CN218569132U - 电池外壳、电池及电池组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电池技术领域,提出了一种电池外壳、电池及电池组。电池外壳包括壳体和防爆结构,防爆结构连接于壳体,防爆结构包括:主体,主体连接于壳体;防爆段,防爆段连接于主体;其中,主体上形成有缓冲段,缓冲段位于防爆段和壳体之间。壳体内部压力达到一定高度时,防爆段可以爆开,从而实现对壳体内部的及时泄压,以此避免引发安全问题。而通过在主体上形成有缓冲段,缓冲段位于防爆段和壳体之间,从而可以使得缓冲段实现对防爆段的有效保护,避免壳体变形直接拉扯防爆段,由此可以保证防爆段的结构安全性能,从而来提高防爆结构的防爆性能,由此提高电池的安全使用性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域,尤其涉及一种电池外壳、电池及电池组。
背景技术
相关技术中,为了保证电池的安全使用性能,壳体上会连接有防爆片,以此在壳体内部压力达到一定高度时,防爆片可以及时爆开,以此避免引发电池的安全风险,由于防爆片本身的结构限制,防爆片的性能可能会无法保证。
实用新型内容
本实用新型提供一种电池外壳、电池及电池组,以改善电池外壳的使用性能。
根据本实用新型的第一个方面,提供了一种电池外壳,包括壳体和防爆结构,防爆结构连接于壳体,防爆结构包括:
主体,主体连接于壳体;
防爆段,防爆段连接于主体;
其中,主体上形成有缓冲段,缓冲段位于防爆段和壳体之间。
本实用新型实施例的电池包括壳体和防爆结构,防爆结构连接于壳体,防爆结构包括主体和防爆段,主体连接于壳体,防爆段连接于主体,从而在壳体内部压力达到一定高度时,防爆段可以爆开,从而实现对壳体内部的及时泄压,以此避免引发安全问题。而通过在主体上形成有缓冲段,缓冲段位于防爆段和壳体之间,从而可以使得缓冲段实现对防爆段的有效保护,避免壳体变形直接拉扯防爆段,由此可以保证防爆段的结构安全性能,从而来提高防爆结构的防爆性能,由此提高电池的安全使用性能。
根据本实用新型的第二个方面,提供了一种电池,包括上述的电池外壳。
本实用新型实施例的电池的电池外壳包括壳体和防爆结构,防爆结构连接于壳体,防爆结构包括主体和防爆段,主体连接于壳体,防爆段连接于主体,从而在壳体内部压力达到一定高度时,防爆段可以爆开,从而实现对壳体内部的及时泄压,以此避免引发安全问题。而通过在主体上形成有缓冲段,缓冲段位于防爆段和壳体之间,从而可以使得缓冲段实现对防爆段的有效保护,避免壳体变形直接拉扯防爆段,由此可以保证防爆段的结构安全性能,从而来提高防爆结构的防爆性能,由此提高电池的安全使用性能。
根据本实用新型的第三个方面,提供了一种电池组,包括上述的电池。
本实用新型实施例的电池组包括电池,电池包括壳体和防爆结构,防爆结构连接于壳体,防爆结构包括主体和防爆段,主体连接于壳体,防爆段连接于主体,从而在壳体内部压力达到一定高度时,防爆段可以爆开,从而实现对壳体内部的及时泄压,以此避免引发安全问题。而通过在主体上形成有缓冲段,缓冲段位于防爆段和壳体之间,从而可以使得缓冲段实现对防爆段的有效保护,避免壳体变形直接拉扯防爆段,由此可以保证防爆段的结构安全性能,从而来提高防爆结构的防爆性能,由此提高电池组的安全使用性能。
附图说明
为了更好地理解本公开,可参考在下面的附图中示出的实施例。在附图中的部件未必是按比例的,并且相关的元件可能省略,以便强调和清楚地说明本公开的技术特征。另外,相关要素或部件可以有如本领域中已知的不同的设置。此外,在附图中,同样的附图标记在各个附图中表示相同或类似的部件。
其中:
图1是根据一示例性实施方式示出的一种电池的一个视角的结构示意图;
图2是根据一示例性实施方式示出的一种电池的另一个视角的结构示意图;
图3是根据第一个示例性实施方式示出的一种电池的局部剖面结构示意图;
图4是图3中的局部放大结构示意图;
图5是根据第二个示例性实施方式示出的一种电池的局部剖面结构示意图;
图6是图5中的第一个局部放大结构示意图;
图7是图5中的第二个局部放大结构示意图;
图8是图5中的第三个局部放大结构示意图;
图9是根据第三个示例性实施方式示出的一种电池的局部剖面结构示意图;
图10是根据第四个示例性实施方式示出的一种电池的局部剖面结构示意图;
图11是根据第五个示例性实施方式示出的一种电池的局部剖面结构示意图;
图12是根据第六个示例性实施方式示出的一种电池的局部剖面结构示意图;
图13是根据第七个示例性实施方式示出的一种电池的局部剖面结构示意图;
图14是根据第八个示例性实施方式示出的一种电池的局部剖面结构示意图;
图15是根据第九个示例性实施方式示出的一种电池的局部剖面结构示意图;
图16是根据一示例性实施方式示出的一种电池的保护贴片的结构示意图;
图17是根据一示例性实施方式示出的一种电池组的部分结构示意图;
图18是根据一示例性实施方式示出的一种电池组的状态分解结构示意图。
附图标记说明如下:
10、壳体;11、注液孔;12、盖板;13、壳体件;20、防爆结构;21、主体;22、防爆段;221、下表面;222、上表面;23、缓冲段;24、薄弱部;25、连接段;251、外表面;252、内表面;26、过渡段;261、第一段;2611、第一部分;2612、第二部分;262、第二段;2621、第三部分;2622、第四部分;263、顶端;264、凹部;27、储气空间;271、第一腔体;272、第二腔体;273、底壁;274、开口;28、凹陷;29、凹槽;30、保护贴片;31、划痕;40、极柱组件;50、汇流排。
具体实施方式
下面将结合本公开示例实施例中的附图,对本公开示例实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本文中的描述的示例实施例仅仅是用于说明的目的,而并非用于限制本公开的保护范围,因此应当理解,在不脱离本公开的保护范围的情况下,可以对示例实施例进行各种修改和改变。
在本公开的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性;术语“多个”是指两个或两个以上;术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。特别地,提到“该/所述”对象或“一个”对象同样旨在表示可能的多个此类对象中的一个。
除非另有规定或说明,术语“连接”、“固定”等均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接,或电连接,或信号连接;“连接”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
进一步地,本公开的描述中,需要理解的是,本公开的示例实施例中所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的,不应理解为对本公开的示例实施例的限定。还需要理解的是,在上下文中,当提到一个元件或特征连接在另外元件(一个或多个)“上”、“下”、或者“内”、“外”时,其不仅能够直接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”,也可以通过中间元件间接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”。
本实用新型的一个实施例提供了一种电池外壳,请参考图1至图18,电池外壳包括壳体10和防爆结构20,防爆结构20连接于壳体10,防爆结构20包括:主体21,主体21连接于壳体10;防爆段22,防爆段22连接于主体21;其中,主体21上形成有缓冲段23,缓冲段23位于防爆段22和壳体10之间。
本实用新型一个实施例的电池外壳包括壳体10和防爆结构20,防爆结构20连接于壳体10,防爆结构20包括主体21和防爆段22,主体21连接于壳体10,防爆段22连接于主体21,从而在壳体10内部压力达到一定高度时,防爆段22可以爆开,从而实现对壳体10内部的及时泄压,以此避免引发安全问题。而通过在主体21上形成有缓冲段23,缓冲段23位于防爆段22和壳体10之间,从而可以使得缓冲段23实现对防爆段22的有效保护,避免壳体10变形直接拉扯防爆段22,由此可以保证防爆段22的结构安全性能,从而来提高防爆结构20的防爆性能,由此提高电池外壳的安全使用性能。
需要说明的是,壳体10上连接有防爆结构20,防爆结构20的防爆段22在电池内部压力达到一定高度时,防爆段22的至少部分爆开,从而可以实现电池内部气体的及时释放,避免引发电池安全问题,例如,防爆段22与主体21相连接的位置处爆开,防爆段22可以整体脱离主体21,或者,防爆段22的一部分可以脱离主体21;或者,防爆段22也可以从中间部位爆开等等。
