【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池，具体涉及电芯及电池包。
技术介绍
1、随着锂离子电池技术的日益成熟，锂离子电池作为动力电池广泛应用于电动汽车和储能领域中，人们对锂离子电池的使用性能及安全性要求日益升高。
2、防爆阀的结构设计在电芯安全防控中起到至关重要的作用。当电芯发生热失控时，电芯内部会产生高压气体，通过防爆阀开启泄压。
3、而传统的电芯的防爆阀的设计形式往往出现无法满足开启压力的要求的情况，要么在设计压力下防爆阀还未开启，电芯内部的气体无法及时排出泄压，使得热失控蔓延，甚至导致起火爆炸，导致电芯安全性差；要么防爆阀提前开启，使得电芯提前报废失效，影响电芯使用寿命。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种电芯及电池包，以解决电芯的防爆阀和电芯设计开启压力不匹配导致电芯安全性差以及影响电芯使用寿命的问题。
2、第一方面，本专利技术提供了一种电芯，包括壳体、极组、盖板和防爆阀。壳体的至少一端敞口设置；极组设于壳体内；盖板设于壳体的敞口端；防爆阀位于壳体和/或盖板，壳体和/或盖板设有防爆阀，防爆阀包括刻痕，刻痕的半径为r，刻痕的长度占刻痕所在圆的周长的比值为x，0.5≤x≤0.95；采用以下公式计算防爆阀的开启压力p：
3、
4、其中，h为刻痕的残厚，τ为设有所述防爆阀的材料的剪切强度。
5、有益效果：通过将刻痕的长度占刻痕所在圆的周长的比值x控制在0.5至0.95的范围内，能够确保防爆阀在要求的气压下正常开启，保证
6、在一种可选的实施方式中，材料的剪切强度τ的范围是τ≥30mpa；和/或，刻痕的残厚h的范围为：h≥0.045mm；和/或，刻痕的半径r的范围为：2mm≤r≤50mm。
7、有益效果：将材料的剪切强度τ、刻痕的残厚h以及刻痕的半径r控制在上述范围内，能够保证防爆阀的安全性。
8、在一种可选的实施方式中，防爆阀设计值为：p±p1mpa，p1的取值范围是0.1 mpa ~0.3 mpa，p的取值范围是0.6 mpa ~3 mpa；根据材料体系的不同，防爆阀的开启压力p的取值不同，包括：
9、材料体系为lfp，p的取值为0.6 mpa或0.9 mpa；
10、材料体系为三元，p的取值为0.9 mpa、1.2 mpa或2.0 mpa；
11、材料体系为磷酸锰铁锂，p的取值范围为0.9 mpa ~1.2 mpa；
12、材料体系为无钴，p的取值为0.9 mpa；
13、材料体系为钠电，p的取值为0.9 mpa；
14、根据材料的状态的不同，防爆阀的开启压力p的取值不同，包括：
15、材料为固态，p的取值范围为0 mpa ~0.3 mpa；
16、材料为半固态，p的取值范围为0.1 mpa ~0.4 mpa。
17、有益效果：针对不同材料体系或状态，防爆阀的开启压力p取不同值或不同范围的值，能够适应不同材料特性，且保证电池的安全性。
18、在一种可选的实施方式中，盖板或壳体设有安装孔；电芯还包括集流盘，集流盘设于极组和盖板之间，或集流盘设于极组和壳体之间，集流盘的第一端面和极组的极耳导电连接，防爆阀设于集流盘的第二端面，且防爆阀通过安装孔外露。
19、有益效果：将防爆阀集成于集流盘，且在集流盘与电芯盖板或与壳体装配的状态下，防爆阀外露，保证防爆阀能够正常开启泄压，本专利技术将防爆阀与集流盘集成一体，减少了零部件数量，进而减小了装配工序，有利于提高电芯的生产效率。
20、在一种可选的实施方式中，集流盘包括集流盘本体，集流盘本体设有凸台，凸台穿设于安装孔，防爆阀设于凸台的端面。
21、有益效果：通过在集流盘本体上设置凸台，能够增强集流盘的强度，从而提高集流盘的过流能力，减少产热。将防爆阀集成于集流盘，且在集流盘与电芯盖板或与壳体装配的状态下，防爆阀外露，保证防爆阀能够正常开启泄压，本专利技术在通过凸台增加集流盘强度的同时，将防爆阀与集流盘集成一体，减少了零部件数量，进而减小了装配工序，有利于提高电芯的生产效率。
22、在一种可选的实施方式中，凸台的端面凸出于集流盘本体表面的高度为h，h≥1.2mm。
23、有益效果：这样既能保证集流盘具有较大的强度和刚度，同时，满足集流盘和电芯的盖板装配时，设于凸台的端面上的防爆阀能够显露在外，不被遮挡，保证在电芯发生热失控时开启泄压，保证电池的安全性。
