CN218602671U - 端盖组件、电池单体、电池及用电装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种端盖组件、电池单体、电池及用电装置,端盖组件包括:端盖主体,其内部开设有容置腔,容置腔内填充阻燃材料,且端盖主体的内侧与外侧分别开设与容置腔连通的第一泄压口与第二泄压口;及泄压件,设于容置腔内且封堵于第一泄压口与第二泄压口之间;其中,泄压件用于在电池单体的内部压力或温度达到阈值时致动以泄放压力,并连通容置腔及第一泄压口,以使阻燃材料能够由容置腔经第一泄压口落入壳体内。本申请在泄压件致动时,能够使容置腔与第一泄压口连通,使容置腔内的阻燃材料能够迅速经第一泄压口落入至电池单体的壳体内,从而对壳体内部进行降温阻燃,阻止热失控的进一步发生。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,特别是涉及一种端盖组件、电池单体、电池及用电装置。
背景技术
随着电池技术的应用日趋广泛,电池的安全性能也越来越受到重视。通常,电池安全问题的起因是热失控,并且绝大部分是由于电池单体内部发生热失控而引起的。
当电池中的某一个或几个电池单体的热失控一旦触发,往往在短时间内引发周边电池单体链式放热反应。因此,若不及时对发生热失控的电池单体进行降温阻燃,则会导致整个电池发生起火,甚至爆炸,威胁人身安全。
实用新型内容
基于此,有必要针对上述问题,提供一种端盖组件、电池单体、电池及用电装置,能够及时对发生热失控的电池单体进行降温阻燃,避免引发起火甚至爆炸。
第一方面,本申请提供一种端盖组件,盖合于电池单体的壳体上,端盖组件包括:
端盖主体,其内部开设有容置腔,容置腔内填充有阻燃材料,且端盖主体的内侧与外侧分别开设有与容置腔连通的第一泄压口与第二泄压口;及
泄压件,设置于容置腔内且封堵于第一泄压口与第二泄压口之间;
其中,泄压件用于在电池单体的内部压力或温度达到阈值时致动以泄放压力,并连通容置腔及第一泄压口,以使阻燃材料能够由容置腔经第一泄压口落入壳体内。
通过上述结构,在不改变端盖组件的现有轮廓形状的基础上,一方面,能够通过泄压件在电池单体的内部压力或温度达到阈值时致动以顺利泄放压力。另一方面,在泄压件致动的同时,使容置腔与第一泄压口连通,容置腔内的阻燃材料能够立即经由第一泄压口落入壳体内,及时对壳体内部进行降温阻燃,阻止热失控的进一步发生。
在一些实施例中,沿端盖主体的厚度方向,容置腔具有相对设置的第一端及第二端,在垂直于端盖主体的厚度方向的平面上,第一端的投影面积大于第二端的投影面积。
通过上述结构,当端盖主体盖合于电池单体的壳体上时,容置腔被构造为上大下小的漏斗形腔体。由此,当泄压件致动以连通容置腔与第一泄压口时,容置腔内的阻燃材料能够在自身重力作用下更顺利的从第一泄压口落入壳体内部。
在一些实施例中,沿端盖主体外侧指向内侧的方向,容置腔的至少一侧的腔内壁形成朝着端盖主体内侧以下行坡度倾斜的导流面。
当泄压件致动以连通容置腔与第一泄压口时,导流面能够进一步加快容置腔内的阻燃材料从第一泄压口落入壳体内的速度,即容置腔内的阻燃材料能够沿着导流面更顺利的落入壳体内,实现快速降温阻燃的目的。
在一些实施例中,导流面被构造为平面或弧面。平面或者弧面可以更有利于阻燃材料沿着导流面落入壳体内,并且避免阻燃材料在导流面上形成残留,从而提高阻燃材料的利用率。
在一些实施例中,沿端盖主体外侧指向内侧的方向,导流面的最低点延伸至第一泄压口。
由此,容置腔内的阻燃材料能够沿着导流面顺利流入第一泄压口,并经由第一泄压口落入壳体内,能够避免阻燃材料残留于导流面与第一泄压口的连接处。
在一些实施例中,在泄压件致动时,泄压件的内部与第一泄压口及第二泄压口共同连通形成泄压通道。
泄压通道的设置能够实现电池单体内部气压的顺利排出,并且将容置腔内的阻燃材料与泄压通道内的高压气体进行隔绝,避免阻燃材料在高压气体的带动下由第二泄压口冲出容置腔外而形成喷射,从而使阻燃材料能够更加顺利地经由第一泄压口进入壳体内。
在一些实施例中,阻燃材料为粉末状阻燃材料或液体阻燃材料。
由于泄压件致动以使容置腔与第一泄压口连通时,需要依靠阻燃材料自身的重力及流动性从第一泄压口落入壳体内。因此,将阻燃材料设置为粉末状阻燃材料或液体阻燃材料,使阻燃材料能够快速且顺利地向下流动,并经由第一泄压口落入壳体内,及时实现降温阻燃。
第二方面,本申请提供一种电池单体,包括:
壳体,具有一开口;
电极组件,容置于壳体内;以及
如上所述的端盖组件,密封盖合于壳体的开口处。
第三方面,本申请提供一种电池,包括箱体及如上所述的电池单体,电池单体容置于箱体内。
