CN220585332U - 一种电池单体及电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电池单体及电池，属于电池技术领域。它包括壳体，所述壳体的内部设置有电芯，所述壳体的两端开口，且分别安装有正、负极盖板，所述电芯的正、负极分别与正、负极盖板上的极柱电性连接，所述壳体的底壁上设置有向外凸出的安装座；所述安装座靠近正极盖板或负极盖板设置，所述安装座上设置有防爆构件。本实用新型通过利用凸起的安装座结构吸收部分壳体位移和形变对防爆构件的影响，因此壳体的底壁厚度可以做的更薄，有利于提高壳体内部空间的利用率，进而提高能量密度。
Description
技术领域
本实用新型属于锂电池技术领域，更具体地说，涉及电池单体及电池。
背景技术
随着电动汽车续航里程要求不断提高，对于电池的空间利用率提出了更高的要求。方壳电池在空间利用上有很大的优势，但是传统方壳电池的防爆阀开在正负极侧，当发生开阀时候排出来的烟气有可能导致系统绝缘故障，因此热电分离很有必要。对应的解决方案是把防爆阀放置在系统底部，但是为了保证开阀的稳定性，电池单体底部壳体的厚度必须做厚，那么方壳电池的内部空间利用率变小，高能量密度优势就会降低。
发明内容
1、要解决的问题
针对现有技术中防爆阀设置于壳体底部，壳体底部厚度较大，不利于提高电池内部空间利用率的问题，本实用新型提供一种电池单体及电池。
2、技术方案
为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。
一种电池单体，包括壳体，所述壳体的内部设置有电芯，所述壳体的两端开口，且分别安装有正、负极盖板，所述电芯的正、负极分别与正、负极盖板上的极柱电性连接，所述壳体的底壁上设置有向外凸出的安装座，安装座可以利用凸起吸收电芯膨胀过程中壳体产生的位移和形变，减少对其上的防爆构件产生影响；所述安装座靠近正极盖板或负极盖板设置，所述安装座上设置有防爆构件，安装座靠近正极盖板或负极盖板可以规避电芯膨胀较为明显的位置，此处壳体变形的形变量较小，防爆构件的稳定性更好。
进一步的，所述安装座包括基部和凸起部，所述基部与壳体一体成型或焊接设置，所述基部远离壳体内部的一侧设置有凸起部，所述凸起部为环状结构，所述防爆构件设置在凸起部上。
进一步，所述防爆构件一体成型或焊接在所述凸起部远离壳体的端部。
进一步的，所述安装座的数量为两个，且分别位于靠近壳体两端部位置。
进一步的，所述壳体底壁的厚度小于等于壳体其他侧壁的厚度。
进一步的，所述壳体底壁的厚度为0.4～1mm。
本申请还提出了一种电池，包括上述的电池单体，所述电池单体设置在下箱体中，所述下箱体的内底部开设有与安装座相对应的凹槽。
进一步的，所述凹槽的侧壁上设置有连通至下箱体外部的排气槽。
进一步的，所述防爆构件上设置有开阀部，所述开阀部开合尺寸为l，所述安装座与凹槽槽底的距离为h，所述h与l满足以下关系：
3、有益效果
相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：
(1)本实用新型通过设置带有凸起的安装座，可以利用凸起吸收电芯膨胀过程中壳体产生的位移和形变，减少对其上的防爆构件产生影响；另外，安装座靠近正极盖板或负极盖板设置，可以规避电芯膨胀较为明显的位置，此处壳体变形的形变量较小，防爆构件的稳定性更好；由于凸起的安装座结构已吸收了部分壳体位移和形变的影响，因此壳体的底壁厚度可以做的更薄，有利于提高壳体内部空间的利用率，进而提高能量密度；
(2)本实用新型通过在下箱体底部设置凹槽，用于容纳壳体底部凸出的安装座，避免碰撞导致其上的防爆构件变形受损，防止其防爆功能无法正常实现；通过，在凹槽上设置连通至下箱体外部的排气槽，便于将防爆构件开启后排出的高温气体排至电池外部，以免影响其他电池单体。
附图说明
图1为本实用新型一种电池单体的结构示意图；
图2为本实用新型一种电池的结构示意图；
图3为本实用新型一种电池中电池单体与下箱体的结构示意图；
图4为图3中A部的局部放大示意图；
图5为现有技术中防爆阀结构的示意图。
图中：1、壳体；2、电芯；3、旋转边；4、防爆构件；5、基部；6、凸起部；7、下箱体；8、凹槽；9、排气槽；10、开阀部；11、“C”形刻痕。
具体实施方式
目前，从市场形势的发展来看，动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具，以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大，其市场的需求量也在不断地扩增。
下面结合附图1-5对本实用新型进行详细描述。
实施例1
一种电池单体，包括壳体1，所述壳体1的内部设置有电芯2，所述壳体1的两端开口，且分别安装有正、负极盖板，所述电芯2的正、负极分别与正、负极盖板上的极柱电性连接，所述壳体1的底壁上设置有向外凸出的安装座，且该底壁的厚度小于等于壳体1其他侧壁的厚度；所述安装座靠近正极盖板或负极盖板设置，所述安装座上设置有防爆构件4。通过在壳体1上设置带有凸起的安装座并在安装座上设置防爆构件4，即防爆阀，可以利用凸起结构吸收电芯2膨胀过程中壳体1产生的位移和形变，减少对其上的防爆阀产生影响；另外，安装座靠近正极盖板或负极盖板设置，可以规避电芯2膨胀较为明显的壳体1中部位置，壳体1靠近盖板处变形的形变量较小，防爆阀的稳定性更好；由于凸起的安装座结构已吸收了部分壳体1位移和形变的影响，因此壳体1的底壁厚度可以做的更薄，有利于提高壳体1内部空间的利用率，进而提高电池的能量密度。
