CN117096543B - 一种电池、电池模组和电池包 - Google Patents

一种电池、电池模组和电池包 Download PDF

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Abstract

本申请公开了电池、电池模组和电池包，电池包括壳体，壳体包括大面、连接大面的侧面以及连接大面和侧面的底面，大面、侧面和底面围合成容纳腔；盖板，盖板与壳体连接并盖封容纳腔；防爆阀，防爆阀设于盖板和/或底面上；电池满足：43.7≤A×S2/100S1≤121.7；其中，A为壳体的结构强度值；S1为防爆阀的泄气面积；S2为大面、侧面和底面的面积和。通过对壳体的整体结构强度和防爆阀壳体的表面积进行控制，使得电池电芯在运行过程中壳体不会发生坍塌并且防爆阀能够正常开启，解决了现有的电芯无法兼顾结构强度和安全性能，容易造成安全事故的问题，保证了电池电芯的安全运行。

Description

一种电池、电池模组和电池包
技术领域
本申请属于电池技术领域，具体涉及一种电池、电池模组和电池包。
背景技术
随着锂离子电池技术日益成熟，锂离子电池作为动力电池越来越广泛的应用于电动汽车和储能领域中，锂离子电池的电芯的结构强度和安全性能对于电芯的安全运行极为重要，然而现有的电芯往往无法兼顾结构强度和安全性能，容易造成安全事故。
发明内容
本申请提供一种电池、电池模组和电池包，旨在克服现有电池的电芯结构无法兼顾结构强度和安全性能，容易造成安全事故的问题。
本申请提供一种电池，包括：
壳体，所述壳体包括大面、连接大面的侧面以及连接大面和侧面的底面，所述大面、所述侧面和所述底面围合成容纳腔；
盖板，所述盖板与所述壳体连接并盖封所述容纳腔；
防爆阀，所述防爆阀设于所述盖板和/或所述底面上；
所述电池满足：43.7≤（A×S2）/100S1≤121.7；
其中，A为所述壳体的结构强度值；S1为所述防爆阀的泄气面积；S2为所述大面、所述侧面和所述底面的面积和。
在一些实施例中，所述壳体的结构强度由式1计算得到：
式1：A=a+b+d×109+c×e；
式中，a为所述壳体的抗拉强度值；b为所述壳体的屈服强度值；c为所述壳体的耐压强度值，d为所述壳体的漏率值；e为所述防爆阀的开启压力值。
在一些实施例中，所述壳体的漏率d满足：0.1×10-9Pa·m3/s≤d≤100×10-9Pa·m3/s。
在一些实施例中，所述防爆阀的开启压力e满足：0.4MPa≤e≤1.2MPa。
在一些实施例中，所述防爆阀的泄气面积S1与所述大面、所述侧面和所述底面的面积和S2的比值满足：3%≤S1/S2≤6%。
在一些实施例中，所述壳体的抗拉强度a满足：135MPa≤a≤175MPa；和/或，
所述壳体的屈服强度b满足：125MPa≤b≤200MPa；和/或，
所述壳体的耐压强度c满足：1.2MPa≤c≤2.5MPa。
在一些实施例中，所述防爆阀的泄气面积S满足式2所示的关系：
式2：S=γC；
式中，C为所述电池的容量；γ为材料系数，γ=1.6~6.6。
在一些实施例中，所述盖板包括第一边缘和与所述第一边缘相接的第二边缘，所述第一边缘的长度大于所述第二边缘，所述盖板上设有至少一个所述防爆阀，所述防爆阀与所述第一边缘的最短距离为5~10mm；和/或，
所述底面包括第三边缘和与所述第三边缘相接的第四边缘，所述第三边缘的长度大于所述第四边缘，所述底面有至少一个所述防爆阀，所述防爆阀与所述第三边缘的最短距离为5~10mm。
本申请还提供一种电池模组，包括上述任意一种实施例所述的电池。
本申请还提供一种电池包，包括上述电池模组。
本申请的有益效果在于，提供了一种电池，包括壳体和设置在壳体上的盖板，壳体和/或盖板上设有至少一个防爆阀，电池满足：43.7≤（A×S2）/100S1≤121.7；其中，A为壳体的结构强度值；S1为防爆阀的泄气面积；S2为大面、侧面和底面的面积和。通过对壳体的整体结构强度和防爆阀壳体的表面积进行控制，使得电池电芯在运行过程中壳体不会发生坍塌并且防爆阀能够正常开启，解决了现有的电芯无法兼顾结构强度和安全性能，容易造成安全事故的问题，保证了电池电芯的安全运行。
附图说明
