CN116759627A - 电芯、电池及用电设备 - Google Patents

电芯、电池及用电设备 Download PDF

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CN116759627A CN202311037501.2A CN202311037501A CN116759627A CN 116759627 A CN116759627 A CN 116759627A CN 202311037501 A CN202311037501 A CN 202311037501A CN 116759627 A CN116759627 A CN 116759627A
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Abstract

一种电芯、电池及用电设备。电芯包括电极组件、壳体和胶膜。电极组件容纳于壳体内部。壳体包括外表面和内表面,外表面背离电极组件,内表面朝向电极组件。外表面和内表面两者中的其中一者设有沿第一方向凹陷的泄压槽,第一方向垂直于外表面。胶膜粘接于壳体,沿第一方向,泄压槽的投影和胶膜的投影至少部分重叠。胶膜被配置为在壳体内部的温度达到第一阈值时熔融或与壳体之间的粘性减弱。上述电芯中,胶膜具有高延展特性,在壳体内的温度未达到第一阈值时能够提高壳体对应泄压槽的位置的结构强度,进而提高电芯的抗冲击性能。在壳体内的温度达到第一阈值时,胶膜粘性减弱或熔融,以便于胶膜从壳体对应泄压槽的位置脱离,进而便于电芯及时泄压。

Description

电芯、电池及用电设备
技术领域
本申请涉及储能技术领域,特别涉及一种电芯、电池及用电设备。
背景技术
现有硬壳电芯中,壳体通常采用泄压槽作为泄压结构。当电芯在跌落或其他状态下受到外力冲击时,壳体对应泄压槽的位置在外力的冲击下容易破裂,导致抗冲击性能较弱。
发明内容
鉴于上述状况,有必要提供一种电芯,能够及时泄压且提高抗冲击性能。
本申请的实施例提供一种电芯,电芯包括电极组件、壳体和胶膜。电极组件容纳于壳体内部。壳体包括外表面和内表面,外表面背离电极组件,内表面朝向电极组件。外表面和内表面两者中的其中一者设有沿第一方向凹陷的泄压槽,第一方向垂直于外表面。胶膜粘接于壳体,沿第一方向,泄压槽的投影和胶膜的投影至少部分重叠。胶膜被配置为在壳体内部的温度达到第一阈值时熔融或与壳体之间的粘性减弱。
上述电芯中,胶膜具有高延展特性,在壳体内的温度未达到第一阈值时能够提高壳体对应泄压槽的位置的结构强度,降低壳体对应泄压槽的位置在外力的冲击下破裂的风险,进而提高电芯的抗冲击性能。并且,在壳体内的温度达到第一阈值时,胶膜粘性减弱或熔融,以便于胶膜从壳体对应泄压槽的位置脱离,降低胶膜对壳体沿泄压槽破裂形成泄压通道产生干扰的风险,进而便于电芯及时泄压。
本申请的一些实施例中,壳体对应泄压槽的位置为薄弱部,薄弱部被配置为在壳体内部的温度达到第二阈值时在壳体内部的压力作用下破裂。胶膜粘接于内表面,沿第一方向,胶膜位于电极组件和薄弱部之间,用于提高薄弱部的结构强度且在薄弱部和电极组件之间起到缓冲作用,降低薄弱部在外力的冲击下破裂的风险,进而提高电芯的抗冲击性能。第一阈值小于或等于第二阈值,以便于胶膜在薄弱部破裂形成泄压通道之前从薄弱部上脱离,降低胶膜对薄弱部破裂形成泄压通道产生干扰的风险,进而便于电芯及时泄压。
