CN116845476A - 一种电池及电池包 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池技术领域，公开了一种电池及电池包，包括：外壳，内部形成容纳空间；防爆阀，设置于外壳的侧面；极组，位于容纳空间内；支撑件，设置于容纳空间内，支撑件位于外壳设置有防爆阀的侧面与极组之间；支撑件包括环形主体和限位部，限位部沿环形主体的宽度方向支撑于环形主体内圈的两侧。本发明通过设置支撑件，支撑于外壳的侧面和极组之间，使外壳与极组之间预留出排气空间，减小气体传输阻力，便于电池内部的气体迅速排出，保证电池安全性；并且，通过设置限位部，在环形主体的内部对环形主体的两侧进行支撑，避免支撑件在宽度方向产生凹陷变形，便于支撑件的装配，并且保证环形主体中心孔的排气效果。

Description

一种电池及电池包

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种电池及电池包。

背景技术

目前，随着新能源汽车行业的蓬勃发展，消费者对于新能源汽车的安全性能要求越来越高，而电量、续航里程、高镍体系的应用也使得电池失控的风险增加。当电池发生内部极组短路或者是遭到碰撞、泡水等原因，其均会在很短时间内产生大量高温气体，积聚于电池内。因此，为了提高电池的安全性能，电池上通常会设置防爆阀，当电池运行异常使内部产生气体时，可以通过防爆阀排出气体，以免造成较大的安全事故。

对于长度比较长的电池，例如刀片电池，如果将防爆阀设置在电池的外壳的端部盖板上会导致气体传输路径长，不利于气体排出，因此，通常将防爆阀设置于电池外壳的侧面从而均衡热失控时气体传输的路径。但是，外壳的侧面与极组之间的排气空间较小，会导致电池内部气体传输阻力较大，不利于电池内部的气体迅速排出，存在安全隐患。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种电池及电池包，以解决外壳的侧面与极组之间的排气空间较小，会导致电池内部气体传输阻力较大，不利于电池内部的气体迅速排出，存在安全隐患的问题。

第一方面，本发明提供了一种电池，包括：外壳，内部形成容纳空间；防爆阀，设置于所述外壳的侧面；极组，位于所述容纳空间内；支撑件，设置于所述容纳空间内，所述支撑件位于所述外壳设置有所述防爆阀的侧面与所述极组之间；所述支撑件包括环形主体和限位部，所述限位部沿所述环形主体的宽度方向支撑于所述环形主体内圈的两侧。

通过设置支撑件，支撑于外壳的侧面和极组之间，使外壳与极组之间预留出排气空间，减小气体传输阻力，便于电池内部的气体迅速排出，保证电池安全性；并且，通过设置限位部，在环形主体的内部对环形主体的两侧进行支撑，避免支撑件在宽度方向产生凹陷变形，便于支撑件的装配，并且保证环形主体中心孔的排气效果。

在一种可选的实施方式中，所述限位部包括第一分部和第二分部，所述第一分部的第一端与所述环形主体内圈的一侧连接，所述第二分部的第一端与所述环形主体内圈的另一侧连接，所述第一分部的第二端和所述第二分部的第二端相互靠近设置。使第一分部和第二分部相互靠近设置，保证限位部整体对环形主体的支撑效果；第一分部的第二端和第二分部的第二端之间具有间隙，在排气过程中，当气体达到预定压力时，可以使第一分部和第二分部分别沿长度方向偏移运动，因此位于限位部两侧的中心孔可以相连通，使气体有效排放至防爆阀。

在一种可选的实施方式中，所述第一分部的第二端和所述第二分部的第二端之间的间隙小于0.5mm。在保证了第一分部和第二分部在预定压力下可以产生偏移运动的同时，保证第一分部和第二分部对环形主体的支撑效果。

在一种可选的实施方式中，所述第一分部的侧壁与所述环形主体的内圈之间的夹角α大于或等于120°，和/或，所述第二分部的侧壁与所述环形主体的内圈之间的夹角α大于或等于120°。避免气体在第一分部的侧壁和环形主体的内圈连接处以及第二分部的侧壁和环形主体的内圈连接处产生涡流，保证气体的平滑过渡。

