CN216980795U - 电池、电池模组、电池包和车辆 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种的电池、电池模组、电池包和车辆，电池包括：电池壳体、防爆阀。防爆阀设于电池壳体上，防爆阀上设有刻痕槽，防爆阀包括开启区，在刻痕槽的深度方向上，开启区的正投影的形状为非圆形，所述开启区的正投影的外缘为预定开启边界，且开启区的正投影的面积为S1，防爆阀的正投影的面积为S，所述S1、S满足：S1/S≥0.3。由此，控制防爆阀的形状以使防爆阀适用不同形状的电池壳体上，增加防爆阀的适用范围，同时，通过控制开启区与防爆阀的面积比，以增加开启区在防爆阀中面积的占比，增加防爆阀的工作效率，以使电池受损后内部的压力能够及时泄出，增加对电池的保护，降低使用电池的成本。

Description

电池、电池模组、电池包和车辆
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域，尤其是涉及一种电池、电池模组、电池包和车辆。
背景技术
现有技术中，防爆阀用于泄压时开启的开启区一般为圆形设计，圆形设置的开启区容易受到设置位置的限制，且开启区在防爆阀中占用的面积即开启的范围不够大，导致泄压时，容易对防爆阀周边的线束造成影响，且无法在第一时间泄压，容易存在安全隐患。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种电池，电池上设有防爆阀，可以缓解内部应力或者外力对开启区的破坏，增加防爆阀的可靠性和电池使用的安全性。
本实用新型还公开一种电池模组，包括上述的电池。
本实用新型还公开一种电池包，包括上述的电池或上述的电池模组。
本实用新型还公开一种车辆，包括上述的电池包。
根据本实用新型第一方面实施例的电池包括：电池壳体、防爆阀，所述防爆阀设于所述电池壳体上，所述防爆阀上设有刻痕槽，所述防爆阀包括开启区，所述开启区为预定开启边界围合形成的区域，在所述刻痕槽的深度方向上，所述开启区的正投影的形状为非圆形，所述开启区的正投影的外缘为预定开启边界，且所述开启区的正投影的面积为S1，所述防爆阀的正投影的面积为S，所述S1、S满足：S1/S≥0.3，其中S1、S的单位均为mm2。
根据本实用新型实施例的电池，控制防爆阀的形状以使防爆阀适用不同形状的电池壳体上，增加防爆阀的适用范围，同时，通过控制开启区的正投影的面积S1与防爆阀的正投影的面积S的面积比，以增加开启区在防爆阀中面积的占比，保证防爆阀的开口面积，增加防爆阀的工作效率，以使电池受损后内部的压力能够及时泄出，增加对电池的保护，降低使用电池的成本。
在一些实施例中，所述S1、S进一步满足：S1/S≤0.95。
在一些实施例中，80mm2≤S1≤1600mm2，178.5mm2≤S≤5212.5mm2。
在一些实施例中，所述刻痕槽包括相对设置且呈弧形的两个第一刻痕段、呈直线形的第二刻痕段以及间隔设置且呈直线形的两个第三刻痕段，所述第二刻痕段与所述第三刻痕段平行设置，所述第二刻痕段的两端分别与两个所述第一刻痕段连接，每个所述第三刻痕段与对应的所述第一刻痕段连接；在所述刻痕槽的深度方向上，所述刻痕槽的正投影的外缘的两个自由端相连构成连接线，所述连接线与所述刻痕槽的正投影的外缘共同构成所述预定开启边界。
在一些实施例中，所述刻痕槽包括相对设置且呈弧形的两个第四刻痕段和两个平行设置且呈直线形的第五刻痕段，每个所述第五刻痕段的两端分别与两个所述第四刻痕段连接，两个所述第五刻痕段和两个所述第四刻痕段构成封闭的环状结构；在所述刻痕槽的深度方向上，所述刻痕槽的正投影的外缘构成所述预定开启边界。
在一些实施例中，所述刻痕槽包括呈直线形的第六刻痕段以及四个呈直线形的第七刻痕段，所述第六刻痕段的两端分别连接有两个呈预设夹角设置的两个所述第七刻痕段；在所述刻痕槽的深度方向上，位于所述第六刻痕段同一端的两个所述第七刻痕段的正投影的自由端之间限定出以所述预设夹角的顶点为圆心的第一圆弧，位于所述第六刻痕段同一侧的两个所述第七刻痕段的正投影的自由端之间限定出所述第一直线，两个所述第一圆弧和两个所述第一直线共同构成所述预定开启边界。
在一些实施例中，在所述刻痕槽的深度方向上，所述防爆阀的正投影的外轮廓包括：平行的两个第二直线和相对设置的两个第二圆弧，两个所述第二直线的两端分别与两个所述第二圆弧连接，所述第二直线的长度为L，两个所述直线段之间的距离为2R，所述S、L、R满足：S=πR2+2RL，10mm≤L≤65mm，5mm≤R≤25mm。
在一些实施例中，在所述刻痕槽的深度方向上，所述开启区的厚度小于所述防爆阀的其它部分的厚度。
在一些实施例中，在所述刻痕槽的深度方向上，所述开启区的厚度为H1，所述H1满足：0.1mm≤H1≤0.3mm。
在一些实施例中，在所述刻痕槽的深度方向上，所述开启区的正投影的形状为长圆形、椭圆形或多边形。
在一些实施例中，所述防爆阀还包括连接段、缓冲段和支撑段，所述防爆阀通过所述连接段与所述电池壳体相连，所述连接段连接在所述支撑段的外周侧，所述支撑段与所述连接段沿所述支撑段的厚度方向间隔设置，且所述支撑段位于所述连接段的邻近所述电池壳体中心的一侧，所述缓冲段连接在所述连接段和所述支撑段之间，所述开启区设在所述支撑段上。
