CN218385448U - 壳体组件、电池单体、电池和用电设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种壳体组件、电池单体、电池和用电设备,该壳体组件用于电池单体并包括壳体和隔离膜。壳体的外表面形成有泄压部;隔离膜包括贴合面,贴合面形成有凹槽,贴合面贴合在壳体的外表面,泄压部至少部分容置在凹槽中。本实用新型实施方式的壳体组件中,壳体上的刻痕可以使得壳体具有泄压功能,隔离膜的贴合面设置有凹槽,使得将隔离膜贴合在壳体的外表面时,对壳体刻痕后形成的泄压部可以部分容置在凹槽中,从而可以降低隔离膜贴合在壳体的外表面时的局部高度差,进而可以避免在壳体外表面设置泄压部造成的隔离膜与壳体贴合时起褶皱的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域,尤其涉及一种壳体组件、电池单体、电池和用电设备。
背景技术
电池被广泛应用于各类用电设备中,例如音乐播放器、摄像机、手提电脑、电动汽车等。在电池的使用过程中,往往会因为使用环境的影响和电池壳体空间的限制,而导致电池的壳体热失控。壳体热失控后会引发爆炸,而壳体的开口处相对于壳体的其他部位结构强度较低,因此爆炸的冲击波会集中在壳体的开口处。然而,壳体的开口处一般连接有其他元件,爆炸时的冲击波会损坏这些元件。于是,现有技术通过在壳体上刻痕,从而使得壳体具有泄压功能,从而解决壳体热失控伴随的问题。但由于绝缘性能的需求,在壳体上刻痕后需要对壳体包覆隔离膜,而在壳体上刻痕后会影响刻痕位置的平面度,所以隔离膜往往会起褶皱。
实用新型内容
本实用新型提供一种壳体组件、电池单体、电池和用电设备,能够解决对电池的壳体刻痕并包覆隔离膜时,隔离膜起褶皱的问题。
本实用新型实施方式的用于电池单体的壳体组件包括:
壳体,所述壳体设置有泄压部,所述泄压部至少部分向外凸起;
隔离膜,所述隔离膜包括贴合面,所述贴合面形成有凹槽,所述贴合面贴合在所述壳体的外表面,所述泄压部至少部分容置在所述凹槽中。
本实用新型实施方式的壳体组件中,壳体上的刻痕可以使得壳体具有泄压功能,隔离膜的贴合面设置有凹槽,使得将隔离膜贴合在壳体的外表面时,对壳体刻痕后形成的泄压部可以部分容置在凹槽中,从而可以降低隔离膜贴合在壳体的外表面时的局部高度差,进而可以避免在壳体外表面设置泄压部造成的隔离膜与壳体贴合时起褶皱的问题。
在某些实施方式中,所述泄压部的周围设有刻痕。
如此,泄压部周围设有刻痕的位置结构强度低,使得壳体热失控时,部分冲击波可以从刻痕处被释放,从而减小壳体开口处的冲击波大小,进而使得壳体外表面可以均匀泄压,防止冲击波损伤壳体外的其他元件。
在某些实施方式中,所述泄压部的凸出于所述外表面的高度为a,所述凹槽的深度为t,其中,t≥a/6。
如此,通过合理设置凹槽的深度,可以避免隔离膜在与壳体贴合时由于泄压部的存在而起褶皱的问题。
在某些实施方式中,沿所述壳体的高度方向,所述凹槽的尺寸大于所述泄压部的尺寸。
如此,在壳体的高度方向,隔离膜可以完全覆盖泄压部,从而使得隔离膜在与壳体贴合时不会因为泄压部的存在而起褶皱。
在某些实施方式中,所述壳体包括侧壁和连接在所述侧壁一端的底壁,所述侧壁的外周面形成有所述泄压部,所述侧壁的外周面贴有所述隔离膜。
如此,相对于底壁,泄压部形成在侧壁的外周面可以降低壳体热失控时对壳体外的其他元件的影响,隔离膜可以为壳体外周面提供绝缘功能。
在某些实施方式中,所述侧壁为圆筒体。
如此,相比于其他形状,侧壁设置成圆筒状有利于隔离膜与侧壁贴合,且隔离膜不易起褶皱。
在某些实施方式中,所述泄压部的数量为多个,多个所述泄压部形成至少一组泄压部组,每组所述泄压部组包括多个所述泄压部,每组所述泄压部组中的多个所述泄压部沿所述侧壁的周向间隔排布。
如此,多个泄压部可以在壳体热失控时,提供相比于单个泄压部更优的泄压能力,从而保护壳体外的其他元件。
在某些实施方式中,所述隔离膜包括多个膜层,所述多个膜层堆叠设置,所述凹槽形成在至少一个所述膜层中。
如此,多个膜层堆叠设置可以使得凹槽相比于单个膜层更深,从而使得泄压部更多的轮廓被容置于凹槽中。
