CN219873812U - 壳体、电池单体、电池及用电设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种壳体、电池单体、电池及用电设备,属于电池技术领域。其中,壳体由板材弯折成型,板材的首尾两个端部彼此连接,以围合形成相对的两端具有开口的容纳空间,容纳空间用于容纳电池单体的电极组件。壳体由板材弯折成型,板材的首尾两个端壁彼此连接在一起,则可形成相对的两端具有开口的壳体,壳体的成型方式简单,有效降低了壳体的成型难度。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,具体而言,涉及一种壳体、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。
在电池单体中,壳体作为电池单体的重要部件,其成型难度直接影响到电池单体的生产成本,因此,如何有效降低壳体的成型难度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壳体、电池单体、电池及用电设备,能够有效降低壳体的成型难度。
第一方面,本申请实施例提供一种壳体,用于电池单体,壳体由板材弯折成型,板材的首尾两个端部彼此连接,以围合形成相对的两端具有开口的容纳空间,容纳空间用于容纳电池单体的电极组件。
上述技术方案中,壳体由板材弯折成型,板材的首尾两个端壁彼此连接在一起,则可形成相对的两端具有开口的壳体,壳体的成型方式简单,有效降低了壳体的成型难度。
在一些实施例中,壳体包括多个壁部,多个壁部围合形成容纳空间;壳体设置有泄压机构,两个端部的连接位置和泄压机构位于不同的两个壁部。这样,未将连接位置和泄压机构设置在同一个壁部上,降低了连接位置对泄压机构的影响,提高了泄压机构的可靠性,使得泄压机构能够在电池单体热失控时正常泄压。
在一些实施例中,多个壁部包括相对设置的第一壁部和第二壁部,泄压机构位于第一壁部,连接位置位于第二壁部。使得泄压机构和连接位置分别位于相对的两个壁部上,泄压机构与连接位置在壳体的周向上相距更远,进一步降低连接位置对泄压机构的影响。
在一些实施例中,第二壁部包括与第一壁部相对设置的第一连接壁和第二连接壁,第一连接壁和第二连接壁分别形成两个端部。这样,将第一连接壁和第二连接壁彼此连接,则实现板材的首尾两个端部的彼此连接,结构简单,易于实现板材的两个端部连接。
在一些实施例中,第一连接壁具有第一端面,第二连接壁具有第二端面,第一端面和第二端面分别为板材首尾两端的端面,第一端面与第二端面连接。一方面,能够减小板材的长度,节约材料,降低生产成本;另一方面,第一连接壁的第一端面和第二连接壁的第二端面彼此连接,使得第二连接壁整体更为平整,能够增大壳体的内部空间,有利于提升电池单体的能量密度。
在一些实施例中,沿第一壁部的厚度方向,第一连接壁与第二连接壁至少部分层叠设置并彼此连接。这样,能够降低第一连接壁与第二连接壁的连接难度,能够增大第一连接壁与第二连接壁的连接面积,提高第一连接壁和第二连接壁的连接强度。
在一些实施例中,壳体还包括相对设置的第三壁部和第四壁部,第三壁部连接第一壁部和第一连接壁,第四壁部连接第一壁部和第二连接壁。这样,由第一壁部、第二壁部、第三壁部和第四壁部形成的壳体大致呈四棱柱结构,结构简单,易于成型。
在一些实施例中,第三壁部与第四壁部的最大间距为A,第一壁部与第二壁部的最小间距为B,A<B。使得泄压机构和连接位置分别位于相距更远的两个壁部(第一壁部和第二壁部)上,进一步降低连接位置对泄压机构的影响。此外,由于A<B,在电极组件膨胀时,第一壁部和第二壁部受到电极组件的影响小于第三壁部和第四壁部受到电极组件的影响。由于泄压机构位于第一壁部,电极组件膨胀不易对泄压机构造成遮挡,降低电极组件膨胀遮挡泄压机构,而导致泄压机构无法正常泄压的风险;由于连接位置位于第二壁部,降低壳体因电极组件膨胀而在连接位置被破坏的风险。
在一些实施例中,多个壁部包括第一壁部,泄压机构与壳体分体设置,泄压机构安装于第一壁部。泄压机构为独立于壳体的部件,泄压机构和壳体可以单独生产再组装,生产效率高。
在一些实施例中,多个壁部包括第一壁部,泄压机构与第一壁部一体成型。这样,泄压机构的可靠性更高,省去了泄压机构与第一壁部的连接工艺,能够降低壳体的生产成本。
在一些实施例中,第一壁部设置有刻痕槽,第一壁部在设置刻痕槽的区域对应形成泄压机构。通过在第一壁部上设置刻痕槽的方式形成一体式泄压机构,泄压机构的成型方式简单,生产成本低。
在一些实施例中,第一壁部具有面向壳体的内部的第一内表面,刻痕槽设置于第一内表面。一方面,在第一壁部的第一内表面上成型刻痕槽时,不易对第一壁部的外表面造成影响,使得第一壁部的外表面保持平整;另一方面,刻痕槽设置于第一壁部的第一内表面,刻痕槽的槽壁面未暴露于电池单体的外部,降低第一壁部在设置刻痕槽的区域被氧化的风险,提高一体式泄压机构的稳定性。
在一些实施例中,第一壁部具有背离壳体的内部的第一外表面,刻痕槽设置于第一外表面。这样,在第一壁部的第一外表面上成型刻痕槽时,不易对第一壁部的内表面造成影响,使得第一壁部的内表面保持平整。
在一些实施例中,第一壁部具有面向壳体的内部的第一内表面和背离壳体的内部的第一外表面,第一内表面和第一外表面均设置有刻痕槽。
在一些实施例中,设置于第一外表面的刻痕槽与设置于第一内表面的刻痕槽相对设置。这样,在第一壁部的厚度以及泄压机构的厚度一定的情况下,第一内表面和第一外表面的刻痕槽的加工深度更小,降低在成型刻痕槽时第一壁部受到的成型力,降低第一壁部产生裂纹的风险。
在一些实施例中,第一壁部于刻痕槽的边缘位置形成有凸出于第一内表面的凸起。凸出于第一内表面的凸起对第一壁部设置刻痕槽的区域起到加强作用,进而加强泄压机构,提高泄压机构的抗疲劳强度,降低电池单体在正常使用条件下第一壁部因泄压机构疲劳而被破坏的风险。
在一些实施例中,第一壁部于刻痕槽的边缘位置形成有凸出于第一外表面的凸起。凸出于第一外表面的凸起对第一壁部设置刻痕槽的区域起到加强作用,进而加强泄压机构,提高泄压机构的抗疲劳强度,降低电池单体在正常使用条件下第一壁部因泄压机构疲劳而被破坏的风险。
在一些实施例中,沿第一壁部的厚度方向,第一壁部的厚度为D,第一壁部设置刻痕槽的区域的残留厚度为H1,H1/D≤0.7。当H1/D>0.7时,电池单体的起爆压力过高,泄压机构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。因此,H1/D≤0.7,能够有效提高电池单体泄压及时性,降低电池单体热失控发生爆炸的风险。
在一些实施例中,H1≥0.05mm。当H1<0.5mm时,在电池单体正常使用条件下,第一壁部在设置刻痕槽的区域(泄压机构)因过薄而应力过大,泄压机构容易因疲劳、蠕变导致寿命减短,造成泄压机构提前被破坏,影响电池单体的使用寿命。因此,H1≥0.05mm,降低泄压机构在电池单体正常使用条件下被破坏的风险,提高电池单体的使用寿命。
在一些实施例中,D≤0.6mm。使得第一壁部较薄,在壳体的外形尺寸一定的情况下,能够增大壳体的内部空间,有利于提升电池单体的能量密度。
在一些实施例中,刻痕槽包括第一槽段和第二槽段,第一槽段与第二槽段相交。第一槽段与第二槽段的相交位置应力更为集中,使得壳体在第一槽段与第二槽段的相交位置更容易被破坏,提高壳体的泄压灵敏性,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,刻痕槽的深度可以适当减小,使得壳体在设置刻痕槽的区域的残留厚度增大,提高壳体在设置刻痕槽的区域的抗疲劳强度。
在一些实施例中,刻痕槽还包括第三槽段,第一槽段与第三槽段相对设置,第三槽段与第二槽段相交。这样,壳体沿第一槽段、第二槽段和第三槽段裂开后具有较大的泄压面积,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,壳体在第二槽段与第三槽段的相交位置更容易被破坏,提高壳体的泄压灵敏性,在电池单体的内部压力达到起爆压力时及时泄压。同样,在电池单体的起爆压力一定的情况下,刻痕槽的深度可以适当减小,使得壳体在设置刻痕槽的区域的残留厚度增大,提高壳体在设置刻痕槽的区域的抗疲劳强度。
在一些实施例中,第一槽段、第二槽段和第三槽段依次连接。这种结构的刻痕槽结构简单,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。壳体位于第二槽段两侧的区域能够在壳体沿第一槽段、第二槽段和第三槽段裂开后打开,可有效提高壳体的泄压效率。
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,壳体在第一位置和第二位置更容易被破坏,提高壳体的泄压灵敏性,提高泄压及时性。
在一些实施例中,刻痕槽为沿非封闭轨迹延伸的槽。
在一些实施例中,刻痕槽为圆弧形槽。圆弧形槽结构简单,易于成型。在泄压过程中,壳体能够沿着圆弧形槽快速裂开,以使由圆弧形槽限定的区域快速打开。
在一些实施例中,刻痕槽为沿封闭轨迹延伸的槽。在泄压过程中,壳体能够沿刻痕槽裂开,使得刻痕槽限定出的区域可以以脱离的方式打开,增大壳体的泄压面积,提高壳体的泄压速率。
在一些实施例中,刻痕槽为环形槽。环形槽结构简单,易于成型。在泄压过程中,壳体能够沿着环形槽快速裂开,以使由环形槽限定的区域快速打开。
在一些实施例中,壳体两端的开口沿第一方向相对设置,多个壁部包括第一壁部,第一壁部设置有多个泄压机构,多个泄压机构沿第一方向排布。这样,在电池单体热失控时,能够通过第一壁部上的多个泄压机构泄压,提高泄压及时性,提高电池单体的可靠性。在第一壁部上的一部分泄压机构被遮挡或失效时,可以通过第一壁部上的另一部分的泄压机构进行泄压,提高电池单体的可靠性。
在一些实施例中,第一壁部设置两个泄压机构。使得壳体具有良好的泄压能力的情况下,降低了壳体的生产成本。
