本技術(shù)涉及電池,尤其涉及一種電池、電池包、蓋板及儲(chǔ)能系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、鋁殼電池的安全性是人們長(zhǎng)期關(guān)注的問(wèn)題。目前,鋁殼電池通常設(shè)置有防爆閥,以用于在電池發(fā)生故障時(shí)能夠及時(shí)有效的將電池內(nèi)部產(chǎn)生的高溫可燃?xì)怏w排出,以降低電池溫度,避免電池發(fā)生更加嚴(yán)重的安全問(wèn)題,從而降低損失。
2、現(xiàn)有鋁殼電池的防爆閥主要是利用電池殼內(nèi)外部的壓差沖破閥體來(lái)進(jìn)行泄爆。而電池殼內(nèi)部壓力的升高主要是由于電池溫度的升高使電池的電解液發(fā)生分解產(chǎn)生大量的氣體導(dǎo)致的。由此可知,該防爆閥是以電池殼內(nèi)部壓力的升高這個(gè)間接因素作為開(kāi)啟觸發(fā)條件,其靈敏度較低,這使得在防爆閥開(kāi)啟時(shí),電池內(nèi)部溫度可能已經(jīng)達(dá)到閾值,失控反應(yīng)會(huì)進(jìn)一步發(fā)生,而防爆閥的開(kāi)啟并不能防止電池進(jìn)一步反應(yīng)的發(fā)生,所以仍存在較大的安全隱患。
3、基于此,如何實(shí)現(xiàn)電池的有效防爆,已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員主要研究的課題之一。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本技術(shù)提供一種電池、電池包、蓋板及儲(chǔ)能系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)電池的有效防爆,從而提升電池的使用安全性,并降低應(yīng)用有該電池的電池包及儲(chǔ)能系統(tǒng)存在的安全隱患。
2、第一方面,本技術(shù)提供了一種電池,該電池包括電池殼、電芯和蓋板,電芯容置于電池殼內(nèi)部,蓋板蓋設(shè)于電池殼,并將電池殼封裝為一密封結(jié)構(gòu)。其中,蓋板可以包括本體和防爆閥組件。本體設(shè)置有安裝孔,該安裝孔沿第一方向貫穿本體,在本技術(shù)中,第一方向?yàn)樯w板朝向電池殼內(nèi)的蓋設(shè)方向。防爆閥組件在具體設(shè)置時(shí)可以包括固定件、熱縮結(jié)構(gòu)件、導(dǎo)熱塊和密封圈。固定件、熱縮結(jié)構(gòu)件、導(dǎo)熱塊和密封圈沿第一方向依次設(shè)置,固定件與本體固定連接,從而實(shí)現(xiàn)防爆閥組件與本體的固定連接。另外,在本技術(shù)中,熱縮結(jié)構(gòu)件處于第一形態(tài)時(shí),熱縮結(jié)構(gòu)件將導(dǎo)熱塊壓向密封圈,以使密封圈將導(dǎo)熱塊與安裝孔之間的縫隙填充,從而使密封圈密封安裝孔。當(dāng)導(dǎo)熱塊的溫度大于或等于第一溫度閾值時(shí),熱縮結(jié)構(gòu)件由第一形態(tài)變換為第二形態(tài),熱縮結(jié)構(gòu)件處于第二形態(tài)時(shí),沿第一方向,電池殼內(nèi)部和外部通過(guò)安裝孔連通。在該電池中,由于其蓋板的防爆閥組件以溫度作為開(kāi)啟的觸發(fā)條件,其有利于提升防爆閥組件開(kāi)啟的及時(shí)性。這樣,當(dāng)電池發(fā)生熱失控其內(nèi)部溫度升高,并使導(dǎo)熱塊的溫度大于或等于第一溫度閾值時(shí),電池殼內(nèi)部和外部可通過(guò)安裝孔連通,這樣可使電池殼內(nèi)部的高溫氣體由安裝孔及時(shí)的排出,從而可降低電池發(fā)生進(jìn)一步熱失控反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn),其有利于提升電池使用的安全性。