在某些实施方式中,所述多个膜层包括粘接层和基材层,所述粘接层和所述基材层交替设置,其中一个所述粘接层包括所述贴合面。
如此,粘接层使得隔离膜可以与壳体贴合,基材层用于实现绝缘功能,粘接层和基材层交替设置可以增加隔离膜的厚度,使得凹槽可以设置得更深,从而使得泄压部更多的轮廓被容置于凹槽中。
在某些实施方式中,所述膜层包括多个膜材,多个膜材断开设置,在相邻的两个所述膜层中,其中一个所述膜层的所述膜材覆盖另一个所述膜层的膜材的断开位置。
如此,膜材这样设置使得隔离膜在与壳体的外表面贴合时不易起褶皱,同时,这样设置膜材可以降低膜材的使用量,从而降低使用成本。
本实用新型实施方式的电池单体包括以上任一实施方式所述的壳体组件和电极组件,电极组件容纳于所述壳体内。
本实用新型实施方式的电池包括箱体和上述实施方式的电池单体,所述电池单体容纳于所述箱体内。
本实用新型实施方式的用电设备包括上述实施方式的电池。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本实用新型实施方式提供的车辆的结构示意图;
图2是本实用新型实施方式提供的电池的爆炸示意图;
图3是本实用新型实施方式提供的电池单体的爆炸示意图;
图4是本实用新型实施方式提供的壳体组件的爆炸示意图;
图5是本实用新型实施方式提供的壳体的结构示意图;
图6是本实用新型实施方式提供的隔离膜的结构示意图;
图7是图5的壳体沿B-B方向的局部放大示意图;
图8是图5的壳体沿A-A方向的截面示意图;
图9是本实用新型实施方式提供的隔离膜的结构示意图。
主要元件符号说明:车辆1000;电池100;控制器200;马达300;电池单体10;箱体20;第一部分201;第二部分202;壳体1;电极组件2;端盖3;壳体组件400;隔离膜420;泄压部430;贴合面421;凹槽422;侧壁11;底壁12;外周面110;第一泄压部组440;第二泄压部组450;第一膜层423;第二膜层424;第三膜层425;第四膜层426;第一膜材427;第二膜材428;第三膜材429;第四膜材4201;第五膜材4202。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本实用新型的描述中,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”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;可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通讯;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或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本实用新型。此外,本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
目前,从市场形势的发展来看,电池的应用越加广泛,随着使用场景的多样化和电池内部的元件愈加精密,电池的安全性能越来越得到重视。其中,电池在使用时伴随着一定的发热,尤其是在温度较高的使用环境下,电池会热失控,从而引发安全风险。
进一步地,本发明人发现,可以在电池单体上设置泄压结构,通过泄压结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,或者降低电池单体爆炸、起火后的不良影响。具体为,可以对壳体的外周面进行刻痕,从而降低壳体外周面的结构强度,使得电池单体爆炸时壳体各处所受的压力趋于均匀,从而提升电池单体的使用安全性。
更进一步地,本发明人注意到,由于绝缘性能的需求,在壳体上刻痕后需要对壳体包覆隔离膜,由于在壳体上刻痕后会导致刻痕的材料被挤压,从而在刻痕附近形成凸起,所以隔离膜在与壳体贴合时往往会起褶皱。
