CN116706416B

CN116706416B - 一种动力电池及电池包

Info

Publication number: CN116706416B
Application number: CN202310981384.9A
Authority: CN
Inventors: 张爽; 袁园; 刘昌辉; 向新宇
Original assignee: Svolt Energy Technology Co Ltd
Current assignee: Svolt Energy Technology Co Ltd
Priority date: 2023-08-07
Filing date: 2023-08-07
Publication date: 2023-10-13
Anticipated expiration: 2043-08-07
Also published as: CN116706416A

Abstract

本发明涉及电池技术领域，公开了一种动力电池及电池包，本发明的动力电池包括壳体、泄压机构和极组。在确定泄压通道尺寸时，根据壳体尺寸以及公式S=LHTβ/(L+H)/2计算出泄压通道的等效截面积S，并使S满足S1＜S＜S2，再根据公式W=S/T确定泄压通道的等效宽度，根据W1=S1/T计算泄压通道的等效宽度下限值，并根据壳体内腔尺寸以及泄压通道的等效宽度下限值确定极组的尺寸。可根据实际泄压机构的大小调整泄压通道的尺寸，规范化确定泄压通道的尺寸，泄压通道尺寸确定合理化，保证电池热失控时热气可通过泄压通道有效流通至泄压机构，降低热失控时电池壳体的破裂概率，有效提高电池的安全性能。

Description

一种动力电池及电池包

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种动力电池及电池包。

背景技术

电池作为一种高能的结构体，不可避免的存在热失控的问题。电池热失控过程即能量和物质释放的过程，其中，物质的释放主要包括气体的释放。现有技术中通过在电池壳体上设置防爆阀以排出电池热失控时产生的热气。热气在壳体内通过极组与壳体内壁之间的泄压通道流通至防爆阀。现有的泄压通道尺寸未与防爆阀的面积相关联，泄压通道尺寸设计不规范，导致热气无法快速有效流通至防爆阀，进而导致电池壳体爆裂，严重影响电池的安全性能。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种动力电池及电池包，以解决现有电池的泄压通道尺寸设计不规范容易导致电池壳体爆裂的问题。

第一方面，本发明提供了一种动力电池，包括壳体、泄压机构和极组，其中，所述壳体内腔的长度为L、高度为H、厚度为T；泄压机构设置于所述壳体上，所述泄压机构的开启区面积为S0；极组设置于所述壳体内；所述极组与所述壳体的内壁间隔设置以形成泄压通道；所述泄压通道的等效截面积为S，所述泄压通道的等效宽度为W；所述泄压通道的等效截面积的最小值为S1，所述泄压通道的等效截面积的最大值为S2，S1=0.1S0，S2=S0；电池的气体空间占有率为β，0.03≤β≤0.1，S=LHTβ/(L+H)/2，并且S1＜S＜S2；W=S/T。

有益效果：此结构的动力电池，在确定泄压通道尺寸时，根据壳体尺寸以及公式S=LHTβ/(L+H)/2计算出泄压通道的等效截面积S，并使S满足S1＜S＜S2，再根据公式W=S/T确定泄压通道的等效宽度，根据W1=S1/T计算泄压通道的等效宽度下限值，并根据壳体内腔的长度L、高度H、厚度T以及泄压通道的等效宽度下限值确定极组的尺寸。动力电池将泄压通道的等效截面积与泄压机构的开启区面积相关联，可根据实际泄压机构的大小调整泄压通道的尺寸，规范化确定泄压通道的尺寸，泄压通道尺寸确定合理化，保证电池热失控时热气可通过泄压通道有效流通至泄压机构，降低热失控时电池壳体的破裂概率，有效提高电池的安全性能。

在一种可选的实施方式中，所述极组的长度为l、高度为h，β=1-hl/(HL)。

有益效果：在没有气体空间占有率β的输入参数时，可根据公式β=1-hl/(HL)确定β值。

在一种可选的实施方式中，动力电池容量为C，动力电池额定电压为V，面积系数为α，0.3≤α≤1，S0=CVα。

有益效果：泄压机构的开启区面积可根据公式S0=CVα计算。

在一种可选的实施方式中，所述泄压机构设置于所述壳体的一侧端面上，所述极组的延伸方向与所述泄压机构所在的平面垂直。

有益效果：在电池出现热失控时，热气可沿着极组延伸方向流通至泄压机构处，以减小泄压路径曲折度，以在电池热失控时迅速有效地排出壳体内的热气，降低电池爆炸风险。

在一种可选的实施方式中，所述泄压机构为防爆阀。

在一种可选的实施方式中，所述极组的纵截面呈矩形，所述极组的棱边与所述壳体的棱边相对，所述极组的棱边设有倒角或内凹设置。

有益效果：极组的棱边设有倒角或内凹设置，以使极组的棱边与壳体内壁棱边之间的泄压通道的截面积大于其他位置处，防止气流转向时堵塞，保证气体经泄压通道顺畅流通至防爆阀，再经防爆阀排出壳体。

