System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 电池及电池包制造技术_技高网

电池及电池包制造技术

技术编号:44049101 阅读:2 留言:0更新日期:2025-01-15 01:29
本发明专利技术涉及电池技术领域,公开了电池及电池包,包括:电芯和壳体;壳体为铝质,壳体为四棱柱结构,壳体包括壳主体和盖板,壳主体的至少一端呈开口设置,盖板与壳主体的开口端焊接以形成焊接区;焊接区的抗拉强度为F,壳体的第一表面设置有泄压结构,泄压结构在第一表面的投影面积为S,第一表面围合形成的面积为S0,满足1.5≤F×(S/S0)≤45,其中,F的单位为MPa,S的单位为mm<supgt;2</supgt;,S0的单位为mm<supgt;2</supgt;。本发明专利技术通过综合控制抗拉强度F以及泄压结构在第一表面的所占面积S/S0,避免电池发生热失控时,泄压结构被电芯堵住,无法正常泄压,盖板被冲开,引发电池发生起火等更严重的安全事故,从而保证电池安全。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池,具体涉及电池及电池包


技术介绍

1、电池通常包括电池盖板、壳体和电芯,电池盖板和壳体焊接设置,以围合形成容纳空间,电芯设置于容纳空间内。为了保证电池的安全性,电池盖板上通常设置有泄压结构,例如防爆阀。当电池遇到机械撞击或者是内部异常短路等情况时,可能会引发电池热失控,电池内部产生高温高压气体,当气体压力达到一定程度时,泄压结构爆开,将电池内部气体释放。然而,通过试验观察发现,当电池发生热失控时,存在电池盖板被整体冲开的情况,导致电池发生起火。


技术实现思路

1、有鉴于此,本专利技术提供了一种电池及电池包,以解决现有技术中的电池当发生热失控时,存在电池盖板被整体冲开的情况,导致电池发生起火的问题。

2、第一方面,本专利技术提供了一种电池,包括:电芯和壳体;所述壳体为铝质,所述壳体为四棱柱结构,所述壳体包括壳主体和盖板,所述壳主体的至少一端呈开口设置,所述盖板与所述壳主体的开口端焊接以形成焊接区,所述盖板封堵所述开口并和所述壳主体围合形成容纳空间,所述电芯位于所述容纳空间内;所述焊接区的抗拉强度为f,所述壳体的第一表面设置有泄压结构,所述泄压结构在所述第一表面的投影面积为s,所述第一表面围合形成的面积为s0,满足1.5≤f×(s/s0)≤45,其中,f的单位为mpa,s的单位为mm2,s0的单位为mm2;所述壳体开设有通孔,所述泄压结构覆盖所述通孔并与所述壳体连接,或者是,所述泄压结构与所述壳体一体设置。

3、本申请通过综合控制抗拉强度f以及泄压结构在第一表面的所占面积s/s0,避免电池发生热失控时,泄压结构被电芯堵住,无法正常泄压,盖板被冲开,引发电池发生起火等更严重的安全事故,从而保证电池安全;当s/s0较小时,由于泄压结构面积比较小,释放气体有限,内部电芯被顶起,泄压结构被堵住,泄压结构无法正常排气,内部气体还是会对盖板和壳主体的焊接位置产生拉扯,造成盖板和壳主体焊接位置发生连接失效,盖板被冲开,引发更严重的安全事故;因此,当泄压结构面积比较小的时候,需要调节盖板和壳主体的抗拉强度,以避免盖板和壳主体发生分离;当s/s0比较大时,气体可以从泄压结构位置排出,对盖板和壳主体焊接位置的冲击减小,但是若泄压结构的面积过大,会导致泄压结构开启困难,电池仍然存在较大的起火、爆炸等风险。

4、第二方面,本专利技术还提供了一种电池包,包括上述的电池。

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【技术保护点】

1.一种电池,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,F的取值范围为80MPa≤F≤150MPa,S/S0的取值范围为0.01≤S/S0≤0.6。

