第一方向F1，另一层电芯层1的超过半数以上的防爆口111朝向第二方向F2，第一方向F1与第二方向F2不同，可以在其中一层的某个电芯11发生热失控时，失控的电芯11喷出的高温物质较小地影响与其相邻层的其它电芯11，减小与其相邻层的其它电芯11损坏的概率。

相关技术中，大多电池模组的电芯布置成电芯的防爆口朝向方向一致，上述电池模组的某个电芯发生热失控时，其防爆口喷出的高温喷出物会喷向防爆口朝向的其它电芯，被影响的其它电芯再喷向其它电芯，导致连锁热失控反应，最终整个电池模组热失控。

而根据本实用新型实施例的电池模组100，通过将多个电芯11并置形成电芯层1，多层电芯层1层叠设置，其中相邻的两层电芯层1配置成其中一层电芯层1的超过半数以上的防爆口111朝向第一方向F1，另一层电芯层1的超过半数以上的防爆口111朝向第二方向F2，第一方向F1与第二方向F2不同。使得其中一层的某个电芯11发生热失控时，失控的电芯11喷出的高温物质较小地影响与其相邻层的其它电芯11，减小与其相邻层的其它电芯11损坏的概率，降低电芯11与电芯11之间发生连锁热失控反应的概率。

在本实用新型的一些实施例中，如图3-图4所示，第一方向F1与第二方向F2垂直或者第一方向F1与第二方向F2相反。由此，相邻的两层电芯层1中的其中一层的某个电芯11发生热失控时，失控的电芯11喷出的高温物质可以较小地影响与其相邻层的其它电芯11，减小与其相邻层的其它电芯11损坏的概率。

结合图3-图4，根据本实用新型的一些实施例，其中相邻的两层电芯层1配置成：其中一层电芯层1中除去位于边缘的剩余全部防爆口111朝向第一方向F1，可以理解为，该层边缘的电芯11的防爆口111朝向非第一方向F1，该层可以有两个边缘电芯11，可以其中一个边缘电芯11的防爆口111朝向第一方向F1，另一个边缘电芯11的防爆口111朝向非第一方向F1；也可以两个边缘电芯11的防爆口111均朝向非第一方向F1，而且，两个边缘电芯11的防爆口111均朝向非第一方向F1时，这两个边缘电芯11的防爆口111朝向可以相同，也可以不同。

另一层电芯层1中除去位于边缘的剩余全部防爆口111朝向第二方向F2，可以理解为，该层边缘的电芯11的防爆口111朝向非第二方向F2，该层可以有两个边缘电芯11，可以其中一个边缘电芯11的防爆口111朝向第二方向F2，另一个边缘电芯11的防爆口111朝向非第二方向F2；也可以两个边缘电芯11的防爆口111均朝向非第二方向F2，而且，两个边缘电芯11的防爆口111均朝向非第二方向F2时，这两个边缘电芯11的防爆口111朝向可以相同，也可以不同。由此，当边缘的电芯11发生热失控时，可以减小对与其相邻的电芯11的影响，使得与其相邻的电芯11可以正常工作。

如图3所示，在本实用新型的一些实施例中，在多层电芯层1中，最上面一层电芯层1的全部防爆口111朝向上方，最下面一层电芯层1的全部防爆口111朝向下方。由此，当最上面一层电芯层1中的某个电芯11热失控时，不会将高温物质喷向同层的其它电芯11，也不会将高温物质喷向下层的电芯层1，进而可以减小对其它电芯11的影响，使得同层的其它电芯11和下层的电芯11均可以正常工作。

根据本实用新型的一些实施例，结合图3，多层电芯层1可以为三层，中间一层电芯层1的全部防爆口111同时朝向左侧或同时朝向右侧。由此，中间一层的某个电芯11发生热失控时，不会将高温物质喷向其它层，进而可以减小对其它层电芯11的影响。

在本实用新型的一些实施例中，多层电芯层1为四层或四层以上，其中位于最上面电芯层1和最下面电芯层1之间的多层电芯层1中，任意相邻两层防爆口111的朝向为：以朝向左侧和朝向右侧交替地配置。由此，多层电芯层1中的任意一层发生热失控时，均不会将高温物质喷向其它层，进而可以减小其它层的电芯11被损坏的概率。

