CN218414924U - 泄压装置、电池单体、电池及用电设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种泄压装置、电池单体、电池及用电设备,属于电池技术领域。其中,泄压装置包括泄压部和多级刻痕槽,泄压部在其厚度方向上具有相对的第一表面和第二表面。多级刻痕槽沿第一表面到第二表面的方向依次设置于泄压部,在厚度方向上相邻的两级刻痕槽中,远离第一表面的一级刻痕槽设置于靠近第一表面的一级刻痕槽的底面。这种结构的泄压装置采用多级刻痕槽结构,可以降低每级刻痕槽的成型深度,从而降低在成型每级刻痕槽时泄压部所受到的成型力,降低泄压部产生裂纹的风险,泄压装置不易因泄压部在设置刻痕槽的位置产生裂纹而失效,提高泄压装置的长期可靠性。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求享有于2021年08月31日提交的名称为“泄压装置、电池单体、电池及用电设备”的国际专利申请PCT/CN2021/115766的优先权,该申请的全部内容通过引用并入本文中。
技术领域
本申请涉及电池技术领域,具体而言,涉及一种泄压装置、电池单体、电池及用电设备。
背景技术
电池广泛用于电子设备,例如手机、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等。
在电池技术中,为保证电池单体的安全性,一般会在电池单体中设置泄压装置,在电池单体内部或温度达到阈值时,泄压装置在设置刻痕槽的位置破裂,以泄放电池单体内部的压力。对于一般的泄压装置而言,在电池单体的内部压力处于正常范围内时也可能会出现泄压的情况,长期可靠性较差。
实用新型内容
本申请实施例提供一种泄压装置、电池单体、电池及用电设备,能够有效提高泄压装置的长期可靠性。
第一方面,本申请实施例提供一种泄压装置,包括泄压部和多级刻痕槽,泄压部在其厚度方向上具有相对的第一表面和第二表面;多级刻痕槽沿第一表面到第二表面的方向依次设置于泄压部,在厚度方向上相邻的两级刻痕槽中,远离第一表面的一级刻痕槽设置于靠近第一表面的一级刻痕槽的底面。
上述技术方案中,泄压部上设置有多级刻痕槽,多级刻痕槽沿泄压部的第一表面到第二表面的方向依次布置于泄压部,远离第一表面的一级刻痕槽设置于靠近第一表面的一级刻痕槽的底面,这种结构的泄压装置采用多级刻痕槽结构,可以降低每级刻痕槽的成型深度,从而降低在成型每级刻痕槽时泄压部所受到的成型力,降低泄压部产生裂纹的风险,泄压装置不易因泄压部在设置刻痕槽的位置产生裂纹而失效,提高泄压装置的长期可靠性。
在一些实施例中,多级刻痕槽包括至少一级第一级刻痕槽,第一级刻痕槽包括第一槽段、第二槽段和第三槽段,第一槽段和第二槽段相对设置,第一槽段和第二槽段均与第三槽段相交;泄压部包括开启区,第一槽段、第二槽段和第三槽段沿着开启区的边缘设置,开启区被配置为能够以第一槽段、第二槽段和第三槽段为边界打开。这样,开启区能够以第一槽段、第二槽段和第三槽段为边界打开,增大了泄压部的泄压面积,提高了泄压部的泄压速率。
在一些实施例中,第一级刻痕槽还包括第四槽段,第四槽段位于第一槽段与第二槽段之间,第四槽段与第三槽段相交。泄压部在第三槽段与第四槽段相交位置应力更为集中,更容易破裂,使得泄压部在泄压过程中从第三槽段与第四槽段相交的位置沿着第三槽段破裂,并在第三槽段破裂后沿着第一槽段和第二槽段破裂,以实现快速泄压。
在一些实施例中,在第三槽段的延伸方向上,第四槽段与第三槽段相交位置到第一槽段的距离等于第四槽段与第三槽段相交位置到第二槽段的距离。这样,使得泄压部能够在第四槽段与第三槽段相交的位置沿着第三槽段破裂后,沿着第一槽段和第二槽段同步破裂,使得开启区能够更为快速地打开。
在一些实施例中,第一槽段、第二槽段和第三槽段界定出至少一个开启区。开启区由第一槽段、第二槽段和第三槽段共同界定,开启区能够以翻转的方式打开,开启区打开后始终与泄压部的其他区域相连,不易脱落,降低开启区打开后发生飞溅的风险。
在一些实施例中,第一槽段、第二槽段和第三槽段界定出两个开启区,两个开启区分别位于第三槽段的两侧。泄压部在泄压过程中,泄压部在两个开启区的部分能够以对开的方式打开泄压,增大了泄压面积,可有效提高泄压部的泄压速率。
在一些实施例中,第二表面上设有位于开启区的缺口槽,在第一槽段的延伸方向上,缺口槽与第三槽段存在距离。这样,使得泄压部在泄压过程中,泄压部位于开启区的一部分能够以泄压部位于缺口槽的位置为轴翻转,更加容易打开泄压。
在一些实施例中,多级刻痕槽包括一级第一级刻痕槽。多级刻痕槽中仅有一级第一级刻痕槽,成型简单,提高了生产效率,有利于降低生产成本。
在一些实施例中,多级刻痕槽包括多级第一级刻痕槽,多级第一级刻痕槽沿第一表面到第二表面的方向依次设置。多级第一级刻痕槽沿第一表面到第二表面的方向依次设置,可以降低每级第一级刻痕槽的成型深度,从而降低在成型每级第一级刻痕槽时泄压部所受到的成型力,降低了泄压部产生裂纹的风险。在沿第一表面到第二表面的方向逐级加工第一级刻痕槽的过程中,每加工一级第一级刻痕槽,泄压部设置第一级刻痕槽的位置的残留部分的硬度就随之增加,提高泄压部设置多级第一级刻痕槽后残留部分的硬度,使得长期可靠性更好,具有更好的抗冲击能力,受到外力冲击破损的概率降低。
在一些实施例中,最外侧的一级第一级刻痕槽设置于第一表面。可以直接在第一表面成型最外侧的一级第一级刻痕槽,简化了泄压装置的结构,降低了生产成本。
在一些实施例中,多级刻痕槽包括两级第一级刻痕槽。
在一些实施例中,多级刻痕槽还包括至少一级第二级刻痕槽,至少一级第二级刻痕槽与至少一级第一级刻痕槽沿从第一表面到第二表面的方向上依次布置;其中,开启区形成于最远离于第一表面的一级第二级刻痕槽的槽底壁。在成型时,可以先在泄压部上成型第二级刻痕槽,使得泄压部在设置第二级刻痕槽的区域整体减薄,并提高该区域残留部分的硬度;然后,再在泄压部上成型第一级刻痕槽,使得泄压部在第一级刻痕槽位置的残留部分的硬度进一步增大,使得长期可靠性更好,具有更好的抗冲击能力,受到外力冲击破损的概率降低。此外,由于开启区形成于最远离第一表面的一级第二级刻痕槽的槽底壁,第二级刻痕槽能够为开启区打开的过程中提供避让空间,即使第一表面被障碍物所遮挡,开启区仍然能够打开泄压。
在一些实施例中,多级刻痕槽包括一级第二级刻痕槽,第二级刻痕槽设置于第一表面。泄压部设置一级第二级刻痕槽,成型简单,提高了生产效率,降低了生产成本。
在一些实施例中,多级刻痕槽包括多级第二级刻痕槽,多级第二级刻痕槽沿第一表面到第二表面的方向依次设置,最外侧的一级第二级刻痕槽设置于第一表面。泄压部设置多级第二级刻痕槽,能够使得每级第二级刻痕槽的成型深度相对较浅,能够降低在成型每级第二级刻痕槽时泄压部所受到的成型力,降低泄压部产生裂纹的风险。在沿第一表面到第二表面的方向逐级加工多级第二级刻痕槽时,每加工一级第二级刻痕槽,泄压部设置第二级刻痕槽区域的残留部分的硬度就随之增加,使得泄压部在第一级刻痕槽区域的残留部分的硬度进一步增大。
在一些实施例中,第二级刻痕槽为圆形槽或矩形槽。第二级刻痕槽结构简单,易于成型,能够为开启区的打开提供更多避让空间。
