CN218827686U - 电池单体、动力电池包及用电设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电池单体、动力电池包及用电设备，涉及动力电池技术领域。电池单体包括：电池壳体沿左右方向分布，且电池壳体的底部设置有至少一个安装位；防爆片配置于安装位，防爆片的第一表面显露于电池壳体，第一表面部分的结构向上凹陷设置，其第二表面部分的结构形成凸出部，且凸出部的高度不高于安装位的高度。电池壳体的底部设置有安装位，防爆片连接于安装位处，且防爆片设置有第一表面及第二表面，其中第一表面凹陷设置，使得第二表面形成凸出部，且凸出部不高于安装位的高度，这样不仅能够提高电池壳体的空间利用率，同时由于防爆片位于电池壳体的底部，能够远离动力电池包的输出极，可及时泄压，提高电池单体的安全性。

Description

电池单体、动力电池包及用电设备

技术领域

本申请涉及动力电池技术领域，具体而言，涉及一种电池单体、动力电池包及用电设备。

背景技术

节能减排是汽车产业可持续发展的关键，电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言，电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。

在动力电池的相关技术中，动力电池防爆阀是方形铝壳动力电池的重要部件之一，是电芯安全的重要保障。当电芯内部压力升高、发生产气膨胀时，防爆阀能及时打开释放电芯内部的压力，防止电芯爆炸，最大程度降低电芯热失控的危害。

当前的动力电池盖板同样布置了电芯输出极，防爆阀与电芯输出极布置在同一侧，引发热失控的区域与电连接区域重合，增加了热失控蔓延的风险。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种电池单体、动力电池包及用电设备，能够及时泄压，提高电池单体的安全性。

为达上述目的，本申请采用以下技术方案：

第一方面，本申请提供一种电池单体，包括：电池壳体，其被配置为沿左右方向分布，且所述电池壳体的底部设置有至少一个安装位；防爆片，其配置于所述安装位，所述防爆片具有相对设置的第一表面及第二表面，所述第一表面显露于所述电池壳体，所述第一表面部分的结构向上凹陷设置，以使得所述第二表面部分的结构形成凸出部，且所述凸出部的高度不高于所述安装位的高度。

在上述实现的过程中，电池壳体的底部设置有安装位，防爆片连接于安装位处，且防爆片设置有第一表面及第二表面，其中第一表面凹陷设置，使得第二表面形成凸出部，且凸出部不高于安装位的高度，这样不仅能够提高电池壳体的空间利用率，同时由于防爆片位于电池壳体的底部，能够远离动力电池包的输出极，当发生热失控时，通过该防爆片及时泄压，提高电池单体的安全性。

在一些实施例中，所述防爆片的长度配置为10~60mm。能够保证防爆片泄压的面积，进而提高防爆阀泄压的有效性，从而保证电池单体的安全性。

在一些实施例中，所述防爆片的宽度配置为所述电池壳体宽度的1/3~5/6。能够保证防爆片泄压的面积，进而提高防爆阀泄压的有效性，从而保证电池单体的安全性，同时也能确保防爆片泄压面积不占用太多电池壳体的面积，确保电池单体的结构稳定性。

在一些实施例中，当所述电池壳体的长度不大于300mm时，所述防爆片的数量设置为一个。保证防爆片的长度及数量在合理的范围内，避免防爆片的总泄压面积太少，而导致降低电池单体泄压的有效性，确保电池单体的安全性。

在一些实施例中，当所述电池壳体的长度大于300mm，且小于600mm时，所述防爆片的数量设置为一个或两个。保证防爆片的长度及数量在合理的范围内，避免防爆片的总泄压面积太少，而导致降低电池单体泄压的有效性，确保电池单体的安全性。

在一些实施例中，当所述电池壳体的长度不小于600mm时，所述防爆片的数量设置为至少一个。保证防爆片的长度及数量在合理的范围内，避免防爆片的总泄压面积太少，而导致降低电池单体泄压的有效性，确保电池单体的安全性。

在一些实施例中，所述电池单体还包括输出极，所述输出极设置有两个，且其中一个所述输出极设置于所述电池壳体的左侧，另一个所述输出极设置于所述电池壳体的右侧。通过在电池单体的左右两侧设置输出极，使得输出极能够远离防爆片的泄压路径，从而不仅能够达到泄压的目的，也能确保电池单体的安全性。

在一些实施例中，所述电池单体还包括裸电芯，所述裸电芯设置于所述电池壳体的内腔，且所述裸电芯与所述输出极连接。

第二方面，本申请还提供一种动力电池包，包括如上述任一项所述的电池单体。

因本申请第二方面实施例提供的动力电池包，因包括第一方面技术方案中所述的电池单体，因而具有上述实施例所具有的一切技术效果，在此不再赘述。

第三方面，本申请还提供一种用电设备，包括如上所述的动力电池包。

因本申请第三方面实施例提供的用电设备，因包括第二方面技术方案中所述的动力电池包，因而具有上述实施例所具有的一切技术效果，在此不再赘述。

本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术使用者来讲，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相关的附图。