在一些实施例中,两个泄压机构分别为第一泄压机构和第二泄压机构;沿第一方向,壳体具有相对的第一开口端和第二开口端,第一泄压机构较第二泄压机构更靠近第一开口端,第一泄压机构与第二泄压机构的间距为K1,第一泄压机构与第一开口端的间距为K2,第二泄压机构与第二开口端的间距为K3,K2<K1,K3<K1。在电池单体热失控时,电池单体内部的排放物更容易积留在靠近壳体的两端的区域,由于K2<K1,且K2<K1,使得第一泄压机构靠近于第一开口端,第二泄压机构靠近于第二开口端,使得电池单体内部的排放物能够更容易通过第一泄压机构和第二泄压机构排出,提高泄压及时性。
在一些实施例中,板材首尾两端的端面彼此连接。一方面,板材的两个端部连接后没有重叠的部分,节约材料,降低生产成本;另一方面,壳体两端的端面彼此连接,使得壳体更为平整,能够增大壳体的内部空间,有利于提升电池单体的能量密度。
在一些实施例中,两个端部焊接连接。这样,使得两个端部具有很好的连接强度,两个端部连接后更加牢固。
在一些实施例中,壳体包括多个壁部,多个壁部围合形成容纳空间;两个端部的连接位置位于一个壁部。这样,能够降低两个端部的连接难度,提高连接位置的连接强度。
在一些实施例中,壳体的壁厚为L,L≤0.6mm。这样,由板材弯折成型的壳体为薄壁壳体,有利于实现电池单体的轻量化,在壳体的外形尺寸一定的情况下,薄壁壳体具有更大的内部空间,薄壁壳体能够为电极组件提供更大的容纳空间,有利于提高电池单体的能量密度。
在一些实施例中,壳体为长方体壳体。适用于长方体电池单体,能够满足电池单体的大容量要求。
在一些实施例中,壳体两端的开口沿壳体的长度方向相对设置,壳体的长度为a,壳体的宽度为b,壳体的高度为c,b≤c≤a/1.5。壳体为长条状,有利于提升电池单体的能量密度。
在一些实施例中,壳体两端的开口沿壳体的长度方向相对设置,壳体的长度为a,a≥150mm。壳体的长度较长,有利于提升电池单体的能量密度。
在一些实施例中,a≥300mm。进一步提升电池单体的能量密度。
在一些实施例中,壳体的材质包括铝合金。铝合金的壳体重量轻,具有良好的延展性,易于成型。
第二方面,本申请实施例提供一种电池单体,包括电极组件、端盖和第一方面任意一个实施例提供的壳体;电极组件容纳于容纳空间内;端盖与开口一一对应,端盖封闭开口。
在一些实施例中,壳体包括第一壁部,第一壁部设置有泄压机构;电池单体还包括支撑件,支撑件设置于第一壁部和电极组件之间,支撑件被配置为支撑电极组件。支撑件能够承担电极组件的重力,并能够分隔第一壁部和电极组件,降低电极组件对泄压机构的影响,提高泄压机构的寿命。
在一些实施例中,支撑件面向第一壁部的一侧设置有避让槽,沿第一壁部的厚度方向,泄压机构的投影位于避让槽内。降低支撑件直接作用于泄压机构的风险,提高泄压机构的寿命。
在一些实施例中,支撑件面向第一壁部的一侧设置有避让槽;第一壁部具有面向电极组件的第一内表面,第一内表面设置有刻痕槽,第一壁部在设置刻痕槽的区域对应形成泄压机构,第一壁部于刻痕槽的边缘位置形成有凸出于第一内表面的凸起;其中,避让槽被配置为容纳凸起的至少一部分。这样,使得第一壁部与支撑件更加紧凑,为电极组件腾出更多地空间,以提高电池单体的能量密度。
在一些实施例中,沿第一壁部的厚度方向,凸起的高度为H2,避让槽的深度为H3,H2≤H3。使得凸起能够完全容纳于避让槽内,一方面,增大支撑件与第一壁部的接触面积,提高支撑件在壳体内的稳定性;另一方面,凸起很难受到支撑件的作用力,降低支撑件向凸起施加作用力而造成泄压机构寿命降低的风险。
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装配图;
图4为图3所示的电池单体的爆炸图;
图5为图3所示的电池单体的局部剖视图;
图6为本申请一些实施例提供的壳体的结构示意图;
图7为本申请一些实施例提供壳体成型前的结构示意图;
图8为本申请另一些实施例提供的壳体的结构示意图;
图9为图8所示的壳体的截面图;
图10为图9所示的壳体在C处的局部放大图;
图11为本申请又一些实施例提供的壳体的截面图;
图12为图11所示的壳体在F处的局部放大图;
图13为本申请再一些实施例提供的壳体的截面图;
图14为图13所示的壳体在I处的局部放大图;
图15为本申请一些实施例提供的壳体的局部放大图;
图16为本申请另一些实施例提供的壳体的局部放大图;
图17为本申请又一些实施例提供的壳体的局部放大图;
图18为本申请一些实施例提供的壳体(第一内表面设置凸起)的局部放大图;
图19为本申请一些实施例提供的壳体(第一内表面和第一外表面均设置凸起)的局部放大图;
图20为本申请一些实施例提供的壳体(第一外表面设置凸起)的局部放大图;
图21为本申请一些实施例提供的第一壁部(泄压槽为V形)的结构示意图;
图22为本申请一些实施例提供的第一壁部(泄压槽为U形)的结构示意图;
图23为本申请一些实施例提供的第一壁部(泄压槽为H形)的结构示意图;
图24为本申请一些实施例提供的第一壁部(泄压槽为圆弧形槽)的结构示意图;
图25为本申请一些实施例提供的第一壁部(泄压槽为环形槽)的结构示意图;
图26为本申请又一些实施例提供的第一壁部(泄压槽为环形槽)的结构示意图;
图27为本申请又一些实施例提供的壳体的结构示意图;
图28为图27所示的壳体的M向视图;
图29为图27所示的壳体的N处的局部放大图;
图30为本申请再一些实施例提供的壳体的结构示意图;
图31为本申请一些实施例提供的电池单体的主视图;
图32为图31所示的电池单体的P-P剖视图;
图33为图32所示的电池单体在Q处的局部放大图;
图34为图33所示的电池单体在S处的局部放大图;
图35为本申请另一些实施例提供的电池单体的局部放大图。
图标:1-外壳;11-壳体;111-容纳空间;112-端部;1121-第一端面;1122-第二端面;113-壁部;1131-第一壁部;11311-泄压孔;11312-第一内表面;11313-第一外表面;1132-第二壁部;11321-第一连接壁;11322-第二连接壁;11323-第一表面;11324-第二表面;11325-第一连接部;11326-第二连接部;11327-第三连接部;1133-第三壁部;1134-第四壁部;114-连接位置;115-第一开口端;116-第二开口端;12-端盖;13-泄压机构;131-第一泄压机构;132-第二泄压机构;14-刻痕槽;141-第一槽段;142-第二槽段;143-第三槽段;144-泄压区;1411-加强筋;145-第一位置;155-第二位置;15-凸起;151-第二内表面;2-电极组件;21-极耳;3-电极端子;4-第一绝缘件;5-第二绝缘件;6-支撑件;61-避让槽;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-第一方向;Y-第二方向;Z-第三方向。
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、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、1,4-丁内酯、环丁砜、二甲砜、甲乙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,电极组件具有极耳,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。
在电池单体中,外壳可以包括壳体和端盖,壳体具有开口,端盖封闭壳体的开口。壳体作为电池单体的重要部件,其成型难度直接影响到电池单体的生产成本。
壳体一般由母材通过冲压或拉伸的方式成型,在成型过程中,母材受到的作用力较大,容易出现破损的情况,壳体的成型难度大,成品优率低。尤其是为提升电池单体的能量密度需要将壳体做薄时,通过冲压或拉伸的方式成型薄壁壳体的难度更大,很难成型出薄壁壳体。
鉴于此,本申请实施例提供一种壳体,壳体由板材弯折成型,板材的首尾两个端部彼此连接,以围合形成相对的两端具有开口的容纳空间,容纳空间用于容纳电池单体的电极组件。
在这样的壳体中,壳体由板材弯折成型,板材的首尾两个端壁彼此连接在一起,则可形成相对的两端具有开口的壳体,壳体的成型方式简单,有效降低了壳体的成型难度。
本申请实施例描述的壳体适用于电池单体、电池以及使用电池单体的用电设备。
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可以包括电池单体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。
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5,图3为本申请一些实施例提供的电池单体10的装配图;图4为图3所示的电池单体10的爆炸图;图5为图3所示的电池单体10的局部剖视图。电池单体10可以包括外壳1和电极组件2。
外壳1为用于容纳电极组件2及电解质等的部件。作为示例,外壳1可以包括壳体11和端盖12。
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,壳体11可以是金属材料,比如,铜、铁、铝、钢、铝合金等,壳体11也可以是非金属材料,比如,塑料。
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收容空间。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为圆柱体结构,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,端盖12可以是金属材料,比如,铜、铁、铝、钢、铝合金等,端盖12也可以是非金属材料,比如,塑料,端盖12与壳体11的材质可以相同,也可以不同。端盖12可以设置两个,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共同限定出收容空间。
