CN220138468U - 电池单体及电源装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及锂离子电池领域，尤其是涉及一种电池单体及电源装置。电池单体包括壳体和防爆阀；所述壳体包括多个侧壁，多个所述侧壁围设形成筒状结构；所述防爆阀安装于其中一个所述侧壁，安装有所述防爆阀的侧壁的厚度小于或等于其余所述侧壁的厚度，且安装有所述防爆阀的侧壁的厚度小于或等于预设厚度，以在预设压力下产生形变，进而对所述防爆阀产生开启作用力。本申请提供的电池单体，设置安装有防爆阀的侧壁的厚度小于或等于其余侧壁的厚度，一方面可以进一步减轻壳体重量，另一方面侧壁容易变形以产生对防爆阀拉扯的作用力，对防爆阀的快速开启具有积极作用。

Description

电池单体及电源装置

技术领域

本申请涉及锂离子电池领域，尤其是涉及一种电池单体及电源装置。

背景技术

锂离子电池上的泄压机构对锂离子电池的安全性能有着重要影响。例如，当锂离子电池发生短路、过充等现象时，锂离子电池内部发生热失控现象使得内部气压骤升，此时需要泄压机构将内部气压向外泄放，从而防止锂离子电池发生爆炸。

锂离子电池的电芯壳体包括多个侧壁，泄压机构安装于其中一个侧壁。多个侧壁的厚度均等、且厚度较厚，这不仅会增加电芯的重量且使电芯内部有效空间减小，导致内部空间利用率低，电芯的能量密度较低。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种电池单体及电源装置，能够减轻壳体的重量，且有利于防爆阀的开启。

本申请提供了一种电池单体，包括壳体和防爆阀；

所述壳体包括多个侧壁，多个所述侧壁围设形成筒状结构；

所述防爆阀安装于其中一个所述侧壁，安装有所述防爆阀的侧壁的厚度小于或等于其余所述侧壁的厚度，且安装有所述防爆阀的侧壁的厚度小于或等于预设厚度，以在预设压力下产生形变，进而对所述防爆阀产生开启作用力。

在上述技术方案中，进一步地，安装有所述防爆阀的侧壁为第一壁，所述第一壁的厚度为d₁，d₁≤0.6mm；

其余所述侧壁为第二壁，所述第二壁的厚度为d₂，0mm≤d₂-d₁≤2mm。

在上述技术方案中，进一步地，所述防爆阀的厚度为e，

在上述技术方案中，进一步地，所述筒状结构为矩形筒状结构；

所述第一壁的数量为一个，所述第二壁的数量为三个，所述第一壁的外表面的面积小于或等于与自身连接的所述第二壁的外表面的面积。

在上述技术方案中，进一步地，连接所述第一壁和所述第二壁的边的长度方向为所述第一壁的长度方向，所述防爆阀的长度方向与所述第一壁的长度方向同向；

在所述第一壁的长度方向上，所述防爆阀的边缘与所述第一壁的边缘的距离为s₁，s₁≥3.5mm；

和/或，在所述第一壁的宽度方向上，所述防爆阀的边缘与所述第一壁的边缘的距离为s₂，s₂≥10mm。

在上述技术方案中，进一步地，所述防爆阀的长度为L，所述防爆阀的宽度为B，

在上述技术方案中，进一步地，所述壳体还包括正极盖板和负极盖板，所述正极盖板和所述负极盖板分别安装于所述筒状结构的两端开口处，以围设形成容纳裸电芯的容纳腔。

在上述技术方案中，进一步地，还包括支撑板；

安装有所述防爆阀的侧壁与所述裸电芯之间设置有所述支撑板，所述支撑板开设有通道。

在上述技术方案中，进一步地，还包括绝缘保护膜；

所述绝缘保护膜包裹于所述裸电芯的侧部，且所述支撑板被包裹于所述绝缘保护膜内。

本申请还提供了一种电源装置，包括上述方案所述的电池单体。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请提供的电池单体，设置安装有防爆阀的侧壁的厚度小于或等于其余侧壁的厚度，一方面可以进一步减轻壳体重量，另一方面侧壁容易变形以产生对防爆阀拉扯的作用力，对防爆阀的快速开启具有积极作用。