在一些实施例中,每级所述刻痕槽包括至少一个槽段,在厚度方向上相邻的两个槽段中,远离第一表面的一个槽段的最大宽度小于靠近第一表面的一个槽段的最小宽度。在成型时,可以沿第一表面到第二表面的方向依次成型各级刻痕槽的槽段,便于各级刻痕槽的槽段成型。
在一些实施例中,第一表面与第二表面的距离为H0,最靠近第二表面的一级刻痕槽的底面到第二表面的距离为H1,满足:H1/H0<0.2。这样,使得泄压部在设置最靠近第二表面的一级刻痕槽的区域的残留厚度在泄压部的总厚度中的占比较小,使得最靠近第二表面的一级刻痕槽的底面与第二表面之间的部分能够正常破裂,以实现泄压。
在一些实施例中,最靠近第二表面的一级刻痕槽的底面到第二表面的距离为H1,满足:H1<0.5mm。使得泄压部在设置最靠近第二表面的一级刻痕槽的区域的残留厚度较小,易于破裂泄压。
在一些实施例中,设置于第一表面的一级刻痕槽的深度为H2,满足:H2<1mm。使得泄压部最外侧的一级刻痕槽的深度较小,降低了泄压部在该级刻痕槽在成型过程所受到的成型力,降低泄压部产生裂纹的风险。
在一些实施例中,最靠近第二表面的一级刻痕槽与设置于第一表面的一级刻痕槽之间的每级刻痕槽的深度为H3,满足:H3<1.5mm。使得泄压部上除了最靠近第二表面的一级刻痕槽和设置于第一表面的一级刻痕槽以外的每级刻痕槽的深度较小,降低成型过程泄压部所受到的成型力,降低泄压部产生裂纹的风险。
在一些实施例中,最靠近第二表面的一级刻痕槽与设置于第一表面的一级刻痕槽之间仅设置一级刻痕槽。使得泄压部上设置三级刻痕槽,结构简单,可以降低每级刻痕槽的成型深度,降低泄压部产生裂纹的风险。
在一些实施例中,泄压装置内部形成有容纳空间,泄压装置具有界定出容纳空间的多个壁部,容纳空间用于收容电极组件,多个壁部中的至少一个壁部形成有泄压部。这种结构的泄压装置既具有容纳电极组件的容纳功能,又具有泄压功能。
在一些实施例中,多个壁部包括周壁和底壁,周壁围设于底壁的边缘,周壁与底壁共同限定出容纳空间,周壁与底壁相对的一端形成开口,底壁形成有泄压部。使得泄压装置的底壁具有泄压功能,便于泄放容纳空间内部的压力。
在一些实施例中,周壁与底壁为一体成型结构。由于底壁形成有泄压部,周壁与底壁为一体成型结构,使得周壁与具有泄压功能的底壁具有很好的牢固性,这种一体式设计能够简化成型工艺,降低生产成本。
在一些实施例中,第一表面为底壁的外表面。这样,可以在底壁的外侧加工成型刻痕槽,便于在底壁上加工刻痕槽。
在一些实施例中,泄压部为端盖,端盖用于盖合壳体的开口。使得端盖具有泄压功能,通过在端盖上设置刻痕槽的方式来形成泄压结构,泄压结构具有更好的稳定性,具有良好的长期可靠性。
在一些实施例中,第一表面为端盖背离壳体的表面。
第二方面,本申请实施例提供一种电池单体,包括第一方面任意一个实施例提供的泄压装置。
第三方面,本申请实施例提供一种电池,包括第二方面任意一个实施例提供的电池单体。
第四方面,本申请实施例提供一种用电设备,包括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结构示意图;
图3为本申请一些实施例提供的电池单体的爆炸图;
图4为本申请一些实施例提供的泄压装置的轴测图;
图5为图4所示的泄压部的截面图;
图6为本申请又一些实施例提供的泄压装置的轴测图;
图7为图6所示的泄压装置的A处的局部放大图;
图8为图7所示的泄压部的局部视图;
图9为图8所示的泄压部的B-B剖视图;
图10为本申请再一些实施例提供的泄压装置的轴侧图;
图11为图10所示的泄压装置的C处的局部放大图;
图12为图11所示的泄压部的D-D剖视图;
图13为本申请另一些实施例提供的泄压装置的轴测图;
图14为图13所示的泄压装置的E处的局部放大图;
图15为图14所示的泄压部的局部视图;
图16为图15所示的泄压部的F-F剖视图;
图17为图16所示的泄压部的G处的局部放大图;
图18为本申请其他实施例提供的泄压装置的轴测图;
图19为图18所示的泄压装置的H处的局部放大图。
图标:10-箱体;11-第一部分;12-第二部分;20-电池单体;21-壳体;22-电极组件;221-正极极耳;222-负极极耳;23-端盖;231-正极电极端子;232-负极电极端子;24-绝缘件;25-泄压装置;251-泄压部;2511-第一表面;2512-第二表面;2513-开启区;252-刻痕槽;252a-第一级刻痕槽;252b-第二级刻痕槽;2521-第一槽段;2522-第二槽段;2523-第三槽段;2524-第四槽段;2525-槽底壁;253-缺口槽;254-周壁;255-底壁;26-集流构件;100-电池;200-控制器;300-马达;1000-车辆;Z-厚度方向。
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。
电池单体上的泄压装置对电池的安全性有着重要影响。例如,当发生短路、过充等现象时,可能会导致电池单体内部发生热失控从而压力或温度骤升。这种情况下通过泄压机构致动可以将内部压力及温度向外释放,以防止电池单体爆炸、起火。
发明人发现,在一般的电池单体中,泄压装置在电池单体的内部压力处于正常范围内也会出现泄压的情况,导致电池单体失效。发明人进一步研究发现,泄压装置一般是在泄压部设置刻痕槽,为保证泄压装置在电池单体内部压力或温度达到阈值时能够正常泄压,需要将刻痕槽加工较深,泄压部上的刻痕槽成型后,容易产生裂纹,出现电池单体的内部压力处于正常范围(未达到阈值)内泄压装置泄压的情况。
鉴于此,本申请实施例提供一种泄压装置,在泄压装置的泄压部上从第一表面到第二表面的方向依次布置多级刻痕槽,每级刻痕槽包括至少一个槽段,在厚度方向上相邻的两级槽段中,远离第一表面的一级槽段设置于靠近第一表面的一级槽段的底面。
在这样的泄压装置中,采用多级刻痕槽结构,可以降低每级刻痕槽的成型深度,从而降低在成型每级刻痕槽时泄压部所受到的成型力,降低泄压部产生裂纹的风险,泄压装置不易因泄压部在设置刻痕槽的位置产生裂纹而失效,提高泄压装置的长期可靠性。
本申请实施例描述的泄压装置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的结构示意图。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提供收容空间,箱体10可以是多种结构。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的收容空间。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,则形成具有收容空间的箱体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,则形成具有收容空间的箱体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包括壳体21、电极组件22、端盖23、绝缘件24和泄压装置25(图3未示出)。
壳体21是用于容纳电极组件22的部件,壳体21可以是一端形成开口的空心结构。壳体21可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。壳体21的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、钢、铝合金等。
