ES3064294T3 - End cover, battery cell, battery, and power consuming apparatus - Google Patents

Abstract

Las realizaciones de la presente solicitud pertenecen al campo técnico de las baterías. Se proporcionan una tapa, una celda, una batería y un aparato de consumo de energía. La tapa comprende un cuerpo y una ranura. El cuerpo tiene una primera superficie. La ranura se forma en el cuerpo, creando una zona de alivio de presión en dicha zona. La ranura está rebajada en la dirección del espesor de la primera superficie a lo largo del cuerpo, y la superficie lateral de la ranura incluye una superficie angular en una esquina. Esta superficie angular está conectada a la primera superficie mediante un primer chaflán. Gracias a la disposición del primer chaflán, se reduce la resistencia de la zona de alivio de presión en la esquina de la ranura, se homogeneiza la resistencia de la zona de alivio de presión en la esquina y el borde de la ranura, se reduce el riesgo de concentración de tensiones localizadas en la zona de alivio de presión, se protege eficazmente dicha zona y se mejora la resistencia al impacto de la tapa. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Tapa de extremo, celda de batería, batería y dispositivo consumidor de potencia

[0003] Campo técnico

[0004] La presente solicitud está relacionada con el campo técnico de las baterías, y en particular con una tapa de extremo, una celda de batería, una batería y un dispositivo consumidor de potencia como se especifica en el conjunto de reivindicaciones adjuntas.

[0005] Antecedentes de la técnica

[0006] Con el desarrollo de nuevas tecnologías de energía, la solicitud de baterías se ha vuelto cada vez más extensa. Por ejemplo, las baterías se usan ampliamente en teléfonos móviles, ordenadores notebook, motocicletas eléctricas, vehículos eléctricos, aeronaves eléctricas, barcos eléctricos, juguetes de coches eléctricos, juguetes de barcos eléctricos, juguetes de aeronaves eléctricas, herramientas eléctricas, etc.

[0007] En la tecnología de baterías, no únicamente es necesario considerar la seguridad de una celda de batería, sino también la vida útil de la celda de batería, y la resistencia a impactos de una tapa de extremo afecta directamente a la vida útil de la celda de batería. Por lo tanto, un problema urgente a resolver en la tecnología de baterías es cómo mejorar la resistencia a impactos de la tapa de extremo.

[0008] El documento JP 2011175937 describe una batería sellada con un surco de aplastamiento para abrir el cuerpo de válvula para controlar la presión en la batería.

[0009] El documento CN 103 427 059 ilustra una cubierta de carcasa de batería y un método para formar una válvula antideflagrante con un surco para rotura para una cubierta de carcasa de batería.

[0010] El documento EP 4120458 describe una válvula de descarga de gas de batería formada en una batería para liberar gas de un interior a un exterior de la batería.

[0011] El documento US 2021/391626 ilustra una batería con un alojamiento en el que se dispone una capa protectora, y la capa protectora cubre un extremo de abertura del surco, que se proporciona en el alojamiento.

[0012] Compendio de la invención

[0013] Realizaciones de la presente invención proporcionan una tapa de extremo, una celda de batería, una batería y un dispositivo consumidor de potencia como se especifica en el conjunto adjunto de reivindicaciones, que puede mejorar eficazmente la resistencia a impactos de la tapa de extremo.

[0014] En un primer aspecto, las realizaciones de la presente solicitud proporcionan una tapa de extremo, que comprende un cuerpo de tapa y un surco. El cuerpo de tapa tiene una primera superficie. El surco se proporciona en el cuerpo de tapa para formar una zona de alivio de presión en una región del cuerpo de tapa donde se proporciona el surco. El surco se rebaja desde la primera superficie en una dirección de grosor del cuerpo de tapa, y caras laterales de surco del surco comprenden caras de esquina en esquinas del surco. Cada cara de esquina se conecta a la primera superficie por medio de una primera cara de chaflán; y en donde en una dirección circunferencial del surco, la primera cara de chaflán tiene un radio que aumenta gradualmente desde dos extremos al medio.