在一些实施例中，所述支撑段上形成有凹槽，所述刻痕槽形成在所述凹槽的底壁上。
在一些实施例中，在所述刻痕槽的深度方向上，所述凹槽的正投影的外缘与所述刻痕槽的正投影的外缘具有重合区域。
在一些实施例中，在所述刻痕槽的深度方向上，所述开启区的对应所述刻痕槽处的厚度为H2，所述H2满足：0.02mm≤H2≤0.2mm。
在一些实施例中，在所述刻痕槽的深度方向上，所述支撑段的厚度为H3，所述H2、H3满足：H2：H3=0.1~1。
在一些实施例中，在所述刻痕槽的深度方向上，所述支撑段的厚度为H3，所述连接段的厚度为H4，所述H3、H4满足：H3：H4=0.25~1。
在一些实施例中，在所述刻痕槽的深度方向上，所述防爆阀的高度为H5，在所述电池的厚度方向上，所述缓冲段的壁厚为D1，所述H5、D1满足：0.5mm≤H5≤1.5mm，0.2mm≤D1≤0.8mm。
在一些实施例中，在所述电池的厚度方向上，所述支撑段的宽度为D2，在所述刻痕槽的深度方向上，所述支撑段的厚度为H3，所述D2、H3满足：0.2mm≤D2≤2mm，0.2mm≤H3≤0.8mm。
在一些实施例中，在所述电池的厚度方向上，所述连接段的宽度为D3，在所述刻痕槽的深度方向上，所述连接段的厚度为H4，所述D3、H4满足：1mm≤D3≤5mm，0.2mm≤H4≤0.8mm。
根据本实用新型第二方面实施例的电池模组包括根据上述实施例中任一项所述的电池。
根据本实用新型第三方面实施例的电池包包括上述实施例中所述的电池模组或电池。
根据本实用新型第四方面实施例的车辆包括上述实施例中所述的电池包。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/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是根据本实用新型实施例的电池的示意图。
图2是根据本实用新型实施例的防爆阀的示意图。
图3是根据本实用新型实施例的防爆阀的剖视示意图。
图4是根据本实用新型实施例C形刻痕槽的示意图。
图5是根据本实用新型实施例X形刻痕槽的示意图。
图6是根据本实用新型实施例Y形刻痕槽的示意图。
图7是根据本实用新型实施例双Y形刻痕槽的示意图。
图8是根据本实用新型实施例1和现有技术的对比例1的电池的泄压速率对比示意图。
图9是根据本实用新型实施例2和现有技术的对比例2的电池的泄压速率对比示意图。
图10是根据本实用新型实施例3和现有技术的对比例3的电池的泄压速率对比示意图。
图11是根据本实用新型实施例4和现有技术的对比例4的电池的泄压速率对比示意图。
图12是根据本实用新型实施例5和现有技术的对比例5的电池的泄压速率对比示意图。
图13是根据本实用新型实施例6和现有技术的对比例6的电池的泄压速率对比示意图。
附图标记：
电池100；
电池壳体10；
防爆阀20；连接段21；支撑段22；凹槽221；缓冲段23；开启区24；刻痕槽25；第一刻痕段251；第二刻痕段252；第三刻痕段253；第四刻痕段254；第五刻痕段255；第六刻痕段256；第七刻痕段257；第一直线258；第一圆弧259；第八刻痕段260；第九刻痕段261；第十刻痕段262；连接线263；
第二直线27；第二圆弧28。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面参考图1-图7描述根据本实用新型实施例的电池100、电池模组、电池包和车辆。
根据本实用新型第一方面实施例的电池100包括：电池壳体10、防爆阀20。
具体而言，如图1-图3所示，防爆阀20设于电池壳体10上，防爆阀20上设有刻痕槽25，防爆阀20包括开启区24，在刻痕槽25的深度方向（也即刻痕槽25的槽口到槽底的方向）上，开启区24的正投影的形状为非圆形，开启区24的正投影的外缘为预定开启边界，且开启区24的正投影的面积为S1，防爆阀20的正投影的面积为S，S1、S满足：S1/S≥0.3，其中S1、S的单位均为mm2。其中，刻痕槽25的深度方向（也即如图3所示的由下至上的方向）。
开启区24可以是在设计防爆阀20时预留用来泄压的区域，在电池100内部压力增大需要泄压时，电池100内部的压力可以从开启区24排出。通过限定S1和S的比值以保证开启区24开启的面积合理，以便于实现电池100的泄压，保证防爆阀20的泄压能力，增加电池100使用的安全性。
根据本实用新型实施例的电池100，控制防爆阀20的形状以使防爆阀20适用不同形状的电池壳体10上，增加防爆阀20的适用范围，同时，通过控制开启区24的正投影的面积S1与防爆阀20的正投影的面积S的面积比，以增加开启区24在防爆阀20中面积的占比，保证防爆阀20的开口面积，增加防爆阀20的工作效率，以使电池100受损后内部的压力能够及时泄出，增加对电池100的保护，降低使用电池100的成本。