由于防爆结构20上形成有缓冲段23,即缓冲段23可以避免壳体10直接拉扯防爆段22,例如,缓冲段23可以发生变形;或者,缓冲段23可以实现对壳体10传递至防爆段22上力的吸收,例如,缓冲段23可以通过设置有吸振空间形成,从而可以通过缓冲段23来吸收壳体10向防爆段22处传递的力,由此避免壳体10受力时对防爆段22造成结构损伤;或者,缓冲段23可以是对主体21的结构进行局部加强,例如,通过冲压使得主体21的结构进行加强,即缓冲段23的结构强度较大,因此,在壳体10使得防爆结构20发生变形时,由于缓冲段23的结构强度较大,且防爆段22还位于缓冲段23的中部,因此,不会使得防爆段22发生结构变形。
缓冲段23可以是通过变形来避免壳体10损伤防爆段22,或者,缓冲段23可以是通过吸收力来避免壳体10损伤防爆段22,或者缓冲段23可以是通过结构加强来阻止防爆段22发生变形等等,此处的缓冲段23重在体现对防爆段22的结构保护。
在一个实施例中,防爆段22与主体21为一体成型式结构,从而可以减少防爆段22与主体21的加工工序,并且也可以保证防爆段22与主体21的结构强度。
在一个实施例中,如图5所示,防爆段22与主体21之间形成有薄弱部24,从而在电池内部压力达到一定高度时,防爆段22可以由薄弱部24爆开,由此提高防爆段22的爆开能力,从而来提高防爆结构20对电池的安全保护性能。
薄弱部24可以是强度相对较低的结构,可以对防爆结构20进行局部减薄,由此形成薄弱部24,例如,薄弱部24可以是薄铝板、铜板、钢板或镍板等等,在压力达到一定值时,可以冲破薄铝板;或者,薄弱部24可以是本身材料强度较弱,由此形成的结构;或者,薄弱部24可以是连接于主体21和防爆段22之间的其他结构,例如,主体21和防爆段22之间可以连接有钎焊,钎焊的熔点可以控制在一定高度,从而在达到熔点时,钎焊被破坏失效,以此保证可靠的散热泄压,钎焊可以为含锡钎料;或者,主体21和防爆段22之间粘结,即主体21和防爆段22之间可以通过胶层进行连接,而胶层可以在在一定温度时被破坏失效,以此保证可靠的散热泄压,胶层可以为粘结胶,粘结胶可以为聚氨酯、环氧、丙烯酸。
在一个实施例中,薄弱部24由刻痕形成,即主体21和防爆段22之间可以形成刻痕,从而对主体21和防爆段22之间的结构进行了减薄,由此形成了薄弱部24,如图3和图5所示,薄弱部24可以由刻痕形成。
防爆段22与主体21可以为一体成型式结构,并通过在防爆段22与主体21之间进行材料去除,从而形成刻痕。
在一个实施例中,缓冲段23的厚度大于薄弱部24的厚度,从而可以保证缓冲段23具有一定的结构强度,并且可以保证薄弱部24可以在壳体10内部压力达到一定高度时及时爆开,由此保证电池的安全性能。
在一个实施例中,缓冲段23的厚度与薄弱部24的厚度之比大于1,小于等于100,从而可以使得缓冲段23的结构强度大于薄弱部24,避免缓冲段23被误冲破,从而可以有效保证防爆结构20的防爆性能。
缓冲段23的厚度与薄弱部24的厚度之比可以大于1,小于等于90;或者,缓冲段23的厚度与薄弱部24的厚度之比可以大于1,小于等于80;或者,缓冲段23的厚度与薄弱部24的厚度之比可以大于1,小于等于60;或者,缓冲段23的厚度与薄弱部24的厚度之比可以大于1,小于等于50;或者,缓冲段23的厚度与薄弱部24的厚度之比可以大于1,小于等于40。
在一个实施例中,主体21的最小厚度大于薄弱部24的厚度;其中,主体21的最小厚度的厚度与薄弱部24的厚度之比大于1,小于等于100,从而可以保证主体21的结构强度要比薄弱部24要高,由此保证防爆结构20是由薄弱部24处爆开的。
在一个实施例中,防爆段22与主体21为分体式结构,从而可以根据需求选择防爆段22连接于主体21上,而在电池内部压力达到一定高度时,防爆段22可以爆开。
防爆段22可以是相关技术中的防爆阀,例如,防爆段22可以是防爆片,防爆片可以焊接于主体21上,或者,防爆片可以粘结于主体21上等等。防爆段22可以是由于主体21相连接的位置爆开的,或者,防爆段22可以是由防爆段22的中间部位爆开的,此处不作限定。
在一个实施例中,防爆段22焊接于主体21,不仅安装方便,且可以保证防爆段22的连接稳定性。
防爆段22可以是铜片、钢片、铝片或者镍片等等,而主体21可以是金属结构,主体21可以是铜、钢、铝或者镍等材料,从而可以将防爆段22可靠焊接于主体21上。
在一个实施例中,壳体10的至少部分与主体21为一体成型式结构,不仅成型工艺简单,可以减少电池的成型工艺,且可以保证防爆结构20与壳体10之间的连接强度。
壳体10的至少部分可以与防爆结构20为一体成型式结构,或者,壳体10的至少部分可以与仅与主体21为一体成型式结构,防爆段22连接于主体21上。
在一个实施例中,壳体10与主体21为分体式结构,从而可以根据实际需求对防爆结构20与壳体10进行连接,并且可以方便防爆结构20的选择。
在一个实施例中,壳体10与主体21密封连接,由此避免壳体10内部与外界形成连通,避免电池内部出现漏液等问题。
在一个实施例中,壳体10与主体21焊接,或者壳体10与主体21粘结,或者主体21一体成型于壳体10上,即主体21在壳体10成型时一体成型于壳体10上。
防爆结构20可以通过焊接或者粘结可靠连接于壳体10上,不仅安装方式简单,且也可以保证防爆结构20与壳体10之间的连接强度。
主体21一体成型于壳体10上,即可以将完成的主体21在形成壳体10的过程中成型于壳体10上,例如,在通过铸造工艺形成壳体10的过程中,将主体21形成于壳体10上,或者,在通过注塑工艺形成壳体10的过程中,将主体21形成于壳体10上,或者,在通过冲压工艺形成壳体10的过程中,将主体21形成于壳体10上。
在一个实施例中,缓冲段23的厚度小于壳体10的厚度,缓冲段23的厚度小于壳体10的厚度,从而可以使得缓冲段23能够实现对防爆段22的有效保护,避免壳体10损伤防爆段22。
需要说明的是,在对壳体10和缓冲段23的厚度进行比较时,需要考虑壳体10大部分位置处的厚度,而不是专门选择壳体10某些厚度相对较小的区域进行比较,当然,也不排除壳体10容易位置处的厚度均会大于缓冲段23的厚度。
在一个实施例中,防爆段22为平直段,不仅使得防爆段22的结构相对较为简单,并且可以保证防爆段22的防爆性能,将防爆段22设置为平直段也更加容易形成薄弱部24,例如,在形成防爆段22的平直段出刻出刻痕,以此形成薄弱部24。
在一个实施例中,如图3、图5以及图9至图12所示,主体21上设置有凹槽29,以在主体21上形成有缓冲段23,从而可以使得凹槽29能够作为吸振空间使用,进而来保证缓冲段23对防爆段22的有效保护,从而来保证防爆段22的结构强度。
主体21上可以形成有环绕防爆段22设置的凹槽29,由此使得缓冲段23作为凹槽29的壁面,从而使得缓冲段23实现对防爆段22的有效保护,壁面防爆段22受壳体10的影响而发生损伤。
在一个实施例中,缓冲段23的至少部分为弯折件,从而可以使得弯折件能够形成缓冲变形,由此避免壳体10受力拉拽防爆段22,从而可以实现对防爆段22的有效保护。
缓冲段23可以为弯折件,例如,缓冲段23可以包括形成夹角的两部分,而在壳体10受力变形时,弯折件的两部分形成的角度以变化,从而避免壳体10直接拉拽防爆段22,使得缓冲段23实现可靠的缓冲功能,提高防爆结构20的安全性能。
在一个实施例中,如图5所示,主体21包括连接段25,连接段25的一端连接于壳体10,连接段25的另一端连接缓冲段23,从而可以使得防爆结构20通过连接段25连接于壳体10,进而增加防爆结构20的连接稳定性能。
在一个实施例中,缓冲段23的厚度小于连接段25的厚度,从而可以使得连接段25能够具有可靠的结构强度,保证连接段25与壳体10的之间的连接强度,避免防爆结构20出现局部损伤的问题。
需要说明的是,在某些实施例中,不排除缓冲段23的厚度可以等于或者小于连接段25的厚度。
在一个实施例中,连接段25的厚度基本等于壳体10的厚度,从而可以使得连接段25与壳体10之间形成可靠的连接,保证防爆结构20与壳体10之间的连接强度。
壳体10可以与连接段25是一体式结构,或者,壳体10可以与连接段25为分体式结构,壳体10可以与连接段25进行焊接连接,而连接段25的厚度基本等于壳体10的厚度可以方便连接段25和壳体10的连接。
需要说明的是,壳体10的厚度可以小于连接段25的厚度,或者,壳体10的厚度可以大于连接段25的厚度。
在一个实施例中,如图8所示,连接段25包括相对的外表面251和内表面252,沿垂直于外表面251或内表面252的方向上,缓冲段23与外表面251的距离大于缓冲段23与内表面252的距离,由此可以方便缓冲段23的成型,并且可以保证缓冲段23的缓冲能力,从而来保证防爆结构20的结构可靠性。
在一个实施例中,缓冲段23朝向壳体10内侧的表面与内表面252基本相平齐,从而可以使得缓冲段23可以是由防爆结构20外侧进行成型的,从而方便缓冲段23的成型,减低防爆结构20的成型难度,并且可以保证缓冲段23能够具有可靠的缓冲性能,由此保护防爆段22。
需要说明的是,在某些实施例中,不排除缓冲段23与外表面251的垂直距离小于或者等于缓冲段23与内表面252的垂直距离。