3.根据权利要求2所述的电池,其特征在于,所述泄压结构(3)设置于所述盖板(2)上,满足90MPa≤F≤150MPa。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电池,其特征在于,所述焊接区(4)的熔深为d,所述焊接区(4)的熔宽为w,满足0.4≤d×w≤3,其中,d的单位为mm,w的单位为mm。

5.根据权利要求2或3所述的电池,其特征在于,所述泄压结构(3)设置于所述盖板(2)上,所述盖板(2)的厚度为t1,与所述盖板(2)焊接的所述壳主体(1)的侧壁(11)的壁厚为t2,满足1≤t1/t2≤10,其中,t1的单位为mm,t2的单位为mm。

6.根据权利要求2或3所述的电池,其特征在于,所述泄压结构(3)设置于所述盖板(2)上,所述盖板(2)上设置有极柱组件(5),所述电芯(10)和所述极柱组件(5)电连接,所述极柱组件(5)包括两个极柱本体(51),所述泄压结构(3)设置于两个所述极柱本体(51)之间,所述泄压结构(3)在所述第一表面的投影的中心与其中一个所述极柱本体(51)在所述第一表面的投影的中心距离为a,与另外一个所述极柱本体(51)在所述第一表面的投影的中心距离为b,满足0≤│a-b│≤10,其中,a的单位为mm,b的单位为mm。

7.根据权利要求2或3所述的电池,其特征在于,所述泄压结构(3)设置于所述盖板(2)上,所述盖板(2)上设置有极柱组件(5),所述电芯(10)和所述极柱组件(5)电连接,所述极柱组件(5)包括极柱本体(51),所述极柱本体(51)在所述第一表面的投影的中心与所述焊接区(4)的最小距离为l1,所述极柱本体(51)在所述第一表面的投影的中心与所述泄压结构(3)在所述第一表面的投影的中心距离为l2,满足0.07≤l1/l2≤0.8,其中,l1的单位为mm,l2的单位为mm。

8.根据权利要求2或3所述的电池,其特征在于,所述泄压结构(3)设置于所述盖板(2)上,所述盖板(2)上还设置有注液孔(21),所述注液孔(21)在所述第一表面的投影的中心与所述焊接区(4)的最小距离为l3,所述电池的长度为x1,满足0.1≤l3/x1≤0.4,其中,l3的单位为mm,x1的单位为mm。

9.根据权利要求2所述的电池,其特征在于,所述泄压结构(3)设置于所述壳主体(1)上,满足80MPa≤F≤140MPa。

10.根据权利要求9所述的电池,其特征在于,所述泄压结构(3)设置于所述壳主体(1)上,且与所述盖板(2)相对设置,所述盖板(2)与所述泄压结构(3)所在的所述壳主体(1)之间的距离为h,满足h≥80mm,80MPa≤F≤130MPa。

11.根据权利要求9所述的电池,其特征在于,所述泄压结构(3)设置于所述壳主体(1)上,且与所述盖板(2)相对设置,所述电芯(10)包括开口面,所述开口面和所述泄压结构(3)相对设置,满足2.5≤F×(S/S0)≤36。

12.根据权利要求9所述的电池,其特征在于,所述泄压结构(3)设置于所述壳主体(1)上,且与所述盖板(2)相对设置,所述盖板(2)上设置有极柱组件(5),所述电芯(10)包括电芯本体(101)和由所述电芯本体(101)引出的极耳(102),所述极耳(102)和所述极柱组件(5)电连接,所述盖板(2)与所述泄压结构(3)所在的所述壳主体(1)之间的距离为h,满足h≤200mm。

13.根据权利要求9所述的电池,其特征在于,所述壳主体(1)包括侧壁(11),所述侧壁(11)与所述盖板(2)焊接,所述泄压结构(3)设置于所述侧壁(11)上,满足90MPa≤F≤140MPa。

