CN220895733U - 电池单体、电池、用电设备及储能装置 - Google Patents

电池单体、电池、用电设备及储能装置 Download PDF

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Abstract

本申请实施例提供一种电池单体、电池、用电设备及储能装置。电池单体包括外壳,外壳包括壳体。壳体包括第一壁、第二壁和第三壁,第一壁和第二壁在第一方向上相对设置,第三壁包括沿第一方向依次分布的第一子壁和第二子壁,第一子壁和第二子壁分别连接在第一壁和第二壁在第二方向上的同侧一端,第一方向和第二方向垂直。其中,第一子壁包括第一加厚部,第二子壁包括第二加厚部,第一加厚部的厚度大于第一壁的厚度,第二加厚部的厚度大于第二壁的厚度,第一加厚部和第二加厚部焊接。本申请实施例提供的技术方案能够提高电池单体的可靠性。

Description

电池单体、电池、用电设备及储能装置
技术领域
本申请涉及电池技术领域,具体而言,涉及一种电池单体、电池、用电设备及储能装置。
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。
电池的制造过程中,电池的可靠性是一个不可忽视的问题。因此,如何提高电池的可靠性,是电池技术中一个亟需解决的技术问题。
实用新型内容
本申请提供一种电池单体、电池、用电设备及储能装置,能够提高电池单体的可靠性。
本申请是通过下述技术方案实现的:
第一方面,本申请实施例提供一种电池单体,该电池单体包括外壳,外壳包括壳体。壳体包括第一壁、第二壁和第三壁,第一壁和第二壁在第一方向上相对设置,第三壁包括沿第一方向依次分布的第一子壁和第二子壁,第一子壁和第二子壁分别连接在第一壁和第二壁在第二方向上的同侧一端,第一方向和第二方向垂直。其中,第一子壁包括第一加厚部,第二子壁包括第二加厚部,第一加厚部的厚度大于第一壁的厚度,第二加厚部的厚度大于第二壁的厚度,第一加厚部和第二加厚部焊接。
根据本申请实施例的电池单体,第一子壁与第一壁连接,第一加厚部的厚度大于第一壁的厚度,相当于第一加厚部相对于第一壁进行加厚处理,使得第一子壁具有较高的强度;第二子壁与第二壁连接,第二加厚部的厚度大于第二壁的厚度,相当于第二加厚部相对于第二壁进行加厚处理,使得第二子壁具有较高的强度,能够降低壳体在第一子壁和第二子壁的焊接位置附近的区域开裂的风险,使得电池单体具有较高的使用寿命和可靠性。
根据本申请的一些实施例,沿第二方向,第一子壁和第二子壁不重叠。
在上述方案中,第一子壁和第二子壁在第三壁的厚度方向上不重叠,使得第一子壁和第二子壁连接后的结构在第三壁的厚度方向上的空间占用较低,降低壳体与其他部件干涉的风险。
根据本申请的一些实施例,第一子壁还包括第一本体部,第一本体部和第一加厚部相互连接,第一本体部和第一加厚部沿第一方向依次分布,第一本体部与第一壁连接,第一本体部的厚度大于或等于第一壁的厚度,第一加厚部的厚度大于第一本体部的厚度;第二子壁还包括第二本体部,第二本体部和第二加厚部相互连接,第二本体部和第二加厚部沿第一方向依次分布,第二本体部与第二壁连接,第二本体部的厚度大于或等于第二壁的厚度,第二加厚部的厚度大于第二本体部的厚度。
在上述方案中,第一本体部的厚度不小于第一壁的厚度,第一加厚部的厚度大于第一本体部的厚度,使得第一加厚部进行加厚处理,能够提高第一加厚部的强度,同时,第二本体部的厚度不小于第二壁的厚度,第二加厚部的厚度大于第二本体部的厚度,使得第二加厚部进行加厚处理,能够提高第二加厚部的强度,以便于第一加厚部与第二加厚部焊接后具有较高的强度。
根据本申请的一些实施例,沿第三方向,第一加厚部任意位置的厚度均大于第一本体部的厚度,第二加厚部任意位置的厚度均大于第二本体部的厚度,第一方向、第二方向和第三方向两两垂直。
在上述方案中,第一加厚部在第三方向上任意位置的厚度均较厚,使得第一加厚部具有较高的强度,同时,第二加厚部在第三方向上任意位置的厚度均较厚,使得第二加厚部具有较高的强度,从而使得壳体在第一子壁和第二子壁的焊接位置附近具有较高的强度。
根据本申请的一些实施例,第一加厚部的数量为多个,沿第三方向,多个第一加厚部间隔设置;第二加厚部的厚度为多个,沿第三方向,多个第二加厚部间隔设置。
在上述方案中,多个第一加厚部沿第三方向间隔设置,在增强第一加厚部的强度的情况下,第三壁的重量较轻,材料少,成本较低。多个第二加厚部沿第三方向间隔设置,在增强第二加厚部的强度的情况下,第三壁的重量较轻,材料少,成本较低。
根据本申请的一些实施例,沿第三方向,第一加厚部由第一子壁的一端延伸至另一端,第二加厚部由第二子壁的一端延伸至另一端。
在上述方案中,第一加厚部在第一子壁的第三方向上整体加厚,第二加厚部在第二子壁的第三方向上整体加厚,使得第一子壁与第二子壁的焊接位置附近区域具有较高的强度,降低第一子壁和第二子壁在焊接位置附近开裂的风险。
根据本申请的一些实施例,沿第一方向,第一加厚部的尺寸大于0,第一加厚部的尺寸小于或等于0.25倍的第三壁的尺寸;和/或沿第一方向,第二加厚部的尺寸大于0,第二加厚部的尺寸小于或等于0.25倍的第三壁的尺寸。
在上述方案中,第一加厚部在第一方向上的尺寸满足上述关系,一方面,当第一加厚部的尺寸大于0时,能够增强第一子壁的与第二子壁焊接位置附近区域的强度,另一方面,当第一加厚部的尺寸小于或等于0.25倍的第三壁的尺寸时,第一子壁的重量较轻,材料较少,成本较低。第二加厚部在第一方向上的尺寸满足上述关系,一方面,当第二加厚部的尺寸大于0时,能够增强第二子壁的与第一子壁焊接位置附近区域的强度,另一方面,当第二加厚部的尺寸小于或等于0.25倍的第三壁的尺寸时,第二子壁的重量较轻,材料较少,成本较低。
根据本申请的一些实施例,第一加厚部的厚度方向与第一子壁的厚度方向平行,第一加厚部的最大厚度与第一本体部的厚度之差大于或等于0.05mm,第一加厚部的最大厚度与第一本体部的厚度之差小于或等于第一本体部的厚度;和/或,第二加厚部的厚度方向与第二子壁的厚度方向平行,第二加厚部的最大厚度与第二本体部的厚度之差大于或等于0.05mm,第二加厚部的最大厚度与第二本体部的厚度之差小于或等于第二本体部的厚度。