在一个实施例中,如图5所示,主体21还包括过渡段26,过渡段26的一端连接缓冲段23,过渡段26的另一端连接防爆段22,从而可以使得过渡段26能够进一步实现对防爆段22的保护,提高防爆段22的防爆能力。
主体21可以包括连接段25和过渡段26,连接段25可以连接于壳体10上,过渡段26实现与缓冲段23和防爆段22的连接,缓冲段23和过渡段26实现对防爆段22的保护。
在一个实施例中,连接段25的厚度大于过渡段26的厚度,在保证连接段25具有可靠结构强度的基础上,也可以保证过渡段26能够形成对防爆段22的结构保护。
在一个实施例中,缓冲段23的厚度大于过渡段26的厚度,从而可以使得过渡段26也能够具有可靠的缓冲保护性能,避免出现缓冲段23拉拽防爆段22的可能性,从而进一步提升对防爆段22的保护。
在一个实施例中,缓冲段23的厚度与过渡段26的厚度之比为大于1,小于等于10,在保证缓冲段23的结构强度大于过渡段26的基础上,也可以使得过渡段26能够实现对防爆段22的有效保护,避免缓冲段23直接拉扯防爆段22,由此实现对防爆段22的可靠保护。
缓冲段23的厚度与过渡段26的厚度之比为可以大于1,小于等于9.5;或者,缓冲段23的厚度与过渡段26的厚度之比为可以大于1,小于等于9;或者,缓冲段23的厚度与过渡段26的厚度之比为可以大于1,小于等于8;或者,缓冲段23的厚度与过渡段26的厚度之比为可以大于1,小于等于7;或者,缓冲段23的厚度与过渡段26的厚度之比为可以大于1,小于等于6;或者,缓冲段23的厚度与过渡段26的厚度之比为可以大于1,小于等于5;或者,缓冲段23的厚度与过渡段26的厚度之比为可以大于1,小于等于4;或者,缓冲段23的厚度与过渡段26的厚度之比为可以大于1,小于等于3等等。
结合图6所示,缓冲段23的厚度可以表示为h1,过渡段26的厚度可以表示为h2,h1大于h2。
在一个实施例中,防爆段22与过渡段26之间形成有薄弱部24,薄弱部24由刻痕形成,其中,过渡段26的厚度大于薄弱部24的厚度,过渡段26的厚度与薄弱部24的厚度之比大于1,小于等于100,从而可以使得过渡段26的结构强度大于薄弱部24,避免过渡段26被误冲破,从而可以有效保证防爆结构20的防爆性能。
过渡段26的厚度与薄弱部24的厚度之比可以大于1,小于等于90;或者,过渡段26的厚度与薄弱部24的厚度之比可以大于1,小于等于80;或者,过渡段26的厚度与薄弱部24的厚度之比可以大于1,小于等于60;或者,过渡段26的厚度与薄弱部24的厚度之比可以大于1,小于等于50;或者,过渡段26的厚度与薄弱部24的厚度之比可以大于1,小于等于40。
结合图8所示,过渡段26的厚度可以表示为h2,薄弱部24的厚度可以表示为h5,h2大于h5。
在一个实施例中,如图5所示,连接段25、缓冲段23以及过渡段26之间形成有凹槽29,从而可以形成对防爆段22的有效保护,提高防爆段22的安全性能。
凹槽29可以是通过材料去除形成的,或者,凹槽29也可以是通过挤压形成,从而可以形成缓冲段23,实现对防爆段22的可靠保护。
在一个实施例中,如图8所示,过渡段26远离壳体10内表面的顶端263突出连接段25设置;其中,过渡段26的顶端263位于壳体10的外侧,从而可以使得防爆结构20内侧能够形成体积较大的储气空间27,由此提高防爆段22的防爆性能,从而提高电池的安全性能。
在一个实施例中,如图9所示,过渡段26远离壳体10内表面的顶端263突出连接段25设置;其中,过渡段26的顶端263位于壳体10的内侧,从而可以避免过渡段26增加电池的高度,以此提高电池的空间利用率,并且有效增加电池的体积能量密度,并且可以使得过渡段26的顶端263能够用于与壳体10内部结构进行抵接,由此可靠固定壳体10内部结构,从而提高电池的结构稳定性。
在一个实施例中,过渡段26远离壳体10内表面的顶端263不超出连接段25设置,从而可以避免过渡段26增加电池的高度,降低防爆结构20的高度。
过渡段26远离壳体10内表面的顶端263可以与连接段25相平齐,或者,过渡段26远离壳体10内表面的顶端263可以低于连接段25的外表面,相应的,过渡段26与顶端263相对的另一端可以与连接段25相平齐,或者,过渡段26与顶端263相对的另一端可以位于连接段25的外表面和内表面之间。
在一个实施例中,如图8所示,连接段25包括相对的外表面251和内表面252,其中,过渡段26的顶端263朝向远离壳体10内部突出外表面251设置,从而可以使得防爆结构20内侧能够形成体积较大的储气空间27,由此提高防爆段22的防爆性能,从而提高电池的安全性能。
在一个实施例中,如图9所示,连接段25包括相对的外表面251和内表面252,其中,过渡段26的顶端263朝向靠近壳体10内部突出内表面252设置,从而可以避免过渡段26增加电池的高度,以此提高电池的空间利用率,并且有效增加电池的体积能量密度,并且可以使得过渡段26的顶端263能够用于与壳体10内部结构进行抵接,由此可靠固定壳体10内部结构,从而提高电池的结构稳定性。
在某些实施例中,过渡段26的顶端263与外表面251相平齐,或者,过渡段26的顶端263与内表面252相平齐,或者,过渡段26的顶端263位于外表面251和内表面252之间。
在一个实施例中,如图4所示,过渡段26包括相连接的第一段261和第二段262,第一段261远离第二段262的一端与缓冲段23相连接,第二段262远离第一段261的一端与防爆段22相连接,从而可以使得第一段261和第二段262在可靠连接缓冲段23和防爆段22的基础上,可以更好地实现对防爆段22的保护作用,提高防爆段22的安全使用性能。
在一个实施例中,第一段261的厚度大于第二段262的厚度,即与防爆段22相连接的第二段262会相对较薄,从而可以更好地实现对防爆段22的保护作用,避免第一段261过渡拉拽防爆段22,由此来保证防爆段22不受损伤。
在一个实施例中,第一段261的厚度与第二段262的厚度之比大于1,小于等于15,在保证第一段261的结构强度大于第二段262的基础上,也可以使得第二段262能够实现对防爆段22的有效保护,避免第一段261直接拉扯防爆段22,由此实现对防爆段22的可靠保护。
第一段261的厚度与第二段262的厚度之比为可以大于1,小于等于14;或者,第一段261的厚度与第二段262的厚度之比为可以大于1,小于等于13;或者,第一段261的厚度与第二段262的厚度之比为可以大于1,小于等于12;或者,第一段261的厚度与第二段262的厚度之比为可以大于1,小于等于11;或者,第一段261的厚度与第二段262的厚度之比为可以大于1,小于等于10;或者,第一段261的厚度与第二段262的厚度之比为可以大于1,小于等于9;或者,第一段261的厚度与第二段262的厚度之比为可以大于1,小于等于8;或者,第一段261的厚度与第二段262的厚度之比为可以大于1,小于等于7;或者,第一段261的厚度与第二段262的厚度之比为可以大于1,小于等于6;或者,第一段261的厚度与第二段262的厚度之比为可以大于1,小于等于5;或者,第一段261的厚度与第二段262的厚度之比为可以大于1,小于等于4等等。
如图7所示,第一段261的厚度表示为h3,第二段262的厚度表示为h4,h3大于h4。
在一个实施例中,第一段261与第二段262之间圆弧过渡连接,不仅可以保证第一段261与第二段262之间的连接强度,并且可以避免第一段261与第二段262之间出现应力集中,由此提高第一段261与第二段262之间的结构强度。
在一个实施例中,第一段261的外表面与第二段262的外表面之间圆弧过渡连接,和/或,第一段261的内表面与第二段262的内表面之间圆弧过渡连接,在方便第一段261与第二段262弯折成型的基础上,可以避免第一段261与第二段262之间出现较大的应力集中,由此来提高防爆结构20的结构强度。
在一个实施例中,第一段261由远离第二段262的一端至与第二段262相连接的另一端逐渐减薄,第二段262由远离第一段261的一端至与第一段261相连接的另一端逐渐减薄,从而可以方便形成第一段261和第二段262,并且可以使得第一段261与第二段262之间可靠圆弧过渡,避免出现过大的应力集中。
需要说明的是,在某些实施例中,不排除第一段261与第二段262之间直角过渡,第一段261的外表面与第二段262的外表面之间直角过渡连接,和/或,第一段261的内表面与第二段262的内表面之间直角过渡连接。
在一个实施例中,如图4所示,第一段261包括相连接的第一部分2611和第二部分2612,第一部分2611远离第二部分2612的一端连接缓冲段23,第二部分2612远离第一部分2611的一端连接第二段262;其中,第一部分2611和第二部分2612之间背离防爆结构20内部的夹角为90°-180°,在方便第一部分2611和第二部分2612加工的基础上,也可以保证增加电池内部气体与防爆结构20的接触面积,由此可以提高爆破精度,进而实现对电池的可靠保护,避免引发安全问题。
