CN217848219U - 一种电池的防爆外壳、电池及用电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池技术领域，具体涉及一种电池的防爆外壳、电池及用电设备，电池的防爆外壳包括壳体和盖板，壳体设置有一敞开口；盖板覆盖敞开口并与壳体密封连接；壳体和/或盖板至少一表面设置有防爆刻痕，当防爆刻痕设置在壳体上时，防爆刻痕的深度为壳体壁厚的60％‑80％，当防爆刻痕设置在盖板上时，防爆刻痕的深度为盖板厚度的60％‑80％。本实用新型提供了一种电池的防爆外壳，在热冲击实验中，当电池内部气压达到上限气压值时，防爆刻痕能够及时爆开，能够使钢壳电池内部的气体从爆破口排出，进而保证钢壳电池不发生严重鼓胀、变形等状况，从而避免卷芯被挤压导致内部短路的风险。

Description

一种电池的防爆外壳、电池及用电设备

技术领域

本实用新型属于电池技术领域，具体涉及一种电池的防爆外壳、电池及用电设备。

背景技术

电池的出现为我们人类的生活、娱乐及工作提供了重要的电源保障。随着社会的发展和人类文明的进步，一次电池由于对环境的污染、容量低、使用时间短等缺点逐渐将被淘汰，取而代之的是无污染、容量大、使用寿命长等优点的二次电池，其中锂电池特有的自身结构和性能被广泛地应用到各个领域，像笔记本电脑、移动电源、电动工具等就是其中的代表。

现有技术中，为了提高锂电池的安全性，防止锂电池因内压力过大而发生爆炸，一般会在电池盖板上开设防爆孔，并在防爆孔中安装一防爆阀。

防爆阀的作用是在电芯内部产气/产热达到一定程度时，防爆阀爆开，使产生的气体提前泄出，防止电池鼓胀、变形或挤压卷芯，进而避免电池内部发生短路。

然而，现有的钢壳电池在遭受热冲击时(例如温度130℃，持续时间60min)，当电池内部气压达到上限气压值时，其防爆阀未能提前泄压，导致电池起火，发生燃烧现象。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于：针对现有技术的不足，提供一种电池的防爆外壳，以解决技术背景中存在的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种电池的防爆外壳，包括壳体和盖板，所述壳体设置有一敞开口；所述盖板覆盖所述敞开口并与所述壳体密封连接；所述壳体和/或所述盖板至少一表面设置有防爆刻痕，当所述防爆刻痕设置在所述壳体上时，所述防爆刻痕的深度为所述壳体壁厚的60％-80％，当所述防爆刻痕设置在所述盖板上时，所述防爆刻痕的深度为所述盖板厚度的60％-80％。

进一步地，所述盖板或所述壳体一表面的两个对角线交叉设置，所述防爆刻痕的中心点位于所述对角线上。

进一步地，所述防爆刻痕呈非封闭弧形结构，所述防爆刻痕的弧长为L1，与所述防爆刻痕直径相等的圆的周长为L2，其中，L1和L2满足关系式：1/2≤L1/L2≤3/4。

进一步地，所述防爆刻痕的半径为2～10mm。

进一步地，所述防爆刻痕的宽度为B，B满足关系式：50≤B＜100um。

进一步地，所述防爆刻痕的开口朝向所述盖板或所述壳体的边角设置。

进一步地，所述防爆刻痕形成有凹槽，沿所述盖板内侧壁或所述壳体内侧壁向与之相对应设置的外侧壁的方向，所述凹槽的内径逐渐增大形成喇叭状结构。

进一步地，所述防爆刻痕横截面为U型、V形、梯形结构中的一种。

本实用新型的目的之二在于：提供了一种电池，包括上述的防爆外壳。

本实用新型的目的之三在于：提供了一种用电设备，包括上述的电池。

本实用新型的有益效果在于：一种电池的防爆外壳，包括壳体和盖板，所述壳体设置有一敞开口；所述盖板覆盖所述敞开口并与所述壳体密封连接；所述壳体和/或所述盖板至少一表面设置有防爆刻痕，当所述防爆刻痕设置在所述壳体上时，所述防爆刻痕的深度为所述壳体壁厚的60％-80％，当所述防爆刻痕设置在所述盖板上时，所述防爆刻痕的深度为所述盖板厚度的60％-80％。本实用新型提供了一种电池的防爆外壳，在热冲击时，当电池内部气压达到上限气压值时，防爆刻痕能够及时爆开，能够使钢壳电池内部的气体从爆破口排出，进而保证钢壳电池不发生严重鼓胀、变形等状况，从而避免卷芯被挤压导致内部短路的风险。

附图说明

下面将参考附图来描述本实用新型示例性实施方式的特征、优点和技术效果。

图1为本实用新型具体实施方式中的防爆刻痕的结构示意图之一；

图2为本实用新型具体实施方式中的防爆刻痕的结构示意图之二；

图3为本实用新型具体实施方式中的防爆刻痕的截面示意图。

其中，附图标记说明如下：

1、盖板；2、防爆刻痕。

具体实施方式

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题，基本达到技术效果。

在申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“水平”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。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个或两个以上；除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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。

