CN223156052U - 电池及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电池及电池包，电池包括壳体，所述壳体包括相对设置的顶壁、底壁，以及设置于所述顶壁和所述底壁之间的多个侧壁，所述顶壁上设置有至少一个极柱；至少一防爆阀，所述防爆阀设置于所述侧壁上；其中，所述防爆阀的中心与所述顶壁之间的距离设置为h，所述侧壁的高度设置为H，h/H满足：1/4≤h/H≤1/2。

Description

电池及电池包

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体涉及一种电池及电池包。

背景技术

相关技术中，在动力电池包或者储能电池包中的单体电池中设置有防爆阀，防爆阀对于单体电池的安全性能至关重要。电池的顶部通常设置有正极极柱和负极极柱，防爆阀通常设置于正极极柱和负极极柱之间。电池包用于新能源车辆或者储能电池柜之中时，新能源车辆或者储能电池柜中可供电池包安装的电池腔的高度空间有限，而防爆阀设置在单体电池的顶部时，防爆阀的上部需要设置排气通道，该排气通道会进一步提升电池包的高度设计尺寸，进而导致电池包的设计尺寸超出新能源车辆或者储能电池柜的电池容纳腔的安装高度尺寸。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供了一种电池以及电池包，可以改善防爆阀设计在电池的顶部引发的电池包的设计尺寸超出新能源车辆或者储能电池柜的电池容纳腔的安装高度的技术问题。

第一方面，本实用新型的实施例提供了一种电池，所述电池包括：

壳体，所述壳体包括相对设置的顶壁、底壁，以及设置于所述顶壁和所述底壁之间的多个侧壁，所述顶壁上设置有至少一个极柱；

至少一防爆阀，所述防爆阀设置于所述侧壁上；

其中，所述防爆阀的中心与所述顶壁之间的距离设置为h，所述侧壁的高度设置为H，h/H满足：1/4≤h/H≤1/2。

在一实施例中，所述侧壁包括相对设置的第一侧边和第二侧边，所述第一侧边和所述第二侧边之间的间隔设置为所述侧壁的宽度w，所述防爆阀的中心距离所述第一侧边或所述第二侧边的距离为d，d/w满足：1/3＜d/w＜2/3。

在一实施例中，所述防爆阀在所述侧壁上的投影面积为m，所述侧壁的表面积为M，m/M满足：0.025≤m/M≤0.2。

在一实施例中，h/H＝1/3，和/或，d/w＝1/2，和/或，m/M＝0.08。

在一实施例中，所述防爆阀与所述侧壁分体设置，并连接于所述侧壁，所述防爆阀包括第一主体部和位于所述第一主体部上的第一加强部，所述第一主体部设有第一刻痕部，所述第一刻痕部构造为非闭合的圆弧状，所述第一加强部配置为在所述第一刻痕部的内部延伸。

在一实施例中，所述第一刻痕部包括第一段、第二段和第三段，所述第一段连接于所述第二段的一端和所述第三段的一端之间，所述第二段的另一端和所述第三段的另一端相对设置；所述第一加强部包括第一部分、第二部分和第三部分，所述第一部分的一端、所述第二部分的一端和所述第三部分的一端相互连接，所述第一部分的另一端靠近所述第二段的所述另一端和所述第三段的所述另一端的虚拟连接线的中点，所述第二部分的另一端靠近所述第二段，所述第三部分的另一端靠近所述第三段。

在一实施例中，所述防爆阀配置为与所述侧壁一体成型，所述防爆阀包括第二主体部和位于所述第二主体部上的第二加强部，所述第二主体部设有第二刻痕部，所述第二加强部靠近所述第二刻痕部设置。

在一实施例中，所述第二刻痕部包括第四段、第五段和第六段，所述第四段的一端连接于所述第五段上，所述第四段的另一端连接于所述第六段上，所述第五段的两端和所述第六段的两端相对设置以形成有第一间隔和第二间隔，所述第二加强部包括间隔设置的第四部分和第五部分，所述第四部分设置于所述第一间隔内，所述第五部分设置于所述第二间隔内。

第二方面，本实用新型的实施例提供了一种电池包，所述电池包包括箱体以及设置于所述箱体内的至少两个电池模组，每个所述电池模组包括上述电池，所述电池模组包括沿所述箱体的高度方向布置的上层电池模组和下层电池模组。