在上述方案中,第一加厚部的最大厚度与第一本体部的厚度之差满足上述关系,一方面,当第一加厚部的最大厚度与第一本体部的厚度之差大于或等于0.05mm时,使得第一加厚部具有较强的强度,另一方面,当第一加厚部的最大厚度与第一本体部的厚度之差小于或等于第一本体部的厚度时,使得第一子壁的重量较轻,材料较少,第一加厚部在第三壁的厚度方向上占用的空间较少。第二加厚部的最大厚度与第二本体部的厚度之差满足上述关系,一方面,当第二加厚部的最大厚度与第二本体部的厚度之差大于或等于0.05mm时,使得第二加厚部具有较强的强度,另一方面,当第二加厚部的最大厚度与第二本体部的厚度之差小于或等于第二本体部的厚度时,使得第二子壁的重量较轻,材料较少,第二加厚部在第三壁的厚度方向上占用的空间较少。
根据本申请的一些实施例,第一加厚部的最大厚度大于或等于0.25mm,第一加厚部的最大厚度小于或等于2.4mm;和/或,第二加厚部的最大厚度大于或等于0.25mm,第二加厚部的最大厚度小于或等于2.4mm。
在上述方案中,第一加厚部的最大厚度满足上述关系,一方面,当第一加厚部的最大厚度大于或等于0.25mm时,使得第一加厚部具有较高的强度,另一方面,当第一加厚部的最大厚度小于或等于2.4mm时,第一加厚部在第三壁的厚度方向上占用的空间较少,降低第一加厚部与其他部件干涉的风险。第二加厚部的最大厚度满足上述关系,一方面,当第二加厚部的最大厚度大于或等于0.25mm时,使得第二加厚部具有较高的强度,另一方面,当第二加厚部的最大厚度小于或等于2.4mm时,第二加厚部在第三壁的厚度方向上占用的空间较少,降低第二加厚部与其他部件干涉的风险。
根据本申请的一些实施例,壳体还包括第四壁,第三壁和第四壁在第二方向上相对设置,第四壁的两端分别连接第一壁和第二壁,第一子壁、第一壁、第四壁、第二壁及第二子壁一体成型。
在上述方案中,第四壁和第三壁在第二方向上相对设置,第一壁、第四壁、第二壁及第三壁围成容纳腔,以容纳电极组件;第一子壁、第一壁、第四壁、第二壁及第二子壁一体成型,壳体的整体强度较高,加工制造难度较低。
根据本申请的一些实施例,第一壁的外表面的面积大于第三壁的外表面的面积且大于第四壁的外表面的面积,第二壁的外表面的面积大于第三壁的外表面的面积且大于第四壁的外表面的面积。
在上述方案中,第一壁和第二壁可以为壳体的大面,第一壁和第二壁可以为一体式结构,使得第一壁的整体强度和第二壁的整体强度均较高,第三壁可以为壳体的窄面,便于第一子壁和第二子壁的连接。
根据本申请的一些实施例,壳体具有沿第三方向相对的两个开口,外壳还包括两个端盖,两个端盖分别封闭两个开口,第三方向、第二方向及第一方向两两垂直。
在上述方案中,两个开口的设置,以便于电极组件与壳体的装配,同时,电极组件的正极极耳和负极极耳可以从第三方向的两端延伸出,以便于电池单体从第三方向的两端输出或输入电能。
第二方面,本申请实施例还提供了一种电池,其包括如上述任一实施例提供的电池单体。
第三方面,本申请实施例还提供了一种用电设备,其包括如上述任一实施例提供的电池单体或电池。
第四方面,本申请实施例还提供了一种储能装置,其包括如上述任一实施例提供的电池单体或电池。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
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分解示意图;
图3为本申请一些实施例提供的电池单体的分解示意图;
图4为本申请一些实施例提供的壳体的结构示意图;
图5为本申请一些实施例提供的第一壁的结构示意图;
图6为图5的A处局部放大图;
图7为本申请一些实施例提供的第一子壁和第二子壁的结构示意图;
图8为本申请一些实施例提供的多个第一加厚部和多个第二加厚部的结构示意图。
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-壳体;212-端盖;22-电极组件;23-电极端子;24-第一壁;25-第二壁;26-第三壁;261-第一子壁;261a-第一本体部;261b-第一加厚部;261c-第一过渡部;262-第二子壁;262a-第二本体部;262b-第二加厚部;262c-第二过渡部;27-第四壁;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、完整地描述,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做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,不是旨在于限定本申请;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。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
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。
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。
电池单体可以但不限于为锂离子电池、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。
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,可以采用表面镀银处理的铝、表面镀银处理的不锈钢、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。
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或复合集流体。例如,作为金属箔片,可以采用表面镀银处理的铝、表面镀银处理的不锈钢、不锈钢、铜、铝、镍、炭精电极、用碳、镍或钛等。