[0015] En la solución técnica anterior, cada cara de esquina se conecta a la primera superficie por medio de una primera cara de chaflán, y la aportación de la primera cara de chaflán debilita la fortaleza de la zona de alivio de presión en la esquina del surco, iguala la fortaleza de la zona de alivio de presión en la esquina y un borde del surco, y reduce el riesgo de concentración local de esfuerzos en la zona de alivio de presión, de modo que la zona de alivio de presión se puede proteger bien, mejorando la resistencia a impactos de la tapa de extremo.

[0016] Este tipo de estructura hace que la fortaleza de la zona de alivio de presión en la esquina del surco aumente gradualmente desde el medio a los dos extremos de la primera cara de chaflán.

[0017] En algunas realizaciones, el radio máximo de la primera cara de chaflán es R<1>, que satisface: 0,5 mm ≤ R<1>= 2 mm. En algunas realizaciones, las caras laterales de surco comprenden además una primera cara lateral conectada a la cara de esquina, la primera cara lateral se conecta a la primera superficie por medio de una segunda cara de chaflán; en donde el radio máximo de la segunda cara de chaflán es menor que el de la primera cara de chaflán. La aportación de la segunda cara de chaflán permite a la primera cara lateral hacer una transición a la primera superficie más suavemente, evitando que la primera cara lateral se conecte directamente a la primera superficie para formar un ángulo pronunciado. Que el radio máximo de la segunda cara de chaflán sea menor que el de la primera cara de chaflán permite igualar la fortaleza de la zona de alivio de presión en la esquina y el borde del surco.

[0018] En algunas realizaciones, en la dirección circunferencial del surco, dos extremos de la segunda cara de chaflán se conectan a las primeras caras de chaflán, y la segunda cara de chaflán tiene un radio que disminuye gradualmente desde los dos extremos al medio. Este tipo de estructura hace que la fortaleza de la zona de alivio de presión en el borde del surco aumente gradualmente desde los dos extremos al medio de la segunda cara de chaflán, mejorando la fortaleza de la zona de alivio de presión en el medio del borde del surco, y proporcionando una mejor resistencia a impactos.

[0019] En algunas realizaciones, la primera cara de chaflán se conecta a la segunda cara de chaflán en una primera posición de conexión, y el radio de la primera cara de chaflán en la primera posición de conexión es igual al de la segunda cara de chaflán en la primera posición de conexión. Este tipo de estructura permite a la primera cara de chaflán hacer una transición a la segunda cara de chaflán más suavemente, de modo que la primera cara de chaflán y la segunda cara de chaflán pueden formar una cara de chaflán continua.

[0020] En algunas realizaciones, el radio máximo de la segunda cara de chaflán es R<2>, que satisface: 0,1 mm ≤ R<2>= 0,5 mm. En algunas realizaciones, las caras laterales de surco comprenden además una segunda cara lateral, la segunda cara lateral y la primera cara lateral se ubican en diferentes orientaciones del surco, la segunda cara lateral se conecta a la primera cara lateral por medio de la cara de esquina, y la segunda cara lateral se conecta a la primera superficie por medio de una tercera cara de chaflán; en donde el radio máximo de la tercera cara de chaflán es menor que el de la primera cara de chaflán. La aportación de la tercera cara de chaflán permite a la segunda cara lateral una transición a la primera superficie más suavemente, evitando que la segunda cara lateral se conecte directamente a la primera superficie para formar un ángulo pronunciado. Que el radio máximo de la tercera cara de chaflán sea menor que el de la primera cara de chaflán permite igualar la fortaleza de la zona de alivio de presión en la esquina y el borde del surco. En algunas realizaciones, en la dirección circunferencial del surco, dos extremos de la tercera cara de chaflán se conectan a las primeras caras de chaflán, y la tercera cara de chaflán tiene un radio que disminuye gradualmente desde los dos extremos al medio. Este tipo de estructura hace que la fortaleza de la zona de alivio de presión en el borde del surco aumente gradualmente desde los dos extremos al medio de la tercera cara de chaflán, mejorando la fortaleza de la zona de alivio de presión en el medio del borde del surco, y proporcionando una mejor resistencia a impactos.