在一些实施例中，S1、S进一步满足：S1/S≤0.95，80mm2≤S1≤1600mm2，178.5mm2≤S≤5212.5mm2。在防爆阀20的总面积S一定的情况下，可以有效避免S1＜80mm时开启区24开启的面积过小，导致开启区24存在无法正常开启的情况，或者S1＞1600mm时，开启区24占用防爆阀20的面积过大，防爆阀20的结构稳定性降低，开启区24容易误开启，影响防爆阀20的使用寿命。由此，通过限定S1和S的取值范围，以使S1/S的比值在合理的范围内，保证开启区24的面积能够满足泄压的同时，增加开启区24的结构强度，保证开启区24与防爆阀20连接的稳定性。
下面通过对比例1~6（也即现有技术）和实施例1～6（也即本申请实施例）说明，采用GB/T 31485-2015规定的方法分别对对比例1~6中的电池、以及实施例1～6中的电池进行测试并记录相应的电池的泄压速率曲线。现有技术的电池100与实施例的电池100基本相同，其中，对比例1~6的S1和S的取值选自表1，实施例1～6的S1和S的取值选自表2，最后测试结果见图8至图13。
表1
序号 S<sub>1</sub>（mm<sup>2</sup>） S（mm<sup>2</sup>） S<sub>1</sub>/S
对比例1 30 178.5 0.168067227
对比例2 160 800 0.2
对比例3 250 1000 0.25
对比例4 325 1300 0.25
对比例5 600 3000 0.2
对比例6 1050 5212.5 0.201438849
表2
序号 S<sub>1</sub>（mm<sup>2</sup>） S（mm<sup>2</sup>） S<sub>1</sub>/S
实施例1 80 178.5 0.448179272
实施例2 500 800 0.625
实施例3 800 1000 0.8
实施例4 1200 1300 0.923076923
实施例5 1600 3000 0.533333333
实施例6 1600 5212.5 0.306954436
图8为实施例1和对比例1在电池100内部压力增加进行泄压时，电池100内部的气压变化曲线图。从曲线图中可以看出单位时间内，实施例1气压下降的变化值大于对比例1中气压下降的变化值。防爆阀20的正投影的面积S一定时，开启区24的正投影的面积S1越大，单位时间内泄压的速率越快。
图9为实施例2和对比例2在电池100内部压力增加进行泄压时，电池100内部的气压变化曲线图。从曲线图中可以看出单位时间内，实施例2气压下降的变化值大于对比例2中气压下降的变化值。防爆阀20的正投影的面积S一定时，开启区24的正投影的面积S1越大，单位时间内泄压的速率越快。
图10为实施例3和对比例3在电池100内部压力增加进行泄压时，电池100内部的气压变化曲线图。从曲线图中可以看出单位时间内，实施例3气压下降的变化值大于对比例3中气压下降的变化值。防爆阀20的正投影的面积S一定时，开启区24的正投影的面积S1越大，单位时间内泄压的速率越快。
图11为实施例4和对比例4在电池100内部压力增加进行泄压时，电池100内部的气压变化曲线图。从曲线图中可以看出单位时间内，实施例4气压下降的变化值大于对比例4中气压下降的变化值。防爆阀20的正投影的面积S一定时，开启区24的正投影的面积S1越大，单位时间内泄压的速率越快。
图12为实施例5和对比例5在电池100内部压力增加进行泄压时，电池100内部的气压变化曲线图。从曲线图中可以看出单位时间内，实施例5气压下降的变化值大于对比例5中气压下降的变化值。防爆阀20的正投影的面积S一定时，开启区24的正投影的面积S1越大，单位时间内泄压的速率越快。
图13为实施例6和对比例6在电池100内部压力增加进行泄压时，电池100内部的气压变化曲线图。从曲线图中可以看出单位时间内，实施例6气压下降的变化值大于对比例6中气压下降的变化值。防爆阀20的正投影的面积S一定时，开启区24的正投影的面积S1越大，单位时间内泄压的速率越快。
由此，结合实施例1至实施例6，在本申请技术方案所保护的S1/S的取值范围内，可以有效提高单位时间内防爆阀20的排气量，增加使用该防爆阀20的电池100的安全性，保证开启区24的面积能够满足泄压的要求。
在一些实施例中，刻痕槽25为C形刻痕槽、X形刻痕槽、Y形刻痕槽或双Y形刻痕槽。刻痕槽25的样式不局限于上述形状，可以是任意形状的刻痕槽25。刻痕槽25可以根据需要设计满足不同的使用场合，且刻痕槽25可以沿着防爆阀的周向延伸。
根据本实用新型的一些具体实施例，结合图4和图5，刻痕槽25为C形刻痕槽，刻痕槽25包括相对设置且呈弧形的两个第一刻痕段251、呈直线形的第二刻痕段252以及间隔设置且呈直线形的的两个第三刻痕段253，第二刻痕段252与第三刻痕段253平行设置，第二刻痕段252的两端分别与两个第一刻痕段251连接，每个第三刻痕段253与对应的第一刻痕段251连接。换句话说，第二刻痕段252连接两个第一刻痕段251的一端，两个第一刻痕段251的另一端分别连接一个第三刻痕段253，且两个第三刻痕段253之间间隔设置。在刻痕槽25的深度方向上，刻痕槽25的正投影的外缘的两个自由端相连构成连接线263，即，两个第三刻痕段253远离防爆阀中心的一侧边缘之间的连线为连接线263，连接线263与刻痕槽25的正投影的外缘共同构成预定开启边界。此时预定开启边界内限定的区域的面积（也即在刻痕槽25的深度方向上，开启区24的正投影的面积）为Sc，且Sc=a1×b1+π×b1 2/4，刻痕槽25的总长为Lc，Lc=2a1-c1+πb1，其中，a1表示第二刻痕段252的长度，b1表示第二刻痕段252的外侧与第三刻痕段253的外侧之间的距离，c1表示两个第三刻痕段253之间的距离，即连接线263的长度。