本申请的一些实施例中,第一阈值的范围为60℃至110℃;第二阈值的范围为100℃至150℃。当第一阈值过低时(低于60℃),容易导致胶膜在电芯的正常使用温度下从薄弱部上脱离,影响电芯的抗冲击性能;当第一阈值过高时(高于110℃),容易导致胶膜在壳体产生内热失控时仍粘接于薄弱部,影响薄弱部破裂形成泄压通道,不利于电芯及时泄压。通过限制第一阈值的范围为60℃至110℃,使电芯能够及时泄压且提高抗冲击性能。当第二阈值过低时(低于100℃),容易导致薄弱部在电芯的正常使用温度下破裂,影响电芯的正常使用;当第二阈值过高时(高于150℃),容易导致壳体内产生热失控且无法及时泄压,使电芯出现起火、爆炸等风险。通过限制第二阈值的范围为100℃至150℃,既不会影响电芯的正常使用,又能够使电芯及时泄压,降低电芯出现起火、爆炸等风险,提高电芯的安全性。
本申请的一些实施例中,第二阈值和第一阈值的差值范围为15℃至25℃。当第二阈值和第一阈值的差值过小时(小于15℃),容易导致壳体内的温度从第一阈值升高至第二阈值的时长较短,使胶膜在薄弱部破裂之前无法及时从薄弱部上脱离,影响电芯及时泄压。当第二阈值和第一阈值的差值过大时(大于25℃),容易导致壳体内的温度从第一阈值升高至第二阈值的时长较长,使胶膜过早从薄弱部上脱离,影响电芯的抗冲击性能。
本申请的一些实施例中,胶膜的一侧与薄弱部粘接,胶膜的另一侧与电极组件粘接,以限制电极组件在壳体内部的位置,降低电极组件在壳体内部窜动导致电芯电压降低及短路的风险。
本申请的一些实施例中,沿第一方向,胶膜的厚度范围为0.01mm至0.5mm。当胶膜的厚度过小时(小于0.01mm),容易导致胶膜的缓冲性能较弱,影响电芯的抗冲击性能;当胶膜的厚度过大时(大于0.5mm),容易导致胶膜在壳体内部占用较大空间而影响电芯的能量密度。通过限制胶膜的厚度范围为0.01mm至0.5mm,能够提高电芯的抗冲击性能且有利于提高电芯的能量密度。
本申请的一些实施例中,胶膜的数量为多个,多个胶膜沿第一方向层叠设置,以进一步提高薄弱部的结构强度。
本申请的一些实施例中,沿第一方向观察,泄压槽包括相互连接的第一槽段和第二槽段,沿第一方向,第一槽段的投影位于胶膜的投影范围内,第二槽段的投影与胶膜的投影不重叠。
本申请的一些实施例中,沿泄压槽的延伸方向,泄压槽的长度L1等于第一槽段和第二槽段的长度之和,第一槽段的长度为L2,L2和L1的比值范围满足:L2/L1≥1/5,以便于胶膜粘接于薄弱部的应力集中部位,降低胶膜粘接的范围较小导致应力集中部位的结构强度较弱的风险。
本申请的一些实施例中,第二槽段包括间隔设置的第一部分和第二部分,第一部分和第二部分分别连接于第一槽段的两端,以便于使薄弱部对应第一槽段的位置为薄弱部的应力集中部位。
本申请的一些实施例中,沿第一方向,泄压槽的投影位于胶膜的投影范围内,以便于胶膜粘接且覆盖薄弱部,提高薄弱部的结构强度,且提高薄弱部和电极组件之间的缓冲面积。
本申请的一些实施例中,沿第一方向,壳体厚度为H1,泄压槽的深度为H2,H2和H1的比值范围满足:40%≤H2/H1≤95%。当H2和H1的比值过低时(低于40%),容易导致薄弱部的厚度较大,容易导致薄弱部在壳体内部的温度达到第二阈值时仍不破裂形成泄压通道,进而导致泄压不及时,使电芯出现起火、爆炸等风险;当H2和H1的比值过高时(低于95%),容易使薄弱部的厚度较小,容易出现薄弱部在振动环境中或在壳体内部温度未达到第一阈值时就破裂,影响电芯的使用寿命。通过限制40%≤H2/H1≤95%,既不会影响电芯的使用寿命,又能够使电芯及时泄压。
本申请的一些实施例中,H2和H1的比值范围满足:60%≤H2/H1≤90%,以进一步减小对电芯使用寿命的影响,且能够使电芯及时泄压。