电芯由正极片、负极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极片和负极片之间移动来工作。正极片包括正极集流体和正极活性物质层，正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面，未涂敷正极活性物质层的正极空箔凸出于已涂覆正极活性物质层的集流体，正极空箔群可形成正极极耳。以锂离子电池为例，正极集流体的材料可以为铝，正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极片包括负极集流体和负极活性物质层，负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面，未涂敷负极活性物质层的负极空箔凸出于已涂覆负极活性物质层的集流体，负极空箔群可形成负极极耳。负极集流体的材料可以为铜，负极活性物质可以为石墨、碳或硅等。为了保证通过大电流而不发生熔断，正极空箔的数量为多个且层叠在一起，负极空箔的数量为多个且层叠在一起。隔膜的材质可以为聚丙烯(polypropylene，PP)或聚乙烯(polyethylene，PE)等。此外，电芯可以是卷绕式结构，也可以是叠片式结构，本申请实施例并不限于此。
安装座包括基部5和凸起部6，基部5与壳体l一体成型或焊接设置，基部5远离壳体1内部的一侧设置有凸起部6，所述凸起部6为环状结构，防爆阀一体成型或焊接在凸起部6远离壳体1的端部，当防爆阀与凸起部6焊接时，凸起部6上设置有与防爆阀外形相匹配的安装槽。
安装座的数量至少为一个。针对三元体系电芯可以设置两个安装座和对应的防爆构件4，且两个安装座分别位于靠近壳体两端部位置；针对铁锂体系的电芯，只在正极或者负极设置一个安装座和对应的防爆构件4即可。
壳体1底壁的厚度为0.4～1mm，可以在确保壳体结构强度的同时减薄底壁厚度，提高电池单体内部空间的利用率和能量密度。
实施例2
如图2所示，一种电池，包括实施例1中的电池单体，所述电池单体设置在下箱体7中，所述下箱体7的内底部开设有与安装座相对应的凹槽8，凹槽8的侧壁上设置有连通至下箱体7外部的排气槽9。通过在下箱体7底部设置凹槽8，用于容纳壳体1底部凸出的安装座，避免碰撞导致其上的防爆构件4变形受损，防止其防爆功能无法正常实现；通过，在凹槽8上设置连通至下箱体外部的排气槽9，便于将防爆构件4开启后排出的高温气体排至电池外部，实现热电分离，以免影响其他电池单体。
防爆构件4上设置有开阀部10，开阀部10开合尺寸为l，所述安装座与凹槽8槽底的距离为h，所述h与l满足以下关系：开阀部10一般通过刻痕设置，如图5所示，防爆构件4为跑道形防爆阀，其中部通过“C”形刻痕11设置有开阀部10，当电池单体内部压力达到开阀压力时，开阀部10沿“C”形刻痕11爆开，开阀部10的旋转边3为“C”形刻痕开口处对应的虚拟的一条边，开阀部10的开合尺寸l为“C”形刻痕11的宽度。参照图4，为了确保开阀时，防爆阀可以快速有效的排出电池单体内部的高温高压气体，开阀部10的开阀角度要大于等于60°，因此为了使防爆阀可以顺利开阀，安装座与凹槽8槽底的距离h与开合尺寸l需满足以下关系：/>
以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
Claims (9)
1.一种电池单体，包括壳体，所述壳体的内部设置有电芯，所述壳体的两端开口，且分别安装有正、负极盖板，所述电芯的正、负极分别与正、负极盖板上的极柱电性连接，其特征在于：所述壳体的底壁上设置有向外凸出的安装座；所述安装座靠近正极盖板或负极盖板设置，所述安装座上设置有防爆构件。
2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于：所述安装座包括基部和凸起部，所述基部与壳体一体成型或焊接设置，所述基部远离壳体内部的一侧设置凸起部，所述凸起部为环状结构，所述防爆构件设置在凸起部上。
3.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于：所述防爆构件一体成型或焊接在所述凸起部远离壳体的端部。
4.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述安装座的数量为两个，且分别位于靠近壳体两端部位置。
5.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述壳体底壁的厚度小于等于壳体其他侧壁的厚度。
6.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于：所述壳体底壁的厚度为0.4～1mm。
7.一种电池，其特征在于：包括权利要求1-6中任意一项所述的电池单体，所述电池单体设置在下箱体中，所述下箱体的内底部开设有与安装座相对应的凹槽。
8.根据权利要求7所述的电池，其特征在于：所述凹槽的侧壁上设置有连通至下箱体外部的排气槽。
9.根据权利要求7所述的电池，其特征在于：所述防爆构件上设置有开阀部，所述开阀部开合尺寸为l，所述安装座与凹槽槽底的距离为h，所述h与l满足以下关系：
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