CN219513285U - 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 PDFInfo
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Abstract
本申请实施例提供了一种外壳部件、电池单体、电池及用电设备,属于电池技术领域。外壳部件包括第一表面和第二表面,第一表面与第二表面沿第一方向相对设置,外壳部件设置有从第一表面沿靠近第二表面的方向凹陷的第一槽部。外壳部件在第一槽部的底部形成薄弱区,薄弱区被配置为在电池单体泄放内部压力时被破坏,沿第一方向,薄弱区背离第一槽部的一侧设置有凸出于第二表面的凸部。凸部对薄弱区起到加强作用,能够提高薄弱区的抗疲劳强度,降低薄弱区在电池单体正常使用中被破坏的风险,从而提高了电池单体的使用寿命。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,具体而言,涉及一种外壳部件、电池单体、电池及用电设备。
背景技术
随着新能源技术的发展,电池的应用越来越广泛,例如应用于手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船、电动玩具汽车、电动玩具轮船、电动玩具飞机和电动工具等上。
对于一般的电池单体而言,电池单体设置有泄压机构,在电池单体热失控时,通过泄压机构泄放电池单体内部的压力,以提高电池单体的可靠性。当然,除了提高电池单体的可靠性外,电池单体的使用寿命也是一个需要考虑的问题。因此,如何提高电池单体的使用寿命,是电池技术中一个亟待解决的问题。
实用新型内容
本申请实施例提供一种外壳部件、电池单体、电池及用电设备,能够有效提高电池单体的使用寿命问题。
第一方面,本申请实施例提供一种外壳部件,用于电池单体,外壳部件包括第一表面和第二表面,第一表面与第二表面沿第一方向相对设置,外壳部件设置有从第一表面沿靠近第二表面的方向凹陷的第一槽部;外壳部件在第一槽部的底部形成薄弱区,薄弱区被配置为在电池单体泄放内部压力时被破坏,沿第一方向,薄弱区背离第一槽部的一侧设置有凸出于第二表面的凸部。
上述技术方案中,薄弱区背离第一槽部的一侧设置有凸出于第二表面的凸部,凸部对薄弱区起到加强作用,能够提高薄弱区的抗疲劳强度,降低薄弱区在电池单体正常使用中被破坏的风险,从而提高了电池单体的使用寿命。
在一些实施例中,沿第一方向,第一槽部包括位于第一表面与第二表面之间的第一槽底面,第一槽底面与第二表面之间的最小距离为D,凸部凸出于第二表面的高度为H,0.01≤H/(D+H)≤0.67。当H/(D+H)>0.67时,薄弱区的强度过大,薄弱区在电池单体热失控时被破坏的难度加大,容易出现泄压不及时的情况,电池单体发生爆炸的概率增大;当H/(D+H)<0.01时,凸部对薄弱区的加强能力不足,薄弱区在电池单体正常使用中被破坏的风险增大。而0.01≤H/(D+H)≤0.67,能够进一步降低薄弱区在电池单体正常使用中被破坏的风险,提高电池单体的使用寿命,并降低电池单体在热失控时发生爆炸的风险,提高电池单体的可靠性。
在一些实施例中,0.03≤H/(D+H)≤0.33。使得外壳部件的综合性能更优,使得薄弱区在电池单体热失控时能够及时被破坏,且薄弱区在电池单体正常使用条件下具有足够的抗疲劳强度,提高电池单体的使用寿命。
在一些实施例中,沿第一方向,凸部凸出于第二表面的高度为H,0.01mm≤H≤0.96mm。这样,使得凸部对薄弱区起到良好的加强效果的情况下,凸部的高度不会太高,降低凸部占用电池单体外部或内部的空间。
在一些实施例中,0.05mm≤H≤0.55mm。进一步降低凸部占用电池单体外部或内部的空间,并增强凸部对薄弱区对薄弱区的加强效果。
在一些实施例中,第一槽部包括第一槽底面和与第一槽底面相连的第一槽侧面,第一槽侧面与第一槽底面所呈角度为θ,单位为度;第一槽侧面与第一槽底面相连于连接位置,沿第一方向,外壳部件在连接位置处的最小残留厚度为L,单位为mm;90≤θ/L≤5833。能够提高电池单体的使用寿命,并降低电池单体在热失控时发生爆炸的风险,提高电池单体的可靠性。
在一些实施例中,220≤θ/L≤933。这样,能够进一步提高电池单体的使用寿命,并提高电池单体的可靠性。
在一些实施例中,90°≤θ≤175°。
在一些实施例中,0.03mm≤L≤1mm。
在一些实施例中,沿第一方向,第一槽部包括位于第一表面与第二表面之间的第一槽底面;凸部的外表面与第二表面相连形成第一轮廓线,第一轮廓线沿第一方向的投影位于第一槽底面内。这样,减小了凸部对薄弱区的覆盖范围,降低薄弱区在电池单体热失控时被破坏的难度,以及时泄放电池单体内部的压力。
在一些实施例中,第一轮廓线的沿第一方向投影在第一槽底面内与第一槽底面的边缘线重合。使得凸部刚好完全覆盖薄弱区,凸部对薄弱区起到很好的加强效果,提高薄弱区的抗疲劳强度,降低薄弱区在电池单体正常使用中被破坏的风险。此外,薄弱区在第一槽底面的边缘线的位置更为薄弱,有利于薄弱区在电池单体热失控时被破坏。
在一些实施例中,第一轮廓线沿第一方向的投影在第一槽底面内与第一槽底面的边缘线不接触。这样,使得薄弱区存在未被凸部覆盖的区域,该区域的厚度更薄,在电池单体热失控时更容易被破坏,提高电池单体的泄压及时性。
在一些实施例中,沿第一方向,第一槽部包括位于第一表面与第二表面之间的第一槽底面;凸部的外表面与第二表面相连形成第一轮廓线,第一轮廓线限定出第一区域,第一槽底面的边缘线沿第一方向的投影位于第一区域内,且与第一轮廓线不接触。这样,凸部完全覆盖了薄弱区,凸部既连接于薄弱区,又连接外壳部件除薄弱区以外的区域,进一步增强了凸部对薄弱区的加强效果,进一步提高了薄弱区的抗疲劳强度。
在一些实施例中,凸部的外表面与第二表面相连形成第一轮廓线,第一轮廓线限定出第一区域,第一区域的面积为S1,第一区域沿第一方向的投影位于第一槽部内的部分的面积为S2,S2/S1≥0.6。这样,使得凸部更多的部分能够覆盖薄弱区,提高凸部对薄弱区的加强效果。
在一些实施例中,沿第一方向,凸部背离第二表面的表面为平面。使得凸部被该平面覆盖的区域的厚度更加均匀,对薄弱区的不同区域进行均匀加强。这种结构的凸部更容易成型。
在一些实施例中,沿第一方向,凸部背离第二表面的表面为圆弧面,圆弧面的横截面为中间位置沿背离第二表面的方向凸出的弧线。这种结构使得凸部的横截面大致呈拱形结构,具有更好抗变形能力,当凸部受到冲击力时,不易对薄弱区造成破坏。
在一些实施例中,凸部的延伸方向与第一槽部的延伸方向一致。以实现对薄弱区的更多区域进行加强,增强了凸部对薄弱区的加强效果。
在一些实施例中,凸部与薄弱区一体成型。凸部对薄弱区具有更好的加强效果。
在一些实施例中,第一槽部冲压成型于外壳部件。在外壳部件上冲压成型第一槽部时,可以在与第一槽部相对应的位置形成凸出于第二表面的凸部,实现凸部与薄弱区的一体成型。
在一些实施例中,第一槽部限定出泄压区,第一槽部沿泄压区的边缘设置。在泄压时,泄压区能够以第一槽部为边界打开,增大了外壳部件的泄压面积,提高泄压及时性。
在一些实施例中,第一槽部包括第一槽段和第二槽段,第一槽段与第二槽段相交,第一槽段和第二槽段沿泄压区的边缘设置。第一槽段与第二槽段的相交位置应力更为集中,使得薄弱区在第一槽段与第二槽段的相交位置更容易被破坏,提高外壳部件的泄压灵敏性,在电池单体的内部压力达到起爆压力时及时泄压。在电池单体的起爆压力一定的情况下,薄弱区可以做得更厚,减小第一槽部的成型深度。
在一些实施例中,第一槽部还包括第三槽段,第一槽段与第三槽段相对设置,第三槽段与第二槽段相交,第一槽段、第二槽段和第三槽段沿泄压区的边缘设置。这样,泄压区能够以第一槽段、第二槽段和第三槽段为边界打开,能够实现大面积泄压。此外,第三槽段与第二槽段相交位置更为集中,使得薄弱区能够在第三槽段与第二槽段的相交位置更容易被破坏,提高外壳部件的泄压灵敏性,在电池单体的内部压力达到起爆压力时及时泄压。
在一些实施例中,第一槽段、第二槽段和第三槽段依次连接。这种第一槽部的结构简单,易于成型。
在一些实施例中,第一槽段与第二槽段的相交于第一位置,第一位置偏离第一槽段在延伸方向的两端;第三槽段与第二槽段的相交于第二位置,第二位置偏离第三槽段在延伸方向的两端。这种结构的第一槽部限定出两个泄压区,两个泄压区分别位于第二槽段的两侧,两个泄压区能够以对开的方式打开泄压,可有效提高外壳部件的泄压效率。
在一些实施例中,第一位置位于第一槽段在延伸方向的中点位置,第二位置位于第三槽段在延伸方向的中点位置。这样,薄弱区在第一位置和第二位置更容易被破坏,提高外壳部件泄压灵敏性,提高泄压及时性。
在一些实施例中,第一槽部为沿非封闭轨迹延伸的槽。由第一槽部限定出的泄压区可以以翻转的方式打开,泄压区打开后最终可以与外壳部件的其他区域相连,降低泄压区打开后发生飞溅的风险。
在一些实施例中,第一槽部为圆弧形槽。圆弧形槽结构简单,易于成型。在泄压过程中,泄压区能够沿着圆弧形槽快速破裂,以使泄压区快速打开。
在一些实施例中,第一槽部为沿封闭轨迹延伸的槽。在泄压过程中,外壳部件能够沿第一槽部破裂,使得泄压区可以以脱离的方式打开,增大外壳部件的泄压面积,提高外壳部件的泄压速率。
在一些实施例中,第一槽部为环形槽。环形槽结构简单,易于成型。在泄压过程中,外壳部件可以沿着环形槽快速破裂,以使泄压区快速打开。
在一些实施例中,外壳部件设置有第二槽部,沿第一表面指向第二表面的方向,第二槽部和第一槽部依次设置,第二槽部的槽底面形成第一表面。在成型时,可以先在外壳部件上成型第二槽部,再在外壳部件上成型第一槽部,以形成薄弱区。也就是说,在外壳部件上至少成型两级槽部后形成薄弱区,可以降低每级槽部的成型深度,从而降低外壳部件在成型时受到的成型力,降低外壳部件产生裂纹的风险。
在一些实施例中,第一槽部和泄压区均位于第二槽部的槽底壁。当泄压区向第二槽部内打开时,第二槽部能够为泄压区提供避让空间。
在一些实施例中,第二槽部在垂直于第一方向上的横截面为多边形或圆形。这种结构的第二槽部结构简单,易于成型,能够为泄压区在打开过程中提供更多的避让空间。
在一些实施例中,第二槽部的延伸方向与第一槽部的延伸方向一致。第二槽部的形状与第一槽部的形状基本一致,便于成型第二槽部。在以冲压的方式成型第一槽部和第二槽部时,能够减小在成型第二槽部时的挤料量,降低外壳部件受到的成型力。
在一些实施例中,外壳部件设置有第三槽部,第二槽部设置于第三槽部的槽底面;第一槽部、第二槽部和泄压区均位于第三槽部的槽底壁。在成型时,可以先在外壳部件上成型第三槽部,再在外壳部件上成型第二槽部,再在外壳部件上成型第一槽部,以形成薄弱区。也就是说,在外壳部件上至少成型三级槽部后形成薄弱区,可以降低每级槽部的成型深度,从而降低外壳部件在成型时受到的成型力,降低外壳部件产生裂纹的风险。此外,由于泄压区位于第三槽部的槽底壁,当泄压区向第三槽部内打开时,第三槽部能够为泄压区提供避让空间。
在一些实施例中,第三槽部在垂直于第一方向上的横截面为多边形或圆形。这种结构的第三槽部结构简单,易于成型,能够为泄压区在打开过程中提供更多的避让空间。
在一些实施例中,外壳部件为端盖,端盖用于封闭壳体的开口,壳体用于容纳电极组件。使得端盖具有泄压功能,提高电池单体的可靠性。此外,端盖作为外壳部件,在端盖上成型薄弱区的难度更低。
在一些实施例中,第二表面为端盖面向壳体的内部的表面。这样,凸出于第二表面的凸部位于壳体的内部,有效利用了壳体的内部空间。
在一些实施例中,外壳部件为壳体,壳体具有开口,壳体用于容纳电极组件。外壳具有泄压功能,使得电池单体具有很好的可靠性。
在一些实施例中,壳体包括一体成型的多个壁部,多个壁部共同限定出壳体的内部空间,至少一个壁部形成有薄弱区。多个壁部一体成型,壳体具有很好的结构稳定性,壁部在成型薄弱区时不易被破坏。