在一种可选的实施方式中，所述极组的棱边设有圆弧倒角。

有益效果：极组四角处圆弧过渡，即极组四角呈流线型，便于热气流通排出壳体。

在一种可选的实施方式中，还包括支撑结构，所述支撑结构支撑于所述极组与所述壳体之间，所述支撑结构用以防止所述极组移动堵塞所述泄压通道。

有益效果：支撑结构支撑于极组与壳体之间以防止极组移动堵塞泄压通道，保证热失控时的热气可以通过泄压通道顺畅流通至防爆阀处，降低电池热失控爆炸概率。

在一种可选的实施方式中，所述支撑结构包括支撑板和多个支撑部，多个所述支撑部间隔设于所述支撑板上，所述支撑板上设有多个透气孔，所述支撑板背向所述支撑部的一侧固定于所述极组上，所述支撑部远离所述支撑板的一侧抵接所述壳体。

有益效果：支撑结构的结构稳定、简单。

第二方面，本发明还提供了一种电池包，包括上述中任一项所述的动力电池。

有益效果：电池包内的动力电池将泄压通道的等效截面积与泄压机构的开启区面积相关联，可根据实际泄压机构的大小调整泄压通道的尺寸，泄压通道尺寸确定合理化，保证电池热失控时热气可通过泄压通道有效流通至泄压机构，降低热失控时电池壳体的破裂概率，有效提高电池包的安全性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的一种动力电池的第一角度剖视图；

图2为本发明实施例的一种动力电池的第二角度剖视图；

图3为本发明实施例的一种动力电池中的极组与泄压机构的位置关系示意图；

图4为本发明实施例的一种动力电池中的极组的示意图；

图5为本发明实施例的又一种动力电池中的极组的示意图；

图6为本发明实施例的再一种动力电池中的极组的示意图；

图7为本发明实施例的一种动力电池中的支撑结构的立体结构示意图；

图8为本发明实施例的一种动力电池中的支撑结构的侧视图；

图9为本发明实施例的一种动力电池中的支撑结构的示意图；

图10为本发明实施例的一种动力电池中的支撑结构的示意图；

图11为本发明实施例的一种动力电池中的支撑结构的示意图；

图12为方壳电池的示意图。

附图标记说明：

1、壳体；2、泄压机构；3、极组；301、极耳；4、泄压通道；5、支撑结构；501、支撑板；5011、透气孔；502、支撑部。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1至图8，描述本发明的实施例。

根据本发明的实施例，一方面，提供了一种动力电池，包括壳体1、泄压机构2和极组3，其中，壳体1内腔的长度为L、高度为H、厚度为T；泄压机构2设置于壳体1上，泄压机构2的开启区面积为S0；极组3设置于壳体1内；极组3与壳体1的内壁间隔设置以形成泄压通道4；泄压通道4的等效截面积为S，泄压通道4的等效宽度为W；泄压通道4的等效截面积的最小值为S1，泄压通道4的等效截面积的最大值为S2，S1=0.1S0，S2=S0；电池的气体空间占有率为β，0.03≤β≤0.1，S=LHTβ/(L+H)/2，并且S1＜S＜S2；W=S/T。相应地，W1=S1/T，其中，W1为泄压通道4的等效宽度下限值。

此结构的动力电池，在确定泄压通道4尺寸时，根据壳体1尺寸以及公式S=LHTβ/(L+H)/2计算出泄压通道4的等效截面积S，并使S满足S1＜S＜S2，再根据公式W=S/T确定泄压通道4的等效宽度，根据W1=S1/T计算泄压通道4的等效宽度下限值，并根据壳体1内腔的长度L、高度H、厚度T以及泄压通道4的等效宽度下限值确定极组3的尺寸。动力电池将泄压通道4的等效截面积与泄压机构2的开启区面积相关联，可根据实际泄压机构2的大小调整泄压通道4的尺寸，防止泄压通道4的尺寸过小影响排气，或泄压通道4尺寸过大降低电池的空间利用率，以规范化确定泄压通道4的尺寸，泄压通道4尺寸确定合理化，保证电池热失控时热气可通过泄压通道4有效流通至泄压机构，降低热失控时电池壳体1的破裂概率，有效提高电池的安全性能。