壳体21内的电极组件22可以是一个,也可以是多个。例如,如图所示,电极组件22为多个,多个电极组件22层叠布置于壳体21内。
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。
正极极片可以包括正极集流体和涂覆于正极集流体相对的两侧的正极活性物质层。负极极片可以包括负极集流体和涂覆于负极集流体相对的两侧的负极活性物质层。电极组件22具有正极极耳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。
端盖23是盖合于壳体21的开口以将电池单体20的内部环境与外部环境隔绝的部件。端盖23盖合于壳体21的开口,端盖23与壳体21共同限定出用于容纳电极组件22、电解液以及其他部件的密封空间。端盖23的形状可以与壳体21的形状相适配,比如,壳体21为长方体结构,端盖23为与壳体21相适配的矩形板状结构,再如,壳体21为圆柱体结构,端盖23为与壳体21相适配的圆形板状结构。端盖23的材质也可以是多种,比如,铜、铁、铝、钢、铝合金等,端盖23的材质与壳体21的材质可以相同,也可以不同。
端盖23上可以设置电极端子,电极端子用于与电极组件22电连接,以输出电池单体20的电能。电极端子可以包括正极电极端子231和负极电极端子232,正极电极端子231用于与正极极耳221电连接,负极电极端子232用于与负极极耳222电连接。正极电极端子231与正极极耳221可以直接连接,也可以间接连接,负极电极端子232与负极极耳222可以直接连接,也可以间接连接。示例性的,正极电极端子231通过一个集流构件26与正极极耳221电连接,负极电极端子232通过另一个集流构件26与负极极耳222电连接。
绝缘件24是将壳体21与电极组件22分隔的部件,通过绝缘件24来实现壳体21与电极组件22的绝缘隔离。绝缘件24为绝缘材质,绝缘件24可以是诸如塑料、橡胶等绝缘材质。示例性的,绝缘件24周向包覆于电极组件22的外周,可理解的,在电极组件22为多个的情况下,绝缘件24周向包覆于多个电极组件22整体的外周。
泄压装置25是泄放电池单体20内部的压力的部件,在电池单体20内部的压力或温度达到阈值时,通过泄压装置25泄放电池单体20内部的压力。泄压装置25可以是设置于端盖23上的部件,也可以是壳体21作为泄压装置25,也可以是端盖23作为泄压装置25。以下结合附图对泄压装置25的具体结构进行详细阐述。
请参照图4和图5,图4为本申请一些实施例提供的泄压装置25的轴测图,图5为图4所示的泄压部251的截面图,本申请实施例提供一种泄压装置25,泄压装置25包括泄压部251和多级刻痕槽252,泄压部251在其厚度方向Z上具有相对的第一表面2511和第二表面2512;多级刻痕槽252沿第一表面2511到第二表面2512的方向依次设置于泄压部251,在厚度方向Z上相邻的两级刻痕槽252中,远离第一表面2511的一级刻痕槽252设置于靠近第一表面2511的一级刻痕槽252的底面。
泄压部251上沿其厚度方向Z依次设置刻痕槽252可以是两级、三级、四级等,在相邻的两级刻痕槽252中,远离第一表面2511的一级刻痕槽252设置于靠近于第一表面2511的一级刻痕槽252的底面。泄压部251上的多级刻痕槽252可以采用多种方式加工成型,比如冲压成型、铣削加工成型等。以采用冲压成型的方式成型多级刻痕槽252为例,可沿着第一表面2511到第二表面2512的方向在泄压部251上依次冲压成型出多级刻痕槽252。刻痕槽252的形状可以是多种,比如,直线形、圆弧形、U形、H形、环形、矩形、圆形等。在沿泄压部251的厚度方向Z依次设置的多级刻痕槽252中,各级刻痕槽252的形状可以相同,也可以不同。示例性的,在图4和图5中,泄压部251上设置两级刻痕槽252,两级刻痕槽252均为直线形。
泄压部251的第一表面2511和第二表面2512为泄压部251在其厚度方向Z上相对的两个表面,第一表面2511与第二表面2512之间的距离即为泄压部251的厚度。
泄压部251可以是安装于端盖23上的部件,比如,泄压部251为安装于端盖23上的防爆片;泄压部251也可以整体作为端盖23;泄压部251可以是壳体21的一部分,比如,泄压部251可以是壳体21的一个壁部或是一个壁部的一部分。
在泄压装置25中,泄压部251上设置有多级刻痕槽252,多级刻痕槽252沿泄压部251的第一表面2511到第二表面2512的方向依次布置于泄压部251,远离第一表面2511的一级刻痕槽252设置于靠近第一表面2511的一级刻痕槽252的底面,这种结构的泄压装置25采用多级刻痕槽252结构,可以降低每级刻痕槽252的成型深度,从而降低在成型每级刻痕槽252时泄压部251所受到的成型力,降低泄压部251产生裂纹的风险,泄压装置25不易因泄压部251在设置刻痕槽252的位置产生裂纹而失效,提高泄压装置25的长期可靠性。
在泄压部251上成型多级刻痕槽252时,可从第一表面2511到第二表面2512的方向在泄压部251上逐级成型刻痕槽252,每级刻痕槽252的成型深度相对较浅,使得泄压部251受到的成型力较小,既可降低泄压部251产生裂纹的风险,又可以提高第一表面2511的平面度。在沿第一表面2511到第二表面2512的方向逐级加工多级刻痕槽252的过程中,每加工一级刻痕槽252,泄压部251设置刻痕槽252的位置的硬度就随之增加,提高泄压部251设置多级刻痕槽252后残留部分的硬度,使得长期可靠性更好,具有更好的抗冲击能力,受到外力冲击破损的概率减低。
在一些实施例中,请参照图6,图6为本申请又一些实施例提供的泄压装置25的轴测图;图7为图6所示的泄压装置25的A处的局部放大图;图8为图7所示的泄压部251的局部视图;图9为图8所示的泄压部251的B-B剖视图。多级刻痕槽252包括至少一级第一级刻痕槽252a,第一级刻痕槽252a包括第一槽段2521、第二槽段2522和第三槽段2523,第一槽段2521和第二槽段2522相对设置,第一槽段2521和第二槽段2522均与第三槽段2523相交。泄压部251包括开启区2513,第一槽段2521、第二槽段2522和第三槽段2523沿着开启区2513的边缘设置,开启区2513被配置为能够以第一槽段2521、第二槽段2522和第三槽段2523为边界打开。
泄压部251上的多级刻痕槽252中,可以是一级刻痕槽252为第一级刻痕槽252a,也可以是多级相邻的刻痕槽252为第一级刻痕槽252a,也就是说,泄压部251上可以设置一级第一级刻痕槽252a,也可以设置多级第一级刻痕槽252a。若泄压部251上设置一级第一级刻痕槽252a,可理解的,多级刻痕槽252中有一级刻痕槽252为第一级刻痕槽252a;若泄压部251上设置多级第一级刻痕槽252a,可理解的,多级刻痕槽252中有多级刻痕槽252为第一级刻痕槽252a,比如,泄压部251上设置三级刻痕槽252,可以是两级或三级刻痕槽252为第一级刻痕槽252a。第一级刻痕槽252a包括多个槽段,其中,一个槽段为第一槽段2521,又一个槽段为第二槽段2522,再一个槽段为第三槽段2523。