在一些实施例中,多个壁部包括底壁和围设于底壁的周围的多个侧壁,壳体在与底壁相对的一端形成开口;底壁形成有薄弱区;和/或,至少一个侧壁形成有薄弱区。若壳体的底壁形成有薄弱区,电池单体可以通过底壁进行泄压;若至少一个侧壁形成有薄弱区,电池单体可以通过侧壁进行泄压。
在一些实施例中,第二表面为设置有薄弱区的壁部面向壳体的内部的表面。这样,凸出于第二表面的凸部位于壳体的内部,有效利用了壳体的内部空间。
在一些实施例中,壳体为长方体。适用于长方体电池单体,能够满足电池单体的大容量需求。
在一些实施例中,外壳部件的材质包括铝合金。铝合金的外壳部件重量轻,具有很好的延展性,易于成型。
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外壳部件。
在一些实施例中,电池单体还包括壳体,壳体具有开口,壳体用于容纳电极组件;外壳部件为端盖,端盖封闭开口。
在一些实施例中,外壳部件为壳体,壳体具有开口,壳体用于容纳电极组件;电池单体还包括端盖,端盖封闭开口。
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,包括第二方面任意一个实施例提供的电池单体,电池单体用于提供电能。
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为图4所示的外壳部件的A-A剖视图;
图6为图5所示的外壳部件(第一槽底面为平面)B处的局部放大图;
图7为本申请一些实施例提供的外壳部件(第一槽底面为圆弧面)的局部放大图;
图8为图6所示的外壳部件的C向视图;
图9为图6所示的外壳部件的E向视图;
图10为本申请一些实施例提供的外壳部件(第一轮廓线在第一槽底面内的投影与第一槽底面的边缘线不接触)的局部放大图;
图11为本申请另一些实施例提供的外壳部件(第一轮廓线在第一槽底面内的投影与第一槽底面的边缘线不接触)的局部放大图;
图12为图10所示的外壳部件的F向视图;
图13为本申请一些实施例提供的外部部件(第一槽底面的边缘线沿第一方向的投影位于第一区域内,且与第一轮廓线不接触)的局部放大图;
图14为图13所示的外壳部件的G向视图;
图15为本申请另一些实施例提供的外部部件(第一槽底面的边缘线沿第一方向的投影位于第一区域内,且与第一轮廓线不接触)的局部放大图;
图16为本申请再一些实施例提供的外部部件(第一槽底面的边缘线沿第一方向的投影位于第一区域内,且与第一轮廓线不接触)的局部放大图;
图17为图16所示的外壳部件(示出第一区域)的I向视图;
图18为图16所示的外壳部件(示出第一区域沿第一方向的投影位于第一槽部内的部分)的I向视图;
图19为本申请一些实施例提供的外壳部件(凸部背离第二表面的表面为圆弧面)的局部放大图;
图20为本申请另一些实施例提供的外壳部件(凸部背离第二表面的表面为圆弧面)的局部放大图;
图21为本申请一些实施例提供的外壳部件(第一槽部为V形)的结构示意图;
图22为本申请一些实施例提供的外壳部件(第一槽部为U形)的结构示意图;
图23为本申请一些实施例提供的外壳部件(第一槽部为H形)的结构示意图;
图24为本申请一些实施例提供的外壳部件(第一槽部为圆弧形);
图25为本申请一些实施例提供的外壳部件(第一槽部为环形)的结构示意图;
图26为本申请一些实施例提供的外壳部件的轴测图;
图27为图26所示的外壳部件(示出第一槽部和第二槽部)的结构示意图;
图28为图27所示的外壳部件的J-J剖视图;
图29为本申请一些实施例提供的外壳部件(第一槽部和第二槽部均为H形槽)的结构示意图;
图30为图29所示的外壳部件的K-K剖视图;
图31为本申请一些实施例提供的外壳部件(示出第一槽部、第二槽部和第三槽部)的结构示意图;
图32为图31所示的外壳部件的M-M剖视图;
图33为本申请一些实施例提供的端盖的结构示意图;
图34为本申请一些实施例提供的壳体的结构示意图;
图35为本申请另一些实施例提供的壳体的剖视图。
图标:1-外壳;11-壳体;12-端盖;121-壁部;121a-侧壁;121b-底壁;2-电极组件;21-正极耳;22-负极耳;3-正电极端子;4-负电极端子;5-外壳部件;51-第一表面;52-第二表面;53-第一槽部;531-第一槽底面;5311-边缘线;532-第一槽侧面;533-连接位置;534-第二轮廓线;535-第一槽段;536-第二槽段;537-第三槽段;538-第一位置;539-第二位置;54-薄弱区;55-凸部;551-第一轮廓线;552-外侧面;553-第一端面;554-圆弧面;56-泄压区;57-第二槽部;571-第二槽部的槽底壁;58-第三表面;59-第三槽部;591-第三槽部的槽底壁;10-电池单体;20-箱体;201-第一部分;202-第二部分;100-电池;200-控制器;300-马达;1000-车辆;X-第一槽部的宽度方向;Y-第一槽部的延伸方向;Z-第一方向。
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)。
本申请实施例中,电池单体可以为二次电池,二次电池是指在电池单体放电后可通过充电的方式使活性材料激活而继续使用的电池单体。
电池单体可以为锂离子电池、钠离子电池、钠锂离子电池、锂金属电池、钠金属电池、锂硫电池、镁离子电池、镍氢电池、镍镉电池、铅蓄电池等,本申请实施例对此并不限定。
电池单体一般包括电极组件。电极组件包括正极、负极以及隔离件。在电池单体充放电过程中,活性离子(例如锂离子)在正极和负极之间往返嵌入和脱出。隔离件设置在正极和负极之间,可以起到防止正负极短路的作用,同时可以使活性离子通过。
在一些实施例中,正极可以为正极片,正极片可以包括正极集流体以及设置在正极集流体至少一个表面的正极活性材料。
作为示例,正极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面,正极活性材料设置在正极集流体相对的两个表面的任意一者或两者上。
作为示例,正极集流体可采用金属箔片或复合集流体。例如,作为金属箔片,可采用银表面处理的铝或不锈钢、不锈钢、铜、铝、镍、炭精电极、碳、镍或钛等。复合集流体可包括高分子材料基层和金属层。复合集流体可通过将金属材料(铝、铝合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等)形成在高分子材料基材(如聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯、聚乙烯等的基材)上而形成。
作为示例,正极活性材料可包括以下材料中的至少一种:含锂磷酸盐、锂过渡金属氧化物及其各自的改性化合物。但本申请并不限定于这些材料,还可以使用其他可被用作电池正极活性材料的传统材料。这些正极活性材料可以仅单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。其中,含锂磷酸盐的示例可包括但不限于磷酸铁锂(如LiFePO4(也可以简称为LFP))、磷酸铁锂与碳的复合材料、磷酸锰锂(如LiMnPO4)、磷酸锰锂与碳的复合材料、磷酸锰铁锂、磷酸锰铁锂与碳的复合材料中的至少一种。锂过渡金属氧化物的示例可包括但不限于锂钴氧化物(如LiCoO2)、锂镍氧化物(如LiNiO2)、锂锰氧化物(如LiMnO2、LiMn2O4)、锂镍钴氧化物、锂锰钴氧化物、锂镍锰氧化物、锂镍钴锰氧化物(如LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2(也可以简称为NCM333)、LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2(也可以简称为NCM523)、LiNi0.5Co0.25Mn0.25O2(也可以简称为NCM211)、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2(也可以简称为NCM622)、LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(也可以简称为NCM811)、锂镍钴铝氧化物(如LiNi0.85Co0.15Al0.05O2)及其改性化合物等中的至少一种。
在一些实施例中,正极可以采用泡沫金属。泡沫金属可以为泡沫镍、泡沫铜、泡沫铝、泡沫合金、或泡沫碳等。泡沫金属作为正极时,泡沫金属表面可以不设置正极活性材料,当然也可以设置正极活性材料。作为示例,在泡沫金属内还可以填充或/和沉积有锂源材料、钾金属或钠金属,锂源材料为锂金属和/或富锂材料。
在一些实施例中,负极可以为负极片,负极片可以包括负极集流体。
作为示例,负极集流体可采用金属箔片、泡沫金属或复合集流体。例如,作为金属箔片,可以采用银表面处理的铝或不锈钢、不锈钢、铜、铝、镍、炭精电极、用碳、镍或钛等。泡沫金属可以为泡沫镍、泡沫铜、泡沫铝、泡沫合金、或泡沫碳等。复合集流体可包括高分子材料基层和金属层。复合集流体可通过将金属材料(铜、铜合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等)形成在高分子材料基材(如聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯、聚乙烯等的基材)上而形成。
作为示例,负极片可以包括负极集流体以及设置在负极集流体至少一个表面上的负极活性材料。
作为示例,负极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面,负极活性材料设置在负极集流体相对的两个表面中的任意一者或两者上。
作为示例,负极活性材料可采用本领域公知的用于电池单体的负极活性材料。作为示例,负极活性材料可包括以下材料中的至少一种:人造石墨、天然石墨、软炭、硬炭、硅基材料、锡基材料和钛酸锂等。硅基材料可选自单质硅、硅氧化合物、硅碳复合物、硅氮复合物以及硅合金中的至少一种。锡基材料可选自单质锡、锡氧化合物以及锡合金中的至少一种。但本申请并不限定于这些材料,还可以使用其他可被用作电池负极活性材料的传统材料。这些负极活性材料可以仅单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
在一些实施例中,正极集流体的材料可以为铝,负极集流体的材料可以为铜。
在一些实施方式中,电极组件还包括隔离件,隔离件设置在正极和负极之间。
在一些实施方式中,隔离件为隔离膜。本申请对隔离膜的种类没有特别的限制,可以选用任意公知的具有良好的化学稳定性和机械稳定性的多孔结构隔离膜。
作为示例,隔离膜的主要材质可选自玻璃纤维、无纺布、聚乙烯、聚丙烯及聚偏二氟乙烯,陶瓷中的至少一种。隔离膜可以是单层薄膜,也可以是多层复合薄膜,没有特别限制。在隔离膜为多层复合薄膜时,各层的材料可以相同或不同,没有特别限制。隔离件可以是单独的一个部件位于正负极之间,也可以附着在正负极的表面。
在一些实施方式中,隔离件为固态电解质。固态电解质设于正极和负极之间,同时起到传输离子和隔离正负极的作用。
在一些实施方式中,电池单体还包括电解质,电解质在正、负极之间起到传导离子的作用。本申请对电解质的种类没有具体的限制,可根据需求进行选择。电解质可以是液态的、凝胶态的或固态的。
其中,液态电解质包括电解质盐和溶剂。
在一些实施方式中,电解质盐可选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂、六氟砷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲磺酰亚胺锂、三氟甲磺酸锂、二氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二草酸硼酸锂、二氟二草酸磷酸锂及四氟草酸磷酸锂中的至少一种。
