CN117813727A - 电池电芯、电池模块、电池组及包括电池组的车辆 - Google Patents

Abstract

提供了一种电池电芯、电池模块、电池组和包括该电池组的车辆，该电池电芯能够控制电池电芯中的内部压力同时增强电极接头的稳定性。根据本发明的一个方面的电池电芯包括：电极组件，其包括电芯主体和设置在电芯主体的两侧中的至少一侧上的电极接头；电芯壳体，其被配置为将电极组件容纳在其中；电极引线，其从电芯壳体伸出预定长度并且通过电极接头连接到电极组件；接头保护模块，其容纳在电芯壳体内并且被配置为覆盖电极接头的至少一部分；以及排气模块，其设置在接头保护模块中并且被配置为当电芯壳体的内部压力增大时引导排放气体被排放到电芯壳体之外。

Description

电池电芯、电池模块、电池组及包括电池组的车辆

技术领域

本公开涉及电池电芯、以及包括该电池电芯的电池模块、电池组和车辆，并且更具体地，涉及能够增强电极接头的安全性并控制电极单元的内部压力的电池电芯、以及包括该电池电芯的电池模块、电池组和车辆。

本申请要求于2022年6月14日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2022-0072272和于2022年9月29日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2022-0124535的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文中。

背景技术

易于适用于各种产品组并具有诸如高能量密度之类的电气特性的二次电池不仅普遍用于便携式装置，而且还广泛用于由电驱动源驱动的电动车辆(EV)或混合动力车辆(HEV)。由于不仅大幅减少化石燃料使用的主要优点，而且不会因使用能源而产生副产品的次要优点，这些二次电池作为用于提高环境友好性和能源效率的新能源，而正在引起人们的关注。

目前在本领域中广泛使用的二次电池的类型包括锂离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池等。这种单位二次电池电芯(即，单位电池电芯)的操作电压为约2.5V至4.5V。因此，当需要比这更高的输出电压时，可以通过串联连接多个电池电芯来配置电池组。另外，根据电池组所需的充电/放电容量，多个电池电芯并联连接以配置电池组。因此，包括在电池组中的电池电芯的数量可以根据所需的输出电压或充电/放电容量以各种方式布置。

当通过串联/并联地连接多个电池电芯来配置电池组时，一般情况下，首先配置包括至少一个电池电芯的电池模块，然后向至少一个电池模块添加其他部件来配置电池组。

此外，在传统的电池电芯中，设置于连接到电极引线的电极组件的电极接头的周边仅被电芯壳体围绕，而没有单独的保护结构，因此相应的部分易受到通过电芯壳体或电极引线所传输的外力的影响。另外，当由于电池电芯中的热事件而产生排放气体时，由于传统电池电芯中缺乏能够将排放气体适当地排放到外部的结构，因此可能损坏电芯壳体。

发明内容

技术问题

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加强电极接头的安全性并控制电池电芯的内部压力的电池电芯、以及包括该电池电芯的电池模块、电池组和车辆。

然而，本公开要解决的技术目的并不限于以上内容，并且本领域技术人员从以下公开中将清楚地理解本文中未提及的其他目的。

技术方案

在本公开的一个方面，提供了一种电池电芯，其包括：电极组件，其包括电芯主体和设置在电芯主体的两侧中的至少一侧的电极接头；电芯壳体，该电芯壳体被配置为将电极组件容纳在其中；电极引线，其被引出到电芯壳体之外预定长度并通过电极接头连接到电极组件；接头保护模块，其容纳在电芯壳体中并且被配置为覆盖电极接头的至少一部分；以及排气模块，其联接到接头保护模块并且被配置为当电芯壳体的内部压力增大时引导排放气体被排放到电芯壳体之外。

优选地，接头保护模块可以包括排气通道，电芯壳体可以包括设置在与所述排气通道相对应的位置处的排气孔，并且排气模块可以被配置为根据电芯壳体的内部压力的变化来打开和关闭排气通道与排气孔之间的连通。

优选地，排气模块可以包括：阀，其被配置为根据电芯壳体的内部压力的变化而打开或关闭排气通道；支撑构件，其包括排气引导单元，该排气引导单元具有设置在与排气通道和排气孔相对应的位置处的孔；以及弹性构件，其以弹性压缩状态设置在阀和支撑构件之间。

优选地，排气引导单元可以被配置为通过排气孔至少部分地突出到电芯壳体之外。

优选地，排气模块还可以包括密封构件，其设置在电芯壳体的内表面和支撑构件之间，密封构件被配置为密封排气引导单元和排气孔之间的空间。

优选地，密封件可以被配置为围绕排气引导单元的外周。

优选地，接头保护模块可以包括安置槽，支撑构件设置在安置槽处。

优选地，支撑构件可以包括联接孔，其被配置为利用联接构件联接至接头保护模块。

优选地，排气模块还可以包括缓冲构件，其设置在排气通道的入口处并且被配置为当电芯壳体的内部压力降低时接触阀。

优选地，接头保护模块可以被配置为具有与电芯壳体的面对接头保护模块的内表面相对应的形状。

优选地，联接电极接头和电极引线的联接部分可以位于接头保护模块的内部空间中。

优选地，接头保护模块的至少一部分可以与电芯主体紧密接触。

在本公开的电池电芯中，接头保护模块可以设置在电芯壳体的内表面与电极组件之间，接头保护模块的第一端可以位于电极组件的第一侧，接头保护模块的第二端可以位于联接电极接头和电极引线的联接部分处，并且电极接头可以被配置为在接头保护模块的第一端和接头保护模块的第二端之间至少部分地被接头保护模块围绕。