本申请的一些实施例中,泄压槽包括两个侧壁,沿泄压槽的宽度方向,两个侧壁远离薄弱部的端部的间距范围为0.02mm至0.5mm。当间距较窄时(小于0.02mm),不利于加工装置伸入壳体内加工成型泄压槽;当间距较宽时(大于0.5mm),容易导致壳体整体结构强度较弱,影响电芯的使用寿命。通过限制间距为0.02mm至0.5mm,既不会影响电芯的使用寿命,又能便于加工成型泄压槽。
本申请的一些实施例中,泄压槽在垂直于其延伸方向的截面呈C字形、V字形、U形、梯形中的一种。
本申请的一些实施例中,壳体设有应力集中区域,泄压槽位于壳体的应力集中区域内,以便于薄弱部在壳体内部的温度达到第二阈值时破裂形成泄压通道,使电芯能够及时泄压。
本申请的实施例还提供一种电池,包括上述实施例中的任意一种电芯。
本申请的实施例还提供一种用电设备,包括上述实施例中的任意一种电芯或上述实施例中的任意一种电池。
上述电芯、电极及用电设备中,胶膜具有高延展特性,在壳体内的温度未达到第一阈值时能够提高壳体对应泄压槽的位置的结构强度,降低壳体对应泄压槽的位置在外力的冲击下破裂的风险,进而提高电芯的抗冲击性能。并且,在壳体内的温度达到第一阈值时,胶膜粘性减弱或熔融,以便于胶膜从壳体对应泄压槽的位置脱离,降低胶膜对壳体沿泄压槽破裂形成泄压通道产生干扰的风险,进而便于电芯及时泄压。
附图说明
图1是本申请的一个实施例中电芯的结构示意图。
图2是本申请的一个实施例中电芯的拆分结构示意图。
图3是图1沿剖面线III-III的剖视图。
图4是本申请的一个实施例中胶膜处于第一位置的壳体平面图。
图5是本申请的一个实施例中胶膜处于第二位置的壳体平面图。
图6是本申请的一个实施例中用电设备的结构示意图。
主要元件符号说明
电芯 100
电池 200
用电设备 300
电极组件 10
极柱 15
第一集流构件 16
第二集流构件 17
壳体 20
外表面 20a
内表面 20b
应力集中区域 20c
泄压槽 21
第一槽段 211
第二槽段 212
第一部分 212a
第二部分 212b
侧壁 213
开口 214
薄弱部 22
载体 23
端盖 24
凹部 241
胶膜 30
粘接膜 40
第一方向 Z
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述,显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。
需要说明的是,当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中设置的元件。当一个元件被认为是“设置”在另一个元件,它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中设置的元件。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
应理解的是,考虑实际加工公差的因素,本申请的技术方案中术语“垂直”用于描述两个部件之间的理想状态。实际生产或使用的状态中,两个部件之间可以存在近似于垂直的状态。举例来说,结合数值描述,垂直可以指代两直线之间夹角范围在90°±10°之间,垂直也可以指代两平面的二面角范围在90°±10°之间,垂直还可以指代直线与平面之间的夹角范围在90°±10°之间。被描述“垂直”的两个部件可以不是绝对的直线、平面,也可以大致呈直线或平面,从宏观来看整体延伸方向为直线或平面即可认为部件为“直线”或“平面”。
本申请的实施例提供一种电芯,电芯包括电极组件、壳体和胶膜。电极组件容纳于壳体内部。壳体包括外表面和内表面,外表面背离电极组件,内表面朝向电极组件。外表面和内表面两者中的其中一者设有沿第一方向凹陷的泄压槽,第一方向垂直于外表面。胶膜粘接设置于壳体,沿第一方向,泄压槽的投影和胶膜的投影至少部分重叠。胶膜被配置为在壳体内部的温度达到第一阈值时熔融或与壳体之间的粘性减弱。
上述电芯中,胶膜具有高延展特性,在壳体内的温度未达到第一阈值时能够提高壳体对应泄压槽的位置的结构强度,降低壳体对应泄压槽的位置在外力的冲击下破裂的风险,提高电芯的抗冲击性能。并且,在壳体内的温度达到第一阈值时,胶膜粘性减弱或熔融,以便于胶膜从壳体对应泄压槽的位置脱离,降低胶膜对壳体沿泄压槽破裂形成泄压通道产生干扰的风险,进而便于电芯及时泄压。
下面结合附图,对本申请的实施例作进一步的说明。
请一并参阅图1和图2,本申请的一实施例提供一种电芯100,包括电极组件10、壳体20和胶膜30。电极组件10用于将化学能转化为电能,电极组件10包括依序设置的正极极片、隔离膜和负极极片。可选地,正极极片、隔离膜和负极极片卷绕设置或堆叠设置。
壳体20为空心结构,电极组件10容纳于壳体20内部。壳体20包括外表面20a和内表面20b。外表面20a背离电极组件10,内表面20b朝向电极组件10。
请一并参阅图3,外表面20a和内表面20b两者中的其中一者设有沿第一方向Z凹陷的泄压槽21。其中,第一方向Z垂直于外表面20a。壳体20被配置为在壳体20内部的压力达到压力阈值时沿着泄压槽21破裂形成泄压通道。
胶膜30粘接于壳体20且邻近泄压槽21。沿第一方向Z,泄压槽21的投影和胶膜30的投影至少部分重叠。胶膜30被配置为在壳体20内部的温度达到第一阈值时熔融或与壳体20之间的粘性减弱,以便于胶膜30从壳体20对应泄压槽21的位置脱离,降低胶膜30对壳体20沿泄压槽21破裂形成泄压通道产生干扰的风险,进而便于电芯100及时泄压。
可选地,第一阈值可以是胶膜30的熔点温度,胶膜30熔融以使胶膜30与壳体20对应泄压槽21的位置之间粘接力减弱。
胶膜30由热灵敏性高分子材质材料制成。可选地,材料可以为聚丙烯、聚乙烯、丁基橡胶、丙烯酸胶、改性的聚烯烃、SIS橡胶(Styrene-Isoprene-Styrene Rubber、丁苯橡胶-顺丁-异戊二烯橡胶),亚克力胶等中的至少一种。
上述电芯100中,胶膜30具有高延展特性,在壳体20内的温度未达到第一阈值时能够提高壳体20对应泄压槽21的位置的结构强度,降低壳体20对应泄压槽21的位置在外力的冲击下破裂的风险,进而提高电芯100的抗冲击性能。并且,在壳体20内的温度达到第一阈值时,胶膜30粘性减弱或熔融,以便于胶膜30从壳体20对应泄压槽21的位置脱离,降低胶膜30对壳体20沿泄压槽21破裂形成泄压通道产生干扰的风险,进而便于电芯100及时泄压。
在一些实施例中,壳体20对应泄压槽21的位置为薄弱部22。具体地,泄压槽21与外表面20a和内表面20b两者中的另外一者界定出薄弱部22。薄弱部22被配置为在壳体20内部的温度达到第二阈值时在壳体20内部的压力作用下破裂形成泄压通道,以使电芯100能够及时泄压,降低电芯100出现起火、爆炸等风险,提高电芯100的安全性。需要说明的是,壳体20内部的温度和压力呈正相关,当壳体20内部的温度达到第二阈值时壳体20内部的压力也达到压力阈值。
可选地,外表面20a设有沿第一方向Z凹陷的泄压槽21,泄压槽21与内表面20b界定出薄弱部22;或内表面20b设有沿第一方向Z凹陷的泄压槽21,泄压槽21与外表面20a界定出薄弱部22。
可以理解的是,在其他实施例中,外表面20a和内表面20b均设有泄压槽21,两个泄压槽21之间界定出薄弱部22。
胶膜30粘接于内表面20b,沿第一方向Z,胶膜30位于电极组件10和薄弱部22之间,用于提高薄弱部22的结构强度且在薄弱部22和电极组件10之间起到缓冲作用,降低薄弱部22在外力的冲击下破裂的风险,进而提高电芯100的抗冲击性能。第一阈值小于或等于第二阈值,以便于胶膜30在薄弱部22破裂形成泄压通道之前从薄弱部22上脱离,降低胶膜30对薄弱部22破裂形成泄压通道产生干扰的风险,进而便于电芯100及时泄压。
可以理解的是,在其他实施例中,胶膜30粘接于外表面20a,壳体20用于将壳体20内的热量传递至胶膜30,胶膜30被配置为在壳体20内部的温度达到第一阈值时粘性减弱或熔融,以便于在薄弱部22破裂形成泄压通道之前从薄弱部22上脱离。
请继续参阅图1和图2,在一些实施例中,电芯100还包括极柱15。壳体20由导电的金属材料制成。极柱15连接于壳体20且与壳体20绝缘设置。壳体20和极柱15分别电连接于电极组件10。极柱15电连接于正极极片且呈正极极性。壳体20电连接于负极极片且呈负极极性。具体地,电极组件10具有正极极耳和负极极耳,极柱15通过第一集流构件16电连接于正极极耳,壳体20通过第二集流构件17电连接于负极极耳。
请继续参阅图1至图3,在一些实施例中,第一阈值的范围为60℃至110℃。当第一阈值过低时(低于60℃),容易导致胶膜30在电芯100的正常使用温度下从薄弱部22上脱离,影响电芯100的抗冲击性能;当第一阈值过高时(高于110℃),容易导致胶膜30在壳体20产生内热失控时仍粘接于薄弱部22,影响薄弱部22破裂形成泄压通道,不利于电芯100及时泄压。通过限制第一阈值的范围为60℃至110℃,使电芯100能够及时泄压且提高抗冲击性能。
可选地,第一阈值可以为60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、105℃、110℃、以及60℃至110℃范围内其它任意数值中的一个。
请继续参阅图1至图3,在一些实施例中,第二阈值的范围为100℃至150℃。当第二阈值过低时(低于100℃),容易导致薄弱部22在电芯100的正常使用温度下破裂,影响电芯100的正常使用;当第二阈值过高时(高于150℃),容易导致壳体20内产生热失控且无法及时泄压,使电芯100出现起火、爆炸等风险。通过限制第二阈值的范围为100℃至150℃,既不会影响电芯100的正常使用,又能够使电芯100及时泄压,降低电芯100出现起火、爆炸等风险,提高电芯100的安全性。
可选地,第二阈值可以为100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、以及100℃至150℃范围内其它任意数值中的一个。
在一些实施例中,第二阈值和第一阈值的差值范围为15℃至25℃,当第二阈值和第一阈值的差值过小时(小于15℃),容易导致壳体20内的温度从第一阈值升高至第二阈值的时长较短,使胶膜30在薄弱部22破裂之前无法及时从薄弱部22上脱离,影响电芯100及时泄压。当第二阈值和第一阈值的差值过大时(大于25℃),容易导致壳体20内的温度从第一阈值升高至第二阈值的时长较长,使胶膜30过早从薄弱部22上脱离,影响电芯100的抗冲击性能。
请继续参阅图3,在一些实施例中,胶膜30的一侧与薄弱部22粘接,胶膜30的另一侧与电极组件10粘接,以限制电极组件10在壳体20内部的位置,降低电极组件10在壳体20内部窜动导致电芯100电压降低及短路的风险。
在一些实施例中,沿第一方向Z,胶膜30的厚度范围为0.01mm至0.5mm。当胶膜30的厚度过小时(小于0.01mm),容易导致胶膜30的缓冲性能较弱,影响电芯100的抗冲击性能;当胶膜30的厚度过大时(大于0.5mm),容易导致胶膜30在壳体20内部占用较大空间而影响电芯100的能量密度。通过限制胶膜30的厚度范围为0.01mm至0.5mm,能够提高电芯100的抗冲击性能且有利于提高电芯100的能量密度。
可选地,胶膜30的厚度可以为0.01mm、0.02mm、0.03mm、0.04mm、0.05mm、0.1mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm、0.35mm、0.4mm、0.45mm、0.5mm、以及0.01mm至0.5mm范围内其它任意数值中的一个。
进一步地,胶膜30的厚度范围为0.02mm至0.2mm,进一步提高电芯100的抗冲击性能且有利于提高电芯100的能量密度。
在一些实施例中,胶膜30的数量为多个,多个指的是两个或两个以上,多个胶膜30沿第一方向Z层叠设置,以进一步提高薄弱部22的结构强度,且在薄弱部22和电极组件10之间起到缓冲作用。
可选地,胶膜30的数量为2个、3个、4个、5个等。
请参阅图4,在一些实施例中,沿第一方向Z观察,泄压槽21是沿弧线延伸的圆弧形槽。可以理解的是,在其他实施例中,泄压槽21可以是沿直线延伸的直线形槽,也可以是沿直线和弧线的组合线条延伸的弯折形槽。
在一些实施例中,沿第一方向Z观察,泄压槽21包括相互连接的第一槽段211和第二槽段212,沿第一方向Z,第一槽段211的投影位于胶膜30的投影范围内,第二槽段212的投影与胶膜30的投影不重叠。其中薄弱部22对应第一槽段211的位置为薄弱部22的应力集中部位,相较于薄弱部22对应第二槽段212的位置更容易在外力的冲击下破裂。通过胶膜30粘接于薄弱部22的应力集中部位,提高应力集中部位的结构强度,且减少胶膜30在壳体20内部占用较大空间,有利于提高电芯100的能量密度。
沿泄压槽的延伸方向,泄压槽21的长度L1等于第一槽段和第二槽段的长度之和,第一槽段211的长度为L2,L2和L1的比值范围满足:L2/L1≥1/5,以便于胶膜30粘接于薄弱部22的应力集中部位,降低胶膜30粘接的范围较小导致应力集中部位的结构强度较弱的风险。
在一些实施例中,第二槽段212包括间隔设置的第一部分212a和第二部分212b,第一部分212a和第二部分212b分别连接于第一槽段211的两端,以便于使薄弱部22对应第一槽段211的位置为薄弱部22的应力集中部位。
在一些实施例中,电芯100还包括粘接膜40,粘接膜40粘接于电极组件10周侧且不与胶膜30重叠,粘接膜40还粘接于壳体20内部,以限制电极组件10在壳体20内部的位置,降低电极组件10在壳体20内部窜动导致电芯100电压降低及冲击短路的风险。
请参阅图5,在一些实施例中,沿第一方向Z,泄压槽21的投影位于胶膜30的投影范围内,以便于胶膜30粘接且覆盖薄弱部22,提高薄弱部22的结构强度,且提高薄弱部22和电极组件10之间的缓冲面积。
请再次参阅图3,在一些实施例中,壳体20包括多个壳壁,多个壳壁围合形成容纳电极组件10的空间,泄压槽21设置于其中一个或多个壳壁上。沿第一方向Z,壳体20厚度为H1,即设有泄压槽21的壳壁的厚度为H1,泄压槽21的深度为H2,H2和H1的比值范围满足:40%≤H2/H1≤95%。当H2和H1的比值过低时(低于40%),容易导致薄弱部22的厚度较大,容易导致薄弱部22在壳体20内部的温度达到第二阈值时仍不破裂形成泄压通道,进而导致泄压不及时,使电芯100出现起火、爆炸等风险;当H2和H1的比值过高时(低于95%),容易使薄弱部22的厚度较小,容易出现薄弱部22在振动环境中或在壳体20内部温度未达到第一阈值时就破裂,影响电芯100的使用寿命。通过限制40%≤H2/H1≤95%,既不会影响电芯100的使用寿命,又能够使电芯100及时泄压。
