[实用新型]单体电池、电池模组及电动汽车

说明书

本实用新型公开一种单体电池、电池模组及电动汽车。该单体电池包括电池壳体和从电池壳体沿厚度方向冲压形成的缓冲凸棱，缓冲凸棱设置在电池壳体的膨胀区域外围。该单体电池从电池壳体厚度方向冲压形成有缓冲凸棱，且缓冲凸棱设置在膨胀区域外围，采用缓冲凸棱替代缓冲垫给单体电池提供膨胀所需的膨胀缓冲空间，在单体电池的膨胀区域发生膨胀后，由于缓冲凸棱的存在，避免多个单体电池堆叠时出现单体电池“压死”而出现释锂现象，有助于保障单体电池的使用寿命和安全性；由于缓冲凸棱为从电池壳体厚度方向冲压形成的凸棱，其与电池壳体一体成型，可有助于节省制造成本，降低加工难度，实现自动化生产，提高产品质量。

技术领域

本实用新型涉及电池模组技术领域，尤其涉及一种单体电池、电池模组及电动汽车。

背景技术

目前电动汽车用动力电池系统，大多是由单体电池组成标准模组或者更大模块，安装到电池箱体后匹配BMS和热管理系统组成。其中电池模组是指将多个单体电池按照串联、并联或串并联方式组合，以形成作为电源使用的组合体。

电池模组设计需要重点关注单体电池循环使用过程中的厚度膨胀问题，即单体电池在充电过程随着正极锂离子嵌入负极(如石墨层间)导致负极厚度增大，而在放电过程锂离子脱嵌后负极厚度恢复，类似一个呼吸过程循环往复。单体电池在循环使用过程SEI膜溶解、新SEI生成、负极结构坍塌和副反应产气等情况，都会导致单体电池厚度进一度发生膨胀。若电池模组设计中未预留膨胀缓冲空间或者膨胀缓冲空间不足，会导致电池“压死”，使得极片电解液浸润不足或者锂离子正负极迁移受阻从而出现释锂，循环寿命大打折扣甚至出现严重安全风险。

现有电池模组设计过程中，需在单体电池厚度方向设置缓冲垫，缓冲垫设置在相邻两个单体电池之间或者设置在单体电池与对应的模组外壳之间，用于提供电池循环使用过程所需的膨胀缓冲空间，即在电池循环使用单体电池发生厚度膨胀，挤压缓冲垫从而得到膨胀缓冲空间，从而保证电池寿命和安全。在电池模组中设置缓冲垫存在如下不足：1)增加电池模组制造的材料成本；2)由于单体电池为了提高能量密度会充分利用空间，极片较密，要求设计的缓冲垫宽度较窄，但较窄的缓冲垫存在机械手难以抓取或真空吸取，加工困难且无法实现自动化生产，并且最终获取的缓冲垫的产品不良率较高。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种单体电池、电池模组及电动汽车，以解决现有电池模组中设置缓冲垫所存在的制造成本高、加工困难且无法保障质量质量的问题。

本实用新型提供一种单体电池，包括电池壳体和从所述电池壳体沿厚度方向向外冲压厚度方向冲压形成的缓冲凸棱，所述缓冲凸棱设置在所述电池壳体的膨胀区域外围。

优选地，所述电池壳体沿厚度方向设有相互平行的第一侧面和第二侧面；所述缓冲凸棱为单面凸棱，所述单面凸棱设置在所述第一侧面或者所述第二侧面上，所述单面凸棱的厚度大于或等于所述膨胀区域对应的膨胀厚度。

优选地，所述单面凸棱的厚度为1mm-2mm。

优选地，所述电池壳体沿厚度方向设有相互平行的第一侧面和第二侧面；所述缓冲凸棱包括两个双面凸棱，两个所述双面凸棱分别设置在所述第一侧面和第二侧面上；两个所述双面凸棱的厚度之和，大于或等于所述膨胀区域对应的膨胀厚度。

优选地，所述双面凸棱的厚度为0.5mm-1mm。

优选地，所述缓冲凸棱包括平行相对设置的两个第一凸棱，所述第一凸棱与所述单体电池的极片方向平行。

优选地，所述缓冲凸棱包括平行相对设置的两个第一凸棱和平行相对设置的两个第二凸棱，所述第一凸棱与所述单体电池的极片方向平行，所述第二凸棱与所述单体电池的极片方向垂直，两个所述第一凸棱和两个所述第二凸棱配合形成回型凸棱。

本实用新型提供一种电池模组，包括模组外壳，还包括至少两个上述单体电池，至少两个所述单体电池沿厚度方向堆叠设置在所述模组外壳内。