电池及电池包的制作方法

本发明涉及电池，具体涉及电池及电池包。

背景技术：

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，本发明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，本发明提供了一种电池，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，本发明还提供了一种电池包，包括上述的电池。

技术特征：

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。

16.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)为铝质，所述盖板(2)的厚度为t1，满足1.2mm≤t1≤3.5mm。

17.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)为铝质，所述壳主体(1)包括第一侧壁(111)和第二侧壁(112)，所述第一侧壁(111)和所述第二侧壁(112)均与所述盖板(2)焊接，所述第一侧壁(111)和所述第二侧壁(112)之间设置有过渡部(113)，满足0.015≤s/s0≤0.6。

18.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)开设有通孔，所述泄压结构(3)覆盖所述通孔并与所述壳体(20)连接，满足80mpa≤f≤135mpa。

19.根据权利要求18所述的电池，其特征在于，所述泄压结构(3)与所述壳体(20)焊接形成第二焊接区(6)，所述第二焊接区(6)的抗拉强度为f0，满足f0＜f。

20.根据权利要求1至3中任一项所述的电池，其特征在于，所述泄压结构(3)与所述壳体(20)一体设置，满足0.01≤s/s0≤0.5。

21.根据权利要求1至3中任一项所述的电池，其特征在于，所述泄压结构(3)与所述盖板(2)一体设置，满足95mpa≤f≤135mpa。

22.一种电池包，其特征在于，包括权利要求1至21中任一项所述的电池。

技术总结本发明涉及电池技术领域，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。技术研发人员：刘杨,许久凌受保护的技术使用者：中创新航科技集团股份有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/13