在一实施例中，所述箱体包括侧板，所述侧板设有排气通道和多个通孔，多个所述通孔与多个所述防爆阀一一对应设置，所述通孔用于连通所述防爆阀与所述排气通道。

在一实施例中，所述箱体还包括连接于所述侧板的一端的端板，所述端板还设有至少一排气口，所述排气口用于供所述排气通道内部的气体排出；和/或，所述排气口设置于所述侧板上。

在一实施例中，所述箱体包括间隔设置的电池腔和电气腔，所述电池腔用于容纳所述电池模组，所述电气腔用于容纳电池管理系统，所述排气通道设置于所述电池腔的一侧，且所述排气通道设置于所述电池腔的腔壁内。

本实用新型的实施例的有益效果：

在本实用新型的实施例中，通过将防爆阀设置在壳体的至少一个侧壁上，从而可以改善防爆阀设计在电池的顶部引发的电池包的设计尺寸超出新能源车辆或者储能电池柜的电池容纳腔的安装高度的技术问题。进一步地，通过将防爆阀的中心与顶壁之间的距离h与第一侧壁的高度H之间的比值，即h/H设置为：0.25≤h/H≤0.5，使得防爆阀的开阀压力稳定，减少电解液对防爆阀的腐蚀，提升电池的安全性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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是本实用新型的实施例提供的电池包的立体结构示意图；

图2a是本实用新型的一个实施例提供的电池的主视图；

图2b是本实用新型的一个实施例提供的电池的立体图；

图2c是本实用新型的一个实施例提供的电池的侧视图；

图2d是本实用新型的一个实施例提供的侧壁以及防爆阀的表面积尺寸示意图；

图3a是本实用新型的又一个实施例提供的电池的侧视图；

图3b是本实用新型的又一个实施例提供的电池的立体图；

图4是本实用新型的一个实施例提供的防爆阀的结构示意图；

图5是本实用新型的又一个实施例提供的防爆阀的结构示意图；

图6是本实用新型的一个实施例提供的箱体内部的排气结构示意图；

图7是本实用新型的一个实施例提供的箱体的排气口结构示意图；

附图标号：

1、电池包；10、箱体；11、侧板；12、端板；13、排气通道；14、通孔；15、排气口；110、电池腔；120、电气腔；20、电池；21、壳体；211、顶壁；212、底壁；213、侧壁；2131、第一侧壁；21311、第一侧边；21312、第二侧边；2132、第二侧壁；2133、第三侧壁；2134、第四侧壁；30、连接片；31、极柱；40、防爆阀；41、第一主体部；411、第一刻痕部；4111、第一段；4112、第二段；4113、第三段；42、第一加强部；421、第一部分；422、第二部分；423、第三部分；43、第二主体部；431、第二刻痕部；4311、第四段；4312、第五段；4313、第六段；44、第二刻痕部；441、第四部分；442、第五部分；451、第一间隔；452、第二间隔；

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。

本申请的实施例提供一种电池包，电池包可以是动力电池包，动力电池包用于储存电能，其作为电动车辆、混合动力车辆的供能来源。电池包也可以是储能电池包，储能电池包包括储能集装箱，用于储存电能为电力系统提供多种功能，例如智能移动电网。如图1所示，该电池包1包括箱体10、多个单体电池20以及BMS(电池管理系统)。

箱体10用于固定和保护多个单体电池以及其它的零部件，箱体可以是若干个分箱体组装而成，适合制备箱体的材料具有良好的抗震、防水和绝缘性能，适合的材料包括金属或者塑胶材料。箱体10设置有中空的内腔，箱体10的内腔可以分隔为电池腔110以及电气腔120，电池腔110用于放置多个电池20，电气腔120用于放置BMS以及其它固定部件。

多个单体电池20呈矩阵形式布置在电池腔110之中，多个单体电池20之间可以设置为串联，或者多个单体电池20之间可以设置为并联，或者多个电池20之间可以设置为串联和并联的混合连接，以使得电池包1具有适合于用电设备使用的容量和功率。单体电池20包括锂离子电池、镍氢电池、铅酸蓄电池、磷酸铁锂电池或者是多元复合材料电池。

电池包1还包括多个连接片30，每个连接片30用于连接相邻的两个电池20的正极和负极，使得多个电池20的正极和负极之间具有稳定的串并联连接结构，用于制备连接片30的材料包括铜、铝或者铜铝的复合材料。

作为动力电池包或者储能电池包，电池包还包括BMS(电池管理系统)，该BMS用于监测、保护和管理电池包的工作状态，BMS可以监测并平衡每个单体电芯的电压和温度，同时也可以控制电池包充放电过程中的功率和保护功能。