鉴于此,本实用新型实施方式提供一种壳体组件的设计,壳体组件可以包括壳体和隔离膜,隔离膜可以包括粘接层和基材层,粘接层可以用于粘接壳体,基材层为壳体提供绝缘功能。
在这样的壳体组件中,可以在粘接层和基材层上开设凹槽,从而使得壳体上凸起容置在凹槽中,进而使得隔离膜在与壳体贴合时不起褶皱。
本实用新型实施方式的壳体组件可以广泛应用于电池单体、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。本实用新型实施方式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是本实用新型实施方式提供的车辆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。
在本实用新型实施方式中,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是本实用新型实施方式提供的电池100的爆炸示意图。电池100包括电池单体10和箱体20,箱体20用于容纳电池单体10。
本实用新型实施方式中,电池单体10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10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10一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。
本实用新型实施方式所提到的电池100是指包括一个或多个电池单体10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100可以包括电池模块或电池包等。电池100一般包括用于封装一个或多个电池单体10的箱体20。箱体20可以避免液体或其他异物影响电池单体10的充电或放电。
其中,箱体20是容纳电池单体10的部件,箱体20为电池单体10提供容纳空间,箱体20可以采用多种结构。在一些实施例中,箱体20可以包括第一部分201和第二部分202,第一部分201与第二部分202相互盖合,以限定出用于容纳电池单体10的容纳空间。第一部分201和第二部分202可以是多种形状,比如,长方体、圆柱体等。第一部分201可以是一侧开放的空心结构,第二部分202也可以是一侧开放的空心结构,第二部分202的开放侧盖合于第一部分201的开放侧,则形成具有容纳空间的箱体20。也可以是第一部分201为一侧开放的空心结构,第二部分202为板状结构,第二部分202盖合于第一部分201的开放侧,则形成具有容纳空间的箱体20。第一部分201与第二部分202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,当电池单体10为多个时,多个电池单体10之间可串联、并联或混联,混联是指多个电池单体10中既有串联又有并联。可以是多个电池单体10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20内。也可以是所有电池单体10之间直接串联或并联或混联在一起,再将所有电池单体10构成的整体容纳于箱体20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10之间可通过汇流部件实现电连接,以实现多个电池单体10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是本实用新型实施方式提供的电池单体10的爆炸示意图。电池单体10包括壳体1、电极组件2和端盖3。
壳体1是用于容纳电极组件2的部件,壳体1可以是一端形成开口的空心结构,壳体1也可以是相对的两端形成开口的空心结构。壳体1可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。壳体1的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、钢、铝合金等。