在一些实施例中,电池单体10还可以包括电极端子3,电极端子3设置于外壳1上,电极端子3用于与电极组件2的极耳21电连接,以输出电池单体10的电能。电极端子3可以设置与外壳1的壳体11上,也可以设置于外壳1的端盖12上。电极端子3与极耳21可以直接连接,比如,电极端子3与极耳21直接焊接。电极端子3与极耳21也可以间接连接,比如,电极端子3与极耳21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-图5所示,壳体11两端的端盖12上均设置有电极端子3,电极组件2相对的两端均形成极耳21,电极组件2一端的极耳21为正极耳,电极组件2另一端的极耳21为负极耳,一个端盖12上的电极端子3与正极耳电连接,另一个端盖12上的电极端子3与负极耳电连接。
在一些实施例中,请继续参照图4和图5,电池单体10还可以包括第一绝缘件4,第一绝缘件4包覆于电极组件2的周围,第一绝缘件4用于绝缘隔离电极组件2和壳体11。第一绝缘件4为绝缘材质,比如,塑料、橡胶等。
在一些实施例中,电池单体10还可以包括第二绝缘件5,第二绝缘件5与端盖12对应设置,第二绝缘件5设置于端盖12面向电极组件2的一侧,第二绝缘件5用于绝缘隔离端盖12和电极组件2。第二绝缘件5为绝缘材质,比如,塑料、橡胶等。
请参照图6,图6为本申请一些实施例提供的壳体11的结构示意图。本申请实施例提供一种壳体11,壳体11用于电池单体10,壳体11由板材弯折成型,板材的首尾两个端部112彼此连接,以围合形成相对的两端具有开口的容纳空间111,容纳空间111用于容纳电池单体10的电极组件2。
壳体11可以是圆柱体、棱柱体等。壳体11由板材弯折成型,在壳体11成型前,板材可以是矩形板,矩形板通过弯折可以形成圆柱体壳体、棱柱体壳体等。棱柱体可以是三棱柱体、四棱柱体、五棱柱体、六棱柱体等。作为示例,如图6所示,壳体11为长方体壳体。
容纳空间111为壳体11内部用于容纳电极组件2的空间,容纳空间111相对的两端具有开口,可以理解的是,壳体11的相对的两端形成开口,壳体11为相对的两端形成开口的空心结构。壳体11两端的开口沿第一方向X相对设置。
请参照图7,图7为本申请实施例提供的壳体11成型前的结构示意图。在壳体11成型前,板材具有相对的两个端面,两个端面分别为第一端面1121和第二端面1122。板材从第一端面1121沿靠近第二端面1122的方向偏移第一预设距离R1区域内的部分为板材的一个端部112,该端部112的长度等于第一预设距离R1;板材从第二端面1122沿靠近第一端面1121的方向偏移第二预设距离R2范围内的部分为板材的另一个端部112,该端部112的长度等于第二预设距离R2。其中,第一预设距离R1与第二预设距离R2可以相等,也可以不等。
板材的两个端部112的连接方式有多种,比如,焊接、粘接、热熔连接等。在壳体11为棱柱体的实施例中,两个端部112的连接位置114可以位于壳体11的一个壁部113上,也可以是位于两个壁部113的交汇位置,交汇位置为壳体11的拐角位置。
在本申请实施例中,壳体11由板材弯折成型,板材的首尾两个端壁彼此连接在一起,则可形成相对的两端具有开口的壳体11,壳体11的成型方式简单,有效降低了壳体11的成型难度。在成型过程中,壳体11不易受到较大的冲击力,不易造成壳体11损伤,提高了壳体11的成型优率。
尤其是成型薄壁壳体优势更为突出,能够有效降低薄壁壳体的成型难度,提高薄壁壳体的成型优率。
在一些实施例中,请参照图8,图8为本申请另一些实施例提供的壳体11的结构示意图。壳体11包括多个壁部113,多个壁部113围合形成容纳空间111。壳体11设置有泄压机构13,两个端部112的连接位置114和泄压机构13位于不同的两个壁部113。
壁部113可以是两个、三个、四个、五个、六个或者更多。若壁部113为两个,作为示例,一个壁部113可以是平直壁,另一个壁部113可以是圆弧壁,两个壁部113形成的壳体11的横截面为半圆形,该横截面垂直于第一方向X。若壁部113为三个,壳体11可以是三棱柱体;若壁部113为四个,壳体11可以是四棱柱体;若壁部113为五个,壳体11可以是五棱柱体;若壁部113为六个,壳体11可以是六棱柱体。
泄压机构13所在的壁部113与连接位置114所在的壁部113两者可以是相邻的两个壁部113,两者中间也可以通过其他壁部113相连。泄压机构13与壳体11可以是一体式结构,也可以是分体式结构。
在本实施例中,连接位置114和泄压机构13并未设置在同一个壁部113上,降低了连接位置114对泄压机构13的影响,提高了泄压机构13的可靠性,使得泄压机构13能够在电池单体10热失控时正常泄压。
在其他实施例中,也可以将连接位置114和泄压机构13设置在同一个壁部113上。
在一些实施例中,请继续参照图9,图9为图8所示的壳体11的截面图。多个壁部113包括相对设置的第一壁部1131和第二壁部1132,泄压机构13位于第一壁部1131,连接位置114位于第二壁部1132。
第一壁部1131和第二壁部1132为壳体11相对的两个壁部113,泄压机构13和连接位置114分别位于相对的两个壁部113上,使得泄压机构13与连接位置114在壳体11的周向上相距更远,进一步降低连接位置114对泄压机构13的影响。
在一些实施例中,请继续参照图9,第二壁部1132包括与第一壁部1131相对设置的第一连接壁11321和第二连接壁11322,第一连接壁11321和第二连接壁11322分别形成两个端部112。
第二壁部1132可以分为两部分,分别为第一连接壁11321和第二连接壁11322,第一连接壁11321作为板材的一个端部112,第二连接壁11322作为板材的另一个端部112。第一连接壁11321和第二连接壁11322彼此连接,则实现板材的首尾两个端部112的彼此连接,结构简单,易于实现板材的两个端部112连接。
在一些实施例中,请参照图10,图10为图9所示的壳体11在C处的局部放大图。第一连接壁11321具有第一端面1121,第二连接壁11322具有第二端面1122,第一端面1121和第二端面1122分别为板材首尾两端的端面,第一端面1121与第二端面1122连接。
可以理解的是,第一端面1121和第二端面1122分别为板材的两个端部112的端面。
第一端面1121与第二端面1122连接处形成板材的两个端部112相连的连接位置114,第一端面1121和第二端面1122可以是平面,也可以是曲面。曲面可以是弧形面、锯齿面等。第一端面1121与第二端面1122可以焊接、粘接、热熔连接等。
作为示例,第一端面1121与第二端面1122焊接连接。在焊接时,可以沿着第一端面1121与第二端面1122之间形成的焊缝进行焊接。
在本实施例中,第一连接壁11321的第一端面1121与第二连接壁11322的第二端面1122连接,一方面,能够减小板材的长度,节约材料,降低生产成本;另一方面,使得第二连接壁11322整体更为平整,能够增大壳体11的内部空间,有利于提升电池单体10的能量密度。
在一些实施例中,请参照图11和图12,图11为本申请又一些实施例提供的壳体11的截面图;图12为图11所示的壳体11在F处的局部放大图。沿第一壁部1131的厚度方向,第一连接壁11321与第二连接壁11322至少部分层叠设置并彼此连接。
第一壁部1131与第二壁部1132沿第二方向Y相对设置,第一壁部1131的厚度方向可以与第一壁部1131的厚度方向一致。沿第一壁部1131的厚度方向,第一连接壁11321与第二连接壁11322可以完全层叠设置,也可以部分层叠设置。可以理解的是,沿第一壁部1131的厚度方向,第一连接壁11321的投影与第二连接壁11322的投影至少部分重叠。
沿第一壁部1131的厚度方向,第一连接壁11321具有面向第二连接壁11322的第一表面11323,第二连接壁11322具有面向第一连接壁11321的第二表面11324,第一表面11323与第二表面11324连接。第一表面11323与第二表面11324两者的连接处形成板材的两个端部112相连的连接位置114。第一表面11323与第二表面11324可以焊接、粘接、热熔连接等。作为示例,第一表面11323与第二表面11324焊接连接。
作为示例,如图11和12所示,第一连接壁11321与第二连接壁11322部分层叠设置。第一连接壁11321包括第一连接部11325、第二连接部11326和第三连接部11327,第一连接部11325、第二连接部11326和第三连接部11327依次连接形成Z形结构。沿第三连接部11327与第二连接壁11322至少部分层叠设置,第三连接部11327面向第二连接壁11322的表面为第一表面11323。作为示例,第三连接部11327位于第二连接壁11322面向第一壁部1131的一侧。在其他实施例中,第三连接部11327也可以位于第二连接壁11322背离第一壁部1131的一侧。
在本实施例中,第一连接壁11321与第二连接壁11322至少部分层叠设置并彼此连接,能够降低第一连接壁11321与第二连接壁11322的连接难度,能够增大第一连接壁11321与第二连接壁11322的连接面积,提高第一连接壁11321和第二连接壁11322的连接强度。
在一些实施例中,请继续参照图9-图12,壳体11还包括相对设置的第三壁部1133和第四壁部1134,第三壁部1133连接第一壁部1131和第一连接壁11321,第四壁部1134连接第一壁部1131和第二连接壁11322。
第三壁部1133为壳体11中连接第一壁部1131和第一连接壁11321的壁部113,第四壁部1134为壳体11中连接第一壁部1131和第二连接壁11322的壁部113。可以理解的是,在壳体11中,第一连接壁11321、第三壁部1133、第一壁部1131、第四壁部1134和第二连接壁11322依次连接。
作为示例,第一壁部1131与第二壁部1132沿第二方向Y相对设置,第三壁部1133与第四壁部1134沿第三方向Z相对设置,第一方向X、第二方向Y、第三方向Z两两垂直。
在图11和图12示出的实施例中,第一连接壁11321的第一连接部11325与第三壁部1133相连。
在本实施例中,由第一壁部1131、第二壁部1132、第三壁部1133和第四壁部1134形成的壳体11大致呈四棱柱结构,结构简单,易于成型。
在一些实施例中,请继续参照图9-图12,第三壁部1133与第四壁部1134的最大间距为A,第一壁部1131与第二壁部1132的最小间距为B,A<B。
