CN220821827U - 电池、电池包及动力设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池、电池包及动力设备，电池包括：壳体，壳体内形成有极片容纳腔，壳体上形成有与极片容纳腔连通的防爆阀；极片，极片收容于极片容纳腔内，极片的至少部分边缘与极片容纳腔的内壁之形成有导向间隙，其中极片的至少部分边缘在靠近防爆阀的方向上朝向远离极片容纳腔的内壁倾斜设置。根据本实用新型的电池通过极片的至少部分边缘在靠近防爆阀的方向上朝向远离极片容纳腔内壁的方向倾斜，使得极片与极片容纳腔内壁之间形成导向间隙，从而电池在热失控时产生的气体可以在导向间隙处聚集，聚集的气体更易冲破防爆阀，发生泄压，降低电池内部热失控的剧烈程度，提高电池运行时的安全性和可靠性。

Description

电池、电池包及动力设备

技术领域

本实用新型涉及电池领域，尤其是涉及一种电池、电池包及动力设备。

背景技术

相关技术中，人们对清洁能源需求愈发强烈，作为电能的良好载体，锂离子电池得到广泛的应用。目前常用的锂离子电池电极通常构造为卷绕式或叠片式，传统的叠片式电池极片四周为直角，电池内部空间较少，当叠片式电池内部发生热失控时所产生的气体无法即时排出，反应产生的热量也无法排出，电池会有爆炸的危险。

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一种电池。根据本实用新型的电池通过极片的至少部分边缘在靠近防爆阀的方向上朝向远离极片容纳腔内壁的方向倾斜，使得极片与极片容纳腔内壁之间形成导向间隙，从而电池在热失控时产生的气体可以在导向间隙处聚集，聚集的气体更易冲破防爆阀，发生泄压，降低电池内部热失控的剧烈程度，提高电池运行时的安全性和可靠性。

本实用新型还提出一种具有上述电池的电池包。

本实用新型还提出一种具有上述电池包的动力设备。

根据本实用新型的电池包括：壳体，所述壳体内形成有极片容纳腔，所述壳体上形成有与所述极片容纳腔连通的防爆阀；极片，所述极片收容于所述极片容纳腔内，所述极片的至少部分边缘与所述极片容纳腔内壁之间形成有导向间隙，其中；所述极片的至少部分边缘在靠近所述防爆阀的方向上朝向远离所述极片容纳腔的内壁倾斜设置。

根据本实用新型的电池通过在壳体的外周形成有防爆阀，在壳体内部设置有极片，极片的至少部分边缘在靠近防爆阀的方向上朝向远离极片容纳腔的内壁倾斜设置，且极片与容纳腔内壁之间形成有导向间隙，从而增大电池内部的排气空间，当电池内部发生热失控时所产生的气体可以聚集于导向间隙内，导向间隙处的压力增大，使得防爆阀更易被冲破，释放电池内部产生的气体和多余热量，降低电池内部热失控的剧烈程度，有效预防电池爆炸事故的发生，提高了电池的安全性与可靠性。

根据本实用新型的一些实施例，所述防爆阀设置于所述壳体在长度方向上的至少一端，所述极片在高度方向上的至少一侧边缘与所述极片容纳腔内壁之间形成有所述导向间隙。

根据本实用新型的一些实施例，在所述电池长度方向上所述防爆阀与所述导向间隙的投影至少部分重叠。

根据本实用新型的一些实施例，所述极片一端的高度为H1，所述极片另一端的高度为H2，且满足：(H1-H2)/H1≤1/5。

根据本实用新型的一些实施例，H1-H2≤6mm。

根据本实用新型的一些实施例，所述极片构造为在厚度方向上堆叠设置的多个。

根据本实用新型的一些实施例，多个所述极片包括正极极片和负极极片，每个所述正极极片设置于相邻的两个所述负极极片之间，所述正极极片在长度方向上的一端设置有正极极耳，所述负极极片在长度方向上的另一端设置有负极极耳。

根据本实用新型的一些实施例，所述正极极片在长度方向上的一侧形成有第一倾斜边缘，所述第一倾斜边缘与所述极片容纳腔的内壁之间形成有所述导向间隙；所述负极极片在长度方向上的一侧形成有第二倾斜边缘，所述第二倾斜边缘与所述极片容纳腔的内壁之间形成有所述导向间隙；其中所述第一倾斜边缘与所述第二倾斜边缘的倾斜方向相同。

