CN218957956U - 防爆结构及电池装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，提出了一种防爆结构及电池装置。防爆结构包括：防爆段，防爆段用于在预设压力下爆开；凸包，凸包设置于防爆段的中部，以突出防爆段设置。防爆段用于在预设压力下爆开，以此用于实现对电池或者电池包的保护，避免出现安全风险，而通过将凸包设置于防爆段的中部，并且凸包突出防爆段设置，从而可以使得防爆段表面不平整，防爆段爆开后，防爆段飞出或翻转时，减小防爆段表面太平整造成与其他结构件搭接的概率，避免防爆段形成部件之间的电连接，从而避免产生安全问题，由此改善防爆结构的安全使用性能。

Description

防爆结构及电池装置

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种防爆结构及电池装置。

背景技术

相关技术中，防爆结构用于实现对电池装置的安全保护，在电池装置内部压力达到一定高度时，防爆阀爆开。然而，由于防爆结构的爆开部分结构限制，爆开后的防爆阀可能会与其他结构搭接，从而引发安全问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种防爆结构及电池装置，以改善防爆结构的使用性能。

根据本实用新型的第一个方面，提供了一种防爆结构，包括：

防爆段，防爆段用于在预设压力下爆开；

凸包，凸包设置于防爆段的中部，以突出防爆段设置。

本实用新型实施例的防爆结构包括防爆段和凸包，防爆段用于在预设压力下爆开，以此用于实现对电池或者电池包的保护，避免出现安全风险，而通过将凸包设置于防爆段的中部，并且凸包突出防爆段设置，从而可以使得防爆段表面不平整，防爆段爆开后，防爆段飞出或翻转时，减小防爆段表面太平整造成与其他结构件搭接的概率，避免防爆段形成部件之间的电连接，从而避免产生安全问题，由此改善防爆结构的安全使用性能。

根据本实用新型的第二个方面，提供了一种电池装置，包括上述的防爆结构。

本实用新型实施例的电池装置的电池防爆结构包括防爆段和凸包，防爆段用于在预设压力下爆开，以此用于实现对电池或者电池包的保护，避免出现安全风险，而通过将凸包设置于防爆段的中部，并且凸包突出防爆段设置，从而可以使得防爆段表面不平整，防爆段爆开后，防爆段飞出或翻转时，减小防爆段表面太平整造成与其他结构件搭接的概率，避免防爆段形成部件之间的电连接，从而避免产生安全问题，由此改善防爆结构的安全使用性能。

附图说明

为了更好地理解本公开，可参考在下面的附图中示出的实施例。在附图中的部件未必是按比例的，并且相关的元件可能省略，以便强调和清楚地说明本公开的技术特征。另外，相关要素或部件可以有如本领域中已知的不同的设置。此外，在附图中，同样的附图标记在各个附图中表示相同或类似的部件。

其中：

图1是根据第一个示例性实施方式示出的一种防爆结构的结构示意图；

图2是根据第二个示例性实施方式示出的一种防爆结构的结构示意图；

图3是根据第三个示例性实施方式示出的一种防爆结构的结构示意图；

图4是根据第一个示例性实施方式示出的一种电池装置的结构示意图；

图5是根据第二个示例性实施方式示出的一种电池装置的结构示意图。

附图标记说明如下：

1、单体电池；10、防爆段；11、上表面；12、下表面；20、凸包；30、主体；40、薄弱部；50、外壳结构；60、箱体。

具体实施方式

下面将结合本公开示例实施例中的附图，对本公开示例实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本文中的描述的示例实施例仅仅是用于说明的目的，而并非用于限制本公开的保护范围，因此应当理解，在不脱离本公开的保护范围的情况下，可以对示例实施例进行各种修改和改变。

在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”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；术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。特别地，提到“该/所述”对象或“一个”对象同样旨在表示可能的多个此类对象中的一个。

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，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

进一步地，本公开的描述中，需要理解的是，本公开的示例实施例中所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本公开的示例实施例的限定。还需要理解的是，在上下文中，当提到一个元件或特征连接在另外元件(一个或多个)“上”、“下”、或者“内”、“外”时，其不仅能够直接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”，也可以通过中间元件间接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”。

本实用新型的一个实施例提供了一种防爆结构，请参考图1至图3，防爆结构包括：防爆段10，防爆段10用于在预设压力下爆开；凸包20，凸包20设置于防爆段10的中部，以突出防爆段10设置。