沿第三方向Z,第三壁部1133的内表面与第四壁部1134的内表面之间的最小距离即为第三壁部1133与第四壁部1134的最大间距A。作为示例,第三壁部1133的内表面与第四壁部1134的内表面平行设置。
在图9和图10示出的实施例中,沿第二方向Y,第一连接壁11321的内表面与第二连接壁11322的内表面平齐,且第一连接壁11321的内表面和第二连接壁11322的内表面均平行于第一壁部1131的内表面(第一内表面11312),第一连接壁11321的内表面或第二连接壁11322的内表面与第一壁部1131的内表面(第一内表面11312)之间的距离为第一壁部1131与第二壁部1132的最小间距B。在图11和图12示出的实施例中,沿第二方向Y,第一连接部11325的内表面与第二连接壁11322的内表面平齐,第三连接部11327位于第二连接壁11322面向第一壁部1131的一侧,第三连接部11327的内表面为第一连接壁11321最靠近第一壁部1131的表面,第三连接部11327的内表面平行于第一壁部1131的内表面(第一内表面11312),第三连接部11327的内表面与第一壁部1131的内表面(第一内表面11312)之间的距离为第一壁部1131与第二壁部1132的最小间距B。
在本实施例中,A<B使得泄压机构13和连接位置114分别位于相距更远的两个壁部113(第一壁部1131和第二壁部1132)上,进一步降低连接位置114对泄压机构13的影响。此外,由于A<B,在电极组件2膨胀时,第一壁部1131和第二壁部1132受到电极组件2的影响小于第三壁部1133和第四壁部1134受到电极组件2的影响。由于泄压机构13位于第一壁部1131,电极组件2膨胀不易对泄压机构13造成遮挡,降低电极组件2膨胀遮挡泄压机构13,而导致泄压机构13无法正常泄压的风险;由于连接位置114位于第二壁部1132,降低壳体11因电极组件2膨胀而在连接位置114被破坏的风险。
在一些实施例中,请参照图13和图14,图13为本申请再一些实施例提供的壳体11的截面图;图14为图13所示的壳体11在I处的局部放大图。多个壁部113包括第一壁部1131,泄压机构13与壳体11分体设置,泄压机构13安装于第一壁部1131。
第一壁部1131可以是壳体11的多个壁部113中的任意一个壁部113,泄压机构13位于该壁部113。板材的两个端部112的连接位置114可以位于第一壁部1131,也可以位于壳体11的其他壁部113。比如,如图13所示,连接位置114位于与第一壁部1131相对的第二壁部1132。
泄压机构13与壳体11为单独的两个部件,两者单独成型后安装在一起。泄压机构13可以是防爆阀、防爆片等部件。泄压机构13可以通过粘接、焊接、螺接等方式安装于第一壁部1131。第一壁部1131设置有泄压孔11311,泄压机构13安装于泄压孔11311,当电池单体10内部的压力达到预设值时,泄压机构13打开至少部分泄压孔11311,电池单体10内部的排放物通过泄压孔11311排出,以泄放电池单体10内部的压力。第一壁部1131上的泄压机构13可以是一个,也可以是多个。
如图14所示,以泄压机构13为防爆片为例,防爆片为至少部分区域的强度小于第一壁部1131的强度的片体,防爆片覆盖泄压孔11311,防爆片焊接于第一壁部1131。当电池单体10的内部压力达到阈值时,防爆片被破坏,进而打开至少部分泄压孔11311,以泄放电池单体10内部的压力。
在本实施例中,泄压机构13为独立于壳体11的部件,泄压机构13和壳体11可以单独生产再组装,生产效率高。
在一些实施例中,请参照图15-图17,图15为本申请一些实施例提供的壳体11的局部放大图;图16为本申请另一些实施例提供的壳体11的局部放大图;图17为本申请又一些实施例提供的壳体11的局部放大图。多个壁部113包括第一壁部1131,泄压机构13与第一壁部1131一体成型。
第一壁部1131可以是壳体11的多个壁部113中的任意一个壁部113,泄压机构13位于该壁部113。板材的两个端部112的连接位置114可以位于第一壁部1131,也可以位于壳体11的其他壁部113。比如,如图13所示,连接位置114位于与第一壁部1131相对的第二壁部1132。
可以通过对壁部113的局部区域弱化处理以形成一体式的泄压机构13。比如,对第一壁部1131的局部区域进行退火处理,使得该区域的强度小于第一壁部1131的其他区域的强度,第一壁部1131退火处理的区域即为泄压机构13,实现泄压机构13与第一壁部1131一体成型;再如,减薄第一壁部1131的局部区域的厚度,使得该区域的强度小于第一壁部1131的其他区域的强度,第一壁部1131减薄的区域即为泄压机构13,实现泄压机构13与第一壁部1131一体成型。第一壁部1131上的泄压机构13可以是一个,也可以是多个。
在本实施例中,泄压机构13的可靠性更高,省去了泄压机构13与第一壁部1131的连接工艺,能够降低壳体11的生产成本。
在一些实施例中,请继续参照图15-图17,第一壁部1131设置有刻痕槽14,第一壁部1131在设置刻痕槽14的区域对应形成泄压机构13。
在第一壁部1131上设置刻痕槽14后,第一壁部1131在设置刻痕槽14的区域的厚度减薄,以形成薄弱区。第一壁部1131在设置刻痕槽14的区域的残留部分即为薄弱区,该薄弱区即为泄压机构13。在电池单体10的内部压力达到阈值时,泄压机构13(薄弱区)被破坏,以泄放电池单体10内部的压力。在电池单体10泄压时,泄压机构13可以通过裂开、脱离等方式被破坏。
刻痕槽14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。刻痕槽14的深度方向可以与第一壁部1131的厚度方向保持一致。刻痕槽14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壁部1131的厚度方向。作为示例,在图15-图17中,刻痕槽14为环形槽。
在成型刻痕槽14时,可以先在板材上成型刻痕槽14,再将板材弯折形成壳体11;也可以先将板材弯折形成壳体11,再在壳体11上成型刻痕槽14。
在本实施例中,通过在第一壁部1131上设置刻痕槽14的方式形成一体式泄压机构13,泄压机构13的成型方式简单,生产成本低。
在一些实施例中,请继续参照图15,第一壁部1131具有面向壳体11的内部的第一内表面11312,刻痕槽14设置于第一内表面11312。
第一壁部1131还具有背离壳体11的内部的第一外表面11313,沿第一壁部1131的厚度方向,第一外表面11313与第一内表面11312相对设置,第一外表面11313未设置刻痕槽14。刻痕槽14的槽底面与第一外表面11313之间的部分形成泄压机构13。作为示例,第一外表面11313平行于第一内表面11312,第一外表面11313与第一内表面11312之间的距离即为第一壁部1131的厚度。
在第一壁部1131与第二壁部1132沿第一方向X相对设置的实施例中,沿第一方向X,第一内表面11312面向第二壁部1132,第一外表面11313背离第二壁部1132。
在本实施例中,刻痕槽14设置第一内表面11312,一方面,在第一壁部1131的第一内表面11312上成型刻痕槽14时,不易对第一壁部1131的外表面造成影响,使得第一壁部1131的外表面保持平整;另一方面,刻痕槽14设置于第一壁部1131的第一内表面11312,刻痕槽14的槽壁面未暴露于电池单体10的外部,降低第一壁部1131在设置刻痕槽14的区域被氧化的风险,提高一体式泄压机构13的稳定性。
在一些实施例中,请参照图16,第一壁部1131具有背离壳体11的内部的第一外表面11313,刻痕槽14设置于第一外表面11313。
第一壁部1131还具有面向壳体11的内部的第一内表面11312,沿第一壁部1131的厚度方向,第一内表面11312与第一外表面11313相对设置,第一内表面11312未设置刻痕槽14。刻痕槽14的槽底面与第一内表面11312之间的部分形成泄压机构13。作为示例,第一外表面11313平行于第一内表面11312,第一外表面11313与第一内表面11312之间的距离即为第一壁部1131的厚度。
在本实施例中,刻痕槽14设置于第一外表面11313,在第一壁部1131的第一外表面11313上成型刻痕槽14时,不易对第一壁部1131的内表面造成影响,使得第一壁部1131的内表面保持平整。
在一些实施例中,请参照图17,第一壁部1131具有面向壳体11的内部的第一内表面11312和背离壳体11的内部的第一外表面11313,第一内表面11312和第一外表面11313均设置有刻痕槽14。
沿第一壁部1131的厚度方向,第一内表面11312与第一外表面11313相对设置,第一内表面11312和第一外表面11313均设置有刻痕槽14。作为示例,第一外表面11313平行于第一内表面11312,第一外表面11313与第一内表面11312之间的距离即为第一壁部1131的厚度。
在成型时,位于第一内表面11312上的刻痕槽14,可以从壳体11的内部成型,位于第一外表面11313上的刻痕槽14,可以从壳体11的外部成型。
在一些实施例中,设置于第一外表面11313的刻痕槽14与设置于第一内表面11312的刻痕槽14相对设置。
沿第一壁部1131的厚度方向,设置于第一外表面11313的刻痕槽14的槽底面的投影与设置于第一内表面11312的刻痕槽14的槽底面的投影存在重叠部分,则实现设置于第一外表面11313的刻痕槽14与设置于第一内表面11312的刻痕槽14相对设置。设置于第一外表面11313的刻痕槽14的延伸方向和设置于第一内表面11312的刻痕槽14的延伸方向两者相同,也可以不同。
作为示例,在图17中,设置于第一外表面11313的刻痕槽14的延伸方向和设置于第一内表面11312的刻痕槽14的延伸方向相同,且均沿环形轨迹延伸。沿第一壁部1131的厚度方向,设置于第一外表面11313的刻痕槽14的槽底面的投影与设置于第一内表面11312的刻痕槽14的槽底面的投影完全重叠。设置于第一外表面11313的刻痕槽14的槽底面与设置于第一内表面11312的刻痕槽14的槽底面之间的部分形成泄压机构13。可理解的,设置于第一外表面11313的刻痕槽14和设置于第一内表面11312的刻痕槽14与同一个泄压机构13相对应。