下面简单描述根据本实用新型的电池包。

根据本实用新型的电池包设置有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电池包设置有上述实施例中任意一项所述的电池，因此该电池包内设置的电池内部具有良好的排气空间，电池内发生热失控时所产生的气体可以即时排出，气体排出的同时带走电池内部产生的多余热量，降低了电池发生爆炸的风险，提高了电池包运行时的安全性和可靠性。

下面简单描述根据本实用新型的动力设备。

根据本实用新型的动力设备设置有上述实施例中任意一项所述的电池包，由于根据本实用新型的动力设备设置有上述实施例中任意一项所述的电池包，因此根据本申请的动力设备的安全性好、可靠性高。

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是根据本实用新型一个实施例的电池的结构示意图；

图2是根据本实用新型一个实施例的极片的结构示意图；

图3是根据本实用新型一个实施例的正极片和负极片堆叠示意图。

附图标记：

电池1；

极片2；

正极极片11、正极极耳111、第一倾斜边缘112；

负极极片12、负极极耳121、第二倾斜边缘122；

壳体13、防爆阀14、导向间隙101。

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。

相关技术中，人们对清洁能源需求愈发强烈，作为电能的良好载体，锂离子电池得到广泛的应用。目前常用的锂离子电池电极通常构造为卷绕式或叠片式，传统的叠片式电池极片四周为直角，电池内部空间较少，当叠片式电池内部发生热失控时所产生的气体无法即时排出，反应产生的热量也无法排出，电池会有爆炸的危险。

下面参考图1-图3描述根据本实用新型实施例的电池。

根据本实用新型的电池1包括：壳体13和极片2，壳体13内形成有极片容纳腔，壳体13上形成有与容纳腔连通的防爆阀14；极片2收容于极片容纳腔内，且极片2的至少部分边缘与极片容纳腔的内壁之间形成有导向间隙101，其中，极片2的至少部分边缘在靠近防爆阀14的方向上朝向远离极片容纳腔的内壁倾斜设置。

在一些具体实施例中，电池1主要由壳体13和极片2组成，壳体13内形成有用于收纳极片2的极片容纳腔，壳体13可以有效防止外界环境对极片2造成损伤，在壳体13的外周还设置有防爆阀14，防爆阀14与极片容纳腔相连通，当电池1内部压力超过安全范围时，防爆阀14便会自动打开，释放电池1内部过多的气体或压力；极片2设置于极片容纳腔内，在宽度方向上极片2靠近防爆阀14的一侧边缘朝向远离极片容纳腔内壁的方向倾斜设置，且极片2与容纳腔内壁之间形成有导向间隙101，从而增大电池1内部的排气空间，当电池1内部发生热失控时所产生的气体可以聚集于导向间隙101内，导向间隙101处的压力增大，使得防爆阀14更易被冲破，释放电池1内部产生的气体和多余热量，降低电池1内部热失控的剧烈程度，有效预防电池1爆炸事故的发生，提高了电池1的安全性与可靠性。

根据本实用新型的电池1通过在壳体13的外周形成有防爆阀14，在壳体13内部设置有极片，极片的至少部分边缘在靠近防爆阀14的方向上朝向远离极片容纳腔的内壁倾斜设置，且极片与容纳腔内壁之间形成有导向间隙101，从而增大电池1内部的排气空间，当电池1内部发生热失控时所产生的气体可以聚集于导向间隙101内，导向间隙101处的压力增大，使得防爆阀14更易被冲破，释放电池1内部产生的气体和多余热量，降低电池1内部热失控的剧烈程度，有效预防电池1爆炸事故的发生，提高了电池1的安全性与可靠性。

