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集流体、电芯、电池包、车辆和集流体的加工方法

文献发布时间:2023-06-19 18:46:07


集流体、电芯、电池包、车辆和集流体的加工方法

技术领域

本申请属于电池制造技术领域,尤其涉及一种集流体、电芯、电池包、车辆和集流体的加工方法。

背景技术

一些集流体会采用表面造孔或者表面涂层的方式,来提高集流体与活性物质的接触面积,但是发明人研究发现,相关技术中,随着集流体的厚度越来越薄,其导电率以及抗拉、抗剪强度会越来越低,而且集流体越薄,在辊压过程中,也极其容易造成脱膜的后果,表面造孔或者表面涂层的方式可以在一定程度上进行改善,但是进一步减薄的集流体,上述方法就显得力不从心。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本申请提出一种集流体、电芯、电池包、车辆和集流体的加工方法,通过造孔、纳米线和导电涂层的结合,提升集流体电导率和安全性能。

第一方面,本申请提供了一种集流体,该集流体包括:

金属箔,所述金属箔的至少一个表面设有多个凹槽,材质为铜、铝、泡沫镍、泡沫铜、泡沫铝或者不锈钢等,所述金属箔的厚度为4μm-500μm;所述多孔集流体可以是方形、圆形、三角形、菱形、线条形状、任意多边形或者交错结构等;

纳米线阵列,所述纳米线阵列形成在所述凹槽的壁面;

导电涂层,所述导电涂层覆盖在所述金属箔及所述纳米线阵列的表面。

根据本申请的集流体,通过结合导电涂层结构,可以实现集流体多维度的导电,可以优化集流体的导电性能,通过结合多孔与纳米线阵列的结构一是有利于增加保液能力,提高循环性能;二是增加了集流体与涂层以及活性物质的接触面积,从而提高了集流体、涂碳层与活性物质的粘结能力和电导率;三是导电纳米管与多孔阵列集流体相互交错,形成连续导电通道,不仅提高导电性,且可显著增加集流体的抗拉强度,从而可提高跌落以及重物冲击等安全性能。

根据本申请的一个实施例,所述凹槽的内径为D1,所述凹槽的深度为H,所述凹槽的单位面积个数为N,满足:

5μm≤D1≤100μm,5μm≤H≤200μm,N≥100/mm

根据本申请的集流体,通过在单元面积的金属箔上设置多个如上述尺寸的凹槽,在增大了集流体的比表面积进而增大了金属箔、导电涂层和活性物质的接触面积的同时,也增加了集流体的保液能力,提高了循环性能。

根据本申请的一个实施例,所述纳米线阵列包括多个纳米线,所述纳米线的直径为D2,所述纳米线的长度为L2,满足:

5nm≤D2≤20μm,50nm≤L2≤50μm。

根据本申请的集流体,通过上述多个纳米线,提高了金属箔的粗糙度,从而增大了金属箔的粘结力,在保证了集流体自身的抗拉强度的同时,也有效提升了集流体的循环性能。

根据本申请的一个实施例,所述纳米线阵列包括多个纳米线,所述纳米线为金属或金属氧化物。

根据本申请的集流体,通过采用上述纳米线形成纳米线阵列,纳米线可以弥补集流体因为越来越薄而强度降低的短板,随着尺寸越来越小,纳米线会体现出更好的机械性能,提高集流体的强度和韧度;同时纳米线组成的纳米线阵列,使光滑的金属箔表面变得粗糙,增大了粗糙度和比面积,提高了导电率。

根据本申请的一个实施例,所述纳米线阵列包括多个纳米线,所述导电涂层的厚度小于相邻的所述纳米线之间的距离的一半。

根据本申请的集流体,通过导电涂层同时覆盖金属箔表面和纳米线阵列表面,可以同时保护金属箔外表面和纳米线阵列外表面以防其被腐蚀氧化,还可以增大金属箔与活性物质、纳米线阵列与活性物质的粘结能力。

根据本申请的一个实施例,所述导电涂层包括:导电剂和粘结剂,所述导电剂包括导电碳和导电纳米管。

导电碳为Super P(导电炭黑)、石墨烯或导电石墨,纳米管长度为1μm-100μm,导电纳米管为碳纳米管和金属纳米管中的至少一种,碳纳米管为单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、碳纤维中的至少一种;碳纳米管长度为1μm-100μm;金属纳米管为铁纳米管、铝纳米管、铜纳米管、锰纳米管、银纳米管、镍纳米管或者锌纳米管中的至少一种,金属纳米管长度为1μm-100μm。