本申请的实施例提供一种单体电池20，该单体电池20包括壳体21、电极组件、电解液。

以方形单体电池20为例，壳体21配置为由具有一定机械强度和耐腐蚀性能的金属材料制成，适合的金属材料包括镍或者钢，壳体21具有中空的内腔，电极组件收容于壳体21的内腔之中，壳体21用于固定和保护电极组件。

电极组件包括正极极片、隔膜和负极极片，隔膜设置于正极极片和负极极片之间并用于分隔正极极片和负极极片，电极组件可以通过卷绕的方式将正极极片、隔膜以及负极极片卷绕形成卷芯组件，电极组件也可以通过层叠的方式将正极极片、隔膜和负极极片层叠形成叠片组件。

电解液填充在电池20的内部，使得正极极片、负极极片等电池内部结构充分浸润在电解液中，电解液作为正极极片和负极极片之间的离子传输载体，维持电池内部的电子传输的连续性，使得电池能正常充放电。

壳体21还包括顶盖组件，顶盖组件连接在壳体的顶部敞口端并用于密封壳体的敞口端，在顶盖组件上通常设置有正极极柱和负极极柱，正极极片通过正极极耳电性连接于正极极柱上，负极极片通过负极极耳电性连接于负极极柱上。或者在顶盖组件上设置有至少一个正极极柱，正极极片通过正极极耳电性连接于正极极柱，负极极片通过负极极耳电性连接于壳体上或者壳体的底部的负极极柱上。或者在顶盖组件上设置有至少一个负极极柱，负极极片通过负极极耳电性连接于负极极柱，正极极片通过正极极耳电性连接于壳体上或者壳体的底部的正极极柱上。

相关技术中，动力电池包或者储能电池包中的单体电池还包括防爆阀，防爆阀对于单体电池的安全性能至关重要。防爆阀通常设置于顶盖组件上，并位于正极极柱和负极极柱之间或者是位于两个正极极柱之间或者是两个负极极柱之间。动力电池包用于新能源车辆之中时，新能源车辆中可供电池包安装的容纳腔的高度空间有限，而防爆阀设置在单体电池的顶部时，防爆阀的上部需要设置排气通道，该排气通道会进一步提升电池包的高度设计尺寸，进而导致电池包的设计尺寸超出新能源车辆的电池容纳腔的安装高度尺寸。

进一步地，当顶盖组件上设置有多个极柱时，多个极柱可以是正极极柱、负极极柱中的其中一种或者是两种，顶盖组件的盖板的尺寸有限，进而使得顶盖组件上可供防爆阀安装的尺寸有限，进一步限制了防爆阀的设计尺寸进而影响防爆阀的防爆性能。

进一步地，当防爆阀安装在壳体的底部时，防爆阀会被电解液所浸泡，进而被电解液所腐蚀，影响其正常使用。

在本申请的实施例中，进一步对防爆阀的结构进行优化，从而减少在单体电池上设计防爆阀导致电池包的设计尺寸超出新能源车辆的电池容纳腔的安装高度尺寸。

参考图2a、图2b和图2c，电池20的壳体21包括相对设置的顶壁211、底壁212以及连接在顶壁211和底壁212之间的多个侧壁213，多个侧壁213包括相对设置的第一侧壁2131和第二侧壁2132，以及相对设置的第三侧壁2133和第四侧壁2134，以刀片电池为例，第一侧壁2131和第二侧壁2132的表面积小于第三侧壁2133和第四侧壁2134的表面积。在其中一个示例中，多个侧壁213与底壁212一体成型为具有敞口结构的主壳体，顶壁211设置为顶盖组件并连接在主壳体的敞口处。顶盖组件通常包括盖板和下塑胶等结构，盖板焊接在主壳体上，下塑胶固定在盖板上。

电池20还包括极柱31，极柱31固定在下塑胶上。在顶壁211上间隔设置至少两个极柱31，两个极柱31可以是正极极柱或者负极极柱中的其中一种或是两种。

电池20还包括防爆阀40，防爆阀40设置在至少一个侧壁213上，具体地，防爆阀40设置为一个，一个防爆阀40可以设置在第一侧壁2131或者第二侧壁2132上，或者防爆阀40设置为至少两个，至少两个防爆阀40分别设置在第一侧壁2131和第二侧壁2132上。

通过将防爆阀40设置在至少电池20的至少一侧壁213上，从而可以改善防爆阀设计在电池的顶部引发的电池包的设计尺寸超出新能源车辆或者储能电池柜的电池容纳腔的安装高度的技术问题。

