CN219419388U - 电池单体、电池及用电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池单体、电池及用电装置，所述电池单体用于电池，所述电池包括设置于所述电池单体至少一侧的散热部件，所述电池单体包括：壳体，所述壳体内形成有容纳腔，所述壳体设置有第一壁和第二壁，所述第一壁与所述第二壁上分别设置有第一防爆阀和第二防爆阀；其中所述第一防爆阀与所述第二防爆阀被配置为在泄压时依次打开，所述第一防爆阀与所述第二防爆阀中的至少一个适于朝向所述散热部件设置。根据本实用新型设计的电池单体的防爆阀的开阀压力不同，在电极组件发生热失控时，多个防爆阀可根据容纳腔中压力的增大而依次开启，并将高温高压气流释放至散热部件，实现对电池的温度控制，确保电池使用安全。

Description

电池单体、电池及用电装置

技术领域

本实用新型涉及电池领域，尤其是涉及一种电池单体、电池及用电装置。

背景技术

相关技术中，用电装置具有电池单体，电池单体使用时，内部的电极组件可能发生热失控，导致电池单体内压增大，现有技术中，电池单体壳体设置有防爆阀，由于防爆阀位于电极组件下方且无排气通道，无法实现快速排气，存在一定安全隐患。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出了一种电池单体。根据本实用新型设计的电池单体的防爆阀的开阀压力不同，在电极组件发生热失控时，多个防爆阀可根据容纳腔中压力的增大而依次开启，并将高温高压气流释放至散热部件，实现对电池的温度控制，确保电池使用安全。

本实用新型还提出一种具有上述电池单体的电池。

本实用新型还提出一种具有上述电池的用电装置。

根据本实用新型的电池单体用于电池，所述电池包括设置于所述电池单体至少一侧的散热部件，其特征在于，所述电池单体包括：壳体，所述壳体内形成有容纳腔，所述壳体设置有第一壁和第二壁，所述第一壁与所述第二壁上分别设置有第一防爆阀和第二防爆阀；其中所述第一防爆阀与所述第二防爆阀被配置为在泄压时依次打开，所述第一防爆阀与所述第二防爆阀中的至少一个适于朝向所述散热部件设置。

根据本实用新型的电池单体设置有位于壳体的两个表面的多个防爆阀，以实现对电极组件的防爆，每个防爆阀的开阀压力不同，在电极组件发生热失控时，防爆阀可根据容纳腔中压力的增大依次开启，以实现对容纳腔的泄压，并将高温高压气流释放至散热部件，实现对电池单体的温度控制，确保电池单体使用安全。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一壁与所述第二壁构造为在高度方向上相对设置，所述第一防爆阀被配置为朝向所述散热部件。

根据本实用新型的一些实施例，电池单体还包括：电极组件，所述电极组件设置于所述容纳腔内，至少部分所述第一防爆阀在所述第一壁的厚度方向上的投影与至少部分所述电极组件在所述第一壁的厚度方向上的投影交错设置。

根据本实用新型的一些实施例，所述电极组件包括第一电极组件和第二电极组件，所述第一电极组件具有朝向所述第一壁的第一端面，所述第二电极组件具有朝向所述第一壁的第二端面，所述第一端面与所述第二端面之间的至少部分间隔开以形成连通隙，所述连通隙与所述第一防爆阀在厚度方向上的投影正对。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一电极组件和所述第二电极组件均包括：平直区和弯折区，所述弯折区设置于所述平直区在长度方向上的至少一端；其中所述连通隙设置于所述第一电极组件的所述弯折区与所述第二电极组件的所述弯折区之间。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一端面与所述第二端面的同侧一端构造为弧形。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一端面的一端与所述第二端面的同侧一端之间；以及所述第一端面的另一端与所述第二端面的同侧另一端之间分别形成有所述连通隙，所述第一防爆阀构造为两个且分别与两个所述连通隙正对。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一防爆阀的泄压通道的截面面积为S1，所述第二防爆阀的泄压通道的截面面积为S2且满足：10％≤S1/(S1+S2)≤60％。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一防爆阀的开阀压力小于所述第二防爆阀的开阀压力。