粘结剂为羧甲基纤维素钠(CMC)、丁苯橡胶(SBR)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚乙烯亚胺(PI)或者聚四氟乙烯(PTFE)中的至少一种;粘结剂含量占比为20%-90%。

根据本申请的集流体,集流体采用导电碳和导电碳管相结合的方式,换句话说,本申请实施例的导电涂层不仅具有纳米级别的导电碳,还具有微米级别的导电碳管,弥补了仅有一种维度导电的短板,集流体通过两个维度进行导电,提高了集流体的电导率。

根据本申请的一个实施例,所述导电剂的质量占比为α,所述导电涂层的面密度为ρ,满足:

10%≤α≤80%,0.1mg/cm

根据本申请的集流体,上述导电涂层包括导电剂和粘结剂,导电涂层的质量占比越高,则粘结剂占比越低,从而提高能量密度;导电涂层附着在金属箔表面可以提高金属箔表面张力,增加金属箔与活性物质间粘附性能;同时,导电涂层的特殊材质也可以保护集流体,防止金属箔表面腐蚀、氧化。

第二方面,本申请还提供了一种电芯,该电芯包括上述中任一种集流体。

根据本申请的电芯,通过采用上述集流体,结合其造孔设计,增大了集流体自身的比表面积,从而增大了电芯允许的电流强度;结合其纳米线阵列设计和导电涂层设计,通过提高金属箔和纳米线阵列的粘结能力,在增强了电芯的倍率性能和循环能力的同时,也提升了电芯的跌落性能。

第三方面,本申请还提供了一种电池包,该电池包包括上述电芯。

根据本申请的电池包,通过采用上述电芯,可以减小极化,提升电池倍率充放电性能及活性物质克容量发挥,同时,还可以提升单体电池生产合格率及电池配组率,提升单体电池、电池组一致性及循环使用寿命,降低生产成本。

第四方面,本申请还提供了一种车辆,该车辆包括上述电池包。

根据本申请的车辆,安装有上述电池包的车辆,在保证了良好的动力性能和制动性能的同时,还可以提高其循环性能和安全性能,延长使用寿命,节约经济成本。

第五方面,本申请还提供了一种集流体的加工方法,该集流体的加工方法包括:

在金属箔的表面加工出多个凹槽,形成多孔金属箔;

在所述多孔金属箔的凹槽的壁面形成纳米线阵列;

将导电涂层涂覆在形成有所述纳米线阵列的多孔金属箔的表面,得到集流体。

根据本申请的集流体的加工方法,上述加工方法制成的集流体,增加了集流体的比表面积和粗糙度,增大了其传递电流,同时,减小了金属箔、活性物质和导电涂层的接触内阻,提高了电导率。

根据本申请的一个实施例,所述的集流体的加工方法包括:

所述多孔金属箔通过激光刻蚀或化学刻蚀形成;

和/或,

所述纳米线阵列通过化学CVD生长、物理气相沉积、原位生产、高温退火和水热法中的任一种方式形成;

和/或,

所述导电涂层通过喷洒、转移涂布、挤压涂布和溅射中的任一种方式形成。

根据本申请的集流体的加工方法,通过激光刻蚀同时再在孔中形成纳米线阵列再进行涂覆导电涂层,提高了集流体的粘结能力和抗拉强度,减小了内阻,从而可以显著优化电芯的循环性能,倍率性能以及安全性能。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1是本申请实施例提供的集流体中多孔金属箔的侧视图;

图2是本申请实施例提供的集流体中多孔金属箔的顶视图之一;

图3是本申请实施例提供的导电涂层集流体的侧视图;

图4是本申请实施例提供的导电涂层集流体的顶视图;

图5是本申请实施例提供的集流体的导电涂层结构示意图;

图6是本申请实施例提供的集流体中多孔金属箔的顶视图之二;

图7是本申请实施例提供的集流体中多孔金属箔的顶视图之三;

图8是本申请实施例提供的集流体中多孔金属箔的顶视图之四;

图9是本申请实施例提供的集流体中多孔金属箔顶视图之五;

图10是本申请实施例提供的集流体中多孔金属箔的顶视图之六;

图11是本申请实施例提供的集流体的加工方法的流程示意图。

附图标记:

