CN219123403U - 外壳部件、电池单体、电池及用电设备 - Google Patents

外壳部件、电池单体、电池及用电设备 Download PDF

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CN219123403U CN202320015672.4U CN202320015672U CN219123403U CN 219123403 U CN219123403 U CN 219123403U CN 202320015672 U CN202320015672 U CN 202320015672U CN 219123403 U CN219123403 U CN 219123403U
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白璐璐
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Abstract

本申请实施例提供一种外壳部件、电池单体、电池及用电设备,属于电池技术领域。外壳部件用于电池单体,外壳部件具有第一表面,第一表面设置有沉槽,沉槽的槽底壁包括第一区和第二区,第一区的厚度小于第二区的厚度,第一区的至少一部分设置有刻痕槽,外壳部件被配置为在刻痕槽处破裂以泄放电池单体内部的压力。该外壳部件,加工制造难度较低,加工制造成本较低,进而降低了电池单体和电池的加工制造成本。

Description

外壳部件、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,特别是涉及一种外壳部件、电池单体、电池及用电设备。
背景技术
节能减排是汽车产业可持续发展的关键,电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言,电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。
在电池技术的发展中,除了提高电池的能量密度外,加工制造成本也是一个不可忽视的问题。因此,如何降低加工制造成本,是电池技术一个亟需解决的技术问题。
实用新型内容
本申请的目的在于提供一种外壳部件、电池单体、电池及用电设备。该外壳部件,加工制造难度较低,加工制造成本较低,进而降低了电池单体和电池的加工制造成本。
本申请是通过下述技术方案实现的:
第一方面,本申请提供了一种外壳部件,用于电池单体,外壳部件具有第一表面,第一表面设置有沉槽,沉槽的槽底壁包括第一区和第二区,第一区的厚度小于第二区的厚度,第一区的至少一部分设置有刻痕槽,外壳部件被配置为在刻痕槽处破裂以泄放电池单体内部的压力。
根据本申请实施例的外壳部件,沉槽的槽底壁作为外壳部件的泄压结构,槽底壁分区设置,第一区和第二区的厚度不同,第一区的厚度较薄,刻痕槽设置于第一区的至少一部分,第二区的厚度较厚,使得外壳部件的加工难度较低,降低了加工制造成本,进而降低了由该外壳部件构成的电池单体的加工制造成本。
根据本申请的一些实施例,第一区包围至少部分第二区。
在上述方案中,第一区围绕至少部分第二区设置,便于设置刻痕槽,可以设置较长的刻痕槽,第二区能够以刻痕槽为边界打开,从而形成泄压通道。
根据本申请的一些实施例,第一区连接第二区和沉槽的槽侧壁。
在上述方案中,第一区位于沉槽的槽侧壁和第二区之间,便于加工制造,第一区能够具有较大的面积,便于设置较长的刻痕槽,便于泄放压力。
根据本申请的一些实施例,刻痕槽包围第二区的至少一部分。
在上述方案中,刻痕槽包围第二区的至少一部分,刻痕槽能够具有较长的长度,便于第二区的打开,以便于刻痕槽破裂后及时泄压。
根据本申请的一些实施例,刻痕槽为闭合环形槽。
在上述方案中,刻痕槽为闭合环形槽,便于刻痕槽破裂,便于第二区的打开,刻痕槽破裂后具有较大的泄压通道。
根据本申请的一些实施例,第二区的数量为两个,第一区包括第一子区域和第二子区域,第一子区域为环形结构,第一子区域包围两个第二区,第二子区域位于两个第二区之间,第二子区域的两端分别与第一子区域连接。
在上述方案中,第一子区域包围两个第二区,第二子区域位于两个第二区之间,刻痕槽的设置位置灵活,便于泄放压力;同时,在外壳部件冲压成型时,第二子区域与第一子区域的连接处应力集中,易于破裂,便于泄压。
根据本申请的一些实施例,刻痕槽包括第一子刻痕槽、第二子刻痕槽和第三子刻痕槽,第一子刻痕槽与第二子刻痕槽设置于第一子区域,第三子刻痕槽设置于第二子区域,两个第二区位于第一子刻痕槽和第二子刻痕槽之间,第三子刻痕槽的两端分别与第一子刻痕槽和第二子刻痕槽连通。
在上述方案中,第一子刻痕槽、第二子刻痕槽和第三子刻痕槽设置于不同的位置,以便于增加外壳部件的破裂面积,便于泄压。
根据本申请的一些实施例,第一子刻痕槽和第二子刻痕槽平行设置。
在上述方案中,第一子刻痕槽和第二子刻痕槽平行设置,便于加工制造。
根据本申请的一些实施例,第二区朝向沉槽的开口的方向凸出于第一区,开口与槽底壁相对设置。
在上述方案中,第二区朝向沉槽的开口的方向凸出于第一区,便于加工制造,例如,冲压成型方便。
根据本申请的一些实施例,第二区具有面向开口的第二表面,第二表面为平面。
在上述方案中,第二表面为平面,结构简单,便于加工。
根据本申请的一些实施例,第一区的厚度为H1,第二区的厚度为H2,满足:0.3mm≤H2-H1≤1.5mm。
在上述方案中,第一区的厚度H1与第二区的厚度H2满足上述关系,一方面,能够使得槽底壁具有较高的强度,另一方面,当冲压成型时,便于材料的流动,降低制造难度。如果H2-H1较小(如小于0.3mm),则第二区的厚度较薄,加工制造难度较高;如果H2-H1较大(如大于1.5mm),则第一区的厚度较薄,第一区的强度较低,容易在非泄压状态时刻痕槽提前开裂,影响使用寿命。
根据本申请的一些实施例,0.5mm≤H2-H1≤1mm。
在上述方案中,相较于0.3mm≤H2-H1≤1.5mm,当0.5mm≤H2-H1≤1mm时,第二区的厚度能够具有较厚的厚度,便于加工制造,并且槽底壁的强度较高。
根据本申请的一些实施例,第二区具有面向开口的第二表面,第二表面为朝向开口拱起的曲面。
在上述方案中,第二表面朝向开口拱起,第二区具有较高的强度,便于加工制造,加工制造难度较低。
根据本申请的一些实施例,第一区的厚度为H1,第二区的最大厚度为H3,满足:0.3mm≤H3-H1≤2mm。
在上述方案中,第一区的厚度H1与第二区的最大厚度H3满足上述关系,一方面,能够使得槽底壁具有较高的强度,另一方面,当冲压成型时,便于材料的流动,降低制造难度。如果H3-H1较小(如小于0.3mm),则第二区的厚度较薄,加工制造难度较高;如果H3-H1较大(如大于2mm),则第一区的厚度较薄,第一区的强度较低,容易在非泄压状态时刻痕槽提前开裂,影响使用寿命。
根据本申请的一些实施例,0.5mm≤H3-H1≤1mm。