在一种可选的实施方式中，所述第一分部的侧壁与所述第一分部的第二端通过弧形结构过渡连接，和/或，所述第二分部的侧壁与所述第二分部的第二端通过弧形结构过渡连接。因此，降低第一分部和第二分部对气体的阻挡作用，使气体在位于限位部两侧的中心孔之间平滑流通。

在一种可选的实施方式中，所述限位部设置有一个，一个所述限位部对应所述环形主体沿长度方向的中间位置设置；或者是，所述限位部设置有若干个，若干个所述限位部沿所述环形主体的长度方向间隔设置。在保证环形主体中心孔的排气空间的同时，保证限位部对环形主体的支撑效果。

在一种可选的实施方式中，所述电池的长度L大于或等于300mm，所述电池的宽度D小于或等于30mm。因此，支撑件应用于长度较大且宽度较小的电池，从而使得环形主体长度较大而宽度较小，环形主体沿长度方向的中部位置易于向内凹陷变形，因此，通过设置限位部，向环形主体提供支撑，避免环形主体产生变形。

在一种可选的实施方式中，所述环形主体的中心孔与所述防爆阀对应设置。因此，电池内的气体经由环形主体的中心孔后可直接到达防爆阀位置，便于气体贯通排出。

在一种可选的实施方式中，所述支撑件还包括凸出部，所述凸出部与所述环形主体的内壁连接并朝向所述环形主体的中心孔延伸。在保证了环形主体中心孔的排气空间的同时，增大支撑件在外壳和极组之间的支撑面积。

第二方面，本发明还提供了一种电池包，包括上述的电池。

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为本发明实施例的电池的整体结构示意图；

图2为本发明实施例的电池的分解结构示意图；

图3为本发明实施例的壳体和防爆阀的结构示意图；

图4为本发明实施例的极组和支撑件的结构示意图；

图5为本发明实施例的支撑件的结构示意图；

图6为图5的主视结构示意图；

图7为本发明实施例的限位部的局部结构示意图。

附图标记说明：

1、外壳；101、容纳空间；102、壳体；103、盖板；104、绝缘保护膜；2、防爆阀；3、极组；4、支撑件；401、环形主体；4011、中心孔；402、限位部；4021、第一分部；4022、第二分部；403、凸出部。

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7，描述本发明的实施例。

根据本发明的实施例，一方面，提供了一种电池，包括外壳1、防爆阀2、极组3和支撑件4。外壳1内部形成容纳空间101，防爆阀2设置于外壳1的侧面，极组3位于容纳空间101内。支撑件4设置于容纳空间101内，支撑件4位于外壳1设置有防爆阀2的侧面与极组3之间。支撑件4包括环形主体401和限位部402，限位部402沿环形主体401的宽度方向支撑于环形主体401内圈的两侧。

通过设置支撑件4，支撑于外壳1的侧面和极组3之间，使外壳1与极组3之间预留出排气空间，减小气体传输阻力，便于电池内部的气体迅速排出，保证电池安全性；并且，通过设置限位部402，在环形主体401的内部对环形主体401的两侧进行支撑，避免支撑件4在宽度方向产生凹陷变形，便于支撑件4的装配，并且保证环形主体401中心孔4011的排气效果。

需要说明的是，电池内的气体通过环形主体401的中心孔4011，并经过防爆阀2排出。

值得说明的是，对于长度比较大、宽度比较小的电池，例如刀片电池，支撑件4对应电池的侧面设置，使得支撑件4同样为长度比较大、宽度比较小的结构。支撑件4若采用注塑方式加工，不仅成本高，而且由于工艺问题需要分段注塑，会大大增加装配难度。因此，支撑件4可采用模切成“回”字型(也即环状结构)，成本低，成型方便，但是，由于支撑件4长度较长，导致支撑件4在长度方向的中间部位会向内凹陷，使得支撑件4不便于装配。因此，在本实施例中，通过设置限位部402能够对环形主体401进行支撑，避免发生变形。

在一个实施例中，如图5至图7所示，限位部402包括第一分部4021和第二分部4022，第一分部4021的第一端与环形主体401内圈的一侧连接，第二分部4022的第一端与环形主体401内圈的另一侧连接，第一分部4021的第二端和第二分部4022的第二端相互靠近设置。