进一步地，上述刻痕槽25的横截面积可以为矩形，也可以为倒梯形。此处的横截面为与刻痕槽25的深度方向相平行的平面。当刻痕槽25的横截面积为倒梯形时，刻痕槽25的宽度沿朝向刻痕槽25的槽底的方向逐渐减小。此时，a1可以理解为第二刻痕段252的位于槽顶处或者开口处的外缘的长度，b1可以理解为弧形的第一刻痕段251的位于槽顶处或者开口处的外缘的直径。换言之，在刻痕槽25的深度方向（也即在所述刻痕槽25的槽口到槽底的方向）上，刻痕槽25的正投影的外缘包括两个相对的半圆，a1可以理解为两个半圆的圆心之间的距离，b1可以理解为半圆的直径。
可选地，如图5所示，刻痕槽25为C形刻痕槽，开启区24上还设有起到结构加强作用的X形刻痕槽，X形刻痕槽包括：两个呈弧形的第八刻痕段260，两个第八刻痕段260在防爆阀的宽度方向对称设置，且两个第八刻痕段260的顶点重合，其中一个第八刻痕段260的两端可以延伸并分别止抵在第三刻痕段253上，另一个第八刻痕段260分两端可以延伸并止抵在第二刻痕段252上。在刻痕槽25的深度方向上，开启区24上第八刻痕段260对应的厚度可以大于开启区24上第二刻痕段252对应的厚度。此时预定开启边界内限定的区域的面积（也即在刻痕槽25的深度方向上，开启区24的正投影的面积）为Sx，且Sx=Sc=a2×b2+π×b2 2/4，刻痕槽25的总长为Lx，Lx=Lc=2a2-c2+πb2，其中，a2表示第二刻痕段252的长度，b2表示第二刻痕段252的外侧与第三刻痕段253的外侧之间的距离。
进一步地，上述刻痕槽25的横截面积可以为矩形，也可以为倒梯形，此处的横截面为与刻痕槽25的深度方向相平行的平面。当刻痕槽25的横截面为倒梯形时，刻痕槽25的宽度沿朝向刻痕槽25的槽底的方向逐渐减小。此时，a2可以理解为第二刻痕段252的位于槽顶处或开口处的外缘的长度，b2可以理解为第八刻痕段260的位于槽顶处或开口处的外缘的直径。换言之，在刻痕槽25的深度方向（也即在刻痕槽25的槽口到槽底的方向）上，刻痕槽25的正投影的外缘包括两个相对的半圆，b2可以理解为该半圆的直径，a2可以理解为两个半圆的圆心之间的距离。
在一些实施例中，如图6所示，刻痕槽25为环形刻痕槽，开启区24上还设有起结构加强作用的Y形刻痕槽，Y形刻痕槽位于环形刻痕槽的内侧且与环形刻痕槽连接。例如，环形刻痕槽包括相对设置且呈弧形的两个第四刻痕段254和两个平行设置且呈直线形的第五刻痕段255，每个第五刻痕段255的两端分别与两个第四刻痕段254连接，两个第五刻痕段255和两个第四刻痕段254构成封闭的环状结构。且在刻痕槽25的深度方向上，刻痕槽25的正投影的外缘构成预定开启边界。预定开启边界可以由两第五刻痕段255和两个第四刻痕段254远离防爆阀中心的一侧边缘围成。
Y形刻痕槽包括两个呈直线形的第九刻痕段261和一个呈直线形的第十刻痕段262，两个第九刻痕段261的一端与第十刻痕段262连接，两个第九刻痕段261之间形成有夹角β，两个第九刻痕段261的另一端可以分别连接在一个第五刻痕段255上，第十刻痕段262的另一端可以与第四刻痕段254连接。开启区24上Y形刻痕槽对应的厚度可以大于环形刻痕槽对应的厚度，也即Y形刻痕槽的深度小于环形刻痕槽的深度。在电池内部压力增大时，开启区24在内部压力的作用下向外凸出，Y形刻痕槽可以通过变形抵抗开启区24的变形，增加开启区24的结构强度和抵抗变形的能力，可以有效避免防爆阀的误开启。此时预定开启边界内限定的区域的面积（也即在刻痕槽25的深度方向上，开启区24的正投影的面积）为Sy，Sy=a3×b3+π×b3 2/4，刻痕槽25的总长为Ly，Ly=2c3+d3。其中，a3为第五刻痕段255的长度，b3为相对的两个第五刻痕段255的外侧之间的距离。
进一步地，上述刻痕槽25的横截面积可以为矩形，也可以为倒梯形，此处的横截面为与刻痕槽25的深度方向相平行的平面。当刻痕槽25的横截面为倒梯形时，刻痕槽25的宽度沿朝向刻痕槽25的槽底的方向逐渐减小。此时，a3可以理解为第五刻痕段255的位于槽顶处或开口处的外缘的长度，b3可以理解为第四刻痕段254的位于槽顶处或开口处的外缘的直径。换言之，在刻痕槽25的深度方向（也即在刻痕槽25的槽口到槽底的方向）上，刻痕槽25的正投影的外缘包括两个相对的半圆，b3可以理解为该半圆的直径，a3可以理解为两个半圆的圆心之间的距离。