在一些实施例中,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。
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、铝壳或复合金属壳等。
在一些实施方式中,外壳包括端盖和壳体,壳体设有开口,端盖封闭开口以形成用于容纳电极组件和电解质等物质的密闭空间。壳体可设有一个或多个开口。端盖也可设置一个或者多个。
在一些实施方式中,外壳上设置有至少一个电极端子,电极端子与电极组件的极耳电连接。电极端子可以与极耳直接连接,也可以通过转接件与极耳间接连接。电极端子可以设置于端盖上,也可以设置在壳体上。
在一些实施方式中,外壳上设置有防爆阀。防爆阀用于泄放电池单体的内部压力。
作为示例,电池单体可以为棱柱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。
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,还需要考虑电池的可靠性。
在一些实施例中,电池单体包括外壳和电极组件,电极组件设置于外壳内。外壳包括壳体,壳体通常由两个断开的部位焊接呈一体,以围成用于容纳电极组件的空间。在壳体焊接时,由于焊接产生较高的温度,在焊接位置附近形成热影响区,壳体在热影响区的强度较低。在电池单体充放电过程中,或者,电极组件产气量较大时,又或者,电池单体发生热失控时,壳体受力膨胀,壳体在焊接位置附近的区域容易开裂,导致壳体损坏,使得电池单体的使用寿命和可靠性较低。
鉴于此,本申请实施例提供了一种技术方案,电池单体包括外壳,外壳包括壳体,壳体包括第一壁、第二壁和第三壁,第三壁包括沿第一方向依次分布的第一子壁和第二子壁,第一子壁和第二子壁分布连接在第一壁和第二壁在第二方向上的同侧一端。其中,第一子壁包括第一加厚部,第二子壁包括第二加厚部,第一加厚部的厚度大于第一壁的厚度,第二加厚部的厚度大于第二壁的厚度,第一加厚部和第二加厚部焊接,能够降低壳体在第一子壁和第二子壁的焊接位置附近的区域开裂的风险,使得电池单体具有较高的使用寿命和可靠性。
在这样的电池单体中,第一子壁的一端与第一壁连接,第一加厚部的厚度大于第一壁的厚度,第一加厚部相对于第一壁加厚处理,使得第一子壁具有较高的强度,第二子壁的一端与第二壁连接,第二加厚部的厚度大于第二壁的厚度,第二加厚部相对于第二壁加厚处理,使得第二子壁具有较高的强度,壳体在第一子壁和第二子壁的焊接位置附近的区域的强度较高,能够降低壳体在第一子壁和第二子壁的焊接位置附近的区域开裂的风险,提高电池单体的使用寿命和可靠性。
本申请实施例公开的电池单体或电池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或电池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1000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分解示意图。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分解示意图。如图3所示,电池单体20包括外壳21、电极组件22及其他功能性部件。外壳21包括壳体211和端盖212,壳体211具有开口,端盖212封闭开口,以将电池单体20的内部环境与外部环境隔绝。
壳体211是用于配合端盖212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211和端盖212可以是独立的部件。壳体211可以是多种形状和多种尺寸的。具体地,壳体211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211的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金等。
端盖212是指盖合于壳体211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212的形状可以与壳体211的形状相适应以配合壳体211。可选地,端盖212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212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,可靠性也可以有所提高。端盖212上可以设置有如电极端子23等的功能性部件。电极端子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212的材质也可以是多种的,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金等,本申请实施例对此不作特殊限制。在一些实施例中,在端盖212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211内的电连接部件与端盖212,以降低短路的风险。示例性的,绝缘结构可以是塑料、橡胶等。
电极组件22是电池单体20中发生电化学反应的部件。壳体211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。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。
请参照图3,并进一步参照图4,图4为本申请一些实施例提供的壳体的结构示意图,图5为本申请一些实施例提供的第一壁的结构示意图,图6为图5的A处局部放大图。