第四方面,本申请提供一种用电装置,其特征在于,包括用电主体及如上所述的电池,电池用于为用电主体提供电能。
上述端盖组件、电池单体、电池及用电装置,一方面,泄压件能够在电池单体的内部压力或温度达到阈值时顺利致动以泄放压力,另一方面,在泄压件致动的同时,能够使容置腔与第一泄压口连通,使容置腔内的阻燃材料能够迅速经第一泄压口落入至电池单体的壳体内,从而对壳体内部进行降温阻燃,阻止热失控的进一步发生。
附图说明
图1为本申请一些实施例中车辆的结构示意图;
图2为本申请一些实施例中电池的分解结构示意图;
图3为本申请一些实施例中电池单体的分解结构示意图;
图4为本申请一些实施例中端盖组件的剖面示意图;
图5为本申请一些实施例中端盖组件中未设置泄压件的剖面示意图;
图6为本申请一些实施例中泄压件的剖面示意图;
附图标记说明:1000、车辆;100、电池;200、控制器;300、马达;10、箱体;20、电池单体;11、第一部分;12、第二部分;21、端盖组件;22、壳体;23、电极组件;21a、电极端子;211、端盖主体;212、泄压件;2111、容置腔;2112、第一泄压口;2113、第二泄压口;2114、导流面;2121、泄压通道;2122、防爆阀;2123、安全贴片;2122a、底面阀片;2122b、侧面阀片;a、厚度方向。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进,因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
在本申请的描述中,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申请和简化描述,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申请的限制。
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至少一个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;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,除非另有明确的限定。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。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
目前,从市场形势的发展来看,动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具,以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大,其市场的需求量也在不断地扩增。
随着电池的应用越来越广泛,电池的安全性能也越来越受到重视。对于电池的安全性能而言,热失控是一项重要的指标。具体地,电池的热失控往往是从电池单体内的负极的固体电解质界面膜(SEI膜)分解开始。继而隔膜开始分解熔化,导致负极与电解液发生反应,随之导致正极和电解质均会发生分解,从而引发大规模的内短路,造成电解液燃烧,进而蔓延至周围的其他电池单体,扩大热失控的范围,使整个电池产生自燃。
申请人注意到,电池单体的热失控可分为三个阶段,其中第一阶段为自生热阶段,此时,热失控范围仅为电池单体内部,不会对周围的其他电池单体造成影响。第二阶段为蔓延阶段,此时电池单体内部压力或温度达到阈值,使电池单体上的泄压件致动,从而泄放压力。在泄放压力的同时,电池单体内部与外部连通,热失控向周围其他电池单体蔓延,引起整个电池产生自燃。第三阶段则是终止阶段,热失控结束后,温度逐渐恢复至常温。
在上述三个阶段中,第一阶段的时间很短,当热失控从第一阶段进入第二阶段时,将引发周围电池单体链式放热反应,导致整个电池发生起火,甚至爆炸,危害极大。
基于此,在热失控从第一阶段进入第二阶段时,及时对电池单体内部进行降温阻燃,则能够对热失控进行高效抑制,防止热失控进一步扩大范围。
由此,为了能够及时对发生热失控的电池单体进行降温阻燃,避免热失控蔓延至其他电池单体而引发整个电池发生起火,甚至爆炸的问题,申请人经过深入研究,设计了一种端盖组件,在端盖主体的内部开设填充有阻燃材料的容置腔,当泄压件在电池单体的内部压力或温度达到阈值而致动时,能够使容置腔与第一泄压口连通,以使阻燃材料从第一泄压口落入壳体内,对壳体内进行降温阻燃,及时阻止热失控的进一步发生。
本申请实施例公开的电池单体可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置中。