下面简单描述根据本实用新型的另一方面实施例的电池。

根据本实用新型的电池包括：电池单体，所述电池单体构造为上述实施例中任意一项所述的电池单体；散热部件，所述第一防爆阀与所述第二防爆阀中的至少一个朝向所述散热部件设置。由于根据本实用新型的电池设置有上述实施例的电池单体，因此该电池散热迅速，使用安全。

根据本实用新型的一些实施例，所述电池构造为电池模组或电池包。

根据本实用新型的一些实施例，所述散热部件构造为设置于所述壳体外部的散热板或散热通道。

下面简单描述根据本实用新型的另一方面实施例的用电装置。

根据本实用新型的用电装置包括上述实施例中任意一项所述的电池，由于根据本实用新型的用电装置设置有上述实施例的电池，因此该用电装置使用安全性更强。

综上所述，根据本实用新型的电池单体设置有位于壳体的高度方向上的两个表面的防爆阀，以实现对电极组件的防爆，电极组件产生热量较多的位置设置连通隙，以在电极组件热失效后将第一电极组件和第二电极组件之间热量较大的区域的高温高压气流由连通隙朝向第一防爆阀流通，从而实现对电极组件快速且有效地散热，并且第一防爆阀和第二防爆阀可根据容纳腔中压力的增大而依次开启，第一防爆阀与散热部件正对以将高温高压气流释放至散热部件，实现对电池单体的温度控制，确保电池单体使用安全。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的电池单体结构图。

图2是根据本实用新型实施例的电池单体俯视图。

图3是图2中电池单体截面图。

附图标记：

电池单体1；壳体10；容纳腔11；第一防爆阀12；第一电极组件21；第二电极组件22；连通隙23。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，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”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。

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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“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。

在本实用新型中，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，也可以是电连接或可以互相通讯；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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

相关技术中，用电装置具有电池单体，电池单体使用时，内部的电极组件可能发生热失控，导致电池单体内压增大，现有技术中，电池单体壳体设置有防爆阀，由于防爆阀位于电极组件下方且无排气通道，无法实现快速排气，存在一定安全隐患。

下面参考图1-图3描述根据本实用新型实施例的电池单体1。

如图1所示，根据本实用新型的电池单体1用于电池，电池包括设置于电池单体1至少一侧的散热部件，电池单体1包括：壳体10。壳体10内形成有容纳腔11，壳体10设置有第一壁和第二壁，第一壁与第二壁上分别设置有第一防爆阀12和第二防爆阀(未示出)；其中第一防爆阀12与第二防爆阀被配置为在泄压时依次打开，第一防爆阀12与第二防爆阀中的至少一个适于朝向散热部件设置。具体地，电池单体1壳体10设置有多个防爆阀，以实现对电池单体1的电极组件的防爆，其中第一防爆阀12设置于第一壁，第二防爆阀设置于第二壁，第一防爆阀12的开阀压力与第二防爆阀的开阀压力具有差异，开阀压力较小的防爆阀可先开启，开阀压力较大的防爆阀后开启，第一防爆阀12与第二防爆阀中的至少一个开启后，将容纳腔11中电极组件的高温高压气流释放以实现对电池单体的泄压，散热部件与所述高温高压气流换热，以控制电池单体1温度，避免热扩散发生。

根据本实用新型的电池单体1设置有位于壳体10的两个表面的多个防爆阀，以实现对电极组件的防爆，每个防爆阀的开阀压力不同，在电极组件发生热失控时，防爆阀可根据容纳腔11中压力的增大依次开启，以实现对容纳腔11的泄压，并将高温高压气流释放至散热部件，实现对电池单体1的温度控制，确保电池单体1使用安全。

根据本实用新型的一些实施例，第一壁与第二壁构造为在高度方向上相对设置，第一防爆阀12被配置为朝向散热部件。具体地，第一防爆阀12和第二防爆阀分别位于壳体10在高度方向上相对设置的表面上，其中第一壁临近散热部件设置，以使第一防爆阀12开启后可将容纳腔11中的高温高压气流释放至散热部件，从而实现容纳腔11中压力的释放。

