CN219106450U - 单体电池及电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种单体电池及电池模组，其中，单体电池包括壳体、第一盖板、芯包和设在第一盖板上的端子组件，壳体沿长度方向的一侧设置有第一开口，第一盖板封堵第一开口，芯包设在壳体内并与端子组件连接，第一盖板上设有防爆阀，端子组件包括第一塑胶件，第一塑胶件设置在第一盖板和芯包之间，第一塑胶件设有连通防爆阀的第一排气孔，壳体和芯包之间设有沿x方向延伸的第一导气通道，第一导气通道的一端连通第一排气孔，另一端连通壳体远离防爆阀的一侧。本实用新型的单体电池在短路或发生热失控时能够通过第一导气通道能够快速将壳体远离防爆阀的一侧的气体导向防爆阀并排出，泄压效率高，能够减少单体电池因排气不及时而发生爆炸的风险。

Description

单体电池及电池模组

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种单体电池及电池模组。

背景技术

现有的电池中通常会配置防爆阀，一旦电池出现短路或热失控等状况，电池内部的会压力增大，防爆阀能够对电池进行泄压，以避免电池发生爆炸。

电池包括壳体、盖板和设置在壳体内的芯包，壳体沿长度方向设置有供芯包入壳的第一开口，盖板封堵在壳体上。为了提高电池的能量密度，电池通常会使用长度较大的芯包，因此，电池壳体的长度也会更长，然而目前的电池通常只有一个防爆阀，一般设置在盖板上，当长度较大的电池进行泄压时，芯包远离防爆阀一侧的泄压路径也会变长，芯包远离防爆阀的一侧的气体会无法及时排出，导致电池存在发生爆炸的风险。

实用新型内容

本实用新型实施例的一个目的在于：提供一种单体电池，其结构简单，能够有效地提高排气泄压的效率。

本实用新型实施例的另一个目的在于：提供一种电池模组，其泄压效率高，能够提高电池模组的安全性能。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

第一方面，提供一种单体电池，包括壳体、第一盖板、端子组件和芯包，所述壳体沿x方向的一端设置有与内部连通的第一开口，所述x方向为所述壳体的长度方向，所述第一盖板封堵所述第一开口，所述端子组件设置在所述第一盖板上，所述芯包设置在所述壳体内，并与所述端子组件连接，所述第一盖板上设置有防爆阀，所述端子组件包括第一塑胶件，所述第一塑胶件设置在所述第一盖板和所述芯包之间，所述第一塑胶件设置有与所述防爆阀连通的第一排气孔，所述壳体和所述芯包之间设置有第一导气通道，所述第一导气通道的长度沿所述x方向延伸，所述第一导气通道的一端与所述第一排气孔连通，另一端延伸至所述壳体远离所述防爆阀的一侧。

作为单体电池的一种优选方案，所述壳体和所述芯包之间设置有导流板，所述导流板设置有第一排气槽，所述第一排气槽贯穿至所述导流板沿所述x方向的两个端面，所述壳体和所述芯包抵接在所述导流板的侧面上，并形成所述第一导气通道。

作为单体电池的一种优选方案，所述导流板朝向所述壳体的侧面和/或朝向所述芯包的侧面设置有所述第一排气槽，以使所述壳体与所述导流板之间和/或所述芯包与所述导流板之间设置有所述第一导气通道。

作为单体电池的一种优选方案，所述导流板设置有与所述第一排气槽连通的第二排气槽，所述第二排气槽至少贯穿所述导流板沿y方向的其中一个端面，所述y方向与所述x方向垂直。

作为单体电池的一种优选方案，所述芯包沿z方向的相对两侧均设置有所述第一导气通道，所述z方向与所述x方向垂直，所述第一塑胶件沿所述z方向的相对两侧均设置有所述第一排气孔，两个所述第一导气通道分别与所述第一塑胶件两侧沿所述z方向相对两侧的所述第一排气孔连通。

作为单体电池的一种优选方案，所述第一塑胶件对应所述防爆阀的位置设置有排气腔，所述排气腔的腔壁设置有所述第一排气孔，所述排气腔通过所述第一排气孔与邻近于所述排气腔的所述第一导气通道连通。

作为单体电池的一种优选方案，所述第一塑胶件设置有与所述排气腔连通的安装腔，所述排气腔和所述安装腔沿所述z方向排布，所述安装腔远离所述排气腔的腔壁设置有所述第一排气孔，所述排气腔通过所述安装腔与邻近于所述安装腔的所述第一导气通道连通。