本申请实施例提供一种使用电池作为电源的用电装置,用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中,电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具,例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等,航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。
以下实施例为了方便说明,以本申请一实施例的一种用电装置为车辆1000为例进行说明。
请参照图1,图1为本申请一些实施例提供的车辆1000的结构示意图。车辆1000可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1000的内部设置有电池100,电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电,例如,电池100可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器200和马达300,控制器200用来控制电池100为马达300供电,例如,用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
在本申请一些实施例中,电池100不仅可以作为车辆1000的操作电源,还可以作为车辆1000的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
请参照图2,图2为本申请一些实施例提供的电池100的爆炸图。电池100包括箱体10和电池单体20,电池单体20容纳于箱体10内。其中,箱体10用于为电池单体20提供容纳空间,箱体10可以采用多种结构。在一些实施例中,箱体10可以包括第一部分11和第二部分12,第一部分11与第二部分12相互盖合,第一部分11和第二部分12共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。第二部分12可以为一端开口的空心结构,第一部分11可以为板状结构,第一部分11盖合于第二部分12的开口侧,以使第一部分11与第二部分12共同限定出容纳空间;第一部分11和第二部分12也可以是均为一侧开口的空心结构,第一部分11的开口侧盖合于第二部分12的开口侧。当然,第一部分11和第二部分12形成的箱体10可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。
在电池100中,电池单体20可以是多个,多个电池单体20之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。多个电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体20构成的整体容纳于箱体10内。当然,电池100也可以是多个电池单体20先串联或并联或混联组成电池模块形式,多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体10内。电池100还可以包括其他结构,例如,该电池100还可以包括汇流部件,用于实现多个电池单体20之间的电连接。
其中,每个电池单体20可以为二次电池或一次电池;还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池,但不局限于此。电池单体20可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。
请参照图3,图3为本申请一些实施例提供的电池单体20的分解结构示意图。电池单体20是指组成电池的最小单元。如图3,电池单体20包括有端盖组件21、壳体22、电极组件23以及其他的功能性部件。
端盖组件21是指盖合于壳体22的开口处以将电池单体20的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地,端盖组件21的形状可以与壳体22的形状相适应以配合壳体22。可选地,端盖组件21可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成,这样,端盖组件21在受挤压碰撞时就不易发生形变,使电池单体20能够具备更高的结构强度,安全性能也可以有所提高。端盖组件21上可以设置有如电极端子21a等的功能性部件。电极端子21a可以用于与电极组件23电连接,以用于输出或输入电池单体20的电能。在一些实施例中,端盖组件21上还可以设置有用于在电池单体20的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。端盖组件21的材质也可以是多种的,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请实施例对此不作特殊限制。在一些实施例中,在端盖组件21的内侧还可以设置有绝缘件,绝缘件可以用于隔离壳体22内的电连接部件与端盖组件21,以降低短路的风险。示例性的,绝缘件可以是塑料、橡胶等。