第一槽段2521、第二槽段2522和第三槽段2523均可以是直线形槽,第一槽段2521可以与第二槽段2522平行,第一槽段2521和第二槽段2522可以与第三槽段2523垂直。第一槽段2521与第三槽段2523相交的位置可以位于第三槽段2523的一端,也可以位于偏离第三槽段2523的一端的位置,使得第三槽段2523的一端沿第三槽段2523的延伸方向超出第一槽段2521。第二槽段2522与第三槽段2523相交的位置可以位于第三槽段2523的另一端,也可以位于偏离第三槽段2523的另一端的位置,使得第三槽段2523的另一端沿第三槽段2523的延伸方向超出第二槽段2522。第三槽段2523可以位于第一槽段2521和第二槽段2522的端部,比如,第一槽段2521、第三槽段2523和第二槽段2522依次连接形成U形。第三槽段2523也可以位于第一槽段2521和第二槽段2522的中间位置,比如,如图8所示,第一槽段2521、第二槽段2522和第三槽段2523形成H形。
沿泄压部251的厚度方向Z,若泄压部251上设置多级第一级刻痕槽252a,在相邻的两级第一级刻痕槽252a中,远离第一表面2511的一级第一级刻痕槽252a中的第一槽段2521设置于靠近第一表面2511的一级第一级刻痕槽252a中的第一槽段2521的底面,且相邻的两级第一槽段2521延伸方向相同;远离第一表面2511的一级第一级刻痕槽252a中的第二槽段2522设置于靠近第一表面2511的一级第一级刻痕槽252a中的第二槽段2522的底面,且相邻的两级第二槽段2522延伸方向相同;远离第一表面2511的一级第一级刻痕槽252a中的第三槽段2523设置于靠近第一表面2511的一级第一级刻痕槽252a中的第三槽段2523的底面,且相邻的两级第三槽段2523延伸方向相同。
在本实施例中,开启区2513能够以第一槽段2521、第二槽段2522和第三槽段2523为边界打开,增大了泄压部251的泄压面积,提高了泄压部251的泄压速率。
在一些实施例中,请继续参照图8,第一级刻痕槽252a还包括第四槽段2524,第四槽段2524位于第一槽段2521与第二槽段2522之间,第四槽段2524与第三槽段2523相交。
第一级刻痕槽252a还包括第四槽段2524,可理解的,第一级刻痕槽252a中还有一个槽段为第四槽段2524。可以是第一级刻痕槽252a中只包括第一槽段2521、第二槽段2522、第三槽段2523和第四槽段2524,也可以是除了第一槽段2521、第二槽段2522、第三槽段2523和第四槽段2524四者以外,还包括其他槽段。
第四槽段2524可以是直线形槽,第四槽段2524可以平行于第一槽段2521和第二槽段2522,且垂直于第三槽段2523。第四槽段2524与第三槽段2523相交于第四槽段2524的中点位置以及第三槽段2523的中点位置。第四槽段2524的长度小于第一槽段2521和第二槽段2522的长度。
沿泄压部251的厚度方向Z,若泄压部251上设置多级第一级刻痕槽252a,在相邻的两级第一级刻痕槽252a中,远离第一表面2511的一级第一级刻痕槽252a中的第四槽段2524设置于靠近第一表面2511的一级第一级刻痕槽252a中的第四槽段2524的底面,且相邻的两级第四槽段2524延伸方向相同。
在本实施例中,位于第一槽段2521与第二槽段2522之间的第四槽段2524与第三槽段2523相交,泄压部251在第三槽段2523与第四槽段2524相交位置应力更为集中,更容易破裂,使得泄压部251在泄压过程中从第三槽段2523与第四槽段2524相交的位置沿着第三槽段2523破裂,并在第三槽段2523破裂后沿着第一槽段2521和第二槽段2522破裂,以实现快速泄压。
在一些实施例中,在第三槽段2523的延伸方向上,第四槽段2524与第三槽段2523相交位置到第一槽段2521的距离等于第四槽段2524与第三槽段2523相交位置到第二槽段2522的距离。
在第三槽段2523的延伸方向上,第四槽段2524与第三槽段2523相交位置到第一槽段2521的距离,即为第三槽段2523在第四槽段2524与第一槽段2521之间的部分的长度。在第三槽段2523的延伸方向上,第四槽段2524与第三槽段2523相交位置到第二槽段2522的距离,即为第三槽段2523在第四槽段2524与第二槽段2522之间的部分的长度。可以将第四槽段2524设置于第三槽段2523的中点位置,以实现第四槽段2524与第三槽段2523相交位置到第一槽段2521的距离等于第四槽段2524与第三槽段2523相交位置到第二槽段2522的距离。
在本实施例中,由于第四槽段2524与第三槽段2523相交位置到第一槽段2521的距离等于第四槽段2524与第三槽段2523相交位置到第二槽段2522的距离,使得泄压部251能够在第四槽段2524与第三槽段2523相交的位置沿着第三槽段2523破裂后,沿着第一槽段2521和第二槽段2522同步破裂,使得开启区2513能够更为快速地打开。
在一些实施例中,请继续参照图8,第一槽段2521、第二槽段2522和第三槽段2523界定出至少一个开启区2513。
开启区2513由第一槽段2521、第二槽段2522和第三槽段2523共同界定出,第一级刻痕槽252a并不是封闭结构。第一槽段2521、第二槽段2522和第三槽段2523界定出的开启区2513可以是一个,也可以是两个。比如,第一槽段2521、第二槽段2522和第三槽段2523形成近似U形结构,开启区2513则为一个;再如,第一槽段2521、第二槽段2522和第三槽段2523形成近似H形结构,开启区2513则为两个。
在本实施例中,开启区2513由第一槽段2521、第二槽段2522和第三槽段2523共同界定,开启区2513能够以翻转的方式打开,开启区2513打开后始终与泄压部251的其他区域相连,不易脱落,降低开启区2513打开后发生飞溅的风险。
在一些实施例中,请继续参照图8,第一槽段2521、第二槽段2522和第三槽段2523界定出两个开启区2513,两个开启区2513分别位于第三槽段2523的两侧。
第一槽段2521、第二槽段2522和第三槽段2523共同界定出两个开启区2513,第一槽段2521、第二槽段2522和第三槽段2523可以构成近似H形结构。第三槽段2523与第一槽段2521可以相交于第一槽段2521的中点位置,第三槽段2523与第二槽段2522可以相交于第二槽段2522的中点位置。
两个开启区2513分别位于第三槽段2523的两侧,使得两个开启区2513以第三槽段2523分界,泄压部251在第三槽段2523的位置破裂后,两个开启区2513将沿着第一槽段2521和第二槽段2522以对开的形式打开,以实现泄压,增大了泄压面积,可有效提高泄压部251的泄压速率。
需要说明的是,无论第一级刻痕槽252a中是否包括第四槽段2524,第一槽段2521、第二槽段2522和第三槽段2523均可以界定出两个开启区2513。
在一些实施例中,请继续参照图8和图9,第二表面2512上设有位于开启区2513的缺口槽253,在第一槽段2521的延伸方向上,缺口槽253与第三槽段2523存在距离。
第二表面2512上设有位于开启区2513的缺口槽253,可理解的,缺口槽253从第二表面2512沿面向第一表面2511的方向凹陷。当然,可以是缺口槽253完全位于开启区2513内,也可以是缺口槽253部分位于开启区2513内。缺口槽253可以沿着第三槽段2523的延伸方向延伸,使得缺口槽253平行于第三槽段2523。