下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1为本申请实施例提供的一种电池的壳体结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种电池的盖板结构示意图；
图3为本申请实施例提供的一种电池的防爆阀开阀前的状态示意图；
图4为本申请实施例提供的一种电池的防爆阀开阀后的状态示意图；
图5为本申请实施例提供的一种电池壳体破裂的状态示意图；
图6为本申请另一实施例提供的一种电池的壳体结构示意图；
图7为本申请另一实施例提供的一种电池的防爆阀开阀后的状态示意图；
图8为本申请另一实施例提供的一种电池的壳体结构示意图；
图9为本申请另一实施例提供的一种电池的防爆阀开阀后的状态示意图；
图10为本申请另一实施例提供的一种电池的盖板结构示意图。
附图标记：
10-壳体，101-大面，102-侧面，103-底面，104-容纳腔，11-第三边缘，12-第四边缘，20-盖板，21-第一边缘，22-第二边缘，30-防爆阀。
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、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅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，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。
参见图1和图2，本申请实施例提供一种电池，壳体10，壳体10包括大面101、连接大面101的侧面102以及连接大面101和侧面102的底面103，大面101、侧面102和底面103围合成容纳腔104；
盖板20，盖板20与壳体10连接并盖封容纳腔104；
防爆阀30，防爆阀30设于盖板20和/或底面103上；
电池满足：43.7≤A×S2/100S1≤121.7；
其中，A为壳体10的结构强度值；S1为防爆阀30的泄气面积；S2为大面101、侧面102和底面103的面积和。
防爆阀30的泄气面积是指在安全压力范围内，防爆阀30打开时允许气体或液体通过的通道面积。防爆阀30的泄气面积的大小直接影响防爆阀的排放能力。
常规状态下，如图3所示，当盖板20盖封容纳腔104时，防爆阀30呈闭合状态。当电池出现热失控的情况时，如图4所示，防爆阀30开启，内部物质和热量通过防爆阀30向外散逸；当壳体10稳定性不足，或散热出现阻碍时，如图5所示，壳体10收到内部冲击，容易产生破裂。
可以理解的是，（A×S2）/100S1的取值可以是43.7、50、60、70、80、90、100、110、120、121.7中的任意一值或任意两值之间的范围。壳体10的整体结构强度会影响电池电芯运行时壳体10的稳定性；在出现热失控等情况时，防爆阀30的泄气面积越大，越容易释放内部物质和热量，但是会对壳体10的稳定性造成影响。当（A×S2）/100S1的取值满足上述范围时，既能够满足壳体10在电池电芯不会发生坍塌，同时能够确保防爆阀30能够正常开启。
在一些实施方式中，壳体10的结构强度由式1计算得到：
式1：A=a+b+d×109+c×e；
式中，a为壳体10的抗拉强度值；b为壳体10的屈服强度值；c为壳体10的耐压强度值，d为壳体10的漏率值；e为防爆阀30的开启压力值。
抗拉强度是指材料在受拉力作用下能够承受的最大应力，抗拉强度越高，材料抵抗拉伸破坏的能力就越强；屈服强度是指材料在拉伸过程中开始发生塑性变形的临界点，屈服强度决定了材料的可塑性和稳定性；耐压强度是指材料在承受压力时的抗压能力，它表示了材料能够承受的最大压力，抗压强度越高，材料抵抗压缩破坏的能力就越强。
壳体10的漏率是指电池外壳在一定条件下的气体或液体泄漏的程度，用于评估电池的密封性能，壳体10的漏率取决于多种因素，包括材料性质、制造工艺和封装设计等。如果电池壳体的密封性能不好，就可能导致电池内部的气体或液体泄漏出来，从而影响电池的正常工作和安全性。
通过式1的形式将上述参数指标进行结合，能够对壳体10的整体结构强度进行较为适当的评估。