在上述方案中,相较于0.3mm≤H3-H1≤2mm,当0.5mm≤H3-H1≤1mm时,第二区的厚度能够具有较厚的厚度,便于加工制造,槽底壁的强度较高。
根据本申请的一些实施例,沉槽为阶梯槽,阶梯槽包括第一槽段和第二槽段,第一槽段相比第二槽段更靠近第一表面,槽底壁为第二槽段的底壁。
在上述方案中,沉槽为阶梯槽,第一区和第二区位于第二槽段的底壁,便于加工制造;当沉槽冲压成型时,便于材料堆积,加工制造难度较低。
根据本申请的一些实施例,第一槽段的槽宽与第二槽段的槽宽的差值为K1,满足:1mm≤K1≤8mm。
在上述方案中,第一槽段的槽宽与第二槽段的槽宽满足上述关系,便于加工制造,占用较小的空间;当沉槽冲压成型时,便于材料堆积,冲压成型难度较低。如果K1较小(小于1mm),则加工制造难度较高,并且外壳部件在沉槽处的强度较低;如果K1较大(如大于8mm),则第一槽段与第二槽段之间的台阶面的面积较大,占用较大的空间,且材料浪费。
根据本申请的一些实施例,4mm≤K1≤6mm。
在上述方案中,相较于1mm≤K1≤8mm,当4mm≤K1≤6mm时,一方面,便于加工制造,例如,冲压成型时,便于材料堆积;另一方面,在外壳部件在沉槽处的强度较高的同时,沉槽占用较小的空间。
根据本申请的一些实施例,第一槽段的槽深为W1,满足:0.1mm≤W1≤1mm。
在上述方案中,第一槽段的槽深满足上述关系,便于加工制造,例如,冲压成型时,便于材料的堆积;如果W1较小(如小于0.1mm),则加工工艺要求较高,不易加工制造;如果W1较大(如大于1mm),则第二槽段的槽深较小,槽底壁的厚度较薄,槽底壁的强度较低。
根据本申请的一些实施例,0.3mm≤W1≤0.7mm。
在上述方案中,相较于0.1mm≤W1≤1mm,当0.3mm≤W1≤0.7mm时,既便于加工制造,又使得槽底壁具有较高的强度。
根据本申请的一些实施例,第二槽段的槽深为W2,满足:0.5mm≤W2≤4mm。
在上述方案中,第二槽段的槽深满足上述关系,便于加工制造,例如,冲压成型时,便于材料的堆积;如果第二槽段的槽深较小(如小于0.5mm),则槽底壁的厚度较厚,刻痕槽的加工难度较高;如果第二槽段的槽深较大(如大于4mm),则槽底壁的厚度较薄,槽底壁的强度较低。
根据本申请的一些实施例,1.5mm≤W2≤3mm。
在上述方案中,相较于0.5mm≤W2≤4mm,当1.5mm≤W2≤3mm时,既便于刻痕槽的加工,还使得槽底壁的厚度较厚,槽底壁具有较高的强度。
根据本申请的一些实施例,外壳部件还具有第三表面,第三表面与第一表面沿外壳部件的厚度方向相对设置,第三表面形成有凸部,凸部与沉槽的位置对应,沿厚度方向,沉槽的投影落入凸部的投影。
在上述方案中,凸部的设置,便于外壳部件冲压成型,加工制造难度较低。
根据本申请的一些实施例,第一表面形成有凸起,凸起包围沉槽,外壳部件还具有第三表面,第三表面与第一表面沿外壳部件的厚度方向相对设置,第三表面在与凸起对应的位置设置有第一凹槽。
在上述方案中,凸起能够对沉槽起到保护作用,降低杂质(如电解液等)进入沉槽的风险;第一凹槽与凸起位置对应,凸起能够冲压成型,加工制造难度低,合理利用材料。
根据本申请的一些实施例,凸起围成第二凹槽,沉槽为阶梯槽,阶梯槽包括第一槽段和第二槽段,第一槽段相比第二槽段更靠近第一表面,槽底壁为第二槽段的底壁,第二凹槽的槽宽与第一槽段的槽宽的差值为K2,满足:1mm≤K2≤8mm。
在上述方案中,第二凹槽的槽宽与第一槽段的槽宽满足上述关系,加工制造难度较低,第二凹槽空间占用较小;如果K2较大(如大于8mm),则浪费结构空间;如果K2较小(如小于1mm),则加工制造难度较高。
根据本申请的一些实施例,2mm≤K2≤4mm。
在上述方案中,相较于1mm≤K2≤8mm,当2mm≤K2≤4mm时,第二凹槽占用空间较小,加工制造难度较低。
根据本申请的一些实施例,外壳部件为端盖,端盖用于封闭电池单体的壳体的开口。
根据本申请的一些实施例,第二区的厚度小于端盖的厚度。
在上述方案中,端盖的厚度是指端盖的未设置通孔、台阶孔、凹部等结构的区域的厚度,在外壳部件包括第三表面的实施例中,端盖的厚度可以为在垂直于第一表面的方向上第一表面和第三表面之间的距离,第二区的厚度小于端盖的厚度,槽底壁的强度可以相对于端盖的未设置通孔、阶梯孔、凹部等结构的部位的强度较弱,以便于在电池单体热失控时槽底壁的刻痕槽容易破裂,以泄放电池单体内部的压力。
根据本申请的一些实施例,外壳部件为壳体,壳体包括多个壁部,多个壁部共同限定出容纳空间,容纳空间用于容纳电池单体的电极组件,沉槽设置于多个壁部中的至少一者。
根据本申请的一些实施例,第二区的厚度小于设置有沉槽的壁部的厚度。
在上述方案中,设置有沉槽的壁部的厚度是指该壁部的未设置通孔、台阶孔、凹部等结构的区域的厚度,在外壳部件包括第三表面的实施例中,设置有沉槽的壁部的厚度可以为在垂直于第一表面的方向上第一表面和第三表面之间的距离,第二区的厚度小于设置有沉槽的壁部的厚度,槽底壁的强度可以相对于该壁部的未设置通孔、阶梯孔、凹部等结构的部位的强度较弱,以便于在电池单体热失控时槽底壁的刻痕槽容易破裂,以泄放电池单体内部的压力。
第二方面,本申请还提供了一种电池单体,包括上述任一实施例提供的外壳部件。
第三方面,本申请还提供了一种电池,包括上述任一实施例提供的电池单体。
第四方面,本申请还提供了一种用电设备,包括上述任一实施例提供的电池。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
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为本申请一些实施例提供的外壳部件的结构示意图;
图5为本申请一些实施例提供的外壳部件的俯视图;
图6为图5的A-A方向的剖视图;
图7为本申请另一些实施例提供的外壳部件的俯视图;
图8为本申请一些实施例提供的外壳部件的沉槽的剖视图;
图9为本申请另一些实施例提供的外壳部件的沉槽的剖视图;
图10为本申请另一些实施例提供的外壳部件的结构示意图。
图标:100-电池;10-箱体;11-第一子箱体;12-第二子箱体;20-电池单体;21-外壳;211-端盖;21a-电极端子;212-壳体;2121-周壁;2122-底壁;22-电极组件;221-极耳;23-外壳部件;231-第一表面;232-沉槽;2320-槽底壁;2321-第一区;2321a-第一子区域;2321b-第二子区域;2322-第二区;2322a-第二表面;2323-刻痕槽;2323a-第一子刻痕槽;2323b-第二子刻痕槽;2323c-第三子刻痕槽;2324-第一槽段;2325-第二槽段;233-第三表面;234-凸部;235-凸起;236-第一凹槽;200-控制器;300-马达;1000-车辆。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本申请的原理,但不能用来限制本申请的范围,即本申请不限于所描述的实施例。