第一部分2611和第二部分2612之间的夹角小于90°时,不仅加工困难,并且第二部分2612可能会与连接段25出现干涉问题;而第一部分2611和第二部分2612之间的夹角小于等于180°,可以保证防爆结构20能够形成类似喇叭状的顶部结构,提高与电池内部气体的接触面积,防爆段22可以相对较小,不影响壳体10的强度,提高爆破精度。
结合图3所示,第一部分2611和第二部分2612之间的夹角可以表示为α。
在一个实施例中,第一部分2611和第二部分2612之间的夹角为110°-160°,在方便加工的基础上,增加电池内部气体与防爆结构20的接触面积,以此保证防爆结构20能够具有可靠的防爆保护功能。
在一个实施例中,如图3所示,第一部分2611与缓冲段23基本相垂直,在使得缓冲段23实现对防爆段22一次保护的基础上,可以使得过渡段26形成对防爆段22的二次保护,并且可以方便第一部分2611与缓冲段23的加工成型。
在一个实施例中,第一段261与第二段262之间的夹角为0°-180°,在使得第一段261与第二段262能够对防爆段22形成保护的基础上,也可以实现与防爆段22的可靠连接,保证防爆段22的防爆性能。
第一段261与第二段262之间的夹角为0°时,可以认为第一段261与第二段262相叠置设置,从而可以使得连接于第二段262上的防爆段22有效收纳于第二段262形成的凹陷结构内部,实现对防爆段22的保护,避免防爆段22受外界其他结构的触碰损坏。
结合图3所示,第一段261与第二段262之间的夹角可以表示为β。
在一个实施例中,第一段261与第二段262之间的夹角为5°-120°,进一步的,第一段261与第二段262之间的夹角为10°-90°,在能够形成对防爆段22可靠保护的基础上,也可以保证防爆结构20形成的储气空间27具有相对较大的体积,从而保证防爆段22能够有效爆开,并且可以在防爆段22爆开时,可以方便第二段262的翻转,由此提高气体的排放效率。
在一个实施例中,如图4所示,第二段262包括相连接的第三部分2621和第四部分2622,第三部分2621远离第四部分2622的一端连接第一段261,第四部分2622远离第三部分2621的一端连接防爆段22,从而可以使得第三部分2621和第四部分2622能够进一步实现对防爆段22的保护,并且可以使得防爆段22能够收纳于第三部分2621和第四部分2622形成的保护空间内,由此来提高防爆段22的安全性能。
在一个实施例中,第三部分2621与第四部分2622之间的夹角为90°-180°,不仅可以形成对防爆段22的有效保护,且可以避免防爆段22过于靠近壳体10内侧,保证储气空间27具有相对可靠的体积,从而来保证防爆结构20具有可靠的防爆保护作用。
结合图3所示,第三部分2621与第四部分2622之间的夹角可以表示为γ。
在一个实施例中,第三部分2621与第四部分2622之间的夹角为110°-160°,在能够使得防爆段22不会突出的基础上,也可以保证储气空间27具有相对可靠的体积,由此提高防爆段22的安全性能,进而提高防爆结构20的防爆保护效果。
在一个实施例中,第四部分2622与防爆段22基本相平行,从而可以方便防爆段22的形成,例如,方便在第四部分2622与防爆段22之间形成薄弱部24。
在一个实施例中,过渡段26与缓冲段23之间的夹角为30°-180°,从而可以使得过渡段26与缓冲段23之间能够形成一定的缓冲效果,进而实现对防爆段22的可靠保护,并且也可以方便过渡段26与缓冲段23的成型,提高电池的制作效率。
在一个实施例中,过渡段26与缓冲段23之间的夹角为70°-160°,不仅可以方便过渡段26与缓冲段23的成型,且可以使得过渡段26形成的内侧空间能够相对较大,由此提高电池内部气体与防爆结构20的接触面积,从而提高防爆段22的爆开能力。
结合图11所示,过渡段26可以与缓冲段23之间形成的夹角为锐角,由此可以增加防爆结构20的内部储气空间27的体积。
结合图12所示,过渡段26与缓冲段23之间形成的夹角可以为钝角,由此可以方便过渡段26的成型。
在一个实施例中,过渡段26与防爆段22之间的夹角为30°-180°,在保证过渡段26可以形成对防爆段22有效保护的基础上,也可以方便过渡段26的成型,提高电池的制作效率。
在一个实施例中,过渡段26与防爆段22之间的夹角为70°-160°,不仅可以方便过渡段26的成型,保证防爆段22可以可靠连接于过渡段26上,且可以使得过渡段26能够形成相对可靠的储气空间27,由此提高电池内部气体与防爆结构20的接触面积,从而提高防爆段22的爆开能力。
结合图11所示,过渡段26与防爆段22之间形成的夹角为锐角,由此可以增加防爆结构20的内部储气空间27的体积。
结合图12所示,过渡段26可以与缓冲段23之间形成的夹角为钝角,由此可以方便过渡段26的成型。
在一个实施例中,过渡段26弯折形成开口朝向壳体10外侧的凹部264,从而可以使得过渡段26能够具有可靠的缓冲功能,从而来实现对防爆段22的有效保护,提高防爆结构20的安全性能。
在一个实施例中,如图9所示,凹部264为一个,在有效控制过渡段26结构长度的基础上,也可以使得过渡段26能够实现对防爆段22的有效保护,并且也可以使得过渡段26不至于占用过多壳体10内部空间。
在一个实施例中,凹部264为多个,多个凹部264间隔设置,且均环绕防爆段22设置,从而可以进一步增强过渡段26对防爆段22的保护作用,有效地避免壳体10对防爆段22造成结构损伤,从而来保证防爆结构20的防爆性能。
结合图10所示,凹部264可以为两个,两个凹部264可以均为周向封闭的结构,从而形成对防爆段22的两层环绕保护。
在一个实施例中,防爆段22与过渡段26远离防爆段22的最外侧之间的垂直距离为2mm-10mm,由此可以避免壳体10变形直接拉扯防爆段22,为防爆段22提供缓冲空间,并且也可以避免防爆段22与过渡段26的最外侧之间具有过大的间距,从而造成防爆段22不容易爆开的问题。
过渡段26远离防爆段22的最外侧可以认为是过渡段26最外围的表面,结合图7所示,过渡段26最外围的表面为第一段261的外表面,结合图4所示,过渡段26最外围的表面为第一段261最外侧的部分表面。
在一个实施例中,缓冲段23与过渡段26之间圆弧过渡连接,不仅可以保证缓冲段23与过渡段26之间的连接强度,并且可以避免缓冲段23与过渡段26之间出现应力集中,由此提高缓冲段23与过渡段26之间的结构强度。
在一个实施例中,缓冲段23的外表面与过渡段26的外表面之间圆弧过渡连接,和/或,缓冲段23的内表面与过渡段26的内表面之间圆弧过渡连接,在方便缓冲段23与过渡段26弯折成型的基础上,可以避免缓冲段23与过渡段26之间出现较大的应力集中,由此来提高防爆结构20的结构强度。
需要说明的是,在某些实施例中,不排除缓冲段23与过渡段26之间直角过渡,缓冲段23的外表面与过渡段26的外表面之间直角过渡连接,和/或,缓冲段23的内表面与过渡段26的内表面之间直角过渡连接。
需要注意的是,防爆结构20可以包括连接段25、缓冲段23、过渡段26以及防爆段22,进一步的,防爆结构20可以由连接段25、缓冲段23、过渡段26以及防爆段22组成。
过渡段26可以环绕防爆段22设置,缓冲段23可以环绕过渡段26设置,连接段25可以环绕缓冲段23设置。
在一个实施例中,如图3和图5所示,防爆结构20形成有与壳体10内部相连通的储气空间27,从而可以使得壳体10内的气体可以充分存储于储气空间27内,并在储气空间27内的气体压力达到一定高度时,防爆段22可以快速爆开,由此提高防爆结构20的防爆保护作用,提高电池的安全性能。
在一个实施例中,沿垂直于防爆段22的方向上,储气空间27的高度不低于缓冲段23的厚度,从而来保证储气空间27内能够储存足够的气体,进而在储气空间27内的气体压力达到一定高度时,防爆段22可以迅速爆开,由此保证电池的安全使用性能。
在一个实施例中,沿垂直于防爆段22的方向上,储气空间27的高度低于壳体10的厚度,从而可以避免防爆结构20占用过多的壳体10内部空间,或者,可以避免防爆结构20过渡增加电池的外部高度空间,由此最大程度地提高电池的空间利用率,进而提高电池的能量密度。
在一个实施例中,沿垂直于防爆段22的方向上,储气空间27的高度不低于壳体10的厚度,即储气空间27能够具有可靠的高度空间,进而保证储气空间27对于气体的存储能力,由此保证防爆段22可以高效爆开,提高电池的安全使用性能。
在一个实施例中,沿垂直于防爆段22的方向上,储气空间27的高度高于壳体10的厚度,从而来保证储气空间27能够具有相对较大的存储能力,在壳体10内部压力达到一定高度时,防爆段22可以快速地实现爆开,进而实现气体的快速排出,避免引发电池安全问题。
储气空间27的一部分可以形成于壳体10的外侧,如图5所示。或者,储气空间27的一部分可以形成于壳体10的内侧,储气空间27的具体位置不作限定,可以由防爆结构20控制。
在一个实施例中,如图3所示,储气空间27包括相连通第一腔体271和第二腔体272,第二腔体272通过第一腔体271与壳体10内部相连通,第二腔体272环绕第一腔体271设置,第一腔体271和第二腔体272在满足对气体存储的基础上,也可以很好地控制防爆段22的爆开,并且在防爆段22爆开后,可以很好地控制防爆结构20的翻转,由此实现气体的快速排放,进而实现电池的快速降温,避免引发电池爆炸的问题。
