CN217062225U - 电芯、电池模组、电池包和电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电芯、电池模组、电池包和电动汽车。该电芯包括：第一极组，第一极组具有第一正极端、第一负极端、和多个第一极组单元，每个第一极组单元包括第一负极片、涂有第一正极材料的第一正极片、和第一隔膜；和第二极组，第二极组具有第二正极端、第二负极端、和多个第二极组单元，每个第二极组单元包括第二负极片、涂有第二正极材料的第二正极片、和第二隔膜；其中，第二正极材料与第一正极材料为不同的正极材料，并且第二正极端、第二负极端、第一正极端和第一负极端两两间隔开。该电芯可兼具不同正极材料的优点，还具有丰富的结构以获得灵活的串并联组合。本实用新型还提供了具有该电芯的电池模组、电池包和电动汽车。

Description

电芯、电池模组、电池包和电动汽车

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，具体地涉及电芯、电池模组、电池包和电动汽车。

背景技术

随着现代科技的发展，电动汽车逐渐进入人们的生活。电动汽车，是指以车载电池为动力、用电机驱动车轮行驶、并符合道路交通和安全法规等相关要求的车辆。按照动力源的不同，电动汽车可以分为纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车等多种类型。相较于传统的燃油汽车，电动汽车具有零排放、低能耗、低噪音等诸多优点，因此受到越来越多用户的青睐。

目前，电动汽车中常用的车载电池包括锂电池、铅酸电池、镍氢电池、钠硫电池等多种类型。其中，锂电池具有工作电压高、能量密度大、自放电率低、无记忆效应等诸多优点，因此锂电池逐渐成为电动汽车中车载电池的主流。

实用新型内容

为了解决现有技术中锂电池电芯的正极材料单一和结构单一的技术问题，本实用新型提供一种电芯。该电芯包括：第一极组，所述第一极组具有第一正极端、第一负极端、和可分别与所述第一正极端和所述第一负极端形成电连接且依次层叠的多个第一极组单元，每个所述第一极组单元包括第一负极片、涂有第一正极材料的第一正极片、和设于所述第一负极片与所述第一正极片之间的第一隔膜；和第二极组，所述第二极组具有第二正极端、第二负极端、和可分别与所述第二正极端和所述第二负极端形成电连接且依次层叠的多个第二极组单元，每个所述第二极组单元包括第二负极片、涂有第二正极材料的第二正极片、和设于所述第二负极片与所述第二正极片之间的第二隔膜；其中，所述第二正极材料与所述第一正极材料为不同的正极材料，所述第二正极端、所述第二负极端、所述第一正极端和所述第一负极端两两间隔开。

在本实用新型电芯中包括第一极组和第二极组。第一极组具有第一正极端、第二负极端和多个第一极组单元。多个第一极组单元依次层叠并分别与第一正极端和第一负极端形成电连接。每个第一极组单元包括第一负极片、涂有第一正极材料的第一正极片、和设于第一负极片与第一正极片之间的第一隔膜。相应地，第二极组具有第二正极端、第二负极端和多个第二极组单元。多个第二极组单元依次层叠并分别与第二正极端和第二负极端形成电连接。其中，第二正极材料与所述第一正极材料为不同的正极材料，使得本实用新型电芯能够兼具不同正极材料的优点，从而使其具有较高的能量比、较好的低温性能及安全性能。另外，第二正极端、第二负极端、第一正极端和第一负极端“两两间隔开”。需要指出的是，此处所述“两两间隔开”是指，第一极组的第一正极端和第一负极端、以及第二极组的第二正极端和第二负极端的每一个与其它任一个均彼此间隔预定的间距，以保证每个正负极端的独立性，从而有效防止误接甚至短路。进一步地，两组正负极端的设置还能够使该电芯的结构更加丰富，串并联组合更加灵活，以满足不同场景的差异化需求。相较于两个独立的电芯结构，本实用新型电芯还可以在一个壳体内布置两个独立的极组，节省了一个壳体，降低了制造成本，也缩小了体积。