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。
在本申请实施例的描述中,技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象,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、特定顺序或主次关系。
在本文中提及“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。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请实施例的描述中,术语“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片),除非另有明确具体的限定。
在本申请实施例的描述中,技术术语“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”“轴向”“径向”“周向”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申请实施例和简化描述,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申请实施例的限制。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;也可以是机械连接,也可以是电连接;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申请实施例中的具体含义。
本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片)。
在本申请中,所提及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。
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。
电池单体还包括外壳部件,外壳部件可以为端盖,也可以为壳体,端盖封闭壳体的开口,以限定出用于容纳电极组件的容纳空间。
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、放电容量、充放电倍率等性能参数,另外,还需要考虑电池的加工制造成本。
外壳部件的加工制造成本影响电池单体的加工制造成本。相关技术中,为了提高电池单体的安全性,外壳部件需要设置泄压结构,以便于在电池单体热失控时泄放电池单体内部的压力。外壳部件的泄压结构的加工成型,影响外壳部件的加工制造成本。泄压结构通常为外壳部件的薄弱部位,在加工制造过程中,通常在外壳部件的某一区域加工成厚度较薄的薄弱部位,例如,需要通过工具在外壳部件上切削剔除一定厚度的材料,或者,需要将外壳部件的某一区域冲压成较薄的区域。然而,为了泄压及时,薄弱部位需要具有一定的面积,在薄弱部位具有加大面积的情况下,无论哪种加工方式,将外壳部件加工出厚度较薄的薄弱部位的加工难度较高,使得外壳部件的加工制造成本较高,进而使得电池单体的加工制造成本较高。
鉴于此,为了解决外壳部件加工制造难度较高、导致电池单体的制造成本较高的问题,发明人经过深入研究,设计了一种技术方案,通过将外壳部件的需要设置泄压结构的区域设置成不同厚度,以降低加工制造难度,从而降低外壳部件的加工制造成本。
上述方案中,外壳部件包括沉槽,沉槽为泄压结构,沉槽的槽底壁设置成不同厚度的第一区和第二区,第一区的至少一部分设置刻痕槽,第二区的厚度大于第一区的厚度,第二区的厚度无需加工地与第一区的厚度一致,在冲压成型时,利于材料流动,便于材料在第二区堆积,从而降低外壳部件的加工制造难度,降低外壳部件的加工制造成本,进而降低由该外壳部件构成的电池单体的加工制造成本。同时,第二区的厚度较厚,使得槽底壁具有较强的强度,降低外壳部件在非泄压状态时,刻痕槽提前破裂的风险,使得外壳部件具有较长的使用寿命。
本申请实施例公开的电池单体可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电设备中。可以使用具备本申请公开的电池单体、电池等组成该用电设备的电源系统。
本申请实施例提供一种使用电池作为电源的用电设备,用电设备可以为但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中,电动玩具可以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,航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。
以下实施例为了方便说明,以本申请一实施例的一种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的结构示意图。车辆1000可以为燃油汽车、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。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,用于车辆1000的电路系统,例如用于车辆1000的启动、导航和运行时的工作用电需求。
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的爆炸图。电池100包括箱体10和电池单体20,电池单体20容纳于箱体10内。其中,箱体10用于为电池单体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可以包括第一子箱体11和第二子箱体12,第一子箱体11与第二子箱体12相互盖合,第一子箱体11和第二子箱体12共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。第二子箱体12可以为一端开口的空心结构,第一子箱体11可以为板状结构,第一子箱体11盖合于第二子箱体12的开口侧,以使第一子箱体11与第二子箱体12共同限定出容纳空间;第一子箱体11和第二子箱体12也可以是均为一侧开口的空心结构,第一子箱体11的开口侧盖合于第二子箱体12的开口侧。
在电池100中,电池单体20可以是多个,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。多个电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体20构成的整体容纳于箱体10内;当然,电池100也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形式,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。电池100还可以包括其他结构,例如,该电池100还可以包括汇流部件,用于实现多个电池单体20之间的电连接。