[0021] En algunas realizaciones, la primera cara de chaflán se conecta a la tercera cara de chaflán en una segunda posición de conexión, y el radio de la primera cara de chaflán en la segunda posición de conexión es igual al de la tercera cara de chaflán en la segunda posición de conexión. Este tipo de estructura permite a la primera cara de chaflán hacer una transición a la tercera cara de chaflán más suavemente, de modo que la primera cara de chaflán y la tercera cara de chaflán pueden formar una cara de chaflán continua.

[0022] En algunas realizaciones, el radio máximo de la tercera cara de chaflán es R<3>, que satisface: 0,1 mm ≤ R<3>= 0,5 mm. En algunas realizaciones, las caras laterales de surco comprenden dos primeras caras laterales y dos segundas caras laterales, las dos primeras caras laterales se disponen opuestas entre sí en una primera dirección, y los dos segundas caras laterales se disponen opuestas entre sí en una segunda dirección, siendo la primera dirección perpendicular a la segunda dirección. De esta manera, las dos primeras caras laterales y los dos segundas caras laterales se ubican en diferentes orientaciones, de modo que el surco es sustancialmente rectangular, y la estructura es simple y fácil de formar.

[0023] En algunas realizaciones, una distancia entre las dos primeras caras laterales en la primera dirección es una primera distancia, y una distancia entre los dos segundas caras laterales en la segunda dirección es una segunda distancia, siendo la primera distancia menor que la segunda distancia. De esta manera, el surco es sustancialmente rectangular, y la zona de alivio de presión también es sustancialmente rectangular, proporcionando un área de alivio de presión relativamente grande.

[0024] En algunas realizaciones, la primera dirección es una dirección de longitud del cuerpo de tapa, y la segunda dirección es una dirección de anchura del cuerpo de tapa. La zona de alivio de presión es más probable que se dañe en el borde corto del surco cuando el lado interior de la tapa de extremo se somete a la presión dentro de la celda de batería, y la zona de alivio de presión es más probable que se dañe en el borde largo del surco cuando el lado exterior de la tapa de extremo se somete a una fuerza de impacto, de modo que la zona de alivio de presión es probable que se dañe en diferentes posiciones bajos dos condiciones de trabajo diferentes, aumentando la resistencia a impactos de la tapa de extremo y prolongando la vida útil de la celda de batería.

[0025] En algunas realizaciones, el cuerpo de tapa se provee de un entrante de alivio de presión ubicado en la zona de alivio de presión. La región del cuerpo de tapa donde se proporciona el entrante de alivio de presión es más débil, de modo que la zona de alivio de presión se parte en la posición donde se proporciona el entrante de alivio de presión cuando la presión dentro de la celda de batería alcanza una presión de explosión, para liberar la presión de la zona de alivio de presión.

[0026] En algunas realizaciones, el entrante de alivio de presión es un surco cerrado que se extiende a lo largo de una trayectoria cerrada de principio a fin. Este tipo de estructura permite a la zona de alivio de presión abrirse en la región definida por el entrante de alivio de presión cuando la presión dentro de la celda de batería alcanza la presión de explosión, proporcionando un área de alivio de presión relativamente grande y mejorando la eficiencia de alivio de presión.

[0027] En algunas realizaciones, la tapa de extremo comprende además un miembro protector, en donde el miembro protector se conecta al cuerpo de tapa y cubre el surco. El miembro protector cubre el surco, y el miembro protector protege la zona de alivio de presión, reduciendo el riesgo de daño a la zona de alivio de presión por objetos extraños.

[0028] En algunas realizaciones, el miembro protector se conecta a la primera superficie. Este tipo de estructura permite montar el miembro protector más convenientemente. Además, el miembro protector puede cubrir cada cara de chaflán, para proteger mejor la zona de alivio de presión.

[0029] En algunas realizaciones, el cuerpo de tapa se provee de un pasaje de escape que está en comunicación con el interior del surco y el exterior del cuerpo de tapa. La aportación del pasaje de escape hace que el interior del surco se comunique con el exterior, para equilibrar la presión de aire dentro del surco y el exterior, y reducir el riesgo de que el miembro protector se caiga debido a un aumento de la presión de aire dentro del surco.