在第一槽段2521、第二槽段2522和第三槽段2523共同界定出一个开启区2513的实施例中,第一表面2511可以对应设置一个缺口槽253。如图8和图9所示,在第一槽段2521、第二槽段2522和第三槽段2523共同界定出两个开启区2513的实施例中,第一表面2511可以对应设置两个缺口槽253,一个开启区2513对应设置一个缺口槽253。
在本实施例中,缺口槽253在第一槽段2521的延伸方向上与第三槽段2523存在距离,且缺口槽253的位于开启区2513内,使得泄压部251在泄压过程中,泄压部251位于开启区2513的一部分能够以泄压部251位于缺口槽253的位置为轴翻转,更加容易打开泄压。
在一些实施例中,如图9所示,多级刻痕槽252包括一级第一级刻痕槽252a。
可理解的,在多级刻痕槽252中,仅有一级刻痕槽252为第一级刻痕槽252a。比如,在泄压部251上设置两级刻痕槽252,其中,一级刻痕槽252为第一级刻痕槽252a。
在本实施例中,多级刻痕槽252中仅有一级第一级刻痕槽252a,成型简单,提高了生产效率,有利于降低生产成本。
在一些实施例中,请参照图10-图12,图10为本申请再一些实施例提供的泄压装置25的轴侧图,图11为图10所示的泄压装置25的C处的局部放大图;图12为图11所示的泄压部251的D-D剖视图。多级刻痕槽252包括多级第一级刻痕槽252a,多级第一级刻痕槽252a沿第一表面2511到第二表面2512的方向依次设置。
在相邻的两级第一级刻痕槽252a中,远离第一表面2511的一级第一级刻痕槽252a设置于靠近第一表面2511的一级第一级刻痕槽252a的底面。
泄压部251上可以设置两级、三级、四级或五级第一级刻痕槽252a。泄压部251上的多级刻痕槽252可以全部是第一级刻痕槽252a,也可以是一部分为第一级刻痕槽252a。以泄压部251上设置三级刻痕槽252为例,可以是其中两级刻痕槽252均为第一级刻痕槽252a,也可以是三级刻痕槽252均为第一级刻痕槽252a。
在本实施例中,多级第一级刻痕槽252a沿第一表面2511到第二表面2512的方向依次设置,可以降低每级第一级刻痕槽252a的成型深度,从而降低在成型每级第一级刻痕槽252a时泄压部251所受到的成型力,降低了泄压部251产生裂纹的风险。在沿第一表面2511到第二表面2512的方向逐级加工第一级刻痕槽252a的过程中,每加工一级第一级刻痕槽252a,泄压部251设置第一级刻痕槽252a的位置的残留部分的硬度就随之增加,提高泄压部251设置多级第一级刻痕槽252a后残留部分的硬度,使得长期可靠性更好,具有更好的抗冲击能力,受到外力冲击破损的概率降低。
在一些实施例中,请继续参照图12,最外侧的一级第一级刻痕槽252a设置于第一表面2511。
最外侧的一级第一级刻痕槽252a从第一表面2511沿面向第二表面2512的方向凹陷。如图12所示,以泄压部251设置两级第一级刻痕槽252a为例,最外侧的一级第一级刻痕槽252a设置于第一表面2511,另一级第一级刻痕槽252a设置于最外侧的一级第一级刻痕槽252a的底面。
在本实施例中,最外侧的一级第一级刻痕槽252a设置于第一表面2511,可以直接在第一表面2511成型最外侧的一级第一级刻痕槽252a,简化了泄压装置25的结构,降低了生产成本。
在一些实施例中,多级刻痕槽252包括两级第一级刻痕槽252a。
可理解的,在多级刻痕槽252中,仅有两级刻痕槽252为第一级刻痕槽252a。若泄压部251上的刻痕槽252的级数大于两级,则多级刻痕槽252中只有一部分刻痕槽252为第一级刻痕槽252a。如图12所示,若泄压部251上仅设置有两级刻痕槽252,则两级刻痕槽252均为第一级刻痕槽252a。
在一些实施例中,请参照图13-图16,图13为本申请另一些实施例提供的泄压装置25的轴测图;图14为图13所示的泄压装置25的E处的局部放大图;图15为图14所示的泄压部251的局部视图;图16为图15所示的泄压部251的F-F剖视图。多级刻痕槽252还包括至少一级第二级刻痕槽252b,至少一级第二级刻痕槽252b与至少一级第一级刻痕槽252a沿从第一表面2511到第二表面2512的方向上依次布置。其中,开启区2513形成于最远离于第一表面2511的一级第二级刻痕槽252b的槽底壁2525。
泄压部251上可以设置一级第二级刻痕槽252b,也可以设置多级第二级刻痕槽252b。若泄压部251上设置多级第二级刻痕槽252b,多级第二级刻痕槽252b沿第一表面2511到第二表面2512的方向依次设置于泄压部251,各级第二级刻痕槽252b的底面的轮廓逐级减小。当然,泄压部251上可以设置一级第一级刻痕槽252a,也可以设置多级第一级刻痕槽252a。
至少一级第二级刻痕槽252b和至少一级第一级刻痕槽252a沿第一表面2511到第二表面2512的方向依次设置于泄压部251,在成型时,沿第一表面2511到第二表面2512的方向,可以先在泄压部251上成型所有第二级刻痕槽252b,然后再成型所有刻痕槽252。可理解的,最靠近第一表面2511的一级第一级刻痕槽252a设置于最远离第一表面2511的一级第二级刻痕槽252b的底面。若泄压部251中仅设置一级第二级刻痕槽252b,该一级第二级刻痕槽252b既是最靠近第一表面2511的一级第二级刻痕槽252b,又是最远离第一表面2511的一级第二级刻痕槽252b。同样,若泄压部251中仅设置一级第一级刻痕槽252a,该一级第一级刻痕槽252a既是最靠近第一表面2511的一级第一级刻痕槽252a,又是最远离第一表面2511的一级第一级刻痕槽252a。
最远离第一表面2511的一级第二级刻痕槽252b的槽底壁2525即为泄压部251在最远离第一表面2511的一级第二级刻痕槽252b的底面以下的部分,在泄压部251成型最远离第一表面2511的一级第二级刻痕槽252b以后,泄压部251设置该一级第二级刻痕槽252b的区域的残留部分即为最远离第一表面2511的一级第二级刻痕槽252b的槽底壁2525。如图16所示,以泄压部251设置一级第二级刻痕槽252b为例,泄压部251在该第二级刻痕槽252b的底面以下的部分即为最远离第一表面2511的一级第二级刻痕槽252b的槽底壁2525。
开启区2513形成于最远离第一表面2511的一级第二级刻痕槽252b的槽底壁2525,开启区2513为最远离第一表面2511的一级第二级刻痕槽252b的槽底壁2525中,在泄压时能够以最远离第一表面2511的一级第一级刻痕槽252a为边界打开的部分。
在成型时,可以先在泄压部251上成型第二级刻痕槽252b,使得泄压部251在设置第二级刻痕槽252b的区域整体减薄,并提高该区域残留部分的硬度;然后,再在泄压部251上成型第一级刻痕槽252a,使得泄压部251在第一级刻痕槽252a位置的残留部分的硬度进一步增大,使得长期可靠性更好,具有更好的抗冲击能力,受到外力冲击破损的概率降低。此外,由于开启区2513形成于最远离第一表面2511的一级第二级刻痕槽252b的槽底壁2525,第二级刻痕槽252b能够为开启区2513打开的过程中提供避让空间,即使第一表面2511被障碍物所遮挡,开启区2513仍然能够打开泄压。