在一些实施方式中,溶剂可选自碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二丙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、碳酸亚丁酯、氟代碳酸亚乙酯、甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、砜及二乙砜中的至少一种。
溶剂也可选醚类溶剂。醚类溶剂可以包括乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、1,3-二氧戊环、四氢呋喃、甲基四氢呋喃、二苯醚及冠醚中的一种或多种。
其中,凝胶态电解质包括以聚合物作为电解质的骨架网络,搭配离子液体-锂盐。
其中,固态电解质包括聚合物固态电解质、无机固态电解质、复合固态电解质。
作为示例,聚合物固态电解质可以为聚醚(聚氧化乙烯)、聚硅氧烷、聚碳酸酯、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、单离子聚合物、聚离子液体-锂盐、纤维素等。
作为示例,无机固态电解质可以为氧化物固体电解质(晶态的钙钛矿、钠超导离子导体、石榴石、非晶态的LiPON薄膜)、硫化物固体电解质(晶态的锂超离子导体(锂锗磷硫、硫银锗矿)、非晶体硫化物)以及卤化物固体电解质、氮化物固体电解质及氢化物固体电解质中的一种或多种。
作为示例,复合固态电解质通过在聚合物固体电解质中增加无机固态电解质填料形成。
在一些实施方式中,电极组件为卷绕结构。正极片、负极片卷绕成卷绕结构。
在一些实施方式中,电极组件为叠片结构。
作为示例,正极片、负极片可分别设置多个,多个正极片和多个负极片交替层叠设置。
作为示例,正极片可设置多个,负极片折叠形成多个层叠设置的折叠段,相邻的折叠段之间夹持一个正极片。
作为示例,正极片和负极片均折叠形成多个层叠设置的折叠段。
作为示例,隔离件可设置多个,分别设置在任意相邻的正极片或负极片之间。
作为示例,隔离件可连续地设置,通过折叠或者卷绕方式设置在任意相邻的正极片或负极片之间。
在一些实施方式中,电极组件的形状可以为圆柱状,扁平状或多棱柱状等。
在一些实施方式中,电极组件设有极耳,极耳可以将电流从电极组件导出。极耳包括正极耳和负极耳。
在一些实施方式中,电池单体可以包括外壳。外壳用于封装电极组件及电解质等部件。外壳可以为钢壳、铝壳、塑料壳(如聚丙烯)、复合金属壳(如铜铝复合外壳)或铝塑膜等。
作为示例,电池单体可以为圆柱形电池单体、棱柱电池单体、软包电池单体或其它形状的电池单体,棱柱电池单体包括方壳电池单体、刀片形电池单体、多棱柱电池,多棱柱电池例如为六棱柱电池等,本申请没有特别的限制。
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。
在一些实施例中,电池可以为电池模块,电池单体有多个时,多个电池单体排列并固定形成一个电池模块。
在一些实施例中,电池可以为电池包,电池包包括箱体和电池单体,电池单体或电池模块容纳于箱体中。
在一些实施例中,箱体可以作为车辆的底盘结构的一部分。例如,箱体的部分可以成为车辆的地板的至少一部分,或者,箱体的部分可以成为车辆的横梁和纵梁的至少一部分。
在一些实施例中,电池可以为储能装置。储能装置包括储能集装箱、储能电柜等。
本申请的实施例所提到的电池可以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。电池单体有多个时,多个电池单体通过汇流部件串联、并联或混联。
在一些实施例中,电池可以为电池模块,电池单体有多个时,多个电池单体排列并固定形成一个电池模块。
在一些实施例中,电池可以为电池包,电池包包括箱体和电池单体,电池单体或电池模块容纳于箱体中。
在一些实施例中,箱体可以作为车辆的底盘结构的一部分。例如,箱体的部分可以成为车辆的地板的至少一部分,或者,箱体的部分可以成为车辆的横梁和纵梁的至少一部分。
在一些实施例中,电池可以为储能装置。储能装置包括储能集装箱、储能电柜等。
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,还需要考虑电池的可靠性。
在电池单体中,可以在电池单体的外壳上设置泄压机构,在电池单体热失控时,通过泄压机构泄放电池单体内部的压力,以提高电池单体的可靠性。
对于一般的电池单体而言,泄压机构焊接于外壳,以将泄压机构固定于外壳。以泄压机构为设置于外壳的端盖上的防爆片为例,在电池单体热失控时,防爆片被破坏,以达到泄放电池单体内部的压力的目的。由于泄压机构与外壳焊接连接,在电池单体长期使用过程中焊接位置可能会出现裂纹,导致焊接位置的强度降低,容易出现焊接位置在电池单体内部的压力未达到泄压机构的起爆压力时被破坏的情况,导致泄压机构失效,泄压机构的可靠性较低。
为提高泄压机构的可靠性,可以将泄压机构与外壳设置成一体成型结构,即将外壳的一部分作为泄压机构。比如,将外壳的端盖或壳体的局部进行弱化处理,使得端盖的局部的强度降低,形成薄弱区,从而形成一体式泄压机构,这样,可以有效提高泄压机构的可靠性。
发明人注意到,在外壳上形成一体式泄压机构后,外壳的薄弱区的力学性能较差,在电池单体正常使用条件下,容易出现薄弱区因电池单体内部压力长期变化而疲劳破坏,影响电池单体的使用寿命。
鉴于此,本申请实施例提供一种外壳部件,外壳部件包括第一表面和第二表面,第一表面与第二表面沿第一方向相对设置,外壳部件设置有从第一表面沿靠近第二表面的方向凹陷的第一槽部;外壳部件在第一槽部的底部形成薄弱区,薄弱区被配置为在电池单体泄放内部压力时被破坏,沿第一方向,薄弱区背离第一槽部的一侧设置有凸出于第二表面的凸部。
在这样的外壳部件中,薄弱区背离第一槽部的一侧设置有凸出于第二表面的凸部,凸部对薄弱区起到加强作用,能够提高薄弱区的抗疲劳强度,降低薄弱区在电池单体正常使用中被破坏的风险,从而提高了电池单体的使用寿命。
本申请实施例提供的外壳部件适用于电池单体、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。本申请实施例对上述用电设备不做特殊限制。
以下实施例为了方便说明,以用电设备为车辆为例进行说明。
请参照图1,图1为本申请一些实施例提供的车辆1000的结构示意图。车辆1000的内部设置有电池100,电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电,例如,电池100可以作为车辆1000的操作电源。
车辆1000还可以包括控制器200和马达300,控制器200用来控制电池100为马达300供电,例如,用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
在本申请一些实施例中,电池100不仅仅可以作为车辆1000的操作电源,还可以作为车辆1000的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
请参照图2,图2为本申请一些实施例提供的电池100的爆炸图。电池100包括电池单体10和箱体20,箱体20用于容纳电池单体10。
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提供放置空间,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的放置空间。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,则形成具有放置空间的箱体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,则形成具有放置空间的箱体20。作为示例,电池单体10可以为圆柱形电池单体10、棱柱电池单体10、软包电池单体10或其它形状的电池单体10,棱柱电池单体10包括方壳电池单体10、刀片形电池单体10、多棱柱电池100,多棱柱电池100例如为六棱柱电池100等,本申请没有特别的限制。
在电池100中,电池单体10可以是一个、也可以是多个。若电池单体10为多个,多个电池单体10之间可串联或并联或混联,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。
请参照图3,图3为本申请一些实施例提供的电池单体10的爆炸图。电池单体10可以包括外壳1和电极组件2。
外壳1用于容纳电极组件2及电解质等部件。外壳1可以为钢壳、铝壳、塑料壳(如聚丙烯)、复合金属壳(如铜铝复合外壳1)或铝塑膜等。作为示例,外壳1可以包括壳体11和端盖12。
壳体11可以是一端形成开口的空心结构,壳体11也可以是相对的两端形成开口的空心结构。壳体11的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、钢、铝合金等。
端盖12是封闭壳体11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12与壳体11共同限定出用于容纳电极组件2、电解液以及其他部件的容纳空间。端盖12可以通过焊接或卷封的方式连接于壳体11,以封闭壳体11的开口。端盖12的形状可以与外壳1的形状相适配,比如,壳体11为长方体结构,端盖12为与外壳1相适配的矩形板状结构,再如,壳体11为圆柱体,端盖12为与壳体11相适配的圆形板状结构。端盖12的材质也可以是多种,比如,铜、铁、铝、钢、铝合金等。
在电池单体10中,端盖12可以是一个,也可以是两个。在壳体11为两端形成开口的空心结构的实施例中,端盖12可以对应设置两个,两个端盖12分别封闭壳体11的两个开口,两个端盖12与壳体11共同限定出容纳空间。在壳体11为一端形成开口的空心结构的实施例中,端盖12可以对应设置一个,端盖12封闭壳体11一端的开口,一个端盖12与壳体11共同限定出容纳空间。
在一些实施例中,电池单体10还可以包括电极端子,电极端子可以设置于外壳1上,电极端子用于与电极组件2的极耳电连接,以输出电池单体10的电能。电极端子与极耳可以直接连接,比如,电极端子与极耳直接焊接。电极端子与极耳也可以间接连接,比如,电极端子与极耳通过集流构件间接连接。集流构件可以是金属导体,比如,铜、铁、铝、钢、铝合金等。
作为示例,如图3所示,壳体11为一端形成开口的空心结构,端盖12封闭壳体11的开口,端盖12上可以设置两个电极端子,两个电极端子分别为正电极端子3和负电极端子4,正电极端子3与电极组件2的正极耳21电连接,负电极端子4与电极组件2的负极耳22电连接。
请参照图4和图5,图4为本申请一些实施例提供的外壳部件5的结构示意图;图5为图4所示的外壳部件5的A-A剖视图。本申请实施例提供一种外壳部件5,用于电池单体10,外壳部件5包括第一表面51和第二表面52,第一表面51与第二表面52沿第一方向Z相对设置,外壳部件5设置有从第一表面51沿靠近第二表面52的方向凹陷的第一槽部53。外壳部件5在第一槽部53的底部形成薄弱区54,薄弱区54被配置为在电池单体10泄放内部压力时被破坏,沿第一方向Z,薄弱区54背离第一槽部53的一侧设置有凸出于第二表面52的凸部55。
外壳部件5为能够与其他部件共同容纳电极组件2的部件,外壳部件5可以是电池单体10的外壳1的一部分,可以是外壳1的端盖12为外壳部件5,也可以是外壳1的壳体11为外壳部件5。外壳部件5可以是金属材质,比如,铜、铁、铝、钢、铝合金等。外壳部件5也可以是电池单体10的外壳,比如,外壳部件5可以是铝塑膜,铝塑膜包覆于电极组件2的外部,形成软包电池。