[0030] En algunas realizaciones, el pasaje de escape es un surco de escape proporcionado en el cuerpo de tapa, penetrando el surco de escape la primera superficie. El pasaje de escape de este tipo de estructura puede comunicar efectivamente el interior del surco con el exterior, y es fácil de formar.

[0031] En un segundo aspecto, realizaciones de la presente solicitud proporcionan una celda de batería, que comprende un alojamiento y una tapa de extremo proporcionada en cualquiera de las realizaciones en el primer aspecto. El alojamiento se provee de una abertura; y el cuerpo de tapa cierra la abertura.

[0032] En un tercer aspecto, las realizaciones de la presente solicitud proporcionan una batería, que comprende una carcasa y una celda de batería proporcionada en cualquiera de las realizaciones en el segundo aspecto, en donde la celda de batería se recibe en la carcasa.

[0033] En algunas realizaciones, la carcasa tiene una pared inferior, y la tapa de extremo se dispone en el lado de la celda de batería encarada a la pared inferior.

[0034] En un cuarto aspecto, las realizaciones de la presente solicitud proporcionan además un dispositivo consumidor de potencia, que comprende una batería proporcionada en cualquiera de las realizaciones del tercer aspecto.

[0035] Breve descripción de los dibujos

[0036] A fin de describir más claramente las soluciones técnicas de las realizaciones de la presente solicitud, los dibujos adjuntos requeridos en las realizaciones se describirán brevemente a continuación. Debe entenderse que los siguientes dibujos adjuntos ilustran únicamente algunas realizaciones de la presente solicitud y por lo tanto no deben interpretarse como una limitación en el alcance de las mismas. Para los expertos en la técnica, otros dibujos adjuntos relevantes también pueden obtenerse de estos dibujos adjuntos sin ningún esfuerzo creativo.

[0037] La FIG. 1 es un diagrama estructural esquemático de un vehículo proporcionado en algunas realizaciones de la presente solicitud;

[0038] la FIG. 2 es una vista en despiece ordenado de una batería proporcionada en algunas realizaciones de la presente solicitud;

[0039] la FIG. 3 es una vista en despiece ordenado de una celda de batería según algunas realizaciones de la presente solicitud;

[0040] la FIG.4 es un diagrama estructural esquemático de una tapa de extremo proporcionada en algunas realizaciones de la presente solicitud;

[0041] la FIG.5 es una vista parcial ampliada de la parte A de la tapa de extremo mostrada en la FIG.4;

[0042] la FIG. 6 es un diagrama estructural esquemático de una tapa de extremo proporcionada en algunas otras realizaciones de la presente solicitud;

[0043] la FIG.7 es una vista en despiece ordenado de la tapa de extremo mostrada en la FIG.6; y

[0044] la FIG.8 es una vista parcial ampliada de la tapa de extremo mostrada en la FIG.6 con un miembro protector retirado. Lista de signos de referencia: 1 - Alojamiento; 2 - Conjunto de electrodo; 21 - Pestaña de positivo; 22 - Pestaña de negativo; 3 - Tapa de extremo; 31 - Cuerpo de tapa; 311 - Resalte; 3111 - Primera superficie; 312 - Zona de alivio de presión; 313 - Entrante de alivio de presión; 314 - Pasaje de escape; 32 - Surco; 321 - Cara de esquina; 322 - Primera cara de chaflán; 323 - Primera cara lateral; 324 - Segunda cara de chaflán; 325- Segunda cara lateral; 326 - Tercera cara de chaflán; 33 - Miembro protector; 4 - Terminal de electrodo; 4a - Terminal de electrodo positivo; 4b - Terminal de electrodo negativo; 5 - Miembro colector de corriente; 10 - Celda de batería; 20 - Carcasa; 201 - Primera pieza; 202 - Segunda pieza; 100 - Batería; 200 - Controlador; 300 - Motor; 1000 - Vehículo; a - Primera posición de conexión; b -Segunda posición de conexión; X - Primera dirección; Y - Segunda dirección; Z - Dirección de grosor.

