CN216597871U - 电芯单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电芯单元，所述电芯单元包括多个电芯，多个电芯层叠布置，每个电芯均包括盒体形状的壳体，壳体的表面设有电芯极柱和防爆阀，其中，所述电芯极柱所在的所述壳体的表面为极柱面，所述防爆阀所在的所述壳体的表面为防爆表面，所述极柱面与所述防爆表面不共面，且相邻的两个电芯上的防爆阀在电芯单元的表面错开设置。根据本实用新型的电芯单元，通过在防爆表面上设置防爆阀，在电芯发生膨胀的情况下，防爆阀打开，可以避免较多的其他元器件受损，避免造成较多的损失，同时，相邻的两个电芯上的防爆阀在电芯单元的表面错开设置，这样，不容易被引起连锁反应。

Description

电芯单元

技术领域

本实用新型涉及电动汽车领域，尤其是涉及一种电芯单元。

背景技术

相关技术中指出，电芯防爆阀位于电芯极柱盖板上，防爆阀喷出高温气体或火焰及颗粒物容易导致汇流排区域短路，从而引发二次失控。

电芯防爆阀位于盖板几何中心，电芯在动力电池包内部排布，多个电芯防爆阀位置相对集中，电芯一旦失控导致接连爆破容易导致周边防护材料连续受高温或火焰烘烤，从而防护失效。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型在于提出一种电芯单元，所述电芯单元可以避免较多的其他元器件受损，减少损失，同时，相邻的两个电芯上的防爆阀在电芯单元的表面错开设置，这样，不容易被引起连锁反应，即使引发连锁反应，因为相邻电芯防爆阀交错布置，对周边部件不会产生集中连续加热效果，有助于减轻对周边部件影响。

根据本实用新型的电芯单元，包括：多个电芯，多个所述电芯层叠布置，每个所述电芯均包括盒体形状的壳体，所述壳体的表面设有电芯极柱和防爆阀，其中，所述电芯极柱所在的所述壳体的表面为极柱面，所述防爆阀所在的所述壳体的表面为防爆表面，所述极柱面与所述防爆表面不共面，且相邻的两个所述电芯上的所述防爆阀在所述电芯单元的表面错开设置。

根据本实用新型的电芯单元，通过在防爆表面上设置防爆阀，在电芯发生膨胀的情况下，防爆阀打开，可以避免较多的其他元器件受损，减少损失，同时，相邻的两个电芯上的防爆阀在电芯单元的表面错开设置，这样，不容易被引起连锁反应，即使引发连锁反应，因为相邻电芯防爆阀交错布置，对周边部件不会产生集中连续加热效果，有助于减轻对周边部件影响。

在一些实施例中，所述防爆阀与所述防爆表面在长度方向的中心位置错开设置。

在一些实施例中，所述防爆阀在所述防爆表面的长度方向的长度尺寸为L，所述防爆阀偏离所述防爆表面的所述中心位置至少L/2。

在一些实施例中，所述壳体的其中一个表面的法线垂直于多个所述电芯的层叠方向，所述其中一个表面设有所述电芯极柱并形成为所述极柱面，所述壳体具有与所述极柱面相对设置的第一表面、垂直于所述极柱面和所述第一表面的第二表面和第三表面，所述第二表面和所述第三表面相对布置，所述防爆阀设于所述第一表面、所述第二表面和所述第三表面中的至少一个上。

在一些实施例中，多个所述电芯的所述防爆阀设于所述第一表面、所述第二表面和所述第三表面中的其中一个上，多个所述电芯的所述防爆阀位于所述电芯单元的同一侧表面，且相邻的两个所述电芯的所述防爆阀错开设置。

在一些实施例中，所述防爆阀设于所述电芯的所述第二表面和所述第三表面中的至少一个上，在多个所述电芯的层叠方向上，在所述电芯单元的同一侧表面，多个所述电芯的所述极柱面和所述第一表面交替设置。

在一些实施例中，所述防爆阀设于所述电芯的所述第二表面或所述第三表面，在多个所述电芯的层叠方向上，在所述电芯单元的同一侧表面，所述第二表面和所述第三表面交替布置。

在一些实施例中，所述电芯的所述第二表面和所述第三表面均设有所述防爆阀，且所述第二表面上的所述防爆阀与所述第三表面上的所述防爆阀在所述第二表面的长度方向上错开设置。

在一些实施例中，多个所述电芯沿所述壳体的厚度方向层叠布置，每个所述壳体上设有两个所述电芯极柱，两个所述电芯极柱分别位于所述壳体长度方向的两侧端面上，所述防爆阀设于所述壳体在宽度方向的至少一侧表面。

在一些实施例中，还包括防火件，所述防火件覆盖在所述电芯单元的设有所述防爆阀的一侧表面，所述防火件上形成有贯通所述防火件的多个避让孔，多个所述避让孔与多个所述防爆阀一一对应且连通。

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

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例的电芯单元的示意图；

图2是根据本实用新型另一实施例的电芯单元的示意图；

图3是根据本实用新型又一实施例的电芯单元的示意图；

图4是图3中所示的电芯单元的截面图；

图5是根据本实用新型再一实施例的电芯单元的示意图；

图6是图5中所示的电芯的截面图；

图7是根据本实用新型电芯单元和防火件的示意图；

图8是根据本实用新型又一实施例的电芯单元的示意图；

图9是根据本实用新型又一实施例的电芯单元的示意图。

附图标记：

1000、电芯单元；

100、电芯；

110、壳体；111、电芯极柱；112、防爆阀；113、极柱面；114、防爆表面；1141、第一表面；1142、第二表面；1143、第三表面；

200、防火件；

210、避让孔。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

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。

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。

下面参考图1至图9描述根据本实用新型实施例的电芯单元1000。

如图1所示，根据本实用新型实施例的电芯单元1000，包括多个电芯100。

具体地，多个电芯100层叠布置，每个电芯100均包括盒体形状的壳体110，壳体110的表面设有电芯极柱111和防爆阀112，其中，电芯极柱111所在的壳体110的表面为极柱面113(例如图1中所示的电芯100的前面)，防爆阀112所在的壳体110的表面为防爆表面114(例如图1中所示的电芯100的后面)，极柱面113与防爆表面114不共面，这样，可以避免较多的其他元器件受损，避免造成较多的损失。

需要说明的是，现有技术中，防爆阀大多与电芯极柱处于电芯的同一侧面上，电芯极柱的侧面上还设置有电路板、汇流排和引线端子等零部件，分布的零部件的数量较多，一旦电芯短路防爆阀打开，释放出的高温气体或火焰极易对其他零部件造成损坏。

其中，相邻的两个电芯100上的防爆阀112在电芯单元1000的表面错开设置，这样，在其中一个电芯100发生短路升温膨胀从相应的防爆阀112中喷出高温气体或火焰时，由于相邻的两个防爆阀112是在电芯单元1000的表面错开设置的，不容易引起连锁反应，即使发生连锁反应，对周边部件不会产生集中连续加热效果，有利于减少不必要的损失。

例如，参照图2，多个电芯100层叠布置，电芯100的壳体110的前侧面设置有电芯极柱111，电芯100的壳体110的上侧面设置有防爆阀112，相邻的两个电芯100上的防爆阀112在电芯单元1000的表面错开设置，这样，可以避免较多的其他元器件受损，同时，不容易引起连锁反应，即使引发连锁反应，也有助于减轻对周边部件的影响。

根据本实用新型的电芯单元1000，通过在防爆表面114上设置防爆阀112，在电芯100发生膨胀的情况下，防爆阀112打开，可以避免较多的其他元器件受损，减少损失，同时，相邻的两个电芯100上的防爆阀112在电芯单元1000的表面错开设置，这样，不容易被引起连锁反应，即使引发连锁反应，因为相邻电芯100防爆阀112交错布置，对周边部件不会产生集中连续加热效果，有助于减轻对周边部件影响。

在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，防爆阀112与防爆表面114在长度方向(例如图2中所示的前后方向)的中心位置错开设置，也就是说，防爆阀112不设置在防爆表面114在长度方向的中心位置，这样可以避免在多个电芯100的层叠方向上，防爆阀112相邻设置，由此，增大相邻的电芯100上的两个防爆阀112之间的距离，进一步地避免连锁反应的发生，减少不必要的损失。

在本实用新型的一个实施例中，参照图2，防爆阀112在防爆表面114的长度方向的长度尺寸为L，防爆阀112偏离防爆表面114的中心位置至少L/2，在具体的实施过程中，可以将防爆阀112设置在偏离防爆表面114中心位置的距离为L/2、L3/4、L和L3/2。