第一表面51和第二表面52为外壳部件5相对的两个表面,第一表面51和第二表面52均可以是平面,第一表面51可以平行于第二表面52。第一表面51和第二表面52中的一者面向电池单体10的内部,另一者背离电池单体10的内部。以外壳部件5为端盖12为例,第一方向Z为端盖12的厚度方向,第一表面51和第二表面52可以是端盖12沿厚度方向相距最远的表面,第一表面51与第二表面52之间的距离则为端盖12的厚度。当然,第一表面51和第二表面52之间的距离也可以小于端盖12的厚度。以外壳部件5为壳体11为例,第一方向Z为壳体11的壁厚方向,第一表面51和第二表面52可以是壳体11的一个壁部沿厚度方向相距最远的表面,第一表面51与第二表面52之间的距离则为该壁部的厚度。当然,第一表面51和第二表面52之间的距离也可以小于该壁部121的厚度。
作为示例,在图5示出的实施例中,第一表面51和第二表面52分别位于端盖12的两侧,第一表面51与第二表面52之间的距离为端盖12的厚度。其中,第一表面51为端盖12的外表面,第二表面52为端盖12的内表面,端盖12的内表面面向电池单体10的内部。
沿第一方向Z,第一槽部53从第一表面51沿靠近第二表面52的方向凹陷,第一方向Z为第一槽部53的深度方向。第一槽部53可以通过多种方式成型,比如,冲压成型、激光刻蚀成型、铣削成型等。第一槽部53可以是多种形状的槽,比如,直线形槽、圆形槽、椭圆形槽、环形槽、圆弧形槽、U形槽、H形槽等。其中,圆形槽是指横截面为圆形的槽,椭圆形槽是指横截面为椭圆形的槽,该横截面垂直于第一方向Z。作为示例,在图4和图5示出的实施例中,第一槽部53为直线形槽。
薄弱区54形成于第一槽部53的底部,沿第一方向Z,外壳部件5位于第一槽部53的槽底面和第二表面52之间的部分为薄弱区54。薄弱区54相较于外壳部件5的其他区域更为薄弱,在外壳部件5上成型第一槽部53后,外壳部件5在设置第一槽部53的区域减薄,对应形成薄弱区54。外壳部件5还包括环绕于第一槽部53的外侧的非薄弱区,可以理解的是,薄弱区54与非薄弱区一体成型。其中,薄弱区54的强度小于非薄弱区的强度。薄弱区54可以通过破裂、脱落等方式被破坏。比如,在电池单体10内部压力达到阈值时,薄弱区54在电池单体10内部的排放物(气体、电解液等)的作用下破裂,使得电池单体10内部的排放物能够顺利排出。
凸部55凸出于第二表面52并与薄弱区54连接,凸部55与薄弱区54可以一体成型,凸部55与薄弱区54也可以分体设置并连接,比如,凸部55与薄弱区54焊接。凸部55对薄弱区54起到加强作用,凸部55可以覆盖薄弱区54的一部分,也可以完全覆盖薄弱区54。凸部55可以是连续的,并沿着薄弱区54的延伸方向延伸。比如,第一槽部53为直线形槽,则薄弱区54沿直线轨迹延伸,凸部55也沿直线轨迹延伸;再如,第一槽部53为圆弧形槽,则薄弱区54沿圆弧轨迹延伸,凸部55也沿圆弧轨迹延伸。当然,凸部55也可以是不连续的,比如,凸部55包括多段,多段沿着第一槽部53的延伸方向Y间隔排布。
在本申请实施例中,薄弱区54背离第一槽部53的一侧设置有凸出于第二表面52的凸部55,凸部55对薄弱区54起到加强作用,能够提高薄弱区54的抗疲劳强度,降低薄弱区54在电池单体10正常使用中被破坏的风险,从而提高了电池单体10的使用寿命。
在一些实施例中,请参照图6和图7,图6为图5所示的外壳部件5(第一槽底面531为平面)B处的局部放大图;图7为本申请一些实施例提供的外壳部件5(第一槽底面531为圆弧面554)的局部放大图。沿第一方向Z,第一槽部53包括位于第一表面51与第二表面52之间的第一槽底面531,第一槽底面531与第二表面52之间的最小距离为D,凸部55凸出于第二表面52的高度为H,0.01≤H/(D+H)≤0.67。
第一槽部53的槽底面为第一槽底面531。第一槽底面531可以平面,第一槽底面531与第二表面52可以平行,也可以呈小角度设置,比如,第一槽底面531与第二表面52所呈角度在10度以内;第一槽底面531也可以是曲面,比如,第一槽底面531为横截面为圆弧形的圆弧面554,该横截面垂直于第一槽部的延伸方向Y(图4中示出)。
第一槽底面531与第二表面52之间的最小距离D即为薄弱区54在第一方向Z的最小厚度。凸部55凸出于第二表面52的高度H即为凸部55在第一方向Z上的最大厚度。
作为示例,在图6示出的实施例中,第一槽底面531为平面,第一槽底面531平行于第二表面52,薄弱区54的厚度均匀;在图7示出的实施例中,第一槽底面531为圆弧面554,第一槽底面531沿第一方向Z最靠近第二表面52的位置到第二表面52的距离即为D,薄弱区54的厚度不均匀,沿第一槽部的宽度方向X,薄弱区54的厚度从中间到两端逐渐增大。
H/(D+H)可以是0.01、0.02、0.03、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.33、0.35、0.4、0.45、0.5、0.52、0.55、0.6、0.65、0.67中任意一者点值或者任意两者之间的范围值。
发明人对端盖12作为外壳部件5的电池单体10进行了多组实验,统计各组电池单体10在正常使用条件下薄弱区54的开裂率和电池单体10在热失控时的爆炸率,试验结果如下表一。
(1)测量电池单体10在正常使用条件下的薄弱区54的开裂率。
将电池单体10放置在25±2℃条件下,进行循环充放电,充放电区间5%-97%SOC,同时监控电池单体10内部产气气压,同时进行1000组试验。试验截止条件为:电池单体10寿命下降至80%SOH或任意一组电池单体10在循环过程中薄弱区54开裂。其中,薄弱区54开裂判定条件为:电池单体10内部气压值下降,其下降值>最大气压的10%。统计薄弱区54的开裂率,开裂率=开裂数量/总数量100%。
(2)测量电池单体10在热失控时的爆炸率。
在电池单体10内内置一个小型加热膜,给加热膜通电,给电池单体10加热,直至电池单体10发生热失控,观察电池单体10是否爆炸。重复进行1000组试验,统计电池单体10的爆炸率,爆炸率=爆炸的数量/总数量*100%。
表一
组号 | D(mm) | H(mm) | H/(D+H) | 开裂率 | 爆炸率 |
1 | 1.99 | 0.01 | 0.005 | 7.2% | 6% |
2 | 1.98 | 0.02 | 0.01 | 6% | 8% |
3 | 1.47 | 0.03 | 0.02 | 4% | 10% |
4 | 1.3 | 0.04 | 0.03 | 3% | 11.2% |
5 | 0.54 | 0.06 | 0.1 | 2% | 12% |
6 | 0.8 | 0.2 | 0.2 | 1% | 13.2% |
7 | 0.67 | 0.33 | 0.33 | 0.8% | 14% |
8 | 0.75 | 0.5 | 0.4 | 0.5% | 18% |
9 | 0.48 | 0.52 | 0.52 | 0.4% | 21% |
10 | 0.33 | 0.67 | 0.67 | 0.3% | 23% |
11 | 0.3 | 0.7 | 0.7 | 0.1% | 25.5% |
根据表一可知,当H/(D+H)>0.67时,薄弱区54的强度过大,薄弱区54在电池单体10热失控时被破坏的难度加大,容易出现泄压不及时的情况,电池单体10发生爆炸的概率增大,电池单体10在热失控时发生爆炸的概率大于25%;当H/(D+H)<0.01时,凸部55对薄弱区54的加强能力不足,薄弱区54在电池单体10正常使用中被破坏的风险增大,在电池单体10在正常使用条件下,薄弱区54的开裂率大于7%。而0.01≤H/(D+H)≤0.67,能够进一步降低薄弱区54在电池单体10正常使用中被破坏的风险,提高电池单体10的使用寿命,并降低电池单体10在热失控时发生爆炸的风险,提高电池单体10的可靠性。
在一些实施例中,0.03≤H/(D+H)≤0.33。
H/(D+H)可以是0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16、0.17、0.18、0.19、0.2、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28、0.29、0.3、0.31、0.32、0.33中任意一者点值或者任意两者之间的范围值。
由表一可以看出,当0.03≤H/(D+H)≤0.33时,外壳部件5的综合性能更优,使得薄弱区54在电池单体10热失控时能够及时被破坏,且薄弱区54在电池单体10正常使用条件下具有足够的抗疲劳强度,提高电池单体10的使用寿命。
在一些实施例中,沿第一方向Z,凸部55凸出于第二表面52的高度为H,0.01mm≤H≤0.96mm。
H可以是0.01mm、0.03mm、0.05mm、0.1mm、0.3mm、0.55mm、0.6mm、0.7mm、0.9mm、0.96mm中任意一者点值或者任意两者之间的范围值。
在本实施例中,0.01mm≤H≤0.96mm,使得凸部55对薄弱区54起到良好的加强效果的情况下,凸部55的高度不会太高,降低凸部55占用电池单体10外部或内部的空间。当然,若凸部55位于电池单体10的内部,将凸部55的高度设置在合理范围内,能够降低凸部55占用电池单体10内部的空间;若凸部55位于电池单体10的外部,将凸部55的高度设置在合理范围内,能够降低凸部55占用电池单体10外部的空间。
在一些实施例中,0.05mm≤H≤0.55mm。
H可以是0.05mm、0.07mm、0.09mm、0.1mm、0.13mm、0.15mm、0.17mm、0.19mm、0.21mm、0.23mm、0.25mm、0.27mm、0.29mm、0.3mm、0.31mm、0.33mm、0.35mm、0.37mm、0.39mm、0.41mm、0.43mm、0.45mm、0.47mm、0.49mm、0.51mm、0.53mm、0.55mm中任意一者点值或者任意两者之间的范围值。
在本实施例中,0.05mm≤H≤0.55mm,进一步降低凸部55占用电池单体10外部或内部的空间,并增强凸部55对薄弱区54对薄弱区54的加强效果。
在一些实施例中,请继续参照图6和图7,第一槽部53包括第一槽底面531和与第一槽底面531相连的第一槽侧面532,第一槽侧面532与第一槽底面531所呈角度为θ,单位为度。第一槽侧面532与第一槽底面531相连于连接位置533,沿第一方向Z,外壳部件5在连接位置533处的最小残留厚度为L,单位为mm。90≤θ/L≤5833。
θ/L可以是90、100、111、200、220、300、400、500、600、650、700、800、900、933、1200、1500、2000、2500、3200、4000、5000、5833中任意一者点值或者任意两者之间的范围值。
第一槽侧面532连接于第一槽底面531的边缘,在第一槽部的宽度方向X上,第一槽部53具有相对的两个第一槽侧面532,两个第一槽侧面532分别连接于第一槽底面531的两侧。第一槽侧面532与第一槽底面531所呈角度θ为第一槽侧面532与第一槽底面531在同一横截面内所呈角度,该横截面垂直于第一槽部的延伸方向Y。
第一槽侧面532和第一槽底面531连接于第一槽底面531的边缘,第一槽底面531的边缘线5311(图6和图7未示出)即为第一槽底面531与第一槽侧面532的连接位置533。沿第一方向Z,外壳部件5上设置第一槽部53后残留部分在连接位置533处的厚度即为外壳部件5在连接位置533处的最小残留厚度L。最小残留厚度L可以在第一槽底面531的边缘线5311处测得。
需要说明的是,如图7所示,在第一槽底面531为圆弧面554的实施例中,第一槽底面531与第一槽侧面532所呈夹角θ为第一槽底面531在连接位置533的切线与第一槽侧面532所呈的夹角。