继续参考图2c，以防爆阀40设置在第一侧壁2131为例，第一侧壁2131包括相对设置的第一侧边21311和第二侧边21312，顶壁211连接在第一侧边21311的顶端以及第二侧边21312的顶端上，底壁212连接在第一侧边21311的底端和第二侧边21312的底端上。

防爆阀40的中心与顶壁211之间的距离设置为h，第一侧壁2131的高度设置为H，在方形电池中，第一侧壁2131的高度H为顶壁211和底壁212之间的距离。在优选的实施中，防爆阀40的中心与顶壁211之间的距离h与第一侧壁2131的高度H之间的比值，即h/H满足：0.25≤h/H≤0.5。在具体的实施中，h/H可以是0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.5以及上述任意两个数值之间的数值或者是上述任意两个数值之间的范围。

发明人通过研究发现，当防爆阀40的中心与顶壁211之间的距离h与第一侧壁2131的高度H之间的比值，即h/H＜0.25时，防爆阀40与顶壁211之间的距离过近，顶壁211通常设置为顶盖组件结构，顶盖组件通常包括盖板、下塑胶以及极柱等结构，极柱固定在下塑胶件上，盖板焊接在主壳体上，防爆阀40通常设置有刻痕结构，盖板与主壳体在焊接的过程中会使用高能量的激光，激光的高热量会影响防爆阀40的刻痕的稳定性，进而导致防爆阀40的开阀压力不稳定，进而影响电池20的安全性能。

进一步地，发明人还发现，当防爆阀40的中心与顶壁211之间的距离h与第一侧壁2131的高度H之间的比值，即h/H＞0.5时，防爆阀40与底壁212之间的距离过近，游离的电解液通常沉积在电池20的底部，使得电解液会浸没或者至少部分浸没防爆阀40，一方面会对防爆阀40进行腐蚀，进而影响防爆阀40的正常开阀，另外一方面，当防爆阀40开阀后，防爆阀40形成泄压孔，电解液会通过防爆阀40的泄压孔喷出，进而产生燃烧的风险，极大影响电池20的安全性能。

发明人通过对防爆阀40的设置位置与防爆阀40的开阀压力范围进行实验测试发现，当防爆阀40的中心与顶壁211之间的距离h与侧壁213所在的高度H之间的比值，即h/H满足：0.25≤h/H≤0.5时，防爆阀40的开阀压力范围为0.7MPa～0.9MPa。当h/H满足：h/H＜0.25，或者当h/H满足：h/H＞0.5时，防爆阀40的开阀压力范围为0.6MPa～1.0MPa。由此可见，当h/H满足：0.25≤h/H≤0.5时，防爆阀40的开阀压力的稳定性明显大于当h/H＜0.25或者h/H＞0.5时防爆阀40的开阀压力的稳定性。

在进一步优选的实施中，发明人通过研究发现，防爆阀40的中心与顶壁211之间的距离h与侧壁213的高度H之间的比值，即h/H的比值设置为1/3时，防爆阀40的开阀压力的稳定性、顶壁与侧壁在焊接过程中所使用的高能量激光对防爆阀40的刻痕的影响以及电解液对防爆阀的腐蚀的影响处于一个最优化的状态，有利于提高电池20的安全性能。

通过将防爆阀40设置在壳体21的至少一个侧壁213上，对应地，防爆阀40的排气通道也无需设计在单体电池的顶部空间内，从而有效电池包的设计尺寸超出新能源车辆的电池容纳腔的安装高度尺寸。

进一步地，通过将防爆阀40设置在壳体21的至少一个侧壁213上，极柱31设置在顶壁211上，一方面，能够改善顶壁211的尺寸有限无法同时设计多个极柱以及防爆阀40的问题，另外一方面，将防爆阀40与极柱31分开设计，使得电池20的气电结构分离，使得防爆阀40能够及时释放电池内部产生的高压气体，提高电池的安全性能。

进一步地，防爆阀40设置在侧壁213之上，相对于将防爆阀40设置在底壁212之上，能够有效改善防爆阀40被电解液所浸泡而腐蚀的问题。

继续参考图2c，第一侧壁2131包括相对设置的第一侧边21311和第二侧边21312，第一侧边21311和第二侧边21312之间的间隔设置为第一侧壁2131的宽度w，防爆阀40的中心距离第一侧边21311或第二侧边21312的距离为d，在优选的实施中，d/w满足：1/3＜d/w＜2/3。发明人通过对防爆阀40的中心距离第一侧边21311或第二侧边21312的距离d与防爆阀40所在的第一侧壁2131的宽度w之间的比值关系与防爆阀40的开阀压力范围进行研究发现，当d/w满足：d/w≤1/3，或者d/w≥2/3时，防爆阀40的开阀压力为0.6MPa～1.0MPa，而当d/w满足：1/3＜d/w＜2/3时，防爆阀40的开阀压力为0.7MPa～0.9MPa。由此可见，当d/w满足：1/3＜d/w＜2/3时，防爆阀40的开阀压力的稳定性明显大于当d/w≤1/3或者d/w≥2/3时防爆阀40的开阀压力的稳定性。