[0045] Descripción detallada de realizaciones

[0046] Para hacer más claros los objetivos, las soluciones técnicas y las ventajas de las realizaciones de la presente solicitud, las soluciones técnicas en las realizaciones de la presente solicitud se describirán claramente a continuación con referencia a los dibujos en las realizaciones de la presente solicitud. Obviamente, las realizaciones descritas son algunas en lugar de todas las realizaciones de la presente solicitud. Todas las demás realizaciones dentro del alcance de las reivindicaciones caerán dentro del alcance de protección de la presente solicitud.

[0047] A menos que se defina lo contrario, todos los términos técnicos y científicos usados en la presente solicitud tienen los mismos significados que los que entienden comúnmente los expertos en la técnica a la que pertenece la presente solicitud; los términos usados en la descripción de la presente solicitud son meramente con el propósito de describir realizaciones específicas, pero no pretenden limitar la presente solicitud. Los términos "que comprende" y "que tiene" y cualquier variación de los mismos en la descripción y las reivindicaciones de la presente solicitud, así como la descripción breve de los dibujos adjuntos descritos anteriormente pretenden cubrir una inclusión no exclusiva. Los términos "primero", "segundo", etc. en la descripción y las reivindicaciones de la presente solicitud así como los dibujos adjuntos anteriores se usan para distinguir entre diferentes objetos, en vez de describir un orden específico o una relación primario-secundario.

[0048] En la presente solicitud, "realización" mencionada significa que rasgos, estructuras y características específicos descritos conjuntamente con las realizaciones se pueden incluir en al menos una realización de la presente solicitud. La frase en diversas ubicaciones de la descripción no se refiere necesariamente a la misma realización, o a una realización independiente o alternativa exclusiva de otra realización.

[0049] En la descripción de la presente solicitud, cabe señalar que, los términos "montar", "conectado", "conectar", o "unir" deben interpretarse en un sentido amplio a menos que se defina y limite explícitamente de otro modo. Por ejemplo, pueden ser una conexión fija, una conexión desenganchable o una conexión integral; o pueden ser una conexión directa o una conexión indirecta a través de un medio intermedio, o una comunicación interna entre dos elementos. Para los expertos en la técnica, el significado específico de los términos anteriores en la presente solicitud pueden entenderse según circunstancias específicas.

[0050] El término "y/o" en la presente solicitud es meramente una descripción de la relación asociada de objetos asociados, que representa que pueden existir tres relaciones, por ejemplo, A y/o B, puede expresarse como: únicamente existe A, existen A y B, y únicamente existe B. Además, el carácter "/" en la presente solicitud generalmente indica que los objetos asociados antes y después del carácter están en una relación de "o".

[0051] En las realizaciones de la presente solicitud, los mismos numerales de referencia denotan los mismos componentes, y en aras de brevedad, la descripción detallada de los mismos componentes se omite en diferentes realizaciones. Debe entenderse que dimensiones tales como grosor, longitud y anchura de los diversos componentes en las realizaciones de la presente solicitud ilustradas en los dibujos adjuntos, así como las dimensiones, tales como grosor, longitud y anchura totales, de un aparato integrado son meramente ilustrativas y no deben interpretarse como que limitan de ninguna manera la presente solicitud.

[0052] "Una pluralidad de" que aparece en la presente solicitud significa dos o más (que incluye dos).

[0053] En la presente solicitud, una celda de batería puede incluir una batería secundaria de iones de litio, una batería primaria de iones de litio, una batería de litio-azufre, una batería de iones de sodio/litio, una batería de iones de sodio o una batería de iones de magnesio, etc., que no se limita por las realizaciones de la presente solicitud. La celda de batería puede ser cilíndrica, plana, cuboide o de otra forma, que no está limitada en las realizaciones de la presente solicitud. Las celdas de batería generalmente se clasifican en tres tipos dependiendo de la manera de paquete: celdas de batería cilíndricas, celdas de batería prismáticas y celdas de batería en saquito, que tampoco se limitarán en las realizaciones de la presente solicitud.

[0054] Una batería mencionada en las realizaciones de la presente solicitud se refiere a un solo módulo físico que comprende una o más celdas de batería para proporcionar alta tensión y capacidad. Por ejemplo, la batería mencionada en la presente solicitud puede incluir un módulo de batería, un paquete de baterías, etc. La batería generalmente comprende una carcasa para empaquetar una o más celdas de batería. Loa carcasa puede evitar que líquidos u otras materias extrañas afecten a la carga o descarga de una celda de batería.

[0055] La celda de batería comprende un conjunto de electrodo y un electrolito. El conjunto de electrodos se compone de una placa de electrodo positivo, una placa de electrodo negativo y un separador. La celda de batería funciona principalmente al aliviar movimientos de iones metálicos entre la placa de electrodo positivo y la placa de electrodo negativo. La placa de electrodo positivo comprende un colector de corriente de electrodo positivo y una capa de material activo de electrodo positivo. Una superficie del colector de corriente de electrodo positivo se recubre con la capa de material activo de electrodo positivo, el colector de corriente de electrodo positivo no recubierto con la capa de material activo de electrodo positivo sobresale del colector de corriente de electrodo positivo recubierto con la capa de material activo de electrodo positivo, y el colector de corriente de electrodo positivo no recubierto con la capa de material activo de electrodo positivo sirve como pestaña de positivo. Tomando como ejemplo una batería de iones de litio, el material del colector de corriente de electrodo positivo puede ser aluminio, y el material activo del electrodo positivo puede ser óxidos de cobalto y litio, litio-ferrofosfato, litio ternario o manganato de litio, etc. La placa de electrodo negativo comprende un colector de corriente de electrodo negativo y una capa de material activo de electrodo negativo. Una superficie del colector de corriente de electrodo negativo se recubre con la capa de material activo de electrodo negativo, el colector de corriente de electrodo negativo no recubierto con la capa de material activo de electrodo negativo sobresale del colector de corriente de electrodo negativo recubierto con la capa de material activo de electrodo negativo, y el colector de corriente de electrodo negativo no recubierto con la capa de material activo de electrodo negativo sirve como pestaña de negativo. El colector de corriente de electrodo negativo se puede hacer de cobre, y el material activo de electrodo negativo puede ser carbono, silicio, etc. A fin de asegurar que no ocurre fusión cuando pasa una corriente grande, hay múltiples pestañas de positivo apiladas juntas, y hay múltiples pestañas de negativo apiladas juntas. El separador se puede hacer de PP (polipropileno), PE (polietileno), etc. Adicionalmente, el conjunto de electrodo puede ser de estructura enrollada o estructura laminada, que no se limitará en las realizaciones de la presente solicitud.

[0056] Se tienen que considerar simultáneamente factores de diseño en muchos aspectos para el desarrollo de la tecnología de batería, tal como densidad de energía, vida cíclica, capacidad de descarga, tasa carga-descarga, y otros parámetros de prestaciones. Adicionalmente, se tiene que tener en cuenta la seguridad de la batería.

[0057] Para la celda de batería, a fin de garantizar la seguridad, se puede proporcionar una estructura de alivio de presión en la tapa de extremo de la celda de batería. Por ejemplo, en la tapa de extremo se proporciona un surco, de modo que la posición de la tapa de extremo donde se proporciona el surco es relativamente débil para formar una zona de alivio de presión. Cuando la celda de batería se somete a fuga térmica, la presión dentro de la celda de batería se libera a través de la zona de alivio de presión, reduciendo el riesgo de explosión o fuego de la celda de batería, y mejorando la seguridad de la celda de batería.

[0058] Los inventores han apreciado que en condiciones de trabajo reales de la celda de batería, la zona de alivio de presión de la tapa de extremo es propensa a una abertura anormal cuando la celda de batería no se somete a fuga térmica, afectando a la vida útil de la celda de batería.

[0059] Los inventores han encontrado por investigaciones que, para la tapa de extremo, la fortaleza de la zona de alivio de presión en el borde del surco es menor que la de la zona de alivio de presión en la esquina del surco. Cuando la tapa de extremo se somete a una fuerza de impacto, debido a la fortaleza relativamente pequeña de la zona de alivio de presión en el borde del surco, el esfuerzo se concentra en el borde del surco, dando como resultado una gran deformación en el borde del surco y pequeña deformación en la esquina del surco, dando como resultado a su vez una abertura anormal de la zona de alivio de presión, afectando de ese modo a la vida útil de la celda de batería. En vista de esto, las realizaciones de la presente solicitud proporcionan una tapa de extremo, que comprende un cuerpo de tapa y un surco. El cuerpo de tapa tiene una primera superficie. El surco se proporciona en el cuerpo de tapa para formar una zona de alivio de presión en una región del cuerpo de tapa donde se proporciona el surco. El surco se rebaja desde la primera superficie en una dirección de grosor del cuerpo de tapa, y caras laterales de surco del surco comprenden caras de esquina en esquinas del surco. Cada cara de esquina se conecta a la primera superficie por medio de una primera cara de chaflán.