在一个实施例中,第二腔体272环绕第一腔体271远离壳体10内部的一端设置,即第二腔体272可以位于防爆结构20具有防爆段22的一侧,从而可以很好地控制防爆段22的爆开,并且在防爆段22爆开后,不排除可以使得主体21的一部分发生翻转,由此提高气体的排放效率。
在一个实施例中,第二腔体272倾斜于第一腔体271的中心线设置,以使得第二腔体272远离第一腔体271的顶端高于第一腔体271远离壳体10内部的顶端,在保证第二腔体272能够可靠存储气体的基础上,也可以使得防爆段22能够收纳于防爆结构20的内侧,避免外部结构损伤防爆段22,从而来保证防爆段22的防爆能力。
结合图3所示,第二腔体272倾斜于第一腔体271的中心线设置,即第二腔体272可以朝向上方进行倾斜设置,由此在主体21上形成了凹陷28,而凹陷28可以有效实现对防爆段22保护。
过渡段26可以包括第一段261和第二段262,而第一段261包括第一部分2611和第二部分2612,第二段262包括第三部分2621和第四部分2622,第二部分2612和第三部分2621大致形成了第二腔体272,通过控制第一段261和第二段262之间的夹角,以及第二段262与防爆段22之间的夹角,可以使得第二腔体272倾斜于第一腔体271的中心线设置,由此可以方便防爆段22的爆开,并且可以在某些情况下可以使得过渡段26发生翻转,由此提高气体的排放效率。
在一个实施例中,第一腔体271为圆形腔体或者椭圆形腔体,在方便成型的基础上,也可以很好地控制第一腔体271对于气体的存储能力,从而来保证防爆结构20的防爆性能,且圆形腔体或者椭圆形腔体也可以提高结构强度,避免存在尖角而导致应力集中的问题。
在一个实施例中,第二腔体272由与第一腔体271相连接的一端朝向远离第一腔体271的另一端逐渐收缩,在保证气体很好流动到第二腔体272内部的基础上,也可以使得在防爆段22爆开后,气体的流速发生变化,提高气体的排放能力。
在一个实施例中,结合图11和图12所示,储气空间27包括底壁273和开口274,底壁273和开口274可以相对设置,即电池内部气体可以由开口274进入到储气空间27内,储气空间27的底壁273可以由防爆段22形成,由此可以及时冲破防爆段22,实现气体的排放。
在一个实施例中,如图5所示,储气空间27由其底壁朝向开口方向的各个横截面积均相一致,从而可以方便防爆结构20的成型,提高防爆结构20的制作效率。
在一个实施例中,如图9、图10以及图12所示,储气空间27由其底壁273朝向开口274方向的各个横截面积逐渐增加,即由壳体10内部流入到储气空间27内的气体具有一个较大的开口,后续逐渐收缩,在防爆段22爆开后可以提高气体的排放速度。
在一个实施例中,如图11所示,储气空间27由其底壁273朝向开口274方向的各个横截面积逐渐减小,即由壳体10内部流入到储气空间27内的气体具有一个较小的开口,后续逐渐扩展,在防爆段22爆开后可以提高增加气体的排放面积,并且可以降低气体的速度,避免气体破坏其他结构。
在一个实施例中,如图3所示,防爆结构20的外侧形成有凹陷28,防爆段22位于凹陷28内,即主体21和防爆段22的外侧形成有凹陷28,从而可以使得防爆段22能够不突出主体21设置,由此实现对防爆段22的可靠保护,避免防爆段22受到其他部件的碰撞,例如,可以避免电池在进行成组时,线束组件对防爆段22造成碰撞,并且也可以避免外部部件与防爆段22接触时,影响防爆段22的爆开。
主体21和防爆段22的外侧形成有凹陷28,防爆段22可以形成凹陷28的壁面,进而可以保证外部部件与防爆段22接触的几率降低,从而提高电池的安全使用性能。
在一个实施例中,防爆段22形成凹陷28底壁的至少部分,从而可以增加防爆段22与主体21顶端的距离,进而最大程度地实现对防爆段22的保护。
在一个实施例中,防爆段22可以形成凹陷28底壁的全部。
在一个实施例中,如图3所示,防爆段22形成凹陷28底壁的一部分,即凹陷28底壁的一部分由防爆段22形成,从而可以在保证凹陷28面积的基础上,可以使得降低防爆段22的面积,由此来保证防爆结构20的主体强度。
在一个实施例中,防爆段22的至少部分形成凹陷28的底壁,从而可以使得凹陷28能够实现对防爆段22的有效保护。
防爆段22的全部可以形成凹陷28的底壁,或者,防爆段22的一部分形成凹陷28的底壁,防爆段22的另一部分可以形成凹陷28的侧壁。
在一个实施例中,如图3所示,凹陷28位于防爆结构20远离壳体10的顶部,即凹陷28可以与壳体10之间具有一定的距离,从而可以保证防爆结构20的储气空间27能够具有一定高度,由此来保证储气空间27的储气能力,进而保证防爆段22能够被及时冲破。
在一个实施例中,防爆段22形成凹陷28的底壁面积大于主体21形成凹陷28的底壁面积,从而可以保证防爆段22具有可靠的面积,在防爆段22爆开后,可以使得气体能够快速地实现排放,进而提高气体的排放速率,提高电池的安全使用性能。
在某些实施例中,不排除防爆段22形成凹陷28的底壁面积可以小于或者等于主体21形成凹陷28的底壁面积。
在一个实施例中,凹陷28的体积与储气空间27的体积之比为0.1-0.9,由此来保证凹陷28和储气空间27可以具有合理的体积,保证储气空间27可以存储足够的气体,保证防爆段22能被及时冲破,并且也可以使得凹陷28能够实现对防爆段22的可靠保护,避免外部部件损伤防爆段22,由此来提高防爆段22防爆保护能力。
凹陷28的体积与储气空间27的体积之比可以为0.1、0.15、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.85或者0.9等等。
在一个实施例中,如图13所示,缓冲段23的两端直接连接壳体10和防爆段22,即主体21可以为缓冲段23,壳体10和防爆段22之间直接连接有缓冲段23,在简化结构的基础上,可以保证缓冲段23能够具有充分的缓冲功能,从而来提高对防爆段22的保护作用。
例如,缓冲段23可以是弯折结构,弯折结构的两端分别连接于壳体10和防爆段22。
在一个实施例中,如图5所示,防爆段22包括朝向壳体10内侧的下表面221和与下表面221相对的上表面222,壳体10内的气体与下表面221相接触,从而在电池内部压力达到一定高度后,防爆段22由下表面221朝向上表面222爆开,以此实现电池内部气体的快速排放。
下表面221朝向壳体10内侧突出缓冲段23内表面设置,即防爆段22的至少部分可以位于壳体10内,从而形成对防爆段22的有效保护。
或者,上表面222朝向壳体10外侧突出缓冲段23外表面设置,从而使得防爆结构20可以形成体积容量较大的储气空间27,以此方便防爆段22的爆开。
或者,下表面221位于缓冲段23外表面和内表面之间,由此方便防爆段22的设置,并且不会影响到防爆段22的正常爆开,从而提高防爆结构20的安全保护作用。
或者,上表面222位于缓冲段23外表面和内表面之间,从而可以使得防爆段22可以被主体21可靠保护,进而来避免防爆段22倍其他部件所损伤。
或者,上表面222与缓冲段23外表面相平齐,不仅可以方便防爆段22的设置,并且也不会影响到防爆段22的正常爆开。
或者,下表面221与缓冲段23内表面相平齐,以此方便防爆段22的成型,并且可以最大程度地利用防爆结构20的空间设置。
或者,下表面221朝向壳体10内侧突出壳体10内表面设置。
或者,上表面222朝向壳体10外侧突出壳体10外表面设置,如图5所示。
或者,下表面221位于壳体10外表面和内表面之间。
或者,上表面222位于壳体10外表面和内表面之间。
或者,上表面222与壳体10外表面相平齐。
或者,下表面221与壳体10内表面相平齐。
在一个实施例中,如图1所示,壳体10包括相连接的盖板12和壳体件13,防爆结构20连接于盖板12,不仅结构简单,且可以方便防爆结构20的设置。
盖板12和壳体件13可以是分体成型的结构,或者,盖板12和壳体件13可以是一体成型的结构。
在一个实施例中,防爆结构20在壳体10上的正投影为圆形或椭圆形,从而可以保证防爆结构20的结构强度,并且也可以保证防爆段22能够可靠爆开。
在一个实施例中,如图14和图15所示,电池外壳还包括保护贴片30,保护贴片30设置于主体21,以遮挡防爆段22,从而可以使得保护贴片30实现对防爆段22的可靠保护,避免外部杂质影响防爆段22。
需要说明的是,保护贴片30可以连接于主体21上,例如,保护贴片30可以连接于过渡段26上,在某些实施例中,不排除保护贴片30可以连接于壳体10上,由此可以使得保护贴片30实现对防爆结构20的整体防护。
在一个实施例中,保护贴片30与防爆结构20之间形成腔室,即保护贴片30可以实现对防爆结构20形成的外部空间的遮挡,例如,保护贴片30可以实现对凹陷28的遮挡。