电极组件2是电池单体10中发生电化学反应的部件。电极组件2可以包括正极片、负极片和隔离膜。电极组件2可以是由正极片、隔离膜和负极片通过卷绕形成的卷绕式结构,也可以是由正极片、隔离膜和负极片通过层叠布置形成的叠片式结构。
端盖3是封闭壳体1的开口以将电池单体10的内部环境与外部环境隔绝的部件。端盖3与壳体1共同限定出用于容纳电极组件2、电解液以及其他部件的密封空间。端盖3可以焊接于壳体1,以封闭壳体1的开口。端盖3的形状可以与壳体1的形状相适配,比如,壳体1为长方体结构,端盖3为与壳体1相适配的矩形板状结构,再如,壳体1为圆柱体,端盖3为与壳体1相适配的圆形板状结构。端盖3的材质也可以是多种,比如,铜、铁、铝、钢、铝合金等。
在壳体1为一端形成开口的空心结构的实施例中,端盖3可以对应设置一个;在壳体1为两端形成开口的空心结构的实施例中,端盖3可以对应设置两个。
请参阅图2和图4,图4是本实用新型实施方式提供的壳体组件400的爆炸示意图。本实用新型实施方式的用于电池单体10的壳体组件400包括壳体1和隔离膜420。壳体1设置有泄压部430,泄压部430至少部分向外凸起;隔离膜420包括贴合面421,贴合面421形成有凹槽422,贴合面421贴合在壳体1的外表面,泄压部430至少部分容置在凹槽422中。
具体地,隔离膜420可以是用于为壳体1提供绝缘功能的膜,隔离膜420的材质可以为聚丙烯(polypropylene,PP)或聚乙烯(polyethylene,PE)等。隔离膜420在与壳体1的外表面贴合时,可以是一整块一体化成型的隔离膜420直接与壳体1的外表面贴合,也可以是不同长度的隔离膜420依次与壳体1的外表面进行贴合,直至完全覆盖壳体1的外表面。
在使用不同长度的隔离膜420时,可以先将隔离膜420贴合在壳体1的外表面上不含泄压部430的部位,再贴合壳体1的外表面上形成有泄压部430的部位。类似地,可以先将隔离膜420贴合在壳体1的外表面上形成有泄压部430的部位,再贴合壳体1的外表面上不含泄压部430的部位。
壳体1的外表面为壳体1沿高度方向延伸的主体部分,以壳体1为圆柱体为例,壳体1的高度方向与轴向一致。壳体1的外表面可以是壳体1与外界接触的表面,壳体1的外表面可以是光滑的,也可以是具有一定粗糙度的,壳体1的外表面可以用于粘贴隔离膜420。
泄压部430可以是形成于壳体1的外表面并与壳体1的外表面具有高度差的部位。泄压部430可以通过对壳体1的外表面进行刻痕形成,可以理解,在对壳体1的外表面刻痕时,刻痕附近的材料会受到挤压,具体表现为,泄压部430向壳体的外部凸起,凸起的高度取决于刻痕的深度和壳体的材料属性。因此泄压部430周围的平面度会受到影响,从而会影响隔离膜420在贴合壳体1的外表面时的平整性,即隔离膜420会起褶皱。另外,泄压部430的数量可以为多个,泄压部430的横截面可以是扇形、圆形、长方形等。
贴合面421可以是隔离膜420与壳体1的外表面贴合的表面,隔离膜420的贴合面421可以具有一定的粘接性能,使得隔离膜420可以贴合于壳体1的外表面而不脱落。
本实用新型实施方式的壳体组件400中,壳体1上的刻痕可以使得壳体1具有泄压功能,隔离膜420的贴合面421设置有凹槽422,使得将隔离膜420贴合在壳体1的外表面时,对壳体1刻痕后形成的泄压部430可以部分容置在凹槽422中,从而可以降低隔离膜420贴合在壳体1的外表面时的局部高度差,进而可以避免在壳体1外表面设置泄压部430造成的隔离膜420与壳体1贴合时起褶皱的问题。
请参阅图4,在某些实施方式中,泄压部430的周围设有刻痕。
具体地,刻痕的深度可以根据壳体1的壁厚进行合理地设置,刻痕的数量可以为多个,刻痕的深度可以大于0mm且小于壳体1的壁厚。例如,壳体1的壁厚为2mm,刻痕的深度可以是0.5mm、1mm、1.5mm等。本实用新型实施方式不具体限定刻痕的深度,同时,需要说明的是,此处的数值仅为便于理解的示例性说明,并不能作为本实用新型实施方式的限定。刻痕的设置剔除了壳体1的部分材料,使得壳体1局部的结构强度变低,同时,刻痕的设置会使壳体1的外表面形成泄压部430。