壳体22是用于配合端盖组件21以形成电池单体20的内部环境的组件,其中,形成的内部环境可以用于容纳电极组件23、电解液以及其他部件。壳体22和端盖组件21可以是独立的部件,可以于壳体22上设置开口,通过在开口处使端盖组件21盖合开口以形成电池单体20的内部环境。不限地,也可以使端盖组件21和壳体22一体化,具体地,端盖组件21和壳体22可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面,当需要封装壳体22的内部时,再使端盖组件21盖合壳体22。壳体22可以是多种形状和多种尺寸的,例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地,壳体22的形状可以根据电极组件23的具体形状和尺寸大小来确定。壳体22的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请实施例对此不作特殊限制。
电极组件23是电池单体100中发生电化学反应的部件。壳体22内可以包含一个或更多个电极组件23。电极组件23主要由正极片和负极片卷绕或层叠放置形成,并且通常在正极片与负极片之间设有隔膜。正极片和负极片具有活性物质的部分构成电极组件的主体部,正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体部的一端或是分别位于主体部的两端。在电池的充放电过程中,正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应,极耳连接电极端子以形成电流回路。
参阅图4及图5,本申请一实施例提供了一种端盖组件21,盖合于电池单体20的壳体22上。端盖组件21包括端盖主体211及泄压件212,端盖主体211的内部开设有容置腔2111,容置腔2111内填充有阻燃材料(图中未示出),且端盖主体211的内侧与外侧分别开设有与容置腔2111连通的第一泄压口2112与第二泄压口2113。泄压件212设置于容置腔2111内且封堵于第一泄压口2112与第二泄压口2113之间,其中,泄压件212用于在电池单体20的内部压力或温度达到阈值时致动以泄放压力,并连通容置腔2111及第一泄压口2112,以使阻燃材料能够由容置腔2111经第一泄压口2112落入壳体22内。
需要说明的是,端盖主体211是指,盖合于电池单体20的壳体22上,以对壳体22起到密封作用的部件。端盖主体211的内侧是指,当端盖主体211盖设于电池单体20的壳体22上时,端盖主体211沿自身厚度方向a朝向壳体22内部的一侧。端盖主体211的外侧是指,当端盖主体211盖设于电池单体20的壳体22上时,端盖主体211沿自身厚度方向a背离壳体22内部的一侧。由此,端盖主体211的内侧及外侧沿端盖主体211的厚度方向a相对设置。
第一泄压口2112开设于端盖主体211的内侧,第二泄压口2113开设于端盖主体211的外侧,即当端盖主体211盖设于电池单体20的壳体22上时,第一泄压口2112的开口朝向壳体22内部设置,第二泄压口2113的开口朝向背离壳体22内部的方向设置。
在电池单体20的内部压力或温度没有达到阈值时,泄压件212封堵于第一泄压口2112与第二泄压口2113之间,使容置腔2111内的阻燃材料顺利容置于端盖主体211内部。而当电池单体20的内部压力或温度达到阈值时,泄压件212致动以泄放电池单体20内部压力。在泄压件212致动的同时,容置腔2111与第一泄压口2112连通,容置腔2111内的阻燃材料能够经由第一泄压口2112落入壳体22内,以对壳体22内部进行降温阻燃。
具体地,泄压件212可以包括为防爆阀。泄压件212致动是指,当电池单体20的内部压力或温度达到阈值时,防爆阀被冲开,从而使得容置腔2111与第一泄压口2112连通,以使阻燃材料经由第一泄压口2112顺利落入壳体22内。
