本技術屬于電池,更具體地說,是涉及一種電池單體、電池及用電裝置。
背景技術:
1、節(jié)能減排是汽車產業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關鍵,電動車輛由于其節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢成為汽車產業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。對于電動車輛而言,電池技術又是關乎其發(fā)展的一項重要因素。
2、電池單體的端蓋上會設置防爆閥,以在熱失控時,對電池單體進行排氣降壓。然而,在電池單體熱失控后期,電池單體內長度方向端部的氣體難以排出,而導致電池單體的外殼破裂。
技術實現(xiàn)思路
1、本技術實施例的目的在于提供一種電池單體、電池及用電裝置,以解決相關技術中電池單體熱失控后期,側面腔體的難以泄壓的問題。
2、第一方面,本技術實施例提供了一種電池單體,包括:
3、外殼;
4、電極組件,容置于外殼內,電極組件于第一方向的端面與外殼的側壁間形成有第一空間;
5、外殼具有第一壁,第一壁上設有電極端子,第一壁沿第一方向的端部設有支架,第一壁上設有泄壓機構,泄壓機構與電極組件之間形成有第二空間,支架上開設有沿第一方向延伸的排氣通道,支架用于抵靠電極組件面向第一壁的一側,以使排氣通道連通第一空間與第二空間;
6、轉接件,設置于支架與泄壓機構之間并連接于電極組件與電極端子之間;沿第一方向,轉接件于排氣通道中的投影面積小于排氣通道的橫截面的面積。
7、本技術實施例的技術方案中,通過在外殼的第一壁上設置支架,從而在電池單體熱失控的情況下,可以阻擋電極組件抵靠第一壁,而使支架中的排氣通道連通外殼端部的第一空間與泄壓機構處的第二空間;而將轉接件沿第一方向于排氣通道中的投影面積設置小于排氣通道的面積,可以在一定程度上避免轉接件封堵排氣通道與第二空間之間的流通空間,以便于第一空間的氣體排至第二空間,再從泄壓機構排出。
8、在一些實施例中,轉接件包括相互連接的主體部和連接部,主體部與電極組件相連接,連接部與電極端子相連接。
9、設置主體部,以便與電極組件相連,而設置連接部,以便與電極端子相連,進而實現(xiàn)將電極端子與電極組件電性相連。
10、在一些實施例中,支架靠近第一壁的側壁的厚度為t1,排氣通道沿第一壁的厚度方向的高度為h1,連接部朝向電極組件的方向凸出第一壁的高度為h2,主體部的厚度為t2,且t1+h1>t2+h2。
11、通過使t1+h1>t2+h2,則可以使主體部遠離第一壁一側與排氣通道遠離第一壁的側壁,在沿第一壁厚度方向上存在間隔距離,從而使排氣通道流出的氣體,可以從主體部靠近電極組件的一側流至泄壓機構。
12、在一些實施例中,支架沿第二方向的中心面與連接部沿第二方向的中心面重合,第二方向垂直于第一方向。
13、沿第二方向,使支架的中心面與連接部的中心面重合,可以便于排氣通道流出的氣體,更快到達泄壓機構,以便對第一空間排氣泄壓。
14、在一些實施例中,連接部靠近主體部一端的直徑為l,排氣通道沿第二方向的寬度為w,l<w,t1<h2。
15、將連接部靠近主體部一端的直徑l設置小于排氣通道的長度w,并且將支架靠近第一壁的側壁的厚度t1設置小于連接部凸出第一壁的高度h2,可以使排氣通道流出的氣體,可以從連接部靠近第一壁的一側與連接部沿第二方向的兩側之間形成的區(qū)域通過,以減小對排氣通道流出氣體的阻礙,進一步提升對第一空間的排氣速率。