在一些实施方式中，壳体10的漏率d满足：0.1×10-9Pa·m3/s≤d≤100×10-9Pa·m3/s。可以理解的是，d的取值（单位：Pa·m3/s）可以是0.1×10-9、0.3×10-9、0.6×10-9、0.9×10-9、2×10-9、4×10-9、5×10-9、7×10-9、15×10-9、25×10-9、35×10-9、80×10-9、100×10-9中的任意一值或任意两值之间的范围。当d的取值满足上述范围时，电池具有较好的密封性和安全性。
在一些实施方式中，防爆阀30的开启压力e满足：0.4MPa≤e≤1.2MPa。可以理解的是，e的取值（单位：MPa）可以是0.4、0.6、0.8、1.0、1.2中的任意一值或任意两值之间的范围。
进一步地，针对电池中不同的活性材料体系，e的取值会随之改变，具体取值范围如下：
铁锂体系：0.4～0.8MPa；
三元体系（中镍）：0.55～1.0MPa；
三元体系（高镍）：0.7～1.1MPa；
钠电体系：0.8～1.3MPa；
凝固态、半固态或全固态体系：0.7～1.2MPa；
磷酸锰铁锂（M3P）体系：0.6～1.0MPa。
在电芯全生命周期内，截止容量可利用率≥80%的条件下，52148/54173标准型尺寸铁锂最终产气量约0.1～0.2MPa，故在电芯达到使用寿命界限时产气状态，不会造成防爆阀或者壳体泄露的风险。
在一些实施方式中，防爆阀30的泄气面积与大面101、侧面102和底面103的面积和S2的比值f满足：3%≤f≤6%。可以理解的是，f的取值可以是3%、4%、5%、6%中的任意一值或任意两值之间的范围。
在一些实施方式中，壳体10的抗拉强度a满足：135≤a≤175。可以理解的是，a的取值（单位：MPa）可以是135、140、145、148、150、155、160、170、200、250中的任意一值或任意两值之间的范围。
在一些实施方式中，壳体10的屈服强度b满足：125MPa≤b≤200MPa。可以理解的是，b的取值（单位：MPa）可以是125、128、130、135、140、145、148、150、155、160、170、200中的任意一值或任意两值之间的范围。
在一些实施方式中，壳体10的耐压强度c满足：1.2MPa≤c≤2.5MPa。可以理解的是，c的取值（单位：MPa）可以是1.2、1.3、1.4、1.7、1.9、2.1、2.5中的任意一值或任意两值之间的范围。当a、b、c的值分别满足上述取值范围时，壳体10具有较好的综合强度。
在一些实施方式中，防爆阀30的泄气面积S满足式2所示的关系：
式2：S=γC；
式中，C为电池容量；γ为材料系数，γ=1.6~6.6。
防爆阀30的泄气面积，与电池电芯中的活性材料体系及电池容量息息相关。其中，材料系数γ随材料的不同发生变化，具体如下：
当活性材料为铁锂体系时，γ=1.6～1.8；
当活性材料为三元体系及其他体系时：γ=5.6～6.6。
在一些实施方式中，盖板20包括第一边缘21和与第一边缘相接的第二边缘22，第一边缘21的长度大于第二边缘22，盖板20上设有至少一个防爆阀30，防爆阀30与第一边缘21的最短距离为5~10mm。
在一些实施方式中，底面103包括第三边缘11和与第三边缘11相接的第四边缘12，第三边缘11的长度大于第四边缘12，底面103有至少一个防爆阀30，防爆阀30与第三边缘11的最短距离为5~10mm。
进一步地，基于不同材料体系电池电芯的产气速率，不同材料体系下的电池中防爆阀30的数量有差异。
在一些实施方式中，对于LFP体系的电池，仅需一个防爆阀30，位置不限于盖板20或者壳体10上，如图6所示，防爆阀30设置在壳体10的底面103上，当发生热失控时，底面103的防爆阀30处于开阀状态，如图7所示。
在一些实施方式中，对于非LFP体系的电池，可以设置不限于两个或多个防爆阀30。如图8所示，在壳体10的底面103轴对称地设置两个防爆阀30。当发生热失控时，防爆阀30处于开阀状态，如图9所示。
在一些实施方式中，防爆阀30位于盖板20或壳体10的中心对称位置，但不限于中心对称位置。如图10所示，防爆阀30设置在盖板20顶部的一端。
