CN217158476U - 外壳、电池单体、电池及用电设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种外壳、电池单体、电池及用电设备，属于电池技术领域。其中，外壳包括周壁和槽组。周壁用于围设于电极组件的周围。槽组包括沿周壁的周向设置于周壁上的多个第一槽，周壁被配置为在外壳内部的压力或温度达到阈值时沿着第一槽裂开，以泄放外壳内部的压力。其中，槽组还包括沿周向设置于周壁上的多个第二槽，沿周向，第二槽与第一槽交替设置，周壁在第二槽的位置的残留厚度大于周壁在第一槽的位置的残留厚度。第二槽与第一槽在周壁的周向上交替设置，第二槽的设置能够平衡周壁在成型第一槽时的形变量，使得周壁的形状更为规则，提高电池单体的装配质量，从而提高电池单体的使用寿命。

Description

外壳、电池单体、电池及用电设备

技术领域

本申请涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种外壳、电池单体、电池及用电设备。

背景技术

随着新能源技术的发展，电池的应用越来越广泛，例如应用在手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船、电动玩具汽车、电动玩具轮船、电动玩具飞机和电动工具等上。

电池单体作为储能元件，一般通过电极组件和电解液发生化学反应，从而输出电能。为提高电池的安全性，一般会在电池单体中设置泄压机构。在电池技术中，不仅需要考虑电池单体的安全性，也需要考虑电池单体的使用寿命。因此，如何提高电池单体的使用寿命是电池技术中一个亟待解决的问题。

实用新型内容

本申请实施例提供一种外壳、电池单体、电池及用电设备，能够有效提高电池单体的使用寿命。

第一方面，本申请实施例提供一种外壳，用于容纳电极组件，外壳包括周壁和槽组；周壁用于围设于所述电极组件的周围；槽组包括沿所述周壁的周向设置于周壁上的多个第一槽，所述周壁被配置为在所述外壳内部的压力或温度达到阈值时沿着所述第一槽裂开，以泄放所述外壳内部的压力；其中，所述槽组还包括沿所述周向设置于所述周壁上的多个第二槽，沿所述周向，所述第二槽与所述第一槽交替设置，所述周壁在所述第二槽的位置的残留厚度大于所述周壁在所述第一槽的位置的残留厚度。

上述技术方案中，周壁上设有与第一槽交替设置的第二槽，周壁在第二槽的位置的残留厚度大于周壁在第一槽的位置的残留厚度，周壁在第二槽的位置的抗破坏能力大于周壁在第一槽的位置的抗破坏能力，在外壳内部的压力或温度达到阈值时，周壁将沿着第一槽裂开，实现泄压，此时周壁并不会沿着第二槽裂开，第二槽的设置能够平衡周壁在成型第一槽时的形变量，使得周壁的形状更为规则，提高电池单体的装配质量，从而提高电池单体的使用寿命。

在一些实施例中，所述第二槽的深度小于所述第一槽的深度，以使所述周壁在所述第二槽的位置的残留厚度大于所述周壁在所述第一槽的位置的残留厚度。通过使第二槽的深度小于第一槽的深度，实现周壁在第二槽的位置的残留厚度大于周壁在第一槽的位置的残留厚度，实现方式简单。

在一些实施例中，所述第一槽的宽度小于第二槽的宽度。第一槽的宽度小且深度大，第二槽的宽度大且深度小，使得在周壁上成型第一槽和第二槽时的去料量基本一致，使得周壁在成型第一槽和第二槽时的受力更为接近，减小周壁的变形量，使得周壁的形状更为规则，提高电池单体的装配质量。

在一些实施例中，所述周壁在所述第二槽的位置的残留厚度与所述周壁在所述第一槽的位置的残留厚度的差值不小于0.01mm。周壁在第二槽的位置的残留厚度与周壁在第一槽的位置的残留厚度的差值过小，可能会造成周壁在第一槽和第二槽的位置同时泄压的情况，因此，将周壁在第二槽的位置的残留厚度与周壁在第一槽的位置的残留厚度的差值设置在合理范围内，降低周壁在第一槽和第二槽的位置同时泄压的风险。

在一些实施例中，在所述槽组中，所述第一槽和所述第二槽的个数总和为N，相邻的所述第一槽和所述第二槽之间相距的角度为360°/N。使得第一槽和第二槽均匀布置在周壁上，使得周壁的形状更为规则，提高电池单体的装配质量。

在一些实施例中，所述第一槽和/或第二槽设置于所述周壁的外表面。这样，降低了第一槽和/或第二槽的成型难度。

在一些实施例中，所述周壁具有泄压部，所述第一槽界定出所述泄压部，所述泄压部被配置为在所述外壳内部的压力或温度达到阈值时以所述第一槽为边界打开，以泄放所述外壳内部的压力。在外壳内部的压力或温度达到阈值时，由泄压部将以第一槽为边界打开，周壁上与泄压部对应的位置将形成开口部，外壳内的排放物将通过开口部排出，具有较大的泄压面积，使得排放物能够快速地排出外壳，提高了泄压速率。