进一步地,H2和H1的比值范围满足:60%≤H2/H1≤90%,以进一步减小对电芯100使用寿命的影响,且能够使电芯100及时泄压。
请再次参阅图3,在一些实施例中,泄压槽21包括两个侧壁213,两个侧壁213相互面向设置,两个侧壁213远离薄弱部22的端部形成泄压槽21的开口214。沿泄压槽21的宽度方向,两个侧壁213远离薄弱部22的端部的间距W的范围为0.02mm至0.5mm,以使开口214的宽度范围为0.02mm至0.5mm。当间距W较窄时(小于0.02mm),不利于加工装置伸入壳体20内加工成型泄压槽21;当间距W较宽时(大于0.5mm),容易导致壳体20整体结构强度较弱,影响电芯100的使用寿命。通过限制间距W为0.02mm至0.5mm,既不会影响电芯100的使用寿命,又能便于加工成型泄压槽21。
可选地,间距W可以为0.02mm、0.03mm、0.04mm、0.05mm、0.1mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm、0.35mm、0.4mm、0.45mm、0.5mm、以及0.02mm至0.5mm范围内其它任意数值中的一个。
进一步地,间距W的范围为0.05mm至0.3mm,进一步减小对电芯100使用寿命的影响,且便于加工成型泄压槽21。
可选地,泄压槽21在垂直于其延伸方向的截面呈C字形、V字形、U形、梯形中的一种。
请再次参阅图3,在一些实施例中,两个侧壁213均为倾斜平面,沿泄压槽21的深度方向,两个侧壁213之间的距离逐渐减小,形成倒置的梯形形状或V字形,这种结构有利于减小薄弱部22的宽度,使得薄弱部22在壳体20内部的温度达到第二阈值时破裂形成泄压通道。
在一些实施例中,两个侧壁213均为弧形面,两个弧形面之间的距离逐渐减小,形成C字形。
在一些实施例中,每个侧壁213包括沿第一方向Z依次连接的竖直面和弧形面,两个数值面沿泄压槽21的宽度方向相对设置,沿泄压槽21的深度方向,两个弧形面之间的距离逐渐减小,形成U字形。
请再次参阅图1和图2,在一些实施例中,壳体20设有应力集中区域20c,泄压槽21位于壳体20的应力集中区域20c内,以便于薄弱部22在壳体20内部的温度达到第二阈值时破裂形成泄压通道,使电芯100能够及时泄压。具体地,壳体20包括载体23和端盖24,载体23为一端形成开口的空心结构,端盖24的形状与载体23的形状相适配,端盖24盖合于载体23的开口以形成容纳电极组件10的空间。泄压槽21设置于端盖24上。沿第一方向Z观察,端盖24设有凹部241,凹部241周侧的区域为壳体20的应力集中区域20c,泄压槽21是沿弧线延伸的圆弧形槽,泄压槽21围设于凹部241周侧。
可以理解的是,在其他实施例中,泄压槽21设置于载体23上。
请参阅图6,本申请的一实施例还提供一种电池200,包括上述任一实施例中的电芯100。
在一些实施例中,电池200包括电路板组件,电路板组件电连接于电芯100,以监控并关于电芯100的充放电。
请参阅图6,本申请的一实施例还提供一种用电设备300,包括上述任一实施例中的电芯100或上述任一实施例中的电池200。用电设备300可以是车辆、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。
综上,上述电芯100、电池200及用电设备300中,胶膜30具有高延展特性,在壳体20内的温度未达到第一阈值时能够提高壳体20对应泄压槽21的位置的结构强度,降低壳体20对应泄压槽21的位置在外力的冲击下破裂的风险,进而提高电芯100的抗冲击性能。并且,在壳体20内的温度达到第一阈值时,胶膜30粘性减弱或熔融,以便于胶膜30从壳体20对应泄压槽21的位置脱离,降低胶膜30对壳体20沿泄压槽21破裂形成泄压通道产生干扰的风险,进而便于电芯100及时泄压。