泄压通道4的等效截面积S为各处泄压通道截面积的平均值，泄压通道4的等效宽度为W为各处泄压通道宽度的平均值。

气体空间占有率β即壳体1中非固体物质的占比。

在一个实施例中，极组的厚度与壳体内腔的厚度近似相等，极组3的长度为l、高度为h，β=1-hl/(HL)。在没有气体空间占有率β的输入参数时，可根据公式β=1-hl/(HL)确定β值。

动力电池容量为C，动力电池额定电压为V，面积系数为α，0.3≤α≤1，S0=CVα。泄压机构2的开启区面积可以提前输入定值，也可根据公式S0=CVα计算。面积系数α与材料体系有关，材料体系越活泼，能量密度越高，面积系数α越大。

首先，面积系数α直接与材料体系的活泼性质相关，材料反应产气量越大，产气速率越快，相应的泄压机构的需求面积就越大。通过电池热失控产气量测试实验可以得到泄压机构的泄压面积的参考值：不同材料体系单位安时产气量范围在0.3L -1.8L，假设壳体的耐压强度相同，且要求用相同的时间和排气速率释放完所有气体，那么泄压机构的面积应该与材料体系单位安时的产气量正相关，理想条件下可能呈线性相关，这是面积系数α取值的理论前提。

其次，表1和表2为实测的不同材料体系单位安时产气量数据，在此前提下，经过对现有产品的测算，存在一个系数α，近似等于电池容量和电压的乘积与泄压机构的面积的比值。此时面积系数α是一个较大的取值范围；

然后，经过将材料体系分类，修正得到表1和表2的参考值范围，根据实测的产气量数据，可以缩小至约0.1；

最后，考虑设计因素如注液系数、压实密度等对产气的影响，设计人员最终可以将取值范围波动缩小至0.1以内。

举例说明：对于动力铁锂体系电芯，已知实测产气量为1.0L/Ah，面积系数α取值的范围在0.4-0.7；根据区间的对应关系，可以缩小范围为0.6-0.7；考虑电芯的设计，其能量密度偏高，可以取值为0.65-0.7。

特殊说明：对于非纯液态电解液体系，比如固态和半固态（凝聚态为半固态的一种），正极材料选择三元锂；如果是多种材料混掺的体系，则根据混掺的比例权重计算出产气量，也可实测出产气量，再进行面积系数α取值参考。

表1

表2

如图1至图3所示，泄压机构2设置于壳体1的一侧端面上，极组3的延伸方向与泄压机构2所在的平面垂直。在电池出现热失控时，热气可沿着极组3延伸方向流通至泄压机构2处，以减小泄压路径曲折度，以在电池热失控时迅速有效地排出壳体1内的热气，降低电池爆炸风险。

可选地，在一个实施例中，如图1和图2所示，动力电池为刀片电池，壳体1呈长刀片状，泄压机构2设于壳体1的一侧端面上。

在其他实施例中，壳体1的两个端面上还可分别设置一个泄压机构2。

可选地，在一个实施例中，泄压机构2为防爆阀。壳体1的一侧端面上开设安装孔，防爆阀安装在安装孔内。

如图1所示，极组3的纵截面呈矩形，极组3的棱边与壳体1的棱边相对，由于热气流通时在极组3的棱边处气流方向发生改变，气体容易在此处堵塞，极组3的棱边设有倒角或内凹设置，以使极组3的棱边与壳体1内壁棱边之间的泄压通道4的截面积大于其他位置处，防止气流转向时堵塞，保证气体经泄压通道4顺畅流通至防爆阀，再经防爆阀排出壳体1。

可选地，在一个实施例中，如图1所示，极组3的棱边设有圆弧倒角，极组3四角处圆弧过渡，即极组3四角呈流线型，便于热气流通排出壳体1。

如图6所示，在其他实施例中，在极组3的棱边处还可倒直角。在其他的实施例中，如图4和图5所示，极组3的棱边处还可内凹设置，每个棱边处的内凹部可呈矩形、圆弧面形或者任意其他形状。