在一些实施例中，所述第一槽为两端存在距离的非封闭槽。这样，在外壳内部的压力或温度达到阈值时，泄压部将以翻转的形式向外打开，打开后的泄压部仍然与周壁除泄压部以外的其他部分局部相连，泄压部并不会因排放物的快速排出而脱离飞出。

在一些实施例中，所述第一槽包括第一槽部、第二槽部和第三槽部，所述第一槽部与所述第三槽部沿所述周壁的延伸方向相对设置，所述第一槽部、所述第二槽部和所述第三槽部依次连接界定出所述泄压部。第一槽的结构简单，在外壳内部的压力或温度达到阈值时，周壁沿着第二槽部裂开后，将沿着第一槽部和第三槽部裂开，使得泄压部逐渐向外翻转打开，具有较大的泄压面积。

在一些实施例中，所述第二槽部包括沿直线轨迹延伸的直线槽段，沿所述直线槽段的延伸方向，所述第一槽部与所述第三槽部相对设置；所述直线槽段的长度为L，所述周壁在所述直线槽段位置的残留厚度为H，满足：1/5*H+1/2*L＞0.55。这样，使得外壳满足泄压压力要求，可以根据实际工艺情况来设置H和L的大小。

在一些实施例中，所述第二槽部还包括第一圆弧倒角段和第二圆弧倒角段，所述第一圆弧倒角段被配置为连接所述第一槽部和所述直线槽段，所述第二圆弧倒角段被配置为连接所述第二槽部和所述直线槽段。第一圆弧倒角段的设置使得直线槽段能够更为平滑地过渡至第一槽部，第二圆弧倒角段的设置使得直线槽段能够更为平滑地过渡至第三槽部，使得泄压部在向外翻转打开过程中更为顺畅。

在一些实施例中，所述第一槽为首尾两端相连的封闭槽。这样，在外壳内部的压力或温度达到阈值时，泄压部将与周壁除泄压部以外的其他部分完全脱离，具有更大的泄压面积。

在一些实施例中，所述第一槽的轮廓形状为圆形或椭圆形。第一槽结构简单，易于成型制造。

在一些实施例中，所述第二槽的轮廓形状与所述第一槽的轮廓形状相同。在成型第二槽时能够更好的平衡周壁在成型第一槽时的变形量，使得周壁的形状更为规则。

在一些实施例中，所述周壁上设有多个所述槽组，多个所述槽组沿所述周壁的延伸方向排布。在周壁上设置多个槽组，提高了外壳的泄压能力，使得外壳在其内部的压力或温度达到阈值时能够从更多位置进行泄压，提高泄压速率。

在一些实施例中，所述周壁为圆柱体。在圆柱体的周壁上设置第二槽，且第二槽与第一槽交替设置，能够提高周壁的圆度，保证电极组件入壳的尺寸要求，从而提高电池单体的装配质量。

在一些实施例中，外壳还包括底壁和端盖，所述底壁位于所述周壁的一端并与所述周壁一体成型，所述周壁与所述底壁相对的一端形成开口；端盖用于盖合于所述开口。外壳结构简单，易于将电极组件容纳于外壳内，以实现电池单体的装配。

第二方面，本申请实施例提供一种电池单体，包括电极组件和上述第一方面任意一个实施例提供的外壳，所述外壳用于容纳所述电极组件。

第三方面，本申请实施例提供一种电池，包括箱体和上述第二方面任意一个实施例提供的电池单体；箱体用于容纳所述电池单体。

第四方面，本申请实施例提供一种用电设备，包括上述第三方面任意一个实施例提供的电池。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图；

图2为本申请一些实施例提供的电池的爆炸图；

图3为本申请一些实施例提供的电池单体的爆炸图；

图4为图3所示的外壳的结构示意图；

图5为图4所示的外壳的A-A剖视图；

图6为图4所示的外壳的B处的局部放大图；

图7为图6所示的外壳的C-C剖视图；

图8为本申请又一些实施例提供的外壳的结构示意图；

图9为本申请再一些实施例提供的外壳的结构示意图；

图10为本申请一些实施例提供的外壳的制造方法的流程图；

图11为本申请一些实施例提供的外壳的制造设备的示意性框图。

图标：10-箱体；11-第一部分；12-第二部分；20-电池单体；21-外壳；211-周壁；2111-泄压部；212-端盖；2121-电极端子；213-底壁；214-槽组；2141-第一槽；2141a-第一槽部；2141b-第三槽部；2141c-直线槽段；2141d-第一圆弧倒角段；2141f-第二圆弧倒角段；2142-第二槽；22-电极组件；221-正极极耳；222-负极极耳；23-集流构件；100-电池；200-控制器；300-马达；1000-车辆；2000-制造设备；2100-提供装置；2200-加工装置；Z-延伸方向；X-周向。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