根据本申请的一些实施例,本申请实施例提供一种电池单体20,该电池单体20包括外壳21,外壳21包括壳体211。壳体211包括第一壁24、第二壁25和第三壁26,第一壁24和第二壁25在第一方向X上相对设置,第三壁26包括沿第一方向X依次分布的第一子壁261和第二子壁262,第一子壁261和第二子壁262分别连接在第一壁24和第二壁25在第二方向Y上的同侧一端,第一方向X和第二方向Y垂直。其中,第一子壁261包括第一加厚部261b,第二子壁262包括第二加厚部262b,第一加厚部261b的厚度大于第一壁24的厚度,第二加厚部262b的厚度大于第二壁25的厚度,第一加厚部261b和第二加厚部262b焊接。
第一壁24和第二壁25在第一方向X上相对设置,沿第一方向X观察,第一壁24和第二壁25完全重叠。第一壁24的厚度和第二壁25的厚度可以相同,也可以不同。可选地,第一壁24的厚度与第二壁25的厚度相同,便于加工制造。
第三壁26位于第一壁24和第二壁25之间,沿第二方向Y,第三壁26位于第一壁24和第二壁25的同一端。第二方向Y与第三壁26的厚度方向平行。
第一子壁261和第二子壁262在第一方向X上依次分布,沿第一方向X,第一子壁261的一端与第一壁24连接,第二子壁262的一端与第二壁25连接,第一子壁261的另一端与第二子壁262的另一端焊接。
在一些实施例中,第一加厚部261b可以仅设置于第一子壁261的靠近第二子壁262的一端,也即,第一子壁261的部分厚度可以大于第一壁24的厚度;第二加厚部262b可以仅设置于第二子壁262的靠近第一子壁261的一端,也即,第二子壁262的部分厚度可以大于第二壁25的厚度。或者,第一加厚部261b构成整个第一子壁261,也即,第一子壁261的任意位置的厚度均大于第一壁24的厚度;第二加厚部262b构成整个第二子壁262,也即,第二子壁262的任意位置的厚度均大于第二壁25的厚度。
根据本申请实施例的电池单体20,第一子壁261与第一壁24连接,第一加厚部261b的厚度大于第一壁24的厚度,相当于第一加厚部261b相对于第一壁24进行加厚处理,使得第一子壁261具有较高的强度;第二子壁262与第二壁25连接,第二加厚部262b的厚度大于第二壁25的厚度,相当于第二加厚部262b相对于第二壁25进行加厚处理,使得第二子壁262具有较高的强度,能够降低壳体211在第一子壁261和第二子壁262的焊接位置附近的区域开裂的风险,使得电池单体20具有较高的使用寿命和可靠性。
请参照图7,图7为本申请一些实施例提供的第一子壁和第二子壁的结构示意图。根据本申请的一些实施例,沿第二方向Y,第一子壁261和第二子壁262不重叠。
由于第二方向Y与第三壁26的厚度方向平行,第一子壁261和第二子壁262在第三壁26的厚度方向上不重叠,也即,第一子壁261和第二子壁262没有重叠部分,在第一子壁261和第二子壁262焊接之后,使得第一子壁261和第二子壁262的连接位置在第三壁26的厚度方向上占用较小的空间,降低壳体211与其他部件干涉的风险。
根据本申请的一些实施例,第一子壁261还包括第一本体部261a,第一本体部261a和第一加厚部261b相互连接,第一本体部261a和第一加厚部261b沿第一方向X依次分布,第一本体部261a与第一壁24连接,第一本体部261a的厚度大于或等于第一壁24的厚度,第一加厚部261b的厚度大于第一本体部261a的厚度;第二子壁262还包括第二本体部262a,第二本体部262a和第二加厚部262b相互连接,第二本体部262a和第二加厚部262b沿第一方向X依次分布,第二本体部262a与第二壁25连接,第二本体部262a的厚度大于或等于第二壁25的厚度,第二加厚部262b的厚度大于第二本体部262a的厚度。
第一本体部261a和第一加厚部261b沿第一方向X依次分布,在第一方向X上,第一本体部261a的一端与第一壁24连接,第一本体部261a的另一端与第一加厚部261b连接。第二本体部262a和第二加厚部262b沿第一方向X依次分布,在第一方向X上,第二本体部262a的一端与第二壁25连接,第二本体部262a的另一端与第二加厚部262b连接,第一加厚部261b与第二加厚部262b焊接。
在一些实施例中,第一本体部261a具有面向电池单体20内部的第一表面,第一加厚部261b凸出于第一表面。或者,第一本体部261a具有背离电池单体20内部的第二表面,第一加厚部261b凸出于第二表面。又或者,第一本体部261a具有面向电池单体20内部的第一表面和背离电池单体20内部的第二表面,第一加厚部261b凸出于第一表面和第二表面。
可选地,第一加厚部261b凸出于第一表面,第一加厚部261b与第二表面平齐,降低第一加厚部261b在电池单体20外侧与其他部件干涉的风险。
在一些实施例中,第二本体部262a具有面向电池单体20内部的第三表面,第二加厚部262b凸出于第三表面。或者,第二本体部262a具有背离电池单体20内部的第四表面,第二加厚部262b凸出于第四表面。又或者,第二本体部262a具有面向电池单体20内部的第三表面和背离电池单体20内部的第四表面,第二加厚部262b凸出于第三表面和第四表面。
可选地,第二加厚部262b凸出于第三表面,第二加厚部262b与第四表面平齐,降低第二加厚部262b在电池单体20外侧与其他部件干涉的风险。
第一本体部261a的厚度大于或等于第一壁24的厚度,第一加厚部261b的厚度大于第一本体部261a的厚度,使得第一子壁261具有较高的强度;第二本体部262a的厚度大于或等于第二壁25的厚度,第二加厚部262b的厚度大于第二本体部262a的厚度,使得第二子壁262具有较高的强度。
在一些实施例中,第一本体部261a的厚度与第二本体部262a的厚度可以相同,也可以不同。第一加厚部261b的厚度与第二加厚部262b的厚度可以相同,也可以不同。
在上述方案中,第一本体部261a的厚度不小于第一壁24的厚度,第一加厚部261b的厚度大于第一本体部261a的厚度,使得第一加厚部261b进行加厚处理,能够提高第一加厚部261b的强度,同时,第二本体部262a的厚度不小于第二壁25的厚度,第二加厚部262b的厚度大于第二本体部262a的厚度,使得第二加厚部262b进行加厚处理,能够提高第二加厚部262b的强度,以便于第一加厚部261b与第二加厚部262b焊接后具有较高的强度。