由于极组3与壳体1内壁之间留有泄压通道4，在动力电池热失控的气流作用下或者外力撞击作用下，极组3容易移动堵塞泄压通道4，导致热失控时产生的热气无法流通至防爆阀处并排出。为了解决这一问题，在一个实施例中，如图7和图8所示，动力电池还包括支撑结构5，支撑结构5支撑于极组3与壳体1之间，支撑结构5用以防止极组3移动堵塞泄压通道4，保证热失控时的热气可以通过泄压通道4顺畅流通至防爆阀处，降低电池热失控爆炸概率。

具体而言，参见图7和图8，支撑结构5包括支撑板501和多个支撑部502，多个支撑部502间隔设于支撑板501上，支撑板501上设有多个透气孔5011，支撑结构5结构稳定、简单。支撑板501背向支撑部502的一侧固定于极组3上，支撑部502远离支撑板501的一侧抵接壳体1，支撑部502将支撑板501与壳体1内壁间隔开以形成排气通道，电池热失控时经极组3散发的热气通过透气孔5011排出至支撑板501与壳体1内壁之间的泄压通道4，再经泄压通道4流通至防爆阀。

可选地，在一个实施例中，透气孔5011为矩形孔，支撑部502为四棱柱。

在其他实施例中，支撑结构5还可呈框架状；或者每个支撑结构5还可包括两个相对设置的支撑板501，支撑板501之间设置多个间隔设置的支撑部502。

在其他实施例中，如图9所示，支撑结构5还可呈矩形板状，支撑结构中部设有一个长条形孔，条形孔上间隔设有多个加强筋，加强筋的厚度大于支撑结构，以在支撑结构的长度方向形成气道。

如图10所示，支撑结构5还可呈矩形板状，在支撑结构5上设有均匀设置多个透气孔，在支撑结构朝向壳体的一侧面的宽度方向上的两侧设置凸起部，以通过凸起部形成气道。

如图11所示，支撑结构5还可呈板状，支撑结构在长度方向上宽度不一设置，其一段宽度大，一段宽度小，宽度小的位置用于透气，宽度大位置处的支撑板上设置凸块结构，通过凸块结构形成气道。

如图12所示，动力电池还可为方壳电池，支撑结构5也可应用在方壳电池中，支撑结构5设置在方壳电池的极组与壳体之间，防止极组移动堵塞方壳电池的泄压通道。

可选地，在一个实施例中，支撑板501呈长条板状，支撑板501上设有两排和多列透气孔5011，以保证排气效果。例如，支撑板501上设有两排和三列支撑部502，两排支撑部502分别与两排透气孔5011同排设置，三列支撑部502分别设置在支撑板501的左右两侧和中部，以使支撑结构5有效支撑在极组3与壳体1之间，防止支撑板501塌陷。

如图1所示，壳体1两端设有开口，两个开口上分别设有正极盖板和负极盖板，正极盖板上设有正极柱，负极盖板上设有负极柱，开口、正极盖板、负极盖板、正极柱和负极柱图中均未示出。极组3两端设有极耳301，极组3两端的极耳分别为正极极耳和负极极耳，正极极耳连接正极连接片，负极极耳连接负极连接片，正极接片连接正极柱，负极连接片连接负极柱，正极柱和负极柱均向壳体1内延伸至泄压通道4内，正极柱和正极极耳支撑在极组3与正极盖板之间，负极柱和负极极耳支撑在极组3与负极盖板之间。正极盖板与极组3之间以及负极盖板与极组3之间无需设置支撑结构5，依靠极耳301与极柱在左右方向支撑极组3，以防止极组3左右移动阻塞壳体1左右两侧的泄压通道4即可。

支撑结构5设置在极组3的上下两侧，防止极组3上下移动堵塞极组3上下的泄压通道4。组装动力电池时，可先将支撑板501背向支撑部502的一面粘接在极组3的上部和下部，再将极组3与支撑结构5的整体结构放置于壳体1内。

确定动力电池泄压通道4尺寸的步骤如下：

1、根据公式S0=CVα计算防爆阀的开启区面积，其中电池的容量C=195Ah，额定电压V=3.2V，铁锂体系面积系数α取0.7，带入公式S0=CVα计算得出S0=436.8mm²；根据防爆阀的开启区面积确定任意位置的泄压通道4等效截面积的下限值S1=0.1，S0=43.7mm²，泄压通道4等效截面积上限值S2=436.8mm²；

2、根据泄压通道4等效截面积S=LHTβ/(L+H)/2，已知电池壳体1内腔的长度L=575mm，电池内腔的高度H=117mm，电池内腔的厚度T=21mm，输入的气体空间占有率β=5%，计算泄压通道4等效截面积S=51mm²，满足S1<S<S2；再通过公式W=S/T，计算泄压通道4等效宽度W=2.4mm，通过公式W1=S1/T，计算泄压通道4等效宽度下限W1=2.1mm，再以此为边界确定极组3尺寸；