根据本实用新型的一些实施例，如图2-图3所示，电池单体1还包括电极组件，电极组件设置于容纳腔11内，至少部分第一防爆阀12在第一壁的厚度方向上的投影与至少部分电极组件在第一壁的厚度方向上的投影交错设置。具体地，容纳腔11中设置电极组件，为确保对电极组件的散热效果，如图1所示，使至少部分的第一防爆阀12与至少部分的电极组件在第一壁的厚度方向上的投影交错设置，电极组件热失效后，第一防爆阀12开启且能迅速将容纳腔11内部的高温高压气流排出，实现对电极组件的快速散热。

根据本实用新型的一些实施例，如图2-图3所示，电极组件包括第一电极组件21和第二电极组件22，第一电极组件21具有朝向第一壁的第一端面，第二电极组件22具有朝向第一壁的第二端面，第一端面与第二端面之间的至少部分间隔开以形成连通隙23，连通隙23与第一防爆阀12在厚度方向上的投影正对。具体地，容纳腔11内设置有第一电极组件21和第二电极组件22，第一电极组件21朝向第一壁的第一端面和第二电极组件22朝向第一壁的第二端面的至少部分间隔开并形成连通隙23，第一防爆阀12与连通隙23之间连通，以在电极组件热失效后可以迅速将容纳腔11内部的高温高压气流排出，实现对电池单体1的快速散热。在一些实施例中，由于电池单体1壳体10的顶部设置有端盖以实现封闭容纳腔11，端盖与电极组件之间间隔并形成空隙，电极组件产生的高温高压气流可在所述空隙中流通，而壳体10底部底壁与电极组件之间直接接触，无预留空隙，容纳腔11底部容易堆积电极组件所产生的高温高压气流，导至容纳腔11底部散热效果差，因此设置与第一防爆阀12在厚度方向上的投影正对的连通隙23，以提升对壳体10内高温高压气流的排出效率。可以理解的是，在一些实施例中，第一壁或第二壁中的一个可构造为所述端盖，第一壁或第二壁中的另一个构造为所述壳体10底部底壁。

根据本实用新型的一些实施例，如图2-图3所示，第一电极组件21和第二电极组件22均包括平直区和弯折区，弯折区设置于平直区在长度方向上的至少一端；其中连通隙23设置于第一电极组件21的弯折区与第二电极组件22的弯折区之间。具体地，在一些实施例中，电极组件构造为卷绕式电池，为确保卷绕式电池的性能，卷绕式电池的端部构造为具有弧度的弯折区，弯折区在卷绕式电池工作时产生热量多，产生的高温高压气流也更多，连通隙23设置于第一电极组件21的弯折区与第二电极组件22的弯折区之间，以在电极组件热失效后将第一电极组件21和第二电极组件22之间热量较大的区域的高温高压气流由连通隙23朝向第一防爆阀12流通，从而实现对电极组件快速且有效地散热。

根据本实用新型的一些实施例，如图2所示，第一端面与第二端面的同侧一端构造为弧形，以确保电极组件的性能，在一些实施例中，第一端面与第二端面的同侧一端即为第一电极组件21的弯折区及与其正对的第二电极组件22的弯折区，电极组件热失效后，第一电极组件21和第二电极组件22之间热量较大的区域的高温高压气流由连通隙23朝向第一防爆阀12流通，可实现对电极组件快速且有效地散热。

根据本实用新型的一些实施例，如图2-图3所示，第一端面的一端与第二端面的同侧一端之间；以及第一端面的另一端与第二端面的同侧另一端之间分别形成有连通隙23，第一防爆阀12构造为两个且分别与两个连通隙23正对，以保证电极组件热失效后连通隙23可迅速将高温高压气流引导至两侧的第一防爆阀12并释放，提高散热速率，实现对电极组件快速且有效地散热。