发明人对端盖12作为外壳部件5的电池单体10进行了多组实验,多组实验中θ/L不同,统计各组电池单体10在正常使用条件下薄弱区54的开裂率和电池单体10在热失控时的爆炸率,试验结果如下表二。
表二
组号 | θ(度) | L(mm) | θ/L | 开裂率 | 爆炸率 |
1 | 176 | 0.02 | 8800 | 6.5% | 7.4% |
2 | 175 | 0.03 | 5833 | 5% | 6% |
3 | 160 | 0.05 | 3200 | 4% | 5.5% |
4 | 150 | 0.1 | 1500 | 2% | 5% |
5 | 140 | 0.15 | 933 | 1% | 4% |
6 | 130 | 0.2 | 650 | 0.7% | 3% |
7 | 120 | 0.3 | 400 | 0.1% | 2% |
8 | 110 | 0.5 | 220 | 1.7% | 4% |
9 | 100 | 0.9 | 111 | 2.4% | 5% |
10 | 90 | 1 | 90 | 3.8% | 6% |
11 | 89 | 1.2 | 74 | 6.5% | 7.4% |
根据表二可知,当θ/L>5833时,薄弱区54在电池单体正常使用条件下的开裂率,以及电池单体10热失控时发生爆炸的概率均较大;当θ/L<90时,薄弱区54在电池单体正常使用条件下的开裂率,以及电池单体10热失控时发生爆炸的概率也均较大。而90≤θ/L≤5833,薄弱区54在电池单体正常使用条件下的开裂率,以及电池单体10热失控时发生爆炸的概率均较小,提高电池单体10的使用寿命,并降低电池单体10在热失控时发生爆炸的风险,提高电池单体的可靠性。
在一些实施例中,220≤θ/L≤933。
θ/L可以是220、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、933中任意一者点值或者任意两者之间的范围值。
根据表二可知,当220≤θ/L≤933时,薄弱区54在电池单体正常使用条件下的开裂率,以及电池单体10热失控时发生爆炸的概率进一步降低,进一步提高电池单体10的使用寿命,并提高电池单体10的可靠性。
在一些实施例中,90°≤θ≤175°。
θ可以是90°、95°、100°、105°、110°、115°、120°、125°、130°、135°、140°、145°、150°、155°、160°、165°、170°、175°中任意一者点值或者任意两者之间的范围值。
在一些实施例中,0.03mm≤L≤1mm。
θ可以是0.03mm、0.04mm、0.05mm、0.06mm、0.07mm、0.08mm、0.09mm、0.1mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm、0.35mm、0.4mm、0.45mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm中任意一者点值或者任意两者之间的范围值。
在一些实施例中,请参照图6-图8,图8为图6所示的外壳部件5的C向视图;沿第一方向Z,第一槽部53包括位于第一表面51与第二表面52之间的第一槽底面531。凸部55的外表面与第二表面52相连形成第一轮廓线551,第一轮廓线551沿第一方向Z的投影位于第一槽底面531内。
凸部55的外表面与第二表面52的相连位置形成第一轮廓线551。作为示例,如图6和图7所示,凸部55的外表面包括外侧面552和沿第一方向Z背离第二表面52的第一端面553,外侧面552围设于第一端面553的周围,外侧面552连接第一端面553的第二表面52,外侧面552与第二表面52相连位置形成第一轮廓线551。如图8所示,以凸部55沿直线延伸延伸,第一轮廓线551为长方形。
其中,第一端面553与外侧面552可以垂直,也可以呈钝角设置。作为示例,在图6和图7示出的实施例中,第一端面553与外侧面552呈钝角设置。
第一槽部53在第一表面51形成第二轮廓线534。作为示例,沿第一方向Z,第一槽底面531的投影位于第二轮廓线534内,并与第二轮廓线534不接触。
在本实施例中,第一轮廓线551沿第一方向Z的投影位于第一槽底面531内,减小了凸部55对薄弱区54的覆盖范围,降低薄弱区54在电池单体10热失控时被破坏的难度,以及时泄放电池单体10内部的压力。
在一些实施例中,结合图6-图9,图9为图6所示的外壳部件5的E向视图。第一轮廓线551的沿第一方向Z投影在第一槽底面531内与第一槽底面531的边缘线5311重合。
在图6和图7示出的实施例中,沿第一方向Z,第一槽底面531的边缘线5311与第二表面52之间的最小距离即为外壳部件5在连接位置533处的最小残留厚度为L。在图6示出的实施例中,L=D;在图7示出的实施例中,L>D。
如图9所示,以第一槽底面531为长方形为例,长方形的四条边共同形成第一槽底面531的边缘线5311。
在本实施例中,凸部55刚好完全覆盖薄弱区54,凸部55对薄弱区54起到很好的加强效果,提高薄弱区54的抗疲劳强度,降低薄弱区54在电池单体10正常使用中被破坏的风险。此外,薄弱区54在第一槽底面531的边缘线5311的位置更为薄弱,有利于薄弱区54在电池单体10热失控时被破坏。
在一些实施例中,请参照图10-图12,图10为本申请一些实施例提供的外壳部件5(第一轮廓线551在第一槽底面531内的投影与第一槽底面531的边缘线5311不接触)的局部放大图;图11为本申请另一些实施例提供的外壳部件5(第一轮廓线551在第一槽底面531内的投影与第一槽底面531的边缘线5311不接触)的局部放大图;图12为图10所示的外壳部件5的F向视图。第一轮廓线551沿第一方向Z的投影在第一槽底面531内与第一槽底面531的边缘线5311不接触。
可以理解的是,在第一槽底面531内,第一轮廓线551沿第一方向Z的投影位于第一槽底面531的边缘线5311的内侧。
作为示例,如图10和图11所示,沿第一方向Z,第一槽底面531的边缘线5311与第二表面52之间的最小距离即为外壳部件5在连接位置533处的最小残留厚度为L,L=D。在图10示出的实施例中,凸部55的第一端面553与外侧面552垂直;在图11示出的实施例中,凸部55的第一端面553与外侧面552呈钝角设置。
作为示例,如图12所示,第一轮廓线551和边缘线5311均为长方形。
在本实施例中,薄弱区54存在未被凸部55覆盖的区域,该区域的厚度更薄,在电池单体10热失控时更容易被破坏,提高电池单体10的泄压及时性。
在一些实施例中,请参照图13-图16,图13为本申请一些实施例提供的外部部件(第一槽底面531的边缘线5311沿第一方向Z的投影位于第一区域内,且与第一轮廓线551不接触)的局部放大图;图14为图13所示的外壳部件5的G向视图;图15为本申请另一些实施例提供的外部部件(第一槽底面531的边缘线5311沿第一方向Z的投影位于第一区域内,且与第一轮廓线551不接触)的局部放大图;图16为本申请再一些实施例提供的外部部件(第一槽底面531的边缘线5311沿第一方向Z的投影位于第一区域内,且与第一轮廓线551不接触)的局部放大图。沿第一方向Z,第一槽部53包括位于第一表面51与第二表面52之间的第一槽底面531。凸部55的外表面与第二表面52相连形成第一轮廓线551,第一轮廓线551限定出第一区域,第一槽底面531的边缘线5311沿第一方向Z的投影位于第一区域内,且与第一轮廓线551不接触。
可以理解的是,在第一区域内,第一槽底面531的边缘线5311沿第一方向Z的投影位于第一轮廓线551的内侧。图14中示出的阴影区域为第一区域。
作为示例,如图13所示,凸部55的第一端面553与外侧面552呈钝角设置。第一槽底面531的边缘线5311沿第一方向Z的投影位于凸部55的外侧面552内。沿第一方向Z,第一槽底面531的边缘线5311与凸部55的外侧面552之间的最小距离即为外壳部件5在连接位置533处的最小残留厚度L,L>D。
作为示例,如图15所示,凸部55的第一端面553与外侧面552呈钝角设置。第一槽底面531的边缘线5311沿第一方向Z的投影位于凸部55的第一端面553内。沿第一方向Z,第一槽底面531的边缘线5311与凸部55的第一端面553之间的最小距离即为外壳部件5在连接位置533处的最小残留厚度L,L>D。
作为示例,如图16所示,凸部55的第一端面553与外侧面552呈钝角设置。第一槽底面531的边缘线5311沿第一方向Z的投影的一部分位于凸部55的第一端面553内,另一部分位于凸部55的外侧面552内。沿第一方向Z,第一槽底面531的边缘线5311与凸部55的外侧面552之间的最小距离即为外壳部件5在连接位置533处的最小残留厚度L,L>D。
在本实施例中,凸部55完全覆盖了薄弱区54,凸部55既连接于薄弱区54,又连接外壳部件5除薄弱区54以外的区域,进一步增强了凸部55对薄弱区54的加强效果,进一步提高了薄弱区54的抗疲劳强度。
在一些实施例中,请参照图16-图18,图17为图16所示的外壳部件5(示出第一区域)的I向视图;图18为图16所示的外壳部件5(示出第一区域沿第一方向Z的投影位于第一槽部53内的部分)的I向视图。凸部55的外表面与第二表面52相连形成第一轮廓线551,第一轮廓线551限定出第一区域,第一区域的面积为S1,第一区域沿第一方向Z的投影位于第一槽部53内的部分的面积为S2,S2/S1≥0.6。
S2/S1可以是0.6、0.7、0.8、0.9、1中任意一者点值或者任意两者之间的范围值。
第一槽部53在第一表面51形成第二轮廓线534,第一区域沿第一方向Z的投影位于第二轮廓线534以内的部分即为第一区域沿第一方向Z的投影位于第一槽部53内的部分。也就是说,第二轮廓线534限定出的区域沿第一方向Z的投影与第一区域沿第一方向Z的投影两者的重叠区域的面积为S2。
作为示例,在图17和图18示出的实施例中,第一轮廓线551为长方形,第一区域则为第一轮廓线551限定出的长方形区域。图17中示出的阴影区域为第一区域,图18中示出的阴影区域为第一区域沿第一方向Z的投影位于第一槽部53内的部分。
在本实施例中,S2/S1≥0.6,使得凸部55更多的部分能够覆盖薄弱区54,提高凸部55对薄弱区54的加强效果。
在一些实施例中,请参照图6、图7、图10、图11、图13、图15和图16,沿第一方向Z,凸部55背离第二表面52的表面为平面。
凸部55背离第二表面52的表面为凸部55的第一端面553,即第一端面553为平面。沿第一方向Z,第一端面553与第二表面52存在一定距离,第一端面553与第二表面52之间的距离即为凸部55凸出第二表面52的高度。
在本实施例中,凸部55背离第二表面52的表面为平面,使得凸部55被该平面覆盖的区域的厚度更加均匀,对薄弱区54的不同区域进行均匀加强。这种结构的凸部55更容易成型。
在一些实施例中,请参照图19和图20,图19为本申请一些实施例提供的外壳部件5(凸部55背离第二表面52的表面为圆弧面554)的局部放大图;图20为本申请另一些实施例提供的外壳部件5(凸部55背离第二表面52的表面为圆弧面554)的局部放大图。沿第一方向Z,凸部55背离第二表面52的表面为圆弧面554,圆弧面554的横截面为中间位置沿背离第二表面52的方向凸出的弧线。
圆弧面554的横截面垂直于凸部55的延伸方向。比如,凸部55为沿直线轨迹延伸的长条形结构,圆弧面554的横截面垂直于该直线轨迹;再如,凸部55为沿圆弧轨迹延伸的弧形结构,圆弧面554的横截面垂直于该圆弧轨迹。作为示例,在图19和图20示出的实施例中,横截面平行于第一方向Z和第一槽部的宽度方向X,凸部55的延伸方向垂直于第一方向Z和第一槽部的宽度方向X。