在一个实施例中,如图16所示,保护贴片30的厚度方向上设置有贯通保护贴片30的划痕31,以在预设压力作用下,密闭的腔室通过划痕31与外界相连通。通过将保护贴片30设置在防爆结构20的外侧,保护贴片30实现了对防爆段22防护,从而提高了防爆段22的寿命和安全性。通过在保护贴片30上设置有划痕31,划痕31在常态下处于闭合状态,即腔室为密闭腔室,而在对电池进行气密性检测时,划痕31在预设压力作用下可以处于打开状态,从而使得腔室为非密闭腔室。划痕31的设置在正常使用状态下可以有效保护防爆结构20,而划痕31又可以用于电池的气密性检测,以此改善电池的性能。
保护贴片30可以防止防爆段22处进入异物或尖锐物体刺破防爆段22,同时保护贴片30可以实现防尘防水,提高防爆段的安全性能。
保护贴片30的划痕31可以认为是将保护贴片30的中部切开,即并未进行材料去除,所以,本实施例中的划痕31区别于通过材料去除切出的缝隙。由于保护贴片30上设置的划痕31,从而在常态时,保护贴片30依然是一个整体结构,划痕31不会使得腔室和外界空间进行连通,因此,外部的气体或者灰尘等物质也不会通过划痕31进入到腔室内,从而使得保护贴片30实现了对防爆段22的可靠保护。而在对电池进行气密性检测时,抽空设备可以连接于电池,从而在真空度达到一定数值时,保护贴片30由划痕31处发生变形,从而使得划痕31释放了腔室,即腔室可以与抽空设备相连通,以此能够实现对电池气密性的检测。
需要说明的是,在某些实施例中,保护贴片30的厚度方向上设置有贯通保护贴片30的开口,由此可以使得腔室一直处于非密封状态。
在一个实施例中,腔室为密封式腔室,以避免与外界相连通,由此可以使得保护贴片30能够充分保护防爆段22,外部气体不会进入到防爆段22处。
防爆段22可以与主体21为一体成型式结构,此时,可以不对防爆段22处进行气密性的检测,因此,腔室可以为密封式腔室。
在一个实施例中,如图1和图2所示,电池外壳还包括极柱组件40,极柱组件40设置于壳体10上,防爆结构20和极柱组件40位于壳体10的同一个表面上;其中,极柱组件40远离壳体10的顶端不低于防爆结构20远离壳体10的顶端,从而可以降低外部结构与防爆结构20形成的接触,并且可以保证防爆段22能够正常爆开,而不会由于高度过大而被其他结构所止挡。
在一个实施例中,极柱组件40远离壳体10的顶端不低于防爆结构20远离壳体10的顶端,极柱组件40与防爆结构20的高度差小于等于10mm,不仅可以保证防爆段22可以正常爆开,并且也可以有效避免极柱组件40高度过大而增加电池高度空间。
在一个实施例中,如图1和图2所示,电池外壳还包括注液孔11,注液孔11可以实现向壳体10内注入电解液。
在一个实施例中,极柱组件40上设置有注液孔,从而来提高极柱组件40的使用功能,减少壳体10上的结构设置。
在一个实施例中,壳体10上设置有注液孔11,注液孔11可以与防爆结构20间隔设置。注液孔11可以与极柱组件40间隔设置。
在一个实施例中,壳体10上设置有注液孔11,极柱组件40为两个,注液孔11和防爆结构20可以位于两个极柱组件40之间,进而保证壳体10上可以合理地布置各个部件,提高壳体10的空间利用率。
在一个实施例中,壳体10包括壳体和极柱组件40,防爆结构20连接于极柱组件40,即极柱组件40上可以设置有防爆结构20,进而可以进一步提高电池各个部件的集成度。
壳体可以是用于实现电芯的防护,而极柱组件40用于与电芯电连接,极柱组件40上可以设置有防爆结构20。
需要说明的是,壳体10可以不包括极柱组件40,此时,可以认为防爆结构20设置于壳体10上。或者,壳体10可以包括壳体和极柱组件40,此时,极柱组件40上可以设置有防爆结构20。
在一个实施例中,防爆结构20上设置有注液孔11,由此来提高电池部件的集成度,最大程度地提高电池的结构性能。
在一个实施例中,极柱组件40上可以设置有防爆结构20,防爆结构20上可以设置有注液孔11,此时,防爆段22可以与主体21分体设置,防爆段22可以遮挡注液孔11。
在一个实施例中,极柱组件40和防爆结构20中的一个设置于壳体件13上,另一个设置于盖板12上,从而将防爆结构20和极柱组件40分开,在防爆结构20爆开时,也可以避免热量冲击极柱组件40。
在一个实施例中,极柱组件40和防爆结构20均设置于壳体件13或者盖板12上,由此来提高电池的空间利用率。
在一个实施例中,极柱组件40和防爆结构20相对设置,即极柱组件40和防爆结构20可以设置在电池的相对两侧,由此合理布局极柱组件40和防爆结构20。
需要说明的是,极柱组件40、注液孔11以及防爆结构20可以均设置于壳体件13上,或者,极柱组件40、注液孔11以及防爆结构20可以均设置于盖板12上。
或者,极柱组件40、注液孔11以及防爆结构20中的一个可以设置在壳体件13上,另外两个可以设置在盖板12上,例如,极柱组件40可以设置在壳体件13上,注液孔11和防爆结构20可以设置在盖板12上;或者,注液孔11可以在壳体件13上,极柱组件40和防爆结构20可以设置在盖板12上;或者,防爆结构20可以设置壳体件13上,极柱组件40和注液孔11可以设置在盖板12上;或者,极柱组件40可以设置在盖板12上,注液孔11和防爆结构20可以设置在壳体件13上;或者,注液孔11可以在盖板12上,极柱组件40和防爆结构20可以设置在壳体件13上;或者,防爆结构20可以设置盖板12上,极柱组件40和注液孔11可以设置在壳体件13上等等。
本实用新型的一个实施例还提供了一种电池,包括上述的电池外壳。
本实用新型一个实施例的电池的电池外壳包括壳体10和防爆结构20,防爆结构20连接于壳体10,防爆结构20包括主体21和防爆段22,主体21连接于壳体10,防爆段22连接于主体21,从而在壳体10内部压力达到一定高度时,防爆段22可以爆开,从而实现对壳体10内部的及时泄压,以此避免引发安全问题。而通过在主体21上形成有缓冲段23,缓冲段23位于防爆段22和壳体10之间,从而可以使得缓冲段23实现对防爆段22的有效保护,避免壳体10变形直接拉扯防爆段22,由此可以保证防爆段22的结构安全性能,从而来提高防爆结构20的防爆性能,由此提高电池的安全使用性能。
在一个实施例,电池还包括电芯,电芯设置于壳体10内。
需要说明的是,电池包括电芯和电解质,能够进行诸如充电/放电的电化学反应的最小单元。电芯是指将堆叠部卷绕或层压形成的单元,该堆叠部包括第一极片、分隔物以及第二极片。当第一极片为正极片时,第二极片为负极片。其中,第一极片和第二极片的极性可以互换。第一极片和第二极片涂布活性物质。
在一个实施例中,电池可以为方形电池,即电池可以为四棱柱型电池,四棱柱型电池主要是指外形为棱柱形状,但不严格限定棱柱每条边是否一定为严格意义的直线,边与边之间的拐角不一定为直角,可以为圆弧过渡。
电池可以为叠片式电池,不仅成组方便,且可以加工得到长度较长的电池。具体的,电芯为叠片式电芯,电芯具有相互层叠的第一极片、与第一极片电性相反的第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片,从而使得多对第一极片和第二极片堆叠形成叠片式电芯。
或者,电池可以为卷绕式电池,即将第一极片、与第一极片电性相反的第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片进行卷绕,得到卷绕式电芯。
在一个实施例中,电池可以为圆柱电池。电池可以为卷绕式电池,即将第一极片、与第一极片电性相反的第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片进行卷绕,得到卷绕式电芯。
极柱组件40可以与电芯的极耳相连接。
极柱组件40可以为一个,一个极柱组件40可以与电芯的一个极耳相连接,而电芯的另一个极耳可以与壳体10进行电连接,由此可以使得壳体10和极柱组件40能够作为电极引出端使用。
或者,极柱组件40可以为两个,两个极柱组件40分别与电芯的两个极耳电连接,由此可以使得两个极柱组件40分别作为电极引出端使用,两个极柱组件40的结构可以相一致,或者,两个极柱组件40的结构可以不相一致,此处不作限定。
本实用新型的一个实施例还提供了一种电池组,包括上述的电池。
本实用新型一个实施例的电池组包括电池,电池包括壳体10和防爆结构20,防爆结构20连接于壳体10,防爆结构20包括主体21和防爆段22,主体21连接于壳体10,防爆段22连接于主体21,从而在壳体10内部压力达到一定高度时,防爆段22可以爆开,从而实现对壳体10内部的及时泄压,以此避免引发安全问题。而通过在主体21上形成有缓冲段23,缓冲段23位于防爆段22和壳体10之间,从而可以使得缓冲段23实现对防爆段22的有效保护,避免壳体10变形直接拉扯防爆段22,由此可以保证防爆段22的结构安全性能,从而来提高防爆结构20的防爆性能,由此提高电池的安全使用性能。
在一个实施例中,如图17和图18所示,电池组还包括汇流排50,汇流排50与电池电连接,汇流排50与防爆段22之间的最小距离为a,汇流排50与主体21的过渡段26之间的最小距离为b,b≥a-b,从而可以避免防爆段22爆开之后,过渡段26出现如图18所示的翻转,并会与汇流排50发送误连接,从而来保证电池的安全使用性能。