根据本申请的一些实施例,沿第三方向Z,第一加厚部261b任意位置的厚度均大于第一本体部261a的厚度,第二加厚部262b任意位置的厚度均大于第二本体部262a的厚度,第一方向X、第二方向Y和第三方向Z两两垂直。
沿第三方向Z,第一加厚部261b任意位置的厚度均大于第一本体部261a的厚度,使得第一加厚部261b在第三方向Z上的强度较高,便于加工制造。
沿第三方向Z,第二加厚部262b任意位置的厚度均大于第二本体部262a的厚度,使得第二加厚部262b在第三方向Z上的强度较高,便于加工制造。
在上述方案中,第一加厚部261b在第三方向Z上任意位置的厚度均较厚,使得第一加厚部261b具有较高的强度,同时,第二加厚部262b在第三方向Z上任意位置的厚度均较厚,使得第二加厚部262b具有较高的强度,从而使得壳体211在第一子壁261和第二子壁262的焊接位置附近具有较高的强度。
请参照图8,图8为本申请一些实施例提供的多个第一加厚部和多个第二加厚部的结构示意图。根据本申请的一些实施例,第一加厚部261b的数量为多个,沿第三方向Z,多个第一加厚部261b间隔设置;第二加厚部262b的厚度为多个,沿第三方向Z,多个第二加厚部262b间隔设置。
多个第一加厚部261b在第三方向Z上间隔设置,相邻的两个第一加厚部261b之间连接有第一过渡部261c,第一过渡部261c的厚度可以与第一本体部261a的厚度相同;或者,第一过渡部261c为变厚结构,第一过渡部261c的最大厚度可以大于第一本体部261a的厚度。
多个第二加厚部262b在第三方向Z上间隔设置,相邻的两个第二加厚部262b之间连接有第二过渡部262c,第二过渡部262c的厚度可以与第二本体部262a的厚度相同;或者,第一过渡部261c为变厚结构,第二过渡部262c的最大厚度可以大于第二本体部262a的厚度。
在上述方案中,多个第一加厚部261b沿第三方向Z间隔设置,在增强第一加厚部261b的强度的情况下,第三壁26的重量较轻,材料少,成本较低。多个第二加厚部262b沿第三方向Z间隔设置,在增强第二加厚部262b的强度的情况下,第三壁26的重量较轻,材料少,成本较低。
请参照图8,根据本申请的一些实施例,沿第三方向,第一加厚部261b的尺寸大于或等于0.1倍的第三壁26的尺寸,第一加厚部261b的尺寸小于或等于0.5倍的第三壁26的尺寸;和/或,沿第三方向Z,第二加厚部262b的尺寸大于或等于0.1倍的第三壁26的尺寸,第二加厚部262b的尺寸小于或等于0.5倍的第三壁26的尺寸。
沿第三方向Z,第三壁26的尺寸为L,第一加厚部261b的尺寸为L1,满足,0.1*L≤L1≤0.5*L;和/或沿第三方向Z,第三壁26的尺寸为L,第二加厚部262b的尺寸为L2,满足,0.1*L≤L2≤0.5*L。
在上述方案中,第一加厚部261b在第三方向Z上的尺寸满足上述关系(0.1*L≤L1≤0.5*L),一方面,当L1≥0.1*L时,能够增强第一加厚部261b的强度,另一方面,当L1≤0.5*L时,使得第一子壁261的重量较轻,材料较少,成本较低。第二加厚部262b在第三方向Z上的尺寸满足上述关系(0.1*L≤L2≤0.5*L),一方面,当L2≥0.1*L时,能够增强第二加厚部262b的强度,另一方面,当L2≤0.5*L时,使得第二子壁262的重量较轻,材料较少,成本较低。
可选地,L1可以为但不限于0.1*L、0.15*L、0.2*L、0.25*L、0.3*L、0.35*L、0.4*L、0.45*L、0.5*L等。
可选地,L2可以为但不限于0.1*L、0.15*L、0.2*L、0.25*L、0.3*L、0.35*L、0.4*L、0.45*L、0.5*L等。
根据本申请的一些实施例,0.2*L≤L1≤0.25*L,和/或,0.2*L≤L2≤0.25*L。
在上述方案中,相较于L1<0.2*L,当L1≥0.2*L时,进一步增强第一加厚部261b的强度;相较于L1>0.25*L,当L1≤0.25*L时,进一步使得第一子壁261的重量较轻,材料较少,成本较低。相较于L2<0.2*L,当L2≥0.2*L时,进一步增强第一加厚部261b的强度;相较于L2>0.25*L,当L2≤0.25*L时,进一步使得第一子壁261的重量较轻,材料较少,成本较低。
根据本申请的一些实施例,沿第三方向Z,第一加厚部261b由第一子壁261的一端延伸至另一端,第二加厚部262b由第二子壁262的一端延伸至另一端。
在上述方案中,第一加厚部261b在第一子壁261的第三方向Z上整体加厚,第二加厚部262b在第二子壁262的第三方向Z上整体加厚,使得第一子壁261与第二子壁262的焊接位置附近区域具有较高的强度,降低第一子壁261和第二子壁262在焊接位置附近开裂的风险。
请参照图7,根据本申请的一些实施例,沿第一方向X,第一加厚部261b的尺寸大于0,第一加厚部261b的尺寸小于或等于0.25倍的第三壁26的尺寸;和/或,沿第一方向X,第二加厚部262b的尺寸大于0,第二加厚部262b的尺寸小于或等于0.25倍的第三壁26的尺寸。
沿第一方向X,第三壁26的尺寸为W,第一加厚部261b的尺寸为W1,满足,0<W1≤0.25*W;和/或沿第一方向X,第三壁26的尺寸为W,第二加厚部262b的尺寸为W2,满足,0<W2≤0.25*W。
在上述方案中,第一加厚部261b在第一方向X上的尺寸满足上述关系(0<W1≤0.25*W),一方面,当第一加厚部261b的尺寸大于0时,能够增强第一子壁261的与第二子壁262的焊接位置附近区域的强度,另一方面,当第一加厚部261b的尺寸小于或等于0.25倍的第三壁26的尺寸时,第一子壁261的重量较轻,材料较少,成本较低。第二加厚部262b在第一方向X上的尺寸满足上述关系(0<W2≤0.25*W),一方面,当第二加厚部262b的尺寸大于0时,能够增强第二子壁262的与第一子壁261的焊接位置附近区域的强度,另一方面,当第二加厚部262b的尺寸小于或等于0.25倍的第三壁26的尺寸时,第二子壁262的重量较轻,材料较少,成本较低。