在进一步优选的实施中，防爆阀40的中心所在的轴线与第一侧壁2131所在的中心轴线相重合，即防爆阀40的中心距离第一侧边21311的距离和防爆阀40的中心距离第二侧边21312的距离相同，即d/w＝1/2。当d/w＝1/2时，由于防爆阀40位于第一侧壁2131的中心轴线上，防爆阀40的中心距离第一侧边21311的距离和防爆阀40的中心距离第二侧边21312的距离相同，因而在电池内部气压作用下，防爆阀40的各处产生形变量相对均衡，从而有利于维持防爆阀40的开阀压力的一致性和稳定性。

参考图2d，防爆阀40在第一侧壁2131上的投影面积为m，第一侧壁2131的表面积为M，在优选的实施中，防爆阀40在第一侧壁2131上的投影面积m与第一侧壁2131的表面积M之间的比值为m/M，其中m/M优选设置为：0.025≤m/M≤0.2。其中，m/M之间的比值可以是0.03、0.05、0.06、0.08、0.09、0.10、0.11、0.13、0.15、0.16、0.18、0.2以及上述任意两个数值之间的数值或者是上述任意两个数值之间的范围。

发明人通过研究发现，当防爆阀40在第一侧壁2131上的投影面积m与第一侧壁2131的表面积M之间的比值m/M设置为小于0.025时，防爆阀40所对应的泄压面积偏小，防爆阀40在开阀之后的排气速度较慢，进而会导致壳体21产生爆裂的风险。当防爆阀40在第一侧壁2131上的投影面积m与第一侧壁2131的表面积M之间的比值m/M设置为大于0.2时，防爆阀40所在第一侧壁2131需要设置预留较大的开孔面积以便于设计防爆阀，进而导致第一侧壁2131本身的强度不够。尤其是在刀片电池中，当防爆阀40设置在表面积较小的第一侧壁2131上时，第一侧壁2131由于本身的表面积较小，因而在平衡第一侧壁2131本身的结构强度以及防爆阀40的排气速度的平衡至关重要。

在进一步优选的实施中，防爆阀40在第一侧壁2131上的投影面积m与第一侧壁2131的表面积M之间的比值设置为0.08，当m/M设置为0.08时，电池20在平衡防爆阀40的开阀速度以及维持壳体21的强度方面具有突出的效果，从而有利于提升电池20整体的性能。

继续参考图3a和图3b，当顶壁211设置有多个极柱31时，如果将防爆阀40进一步设置在顶壁211上，而顶壁211上无法预留足够的空间设计防爆阀40，进而会导致防爆阀40设计在顶壁211上的投影面积过小，从而使得防爆阀40设计在顶壁211上会导致开阀之后的排气速度较慢，进一步导致壳体21产生爆裂的风险。因而对于电池顶壁211设置多极柱31时，防爆阀40优选设置在侧壁213上。

参考图2b和图4，在本申请提供的一个实施例中，在侧壁213上设置有供防爆阀40安装的安装孔，防爆阀40与侧壁213分体设置，防爆阀40单独成型后，再将防爆阀40连接在侧壁213上，防爆阀40优选焊接在侧壁213上。防爆阀40包括第一主体部41和第一加强部42，第一加强部42位于第一主体部41内部。第一主体部41设有第一刻痕部411，第一刻痕部411构造为非闭合的圆弧状，第一加强部42配置为在第一刻痕部411的内部延伸。

当电池20内部产生高压气流时，防爆阀40受高压作用力而形变，由于第一刻痕部411所在的壁厚较薄，因而第一刻痕部411受到的压力值超过额定的压力值时，第一刻痕部411会断裂从而形成泄压口，电池20内部的高压气流通过泄压口排出，通过将第一刻痕部411构造为非闭合的圆弧状，并且在第一刻痕部411的内部设置第一加强部42，第一加强部42用于提升防爆阀40整体的结构强度，防止防爆阀40在受到外部挤压时产生严重形变，进一步地，第一加强部42还可以防止第一刻痕部411断裂后防爆阀40整体与侧壁213分离，进而导致电解液外溢严重。