在上述电芯的优选技术方案中，所述第一正极材料和所述第二正极材料为镍钴锰三元、镍钴铝三元、磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、镍酸锂、磷酸锰铁锂、镍锰酸锂或富锂锰基中的任意两种。通过上述的设置，可以在满足兼具不同正极材料优点的基础上，丰富产品的类型，以满足个性化需求。

在上述电芯的优选技术方案中，所述第一正极材料为镍钴锰三元或镍钴铝三元，并且所述第二正极材料为磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、镍酸锂、磷酸锰铁锂、镍锰酸锂或富锂锰基中的任意一种。进一步地，将第一正极材料设置成镍钴锰三元或镍钴铝三元中的一种，可以使第一正极片具有三元电芯的特性，将第二正极材料设置成磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、镍酸锂、磷酸锰铁锂、镍锰酸锂或富锂锰基中的任意一种，可以使第二正极片具有铁锂电芯的特性，使得本实用新型电芯可兼具三元电芯和铁锂电芯的优点。

在上述电芯的优选技术方案中，每个所述第一正极片上设有第一正极耳，每个所述第一负极片上设有第一负极耳，所有所述第一正极耳彼此相接形成所述第一正极端，并且所有所述第一负极耳彼此相接形成所述第一负极端；并且每个所述第二正极片上设有第二正极耳，每个所述第二负极片上设有第二负极耳，所有所述第二正极耳彼此相接形成所述第二正极端，并且所有所述第二负极耳彼此相接形成所述第二负极端。通过上述的设置，可以使每个极片上的极耳方便地构成电芯的正极或负极。

在上述电芯的优选技术方案中，在所述电芯的两端分别设有第一盖板和第二盖板，其中，第一正极外接端子和第一负极外接端子设于所述第一盖板，第二正极外接端子和第二负极外接端子设于所述第二盖板；或者第一负极外接端子和第二负极外接端子设于所述第一盖板，第一正极外接端子和第二正极外接端子设于所述第二盖板；其中，所述第一正极端和所述第一正极外接端子电连接，所述第一负极端和所述第一负极外接端子电连接，所述第二正极端和所述第二正极外接端子电连接，所述第二负极端和所述第二负极外接端子电连接。通过在第一盖板和第二盖板上设置相应的外接端子，可以使第一极组的第一正极端和第一负极端、以及第二极组的第二正极端和第二负极端方便地与外部用电设备形成电连接。另外，通过上述的设置，还可以使盖板上外接端子的布置位置更加灵活。

为了解决现有技术中锂电池电芯的正极材料单一和结构单一的技术问题，本实用新型提供一种电池模组。该电池模组包括：多个根据上面任一项所述的电芯，并且任意相邻两个所述电芯的第一极组相互串联以形成第一极组系统，并且任意相邻两个所述电芯的第二极组相互串联以形成第二极组系统。通过上述的设置，可以使本实用新型电池模组可以兼具不同正极材料的优点，还可具有相互独立的两个极组系统，即第一极组系统和第二极组系统，从而使其组合方式更加灵活。

在上述电池模组的优选技术方案中，所述第一极组系统与所述第二极组系统相互串联或并联。第一极组系统和第二极组系统配置成相互串联时，可以增加整个电池模组电压，从而满足高电压的要求。第一极组系统和第二极组系统配置成相互并联，可以增加整个电池模组的电容量。

在上述电池模组的优选技术方案中，所述第一极组系统和所述第二极组系统的容量比为1:25-25:1。通过上述的设置，可以使第一极组系统和第二极组系统的容量具有适中的比例，以防止弱化双电压系统的优势。