根据本实用新型的一些实施例，第一防爆阀12的泄压通道的截面面积为S1，第二防爆阀的泄压通道的截面面积为S2且满足：10％≤S1/(S1+S2)≤60％，由于第一防爆阀12朝向散热部件设置以将容纳腔11中的高温高压气流先行释放，因此应增大第一防爆阀12泄压通道的截面面积S1占防爆阀总面积的比值，并且所述比值应满足电极组件热失效过程中所产生的高温高压气流的被第一防爆阀12排出后，高温高压气流的压力大于第二防爆阀的开阀压力，从而确保第二防爆阀可以顺利打开，以实现对容纳腔11的泄压。在一些实施例中，第一防爆阀12的泄压通道的截面面积S1占防爆阀总面积的10％-50％。

根据本实用新型的一些实施例，第一防爆阀12的开阀压力小于第二防爆阀的开阀压力，以确保朝向散热部件的第一防爆阀12可先将容纳腔11中的高温高压气流释放，迅速降低容纳腔11的温度、降低容纳腔11内的压力，从而实现对电池单体1整体温度的控制，避免热扩散发生。

在本实用新型的一些实施例中，电池包括壳体10和电极组件，电极组件设置于壳体10的容纳腔11内，壳体10具有在高度方向上正对设置的第一壁和第二壁，第一壁与第二壁上分别设置有第一防爆阀12和第二防爆阀，其中第一壁的第一防爆阀12朝向散热部件设置，并且第一防爆阀12构造为设置于第一壁的两个且面积占防爆阀总面积的10％-50％，电极组件热失效过程中所产生的高温高压气流的被第一防爆阀12排出后，高温高压气流的压力大于第二防爆阀的开阀压力，确保第二防爆阀可以顺利打开，以实现对容纳腔11的泄压。电极组件包括第一电极组件21和第二电极组件22，第一电极组件21和第二电极组件22正对的端部之间形成有连通隙23，第一防爆阀12与第一电极组件21和第二电极组件22在壳体10的厚度方向上的投影交错设置且第一防爆阀12与连通隙23正对。

电极组件热失效后，第一防爆阀12先开启，高温高压气流由连通隙23朝向第一防爆阀12迅速流通，高温高压气流流出容纳腔11后与散热部件换热，从而实现对电极组件温度的控制，本申请的电池单体1设置有位于壳体10的高度方向上的两个表面的防爆阀，以实现对电极组件的防爆，第一防爆阀12和第二防爆阀可根据容纳腔11中压力的增大而依次开启，并且第一防爆阀12与散热部件正对以将高温高压气流释放至散热部件，实现对电极组件的温度控制，确保电极组件使用安全。

下面简单描述根据本实用新型的电池。

根据本实用新型的电池包括：电池单体1及散热部件，电池单体1构造为上述实施例中任意一项所述的电池单体1；第一防爆阀12与第二防爆阀中的至少一个朝向散热部件设置。第一防爆阀12的开阀压力与第二防爆阀的开阀压力具有差异，开阀压力较小的防爆阀可先开启，开阀压力较大的防爆阀后开启，第一防爆阀12与第二防爆阀中的至少一个开启后，将容纳腔11中电极组件的高温高压气流释放以实现对电池单体的泄压，散热部件与所述高温高压气流换热，以控制电池单体1温度，避免热扩散发生。由于根据本实用新型的电池设置有上述实施例的电池单体1，因此该电池散热迅速，使用安全。

根据本实用新型的一些实施例，电池构造为电池模组或电池包，上述电池单体1可堆叠于电池模组的箱体或电池包的托盘，在电池模组或电池包工作时，电池单体1可迅速散热，避免造成安全问题。

根据本实用新型的一些实施例，散热部件构造为设置于壳体10外部的散热板或散热通道，当散热部件构造为散热板时，第一防爆阀12开启后可将高温高压气流释放至散热板，当散热部件构造为散热通道时，容纳腔11内的高温高压气流可由第一防爆阀12释放至散热通道，从而实现对电池单体1的散热降温。