除非另有定义，本申请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；本申请中在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；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序或主次关系。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“附接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本申请中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请的实施例中，相同的附图标记表示相同的部件，并且为了简洁，在不同实施例中，省略对相同部件的详细说明。应理解，附图示出的本申请实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸，以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明，而不应对本申请构成任何限定。

本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)。

本申请中，电池单体可以包括锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等，本申请实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等，本申请实施例对此也不限定。电池单体一般按封装的方式分成三种：柱形电池单体、方形电池单体和软包电池单体，本申请实施例对此也不限定。

本申请的实施例所提到的电池是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如，本申请中所提到的电池可以包括电池模块或电池包等。电池一般包括用于封装一个或多个电池单体的箱体。箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。

电池单体包括电极组件和电解液，电极组件由正极极片、负极极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。正极极片包括正极集流体和正极活性物质层，正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面，未涂敷正极活性物质层的正极集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的正极集流体，未涂敷正极活性物质层的正极集流体作为正极极耳。以锂离子电池为例，正极集流体的材料可以为铝，正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极极片包括负极集流体和负极活性物质层，负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面，未涂敷负极活性物质层的负极集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的负极集流体，未涂敷负极活性物质层的负极集流体作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜，负极活性物质可以为碳或硅等。为了保证通过大电流而不发生熔断，正极极耳的数量为多个且层叠在一起，负极极耳的数量为多个且层叠在一起。隔离膜的材质可以为PP(polypropylene，聚丙烯)或PE(polyethylene，聚乙烯)等。此外，电极组件可以是卷绕式结构，也可以是叠片式结构，本申请实施例并不限于此。

电池技术的发展要同时考虑多方面的设计因素，例如，能量密度、循环寿命、放电容量、充放电倍率等性能参数，另外，还需要考虑电池的安全性。

对于电池单体来说，为保证电池单体的安全性，一般会在电池单体中设置泄压机构，通过泄压机构来泄放电池单体内部的压力，以降低电池单体爆炸、起火的风险。

发明人注意到，即使在电池单体中设置有泄压机构，仍然经常出现电池单体起火、爆炸的风险。其原因在于，目前的泄压机构一般设置在电池单体的外壳的端部，多个电池单体堆叠在一起后，壳体端部上的泄压机构会被其他电池单体所遮挡，导致泄压不及时，发生安全事故。

为提高外壳的泄压速率，可以在外壳的周壁上设置多个泄压槽，在外壳内部的压力或温度达到阈值时，外壳的周壁沿着泄压槽裂开，以泄放外壳内部的压力。然而，发明人发现，在外壳的周壁上设置泄压槽后，外壳会发生一定的变形，影响电极组件入壳，导致电池装配质量下降，影响电池单体的使用寿命。

鉴于此，本申请实施例提供一种外壳，外壳包括周壁和槽组。槽组包括沿周壁的周向设置于周壁上的多个第一槽，周壁被配置为在外壳内部的压力或温度达到阈值时沿着第一槽裂开，以泄放外壳内部的压力。其中，槽组还包括沿周壁的周向设置于周壁上的多个第二槽，沿周壁的周向，第二槽与第一槽交替设置，周壁在第二槽的位置的残留厚度大于周壁在第一槽的位置的残留厚度。

在这样的电池单体中，在周壁上设有与起到泄压作用的第一槽交替设置的第二槽，能够平衡周壁在成型第一槽时的形变量，使得周壁的形状更为规则，提高电池单体的装配质量，从而提高电池单体的使用寿命。

本申请实施例描述的技术方案适用于电池以及使用电池的用电设备。

用电设备可以是车辆、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。车辆可以是燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等；航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等；电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等；电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具，例如，电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等等。本申请实施例对上述用电设备不做特殊限制。

以下实施例为了方便说明，以用电设备为车辆为例进行说明。

请参照图1，图1为本申请一些实施例提供的车辆1000的结构示意图。车辆1000的内部设置有电池100，电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电，例如，电池100可以作为车辆1000的操作电源。

车辆1000还可以包括控制器200和马达300，控制器200用来控制电池100为马达300供电，例如，用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。

在本申请一些实施例中，电池100不仅仅可以作为车辆1000的操作电源，还可以作为车辆1000的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。

请参照图2，图2为本申请一些实施例提供的电池100的爆炸图。电池100包括箱体10和电池单体20，箱体10用于容纳电池单体20。

其中，箱体10是容纳电池单体20的部件，箱体10为电池单体20提供容纳空间，箱体10可以采用多种结构。在一些实施例中，箱体10可以包括第一部分11和第二部分12，第一部分11与第二部分12相互盖合，以限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。第一部分11和第二部分12可以是多种形状，比如，长方体、圆柱体等。第一部分11可以是一侧开放的空心结构，第二部分12也可以是一侧开放的空心结构，第二部分12的开放侧盖合于第一部分11的开放侧，则形成具有容纳空间的箱体10。也可以是第一部分11为一侧开放的空心结构，第二部分12为板状结构，第二部分12盖合于第一部分11的开放侧，则形成具有容纳空间的箱体10。第一部分11与第二部分12可以通过密封元件来实现密封，密封元件可以是密封圈、密封胶等。