在本实施例中,设置于第一外表面11313的刻痕槽14与设置于第一内表面11312的刻痕槽14相对设置,在第一壁部1131的厚度以及泄压机构13的厚度一定的情况下,第一内表面11312和第一外表面11313的刻痕槽14的加工深度更小,降低在成型刻痕槽14时第一壁部1131受到的成型力,降低第一壁部1131产生裂纹的风险。
在另一些实施例中,设置于第一外表面11313的刻痕槽14与设置于第一内表面11312的刻痕槽14错位设置。即沿第一壁部1131的厚度方向,设置于第一外表面11313的刻痕槽14的槽底面的投影与设置于第一内表面11312的刻痕槽14的槽底面的投影不存在重叠部分。这样,第一壁部1131上将形成多个泄压机构13,提高电池单体10的可靠性。
在一些实施例中,请参照图18和图19,图18为本申请一些实施例提供的壳体11(第一内表面11312设置凸起15)的局部放大图;图19为本申请一些实施例提供的壳体11(第一内表面11312和第一外表面11313均设置凸起15)的局部放大图。第一壁部1131于刻痕槽14的边缘位置形成有凸出于第一内表面11312的凸起15。
凸出于第一内表面11312的凸起15与设置于第一内表面11312的刻痕槽14相对应。对于设置于第一内表面11312的刻痕槽14而言,刻痕槽14的槽侧面与第一内表面11312相交的位置即为刻痕槽14的边缘位置。对于凸出于第一内表面11312的凸起15而言,凸起15的延伸方向可以与刻痕槽14的延伸方向一致,凸起15与第一壁部1131可以一体成型,凸起15与第一壁部1131也可以分体设置并连接,比如,焊接。
作为示例,刻痕槽14可以冲压成型于第一内表面11312。在冲压成型刻痕槽14过程中,材料在刻痕槽14的外侧堆积,则可以对应形成凸出于第一内表面11312凸起15。
在本实施例中,凸出于第一内表面11312的凸起15对第一壁部1131设置刻痕槽14的区域起到加强作用,进而加强泄压机构13,提高泄压机构13的抗疲劳强度,降低电池单体10在正常使用条件下第一壁部1131因泄压机构13疲劳而被破坏的风险。
在一些实施例中,请参照图19和图20,图20为本申请一些实施例提供的壳体11(第一外表面11313设置凸起15)的局部放大图。第一壁部1131于刻痕槽14的边缘位置形成有凸出于第一外表面11313的凸起15。
凸出于第一外表面11313的凸起15与设置于第一外表面11313的刻痕槽14相对应。对于设置于第一外表面11313的刻痕槽14而言,刻痕槽14的槽侧面与第一外表面11313相交的位置即为刻痕槽14的边缘位置。对于凸出于第一外表面11313的凸起15而言,凸起15的延伸方向可以与刻痕槽14的延伸方向一致,凸起15与第一壁部1131可以一体成型,凸起15与第一壁部1131也可以分体设置并连接,比如,焊接。
作为示例,刻痕槽14可以冲压成型于第一外表面11313。在冲压成型刻痕槽14过程中,材料在刻痕槽14的外侧堆积,则可以对应形成凸出于第一外表面11313凸起15。
在本实施例中,凸出于第一外表面11313的凸起15对第一壁部1131设置刻痕槽14的区域起到加强作用,进而加强泄压机构13,提高泄压机构13的抗疲劳强度,降低电池单体10在正常使用条件下第一壁部1131因泄压机构13疲劳而被破坏的风险。
在一些实施例中,请继续参照图15-图20,沿第一壁部1131的厚度方向,第一壁部1131的厚度为D,第一壁部1131设置刻痕槽14的区域的残留厚度为H1,H1/D≤0.7。
H1/D可以是0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7等中任意一者点值或者任意两者之间的范围值。
沿第一壁部1131的厚度方向,第一壁部1131具有相对的第一内表面11312和第一外表面11313。第一内表面11312与第一外表面11313之间的最小距离即为第一壁部1131的厚度D。作为示例,第一内表面11312与第一外表面11313平行设置,第一内表面11312与第一外表面11313之间的距离即为第一壁部1131的厚度D。
泄压机构13的厚度即为第一壁部1131设置刻痕槽14的区域的残留厚度H1。在图15和图18示出的实施例中,刻痕槽14设置于第一内表面11312,刻痕槽14的槽底面与第一外表面11313之间的最小距离即为第一壁部1131设置刻痕槽14的区域的残留厚度为H1。在图16和图20示出的实施例中,刻痕槽14设置于第一外表面11313,刻痕槽14的槽底面与第一内表面11312之间的最小距离即为第一壁部1131设置刻痕槽14的区域的残留厚度为H1。在图17和图19示出的实施例中,第一外表面11313和第一内表面11312均设置有刻痕槽14,且设置于第一外表面11313的刻痕槽14和设置于第一内表面11312的刻痕槽14相对设置,设置于第一外表面11313的刻痕槽14的槽底面和设置于第一内表面11312的刻痕槽14的槽底面之间的最小距离即为第一壁部1131设置刻痕槽14的区域的残留厚度为H1。
发明人进行了多组实验,不同组中的电池单体10中的第一壁部1131设置刻痕槽14的区域的残留厚度(泄压机构13的厚度)不同,测得各组电池单体10在正常使用条件下薄弱区的开裂率和电池单体10在热失控时的爆炸率,测试结果如下表一。
(1)测量电池单体10在正常使用条件下的泄压机构13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在循环过程中泄压机构13开裂。其中,泄压机构13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%。统计泄压机构13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
序号 | H1(mm) | D(mm) | H1/D | 开裂率 | 爆炸率 |
1 | 0.02 | 0.2 | 0.1 | 0.5 | 0 |
2 | 0.05 | 0.2 | 0.25 | 0.003 | 0 |
3 | 0.08 | 0.2 | 0.4 | 0 | 0 |
4 | 0.1 | 0.2 | 0.5 | 0 | 0.003 |
5 | 0.12 | 0.2 | 0.6 | 0 | 0.01 |
6 | 0.14 | 0.2 | 0.7 | 0 | 0.05 |
7 | 0.16 | 0.2 | 0.8 | 0 | 0.2 |
由表一可知,当H1/D>0.7时,电池单体10的起爆压力过高,泄压机构13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。因此,H1/D≤0.7,能够有效提高电池单体10泄压及时性,降低电池单体10热失控发生爆炸的风险。
在一些实施例中,H1≥0.05mm。
H1可以是0.05mm、0.08mm、0.1mm、0.12mm、0.14mm、0.15mm、0.16mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm等中任意一者点值或者任意两者之间的范围值。
由表一可知,当H1<0.05mm时,在电池单体10正常使用条件下,第一壁部1131在设置刻痕槽14的区域(泄压机构13)因过薄而应力过大,泄压机构13容易因疲劳、蠕变导致寿命减短,造成泄压机构13提前被破坏,电池单体10在正常使用条件下的泄压机构13的开裂率较高,影响电池单体10的使用寿命。因此,H1≥0.05mm,降低泄压机构13在电池单体10正常使用条件下被破坏的风险,提高电池单体10的使用寿命。
在一些实施例中,D≤0.6mm。
D可以是0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm等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,D≤0.6mm,使得第一壁部1131较薄,在壳体11的外形尺寸一定的情况下,能够增大壳体11的内部空间,有利于提升电池单体10的能量密度。
在一些实施例中,请参照图21,图21为本申请一些实施例提供的第一壁部1131(泄压槽为V形)的结构示意图。刻痕槽14包括第一槽段141和第二槽段142,第一槽段141与第二槽段142相交。
第一槽段141和第二槽段142可以是直线形槽,也可以是非直线形槽,比如,圆弧形槽。以第一槽段141和第二槽段142均为直线形槽为例,第一槽段141和第二槽段142均沿直线轨迹延伸,第一槽段141和第二槽段142可以呈锐角、直角或钝角设置。第一槽段141和第二槽段142可以交叉设置,比如,第一槽段141和第二槽段142的相交位置位于第一槽段141的中点位置和第二槽段142的中点位置。作为示例,如图21所示,也可以是第一槽段141和第二槽段142的相交位置位于第一槽段141的一端和第二槽段142的一端,第一槽段141和第二槽段142构成V形结构,使得刻痕槽14为V形槽。刻痕槽14限定出泄压区144,第一槽段141和第二槽段142位于泄压区144的边缘。电池单体10热失控时,壳体11能够沿着第一槽段141和第二槽段142裂开,壳体11由泄压区144能够向外翻转打开,实现壳体11大面积泄压。图21中示出的三角形阴影区域为泄压区144。
第一槽段141与第二槽段142的相交位置应力更为集中,使得壳体11在第一槽段141与第二槽段142的相交位置更容易被破坏,提高壳体11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,刻痕槽14的深度可以适当减小,使得壳体11在设置刻痕槽14的区域的残留厚度增大,提高壳体11在设置刻痕槽14的区域的抗疲劳强度。
在一些实施例中,请参照图22和图23,图22为本申请一些实施例提供的第一壁部1131(泄压槽为U形)的结构示意图;图23为本申请一些实施例提供的第一壁部1131(泄压槽为H形)的结构示意图。刻痕槽14还包括第三槽段143,第一槽段141与第三槽段143相对设置,第三槽段143与第二槽段142相交。