另外,本领域技术人员还可在本申请精神内做其它变化,当然,这些依据本申请精神所做的变化,都应包含在本申请所公开的范围。

Claims (18)

1.一种电芯,其特征在于,所述电芯包括
电极组件;
壳体,所述电极组件容纳于所述壳体内部,所述壳体包括外表面和内表面,所述外表面背离所述电极组件,所述内表面朝向所述电极组件,所述外表面和所述内表面两者中的其中一者设有沿第一方向凹陷的泄压槽,所述第一方向垂直于所述外表面;及
胶膜,粘接于所述壳体,沿所述第一方向,所述泄压槽的投影和所述胶膜的投影至少部分重叠,所述胶膜被配置为在所述壳体内部的温度达到第一阈值时熔融或与所述壳体之间的粘性减弱。
2.如权利要求1所述的电芯,其特征在于,所述壳体对应所述泄压槽的位置为薄弱部,所述薄弱部被配置为在所述壳体内部的温度达到第二阈值时在所述壳体内部的压力作用下破裂,所述胶膜粘接于所述内表面,沿所述第一方向,所述胶膜位于所述电极组件和所述薄弱部之间,所述第一阈值小于或等于所述第二阈值。
3.如权利要求2所述的电芯,其特征在于,所述第一阈值的范围为60℃至110℃;所述第二阈值的范围为100℃至150℃。
4.如权利要求3所述的电芯,其特征在于,所述第二阈值和所述第一阈值的差值范围为15℃至25℃。
5.如权利要求2所述的电芯,其特征在于,所述胶膜的一侧与所述薄弱部粘接,所述胶膜的另一侧与所述电极组件粘接。
6.如权利要求1所述的电芯,其特征在于,沿所述第一方向,所述胶膜的厚度范围为0.01mm至0.5mm。
7.如权利要求1所述的电芯,其特征在于,所述胶膜的数量为多个,多个所述胶膜沿所述第一方向层叠设置。
8.如权利要求1所述的电芯,其特征在于,沿所述第一方向观察,所述泄压槽包括相互连接的第一槽段和第二槽段,沿所述第一方向,所述第一槽段的投影位于所述胶膜的投影范围内,所述第二槽段的投影与所述胶膜的投影不重叠。
9.如权利要求8所述的电芯,其特征在于,沿所述泄压槽的延伸方向,所述泄压槽的长度L1等于所述第一槽段和所述第二槽段的长度之和,所述第一槽段的长度为L2,L2和L1的比值范围满足:L2/L1≥1/5。
10.如权利要求9所述的电芯,其特征在于,所述第二槽段包括间隔设置的第一部分和第二部分,所述第一部分和所述第二部分分别连接于所述第一槽段的两端。
11.如权利要求1所述的电芯,其特征在于,沿所述第一方向,所述泄压槽的投影位于所述胶膜的投影范围内。
12.如权利要求1所述的电芯,其特征在于,沿所述第一方向,所述壳体厚度为H1,所述泄压槽的深度为H2,H2和H1的比值范围满足:40%≤H2/H1≤95%。
13.如权利要求12所述的电芯,其特征在于,H2和H1的比值范围满足:60%≤H2/H1≤90%。
14.如权利要求2所述的电芯,其特征在于,所述泄压槽包括两个侧壁,沿所述泄压槽的宽度方向,两个所述侧壁远离所述薄弱部的端部的间距范围为0.02mm至0.5mm。
15.如权利要求14所述的电芯,其特征在于,所述泄压槽在垂直于其延伸方向的截面呈C字形、V字形、U形、梯形中的一种。
16.如权利要求1所述的电芯,其特征在于,所述壳体设有应力集中区域,所述泄压槽位于所述壳体的应力集中区域内。
17.一种电池,其特征在于,包括两个如权利要求1至15中任意一项所述的电芯。
18.一种用电设备,其特征在于,所述用电设备包括如权利要求1至16中任意一项所述的电芯或如权利要求17所述的电池。
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