本申请还提供了电源装置，包括上述方案所述的电池单体。基于上述分析可知，电源装置同样具有上述有益效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述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的一些实施方式，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为本申请提供的侧壁膨胀受力的示意图；

图2为本申请提供的筒状结构的结构示意图；

图3为本申请提供的电池单体的第一结构示意图；

图4为本申请提供的电池单体的第二结构示意图。

图中：101-壳体；102-防爆阀；103-安装孔；104-刻痕；105-第一壁；106-第二壁；107-正极盖板；108-负极盖板；109-支撑板；110-绝缘保护膜。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请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。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

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，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例一

本申请提供的电池单体包括壳体101和安装于壳体101上的至少一个防爆阀102。在电池结构的内部压力增大到一定程度的情况下时，通过开启防爆阀102可将内部电解液或者其他物质引出，从而降低电池结构内部压力，以避免电池爆炸。

参见图1至图4所示，具体地，壳体101包括多个侧壁，多个侧壁围设形成筒状结构，从而可套设于电池单体的裸电芯的侧部，以起到对裸电芯防护的作用。其中一个侧壁开设有安装孔103，防爆阀102可焊接安装于该侧壁的安装孔103内，以实现对防爆阀102的安装固定。安装有防爆阀102的侧壁的厚度小于或等于其余侧壁的厚度，能够减轻壳体101重量。且安装有防爆阀102的侧壁的厚度小于或等于预设厚度，以使该侧壁在预设压力下产生形变，以对防爆阀102产生开启作用力。

具体来说，当设置于壳体101内的裸电芯的内部压力较大且超过防爆阀102的阈值时，由于安装有防爆阀102的侧壁的厚度更薄，该侧壁更容易产生向外膨胀鼓起的形变，侧壁形变产生的侧面力(图1中示出的力F₁)会对防爆阀102的刻痕104产生横向拉扯力(图1中示出的力F₂)，即防爆阀102除了受到内部气流产生的垂直方向的压力(图1中示出的力F₃)，还受到四周方向侧壁变形带来的具有“撕扯”作用的拉力，以使防爆阀102能够被快速开启，及时对内部的裸电芯的压力泄放。

本申请提供的电池单体，设置安装有防爆阀102的侧壁的厚度小于或等于其余侧壁的厚度，一方面可以进一步减轻壳体101重量，另一方面侧壁容易变形以产生对防爆阀102拉扯的作用力，对防爆阀102的快速开启具有积极作用。

该实施例可选的方案中，安装有防爆阀102的侧壁为第一壁105，第一壁105的厚度为d₁，d₁≤0.6mm；其余侧壁为第二壁106，第二壁106的厚度为d₂；0mm≤d₂-d₁≤2mm，第一壁105和第二壁106的厚度较薄，可减轻壳体101的重量。

进一步地，防爆阀102的厚度为e，防爆阀102的厚度与第一壁105的厚度具有如上关系，以使裸电芯的内部压力超过防爆阀102的阈值时，第一壁105能够对应产生形变，以同时产生开启防爆阀102的作用力，以使防爆阀102能够被快速开启。

该实施例可选的方案中，筒状结构为矩形筒状结构，第一壁105的数量为一个，第二壁106的数量为三个，第二壁106中的一个与第一壁105的形状相同、位置相对，第二壁106中的两个与第一壁105连接，第一壁105的外表面的面积小于或等于与自身连接的第二壁106的外表面的面积。

在该实施例中，如图2所示，筒状结构具体为横截面轮廓为长方形的矩形筒状结构，安装有防爆阀102的侧壁为板面面积较少的第一壁105，在裸电芯的内部压力增大时，第一壁105产生的形变程度更高，更容易产生具有“拉扯”作用的拉力。

具体参见图2所示，连接第一壁105和第二壁106的边的长度方向为第一壁105的长度方向，两个防爆阀102沿第一壁105的长度方向间隔设置，且两个防爆阀102的长度方向与第一壁105的长度方向同向。具体地，防爆阀102的长度为L，防爆阀102的宽度为B，