为了解决现有技术中锂电池电芯的正极材料单一和结构单一的技术问题，本实用新型提供一种电池包。该电池包包括上面任一项所述的电芯，或包括上面任一项所述的电池模组。通过采用上面任一项所述的电芯或上面任一项所述的电池模组，本实用新型电池包可以兼具不同正极材料的优点，还可进行灵活地串并联组合，进而实现高电压和高安全性，满足多样化需求。

为了解决现有技术中锂电池电芯的正极材料单一和结构单一的技术问题，本实用新型还提供一种电动汽车。该电动汽车包括上面所述的电池包。通过采用上面所述的电池包，本实用新型电动汽车可以兼具不同正极材料的优点，从而提升续行里程，还可实现“双电压系统”，以增加整车的安全性能。

附图说明

下面结合附图来描述本实用新型的优选实施方式，附图中：

图1是本实用新型电芯的实施例的爆炸结构示意图；

图2是本实用新型电芯的实施例的结构示意图；

图3是本实用新型电芯的实施例沿着图2所示的A-A剖面线获得的剖面示意图；

图4是本实用新型电芯的实施例的侧视图；

图5是图4所示的本实用新型电芯的实施例的B部局部放大图；

图6是本实用新型电芯的盖板的第一实施例的结构示意图；

图7是本实用新型电芯的盖板的第二实施例的结构示意图；

图8是本实用新型电池模组的实施例的结构示意图。

附图标记列表：

1、电芯；10、第一极组；11、第一正极端；12、第一负极端；13、第一极组单元；131、第一正极片；1311、第一正极耳；132、第一负极片；1321、第一负极耳；133、第一隔膜；20、第二极组；21、第二正极端；22、第二负极端；23、第二极组单元；231、第二正极片；2311、第二正极耳；232、第二负极片；2321、第二负极耳；233、第二隔膜；30、第一盖板；31、第一负极外接端子；32、第二负极外接端子；33、注液孔；34、二维码；40、第二盖板；41、第一正极外接端子；42、第二正极外接端子；43、防爆阀；50、壳体；100、电池模组；110、第一极组系统；120、第一总正极；130、第一总负极；140、第一连接片；150、第二极组系统；160、第二总正极；170、第二总负极；180、第二连接片。

具体实施方式

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了解决现有技术中锂电池的电芯结构单一的技术问题，本实用新型提供一种电芯1。该电芯1包括：第一极组10，第一极组10具有第一正极端11、第一负极端12、和可分别与第一正极端11和第一负极端12形成电连接且依次层叠的多个第一极组单元13，每个第一极组单元13包括第一负极片132、涂有第一正极材料的第一正极片131、和设于第一负极片132与第一正极片131之间的第一隔膜133；和第二极组20，第二极组20具有第二正极端21、第二负极端22、和可分别与第二正极端21和第二负极端22形成电连接且依次层叠的多个第二极组单元23，每个第二极组单元23包括第二负极片232、涂有第二正极材料的第二正极片231、和设于第二负极片232与第二正极片231之间的第二隔膜233；其中，第二正极材料与第一正极材料为不同的正极材料，并且第二正极端21、第二负极端22、第一正极端11和第一负极端12两两间隔开。

图1是本实用新型电芯的实施例的爆炸结构示意图。如图1所示，在一种或多种实施例中，本实用新型电芯1包括第一极组10和第二极组20。第一极组10和第二极组20彼此层叠地布置。替代地，第一极组10和第二极组20也可采用卷绕或者其它合适的方式进行布置。第一极组10具有相对的第一正极端11和第一负极端12，以及可分别与第一正极端11和第一负极端12形成电连接的多个第一极组单元13。相应地，第二极组20具有相对的第二正极端21和第二负极端22，以及可分别与第二正极端21和第二负极端22形成电连接的多个第二极组单元23。第二正极端21、第二负极端22、第一正极端11和第一负极端12两两间隔开。在一种或多种实施例中，基于图1所示的方位，第一正极端11位于第一极组10的左侧，第一负极端12位于第一极组10的右侧；第二正极端21位于第二极组20的右侧，第二负极端22位于第二极组20的左侧；在第一极组10层叠在第二极组20上时，位于电芯1右侧的第一负极端12和第二正极端21彼此间隔预定间距，使得两者在平行于电芯1的本体的平面上的垂直投影不重合；相应地，位于电芯1左侧的第一正极端11和第二负极端22彼此也间隔出预定间距，使得两者在平行于电芯1的本体的平面上的垂直投影也不重合。