第一槽段141、第二槽段142和第三槽段143均可以是直线形槽,也可以是非直线形槽,比如,圆弧形槽。以第一槽段141、第二槽段142和第三槽段143均直线形槽为实施例,第一槽段141、第二槽段142和第三槽段143均沿直线轨迹延伸,第一槽段141与第三槽段143两者可以平行设置。第一槽段141和第三槽段143两者可以与第二槽段142垂直,两者也可以与第二槽段142不垂直。
在本实施例中,壳体11沿第一槽段141、第二槽段142和第三槽段143裂开后具有较大的泄压面积,实现大面积泄压。此外,第三槽段143与第二槽段142相交位置更为集中,壳体11在第二槽段142与第三槽段143的相交位置更容易被破坏,提高壳体11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。同样,在电池单体10的起爆压力一定的情况下,刻痕槽14的深度可以适当减小,使得壳体11在设置刻痕槽14的区域的残留厚度增大,提高壳体11在设置刻痕槽14的区域的抗疲劳强度。
在一些实施例中,请参照图22,第一槽段141、第二槽段142和第三槽段143依次连接。
第一槽段141、第二槽段142和第三槽段143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141、第二槽段142和第三槽段143依次连接形成U形结构。泄压槽限定出一个泄压区144,第一槽段141、第二槽段142和第三槽段143位于泄压区144的边缘。电池单体10热失控时,壳体11能够沿着第一槽段141、第二槽段142和第三槽段143裂开,壳体11由泄压区144能够向外翻转打开,实现壳体11大面积泄压。图22中示出的矩形阴影区域为泄压区144。
在本实施例中,第一槽段141、第二槽段142和第三槽段143依次连接,这种刻痕槽14的结构简单,易于成型。
在一些实施例中,第一槽段141与第二槽段142的相交于第一位置145,第一位置145偏离第一槽段141在延伸方向的两端。第三槽段143与第二槽段142的相交于第二位置155,第二位置155偏离第三槽段143在延伸方向的两端。
第一位置145为第一槽段141与第二槽段142相连的位置,第一位置145偏离第一槽段141在延伸方向的两端,也就是说,在第一槽段141的延伸方向上,第一位置145与第一槽段141的两端均存在距离。第二位置155为第三槽段143与第二槽段142相连的位置,第二位置155偏离第三槽段143在延伸方向的两端,也就是说,在第三槽段143的延伸方向,第二位置155与第三槽段143的两端均存在距离。
第一槽段141、第二槽段142和第三槽段143限定出两个泄压区144,两个泄压区144分别位于第二槽段142的两侧。图23中示出的两个矩形阴影区域均为泄压区144。
在泄压时,壳体11位于第二槽段142两侧的区域(泄压区144)能够在壳体11沿第一槽段141、第二槽段142和第三槽段143裂开后打开,可有效提高壳体11的泄压效率。
在一些实施例中,第一位置145位于第一槽段141在延伸方向的中点位置,第二位置155位于第三槽段143在延伸方向的中点位置。
作为示例,第一槽段141、第二槽段142和第三槽段143均为沿直线轨迹延伸的直线形槽,第一槽段141和第三槽段143平行设置,第一槽段141和第二槽段142垂直,第一槽段141和第三槽段143的长度相等。
在本实施例中,第一位置145和第二位置155分别位于第一槽段141和第三槽段143的中点位置,壳体11在第一位置145和第二位置155更容易被破坏,提高壳体11的泄压灵敏性,提高泄压及时性。
在一些实施例中,刻痕槽14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。作为示例,刻痕槽14限定出泄压区144,刻痕槽14位于泄压区144的边缘。非封闭轨迹可以是圆弧形轨迹、U形轨迹等。若刻痕槽14沿圆弧轨迹延伸,刻痕槽14则为圆弧形;若刻痕槽14沿U形轨迹延伸,刻痕槽14则为U形槽。
在泄压过程中,由刻痕槽14限定出的区域(泄压区144)可以以翻转的方式打开,该区域打开后最终与壳体11的其他部分相连,降低打开部分发生飞溅的风险。
在一些实施例中,请参照图24,图24为本申请一些实施例提供的第一壁部1131(泄压槽为圆弧形槽)的结构示意图。刻痕槽14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。刻痕槽14限定出的泄压区144,刻痕槽14位于泄压区144的边缘。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°。图24中示出的半圆形阴影区域为泄压区144。
圆弧形槽结构简单,易于成型。在泄压过程中,壳体11能够沿着圆弧形槽快速裂开,以使由圆弧形槽限定的区域(泄压区144)快速打开。
在一些实施例中,刻痕槽14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。刻痕槽14限定出的泄压区144,刻痕槽14位于泄压区144的边缘。
在泄压过程中,壳体11能够沿刻痕槽14裂开,使得刻痕槽14限定出的区域(泄压区144)可以以脱离的方式打开,增大壳体11的泄压面积,提高壳体11的泄压速率。
在一些实施例中,图25为本申请一些实施例提供的第一壁部1131(泄压槽为环形槽)的结构示意图,刻痕槽14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,刻痕槽14大致呈矩形环槽。刻痕槽14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,壳体11能够沿着环形槽快速裂开,以使由环形槽限定的区域快速打开。
需要说明的是,在上述由刻痕槽14限定出泄压区144的各实施例中,可以在泄压区144设置加强筋1411,通过加强筋1411对泄压区144进行加强,提高泄压区144的抗变形能力,降低因电池单体10内部压力变化造成泄压区144变形,而导致壳体11在刻痕槽14的位置被破坏的风险,提高电池单体10的使用寿命。
请参照图26,图26为本申请又一些实施例提供的第一壁部1131(泄压槽为环形槽)的结构示意图。以泄压槽为环形槽为例,由泄压区144限定出的泄压区144可以设置加强筋1411,加强筋1411可以设置于第一壁部1131的第一内表面11312(图26未示出)和/或第一外表面11313(图26未示出)。加强筋1411可以是直线形、圆弧形、U形、C形、H形、环形等。
作为示例,如图26所示,加强筋1411包括两个圆弧筋,两个圆弧筋的开口背对设置,两个圆弧筋的中间区域连接在一起。这种结构的加强筋1411对泄压区144能够起到更好的加强效果,提高泄压区144的抗变形能力。
在一些实施例中,请参照图27,图27为本申请又一些实施例提供的壳体11的结构示意图。壳体11两端的开口沿第一方向X相对设置,多个壁部113包括第一壁部1131,第一壁部1131设置有多个泄压机构13,多个泄压机构13沿第一方向X排布。
第一壁部1131可以是壳体11的多个壁部113中的任意一个壁部113,泄压机构13位于该壁部113。板材的两个端部112的连接位置114可以位于第一壁部1131,也可以位于壳体11的其他壁部113。作为示例,在图27示出的实施例中,连接位置114位于与第一壁部1131相对的第二壁部1132。
第一壁部1131上的泄压机构13可以是两个、三个、四个、五个或者更多,相邻的两个泄压机构13间隔设置。泄压机构13与第一壁部1131可以分体设置,也可以一体成型。作为示例,在图27示出的实施例中,泄压机构13与第一壁部1131一体成型。
在电池单体10热失控时,能够通过第一壁部1131上的多个泄压机构13泄压,提高泄压及时性,提高电池单体10的可靠性。在第一壁部1131上的一部分泄压机构13被遮挡或失效时,可以通过第一壁部1131上的另一部分的泄压机构13进行泄压,提高电池单体10的可靠性。
在一些实施例中,请继续参照图27,第一壁部1131设置两个泄压机构13。这样,使得壳体11具有良好的泄压能力的情况下,降低了壳体11的生产成本。
在一些实施例中,请参照图28,图28为图27所示的壳体11的M向视图。两个泄压机构13分别为第一泄压机构131和第二泄压机构132。沿第一方向X,壳体11具有相对的第一开口端115和第二开口端116,第一泄压机构131较第二泄压机构132更靠近第一开口端115,第一泄压机构131与第二泄压机构132的间距为K1,第一泄压机构131与第一开口端115的间距为K2,第二泄压机构132与第二开口端116的间距为K3,K2<K1,K3<K1。
第一开口端115为壳体11沿第一方向X的一个开口所在的一端;第二开口端116的壳体11沿第一方向X的另一个开口所在的一端。第一开口端115与第二开口端116之间的距离为壳体11的长度。
沿第一方向X,第一泄压机构131面向第二泄压机构132的一端与第二泄压机构132面向第一泄压机构131的一端之间的距离即为第一泄压机构131与第二泄压机构132的间距K1。沿第一方向X,第一泄压机构131背离第二泄压机构132的一端与第一开口端115的距离即为第一泄压机构131与第一开口端115的间距K2。沿第一方向X,第二泄压机构132背离第一泄压机构131的一端与第二开口端116的距离即为第二泄压机构132与第二开口端116的间距K3。
其中,K1与K2可以相等,也可以不等。
在电池单体10热失控时,电池单体10内部的排放物更容易积留在靠近壳体11的两端的区域,由于K2<K1,且K2<K1,使得第一泄压机构131靠近于第一开口端115,第二泄压机构132靠近于第二开口端116,使得电池单体10内部的排放物能够更容易通过第一泄压机构131和第二泄压机构132排出,提高泄压及时性。
在一些实施例中,K2/K1≤0.5;和/或,K3/K1≤0.5。
K2/K1可以是0.1、0.2、0.3、0.4、0.5等中任意一者点值或者任意两者之间的范围值。K3/K1可以是0.1、0.2、0.3、0.4、0.5等中任意一者点值或者任意两者之间的范围值。
