[实用新型]二次电池、电池模组及电池包

说明书

本实用新型涉及一种二次电池、电池模组及电池包，该二次电池包括具有中空腔室的壳体和容置于中空腔室内的极芯组，极芯组包括至少一个极芯，壳体包括沿长度方向的壳体长度L1以及沿厚度方向的壳体厚度L2，壳体长度L1与壳体厚度L2满足关系式：3≤L1/L2≤10。本申请的技术方案可以实现极芯的灵活排布，提高壳体空间利用率；可以在一定体积下使二次电池的长薄化更加合理并且使壳体兼具足够的结构力学强度，利于二次电池在电池模组以及电池包内的灵活排布，提升电池包的体积能量密度，二次电池具有足够大的散热面积，内部热量能及时地传导至外部，防止热量在壳体内聚集，本申请可以提升二次电池整体的安全性。

技术领域

本实用新型主要涉及电池技术领域，具体地涉及一种二次电池、电池模组及电池包。

背景技术

在可再生清洁能源的开发过程中，二次电池中最具代表性的锂离子电池由于其能量密度高以及周期寿命长等优点被广泛应用于电动汽车、便捷式电子产品以及绿色电网储能等领域。然而二次电池不可避免地需要使用易挥发和易燃成分，含有二次电池如锂离子电池的设备可能会发生燃烧爆炸等危险事故。例如电动汽车起火以及爆炸事故频发引起了人们对二次电池安全性的担忧，锂离子电池及其他二次电池如钠离子电池等的安全问题越来越受到重视。

目前在锂离子电池等二次电池的安全性研究上，通常采用包括外部保护和内部保护等方式来预防二次电池的安全隐患问题。外部保护设计例如设置安全通风口，以减少二次电池内部产生的气体压力，但该方法只能在一定程度上提高安全性，原因在于在非常短的时间内，二次电池内部的温度和压力可能突然增加，因此不容易被外部安全设备检测到。内部保护设计例如在电解质和电解液中加入功能性添加剂，包括热稳定材料和过充氧化还原保护剂等，以及增加热敏开关保护和提升隔膜热稳定性等措施。加入的功能性添加剂越多，对二次电池的极芯电化学性能影响不确定性就越大。

目前二次电池使用化学材料的比能量越来越高，极芯越做越大，内部空间设计更加极限，现有的内部和外部保护策略对二次电池安全性改善不到位，二次电池存在安全性能不佳的问题。

实用新型内容

本申请所要解决的技术问题是提供一种二次电池、电池模组及电池包，可以提升二次电池的安全性能，二次电池安全可靠性高。

本申请为解决上述技术问题而采用的技术方案是一种二次电池，包括具有中空腔室的壳体和容置于中空腔室内的极芯组，极芯组包括至少一个极芯，壳体包括沿长度方向的壳体长度L1以及沿厚度方向的壳体厚度L2，壳体长度L1与壳体厚度L2满足关系式：3≤L1/L2≤10。

在本申请的一实施例中，壳体还包括沿宽度方向的壳体宽度L3，壳体长度L1与壳体宽度L3满足关系式：1.7≤L1/L3≤3.2。

在本申请的一实施例中，壳体长度L1满足关系式：100mm≤L1≤400mm，壳体厚度L2满足关系式：10mm≤L2≤90mm，壳体宽度L3满足关系式：50mm≤L3≤240mm。

在本申请的一实施例中，壳体长度L1与壳体的体积V满足关系式：L1/V≤0.0005。

在本申请的一实施例中，壳体包括至少一个开口，壳体的外表面积S与二次电池的能量E满足关系式：0.001Wh/mm²≤E/S≤0.01Wh/mm²。

在本申请的一实施例中，二次电池的体积能量密度VED满足关系式：300Wh/L≤VED≤1000Wh/L。

在本申请的一实施例中，二次电池的体积能量密度VED满足关系式：400Wh/L≤VED≤800Wh/L。

在本申请的一实施例中，二次电池的重量能量密度WED满足关系式：100Wh/kg≤WED≤500Wh/kg。

在本申请的一实施例中，二次电池的重量能量密度WED满足关系式：200Wh/kg≤WED≤350Wh/kg。