图2是本实用新型电芯的实施例的结构示意图；图3是本实用新型电芯的实施例沿着图2所示的A-A剖面线获得的剖面示意图。如图2和图3所示，在一种或多种实施例中，第一极组10由n个依次层叠的第一极组单元13组成，n为大于等于2的正整数。每个第一极组单元13包括第一正极片131、第一负极片132、和位于第一正极片131和第一负极片132之间的第一隔膜133。第一正极片131通过在正极集流体(图中未示出)的表面涂覆第一正极材料(图中未示出)加工而成。在一种或多种实施例中，正极集流体为通过热压工艺加工而成的铝箔。铝箔作为正极集流体具有导电性好、质量轻、成本低廉等优点。替代地，正极集流体也可为泡沫铝、微孔铝、银箔等其它合适的材料。第一正极材料可以是三元材料，例如镍钴锰三元(即NCM)或镍钴铝三元(即NCA)。替代地，第一正极材料也可为铁锂材料，例如磷酸铁锂(即LFP)、锰酸锂(即LMO)、钴酸锂(即LCO)、镍酸锂(即LNO)、磷酸锰铁锂(即LMFP)、镍锰酸锂或富锂锰基中的任意一种。第一正极材料涂覆在正极集流体上的方式包括但不限于浆料涂布、干法工艺、或磁控溅射等。在一种或多种实施例中，在第一正极片131的一个端部形成有第一正极耳1311。第一正极耳1311具有大致梯形的形状，使其具有稳定的结构。所有第一正极片131的第一正极耳1311彼此相接形成第一正极端11，以简化制造工艺。

相应地，第一负极片132通过在负极集流体(图中未示出)的表面涂覆第一负极材料(图中未示出)加工而成。在一种或多种实施例中，负极集流体为铜箔。采用铜箔作为负极集流体，可以使其具有较高的电导率、良好的耐腐蚀性和低廉的制造成本。替代地，负极集流体也可采用铜网、多孔铜、镍箔等其它合适的材料。第一负极材料包括但不限于石墨、硅碳、硅氧、软硬碳、中间相碳微球、钛酸锂、锡、钴锡合金等中的任意一种。第一负极材料可通过浆料涂布、干法工艺、蒸镀、电镀、气相沉积或磁控溅射等方式涂敷在负极集流体上。在一种或多种实施例中，在第一负极片132的一个端部上形成有第一负极耳1321。第一负极耳1321具有大致梯形的形状，使其具有稳定的结构。所有第一负极片132的第一负极耳1321彼此相接形成第一负极端12，以简化制造工艺。

继续参见图3，第一隔膜133为高强度、薄膜化的聚烯烃系多孔膜。第一隔膜133包括但不限于聚丙烯或聚乙烯微孔隔膜，以及丙烯与乙烯的共聚物、聚乙烯均聚物等。第一隔膜133具有绝缘性，可以将第一正极片131和第一负极片132之间形成机械隔离，防止正负极接触而短路。另外，第一隔膜133具有一定的孔径和孔隙率，使其具有较低的电阻和较高的电导率，以保证活性离子(例如锂离子)能够从第一隔膜133顺利地透过。此外，第一隔膜133还具有良好的耐腐蚀性、吸液保湿性、热稳定性，以及足够的力学性能。

如图3所示，在一种或多种实施例中，第二极组20由m个依次层叠的第二极组单元23组成，m为大于等于2的正整数。每个第二极组单元23包括第二正极片231、第二负极片232、和位于第二正极片231和第二负极片232之间的第二隔膜233。第二正极片231通过在正极集流体(图中未示出)的表面涂覆第二正极材料(图中未示出)加工而成。正极集流体包括但不限于铝箔、泡沫铝、微孔铝、银箔等。第二正极材料采用与第一正极材料不同的正极材料，使得该电芯1能够兼具不同正极材料的优点。进一步地，第一正极材料为三元材料，而第二正极材料为铁锂材料，使得该电芯1能够兼具三元材料和铁锂材料的优点。具体地，第一正极材料可为镍钴锰三元或镍钴铝三元中的一种，第二正极材料可为磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、镍酸锂、磷酸锰铁锂、镍锰酸锂或富锂锰基中的任意一种。替代地，第一正极材料也可为铁锂材料，而第二正极材料为三元材料。由于三元材料具有能量密度高、低温性能好等优点，而铁锂材料具有安全性能好的优点，因此通过在相对独立的第一极组10和第二极组20上采用不同的正极材料，可以使该电芯1兼具三元电芯和铁锂电芯的优点，从而获得能量密度高、低温性能好、安全性能好的电芯结构。第二正极材料涂覆在正极集流体上的方式包括但不限于浆料涂布、干法工艺、或磁控溅射等。在一种或多种实施例中，在第二正极片231的一个端部形成有第二正极耳2311。第二正极耳2311具有大致梯形的形状，使其具有稳定的结构。所有第二正极片231的第二正极耳2311彼此相接形成第二正极端21，以简化制造工艺。

相应地，第二负极片232通过在负极集流体(图中未示出)的表面涂覆第二负极材料(图中未示出)加工而成。负极集流体可为铜箔、铜网、多孔铜、镍箔或其它合适的材料。第二负极材料包括但不限于石墨、硅碳、硅氧、软硬碳、中间相碳微球、钛酸锂、锡、钴锡合金等中的任意一种。第二负极材料可通过浆料涂布、干法工艺、蒸镀、电镀、气相沉积或磁控溅射等方式涂敷在负极集流体上。在一种或多种实施例中，在第二负极片232的一个端部上形成有第二负极耳2321。第二负极耳2321具有大致梯形的形状，使其具有稳定的结构。所有第二负极片232的第二负极耳2321彼此相接形成第二负极端22。在一种或多种实施例中，第二负极片232配置成与第一负极片132具有相同的结构，以简化制造工艺，降低制造成本。

继续参见图3，第二隔膜233为高强度、薄膜化的聚烯烃系多孔膜。第二隔膜233包括但不限于聚丙烯或聚乙烯微孔隔膜，以及丙烯与乙烯的共聚物、聚乙烯均聚物等。在一种或多种实施例中，第二隔膜233配置成与第一隔膜133具有相同的结构，以简化制造工艺，降低制造成本。

图4是本实用新型电芯的实施例的侧视图；图5是图4所示的本实用新型电芯的实施例的B部局部放大图。如图5所示，在一种或多种实施例中，在每个第一极组单元13上，第一负极片132均高于第一正极片131，使得第一负极片132具有更大的表面积，以便更好地接收来自第一正极片131的锂离子，从而提高电容量。进一步地，第一隔膜133的高度高于第一负极片132的高度，以保证隔离效果。相应地，在每个第二极组单元23上，第二负极片232均高于第二正极片231，并且第二隔膜233高于第二负极片232。另外，在一种或多种实施例中，位于第一极组10最外层(即第一极组10两端)的两个极片均为第一负极片132，使得第一正极片131均匀间隔地布置在第一负极片132之间。相应地，位于第二极组20最外层(即第二极组20两端)的两个极片均为第二负极片232。通过上述的设置，可以使正极片表面涂覆的活性材料充分作用，以提高电芯1的电容量。

图6是本实用新型电芯的盖板的第一实施例的结构示意图。如图6所示，在一种或多种实施例中，电芯1具有相对的第一盖板30和第二盖板40。第一极组10和第二极组20布置在第一盖板30和第二盖板40之间，并被壳体50(参见图2)包覆住。壳体50可采用铝壳、钢壳或者其它合适的材料。基于图6所示的方位，在第一盖板30上形成有位于左侧的第一负极外接端子31和位于右侧的第二负极外接端子32。其中，第一负极外接端子31与第一极组10的第一负极端12电连接，并且第二负极外接端子32与第二极组20的第二负极端22电连接。即第一极组10和第二极组20的负极端布置在电芯1的同一侧。在第一负极外接端子31和第二负极外接端子32之间还设有注液孔33，使得通过该注液孔33可以方便地向壳体50内注入电解液。在靠近注液孔33的位置还印制有二维码34，使得通过扫描该二维码34可以清楚地获悉该电芯1的出厂信息。基于图6所示的方位，在第二盖板40上形成有位于左侧的第一正极外接端子41和位于右侧的第二正极外接端子42。其中，第一正极外接端子41与第一极组10的第一正极端11电连接，并且第二正极外接端子42与第二极组20的第二正极端21电连接。即第一极组10和第二极组20的正极端布置在电芯1的同一侧。在第一正极外接端子41和第二正极外接端子42之间还设有防爆阀43，使得当电芯1内部压力过大时，防爆阀43可自动打开泄压，以防止出现爆炸的现象，从而提升电芯1的安全性能。

图7是本实用新型电芯的盖板的第二实施例的结构示意图。如图7所示，在一种或多种实施例中，电芯1具有相对的第一盖板30和第二盖板40。基于图7所示的方位，在第一盖板30上形成有位于左侧的第一负极外接端子31和位于右侧的第一正极外接端子41。其中，第一负极外接端子31与第一极组10的第一负极端12电连接，并且第一正极外接端子41与第一极组10的第一正极端11电连接。即第一极组10的正负极端布置在电芯1同一侧。在第一负极外接端子31和第一正极外接端子41之间还设有注液孔33。在靠近注液孔33的位置还印制有二维码34。基于图7所示的方位，在第二盖板40上形成有位于左侧的第二正极外接端子42和位于右侧的第二负极外接端子32。其中，第二正极外接端子42与第二极组20的第二正极端21电连接，并且第二负极外接端子32与第二极组20的第二负极端22电连接。即第二极组20的正负极端布置在电芯1的同一侧，并与第一极组10的正负极端分别位于电芯1的两端。替代地，第一负极外接端子31和第一正极外接端子41也可布置在第二盖板40上，相应地，第二负极外接端子32和第二正极外接端子42也可布置在第一盖板30上。在第二正极外接端子41和第二负极外接端子42之间还设有防爆阀43，以提升电芯1的安全性能。

为了解决现有技术中锂电池的电芯结构单一的技术问题，本实用新型提供一种电池模组100。图8是本实用新型电池模组的实施例的结构示意图。如图8所示，在一种或多种实施例中，该电池模组100包括依次层叠的19个上面任一实施例所述的电芯1。替代地，电池模组100中电芯1的数量也可设置成比19个多或少的其它合适的数量，例如18个、20个等。基于图8所示的方位，在电池模组100的右侧端部上通过第一连接片140将相邻电芯1的第一极组10相互串联，以形成第一极组系统110。该第一极组系统110具有相对的第一总正极120和第一总负极130。相应地，在电池模组100的左侧端部上通过第二连接片180将相邻电芯1的第二极组20相互串联，以形成第二极组系统150。该第二极组系统150具有相对的第二总正极160和第二总负极170。由于该电池模组100的第一极组系统100和第二极组系统150具有不同的正极材料，因此可兼具不同正极材料的优点。另外，该电池模组100具有独立的第一极组系统100和第二极组系统150，以形成“双电压系统”。