根据本申请的一些实施例,5mm≤W1≤10mm,和/或,5mm≤W2≤10mm。
可选地,W1可以为但不限于5mm、5.5mm、6mm、6.5mm、7mm、7.5mm、8mm、8.5mm、9mm、9.5mm、10mm等。
可选地,W2可以为但不限于5mm、5.5mm、6mm、6.5mm、7mm、7.5mm、8mm、8.5mm、9mm、9.5mm、10mm等。
在上述方案中,相较于W1<5mm,当W1≥5mm时,进一步增强第一子壁261的与第二子壁262的焊接位置附近区域的强度;相较于W1>10mm,当W1≤10mm时,进一步使得第一子壁261的重量较轻,材料较少,成本较低。相较于W2<5mm,当W2≥5mm时,进一步增强第二子壁262的与第一子壁261的焊接位置附近区域的强度;相较于W2>10mm,当W2≤10mm时,进一步使得第二子壁262的重量较轻,材料较少,成本较低。
请参照图7,根据本申请的一些实施例,第一加厚部261b的厚度方向与第一子壁261的厚度方向平行,第一加厚部261b的最大厚度与第一本体部261a的厚度之差大于或等于0.05mm,第一加厚部261b的最大厚度与第一本体部261a的厚度之差小于或等于第一本体部261a的厚度;和/或,第二加厚部262b的厚度方向与第二子壁262的厚度方向平行,第二加厚部262b的最大厚度与第二本体部262a的厚度之差大于或等于0.05mm,第二加厚部262b的最大厚度与第二本体部262a的厚度之差小于或等于第二本体部262a的厚度。
第一加厚部261b的最大厚度为H1,第一本体部261a的厚度为H2,满足,0.05mm≤H1-H2≤H2;和/或第二加厚部262b的最大厚度为H3,第二本体部262a的厚度为H4,满足,0.05mm≤H3-H4≤H4
在一些实施例中,H2>0.05mm,和/或,H4>0.05mm。
在上述方案中,第一加厚部261b的最大厚度与第一本体部261a的厚度之差满足上述关系(0.05mm≤H1-H2≤H2),一方面,当第一加厚部261b的最大厚度与第一本体部261a的厚度之差大于或等于0.05mm时,使得第一加厚部261b具有较强的强度,另一方面,当第一加厚部261b的最大厚度与第一本体部261a的厚度之差小于或等于第一本体部261a的厚度时,使得第一子壁261的重量较轻,材料较少,第一加厚部261b在第三壁26的厚度方向上占用的空间较少。第二加厚部262b的最大厚度与第二本体部262a的厚度之差满足上述关系(0.05mm≤H3-H4≤H4),一方面,当第二加厚部262b的最大厚度与第二本体部262a的厚度之差大于或等于0.05mm时,使得第二加厚部262b具有较强的强度,另一方面,当第二加厚部262b的最大厚度与第二本体部262a的厚度之差小于或等于第二本体部262a的厚度时,使得第二子壁262的重量较轻,材料较少,第二加厚部262b在第三壁26的厚度方向上占用的空间较少。
根据本申请的一些实施例,0.2mm≤H1-H2≤0.8*H2,和/或,0.2mm≤H3-H4≤0.8*H4
在上述方案中,相较于H1-H2<0.2mm,当H1-H2≥0.2mm时,进一步增强第一加厚部261b的强度;相较于H1-H2>0.8*H2,当H1-H2≤0.8*H2时,进一步使得第一子壁261的重量较轻,材料较少,第一加厚部261b在第三壁26的厚度方向上占用的空间较少。相较于H3-H4<0.2mm,当H3-H4≥0.2mm时,进一步增强第二加厚部262b的强度;相较于H3-H4>0.8*H2,当H3-H4≤0.8*H4时,进一步使得第二子壁262的重量较轻,材料较少,第二加厚部262b在第三壁26的厚度方向上占用的空间较少。
根据本申请的一些实施例,第一加厚部261b的最大厚度大于或等于0.25mm,第一加厚部261b的最大厚度小于或等于2.4mm;和/或,第二加厚部262b的最大厚度大于或等于0.25mm,第二加厚部262b的最大厚度小于或等于2.4mm。
可选地,H1可以为但不限于0.25mm、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、2mm、2.1mm、2.2mm、2.3mm、2.4mm等。
可选地,H3可以为但不限于0.25mm、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、2mm、2.1mm、2.2mm、2.3mm、2.4mm等。
在上述方案中,第一加厚部261b的最大厚度满足上述关系(0.25mm≤H1≤2.4mm),一方面,当第一加厚部261b的最大厚度大于或等于0.25mm时,使得第一加厚部261b具有较高的强度,另一方面,当第一加厚部261b的最大厚度小于或等于2.4mm时,第一加厚部261b在第三壁26的厚度方向上占用的空间较少,降低第一加厚部261b与其他部件干涉的风险。第二加厚部262b的最大厚度满足上述关系(0.25mm≤H3≤2.4mm),一方面,当第二加厚部262b的最大厚度大于或等于0.25mm时,使得第二加厚部262b具有较高的强度,另一方面,当第二加厚部262b的最大厚度小于或等于2.4mm时,第二加厚部262b在第三壁26的厚度方向上占用的空间较少,降低第二加厚部262b与其他部件干涉的风险。
根据本申请的一些实施例,0.8mm≤H1≤1.8mm,和/或,0.8mm≤H3≤1.8mm。
可选地,H1可以为但不限于0.8mm、0.85mm、0.85mm、0.9mm、0.95mm、1mm、1.05mm、1.1mm、1.15mm、1.2mm、1.25mm、1.3mm、1.35mm、1.4mm、1.45mm、1.5mm、1.55mm、1.6mm、1.65mm、1.7mm、1.75mm、1.8mm等。