图1是本申请实施例公开的一种电池单体部分结构的爆炸示意图。

图2是本申请实施例公开的一种电池单体的结构示意图。

图3是本申请实施例公开的一种电池单体的剖视图。

图4是本申请实施例公开的一种电池单体的防爆片的结构示意图。

图5是本申请实施例公开的一种电池单体的防爆片另一视角的结构示意图。

附图标记

100、电池壳体；101、安装位；200、防爆片；201、第一表面；202、第二表面；300、输出极。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术使用者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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“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；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。对于本领域的普通技术使用者而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例

动力电池的防爆阀是方形铝壳动力电池的重要部件之一，是电芯安全的重要保障；当电芯内部的压力升高，发生产气膨胀时，防爆阀能及时打开释放电芯内部的压力，放置电芯爆炸，最大程度降低电芯热失控的危害。传统的防爆阀通过焊接的方式装配在动力电池盖板上，构成防爆阀装置。

当前方形动力电池越来越多得往更长的方向发展，裸电芯放置在两头通孔的方形铝壳内，铝壳两端装配动力电池盖板，动力电池盖板同样也布置了电芯输出极，防爆阀与电芯输出极布置在同一侧，引发热失控的区域与电连接区域重合，且由于动力电池长度较长，动力电池的另一端及中间部位的泄压路径较长，泄压效率低，无法最大化防爆阀的泄压保护的作用。

鉴于此，如图1-图5所示，第一方面，本申请提供一种电池单体，包括：电池壳体100及防爆片200，所述防爆片200设置于所述电池壳体100的底部，使得当所述电池单体发生热失控时，可以实现所有的电池单体的泄压物统一朝下喷发，方便动力电池包底部设计泄压通道，用于汇流泄压物，并将泄压物集中排至动力电池包的外部，同时所述电池单体朝下喷发，也可以避免电池单体热失控喷发影响到乘客舱，提高了电动汽车的安全性能。

具体而言，电池壳体100，其被配置为沿左右方向分布，且所述电池壳体100的底部设置有至少一个安装位101；防爆片200，其配置于所述安装位101，所述防爆片200具有相对设置的第一表面201及第二表面202，所述第一表面201显露于所述电池壳体100，所述第一表面201部分的结构向上凹陷设置，以使得所述第二表面202部分的结构形成凸出部，且所述凸出部的高度不高于所述安装位101的高度。

示例性的，所述电池壳体100的底部进行通孔设置，以形成所述安装位101，所述防爆片200设置于所述安装位101，其两者的连接方式可以采用穿透焊或者缝焊等，从而将所述防爆片200间隙配合放入所述电池壳体100的安装位101中，也能实现对所述防爆片200的定位；需要说明的是，所述第一表面201位于所述第二表面202的下方，在所述第二表面202形成所述凸出部的工艺中，本申请方案可以采用冲压等方式，即采用冲压治具对所述第一表面201施加一个外力，使得所述第一表面201向上凹陷，并在所述第二表面202形成凸出部，所述凸出部不高于所述电池壳体100底部的厚度，能够保证后续裸电芯顺利入壳，且不会对所述裸电芯造成局部挤压，而损坏极片。

在上述实现的过程中，电池壳体100的底部设置有安装位101，防爆片200连接于安装位101处，且防爆片200设置有第一表面201及第二表面202，其中第一表面201凹陷设置，使得第二表面202形成凸出部，且凸出部不高于安装位101的高度，这样不仅能够提高电池壳体100的空间利用率，同时由于防爆片200位于电池壳体100的底部，能够远离动力电池包的输出极300，当发生热失控时，通过该防爆片200及时泄压，提高电池单体的安全性。

在一些实施例中，所述防爆片200的长度配置为10~60mm，所述防爆片200的长度方向为所述左右方向。能够保证防爆片200泄压的面积，进而提高防爆片200泄压的有效性，从而保证电池单体的安全性。

在一些实施例中，所述防爆片200的宽度配置为所述电池壳体100宽度的1/3~5/6，所述防爆片200的宽度方向为前后方向。能够保证防爆片200泄压的面积，进而提高防爆片200泄压的有效性，从而保证电池单体的安全性，同时也能确保防爆片200泄压面积不占用太多电池壳体100的面积，确保电池单体的结构稳定性。

在一些实施例中，当所述电池壳体100的长度不大于300mm时，所述防爆片200的数量设置为一个。保证防爆片200的长度及数量在合理的范围内，避免防爆片200的总泄压面积太少，而导致降低电池单体泄压的有效性，确保电池单体的安全性。