第一圆弧面554与第二表面52可以直接连接,也可以间接连接。
作为示例,如图19所示,圆弧面554与第二表面52直接连接,圆弧面554为凸部55的外表面,圆弧面554与第二表面52相连形成第一轮廓线551,第一轮廓线551限定出第一区域,第一槽底面531的边缘线5311(图19未示出)沿第一方向Z的投影位于第一区域内,且与第一轮廓线551不接触。沿第一方向Z,第一槽底面531的边缘线5311到圆弧面554的距离即为外壳部件5在连接位置533处的最小残留厚度L。
作为示例,如图20所示,圆弧面554与第二表面52通过凸部55的外侧面552间接连接,圆弧面554为凸部55背离第二表面52的第一端面553(图20未示出)。凸部55的外侧面552和圆弧面554共同形成凸部55的外表面,凸部55的外侧面552与第二表面52相连形成第一轮廓线551。第一轮廓线551沿第一方向Z的投影在第一槽底面531内,且与第一槽底面531的边缘线5311(图20未示出)不接触。
在本实施例中,凸部55背离第二表面52的表面为圆弧面554,这种结构使得凸部55的横截面大致呈拱形结构,具有更好抗变形能力,当凸部55受到冲击力时,不易对薄弱区54造成破坏。
在一些实施例中,凸部55的延伸方向与第一槽部的延伸方向Y一致。
比如,第一槽部53为沿直线轨迹延伸的直线形槽,凸部55则为沿直线轨迹延伸的长条形结构;再如,第一槽部53为环形槽,凸部55则为环形结构;再如,第一槽部53为圆弧形槽,凸部55则为圆弧形结构;再如,第一槽部53为U形槽,凸部55则为U形结构;又如,第一槽部53为H形槽,凸部55则为H形结构。
在本实施例中,凸部55的延伸方向与第一槽部的延伸方向Y一致,以实现对薄弱区54的更多区域进行加强,增强了凸部55对薄弱区54的加强效果。
在一些实施例中,凸部55与薄弱区54一体成型。凸部55对薄弱区54具有更好的加强效果。
在一些实施例中,第一槽部53冲压成型于外壳部件5。
在外壳部件5上冲压成型第一槽部53时,可以在与第一槽部53相对应的位置形成凸出于第二表面52的凸部55,实现凸部55与薄弱区54的一体成型。
此外,第一槽部53通过冲压成型的方式成型于外壳部件5,能够达到细化薄弱区54晶粒的目的,提高薄弱区54的材料力学性能,提高薄弱区54的抗疲劳强度,降低薄弱区54在电池单体10正常使用中被破坏的风险。
在一些实施例中,请参照图21-25所示,图21为本申请一些实施例提供的外壳部件5(第一槽部53为V形)的结构示意图;图22为本申请一些实施例提供的外壳部件5(第一槽部53为U形)的结构示意图;图23为本申请一些实施例提供的外壳部件5(第一槽部53为H形)的结构示意图;图24为本申请一些实施例提供的外壳部件5(第一槽部53为圆弧形);图25为本申请一些实施例提供的外壳部件5(第一槽部53为环形)的结构示意图。第一槽部53限定出泄压区56,第一槽部53沿泄压区56的边缘设置。
泄压区56为外壳部件5在薄弱区54被破坏后能够打开的区域。比如,在电池单体10内部压力达到阈值时,薄弱区54裂开,泄压区56在电池单体10内部的排放物的作用下向外打开。在此过程中,薄弱区54沿着第一槽部53裂开,使得泄压区56以第一槽部53为边界打开。泄压区56打开后,外壳部件5在与泄压区56相对应的位置形成排放口,电池单体10内部的排放物可以通过排放口排出,以泄放电池单体10内部的压力。
在泄压时,泄压区56能够以第一槽部53为边界打开,增大了外壳部件5的泄压面积,提高泄压及时性。
在一些实施例中,请继续参照图21,第一槽部53包括第一槽段535和第二槽段536,第一槽段535与第二槽段536相交,第一槽段535和第二槽段536沿泄压区56的边缘设置。
第一槽段535和第二槽段536可以是直线形槽,也可以是非直线形槽,比如,圆弧形槽。在第一槽段535和第二槽段536均为直线形槽的实施例中,可理解的,第一槽段535和第二槽段536均沿直线轨迹延伸,第一槽段535和第二槽段536可以呈锐角、直角或钝角设置。第一槽段535和第二槽段536可以交叉设置,比如,第一槽段535和第二槽段536的相交位置位于第一槽段535的中点位置和第二槽段536的中点位置。作为示例,如图21所示,也可以是第一槽段535和第二槽段536的相交位置位于第一槽段535的一端和第二槽段536的一端,第一槽段535和第二槽段536构成V形结构,使得第一槽部53为V形槽。图21中示出的三角形阴影区域为泄压区56。
在本实施例中,第一槽段535与第二槽段536的相交位置应力更为集中,使得薄弱区54在第一槽段535与第二槽段536的相交位置更容易被破坏,提高外壳部件5的泄压灵敏性,在电池单体10的内部压力达到起爆压力时及时泄压。在电池单体10的起爆压力一定的情况下,薄弱区54可以做得更厚,减小第一槽部53的成型深度。
在一些实施例中,请继续参照图22和图23,第一槽部53还包括第三槽段537,第一槽段535与第三槽段537相对设置,第三槽段537与第二槽段536相交,第一槽段535、第二槽段536和第三槽段537沿泄压区56的边缘设置。
第一槽段535、第二槽段536和第三槽段537均可以是直线形槽,也可以是非直线形槽,比如,圆弧形槽。在第一槽段535、第二槽段536和第三槽段537均为直线形槽的实施例中,第一槽段535、第二槽段536和第三槽段537均沿直线轨迹延伸,第一槽段535与第三槽段537两者可以平行设置,两者也可以呈非零小角度设置,比如,第一槽段535与第三槽段537两者所呈角度小于10°。第一槽段535和第三槽段537两者可以与第二槽段536垂直,两者也可以与第二槽段536不垂直。由第一槽段535、第二槽段536和第三槽段537限定出的泄压区56可以是一个,也可以是两个。
在本实施例中,泄压区56能够以第一槽段535、第二槽段536和第三槽段537为边界打开,能够实现大面积泄压。此外,第三槽段537与第二槽段536相交位置更为集中,使得薄弱区54能够在第三槽段537与第二槽段536的相交位置更容易被破坏,提高外壳部件5的泄压灵敏性,在电池单体10的内部压力达到起爆压力时及时泄压。
在一些实施例中,请继续参照图22,第一槽段535、第二槽段536和第三槽段537依次连接。
第二槽段536与第一槽段535的连接位置533位于第一槽段535的一端和第二槽段536的一端,第二槽段536与第三槽段537的连接位置533位于第三槽段537的一端和第二槽段536的另一端。第一槽段535、第二槽段536和第三槽段537依次连接可以形成U形结构或Z形结构。作为示例,在图22示出的实施例中,第一槽段535、第二槽段536和第三槽段537依次连接形成U形结构,第一槽段535、第二槽段536和第三槽段537限定出一个泄压区56。图22中示出的矩形阴影区域为泄压区56。
在本实施例中,第一槽段535、第二槽段536和第三槽段537依次连接,这种第一槽部53的结构简单,易于成型。
在一些实施例中,请继续参照图23,第一槽段535与第二槽段536的相交于第一位置538,第一位置538偏离第一槽段535在延伸方向的两端。第三槽段537与第二槽段536的相交于第二位置539,第二位置539偏离第三槽段537在延伸方向的两端。
第一位置538为第一槽段535与第二槽段536相连的位置,第一位置538偏离第一槽段535在延伸方向的两端,也就是说,在第一槽段535的延伸方向上,第一位置538与第一槽段535的两端均存在距离。第二位置539为第三槽段537与第二槽段536相连的位置,第二位置539偏离第三槽段537在延伸方向的两端,也就是说,在第三槽段537的延伸方向,第二位置539与第三槽段537的两端均存在距离。
第一槽段535、第二槽段536和第三槽段537限定出两个泄压区56,两个泄压区56分别位于第二槽段536的两侧。图23中示出的两个矩形阴影区域均为泄压区56。
在泄压时,两个泄压区56能够以对开的方式打开泄压,可有效提高外壳部件5的泄压效率。
在一些实施例中,请继续参照图23,第一位置538位于第一槽段535在延伸方向的中点位置,第二位置539位于第三槽段537在延伸方向的中点位置。
作为示例,第一槽段535、第二槽段536和第三槽段537均为沿直线轨迹延伸的直线形槽,第一槽段535和第三槽段537平行设置,第一槽段535和第二槽段536垂直,第一槽段535和第三槽段537的长度相等。两个泄压区56对称分布于第二槽段536的两侧。
在本实施例中,第一位置538和第二位置539分别位于第一槽段535和第三槽段537的中点位置,薄弱区54在第一位置538和第二位置539更容易被破坏,提高外壳部件5泄压灵敏性,提高泄压及时性。
在一些实施例中,请继续参照图24,第一槽部53为沿非封闭轨迹延伸的槽。
非封闭轨迹是指在延伸方向上的两端未相连的轨迹,非封闭轨迹可以是圆弧形轨迹、U形轨迹、Z形轨迹等。
由第一槽部53限定出的泄压区56可以以翻转的方式打开,泄压区56打开后最终可以与外壳部件5的其他区域相连,降低泄压区56打开后发生飞溅的风险。
在一些实施例中,请继续参照图24,第一槽部53为圆弧形槽。
圆弧形槽为沿圆弧轨迹延伸的槽,圆弧形轨迹为非封闭轨迹。圆弧形槽的圆心角可以小于、等于或大于180°。作为示例,在图24示出的实施例中,圆弧形槽的圆心角为180°,由圆弧形槽限定出的泄压区56为半圆形。
圆弧形槽结构简单,易于成型。在泄压过程中,泄压区56能够沿着圆弧形槽快速破裂,以使泄压区56快速打开。
在一些实施例中,请继续参照图25,第一槽部53为沿封闭轨迹延伸的槽。
封闭轨迹是指首尾两端相连的轨迹,封闭轨迹可以是圆形轨迹、矩形轨迹、椭圆形轨迹等。
在泄压过程中,外壳部件5能够沿第一槽部53破裂,使得泄压区56可以以脱离的方式打开,增大外壳部件5的泄压面积,提高外壳部件5的泄压速率。
在一些实施例中,第一槽部53为环形槽。
环形槽可以是矩形环槽、圆形环槽等。
作为示例,在图25中,第一槽部53大致呈矩形环槽。第一槽部53包括两个直线段和两个圆弧段,两个直线段平行设置,一个直线段、一个圆弧段、另一个直线段和另一个圆弧段首尾依次连接。两个直线段的间距小于两个圆弧段的最小间距。
在本实施例中,环形槽结构简单,易于成型。在泄压过程中,外壳部件5可以沿着环形槽快速破裂,以使泄压区56快速打开。
在一些实施例中,请参照图26-图28,图26为本申请一些实施例提供的外壳部件5的轴测图;图27为图26所示的外壳部件5(示出第一槽部53和第二槽部57)的结构示意图;图28为图27所示的外壳部件5的J-J剖视图。外壳部件5设置有第二槽部57,沿第一表面51指向第二表面52的方向,第二槽部57和第一槽部53依次设置,第二槽部57的槽底面形成第一表面51。
第二槽部57和第一槽部53的形状可以相同,也可以不同。可以理解的是,外壳部件5中设置有至少两级槽部,比如,两级槽部、三级槽部、四级槽部或者更多。沿第一方向Z,至少两级槽部中最靠近第二表面52的两级槽部分别为第一槽部53和第二槽部57。
第二槽部57的槽底面形成第一表面51,也就是说,第一槽部53从第二槽部57的槽底面沿靠近第二表面52的方向凹陷。
在本实施例中,第一槽部53可以是多种形状的槽,比如,V形槽、U形槽、H形槽、圆弧形槽、环形槽等。作为示例,在图26-图28所示的实施例中,第一槽部53为H形槽。
作为示例,如图28所示,外壳部件5还包括第三表面58,沿第一方向Z,第三表面58和第二表面52相对设置。第三表面58与第二表面52之间的距离大于第一表面51与第二表面52之间的距离。第二槽部57从第三表面58沿面向第二表面52的方向凹陷,外壳部件5中对应薄弱区54的位置仅设置有第一槽部53和第二槽部57。