表1本实用新型电池模组的第一实施例的参数表

序号	电芯尺寸(mm)	20x115x710
			1	电芯数量	117
2	总电压(V)	810
			3	总电量(kWh)	105
4	第一极组系统的正极片类型	LFP(即磷酸铁锂)
			5	第一极组系统的容量(Ah)	132
6	第一极组系统的电压(V)	374
			7	第二极组系统的正极片类型	NCM(即镍钴锰三元)
8	第二极组系统的容量(Ah)	132
			9	第二极组系统的电压(V)	427

如表1所示，在一种或多种实施例中，本实用新型电池模组100具有第一极组系统110和第二极组系统150。其中，第一极组系统110的第一正极片131上涂覆LFP，第二极组系统150的第二正极片231上涂覆NCM，使得该电池模组100能兼具不同正极材料的优点。另外，第一极组系统110的电压为374V，第二极组系统150的电压为427V。通过将第一极组系统110和第二极组系统150串联起来，可以使该电池模组100具有810V的总电压。进一步地，第一极组系统110的容量为132Ah，第二极组系统150的容量也为132Ah，即第一极组系统110和第二极组系统150的容量比例为1:1，使得该电池模组100的双电压系统能够获得明显的效果。替代地，第一极组系统110和第二极组系统150的容量比例也可设置成比1:1大或小的其它合适的比例。优选地，第一极组系统110和第二极组系统150的容量比例的范围为1:25-25:1，以防止比例过小或过大而弱化双电压系统的优势。

表2本实用新型电池模组的第二实施例的参数表

序号	电芯尺寸(mm)	11x115x710
			1	电芯数量	216
2	第一极组系统的正极片类型	NCM(即镍钴锰三元)
			3	第一极组系统的电压(V)	800
4	第一极组系统的容量(Ah)	160
			5	第一极组系统的总电量(kWh)	128
6	第二极组系统的正极片类型	NCA(即镍钴铝三元)
			7	第二极组系统的电压(V)	800
8	第二极组系统的容量(Ah)	7
			9	第二极组系统的总电量(kWh)	5.6

如表2所示，在一种或多种实施例中，本实用新型电池模组100具有第一极组系统110和第二极组系统150。其中，第一极组系统110的第一正极片131上涂覆NCM，第二极组系统150的第二正极片231上涂覆NCA，使得该电池模组100能兼具不同正极材料的优点。另外，第一极组系统110的总电量为128kWh，总电压为800V，而第二极组系统150的总量为5.6kWh，总电压也为800V。通过上述的设置，使得该电池模组100具有一个主电压系统(即第一极组系统110)和副电压系统(即第二极组系统150)。主电压系统与副电压系统并联连接，使得当主电压系统出现故障时，副电压系统可用作应急使用，以提升整个系统的安全性。进一步地，第一极组系统110的容量为160Ah，而第二极组系统150的容量为7Ah，即第一极组系统110和第二极组系统150的容量比例为23:1。替代地，第一极组系统110和第二极组系统150的容量比例也可设置成比23:1大或小的其它合适的比例。优选地，第一极组系统110和第二极组系统150的容量比例的范围为1:25-25:1，以防止比例过大或过小导致副电压系统的容量过小而无法有效保证系统的正常运行。

本实用新型还提供一种电池包(图中未示出)。在一种或多种实施例中，该电池包包括上面任一实施例所述的电池模组100。该电池包还包括壳体、BMS(即BatteryManagement System，电池管理系统)和热管理系统等其它部件。电池模组100布置在壳体内。电池模组100的数量可以根据实际需要进行调整。每个电池模组100的第一极组系统110和第二极组系统150可相互串联，使得该电池包具有高电压的特性。替代地，每个电池模组100的第一极组110和第二极组系统150还可相互并联，以形成主电压系统和副电压系统。当主电压系统出现故障无法工作时，副电压系统可以介入工作，保证用电设备(例如电动汽车等)能够稳定运行，从而提升电池模组100的可靠性。需要指出的是，该自控温电池包由“电芯-电池模组-电池包”三个层级组成。替代地，该自控温电池包也可配置成由“电芯-电池包”两个层级组成，电芯包括上面任一实施例所述的至少一个电芯1。

本实用新型还提供一种电动汽车(图中未示出)。该电动汽车包括上面任一实施例所述的电池包。该电动汽车还包括但不限于车身、车辆、方向盘、驱动电机等部件。通过采用上面任一实施例所述的电池包，本实用新型电动汽车可以显著增加续行里程，提高整车的安全性能。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电芯，其特征在于，所述电芯包括：

第一极组，所述第一极组具有第一正极端、第一负极端、和可分别与所述第一正极端和所述第一负极端形成电连接且依次层叠的多个第一极组单元，每个所述第一极组单元包括第一负极片、涂有第一正极材料的第一正极片、和设于所述第一负极片与所述第一正极片之间的第一隔膜；和

第二极组，所述第二极组具有第二正极端、第二负极端、和可分别与所述第二正极端和所述第二负极端形成电连接且依次层叠的多个第二极组单元，每个所述第二极组单元包括第二负极片、涂有第二正极材料的第二正极片、和设于所述第二负极片与所述第二正极片之间的第二隔膜；

其中，所述第二正极材料与所述第一正极材料为不同的正极材料，并且所述第二正极端、所述第二负极端、所述第一正极端和所述第一负极端两两间隔开。

2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述第一正极材料和所述第二正极材料为镍钴锰三元、镍钴铝三元、磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、镍酸锂、磷酸锰铁锂、镍锰酸锂或富锂锰基中的任意两种。

3.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于，所述第一正极材料为镍钴锰三元或镍钴铝三元，并且所述第二正极材料为磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、镍酸锂、磷酸锰铁锂、镍锰酸锂或富锂锰基中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，每个所述第一正极片上设有第一正极耳，每个所述第一负极片上设有第一负极耳，所有所述第一正极耳彼此相接形成所述第一正极端，并且所有所述第一负极耳彼此相接形成所述第一负极端；并且

每个所述第二正极片上设有第二正极耳，每个所述第二负极片上设有第二负极耳，所有所述第二正极耳彼此相接形成所述第二正极端，并且所有所述第二负极耳彼此相接形成所述第二负极端。

5.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，在所述电芯的两端分别设有第一盖板和第二盖板，其中，

第一正极外接端子和第一负极外接端子设于所述第一盖板，第二正极外接端子和第二负极外接端子设于所述第二盖板；或者

第一负极外接端子和第二负极外接端子设于所述第一盖板，第一正极外接端子和第二正极外接端子设于所述第二盖板；

其中，所述第一正极端和所述第一正极外接端子电连接，所述第一负极端和所述第一负极外接端子电连接，所述第二正极端和所述第二正极外接端子电连接，所述第二负极端和所述第二负极外接端子电连接。

6.一种电池模组，其特征在于，所述电池模组包括：

多个根据权利要求1-5任一项所述的电芯，并且任意相邻两个所述电芯的第一极组相互串联以形成第一极组系统，任意相邻两个所述电芯的第二极组相互串联以形成第二极组系统。

7.根据权利要求6所述电池模组，其特征在于，所述第一极组系统与所述第二极组系统相互串联或并联。

8.根据权利要求6所述电池模组，其特征在于，所述第一极组系统和所述第二极组系统的容量比为1:25-25:1。

9.一种电池包，其特征在于，所述电池包包括根据权利要求1-5任一项所述的电芯，或根据权利要求6-8任一项所述的电池模组。

10.一种电动汽车，其特征在于，所述电动汽车包括根据权利要求9所述的电池包。

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