16、在一些實施例中,l/w≤0.95。
17、將連接部靠近主體部一端的直徑l設置小于或等于排氣通道的長度w的0.95,可以使主體部靠近第一壁的一側與連接部沿第二方向的兩側之間具有較大的空間,以供氣體流通,減小對排氣通道流出氣體的阻礙,便于第一空間的排氣速率。
18、在一些實施例中,連接部靠近主體部的一端的直徑為l,排氣通道沿第二方向的寬度為w,l≥w。
19、將連接部靠近主體部一端的直徑l設置大于或等于排氣通道的長度w,可以使連接部體積制作更大,以便與電極端子連接,以及提升連接部與電極端子的連接強度,降低電池單體的內阻。
20、在一些實施例中,(h2+t2-t1)/h1≤0.5。
21、將(h2+t2-t1)/h1≤0.5,則主體部遠離第一壁的一側至排氣通道遠離第一壁的側壁,在沿第一壁厚度方向上的距離大于或等于排氣通道的高度h1的一半,從而使轉接件阻擋排氣通道流出氣體的面積更小,便于第一空間的排氣速率。
22、在一些實施例中,h2≤t1。
23、將h2≤t1,則沿第一方向,連接部處于支架靠近第一壁的側壁所在區(qū)域,從而可以較大程度地降低連接部阻礙從排氣通道流出的氣體,以便于排氣通道流出氣體到達第二空間,便于第一空間的排氣速率。
24、在一些實施例中,支架靠近第一壁的側壁的厚度為t1,排氣通道沿第一壁的厚度方向的高度為h1,連接部朝向電極組件的方向凸出第一壁的高度為h2,主體部的厚度為t2,支架沿第二方向的中心面與連接部沿第二方向的中心面重合,連接部靠近主體部的一端的直徑為l,排氣通道沿第二方向的寬度為w,且t1+h1≤t2+h2,l<w。
25、由于轉接件連接電極端子與電極組件,而電極組件與第一壁間會存在一定的間距。而通過上述結構設置,將連接部設置較長,主體部是與連接部相連,則主體部可以更靠近電極組件,以便于主體部與電極組件相連,而且也方便連接部與第一壁上的電極端子相連;另外,該結構設置,在電池單體熱失控的情況下,如果電極組件的極片朝向第一壁移動而推頂轉接件的主體部,由于連接部的支撐作用,主體部在向第一壁彎曲時,連接部的相對兩側與彎曲的主體部之間也會存在間隙空間,以供氣體流通,進而使排氣通道流出氣體到達第二空間,以對第一空間進行排氣泄壓。
26、在一些實施例中,l/w≤0.95。
27、將連接部靠近主體部一端的直徑l設置小于或等于排氣通道的長度w的0.95,可以使連接部的相對兩側與主體部之間的空間與排氣通道具有更大的正對面積,以供氣體流通,減小對排氣通道流出氣體的阻礙,便于第一空間排氣泄壓。
28、在一些實施例中,支架沿第二方向的中心面與連接部沿第二方向的中心面間隔設置,沿第一方向,支架的投影區(qū)域與連接部的投影區(qū)域部分重疊,第二方向垂直于第一方向。
29、使支架沿第二方向的中心面與連接部沿第二方向的中心面間隔設置,以便于支架的位置布局,方便支架的安裝;在電池單體熱失控的情況下,如果電極組件的極片朝向第一壁移動而推頂轉接件的主體部,由于連接部的支撐作用,主體部在向第一壁彎曲時,連接部的相對兩側與彎曲的主體部間也會存在間隙空間。而沿第一方向,使支架的投影區(qū)域與連接部的投影區(qū)域部分重疊,可以使連接部至少與支架的投影區(qū)域重疊的一側的間隙空間可以供氣體流通,進而使排氣通道流出氣體到達第二空間,以對第一空間進行排氣泄壓。
30、在一些實施例中,連接部靠近主體部一端的直徑為l,支架沿第二方向的中心面與連接部沿第二方向的中心面之間的距離為d,且d≤l/2。