作为单体电池的一种优选方案，所述排气腔的腔底贯穿设置有供所述芯包靠近所述防爆阀的一侧排气的第三排气孔。

作为单体电池的一种优选方案，所述芯包沿x方向的长度为100～1500mm。

第二方面，提供一种电池模组，包括多个以上所述的单体电池。

本实用新型的有益效果为：当电池发生短路和热失控时，单体电池内部的气体能够通过防爆阀进行泄压，其中，第一导气通道能够对壳体远离防爆阀的一侧起到导流的作用，使得芯包远离防爆阀一侧的气体能够通过第一导气通道快速流向第一排气孔，并从第一排气孔流向防爆阀排出，从而提高单体电池的排气效率，进而提高单体电池的安全性能。

附图说明

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型实施例单体电池的装配分解图。

图2为本实用新型实施例单体电池的部分剖视图。

图3为本实用新型实施例第一盖板和导流板的第一装配示意图。

图4为本实用新型实施例第一盖板和导流板的第二装配分解图。

图5为本实用新型实施例第一盖板和端子组件的装配分解图。

图6为本实用新型实施例第一塑胶件的第一立体视图。

图7为本实用新型实施例第一塑胶件的第二立体视图。

图中：

1、壳体；11、第一开口；2、第一盖板；3、端子组件；31、第一塑胶件；311、第一排气孔；312、排气腔；313、安装腔；314、第二排气孔；315、第三排气孔；32、极柱；33、第二塑胶件；34、铆接块；4、芯包；5、防爆阀；6、导流板；61、第一排气槽；62、第二排气槽；7、连接片；8、第二盖板。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参照图1至图7，本实用新型提供的一种单体电池，包括壳体1、第一盖板2、端子组件3和芯包4，壳体1沿x方向的一侧设置有与内部连通的第一开口11，x方向为芯包4的长度方向，第一盖板2封堵第一开口11，端子组件3设置在第一盖板2上，芯包4设置在壳体1内，芯包4与端子组件3连接，第一盖板2上设置有防爆孔，防爆孔处设置有防爆阀5，端子组件3包括第一塑胶件31，第一塑胶件31设置在第一盖板2和芯包4之间，用于隔绝芯包4和第一盖板2，以防止发生短路，第一塑胶件31设置有与防爆阀5连通的第一排气孔311，壳体1和芯包4之间设置有第一导气通道，第一导气通道的长度沿x方向延伸，第一导气通道的一端与第一排气孔311连通，另一端延伸至壳体1远离防爆阀5的一侧。

当单体电池发生短路和热失控时，单体电池内部的气体能够通过防爆阀5进行泄压，其中，壳体1远离防爆阀5的一侧沿单体电池的长度方向进行泄压，壳体1远离防爆阀5一侧的泄压路径较长，第一导气通道能够对壳体1远离防爆阀5的一侧起到导流的作用，使得壳体1远离防爆阀5一侧的气体能够通过第一导气通道快速流向第一排气孔311，并从第一排气孔311流向防爆阀5排出单体电池外部，从而提高单体电池的排气效率，进而提高单体电池的安全性能。

其中，芯包4长度为100～1500mm。可优选取地，芯包4的长度为1000mm、1200mm、1500mm等。

优选地，芯包4沿z方向的相对两侧均设置有第一导气通道，z方向与x方向垂直，第一塑胶件31沿z方向的相对两侧均设置有第一排气孔311，两个第一导气通道分别与第一塑胶件31两侧沿z方向相对两侧的第一排气孔311连通。两个相对设置的第一导气通道能够同时对芯包4远离防爆阀5一侧的气体进行导流，以进一步提高单体电池的排气效率。

具体地，参照图1至图4，壳体1和芯包4之间设置有导流板6，导流板6的长度沿x方向延伸，导流板6设置有第一排气槽61，第一排气槽61贯穿至导流板6沿x方向的两个端面，壳体1和芯包4抵接在导流板6上，并形成有封闭的第一导气通道，气体能够沿第一导气通道流向防爆阀5排出。此设计无需在导流板6内贯穿设置开槽进行导流，有利于降低导流板6的厚度，从而减少导流板6的占用壳体1的空间，以增大芯包4的空间占比，提高芯包4的能量密度。