如此,泄压部430周围设有刻痕的位置结构强度低,使得壳体1热失控时,部分冲击波可以从刻痕处被释放,从而减小壳体1开口处的冲击波大小,进而使得壳体1的外表面可以均匀泄压,防止冲击波损伤壳体1外的其他元件。
请参阅图5、图6和图7,图5是本实用新型实施方式提供的壳体1的结构示意图,图6是本实用新型实施方式提供的隔离膜420的结构示意图,图7是图5的壳体1沿B-B方向的局部放大示意图。在某些实施方式中,泄压部430的凸出于外表面的高度为a,凹槽422的深度为t,其中,t≥a/6。
具体地,凹槽422的深度t可以为a/6、a/2、a等。可以理解,当凹槽422的深度t为a/6时,泄压部430在凹槽422的深度方向可以部分容置于凹槽422内,隔离膜420与壳体1的外表面贴合后,隔离膜420与泄压部430接触处和未与泄压部430接触处会形成高度差,但相对于未设置凹槽422的情形,该高度差得到一定的降低,从而使得隔离膜420在与壳体1的外表面贴合后不易起褶皱;当凹槽422的深度t为a时,泄压部430在凹槽422的深度方向可以完全容置于凹槽422内,此时隔离膜420与壳体1贴合后,隔离膜420与泄压部430接触处和未与泄压部430接触处不会形成高度差,相对于凹槽422的深度t为a/6时,隔离膜420更不易起褶皱。
凹槽422可以背离壳体1的外表面与贴合面421接触的部位并凹入贴合面421,凹槽422的长度L2和深度t可以匹配泄压部430的长度L1和高度a,使得泄压部430可以至少部分容置在凹槽422中。例如泄压部430的长度L1和高度a分别为5mm和2mm,凹槽422的长度L2和深度t可以分别设置成4.5mm和1.5mm,此时泄压部430至少部分容置在凹槽422中。需要说明的是,此处的数值仅为便于理解的示例性说明,并不能作为本实用新型实施方式的限定。
如此,通过合理设置凹槽422的深度t,可以避免隔离膜420在与壳体1贴合时由于泄压部430的存在而起褶皱的问题。
请参阅图5和图6,在某些实施方式中,沿壳体1的高度方向,凹槽422的尺寸大于泄压部430的尺寸。
具体地,以壳体1为圆柱体为例,壳体1的高度方向为圆柱体的轴线方向。当泄压部430的长度L1为5mm时,凹槽422的长度L2可以为5.5mm、6mm、7mm等。本实用新型实施方式不具体限定凹槽422的长度L2,同时,需要说明的是,此处的数值仅为便于理解的示例性说明,并不能作为本实用新型实施方式的限定。
如此,在壳体1的高度方向,隔离膜420可以完全覆盖泄压部430,从而使得隔离膜420在与壳体1贴合时不会因为泄压部430的存在而起褶皱。
请参阅图4、图5和图8,图8是图5的壳体1沿A-A方向的截面示意图。在某些实施方式中,壳体1包括侧壁11和连接在侧壁11一端的底壁12,侧壁11的外周面110形成有泄压部430,侧壁11的外周面110贴有隔离膜420。
具体地,壳体1的侧壁11可以是壳体1沿高度方向延伸的主体部分,以壳体1为圆柱体为例,壳体1的高度方向与轴向一致,壳体1的侧壁11可以为壳体1沿轴向延伸的主体部分,进一步地,侧壁11可以为绕壳体1的轴线环绕一周的圆柱体结构,侧壁11的横截面为圆环形,该横截面垂直于壳体1的轴线,侧壁11的外周面110可以是该圆柱体结构的母线所在的曲面。
底壁12可以是壳体1沿宽度方向延伸的主体部分,以壳体1为圆柱体为例,壳体1的宽度方向与径向一致,壳体1的底壁12可以为壳体1沿径向延伸的主体部分,进一步地,壳体1的底壁12可以为该圆柱体的两个端面。底壁12上可以设置有端盖3,端盖3用于封闭壳体1空间,但由于底壁12和端盖3不是一体化结构,因此在壳体1热失控时,压力会集中在端盖3和底壁12的连接处释放,从而使得端盖3和底壁12连接失效,进而损坏壳体1外元件。
通过在侧壁11上刻痕,可以使得泄压部430形成在侧壁11的外周面110,泄压部430可以是多个,多个泄压部430可以分布在侧壁11的外周面110。同时,在对侧壁11的外周面110刻痕后,侧壁11刻痕处的结构强度降低,使得壳体1热失控时,部分压力会分散在侧壁11刻痕处,从而达到泄压的目的。