防爆阀30采用顶焊方式（激光焊接）与盖板或壳体实现稳定配合。上述最短距离为避让距离，考虑到焊接焊印表面宽度、焊接偏心公差以及焊接位置稳定性等因素，针对52148尺寸，在0.5MPa内部气压条件下，分别对防爆阀30与第一边缘21最短距离2-3mm和防爆阀30与第一边缘21最短距离5-10mm两个状态进行了结构稳定性仿真（模拟电芯在模组内实际约束条件），其中，边距2-3mm的结构存在防爆阀30焊接位置变形较大（翘曲2-4mm），存在焊接失效的风险；边距5-10mm的结构中，防爆阀30焊接位置变形小（翘曲0.3-0.5mm），稳定性较高。
本申请实施例还提供一种电池模组，包括上述电池。
本申请实施例还提供一种电池包，包括上述电池模组。
下面结合具体实施例对本申请提供的泄压通道设计方法做出如下说明：
实施例1
本实施例提供一种电池，具体包括：
壳体10，如图1所示，壳体10包括大面101、连接大面101的侧面102以及连接大面101和侧面102的底面103，大面101、侧面102和底面103围合成容纳腔104；
底面103包括第三边缘11和与第三边缘11相接的第四边缘12，第三边缘11的长度大于第四边缘12；
盖板20，如图2所示，盖板20与壳体10连接并盖封容纳腔104，盖板20具有一组较长的第一边缘21和一组较短的第二边缘22；
防爆阀30，如图2所示，设置在壳体10上的中心对称位置，防爆阀30和第一边缘21的最短距离为5mm。
设计壳体10的结构参数如下：
抗拉强度a=125MPa，屈服强度b=135MPa，耐压强度c=1.2MPa；
漏率d=10-10Pa·m3/s。
设计防爆阀30的参数如下：
防爆阀30的开启压力e=0.4MPa；
防爆阀30的泄气面积与壳体10的表面积的比值f=S1/S2=6%。
根据式1计算壳体10的整体结构强度如下：
A=a+b+d×109+c×e=270.5；
此时（A×S2）/100S1=45.08，构成的电池具有较好的结构强度和较高的安全性。
实施例2
本实施例提供一种电池，具体包括：
壳体10，如图1所示，壳体10包括大面101、连接大面101的侧面102以及连接大面101和侧面102的底面103，大面101、侧面102和底面103围合成容纳腔104；
底面103包括第三边缘11和与第三边缘11相接的第四边缘12，第三边缘11的长度大于第四边缘12；
盖板20，如图2所示，盖板20与壳体10连接并盖封容纳腔104，盖板20具有一组较长的第一边缘21和一组较短的第二边缘22；
防爆阀30，如图2所示，设置在壳体10上的中心对称位置，防爆阀30和第一边缘21的最短距离为5mm。
设计壳体10的结构参数如下：
抗拉强度a=125MPa，屈服强度b=135MPa，耐压强度c=2MPa；
漏率d=10-7Pa·m3/s。
设计防爆阀30的参数如下：
防爆阀30的开启压力e=0.6MPa；
防爆阀30的泄气面积与壳体10的表面积的比值f=S1/S2=4%。
根据式1计算壳体10的整体结构强度如下：
A=a+b+d×109+c×e=361.2；
此时（A×S2）/100S1=90.3，构成的电池具有较好的结构强度和较高的安全性。
实施例3
本实施例提供一种电池，具体包括：
壳体10，壳体10包括大面101、连接大面101的侧面102以及连接大面101和侧面102的底面103，大面101、侧面102和底面103围合成容纳腔104；
底面103包括第三边缘11和与第三边缘11相接的第四边缘12，第三边缘11的长度大于第四边缘12；
盖板20，盖板20与壳体10连接并盖封容纳腔104，盖板20具有一组较长的第一边缘21和一组较短的第二边缘22；
防爆阀30，设置在壳体10上的中心对称位置，防爆阀30和第一边缘21的最短距离为5mm。
设计壳体10的结构参数如下：
抗拉强度a=135MPa，屈服强度b=125MPa，耐压强度c=1.2MPa；
漏率d=0.1×10-9Pa·m3/s。
设计防爆阀30的参数如下：
防爆阀30的开启压力e=0.4MPa；
防爆阀30的泄气面积与壳体10的表面积的比值f=S1/S2=3%。
根据式1计算壳体10的整体结构强度如下：
A=a+b+d×109+c×e=260.58；
此时（A×S2）/100S1=86.86，构成的电池具有较好的结构强度和较高的安全性。
实施例4
本实施例提供一种电池，具体包括：