优选地，导流板6分别朝向壳体1的侧面和朝向芯包4的侧面均设置有第一排气槽61，以在导流板6和芯包4之间、导流板6和壳体1之间均形成有第一导气通道，有助于提高排气效率。

在其他实施例中，导流板6朝向壳体1的侧面设置有第一排气槽61，以在导流板6和壳体1之间第一导气通道；或者，导流板6朝向芯包4的侧面设置有第一排气槽61，以在导流板6和芯包4之间第一导气通道。

在本实施例中，参照图1至图4，芯包4沿z方向的相对两侧分别设置有一个导流板6，从而在芯包4沿z方向的相对两侧均形成有第一导气通道。

优选地，芯包4沿z方向的侧面为芯包4朝向壳体1的侧面中面积较小的侧面。此设计能够进一步减少导流板6占用壳体1内部的空间。

在本实施例中，z方向为竖直方向，即芯包4的高度方向，芯包4沿z方向的其中一端为底端，另一端为顶端。其中，位于芯包4下方的导流板6还能够起到承托芯包4的作用，以避免芯包4发生晃动。

在一实施例中，位于顶部的导流板6背离芯包4的一侧设置有第一排气槽61，以使第一导气通道位于朝向壳体1内壁的一侧；位于底部的导流板6朝向芯包4的一侧设置有第一排气槽61，以使第一导气通道位于朝向芯包4的一侧。

具体地，如图4所示，导流板6设置有与第一排气槽61连通的第二排气槽62，第二排气槽62至少贯穿导流板6沿y方向的其中一个端面，并形成有第二导气通道，x方向和z方向均与y方向垂直。芯包4沿y方向的一侧气体也能够通过第二导气通道流向第一导气通道，以进一步提高单体电池的排气效率。

其中，y方向为芯包4的厚度方向。

在本实施例中，第二排气槽62包括多个第一槽和多个第二槽，第一槽和第二槽沿x方向交替排布在导流板6上。其中，第一槽分别连通第一排气槽61和芯包4沿y方向的其中一侧，第二槽分别连通第一排气槽61和芯包4沿y方向的另一侧。

具体地，参照图4和图5，第一塑胶件31对应防爆阀5的位置设置有排气腔312，排气腔312沿z方向的一个腔壁设置有第一排气孔311，排气腔312通过第一排气孔311与邻近于排气腔312的第一导气通道连通。邻近于排气腔312的第一导气通道、排气腔312和防爆阀5依次连通并形成第一排气通道，壳体1远离防爆阀5一侧的气体能够通过第一排气通道快速排出单体电池外部。

进一步地，参照图4、图6和图7，排气腔312的腔底贯穿设置有第三排气孔315，第三排气孔315分别连通排气腔312和芯包4靠近防爆阀5的一侧，使得芯包4靠近防爆阀5一侧的气体能够穿过第三排气孔315流向排气腔312，并从防爆阀5排出。

在本实施例中，参照图2和图5，端子组件3还包括极柱32，壳体1内还设置有连接片7，连接片7分别连接极柱32和芯包4的极耳。

具体地，第一塑胶件31设置有与排气腔312连通的安装腔313，安装腔313用于为连接片7连接极耳和极柱32提供安装空间，排气腔312和安装腔313沿z方向排布，安装腔313远离排气腔312的腔壁设置有第一排气孔311，排气腔312通过安装腔313与邻近于安装腔313的第一导气通道连通。邻近于安装腔313的第一导气通道、安装腔313、排气腔312和防爆阀5依次连通并形成第二排气通道，壳体1远离防爆阀5一侧的气体也能够通过第二排气通道快速排出单体电池外部。

示例的，参照图4至图6，排气腔312和安装腔313通过隔板分隔开，隔板上设置有连通排气腔312和安装腔313的通孔。

进一步地，如图7所示，安装腔313设置有第二排气孔314，第二排气孔314分别连通安装腔313和芯包4靠近防爆阀5的一侧，使得芯包4靠近防爆阀5一侧的气体也能够穿过第二排气孔314流向安装腔313，然后流向排气腔312并从防爆阀5排出。