其中,电池单体20可以为二次电池或一次电池;电池单体20还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池,但不局限于此。
请参照图3,图3为本申请一些实施例提供的电池单体的爆炸图。如图3所示,电池单体20包括外壳21、电极组件22及其他的功能性部件。
外壳21包括端盖211和壳体212,壳体212具有开口,端盖211封闭开口。
端盖211是指盖合于壳体212的开口处以将电池单体20的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地,端盖211的形状可以与壳体212的形状相适应以配合壳体212。可选地,端盖211可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成,这样,端盖211在受挤压碰撞时就不易发生形变,使电池单体20能够具备更高的结构强度,安全性能也可以有所提高。端盖211上可以设置有如电极端子21a等的功能性部件。电极端子21a可以用于与电极组件22电连接,以用于输出或输入电池单体20的电能。端盖211的材质也可以是多种的,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金等。在一些实施例中,在端盖211的内侧还可以设置有绝缘结构,绝缘结构可以用于隔离壳体212内的电连接部件与端盖211,以降低短路的风险。示例性的,绝缘结构可以是塑料、橡胶等。
壳体212是用于配合端盖211以形成电池单体20的内部环境的组件,其中,形成的内部环境可以用于容纳电极组件22、电解液以及其他部件。壳体212和端盖211可以是独立的部件。壳体212可以是多种形状和多种尺寸的。具体地,壳体212的形状可以根据电极组件22的具体形状和尺寸大小来确定。壳体212的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金等。本申请实施例以壳体212为长方体形为例介绍。
电极组件22是电池单体20中发生电化学反应的部件。壳体212内可以包含一个或更多个电极组件22。电极组件22主要由正极极片和负极极片卷绕或层叠放置形成,并且通常在正极极片与负极极片之间设有隔离膜,隔离膜用于分隔正极极片和负极极片,以避免正极极片和负极极片内接短路。正极极片和负极极片具有活性物质的部分构成电极组件22的主体部,正极极片和负极极片不具有活性物质的部分各自构成极耳221。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体部的一端或是分别位于主体部的两端。在电池的充放电过程中,正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应,极耳221连接电极端子21a以形成电流回路。
请参照图4至图6,图4为本申请一些实施例提供的外壳部件的结构示意图,图5为本申请一些实施例提供的外壳部件的俯视图,图6为图5的A-A方向的剖视图。根据本申请的一些实施例,本申请提供了一种外壳部件23,用于电池单体20(请参见图3),该外壳部件23具有第一表面231,第一表面231设置有沉槽232,沉槽232的槽底壁2320包括第一区2321和第二区2322,第一区2321的厚度小于第二区2322的厚度,第一区2321的至少一部分设置有刻痕槽2323,外壳部件23被配置为在刻痕槽2323处破裂以泄放电池单体20内部的压力。
外壳部件23为构成电池单体20的外壳的部件。
沉槽232为设置于第一表面231的槽,其从第一表面231凹陷形成。沉槽232为外壳部件23的用于泄压的结构,外壳部件23的位于沉槽232处的厚度相对于外壳部件23的其他部位的厚度薄,以便于由该外壳部件23构成的电池单体20在热失控时,在沉槽232的刻痕槽2323处破裂,以泄放电池单体20内部的压力。
第一表面231为外壳部件23的一个表面,第一表面231可以为外壳部件23的外表面,也即,当外壳部件23与其他部件构成外壳时,第一表面231为背离外壳内部空间的表面。
槽底壁2320与沉槽232的开口相对设置,第一区2321和第二区2322为构成槽底壁2320的组成部分,第一区2321和第二区2322具有一定的厚度。
由于外壳部件23需要在电池单体20热失控时破裂以泄放电池单体20内部的压力,沉槽232的槽底壁2320的厚度需要较薄,本申请中,沉槽232的槽底壁2320分区设置,第一区2321和第二区2322的厚度不同,第一区2321的厚度较薄,第一区2321的至少一部分设置刻痕槽2323,第二区2322的厚度可以较厚,使得外壳部件23的加工制造难度减低,降低了加工制造成本,进而降低了由该外壳部件23构成的电池单体20的加工制造成本。
根据本申请的一些实施例,第一区2321包围至少部分第二区2322。
第一区2321可以包围部分第二区2322,第一区2321也可以包围全部第二区2322,也即,第一区2321围绕第二区2322的边缘设置,第一区2321可以绕第二区2322的边缘一圈或者不到一圈,便于设置刻痕槽2323,可以设置较长的刻痕槽2323。同时,第二区2322能够在刻痕槽2323破裂后以刻痕槽2323为边界打开,从而泄压通道。需要指出的是,在刻痕槽2323破裂后,可以是以刻痕槽2323为边界破裂,也可以是以刻痕槽2323及其附近的区域为边界破裂。
根据本申请的一些实施例,第一区2321连接第二区2322和沉槽232的槽侧壁。
沉槽232的槽侧壁是指沉槽232的围绕槽底壁2320的壁。
在上述方案中,第一区2321位于沉槽232的槽侧壁和第二区2322之间,便于加工制造,第一区2321能够具有较大的面积,便于设置较长的刻痕槽2323,便于泄放压力。
根据本申请的一些实施例,刻痕槽2323包围第二区2322的至少一部分。
刻痕槽2323可以包围第二区2322的一部分,或者,刻痕槽2323可以包围整个第二区2322。当刻痕槽2323包围第二区2322时,在电池单体20热失控时,刻痕槽2323破裂后,第二区2322与第一区2321分离,从而使得外壳部件23具有较大的泄压面积。
在上述方案中,刻痕槽2323包围第二区2322的至少一部分,刻痕槽2323能够具有较长的长度,便于第二区2322的打开,以便于刻痕槽2323破裂后及时泄压。
请参照图5,根据本申请的一些实施例,刻痕槽2323为闭合环形槽。
刻痕槽2323为闭合环形槽,刻痕槽2323的轨迹为绕第二区2322设置的环形,也即,刻痕槽2323包围第二区2322设置。
刻痕槽2323具有较长的长度,当电池单体20热失控时,便于外壳部件23破裂泄压,且刻痕槽2323破裂后第二区2322打开,形成面积较大的泄压通道。
在上述方案中,刻痕槽2323为闭合环形槽,便于刻痕槽2323破裂,便于第二区2322打开,刻痕槽2323破裂后具有较大的泄压通道。
