电极组件、电池、电池包、储能装置及储能系统的制作方法
本申请涉及电池领域,尤其涉及一种电极组件、电池、电池包、储能装置及储能系统。
背景技术:
1、二次电池(rechargeable battery)又称为充电电池或蓄电池,是指在电池放电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用的电池。二次电池的可循环利用特性使其逐渐成为用电设备的主要动力来源,随着二次电池的需求量逐渐增大,人们对其能量密度、可靠性以及安全性有了更高的要求。
2、作为电池的核心部件,电极组件通常为由负极片、隔膜、正极片、隔膜依次层叠后通过顺时针或逆时针卷绕而成的扁平状电芯。然而,在电池中发生热失控时,电极组件副反应急剧产气,这会导致电极组件内部气压骤增,使电极组件易发生爆炸事故,使得电池的安全性较差。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种电极组件、电池、电池包、储能装置及储能系统,能够在热失控时及时释放电极组件中的气压,避免电极组件发生爆炸,从而能够提高电池的安全性。
2、为了实现上述目的,第一方面,本申请提供一种电极组件,包括排气件和卷绕于排气件上的卷芯部;
3、排气件包括相互连接的第一结构体和第二结构体,第一结构体上贯穿设有多个第一排气孔,第二结构体上贯穿设有多个第二排气孔;
4、第二结构体叠设于第一结构体沿第一方向的一侧,且第二结构体的沿第二方向的一侧边缘与第一结构体的沿第二方向的同一侧边缘对应连接,以在第一结构体和二结构体之间限定出排气通道,排气通道沿着卷芯部的高度方向延伸,并位于卷芯部的内部,排气通道与第一排气孔和第二排气孔连通;
5、其中,第一方向、第二方向与卷芯部的高度方向两两垂直。
6、作为一种可选的实施方式,第二结构体为两个,两个第二结构体均叠设于第一结构体沿第一方向的同一侧,且第一结构体的沿第二方向的相对两侧边缘分别与一个第二结构体的沿第二方向的一侧边缘对应连接。
7、作为一种可选的实施方式,第一结构体的沿第二方向的两个边缘分别形成为第一边缘部和第二边缘部;
8、两个第二结构体分别构造为沿第二方向相邻排布的第一子板和第二子板,第一子板与第一边缘部一体形成,第二子板与第二边缘部一体形成。
9、作为一种可选的实施方式,第一子板的背离第一边缘部的边缘设有第一配合槽,第二子板的背离第二边缘部的端部设有第二凸出部;
10、第二凸出部容置于第一配合槽中。
11、作为一种可选的实施方式,卷芯部包括依次层叠的第一隔膜、第一极片、第二隔膜以及极性与第一极片相反的第二极片,排气件位于第一隔膜的背离第一极片的一侧,并位于第一隔膜的卷绕起始端。
12、作为一种可选的实施方式,
13、第一子板和第一边缘部的交界位置处,背离排气通道一侧的外侧表面设有倒圆角结构;
14、第二子板和第二边缘部的交界位置处,背离排气通道一侧的外侧表面设有倒圆角结构。
15、作为一种可选的实施方式,排气件中,至少有部分第一排气孔和第二排气孔错开设置。
16、作为一种可选的实施方式,排气件还包括多个支撑柱,多个支撑柱位于排气通道中;
17、支撑柱一端连接于第一结构体,另一端支撑于第二结构体。
18、作为一种可选的实施方式,多个支撑柱、多个第一排气孔和多个第二排气孔均阵列排布;
19、将第二结构体向第一结构体投影时,任意一列第二排气孔的投影均位于相邻的两列第一排气孔之间,任意一行第二排气孔的投影均位于相邻的两行第一排气孔之间;和/或
20、在支撑柱的任意一列中,相邻两个支撑柱之间均设有一个第一排气孔,在支撑柱的任意一行中,相邻两个支撑柱之间均设有一个第一排气孔。
21、作为一种可选的实施方式,排气件还包括多条支撑肋,多个支撑肋位于排气通道中,且沿卷芯部的高度方向延伸;
22、支撑肋一端连接于第一结构体,另一端支撑于第二结构体。
23、第二方面,本申请公开了一种电池,电池包括上述的电极组件。
24、第三方面,本申请公开了一种电池包,包括上述的电池。
25、第四方面,本申请公开了一种用电设备,包括上述的电池包,电池包用于为用电设备供电。
26、与现有技术相比,本申请的有益效果是:
27、本申请中,通过设置排气件,卷芯部卷绕于排气件上,排气件包括第一结构体和第二结构体,第一结构体上贯穿设有多个第一排气孔,第二结构体上贯穿设有多个第二排气孔,第一结构体和第二结构体之间限定出排气通道,排气通道沿着卷芯部的高度方向延伸,并位于卷芯部的内部,排气通道与第一排气孔和第二排气孔连通。在热失控等情况下,卷芯部内部产生的反应气体,可以通过第一排气孔和第二排气孔进入到排气通道内,由于排气通道沿着卷芯部的高度方向延伸,反应气体可以沿着排气通道流动并从排气通道的两端侧排出卷芯部内部,这相当于增加了卷芯部的导气性,使得卷芯部内部在热失控时产生的气体可以及时排出,从而避免电极组件内部气压骤增引起的爆炸事故,提高了电池的安全性。
1.一种电极组件,其特征在于,包括排气件和卷绕于所述排气件上的卷芯部;
2.根据权利要求1所述的电极组件,其特征在于,所述第二结构体为两个,两个所述第二结构体均叠设于所述第一结构体沿所述第一方向的同一侧,且所述第一结构体的沿所述第二方向的相对两侧边缘分别与一个所述第二结构体的沿所述第二方向的一侧边缘对应连接。
3.根据权利要求2所述的电极组件,其特征在于,所述第一结构体的沿所述第二方向的所述两个边缘分别形成为第一边缘部和第二边缘部;
4.根据权利要求3所述的电极组件,其特征在于,所述第一子板的背离所述第一边缘部的边缘设有第一配合槽,所述第二子板的背离所述第二边缘部的端部设有第二凸出部;
5.根据权利要求3所述的电极组件,其特征在于,所述卷芯部包括依次层叠的第一隔膜、第一极片、第二隔膜以及极性与第一极片相反的第二极片,所述排气件位于所述第一隔膜的背离所述第一极片的一侧,并位于所述第一隔膜的卷绕起始端。
6.根据权利要求5所述的电极组件,其特征在于,所述第一子板和所述第一边缘部的交界位置处,背离所述排气通道一侧的外侧表面设有倒圆角结构;
7.根据权利要求1-6中任一项所述的电极组件,其特征在于,所述排气件中,至少有部分所述第一排气孔和所述第二排气孔错开设置。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的电极组件,其特征在于,所述排气件还包括多个支撑柱,所述多个所述支撑柱位于所述排气通道中;
9.根据权利要求8所述的电极组件,其特征在于,多个所述支撑柱、多个所述第一排气孔和多个所述第二排气孔均阵列排布;
10.根据权利要求1-6中任一项所述的电极组件,其特征在于,所述排气件还包括多条支撑肋,所述多个所述支撑肋位于所述排气通道中,且沿所述卷芯部的高度方向延伸;
11.一种电池,其特征在于,所述电池包括如上述权利要求1-10任一项所述的电极组件。
12.一种电池包,其特征在于,包括至少一个权利要求11中所述的电池。
13.一种储能装置,其特征在于,包括权利要求12所述的电池包。
14.一种储能系统,其特征在于,包括权利要求13所述的储能装置。
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