结合图4，根据本实用新型的一些实施例，在多层电芯层1中，最上面一层电芯层1中位于最左端的一个防爆口111朝向左侧、位于最右端的一个防爆口111朝向右侧，位于最左端和最右端之间的多个防爆口111朝向上方；最下面一层电芯层1中位于最左端的一个防爆口111朝向左侧、位于最右端的一个防爆口111朝向右侧，位于最左端和最右端之间的多个防爆口111朝向下方。由此，最上面一层电芯层1中任意一个电芯11热失控时均不会将高温物质喷向其它电芯11，最下面一层电芯层1中任意一个电芯11热失控时均不会将高温物质喷向其它电芯11，进而可以降低最上面一层电芯层1中和最下面一层电芯层1中任意电芯11热失控时对其它电芯11的影响。

在本实用新型的一些实施例中，如图4所示，多层电芯层1可以为三层，中间一层电芯层1中位于最右端的一个防爆口111朝向右侧，其余防爆口111朝向左侧，由此，使得中间一层电芯层1中位于最右端的电芯11热失控时，不会将高温物质喷向与其同层的其它电芯11，进而可以减小中间一层电芯层1中位于最右端的电芯11热失控时对其它电芯11的损害；或者中间一层电芯层1中位于最左端的一个防爆口111朝向左侧，其余防爆口111朝向右侧，由此，使得中间一层电芯层1中位于最左端的电芯11热失控时，不会将高温物质喷向与其同层的其它电芯11，进而可以减小中间一层电芯层1中位于最左端的电芯11热失控时对其它电芯11的损害。

在本实用新型的一些实施例中，如图5所示，多个电芯11可以通过连接母排3相连，连接母排3可以为与电池模组100的正极A1和负极A2连接的导电件，连接母排3的纵向两端构造为弧形以用于避让防爆口111，由此，热失控时可以便于防爆口111喷出高温物质，而且，连接母排3避让防爆口111可以减小高温物质融化甚至短路连接母排3的概率。作为一种可实现的方式，参考图5，电芯11的两端可以固定有固定支架2，电芯11位于固定支架2的一侧，电芯11通过固定支架2上的电芯11固定孔与固定支架2另一侧的连接母排3连接，固定支架2可以支撑电芯11和连接母排3。

结合图3-图5，根据本实用新型的一些实施例，防爆口111构造为弧形且设置于电芯11的端面，防爆口111相对电芯11的中心线偏置。由此，弧形的防爆口111可以便于与连接母排3相互避让，减少连接母排3对防爆口111的遮挡，当电芯11发生热失控时，便于高温物质从防爆口111喷出。防爆口111相对电芯11的中心线偏置可以进一步与连接母排3避让，减少连接母排3对防爆口111的遮挡。

如图3-图5所示，在本实用新型的一些实施例中，防爆口111靠近电芯11的外周边缘，防爆口111为细长形，由此，可以减小连接母排3对防爆口111的遮挡面积，便于热失控时高温物质喷出。

结合图5，根据本实用新型的一些实施例，连接母排3的纵向两端的弧形外径小于或等于防爆口111的弧形内径，从而使得至少一部分连接母排3的端部能够完全或部分避开对应的防爆口111。由此，热失控时可以便于防爆口111喷出高温物质，而且，连接母排3完全或部分避开对应的防爆口111可以减小高温物质融化甚至短路连接母排3的概率。

在本实用新型的一些实施例中，参考图5-图6，连接母排3可以包括第一母排31、第二母排32和连接第一母排31与第二母排32的连接部33，第一母排31和第二母排32中的每一个的宽度均大于连接部33的宽度。由此，当热失控或者电流太大时，较窄的连接部33容易熔断，起到防止短路的作用，同时，连接母排3连接在电芯11之间时，连接部33较窄也便于避让其它零部件。

进一步地，第一母排31和第二母排32中的每一个的宽度为D1，连接部33的宽度为D2，并且D1与D2满足：1＜D1/D2≤60。由此，可以进一步便于连接部33的熔断。更进一步地，D1与D2进一步满足：10≤D1/D2≤30，由此，可以更进一步地便于连接部33的熔断。