请参见图7,图7为本申请另一些实施例提供的外壳部件的俯视图。根据本申请的一些实施例,第二区2322的数量为两个,第一区2321包括第一子区域2321a和第二子区域2321b,第一子区域2321a为环形结构,第一子区域2321a包围两个第二区2322,第二子区域2321b位于两个第二区2322之间,第二子区域2321b的两端分别与第一子区域2321a连接。
第一子区域2321a和第二子区域2321b为第一区2321的组成区域,第一子区域2321a包围两个第二区2322和第二子区域2321b,第二子区域2321b的两端分别与第一子区域2321a连接,第二子区域2321b将两个第二区2322分隔。
刻痕槽2323可以设置于第一子区域2321a,或者,刻痕槽2323可以设置于第二子区域2321b,又或者,刻痕槽2323还可以设置于第一子区域2321a和第二子区域2321b。
刻痕槽2323的延伸方向可以与第一子区域2321a的延伸方向一致,例如,当刻痕槽2323设置于第一子区域2321a时,刻痕槽2323可以设置于第一子区域2321a的一部分,或者,刻痕槽2323可以包围两个第二区2322。
在上述方案中,第一子区域2321a包围两个第二区2322,第二子区域2321b位于两个第二区2322之间,刻痕槽2323的设置位置灵活,便于泄放压力;同时,在外壳部件23冲压成型时,第二子区域2321b与第一子区域2321a的连接处应力集中,易于破裂,便于泄压。
请参照图7,根据本申请的一些实施例,刻痕槽2323包括第一子刻痕槽2323a、第二子刻痕槽2323b和第三子刻痕槽2323c,第一子刻痕槽2323a与第二子刻痕槽2323b设置于第一子区域2321a,第三子刻痕槽2323c设置于第二子区域2321b,两个第二区2322位于第一子刻痕槽2323a和第二子刻痕槽2323b之间,第三子刻痕槽2323c的两端分别与第一子刻痕槽2323a和第二子刻痕槽2323b连通。
第一子刻痕槽2323a和第二子刻痕槽2323b设置于第一子区域2321a,第一子刻痕槽2323a和第二子刻痕槽2323b沿第一子区域2321a的延伸方向设置。第一子刻痕槽2323a和第二子刻痕槽2323b设置于两个区的相对的两侧。
第三子刻痕槽2323c设置于第二子区域2321b,并且第三子刻痕槽2323c的两端分别与第一子刻痕槽2323a和第二子刻痕槽2323b连通,第三子刻痕槽2323c和第一子刻痕槽2323a的交汇处、第三子刻痕槽2323c和第二子刻痕槽2323b的交汇处相对于其他部位易于破裂。
在上述方案中,第一子刻痕槽2323a、第二子刻痕槽2323b和第三子刻痕槽2323c设置于不同的位置,以便于增加外壳部件23的破裂面积,便于泄压。
请参照图7,根据本申请的一些实施例,第一子刻痕槽2323a和第二子刻痕槽2323b平行设置。
第三子刻痕槽2323c与第一子刻痕槽2323a和第二子刻痕槽2323b相交,第三子刻痕槽2323c可以与第一子刻痕槽2323a和第二子刻痕槽2323b垂直,如图7所示,刻痕槽2323可以呈工字形。
在上述方案中,第一子刻痕槽2323a和第二子刻痕槽2323b平行设置,形成对第二区2322的围合,便于第二区2322的打开,并且便于加工制造。
请参照图8和图9,图8为本申请一些实施例提供的外壳部件的沉槽的剖视图,图9为本申请另一些实施例提供的外壳部件的沉槽的剖视图。根据本申请的一些实施例,第二区2322朝向沉槽232的开口的方向凸出于第一区2321,开口与槽底壁2320相对设置。
沉槽232设置于第一表面231,沉槽232的开口位于第一表面231,该开口与槽底壁2320相对设置,开口和槽底壁2320可以位于沉槽232的相对的两端。
第二区2322朝向沉槽232的开口方向凸出于第一区2321,第二区2322的面向开口的表面的至少一部分相对于第一区2321的面向开口的表面更靠近开口。
在上述方案中,第二区2322朝向沉槽232的开口的方向凸出于第一区2321,便于加工制造,例如,冲压成型方便。
请参照图8,根据本申请的一些实施例,第二区2322具有面向开口的第二表面2322a,第二表面2322a为平面。
第二表面2322a为第二区2322的面向开口的表面,第二表面2322a为平面,结构简单,便于加工。
根据本申请的一些实施例,第一区2321的厚度为H1,第二区2322的厚度为H2,满足:0.3mm≤H2-H1≤1.5mm。
第一区2321的厚度是指,第一区2321在垂直于第一表面231的方向上的尺寸。
第二区2322的厚度是指,第二区2322在垂直于第一表面231的方向上的尺寸。
在上述方案中,第一区2321的厚度H1与第二区2322的厚度H2满足上述关系,一方面,能够使得槽底壁2320具有较高的强度,另一方面,当冲压成型时,便于材料的流动,降低制造难度。如果H2-H1较小(如小于0.3mm),则第二区2322的厚度较薄,加工制造难度较高;如果H2-H1较大(如大于1.5mm),则第一区2321的厚度较薄,第一区2321的强度较低,容易在非泄压状态时刻痕槽2323提前开裂,影响使用寿命。
可选地,H2-H1可以为0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm或1.5mm。
根据本申请的一些实施例,0.5mm≤H2-H1≤1mm。
可选地,H2-H1可以为0.5mm、0.55mm、0.6mm、0.65mm、0.7mm、0.75mm、0.8mm、0.85mm、0.9mm、0.95mm或1mm。
相较于0.3mm≤H2-H1≤1.5mm,当0.5mm≤H2-H1≤1mm时,第二区2322的厚度能够具有较厚的厚度,便于加工制造,并且槽底壁2320的强度较高。
请参照图9,根据本申请的一些实施例,第二区2322具有面向开口的第二表面2322a,第二表面2322a为朝向开口拱起的曲面。
第二表面2322a为第二区2322的面向开口的表面,第二表面2322a朝向开口拱起,例如,第二表面2322a可以为弧面。
在上述方案中,第二表面2322a朝向开口拱起,第二区2322具有较高的强度,便于加工制造,加工制造难度较低。
根据本申请的一些实施例,第一区2321的厚度为H1,第二区2322的最大厚度为H3,满足:0.3mm≤H3-H1≤2mm。
第二区2322的最大厚度是指,第二区2322在垂直于第一表面231的方向上的最大尺寸。
在上述方案中,第一区2321的厚度H1与第二区2322的最大厚度H3满足上述关系,一方面,能够使得槽底壁2320具有较高的强度,另一方面,当冲压成型时,便于材料的流动,降低制造难度。如果H3-H1较小(如小于0.3mm),则第二区2322的厚度较薄,加工制造难度较高;如果H3-H1较大(如大于2mm),则第一区2321的厚度较薄,第一区2321的强度较低,容易在非泄压状态时刻痕槽2323提前开裂,影响使用寿命。