在一些实施例中，参照图7，刻痕槽25为双Y形刻痕槽，在电池内部压力增大需要泄压时，内部压力可以从双Y形刻痕槽处泄出，以使开启区24向支撑段翻转开实现泄压。例如，双Y形刻痕槽包括呈直线形的第六刻痕段256以及四个呈直线形的第七刻痕段257，第六刻痕段256的两端分别连接有两个呈预设夹角设置的两个第七刻痕段257。在刻痕槽25的深度方向上，位于第六刻痕段256同一端的两个第七刻痕段257的正投影的自由端之间限定出以该两个第七刻痕段257的预设夹角的顶点为圆心的第一圆弧259，位于第六刻痕段256同一侧的两个第七刻痕段257的正投影的自由端之间限定出第一直线258，两个第一圆弧259和两个第一直线258共同构成预定开启边界。需要说明的是，由于第六刻痕段256和第七刻痕段257的宽度相对较小，可以忽略不计，因此第一圆弧259和第一直线258可以近似相交于一点。第一圆弧259可以理解为位于第六刻痕段256同一端的两个第七刻痕段257的正投影的彼此靠近一侧的自由端限定出。第一直线258可以理解为位于第六刻痕段256同一侧的两个第七刻痕段257的正投影的彼此靠近一侧的自由端限定出。
可以理解的，第七刻痕段257的自由端是指第七刻痕段257的远离第六刻痕段256的一端。可以理解为在图7所示的从左到右的方向，位于第六刻痕段256左端的两个第七刻痕段257彼此靠近形成与第六刻痕段256的连接，位于第六刻痕段256右端的两个第七刻痕段257朝向彼此远离的方向延伸。此时预定开启边界内限定的区域的面积（也即在刻痕槽25的深度方向上，开启区24的正投影的面积）为S双y，S双y=
Figure 41646DEST_PATH_IMAGE001
+
Figure 968014DEST_PATH_IMAGE002
，刻痕槽25的总长为L双y=a4+4c4。其中，a4为第六刻痕段256的长度，b4为位于第六刻痕段256同一侧的两个第七刻痕段257的自由端之间距离，c4为第七刻痕段257的长度，e为两个第一直线258之间的距离，d4为第一直线258的长度。
由此，不同形状的刻痕槽25可以改变开启区24的结构强度，可以根据设计标准的不同选择合适的刻痕槽25，降低工艺的难度，以提升防爆阀的泄压速度和提高电池的安全性能。
进一步地，上述刻痕槽25的横截面积可以为矩形，也可以为倒梯形，此处的横截面为与刻痕槽25的深度方向相平行的平面。当刻痕槽25的横截面为倒梯形时，刻痕槽25的宽度沿朝向刻痕槽25的槽底的方向逐渐减小。此时，a4可以理解为第六刻痕段256的位于槽顶处或开口处的外缘的长度，b4为位于第六刻痕段256同一侧的两个第七刻痕段257的位于槽顶处或开口处的自由端之间的距离，c4为第七刻痕段257的位于槽顶处或开口处的外缘的长度。
在一些实施例中，在刻痕槽25的深度方向上，开启区24的正投影的形状为长圆形、椭圆形或多边形。由此，可以根据防爆阀20使用场景的不同选择不同形状的开启区24，以满足不同的开启需求，增加防爆阀20的实用性。
在一些实施例中，如图2和图4所示，在刻痕槽25的深度方向上，防爆阀20的正投影的外轮廓包括平行的两个第二直线27和相对设置的两个第二圆弧28，两个第二直线27的两端分别与两个第二圆弧28连接，第二直线27的长度为L，每个第二圆弧28的半径为R，两个第二直线27之间的距离为2R，S、L、R满足：S=πR2+2RL，10mm≤L≤65mm，5mm≤R≤25mm。可选地，L=30mm，R=50mm。由此，通过限定防爆阀20的的形状，以使防爆阀20能够合理的安装在电池壳体10上，便于电池100内部压力的泄出。当防爆阀20与电池的壳体焊接固定后，防爆阀20与壳体之间会形成焊缝；或者，当防爆阀20与电池的盖板焊接固定后，防爆阀20与盖板之间会形成焊缝。其中，焊缝的宽度的二分之一处即为防爆阀20的外缘。焊缝的宽度是指在刻痕槽的深度方向上，焊缝的正投影的外轮廓和内轮廓之间的间距。
在一些实施例中，在刻痕槽25的深度方向上，开启区24的厚度小于防爆阀20的其它部分的厚度。即，开启区24沿防爆阀20中心轴线方向的厚度小于防爆阀20其他部分（例如，下文中提到的支撑段22）的厚度。由此，开启区24的厚度小于防爆阀20其他部分的厚度，以实现对开启区24的减薄处理，便于开启区24的开启，避免开启区24厚度过厚，影响防爆阀20的正常开启。
在一些实施例中，如图3所示，在刻痕槽25的深度方向上，开启区24的厚度为H1，H1满足：0.1mm≤H1≤0.3mm。由此，控制开启区24的厚度，以使开启区24的厚度符合产品设计的要求，便于开启区24的顺利开启，以使防爆阀20的使用安全性得到保证。
在一些实施例中，如图3所示，防爆阀20还包括连接段21、缓冲段23和支撑段22，防爆阀20通过连接段21与电池壳体10相连，连接段21连接在支撑段22的外周侧，支撑段22与连接段21沿支撑段22的厚度方向间隔设置，且支撑段22位于连接段21的邻近电池壳体10中心的一侧，缓冲段23连接在连接段21和支撑段22之间，开启区24设在支撑段22上。