金属箔100,凹槽110;

纳米线200;

导电涂层300,粘结剂310,导电碳320,导电纳米管330。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施,且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类,并不限定对象的个数,例如第一对象可以是一个,也可以是多个。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本申请公开了一种集流体。

下面参考图1-图10描述根据本申请实施例的集流体。

在一些实施例中,如图2所示,集流体包括:金属箔100、纳米线阵列和导电涂层300。

如图1-图4和图6-图10所示,金属箔100的至少一个表面设有多个凹槽110,比如,在一些实施例中,如图1-图2所示,金属箔100的两个表面均设置有多个凹槽110,金属箔100的材质可以是铜、铝、泡沫镍、泡沫铜、泡沫铝或者不锈钢等,比如,在一些实施例中,正极集流体涂覆铜、镍,负极集流体涂覆铝,金属箔100的厚度可以为4μm-500μm,比如,在一些实施例中,金属箔100的厚度为100μm。

如图6-图10所示,凹槽110可以是方形,圆形、三角形、菱形、线条形状、任意多边形或者交错结构等。比如,如图2所示,在本申请实施例中,凹槽110的形状采用方形。

在实际的执行中,在金属箔100表层进行造孔前,可以先用浸蚀液清洗金属箔100表面的油污及氧化膜,然后可以将清洗后的金属箔100完全干燥,其次,可以将带有图纹的丝印网版固定在丝网印刷机上,可以采用油墨,在金属箔100上印制出所需要的图纹,最后,根据印制的图纹形状进行激光刻蚀。

可以理解的是,金属箔100表面形成多个凹槽110,当金属箔100与活性物质接触时,金属箔100上的多个凹槽110可以增大金属箔100和活性物质的接触面积,使集流体可以汇聚更大的电流,以便对外输出。

纳米线阵列形成在凹槽110的壁面,纳米线阵列可以设置于金属箔100的所有凹槽110内,且纳米线阵列可以设置于所有凹槽110的每一个壁面上,纳米线阵列的结构可以是类似于“毛刷”的结构或者其他结构。

可以理解的是,通过纳米线阵列的设置,当金属箔100与活性物质相接触时,纳米线阵列为电子传递提供直接的途径的同时,也能够增大活性表面的暴露面积,提高集流体的粗糙度和比表面积。

导电涂层300覆盖在金属箔100及纳米线阵列的表面,需要说明的是,上述纳米线阵列设置于金属箔100的凹槽110的壁面上,导电涂层300可再覆盖在金属箔100的表面和纳米线阵列的表面。

在实际的执行中,导电涂层300可以均匀、细腻地涂覆在金属箔100和纳米线阵列上,涂覆好的导电涂层300可以为集流体提供极佳的静态导电性能,导电涂层300可以收集活性物质的微电流,从而可以大幅降低正负极材料与活性物质之间的接触电阻,并可以提高二者之间的附着能力。

本申请实施例提供的集流体通过结合导电涂层300结构,可以实现集流体多维度的导电,优化了集流体的导电性能,通过结合多孔与纳米线阵列的结构一是有利于增加保液能力,提高循环性能;二是增加了集流体与涂层以及活性物质的接触面积,从而提高了集流体、涂炭层与活性物质的粘结能力和电导率;三是导电涂层300与多孔阵列集流体相互交错,提供连续导电通道,不仅提高导电性,且可显著增加集流体的抗拉强度,从而可提高跌落以及重物冲击等安全性能。

在一些实施例中,如图1-图4所示,凹槽110的内径为D1,凹槽110的深度为H,凹槽110的单位面积个数为N,满足:

5μm≤D1≤100μm,5μm≤H≤200μm,N≥100/mm

比如,在一些实施例中,凹槽110的具体尺寸和个数为:D1=50μm,H=150μm,N=200/mm

在一些实施例中,如图1和图3所示,纳米线阵列包括多个纳米线200,纳米线200的直径为D2,纳米线200的长度为L2,满足:

5nm≤D2≤20μm,50nm≤L2≤50μm。

比如,在一些实施例中,纳米线200的具体尺寸为:D2=500nm,L2=10μm。多个纳米线200可以通过密集的排列方式形成纳米线阵列,而纳米线200的纳米级尺寸,也可以保证了其在单位面积上可以设置为多个,其中,多个可以为上述单位面积个数大于100/mm