可选地,H3可以为但不限于0.8mm、0.85mm、0.85mm、0.9mm、0.95mm、1mm、1.05mm、1.1mm、1.15mm、1.2mm、1.25mm、1.3mm、1.35mm、1.4mm、1.45mm、1.5mm、1.55mm、1.6mm、1.65mm、1.7mm、1.75mm、1.8mm等。
在上述方案中,相较于H1<0.8mm,当H1≥0.8mm时,进一步增强第一加厚部261b的厚度;相较于H1>1.8mm,当H1≤1.8mm时,进一步使得第一加厚部261b在第三壁26的厚度方向上占用的空间较少,降低第一加厚部261b与其他部件干涉的风险。相较于H3<0.8mm,当H3≥0.8mm时,进一步增强第二加厚部262b的厚度;相较于H3>1.8mm,当H3≤1.8mm时,进一步使得第二加厚部262b在第三壁26的厚度方向上占用的空间较少,降低第二加厚部262b与其他部件干涉的风险。
根据本申请的一些实施例,0.2mm≤H2≤1.2mm。
在上述方案中,第一本体部261a的厚度满足上述关系,第一子壁261具有较强的厚度,并且第一子壁261在第三壁26的厚度方向上占用的空间较小。
可选地,0.6mm≤H2≤1mm。
可选地,H2可以为但不限于0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm、1.1mm、1.2mm等。
根据本申请的一些实施例,0.2mm≤H4≤1.2mm。
在上述方案中,第二本体部262a的厚度满足上述关系,第二子壁262具有较强的厚度,并且第二子壁262在第三壁26的厚度方向上占用的空间较小。
可选地,0.6mm≤H4≤1mm。
可选地,H4可以为但不限于0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm、1.1mm、1.2mm等。
请参照图4和图5,根据本申请的一些实施例,壳体211还包括第四壁27,第三壁26和第四壁27在第二方向Y上相对设置,第四壁27的两端分别连接第一壁24和第二壁25,第一子壁261、第一壁24、第四壁27、第二壁25及第二子壁262一体成型。
在上述方案中,第四壁27和第三壁26在第二方向Y上相对设置,第一壁24、第四壁27、第二壁25及第三壁26围成容纳腔,以容纳电极组件。第一子壁261、第一壁24、第四壁27、第二壁25及第二子壁262一体成型,壳体211的整体强度较高,加工制造难度较低。
在一些实施例中,壳体211在加工制造时,可以由一块板折弯成型,折弯出壳体211的大致轮廓后,第一子壁261的远离第一壁24的一端与第二子壁262的远离第二壁25的一端焊接。
请参照图4和图5,根据本申请的一些实施例,第一壁24的外表面的面积大于第三壁26的外表面的面积且大于第四壁27的外表面的面积,第二壁25的外表面的面积大于第三壁26的外表面的面积且大于第四壁27的外表面的面积。
第一壁24的外表面是指第一壁24的背离电池单体20内部的表面。同理,第二壁25的外表面是指第二壁25的背离电池单体20内部的表面。第三壁26的外表面是指第三壁26的背离电池单体20内部的表面。第四壁27的外表面是指第四壁27的背离电池单体20内部的表面。
在上述方案中,第一壁24和第二壁25可以为壳体211的大面,第一壁24和第二壁25可以为一体式结构,使得第一壁24的整体强度和第二壁25的整体强度均较高,第三壁26可以为壳体211的窄面,便于第一子壁261和第二子壁262的连接。
请参照图3,根据本申请的一些实施例,壳体211具有沿第三方向Z相对的两个开口,外壳21还包括两个端盖212,两个端盖212分别封闭两个开口,第三方向Z、第二方向Y及第一方向X两两垂直。
两个开口与两个端盖212一一对应,每个开口由对应的端盖212封闭。
在一些实施例中,电池单体20还包括正极电极端子和负极电极端子,正极电极端子可以设置于一个端盖212,负极电极端子可以设置于另一个端盖212。电极组件的正极极耳与正极电极端子电连接,电极组件的负极极耳与负极电极端子电连接。
在上述方案中,两个开口的设置,以便于电极组件与壳体211的装配,同时,电极组件的正极极耳和负极极耳可以从第三方向Z的两端延伸出,以便于电池单体20从第三方向Z的两端输出或输入电能。
根据本申请的一些实施例,本申请实施例还提供了一种电池100,其包括如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了一种用电设备,其包括如上述任一实施例提供的电池单体20或电池100。
用电设备可以为上述任一应用电池单体20或电池100的装置或系统。电池单体20或电池100用于为用电设备提供电能。
根据本申请的一些实施例,本申请实施例还提供了一种储能装置,其包括如上述任一实施例提供的电池单体20或电池100。
根据本申请的一些实施例,请参照图3至图8,本申请实施例提供了一种电池单体20,电池单体20呈长方体。该电池单体20包括外壳21、电极组件22及电极端子23。外壳21包括壳体211和端盖212,壳体211具有沿第三方向Z相对的两个开口,端盖212的数量为两个,两个端盖212分别封闭两个开口。电极组件22设置于壳体211内,电极端子23设置于端盖212,电极组件22的极耳与电极端子23电连接。壳体211包括第一壁24、第二壁25、第三壁26及第四壁27,第一壁24和第二壁25沿第一方向X相对设置,第三壁26和第四壁27沿第二方向Y相对设置。第三壁26包括沿第一方向X依次分布的第一子壁261和第二子壁262,第一子壁261的一端与第一壁24连接,第二子壁262的一端与第二壁25连接,第一子壁261和第二子壁262焊接。第一子壁261、第一壁24和第四壁27一体成型,第二子壁262、第二壁25和第四壁27一体成型。沿第三壁26的厚度方向,第一子壁261和第二子壁262不重叠。第一子壁261包括沿第一方向X依次分布的第一本体部261a和第一加厚部261b,第一本体部261a的一端连接第一壁24,第二子壁262包括沿第一方向X依次分布的第二本体部262a和第二加厚部262b,第二本体部262a的一端连接第二壁25。第一加厚部261b沿第三方向Z延伸,第二加厚部262b沿第三方向Z延伸,第一加厚部261b与第二加厚部262b焊接。