以下结合附图1～3对本实用新型作进一步详细说明，但不作为对本实用新型的限定。

本具体实施方式提供了一种电池，包括壳体，盖板1和电芯，壳体内部设置有一容纳腔，壳体一端设置有一个敞开口，电芯放置在该容纳腔内，盖板1覆盖敞开口并与壳体密封连接。

更为具体地，盖板1一表面设置有防爆刻痕2，防爆刻痕2的深度为盖板1厚度的60％-80％。本实用新型提供了一种电池的防爆外壳，在热冲击时，当电池内部气压达到上限气压值时，防爆刻痕2能够及时爆开，能够使钢壳电池内部的气体从爆破口排出，进而保证钢壳电池不发生严重鼓胀、变形等状况，从而避免卷芯被挤压导致内部短路的风险。在另一实施方式中，壳体一表面设置有防爆刻痕2，同样地，防爆刻痕2的深度为壳体壁厚的60％-80％。

目前普遍采用的防爆阀设计为：形状为1/4圆形，刻痕宽度为100um，刻痕深度为50um(盖板厚度为100um)。发明人经过实验后发现，防爆阀爆破值约110kpa，热冲击实验(实验温度130℃，持续时间60min)时未能提前泄压，导致电芯起火燃烧，热冲击实验未能通过。

表1：防爆刻痕热冲击实验数据表

基于此，发明人对防爆刻痕2做了进一步改进，即防爆刻痕2呈非封闭弧形结构，防爆刻痕2的弧长为L1，与防爆刻痕2直径相等的圆的周长为L2，其中，L1和L2满足关系式：1/2≤L1/L2≤3/4，防爆刻痕2的半径为2～10mm，防爆刻痕2的宽度为B，B满足关系式：50≤B＜100um。

优选地，防爆刻痕2形成有凹槽，沿盖板1内侧壁或所述壳体内侧壁向与之相对应设置的外侧壁的方向，凹槽的内径逐渐增大形成喇叭状结构。这种结构设计，能够使得应力集中在防爆刻痕2的底面，使得防爆刻痕2的爆破值更小(约30-40kpa)，使钢壳电池能够及时爆开，钢壳电池能够内部能够及时泄压，防止电池发生故障，从而避免卷芯被挤压导致内部短路的风险。

参见表2，经过实验分析发现，盖板1一表面的两个对角线交叉设置，防爆刻痕2的中心点位于对角线上，且防爆刻痕2的开口朝向盖板1的边角设置时，采用这种结构设计，使得钢壳电池的爆破值更小，防爆刻痕2能够在热冲击实验中及时爆开，防止电池起火燃烧。需要说明的是，数据表中的朝向指的是防爆刻痕2朝向，防爆刻痕2朝向与防爆刻痕2的开口朝向相反，具体可参见图1～2。

表2：防爆刻痕2朝向与爆破值的实验数据表

优选地，防爆刻痕2横截面为U型、V形、梯形结构中的一种。

本实用新型具体实施方式还提供了一种用电设备，包括上述的电池。用电设备可以以各种具体形式来实施，例如，无人机、电动车、电动清洁工具、储能产品、电动汽车、电动自行车、电动导航工具等电子产品。在实用场景中，用电设备具体包括但不限于为：笔记本电脑、笔输入型计算机、移动电脑、电子书播放器、便携式电话、便携式传真机、便携式复印机、便携式打印机、头戴式立体声耳机、录像机、液晶电视、手提式清洁器、便携CD机、迷你光盘、收发机、电子记事本、计算器、存储卡、便携式录音机、收音机、备用电源、电机、汽车、摩托车、助力自行车、自行车、照明器具、玩具、游戏机、钟表、电动工具、闪光灯、照相机、家庭用大型蓄电池和锂离子电容器等。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1.一种电池的防爆外壳，其特征在于：包括

壳体，所述壳体设置有一敞开口；

盖板，所述盖板覆盖所述敞开口并与所述壳体密封连接；

所述壳体和/或所述盖板至少一表面设置有防爆刻痕，当所述防爆刻痕设置在所述壳体上时，所述防爆刻痕的深度为所述壳体壁厚的60％-80％，当所述防爆刻痕设置在所述盖板上时，所述防爆刻痕的深度为所述盖板厚度的60％-80％。

2.如权利要求1所述的一种电池的防爆外壳，其特征在于：所述盖板或所述壳体一表面的两个对角线交叉设置，所述防爆刻痕的中心点位于所述对角线上。

3.如权利要求2所述的一种电池的防爆外壳，其特征在于：所述防爆刻痕呈非封闭弧形结构，所述防爆刻痕的弧长为L₁，与所述防爆刻痕直径相等的圆的周长为L₂，其中，L₁和L₂满足关系式：1/2≤L₁/L₂≤3/4。

4.如权利要求3所述的一种电池的防爆外壳，其特征在于：所述防爆刻痕的半径为2～10mm。

5.如权利要求3所述的一种电池的防爆外壳，其特征在于：所述防爆刻痕的宽度为B，B满足关系式：50≤B＜100um。

6.如权利要求3所述的一种电池的防爆外壳，其特征在于：所述防爆刻痕的开口朝向所述盖板或所述壳体的边角设置。

7.如权利要求3所述的一种电池的防爆外壳，其特征在于：所述防爆刻痕形成有凹槽，沿所述盖板内侧壁或所述壳体内侧壁向与之相对应设置的外侧壁的方向，所述凹槽的内径逐渐增大形成喇叭状结构。

8.如权利要求3所述的一种电池的防爆外壳，其特征在于：所述防爆刻痕横截面为U型、V形、梯形结构中的一种。

9.一种电池，其特征在于，包括：权利要求1～8任意一项所述的防爆外壳。

10.一种用电设备，其特征在于，包括权利要求9所述的电池。

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