3、在本技術(shù)一個(gè)可能的實(shí)現(xiàn)方式中,熱縮結(jié)構(gòu)件為記憶合金熱縮彈片,熱縮結(jié)構(gòu)件包括沿第一方向相對(duì)設(shè)置的第一彈性部和第二彈性部。另外,熱縮結(jié)構(gòu)件還包括彎折部,第一彈性部、第二彈性部和彎折部圍設(shè)形成凹槽,該凹槽的開(kāi)口沿背離彎折部的方向設(shè)置。熱縮結(jié)構(gòu)件處于第一形態(tài)時(shí),第一彈性部與導(dǎo)熱塊擠壓接觸,第二彈性部與固定件擠壓接觸,從而使熱縮結(jié)構(gòu)件將導(dǎo)熱塊壓向密封圈,以實(shí)現(xiàn)密封圈對(duì)安裝孔的密封。在本技術(shù)中,通過(guò)將熱縮結(jié)構(gòu)件設(shè)置為記憶合金熱縮彈片,由于其可以循環(huán)使用,從而可延長(zhǎng)防爆閥組件的使用壽命。
4、另外,由于第一彈性部、第二彈性部和彎折部之間形成有凹槽,熱縮結(jié)構(gòu)件處于第二形態(tài)時(shí),第一彈性部和第二彈性部向凹槽內(nèi)彎折,則第一彈性部向遠(yuǎn)離導(dǎo)熱塊的方向彎折,第二彈性部向遠(yuǎn)離固定件的方向彎折,從而使第一彈性部與導(dǎo)熱塊之間的擠壓力減小,并使第二彈性部與固定件之間的擠壓力減小,從而使導(dǎo)熱塊對(duì)密封圈的擠壓力減小,密封圈對(duì)安裝孔的密封失效,防爆閥組件處于開(kāi)啟狀態(tài)。
5、在本技術(shù)一個(gè)可能的實(shí)現(xiàn)方式中,導(dǎo)熱塊包括沿第一方向設(shè)置的第一凸起,密封圈可套設(shè)于第一凸起。這樣可使第一凸起對(duì)密封圈起到限位的作用,從而可避免密封圈相對(duì)導(dǎo)熱塊發(fā)生較大的偏轉(zhuǎn),以保證導(dǎo)熱塊與密封圈的可靠接觸,從而有利于實(shí)現(xiàn)密封圈的有效密封。
6、另外,導(dǎo)熱塊還可以包括沿第二方向設(shè)置的第二凸起,第二凸起和第一凸起相背設(shè)置,則第二方向與第一方向相反。熱縮結(jié)構(gòu)件為環(huán)形結(jié)構(gòu)件,且熱縮結(jié)構(gòu)件套設(shè)于第二凸起。這樣可以使第二凸起對(duì)熱縮結(jié)構(gòu)件在導(dǎo)熱塊上的安裝位置進(jìn)行限位,從而可避免熱縮結(jié)構(gòu)件相對(duì)導(dǎo)熱塊發(fā)生較大的偏轉(zhuǎn),以使熱縮結(jié)構(gòu)件施加于導(dǎo)熱塊的擠壓力能夠較為均勻的作用于密封圈,以有利于提高密封圈密封的可靠性。
7、在本技術(shù)中,熱縮結(jié)構(gòu)件除了可設(shè)置為上述的記憶合金熱縮彈片外,還可以設(shè)置為記憶合金熱縮彈簧。熱縮結(jié)構(gòu)件處于第一形態(tài)時(shí),沿記憶合金熱縮彈簧的形變方向上,熱縮結(jié)構(gòu)件的一端與固定件擠壓接觸,熱縮結(jié)構(gòu)件的另一端與導(dǎo)熱塊擠壓接觸。在本技術(shù)中,通過(guò)將熱縮結(jié)構(gòu)件設(shè)置為記憶合金熱縮彈簧,由于其可以循環(huán)使用,從而可延長(zhǎng)防爆閥組件的使用壽命。
8、在本技術(shù)一個(gè)可能的實(shí)現(xiàn)方式中,導(dǎo)熱塊包括電熱阻塊,蓋板還包括智能控制模塊;當(dāng)電熱阻塊的溫度大于或等于第二溫度閾值時(shí),智能控制模塊用于對(duì)電熱阻塊施加電流,以使導(dǎo)熱塊的溫度升至大于或等于第一溫度閾值。在本技術(shù)中,通過(guò)在導(dǎo)熱塊中設(shè)置電熱阻塊,并使智能控制模塊根據(jù)電熱阻塊處的溫度對(duì)施加于電熱阻塊的電流進(jìn)行控制,以實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)熱塊的溫度的控制,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)防爆閥組件的開(kāi)啟的控制,其可有效的提升防爆閥組件開(kāi)啟的及時(shí)性,從而實(shí)現(xiàn)防爆閥組件的有效泄爆,其有利于提升電池的使用安全性。