接头保护模块可以设置在电芯主体的至少一侧上，并且被配置为至少部分地覆盖电极接头的上侧和下侧。

电芯壳体可以限定第一孔，并且排气模块限定第二孔，第二孔被配置为与第一孔连通以允许气体从电芯壳体逸出。

此外，在本公开的另一方面，还提供了一种电池模块，包括至少一个根据本公开的一个方面的电池电芯。

此外，在本公开的另一方面，还提供了一种电池组，包括至少一个根据本公开的一个方面的电池模块。

此外，在本公开的另一方面，还提供了一种车辆，包括至少一个根据本公开的一个方面的电池组。

技术效果

根据本公开的实施方式，当电池电芯外部出现冲击时，可以防止结构上薄弱的电极接头被分离和损坏，同时引导排放气体在接头保护模块所设置在的部分处向电芯壳体的外部排放。因此，根据本公开，可以防止排放气体从电芯壳体随机地排放到电芯壳体的非期望部分之外，而是能够通过使排放气体流集中通过接头保护模块所设置在的部分而促使排放气体向电芯壳体的外部排放。

此外，根据本公开的各种实施方式，可以实现若干其他附加效果。将在各个实施方式中详细描述本公开的各种效果，或者将不再详细描述本领域技术人员可以容易地理解的任何效果。

附图说明

附图例示了本公开的优选实施方式，并且与前述公开一起用于提供对本公开的技术特征的进一步理解，因此，本公开不应被解释为限于附图。

图1是示出了根据本公开的实施方式的电池电芯的图。

图2是示出了从上方观察的图1的电池电芯的图。

图3是示出了图1的电池电芯的部分分解立体图。

图4是沿图1的A-A′线截取的截面图。

图5是图1的电池电芯的整体分解立体图。

图6是示出了当图1的电池电芯的内部压力增大时向电芯壳体的外部排出排放气体的状态的图。

图7是示出了根据本公开的第二实施方式的电池电芯的图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述本公开的优选实施方式。在进行描述之前，应当理解，说明书和所附权利要求中使用的术语不应被解释为限于一般含义和字典含义，而应是在允许发明人为了最佳解释而适当地定义术语的原则的基础上，基于与本公开的技术方面相对应的含义和概念来解释。

因此，本文提出的描述只是出于仅示例目的的优选示例，并非旨在限制本公开的范围，因此应该理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对其进行其他等同和修改。

图1是示出了根据本公开的实施方式的电池电芯10的图，图2是示出从上方观察的图1的电池电芯10的图，图3是示出了图1的电池电芯10的部分分解立体图，而图4是沿图1的A-A′线提取的截面图。

在本公开的实施方式中，附图中所示的X轴方向可以表示电池电芯10的纵向方向，Y轴方向可以表示在水平面(XY平面)上与X轴方向垂直的电池电芯10的左右方向，Z轴方向可以表示与X轴方向和Y轴方向二者垂直的上下方向。

参照图1至图4，根据本公开的实施方式的电池电芯10可以包括电极组件100、电芯壳体200、电极引线300、接头保护模块400和排气模块500。

电池电芯10可以是二次电池。电池电芯10可以是袋型电池电芯。

电极组件100可以包括电芯主体110和电极接头120。

虽然未详细示出，但是电极组件100可以包括具有第一极性的第一电极板、具有第二极性的第二电极板、以及置于第一电极板和第二电极板之间的隔膜。作为示例，第一电极板可以是涂覆有正极活性材料的正极板或涂覆有负极活性材料的负极板，并且第二电极板可以对应于具有与第一电极板的极性相反的极性的电极板。

电极接头120可以是未涂覆正极活性材料或负极活性材料的未涂覆部分的至少一部分。未涂覆部分可以是从电极组件100的第一电极板或第二电极板突出的部分。具体来说，可以通过将未涂覆部分当中的通过切口工艺处理的部分聚集在一起来形成电极接头120。电芯主体110可以被定义为电极组件100中的除了电极接头120之外的部分。

此外，在本公开中，电极接头120不限于未涂覆部分的至少一部分。也就是说，电极接头120可以单独地设置并联接到未涂覆部分。

电芯主体110可以被定义为电极组件100的除了电极接头120之外的部分。电极接头120可以设置于电芯主体110的两侧中的至少一侧。

在电芯壳体200内可以容纳电极组件100。也就是说，电芯壳体200可以具有用于在其中容纳电极组件100的容纳空间。电芯壳体200在其中容纳电解液，并且电芯壳体200在电极组件100浸渍有电解液的状态下容纳电极组件100。作为示例，电芯壳体200可以包括包含金属材料(例如，铝(Al))的层的袋状膜，但不限于此。