[0060] En tal tapa de extremo, cada cara de esquina se conecta a la primera superficie por medio de una primera cara de chaflán, y la aportación de la primera cara de chaflán debilita la fortaleza de la zona de alivio de presión en la esquina del surco, e iguala la fortaleza de la zona de alivio de presión en la esquina y un borde del surco. Cuando la tapa de extremo se somete a una fuerza de impacto, la deformación de la zona de alivio de presión en el borde del surco no diferirá significativamente de la deformación de la zona de alivio de presión en la esquina del surco, y se reduce el riesgo de concentración local de esfuerzos en la zona de alivio de presión, de modo que la zona de alivio de presión se puede proteger bien, mejorando la resistencia a impactos de la tapa de extremo.

[0061] La solución técnica descrita en las realizaciones de la presente solicitud es aplicable a una batería y un dispositivo consumidor de potencia usando la batería.

[0062] El dispositivo consumidor de potencia puede ser un vehículo, un teléfono móvil, un dispositivo portátil, un ordenador notebook, un barco, un nave espacial, un juguete eléctrico, una herramienta eléctrica, etc. El vehículo puede ser un vehículo de combustible, un vehículo de gas o un vehículo de nueva energía. El vehículo de nueva energía puede ser un vehículo eléctrico a batería, un vehículo híbrido, un vehículo de autonomía ampliada, etc. La nave espacial incluye un avión, un cohete, un avión aeroespacial, una nave espacial, etc. El juguete eléctrico incluye un juguete eléctrico estacionario o móvil, tal como una máquina de juego, un juguete de coche eléctrico, un juguete de barco eléctrico, y un juguete de avión eléctrico. La herramienta eléctrica incluye una herramienta eléctrica de corte de metal, una herramienta eléctrica de fresado, una herramienta eléctrica de ensamblaje, y una herramienta eléctrica ferroviaria, tal como un taladro eléctrico, una amoladora eléctrica, una llave eléctrica, un destornillador eléctrico, un martillo eléctrico, un taladro de impacto eléctrico, un vibrador de hormigón, y una aplanadora eléctrica. Los dispositivos consumidores de potencia mencionados anteriormente no se limitan especialmente en las realizaciones de la presente solicitud.

[0063] Para facilitar la descripción, se usa un ejemplo en el que el dispositivo consumidor de potencia se refiere a un vehículo para la descripción en las siguientes realizaciones.

[0064] Haciendo referencia a la FIG.1, la FIG.1 es un diagrama estructural esquemático de un vehículo 1000 según algunas realizaciones de la presente solicitud. Se proporciona una batería 100 dentro del vehículo 1000, y la batería 100 se puede proporcionar en la parte inferior, la parte delantera o la parte posterior del vehículo 1000. La batería 100 puede configurarse para suministrar potencia al vehículo 1000. Por ejemplo, la batería 100 se puede usar como suministro de energía para hacer funcionar el vehículo 1000.

[0065] El vehículo 1000 puede comprender además un controlador 200 y un motor 300. El controlador 200 se configura para controlar la batería 100 para suministrar potencia al motor 300, por ejemplo, para satisfacer requisitos de potencia de trabajo durante el arranque, la navegación y la traslación del vehículo 1000.

[0066] En algunas realizaciones de la presente solicitud, la batería 100 puede no únicamente servir como suministro de energía para hacer funcionar el vehículo 1000, sino también servir como suministro de energía para impulsar el vehículo 1000, en lugar o parcialmente en lugar de carburante o gas natural, para proporcionar potencia de impulsión para el vehículo 1000.