根据本实用新型的一些实施例，防爆阀14设置于壳体13在长度方向上的至少一端，极片在高度方向上的至少一侧边缘与容纳腔内壁之间形成有导向间隙101。

在一些具体实施例中，防爆阀14可以设置于壳体13在长度方向上的任一一端，防爆阀14也可以设置于壳体13在长度方向上的两端，当防爆阀14设置于壳体13长度方向上的任一一端时，极片2在高度方向与防爆阀14相邻的一侧边缘低于极片2在高度方向上的另一侧边缘，极片2在长度方向上的一侧边缘在靠近防爆阀14的方向上朝向远离极片容纳腔的内壁倾斜并形成导向间隙101，且导向间隙101在远离防爆阀14的方向上逐渐变窄，当电池1内部发生热失控时所产生的气体可以聚集于导向间隙101内，由于导向间隙101在靠近防爆阀14的方向时逐渐变宽，在靠近防爆阀14的方向上气流逐渐增多，使得防爆阀14更易被冲破，释放电池1内部产生的气体和多余热量，降低电池1内部热失控的剧烈程度，有效预防电池1爆炸事故的发生，提高了电池1的安全性与可靠性。当防爆阀14设置于壳体13长度方向上的两端时，极片2在长度方向上的两侧边缘都在靠近防爆阀14的方向上朝向远离极片容纳腔的内壁倾斜并形成导向间隙101，两侧的导向间隙101都在远离防爆阀14的方向上逐渐变窄，当电池1内部发生热失控时所产生的气体可以聚集于导向间隙101内，由于导向间隙101在靠近防爆阀14的方向时逐渐变宽，在靠近防爆阀14的方向上气流逐渐增多，使得防爆阀14更易被冲破，释放电池1内部产生的气体和多余热量，降低电池1内部热失控的剧烈程度，有效预防电池1爆炸事故的发生，提高了电池1的安全性与可靠性。

根据本实用新型的一些实施例，在电池1长度方向上防爆阀14与导向间隙101的投影至少部分重叠，当电池1内部发生热失控时所产生的气体可以聚集于导向间隙101内，由于在电池1长度方向上导向间隙101与防爆阀14的投影至少部分重叠，因此汇聚于导向间隙101内的气流可以朝向防爆阀14方向流动，在靠近防爆阀14的方向上气流逐渐增多，使得防爆阀14处的气压逐渐增大，使得防爆阀14更易被冲破，从而将气体和热量从电池1内部释放，降低电池1内部热失控的剧烈程度，有效预防电池1爆炸事故的发生，提高了电池1的安全性与可靠性。

根据本实用新型的一些实施例，极片2一端的高度为H1，极片2另一端的高度为H2，且满足：(H1-H2)/H1≤1/5。

在一些具有实施例中，极片2一端的高度设置为H1，极片2另一端的高度设置为H2，H1与H2之间满足：(H1-H2)/H1≤1/5的关系，既可以在保证电池1内部能量密度的较高的情况下，极片2所能承载的能量满足电池1设计需求，提高电池1的续航里程，又能够增大电池1内部排气空间，电池1内发生热失控时所产生的气体可以即时排出，降低了电池1发生爆炸的风险，保持电池1运行时的稳定性和安全性。

根据本实用新型的一些实施例，H1-H2≤2mm。

在一些具体实施例中，极片2一端的高度设置为H1，极片2另一端的高度设置为H2，导热间隙的高度为H1-H2，H1-H2设置于H1-H2≤2mm的范围，既可以在不减小电池1内部能量密度的情况下，极片2所能承载的能量满足电池1设计需求，又能够增大电池1内部排气空间，保持电池1运行时的稳定性和安全性。

根据本实用新型的一些实施例，极片2构造为在厚度方向上堆叠设置的多个。

在一些具体实施例中，极片构造为多个，电池1内设置多个极片可以防止单点故障，每个极片都可以独立地进行工作，当某个极片发生故障时，其他极片还可以继续正常运行，保证极组运行时的连续性和稳定性，确保用户使用不受影响，多个极片在电池1的厚度方向上堆叠设置，使得极组各个部位厚度也相应的一致，极组不容易变形，同时还提高了电池1内部的能量密度，提高了电池1的续航里程。

根据本实用新型的一些实施例，多个极片包括正极极片11和负极极片12，每个正极极片11设置于相邻的两个负极极片12之间，正极极片11在长度方向上的一端设置有正极极耳111，负极极片12在长度方向上的另一端设置有负极极耳121。

在一些具体实施例中，极组由多个极片2堆叠而成，其中多个极片2由多个正极片和多个负极片组成，每个负极片设置于相邻的两个正极片之间，负极极片12在电池1长度方向上的一侧上设置有负极极耳121，正极极片11在电池1长度方向上的另一侧上设置有正极极耳111，正极极耳111与负极极耳121在电池1的长度方向上平行设置，一方面，正极极耳111和负极极耳121之间不容易产生接触，从而避免了正极极耳111与负极极耳121之间发生短接，提高了电池1的安全性，另一方面，将正极极耳111和负极极耳121平行设置可以提供双重连接，从而增加了连接的可靠性，如果其中一个极耳出现故障或接触不良，另一个极耳仍然能够提供稳定的电流传输，保证电路的正常工作。正极极耳111和负极极耳121平行设置还可以减少电路中的电阻和电压差提高电流传输的稳定性和效率。