通过使第一分部4021和第二分部4022相互靠近设置，保证限位部402整体对环形主体401的支撑效果；第一分部4021的第二端和第二分部4022的第二端之间具有间隙，在排气过程中，当气体达到较大压力时，可以使第一分部4021和第二分部4022分别沿长度方向偏移运动，因此位于限位部402两侧的中心孔4011可以相连通，使气体有效排放至防爆阀2。

值得说明的是，当进入环形主体401中心孔4011内的气体压力较大时，气体会施力于第一分部4021和第二分部4022，使第一分部4021和第二分部4022沿长度方向产生偏移运动，从而使第一分部4021和第二分部4022之间的距离增大，以使限位部402两侧的中心孔4011进行连通。

需要说明的是，防爆阀2可以在气体压力达到第一预设压力P1时开启，第一分部4021和第二分部4022可以在气体压力达到第二预设压力P2时发生偏移运动，并且P2小于P1。

在一个实施例中，第一分部4021的第二端和第二分部4022的第二端之间的间隙小于0.5mm。从而，在保证了第一分部4021和第二分部4022在预定压力下可以产生偏移运动的同时，保证第一分部4021和第二分部4022对环形主体401的支撑效果。

值得说明的是，若是第一分部4021和第二分部4022之间距离太大，会无法对环形主体401的两侧提供有效支撑，导致环形主体401仍会产生较大变形。

在一个实施例中，如图7所示，第一分部4021的侧壁与环形主体401的内圈之间的夹角α大于或等于120°，第二分部4022的侧壁与环形主体401的内圈之间的夹角α大于或等于120°。避免气体在第一分部4021的侧壁和环形主体401的内圈连接处以及第二分部4022的侧壁和环形主体401的内圈连接处产生涡流，保证气体的平滑过渡。

值得说明的是，请参阅图6和图7，若夹角α小于120°，气体由左侧中心孔4011进入右侧中心孔4011或者由右侧中心孔4011进入左侧中心孔4011时，限位部402(第一分部4021和第二分部4022)会对气体造成较大的阻挡，造成气体在夹角处产生涡流，影响气体的流通。

在一个实施例中，如图7所示，第一分部4021的侧壁与第一分部4021的第二端通过弧形结构过渡连接，第二分部4022的侧壁与第二分部4022的第二端通过弧形结构过渡连接。因此，降低第一分部4021和第二分部4022对气体的阻挡作用，使气体在位于限位部402两侧的中心孔4011之间平滑流通。

在一个实施例中，如图5和图6所示，限位部402设置有一个，一个限位部402对应环形主体401沿长度方向的中间位置设置。也即，第一分部4021和第二分部4022各设置有一个，第一分部4021对应环形主体401内圈的一侧的中间位置设置，第二分部4022对应环形主体401内圈的另一侧的中间位置设置，从而使第一分部4021和第二分部4022相对设置。

当然，在其他可替代的实施方式中，限位部402可以设置有若干个，若干个限位部402沿环形主体401的长度方向间隔设置。在保证环形主体401中心孔4011的排气空间的同时，保证限位部402对环形主体401的支撑效果。

值得说明的是，一个限位部402或者是若干个限位部402对应环形主体401的薄弱位置设置，从而起到支撑作用。

在一个实施例中，请参阅图6和图7，第一分部4021和第二分部4022沿环形主体401的横向中心线对称设置。

在一个实施例中，电池的长度L大于或等于300mm，电池的宽度D小于或等于30mm。因此，支撑件4应用于长度较大且宽度较小的电池，从而使得环形主体401长度较大而宽度较小，环形主体401沿长度方向的中部位置易于向内凹陷变形，因此，通过设置限位部402，向环形主体401提供支撑，避免环形主体401产生变形。

在一个实施例中，请参阅图1至图4，环形主体401的中心孔4011与防爆阀2对应设置。因此，电池内的气体经由环形主体401的中心孔4011后可直接到达防爆阀2位置，便于气体贯通排出。

在一个实施例中，如图5和图6所示，支撑件4还包括凸出部403，凸出部403与环形主体401的内壁连接并朝向环形主体401的中心孔4011延伸。在保证了环形主体401中心孔4011的排气空间的同时，增大支撑件4在外壳1和极组3之间的支撑面积。