在本实施例中，参照图2和图5，连接片7折弯形成“[”字型结构，并形成有供气体通过的通槽，进入安装腔313内的气体能够从通槽流向排气腔312，连接片7不会阻挡气体，以避免连接片7影响单体电池泄压。其中，第一塑胶件31的第二排气孔314为条形孔，连接片7的一端与极耳连接，另一端穿过第二排气孔314伸至安装腔313内并与极柱32连接。连接片7与第二排气孔314之间具有供气体穿过的间隙，以使气体能够穿过第二排气孔314进入到安装腔313。

具体地，端子组件3还包括第二塑胶件33和铆接块34，第二塑胶件33设置在第一盖板2远离第一塑胶件31的一侧，第二塑胶件33背离第一盖板2的一侧凹陷设置有安装槽，铆接块34设置在安装槽内，第一塑胶件31、第一盖板2和第二塑胶件33分别设置有相连通的开孔，并形成一个孔组，极柱32的一端与连接片7连接，另一端穿过孔组与铆接块34铆接。

在本实施例中，壳体1远离第一盖板2的一侧也设置有第二开口，单体电池设置有第二盖板8，第二盖板8封堵在壳体1远离第一盖板2的一侧的第二开口。

本实用新型还提供一种电池模组，包括多个以上任一实施例的单体电池。电池模组在短路或发生热失控时，能够快速将气体排出，泄压效率高，能够减少电池模组发生爆炸的风险，从而提高电池模组的安全性能。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“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。

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将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种单体电池，壳体、第一盖板、端子组件和芯包，所述壳体沿x方向的一端设置有与内部连通的第一开口，所述x方向为所述壳体的长度方向，所述第一盖板封堵所述第一开口，所述端子组件设置在所述第一盖板上，所述芯包设置在所述壳体内，并与所述端子组件连接，所述第一盖板上设置有防爆阀，所述端子组件包括第一塑胶件，所述第一塑胶件设置在所述第一盖板和所述芯包之间，其特征在于，所述第一塑胶件设置有与所述防爆阀连通的第一排气孔，所述壳体和所述芯包之间设置有第一导气通道，所述第一导气通道的长度沿所述x方向延伸，所述第一导气通道的一端与所述第一排气孔连通，另一端延伸至所述壳体远离所述防爆阀的一侧。

2.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述壳体和所述芯包之间设置有导流板，所述导流板设置有第一排气槽，所述第一排气槽贯穿至所述导流板沿所述x方向的两个端面，所述壳体和所述芯包抵接在所述导流板的侧面上，并形成所述第一导气通道。

3.根据权利要求2所述的单体电池，其特征在于，所述导流板朝向所述壳体的侧面和/或朝向所述芯包的侧面设置有所述第一排气槽，以使所述壳体与所述导流板之间和/或所述芯包与所述导流板之间设置有所述第一导气通道。

4.根据权利要求2所述的单体电池，其特征在于，所述导流板设置有与所述第一排气槽连通的第二排气槽，所述第二排气槽至少贯穿所述导流板沿y方向的其中一个端面，所述y方向与所述x方向垂直。

5.根据权利要求1至4任一项所述的单体电池，其特征在于，所述芯包沿z方向的相对两侧均设置有所述第一导气通道，所述z方向与所述x方向垂直，所述第一塑胶件沿所述z方向的相对两侧均设置有所述第一排气孔，两个所述第一导气通道分别与所述第一塑胶件两侧沿所述z方向相对两侧的所述第一排气孔连通。

6.根据权利要求5所述的单体电池，其特征在于，所述第一塑胶件对应所述防爆阀的位置设置有排气腔，所述排气腔的腔壁设置有所述第一排气孔，所述排气腔通过所述第一排气孔与邻近于所述排气腔的所述第一导气通道连通。

7.根据权利要求6所述的单体电池，其特征在于，所述第一塑胶件设置有与所述排气腔连通的安装腔，所述排气腔和所述安装腔沿所述z方向排布，所述安装腔远离所述排气腔的腔壁设置有所述第一排气孔，所述排气腔通过所述安装腔与邻近于所述安装腔的所述第一导气通道连通。

8.根据权利要求6所述的单体电池，其特征在于，所述排气腔的腔底贯穿设置有供所述芯包靠近所述防爆阀的一侧排气的第三排气孔。

9.根据权利要求1至4任一项所述的单体电池，其特征在于，所述芯包沿x方向的长度为100～1500mm。

10.一种电池模组，其特征在于，包括多个如权利要求1至9任一项所述的单体电池。

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