隔离膜420可以完全贴合在侧壁11的外周面110上,隔离膜420可以为侧壁11的外周面110提供绝缘功能。
如此,相对于底壁12,泄压部430形成在侧壁11的外周面110可以降低壳体1热失控时对壳体1外的其他元件的影响,隔离膜420可以为壳体1的外周面110提供绝缘功能。
请参阅图4和图8,在某些实施方式中,侧壁11为圆筒体。
具体地,圆筒体即侧壁11的横截面为圆环形。
如此,相比于其他形状,侧壁11设置成圆筒状有利于隔离膜420与侧壁11贴合,且隔离膜420不易起褶皱。
请参阅图4和图5,在某些实施方式中,泄压部430的数量为多个,多个泄压部430形成至少一组泄压部430组,每组泄压部430组包括多个泄压部430,每组泄压部430组中的多个泄压部430沿侧壁11的周向间隔排布。
具体地,泄压部430的数量可以是两个、三个、四个或者更多,例如,泄压部430的数量可以是十个,侧壁11的周向可以形成有两组泄压部430,第一泄压部组440可以形成于侧壁11靠近壳体1一端底壁12的位置,第一泄压部组440可以包括五个泄压部430,这五个泄压部430可以按照一定间隔均匀环绕侧壁11的周向排布,也可以按照随机的间隔排布在侧壁11的周向。类似地,第二泄压部组450可以形成于侧壁11靠近壳体1另一端底壁12的位置,第二泄压部组450可以包括五个泄压部430,这五个泄压部430可以按照一定间隔均匀环绕侧壁11的周向排布,也可以按照随机的间隔排布在侧壁11的周向。需要说明的是,此处的数量仅为方便理解的示例性说明,不能视为对本实用新型实施方式的限定。
如此,多个泄压部430可以在壳体1热失控时,提供相比于单个泄压部430更优的泄压能力,从而保护壳体1外的其他元件。
请参阅图4和图6,在某些实施方式中,隔离膜420包括多个膜层,多个膜层堆叠设置,凹槽422形成在至少一个膜层中。
具体地,隔离膜420可以包括两个、三个、四个或者更多膜层,例如隔离膜420可以包括四个膜层,四个膜层堆叠在一起,每个膜层可以为隔离膜420提供不同的功能。凹槽422可以形成在第一膜层423,也可以形成在第一膜层423和第二膜层424,也可以形成在第三膜层425,这里的形成指的是凹槽422贯穿上述膜层。可以理解,在隔离膜420为四层时,凹槽422至少可以贯穿三个膜层,相比于凹槽422贯穿一个膜层,当凹槽422贯穿三个膜层时,凹槽422更深,泄压部430可以被更完整地容置于凹槽422内,从而使得隔离膜420贴合在侧壁11时的高度差更小或者趋于零,但凹槽422不能贯穿第四膜层426,以免影响隔离膜420的绝缘性能。
如此,多个膜层堆叠设置可以使得凹槽422相比于单个膜层更深,从而使得泄压部430更多的轮廓被容置于凹槽422中。
请参阅图6,在某些实施方式中,多个膜层包括粘接层和基材层,粘接层和基材层交替设置,其中一个粘接层包括贴合面421。
具体地,粘接层可以是膜层中用于使隔离膜420与壳体1的外表面贴合的膜层,粘接层还可以用于粘接两层基材层,使得这两层基材层相互贴合,基材层可以是膜层中用于使隔离膜420具有绝缘性能的膜层。交替设置指的是基材层和粘接层的数量一一对应,不同的基材层依靠粘接层被连接在一起。例如,在一个具有四个膜层的隔离膜420中,第一膜层423可以是粘接层,用于粘接壳体1的外表面并使得隔离膜420可以贴合在壳体1上,第二膜层424可以是基材层,用于为隔离膜420提供绝缘功能,第三膜层425可以是粘接层,用于粘接第二膜层424和第四膜层426,第四膜层426用于为隔离膜420提供绝缘功能。另外,多个膜层可以使得凹槽422的更深,且不会影响隔离膜420本身的绝缘性能。
如此,粘接层使得隔离膜420可以与壳体1贴合,基材层用于实现绝缘功能,粘接层和基材层交替设置可以增加隔离膜420的厚度,使得凹槽422可以设置得更深,从而使得泄压部430更多的轮廓被容置于凹槽422中。
请参阅图9,图9是本实用新型实施方式提供的隔离膜420的结构示意图。在某些实施方式中,膜层包括多个膜材,多个膜材断开设置,在相邻的两个膜层中,其中一个膜层的膜材覆盖另一个膜层的膜材的断开位置。
