[发明专利]电池包和用电设备

说明书

一种电池包，包括壳体和设于壳体内的电芯组件和电路板。所述电芯组件包括多个堆叠设置的电芯。沿所述电芯的堆叠方向，多个所述电芯的极耳连接于所述电路板。所述电池包还包括第一缓冲件，所述第一缓冲件沿所述电芯的堆叠方向设于所述电芯组件的一侧。第一缓冲件在定位电芯组件的同时吸收电芯的过度膨胀体积，解决了电池异常膨胀导致的析锂，外壳破裂、甚至热失控或爆炸的风险。本申请还提供一种具有上述电池包的用电设备。

技术领域

本申请涉及电化学装置领域，尤其涉及一种电池包和具有该电池包的用电设备。

背景技术

随着新能源产业的发展，锂电池的应用越来越广泛。多个锂电池电芯经过串并联形成电池包后，在正常使用、误用、滥用时，电池包可能因为过充、短路、外力挤压、高温循环、高温存储等原因，导致多个电芯出现异常膨胀，进而在电池包内产生短路，析锂，外壳破裂、甚至热失控或爆炸的风险。

发明内容

鉴于上述状况，本申请提供一种电池包和具有该电池包的用电设备，通过设置第一缓冲件，第一缓冲件在定位电芯组件的同时吸收电芯的过度膨胀体积，解决了电池异常膨胀导致的析锂，外壳破裂、甚至热失控或爆炸的风险。

本申请的实施例提供一种电池包，包括壳体和设于所述壳体内的电芯组件和电路板。所述电芯组件包括多个堆叠设置的电芯。沿所述电芯的堆叠方向，多个所述电芯的极耳连接于所述电路板所述电池包还包括第一缓冲件，所述第一缓冲件设置于所述电芯组件沿所述电芯的堆叠方向的一侧。

所述第一缓冲件的厚度为D1，所述第一缓冲件的可压缩比为r1，所述电芯的厚度为d，所述电芯的异常膨胀率为r3，多个所述电芯的数量为n，其中，D1≥(d×n×r3)/r1，所述异常膨胀率指所述多个电芯在异常膨胀情形下增加的总厚度与所述电芯原堆叠总厚度的比值。第一缓冲件在定位电芯组件的同时吸收电芯的过度膨胀体积，解决了电池异常膨胀导致的析锂，外壳破裂、甚至热失控或爆炸的风险。

在一些实施例中，L1＞d×n×r2，L1＜d×n×r3。所述L1是所述第一电芯的极耳断裂时，沿所述电芯的堆叠方向，所述第一电芯的位移，所述r2为所述电芯的正常膨胀率，r3＞r2。

在一些实施例中，所述第一缓冲件由弹性材料制成。

在一些实施例中，所述电池包还包括第二缓冲件，所述第二缓冲件设于相邻所述电芯之间，沿所述电芯的堆叠方向，所述第一缓冲件的厚度大于所述第二缓冲件的厚度。

在一些实施例中，所述第一缓冲件与所述第二缓冲件的可压缩比相同，为r1，所述第一缓冲件与所述第二缓冲件的总厚度为D0，所述电芯的正常膨胀率为r2，多个所述电芯的数量为n，所述电芯的厚度为d，其中，D0＞(d×n×r2)/r1。

在一些实施例中，所述第一缓冲件的厚度为D1，所述第一电芯的极耳断裂时，沿所述电芯的堆叠方向，所述第一电芯的位移是L1。通过设置L1的上限值，在所述电芯的异常膨胀时，所述电芯的异常膨胀率为r3，r3＞r2，其中，D1＞L1×D0/(d×n×r3),此公式可变形为L1＜D1/D0×(d×n×r3)。通过设置L1的阈值上限值，使得在电芯异常膨胀时，使得第一电芯的极耳在电芯位移过程中被拉扯断裂，从而断开电池包的内部电路，降低发生短路、热失控等问题的风险。

在所述电芯组件正常充电时，所述第一电芯的极耳保持与所述电路板的连接，其中，D1/D0×(d×n×r2)＜L1×D0/(d×n×r2)，此公式可变形为L1D1/D0×(d×n×r2)。通过设置L1的阈值下限值，使得在电芯正常膨胀时，第一电芯的极耳在电芯位移过程中不被拉扯断裂，从而避免在所述电芯组件正常充电断开电池包的内部电路的风险。

在一些实施例中，所述电芯组件中，每隔两个所述电芯设置一个所述第二缓冲件；或任意相邻所述电芯之间设置一个所述第二缓冲件。