继续参考图2b和图4，第一刻痕部411包括第一段4111、第二段4112、第三段4113，第一段4111连接于第二段4112的一端和第三段4113的一端之间，第二段4112的另一端和第三段4113的另一端相对设置，第二段4112的另一端耳环第三段4113的另一端间隔设置。

第一加强部42包括第一部分421、第二部分422和第三部分423，第一部分421的一端、第二部分422的一端以及第三部分423的一端相互连接，第一部分421的另一端靠近第一刻痕部411的第二段4112的另一端和第三段4113的另一端的虚拟连线的中点。第一加强部42的第二部分422的另一端靠近第一刻痕部411的第二段4112设置，第一加强部42的第三部分423的另一端靠近第一刻痕部411的第三段4113设置。

通过将第一刻痕部411构造为三段，第一加强部42构造为三部分，且第一刻痕部411的每一段均对应第一加强部42的一部分设置，使得防爆阀40整体的强度保持均衡，且第一刻痕部411的各处的对应的开阀阈值基本保持相同，有利于维持防爆阀40整体的开阀压力的稳定性。

在具体地实施中，防爆阀40整体构造为椭圆形，第一刻痕部411的第一段4111构造为直线，第一刻痕部411的第二段4112和第三段4113构造关于第一段4111对称设置的圆弧线段，第一加强部42的第一部分421、第二部分422和第三部分423均构造为直线，第一部分421、第二部分422以及第三部分423的交叉点基本位于第一刻痕部411的中心。

防爆阀40通常采用铝壳冲压成型，防爆阀40本身的壁厚较薄，因而在电池受到外部挤压作用下，连接在侧壁213上的防爆阀40容易产生形变，为了改善防爆阀40的变形问题，在本申请的提供的又一个实施例中，防爆阀40配置为与侧壁213一体成型，由于防爆阀40与侧壁213之间没有焊缝，因而能够有效改善防爆阀40在受到外力作用后变形严重的问题。

参考图2b和图5，防爆阀40包括第二主体部43和第二加强部44，第二加强部44位于第二主体部43上，第二主体部43包括第二刻痕部431，第二刻痕部431界定防爆阀40的至少部分轮廓形状，且第二刻痕部431构造为为非闭合的弧线结构，第二加强部44靠近第二刻痕部431设置。

通过将防爆阀40与侧壁213一体成型，防爆阀40上的第二刻痕部431配置为在侧壁213上冲压形成，能够有效改善防爆阀40在受到外力作用后产生的变形严重的问题。

当电池20内部产生高压气流时，防爆阀40受到高压作用力而形变，由于第二刻痕部431所在的壁厚较薄，因而第二刻痕部431受到的压力值超过额定的压力值时，第二刻痕部431会断裂从而形成泄压口，电池20内部的高压气流通过泄压口排出，电池20内部的高压气流通过泄压口排出，通过将第二加强部44靠近第二刻痕部431设置，第二加强部44用于提升防爆阀40的结构强度，防止防爆阀40在受到外部挤压时产生严重形变，进一步地，第二加强部44还可以防止第二刻痕部431断裂后防爆阀40整体与侧壁213分离，进而导致电解液外溢严重。

继续参考图5，第二刻痕部431包括第四段4311、第五段4312、第六段4313，第四段4311的一端连接于第五段4312上，第四段4311的另一端连接于第六段4313上，第五段4312的一端与第六段4313的一端相对设置并形成有第一间隔451，第五段4312的另一端与第六段4313的另一端相对设置并形成有第二间隔452。

第二加强部44包括间隔设置的第四部分441和第五部分442，其中第四部分441设置于第一间隔451内，第五部分442位于第二间隔452内。

通过将第二刻痕部431构造为三段，且第二刻痕部431的第四段4311分别与第五段4312和第六段4313相连接，因而当第四段4311受到高压作用而形变时，会进一步带动第五段4312和第六段4313产生形变进而断裂，从而使得第二刻痕部431整体构造为是有利于泄压的。通过在第五段4312的两端和第六段4313的两端形成的第一间隔451和第二间隔452内分别设置两部分加强部44，进而使得防爆阀40维持适合的强度，当防爆阀40受到外力挤压作用时，防爆阀40不会产生严重变形，当防爆阀40受到内部高压作用并达到额定值的高压时，防爆阀40的第二刻痕部431会断裂形成泄压口但防爆阀40整体不会与侧壁213相分离，避免电解液外溢严重。