图18中虚线示出的过渡段26,可以认为是防爆段22爆开之后,过渡段26也出现了翻转现象。
如图17和图18所示,汇流排50可以是与电池的极柱组件40相连接。
在一个实施例中,电池组为电池模组或电池包。
电池模组包括多个电池,电池可以是方形电池,电池模组还可以包括端板和侧板,端板和侧板用于固定多个电池。电池可以是圆柱电池,电池模组还可以包括托架,电池可以固定于托架上。
电池包包括多个电池和电池箱体,电池箱体用于固定多个电池。
需要说明的是,电池包包括电池,电池可以为多个,多个电池设置于电池箱体内。其中,多个电池可以形成电池模组后安装于电池箱体内。或者,多个电池可以直接设置在电池箱体内,即无需对多个电池进行成组,利用电池箱体对多个电池进行固定。
本实用新型的一个实施例还提供了一种防爆结构,防爆结构可以为上述的防爆结构20,防爆结构20包括:主体21和防爆段22,防爆段22连接于主体21。
主体21可以连接于壳体10上,或者,主体21可以连接于极柱组件40上,或者,主体21可以连接于电池箱体上等等,此处不作限定。
在一个实施例中,主体21上可以形成有凹槽29,凹槽29可以环绕防爆段22设置。
在一个实施例中,主体21可以包括连接段25和过渡段26,连接段25和过渡段26分别形成了凹槽29的两个侧壁。连接段25可以用于连接壳体10,过渡段26可以用于连接防爆段22。
在一个实施例中,主体21上形成有缓冲段23,缓冲段23环绕防爆段22设置,缓冲段23可以形成凹槽29的底壁。
需要说明的是,对于防爆结构的其他结构可以参考上述的防爆结构20,此处不作赘述,例如,防爆结构20的相关结构可以是图1至图15所示的结构。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型创造后,将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和示例实施方式仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
应当理解的是,本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的保护范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (65)
1.一种电池外壳,其特征在于,包括壳体(10)和防爆结构(20),所述防爆结构(20)连接于所述壳体(10),所述防爆结构(20)包括:
主体(21),所述主体(21)连接于所述壳体(10);
防爆段(22),所述防爆段(22)连接于所述主体(21);
其中,所述主体(21)上形成有缓冲段(23),所述缓冲段(23)位于所述防爆段(22)和所述壳体(10)之间。
2.根据权利要求1所述的电池外壳,其特征在于,所述防爆段(22)与所述主体(21)为一体成型式结构。
3.根据权利要求1所述的电池外壳,其特征在于,所述防爆段(22)与所述主体(21)之间形成有薄弱部(24)。
4.根据权利要求3所述的电池外壳,其特征在于,所述薄弱部(24)由刻痕形成。
5.根据权利要求3所述的电池外壳,其特征在于,所述缓冲段(23)的厚度大于所述薄弱部(24)的厚度;其中,所述缓冲段(23)的厚度与所述薄弱部(24)的厚度之比大于1,小于等于100;和/或,
所述主体(21)的最小厚度大于所述薄弱部(24)的厚度;其中,所述主体(21)的最小厚度与所述薄弱部(24)的厚度之比大于1,小于等于100。
6.根据权利要求1所述的电池外壳,其特征在于,所述防爆段(22)与所述主体(21)为分体式结构。
7.根据权利要求6所述的电池外壳,其特征在于,所述防爆段(22)焊接于所述主体(21)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的电池外壳,其特征在于,所述壳体(10)的至少部分与所述主体(21)为一体成型式结构;
或,所述壳体(10)与所述主体(21)为分体式结构,其中,所述壳体(10)与所述主体(21)密封连接,所述壳体(10)与所述主体(21)焊接,或者所述壳体(10)与所述主体(21)粘结,或者所述主体(21)在所述壳体(10)成型时一体成型于所述壳体(10)上。
9.根据权利要求1所述的电池外壳,其特征在于,所述防爆段(22)为平直段。
10.根据权利要求1所述的电池外壳,其特征在于,所述缓冲段(23)的厚度小于所述壳体(10)的厚度。
11.根据权利要求1所述的电池外壳,其特征在于,所述主体(21)上设置有凹槽(29),以在所述主体(21)上形成有所述缓冲段(23)。
12.根据权利要求1所述的电池外壳,其特征在于,所述缓冲段(23)的至少部分为弯折件。
13.根据权利要求1所述的电池外壳,其特征在于,所述主体(21)包括连接段(25),所述连接段(25)的一端连接于所述壳体(10),所述连接段(25)的另一端连接所述缓冲段(23);
其中,所述缓冲段(23)的厚度小于所述连接段(25)的厚度。
14.根据权利要求13所述的电池外壳,其特征在于,所述连接段(25)包括相对的外表面(251)和内表面(252),沿垂直于所述外表面(251)或所述内表面(252)的方向上,所述缓冲段(23)与所述外表面(251)的距离大于所述缓冲段(23)与所述内表面(252)的距离。
15.根据权利要求14所述的电池外壳,其特征在于,所述缓冲段(23)朝向所述壳体(10)内侧的表面与所述内表面(252)基本相平齐。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的电池外壳,其特征在于,所述主体(21)还包括过渡段(26),所述过渡段(26)的一端连接所述缓冲段(23),所述过渡段(26)的另一端连接所述防爆段(22)。
17.根据权利要求16所述的电池外壳,其特征在于,所述连接段(25)的厚度大于所述过渡段(26)的厚度;
和/或,所述防爆段(22)与所述过渡段(26)之间形成有薄弱部(24),所述薄弱部(24)由刻痕形成,其中,所述过渡段(26)的厚度大于所述薄弱部(24)的厚度,所述过渡段(26)的厚度与所述薄弱部(24)的厚度之比大于1,小于等于100。
18.根据权利要求16所述的电池外壳,其特征在于,所述缓冲段(23)的厚度大于所述过渡段(26)的厚度;
其中,所述缓冲段(23)的厚度与所述过渡段(26)的厚度之比为大于1,小于等于10。
19.根据权利要求16所述的电池外壳,其特征在于,所述连接段(25)、所述缓冲段(23)以及所述过渡段(26)之间形成有凹槽(29)。
20.根据权利要求16所述的电池外壳,其特征在于,所述连接段(25)包括相对的外表面(251)和内表面(252);
其中,所述过渡段(26)的顶端(263)朝向远离所述壳体(10)内部突出所述外表面(251)设置,或者,所述过渡段(26)的顶端(263)朝向靠近所述壳体(10)内部突出所述内表面(252)设置,或者,所述过渡段(26)的顶端(263)与所述外表面(251)相平齐,或者,所述过渡段(26)的顶端(263)与所述内表面(252)相平齐,或者,所述过渡段(26)的顶端(263)位于所述外表面(251)和所述内表面(252)之间。
21.根据权利要求16所述的电池外壳,其特征在于,所述过渡段(26)包括相连接的第一段(261)和第二段(262),所述第一段(261)远离所述第二段(262)的一端与所述缓冲段(23)相连接,所述第二段(262)远离所述第一段(261)的一端与所述防爆段(22)相连接;
其中,所述第一段(261)的厚度大于所述第二段(262)的厚度,所述第一段(261)的厚度与所述第二段(262)的厚度之比大于1,小于等于15。
22.根据权利要求21所述的电池外壳,其特征在于,所述第一段(261)与所述第二段(262)之间圆弧过渡连接,所述第一段(261)由远离所述第二段(262)的一端至与所述第二段(262)相连接的另一端逐渐减薄,所述第二段(262)由远离所述第一段(261)的一端至与所述第一段(261)相连接的另一端逐渐减薄;
其中,所述第一段(261)的外表面与所述第二段(262)的外表面之间圆弧过渡连接,和/或,所述第一段(261)的内表面与所述第二段(262)的内表面之间圆弧过渡连接。
23.根据权利要求21所述的电池外壳,其特征在于,所述第一段(261)包括相连接的第一部分(2611)和第二部分(2612),所述第一部分(2611)远离所述第二部分(2612)的一端连接所述缓冲段(23),所述第二部分(2612)远离所述第一部分(2611)的一端连接所述第二段(262);其中,所述第一部分(2611)和所述第二部分(2612)之间背离所述防爆结构(20)内部的夹角为90°-180°。
24.根据权利要求23所述的电池外壳,其特征在于,所述第一部分(2611)和所述第二部分(2612)之间的夹角为110°-160°;和/或,所述第一部分(2611)与所述缓冲段(23)基本相垂直。