9、在本技術(shù)一個(gè)可能的實(shí)現(xiàn)方式中,具體設(shè)置固定件時(shí),固定件包括壓接部和連接部,熱縮結(jié)構(gòu)件處于第一形態(tài)時(shí),熱縮結(jié)構(gòu)件與壓接部擠壓接觸,從而實(shí)現(xiàn)熱縮結(jié)構(gòu)件導(dǎo)熱塊的擠壓。另外,連接部圍繞壓接部設(shè)置,且連接部與本體固定連接,從而實(shí)現(xiàn)固定件與本體的固定連接。
10、在本技術(shù)一個(gè)可能的實(shí)現(xiàn)方式中,壓接部開(kāi)設(shè)有排氣窗,沿第一方向,排氣窗貫穿壓接部。則該排氣窗可作為電池殼內(nèi)部高溫氣體排出的排氣通道,從而保證電池排氣的可靠性。
11、在本技術(shù)一個(gè)可能的實(shí)現(xiàn)方式中,壓接部還開(kāi)設(shè)有排氣孔,排氣孔為貫穿孔,排氣孔開(kāi)設(shè)于壓接部的用于與連接部連接的部分;或排氣孔開(kāi)設(shè)于壓接部與連接部的連接處。這樣可以使電池殼內(nèi)部的高溫氣體的排出路徑有效的縮短,從而可提升電池泄爆的及時(shí)性,其有利于提升電池使用的安全性。
12、第二方面,本技術(shù)還提供了一種電池包,該電池包可以包括容置腔以及第一方面所述的電池,且該電池可容置于該容置腔內(nèi)。該電池包可作為用電設(shè)備的供電裝置,以用于為用電設(shè)備進(jìn)行供電。由于該電池包的電池的使用安全性較高,則其有利于提升電池包的使用安全性。
13、第三方面,本技術(shù)還提供了一種儲(chǔ)能系統(tǒng),該儲(chǔ)能系統(tǒng)可包括儲(chǔ)能變流器以及儲(chǔ)能柜,該儲(chǔ)能柜中包括一個(gè)或多個(gè)上述第二方面的電池包。儲(chǔ)能變流器與儲(chǔ)能柜電連接,用于將外部電源輸出的交流電轉(zhuǎn)化為直流電后提供給儲(chǔ)能柜,或者,將來(lái)自?xún)?chǔ)能柜的直流電轉(zhuǎn)化為交流電輸出給外部設(shè)備。由于儲(chǔ)能系統(tǒng)中的電池包的使用安全性較高,則其有利于提升儲(chǔ)能系統(tǒng)的使用安全性。
14、第四方面,本技術(shù)還提供了一種蓋板,蓋板可以包括本體和防爆閥組件。其中,本體包括相背設(shè)置的第一面和第二面,且本體設(shè)置有安裝孔,沿第一面到第二面的方向,安裝孔貫穿本體。防爆閥組件在具體設(shè)置時(shí)可以包括固定件、熱縮結(jié)構(gòu)件、導(dǎo)熱塊和密封圈。固定件、熱縮結(jié)構(gòu)件、導(dǎo)熱塊和密封圈沿第一面到第二面的方向依次設(shè)置,固定件與本體固定連接,從而實(shí)現(xiàn)防爆閥組件與本體的固定連接。另外,在本技術(shù)中,熱縮結(jié)構(gòu)件處于第一形態(tài)時(shí),熱縮結(jié)構(gòu)件將導(dǎo)熱塊壓向密封圈,以使密封圈密封安裝孔。當(dāng)導(dǎo)熱塊的溫度大于或等于第一溫度閾值時(shí),熱縮結(jié)構(gòu)件由第一形態(tài)變換為第二形態(tài),熱縮結(jié)構(gòu)件處于第二形態(tài)時(shí),沿第一面到第二面的方向上,位于蓋板兩側(cè)的空間通過(guò)安裝孔連通。在該蓋板中,防爆閥組件以溫度作為開(kāi)啟的觸發(fā)條件,其有利于提升防爆閥組件開(kāi)啟的及時(shí)性。該蓋板在應(yīng)用于電池時(shí),當(dāng)電池發(fā)生熱失控其內(nèi)部溫度升高,并使導(dǎo)熱塊的溫度大于或等于第一溫度閾值時(shí),電池內(nèi)部和外部可通過(guò)安裝孔連通,這樣可使電池內(nèi)部的高溫氣體由安裝孔及時(shí)的排出,從而可降低電池發(fā)生進(jìn)一步熱失控反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn),其有利于提升電池使用的安全性。