在一些实施例中，当所述电池壳体100的长度大于300mm，且小于600mm时，所述防爆片200的数量设置为一个或两个。保证防爆片200的长度及数量在合理的范围内，避免防爆片200的总泄压面积太少，而导致降低电池单体泄压的有效性，确保电池单体的安全性。

在一些实施例中，当所述电池壳体100的长度不小于600mm时，所述防爆片200的数量设置为至少一个，例如一个、两个或者更多。保证防爆片200的长度及数量在合理的范围内，避免防爆片200的总泄压面积太少，而导致降低电池单体泄压的有效性，确保电池单体的安全性。

请再参照图1或图2，所述电池单体还包括输出极300，所述输出极300设置有两个，且其中一个所述输出极300设置于所述电池壳体100的左侧，另一个所述输出极300设置于所述电池壳体100的右侧，即其中的一个所述输出极300作为所述电池单体的正极，另一个所述输出极300作为所述电池单体的负极，同时为了方便所述电池单体串并联时与汇流部件进行焊接，所述输出极300可相对于所述电池壳体100进行凸设。通过在电池单体的左右两侧设置输出极300，使得输出极300能够远离防爆片200的泄压路径，从而不仅能够达到泄压的目的，也能确保电池单体的安全性。

在一些实施例中，所述电池单体还包括裸电芯，所述裸电芯设置于所述电池壳体100的内腔，且所述裸电芯与所述输出极300连接。

需要说明的是，电池单体可以包括锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等，本申请实施例对此并不限定。在一些实施方式中，电池单体也可称之为电芯。

第二方面，本申请还提供一种动力电池包，包括如上所述的电池单体。在本申请的方案中，所述动力电池包还可以包括电池箱体外，还可以包括信号传输组件。信号传输组件可以用于传输电池单体的电压和/或温度等信号。该信号传输组件可以包括汇流部件，该汇流部件用于实现多个电池单体之间的电连接，例如并联、串联或混联。汇流部件可通过连接电池单体的电极端子（即输出极300）实现电池单体之间的电连接。在一些实施例中，汇流部件可通过焊接固定于电池单体的电极端子。汇流部件传输电池单体的电压，多个电池单体串联后会得到较高的电压，相应地，汇流部件形成的电连接也可称为“高压连接”。

除了汇流部件外，该信号传输组件还可以包括用于感测电池单体的状态的传感器件，例如，该传感器件可以用于测量以及传输电池单体的温度、荷电状态等传感信号。在本申请实施例中，电池内的电连接部件可以包括汇流部件和/或传感器件。

汇流部件和传感器件可以封装在绝缘层中，形成信号传输组件。相应地，信号传输组件可用于传输电池单体的电压和/或传感信号。信号传输组件在与电池单体的电极端子的连接处没有绝缘层，即，在此处绝缘层具有开孔，从而与电池单体的电极端子连接。

因本申请第二方面实施例提供的动力电池包，因包括第一方面技术方案中所述的电池单体，因而具有上述实施例所具有的一切技术效果，在此不再赘述。

第三方面，本申请还提供一种用电设备，包括如上所述的动力电池包。用电装置可以是车辆、便携式设备、轮船、航天器和电动玩具等等。车辆可以是燃油汽车、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；航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等；电动玩具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。本申请实施例对上述用电装置不做特殊限制。以车辆为例，车辆还可以包括控制器和马达，控制器用来控制动力电池为马达供电，例如，用于车辆的启动、导航和行驶时的工作用电需求。

因本申请第三方面实施例提供的用电设备，因包括第二方面技术方案中所述的动力电池包，因而具有上述实施例所具有的一切技术效果，在此不再赘述。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术使用者来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池单体，其特征在于，包括：

电池壳体，其被配置为沿左右方向分布，且所述电池壳体的底部设置有至少一个安装位；

防爆片，其配置于所述安装位，所述防爆片具有相对设置的第一表面及第二表面，所述第一表面显露于所述电池壳体，所述第一表面部分的结构向上凹陷设置，以使得所述第二表面部分的结构形成凸出部，且所述凸出部的高度不高于所述安装位的高度。

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述防爆片的长度配置为10~60mm。

3.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述防爆片的宽度配置为所述电池壳体宽度的1/3~5/6。

4.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，当所述电池壳体的长度不大于300mm时，所述防爆片的数量设置为一个。

5.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，当所述电池壳体的长度大于300mm，且小于600mm时，所述防爆片的数量设置为一个或两个。

6.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，当所述电池壳体的长度不小于600mm时，所述防爆片的数量设置为至少一个。

7.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体还包括输出极，所述输出极设置有两个，且其中一个所述输出极设置于所述电池壳体的左侧，另一个所述输出极设置于所述电池壳体的右侧。

8.根据权利要求7所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体还包括裸电芯，所述裸电芯设置于所述电池壳体的内腔，且所述裸电芯与所述输出极连接。

9.一种动力电池包，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的电池单体。

10.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求9所述的动力电池包。

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