电池电芯及包括该电池电芯的电池组和车辆的制作方法

本申请要求于2022年12月9日在韩国提交的韩国专利申请10-2022-0171820和2023年3月31日在韩国提交的韩国专利申请10-2023-0043132的优先权，其公开内容通过引用并入本文。本公开涉及电池电芯及包括该电池电芯的电池组和车辆，更具体地本公开涉及能够充电和放电的电池电芯以及包括这种电池电芯的电池组和车辆。

背景技术：

1、一般来说，二次电池是指诸如锂离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池等的能够反复充放电的电池。电池电芯作为最基本的二次电池可以提供大约2.5v至4.2v的输出电压。

2、近来，二次电池已被应用于诸如电动车辆或ess(能量存储系统)之类的需要高输出电压和大量充电容量的装置，因此以以下方式制造的电池组已被广泛使用：通过以串联、并联或其组合连接多个电池电芯来配置电池模块，并且以串联、并联或其组合再连接这些电池模块。

3、如上所述，由于电池模块或电池组中包括的电池电芯被密集地设置在狭窄空间中以增大能量密度，因此需要精确控制从各个电池电芯产生的高温气体或火焰的排出方向。

4、然而，如日本未审专利公报2003-132868中所公开的，现有技术有意减小袋式电池电芯的特定密封部的结合力，以便将袋式电池电芯内部产生的气体排出至外部。结果，现有技术存在使电池电芯的密封性能劣化并且在实际应用时无法精确控制气体排出方向的问题。这是由于以下事实：通过将构成电池电芯壳体的金属片之间的pp(聚丙烯)层热熔合来制造袋式电池电芯的密封部，这使得由于诸如加热温度和时间、pp层的厚度或品质等各种因素而难以进行均匀制造。

5、此外，如韩国未审专利公报10-2022-0052183等中公开的，在现有技术中，由于通过以下方式制造电池组：将电池电芯存放在盒状金属壳体中以配置电池模块，然后将这些电池模块存放在电池组壳体中，因此存在增加电池组的整体重量和体积以及降低电池组的能量密度的问题。

技术实现思路

1、技术问题

2、本公开设计为解决相关技术的问题，因此本公开旨在提供一种能够在电池电芯中发生膨胀或热失控时精确控制气体排出方向的电池电芯及包括该电池电芯的电池组和车辆。

3、本公开也提供一种减少包括多个电池电芯的电池组的整体重量和体积并提高其能量密度的电池电芯及包括该电池电芯的电池组和车辆。

4、技术方案

5、在本公开的一个方面中，提供一种电池电芯，包括：壳体，所述壳体包括彼此面对的第一壳体部和第二壳体部并且被配置为在所述第一壳体部和所述第二壳体部之间提供的容纳空间中容纳电极组件；以及电极引线，所述电极引线具有连接到所述电极组件的一端和延伸到所述壳体的外部的另一端，其中，所述壳体包括：密封部，所述密封部通过将所述第一壳体部的边缘和所述第二壳体部的边缘彼此结合来设置，从而密封所述容纳空间；以及排气部，所述排气部设置在所述壳体的除了设置有所述密封部的边缘部之外的部分中，并且被配置为从所述容纳空间向所述壳体的外部排出气体。

6、在实施方式中，排气部可以构成壳体的一部分并且可以被配置为当容纳空间中的气体压力增大时比密封部更早破裂。

7、在实施方式中，排气部可以被配置为比壳体的其它部分薄或者可以被配置为厚度与其它部分的厚度相同，并且在其中设置有线状的槽或凹口。

8、在实施方式中，壳体的边缘可以包括：第一边缘部，其包括密封部；以及第二边缘部，其与第一壳体部和第二壳体部一体形成，并且排气部可以设置在第二边缘部中。

9、在本公开的另一个方面中，提供一种电池组，其包括根据上述实施方式中的任一的电池电芯。

10、在实施方式中，电池电芯可以包括袋式电池电芯。

11、在实施方式中，电池组还可以包括：多个电池电芯，所述多个电池电芯均与上述电池电芯相对应；电池组壳体，其具有容纳多个电池电芯的内部空间；以及电池电芯罩，其被配置为覆盖容纳在内部空间中的多个电池电芯中的至少一个电池电芯的外表面。