通过上述结构,在不改变端盖组件21的现有轮廓形状的基础上,一方面,能够通过泄压件212在电池单体20的内部压力或温度达到阈值时致动以顺利泄放压力。另一方面,在泄压件212致动的同时,使容置腔2111与第一泄压口2112连通,容置腔2111内的阻燃材料能够立即经由第一泄压口2112落入壳体22内,及时对壳体22内部进行降温阻燃,阻止热失控的进一步发生。
在一些实施例中,沿端盖主体211的厚度方向a,容置腔2111具有相对设置的第一端及第二端,在垂直于端盖主体211的厚度方向a的平面上,第一端的投影面积大于第二端的投影面积。
端盖主体211的厚度方向a是指,当端盖主体211盖合于电池单体20的壳体22上时,与电池单体20的高度方向平行的方向。
作为一种具体地实施例,容置腔2111的第一端延伸至端盖主体211的内侧,并与开设于端盖主体211内侧的第一泄压口2112相连。容置腔2111的第二端延伸至端盖主体211的外侧,并与开设于端盖主体211外侧的第二泄压口2113相连。
通过上述结构,当端盖主体211盖合于电池单体20的壳体22上时,容置腔2111被构造为上大下小的漏斗形腔体。由此,当泄压件212致动以连通容置腔2111与第一泄压口2112时,容置腔2111内的阻燃材料能够在自身重力作用下更顺利的从第一泄压口2112落入壳体22内部。
在一些实施例中,沿端盖主体211外侧指向内侧的方向,容置腔2111的至少一侧的腔内壁形成朝着端盖主体211内侧以下行坡度倾斜的导流面2114。
当泄压件212致动以连通容置腔2111与第一泄压口2112时,导流面2114能够进一步加快容置腔2111内的阻燃材料从第一泄压口2112落入壳体22内的速度,即容置腔2111内的阻燃材料能够沿着导流面2114更顺利的落入壳体22内,实现快速降温阻燃的目的。
在一些实施例中,导流面2114被构造为平面或弧面。平面或者弧面可以更有利于阻燃材料沿着导流面2114落入壳体22内,并且避免阻燃材料在导流面2114上形成残留,从而提高阻燃材料的利用率。
当然,在一些其他的实施例中,导流面2114也可以被构造为阶梯状或者其他形状,在此不做赘述。
在一些实施例中,沿端盖主体211外侧指向内侧的方向,导流面2114的最低点延伸至第一泄压口2112。
由此,容置腔2111内的阻燃材料能够沿着导流面2114顺利流入第一泄压口2112,并经由第一泄压口2112落入壳体22内,能够避免阻燃材料残留于导流面2114与第一泄压口2112的连接处。
在一些实施例中,在泄压件212致动时,泄压件212的内部与第一泄压口2112及第二泄压口2113共同连通形成泄压通道2121。
需要说明的是,泄压件212设置于容置腔2111内,泄压件212的内部被构造为中空结构,并且泄压件212在顶盖主体厚度方向a上的一端密封第一泄压口2112,另一端密封第二泄压口2113。此时,泄压件212内部的中空结构与容置腔2111内的阻燃材料形成隔绝,互不影响。
当泄压件212致动时,泄压件212被电池单体20内部气压冲开,泄压件212内部与第一泄压口2112及第二泄压口2113连通,从而共同形成泄压通道2121,电池单体20内部的气压能够从泄压通道2121中排出。几乎同时,泄压件212侧面同样被气压冲开,容置腔2111内的阻燃材料能够经由第一泄压口2112落入壳体22内,实现降温阻燃。
请一并参看图4及图6,具体地,泄压件212包括防爆阀2122及安全贴片2123。其中,防爆阀2122包括底面阀片2122a及围绕底面阀片2122a周向设置的侧面阀片2122b,由此,防爆阀2122内部形成中空结构。底面阀片2122a密封设置于第一泄压口2112处,侧面阀片2122b用于隔绝容置腔2111内的阻燃材料与防爆阀2122内部中空结构。此外,侧面阀片2122b背离底面阀片2122a的一端与第二泄压口2113相连,安全贴片2123密封设置于第二泄压口2113处,以使防爆阀2122内部的中空结构形成密封状态。
当泄压件212致动时,底面阀片2122a由于首先与电池单体20内部的气压接触,因此最先被冲开。此时,安全贴片2123在气压的冲击力作用下也被冲开,使得泄压件212内部与第一泄压口2112及第二泄压口2113共同连通形成泄压通道2121,电池单体20内部的气压能够从泄压通道2121顺利排出。
在气压的持续冲击以及高温作用下,侧面阀片2122b被冲开,此时容置腔2111内的阻燃材料能够从容置腔2111内流出,并经由第一泄压口2112落入壳体22内,实现降温阻燃。
通过上述结构,首先使电池单体20内部的气压经过泄压通道2121顺利排出,能够避免在气压向外的冲击力下将阻燃材料带出容置腔2111外,使阻燃材料无法全部经由第一泄压口2112落入壳体22内。