电极引线300可以从电芯壳体200中被引出预定长度。电极引线300可以设置为一对，并且一对电极引线300可以分别设置在电芯壳体200的任意一侧上，或者可以仅设置在一侧上。另外，用于将电芯壳体200和电极引线300彼此密封的引线膜F可以置于电芯壳体200和电极引线300之间。作为示例，引线膜F可以被设置为热熔融膜，以增加电芯壳体200的设置有电极引线300的区域的密封力。另外，引线膜F可以被配置为包括绝缘材料，以防止电极引线300的短路。

另外，电极引线300可以通过电极接头120连接到电芯壳体200内部的电极组件100。作为示例，电极引线300可以通过焊接等联接到电极接头120。

接头保护模块400可以容纳在电芯壳体200中并且被配置为覆盖电极接头120的至少一部分。作为示例，接头保护模块400可以被配置为包括绝缘材料。因此，当接头保护模块400与电芯主体110、电极接头120、电极引线300等接触时，能够使电芯主体110、电极接头120和电极引线300中的短路的发生最小化。

与电芯主体110相比，上述电极接头120可以具有相对小的厚度。因此，电极接头120可能易于受到由从外部传递到电芯壳体200的外力引起的冲击。通过覆盖电极接头120，接头保护模块400可以比电极接头120更优先地接收由从外部传递到电芯壳体200的外力等引起的冲击。还应注意，电极接头120还可能面临接收由电极引线300的充电和放电引起的电极组件100膨胀和收缩所引起的内力的风险。接头保护模块400的附加益处是吸收来自电极引线300的这种内力并且保持电极引线300的完整性。

另外，如本公开所述的，在电池电芯10中可能出现诸如热失控现象之类的事件。在此情况下，在电芯壳体200内部可以产生高温高压的排放气体。此外，在本公开中，由于上述接头保护模块400容纳在电芯壳体200内部同时形成预定的内部空间，可以进一步增加电芯壳体200内部的体积，因此可以防止内部压力由于电芯壳体200内部产生的排放气体而快速增加。换言之，因为电芯壳体200是通常由柔性材料形成的袋，所以接头保护模块400的存在填充了袋内的更大量的空间并且相对于缺少接头保护模块400的组件进一步向外扩展了袋。随着电芯壳体200的周边进一步向外扩张时，电芯壳体200内部的容积增大，并且更大的内部体积降低了电芯壳体200的内部压力由于气体积聚而增加的速度。因此，可以有效地延迟电芯壳体200的特定区域被损坏并且排放气体被排放到电芯壳体200外部的时间。

排气模块500设置在接头保护模块400上，并且可以被配置为当电芯壳体200的内部压力增大时引导排放气体向电芯壳体200的外部排放。也就是说，当在电芯壳体200内部产生高温高压排放气体时，排气模块500可以引导排放气体通过接头保护模块400向电芯壳体200的外部排放。为此，排气模块500可以被配置为当电芯壳体200的内部压力增大时允许电芯壳体200的外部与电芯壳体200的内部之间连通。稍后将更详细地描述排气模块500的详细配置。

根据本公开的此实施方式，当在电池电芯10的外部出现冲击时，可以防止结构上薄弱的电极接头120分离或损坏，并且同时引导排放气体在设置有接头保护模块400的部分处向电芯壳体200的外部排放。因此，根据本公开，可以防止排放气体从电芯壳体200随机地被排放到电芯壳体200的意外部分之外，并且引导排放气体在排放气体流集中通过设置有接头保护模块400的部分的状态下向电芯壳体200的外部排放。

此外，接头保护模块400可以吸收由从外部传递到电芯壳体200的外力引起的冲击。另外，接头保护模块400可以被配置为将以此方式吸收的冲击分散到电极组件100的多个区域。因此，施加到电极接头120的冲击可以减少或被最小化。

另外，接头保护模块400可以被配置为覆盖电极接头120的至少一部分，使得在电极接头120与电芯壳体200的内表面之间形成预定空间。因此，可以最大限度地减少由从外部传递到电芯壳体200的外力所引起的冲击传递到电极接头120。

在下文中，将更详细地描述本公开的电池电芯10。

参照图3和图4，接头保护模块400可以被配置为具有与电芯壳体200的面对接头保护模块400的内表面相对应的形状。根据该实施方式，接头保护模块400可以更有效地缓冲由从外部传递到电芯壳体200的外力引起的冲击。因此，施加到电极接头120的冲击可以被最小化。另外，通过此形状结构，接头保护模块400可以容纳在电芯壳体200内部，而不会导致电芯壳体200的形状变形。具体而言，排气模块500可以设置在接头保护模块400上，使得其一部分面对电芯壳体200的内表面。因此，通过与电芯壳体200的面对接头保护模块400的内表面相对应的形状结构，通过排气模块500可以更平稳地引导排放气体以向电芯壳体200外部排放。