14.根据权利要求13所述的电池,其特征在于,所述壳主体(1)包括侧壁(11),所述侧壁(11)与所述盖板(2)焊接,所述泄压结构(3)设置于所述侧壁(11)上,所述泄压结构(3)在所述第一表面的投影的中心与所述焊接区(4)的最小距离为h1,所述壳主体(1)还包括端壁(12),所述端壁(12)与所述侧壁(11)连接并与所述盖板(2)相对设置,所述泄压结构(3)在所述第一表面的投影的中心与所述端壁(12)的最小距离为h2,其中,h1的单位为mm,h2的单位为mm,满足1.1≤h1/h2≤5。

15.根据权利要求1至3中任一项所述的电池,其特征在于,所述壳体(20)的材质包括硅元素,所述硅元素的含量在3%至25%,满足0.01≤S/S0≤0.5。

...

【技术特征摘要】

1.一种电池,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,f的取值范围为80mpa≤f≤150mpa,s/s0的取值范围为0.01≤s/s0≤0.6。

3.根据权利要求2所述的电池,其特征在于,所述泄压结构(3)设置于所述盖板(2)上,满足90mpa≤f≤150mpa。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电池,其特征在于,所述焊接区(4)的熔深为d,所述焊接区(4)的熔宽为w,满足0.4≤d×w≤3,其中,d的单位为mm,w的单位为mm。

5.根据权利要求2或3所述的电池,其特征在于,所述泄压结构(3)设置于所述盖板(2)上,所述盖板(2)的厚度为t1,与所述盖板(2)焊接的所述壳主体(1)的侧壁(11)的壁厚为t2,满足1≤t1/t2≤10,其中,t1的单位为mm,t2的单位为mm。

6.根据权利要求2或3所述的电池,其特征在于,所述泄压结构(3)设置于所述盖板(2)上,所述盖板(2)上设置有极柱组件(5),所述电芯(10)和所述极柱组件(5)电连接,所述极柱组件(5)包括两个极柱本体(51),所述泄压结构(3)设置于两个所述极柱本体(51)之间,所述泄压结构(3)在所述第一表面的投影的中心与其中一个所述极柱本体(51)在所述第一表面的投影的中心距离为a,与另外一个所述极柱本体(51)在所述第一表面的投影的中心距离为b,满足0≤│a-b│≤10,其中,a的单位为mm,b的单位为mm。

7.根据权利要求2或3所述的电池,其特征在于,所述泄压结构(3)设置于所述盖板(2)上,所述盖板(2)上设置有极柱组件(5),所述电芯(10)和所述极柱组件(5)电连接,所述极柱组件(5)包括极柱本体(51),所述极柱本体(51)在所述第一表面的投影的中心与所述焊接区(4)的最小距离为l1,所述极柱本体(51)在所述第一表面的投影的中心与所述泄压结构(3)在所述第一表面的投影的中心距离为l2,满足0.07≤l1/l2≤0.8,其中,l1的单位为mm,l2的单位为mm。

8.根据权利要求2或3所述的电池,其特征在于,所述泄压结构(3)设置于所述盖板(2)上,所述盖板(2)上还设置有注液孔(21),所述注液孔(21)在所述第一表面的投影的中心与所述焊接区(4)的最小距离为l3,所述电池的长度为x1,满足0.1≤l3/x1≤0.4,其中,l3的单位为mm,x1的单位为mm。

9.根据权利要求2所述的电池,其特征在于,所述泄压结构(3)设置于所述壳主体(1)上,满足80mpa≤f≤140mpa。

10.根据权利要求9所述的电池,其特征在于,所述泄压结构(3)设置于所述壳主体(1)上,且与所述盖板(2)相对设置,所述盖板(2)与所述泄压结构(3)所在的所述壳主体(1)之间的距离为h,满足h≥80mm,80mpa≤f≤130mpa。

11.根据权利要求9所述的电池,其特征在于,所述泄压结构(3)设置于所述壳主体(1)上,且与所述盖板(2)相对设置,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘杨许久凌
申请(专利权)人:中创新航科技集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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