通过上述多个纳米线200,提高了金属箔100的粗糙度,从而增大了金属箔100的粘结力,在保证了集流体自身的抗拉强度的同时,也有效提升了集流体的循环性能。

在一些实施例中,如图1和图3所示,纳米线阵列包括多个纳米线200,纳米线200为金属或金属氧化物。

金属纳米线可以是铜纳米线、镍纳米线、铁纳米线或者银纳米线等,氧化物纳米线可以是氧化锌纳米线、氧化铝纳米线或者二氧化硅等,比如,在一些实施例中,纳米线200为铜纳米线。

可以理解的是,通过采用上述纳米线200形成纳米线阵列,纳米线200可以弥补集流体因为越来越薄而强度降低的短板,随着尺寸越来越小,纳米线200会体现出比大块材料更好的机械性能,提高集流体的强度和韧度;同时纳米线200组成的纳米线阵列,使光滑的金属箔100表面变得粗糙,增大了粗糙度和比表面积,提高了导电率。

在一些实施例中,如图1和图3所示,纳米线阵列包括多个纳米线200,导电涂层300的厚度小于相邻的纳米线200之间的距离的一半。

可以理解的是,导电涂层300的厚度小于相邻的纳米线200之间的距离的一半,换句话说,纳米线阵列的任意相邻的两条纳米线200之间都可以涂有导电涂层300,导电涂层300可以均匀细腻地涂抹在金属箔100和纳米线阵列的外表面上,以防因为纳米线200距离太小而导电涂层300覆盖不到的情况。

通过导电涂层300同时覆盖金属箔100表面和纳米线阵列表面,可以同时保护金属箔100外表面和纳米线阵列外表面以防其被腐蚀氧化,还可以增大金属箔100与活性物质、纳米线阵列与活性物质的粘结能力。

在一些实施例中,如图3-图4所示,导电涂层300包括:导电剂和粘结剂310,导电剂包括导电碳320和导电纳米管330。

导电碳320可以采用Super P(导电炭黑)、石墨烯或导电石墨,比如,在一些实施例中,导电碳320的材料是Super P(导电炭黑),导电纳米管330的长度可以为1μm-100μm,比如,在一些实施例中,导电纳米管330的长度是50μm。导电纳米管330可以采用碳纳米管或者金属纳米管,或者导电碳纳米管可以同时采用碳纳米管和金属纳米管。

比如,在一些实施例中,如图3所示,集流体同时采用导电金属涂层和导电碳层,导电涂层300可以同时包括导电金属涂层和导电碳层,其中,导电金属涂层含有导电金属管,导电碳层含有导电碳纳米管。

其中,碳纳米管可以是单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、碳纤维中的至少一种,比如,在一些实施例中,碳纳米管可以同时包括单壁碳纳米管、多壁碳纳米管和碳纤维三种,且碳纳米管的长度可以为1μm-100μm,比如,在一些实施例中,导电纳米管330的长度是30μm。

金属纳米管可以是铁纳米管、铝纳米管、铜纳米管、锰纳米管、银纳米管、镍纳米管、锌纳米管中的至少一种,比如,在一些实施例中,金属纳米管可以同时包括铁纳米管、铝纳米管、铜纳米管、锰纳米管和银纳米管五种,且金属纳米管的长度可以为1μm-100μm,比如,在一些实施例中,导电纳米管330的长度是80μm。

在本申请实施例中,集流体采用导电碳320和导电碳管相结合的方式,换句话说,本申请实施例的导电涂层300不仅具有纳米级别的导电碳320,还具有微米级别的导电碳管,弥补了仅有一种维度导电的短板,集流体通过两个维度进行导电,提高了集流体的电导率。

粘结剂310可以采用羧甲基纤维素钠(CMC)、丁苯橡胶(SBR)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚乙烯亚胺(PI)、聚四氟乙烯(PTFE)中的至少一种,在一些实施例中,粘结剂310同时包括羧甲基纤维素钠(CMC)、丁苯橡胶(SBR)和聚偏二氟乙烯(PVDF)三种,且粘结剂310含量占比可为20%-90%。

在实际的执行中,粘结剂310用于金属箔100上粘结活性物质,虽然粘结剂310容量很小,却是电极力学性能的主要来源,除了粘度适中、便于匀浆和维持浆料稳定外,还可以为电极提高强大的粘结能力,提高电极表面的剥离强度,进而提升集流体的电化学性能。