在一些实施例中,请继续参照图16,多级刻痕槽252包括一级第二级刻痕槽252b,第二级刻痕槽252b设置于第一表面2511。
在多级刻痕槽252中,仅有一级刻痕槽252为第二级刻痕槽252b。在泄压部251设置一级第二级刻痕槽252b的情况下,泄压部251可以设置一级第一级刻痕槽252a,也可以设置多级第一级刻痕槽252a。
示例性的,如图16所示,以泄压部251设置三级刻痕槽252为例,最外侧的一级刻痕槽252为第二级刻痕槽252b,另两级刻痕槽252为第一级刻痕槽252a,一级第一级刻痕槽252a设置于第二级刻痕槽252b的底面,另一级第一级刻痕槽252a设置于一级第一级刻痕槽252a的底面。
在本实施例中,泄压部251设置一级第二级刻痕槽252b,成型简单,提高了生产效率,降低了生产成本。
在一些实施例中,多级刻痕槽252包括多级第二级刻痕槽252b,多级第二级刻痕槽252b沿第一表面2511到第二表面2512的方向依次设置,最外侧的一级第二级刻痕槽252b设置于第一表面2511。
在相邻的两个第二级刻痕槽252b中,远离第一表面2511的一级第二级刻痕槽252b设置于靠近第一表面2511的一级第二级刻痕槽252b的底面。最靠近第一表面2511的一级第一级刻痕槽252a设置于最远离第一表面2511的一级第二级刻痕槽252b的底面。在泄压部251设置多级第二级刻痕槽252b的情况下,泄压部251可以设置一级第一级刻痕槽252a,也可以设置多级第一级刻痕槽252a。
在多级刻痕槽252中,可以是两级、三级、四级或五级刻痕槽252为第二级刻痕槽252b。也就是说,泄压部251可以设置两级、三级、四级或五级等第二级刻痕槽252b。最外侧的一级第二级刻痕槽252b从第一表面2511向靠近第二表面2512的方向凹陷。
在本实施例中,泄压部251设置多级第二级刻痕槽252b,能够使得每级第二级刻痕槽252b的成型深度相对较浅,能够降低在成型每级第二级刻痕槽252b时泄压部251所受到的成型力,降低泄压部251产生裂纹的风险。在沿第一表面2511到第二表面2512的方向逐级加工多级第二级刻痕槽252b时,每加工一级第二级刻痕槽252b,泄压部251设置第二级刻痕槽252b区域的残留部分的硬度就随之增加,使得泄压部251在第一级刻痕槽252a区域的残留部分的硬度进一步增大。此外,在多级第二级刻痕槽252b,越外侧的第二级刻痕槽252b的横截面(垂直于泄压部251的厚度方向Z)的轮廓尺寸越大,多级第二级刻痕槽252b能够为开启区2513的打开提供更多地避让空间。
在一些实施例中,第二级刻痕槽252b为圆形槽或矩形槽。
若沉槽为矩形槽,沉槽的槽侧面的横截面为矩形。若沉槽为圆形槽,沉槽的槽侧面的横截面为圆形。其中,横截面垂直于泄压部251的厚度方向Z。
示例性的,在图13-图16中,第二级刻痕槽252b为矩形槽。
在本实施例中,第二级刻痕槽252b为圆形槽或矩形槽,第二级刻痕槽252b结构简单,易于成型,能够为开启区2513的打开提供更多避让空间。
在一些实施例中,每级刻痕槽252包括至少一个槽段,在厚度方向Z上相邻的两个槽段中,远离第一表面2511的一个槽段的最大宽度小于靠近第一表面2511的一个槽段的最小宽度。
可理解的,在厚度方向Z上相邻的两个槽段中,远离第一表面2511的一个槽段设置于靠近第一表面2511的一个槽段的底面。
刻痕槽252中的槽段可以是一个或多个,若刻痕槽252中的槽段为一个,槽段即为刻痕槽252。比如,刻痕槽252为直线形槽、矩形槽或圆形槽,刻痕槽252中的槽段为一个;再如,刻痕槽252为H形,刻痕槽252中的槽段为多个。对于第二级刻痕槽252b而言,第二级刻痕槽252b中的槽段为一个;对于第一级刻痕槽252a而言,第一级刻痕槽252a中的槽段为多个。对于相邻的两级刻痕槽252而言,若两级刻痕槽252中的槽段均为多个,一级刻痕槽252的槽段可以与另一级刻痕槽252的槽段一一对应;若靠近第一表面2511的一级刻痕槽252中的槽段为一个,远离第一表面2511的一级刻痕槽252中的槽段为多个,可以是远离第一表面2511的一级刻痕槽252中的多个槽段设置于靠近第一表面2511的一级刻痕槽252中的一个槽段的底面。
在泄压部251的厚度方向Z上相邻的两个槽段中,远离第一表面2511的一个槽段的最大宽度小于靠近第一表面2511的一个槽段的最小宽度,也就是说,多级刻痕槽252的槽段宽度沿着第一表面2511到第二表面2512的方向逐级减小。远离第一表面2511的一个槽段的最大宽度并不限制相邻的两个槽段中远离第一表面2511的一个槽段的宽度是渐变的,在远离第一表面2511的一个槽段的宽度未沿着泄压部251的厚度方向Z变化的情况下,远离第一表面2511的一个槽段的宽度也可称之为最大宽度。靠近第一表面2511的一个槽段的最小宽度并不限制相邻的两个槽段中靠近第一表面2511的一个槽段的宽度是渐变的,在靠近第一表面2511的一个槽段的宽度未沿着泄压部251的厚度方向Z变化的情况下,靠近第一表面2511的一级刻痕槽252槽段的宽度也可以称之为最小宽度。
远离第一表面2511的一个槽段的最大宽度以及靠近第一表面2511的一个槽段的最小宽度是沿厚度方向Z上相邻的两个槽段在同一方向上的尺寸。
以相邻的两级刻痕槽252为第一级刻痕槽252a为例,可理解的,远离第一表面2511的一级第一级刻痕槽252a的第一槽段2521(远离第一表面2511的一个槽段)的最大宽度小于靠近第一表面2511的一级第一级刻痕槽252a的第一槽段2521(靠近第一表面2511的一个槽段)的最小宽度;远离第一表面2511的一级第一级刻痕槽252a的第二槽段2522(远离第一表面2511的一个槽段)的最大宽度小于靠近第一表面2511的一级第一级刻痕槽252a的第二槽段2522(靠近第一表面2511的一个槽段)的最小宽度;远离第一表面2511的一级第一级刻痕槽252a的第三槽段2523(远离第一表面2511的一个槽段)的最大宽度小于靠近第一表面2511的一级第一级刻痕槽252a的第三槽段2523(靠近第一表面2511的一个槽段)的最小宽度。
以相邻的两级刻痕槽252分别为第二级刻痕槽252b和第一级刻痕槽252a为例,可理解的,第一级刻痕槽252a设置于第二级刻痕槽252b的底面,第一级刻痕槽252a的第一槽段2521(远离第一表面2511的一个槽段)的最大宽度小于第二级刻痕槽252b(靠近第一表面2511的一个槽段)的最小宽度;第一级刻痕槽252a的第二槽段2522(远离第一表面2511的一个槽段)的最大宽度小于第二级刻痕槽252b(靠近第一表面2511的一个槽段)的最小宽度;第一级刻痕槽252a的第三槽段2523(远离第一表面2511的一个槽段)的最大宽度小于第二级刻痕槽252b(靠近第一表面2511的一个槽段)的最小宽度。
在本实施例中,各级刻痕槽252的槽段的宽度沿着第一表面2511到第二表面2512的方向逐级减小,在成型时,可以沿第一表面2511到第二表面2512的方向依次成型各级刻痕槽252的槽段,便于各级刻痕槽252的槽段成型。