可选地,H3-H1可以为0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm或2mm。
根据本申请的一些实施例,0.5mm≤H3-H1≤1mm。
可选地,H3-H1可以为0.3mm、0.35mm、0.4mm、0.45mm、0.5mm、0.55m、0.6mm、0.65mm、0.7mm、0.75mm、0.8mm、0.85mm、0.9mm、0.95mm或1mm。
在上述方案中,相较于0.3mm≤H3-H1≤2mm,当0.5mm≤H3-H1≤1mm时,第二区2322的厚度能够具有较厚的厚度,便于加工制造,槽底壁2320的强度较高。
请参照图8和图9,根据本申请的一些实施例,沉槽232为阶梯槽,阶梯槽包括第一槽段2324和第二槽段2325,第一槽段2324相比第二槽段2325更靠近第一表面231,槽底壁2320为第二槽段2325的底壁。
第一槽段2324和第二槽段2325为沉槽232的两级槽段,第一槽段2324与第二槽段2325连通,第一槽段2324和第二槽段2325之间形成有面向沉槽232的开口的台阶面。
在上述方案中,沉槽232为阶梯槽,第一区2321和第二区2322位于第二槽段2325的底壁,便于加工制造;当沉槽232冲压成型时,便于材料堆积,加工制造难度较低。
根据本申请的一些实施例,第一槽段2324的槽宽与第二槽段2325的槽宽的差值为K1,满足:1mm≤K1≤8mm。
如图8和图9所示,第一槽段2324的槽宽K11是指,在垂直于第一表面231、且经过沉槽232的中心轴线的平面所截得的截面内,第一槽段2324在平行于第一表面231的方向上的尺寸。
第二槽段2325的槽宽K12是指,在垂直于第一表面231、且经过沉槽232的中心轴线的平面所截得的截面内,第二槽段2325在平行于第一表面231的方向(例如,可以为图5所示左右方向)上的尺寸。
为了便于描述,图8和图9中示出了K11和K12,基于此,K1=K11-K12。
在上述方案中,第一槽段2324的槽宽与第二槽段2325的槽宽满足上述关系,便于加工制造,占用较小的空间;当沉槽232冲压成型时,便于材料堆积,冲压成型难度较低。如果K1较小(小于1mm),则加工制造难度较高,并且外壳部件23在沉槽232处的强度较低;如果K1较大(如大于8mm),则第一槽段2324与第二槽段2325之间的台阶面的面积较大,占用较大的空间,且材料浪费。
可选地,K1可以为1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm、5.5mm、6mm、6.5mm、7mm、7.5mm或8mm。
根据本申请的一些实施例,4mm≤K1≤6mm。
可选地,K1可以为4mm、4.25mm、4.5mm、4.75mm、5mm、5.25mm、5.5mm、5.75mm或6mm。
相较于1mm≤K1≤8mm,当4mm≤K1≤6mm时,一方面,便于加工制造,例如,冲压成型时,便于材料堆积;另一方面,在外壳部件23在沉槽232处的强度较高的同时,沉槽232占用较小的空间。
请参照图8和图9,根据本申请的一些实施例,第一槽段2324的槽深为W1,满足:0.1mm≤W1≤1mm。
沉槽232设置于第一表面231,沉槽232的槽深方向可以垂直于第一表面231,第一槽段2324的槽深是指第一槽段2324在垂直于第一表面231的方向上的尺寸。
可选地,W1可以为0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm或1mm。
在上述方案中,第一槽段2324的槽深满足上述关系,便于加工制造,例如,冲压成型时,便于材料的堆积。如果W1较小(如小于0.1mm),则加工工艺要求较高,不易加工制造;如果W1较大(如大于1mm),则第二槽段2325的槽深较小,槽底壁2320的厚度较薄,槽底壁2320的强度较低。
根据本申请的一些实施例,0.3mm≤W1≤0.7mm。
可选地,W1可以为0.3mm、0.35mm、0.4mm、0.45mm、0.5mm、0.55mm、0.6mm、0.65mm或0.7mm。
在上述方案中,相较于0.1mm≤W1≤1mm,当0.3mm≤W1≤0.7mm时,既便于加工制造,又使得槽底壁2320具有较高的强度。
请参照图8和图9,根据本申请的一些实施例,第二槽段2325的槽深为W2,满足:0.5mm≤W2≤4mm。
沉槽232设置于第一表面231,沉槽232的槽深方向可以垂直于第一表面231,第二槽段2325的槽深是指第二槽段2325在垂直于第一表面231的方向上的尺寸。
可选地,W2可以为0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm或4mm。
在上述方案中,第二槽段2325的槽深满足上述关系,便于加工制造,例如,冲压成型时,便于材料的堆积;如果第二槽段2325的槽深较小(如小于0.5mm),则槽底壁2320的厚度较厚,刻痕槽2323的加工难度较高;如果第二槽段2325的槽深较大(如大于4mm),则槽底壁2320的厚度较薄,槽底壁2320的强度较低。
根据本申请的一些实施例,1.5mm≤W2≤3mm。
可选地,W2可以为1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm、2mm、2.1mm、2.2mm、2.3mm、2.4mm、2.5mm、2.6mm、2.7mm、2.8mm、2.9mm或3mm。
在上述方案中,相较于0.5mm≤W2≤4mm,当1.5mm≤W2≤3mm时,既便于刻痕槽2323的加工,还使得槽底壁2320的厚度较厚,槽底壁2320具有较高的强度。
根据本申请的一些实施例,外壳部件23还具有第三表面233,第三表面233与第一表面231沿外壳部件23的厚度方向相对设置,第三表面233形成有凸部234,凸部234与沉槽232的位置对应,沿厚度方向,沉槽232的投影落入凸部234的投影。
图中,字母Z所指示的方向为外壳部件23的厚度方向。第三表面233和第一表面231为外壳部件23的与外壳部件23的厚度方向垂直的表面。
凸部234形成于第三表面233且凸出于第三表面233。凸部234与沉槽232的位置对应,沿厚度方向,沉槽232的投影落入凸部234的投影,在外壳部件23制造时,可以通过冲压成型,在第一表面231形成沉槽232,在第三表面233形成凸部234。
在上述方案中,凸部234的设置,便于外壳部件23冲压成型,加工制造难度较低。
请参照图8和图9,根据本申请的一些实施例,第一表面231形成有凸起235,凸起235包围沉槽232,外壳部件23还具有第三表面233,第三表面233与第一表面231沿外壳部件23的厚度方向相对设置,第三表面233在与凸起235对应的位置设置有第一凹槽236。
凸起235形成于第一表面231且凸出于第一表面231,凸起235围绕沉槽232设置。
第三表面233和第一表面231为外壳部件23的与外壳部件23的厚度方向垂直的表面。