31、將支架沿第二方向的中心面與連接部沿第二方向的中心面之間的距離d設置小于或等于連接部靠近主體部一端的直徑l的一半,可以使支架沿第一方向的投影區(qū)域與連接部的至少一半重疊。從而在電池單體熱失控的情況下,如果電極組件的極片朝向第一壁移動而推頂轉接件的主體部,由于連接部的支撐作用,主體部在向第一壁彎曲時,連接部的相對兩側與彎曲的主體部間也會存在間隙空間,則可以使連接部至少與支架的投影區(qū)域重疊的一側的間隙空間,在第一方向有更大面積與排氣通道正對,可以減小對氣體流通的阻礙,進而使排氣通道流出氣體更易流至第二空間,以對第一空間進行排氣泄壓。
32、在一些實施例中,連接部朝向電極組件的方向凸出第一壁的高度范圍為0.3mm-2mm。
33、通過上述結構設計,不僅可以使轉接件在第一方向對排氣通道遮擋較小,而且便于連接部與電極端子的連接。
34、在一些實施例中,連接部朝向電極組件的方向凸出第一壁的高度范圍為0.5mm-1.5mm。
35、通過上述結構設計,可以使轉接件在第一方向對排氣通道遮擋更小,且使連接部與電極端子可以方便連接。
36、在一些實施例中,連接部與主體部是一體成型結構;或者,連接部與電極端子是一體成型結構。
37、連接部與主體部是一體成型結構,可以方便轉接件的加工制作,以及便于與電極端子連接。
38、將連接部與電極端子一體成型,便于主體部的加工制作。
39、在一些實施例中,支架為金屬支架或陶瓷支架。
40、使用金屬支架或陶瓷支架,可以具有更高的耐熱性能,在一定程度上避免因電池單體熱失控而變形。
41、在一些實施例中,支架背離第一壁的一側設有連通排氣通道的缺口。
42、在支架遠離第一壁的一側設置缺口,可以增大氣體流通的面積,便于排氣,而且也便于支架的加工制作。
43、在一些實施例中,支架沿第二方向的兩端分別設有排氣通道。
44、在支架的兩端設置排氣通道,可以更好地將排氣通道流出氣體分流,以降低轉接件對氣體的阻礙,便于氣體流至第二空間。
45、在一些實施例中,排氣通道的橫截面呈三角形。
46、將排氣通道的橫截面設置呈三角形,則圍成排氣通道的側壁也呈三角形,可以使排氣通道的結構更穩(wěn)定,以便氣體流通。
47、在一些實施例中,排氣通道中設有支撐肋,支撐肋沿第一方向延伸設置。
48、在排氣通道中設置支撐肋,以增加支架的結構強度,以降低因電極組件的擠壓而發(fā)生變形的風險。
49、在一些實施例中,第一壁上設有塑膠件,塑膠件安裝于第一壁靠近支架的一側,塑膠件上開設有通孔,轉接件穿過通孔與電極端子相連接,塑膠件上開設有供支架置入的凹槽。
50、設置塑膠件,以便將第一壁與電極組件之間進行絕緣;而在塑膠件上設置凹槽,將支架置入凹槽,以對支架起到保護作用。
51、在一些實施例中,塑膠件朝向背離第一壁的方向設有凸臺,凹槽設于凸臺靠近第一壁的一側。
52、在塑膠件上設置凸臺,可以限定電極組件與第一壁間的距離,以為電極組件上的極耳預留存儲間距,以降低損傷極耳的風險;而將凹槽設置在凸臺上,便于制作,提升集成度,減少塑膠件的用材。
53、第二方面,本技術實施例提供了一種電池,包括如上述實施例所述的電池單體。
54、第三方面,本技術實施例提供了一種用電裝置,包括如上述實施例所述的電池。
55、上述說明僅是本技術技術方案的概述,為了能夠更清楚了解本技術的技術手段,而可依照說明書的內容予以實施,并且為了讓本技術的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂,以下特舉本技術的具體實施方式。