壳体10，壳体10包括大面101、连接大面101的侧面102以及连接大面101和侧面102的底面103，大面101、侧面102和底面103围合成容纳腔104；
底面103包括第三边缘11和与第三边缘11相接的第四边缘12，第三边缘11的长度大于第四边缘12；
盖板20，盖板20与壳体10连接并盖封容纳腔104，盖板20具有一组较长的第一边缘21和一组较短的第二边缘22；
防爆阀30，设置在底面103上的中心对称位置，防爆阀30和第三边缘11的最短距离为5mm。
设计壳体10的结构参数如下：
抗拉强度a=175MPa，屈服强度b=200MPa，耐压强度c=2.5MPa；
漏率d=10-9Pa·m3/s。
设计防爆阀30的参数如下：
防爆阀30的开启压力e=1.2MPa；
防爆阀30的泄气面积与壳体10的表面积的比值f=S1/S2=6%。
根据式1计算壳体10的整体结构强度如下：
A=a+b+d×109+c×e=379；
此时（A×S2）/100S1=63.17，构成的电池具有较好的结构强度和较高的安全性。
实施例5
本实施例提供一种电池，具体包括：
壳体10，如图1所示，壳体10包括大面101、连接大面101的侧面102以及连接大面101和侧面102的底面103，大面101、侧面102和底面103围合成容纳腔104；
底面103包括第三边缘11和与第三边缘11相接的第四边缘12，第三边缘11的长度大于第四边缘12；
盖板20，如图2所示，盖板20与壳体10连接并盖封容纳腔104，盖板20具有一组较长的第一边缘21和一组较短的第二边缘22；
防爆阀30，如图2所示，设置在壳体10上的中心对称位置，防爆阀30和第一边缘21的最短距离为5mm。
设计壳体10的结构参数如下：
抗拉强度a=175MPa，屈服强度b=200MPa，耐压强度c=2.5MPa；
漏率d=10-7Pa·m3/s。
设计防爆阀30的参数如下：
防爆阀30的开启压力e=1.2MPa；
防爆阀30的泄气面积与壳体10的表面积的比值f=S1/S2=4%。
根据式1计算壳体10的整体结构强度如下：
A=a+b+d×109+c×e=478；
此时（A×S2）/100S1=119.5，构成的电池具有较好的结构强度和较高的安全性。
对比例1
本实施例提供一种电池，具体包括：
壳体10，如图1所示，壳体10包括大面101、连接大面101的侧面102以及连接大面101和侧面102的底面103，大面101、侧面102和底面103围合成容纳腔104；
底面103包括第三边缘11和与第三边缘11相接的第四边缘12，第三边缘11的长度大于第四边缘12；
盖板20，如图2所示，盖板20与壳体10连接并盖封容纳腔104，盖板20具有一组较长的第一边缘21和一组较短的第二边缘22；
防爆阀30，如图2所示，设置在壳体10上的中心对称位置，防爆阀30和第一边缘21的最短距离为3mm。
设计壳体10的结构参数如下：
抗拉强度a=125MPa，屈服强度b=135MPa，耐压强度c=1.3MPa；
漏率d=10-9Pa·m3/s。
设计防爆阀30的参数如下：
防爆阀30的开启压力e=1.2MPa；
防爆阀30的泄气面积与壳体10的表面积的比值f=S1/S2=8%。
根据式1计算壳体10的整体结构强度如下：
A=a+b+d×109+c×e=261.56；
此时（A×S2）/100S1=32.7，小于公式下限值，防爆阀占比过大，边缘距离低于5mm，电芯出现强度低的问题，电芯大面受压防爆阀受压起翘。
对比例2
本实施例提供一种电池，具体包括：
壳体10，如图1所示，壳体10包括大面101、连接大面101的侧面102以及连接大面101和侧面102的底面103，大面101、侧面102和底面103围合成容纳腔104；
底面103包括第三边缘11和与第三边缘11相接的第四边缘12，第三边缘11的长度大于第四边缘12；
盖板20，如图2所示，盖板20与壳体10连接并盖封容纳腔104，盖板20具有一组较长的第一边缘21和一组较短的第二边缘22；
防爆阀30，如图2所示，设置在壳体10上的中心对称位置，防爆阀30和第一边缘21的最短距离为5mm。
设计壳体10的结构参数如下：
抗拉强度a=125MPa，屈服强度b=135MPa，耐压强度c=2.5MPa；
漏率d=10-7Pa·m3/s。
