CN219643091U - 电池、电池模组及电动设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电池、电池模组及电动设备，电动设备包括电池或电池模组，电池模组包括至少两个电池，电池包括壳体、分隔部、密封件与电解液，壳体内部形成空腔且壳体上开设有进液口，分隔部至少部分设置于空腔中以将空腔分隔为连通的进液通道与用于容置电解液的储存腔体，进液通道的一端与进液口连通，用于将电解液导流至储存腔体中；密封件设置于进液通道中以密封进液通道，当储存腔体中气压大于预设气压阈值，和/或，进液通道的通道壁的温度大于预设温度阈值时，密封件密封失效以使储存腔体的气压通过进液通道泄压，通过复用进液通道作为泄压的通道，且将密封件设置于进液通道中，密封件密封失效时可以泄压，同时简化了电池的结构。

Description

电池、电池模组及电动设备

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池、电池模组及电动设备。

背景技术

目前电池结构中电池壳上通常需要分别开设进液口与泄压口，其中，泄压口用于进行泄压以免电池在出现胀气的时候不泄压导致电池爆炸，现有技术中设置在泄压口上的泄压件通常为比较薄的铝箔，通过控制铝箔的刻蚀厚度以及控制铝箔的面积可以控制电池起爆时该铝箔所能承受的压力。然而，由于铝箔刻蚀对原材料和设备要求较高，因此制造难度与加工成本都较高。而进液口是用于导流电解液的结构，在电池制备过程中，需要在注液完成后对进液口处进行焊接密封。但是现有技术中由于进液口在注液过程中容易被污染，这会导致封口焊接时良率偏低，也就降低了电池的制造良率。

实用新型内容

为此，本申请提供一种电池、电池模组及电动设备，以解决上述技术问题。

本申请第一方面提供一种电池，所述电池包括壳体、分隔部、密封件与电解液，所述壳体内部形成空腔且所述壳体上开设有进液口，所述分隔部至少部分设置于所述空腔中以将所述空腔分隔为连通的进液通道与用于容置所述电解液的储存腔体，所述进液通道的一端与所述进液口连通，用于将所述电解液导流至所述储存腔体中；

所述密封件设置于所述进液通道中以密封所述进液通道，当所述储存腔体中气压大于预设气压阈值，和/或，所述进液通道的通道壁的温度大于预设温度阈值时，所述密封件密封失效以使所述储存腔体的气压通过所述进液通道泄压。

本申请第二方面提供一种电池模组，所述电池模组包括至少两个前述的电池。

本申请第三方面提供一种电动设备，所述电动设备包括前述的电池或前述的电池模组。

本申请中，通过复用进液通道作为泄压的通道，使得进液通道在导流电解液之后无需再焊接密封进液口，而是通过在进液通道中设置密封件来进行密封，相比于现有技术中焊接密封进液口的密封方式，本申请中的密封方式能够有效避免进液口被污染引起的密封良率偏低的问题，也即提高了电池的生产良率。此外，相比于现有技术中分别开设进液口与泄压口(即，进液口与泄压口为不同的开口)的方式，本申请实施例中复用进液通道作为泄压的通道，还能简化电池的结构、提高电池内部的空间利用率及提高电池的生产效率。此外，直接利用密封件作为泄压件，相比于现有技术中在泄压口上设置铝箔作为泄压件，可以降低电池生产制备的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1为本申请第一实施例提供的电池的正视结构示意图；

图2为本申请第一实施例提供的电池的俯视结构示意图；

图3为本申请第二实施例提供的电池的正视结构示意图；

图4为本申请第三实施例提供的电池的正视结构示意图；

图5为本申请一些实施例提供的电池模组的模块结构示意图；

图6为本申请一些实施例提供的电动设备的模块结构示意图；

图7为本申请另一些实施例提供的电动设备的模块结构示意图。

附图标识说明：1、电池；10、壳体；20、分隔部；30、密封件；40、电解液；11、空腔；111、进液通道；112、储存腔体；12、进液口；13、底壳；14、盖板；301、可熔部；31、第一密封件；32、第二密封件；33、第三密封件；34、第四密封件；35、第五密封件；2、电池模组；3、电动设备。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有付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。

本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通；可以是通讯连接；可以是电连接。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。