根据本实用新型的一些实施例，正极极片11在长度方向上的一侧形成有第一倾斜边缘112，第一倾斜边缘112与容纳腔的内壁之间形成有导向间隙101；负极极片12在长度方向上的一侧形成有第二倾斜边缘122，第二倾斜边缘122与极片容纳腔的内壁之间形成有导向间隙101；其中第一倾斜边缘112与第二倾斜边缘122的倾斜方向相同。

在一些具体实施例中，正极极片11和负极极片12在长度方向上的一侧分别形成有第一倾斜边缘112和第二倾斜边缘122，第一倾斜边缘112在靠近防爆阀14的方向上朝向远离极片容纳腔的内壁倾斜，第二倾斜边缘122也在靠近防爆阀14的方向上朝向远离极片容纳腔的内壁倾斜，第一倾斜边缘112与容纳腔内壁之间形成有第一导向间隙101，第二边缘与容纳腔内壁之间形成有第二导向间隙101，第一导向间隙101和第二导向间隙101相连通，由于第一倾斜边缘112与第二倾斜边缘122的倾斜方向相同，正极极片11或负极极片12不会将第一导向间隙101或第二导向间隙101的至少部分所阻挡，使得当电池1内发生热失控时所产生的气体可以更快的汇聚于导向间隙101内，聚集的气体可以更快冲破防爆阀14，发生泄压，降低电池1内部热失控的剧烈程度，提高电池1运行时的安全性和可靠性。

下面简单描述根据本实用新型的电池包。

根据本实用新型的电池包设置有上述实施例中任意一项所述的电池1，由于根据本实用新型的电池包设置有上述实施例中任意一项所述的电池1，因此该电池包内设置的电池1内部具有良好的排气空间，电池1内发生热失控时所产生的气体可以即时排出，气体排出的同时带走电池1内部产生的多余热量，降低了电池1发生爆炸的风险，提高了电池包运行时的安全性和可靠性。

下面简单描述根据本实用新型的动力设备。

根据本实用新型的动力设备设置有上述实施例中任意一项所述的电池包，由于根据本实用新型的动力设备设置有上述实施例中任意一项所述的电池包，因此根据本申请的动力设备的安全性好、可靠性高。

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”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，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。

在本实用新型的描述中，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。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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一定指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。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电池，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体内形成有极片容纳腔，所述壳体上形成有与所述极片容纳腔连通的防爆阀；

极片，所述极片收容于所述极片容纳腔内，所述极片的至少部分边缘与所述极片容纳腔的内壁之间形成有导向间隙，其中；

所述极片的至少部分边缘在靠近所述防爆阀的方向上朝向远离所述极片容纳腔的内壁倾斜设置。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述防爆阀设置于所述壳体在长度方向上的至少一端，所述极片在高度方向上的至少一侧边缘与所述极片容纳腔内壁之间形成有所述导向间隙。

3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，在所述电池长度方向上所述防爆阀与所述导向间隙的投影至少部分重叠。

4.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述极片一端的高度为H1，所述极片另一端的高度为H2，且满足：(H1-H2)/H1≤1/5。

5.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，H1-H2≤6mm。

6.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，所述极片构造为在厚度方向上堆叠设置的多个。

7.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，多个所述极片包括正极极片和负极极片，每个所述正极极片设置于相邻的两个所述负极极片之间，所述正极极片在长度方向上的一端设置有正极极耳，所述负极极片在长度方向上的另一端设置有负极极耳。

8.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，所述正极极片在长度方向上的一侧形成有第一倾斜边缘，所述第一倾斜边缘与所述极片容纳腔的内壁之间形成有所述导向间隙；所述负极极片在长度方向上的一侧形成有第二倾斜边缘，所述第二倾斜边缘与所述极片容纳腔的内壁之间形成有所述导向间隙；其中

所述第一倾斜边缘与所述第二倾斜边缘的倾斜方向相同。

9.一种电池包，其特征在于，包括权利要求1-8中任意一项所述的电池。

10.一种动力设备，其特征在于，包括权利要求9所述的电池包。