其中,底面阀片2122a及侧面阀片2122b的材质可以为铝、不锈钢等,由此,当泄压件212致动时,底面阀片2122a及侧面阀片2122b能够顺利被冲开。安全贴片2123的材质可以为PP(polypropylene,聚丙烯)、PC(Polycarbonate,聚碳酸酯)、PET(Polyethyleneterephthalate,涤纶树脂)等,能够实现第二泄压口2113的密封作用,并且对泄压件212内部起到一定的保护作用。
泄压通道2121的设置能够实现电池单体20内部气压的顺利排出,并且将容置腔2111内的阻燃材料与泄压通道2121内的高压气体进行隔绝,避免阻燃材料在高压气体的带动下由第二泄压口2113冲出容置腔2111外而形成喷射,从而使阻燃材料能够更加顺利地经由第一泄压口2112进入壳体22内。
在一些实施例中,阻燃材料为粉末状阻燃材料或液体阻燃材料。由于泄压件212致动以使容置腔2111与第一泄压口2112连通时,需要依靠阻燃材料自身的重力及流动性从第一泄压口2112落入壳体22内。因此,将阻燃材料设置为粉末状阻燃材料或液体阻燃材料,使阻燃材料能够快速且顺利地向下流动,并经由第一泄压口2112落入壳体22内,及时实现降温阻燃。
基于与上述端盖组件21相同的构思,本申请提供一种电池单体20,包括壳体22、电极组件23以及端盖组件21。其中,壳体22具有一开口,电极组件23容置于壳体22内,端盖组件21密封盖合于壳体22的开口处。
基于与上述电池单体20相同的构思,本申请提供一种电池100,包括箱体10及如上所述的电池单体20,其中,电池单体20容置于箱体10内。
基于与上述电池100相同的构思,本申请提供一种用电装置,包括用电主体及如上所述的电池100,其中,电池100用于为用电主体提供电能。
根据本申请的一些实施例,将电极组件23容置于壳体22内,并将端盖组件21密封盖合于壳体22的开口处以组装形成电池单体20后,当电池单体20内部压力或温度达到阈值时,设置于容置腔2111内的泄压件212致动,即底面阀片2122a及安全贴片2123在高压气体或高温作用下依次被打开,泄压件212的内部与第一泄压口2112及第二泄压口2113共同连通形成泄压通道2121,电池单体20内部的高压气体经由泄压通道2121顺利排出。
此外,侧面阀片2122b在高压气体或高温作用下被打开,容置腔2111与泄压通道2121连通,容置腔2111内的阻燃材料能够经由第一泄压口2112落入壳体22内,从而实现电池单体20内部的快速降温阻燃,避免电池单体20热失控进一步扩散,有效降低电池单体20起火甚至发生爆炸的概率,提高电池单体20的安全性能。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种端盖组件,盖合于电池单体的壳体上,其特征在于,所述端盖组件包括:
端盖主体,其内部开设有容置腔,所述容置腔内填充有阻燃材料,且所述端盖主体的内侧与外侧分别开设有与所述容置腔连通的第一泄压口与第二泄压口;及
泄压件,设置于所述容置腔内且封堵于所述第一泄压口与所述第二泄压口之间;
其中,所述泄压件用于在所述电池单体的内部压力或温度达到阈值时致动以泄放压力,并连通所述容置腔及所述第一泄压口,以使所述阻燃材料能够由所述容置腔经所述第一泄压口落入所述壳体内。
2.根据权利要求1所述的端盖组件,其特征在于,沿所述端盖主体的厚度方向,所述容置腔具有相对设置的第一端及第二端,在垂直于所述端盖主体的厚度方向的平面上,所述第一端的投影面积大于所述第二端的投影面积。
3.根据权利要求2所述的端盖组件,其特征在于,沿所述端盖主体外侧指向内侧的方向,所述容置腔的至少一侧的腔内壁形成朝着所述端盖主体内侧以下行坡度倾斜的导流面。
4.根据权利要求3所述的端盖组件,其特征在于,所述导流面被构造为平面或弧面。
5.根据权利要求3所述的端盖组件,其特征在于,沿所述端盖主体外侧指向内侧的方向,所述导流面的最低点延伸至所述第一泄压口。
6.根据权利要求1所述的端盖组件,其特征在于,在所述泄压件致动时,所述泄压件的内部与所述第一泄压口及所述第二泄压口共同连通形成泄压通道。
7.根据权利要求1所述的端盖组件,其特征在于,所述阻燃材料为粉末状阻燃材料或液体阻燃材料。
8.一种电池单体,其特征在于,包括:
壳体,具有一开口;
电极组件,容置于所述壳体内;以及
如权利要求1-7任一项所述的端盖组件,密封盖合于所述壳体的所述开口处。
9.一种电池,其特征在于,包括箱体及如权利要求8所述的电池单体,所述电池单体容置于所述箱体内。
10.一种用电装置,其特征在于,包括用电主体及如权利要求9所述的电池,所述电池用于为所述用电主体提供电能。
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