在外壳部件5为端盖12的实施例中,第三表面58与第二表面52之间的距离可以是端盖12的厚度,第三表面58可以是端盖12的外表面,第二表面52为端盖12的内表面,端盖12的内表面面向电池单体10的内部;在外壳部件5为壳体11的实施例中,第三表面58与第二表面52之间的距离可以是壳体11的壁厚,第三表面58可以是壳体11的一壁部的外表面,第二表面52可以是壳体11的该壁部的内表面。
在成型时,可以先在外壳部件5上成型第二槽部57,再在外壳部件5上成型第一槽部53,以形成薄弱区54。也就是说,在外壳部件5上至少成型两级槽部后形成薄弱区54,可以降低每级槽部的成型深度,从而降低外壳部件5在成型时受到的成型力,降低外壳部件5产生裂纹的风险。
在一些实施例中,请继续参照图26-图28,第一槽部53和泄压区56均位于第二槽部的槽底壁571。
第二槽部的槽底壁571为外壳部件5位于第二槽部57的槽底面与第二表面52之间的部分,在外壳部件5上成型第二槽部57后,外壳部件5在设置第二槽部57的区域的残留部分即为第二槽部的槽底壁571。泄压区56可以是第二槽部的槽底壁571的一部分。
当泄压区56向第二槽部57内打开时,第二槽部57能够为泄压区56提供避让空间。比如,当第三表面58被障碍物遮挡时,第二槽部57为泄压区56提供避让空间,降低障碍物对泄压区56的影响,使得泄压区56能够正常打开。
在一些实施例中,第二槽部57在垂直于第一方向Z上的横截面为多边形或圆形。
多边形可以是三边形、四边形、五边形、六边形等。第二槽部57可以是横截面为多边形的多棱柱槽,也可以是横截面为圆形的圆柱槽,也可以是横截面为多边形或圆形的阶梯槽,该横截面垂直于第一方向Z。
作为示例,在图26-图28示出的实施例中,第二槽部57为横截面为四边形的四棱柱槽。
在本实施例中,第二槽部57在垂直于第一方向Z上的横截面为多边形或圆形,这种结构的第二槽部57结构简单,易于成型,能够为泄压区56在打开过程中提供更多的避让空间。
在一些实施例中,请参照图29和图30,图29为本申请一些实施例提供的外壳部件5(第一槽部53和第二槽部57均为H形槽)的结构示意图;图30为图29所示的外壳部件5的K-K剖视图。第二槽部57的延伸方向与第一槽部的延伸方向Y一致。
作为示例的,如图29和图30,第一槽部53沿H形轨迹延伸,第二槽部57则也沿H形轨迹延伸。第一槽部53和第二槽部57均为H形槽。第二槽部57中的各个槽段与第一槽部53中对应的槽段的延伸方向一致。
可以理解的是,在第一槽部53为V形槽的实施例中,第二槽部57也为V形槽;在第一槽部53为U形槽的实施例中,第二槽部57也为U形槽;在第一槽部53为圆弧形槽的实施例中,第二槽部57也为圆弧形槽;在第一槽部53为环形槽的实施例中,第二槽部57也为环形槽。
第二槽部57的延伸方向与第一槽部的延伸方向Y一致,使得第二槽部57的形状与第一槽部53的形状基本相同,便于成型第二槽部57。在以冲压的方式成型第一槽部53和第二槽部57时,能够减小在成型第二槽部57时的挤料量,降低外壳部件5受到的成型力。
在一些实施例中,请参照图31和图32,图31为本申请一些实施例提供的外壳部件5(示出第一槽部53、第二槽部57和第三槽部59)的结构示意图;图32为图31所示的外壳部件5的M-M剖视图。外壳部件5设置有第三槽部59,第二槽部57设置于第三槽部59的槽底面。第一槽部53、第二槽部57和泄压区56均位于第三槽部的槽底壁591。
第三槽部的槽底壁591为外壳部件5位于第三槽部59的槽底面与第二表面52之间的部分,在外壳部件5上成型第三槽部59后,外壳部件5在设置第三槽部59的区域的残留部分即为第三部分的槽底壁121b。泄压区56可以是第三槽部的槽底壁591的一部分。
可以理解的是,外壳部件5中设置有至少三级槽部,比如,三级槽部、四级槽部、五级槽部或者更多。沿第一方向Z,至少三级槽部中最靠近第二表面52的三级槽部分别为第一槽部53、第二槽部57和第三槽部59。
作为示例,如图32所示,外壳部件5还包括第三表面58,沿第一方向Z,第三表面58和第二表面52相对设置。第三表面58与第二表面52之间的距离大于第一表面51与第二表面52之间的距离。第三槽部59从第三表面58沿面向第二表面52的方向凹陷,第二槽部57从第三槽部59的槽底面沿面向第二表面52的方向凹陷,第一槽部53从第二槽部57的槽底面沿面向第二表面52的方向凹陷,外壳部件5中对应薄弱区54的位置仅设置有第一槽部53、第二槽部57和第三槽部59。
在外壳部件5为端盖12的实施例中,第三表面58与第二表面52之间的距离可以是端盖12的厚度,第三表面58可以是端盖12的外表面,第二表面52为端盖12的内表面,端盖12的内表面面向电池单体10的内部;在外壳部件5为壳体11的实施例中,第三表面58与第二表面52之间的距离可以是壳体11的壁厚,第三表面58可以是壳体11的一壁部的外表面,第二表面52可以是壳体11的该壁部的内表面。
在成型时,可以先在外壳部件5上成型第三槽部59,再在外壳部件5上成型第二槽部57,再在外壳部件5上成型第一槽部53,以形成薄弱区54。也就是说,在外壳部件5上至少成型三级槽部后形成薄弱区54,可以降低每级槽部的成型深度,从而降低外壳部件5在成型时受到的成型力,降低外壳部件5产生裂纹的风险。此外,由于泄压区56位于第三槽部的槽底壁591,当泄压区56向第三槽部59内打开时,第三槽部59能够为泄压区56提供避让空间。
在一些实施例中,第三槽部59在垂直于第一方向Z上的横截面为多边形或圆形。
多边形可以是三边形、四边形、五边形、六边形等。第二槽部57可以是横截面为多边形的多棱柱槽,也可以是横截面为圆形的圆柱槽,也可以是横截面为多边形或圆形的阶梯槽,该横截面垂直于第一方向Z。
作为示例,在图31-图32示出的实施例中,第二槽部57为横截面为四边形的四棱柱槽。
在本实施例中,第三槽部59在垂直于第一方向Z上的横截面为多边形或圆形,这种结构的第三槽部59结构简单,易于成型,能够为泄压区56在打开过程中提供更多的避让空间。
需要说明的是,在其他实施例中,也可以是外壳部件5设置有第三槽部59,第二槽部57设置于第三槽部59的槽底面,第三槽部59和第二槽部57的延伸方向均与第一槽部的延伸方向Y一致。
在一些实施例中,请参照图33,图33为本申请一些实施例提供的端盖12的结构示意图。外壳部件5为端盖12,端盖12用于封闭壳体11的开口,壳体11用于容纳电极组件2。
端盖12可以是圆形、矩形等板状结构。作为示例,在图33示出的实施例中,端盖12为矩形板状结构。
在本实施例中,端盖12具有泄压功能,提高电池单体10的可靠性。此外,端盖12作为外壳部件5,在端盖12上成型薄弱区54的难度更低。
在一些实施例中,第二表面52为端盖12面向壳体11的内部的表面。
第一表面51和第二表面52为端盖12沿第一方向Z相对的两个表面,第二表面52可以是端盖12沿第一方向Z距第一表面51最远的表面,第二表面52则为端盖12的内表面。第一方向Z为端盖12的厚度方向。可以理解的是,在端盖12中仅设置有第一槽部53的实施例中,第一表面51为端盖12的外表面;在端盖12中仅设置有第一槽部53和第二槽部57的实施例中,第三表面58为端盖12的外表面;在端盖12中仅设置有第一槽部53、第二槽部57和第三槽部59的实施例中,第三表面58为端盖12的外表面。
在本实施例中,第二表面52为端盖12面向壳体11的内部的表面,凸出于第二表面52的凸部55位于壳体11的内部,有效利用了壳体11的内部空间。
在一些实施例中,请参照图34和图35,图34为本申请一些实施例提供的壳体11的结构示意图;图35为本申请另一些实施例提供的壳体11的剖视图。外壳部件5为壳体11,壳体11具有开口,壳体11用于容纳电极组件2。
外壳1的壳体11为外壳部件5,外壳1的端盖12用于封闭壳体11的开口。壳体11可以是一端形成开口的空心结构,也可以是相对的两端形成开口的空心结构。壳体11可以是长方体、圆柱体等。
在本实施例中,外壳1具有泄压功能,使得电池单体10具有很好的可靠性。
在一些实施例中,壳体11包括一体成型的多个壁部121,多个壁部121共同限定出壳体11的内部空间,至少一个壁部121形成有薄弱区54。
在壳体11中,可以是一个壁部121上设置有第一槽部53,以对应形成薄弱区54;也可以是多个壁部121上均设置有第一槽部53,以在设置第一槽部53的每个壁部121上对应形成薄弱区54。
对于设置有第一槽部53的壁部121而言,第一表面51和第二表面52分别为壁部121沿第一方向Z相对的两个表面,第一方向Z为形成有薄弱区54的壁部121的厚度方向。可以是第一表面51面向壳体11的内部,第二表面52背离壳体11的内部;也可以是第二表面52面向壳体11的内部,第一表面51背离壳体11的内部。
在本实施例中,多个壁部121一体成型,壳体11具有很好的结构稳定性,壁部121在成型薄弱区54时不易被破坏。
在一些实施例中,请继续参照图34和图35,多个壁部121包括底壁121b和围设于底壁121b的周围的多个侧壁121a,壳体11在与底壁121b相对的一端形成开口;底壁121b形成有薄弱区54;和/或,至少一个侧壁121a形成有薄弱区54。
可理解的是,壳体11为一端形成开口的空心结构。
壳体11中的侧壁121a可以是三个、四个、五个、六个或者更多。在壳体11中,可以是一部分侧壁121a形成有薄弱区54,也可以是所有侧壁121a均形成有薄弱区54。以壳体11中的侧壁121a为四个为例,可以是一个、两个、三个、四个侧壁121a形成有薄弱区54。
作为示例,在图34示出的实施例中,壳体11中的侧壁121a为四个,仅一个侧壁121a形成有薄弱区54;在图35示出的实施例中,仅壳体11的底壁121b形成有薄弱区54,侧壁121a未形成有薄弱区54。
对于电池单体10而言,若壳体11的底壁121b形成有薄弱区54,电池单体10热失控时,可以通过底壁121b进行泄压;若至少一个侧壁121a形成有薄弱区54,电池单体10热失控时,可以通过侧壁121a进行泄压。
在一些实施例中,第二表面52为设置有薄弱区54的壁部121面向壳体11的内部的表面。
对于设置有薄弱区54的壁部121而言,第一表面51和第二表面52为壁部121沿第一方向Z相对的两个表面,第二表面52可以是壁部121距离沿第一方向Z距第一表面51最远的表面,第二表面52则为壁部121的内表面。可以理解的是,在壁部121中仅设置有第一槽部53的实施例中,第一表面51为壁部121的外表面;在壁部121中仅设置有第一槽部53和第二槽部57的实施例中,第三表面58为壁部121的外表面;在壁部121中仅设置有第一槽部53、第二槽部57和第三槽部59的实施例中,第三表面58为壁部121的外表面。
在本实施例中,第二表面52为设置有薄弱区54的壁部121面向壳体11的内部的表面,凸出于第二表面52的凸部55位于壳体11的内部,有效利用了壳体11的内部空间。
在一些实施例中,请继续参照图34和图35,壳体11为长方体。适用于长方体电池单体10,能够满足电池单体10的大容量需求。
在一些实施例中,外壳部件5的材质包括铝合金。
可理解的是,在外壳部件5为端盖12的实施例中,端盖12的材质可以是铝合金;在外壳部件5为壳体11的实施例中,壳体11的材质可以是铝合金。
铝合金的外壳部件5重量轻,具有很好的延展性,易于成型。
本申请实施例提供一种电池单体10,包括上述任意一个实施例提供的外壳部件5。
在一些实施例中,电池单体10还包括壳体11,壳体11具有开口,壳体11用于容纳电极组件2。外壳部件5为端盖12,端盖12封闭开口。
在一些实施例中,外壳部件5为壳体11,壳体11具有开口,壳体11用于容纳电极组件2。电池单体10还包括端盖12,端盖12封闭开口。
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10。