请参阅图1与图2，图1为本申请第一实施例提供的电池的正视结构示意图；图2为本申请第一实施例提供的电池的俯视结构示意图。

如图1与图2所示，第一实施例中，电池1包括壳体10、分隔部20、密封件30与电解液40，壳体10内部形成空腔11且壳体10上开设有进液口12，分隔部20至少部分设置于空腔11中以将空腔11分隔为连通的进液通道111与用于容置电解液40的储存腔体112，进液通道111的一端与进液口12连通，用于将电解液40导流至储存腔体112中。密封件30设置于进液通道111中以密封进液通道111，当储存腔体112中气压大于预设气压阈值，和/或，进液通道111的通道壁的温度大于预设温度阈值时，密封件30密封失效以使储存腔体112的气压通过进液通道111泄压。

本申请中，通过复用进液通道111作为泄压的通道，使得进液通道111在导流电解液40之后无需再焊接密封进液口12，而是通过在进液通道111中设置密封件30来进行密封，相比于现有技术中焊接密封进液口的密封方式，本申请中的密封方式能够有效避免进液口被污染引起的密封良率偏低的问题，也即提高了电池的生产良率。此外，相比于现有技术中分别开设进液口与泄压口即，进液口与泄压口为不同的开口的方式，本申请实施例中复用进液通道111作为泄压的通道，还能简化电池1的结构、提高电池1内部的空间利用率及提高电池1的生产效率。此外，直接利用密封件30作为泄压件，相比于现有技术中在泄压口上设置铝箔作为泄压件，可以降低电池生产制备的成本。

其中，密封失效的方式为方式一、方式二和方式三中的一种或多种的组合；方式一为密封件30与进液通道111相对移动，方式二为密封件30与进液通道111的通道壁之间形成通气间隙，方式三为密封件30上形成通气孔。

具体地，当密封失效的方式包括方式一时，密封件30与进液通道111的通道壁之间的摩擦力小于预设气压阈值，从而，当储存腔体112中气压大于预设气压阈值时，密封件30沿进液通道111朝向远离空腔11的方向移动，从而实现泄压。

具体地，当密封失效的方式包括方式二或方式三时，密封件30包括可熔部301，从而，当进液通道111的通道壁的温度大于预设温度阈值时，可熔部301熔化以形成通气间隙和/或通气孔，从而引起密封失效，实现泄压。进一步地，可熔部301可以是密封件30与进液通道111的通道壁接触的接触部分，也可以整个密封件30都具有可熔性。其中，密封件30的材质至少部分为耐电解液腐蚀的弹性材质，比如密封件30至少靠近进液通道111与储存腔体112连通位置的一侧为耐电解液腐蚀的弹性材质。具体地，密封件30的材质可以为橡胶，比如PVDF聚偏氟乙烯、EPDM三元乙丙橡胶或FKM氟橡胶等。

进一步地，密封件30与进液通道111过盈配合。从而密封件30在储存腔体112中气压小于或等于预设气压阈值，且进液通道111的通道壁的温度小于或等于预设温度阈值时可稳定位于进液通道111中，在储存腔体112中气压大于预设气压阈值可沿进液通道111滑动，从而不需要人为操作进行泄压，可实现全自动泄压。其中，可以通过调节密封件30与进液通道111的过盈比比如选用不同孔径的进液通道111或密封件30以调节其过盈比，以调控密封件30和进液通道111内壁的摩擦力和密封失效作用力，从而实现目标压力下进行泄压。另外，还可以调控进液通道111的长度与密封件30的长度，以调节密封件30与进液通道111内壁之间的摩擦力和密封失效作用力，从而实现目标压力下进行泄压。此外，还可以选用多种不同弹性的材质制备成密封件30，通过改变各种材质的比例与种类，以调控密封件30和进液通道111内壁的摩擦力和密封失效作用力，从而实现目标压力下进行泄压。

进一步地，壳体10包括底壳13和盖板14，进液口12开设于盖板14上，进液通道111的至少一个通道壁为底壳13的部分侧壁。

其中，壳体10的形状可以为立方体状或类立方体状。在其他实施例中，壳体10还可以是球体状、椭球体状、多面体状等，这里对壳体10的形状不作限制。

其中，分隔部20的形状可以为直板状，且该直板的一端与壳体10的顶侧连接，另一端悬空，从而将壳体10形成的空腔11分隔为连通的进液通道111与储存腔体112。

其中，壳体10与分隔部20均为硬质壳体。硬质壳体不易变形，支撑力更好，方便密封件30沿进液通道111滑动，且更方便堆叠。进一步地，壳体10与分隔部20均为金属或高分子材质。具体地，壳体10与分隔部20可以为钢铁材质或铝壳材质。