在电池100中，电池单体20可以是一个、也可以是多个。若电池单体20为多个，多个电池单体20之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。可以是多个电池单体20先串联或并联或混联组成电池模块，多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体10内。也可以是所有电池单体20之间直接串联或并联或混联在一起，再将所有电池单体20构成的整体容纳于箱体10内。

在一些实施例中，电池100还可以包括汇流部件，多个电池单体20之间可通过汇流部件实现电连接，以实现多个电池单体20的串联或并联或混联。汇流部件可以是金属导体，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金等。

请参照图3，图3为本申请一些实施例提供的电池单体20的爆炸图，电池单体20包括外壳21和电极组件22，电极组件22容纳于外壳21内。

外壳21是容纳电极组件22的部件。外壳21可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。在一些实施例中，外壳21可以包括周壁211和两个端盖212，周壁211在其延伸方向Z上的两端分别形成两个开口，两个端盖212用于分别盖合于周壁211的两个开口，使得外壳21内部形成用于容纳电极组件22和电解液等的封闭空间。在另一些实施例中，如图3所示，外壳21可以包括周壁211、端盖212和底壁213，底壁213位于周壁211的一端并与周壁211一体成型，周壁211与底壁213相对的一端形成开口。端盖212用于盖合于周壁211的开口，使得外壳21内部形成用于容纳电极组件22和电解液等的封闭空间。

电极组件22是电池单体20中发生电化学反应的部件。电极组件22可以是圆柱体、长方体等。若电极组件22为圆柱体，外壳21也可以为圆柱体；若电极组件22为长方体，外壳21也可以为长方体。

电极组件22可以包括正极极片、负极极片和隔离膜。电极组件22可以是由正极极片、隔离膜和负极极片通过卷绕形成的卷绕式结构，也可以是由正极极片、隔离膜和负极极片通过层叠布置形成的层叠式结构。电极组件22具有极耳，极耳分为正极极耳221和负极极耳222，正极极耳221可以是正极极片上未涂覆正极活性物质层的部分，负极极耳222可以是负极极片上未涂覆负极活性物质层的部分。

外壳21上可以设置电极端子2121，电极端子2121与电极组件22极耳电连接，以通过电极端子2121输出电池单体20的电能。电极端子2121与极耳可以直接连接，比如，电极端子2121与极耳直接焊接；电极端子2121与极耳也可以间接连接，比如，电极端子2121与极耳通过集流构件23间接连接。

在外壳21具有两个端盖212的实施例中，两个端盖212上均设置可以电极端子2121，一个端盖212上的电极端子2121可以通过一个集流构件23与正极极耳221间接连接，另一个端盖212上的电极端子2121可以通过另一个集流构件23与负极极耳222电间接连接。如图3所示，在外壳21只具有一个端盖212的实施例中，电极端子2121设置于端盖212上，可以是电极端子2121通过集流构件23与正极极耳221间接连接，外壳21的底壁213与负极极耳222直接焊接。

请参照图4和图5，图4为图3所示的外壳21的结构示意图；图5为图4所示的外壳21的A-A剖视图。本申请实施例提供一种外壳21，用于容纳电极组件22，外壳21包括周壁211和槽组214。周壁211用于围设于电极组件22的周围。槽组214包括沿周壁211的周向X设置于周壁211上的多个第一槽2141，周壁211被配置为在外壳21内部的压力或温度达到阈值时沿着第一槽2141裂开，以泄放外壳21内部的压力。其中，槽组214还包括沿周壁211的周向X设置于周壁211上的多个第二槽2142，沿周壁211的周向X，第二槽2142与第一槽2141交替设置，周壁211在第二槽2142的位置的残留厚度D₂大于周壁211在第一槽2141的位置的残留厚度D₁。

周壁211为外壳21沿长度方向延伸的主体部分，电极组件22容纳于外壳21内后，周壁211将围设在电极组件22的周围。周壁211可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。

第一槽2141和第二槽2142均可以通过多种方式成型于周壁211，比如，冲压成型、铣削加工成型。第一槽2141可以设置在周壁211的外表面，也可以设置在周壁211的内表面；第二槽2142可以设置在周壁211的外表面，也可以设置在周壁211的内表面。第一槽2141的轮廓形状和第二槽2142的轮廓形状均可以是多种，比如，圆形、椭圆形、U形、C形或直线形等。第一槽2141的轮廓形状与第二槽2142的轮廓形状可以相同，比如，两者均为U形；第一槽2141的轮廓形状与第二槽2142的轮廓形状也可以不同，比如，第一槽2141轮廓形状为圆形，第二槽2142的轮廓形状为椭圆形。