25.根据权利要求16所述的电池外壳,其特征在于,所述过渡段(26)与所述缓冲段(23)之间的夹角为30°-180°。
26.根据权利要求25所述的电池外壳,其特征在于,所述过渡段(26)与所述缓冲段(23)之间的夹角为70°-160°。
27.根据权利要求21至24中任一项所述的电池外壳,其特征在于,所述第一段(261)与所述第二段(262)之间的夹角为5°-120°。
28.根据权利要求21至24中任一项所述的电池外壳,其特征在于,所述第二段(262)包括相连接的第三部分(2621)和第四部分(2622),所述第三部分(2621)远离所述第四部分(2622)的一端连接所述第一段(261),所述第四部分(2622)远离所述第三部分(2621)的一端连接所述防爆段(22);
其中,所述第三部分(2621)与所述第四部分(2622)之间的夹角为90°-180°。
29.根据权利要求28所述的电池外壳,其特征在于,所述第三部分(2621)与所述第四部分(2622)之间的夹角为110°-160°。
30.根据权利要求28所述的电池外壳,其特征在于,所述第四部分(2622)与所述防爆段(22)基本相平行。
31.根据权利要求16所述的电池外壳,其特征在于,所述过渡段(26)与所述防爆段(22)之间的夹角为30°-180°。
32.根据权利要求31所述的电池外壳,其特征在于,所述过渡段(26)与所述防爆段(22)之间的夹角为70°-160°。
33.根据权利要求16所述的电池外壳,其特征在于,所述过渡段(26)弯折形成开口朝向所述壳体(10)外侧的凹部(264)。
34.根据权利要求33所述的电池外壳,其特征在于,所述凹部(264)为一个,或者,所述凹部(264)为多个,多个所述凹部(264)间隔设置,且均环绕所述防爆段(22)设置。
35.根据权利要求16所述的电池外壳,其特征在于,所述防爆段(22)与所述过渡段(26)远离所述防爆段(22)的最外侧之间的垂直距离为2mm-10mm。
36.根据权利要求16所述的电池外壳,其特征在于,所述缓冲段(23)与所述过渡段(26)之间圆弧过渡连接;
其中,所述缓冲段(23)的外表面与所述过渡段(26)的外表面之间圆弧过渡连接,和/或,所述缓冲段(23)的内表面与所述过渡段(26)的内表面之间圆弧过渡连接。
37.根据权利要求1所述的电池外壳,其特征在于,所述防爆结构(20)形成有与所述壳体(10)内部相连通的储气空间(27)。
38.根据权利要求37所述的电池外壳,其特征在于,沿垂直于所述防爆段(22)的方向上,所述储气空间(27)的高度不低于所述缓冲段(23)的厚度,或者,所述储气空间(27)的高度低于所述壳体(10)的厚度,或者,所述储气空间(27)的高度不低于所述壳体(10)的厚度,或者,所述储气空间(27)的高度高于所述壳体(10)的厚度。
39.根据权利要求37所述的电池外壳,其特征在于,沿垂直于所述防爆段(22)的方向上,所述储气空间(27)的高度高于所述壳体(10)的厚度,所述储气空间(27)包括相连通第一腔体(271)和第二腔体(272),所述第二腔体(272)通过所述第一腔体(271)与所述壳体(10)内部相连通,所述第二腔体(272)环绕所述第一腔体(271)设置。
40.根据权利要求39所述的电池外壳,其特征在于,所述第二腔体(272)环绕所述第一腔体(271)远离所述壳体(10)内部的一端设置。
41.根据权利要求40所述的电池外壳,其特征在于,所述第二腔体(272)倾斜于所述第一腔体(271)的中心线设置,以使得所述第二腔体(272)远离所述第一腔体(271)的顶端高于所述第一腔体(271)远离所述壳体(10)内部的顶端。
42.根据权利要求41所述的电池外壳,其特征在于,所述第一腔体(271)为圆形腔体或者椭圆形腔体,和/或,所述第二腔体(272)由与所述第一腔体(271)相连接的一端朝向远离所述第一腔体(271)的另一端逐渐收缩。
43.根据权利要求37所述的电池外壳,其特征在于,所述储气空间(27)包括底壁(273)和开口(274),所述储气空间(27)由所述底壁(273)朝向所述开口(274)方向的各个横截面积均相一致,或者,所述储气空间(27)由所述底壁(273)朝向所述开口(274)的各个横截面积逐渐增加或者减小。
44.根据权利要求1所述的电池外壳,其特征在于,所述防爆结构(20)的外侧形成有凹陷(28),所述防爆段(22)位于所述凹陷(28)内。
45.根据权利要求44所述的电池外壳,其特征在于,所述凹陷(28)位于所述防爆结构(20)远离所述壳体(10)的顶部。
46.根据权利要求44或45所述的电池外壳,其特征在于,所述防爆段(22)形成所述凹陷(28)底壁的至少部分,或,所述防爆段(22)的至少部分形成所述凹陷(28)的底壁。
47.根据权利要求46所述的电池外壳,其特征在于,所述凹陷(28)底壁的一部分由所述防爆段(22)形成。
48.根据权利要求47所述的电池外壳,其特征在于,所述防爆段(22)形成所述凹陷(28)的底壁面积大于所述主体(21)形成所述凹陷(28)的底壁面积。
49.根据权利要求44所述的电池外壳,其特征在于,所述防爆结构(20)形成有与所述壳体(10)内部相连通的储气空间(27),所述凹陷(28)的体积与所述储气空间(27)的体积之比为0.1-0.9。
50.根据权利要求1所述的电池外壳,其特征在于,所述缓冲段(23)的两端直接连接所述壳体(10)和所述防爆段(22)。
51.根据权利要求1所述的电池外壳,其特征在于,所述防爆段(22)包括朝向所述壳体(10)内侧的下表面(221)和与所述下表面(221)相对的上表面(222);
其中,所述下表面(221)朝向所述壳体(10)内侧突出所述缓冲段(23)内表面设置,或者,所述上表面(222)朝向所述壳体(10)外侧突出所述缓冲段(23)外表面设置,或者,所述下表面(221)位于所述缓冲段(23)外表面和内表面之间,或者,所述上表面(222)位于所述缓冲段(23)外表面和内表面之间,或者,所述上表面(222)与所述缓冲段(23)外表面相平齐,或者,所述下表面(221)与所述缓冲段(23)内表面相平齐。
52.根据权利要求1所述的电池外壳,其特征在于,所述防爆段(22)包括朝向所述壳体(10)内侧的下表面(221)和与所述下表面(221)相对的上表面(222);
其中,所述下表面(221)朝向所述壳体(10)内侧突出所述壳体(10)内表面设置,或者,所述上表面(222)朝向所述壳体(10)外侧突出所述壳体(10)外表面设置,或者,所述下表面(221)位于所述壳体(10)外表面和内表面之间,或者,所述上表面(222)位于所述壳体(10)外表面和内表面之间,或者,所述上表面(222)与所述壳体(10)外表面相平齐,或者,所述下表面(221)与所述壳体(10)内表面相平齐。
53.根据权利要求1所述的电池外壳,其特征在于,所述壳体(10)包括相连接的盖板(12)和壳体件(13),所述防爆结构(20)连接于所述盖板(12)。
54.根据权利要求1所述的电池外壳,其特征在于,所述防爆结构(20)在所述壳体(10)上的正投影为圆形或椭圆形。
55.根据权利要求1所述的电池外壳,其特征在于,所述电池外壳还包括保护贴片(30),所述保护贴片(30)设置于所述主体(21),以遮挡所述防爆段(22)。
56.根据权利要求55所述的电池外壳,其特征在于,所述保护贴片(30)与所述防爆结构(20)之间形成腔室。
57.根据权利要求56所述的电池外壳,其特征在于,所述保护贴片(30)的厚度方向上设置有贯通所述保护贴片(30)的划痕(31),以在预设压力作用下,密闭的所述腔室通过所述划痕(31)与外界相连通。
58.根据权利要求56所述的电池外壳,其特征在于,所述腔室为密封式腔室,以避免与外界相连通。
59.根据权利要求1所述的电池外壳,其特征在于,所述电池外壳还包括极柱组件(40),所述极柱组件(40)设置于所述壳体(10)上,所述防爆结构(20)和所述极柱组件(40)位于所述壳体(10)的同一个表面上;
其中,所述极柱组件(40)远离所述壳体(10)的顶端不低于所述防爆结构(20)远离所述壳体(10)的顶端。
60.根据权利要求59所述的电池外壳,其特征在于,所述极柱组件(40)与所述防爆结构(20)的高度差小于等于10mm。
61.根据权利要求59所述的电池外壳,其特征在于,所述极柱组件(40)上设置有注液孔。
62.一种电池,其特征在于,包括权利要求1至61中任一项所述的电池外壳。
63.根据权利要求62所述的电池,其特征在于,所述电池为四棱柱型电池。
64.一种电池组,其特征在于,包括权利要求62或63所述的电池。
65.根据权利要求64所述的电池组,其特征在于,所述电池组还包括汇流排(50),所述汇流排(50)与所述电池电连接,所述汇流排(50)与所述防爆段(22)之间的最小距离为a,所述汇流排(50)与所述主体(21)的过渡段(26)之间的最小距离为b,b≥a-b。
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