第一凹槽236为设置于第三表面233的凹槽,第一凹槽236与凸起235在外壳部件23的厚度方向上位置对应。
在上述方案中,凸起235能够对沉槽232起到保护作用,降低杂质(如电解液等)进入沉槽232的风险;第一凹槽236与凸起235位置对应,凸起235能够冲压成型,加工制造难度低,合理利用材料。
此外,凸起235的设置,便于安装保护件,以保护沉槽232。
根据本申请的一些实施例,凸起235围成第二凹槽,沉槽232为阶梯槽,阶梯槽包括第一槽段2324和第二槽段2325,第一槽段2324相比第二槽段2325更靠近第一表面231,槽底壁2320为第二槽段2325的底壁,第二凹槽的槽宽与第一槽段2324的槽宽的差值为K2,满足:1mm≤K2≤8mm。
第一槽段2324和第二槽段2325之间形成有台阶面,台阶面面向沉槽232的开口设置。第一区2321和第二区2322设置于第二槽段2325的底壁。
第二凹槽的槽宽K21是指,在垂直于第一表面231、且经过第二凹槽的中心轴线的平面所截得的截面内,第二凹槽在平行于第一表面231的方向上的尺寸。
第一槽段2324的槽宽K11是指,在垂直于第一表面231、且经过沉槽232的中心轴线的平面所截得的截面内,第一槽段2324在平行于第一表面231的方向上的尺寸。
第二凹槽的中心轴线与沉槽232的中心轴线共线,第二凹槽的槽宽与第一槽段2324的槽宽的差值是指,在垂直于第一表面231、且经过沉槽232的中心轴线的平面所截得的截面内,第二凹槽在平行于第一表面231的方向上的尺寸与第一槽段2324在平行于第一表面231的方向上的尺寸的差值。
为了便于描述,图8和图9中示出了K11和K21,基于此,K2=K21-K11。
在上述方案中,第二凹槽的槽宽与第一槽段2324的槽宽满足上述关系,加工制造难度较低,第二凹槽空间占用较小;如果K2较大(如大于8mm),则浪费结构空间;如果K2较小(如小于1mm),对加工精度要求较高,则加工制造难度较高。
可选地,K2可以为1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm及8mm。
根据本申请的一些实施例,2mm≤K2≤4mm。
可选地,K2可以为2mm、2.25mm、2.5mm、2.75mm、3mm、3.25mm、3.5mm、3.75mm或4mm。
在上述方案中,相较于1mm≤K2≤8mm,当2mm≤K2≤4mm时,第二凹槽占用空间较小,加工制造难度较低。
请参照图4至图7,根据本申请的一些实施例,外壳部件23为端盖211,端盖211用于封闭电池单体20的壳体212的开口。
可以是第一表面231为端盖211的外表面,第三表面233为端盖211的内表面;也可以是第一表面231为端盖211的内表面,第三表面233为端盖211的外表面。端盖211的外表面为端盖211的背离壳体212的表面,端盖211的内表面为端盖211的面向壳体212的表面。
在上述方案中,端盖211具有泄压功能,通过在端盖211上设置刻痕槽2323的方式来形成泄压结构,泄压结构具有较好的稳定性,具有良好的长期可靠性。
在一些实施例中,第一表面231为端盖211的背离壳体212的表面。端盖211背离壳体212的表面为端盖211的外表面,即使端盖211的外表面被障碍物遮挡,刻痕槽2323仍然能够破裂以泄放电池单体20内部的压力。
根据本申请的一些实施例,第二区2322的厚度小于端盖211的厚度。
端盖211的厚度是指端盖211的未设置通孔、台阶孔、凹部等结构的区域的厚度。在外壳部件23包括第三表面233的实施例中,端盖211的厚度可以为在垂直于第一表面231的方向上第一表面231和第三表面233之间的距离。第二区2322的厚度可以为槽底壁2320的最大厚度,当第二区2322的第二表面2322a为曲面时,第二区2322的厚度可以为第二区2322的最大厚度。
第二区2322的厚度小于端盖211的厚度,槽底壁2320的强度可以相对于端盖211的未设置通孔、阶梯孔、凹部等结构的部位的强度较弱,以便于在电池单体20热失控时槽底壁2320的刻痕槽2323容易破裂,以泄放电池单体20内部的压力。
请参照图3和图10,图10为本申请另一些实施例提供的外壳部件的结构示意图。根据本申请的一些实施例,外壳部件23为壳体212,壳体212包括多个壁部,多个壁部共同限定出容纳空间,容纳空间用于容纳电池单体20的电极组件22,沉槽232设置于多个壁部中的至少一者。
在壳体212中,沉槽232可以设置于一个壁部,也可以设置于多个壁部。若多个壁部设置沉槽232,壳体212则对应具有多个第一表面231。第一表面231可以为壁部的外表面,也可以为壁部的内表面。壁部的外表面为壁部背离电极组件22的表面,壁部的内表面为壁部面向电极组件22的表面。
在上述方案中,外壳部件23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,壳体212包括周壁2121和底壁2122,周壁2121围设于底壁2122的边缘,周壁2121与底壁2122共同限定出容纳空间,周壁2121与底壁2122相对的一端形成开口,沉槽232设置于底壁2122。
周壁2121围设于底壁2122的边缘,可以使得壳体212在底壁2122相对的一端形成开口,端盖211用于盖合开口。周壁2121与底壁2122为一体成型结构。
在壳体212为圆柱体的实施例中,壳体212可以有两个壁部,一个壁部为底壁2122,另一个壁部为圆柱形周壁2121。在壳体212为长方体的实施例中,壳体212可以有五个壁部,五个壁部包括一个底壁2122和四个侧壁,四个侧壁首尾依次连接形成周壁2121。
在上述方案中,由于沉槽232设置于底壁2122,使得壳体212的底壁2122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,第一表面231为壁部的外表面。
可以理解的,在沉槽232设置于底壁2122的实施例中,第一表面231为底壁2122的外表面。
在壁部上成型沉槽232和刻痕槽2323时,可以在壁部的外侧加工成型刻痕槽2323,成型更为方便。
根据本申请的一些实施例,第二区2322的厚度小于设置有沉槽232的壁部的厚度。
设置有沉槽232的壁部的厚度是指,该壁部的未设置通孔、台阶孔、凹部等结构的区域的厚度。在外壳部件23包括第三表面233的实施例中,设置有沉槽232的壁部的厚度可以为在垂直于第一表面231的方向上第一表面231和第三表面233之间的距离。第二区2322的厚度可以为槽底壁2320的最大厚度,当第二区2322的第二表面2322a为曲面时,第二区2322的厚度可以为第二区2322的最大厚度。
第二区2322的厚度小于设置沉槽232的壁部的厚度,槽底壁2320的强度可以相对于该壁部的未设置通孔、阶梯孔、凹部等结构的部位的强度较弱,以便于在电池单体20热失控时槽底壁2320的刻痕槽2323容易破裂,以泄放电池单体20内部的压力。