在槽组214中，第一槽2141可以是两个、三个或更多，第二槽2142也可以是两个、三个或者更多，第一槽2141和第二槽2142均可以是奇数个，也可以是偶数个。第二槽2142与第一槽2141沿周壁211的周向X交替设置，可理解的，在槽组214中，第二槽2142的个数与第一槽2141的个数相等，沿周壁211的周向X，每相邻的两个第一槽2141之间设置有一个第二槽2142。以槽组214中的第一槽2141和第二槽2142均为三个位置，槽组214中的六个槽沿周壁211的周向X的布置方式为：第一槽2141-第二槽2142-第一槽2141-第二槽2142-第一槽2141-第二槽2142。

周壁211在第一槽2141的位置的残留厚度D₁即为周壁211上设置第一槽2141后残留部分的最小厚度。周壁211在第二槽2142的位置的残留厚度D₂即为周壁211上设置第二槽2142后残留部分的最小厚度。

在本申请实施例中，周壁211上设有与第一槽2141交替设置的第二槽2142，周壁211在第二槽2142的位置的残留厚度D₂大于周壁211在第一槽2141的位置的残留厚度D₁，周壁211在第二槽2142的位置的抗破坏能力大于周壁211在第一槽2141的位置的抗破坏能力，在外壳21内部的压力或温度达到阈值时，周壁211将沿着第一槽2141裂开，实现泄压，此时周壁211并不会沿着第二槽2142裂开，第二槽2142的设置能够平衡周壁211在成型第一槽2141时的形变量，使得周壁211的形状更为规则，提高电池单体20的装配质量，从而提高电池单体20的使用寿命。

此外，由于周壁211在第二槽2142的位置的残留厚度D₂大于周壁211在第一槽2141的位置的残留厚度D₁，能够提高外壳21的结构强度。另外，在外壳21内部的压力或温度达到阈值使周壁211沿着第一槽2141裂开泄压后，若外壳21内部的压力或温度继续升高至二次泄压阈值时，周壁211将继续沿着第二槽2142裂开，实现外壳21二次泄压，提高电池单体20的安全性。

在一些实施例中，请继续参照图5，第二槽2142的深度h₂小于第一槽2141的深度h₁，以使周壁211在第二槽2142的位置的残留厚度D₂大于周壁211在第一槽2141的位置的残留厚度D₁。

示例性的，周壁211的壁厚均匀。那么，周壁211在第一槽2141的位置的残留厚度D₁等于周壁211的壁厚F与第一槽2141的深度h₁之差，周壁211在第二槽2142的位置的残留厚度D₂等于周壁211的壁厚F与第二槽2142的深度h₂之差。

在本实施例中，通过使第二槽2142的深度小于第一槽2141的深度，实现周壁211在第二槽2142的位置的残留厚度D₂大于周壁211在第一槽2141的位置的残留厚度D₁，实现方式简单。此外，由于第二槽2142的深度h₂小于第一槽2141的深度h₁，能够有效降低第二槽2142的成型难度。

在一些实施例中，请继续参照图5，第一槽2141的宽度L₁小于第二槽2142的宽度L₂。

在本实施例中，第一槽2141的宽度小且深度大，第二槽2142的宽度大且深度小，使得在周壁211上成型第一槽2141和第二槽2142时的去料量基本一致，使得周壁211在成型第一槽2141和第二槽2142时的受力更为接近，减小周壁211的变形量，使得周壁211的形状更为规则，提高电池单体20的装配质量。

在一些实施例中，周壁211在第二槽2142的位置的残留厚度D₂与周壁211在第一槽2141的位置的残留厚度D₁的差值不小于0.01mm，即D₂–D₁≥0.01mm。

周壁211在第二槽2142的位置的残留厚度D₂与周壁211在第一槽2141的位置的残留厚度D₁的差值过小，可能会造成周壁211在第一槽2141和第二槽2142的位置同时泄压的情况。

因此，在本实施例中，将周壁211在第二槽2142的位置的残留厚度D₂与周壁211在第一槽2141的位置的残留厚度D₁的差值设置在合理范围内，降低周壁211在第一槽2141和第二槽2142的位置同时泄压的风险。

在一些实施例中，在槽组214中，第一槽2141和第二槽2142的个数总和为N，相邻的第一槽2141和第二槽2142之间相距的角度为360°/N。

如图5所示，以槽组214中第一槽2141和第二槽2142共为6个为例，可理解的，第一槽2141和第二槽2142均为三个，相邻的第一槽2141和第二槽2142之间相距的角度则为60°。

在本实施例中，第一槽2141和第二槽2142均匀布置在周壁211上，在周壁211上加工第一槽2141和第二槽2142时受力均匀，使得周壁211的形状更为规则，提高电池单体20的装配质量。