结合图5-图6，根据本实用新型的一些实施例，连接母排3包括第一母排31、第二母排32和连接第一母排31与第二母排32的连接部33，连接部33以跨越防爆口111的形式被配置。由此，在连接母排3对应的电芯11热失控时，电芯11的防爆口111喷出高温物质，连接部33跨越防爆口111可以便于连接部33被熔断，起到防止短路的作用。

在本实用新型的描述中，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”、“顺时针”、“逆时针”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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实用新型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实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (16)

1.一种电池模组，其特征在于，包括：

多层电芯层，多层所述电芯层层叠设置，每层所述电芯层包括多个并置的电芯，每个所述电芯具有防爆口，其中相邻的两层所述电芯层配置成：其中一层所述电芯层的超过半数以上的防爆口朝向第一方向，另一层所述电芯层的超过半数以上的防爆口朝向第二方向，所述第一方向与所述第二方向不同。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述第一方向与所述第二方向垂直或者所述第一方向与所述第二方向相反。

3.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，其中相邻的两层所述电芯层配置成：其中一层所述电芯层中除去位于边缘的剩余全部防爆口朝向所述第一方向，另一层所述电芯层中除去位于边缘的剩余全部防爆口朝向所述第二方向。

4.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，在多层所述电芯层中，最上面一层所述电芯层的全部所述防爆口朝向上方，最下面一层所述电芯层的全部所述防爆口朝向下方。

5.根据权利要求4所述的电池模组，其特征在于，多层所述电芯层为三层，中间一层所述电芯层的全部所述防爆口同时朝向左侧或同时朝向右侧。

6.根据权利要求4所述的电池模组，其特征在于，多层所述电芯层为四层或四层以上，其中位于最上面所述电芯层和最下面所述电芯层之间的多层电芯层中，任意相邻两层所述防爆口的朝向为：以朝向左侧和朝向右侧交替地配置。

7.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，在多层所述电芯层中，最上面一层所述电芯层中位于最左端的一个所述防爆口朝向左侧、位于最右端的一个所述防爆口朝向右侧，位于最左端和最右端之间的多个所述防爆口朝向上方；

最下面一层所述电芯层中位于最左端的一个所述防爆口朝向左侧、位于最右端的一个所述防爆口朝向右侧，位于最左端和最右端之间的多个所述防爆口朝向下方。

8.根据权利要求7所述的电池模组，其特征在于，多层所述电芯层为三层，中间一层所述电芯层中位于最右端的一个所述防爆口朝向右侧，其余所述防爆口朝向左侧；或者中间一层所述电芯层中位于最左端的一个所述防爆口朝向左侧，其余所述防爆口朝向右侧。

9.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述防爆口构造为弧形且设置于所述电芯的端面，所述防爆口相对所述电芯的中心线偏置。

10.根据权利要求9所述的电池模组，其特征在于，所述防爆口靠近所述电芯的外周边缘，所述防爆口为细长形。

11.根据权利要求9所述的电池模组，其特征在于，多个所述电芯通过连接母排相连，所述连接母排的纵向两端构造为弧形以用于避让所述防爆口。

12.根据权利要求11所述的电池模组，其特征在于，所述连接母排的纵向两端的弧形外径小于或等于所述防爆口的弧形内径，从而使得至少一部分所述连接母排的端部能够完全或部分避开对应的所述防爆口。

13.根据权利要求11所述的电池模组，其特征在于，所述连接母排包括：第一母排、第二母排和连接所述第一母排与所述第二母排的连接部，所述第一母排和所述第二母排中的每一个的宽度均大于所述连接部的宽度。

14.根据权利要求13所述的电池模组，其特征在于，所述第一母排和所述第二母排中的每一个的宽度为D1，所述连接部的宽度为D2，并且D1与D2满足：1＜D1/D2≤60。

15.根据权利要求14所述的电池模组，其特征在于，所述D1与D2进一步满足：10≤D1/D2≤30。

16.根据权利要求11所述的电池模组，其特征在于，所述连接母排包括：第一母排、第二母排和连接所述第一母排与所述第二母排的连接部，所述连接部以跨越所述防爆口的形式被配置。

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