具体地,一个膜层可以包括两个、三个、四个甚至更多膜材,断开设置是指这些膜材彼此之间具有一定的间隔,覆盖断开的位置是指一个膜层的膜材之间的间隔被另一个膜层的膜材覆盖。例如,一个膜层可以包括三个膜材,第一膜材427和第二膜材428之间具有一定的间隔,第二膜材428和第三膜材429之间具有一定的间隔,第一膜材427和第三膜材429分别位于第二膜材428的不同侧。类似地,另一个膜层可以包括两个膜材,第四膜材4201和第五膜材4202之间具有一定的间隔,第四膜材4201覆盖第一膜材427和第二膜材428之间的间隔,第五膜材4202覆盖第二膜材428和第三膜材429之间的间隔。这样设置相当于膜材本身具有凹槽422,而无需在隔离膜420成型后再对隔离膜420去除材料。
如此,膜材这样设置使得隔离膜420在与壳体1的外表面贴合时不易起褶皱,同时,这样设置膜材可以降低膜材的使用量,从而降低使用成本。
本实用新型实施方式的电池单体10包括以上任一实施方式的壳体组件400和电极组件2,电极组件2容纳于壳体1内。
本实用新型实施方式的电池100包括箱体20和上述实施方式的电池单体10,电池单体10容纳于箱体20内。
本实用新型实施方式的用电设备包括上述实施方式的电池100。
具体地,用电设备可以是上述任一应用电池100的设备。
在一个具体的实施例中,提供了一种壳体组件400。壳体组件400包括壳体1和贴合在壳体1的外表面的隔离膜420。在壳体1上可以刻痕,可以使刻痕处结构强度降低,从而达到泄压的目的,进而解决电池单体10热失控的问题。刻痕后会使得壳体1的外表面形成泄压部430,所以可以在隔离膜420上开设凹槽422,以解决隔离膜420贴合在壳体1的外表面时起褶皱的问题。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施方式,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (13)
1.一种壳体组件,用于电池单体,其特征在于,所述壳体组件包括:
壳体,所述壳体设置有泄压部,所述泄压部至少部分向外凸起;
隔离膜,所述隔离膜包括贴合面,所述贴合面形成有凹槽,所述贴合面贴合在所述壳体的外表面,所述泄压部至少部分容置在所述凹槽中。
2.根据权利要求1所述的壳体组件,其特征在于,所述泄压部的周围设有刻痕。
3.根据权利要求1所述的壳体组件,其特征在于,所述泄压部的凸出于所述外表面的最大高度为a,所述凹槽的深度为t,其中,t≥a/6。
4.根据权利要求1所述的壳体组件,其特征在于,沿所述壳体的高度方向,所述凹槽的尺寸大于所述泄压部的尺寸。
5.根据权利要求1所述的壳体组件,其特征在于,所述壳体包括侧壁和连接在所述侧壁一端的底壁,所述侧壁的外周面形成有所述泄压部,所述侧壁的外周面贴有所述隔离膜。
6.根据权利要求5所述的壳体组件,其特征在于,所述侧壁为圆筒体。
7.根据权利要求5所述的壳体组件,其特征在于,所述泄压部的数量为多个,多个所述泄压部形成至少一组泄压部组,每组所述泄压部组包括多个所述泄压部,每组所述泄压部组中的多个所述泄压部沿所述侧壁的周向间隔排布。
8.根据权利要求1所述的壳体组件,其特征在于,所述隔离膜包括多个膜层,所述多个膜层堆叠设置,所述凹槽形成在至少一个所述膜层中。
9.根据权利要求8所述的壳体组件,其特征在于,所述多个膜层包括粘接层和基材层,所述粘接层和所述基材层交替设置,其中一个所述粘接层包括所述贴合面。
10.根据权利要求8所述的壳体组件,其特征在于,所述膜层包括多个膜材,多个膜材断开设置,在相邻的两个所述膜层中,其中一个所述膜层的所述膜材覆盖另一个所述膜层的膜材的断开位置。
11.一种电池单体,其特征在于,包括:
权利要求1-10任一项所述的壳体组件;
电极组件,容纳于所述壳体内。
12.一种电池,其特征在于,包括:
箱体;
权利要求11所述的电池单体,所述电池单体容纳于所述箱体内。
13.一种用电设备,其特征在于,包括如权利要求12所述的电池。
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