K2/K1≤0.5,使得第一泄压机构131更靠近于第一开口端115,便于电池单体10热失控时内部的排放物通过第一泄压机构131排出。K3/K1≤0.5,能够使得第二泄压机构132更靠近于第二开口端116,便于电池单体10热失控时内部的排放物通过第二泄压机构132排出。
在一些实施例中,板材首尾两端的端面彼此连接。
以板材在成型成壳体11前为矩形板为例,板材首尾两端的端面可以是板材在长度方向上相对的两个端面。板材首尾的两端的端面彼此连接形成的壳体11可以是多种形状,比如、圆柱体、棱柱体等。
如图27所示,在与第一壁部1131相对设置的第二壁部1132包括第一连接壁11321和第二连接壁11322的实施例中,第一连接壁11321的第一端面1121(图27未示出)和第二连接壁11322的第二端面1122(图27未示出)分别为板材首尾两端的端面。
在本实施例中,板材首尾两端的端面彼此连接,一方面,板材的两个端部112连接后没有重叠的部分,节约材料,降低生产成本;另一方面,壳体11两端的端面彼此连接,使得壳体11更为平整,能够增大壳体11的内部空间,有利于提升电池单体10的能量密度。
在一些实施例中,板材的两个端部112焊接连接。
在与第一壁部1131相对设置的第二壁部1132包括第一连接壁11321和第二连接壁11322的实施例中,第一连接壁11321和第二连接壁11322分别为板材的两个端部112。
在本实施例中,板材的两个端部112焊接连接,使得两个端部112具有很好的连接强度,两个端部112连接后更加牢固。
在一些实施例中,壳体11包括多个壁部113,多个壁部113围合形成容纳空间111;板材的两个端部112的连接位置114位于一个壁部。
以壳体11包括四个壁部113为例,四个壁部113构成长方体壳体,板材的两个端部112的连接位置114可以位于四个壁部113中的任意一个壁部113。作为示例,如图27所示,两个端部112的连接位置114位于第一壁部1131。
在本实施例中,板材的两个端部112的连接位置114位于一个壁部,这样能够降低两个端部112的连接难度,提高连接位置114的连接强度。
在一些实施例中,请参照图29,图29为图27所示的壳体11的N处的局部放大图。壳体11的壁厚为L,L≤0.6mm。
L可以是0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm等中任意一者点值或者任意两者之间的范围值。
可以理解的是,在壳体11由多个壁部113围合而成的实施例中,壳体11中的每个壁部113的厚度均不大于0.6mm。以壳体11由第一壁部1131、第二壁部1132、第三壁部1133和第四壁部1134围合而成为例,第一壁部1131的厚度、第二壁部1132的厚度、第三壁部1133的厚度以及第四壁部1134的厚度均不大于0.6mm。
在本实施例中,L≤0.6mm,由板材弯折成型的壳体11为薄壁壳体,有利于实现电池单体10的轻量化,在壳体11的外形尺寸一定的情况下,薄壁壳体具有更大的内部空间,薄壁壳体能够为电极组件2提供更大的容纳空间111,有利于提高电池单体10的能量密度。
在一些实施例中,壳体11为长方体壳体。适用于长方体电池单体10,能够满足电池单体10的大容量要求。
在一些实施例中,请参照图30,图30为本申请再一些实施例提供的壳体11的结构示意图。壳体11两端的开口沿壳体11的长度方向相对设置,壳体11的长度为a,壳体11的宽度为b,壳体11的高度为c,b≤c≤a/1.5。
可以理解的是,a/c≥1.5,a/c可以是1.5、2、3、4、5等中任意一者点值或者任意两者之间的范围值。可以是b<c,也可以是b=c。在图30示出的实施例中,b<c。
以壳体11由第一壁部1131、第二壁部1132、第三壁部1133和第四壁部1134围合而成为例,壳体11两端的开口沿第一方向X相对设置,第一壁部1131与第二壁部1132沿第二方向Y相对设置,第三壁部1133与第四壁部1134沿第三方向Z相对设置,壳体11中相邻的两个壁部113之间垂直。其中,可以是第一方向X为壳体11的长度方向,可以是第二方向Y为壳体11的高度方向,可以是第三方向Z为壳体11的宽度方向。
在本实施例中,壳体11为长条状,有利于提升电池单体10的能量密度。此外,由于长条状壳体由板材弯折成型,相较于传统的冲压或拉伸成型的成型难度更低,更容易形成薄壁长条状壳体。
在一些实施例中,壳体11两端的开口沿壳体11的长度方向相对设置,壳体11的长度为a,a≥150mm。
a可以是150mm、180mm、200mm、240mm、260mm、280mm、300mm、350mm、400mm、450mm、500mm等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,a≥150mm壳体11的长度较长,有利于提升电池单体10的能量密度。
在一些实施例中,a≥300mm。
a可以是300mm、350mm、400mm、450mm、500mm、550mm、600mm、650mm、700mm、750mm、800mm、850mm、900mm、950mm、1000mm等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,a≥300mm,进一步提升电池单体10的能量密度。
在一些实施例中,壳体11的材质包括铝合金。铝合金的壳体11重量轻,具有良好的延展性,易于成型。
请参照图31和图32,图31为本申请一些实施例提供的电池单体10的主视图;图32为图31所示的电池单体10的P-P剖视图。本申请实施例提供一种电池单体10,包括电极组件2、端盖12和上述任意一个实施例提供的壳体11。电极组件2容纳于容纳空间111内。端盖12与开口一一对应,端盖12封闭开口。
在一些实施例中,请参照图33,图33为图32所示的电池单体10在Q处的局部放大图。壳体11包括第一壁部1131,第一壁部1131设置有泄压机构13。电池单体10还包括支撑件6,支撑件6设置于第一壁部1131和电极组件2之间,支撑件6被配置为支撑电极组件2。
第一壁部1131可以是壳体11中的多个壁部113中位于底部的一个壁部113,泄压机构13位于第一壁部1131。第一壁部1131的厚度方向为壳体11的重力方向,第一壁部1131的厚度方向为第二方向Y。在电池单体10中,当电池单体10放置于其他部件(如,电池100中的箱体20)时,其他部件位于电池单体10的底部,壳体11中的第一壁部1131与其他部件接触。
泄压机构13与第一壁部1131可以分体设置,也可以一体成型。作为示例,在图33示出的实施例中,泄压机构13与第一壁部1131一体成型。
支撑件6为设置于电极组件2与第一壁部1131之间并支撑电极组件2的部件,支撑件6用于承担电极组件2的重力。支撑件6可以是设置于电极组件2与第一壁部1131之间的板状结构。支撑件6位于第一壁部1131面向电极组件2的一侧,电极组件2的重力可以通过支撑件6传递给第一壁部1131。
支撑件6可以直接支撑电极组件2,即支撑件6位于电极组件2的底部,并与电极组件2直接接触;支撑件6也可以间接支撑电极组件2,即支撑件6位于电极组件2的底部,支撑件6与电极组件2之间设置有其他部件。
作为示例,电池单体10还包括第一绝缘件4,第一绝缘件4包覆于电极组件2的周围,第一绝缘件4用于绝缘隔离电极组件2和壳体11。第一绝缘件4部分位于电极组件2与支撑件6之间,支撑件6通过第一绝缘件4间接支撑电极组件2。
在本实施例中,支撑件6能够承担电极组件2的重力,并能够分隔第一壁部1131和电极组件2,降低电极组件2对泄压机构13的影响,提高泄压机构13的寿命。
在一些实施例中,请参照图34,图34为图33所示的电池单体10在S处的局部放大图。支撑件6面向第一壁部1131的一侧设置有避让槽61,沿第一壁部1131的厚度方向,泄压机构13的投影位于避让槽61内。
沿第一壁部1131的厚度方向,避让槽61设置于支撑件6面向第一壁部1131的表面,避让槽61可以是圆形槽、椭圆形槽、矩形槽等。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,矩形槽是指横截面为矩形的槽,该横截面垂直于第一壁部1131的厚度方向。
在本实施例中,支撑件6避让槽61的设置,降低支撑件6直接作用于泄压机构13的风险,提高泄压机构13的寿命。
在一些实施例中,请继续参照图34,支撑件6面向第一壁部1131的一侧设置有避让槽61。第一壁部1131具有面向电极组件2的第一内表面11312,第一内表面11312设置有刻痕槽14,第一壁部1131在设置刻痕槽14的区域对应形成泄压机构13,第一壁部1131于设置于第一内表面11312的刻痕槽14的边缘位置形成有凸出于第一内表面11312的凸起15。其中,避让槽61被配置为容纳凸起15的至少一部分。
在本实施例中,通过在第一壁部1131上设置刻痕槽14的方式形成一体式泄压机构13。作为示例,刻痕槽14可以冲压成型于第一内表面11312。在冲压成型刻痕槽14过程中,材料在刻痕槽14的外侧堆积,则可以对应形成凸出于第一内表面11312凸起15。
凸出于第一内表面11312的凸起15可以部分位于避让槽61内,也可以完全位于避让槽61内。
在本实施例中,凸起15的至少一部分容纳于避让槽61内,使得第一壁部1131与支撑件6更加紧凑,为电极组件2腾出更多地空间,以提高电池单体10的能量密度。
在一些实施例中,请继续参照图34,沿第一壁部1131的厚度方向,凸起15的高度为H2,避让槽61的深度为H3,H2≤H3。
可以是H2=H3,也可以是H2<H3。沿第一壁部1131的厚度方向,凸起15具有背离第一内表面11312的第二内表面151,若H2=H3,第二内表面151与避让槽61的槽底面刚好接触;若H2<H3,第二内表面151与避让槽61的槽底面间隙设置。
在本实施例中,H2≤H3,使得凸起15能够完全容纳于避让槽61内,一方面,增大支撑件6与第一壁部1131的接触面积,提高支撑件6在壳体11内的稳定性;另一方面,凸起15很难受到支撑件6的作用力,降低支撑件6向凸起15施加作用力而造成泄压机构13寿命降低的风险。