在一些实施例中,如图3-图4所示,导电剂的质量占比为α,导电涂层300的面密度为ρ,满足:

10%≤α≤80%,0.1mg/cm2≤ρ≤2mg/cm

比如,在一些实施例中,导电剂的质量占比为70%,导电涂层300的面密度为0.5mg/cm

本申请还公开了一种集流体的加工方法。

在一些实施例中,如图11所示,集流体的加工方法包括:步骤410、步骤420和步骤430。

步骤410:在金属箔100的表面加工出多个凹槽110,形成多孔金属箔100;

在实际的执行中,可以先用浸蚀液清洗金属箔100表面的油污及氧化膜,然后可将清洗后的金属箔100完全干燥,其次,可以将带有图纹的丝印网版固定在丝网印刷机上,可以采用碱溶性油墨,在金属箔100上印制出所需要的凹槽110形状,最后,根据已经印制好的凹槽110形状,可以进行激光刻蚀,得到需求的凹槽110。

步骤420:在多孔金属箔100的凹槽110的壁面形成纳米线阵列;

在实际的执行中,可以在真空条件下采用热蒸发的方法将金属源气化,气化形成的原子向基底进行迁移,并可以在基底表面进行沉积,在一定条件下可形成纳米线200。

步骤430:将导电涂层300涂覆在形成有纳米线阵列的多孔金属箔100的表面,得到集流体。

在实际的执行中,可以先将粘结剂310、导电剂混合制得导电涂层300,而后可用喷枪均匀、细腻地喷洒在生长的纳米线阵列的多孔集流体上。

上述加工方法制成的集流体,增加了集流体的比表面积和粗糙度,增大了其传递电流,同时,减小了金属箔100、活性物质和导电涂层300的接触内阻,提高了电导率。

在一些实施例中,

多孔金属箔100通过激光刻蚀或化学刻蚀形成;

比如,在本申请实施例中,将金属箔100通过牵引置于排列激光器下面,对铜箔进行刻蚀,形成多孔结构。

和/或,

纳米线阵列通过化学CVD生长、物理气相沉积、原位生产、高温退火和水热法中的任一种方式形成;

比如,在本申请实施例中,将上述形成的多孔金属箔100进一步再原位生长纳米线阵列通过配制不同金属溶液。

和/或,

导电涂层300通过喷洒、转移涂布、挤压涂布和溅射中的任一种方式形成。

比如,在本申请实施例中,粘结剂310、Super P(导电炭黑)和导电纳米管330按照一定质量比分散到水溶剂中,搅拌混合均匀,涂布到形成的多孔纳米线阵列集流体上,涂布面密度为0.5mg/cm

将活性物质、粘结剂310和导电碳320,按照质量比按照94:2:2的组成分散在溶剂中,搅拌均匀涂布在上述制备的集流体中,进而搭配极片、隔膜和电解液封装成锂离子电池测试性能即可。阳极活性物质为石墨,粘结剂310为SBR(丁苯橡胶),导电碳320为Super P(导电炭黑);阴极活性物质为钴酸锂,粘结剂310为PVDF(聚偏二氟乙烯),导电剂为多壁碳纳米管;铜,镍涂覆阳极材料,铝涂覆阴极材料。

发明人通过对比试验发现,本申请实施例提供的集流体的加工方法,制得的集流体性能优异,对比试验如下:

通过上述步骤制备实验例1-实施例6集流体,实验条件参考表1。

表1

针对实施例及对比例进行相关测试,极片方向测试膜片粘结力、膜片电阻和集流体测试抗拉强度,电芯性能方面测试倍率性能、容量衰减到80%的循环周次以及跌落性能。

如下表2为上述实施例的测试结果:

表2

对比例1

与实施例1不同的是,集流体不使用激光刻蚀技术造孔,也不生长纳米线阵列,仅仅涂覆导电涂层。

由表2可知,对比例1相比于实施例1,膜片粘结力减小,膜片电阻增大,抗拉强度降低,倍率性能和循环能力明显下降,跌落性能也大幅降低。

对比例2

与实施例2不同的是,集流体不使用激光刻蚀技术造孔,也不生长纳米线阵列,仅仅涂覆导电涂层。

由表2可知,对比例2相比于实施例2,膜片粘结力减小,膜片电阻增大,抗拉强度降低,倍率性能和循环能力明显下降,跌落性能也大幅降低。

对比例3

与实施例3不同的是,集流体使用激光刻蚀技术造孔,但不生长纳米线,再涂导电涂层。

由表2可知,对比例3相比于实施例3,膜片粘结力减小,膜片电阻增大,抗拉强度降低,倍率性能和循环能力明显下降,跌落性能也有所降低。

对比例4

与实施例4不同的是,集流体使用激光刻蚀技术造孔,但不生长纳米线,再涂导电涂层。

由表2可知,对比例3相比于实施例3,膜片粘结力减小,膜片电阻增大,抗拉强度降低,倍率性能和循环能力明显下降,跌落性能也有所降低。

对比例5

与实施例5不同的是,集流体使用激光刻蚀技术,同时生长纳米线,但不涂导电涂层。

由表2可知,对比例5相比于实施例5,膜片粘结力减小,膜片电阻增大,抗拉强度降低,倍率性能降低,循环能力降低,跌落性能也有所降低。

对比例6

与实施例6不同的是,集流体使用激光刻蚀技术,同时生长纳米线,但不涂导电涂层。

由表2可知,对比例5相比于实施例5,膜片粘结力减小,膜片电阻增大,抗拉强度降低,倍率性能降低,循环能力降低,跌落性能也有所降低。

需要说明的是,对比例1-对比例6仅仅以上区别,其他与实施例均相同。

通过实施例1-实施例6和对比例1-对比例6可知,对比例同比实施例膜片粘结力降低,抗拉强度减小以及膜片电阻显著提升,导致循环、倍率性能变差以及跌落通过率降低。由此可知,本申请实施例中激光刻蚀同时再在孔中形成纳米线阵列再进行涂覆导电涂层300,显著优化了电芯的循环性能,倍率性能以及安全性能。

本申请还公开了一种电芯,该电芯包括上述任一种集流体。

根据本申请实施例提供的电芯,通过采用上述集流体,结合其造孔设计,增大了集流体自身的比表面积,从而增大了电芯允许的电流强度;结合其纳米线阵列设计和导电涂层300设计,通过提高金属箔100和纳米线阵列的粘结能力,在增强了电芯的倍率性能和循环能力的同时,也提升了电芯的跌落性能。

本申请还公开了一种电池包,该电池包包括上述任一种电芯。

电池包可以通过电芯直接组装电池包的方式制成,或者电池包可以通过电芯组成电池模组后再组装成电池包的方式制成。

下面分别从两种不同的实现角度,对本申请实施例进行具体说明。

其一,电芯直接组装电池包。

在该实施方式中,多个电芯排列在一起,通过特定的技术处理手段直接集成为一个完整的电池包,并且上述电池包作为相关设备结构的一部分集成到设备地板上。

在实际的执行中,该电池包结构极大简化,利用空间得到释放,同等尺寸的电池包容量得以扩展,电池组质量得以减轻,有效地提高了电池能量密度,降低了成本。

其二,电芯组成电池模组后再组装成电池包。

在该实施方式中,多个上述电芯经过串并联方式组合并加保护线路板及外壳后可以组成电池模组,多个电芯可以用同一个外壳框架封装在一起,然后可以通过统一的边界与外部联系。其中,多个表示2个或2个以上,多个上述电池模组经过电池管理系统和热管理系统共同控制或者管理后后可以组成电池包。

在实际的执行中,即使电池包外壳受损,电池模组可以提供保护;电池模组受损,电芯本体也有自我保护能力。上述组装方式,通过微观组成宏观,实现了电池包结构的精巧性和安全性,而且每个模组都有单独壳体保护和控制单元,便于电池的控制和热管理。

可以理解的是,通过采用上述电芯,可以减小极化,提升电池倍率充放电性能及活性物质克容量发挥,同时,还可以提升单体电池生产合格率及电池配组率,提升单体电池、电池组一致性及循环使用寿命,降低生产成本。

本申请还公开了一种车辆,该电芯包括上述任一种电池包。

上述一个电池包可以安装在车辆的底盘上,在车辆行驶和运行中提供动力,在实际的执行中,当车辆发动机启动时,电池包可以在短时间内提供大量电流,使车辆正常启动和行驶。

安装有上述电池包的车辆,在保证了良好的动力性能和制动性能的同时,还可以提高其循环性能和安全性能,延长使用寿命,节约经济成本。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述,但是本申请并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本申请的启示下,在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本申请的保护之内。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

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