具体来说，电芯壳体200可以包括容纳部分220和密封部分240。

容纳部分220可以被配置为在其中容纳电极组件100。

密封部分240可以具有从容纳部分220的周边向外延伸预定长度的形状。

此外，电芯壳体200可以包括第一壳体构件200a和第二壳体构件200b。第一壳体构件200a和第二壳体构件200b的边缘的外周区域可以彼此接触并且通过热熔融而联接，以形成上述密封部分240。另外，通过在第一壳体构件200a和第二壳体构件200b之间分离，在密封部分240内部形成空间，并且此空间可以用作上述容纳部分220。

另外，密封部分240可以包括壳体梯台T。壳体梯台T可以是指密封部分240的整个区域当中、位于从电芯壳体200引出电极引线300的方向上的区域。

也就是说，壳体梯台T可以被配置为从容纳部分220延伸预定长度并支撑电极引线300。此时，可以通过上述引线膜F将电极引线300和电芯壳体200密封。具体来说，引线膜F可以置于电极引线300和壳体梯台T之间。

上述的接头保护模块400可以具有与容纳部分220的与壳体梯台T相邻的内表面相对应的形状。在此情况下，容纳部分220和壳体梯台T的彼此相邻的区域由于弯曲结构等的形状而可能在结构上薄弱。

在本公开的实施方式中，由于接头保护模块400可以容纳在容纳部分220中，同时具有与容纳部分220的与壳体梯台T相邻的内表面相对应的形状，因此可以加强容纳部分220与壳体梯台T的相邻区域的刚度。因此，接头保护模块400可以通过加强电芯壳体200中的结构薄弱区域的刚度来进一步增强电芯壳体200的结构刚度。也就是说，电芯壳体200的容纳部分220被特别成形为配合接头保护模块400，使得当完全组装电池电芯10时，容纳部分220和接头保护模块400之间几乎没有空间。部件的组合形成层的紧密层叠，其防止接头保护模块400从而防止电极接头120在受到外部冲击时弹跳的。

参照图3和图4，电极接头120和电极引线300之间的联接部分可以被配置为位于接头保护模块400的内部空间中。换言之，接头保护模块400可以在其中限定例如内部空间的空间，并且在该内部空间内，电极接头120可以联接到电极引线300。

在一些示例中，电极接头120和电极引线300之间的联接部分的整个区域可以被配置为位于接头保护模块400的内部空间中。

因此，可以使对电极接头120的损坏最小化，并且可以稳定地保持电极接头120与电极引线300之间的连接。

此外，由于电极引线300置于壳体梯台T的一侧(例如，上侧)和另一侧(例如，下侧)之间，所以与电芯壳体200的其他部分相比，壳体梯台T的支撑电极引线300的部分可能在结构上薄弱。

上述接头保护模块400可以加强容纳部分220和壳体梯台T的相邻区域的刚度。另外，由于上述的排气模块500设置在接头保护模块400上，因此可以使通过电芯壳体200中电极引线300所位于的区域或与其相邻的区域排放的排放气体最小化。具体来说，根据本公开，由于排放气体可以在排放气体流集中通过设置有接头保护模块400的部分的状态下，向电芯壳体200的外部排放，因此，因为结构薄弱部分(即，壳体梯台T的支撑电极引线300的部分)可以在内部压力增大时不均匀地破裂，所以可以防止排放气体以不可预测的方向或从电芯壳体200的不可预测部分排放。换言之，与电芯壳体200的其他部分相比，壳体梯台T可能在结构上更弱，因此，如果排放气体因为电芯壳体200缺乏有效的释放气体的手段而积聚以产生过大的内部压力，则壳体梯台T可能会破裂。然而，接头保护模块400的排气模块500可以允许这种有效的释放气体的手段以避免对电芯壳体200(即，壳体梯台T)的不期望的压力。

图5是图1的电池电芯10的整体分解立体图。

参照图3至图5，接头保护模块400可以设置在上述电芯主体110的至少一侧上。在此状态下，接头保护模块400可以至少部分地覆盖电极接头120的上侧和下侧。接头保护模块400可以设置在电芯主体110的一侧上，以覆盖电极接头120的上侧和下侧的大部分。

具体来说，接头保护模块400可以包括第一保护帽410和第二保护帽420。

第一保护帽410可以设置在电芯主体110的至少一侧上。另外，第一保护帽410可以至少部分地覆盖电极接头120的上侧。

第一保护帽410可以包括第一帽体412和第一帽翼414。

第一帽体412可以至少部分地覆盖电极接头120的上侧。另外，第一帽体412可以被配置为具有与电芯壳体200的面对第一帽体412的内表面相对应的形状。

第一帽翼414可以被配置为从第一帽体412的两端延伸。第一帽翼414可以被配置为在电芯主体110的未沿其定位电极接头120的那侧的部分处覆盖电芯主体110的一侧。换言之，电极接头120可以从电芯主体110的一侧延伸，并且第一帽翼414可以位于电芯主体110的与电极接头120相同的一侧上，但是可以覆盖电极接头120的与电极接头120相邻的那侧的一部分(例如，电极接头120不位于的部分)。

第二保护帽420可以设置于电芯主体110的至少一侧。另外，第二保护帽420在上下方向上连接到第一保护帽410，并且可以至少部分地覆盖电极接头120的下侧。

第二保护帽420可以包括第二帽体422和第二帽翼424。

第二帽体422可以至少部分地覆盖电极接头120的下侧。另外，第二帽体422可以被配置为具有与电芯壳体200的面对第二帽体422的内表面相对应的形状。

第二帽翼424可以被配置为从第二帽体422的两端延伸。第二帽翼424可以被配置为在电芯主体110的电极接头120不位于的那侧的部分处覆盖电芯主体110的一侧。换言之，电极接头120可以从电芯主体110的一侧延伸，并且第二帽翼424可以位于电芯主体110的与电极接头120相同的一侧上，但是可以覆盖电芯主体110的与电极接头120相邻的那侧的一部分(例如，电极接头120不位于的部分)。

第一保护帽410和第二保护帽420可以在电极接头120的上下方向上彼此组装，以至少部分地围绕电极接头120。

因此，可以使由从外部通过电芯壳体200传递的外力引起的冲击被传递到电极接头120最小化。另外，由于由从部传递到电芯壳体200的外力引起的冲击甚至可以分散在电芯主体110中的电极接头120不位于的区域中，因此可以进一步最小化施加到电极接头120的冲击。

再次参照图3至图5，接头保护模块400可以被配置为使得其至少一部分与电芯主体110紧密接触。

具体来说，第一保护帽410的第一帽翼414和第二保护帽420的第二帽翼424可以被配置为在电芯主体110的电极接头120不位于的部分处与电芯主体110的一侧紧密接触。因此，由从外部传递到电芯壳体200的外力引起的冲击可以更可靠地分散到整个电芯主体110，因此可以使施加到电极接头120的冲击进一步最小化。

另外，由于在电芯主体110的电极接头120不位于的部分处，接头保护模块400的一部分与电芯主体110的一侧紧密接触，因此排放气体流可以更集中到接头保护模块400中。因此，由于排放气体流更集中在设置在接头保护模块400上的排气模块500上，所以可以促使排放气体向电芯壳体200的外部排放。

在下文中，将更详细地描述本公开的排气模块500。

图6是示出了当图1的电池电芯10的内部压力增大时向电芯壳体200的外部排出排放气体的状态的图。

参照图3至图6，接头保护模块400可以包括排气通道P。另外，电芯壳体200可以具有设置在与排气通道P相对应的位置处的排气孔O。也就是说，如下文进一步详细描述的，排气孔O可以被定位为与排气通道P连通。

作为示例，排气通道P可以具有与电芯壳体200的内部和外部连通的中空通道。排气通道P可以设置在如上所述的第一保护帽410的第一帽体412上，但不限于此，并且也可以设置于第二保护帽420的第二帽体422。

另外，排气孔O可以具有与排气通道P的出口(排气通道P的面对电芯壳体200的外部的区域)相对应的预定面积。排气孔O可以设置在上述第一壳体构件200a上，但不限于此，并且还可以设置于第二壳体构件200b上。

排气模块500可以被配置为根据电芯壳体200的内部压力的变化提供排气通道P和排气孔O之间的连通，或者阻断排气通道P和排气孔O之间的连通。

也就是说，排气模块500的一部分可以设置在排气通道P中。另外，当电芯壳体200的内部压力增大时，排气模块500可以通过打开排气通道P而引导排放气体向电芯壳体200的外部排放。另外，当电芯壳体200的内部压力降低时，排气模块500可以通过关闭排气通道P来阻挡氧气流入电芯壳体200中。

根据本公开的该实施方式，通过控制排气孔O和排气通道P之间的连通的排气模块500，排放气体可以通过接头保护模块400所设置在的部分更稳定地向电芯壳体200的外部排放。另外，当排放气体排放到电芯壳体200的外部，使得电芯壳体200的内部压力降低时，通过关闭排气通道P而使氧气流入电芯壳体200最小化，从而使电池电芯10内部起火的可能性最小化。

再次参照图3至图6，排气模块500可以包括阀510、支撑构件520和弹性构件530。

阀510可以被配置为根据电芯壳体200的内部压力变化而打开和关闭排气通道P。阀510可以设置在上述排气通道P中。

另外，阀510可以包括第一部分512和第二部分514。

第一部分512设置在排气通道P中，并且可以设置为其至少一部分对应于与接头保护模块400内部连通的连通孔P1的形状。具体而言，第一部分512的至少一部分可以形成为锥形形状。换言之，第一部分512的尺寸和形状被设计为装配在连通孔P1内以堵塞连通孔P1并防止气体或空气通过其流动。