下面简单描述根据本实用新型的用电装置。

根据本实用新型的用电装置包括上述实施例中任意一项所述的电池，由于根据本实用新型的用电装置设置有上述实施例的电池，因此该用电装置使用安全性更强。

在一些实施例中，用电装置可以为车辆。

综上所述，根据本实用新型的电池单体1设置有位于壳体10的高度方向上的两个表面的防爆阀，以实现对电极组件的防爆，电极组件产生热量较多的位置设置连通隙23，以在电极组件热失效后将第一电极组件21和第二电极组件22之间热量较大的区域的高温高压气流由连通隙23朝向第一防爆阀12流通，从而实现对电极组件快速且有效地散热，并且第一防爆阀12和第二防爆阀可根据容纳腔11中压力的增大而依次开启，第一防爆阀12与散热部件正对以将高温高压气流释放至散热部件，实现对电池单体1的温度控制，确保电池单体1使用安全。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (13)

1.一种电池单体，所述电池单体用于电池，所述电池包括设置于所述电池单体至少一侧的散热部件，其特征在于，所述电池单体(1)包括：

壳体(10)，所述壳体(10)内形成有容纳腔(11)，所述壳体(10)设置有第一壁和第二壁，所述第一壁与所述第二壁上分别设置有第一防爆阀(12)和第二防爆阀；其中

所述第一防爆阀(12)与所述第二防爆阀被配置为在泄压时依次打开，所述第一防爆阀(12)与所述第二防爆阀中的至少一个适于朝向所述散热部件设置。

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第一壁与所述第二壁构造为在高度方向上相对设置，所述第一防爆阀(12)被配置为朝向所述散热部件。

3.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，还包括：电极组件，所述电极组件设置于所述容纳腔(11)内，至少部分所述第一防爆阀(12)在所述第一壁的厚度方向上的投影与至少部分所述电极组件在所述第一壁的厚度方向上的投影交错设置。

4.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，所述电极组件包括第一电极组件(21)和第二电极组件(22)，所述第一电极组件(21)具有朝向所述第一壁的第一端面，所述第二电极组件(22)具有朝向所述第一壁的第二端面，所述第一端面与所述第二端面之间的至少部分间隔开以形成连通隙(23)，所述连通隙(23)与所述第一防爆阀(12)在厚度方向上的投影正对。

5.根据权利要求4所述的电池单体，其特征在于，所述第一电极组件(21)和所述第二电极组件(22)均包括：平直区和弯折区，所述弯折区设置于所述平直区在长度方向上的至少一端；其中

所述连通隙(23)设置于所述第一电极组件(21)的所述弯折区与所述第二电极组件(22)的所述弯折区之间。

6.根据权利要求5所述的电池单体，其特征在于，所述第一端面与所述第二端面的同侧一端构造为弧形。

7.根据权利要求5所述的电池单体，其特征在于，所述第一端面的一端与所述第二端面的同侧一端之间；以及所述第一端面的另一端与所述第二端面的同侧另一端之间分别形成有所述连通隙(23)，所述第一防爆阀(12)构造为两个且分别与两个所述连通隙(23)正对。

8.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述第一防爆阀(12)的泄压通道的截面面积为S1，所述第二防爆阀的泄压通道的截面面积为S2且满足：10％≤S1/(S1+S2)≤60％。

9.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述第一防爆阀(12)的开阀压力小于所述第二防爆阀的开阀压力。

10.一种电池，其特征在于，包括：

电池单体(1)，所述电池单体(1)构造为权利要求1-9中任意一项所述的电池单体(1)；

散热部件，所述第一防爆阀(12)与所述第二防爆阀中的至少一个朝向所述散热部件设置。

11.根据权利要求10所述的电池，其特征在于，所述电池构造为电池模组或电池包。

12.根据权利要求10所述的电池，其特征在于，所述散热部件构造为设置于所述壳体(10)外部的散热板或散热通道。

13.一种用电装置，其特征在于，包括权利要求10-12中任意一项所述的电池。