本实用新型一个实施例的防爆结构包括防爆段10和凸包20，防爆段10用于在预设压力下爆开，以此用于实现对电池或者电池包的保护，避免出现安全风险，而通过将凸包20设置于防爆段10的中部，并且凸包20突出防爆段10设置，从而可以使得防爆段10表面不平整，防爆段10爆开后，防爆段10飞出或翻转时，减小防爆段10表面太平整造成与其他结构件搭接的概率，避免防爆段10形成部件之间的电连接，从而避免产生安全问题，由此改善防爆结构的安全使用性能。

需要说明的是，防爆结构可以用于壳体结构，例如，防爆结构可以用于单体电池的外壳结构50。防爆结构的防爆段10在内部压力达到一定高度时爆开，从而实现气体的可靠泄压，避免引发电池安全问题。防爆段10可以是至少部分飞出，即防爆段10脱离了壳体结构，此时，由于防爆段10上设置有凸包20，从而使得防爆段10的表面形成了突出结构，即使防爆段10落在了某些结构上，由于凸包20的存在，防爆段10往往不会平整地落在两个部件上，从而降低了防爆段10与两个部件同时接触的风险，此时，即使两个部件均为导电部件，但是由于防爆段10不会平整地搭接在两个导电部件上，从而可以降低直接将两个导电部件电连接的可能性。或者，防爆段10可以是翻转爆开，即防爆段10不会脱离壳体结构，此时，由于凸包20的存在，防爆段10也不容易造成两个导电部件的电连接。

例如，防爆段10落在一个平面上，由于凸包20的存在，防爆段10的一端会翘起，此时，防爆段10容易使得两个位于平面上的导电部件形成电连接，由此提高了电池的安全使用性能，避免防爆段10引发安全风险。

在某些情况下，防爆结构需要进行冲压处理，由于防爆段10上设置有凸包20，凸包20可以方便冲压过程中对冲压装置形成定位，防止错位造成防爆结构精度问题，从而可以形成可靠的防爆结构，提高了防爆结构的整体结构性能。

凸包20设置于防爆段10的中部，即凸包20不与防爆段10的周向边缘相交。凸包20表示为一个突起结构，即在防爆段10的表面上形成了突起结构，使得防爆段10的表面不会是一个整体的平面，例如，会在一个平面上形成突起结构，此时，表示为凸包20突出防爆段10设置。

在一个实施例中，凸包20设置于防爆段10的中心位置，即防爆段10具有中心区域，而凸包20设置于防爆段10的中心区域，不仅可以避免防爆段10与其他结构形成搭接，并且凸包20也不会破坏防爆段10的整体结构结强度。

防爆段10的中心位置，即可以在防爆段10上形成有中心点，而凸包20的中心点可以与防爆段10的中心点基本重合，当然，在凸包20为不规则结构时，或者防爆段10为不规则结构时，凸包20设置于防爆段10的中心位置可以认为是基本位置，并不一定要获得到防爆段10的中心位置。

在一个实施例中，凸包20为实体凸包，不仅可以保证凸包20的结构强度，并且可以方便凸包20的成型。

凸包20为实体凸包，即凸包20不是空心结构，不仅可以提高凸包20与防爆段10的接触面积，并且也可以使得凸包20的结构较为稳定，不会出现损伤，由此来保证凸包20的功能。

需要说明的是，在某些实施例中，不排除凸包20可以为空心凸包，例如，在防爆段10的中部冲压出一个凸包20，此时，可以认为凸包20为空心结构，或者，在防爆段10的中部连接一个空心结构。

在一个实施例中，如图1至图3所示，防爆段10包括上表面11和下表面12，上表面11和下表面12中的至少之一上设置有凸包20，在凸包20不影响防爆段10防爆性能的基础上，可以使得凸包20避免防爆段10形成部件之间的电连接。

防爆段10的上表面11可以是位于壳体结构外侧的表面，防爆段10的下表面12可以是位于壳体结构内侧的表面。

在一个实施例中，如图1所示，上表面11可以设置有凸包20。或者，如图2所示，下表面12可以设置有凸包20。

在一个实施例中，如图3所示，上表面11和下表面12上均设置有凸包20，从而不论防爆段10的哪个表面落到其他部件上，凸包20都可以避免防爆段10使得两个部件出现电连接。