第二部分514可以连接到第一部分512并且被设置为比第一部分512更靠近排气孔O。另外，第二部分514可以在径向方向上以比第一部分512更突出(例如，更宽)的形状设置。

支撑构件520可以包括排气引导单元522。排气引导单元522可以具有设置在与排气通道P和排气孔O相对应的位置处的孔H。也就是说，排气引导单元522的尺寸可以被设计为装配在排气孔O内并穿过排气孔O，并且孔H可以被限定在支撑构件520和排气引导单元522内。通过排气引导单元522的孔H，当电芯壳体200的内部压力增大时，可以向电芯壳体200的外部排出排放气体。

弹性构件530可以以弹性压缩状态设置在阀510和支撑构件520之间。作为示例，弹性构件530可以根据电芯壳体200的内部压力变化而向阀510提供预定弹力。

该弹性构件530可以设置在排气通道P中。具体而言，弹性构件530的一侧可以设置在支撑构件520处，并且弹性构件530的另一侧可以设置在阀510处。

具体来说，在电池电芯10处没有出现热失控现象的状态下(例如，当电池电芯10内不存在足够量的气体以产生克服弹性构件530的力的压力时)，阀510可以通过弹性构件530的弹力来关闭排气通道P。

此时，当根据电池电芯10的热失控在电芯壳体200内部产生排放气体并且电芯壳体200的内部压力增大到标准或阈值压力以上时，阀510可以朝向排气孔O移动。在此情况下，通过排放气体从电芯壳体200的内部施加到阀510的按压力可以增加到高于在弹性构件530在压缩状态下想要拉伸或延伸的方向上施加的、弹性构件530的弹性恢复力。因此，当在电池电芯10处出现热失控时，阀510可以在进一步压缩弹性构件530的方向上移动。利用此配置，排气通道P和排气孔O可以连通，并且排放气体可以通过形成于阀510的第一部分512和排气通道P的内表面之间的空间而向电芯壳体200的外部排放。

因此，排放气体可以通过排气通道P与排气孔O之间的连通而向电芯壳体200的外部快速地排放。此外，在排出排放气体之后，电芯壳体200的内部压力可以快速降低。

另外，阀510可以被配置为当排放气体排放到电芯壳体200的外部并且电芯壳体200的内部压力降低到标准或阈值压力以下时关闭排气通道P。如上所述，电芯壳体200的内部压力等于或小于阈值压力的情况可以表示排放气体已经被排放到电芯壳体200的外部使得弹性构件530在推动阀510的方向上膨胀的弹性恢复力大于通过电芯壳体200的内部压力施加到阀510的力的情况。因此，弹性构件530可以恢复到其初始状态。因此，如果排放气体被排放到外部并且电芯壳体200的内部压力降低，则阀510可以朝向排气通道P的连通孔P1移动以关闭排气通道P。

具体而言，排气引导单元522可以被配置为使得其至少一部分通过电芯壳体200的排气孔O突出到电芯壳体200的外部。也就是说，排气引导单元522的孔H的出口与电芯壳体200的形成有排气孔O的区域相比可以突出。

因此，在排放气体通过突出到外部的排气引导单元522的孔H的出口向电芯壳体200的外部排放的状态下，可以限制排放气体通过排气孔O和排气引导单元522之间的空间流回电芯壳体200的内部。

再次参照图4至图6，排气模块500还可以包括密封构件540。

密封构件540可以设置在电芯壳体200的内表面和支撑构件520之间。另外，密封构件540可以被配置为密封形成于排气引导单元522和排气孔O之间的空间。密封构件540可以设置在第一壳体构件200a的内表面和支撑构件520之间，但不限于此，并且还可以设置在第二壳体构件200b的内表面和支撑构件520之间。

作为示例，密封构件540可以是热熔融密封，但不限于此。

根据此实施方式，当电芯壳体200的内部压力增大时，排放气体可以仅通过接头保护模块400的排气通道P向电芯壳体200的外部排放。因此，可以更稳定地防止排放气体通过电芯壳体200的意料之外的或不期望的部分从电芯壳体200随机地排放，并且可以更稳定地促使排放气体通过接头保护模块400所设置在的部分排放。

具体而言，上述密封构件540可以被配置为围绕排气引导单元522的外周。也就是说，密封构件540可以被配置为在电芯壳体200的内表面和支撑构件520之间围绕排气引导单元522的整个外周。

根据此实施方式，可以更可靠地引导排放气体以通过接头保护模块400所设置在的部分排放。

再次参照图3至图6，接头保护模块400还可以包括安置槽C。

支撑构件520可以设置在安置槽C处。另外，安置槽C可以设置在上述第一保护帽410的第一帽体412上，但不限于此，并且还可以设置于第二保护帽420的第二帽体422。另外，安置槽C可以形成为在接头保护模块400的外表面处凹陷预定深度。

根据此实施方式，包括排气引导单元522的支撑构件520可以稳定地安置在接头保护模块400上。因此，当电芯壳体200的内部压力增大时，存在可以更稳定地排出排放气体的优点。