其中，进液通道111的形状可以是但不仅限于圆柱形孔道、长方体形孔道与异形体孔道中的任意一种，进液口12的形状对应进液通道111的形状为圆形进液口、四边形进液口或异形进液口中的任意一种。

其中，当壳体10的形状为类立方体状，壳体10与分隔部20为钢铁材质或铝壳材质，且进液通道111的形状为圆柱形孔道时，进液通道111可以由壳体10的内壁与分隔部20围合而成，进液通道111的壁也就相应的为钢铁材质或铝壳材质。

在其他一些实施例中，分隔部20的形状可以为空心柱体，分隔部20的一端与进液口12连通，另一端悬空，分隔部20的柱体内部即可为进液通道111。

进一步地，进液通道111的体积小于储存腔体112的体积。对应地，进液通道111的横向截面积小于储存腔体112的横向截面积。其中，进液通道111沿图1所示方位的竖向方向延伸。储存腔体112中可储存电极活性物质与电解液等，进液通道111的体积小于储存腔体112的体积可以使得电池内部体积分配更加合理，从而可以使电池1整体的体积没有无意义的增大的情况。

第一实施例中，进液通道111的至少一个通道壁与盖板14一体成型。比如，进液通道111包括四个通道壁，其中三个通道壁为底壳13的部分侧壁，另一个通道壁与盖板14一体成型。

第一实施例中，密封件30为一体式密封件，在其他一些实施例中，密封件30还可以为分体式密封件。

第一实施例中，密封件30可以为一整块密封件，密封件30也可以由多块弹性不同的密封件组成，比如密封件30由第一密封件、第二密封件、第三密封件与第四密封件组成，第一密封件、第二密封件、第三密封件与第四密封件可以通过粘接、扣接等方式组成一体式的密封件30，也可以为分别独立的密封件。第一密封件、第二密封件、第三密封件与第四密封件的形状可以完全相同，也可以至少一个密封件与其他密封件的形状不同。

其中，第一密封件、第二密封件、第三密封件和第四密封件这四者中任意两者的弹性大小相同或不同。

如图1所示，示例性的，密封件30为一体式的一块圆柱体，且各个部分的弹力相同，与进液通道111壁的摩擦力也都相同，将密封件30设置为一整块圆柱体结构简单，生产方便。

请参阅图3，图3为本申请第二实施例提供的电池的正视结构示意图。

如图3所示，与第一实施例相似，但与第一实施例不同的是，第二实施例中，密封件30可以由多个密封件组成，且至少一个密封件与其他密封件的材质不同，比如密封件30包括第一密封件31、第二密封件32与第三密封件33，第一密封件31的第一弹性>第二密封件32的第二弹性>第三密封件33的第三弹性，第一密封件31、第二密封件32与第三密封件33的形状完全相同，均为长度相同的圆柱状，自进液口12一侧至分隔部20悬空端依次设置第一密封件31、第二密封件32与第三密封件33。由于第一密封件31的弹性越大，在放置于进液通道111中时，与进液通道111内壁的摩擦力越小，因此，第三密封件33先进入进液通道111中，第二密封件32再进入进液通道111中，第一密封件31最后进入进液通道111中，第三密封件33相对进液通道111壁的滑动距离最长，且第三密封件33相对进液通道111壁的滑动摩擦力最小；第一密封件31相对进液通道111壁的滑动距离最短，且第一密封件31相对进液通道111壁的滑动摩擦力最大，从而，相比于将第一密封件31最先进入进液通道111中，第二密封件32与第三密封件33再依次进入进液通道111中，本实施例中更容易将第一密封件31、第二密封件32与第三密封件33放入进液通道111中。