24、在一种可选的实施方式中，凸台为中空结构；和/或，凸台设于集流盘本体的中部，集流盘本体围绕凸台间隔设有多个镂空结构。
25、有益效果：由于凸台为中空结构，能够在提升集流盘整体的强度的同时，满足电芯的轻量化设计。通过围绕凸台设置多个镂空结构，能够减小集流盘的重量，满足电芯的轻量化设计。
26、在一种可选的实施方式中，位于镂空结构两侧相邻的集流盘本体之间连接有加强筋。
27、有益效果：通过设置加强筋，将在镂空结构两侧相邻的集流盘本体连接，能够提升集流盘本体的强度和刚度。
28、在一种可选的实施方式中，加强筋为板状结构，加强筋的厚度为b，集流盘本体的厚度为t，则，0.2t≤b≤2t。
29、有益效果：加强筋设为板状结构，能够适应集流盘的结构。将加强筋的厚度b控制在大于0.2t和小于2t的范围内，能够提升集流盘本体的强度。
30、在一种可选的实施方式中，加强筋开设有至少一个过流孔。
31、有益效果：通过在加强筋上设置过流孔，过流孔可以用于电解液的渗入极组，防止电解液在加强筋上堆积，保证电解液的有效利用，以满足电芯的高倍率过流要求，进而保证电池的循环寿命。
32、第二方面，本专利技术还提供了一种电池包，包括以上技术方案中任一项的电芯。
33、有益效果：因为电池包包括电芯，具有与电芯相同的效果，在此不再赘述。
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1.一种电芯，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，材料的剪切强度τ的范围为：τ≥30Mpa；
3.根据权利要求1或2所述的电芯，其特征在于，防爆阀设计值为：P±P1MPa，P1的取值范围是0.1 MPa ~0.3 MPa，P的取值范围是0.6 MPa ~3 MPa；根据设有所述防爆阀的材料体系的不同，所述防爆阀的开启压力P的取值不同，包括：
4.根据权利要求1或2所述的电芯，其特征在于，所述盖板或所述壳体设有安装孔；所述电芯还包括集流盘，所述集流盘设于所述极组和所述盖板之间，或所述集流盘设于所述极组和所述壳体之间，所述集流盘的第一端面和所述极组的极耳导电连接，所述防爆阀设于所述集流盘的第二端面，且所述防爆阀通过所述安装孔外露。
5.根据权利要求4所述的电芯，其特征在于，所述集流盘包括集流盘本体，所述集流盘本体设有凸台，所述凸台穿设于所述安装孔，所述防爆阀设于所述凸台的端面。
6.根据权利要求5所述的电芯，其特征在于，所述凸台的端面凸出于所述集流盘本体的高度为H，H≥1.2mm。
7.
8.根据权利要求7所述的电芯，其特征在于，位于所述镂空结构两侧相邻的所述集流盘本体之间连接有加强筋；所述加强筋为板状结构，所述加强筋的厚度为B，所述集流盘本体的厚度为T，则，0.2T≤B≤2T。
9.根据权利要求8所述的电芯，其特征在于，所述加强筋开设有至少一个过流孔。
10.一种电池包，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的电芯。
...【技术特征摘要】
1.一种电芯，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，材料的剪切强度τ的范围为：τ≥30mpa；
3.根据权利要求1或2所述的电芯，其特征在于，防爆阀设计值为：p±p1mpa，p1的取值范围是0.1 mpa ~0.3 mpa，p的取值范围是0.6 mpa ~3 mpa；根据设有所述防爆阀的材料体系的不同，所述防爆阀的开启压力p的取值不同，包括：
4.根据权利要求1或2所述的电芯，其特征在于，所述盖板或所述壳体设有安装孔；所述电芯还包括集流盘，所述集流盘设于所述极组和所述盖板之间，或所述集流盘设于所述极组和所述壳体之间，所述集流盘的第一端面和所述极组的极耳导电连接，所述防爆阀设于所述集流盘的第二端面，且所述防爆阀通过所述安装孔外露。
5.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：李金成，徐同力，徐檑，李照华，王政，周杰，
申请(专利权)人：蜂巢能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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