再次参照图3至图6，支撑构件520还可以包括联接孔524。

联接孔524可以被配置为通过联接构件B联接到接头保护模块400。作为示例，联接构件B可以是螺栓，但不限于此。

在实施方式中，联接孔524可以形成于支撑构件520的边缘的至少一部分中。另外，联接构件B可以***联接孔524中以将支撑构件520固定到第一保护帽410的第一帽体412。此外，联接构件B不限于在前实施方式，并且可以***联接孔524中，以将支撑构件520固定到第二保护帽420的第二帽体422。

根据此实施方式，包括排气引导单元522的支撑构件520可以更稳定地固定到接头保护模块400。因此，当电芯壳体200的内部压力增大时，具有以下优点：可以更稳定地排出排放气体。

在下文中，将描述上述接头保护模块400的其他部件。

参照图3至图5，第一保护帽410和第二保护帽420可以通过钩联接彼此联接。通过钩联接，第一保护帽410和第二保护帽420可以以更容易且更简单的方式联接。

具体地说，第一保护帽410和第二保护帽420中的任何一个可以具有用于钩联接的紧固钩440。另外，第一保护帽410和第二保护帽420中的另一个可以具有钩槽450，紧固钩440装配到钩槽450中。

作为示例，紧固钩440可以形成为一对并设置在第二保护帽420上。一对紧固钩440可以从第二帽体422的两侧突出预定长度。

另外，钩槽450可以形成为一对，以对应于紧固钩440并设置在第一保护帽410上。一对钩槽450可以形成为能够在第一帽体412两侧固定紧固钩440的端部的槽形状。

此外，在接头保护模块400中，紧固钩440和钩槽450形成于的位置不限于以上实施方式，并且紧固钩440设置在第一保护帽410上而钩槽450设置在第二保护帽420上也是可行的。

再次参照图3和图4，接头保护模块400还可以包括电极引线300穿过的引线槽430。引线槽430可以形成于接头保护模块400的前侧。

具体来说，当第一保护帽410和第二保护帽420彼此联接时，如果从接头保护模块400的正面观察，则可以在上下方向上在第一保护帽410和第二保护帽420之间形成预定尺寸的开口空间。引线槽430可以对应于当第一保护帽410和第二保护帽420以此方式组装时形成的预定尺寸的开口空间。换言之，引线槽430可以是限定于第一保护帽410和第二保护帽420之间的空间，该空间的尺寸和形状被设计为容纳电极引线300。因此，在电极组件100与接头保护模块400和电极引线300组装在一起之后，第一保护帽410设置在电极引线300的第一(例如，上)侧上，而第二保护帽420设置在电极引线300的第二(例如，下)侧上。

根据此实施方式，可以防止电极引线300被损坏并且最小化电极引线300中的短路的出现。

图7是示出了根据本公开的第二实施方式的电池电芯12的图。

由于根据此实施方式的电池电芯12与在前实施方式的电池电芯10类似，因此将不再描述与在前实施方式的部件基本相同或相似的部件，并且将详细描述与在前实施方式不同的特征。

参照图7，在根据此实施方式的电池电芯12中，排气模块500还可以包括缓冲构件R。作为示例，缓冲构件R可以由诸如橡胶、硅酮或聚氨酯的材料制成，但不限于至此。

缓冲构件R设置在排气通道P的入口处(排气通道P的面对电芯壳体200的内部的区域)，并且可以被配置为当电芯壳体200的内部压力减小时接触阀510。

在根据此实施方式的电池电芯12中，连通孔P1的与阀510的第一部分512接触的部分可以形成为锥形形状。另外，第一部分512的与连通孔P1的锥形部分接触的部分可以形成为锥形形状。此外，缓冲构件R可以设置在连通孔P1的形成为锥形形状的部分上。

当排放气体被排放到电芯壳体200的外部，缓冲构件R可以与阀510的第一部分512接触，使得电芯壳体200的内部压力降低到阈值压力以下。因此，即使当阀510随着电芯壳体200的内部压力降低到阈值压力以下而关闭排气通道P时，对阀510的损坏也可以最小化。

此外，可以设置根据本公开的一个或更多个电池电芯10、12，以配置电池模块。也就是说，根据本公开的电池模块可以包括一个或更多个根据本公开的电池电芯10、12。具体来说，一个或更多个电池电芯10、12可以构成电芯组件，并且该电芯组件可以容纳在模块壳体中。

另外，可以设置至少一个根据本公开的电池模块来配置电池组。也就是说，根据本公开的电池组可以包括至少一个根据本公开的电池模块。另外，电池组还可以包括用于在其中容纳电池模块的电池组壳体以及用于控制电池组的充电和放电的各种装置，例如电池管理***(BMS)、电流传感器和熔丝。