在一个实施例中，上表面11上的凸包20和下表面12上的凸包20结构形式基本相一致，不仅结构简单，并且也可以方便实现凸包20的设置，提高防爆结构的成型效率。

需要说明的是，上表面11上的凸包20和下表面12上的凸包20结构形式基本相一致，即在不考虑制作误差、安装误差或者测量误差等情况下，上表面11上的凸包20和下表面12上的凸包20结构形式可以相一致，即，上表面11上的凸包20和下表面12上的凸包20的形状和尺寸可以相一致。

在一个实施例中，如图3所示，沿同一方向上，防爆段10的长度为a，凸包20的长度为b，0.01≤b/a<1，在避免凸包20长度过长占用太多空间，成本高，用料多的情况下，也可以保证凸包20能够具有一定的长度由此来起到防止搭接其他部件的作用。

需要说明的是，沿同一方向上，防爆段10的长度为a，凸包20的长度为b，此处的同一方向可以是防爆段10的长度方向，或者可以是防爆段10的宽度方向，例如，防爆段10为椭圆形结构时，防爆段10的四个焦点可以形成防爆段10的长度方向和宽度方向。

在一个实施例中，如图3所示，凸包20的高度为c，0.001≤c/a≤0.5，不仅可以避免凸包20的高度过高，影响防爆结构的整体高度，并且也可以保证凸包20相对于防爆段10不会太低，从而可以使得凸包20可以实现良好的防止搭接效果。

在一个实施例中，凸包20占据防爆段10的面积不大于防爆段10面积的二十分之一，从而来避免凸包20影响到防爆段10的防爆功能，由此保证防爆结构能够实现可靠的防爆保护作用，提高防爆结构的安全保护性能。

在一个实施例中，防爆段10为平直段，不仅结构简单，且可以方便防爆段10的成型，提高防爆结构的制作效率。

防爆段10为平直段，防爆段10可以是一个平板，或者，不排除防爆段10可以具有一定的弧度，但整体趋势为平直段。

需要说明的是，在某些实施例中，防爆段10上可以设置有加强结构，例如，防爆段10上可以形成有加强筋，加强筋可以是凸筋，或者，加强筋可以是冲压出来的凹陷等结构。

在一个实施例中，防爆结构由防爆段10和至少一个凸包20组成，不仅结构简单，且也可以保证防爆结构的防爆性能。

防爆结构由防爆段10和至少一个凸包20组成，防爆段10可以直接连接于壳体结构上，防爆段10可以由与壳体结构相连接的位置处爆开。

在一个实施例中，如图2所示，防爆结构还包括主体30，主体30环绕防爆段10设置，以使得防爆段10位于主体30的中部，主体30可以连接于壳体结构上，防爆段10由主体30上爆开。

主体30可以是连接于壳体结构上的，或者，主体30可以是直接成型于壳体结构上的，防爆段10在爆开后，防爆段10的至少部分脱离主体30。

在一个实施例中，如图3所示，主体30与防爆段10之间形成有薄弱部40，从而在电池装置内部压力达到一定高度时，防爆段10可以由薄弱部40爆开，由此提高防爆段10的爆开能力，从而来提高防爆结构对电池装置的安全保护性能。

薄弱部40可以是强度相对较低的结构，可以对防爆结构进行局部减薄，由此形成薄弱部40，例如，薄弱部40可以是薄铝板、铜板、钢板或镍板等等，在压力达到一定值时，可以冲破薄铝板；或者，薄弱部40可以是本身材料强度较弱，由此形成的结构；或者，薄弱部40可以是连接于主体30和防爆段10之间的其他结构，例如，主体30和防爆段10之间可以连接有钎焊，钎焊的熔点可以控制在一定高度，从而在达到熔点时，钎焊被破坏失效，以此保证可靠的散热泄压，钎焊可以为含锡钎料；或者，主体30和防爆段10之间粘结，即主体30和防爆段10之间可以通过胶层进行连接，而胶层可以在在一定温度时被破坏失效，以此保证可靠的散热泄压，胶层可以为粘结胶，粘结胶可以为聚氨酯、环氧或者丙烯酸等等。