3、若没有气体空间占有率β的输入参数，设计人员可根据实际情况输入极组3尺寸，回到步骤2判断是否满足要求。

例如，输入极组3尺寸长l=570mm，高h=114mm，计算气体空间占有率β=1-hl/(HL)=3.4%，计算泄压通道4等效截面积S=35mm²，经判定S<S1，则极组尺寸设计不合理；因此需要减小极组3尺寸以增大气体空间占有率β，可取极组3长l=570mm，高h=112.5mm，经计算β=4.7%，S=48mm²，经判断满足S1<S<S2，则此防爆阀和泄压通道4的尺寸设计是合理的。

实施例1

参照如上设计步骤，已知电池的容量C=195Ah，额定电压V=3.2V，铁锂体系面积系数α取0.7，电池壳体1内腔的长度L=575mm，电池内腔的高度H=117mm，电池内腔的厚度T=21mm，输入β为5.0%，计算得到极组尺寸h为114.6mm，l为557.8mm，S为51mm²， S1为43.7mm²，S2为436.8mm²，由于S1<S<S2，则可认定泄压通道的尺寸设计评价为合理。然后开展电池热失控测试，验证壳体开裂情况，计算结果和壳体的开裂情况如表3和表4所示。

对比例1

参照实施例1的设计步骤，输入极组尺寸h为115mm，l为561mm，计算得到β为4.1%，S为41.9mm²，S1为43.7mm²，S2为436.8mm²，由于S<S1，则可认定泄压通道尺寸设计评价为不合理。然后开展电池热失控测试，验证壳体开裂情况，计算结果和壳体的开裂情况如表3和表4所示。

对比例2

参照实施例1的设计步骤，输入极组尺寸h为114mm，l为570mm，计算得到β为3.4%，S为34.8mm²，S1为43.7mm²，S2为436.8mm²由于S<S1，则可认定泄压通道尺寸设计评价为不合理。然后开展电池热失控测试，验证壳体开裂情况，计算结果和壳体的开裂情况如表3和表4所示。

对比例3

参照实施例1设计步骤，输入极组尺寸h为114mm，l为564mm，计算得到β为4.4%，S为45.2mm²，S1为43.7mm²，S2为436.8mm²，由于S1<S<S2，则可认定泄压通道尺寸设计评价为合理。然后开展电池热失控测试，验证壳体开裂情况，计算结果和壳体的开裂情况如表3和表4所示。

表3

表4

实施例2

参照如上设计步骤，已知电池的容量C=106Ah，额定电压V=3.19V，铁锂体系面积系数α取0.65，电池壳体1内腔的长度L=578mm，电池内腔的高度H=91mm，电池内腔的厚度T=15mm，输入β为4%，计算得到极组尺寸h为89.4mm，l为558.8mm，S为23.6mm²，S1为22mm²，S2为219.8mm²，由于S1<S<S2，则可认定泄压通道尺寸设计评价为合理。然后开展电池热失控测试，验证壳体开裂情况，计算结果和壳体的开裂情况如表5和表6所示。

对比例4

参照如上实施例2的设计步骤，输入极组尺寸h为89mm，l为570mm，计算得到β为3.6%，S为20.9mm²，S1为22mm²，S2为219.8mm²，由于S<S1，则可认定泄压通道尺寸设计评价为不合理。然后开展电池热失控测试，验证壳体开裂情况，计算结果和壳体的开裂情况如表5和表6所示。

对比例5

参照如上实施例2设计步骤，输入极组尺寸h为89mm，l为566mm，计算得到β为4.2%，S为24.9mm²，S1为22mm²，S2为219.8mm²，由于S1<S<S2，则可认定泄压通道尺寸设计评价为合理。然后开展电池热失控测试，验证壳体开裂情况，计算结果和壳体的开裂情况如表5和表6所示。

表5

表6

实施例3

参照如上设计步骤，已知电池的容量C=150Ah，额定电压V=3.2V，铁锂体系面积系数α取0.7，电池壳体1内腔的长度L=574mm，电池内腔的高度H=120mm，电池内腔的厚度T=16mm，输入β为4.4%，计算得到极组尺寸h为117.8mm，l为555.4mm，S为34.9mm²，S1为33.6mm²，S2为336mm²，由于S1<S<S2，则可认定泄压通道尺寸设计评价为合理。然后开展电池热失控测试，验证壳体开裂情况，计算结果和壳体的开裂情况如表7和表8所示。