在具体的实施中，第二刻痕部431的第五段4312和第六段4313构造为非闭合的圆弧形，且第五段4312和第六段4313的两端相对设置，第四段4311可以是直线段，第四段4311位于防爆阀40的中心轴线上，第四段4311的一端连接在第五段4312的中点上，第四段4311的另一端连接在第六段4313的中点上。在可供选择的其它示例中，第四段4311还可以是相连接的两段圆弧，两段圆弧的连接点位于防爆阀40的中心，两段圆弧背向设置，每段圆弧的两端分别连接在第五段4312和第六段4313之上，使得防爆阀40整体构造为中心对称结构。

第二加强部44的第四部分441和第五部分442可以是直线形或者圆弧形。

本申请的实施例还提供一种电池包1，该电池包1包括箱体10以及设置在箱体10内部的至少两个电池模组，至少两个电池模组包括沿箱体10的高度方向布置的上层电池模组和下层电池模组，从而有利于提高电池包的能量密度。每个电池模组包括多个电池，每个电池的至少一个侧壁上均设置有防爆阀，每个电池的顶壁上设置极柱。

对于布置有上层电池模组和下层电池模组的电池包，两层电池模组中的多个电池排列较为密集，如果每个电池模组中的电池的顶壁上均设置有防爆阀，当下层电池模组发生热失控，下层电池模组的防爆阀开阀会排出高压气流，高压气流进一步会冲击上层电池模组，进而引发上层电池模组发生热失控，进而极有可能引发整个电池包发生热失控甚至热爆炸，从而极大降低整个电池包的安全性能。

而在本申请的实施例中，布置有上层电池模组和下层电池模组的电池包中的每个电池的防爆阀均设置在电池的侧壁上，下层电池模组发生热失控时，防爆阀开阀导出的高压气流流入箱体的两侧，进而有效降低对上层电池模组的影响。

参考图6，电池包1的箱体10包括围合形成电池腔110的多个侧板11，侧板11包括内层板和外层板，内层板和外层板之间设置有中空的腔体，内层板和外层板之间的间隔设置为排气通道13，在内层板上还设置有多个通孔14，多个通孔14与多个电池20上设置的多个防爆阀40一一对应设置，通孔14用于连通防爆阀40与排气通道13。

当电池包1中的一部分电池20发生热失控，该部分电池20所在的防爆阀40均设置在侧壁213上，通过在箱体10的侧板11上对应设置通孔14和排气通道13，进而使得该部分电池20所在的防爆阀40开阀后导出的高压气流通过通孔14进入排气通道13之中，减少该部分电池20热失控对电池包1内部的其它电池20产生影响。

参考图7，箱体10还包括连接在侧板11的一端的端板12，端板12设置有中空的内腔，端板12的内腔与侧板11的内腔相连通，在端板12上还设置有至少一排气口15，该排气口15用于供排气通道13内部的气体排出。或者，排气口15也可以设置在侧板11上。或者，当排气口15设置有多个，一部分的排气口15设置在侧板11上，一部分的排气口15设置在端板12上，排气口15的位置根据电池包1所适用的新能源车辆或者储能电池柜的电池容纳腔内部的设备安装情况进行设计调整。

经防爆阀40排出的高压气流经过通孔14、排气通道13以及排气口15逸出至箱体10之外，进而防止箱体10内部发生热失控。

继续参考图6和图7，箱体10内部的电池腔110和电气腔120分隔设置，电池腔110用于容纳电池模组，电气腔120用于容纳BMS，排气通道13设置在电池腔110的一侧，且排气通道13设置于电池腔110的腔壁内，并未延伸至电气腔120所在的一侧。

通过将排气通道13配置为仅在电池腔110的一侧延伸，有利于减少高压气流对布置在电气腔120内部的BMS或者高压箱等部件的稳定工作产生影响。

实验验证

本申请进一步设置实施例和对比例对电池的开阀压力进行测试，其中实施例和对比例提供的电池的防爆阀的设置参数如下表一、表二。

开阀压力的测试方法：用钢板夹住电池的表面积较大的两侧面，模拟电池在电池包中的状态，在电池的顶壁上钻孔，以0.03MPa/s的升压速度通过孔给电池打气，直到开阀，记录气压值。

表一电池的防爆阀的开阀压力测试记录表

表1中的h设置为防爆阀的中心距离电池的顶壁之间的高度，H为电池的高度，根据表1中的开阀压力的测试数据可得知，当h/H满足：1/4≤h/H≤1/2时，防爆阀的开阀压力0.7MPa～0.9MPa。当h/H设置为：h/H＜1/4或h/H＞1/2时，防爆阀的开阀压力处于0.6MPa～1.0MPa。因而，当防爆阀的位置满足1/4≤h/H≤1/2时，防爆阀的开阀压力比较稳定。