连接段21与支撑段22在防爆阀20的厚度方向可以水平设置，且缓冲段23的一端与连接段21的内周侧连接，缓冲段23的另一端与支撑段22的外周侧连接。在连接段21与电池壳体10连接时，支撑段22相对连接段21更靠近电池壳体10的中心设置，即，连接段21、缓冲段23和支撑段22构成一个向电池壳体10中心内凹的结构。或者，支撑段22相对连接段21远离电池壳体10的中心设置，即，连接段21、缓冲段23和支撑段22构造成一个远离电池壳体10中心外凸的结构。连接段21受到的作用力可以传递给缓冲段23，避免支撑段22和开启区24直接受力，提高开启区24和支撑段22的结构强度。开启区24设于支撑段22的中部，可以与支撑段22通过一体成型制造或者与支撑段22焊接成一个整体。
由此，防爆阀20包括连接段21和支撑段22，连接段21可以实现防爆阀20与电池壳体10的固定连接，支撑段22可以增加开启区24的结构强度，避免开启区24受外力扭转变形。通过在连接段21和支撑段22之间设置缓冲段23，可以吸收开启区24与支撑段22焊接时的热应力，增加防爆阀20的可靠性，提高使用防爆阀20的安全性，避免电池100出现起火、爆炸等问题。且支撑段22靠近电池壳体10的中心一侧或者远离电池壳体10中心的一侧设置，可以避免外力对壳体的撞击导致防爆阀20的开阀，避免开启区24受力，可以有效保护防爆阀20，增加其使用寿命和使用时的稳定性。
在一些实施例中，缓冲段23与连接段21和支撑段22均可以是垂直连接。即，缓冲段23与连接段21和支撑段22均垂直，可以便于将连接段21受到的水平方向的应力转变成垂直连接段21方向的应力，改变应力传递的方向，实现对应力传递方向的分散，减小支撑段22受到的应力，保护开启区24不受应力的影响出现变形，且缓冲段23垂直连接连接段21和支撑段22，可以增加对防爆阀20空间的利用性。
在一些实施例中，如图3所示，支撑段22上形成有凹槽221，刻痕槽25形成在凹槽221的底壁上。由此，可以增加支撑段22对开启区24的保护，同时，实现对开启区24的减薄处理，便于防爆阀20内部压力增加需要泄压时，开启区24能够顺利打开，避免防爆阀20失效。
此外，在刻痕槽25的深度方向上，开启区24的厚度可以是变化的，例如，开启区24中间的厚度小于边缘的厚度，保证开启区24与支撑段22连接的强度，降低开启区24的生产成本。
在一些实施例中，在刻痕槽25的深度方向上，凹槽221的正投影的外缘与刻痕槽25的正投影的外缘具有重合区域。也即，刻痕槽25设于凹槽221的底壁的边缘。由此，可以保证开启区24面积的最大化，有助于提高防爆阀20的泄压能力。
在一些实施例中，如图3所示，在刻痕槽25的深度方向上，支撑段22的对应刻痕槽25处的厚度为H2，H2满足：0.02mm≤H2≤0.2mm。由此，通过控制支撑段22的对应刻痕槽25处的厚度，在不影响开启区24的结构强度的同时，便于开启区24能够顺利从刻痕槽25处打开实现泄压，增加防爆阀20开启的及时性。
在一些实施例中，在刻痕槽25的深度方向上，支撑段22的厚度为H3，H2、H3满足：H2：H3=0.1~1。这样，通过控制开启区24支撑段22的对应凹槽221处的厚度与支撑段22的厚度使其在合适的比值范围内，开启区24可以满足防爆阀20设计的强度要求、支撑段22可以满足自身结构强度要求的同时，实现对开启区24的保护，以更好的控制防爆阀20的制造成本。
在一些实施例中，开启区24的远离电池壳体10中心的一侧表面与支撑段22的远离电池壳体10中心的一侧表面平齐，开启区24的邻近电池壳体10中心的一侧表面与电池壳体10的中心之间的距离大于支撑段22的邻近电池壳体10中心的一侧表面与电池壳体10的中心之间的距离。
可以理解的是，开启区24与支撑段22远离电池壳体10中心一侧的表面是平齐的，由于为了保证开启区24的顺利打开，开启区24的厚度优先设置为小于支撑段22的厚度，此时，开启区24与支撑段22邻近电池壳体10中心的一侧与电池壳体10中心的距离不同，其中，开启区24到电池壳体10中心的距离大于支撑段22到电池壳体10中心的距离。由此，一方面，降低电池壳体10内部震荡的电解液对开启区24的冲击，防止防爆阀20未到设计的阈值时发生泄压，增加电池100使用的成本，另一方面，开启区24的厚度较薄可以便于防爆阀20的顺利开阀，增加使用电池100的安全性。
在一些实施例中，如图3所示，在刻痕槽25的深度方向上，支撑段22的厚度为H3，连接段21的厚度为H4，H3、H4满足：H3：H4=0.25~1。由此，合理的控制支撑段22和连接段21的厚度，以使其在合适的比例范围内，便于支撑段22对开启区24的支撑和防爆阀20与电池壳体10的连接，同时，可以避免防爆阀20的厚度过大，以使防爆阀20在与电池壳体10配合时，防爆阀20的两侧能够与电池壳体10的内、外表面平齐，增加电池壳体10容纳电芯的能力。
在一些实施例中，如图3所示，在刻痕槽25的深度方向上，防爆阀20的高度为H5，在电池100的厚度方向上，缓冲段23的壁厚（沿防爆阀径向上的距离）为D1，H5、D1满足：0.5mm≤H5≤1.5mm，0.2mm≤D1≤0.8mm。由此，通过控制防爆阀20的高度和缓冲段23的壁厚，以使防爆阀20在满足缓冲效果设计时，能够更好的控制防爆阀20的尺寸规格，以使防爆阀20与电池壳体10装配的可靠性增加，装配性更好，避免对电池100内部其他部件安装产生影响。