在一个实施例中，薄弱部40由刻痕形成，即主体30和防爆段10之间可以形成刻痕，从而对主体30和防爆段10之间的结构进行了减薄，由此形成了薄弱部40，如图3所示，薄弱部40可以由刻痕形成。

主体30和防爆段10可以为一体成型式结构，并通过在主体30和防爆段10之间进行材料去除，从而形成刻痕。

在一个实施例中，凸包20与防爆段10为一体成型式结构，不仅方便凸包20和防爆段10的成型，提高防爆结构的成型效率，并且可以保证防爆结构的结构强度。

防爆段10上的凸包20可以是在冲压形成防爆段10的过程中挤压形成的，例如，可以在防爆段10的上表面11和下表面12同时挤压出凸包20。

或者，防爆段10上的凸包20可以是冲压形成，例如，可以在防爆段10的上表面11或者下表面12上冲压出凸包20。

需要说明的是，在某些实施例中，不排除凸包20可以与防爆段10为分体式结构，例如，凸包20可以焊接于防爆段10上，或者，凸包20可以粘结于防爆段10上。

在一个实施例中，防爆结构为一体成型式结构，从而可以减少防爆结构的加工工序，并且也可以保证防爆结构的结构强度。

防爆段10与主体30为一体成型式结构，从而可以减少防爆段10与主体30的加工工序，并且也可以保证防爆段10与主体30的结构强度。

在某些实施例中，防爆段10与主体30为分体式结构，从而可以根据需求选择防爆段10连接于主体30上，而在电池装置内部压力达到一定高度时，防爆段10可以爆开。

防爆段10可以是相关技术中的防爆阀，例如，防爆段10可以是防爆片，防爆片可以焊接于主体30上，或者，防爆片可以粘结于主体30上等等。防爆段10可以是由于主体30相连接的位置爆开的，或者，防爆段10可以是由防爆段10的中间部位爆开的，此处不作限定。

本实用新型的一个实施例还提供了一种电池装置，包括上述的防爆结构。

本实用新型一个实施例电池装置的防爆结构包括防爆段10和凸包20，防爆段10用于在预设压力下爆开，以此用于实现对电池或者电池包的保护，避免出现安全风险，而通过将凸包20设置于防爆段10的中部，并且凸包20突出防爆段10设置，从而可以使得防爆段10表面不平整，防爆段10爆开后，防爆段10飞出或翻转时，减小防爆段10表面太平整造成与其他结构件搭接的概率，避免防爆段10形成部件之间的电连接，从而避免产生安全问题，由此改善电池装置的安全使用性能。

在一个实施例中，电池装置还包括壳体结构，防爆结构设置于壳体结构，从而在壳体结构内部压力达到一定高度时，防爆结构的防爆段10可以爆开。

在一个实施例中，壳体结构的至少部分与防爆结构的至少部分为一体成型式结构，不仅成型工艺简单，可以减少电池的成型工艺，且可以保证防爆结构与壳体结构之间的连接强度。

壳体结构的至少部分可以与防爆结构为一体成型式结构，或者，壳体结构的至少部分可以与仅与主体30为一体成型式结构，防爆段10连接于主体30上。

在一个实施例中，壳体结构与防爆结构为分体式结构为分体式结构，从而可以根据实际需求对防爆结构与壳体结构进行连接，并且可以方便防爆结构的选择。

在一个实施例中，如图4所示，电池装置可以为单体电池，壳体结构为单体电池的外壳结构50，外壳结构50内可以设置有电芯，外壳结构50实现了对电芯的保护，而防爆结构实现了对单体电池的安全保护，避免单体电池发生爆炸。

需要说明的是，单体电池包括电芯和电解质，能够进行诸如充电/放电的电化学反应的最小单元。电芯是指将堆叠部卷绕或层压形成的单元，该堆叠部包括第一极片、分隔物以及第二极片。当第一极片为正极片时，第二极片为负极片。其中，第一极片和第二极片的极性可以互换。第一极片和第二极片涂布活性物质。

在一个实施例中，单体电池可以为方形电池，即单体电池可以为四棱柱型电池，四棱柱型电池主要是指外形为棱柱形状，但不严格限定棱柱每条边是否一定为严格意义的直线，边与边之间的拐角不一定为直角，可以为圆弧过渡。