在一些实施例中,第一加厚部261b在第三方向Z上由第一子壁261的一端延伸至另一端,第一加厚部261b在第三方向Z上整体加厚。第二加厚部262b在第三方向Z上由第二子壁262的一端延伸至另一端,第二加厚部262b在第三方向Z上整体加厚。
在一些实施例中,第一加厚部261b的数量为多个,多个第一加厚部261b沿第三方向Z间隔设置。第二加厚部262b的数量为多个,多个第二加厚部262b沿第三方向Z间隔设置。
根据本申请实施例的电池单体20,壳体211由一块板折弯成型,第一加厚部261b的最大厚度大于第一壁24的厚度,第二加厚部262b的最大厚度大于第二壁25的厚度,第一加厚部261b和第二加厚部262b进行加厚处理,使得壳体211的强度较高,能够降低壳体211在焊接位置附近的区域开裂的风险,使得电池单体20具有较高的使用寿命和可靠性。
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 (15)

1.一种电池单体,其特征在于,包括:
外壳,包括壳体,所述壳体包括第一壁、第二壁和第三壁,所述第一壁和所述第二壁在第一方向上相对设置,所述第三壁包括沿所述第一方向依次分布的第一子壁和第二子壁,所述第一子壁和所述第二子壁分别连接在所述第一壁和所述第二壁在第二方向上的同侧一端,所述第一方向和所述第二方向垂直;
其中,所述第一子壁包括第一加厚部,第二子壁包括第二加厚部,所述第一加厚部的厚度大于所述第一壁的厚度,所述第二加厚部的厚度大于所述第二壁的厚度,所述第一加厚部和所述第二加厚部焊接。
2.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,沿所述第二方向,所述第一子壁和所述第二子壁不重叠。
3.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述第一子壁还包括第一本体部,所述第一本体部和所述第一加厚部相互连接,所述第一本体部和所述第一加厚部沿所述第一方向依次分布,所述第一本体部与所述第一壁连接,所述第一本体部的厚度大于或等于所述第一壁的厚度,所述第一加厚部的厚度大于所述第一本体部的厚度;
所述第二子壁还包括第二本体部,所述第二本体部和所述第二加厚部相互连接,所述第二本体部和所述第二加厚部沿所述第一方向依次分布,所述第二本体部与所述第二壁连接,所述第二本体部的厚度大于或等于所述第二壁的厚度,所述第二加厚部的厚度大于所述第二本体部的厚度。
4.根据权利要求3所述的电池单体,其特征在于,沿第三方向,所述第一加厚部任意位置的厚度均大于所述第一本体部的厚度,所述第二加厚部任意位置的厚度均大于所述第二本体部的厚度,所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两垂直。
5.根据权利要求4所述的电池单体,其特征在于,所述第一加厚部的数量为多个,沿所述第三方向,多个所述第一加厚部间隔设置;
所述第二加厚部的厚度为多个,沿所述第三方向,多个所述第二加厚部间隔设置。
6. 根据权利要求4所述的电池单体,其特征在于,沿所述第三方向,所述第一加厚部由所述第一子壁的一端延伸至另一端,所述第二加厚部由所述第二子壁的一端延伸至另一端。
7.根据权利要求3所述的电池单体,其特征在于,沿所述第一方向,所述第一加厚部的尺寸大于0,所述第一加厚部的尺寸小于或等于0.25倍的所述第三壁的尺寸;和/或
沿所述第一方向,所述第三壁的尺寸为W,所述第二加厚部的尺寸大于0,所述第二加厚部的尺寸小于或等于0.25倍的所述第三壁的尺寸。
8.根据权利要求3所述的电池单体,其特征在于,所述第一加厚部的厚度方向与所述第一子壁的厚度方向平行,所述第一加厚部的最大厚度与所述第一本体部的厚度之差大于或等于0.05mm,所述第一加厚部的最大厚度与所述第一本体部的厚度之差小于或等于所述第一本体部的厚度;和/或
所述第二加厚部的厚度方向与所述第二子壁的厚度方向平行,所述第二加厚部的最大厚度与所述第二本体部的厚度之差大于或等于0.05mm,所述第二加厚部的最大厚度与所述第二本体部的厚度之差小于或等于所述第二本体部的厚度。
9.根据权利要求8所述的电池单体,其特征在于,所述第一加厚部的最大厚度大于或等于0.25mm,所述第一加厚部的最大厚度小于或等于2.4mm;和/或,所述第二加厚部的最大厚度大于或等于0.25mm,所述第二加厚部的最大厚度小于或等于2.4mm。
10.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述壳体还包括第四壁,所述第三壁和所述第四壁在所述第二方向上相对设置,所述第四壁的两端分别连接所述第一壁和所述第二壁,所述第一子壁、所述第一壁、所述第四壁、所述第二壁及所述第二子壁一体成型。
11.根据权利要求10所述的电池单体,其特征在于,所述第一壁的外表面的面积大于所述第三壁的外表面的面积且大于所述第四壁的外表面的面积,所述第二壁的外表面的面积大于所述第三壁的外表面的面积且大于所述第四壁的外表面的面积。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的电池单体,其特征在于,所述壳体具有沿第三方向相对的两个开口,所述外壳还包括两个端盖,两个所述端盖分别封闭两个所述开口,所述第三方向、所述第二方向及所述第一方向两两垂直。
13.一种电池,其特征在于,包括如权利要求1-12中任一项所述的电池单体。
14.一种用电设备,其特征在于,包括如权利要求1-12中任一项所述的电池单体或如权利要求13所述的电池。
15.一种储能装置,其特征在于,包括如权利要求1-12中任一项所述的电池单体或如权利要求13所述的电池。
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