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单体10,电池单体10用于提供电能。
在一些实施例中,本申请实施例提供一种端盖12,用于电池单体10,端盖12具有第一表面51和第二表面52,第一表面51和第二表面52沿端盖12的厚度方向相对设置,第一表面51为端盖12的外表面,第二表面52为端盖12的内表面,内表面面向电池单体10的内部。端盖12设置有从第一表面51沿靠近第二表面52的方向凹陷的第一槽部53,端盖12在第一槽部53的底部形成薄弱区54,薄弱区54被配置为在电池单体10泄放内部压力时被破坏。沿第一方向Z,薄弱区54背离第一槽部53的一侧设置有凸出于第二表面52的凸部55。凸部55的延伸方向与第一槽部的延伸方向Y一致。
其中,沿第一方向Z,第一槽部53包括位于第一表面51与第二表面52之间的第一槽底面531,凸部55的外表面与第二表面52相连形成第一轮廓线551,第一轮廓线551限定出第一区域,第一槽底面531的边缘线5311沿第一方向Z的投影位于第一区域内,且与第一轮廓线551不接触。第一区域的面积为S1,第一区域沿第一方向Z的投影位于第一槽部53内的部分的面积为S2,S2/S1≥0.6。第一槽底面531与第二表面52之间的最小距离为D,凸部55凸出于第二表面52的高度为H,0.03≤H/(D+H)≤0.33,0.05mm≤H≤0.55mm。第一槽部53包括第一槽底面531和与第一槽底面531相连的第一槽侧面532,第一槽侧面532与第一槽底面531所呈角度为θ,单位为度;第一槽侧面532与第一槽底面531相连于连接位置533,沿第一方向Z,外壳部件5在连接位置533处的最小残留厚度为L,单位为mm;90≤θ/L≤5833。
在一些实施例中,本申请实施例提供一种壳体11,用于电池单体10,壳体11为一端形成开口的长方体壳体,壳体11包括一体成型的多个壁部121,多个壁部121共同限定出壳体11的内部空间,至少一个壁部121形成有薄弱区54。形成有薄弱区54的壁部121具有第一表面51和第二表面52,第一表面51和第二表面52沿壁部121的厚度方向相对设置,第一表面51为壁部121的外表面,第二表面52为壁部121的内表面,内表面面向电池单体10的内部。壁部121设置有从第一表面51沿靠近第二表面52的方向凹陷的第一槽部53,壁部121在第一槽部53的底部形成薄弱区54,薄弱区54被配置为在电池单体10泄放内部压力时被破坏。沿第一方向Z,薄弱区54背离第一槽部53的一侧设置有凸出于第二表面52的凸部55。凸部55的延伸方向与第一槽部的延伸方向Y一致。
其中,沿第一方向Z,第一槽部53包括位于第一表面51与第二表面52之间的第一槽底面531,凸部55的外表面与第二表面52相连形成第一轮廓线551,第一轮廓线551限定出第一区域,第一槽底面531的边缘线5311沿第一方向Z的投影位于第一区域内,且与第一轮廓线551不接触。第一区域的面积为S1,第一区域沿第一方向Z的投影位于第一槽部53内的部分的面积为S2,S2/S1≥0.6。第一槽底面531与第二表面52之间的最小距离为D,凸部55凸出于第二表面52的高度为H,0.03≤H/(D+H)≤0.33,0.05mm≤H≤0.55mm。第一槽部53包括第一槽底面531和与第一槽底面531相连的第一槽侧面532,第一槽侧面532与第一槽底面531所呈角度为θ,单位为度;第一槽侧面532与第一槽底面531相连于连接位置533,沿第一方向Z,外壳部件5在连接位置533处的最小残留厚度为L,单位为mm;90≤θ/L≤5833。
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 (48)
1.一种外壳部件,用于电池单体,其特征在于,所述外壳部件包括第一表面和第二表面,所述第一表面与所述第二表面沿第一方向相对设置,所述外壳部件设置有从所述第一表面沿靠近所述第二表面的方向凹陷的第一槽部;
所述外壳部件在所述第一槽部的底部形成薄弱区,所述薄弱区被配置为在所述电池单体泄放内部压力时被破坏,沿所述第一方向,所述薄弱区背离所述第一槽部的一侧设置有凸出于所述第二表面的凸部。
2.如权利要求1所述的外壳部件,其特征在于,沿所述第一方向,所述第一槽部包括位于所述第一表面与所述第二表面之间的第一槽底面,所述第一槽底面与所述第二表面之间的最小距离为D,所述凸部凸出于所述第二表面的高度为H,0.01≤H/(D+H)≤0.67。
3.如权利要求2所述的外壳部件,其特征在于,0.03≤H/(D+H)≤0.33。
4.如权利要求1所述的外壳部件,其特征在于,沿所述第一方向,所述凸部凸出于所述第二表面的高度为H,0.01mm≤H≤0.96mm。
5.如权利要求4所述的外壳部件,其特征在于,0.05mm≤H≤0.55mm。
6.如权利要求1所述的外壳部件,其特征在于,所述第一槽部包括第一槽底面和与所述第一槽底面相连的第一槽侧面,所述第一槽侧面与所述第一槽底面所呈角度为θ,单位为度;所述第一槽侧面与所述第一槽底面相连于连接位置,沿所述第一方向,所述外壳部件在所述连接位置处的最小残留厚度为L,单位为mm;90≤θ/L≤5833。
7.如权利要求6所述的外壳部件,其特征在于,220≤θ/L≤933。
8.如权利要求6所述的外壳部件,其特征在于,90°≤θ≤175°。
9.如权利要求6所述的外壳部件,其特征在于,0.03mm≤L≤1mm。
10.如权利要求1-9任一项所述的外壳部件,其特征在于,沿所述第一方向,所述第一槽部包括位于所述第一表面与所述第二表面之间的第一槽底面;
所述凸部的外表面与所述第二表面相连形成第一轮廓线,所述第一轮廓线沿所述第一方向的投影位于所述第一槽底面内。
11.如权利要求10所述的外壳部件,其特征在于,所述第一轮廓线的沿所述第一方向投影在所述第一槽底面内与所述第一槽底面的边缘线重合。
12.如权利要求10所述的外壳部件,其特征在于,所述第一轮廓线沿所述第一方向的投影在所述第一槽底面内与所述第一槽底面的边缘线不接触。
13.如权利要求1-9任一项所述的外壳部件,其特征在于,沿所述第一方向,所述第一槽部包括位于所述第一表面与所述第二表面之间的第一槽底面;
所述凸部的外表面与所述第二表面相连形成第一轮廓线,所述第一轮廓线限定出第一区域,所述第一槽底面的边缘线沿所述第一方向的投影位于所述第一区域内,且与所述第一轮廓线不接触。
14.如权利要求1-9任一项所述的外壳部件,其特征在于,所述凸部的外表面与所述第二表面相连形成第一轮廓线,所述第一轮廓线限定出第一区域,所述第一区域的面积为S1,所述第一区域沿所述第一方向的投影位于所述第一槽部内的部分的面积为S2,S2/S1≥0.6。
15.如权利要求1-9任一项所述的外壳部件,其特征在于,沿所述第一方向,所述凸部背离所述第二表面的表面为平面。
16.如权利要求1-9任一项所述的外壳部件,其特征在于,沿所述第一方向,所述凸部背离所述第二表面的表面为圆弧面,所述圆弧面的横截面为中间位置沿背离所述第二表面的方向凸出的弧线。
17.如权利要求1-9任一项所述的外壳部件,其特征在于,所述凸部的延伸方向与所述第一槽部的延伸方向一致。
18.如权利要求1-9任一项所述的外壳部件,其特征在于,所述凸部与所述薄弱区一体成型。
19.如权利要求1-9任一项所述的外壳部件,其特征在于,所述第一槽部冲压成型于所述外壳部件。
20.如权利要求1-9任一项所述的外壳部件,其特征在于,所述第一槽部限定出泄压区,所述第一槽部沿泄压区的边缘设置。
21.如权利要求20所述的外壳部件,其特征在于,所述第一槽部包括第一槽段和第二槽段,所述第一槽段与所述第二槽段相交,所述第一槽段和所述第二槽段沿所述泄压区的边缘设置。
22.如权利要求21所述的外壳部件,其特征在于,所述第一槽部还包括第三槽段,所述第一槽段与所述第三槽段相对设置,所述第三槽段与所述第二槽段相交,所述第一槽段、所述第二槽段和所述第三槽段沿所述泄压区的边缘设置。
23.如权利要求22所述的外壳部件,其特征在于,所述第一槽段、所述第二槽段和所述第三槽段依次连接。
24.如权利要求22所述的外壳部件,其特征在于,所述第一槽段与所述第二槽段的相交于第一位置,所述第一位置偏离所述第一槽段在延伸方向的两端;所述第三槽段与所述第二槽段的相交于第二位置,所述第二位置偏离所述第三槽段在延伸方向的两端。
25.如权利要求24所述的外壳部件,其特征在于,所述第一位置位于所述第一槽段在延伸方向的中点位置,所述第二位置位于所述第三槽段在延伸方向的中点位置。
26.如权利要求20所述的外壳部件,其特征在于,所述第一槽部为沿非封闭轨迹延伸的槽。
27.如权利要求26所述的外壳部件,其特征在于,所述第一槽部为圆弧形槽。
28.如权利要求20所述的外壳部件,其特征在于,所述第一槽部为沿封闭轨迹延伸的槽。
29.如权利要求28所述的外壳部件,其特征在于,所述第一槽部为环形槽。
30.如权利要求20所述的外壳部件,其特征在于,所述外壳部件设置有第二槽部,沿所述第一表面指向所述第二表面的方向,所述第二槽部和所述第一槽部依次设置,所述第二槽部的槽底面形成所述第一表面。
31.如权利要求30所述的外壳部件,其特征在于,所述第一槽部和所述泄压区均位于所述第二槽部的槽底壁。
32.如权利要求31所述的外壳部件,其特征在于,所述第二槽部在垂直于所述第一方向上的横截面为多边形或圆形。
33.如权利要求30所述的外壳部件,其特征在于,所述第二槽部的延伸方向与所述第一槽部的延伸方向一致。
34.如权利要求33所述的外壳部件,其特征在于,所述外壳部件设置有第三槽部,所述第二槽部设置于所述第三槽部的槽底面;
所述第一槽部、所述第二槽部和所述泄压区均位于所述第三槽部的槽底壁。
35.如权利要求34所述的外壳部件,其特征在于,所述第三槽部在垂直于所述第一方向上的横截面为多边形或圆形。
36.如权利要求1-9任一项所述的外壳部件,其特征在于,所述外壳部件为端盖,所述端盖用于封闭壳体的开口,所述壳体用于容纳电极组件。
37.如权利要求36所述的外壳部件,其特征在于,所述第二表面为所述端盖面向所述壳体的内部的表面。
38.如权利要求1-9任一项所述的外壳部件,其特征在于,所述外壳部件为壳体,所述壳体具有开口,所述壳体用于容纳电极组件。
39.如权利要求38所述的外壳部件,其特征在于,所述壳体包括一体成型的多个壁部,多个所述壁部共同限定出所述壳体的内部空间,至少一个所述壁部形成有所述薄弱区。
40.如权利要求39所述的外壳部件,其特征在于,所述多个壁部包括底壁和围设于所述底壁的周围的多个侧壁,所述壳体在与所述底壁相对的一端形成所述开口;
所述底壁形成有所述薄弱区;和/或
至少一个所述侧壁形成有所述薄弱区。
41.如权利要求39所述的外壳部件,其特征在于,所述第二表面为设置有所述薄弱区的所述壁部面向所述壳体的内部的表面。
42.如权利要求38所述的外壳部件,其特征在于,所述壳体为长方体。
43.如权利要求1-9任一项所述的外壳部件,其特征在于,所述外壳部件的材质包括铝合金。
44.一种电池单体,其特征在于,包括如权利要求1-43任一项所述的外壳部件。
45.如权利要求44所述的电池单体,其特征在于,所述电池单体还包括壳体,所述壳体具有开口,所述壳体用于容纳电极组件;
所述外壳部件为端盖,所述端盖封闭所述开口。
46.如权利要求44所述的电池单体,其特征在于,所述外壳部件为壳体,所述壳体具有开口,所述壳体用于容纳电极组件;
所述电池单体还包括端盖,所述端盖封闭所述开口。
47.一种电池,其特征在于,包括如权利要求44-46任一项所述的电池单体。
48.一种用电设备,其特征在于,包括如权利要求44-46任一项所述的电池单体,所述电池单体用于提供电能。
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