本技術(shù)涉及電池，具體涉及一種熱失控排氣結(jié)構(gòu)及電芯。

背景技術(shù)：

1、儲(chǔ)能電芯熱失控排氣結(jié)構(gòu)對(duì)電芯的安全尤為重要。當(dāng)電芯熱失控時(shí)，電芯內(nèi)部氣體膨脹導(dǎo)致內(nèi)壓增大，壓力增大到一定程度時(shí)防爆閥破裂進(jìn)行放氣泄壓，從而避免電芯爆炸。

2、現(xiàn)有電芯防爆閥多采用刻痕式，然而刻痕式防爆閥需要對(duì)防爆閥先進(jìn)行沖壓后進(jìn)行焊接，制作工藝較為復(fù)雜，導(dǎo)致刻痕式防爆閥在結(jié)構(gòu)上要做到充分的一致性較為困難，不能精確地控制放氣泄壓的啟動(dòng)壓力。并且刻痕式防爆閥放氣泄壓的啟動(dòng)壓力值大，在電池發(fā)生異常情況時(shí)往往不能立即放氣泄壓，容易導(dǎo)致電池發(fā)生爆炸。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種熱失控排氣結(jié)構(gòu)及電芯，以解決防爆閥不能精確控制放氣泄壓的啟動(dòng)壓力、存在泄壓滯后性的問題。

2、第一方面，本實(shí)用新型提供了一種熱失控排氣結(jié)構(gòu)，包括：

3、防爆閥，設(shè)置于電芯的殼體和/或蓋板上；

4、針刺單元，針刺單元包括板本體，以及形成于板本體的至少一個(gè)頂針，頂針由板本體朝向防爆閥的一側(cè)凸出而成；

5、防爆閥具有與頂針相間隔的初始狀態(tài)，以及受壓變形后朝靠近頂針鼓起的充氣狀態(tài)；

6、在充氣狀態(tài)，防爆閥適于與頂針接觸，以使頂針刺破防爆閥。

7、有益效果：本實(shí)用新型的實(shí)施例提供的熱失控排氣結(jié)構(gòu)，通過設(shè)置針刺單元，使針刺單元的板本體朝向防爆閥的一側(cè)凸出形成頂針，并在防爆閥處于充氣狀態(tài)時(shí)，隨著充氣的進(jìn)行，使防爆閥與頂針接觸，以使頂針刺破防爆閥，從而保證防爆閥的順利開啟，無需較大的氣壓值頂破防爆閥，無需通過復(fù)雜工藝制作刻痕式防爆閥，通過控制防爆閥的厚度即可保證防爆閥鼓起時(shí)的啟動(dòng)壓力，能夠精確地控制放氣泄壓的啟動(dòng)壓力，提高放氣泄壓的響應(yīng)速度，降低泄壓滯后性，保證電池安全。

8、在一種可選的實(shí)施方式中，在初始狀態(tài)，針刺單元與防爆閥之間的最小間距為a，其中a滿足0.3mm≤a≤0.5mm。

9、有益效果：通過保證針刺單元與防爆閥之間始終處于間隔狀態(tài)，能夠避免針刺單元意外刺破防爆閥，保證防爆閥在正常狀態(tài)下的安全性。并且通過盡可能的減少針刺單元與防爆閥之間的間距，能夠保證針刺單元與防爆閥的接觸效率，提高響應(yīng)速度。

10、在一種可選的實(shí)施方式中，防爆閥的厚度為h，其中，h滿足0.05mm≤a≤0.3mm。

11、有益效果：通過限定防爆閥的厚度上限，能夠保證防爆閥的變形壓力較小，方便防爆閥的鼓起，從而保證防爆閥的順利開啟，提高放氣泄壓的響應(yīng)速度，降低泄壓滯后性，保證電池安全。

12、在一種可選的實(shí)施方式中，板本體上還開設(shè)有至少一個(gè)鏤空部；沿防爆閥的開啟方向，至少一個(gè)鏤空部的投影與防爆閥相重疊。

13、有益效果：通過在板本體上開設(shè)至少一個(gè)鏤空部，從而在防爆閥開啟后，能夠透過鏤空部向外排氣，減少針刺單元對(duì)排氣效率造成的影響。同時(shí)沿防爆閥的開啟方向，至少一個(gè)鏤空部的投影與防爆閥相重疊，能夠減少針刺單元對(duì)防爆閥的排氣路徑造成干涉。