单体电池可以为叠片式电池，不仅成组方便，且可以加工得到长度较长的电池。具体的，电芯为叠片式电芯，电芯具有相互层叠的第一极片、与第一极片电性相反的第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片，从而使得多对第一极片和第二极片堆叠形成叠片式电芯。

或者，单体电池可以为卷绕式电池，即将第一极片、与第一极片电性相反的第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片进行卷绕，得到卷绕式电芯。

在一个实施例中，单体电池可以为圆柱电池。单体电池可以为卷绕式电池，即将第一极片、与第一极片电性相反的第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片进行卷绕，得到卷绕式电芯。

在一个实施例中，电池装置可以为电池组。

电池组为电池模组或电池包。

单体电池模组包括多个单体电池，单体电池可以是方形单体电池，单体电池模组还可以包括端板和侧板，端板和侧板用于固定多个单体电池。单体电池可以是圆柱单体电池，单体电池模组还可以包括托架，单体电池可以固定于托架上。

单体电池包包括多个单体电池和箱体，箱体用于固定多个单体电池。

需要说明的是，单体电池包包括单体电池，单体电池可以为多个，多个单体电池设置于箱体内。其中，多个单体电池可以形成单体电池模组后安装于箱体内。或者，多个单体电池可以直接设置在箱体内，即无需对多个单体电池进行成组，利用箱体对多个单体电池进行固定。

如图5所示，电池装置为电池包，箱体60内可以设置有单体电池1。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型创造后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和示例实施方式仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的保护范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (20)

1.一种防爆结构，其特征在于，包括：

防爆段(10)，所述防爆段(10)用于在预设压力下爆开；

凸包(20)，所述凸包(20)设置于所述防爆段(10)的中部，以突出所述防爆段(10)设置。

2.根据权利要求1所述的防爆结构，其特征在于，所述凸包(20)设置于所述防爆段(10)的中心位置。

3.根据权利要求1所述的防爆结构，其特征在于，所述凸包(20)为实体凸包。

4.根据权利要求1所述的防爆结构，其特征在于，所述防爆段(10)包括上表面(11)和下表面(12)，所述上表面(11)和所述下表面(12)上均设置有所述凸包(20)。

5.根据权利要求4所述的防爆结构，其特征在于，所述上表面(11)上的所述凸包(20)和所述下表面(12)上的所述凸包(20)结构形式基本相一致。

6.根据权利要求1所述的防爆结构，其特征在于，沿同一方向上，所述防爆段(10)的长度为a，所述凸包(20)的长度为b，0.01≤b/a<1。

7.根据权利要求6所述的防爆结构，其特征在于，所述凸包(20)的高度为c，0.001≤c/a≤0.5。

8.根据权利要求1所述的防爆结构，其特征在于，所述凸包(20)占据所述防爆段(10)的面积不大于所述防爆段(10)面积的二十分之一。

9.根据权利要求1所述的防爆结构，其特征在于，所述防爆段(10)为平直段。

10.根据权利要求1所述的防爆结构，其特征在于，所述防爆结构由所述防爆段(10)和至少一个所述凸包(20)组成。

11.根据权利要求1所述的防爆结构，其特征在于，所述防爆结构还包括主体(30)，所述主体(30)环绕所述防爆段(10)设置，以使得所述防爆段(10)位于所述主体(30)的中部。

12.根据权利要求11所述的防爆结构，其特征在于，所述主体(30)与所述防爆段(10)之间形成有薄弱部(40)。

13.根据权利要求12所述的防爆结构，其特征在于，所述薄弱部(40)由刻痕形成。

14.根据权利要求1所述的防爆结构，其特征在于，所述凸包(20)与所述防爆段(10)为一体成型式结构。

15.根据权利要求1所述的防爆结构，其特征在于，所述防爆结构为一体成型式结构。

16.一种电池装置，其特征在于，包括权利要求1至15中任一项所述的防爆结构。

17.根据权利要求16所述的电池装置，其特征在于，所述电池装置还包括壳体结构，所述防爆结构设置于所述壳体结构。

18.根据权利要求17所述的电池装置，其特征在于，所述壳体结构的至少部分与所述防爆结构的至少部分为一体成型式结构。

19.根据权利要求17所述的电池装置，其特征在于，所述壳体结构与所述防爆结构为分体式结构。

20.根据权利要求17至19中任一项所述的电池装置，其特征在于，所述壳体结构为单体电池的外壳结构(50)。

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