在一些实施例中，请继续参照图5，第一槽2141和/或第二槽2142设置于周壁211的外表面。这样，降低了第一槽2141和/或第二槽2142的成型难度。

在一些实施例中，请参照图6，图6为图4所示的外壳21的B处的局部放大图。周壁211具有泄压部2111，第一槽2141界定出泄压部2111，泄压部2111被配置为在外壳21内部的压力或温度达到阈值时以第一槽2141为边界打开，以泄放外壳21内部的压力。

泄压部2111为周壁211上由第一槽2141界定出来的区域，第一槽2141位于泄压部2111的边缘位置。

在外壳21内部的压力或温度达到阈值时，由泄压部2111将以第一槽2141为边界打开，周壁211上与泄压部2111对应的位置将形成开口部，外壳21内的排放物将通过开口部排出，具有较大的泄压面积，使得排放物能够快速地排出外壳21，提高了泄压速率。

在一些实施例中，请继续参照图6，第一槽2141为两端存在距离的非封闭槽。

以第一槽2141的轮廓形状为U形或C形为例，第一槽2141的两端并未连接在一起，而是存在距离，这种结构的第一槽2141即为非封闭槽。

在外壳21内部的压力或温度达到阈值时，泄压部2111将以翻转的形式向外打开，打开后的泄压部2111仍然与周壁211除泄压部2111以外的其他部分局部相连，泄压部2111并不会因排放物的快速排出而脱离飞出。

在一些实施例中，请继续参照图6，第一槽2141包括第一槽部2141a、第二槽部和第三槽部2141b，第一槽部2141a与第三槽部2141b沿周壁211的延伸方向Z相对设置，第一槽部2141a、第二槽部和第三槽部2141b依次连接界定出泄压部2111。

第一槽部2141a和第三槽部2141b均沿周壁211的周向X(图5中示出)延伸，第二槽部可以是沿周壁211的延伸方向Z延伸的直线槽，也可以是非直线槽，比如弧线槽。

可理解的，在本实施例中，第一槽2141的轮廓形状大致为U形，第一槽2141的结构简单，在外壳21内部的压力或温度达到阈值时，周壁211沿着第二槽部裂开后，将沿着第一槽部2141a和第三槽部2141b裂开，使得泄压部2111逐渐向外翻转打开，具有较大的泄压面积。

在一些实施例中，请参照图6和图7，图7为图6所示的外壳21的C-C剖视图。第二槽部包括沿直线轨迹延伸的直线槽段2141c，沿直线槽段2141c的延伸方向，第一槽部2141a与第三槽部2141b相对设置。直线槽段2141c的长度为L，周壁211在直线槽段2141c位置的残留厚度为H，满足：1/5*H+1/2*L＞0.55。

示例性的，周壁211在直线槽段2141c位置的残留厚度H等于周壁211在第一槽2141的位置的残留厚度D₁。

示例性的，L≤10mm，H≤0.4mm。

在本实施例中，直线槽段2141c的长度L与周壁211在直线槽段2141c位置的残留厚度H满足一定关系，使得外壳21满足泄压压力要求，可以根据实际工艺情况来设置H和L的大小。比如，当需要将H设置得较大一些时，则可以对应将L设置得较小一些。

可选地，1/5*H+1/2*L＝34/15，在这种情况下，外壳21的泄压压力更优。

在一些实施例中，请继续参照图6，第二槽部还包括第一圆弧倒角段2141d和第二圆弧倒角段2141f，第一圆弧倒角段2141d被配置为连接第一槽部2141a和直线槽段2141c，第二圆弧倒角段2141f被配置为连接第二槽部和直线槽段2141c。

示例性的，第一圆弧倒角段2141d的半径与第二圆弧倒角段2141f的半径相等。第一槽部2141a和直线槽段2141c均与第一圆弧倒角段2141d相切，第三槽部2141b和直线槽段2141c均与第二圆弧倒角段2141f相切。

在本实施例中，第一圆弧倒角段2141d的设置使得直线槽段2141c能够更为平滑地过渡至第一槽部2141a，第二圆弧倒角段2141f的设置使得直线槽段2141c能够更为平滑地过渡至第三槽部2141b，使得泄压部2111在向外翻转打开过程中更为顺畅。

在一些实施例中，请参照图8和图9，图8为本申请又一些实施例提供的外壳21的结构示意图，图9为本申请再一些实施例提供的外壳21的结构示意图。第一槽2141为首尾两端相连的封闭槽。这样，在外壳21内部的压力或温度达到阈值时，泄压部2111将与周壁211除泄压部2111以外的其他部分完全脱离，具有更大的泄压面积。