优选地，在第一壁105的长度方向上，防爆阀102的边缘与第一壁105的边缘的距离为s₁，s₁≥3.5mm；在第一壁105的宽度方向上，防爆阀102的边缘与第一壁105的边缘的距离为s₂，s₂≥10mm，可确保防爆阀102与第一壁105之间连接稳定，以使防爆阀102能够可靠安装于第一壁105。

实施例二

该实施例二中的电池单体是在上述实施例基础上的改进，上述实施例中公开的技术内容不重复描述，上述实施例中公开的内容也属于该实施例二公开的内容。

参见图3和图4所示，该实施例可选的方案中，壳体101还包括正极盖板107和负极盖板108，正极盖板107和负极盖板108分别安装于筒状结构的两端开口处，以围设形成容纳裸电芯的容纳腔。正极盖板107和负极盖板108均与裸电芯电连接，以实现裸电芯与外部其他电器元件电连接。

该实施例可选的方案中，在电池单体实际摆放的情况下，安装有防爆阀102的侧壁方向向下，在安装有防爆阀102的侧壁与裸电芯之间设置有支撑板109，可起到支撑裸电芯的作用，避免裸电芯与第一壁105紧密贴合而影响防爆阀102开启。且支撑板109开设有通道，以使内部的电解液或者其他物质依次从通道和防爆阀102喷出。

该实施例可选的方案中，电池单体还包括绝缘保护膜110；绝缘保护膜110包裹于裸电芯的侧部，且支撑板109被包裹于绝缘保护膜110内。绝缘保护膜110可提升电池单体的绝缘性能，避免短路。

实施例三

本申请实施例三提供了一种电源装置，包括上述任一实施例的电池单体，因而，具有上述任一实施例的电池单体的全部有益技术效果，在此，不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。

Claims (10)

1.一种电池单体，其特征在于，包括壳体和防爆阀；

所述壳体包括多个侧壁，多个所述侧壁围设形成筒状结构；

所述防爆阀安装于其中一个所述侧壁，安装有所述防爆阀的侧壁的厚度小于或等于其余所述侧壁的厚度，且安装有所述防爆阀的侧壁的厚度小于或等于预设厚度，以在预设压力下产生形变，进而对所述防爆阀产生开启作用力。

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，安装有所述防爆阀的侧壁为第一壁，所述第一壁的厚度为d₁，d₁≤0.6mm；

其余所述侧壁为第二壁，所述第二壁的厚度为d₂，0mm≤d₂-d₁≤2mm。

3.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述防爆阀的厚度为e，

4.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述筒状结构为矩形筒状结构；

所述第一壁的数量为一个，所述第二壁的数量为三个，所述第一壁的外表面的面积小于或等于与自身连接的所述第二壁的外表面的面积。

5.根据权利要求4所述的电池单体，其特征在于，连接所述第一壁和所述第二壁的边的长度方向为所述第一壁的长度方向，所述防爆阀的长度方向与所述第一壁的长度方向同向；

在所述第一壁的长度方向上，所述防爆阀的边缘与所述第一壁的边缘的距离为s₁，s₁≥3.5mm；

和/或，在所述第一壁的宽度方向上，所述防爆阀的边缘与所述第一壁的边缘的距离为s₂，s₂≥10mm。

6.根据权利要求4所述的电池单体，其特征在于，所述防爆阀的长度为L，所述防爆阀的宽度为B，

7.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述壳体还包括正极盖板和负极盖板，所述正极盖板和所述负极盖板分别安装于所述筒状结构的两端开口处，以围设形成容纳裸电芯的容纳腔。

8.根据权利要求7所述的电池单体，其特征在于，还包括支撑板；

安装有所述防爆阀的侧壁与所述裸电芯之间设置有所述支撑板，所述支撑板开设有通道。

9.根据权利要求8所述的电池单体，其特征在于，还包括绝缘保护膜；

所述绝缘保护膜包裹于所述裸电芯的侧部，且所述支撑板被包裹于所述绝缘保护膜内。

10.一种电源装置，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的电池单体。