设计防爆阀30的参数如下：
防爆阀30的开启压力e=1.2MPa；
防爆阀30的泄气面积与壳体10的表面积的比值f=S1/S2=2%。
根据式1计算壳体10的整体结构强度如下：
A=a+b+d×109+c×e=463；
此时（A×S2）/100S1=231.5，此值大于公式上限值。防爆阀占比过低，防爆阀排气时无法及时排出产品，导致壳体撕裂，极组（极片）喷出。
实施例1~5和对比例1~2的电池设计参数和设计结果如表1所示。
表1
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 对比例1 对比例2
a（抗拉强度MPa） 125 125 135 175 175 125 125
b（屈服强度MPa） 135 135 125 200 200 135 135
c（壳体耐压强度MPa） 1.2 2 1.2 2.5 2.5 1.3 2.5
d（壳体漏率Pa·m3/s） 10-10 10-7 10-10 10-9 10-7 10-9 10-7
e（防爆阀开启压力MPa） 0.4 0.6 0.4 1.2 1.2 1.2 1.2
f（防爆阀开启面积占比%） 6 4 3 6 4 8 2
防爆阀最小边距（mm） 5 5 5 5 5 3 5
设计结果 45.08 90.3 86.86 63.17 119.5 32.7 231.5
根据表1中实施例1~5和对比例1~2的设计参数和设计结果可以看到，使用本申请提供的方案对电池进行参数设计，既能够确保电池电芯在运行过程中壳体10不会发生坍塌，也能确保防爆阀30能够正常开启，防止壳体10撕裂，同时兼顾了电池电芯的结构强度和安全性能。
以上对本申请实施例所提供的电池、电池模组和电池包进行了详细介绍，本申请中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种电池，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体包括大面、连接大面的侧面以及连接大面和侧面的底面，所述大面、所述侧面和所述底面围合成容纳腔；
盖板，所述盖板与所述壳体连接并盖封所述容纳腔；
防爆阀，所述防爆阀设于所述盖板和/或所述底面上；
所述电池满足：43.7≤（A×S2）/100S1≤121.7；
其中，A为所述壳体的结构强度值；S1为所述防爆阀的泄气面积；S2为所述大面、所述侧面和所述底面的面积和；
所述壳体的结构强度由以下公式计算得到：
A=a+b+d×109+c×e；
其中，a为所述壳体的抗拉强度值；b为所述壳体的屈服强度值；c为所述壳体的耐压强度值，d为所述壳体的漏率值；e为所述防爆阀的开启压力值；
所述壳体的漏率d满足：0.1×10-9Pa·m3/s≤d≤100×10-9Pa·m3/s；
所述防爆阀的开启压力e满足：0.4MPa≤e≤1.2MPa；
所述壳体的抗拉强度a满足：135MPa≤a≤175MPa；和/或，
所述壳体的屈服强度b满足：125MPa≤b≤200MPa；和/或，
所述壳体的耐压强度c满足：1.2MPa≤c≤2.5MPa。
2.根据权利要求1所述的一种电池，其特征在于，所述防爆阀的泄气面积S1与所述大面、所述侧面和所述底面的面积和S2的比值满足：3%≤S1/S2≤6%。
3.根据权利要求1所述的一种电池，其特征在于，所述防爆阀的泄气面积S1满足：
S1=γC；
其中，C为所述电池的容量；γ为材料系数，γ=1.6~6.6。
4.根据权利要求1所述的一种电池，其特征在于，所述盖板包括第一边缘和与所述第一边缘相接的第二边缘，所述第一边缘的长度大于所述第二边缘，所述盖板上设有至少一个所述防爆阀，所述防爆阀与所述第一边缘的最短距离为5~10mm；和/或，
所述底面包括第三边缘和与所述第三边缘相接的第四边缘，所述第三边缘的长度大于所述第四边缘，所述底面有至少一个所述防爆阀，所述防爆阀与所述第三边缘的最短距离为5~10mm。
5.一种电池模组，其特征在于，包括权利要求1~4中任意一项所述的电池。
6.一种电池包，其特征在于，包括如权利要求5所述的电池模组。
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