值得说明的是，当支撑件4的支撑面积过小时，支撑件4的支撑强度不足，无法保证在外壳1和极组3之间形成稳定的排气空间。然而，若是将支撑件4的支撑面积做大，也即，使环形主体401的环宽增大，则会导致中心孔4011的面积整体减小，不利于排气。因此，在本实施例中，沿环形主体401内圈的长度方向，依次间隔设置若干个凸出部403，以增大支撑面积，并且，中心孔4011的面积不会整体减小，保证排气效果。进一步的，请参阅图6，位于环形主体401内圈的一侧的若干个凸出部403，与位于环形主体401内圈的另一侧的若干个凸出部403错位设置，从而避免两个凸出部403相对设置造成对气体的阻挡。

在一个实施例中，如图1至图3所示，防爆阀2设置有两个。两个防爆阀2分别与位于限位部402两侧的两个中心孔4011对应设置。

当然，在其他可替代的实施方式中，防爆阀2也可以设置为其他数量，例如一个、三个、四个……等，防爆阀2的数量可以根据设计需要具体设置。

在一个实施例中，如图1所示，外壳1为封闭结构，从而围合形成容纳空间101。具体的，外壳1包括壳体102和盖板103，壳体102的两端开口设置，盖板103设置有两个，两个盖板103分别封闭壳体102两端的两个开口。

当然，在其他可替代的实施方式中，壳体102的一端开口设置，壳体102的另一端为封闭设置，盖板103设置有一个，一个盖板103封闭于壳体102一端的开口处。

需要说明的是，盖板103与极组3电连接。

在一个实施例中，如图2所示，外壳1还包括绝缘保护膜104，绝缘保护膜104设置于壳体102的内表面和极组3的侧面之间，以使极组3和壳体102之间进行绝缘。

值得说明的是，请参阅图2，绝缘保护膜104设置于支撑件4的外部。

需要进一步说明的是，在电池需要排气时，电池处于高温高压状态，此时绝缘保护膜104的设置不会对气体的排放产生影响。

根据本发明的实施例，另一方面，还提供了一种电池包，包括上述的电池。

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 (10)

1.一种电池，其特征在于，包括：

外壳，内部形成容纳空间；

防爆阀，设置于所述外壳的侧面；

极组，位于所述容纳空间内；

支撑件，设置于所述容纳空间内，所述支撑件位于所述外壳设置有所述防爆阀的侧面与所述极组之间；所述支撑件包括环形主体和限位部，所述限位部沿所述环形主体的宽度方向支撑于所述环形主体内圈的两侧。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述限位部包括第一分部和第二分部，所述第一分部的第一端与所述环形主体内圈的一侧连接，所述第二分部的第一端与所述环形主体内圈的另一侧连接，所述第一分部的第二端和所述第二分部的第二端相互靠近设置。

3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述第一分部的第二端和所述第二分部的第二端之间的间隙小于0.5mm。

4.根据权利要求2或3所述的电池，其特征在于，所述第一分部的侧壁与所述环形主体的内圈之间的夹角α大于或等于120°，和/或，所述第二分部的侧壁与所述环形主体的内圈之间的夹角α大于或等于120°。

5.根据权利要求2或3所述的电池，其特征在于，所述第一分部的侧壁与所述第一分部的第二端通过弧形结构过渡连接，和/或，所述第二分部的侧壁与所述第二分部的第二端通过弧形结构过渡连接。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的电池，其特征在于，所述限位部设置有一个，一个所述限位部对应所述环形主体沿长度方向的中间位置设置；或者是，

所述限位部设置有若干个，若干个所述限位部沿所述环形主体的长度方向间隔设置。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的电池，其特征在于，所述电池的长度L大于或等于300mm，所述电池的宽度D小于或等于30mm。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的电池，其特征在于，所述环形主体的中心孔与所述防爆阀对应设置。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的电池，其特征在于，所述支撑件还包括凸出部，所述凸出部与所述环形主体的内壁连接并朝向所述环形主体的中心孔延伸。

10.一种电池包，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的电池。