在一些实施例中,请参照图17,图17为图16所示的泄压部251的G处的局部放大图。第一表面2511与第二表面2512的距离为H0,最靠近第二表面2512的一级刻痕槽252的底面到第二表面2512的距离为H1,满足:H1/H0<0.2。
H1/H0可以是小于0.2的任意值,比如,0.05、0.08、0.1、0.13、0.15、0.18等。
第一表面2511与第二表面2512的距离即为泄压部251的厚度。最靠近第二表面2512的一级刻痕槽252的底面到第二表面2512的距离即为最靠近第二表面2512的一级刻痕槽252的底面与第二表面2512之间的部分的厚度,该厚度也为泄压部251在设置最靠近第二表面2512的一级刻痕槽252区域的残留厚度。最靠近第二表面2512的一级刻痕槽252也是最远离第一表面2511的一级刻痕槽252。在泄压部251设置仅设置两级第一级刻痕槽252a的实施例中,远离第一表面2511的一级第一级刻痕槽252a即为最靠近第二表面2512的一级刻痕槽252。在泄压部251仅设置一级第二级刻痕槽252b和一级第一级刻痕槽252a的实施例中,第一级刻痕槽252a即为最靠近第二表面2512的刻痕槽252。如图17所示,在泄压部251仅设置一级第二级刻痕槽252b和两级第一级刻痕槽252a的实施例中,远离第二级刻痕槽252b的一级第一级刻痕槽252a即为最靠近第二表面2512的一级刻痕槽252。
最靠近第二表面2512的一级刻痕槽252的底面到第二表面2512的距离与第一表面2511到第二表面2512的距离的比值小于0.2,使得泄压部251在设置最靠近第二表面2512的一级刻痕槽252的区域的残留厚度在泄压部251的总厚度中的占比较小,使得最靠近第二表面2512的一级刻痕槽252的底面与第二表面2512之间的部分能够正常破裂,以实现泄压。
在一些实施例中,最靠近第二表面2512的一级刻痕槽252的底面到第二表面2512的距离为H1,满足:H1<0.5mm。
H1可以是小于0.5mm的任意值,比如,0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm等。
在本实施例中,最靠近第二表面2512的一级刻痕槽252的底面到第二表面2512的距离小于0.5mm,使得泄压部251在设置最靠近第二表面2512的一级刻痕槽252的区域的残留厚度较小,易于破裂泄压。
在一些实施例中,设置于第一表面2511的一级刻痕槽252的深度为H2,满足:H2<1mm。
H2可以是小于1mm的任意值,比如,0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm等。
设置于第一表面2511的一级刻痕槽252的深度即为设置于第一表面2511的刻痕槽252的底面与第一表面2511之间的距离。如图17所示,以泄压部251仅设置一级第二级刻痕槽252b和两级第一级刻痕槽252a为例,第二级刻痕槽252b即为设置于第一表面2511的刻痕槽252。
在本实施例中,设置于第一表面2511的一级刻痕槽252的深度小于1mm,使得泄压部251最外侧的一级刻痕槽252的深度较小,降低了泄压部251在该级刻痕槽252在成型过程所受到的成型力,降低泄压部251产生裂纹的风险。
在一些实施例中,最靠近第二表面2512的一级刻痕槽252与设置于第一表面2511的一级刻痕槽252之间的每级刻痕槽252的深度为H3,满足:H3<1.5mm。
H3可以是小于1.5mm的任意值,比如,0.2mm、0.5mm、0.8mm、1mm、1.2mm、1.4mm等。
可理解的,泄压部251设置有至少三级刻痕槽252。
在本实施例中,最靠近第二表面2512的一级刻痕槽252与设置于第一表面2511的一级刻痕槽252之间的每级刻痕槽252的深度小于1.5mm,使得泄压部251上除了最靠近第二表面2512的一级刻痕槽252和设置于第一表面2511的一级刻痕槽252以外的每级刻痕槽252的深度较小,降低成型过程泄压部251所受到的成型力,降低泄压部251产生裂纹的风险。
在一些实施例中,最靠近第二表面2512的一级刻痕槽252与设置于第一表面2511的一级刻痕槽252之间仅设置一级刻痕槽252。
示例性的,如图17所示,以泄压部251仅设置一级第二级刻痕槽252b和两级第一级刻痕槽252a为例,远离第二级刻痕槽252b的一级第一级刻痕槽252a即为最靠近第二表面2512的一级刻痕槽252,第二级刻痕槽252b即为设置于第一表面2511的一级刻痕槽252,另一级第一级刻痕槽252a即为最靠近第二表面2512的一级刻痕槽252与设置于第一表面2511的一级刻痕槽252之间的一级刻痕槽252。
在本实施例中,泄压部251上设置三级刻痕槽252,结构简单,可以降低每级刻痕槽252的成型深度,降低泄压部251产生裂纹的风险。
在一些实施例中,请继续参照图4、图6、图10和图13,泄压装置25内部形成有容纳空间,泄压装置25具有界定出容纳空间的多个壁部,容纳空间用于收容电极组件22,多个壁部中的至少一个壁部形成有泄压部251。
在泄压装置25的多个壁部中,可以是一个壁部为泄压部251,也可以是多个壁部为泄压部251。若多个壁部为泄压部251,泄压装置25则对应具有多个泄压部251。泄压部251的第一表面2511可以是壁部的外表面,也可以是壁部的内表面。壁部的外表面即为壁部背离电极组件22的表面,壁部的内表面即为壁部面向电极组件22的表面。在本实施例中,泄压装置25作为电池单体20的壳体21。
在本实施例中,泄压装置25既具有容纳电极组件22的容纳功能,又具有泄压功能。
在一些实施例中,多个壁部包括周壁254和底壁255,周壁254围设于底壁255的边缘,周壁254与底壁255共同限定出容纳空间,周壁254与底壁255相对的一端形成开口,底壁255形成有泄压部251。
周壁254围设于底壁255的边缘,可以使得泄压装置25在底壁255相对的一端形成开口,端盖23用于盖合于开口。
在泄压装置25为圆柱体的实施例中,泄压装置25可以有两个壁部,一个壁部为底壁255另一个壁部为圆柱形周壁254。如图4、图6、图10和图13所示,在泄压装置25为长方体的实施例中,泄压装置25可以有五个壁部,分别为一个底壁255和四个侧壁,四个侧壁首尾依次连接形成周壁254。
在本实施例中,泄压装置25的底壁255具有泄压功能,便于泄放容纳空间内部的压力。
在一些实施例中,周壁254与底壁255为一体成型结构。
周壁254与底壁255可以采用一体成型的方式成型在一起,比如,冲压、浇铸成型等。
在本实施例中,由于底壁255形成有泄压部251,周壁254与底壁255为一体成型结构,使得周壁254与具有泄压功能的底壁255具有很好的牢固性,这种一体式设计能够简化成型工艺,降低生产成本。
在一些实施例中,第一表面2511为底壁255的外表面。多级刻痕槽252从底壁255的外表面向底壁255的内表面依次布置,可以在底壁255的外侧加工成型刻痕槽252,便于在底壁255上加工刻痕槽252。
在一些实施例中,请参照图18和图19,图18为本申请其他实施例提供的泄压装置25的轴测图,图19为图18所示的泄压装置25的H处的局部放大图。泄压部251为端盖23,端盖23用于盖合壳体21的开口。