在本实用新型的一个实施例中，如图6所示，壳体110的其中一个表面的法线垂直于多个电芯100的层叠方向(例如图6中所示的左右方向)，所述其中一个表面设有电芯极柱111并形成为极柱面113，壳体110具有与极柱面113相对设置的第一表面1141、垂直于极柱面113和第一表面1141的第二表面1142和第三表面1143，第二表面1142和第三表面1143相对布置，防爆阀112设于第一表面1141、第二表面1142和第三表面1143中的至少一个上，也就是说，防爆阀112可以设置在第一表面1141、第二表面1142和第三表面1143中的任意一个中，防爆阀112也可以同时设置在第一表面1141、第二表面1142和第三表面1143的其中多个表面上，这样，在电芯100发生短路膨胀，从防爆阀112排出高温气体或火焰时，均可以避免从防爆阀112中排出的高温气体或火焰排放到极柱面113，损坏极柱面113的零部件，进而有利于避免较多的其他元器件受损，减少损失。

例如，参照图1，电芯100形成为长方体，电芯100上设有电芯极柱111和防爆阀112，电芯极柱111设置在长方体的其中一个表面上，防爆阀112设置在长方体的其他表面上。

在本实用新型的一个实施例中，如图6所示，多个电芯100的防爆阀112设于第一表面1141、第二表面1142和第三表面1143中的其中一个上，也就是说，防爆阀112可以设置在电芯100的第一表面1141，防爆阀112也可以设置在电芯100的第二表面1142，防爆阀112还可以设置在电芯100的第三表面1143，多个电芯100的防爆阀112位于电芯单元1000的同一侧表面，且相邻的两个电芯100的防爆阀112错开设置，这样，可以增大两个相邻电芯100上的防爆阀112的距离，进而避免在其中一个电芯100发生膨胀，防爆阀112排出高温气体或者火焰时，传递到相邻电芯100的防爆阀112，造成其余电芯100发生损坏的情况出现。

在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，防爆阀112设于电芯100的第二表面1142和第三表面1143中的至少一个上，在多个电芯100的层叠方向(例如图2中所示的左右方向)上，在电芯单元1000的同一侧表面，多个电芯100的极柱面113和第一表面1141交替设置，其中，第一表面1141上不设防爆阀，具体地，防爆阀112可以设置在第二表面1142和第三表面1143上，这样，可以增大相邻的防爆阀112在第二表面1142长度方向的距离，进而避免在其中一个电芯100发生膨胀，防爆阀112排出高温气体或者火焰时，传递到相邻电芯100的防爆阀112，造成其余电芯100发生损坏的情况出现。

例如，如图2所示，防爆阀112设置在电芯100的第二表面1142上，第三表面1143和第一表面1141均不设防爆阀112，防爆阀112偏离第二表面1142的中心位置的距离为L，多个电芯100的极柱面113和第一表面1141交替设置，这样，在电芯单元1000的同一侧面上，增大了两个相邻的防爆阀112在第二表面1142长度方向的距离，进而避免在其中一个电芯100发生膨胀，防爆阀112排出高温气体或者火焰时，传递到相邻电芯100的防爆阀112，造成其余电芯100发生损坏的情况出现。

在本实用新型的一个实施例中，如图3和图4所示，防爆阀112设于电芯100的第二表面1142或第三表面1143，在多个电芯100的层叠方向(例如图1中所示的左右方向)上，在电芯单元1000的同一侧表面，第二表面1142和第三表面1143交替布置，这样，在电芯100的层叠方向上，相邻的两个电芯100上的防爆阀112间隔设置一个第三表面1143，增大了相邻的两个电芯100上防爆阀112在电芯100层叠方向的距离，进而避免在其中一个电芯100发生膨胀，防爆阀112排出高温气体或者火焰时，传递到相邻电芯100的防爆阀112，造成其余电芯100发生损坏的情况出现。

例如，如图3和图4所示，防爆阀112设置在电芯100的第二表面1142上，防爆阀112偏离第二表面1142的中心位置的距离为L，在电芯单元1000的同一侧表面，多个电芯100的第二表面1142和第三表面1143交替布置，这样，在电芯100的层叠方向上，相邻的两个电芯100上的防爆阀112间隔设置一个第三表面1143，增大了相邻的两个电芯100上防爆阀112在电芯100层叠方向上的距离，进而减小了在其中一个电芯100发生膨胀，防爆阀112排出高温气体或者火焰时，传递到相邻电芯100的防爆阀112的可能性，造成其余电芯100发生损坏的情况出现。

在本实用新型的一个实施例中，如图5和图6所示，电芯100的第二表面1142和第三表面1143均设有防爆阀112，且第二表面1142上的防爆阀112与第三表面1143上的防爆阀112在第二表面1142的长度方向上错开设置，这样，可以增加电芯100的防爆阀112数量，当电芯100发生膨胀时，产生的高温的烟气和火焰可以更加及时的排出到电芯100外。

例如，如图5和图6所示，每个电芯100的第二表面1142和第三表面1143均设有防爆阀112，且第二表面1142的防爆阀112与第三表面1143的防爆阀112在第二表面1142的长度方向上错开设置，在电芯单元1000的同一侧面上，多个电芯100的第二表面1142和第三表面1143交替设置。这样，使得位于电芯单元1000同一侧面上相邻的两个防爆阀112之间具有一定的距离，避免一个电芯100发生短路时，连锁反应的发生，同时保证在电芯单元1000的同一侧面上，每一个电芯100上均具有防爆阀112。

在本实用新型的一个实施例中，多个电芯100沿壳体110的厚度方向(例如图1中所示的左右方向)层叠布置，每个壳体110上设有两个电芯极柱111，两个电芯极柱111分别位于壳体100长度方向(例如图8中所示的前后方向)的两侧端面上，防爆阀112设于壳体110在宽度方向(例如图8中所示的左右方向)的至少一侧表面。参照图8，两个电芯极柱111分别位于壳体100的前表面和后表面，防爆阀112设置在电芯100的上表面，相邻的电芯100上的防爆阀112错开设置。参照图9，两个电芯极柱111分别位于壳体100的前表面和后表面，相邻两个电芯100上的防爆阀112分别设置在电芯100的上表面和下表面，这样，可以增加相邻电芯100上防爆阀112之间的距离，当电芯100发生膨胀时，产生的高温的烟气和火焰可以更加及时的排出到电芯100外，提高安全性。

在本实用新型的一个实施例中，如图7所示，电芯单元1000还可以包括防火件200，防火件200覆盖在电芯单元1000的设有防爆阀112的一侧表面，防火件200上形成有贯通防火件200的多个避让孔210，多个避让孔210与多个防爆阀112一一对应且连通，这样，可以进一步地保证当一个电芯100发生短路时，连锁反应的发生，减少不必要的损失。

例如，如图7所示，防火件200覆盖在电芯单元1000的设有防爆阀112的一侧表面，当电芯单元1000的其中一个电芯100发生短路导致防爆阀112打开，向电芯100外界排放高温气体或者火焰时，高温气体或者火焰需要先接触到防火件200，突破防火件200的保护才能解除到其他的电芯100，这样，进一步地避免了电芯100短路时，连锁反应的发生，减少损失。

进一步地，参照图7，防火件200为防火涂层，或防火件200为发泡材料件，其中，防火涂层可以采用云母或纤维或复合薄片，这样，可以进一步地保证当一个电芯100发生短路时，连锁反应的发生，减少不必要的损失。

其中，电芯单元1000在采用多个面具有防爆阀112时，其中某个面可以通过电池包结构件进行封堵，例如水冷板、箱盖等，以便实现所有电芯100失控后喷发物沿同一个区域排出。

下面将参考图1-图9描述根据本实用新型一个具体实施例的电芯单元1000。

实施例一，根据本实用新型具体实施例的电芯单元1000可以包括多个电芯100和防火件200。

参照图5，多个电芯100层叠布置，每个电芯100均包括长方体形状的壳体110，壳体110上形成有极柱面113，电芯极柱111设置在极柱面113上，壳体110上还形成有与极柱面113相对设置的第一表面1141，壳体110还具有垂直于极柱面113和第一表面1141的第二表面1142和第三表面1143，第二表面1142和第三表面1143相对设置，防爆阀112设置在第二表面1142和第三表面1143上，且第二表面1142上的防爆阀112与第三表面1143上的防爆阀112在第二表面1142的长度方向错开设置。

防火件200为防火涂层，防火件200覆盖在电芯单元1000设有防爆阀112的两个侧面上。

具体地，如图5和图6所示，每个电芯100的第二表面1142和第三表面1143均设有防爆阀112，且第二表面1142的防爆阀112与第三表面1143的防爆阀112在第二表面1142的长度方向上错开设置，在电芯单元1000的同一侧面上，多个电芯100的第二表面1142和第三表面1143交替设置，这样，使得位于电芯单元1000同一侧面上相邻的两个防爆阀112之间具有一定的距离，避免一个电芯100发生短路时，连锁反应的发生，同时保证在电芯单元1000的同一侧面上，每一个电芯100上均具有防爆阀112。

根据本实用新型的电芯单元1000，通过在防爆表面114上设置防爆阀112，在电芯发生膨胀的情况下，防爆阀112打开，可以避免较多的其他元器件受损，避免造成较多的损失，同时，相邻的两个电芯100上的防爆阀112在电芯单元1000的表面错开设置，这样，不容易被引起连锁反应。即使引发连锁反应，因为相邻电芯100防爆阀112交错布置，对周边部件不会产生集中连续加热效果，有助于减轻对周边部件影响。

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。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电芯单元，其特征在于，包括：

多个电芯，多个所述电芯层叠布置，每个所述电芯均包括盒体形状的壳体，所述壳体的表面设有电芯极柱和防爆阀，其中，所述电芯极柱所在的所述壳体的表面为极柱面，所述防爆阀所在的所述壳体的表面为防爆表面，所述极柱面与所述防爆表面不共面，且相邻的两个所述电芯上的所述防爆阀在所述电芯单元的表面错开设置。

2.根据权利要求1所述的电芯单元，其特征在于，所述防爆阀与所述防爆表面在长度方向的中心位置错开设置。

3.根据权利要求2所述的电芯单元，其特征在于，所述防爆阀在所述防爆表面的长度方向的长度尺寸为L，所述防爆阀偏离所述防爆表面的所述中心位置至少L/2。

4.根据权利要求1所述的电芯单元，其特征在于，所述壳体的其中一个表面的法线垂直于多个所述电芯的层叠方向，所述其中一个表面设有所述电芯极柱并形成为所述极柱面，所述壳体具有与所述极柱面相对设置的第一表面、垂直于所述极柱面和所述第一表面的第二表面和第三表面，所述第二表面和所述第三表面相对布置，所述防爆阀设于所述第一表面、所述第二表面和所述第三表面中的至少一个上。

5.根据权利要求4所述的电芯单元，其特征在于，多个所述电芯的所述防爆阀设于所述第一表面、所述第二表面和所述第三表面中的其中一个上，多个所述电芯的所述防爆阀位于所述电芯单元的同一侧表面，且相邻的两个所述电芯的所述防爆阀错开设置。

6.根据权利要求4所述的电芯单元，其特征在于，所述防爆阀设于所述电芯的所述第二表面和所述第三表面中的至少一个上，在多个所述电芯的层叠方向上，在所述电芯单元的同一侧表面，多个所述电芯的所述极柱面和所述第一表面交替设置。

7.根据权利要求4所述的电芯单元，其特征在于，所述防爆阀设于所述电芯的所述第二表面或所述第三表面，在多个所述电芯的层叠方向上，在所述电芯单元的同一侧表面，所述第二表面和所述第三表面交替布置。

8.根据权利要求4所述的电芯单元，其特征在于，所述电芯的所述第二表面和所述第三表面均设有所述防爆阀，且所述第二表面上的所述防爆阀与所述第三表面上的所述防爆阀在所述第二表面的长度方向上错开设置。

9.根据权利要求1所述的电芯单元，其特征在于，多个所述电芯沿所述壳体的厚度方向层叠布置，每个所述壳体上设有两个所述电芯极柱，两个所述电芯极柱分别位于所述壳体长度方向的两侧端面上，所述防爆阀设于所述壳体在宽度方向的至少一侧表面。

10.根据权利要求1所述的电芯单元，其特征在于，还包括防火件，所述防火件覆盖在所述电芯单元的设有所述防爆阀的一侧表面，所述防火件上形成有贯通所述防火件的多个避让孔，多个所述避让孔与多个所述防爆阀一一对应且连通。

Images