根据本申请的一些实施例,本申请实施例还提供一种电池单体20,包括上述任一实施例提供的外壳部件23。
根据本申请的一些实施例,本申请实施例还提供一种电池,包括上述任一实施例提供的电池单体20。
根据本申请的一些实施例,本申请实施例还提供一种用电设备,包括上述任一实施例提供的电池100。
用电设备可以是上述任一应用电池的设备。
根据本申请的一些实施例,请参照图3至图9,本申请实施例提供一种端盖211,端盖211在其厚度方向上具有相对的第一表面231和第三表面233,第一表面231设置有沉槽232,第三表面233形成有凸部234,凸部234与沉槽232的位置对应,沿厚度方向,沉槽232的投影落入凸部234的投影。沉槽232为阶梯槽,阶梯槽包括第一槽段2324和第二槽段2325,第一槽段2324相比第二槽段2325更靠近第一表面231,第二槽段2325的底壁2122为沉槽232的槽底壁2320,槽底壁2320包括第一区2321和第二区2322,第一区2321围绕第二区2322设置,第一区2321连接第二区2322和沉槽232的槽侧壁。刻痕槽2323环绕第一区2321设置,且包围第二区2322。第一区2321的厚度小于第二区2322的厚度。第二区2322朝向沉槽232的开口的方向凸出于第一区2321,开口与槽底壁2320相对设置;第二区2322具有面向开口的第二表面2322a,第二表面2322a为平面。
虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述,但在不脱离本申请的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (33)

1.一种外壳部件,用于电池单体,其特征在于,所述外壳部件具有第一表面,所述第一表面设置有沉槽,所述沉槽的槽底壁包括第一区和第二区,所述第一区的厚度小于所述第二区的厚度,所述第一区的至少一部分设置有刻痕槽,所述外壳部件被配置为在所述刻痕槽处破裂以泄放所述电池单体内部的压力。
2.根据权利要求1所述的外壳部件,其特征在于,所述第一区包围至少部分所述第二区。
3.根据权利要求2所述的外壳部件,其特征在于,所述第一区连接所述第二区和所述沉槽的槽侧壁。
4.根据权利要求2所述的外壳部件,其特征在于,所述刻痕槽包围所述第二区的至少一部分。
5.根据权利要求4所述的外壳部件,其特征在于,所述刻痕槽为闭合环形槽。
6.根据权利要求1所述的外壳部件,其特征在于,所述第二区的数量为两个,所述第一区包括第一子区域和第二子区域,所述第一子区域为环形结构,所述第一子区域包围两个所述第二区,所述第二子区域位于两个所述第二区之间,所述第二子区域的两端分别与所述第一子区域连接。
7.根据权利要求6所述的外壳部件,其特征在于,所述刻痕槽包括第一子刻痕槽、第二子刻痕槽和第三子刻痕槽,所述第一子刻痕槽与所述第二子刻痕槽设置于所述第一子区域,所述第三子刻痕槽设置于所述第二子区域,两个所述第二区位于所述第一子刻痕槽和所述第二子刻痕槽之间,所述第三子刻痕槽的两端分别与所述第一子刻痕槽和所述第二子刻痕槽连通。
8.根据权利要求7所述的外壳部件,其特征在于,所述第一子刻痕槽和所述第二子刻痕槽平行设置。
9.根据权利要求1所述的外壳部件,其特征在于,所述第二区朝向所述沉槽的开口的方向凸出于所述第一区,所述开口与所述槽底壁相对设置。
10.根据权利要求9所述的外壳部件,其特征在于,所述第二区具有面向所述开口的第二表面,所述第二表面为平面。
11.根据权利要求10所述的外壳部件,其特征在于,所述第一区的厚度为H1,所述第二区的厚度为H2,满足:0.3mm≤H2-H1≤1.5mm。
12.根据权利要求11所述的外壳部件,其特征在于,0.5mm≤H2-H1≤1mm。
13.根据权利要求9所述的外壳部件,其特征在于,所述第二区具有面向所述开口的第二表面,所述第二表面为朝向所述开口拱起的曲面。
14.根据权利要求13所述的外壳部件,其特征在于,所述第一区的厚度为H1,所述第二区的最大厚度为H3,满足:0.3mm≤H3-H1≤2mm。
15.根据权利要求14所述的外壳部件,其特征在于,0.5mm≤H3-H1≤1mm。
16.根据权利要求1所述的外壳部件,其特征在于,所述沉槽为阶梯槽,所述阶梯槽包括第一槽段和第二槽段,所述第一槽段相比所述第二槽段更靠近所述第一表面,所述槽底壁为所述第二槽段的底壁。
17.根据权利要求16所述的外壳部件,其特征在于,所述第一槽段的槽宽与所述第二槽段的槽宽的差值为K1,满足:1mm≤K1≤8mm。
18.根据权利要求17所述的外壳部件,其特征在于,4mm≤K1≤6mm。
19.根据权利要求16所述的外壳部件,其特征在于,所述第一槽段的槽深为W1,满足:0.1mm≤W1≤1mm。
20.根据权利要求19所述的外壳部件,其特征在于,0.3mm≤W1≤0.7mm。
21.根据权利要求16所述的外壳部件,其特征在于,所述第二槽段的槽深为W2,满足:0.5mm≤W2≤4mm。
22.根据权利要求21所述的外壳部件,其特征在于,1.5mm≤W2≤3mm。
23.根据权利要求1所述的外壳部件,其特征在于,所述外壳部件还具有第三表面,所述第三表面与所述第一表面沿所述外壳部件的厚度方向相对设置,所述第三表面形成有凸部,所述凸部与所述沉槽的位置对应,沿所述厚度方向,所述沉槽的投影落入所述凸部的投影。
24.根据权利要求1所述的外壳部件,其特征在于,所述第一表面形成有凸起,所述凸起包围所述沉槽,所述外壳部件还具有第三表面,所述第三表面与所述第一表面沿所述外壳部件的厚度方向相对设置,所述第三表面在与所述凸起对应的位置设置有第一凹槽。
25.根据权利要求24所述的外壳部件,其特征在于,所述凸起围成第二凹槽,所述沉槽为阶梯槽,所述阶梯槽包括第一槽段和第二槽段,所述第一槽段相比所述第二槽段更靠近所述第一表面,所述槽底壁为所述第二槽段的底壁,所述第二凹槽的槽宽与所述第一槽段的槽宽的差值为K2,满足:1mm≤K2≤8mm。
26.根据权利要求25所述的外壳部件,其特征在于,2mm≤K2≤4mm。
27.根据权利要求1所述的外壳部件,其特征在于,所述外壳部件为端盖,所述端盖用于封闭所述电池单体的壳体的开口。
28.根据权利要求27所述的外壳部件,其特征在于,所述第二区的厚度小于所述端盖的厚度。
29.根据权利要求1所述的外壳部件,其特征在于,所述外壳部件为壳体,所述壳体包括多个壁部,所述多个壁部共同限定出容纳空间,所述容纳空间用于容纳所述电池单体的电极组件,所述沉槽设置于所述多个壁部中的至少一者。
30.根据权利要求29所述的外壳部件,其特征在于,所述第二区的厚度小于设置有所述沉槽的所述壁部的厚度。
31.一种电池单体,其特征在于,包括如权利要求1-30中任一项所述的外壳部件。
32.一种电池,其特征在于,包括如权利要求31所述的电池单体。
33.一种用电设备,其特征在于,包括如权利要求32所述的电池。
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