可以是第一表面2511为端盖23的外表面,第二表面2512为端盖23的内表面;也可以是第一表面2511为端盖23的内表面,第二表面2512为端盖23的外表面。端盖23的外表面即为端盖23背离壳体21的表面,端盖23的内表面即为端盖23面向壳体21的表面。
示例性的,在图18中,端盖23上设置三级刻痕槽252,分别为一级第二级刻痕槽252b和两级第一级刻痕槽252a。
在本实施例中,端盖23具有泄压功能,通过在端盖23上设置刻痕槽252的方式来形成泄压结构,泄压结构具有更好的稳定性,具有良好的长期可靠性。
在一些实施例中,如图18所示,第一表面2511为端盖23背离壳体21的表面。可理解的,第一表面2511为端盖23的外表面,位于最外侧的一级刻痕槽252设置于端盖23的外表面。
本申请实施例提供一种电池单体20,包括上述任意一个实施例提供的泄压装置25。
第三方面,本申请实施例提供一种电池100,包括上述任意一个实施例提供的电池单体20。
第四方面,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13-图16,本申请实施例还提供一种壳体21,壳体21为长方体结构,壳体21包括多个壁部,多个壁部共同限定出用于容纳电极组件22的容纳空间,壳体21具有开口,壳体21与开口相对的壁部上设有三级刻痕槽252,三级刻痕槽252分别为一级第二级刻痕槽252b和两级第一级刻痕槽252a,第二级刻痕槽252b设置于壁部的外表面。这种结构的壳体21集泄压功能和容纳功能为一体,采用三级刻痕槽252结构,可以降低在成型每级刻痕槽252时壳体21所受到的成型力,降低壳体21产生裂纹的风险,提高壳体21的长期可靠性。
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 (30)
1.一种泄压装置,其特征在于,包括:
泄压部,在其厚度方向上具有相对的第一表面和第二表面;
多级刻痕槽,沿所述第一表面到所述第二表面的方向依次设置于所述泄压部,在所述厚度方向上相邻的两级所述刻痕槽中,远离所述第一表面的一级所述刻痕槽设置于靠近所述第一表面的一级所述刻痕槽的底面。
2.根据权利要求1所述的泄压装置,其特征在于,所述多级刻痕槽包括至少一级第一级刻痕槽,所述第一级刻痕槽包括第一槽段、第二槽段和第三槽段,所述第一槽段和所述第二槽段相对设置,所述第一槽段和所述第二槽段均与所述第三槽段相交;
所述泄压部包括开启区,所述第一槽段、所述第二槽段和所述第三槽段沿着开启区的边缘设置,所述开启区被配置为能够以所述第一槽段、所述第二槽段和所述第三槽段为边界打开。
3.根据权利要求2所述的泄压装置,其特征在于,所述第一级刻痕槽还包括第四槽段,所述第四槽段位于所述第一槽段与所述第二槽段之间,所述第四槽段与所述第三槽段相交。
4.根据权利要求3所述的泄压装置,其特征在于,在所述第三槽段的延伸方向上,所述第四槽段与所述第三槽段相交位置到所述第一槽段的距离等于所述第四槽段与所述第三槽段相交位置到所述第二槽段的距离。
5.根据权利要求2所述的泄压装置,其特征在于,所述第一槽段、所述第二槽段和所述第三槽段界定出至少一个所述开启区。
6.根据权利要求5所述的泄压装置,其特征在于,所述第一槽段、所述第二槽段和所述第三槽段界定出两个所述开启区,两个所述开启区分别位于所述第三槽段的两侧。
7.根据权利要求2所述的泄压装置,其特征在于,所述第二表面上设有位于所述开启区的缺口槽,在所述第一槽段的延伸方向上,所述缺口槽与所述第三槽段存在距离。
8.根据权利要求2所述的泄压装置,其特征在于,所述多级刻痕槽包括一级所述第一级刻痕槽。
9.根据权利要求2所述的泄压装置,其特征在于,所述多级刻痕槽包括多级所述第一级刻痕槽,多级所述第一级刻痕槽沿所述第一表面到所述第二表面的方向依次设置。
10.根据权利要求9所述的泄压装置,其特征在于,最外侧的一级所述第一级刻痕槽设置于所述第一表面。
11.根据权利要求9所述的泄压装置,其特征在于,所述多级刻痕槽包括两级所述第一级刻痕槽。
12.根据权利要求2所述的泄压装置,其特征在于,所述多级刻痕槽还包括至少一级第二级刻痕槽,所述至少一级第二级刻痕槽与所述至少一级第一级刻痕槽沿从所述第一表面到所述第二表面的方向上依次布置;
其中,所述开启区形成于最远离于所述第一表面的一级所述第二级刻痕槽的槽底壁。
13.根据权利要求12所述的泄压装置,其特征在于,所述多级刻痕槽包括一级所述第二级刻痕槽,所述第二级刻痕槽设置于所述第一表面。
14.根据权利要求12所述的泄压装置,其特征在于,所述多级刻痕槽包括多级所述第二级刻痕槽,多级所述第二级刻痕槽沿所述第一表面到所述第二表面的方向依次设置,最外侧的一级所述第二级刻痕槽设置于所述第一表面。
15.根据权利要求12所述的泄压装置,其特征在于,所述第二级刻痕槽为圆形槽或矩形槽。
16.根据权利要求1-15任一项所述的泄压装置,其特征在于,每级所述刻痕槽包括至少一个槽段,在所述厚度方向上相邻的两个所述槽段中,远离所述第一表面的一个所述槽段的最大宽度小于靠近所述第一表面的一个所述槽段的最小宽度。
17.根据权利要求1-15任一项所述的泄压装置,其特征在于,所述第一表面与所述第二表面的距离为H0,最靠近所述第二表面的一级所述刻痕槽的底面到所述第二表面的距离为H1,满足:H1/H0<0.2。
18.根据权利要求1-15任一项所述的泄压装置,其特征在于,最靠近所述第二表面的一级所述刻痕槽的底面到所述第二表面的距离为H1,满足:H1<0.5mm。
19.根据权利要求1-15任一项所述的泄压装置,其特征在于,设置于所述第一表面的一级所述刻痕槽的深度为H2,满足:H2<1mm。
20.根据权利要求1-15任一项所述的泄压装置,其特征在于,最靠近所述第二表面的一级所述刻痕槽与设置于所述第一表面的一级所述刻痕槽之间的每级所述刻痕槽的深度为H3,满足:H3<1.5mm。
21.根据权利要求20所述的泄压装置,其特征在于,最靠近所述第二表面的一级所述刻痕槽与设置于所述第一表面的一级所述刻痕槽之间仅设置一级所述刻痕槽。
22.根据权利要求1-15任一项所述的泄压装置,其特征在于,所述泄压装置内部形成有容纳空间,所述泄压装置具有界定出所述容纳空间的多个壁部,所述容纳空间用于收容电极组件,多个所述壁部中的至少一个所述壁部形成有所述泄压部。
23.根据权利要求22所述的泄压装置,其特征在于,所述多个壁部包括周壁和底壁,所述周壁围设于所述底壁的边缘,所述周壁与所述底壁共同限定出所述容纳空间,所述周壁与所述底壁相对的一端形成开口,所述底壁形成有所述泄压部。
24.根据权利要求23所述的泄压装置,其特征在于,所述周壁与所述底壁为一体成型结构。
25.根据权利要求23所述的泄压装置,其特征在于,所述第一表面为所述底壁的外表面。
26.根据权利要求1-15任一项所述的泄压装置,其特征在于,所述泄压部为端盖,所述端盖用于盖合壳体的开口。
27.根据权利要求26所述的泄压装置,其特征在于,所述第一表面为所述端盖背离所述壳体的表面。
28.一种电池单体,其特征在于,包括如权利要求1-27任一项所述的泄压装置。
29.一种电池,其特征在于,包括如权利要求28所述的电池单体。
30.一种用电设备,其特征在于,包括如权利要求29所述的电池。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |