具有用于从软包外壳排出气体的止回阀的电池单元的制作方法

    专利查询2026-06-11  3


    本公开涉及电池单元(battery cells),并且更具体地涉及布置在软包外壳(pouch enclosure)中并且包括用于从软包外壳排出气体的止回阀(check valve)的电池单元。


    背景技术:

    1、本节中提供的信息是为了一般性地呈现本公开的背景的目的。当前署名的发明人的工作,就其在本节中描述的程度上,以及在提交时可能不以其它方式构成现有技术的描述的各方面,既不明示地也不暗示地被承认为针对本公开的现有技术。

    2、本公开涉及电池单元,并且更具体地涉及布置在软包外壳中并且包括用于从软包外壳排出气体的止回阀的电池单元。

    3、电动车辆(ev),例如纯电动车辆(battery electric vehicles,bev)、混合动力车辆和/或燃料电池车辆,包括一个或多个电机和电池系统,所述电池系统包括一个或多个电池单元、电池模块和/或电池组。电池单元可以布置在软包外壳中。功率控制系统用于在充电和/或驾驶过程中控制电池系统的充电和/或放电。

    4、在操作过程中,电池单元可能经历滥用条件,例如局部加热、过度充电、短路和/或电解质分解。滥用条件可能导致在软包外壳内部产生气体。例如,电解质中的溶剂蒸发并增加软包外壳中的压力。所述软包外壳是柔性的,因此软包外壳可能响应于增加的压力而膨胀和/或爆裂。


    技术实现思路

    1、一种软包电池单元包括软包外壳和布置在软包外壳中的电池单元。第一端子穿过软包外壳连接到电池单元。第二端子穿过软包外壳连接到电池单元。止回阀包括第一气体通道和第二气体通道,所述第一气体通道与所述软包外壳的内部容积流体连通。当第一气体通道和第二气体通道处的压力之间的差大于预定压力差时,止回阀排出软包外壳中的气体,并且限制气体从第二气体通道流到第一气体通道。

    2、在其它特征中,第一端子和第二端子布置在软包外壳的一端处并且止回阀布置在第一端子与第二端子之间。第一端子和第二端子布置在软包外壳的相对端处,并且止回阀布置在软包外壳的纵向侧表面上。

    3、在其它特征中,密封层布置在止回阀的外表面与软包外壳的内表面之间。第一管连接到止回阀的第一气体通道并且沿着软包外壳的一侧朝向软包外壳的中部延伸。第二管连接到止回阀的第一气体通道并且沿着软包外壳的相对侧朝向软包外壳的中部延伸。

    4、在其它特征中,第一管连接到止回阀的第一气体通道并且沿着软包外壳的一侧朝向软包外壳的中部延伸。第二管连接到止回阀的第一气体通道并且包括位于止回阀附近的入口。阻火器(flame arrestor)连接到止回阀的第二气体通道。

    5、在其它特征中,止回阀包括鸭嘴阀(duck bill valve)。止回阀包括伞式阀(umbrella valve)。

    6、一种电池包括模块外壳和布置在模块外壳中的n个软包电池单元,其中n是大于一的整数。

    7、在其它特征中,止回阀布置在模块外壳上,并且配置成当模块外壳内部的第一压力之间的差大于模块外壳外部的第二压力时允许气流离开模块外壳并且防止气流进入模块外壳。歧管包括出口和分别连接到n个软包电池单元中的每一个的止回阀的气体通道的n个入口。

    8、在其它特征中,分子筛止回阀(molecular sieve check valve)连接到歧管的出口并且配置成允许气体通过分子筛止回阀流出歧管的出口,防止液体通过分子筛止回阀流出歧管的出口,并且防止气体和液体通过分子筛止回阀流到歧管的出口。

    9、一种电池模块包括模块外壳和布置在模块外壳中的n个软包电池单元,其中n是大于一的整数。n个软包电池单元中的每一个包括软包外壳、布置在软包外壳中的电池单元、穿过软包外壳连接到电池单元的第一端子、穿过软包外壳连接到电池单元的第二端子、以及包括第一气体通道和第二气体通道的止回阀,所述第一气体通道与软包外壳的内部容积流体连通。当第一气体通道和第二气体通道处的压力之间的差大于预定压力差时,止回阀排出软包外壳中的气体,并且限制气体从第二气体通道流到第一气体通道。

    10、在其它特征中,止回阀布置在模块外壳上,并且配置成当模块外壳内部的第一压力之间的差大于模块外壳外部的第二压力时允许气流离开模块外壳,并且防止气流进入模块外壳。歧管包括出口和分别连接到n个软包电池单元中的每一个的止回阀的气体通道的n个入口。

    11、在其它特征中,分子筛止回阀连接到歧管的出口并且配置成允许气体通过分子筛止回阀流出歧管的出口,防止液体通过分子筛止回阀流出歧管的出口,并且防止气体和液体通过分子筛止回阀流到歧管的出口。

    12、在其它特征中,n个软包电池单元中的每一个包括布置在止回阀的外表面与软包外壳的内表面之间的密封层。n个软包电池单元中的每一个包括第一管和第二管,第一管连接到止回阀的第一气体通道并且沿着软包外壳的一侧朝向软包外壳的中部延伸,第二管连接到止回阀的第一气体通道并且沿着软包外壳的相对侧朝向软包外壳的中部延伸。阻火器连接到歧管的出口。

    13、本发明公开了以下实施方案:

    14、1.一种软包电池单元,包括:

    15、软包外壳;

    16、布置在所述软包外壳中的电池单元;

    17、第一端子,所述第一端子穿过所述软包外壳连接到所述电池单元;

    18、第二端子,所述第二端子穿过所述软包外壳连接到所述电池单元;以及

    19、止回阀,所述止回阀包括第一气体通道和第二气体通道,所述第一气体通道与所述软包外壳的内部容积流体连通,

    20、其中,当所述第一气体通道和所述第二气体通道处的压力之间的差大于预定压力差时,所述止回阀排出所述软包外壳中的气体,并且限制气体从所述第二气体通道流到所述第一气体通道。

    21、2.根据方案1所述的软包电池单元,其中所述第一端子和所述第二端子布置在所述软包外壳的一端处,并且所述止回阀布置在所述第一端子与所述第二端子之间。

    22、3.根据方案1所述的软包电池单元,其中所述第一端子和所述第二端子布置在所述软包外壳的相对端处,并且所述止回阀布置在所述软包外壳的纵向侧表面上。

    23、4.根据方案1所述的软包电池单元,还包括布置在所述止回阀的外表面与所述软包外壳的内表面之间的密封层。

    24、5.根据方案1所述的软包电池单元,还包括:

    25、第一管,所述第一管连接到所述止回阀的所述第一气体通道并且沿着所述软包外壳的一侧朝向所述软包外壳的中部延伸;以及

    26、第二管,所述第二管连接到所述止回阀的所述第一气体通道并且沿着所述软包外壳的相对侧朝向所述软包外壳的中部延伸。

    27、6.根据方案1所述的软包电池单元,还包括:

    28、第一管,所述第一管连接到所述止回阀的所述第一气体通道并且沿着所述软包外壳的一侧朝向所述软包外壳的中部延伸;以及

    29、第二管,所述第二管连接到所述止回阀的所述第一气体通道并且包括位于所述止回阀附近的入口。

    30、7.根据方案1所述的软包电池单元,还包括连接到所述止回阀的所述第二气体通道的阻火器。

    31、8.根据方案1所述的软包电池单元,其中所述止回阀包括鸭嘴阀。

    32、9.根据方案1所述的软包电池单元,其中所述止回阀包括伞式阀。

    33、10.一种电池,包括:

    34、模块外壳;以及

    35、n个根据方案1所述的软包电池单元,其布置在所述模块外壳中,其中n是大于一的整数。

    36、11.根据方案10所述的电池,还包括止回阀,所述止回阀布置在所述模块外壳上,并且配置成当所述模块外壳内部的第一压力之间的差大于所述模块外壳外部的第二压力时允许气流离开所述模块外壳并且防止气流进入所述模块外壳。

    37、12.根据方案10所述的电池,还包括歧管,所述歧管包括出口和分别连接到所述n个软包电池单元中的每一个的所述止回阀的气体通道的n个入口。

    38、13.根据方案12所述的电池,还包括分子筛止回阀,所述分子筛止回阀连接到所述歧管的出口并且配置成:

    39、允许气体通过所述分子筛止回阀流出所述歧管的出口,

    40、防止液体通过所述分子筛止回阀流出所述歧管的出口,以及

    41、防止气体和液体通过所述分子筛止回阀流到所述歧管的出口。

    42、14.一种电池模块,包括:

    43、模块外壳;以及

    44、布置在所述模块外壳中的n个软包电池单元,其中n是大于一的整数,

    45、其中,所述n个软包电池单元中的每一个包括:

    46、软包外壳;

    47、布置在所述软包外壳中的电池单元;

    48、第一端子,所述第一端子穿过所述软包外壳连接到所述电池单元;

    49、第二端子,所述第二端子穿过所述软包外壳连接到所述电池单元;以及

    50、止回阀,所述止回阀包括第一气体通道和第二气体通道,所述第一气体通道与所述软包外壳的内部容积流体连通,

    51、其中,当所述第一气体通道和所述第二气体通道处的压力之间的差大于预定压力差时,所述止回阀排出所述软包外壳中的气体,并且限制气体从所述第二气体通道流到所述第一气体通道。

    52、15.根据方案14所述的电池模块,还包括止回阀,所述止回阀布置在所述模块外壳上,并且配置成当所述模块外壳内部的第一压力之间的差大于所述模块外壳外部的第二压力时允许气流离开所述模块外壳并且防止气流进入所述模块外壳。

    53、16.根据方案14所述的电池模块,还包括歧管,所述歧管包括出口和分别连接到所述n个软包电池单元中的每一个的所述止回阀的气体通道的n个入口。

    54、17.根据方案16所述的电池模块,还包括分子筛止回阀,所述分子筛止回阀连接到所述歧管的出口并且配置成:

    55、允许气体通过所述分子筛止回阀流出所述歧管的出口,

    56、防止液体通过所述分子筛止回阀流出所述歧管的出口,以及

    57、防止气体和液体通过所述分子筛止回阀流到所述歧管的出口。

    58、18.根据方案14所述的电池模块,其中所述n个软包电池单元中的每一个包括布置在所述止回阀的外表面与所述软包外壳的内表面之间的密封层。

    59、19.根据方案14所述的电池模块,其中所述n个软包电池单元中的每一个包括:

    60、第一管,所述第一管连接到所述止回阀的所述第一气体通道并且沿着所述软包外壳的一侧朝向所述软包外壳的中部延伸;以及

    61、第二管,所述第二管连接到所述止回阀的所述第一气体通道并且沿着所述软包外壳的相对侧朝向所述软包外壳的中部延伸。

    62、20.根据方案16所述的电池模块,还包括连接到所述歧管的出口的阻火器。

    63、从具体实施方式、权利要求书和附图中,本公开的进一步的应用领域将变得显而易见。具体实施方式和具体实例旨在仅用于说明的目的,而不是旨在限制本公开的范围。


    技术特征:

    1.一种软包电池单元,包括:

    2.根据权利要求1所述的软包电池单元,其中所述第一端子和所述第二端子布置在所述软包外壳的一端处,并且所述止回阀布置在所述第一端子与所述第二端子之间。

    3.根据权利要求1所述的软包电池单元,其中所述第一端子和所述第二端子布置在所述软包外壳的相对端处,并且所述止回阀布置在所述软包外壳的纵向侧表面上。

    4.根据权利要求1所述的软包电池单元,还包括布置在所述止回阀的外表面与所述软包外壳的内表面之间的密封层。

    5.根据权利要求1所述的软包电池单元,还包括:

    6.根据权利要求1所述的软包电池单元,还包括:

    7.根据权利要求1所述的软包电池单元,还包括连接到所述止回阀的所述第二气体通道的阻火器。

    8.根据权利要求1所述的软包电池单元,其中所述止回阀包括鸭嘴阀。

    9.根据权利要求1所述的软包电池单元,其中所述止回阀包括伞式阀。

    10.一种电池,包括:


    技术总结
    本发明公开了具有用于从软包外壳排出气体的止回阀的电池单元。软包电池单元包括软包外壳和布置在软包外壳中的电池单元。第一端子穿过软包外壳连接到电池单元。第二端子穿过软包外壳连接到电池单元。止回阀包括第一气体通道和第二气体通道,所述第一气体通道与所述软包外壳的内部容积流体连通。当第一气体通道和第二气体通道处的压力之间的差大于预定压力差时,止回阀排出软包外壳中的气体,并且限制气体从第二气体通道流到第一气体通道。

    技术研发人员:姜萌,E·B·戈尔姆,何美楠,L·G·小赫克托,F·冯
    受保护的技术使用者:通用汽车环球科技运作有限责任公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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