[發(fā)明專利]電池包、電池包系統(tǒng)和電池包管理方法

在審

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• 申請日: 2022-12-15
• 公開（公告）號: CN115863858A
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 翟喜民;陳慧明;姜濤;胡景博;閆晟睿;包錫洋
• 申請（專利權(quán)）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: H01M50/107
• 分類號: H01M50/107;H01M50/143;H01M50/103;H01M10/6562;H01M10/635;H01M10/6567
• 代理公司: 北京博浩百睿知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11134
• 代理人: 謝湘寧

本發(fā)明提供了一種電池包、電池包系統(tǒng)和電池包管理方法，電池包由多個電芯組成，電芯包括：殼體，殼體內(nèi)具有容納腔體；中空軸，中空軸設(shè)置在容納腔體內(nèi)；中空軸與殼體連接；中空軸內(nèi)具有流通腔體；極芯，極芯纏繞設(shè)置在中空軸上；其中，中空軸上設(shè)置有防爆口，防爆口上安裝有防爆閥；防爆口的一側(cè)與流通腔體連通，防爆口的另一側(cè)與極芯相對設(shè)置，本發(fā)明的電池包解決了現(xiàn)有技術(shù)中的電池包的散熱效率低的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池領(lǐng)域，具體而言，涉及一種電池包、電池包系統(tǒng)和電池包管理方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)圓柱電芯，其卷繞時最內(nèi)圈極片缺少支撐，常出現(xiàn)圓柱中心孔極片塌陷的問題。傳統(tǒng)的方殼卷繞電芯，其在卷繞時拐角位置無支撐，常出現(xiàn)內(nèi)圈拐角位置間隙過大。以上卷繞結(jié)構(gòu)都會造成陰陽極極片間隙過大，導(dǎo)致動力學(xué)不足析鋰，引發(fā)析鋰安全問題。

傳統(tǒng)電池包水冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)水冷系統(tǒng)常設(shè)置在電芯底部，單邊傳熱速率慢，效率低且電芯受熱不均勻，嚴(yán)重影響電芯快充速率、低溫使用以及電芯壽命。電芯快充溫升高，傳統(tǒng)電芯的底部散熱冷卻速率慢，無法及時降低電芯溫度。

在現(xiàn)有的電芯降溫方法中，通常通過降低水冷溫度提升電芯冷卻速率，這樣會造成電芯上下溫差過大，低溫位置充電窗口窄發(fā)生析鋰，限制了電芯快充能力。現(xiàn)有的電池包管理系統(tǒng)加熱速率慢，也會限制電芯低溫使用。由于傳熱效率低，將消耗電芯更多的電量用于電池包管理，影響電芯壽命。

在現(xiàn)有的電池包內(nèi)電芯防爆閥的設(shè)置，當(dāng)電芯熱失控后防爆閥噴閥，活性物質(zhì)和熱量極易掉落傳遞至其他電芯，電池包內(nèi)無有效散熱方式，極易引發(fā)其余電芯熱失控，導(dǎo)致電池包熱蔓延。此外當(dāng)前安全電池包有采用內(nèi)噴淋裝置，熱失控后冷卻水噴出降溫，此方法冷卻水將分布在整個電池包內(nèi)，易引起電池包高壓短路。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種電池包、電池包系統(tǒng)和電池包管理方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的電池包的散熱效率低的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，提供了一種電池包，由多個電芯組成，電芯包括：殼體，殼體內(nèi)具有容納腔體；中空軸，中空軸設(shè)置在容納腔體內(nèi)；中空軸與殼體連接；中空軸內(nèi)具有流通腔體；極芯，極芯纏繞設(shè)置在中空軸上；其中，中空軸上設(shè)置有防爆口，防爆口上安裝有防爆閥；防爆口的一側(cè)與流通腔體連通，防爆口的另一側(cè)與極芯相對設(shè)置。

進(jìn)一步地，殼體包括：外殼；上蓋板，上蓋板與外殼連接；下蓋板，下蓋板與外殼遠(yuǎn)離上蓋板的一端連接，以使外殼、上蓋板以及下蓋板圍成流通腔體；其中，中空軸與上蓋板和/或下蓋板連接。

進(jìn)一步地，上蓋板具有與流通腔體連通的第一連通口；下蓋板具有與流通腔體連通的第二連通口。

進(jìn)一步地，殼體為長方體結(jié)構(gòu)，第一連通口和第二連通口均為長方形通孔；或者，殼體為圓柱體結(jié)構(gòu)，中空軸為圓柱體結(jié)構(gòu)，第一連通口和第二連通口均為圓形通孔。

進(jìn)一步地，電芯沿第一方向依次排列以形成電芯排，相鄰的兩個電芯之間設(shè)置有用于與流通腔體連通的連接管道，連接管道的一端與相鄰的兩個電芯中的一個電芯的第一連通口連通，連接管道的另一端與相鄰的兩個電芯中的另一個電芯的第二連通口連通。

進(jìn)一步地，電芯排為多個，多個電芯排沿第二方向排列，電池包包括連接彎管，連接彎管用于連接相鄰的電芯排的流通腔體。

進(jìn)一步地，電池包包括：箱體，箱體用于容納多個電芯；箱體具有進(jìn)口和出口；進(jìn)液管，進(jìn)液管設(shè)置在進(jìn)口上，進(jìn)液管與電芯的流通腔體連通；出液管，進(jìn)液管設(shè)置在出口上，出液管與電芯的流通腔體連通。