在一些实施例中，第一槽2141的轮廓形状为圆形或椭圆形。

在图8中，第一槽2141的轮廓形状为圆形；在图9中，第一槽2141的轮廓形状为椭圆形。

在本实施例中，圆形或椭圆形的第一槽2141结构简单，易于成型制造。

在另一些实施例中，第一槽2141也可以是其他形状的封闭槽，比如，第一槽2141的轮廓形状为多边形。

在一些实施例中，请参照图4、图8和图9，第二槽2142的轮廓形状与第一槽2141的轮廓形状相同。

可理解的，如图4所示，若第一槽2141为非封闭槽，则第二槽2142也为封闭槽。比如，第一槽2141的轮廓形状为U形，第二槽2142的轮廓形状也为U形。如图8所示，若第一槽2141为封闭槽，则第二槽2142也为封闭槽。比如，第一槽2141的轮廓形状为圆形，第二槽2142的轮廓形状也为圆形。

在本实施例中，第二槽2142的轮廓形状与第一槽2141的轮廓形状相同，在成型第二槽2142时能够更好的平衡周壁211在成型第一槽2141时的变形量，使得周壁211的形状更为规则。

在一些实施例中，请继续参照图4、图8和图9，周壁211上设有多个槽组214，多个槽组214沿周壁211的延伸方向Z排布。

周壁211上的槽组214可以是两个、三个、四个或者更多。示例性的，在图4、图8和图9中，周壁211上的槽组214为两个。

在本实施例中，在周壁211上设置多个槽组214，提高了外壳21的泄压能力，使得外壳21在其内部的压力或温度达到阈值时能够从更多位置进行泄压，提高泄压速率。

在一些实施例中，周壁211为圆柱体。

可理解的，外壳21为圆柱体结构，适用于柱形电池单体。

在圆柱体的周壁211上设置第二槽2142，且第二槽2142与第一槽2141交替设置，能够提高周壁211的圆度，保证电极组件22入壳的尺寸要求，从而提高电池单体20的装配质量。

此外，在第一槽2141的第一槽部2141a、第二槽部和第三槽部2141b依次连接界定出泄压部2111的实施例中，由于第一槽部2141a与第三槽部2141b沿周壁211的延伸方向Z相对设置，且周壁211为圆柱体，使得泄压部2111处于弯曲状态。在外壳21内部的压力或温度达到阈值而使周壁211沿着第一槽2141裂开后，处于弯曲状态的泄压部2111更容易向外翻转打开，以泄放外壳21内部的压力。

本申请实施例提供一种电池单体20，包括电极组件22和上述任意一个实施例提供的外壳21，外壳21用于容纳电极组件22。

本申请实施例提供一种电池100，包括箱体10和上述任意一个实施例提供的电池单体20，箱体10用于容纳电池单体20。

本申请实施例提供一种用电设备，包括上述任意一个实施例提供的电池100。

用电设备可以是上述任一应用电池100的设备。

请参照图4和图5，本申请实施例提供一种圆柱外壳21，外壳21包括周壁211和两个槽组214，两个槽组214沿周壁211的延伸方向Z排布。槽组214包括沿周壁211的周向X设置于周壁211上的多个第一槽2141，周壁211被配置为在外壳21内部的压力或温度达到阈值时沿着第一槽2141裂开，以泄放外壳21内部的压力。槽组214还包括沿周向X设置于周壁211上的多个第二槽2142，沿周壁211的周向X，第二槽2142与第一槽2141交替设置，第二槽2142的轮廓形状与第一槽2141的轮廓形状大致为U形，周壁211在第二槽2142的位置的残留厚度D₂大于周壁211在第一槽2141的位置的残留厚度D₁。

在这样的外壳21中，周壁211上设有与第一槽2141交替设置的第二槽2142，第二槽2142的设置能够平衡周壁211在成型第一槽2141时的形变量，提高周壁211的圆度，保证电极组件22入壳的尺寸要求，从而提高电池单体20的装配质量。

请参照图10，图10为本申请一些实施例提供的外壳21的制造方法的流程图。本申请实施例提供一种外壳21的制造方法，制造方法包括：

S100：提供外壳21，外壳21具有周壁211；

S200：在外壳21周壁211上加工出槽组214。

其中，槽组214包括沿周壁211的周向X设置于周壁211上的多个第一槽2141和多个第二槽2142，沿周壁211的周向X，第二槽2142与第一槽2141交替设置，周壁211在第二槽2142的位置的残留厚度D₂大于周壁211在第一槽2141的位置的残留厚度D₁，周壁211被配置为在外壳21内部的压力或温度达到阈值时沿着第一槽2141裂开，以泄放外壳21内部的压力。

在一些实施例中，步骤S200包括：在周壁211上交替冲压出第一槽2141和第二槽2142。

也就是说，在周壁211上加工出槽组214的过程中，可以先在周壁211上冲压出一个第一槽2141，然后，再在周壁211上与该第一槽2141相邻的位置冲压出第二槽2142，再在周壁211上与该第二槽2142相邻的位置冲压出另一个第一槽2141，以此顺序在周壁211上交替冲压出第一槽2141和第二槽2142。

需要说明的是，通过上述各实施例提供的制造方法制造的外壳21的相关结构，可参见前述各实施例提供的外壳21，在此不再赘述。

请参照图11，图11为本申请一些实施例提供的外壳21的制造设备2000的示意性框图。本申请实施例还提供一种外壳21的制造设备2000，制造设备2000包括提供装置2100和加工装置2200。提供装置2100用于提供外壳21，外壳21具有周壁211。加工装置2200用于在周壁211上加工出槽组214。其中，槽组214包括沿周壁211的周向X设置于周壁211上的多个第一槽2141和多个第二槽2142，沿周壁211的周向X，第二槽2142与第一槽2141交替设置，周壁211在第二槽2142的位置的残留厚度D₂大于周壁211在第一槽2141的位置的残留厚度D₁，周壁211被配置为在外壳21内部的压力或温度达到阈值时沿着第一槽2141裂开，以泄放外壳21内部的压力。

需要说明的是，通过上述实施例提供的制造设备2000制造的外壳21的相关结构，可参见前述各实施例提供的外壳21，在此不再赘述。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种外壳，用于容纳电极组件，其特征在于，所述外壳包括：

周壁，用于围设于所述电极组件的周围；

槽组，包括沿所述周壁的周向设置于周壁上的多个第一槽，所述周壁被配置为在所述外壳内部的压力或温度达到阈值时沿着所述第一槽裂开，以泄放所述外壳内部的压力；

其中，所述槽组还包括沿所述周向设置于所述周壁上的多个第二槽，沿所述周向，所述第二槽与所述第一槽交替设置，所述周壁在所述第二槽的位置的残留厚度大于所述周壁在所述第一槽的位置的残留厚度。

2.根据权利要求1所述的外壳，其特征在于，所述第二槽的深度小于所述第一槽的深度，以使所述周壁在所述第二槽的位置的残留厚度大于所述周壁在所述第一槽的位置的残留厚度。

3.根据权利要求2所述的外壳，其特征在于，所述第一槽的宽度小于第二槽的宽度。

4.根据权利要求1所述的外壳，其特征在于，所述周壁在所述第二槽的位置的残留厚度与所述周壁在所述第一槽的位置的残留厚度的差值不小于0.01mm。

5.根据权利要求1所述的外壳，其特征在于，在所述槽组中，所述第一槽和所述第二槽的个数总和为N，相邻的所述第一槽和所述第二槽之间相距的角度为360°/N。

6.根据权利要求1所述的外壳，其特征在于，所述第一槽和/或第二槽设置于所述周壁的外表面。

7.根据权利要求1-6任一项所述的外壳，其特征在于，所述周壁具有泄压部，所述第一槽界定出所述泄压部，所述泄压部被配置为在所述外壳内部的压力或温度达到阈值时以所述第一槽为边界打开，以泄放所述外壳内部的压力。

8.根据权利要求7所述的外壳，其特征在于，所述第一槽为两端存在距离的非封闭槽。

9.根据权利要求8所述的外壳，其特征在于，所述第一槽包括第一槽部、第二槽部和第三槽部，所述第一槽部与所述第三槽部沿所述周壁的延伸方向相对设置，所述第一槽部、所述第二槽部和所述第三槽部依次连接界定出所述泄压部。

10.根据权利要求9所述的外壳，其特征在于，所述第二槽部包括沿直线轨迹延伸的直线槽段，沿所述直线槽段的延伸方向，所述第一槽部与所述第三槽部相对设置；

所述直线槽段的长度为L，所述周壁在所述直线槽段位置的残留厚度为H，满足：1/5*H+1/2*L＞0.55。

11.根据权利要求10所述的外壳，其特征在于，所述第二槽部还包括第一圆弧倒角段和第二圆弧倒角段，所述第一圆弧倒角段被配置为连接所述第一槽部和所述直线槽段，所述第二圆弧倒角段被配置为连接所述第二槽部和所述直线槽段。

12.根据权利要求7所述的外壳，其特征在于，所述第一槽为首尾两端相连的封闭槽。

13.根据权利要求12所述的外壳，其特征在于，所述第一槽的轮廓形状为圆形或椭圆形。

14.根据权利要求1-6任一项所述的外壳，其特征在于，所述第二槽的轮廓形状与所述第一槽的轮廓形状相同。

15.根据权利要求1-6任一项所述的外壳，其特征在于，所述周壁上设有多个所述槽组，多个所述槽组沿所述周壁的延伸方向排布。

16.根据权利要求1-6任一项所述的外壳，其特征在于，所述周壁为圆柱体。

17.根据权利要求1-6任一项所述的外壳，其特征在于，外壳还包括：

底壁，位于所述周壁的一端并与所述周壁一体成型，所述周壁与所述底壁相对的一端形成开口；

端盖，用于盖合于所述开口。

18.一种电池单体，其特征在于，包括：

电极组件；

如权利要求1-17任一项所述的外壳，所述外壳用于容纳所述电极组件。

19.一种电池，其特征在于，包括：

如权利要求18所述的电池单体；

箱体，用于容纳所述电池单体。

20.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求19所述的电池。

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