在一些实施例中,请继续参照图35,图35为本申请另一些实施例提供的电池单体10的局部放大图。第一壁部1131还具有背离电极组件2的第一外表面11313,沿第一壁部1131的厚度方向,第一内表面11312与第一外表面11313相对设置,第一外表面11313设置有刻痕槽14,设置于第一外表面11313的刻痕槽14与设置于第一内表面11312的刻痕槽14相对设置,第一壁部1131于设置于第一外表面11313的刻痕槽14的边缘位置形成有凸出于第一外表面11313的凸起15。
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。
本申请实施例提供一种壳体11,壳体11由板材弯折成型,板材首尾两端的端面焊接连接,以围合形成相对的两端具有开口的容纳空间111,容纳空间111用于容纳电池单体10的电极组件2。
壳体11为长方体壳体,壳体11包括第一壁部1131、第二壁部1132、第三壁部1133和第四壁部1134,第一壁部1131与第二壁部1132相对设置,第三壁部1133与第四壁部1134相对设置。壳体11设置有泄压机构13,泄压机构13与第一壁部1131一体成型,第一壁部1131设置有刻痕槽14,第一壁部1131在设置刻痕槽14的区域对应形成泄压机构13。第一壁部1131具有面向壳体11内部的第一内表面11312,第一壁部1131于刻痕槽14的边缘位置形成有凸出于第一内表面11312的凸起15。沿第一壁部1131的厚度方向,第一壁部1131的厚度为D,第一壁部1131设置刻痕槽14的区域的残留厚度为H1,H1/D≤0.7,H1≥0.05mm,D≤0.6mm。板材首尾两端的端面的连接位置114位于第二壁部1132,第三壁部1133与第四壁部1134的最大间距为A,第一壁部1131与第二壁部1132的最小间距为B,A<B。壳体11两端的开口沿壳体11的长度方向相对设置,壳体11的长度为a,壳体11的宽度为b,壳体11的高度为c,b<c≤a/1.5,a≥150mm。
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)
1.一种壳体,用于电池单体,其特征在于,所述壳体由板材弯折成型,所述板材的首尾两个端部彼此连接,以围合形成相对的两端具有开口的容纳空间,所述容纳空间用于容纳所述电池单体的电极组件。
2.如权利要求1所述的壳体,其特征在于,所述壳体包括多个壁部,多个所述壁部围合形成所述容纳空间;
所述壳体设置有泄压机构,两个所述端部的连接位置和所述泄压机构位于不同的两个所述壁部。
3.如权利要求2所述的壳体,其特征在于,所述多个壁部包括相对设置的第一壁部和第二壁部,所述泄压机构位于所述第一壁部,所述连接位置位于所述第二壁部。
4.如权利要求3所述的壳体,其特征在于,所述第二壁部包括与所述第一壁部相对设置的第一连接壁和第二连接壁,所述第一连接壁和所述第二连接壁分别形成所述两个端部。
5.如权利要求4所述的壳体,其特征在于,所述第一连接壁具有第一端面,所述第二连接壁具有第二端面,所述第一端面和所述第二端面分别为所述板材首尾两端的端面,所述第一端面与所述第二端面连接。
6.如权利要求4所述的壳体,其特征在于,沿所述第一壁部的厚度方向,所述第一连接壁与所述第二连接壁至少部分层叠设置并彼此连接。
7.如权利要求4所述的壳体,其特征在于,所述壳体还包括相对设置的第三壁部和第四壁部,所述第三壁部连接所述第一壁部和所述第一连接壁,所述第四壁部连接所述第一壁部和所述第二连接壁。
8.如权利要求7所述的壳体,其特征在于,所述第三壁部与所述第四壁部的最大间距为A,所述第一壁部与所述第二壁部的最小间距为B,A<B。
9.如权利要求2所述的壳体,其特征在于,所述多个壁部包括第一壁部,所述泄压机构与所述壳体分体设置,所述泄压机构安装于所述第一壁部。
10.如权利要求2所述的壳体,其特征在于,所述多个壁部包括第一壁部,所述泄压机构与所述第一壁部一体成型。
11.如权利要求10所述的壳体,其特征在于,所述第一壁部设置有刻痕槽,所述第一壁部在设置所述刻痕槽的区域对应形成所述泄压机构。
12.如权利要求11所述的壳体,其特征在于,所述第一壁部具有面向所述壳体的内部的第一内表面,所述刻痕槽设置于所述第一内表面。
13.如权利要求11所述的壳体,其特征在于,所述第一壁部具有背离所述壳体的内部的第一外表面,所述刻痕槽设置于所述第一外表面。
14.如权利要求11所述的壳体,其特征在于,所述第一壁部具有面向所述壳体的内部的第一内表面和背离所述壳体的内部的第一外表面,所述第一内表面和所述第一外表面均设置有所述刻痕槽。
15.如权利要求14所述的壳体,其特征在于,设置于所述第一外表面的所述刻痕槽与设置于所述第一内表面的所述刻痕槽相对设置。
16.如权利要求13所述的壳体,其特征在于,所述第一壁部于所述刻痕槽的边缘位置形成有凸出于所述第一外表面的凸起。
17.如权利要求12所述的壳体,其特征在于,所述第一壁部于所述刻痕槽的边缘位置形成有凸出于所述第一内表面的凸起。
18.如权利要求11所述的壳体,其特征在于,沿所述第一壁部的厚度方向,所述第一壁部的厚度为D,所述第一壁部设置所述刻痕槽的区域的残留厚度为H1,H1/D≤0.7。
19.如权利要求18所述的壳体,其特征在于,H1≥0.05mm。
20.如权利要求18所述的壳体,其特征在于,D≤0.6mm。
21.如权利要求11所述的壳体,其特征在于,所述刻痕槽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。
22.如权利要求21所述的壳体,其特征在于,所述刻痕槽还包括第三槽段,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。
23.如权利要求22所述的壳体,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所述的壳体,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所述的壳体,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11所述的壳体,其特征在于,所述刻痕槽为沿非封闭轨迹延伸的槽。
27.如权利要求26所述的壳体,其特征在于,所述刻痕槽为圆弧形槽。
28.如权利要求11所述的壳体,其特征在于,所述刻痕槽为沿封闭轨迹延伸的槽。
29.如权利要求28所述的壳体,其特征在于,所述刻痕槽为环形槽。
30.如权利要求2所述的壳体,其特征在于,所述壳体两端的所述开口沿第一方向相对设置,所述多个壁部包括第一壁部,所述第一壁部设置有多个所述泄压机构,多个所述泄压机构沿所述第一方向排布。
31.如权利要求30所述的壳体,其特征在于,所述第一壁部设置两个所述泄压机构。
32.如权利要求31所述的壳体,其特征在于,两个所述泄压机构分别为第一泄压机构和第二泄压机构;
沿所述第一方向,所述壳体具有相对的第一开口端和第二开口端,所述第一泄压机构较所述第二泄压机构更靠近所述第一开口端,所述第一泄压机构与所述第二泄压机构的间距为K1,所述第一泄压机构与所述第一开口端的间距为K2,所述第二泄压机构与所述第二开口端的间距为K3,K2<K1,K3<K1。
33.如权利要求1所述的壳体,其特征在于,所述板材首尾两端的端面彼此连接。
34.如权利要求1-33中任一项所述的壳体,其特征在于,两个所述端部焊接连接。
35.如权利要求1-33中任一项所述的壳体,其特征在于,所述壳体包括多个壁部,多个所述壁部围合形成所述容纳空间;
两个所述端部的连接位置位于一个所述壁部。
36.如权利要求1-33中任一项所述的壳体,其特征在于,所述壳体的壁厚为L,L≤0.6mm。
37.如权利要求1-33中任一项所述的壳体,其特征在于,所述壳体为长方体壳体。
38.如权利要求37所述的壳体,其特征在于,所述壳体两端的所述开口沿所述壳体的长度方向相对设置,所述壳体的长度为a,所述壳体的宽度为b,所述壳体的高度为c,b≤c≤a/1.5。
39.如权利要求1-33中任一项所述的壳体,其特征在于,所述壳体两端的所述开口沿所述壳体的长度方向相对设置,所述壳体的长度为a,a≥150mm。
40.如权利要求39所述的壳体,其特征在于,a≥300mm。
41.如权利要求1-33中任一项所述的壳体,其特征在于,所述壳体的材质包括铝合金。
42.一种电池单体,其特征在于,包括:
如权利要求1-41中任一项所述的壳体;
电极组件,容纳于所述容纳空间内;
端盖,与所述开口一一对应,所述端盖封闭所述开口。
43.如权利要求42所述的电池单体,其特征在于,所述壳体包括第一壁部,所述第一壁部设置有泄压机构;
所述电池单体还包括支撑件,所述支撑件设置于所述第一壁部和所述电极组件之间,所述支撑件被配置为支撑所述电极组件。
44.如权利要求43所述的电池单体,其特征在于,所述支撑件面向所述第一壁部的一侧设置有避让槽,沿所述第一壁部的厚度方向,所述泄压机构的投影位于所述避让槽内。
45.如权利要求43所述的电池单体,其特征在于,所述支撑件面向所述第一壁部的一侧设置有避让槽;
所述第一壁部具有面向所述电极组件的第一内表面,所述第一内表面设置有刻痕槽,所述第一壁部在设置所述刻痕槽的区域对应形成所述泄压机构,所述第一壁部于所述刻痕槽的边缘位置形成有凸出于所述第一内表面的凸起;
其中,所述避让槽被配置为容纳所述凸起的至少一部分。
46.如权利要求45所述的电池单体,其特征在于,沿所述第一壁部的厚度方向,所述凸起的高度为H2,所述避让槽的深度为H3,H2≤H3。
47.一种电池,其特征在于,包括如权利要求42-46中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42-46中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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