14、在一種可選的實(shí)施方式中，鏤空部并排設(shè)置有多排，且至少一個(gè)鏤空部與至少一個(gè)頂針依序間隔設(shè)置。

15、有益效果：通過將頂針設(shè)置為多排的結(jié)構(gòu)形式，并使每排有多個(gè)頂針，從而能夠增大頂針對(duì)防爆閥的刺破效率。

16、在一種可選的實(shí)施方式中，針刺單元還包括支撐部，支撐部與電芯的殼體固定連接，或者，支撐部與電芯的蓋板固定連接。

17、有益效果：通過設(shè)置支撐部實(shí)現(xiàn)對(duì)針刺單元的固定，能夠保證針刺單元的固定牢靠，避免意外掉落。

18、在一種可選的實(shí)施方式中，防爆閥的至少部分區(qū)域形成有刻痕。

19、有益效果：通過在防爆閥的至少部分區(qū)域形成刻痕，能夠限定防爆閥的爆破路徑，通過針刺單元與刻痕的雙重配合，能夠提高防爆閥的開啟效率，保證防爆閥的順利開啟，更有利于實(shí)現(xiàn)爆破。

20、在一種可選的實(shí)施方式中，針刺單元的熔點(diǎn)溫度低于防爆閥的排氣溫度。

21、有益效果：通過使針刺單元的熔點(diǎn)溫度低于防爆閥的排氣溫度，能夠在防爆閥開啟后，通過電芯內(nèi)部排出的高溫介質(zhì)，將針刺單元融化，從而增加排氣面積，避免針刺單元對(duì)排氣路徑造成干涉。

22、在一種可選的實(shí)施方式中，防爆閥的變形壓力p，其中p滿足0.6mpa≤p≤1.2mpa。

23、有益效果：在到達(dá)該壓力時(shí)，防爆閥即可被氣壓向外頂起，由初始狀態(tài)變形至充氣狀態(tài)。從而能夠精確地控制放氣泄壓的啟動(dòng)壓力。

24、第二方面，本實(shí)用新型還提供了一種電芯，包括：

25、殼體和蓋板；以及如上述的熱失控排氣結(jié)構(gòu)，防爆閥開設(shè)于殼體和/或蓋板上。

26、因?yàn)殡娦景崾Э嘏艢饨Y(jié)構(gòu)，具有與熱失控排氣結(jié)構(gòu)相同的效果，在此不再贅述。

技術(shù)特征：

1.一種熱失控排氣結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱失控排氣結(jié)構(gòu)，其特征在于，在所述初始狀態(tài)，所述針刺單元與所述防爆閥之間的最小間距為a，其中a滿足0.3mm≤a≤0.5mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱失控排氣結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述防爆閥的厚度為h，其中，h滿足0.05mm≤a≤0.3mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱失控排氣結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述板本體上還開設(shè)有至少一個(gè)鏤空部；沿所述防爆閥的開啟方向，至少一個(gè)所述鏤空部的投影與所述防爆閥相重疊。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱失控排氣結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述鏤空部并排設(shè)置有多排，且至少一個(gè)所述鏤空部與至少一個(gè)所述頂針依序間隔設(shè)置。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱失控排氣結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述針刺單元還包括支撐部，所述支撐部與電芯的所述殼體固定連接，或者，所述支撐部與電芯的所述蓋板固定連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的熱失控排氣結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述防爆閥的至少部分區(qū)域形成有刻痕。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的熱失控排氣結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述針刺單元的熔點(diǎn)溫度低于所述防爆閥的排氣溫度。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的熱失控排氣結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述防爆閥的變形壓力p，其中p滿足0.6mpa≤p≤1.2mpa。

10.一種電芯，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種熱失控排氣結(jié)構(gòu)及電芯，熱失控排氣結(jié)構(gòu)包括：防爆閥，設(shè)置于電芯的殼體和/或蓋板上；針刺單元，針刺單元包括板本體，以及形成于板本體的至少一個(gè)頂針，頂針由板本體朝向防爆閥的一側(cè)凸出而成；防爆閥具有與頂針相間隔的初始狀態(tài)，以及受壓變形后朝靠近頂針鼓起的充氣狀態(tài)；在充氣狀態(tài)，防爆閥適于與頂針接觸，以使頂針刺破防爆閥。本技術(shù)提供的熱失控排氣結(jié)構(gòu)，使防爆閥與頂針接觸，以使頂針刺破防爆閥，從而保證防爆閥的順利開啟，無需較大的氣壓值頂破防爆閥，無需通過復(fù)雜工藝制作刻痕式防爆閥，通過控制防爆閥的厚度即可保證防爆閥鼓起時(shí)的啟動(dòng)壓力，能夠精確地控制放氣泄壓的啟動(dòng)壓力。

技術(shù)研發(fā)人員：陳許超,鄭偉偉,唐麗娟,張曉琦
受保護(hù)的技術(shù)使用者：蜂巢能源科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20231205
技術(shù)公布日：2024/12/19