在一些实施例中，如图2和图3所示，在电池100的厚度方向上，支撑段22的宽度为D2，在刻痕槽25的深度方向上，支撑段22的厚度为H3，D2、H3满足：0.2mm≤D2≤2mm，0.2mm≤H3≤0.8mm。由此，通过设置支撑段22的宽度和厚度，以使支撑段22能够保证自身结构强度的同时更好的支撑和保护开启区24，防止开启区24受到应力变形。
在一些实施例中，如图2所示，在电池100的厚度方向上，连接段21的宽度为D3，在刻痕槽25的深度方向上，连接段21的厚度为H4，D3、H4满足：1mm≤D3≤5mm，0.2mm≤H4≤0.8mm。由此，合理的设置连接段21的厚度和宽度，以增加连接段21与电池壳体10连接的可靠性，同时控制连接段21的厚度，以使连接段21在与电池壳体10的一侧连接时，能够与电池壳体10的表面尽可能齐平，降低对电池壳体10内部空间的占用，以便于电池壳体10内部元件的设置。
根据本实用新型第二方面实施例的电池模组包括上述实施例中任一项的电池100。其中，电池模组包括两个端板和两个侧板，多个电池100依次排布形成电池阵列，两个端板设于电池阵列相对的两端，两个侧板设于电池阵列相对的两侧。例如，电池阵列包含的多个电池100且沿电池100的厚度方向依次排布，两个端板可以沿电池100的厚度方向分布于电池阵列的两端，两个侧板可以沿电池100的长度方向或宽度分布于电池阵列的两侧。
结合图1-图3，电池壳体10上设有开口，防爆阀20可以设于电池壳体10设有开口的一侧，防爆阀20的连接段21与电池壳体10可以通过焊接连接，缓冲段23位于开口内，在径向上与开口相对，支撑段22连接在缓冲段23远离连接段21的一端，且支撑段22邻近电池壳体10中心一侧的表面与电池壳体10设有开口一侧的内表面平齐。可以通过控制开启区24与防爆阀20的面积，以使开启区24的开启面积最大化，增加电池100使用的安全性。
在电池100受到外力或者内应力作用时，缓冲段23可以吸收变形的应力，且将沿着连接段21在水平方向的力转变成垂直支撑段22方向的力，避免应力过于集中影响开启区24的稳定性，破坏刻痕槽25的结构。且可以避免刻痕槽25受力变形，降低外力（如焊接时防爆阀20热变形产生的应力）对防爆阀20开启压力的影响。
由此，设有上述防爆阀20的电池100可以增加电池100使用的安全性，以使开启区24能够及时开启泄压，通过防爆阀20缓冲段23的设计实现对应力的吸收和传递方向的改变，降低外力对开启区24的影响，增加电池100的使用寿命。
根据本实用新型第三方面实施例的电池包包括上述实施例中的电池100或上述实施例中的电池模组。其中，电池包包括托盘，托盘用于固定在车辆上，上述实施例中的电池100直接布置于托盘内或上述实施例中的电池模组固定于托盘内。
由此，控制开启区24与防爆阀20的面积，可以增加电池100使用的安全性，能够使包括多个电池100的电池模组的安全性更好，电池模组内电池100的防爆阀20可以靠近电池模组的下方设置，以使电池100在受热泄压时能够避免气流冲向车身内部，避免二次危害，提高使用电池包的稳定性。
根据本实用新型第四方面实施例的车辆包括上述实施例中的电池包。
由此，可以降低车辆爆燃的可能性，以降低电池包在受到外部撞击等情况下，开启区24受损变形导致防爆阀20的开启的可能性，且缓冲段23可以吸收部分应力并改变力的传递方向，以使电池包具有良好的可靠性，可以降低车辆的使用成本。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
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实用新型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。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (22)

1.一种电池，其特征在于，包括：
电池壳体；
防爆阀，所述防爆阀设于所述电池壳体上，所述防爆阀上设有刻痕槽，所述防爆阀包括开启区，在所述刻痕槽的深度方向上，所述开启区的正投影的形状为非圆形，所述开启区的正投影的外缘为预定开启边界，且所述开启区的正投影的面积为S1，所述防爆阀的正投影的面积为S，所述S1、S满足：S1/S≥0.3，其中S1、S的单位均为mm2。
2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述S1、S进一步满足：S1/S≤0.95。
3.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，80mm2≤S1≤1600mm2，178.5mm2≤S≤5212.5mm2。
4.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述刻痕槽包括相对设置且呈弧形的两个第一刻痕段、呈直线形的第二刻痕段以及间隔设置且呈直线形的两个第三刻痕段，所述第二刻痕段与所述第三刻痕段平行设置，所述第二刻痕段的两端分别与两个所述第一刻痕段连接，每个所述第三刻痕段与对应的所述第一刻痕段连接；