请参阅图4，图4为本申请第三实施例提供的电池的正视结构示意图。

如图4所示，与第一实施例和第二实施例相似，但与第一实施例和第二实施例不同的是，第三实施例中，密封件30由第四密封件34与第五密封件35组成，第四密封件34为“凹”柱体形，第五密封件35为“凸”柱体形，且第四密封件34与第五密封件35的弹性与高度均相同，第五密封件35的位置更靠近分隔部20的悬空端，第四密封件34的位置更靠近进液口12端，由于将第四密封件34与第五密封件35放入进液通道111中时，第五密封件35与进液通道111壁的接触面积小于第四密封件34与进液通道111壁的接触面积，因此第五密封件35先于第四密封件34进入进液通道111中相比于第四密封件34先于第五密封件35进入进液通道111中更容易放置。

其他一些实施例中，密封件30还可以是单向排气阀，通过关闭该单向排气阀进行密封，打开该排气阀进行泄压。

请参阅图5，图5为本申请一些实施例提供的电池模组的模块结构示意图。

如图5所示，本申请一些实施例中还提供一种电池模组2，电池模组2包括前述任意实施例提供的至少两个电池1。

请参阅图6与图7，图6为本申请一些实施例提供的电动设备的模块结构示意图，图7为本申请另一些实施例提供的电动设备的模块结构示意图。

如图6所示，本申请一些实施例中还提供一种电动设备3，电动设备3包括前述任意实施例中的电池1。如图7所示，本申请另一些实施例中还提供一种电动设备3，电动设备3包括前述任意实施例中的电池模组2。其中，电动设备3包括但不仅限于车辆、机器人、医疗设备、储能装置、通信基站与机房电源等。

以上是本申请实施例的实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请实施例原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。

Claims (11)

1.一种电池(1)，其特征在于，所述电池(1)包括壳体(10)、分隔部(20)、密封件(30)与电解液(40)，所述壳体(10)内部形成空腔(11)且所述壳体(10)上开设有进液口(12)，所述分隔部(20)至少部分设置于所述空腔(11)中以将所述空腔(11)分隔为连通的进液通道(111)与用于容置所述电解液(40)的储存腔体(112)，所述进液通道(111)的一端与所述进液口(12)连通，用于将所述电解液(40)导流至所述储存腔体(112)中；

所述密封件(30)设置于所述进液通道(111)中以密封所述进液通道(111)，当所述储存腔体(112)中气压大于预设气压阈值，和/或，所述进液通道(111)的通道壁的温度大于预设温度阈值时，所述密封件(30)密封失效以使所述储存腔体(112)的气压通过所述进液通道(111)泄压。

2.根据权利要求1所述的电池(1)，其特征在于，密封失效的方式为方式一、方式二和方式三中的一种或多种的组合；所述方式一为所述密封件(30)与所述进液通道(111)相对移动，所述方式二为所述密封件(30)与所述进液通道(111)的通道壁之间形成通气间隙，所述方式三为所述密封件(30)上形成通气孔。

3.根据权利要求1所述的电池(1)，其特征在于，所述密封件(30)与所述进液通道(111)的通道壁之间的摩擦力小于所述预设气压阈值，当所述储存腔体(112)中气压大于所述预设气压阈值时，所述密封件(30)沿所述进液通道(111)朝向远离所述空腔(11)的方向移动。

4.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述密封件(30)包括可熔部(301)，当所述进液通道(111)的通道壁的温度大于预设温度阈值时，所述可熔部(301)熔化以形成所述通气间隙和/或所述通气孔。

5.根据权利要求1所述的电池(1)，其特征在于，所述密封件(30)与所述进液通道(111)过盈配合。

6.根据权利要求1所述的电池(1)，其特征在于，所述壳体(10)包括底壳(13)和盖板(14)，所述进液口(12)开设于所述盖板(14)上，所述进液通道(111)的至少一个通道壁为所述底壳(13)的部分侧壁。

7.根据权利要求6所述的电池(1)，其特征在于，所述进液通道(111)的至少一个通道壁与所述盖板(14)一体成型。

8.根据权利要求1所述的电池(1)，其特征在于，所述密封件(30)的材质至少部分为耐电解液腐蚀的弹性材质。

9.根据权利要求1所述的电池(1)，其特征在于，所述密封件(30)为多个，且至少一个密封件与其他密封件的弹性不同。

10.一种电池模组(2)，其特征在于，所述电池模组(2)包括至少两个如权利要求1-9任意一项所述的电池(1)。

11.一种电动设备(3)，其特征在于，所述电动设备(3)包括权利要求1-9任意一项所述的电池(1)或如权利要求10所述的电池模组(2)。