另外，根据本公开的电池组可以应用于车辆，诸如电动车辆。也就是说，根据本公开的车辆可以包括至少一个根据本公开的电池组。

已经详细描述了本公开。然而，应当理解，详细描述和具体示例，虽然表示本公开的优选实施方式，但仅以示例的方式给出，因为根据此详细描述，本公开的范围内的各种变型和修改对于本领域技术人员而言将变得清楚。

此外，尽管本文使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”和“后”的表示方向的术语，但选择这些术语只是为了便于描述，并且对于本领域技术人员来说显而易见的是，这些术语可以依据所提及元件或观察者的位置而变化。

[附图标记]

10、12：电池电芯

100：电极组件

110：电芯主体

120：电极接头

200：电芯壳体

O：排气孔

300：电极引线

400：接头保护模块

P：排气通道

C：安置槽

500：排气模块

510：阀

520：支撑构件

522：排气引导单元

H：孔

524：联接孔

530：弹性构件

540：密封构件

R：缓冲构件

B：联接构件

Claims (18)

1.一种电池电芯，该电池电芯包括：

电极组件，该电极组件包括电芯主体和设置于所述电芯主体的两侧中的至少一侧的电极接头；

电芯壳体，该电芯壳体被配置为将所述电极组件容纳在该电芯壳体中；

电极引线，该电极引线被引出到所述电芯壳体之外预定长度并通过所述电极接头连接到所述电极组件；

接头保护模块，该接头保护模块容纳在所述电芯壳体中并且被配置为覆盖所述电极接头的至少一部分；以及

排气模块，该排气模块联接到所述接头保护模块并且被配置为当所述电芯壳体的内部压力增大时引导排放气体被排放到所述电芯壳体之外。

2.根据权利要求1所述的电池电芯，

其中，所述接头保护模块包括排气通道，

所述电芯壳体包括设置在与所述排气通道相对应的位置处的排气孔，并且

所述排气模块被配置为根据所述电芯壳体的内部压力的变化来打开和关闭所述排气通道与所述排气孔之间的连通。

3.根据权利要求2所述的电池电芯，

其中，所述排气模块包括：

阀，该阀被配置为根据所述电芯壳体的内部压力的变化而打开或关闭所述排气通道；

支撑构件，该支撑构件包括排气引导单元，该排气引导单元具有设置在与所述排气通道和所述排气孔相对应的位置处的孔；以及

弹性构件，该弹性构件以弹性压缩状态设置在所述阀和所述支撑构件之间。

4.根据权利要求3所述的电池电芯，

其中，所述排气引导单元被配置为通过所述排气孔至少部分地突出到所述电芯壳体之外。

5.根据权利要求3所述的电池电芯，

其中，所述排气模块还包括密封构件，该密封构件设置在所述电芯壳体的内表面和所述支撑构件之间，所述密封构件被配置为密封所述排气引导单元和所述排气孔之间的空间。

6.根据权利要求5所述的电池电芯，

其中，所述密封构件被配置为围绕所述排气引导单元的外周。

7.根据权利要求3所述的电池电芯，

其中，所述接头保护模块包括安置槽，所述支撑构件设置在所述安置槽处。

8.根据权利要求3所述的电池电芯，

其中，所述支撑构件包括联接孔，该联接孔被配置为利用联接构件联接至所述接头保护模块。

9.根据权利要求3所述的电池电芯，

其中，所述排气模块还包括缓冲构件，该缓冲构件设置在所述排气通道的入口处并且被配置为当所述电芯壳体的内部压力降低时接触所述阀。

10.根据权利要求1所述的电池电芯，

其中，所述接头保护模块被配置为具有与所述电芯壳体的面对所述接头保护模块的内表面相对应的形状。

11.根据权利要求1所述的电池电芯，

其中，联接所述电极接头和所述电极引线的联接部分位于所述接头保护模块的内部空间中。

12.根据权利要求1所述的电池电芯，

其中，所述接头保护模块的至少一部分与所述电芯主体紧密接触。

13.根据权利要求1所述的电池电芯，

其中，所述接头保护模块设置在所述电芯壳体的内表面与所述电极组件之间，

其中，所述接头保护模块的第一端位于所述电极组件的第一侧，

所述接头保护模块的第二端位于联接所述电极接头和所述电极引线的联接部分处，并且

所述电极接头被配置为在所述接头保护模块的所述第一端和所述接头保护模块的所述第二端之间至少部分地被所述接头保护模块围绕。

14.根据权利要求1所述的电池电芯，其中，所述接头保护模块设置在所述电芯主体的至少一侧上，并且被配置为至少部分地覆盖所述电极接头的上侧和下侧。

15.根据权利要求1所述的电池电芯，其中，所述电芯壳体限定第一孔，并且所述排气模块限定第二孔，该第二孔被配置为与所述第一孔连通以允许气体从所述电芯壳体逸出。

16.一种电池模块，该电池模块包括至少一个根据权利要求1至15中的任一项所述的电池电芯。

17.一种电池组，该电池组包括至少一个根据权利要求16所述的电池模块。

18.一种车辆，该车辆包括至少一个根据权利要求17所述的电池组。