对比例6

参照如上实施例3设计步骤，输入极组尺寸h为118mm，l为559mm，计算得到β为4.2%，S为33.6mm²，S1为33.6mm²，S2为336mm²，由于S=S1，则可认定泄压通道尺寸设计评价为不合理。然后开展电池热失控测试，验证壳体开裂情况，计算结果和壳体的开裂情况如表7和表8所示。

对比例7

参照如上实施例3设计步骤，输入极组尺寸h为118mm，l为562mm，计算得到β为3.7%，S为29.6mm²，S1为33.6mm²，S2为336mm²，由于S1<S<S2，则可认定泄压通道尺寸设计评价为不合理。然后开展电池热失控测试，验证壳体开裂情况，计算结果和壳体的开裂情况如表7和表8所示。

表7

表8

由表3至表8可知，其中泄压通道尺寸设计评价为不合理的共测试15个壳体，其中壳体开裂9个，可见，对于相对不合理的通道设计，电池热失控后壳体开裂的频率为9/15，壳体开裂频率超过了50%，合理的泄压通道设计能够显著降低壳体破裂风险。

已知电池的容量C、额定电压V、面积系数α、电池壳体1内腔的长度L、电池内腔的高度H、电池内腔的厚度T，选择输入β计算得到极组尺寸h、l，以及 S、S1和S2；或者输入极组尺寸h、l，计算得到β、S、S1和S2，比较S、S1和S2的大小，判断泄压通道尺寸设计评价是否合理。然后开展电池热失控测试，验证壳体开裂情况，计算结果和壳体的开裂情况如表9和表10所示。

表9

表10

由表 10可知，不合理的泄压通道设计的壳体的开裂频率远大于合理的泄压通道设计的壳体的开裂频率，合理的泄压通道设计能够显著降低壳体破裂风险。

根据本发明的实施例，另一方面，还提供了一种电池包，包括上述的动力电池。

电池包内的动力电池将泄压通道4的等效截面积与泄压机构2的开启区面积相关联，可根据实际泄压机构2的大小调整泄压通道4的尺寸，泄压通道4尺寸确定合理化，保证电池热失控时热气可通过泄压通道4有效流通至泄压机构，降低热失控时电池壳体1的破裂概率，有效提高电池包的安全性能。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims

1.一种动力电池，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体内腔的长度为L、高度为H、厚度为T；

泄压机构，设置于所述壳体上，所述泄压机构的开启区面积为S0；

极组，设置于所述壳体内；所述极组与所述壳体的内壁间隔设置以形成泄压通道；

所述泄压通道的等效截面积为S，所述泄压通道的等效宽度为W；所述泄压通道的等效截面积的最小值为S1，所述泄压通道的等效截面积的最大值为S2，S1=0.1S0，S2=S0；电池的气体空间占有率为β，0.03≤β≤0.1，S=LHTβ/(L+H)/2，并且S1＜S＜S2；W=S/T；

还包括支撑结构，所述支撑结构支撑于所述极组与所述壳体之间，所述支撑结构用以防止所述极组移动堵塞所述泄压通道。

2.根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于，所述极组的长度为l、高度为h，β=1-hl/(HL)。

3.根据权利要求1或2所述的动力电池，其特征在于，动力电池容量为C，动力电池额定电压为V，面积系数为α，0.3≤α≤1，S0=CVα。

4.根据权利要求1或2所述的动力电池，其特征在于，所述泄压机构设置于所述壳体的一侧端面上，所述极组的延伸方向与所述泄压机构所在的平面垂直。

5.根据权利要求1或2所述的动力电池，其特征在于，所述泄压机构为防爆阀。

6.根据权利要求1或2所述的动力电池，其特征在于，所述极组的纵截面呈矩形，所述极组的棱边与所述壳体的棱边相对，所述极组的棱边设有倒角或内凹设置。

7.根据权利要求6所述的动力电池，其特征在于，所述极组的棱边设有圆弧倒角。

8.根据权利要求1或2所述的动力电池，其特征在于，所述支撑结构包括支撑板和多个支撑部，多个所述支撑部间隔设于所述支撑板上，所述支撑板上设有多个透气孔，所述支撑板背向所述支撑部的一侧固定于所述极组上，所述支撑部远离所述支撑板的一侧抵接所述壳体。

9.一种电池包，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的动力电池。