表二电池的防爆阀的开阀压力测试记录表

表2中的d设置为防爆阀的中心距离电池的侧边之间距离，W为电池的侧壁的宽度，根据表2中的开阀压力的测试数据可知，当d/W满足:1/3＜d/w＜2/3时，防爆阀的开阀压力0.7MPa～0.9MPa。当d/W设置为d/w大于或等于1/3，或者d/w大于或等于2/3时，防爆阀的开阀压力为0.6MPa～1.0MPa。因而，当防爆阀的位置满足1/3＜d/w＜2/3时，防爆阀的开阀压力比较稳定。

以上对本实用新型实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (12)

1.一种电池，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体包括相对设置的顶壁、底壁，以及设置于所述顶壁和所述底壁之间的多个侧壁，所述顶壁上设置有至少一个极柱；

至少一防爆阀，所述防爆阀设置于所述侧壁上；

其中，所述防爆阀的中心与所述顶壁之间的距离设置为h，所述侧壁的高度设置为H，h/H满足：1/4≤h/H≤1/2。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述侧壁包括相对设置的第一侧边和第二侧边，所述第一侧边和所述第二侧边之间的间隔设置为所述侧壁的宽度w，所述防爆阀的中心距离所述第一侧边或所述第二侧边的距离为d，d/w满足：1/3＜d/w＜2/3_。

3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述防爆阀在所述侧壁上的投影面积为m，所述侧壁的表面积为M，m/M满足：0.025≤m/M≤0.2。

4.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，h/H＝1/3，和/或，d/w＝1/2，和/或，m/M＝0.08。

5.根据权利要求1-4任一项所述的电池，其特征在于，所述防爆阀与所述侧壁分体设置，并连接于所述侧壁，所述防爆阀包括第一主体部和位于所述第一主体部上的第一加强部，所述第一主体部设有第一刻痕部，所述第一刻痕部构造为非闭合的圆弧状，所述第一加强部配置为在所述第一刻痕部的内部延伸。

6.根据权利要求5所述的电池，其特征在于，所述第一刻痕部包括第一段、第二段和第三段，所述第一段连接于所述第二段的一端和所述第三段的一端之间，所述第二段的另一端和所述第三段的另一端相对设置；所述第一加强部包括第一部分、第二部分和第三部分，所述第一部分的一端、所述第二部分的一端和所述第三部分的一端相互连接，所述第一部分的另一端靠近所述第二段的所述另一端和所述第三段的所述另一端的虚拟连接线的中点，所述第二部分的另一端靠近所述第二段，所述第三部分的另一端靠近所述第三段。

7.根据权利要求1-4任一项所述的电池，其特征在于，所述防爆阀配置为与所述侧壁一体成型，所述防爆阀包括第二主体部和位于所述第二主体部上的第二加强部，所述第二主体部设有第二刻痕部，所述第二加强部靠近所述第二刻痕部设置。

8.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，所述第二刻痕部包括第四段、第五段和第六段，所述第四段的一端连接于所述第五段上，所述第四段的另一端连接于所述第六段上，所述第五段的两端和所述第六段的两端相对设置以形成有第一间隔和第二间隔，所述第二加强部包括间隔设置的第四部分和第五部分，所述第四部分设置于所述第一间隔内，所述第五部分设置于所述第二间隔内。

9.一种电池包，其特征在于，所述电池包包括箱体以及设置于所述箱体内的至少两个电池模组，每个所述电池模组包括多个权利要求1-8任一项所述的电池，所述电池模组包括沿所述箱体的高度方向布置的上层电池模组和下层电池模组。

10.根据权利要求9所述的电池包，其特征在于，所述箱体包括侧板，所述侧板设有排气通道和多个通孔，多个所述通孔与多个所述防爆阀一一对应设置，所述通孔用于连通所述防爆阀与所述排气通道。

11.根据权利要求10所述的电池包，其特征在于，所述箱体还包括连接于所述侧板的一端的端板，所述端板还设有至少一排气口，所述排气口用于供所述排气通道内部的气体排出；和/或，所述排气口设置于所述侧板上。

12.根据权利要求10所述的电池包，其特征在于，所述箱体包括间隔设置的电池腔和电气腔，所述电池腔用于容纳所述电池模组，所述电气腔用于容纳电池管理系统，所述排气通道设置于所述电池腔的腔壁内。