在所述刻痕槽的深度方向上，所述刻痕槽的正投影的外缘的两个自由端相连构成连接线，所述连接线与所述刻痕槽的正投影的外缘共同构成所述预定开启边界。
5.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述刻痕槽包括相对设置且呈弧形的两个第四刻痕段和两个平行设置且呈直线形的第五刻痕段，每个所述第五刻痕段的两端分别与两个所述第四刻痕段连接，两个所述第五刻痕段和两个所述第四刻痕段构成封闭的环状结构；
在所述刻痕槽的深度方向上，所述刻痕槽的正投影的外缘构成所述预定开启边界。
6.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述刻痕槽包括呈直线形的第六刻痕段以及四个呈直线形的第七刻痕段，所述第六刻痕段的两端分别连接有呈预设夹角设置的两个所述第七刻痕段；
在所述刻痕槽的深度方向上，位于所述第六刻痕段同一端的两个所述第七刻痕段的正投影的自由端之间限定出以所述预设夹角的顶点为圆心的第一圆弧，位于所述第六刻痕段同一侧的两个所述第七刻痕段的正投影的自由端之间限定出第一直线，两个所述第一圆弧和两个所述第一直线共同构成所述预定开启边界。
7.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，在所述刻痕槽的深度方向上，所述防爆阀的正投影的外轮廓包括平行的两个第二直线和相对设置的两个第二圆弧，两个所述第二直线的两端分别与两个所述第二圆弧连接，所述第二直线的长度为L，每个所述第二圆弧的半径为R，两个所述第二直线之间的距离为2R，所述S、L、R满足：S=πR2+2RL，10mm≤L≤65mm，5mm≤R≤25mm。
8.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，在所述刻痕槽的深度方向上，所述开启区的厚度小于所述防爆阀的其它部分的厚度。
9.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，在所述刻痕槽的深度方向上，所述开启区的厚度为H1，所述H1满足：0.1mm≤H1≤0.3mm。
10.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，在所述刻痕槽的深度方向上，所述开启区的正投影的形状为长圆形、椭圆形或多边形。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的电池，其特征在于，所述防爆阀还包括连接段、缓冲段和支撑段，所述防爆阀通过所述连接段与所述电池壳体相连，所述连接段连接在所述支撑段的外周侧，所述支撑段与所述连接段沿所述支撑段的厚度方向间隔设置，且所述支撑段位于所述连接段的邻近所述电池壳体中心的一侧，所述缓冲段连接在所述连接段和所述支撑段之间，所述开启区设在所述支撑段上。
12.根据权利要求11所述的电池，其特征在于，所述支撑段上形成有凹槽，所述刻痕槽形成在所述凹槽的底壁上。
13.根据权利要求12所述的电池，其特征在于，在所述刻痕槽的深度方向上，所述凹槽的正投影的外缘与所述刻痕槽的正投影的外缘具有重合区域。
14.根据权利要求11所述的电池，其特征在于，在所述刻痕槽的深度方向上，所述支撑段的对应所述刻痕槽处的厚度为H2，所述H2满足：0.02mm≤H2≤0.2mm。
15.根据权利要求14所述的电池，其特征在于，在所述刻痕槽的深度方向上，所述支撑段的厚度为H3，所述H2、H3满足：H2：H3=0.1~1。
16.根据权利要求11所述的电池，其特征在于，在所述刻痕槽的深度方向上，所述支撑段的厚度为H3，所述连接段的厚度为H4，所述H3、H4满足：H3：H4=0.25~1。
17.根据权利要求11所述的电池，其特征在于，在所述刻痕槽的深度方向上，所防爆阀的高度为H5，在所述电池的厚度方向上，所述缓冲段的壁厚为D1，所述H5、D1满足：0.3mm≤H5≤1.5mm，0.2mm≤D1≤0.8mm。
18.根据权利要求11所述的电池，其特征在于，在所述电池的厚度方向上，所述支撑段的宽度为D2，在所述刻痕槽的深度方向上，所述支撑段的厚度为H3，所述D2、H3满足：0.2mm≤D2≤2mm，0.2mm≤H3≤0.8mm。
19.根据权利要求11所述的电池，其特征在于，在所述电池的厚度方向上，所述连接段的宽度为D3，在所述刻痕槽的深度方向上，所述连接段的厚度为H4，所述D3、H4满足：1mm≤D3≤5mm，0.2mm≤H4≤0.8mm。
20.一种电池模组，其特征在于，包括根据权利要求1-19中任一项所述的电池。
21.一种电池包，其特征在于，包括根据权利要求1-19中任一项所述的电池或根据权利要求20所述的电池模组。
22.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求21所述的电池包。
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