12、在实施方式中，电池电芯罩可以包括：插槽，所述插槽被配置为供所述至少一个电池电芯插入；以及排气孔，所述排气孔设置在与插入到所述插槽中的所述至少一个电池电芯的所述排气部相对应的位置处。

13、在实施方式中，电池电芯罩还可以包括：第一罩部，所述第一罩部被配置为覆盖所述至少一个电池电芯的第一面；第二罩部，所述第二罩部被配置为覆盖所述至少一个电池电芯的第二面；以及第三罩部，所述第三罩部被配置为连接所述第一罩部和所述第二罩部并且覆盖所述至少一个电池电芯的位于所述第一面和所述第二面之间的第三面，并且所述排气孔可以设置在所述第三罩部中。

14、在实施方式中，插槽可以设置在第一罩部和第二罩部之间。

15、在实施方式中，电池电芯罩还可以包括阻挡部，阻挡部支撑插入到插槽中的至少一个电池电芯并且阻挡至少一个电池电芯的移除。

16、在本公开的另一个方面中，提供了一种车辆，其包括根据上述实施方式中的任一的电池电芯或电池组。

17、技术效果

18、根据本公开，由于用于排出电池电芯的内部气体的排气部设置在电池电芯的具有密封边缘的整个壳体的除了密封边缘之外的区域中，因此可以在发生电池电芯的膨胀或热失控时精确控制气体排出方向。

19、此外，由电池电芯罩以简化结构仅部分地覆盖多个电池电芯并且将多个电池电芯直接安装到电池组壳体而不是将多个电池电芯容纳在单独的模块壳体中并且安装到电池组壳体，从而缩小电池组的整体重量和体积并且改善电池组的能量密度。

20、此外，由于电池电芯罩具有设置在与电池电芯的排气部相对应的部位处的排气孔，因此可以防止与排出气体的电池电芯相邻的其它电池电芯或其它电池单元的一系列热失控。

21、此外，电池电芯罩的阻挡部支撑插入到电池电芯罩内部的电池电芯并且阻挡电池电芯的移除，从而防止电池电芯改变其位置或分离，并且确保电池组的安全性和可靠性。

22、此外，在电芯罩的阻挡部中设置插入槽，用于改变电池电芯罩的两端之间的间距的夹具插入该插入槽，从而易化将电池电芯插入到电池电芯罩中的组装过程并且防止电池电芯的损坏。

23、此外，本公开所属领域的技术人员将能够从以下描述中清楚地理解到，根据本公开的各种实施方式能够解决上文未提及的各种技术问题。

技术特征：

1.一种电池电芯，所述电池电芯包括：

2.根据权利要求1所述的电池电芯，

3.根据权利要求2所述的电池电芯，

4.根据权利要求1所述的电池电芯，

5.一种电池组，所述电池组包括根据权利要求1至4中的任一项所述的电池电芯。

6.根据权利要求5所述的电池组，

7.根据权利要求5所述的电池组，所述电池组还包括：

8.根据权利要求7所述的电池组，

9.根据权利要求8所述的电池组，

10.根据权利要求9所述的电池组，

11.根据权利要求8所述的电池组，

12.一种车辆，所述车辆包括根据权利要求1至4中的任一项所述的电池电芯。

技术总结本发明的实施方式的电池电芯包括：壳体，所述壳体在彼此面对的第一壳体部和第二壳体部之间提供的容纳空间中容纳电极组件；以及电极引线，所述电极引线的一端连接到电极组件并且所述电极引线的另一端延伸到壳体的外部，其中，所述壳体包括：密封部，在所述密封部中所述第一壳体部的边缘和所述第二壳体部的边缘彼此结合以密封所述容纳空间；以及排气部，所述排气部设置在所述壳体的除了设置有所述密封部的边缘部之外的部分中。技术研发人员：崔完燮,金修烈,郑起宅,韩承沅,韩珉希受保护的技术使用者：株式会社LG新能源技术研发日：技术公布日：2024/9/26