[0067] Haciendo referencia a la FIG. 2, la FIG. 2 es una vista en despiece ordenado de una batería 100 proporcionada en algunas realizaciones de la presente solicitud. La batería 100 comprende una celda de batería 10 y una carcasa 20, y la carcasa 10 se configura para recibir la celda de batería 20.

[0068] La carcasa 20 en esta memoria es un componente para recibir la celda de batería 10, la carcasa 20 proporciona un espacio de recepción para la celda de batería 10, y la carcasa 20 puede ser de diversas estructuras. En algunas realizaciones, la carcasa 20 puede comprender una primera parte 201 y una segunda parte 202. La primera parte 201 y la segunda parte 202 se cubren entre sí para definir el espacio de recepción para recibir la celda de batería 10. La primera parte 201 y la segunda parte 202 pueden tener diversas formas tales como un paralelepípedo rectangular y un cilindro. La primera parte 201 puede ser de estructura hueca con un lado abierto, la segunda parte 202 también pueden ser de estructura hueca con un lado abierto, y el lado abierto de la segunda parte 202 cubre el lado abierto de la primera parte 201, de manera que se forma la carcasa 20 que tiene el espacio de recepción. Como alternativa, la primera parte 201 es de estructura hueca con un lado abierto, la segunda parte 202 es de estructura en forma de placa, y la segunda parte 202 cubre el lado abierto de la primera parte 201, de manera que se forma la carcasa 20 que tiene el espacio de recepción. La primera parte 201 y la segunda parte 202 pueden sellarse por medio de un elemento de sellado, que puede ser un anillo de sellado, un sellador, etc.

[0069] En la batería 100, se puede proporcionar una o más celdas de batería 10. Si se proporciona una pluralidad de celdas de batería 10, la pluralidad de celdas de batería 10 se puede conectar en serie, en paralelo, o en serie-paralelo. La conexión serie-paralelo se refiere a que algunas de la pluralidad de celdas de batería 10 se conectan en serie y el resto se conectan en paralelo. Es posible que una pluralidad de celdas de batería 10 se conecten primero en serie o en paralelo o en serie-paralelo para formar un módulo de batería, y una pluralidad de módulos de batería se conectan entonces en serie o en paralelo o en conexión serie-paralelo para formar un conjunto y se reciben en la carcasa 20. También es posible que todas las celdas de batería 10 se conecten directamente en serie, o en paralelo, o en serieparalelo, y la unidad compuesta de todas las celdas de batería 10 se recibe entonces en la carcasa 20.

[0070] En algunas realizaciones, la batería 100 puede comprender además un componente de barra colectora, y la pluralidad de celdas de batería 10 puede conectarse eléctricamente por medio del componente de barra colectora, para implementar conexión en serie, conexión en paralelo o conexión en serie-paralelo de la pluralidad de celdas de batería 10. El componente de barra colectora puede ser un conductor metálico tal como un conductor de cobre, un conductor de hierro, un conductor de aluminio, un conductor de acero inoxidable y un conductor de aleación de aluminio. Haciendo referencia a la FIG.3, la FIG.3 es una vista en despiece ordenado de la celda de batería 10 proporcionada en algunas realizaciones de la presente solicitud. La celda de batería 10 comprende un alojamiento 1, un conjunto de electrodo 2, una tapa de extremo 3, terminales de electrodo 4 y miembros colectores de corriente 5.

[0071] El alojamiento 1 es un componente para recibir el conjunto de electrodo 2, y el alojamiento 1 puede ser de estructura hueca que tiene una abertura formada en un extremo, o el alojamiento 1 puede ser de estructura hueca que tiene aberturas formadas en dos extremos opuestos. El alojamiento 1 puede tener diversas formas tales como un cilindro y un paralelepípedo rectangular. El alojamiento 1 se puede hacer de diversos materiales, tales como cobre, hierro, aluminio, acero y aleación de aluminio.

[0072] El conjunto de electrodo 2 es un componente, donde ocurre una reacción electroquímica, en la celda de batería 10. El conjunto de electrodos 2 puede comprender una placa de electrodo positivo, una placa de electrodo negativo y un separador. El conjunto de electrodo 2 puede ser de una estructura enrollada formada al enrollar la placa de electrodo positivo, el separador y la placa de electrodo negativo, o una estructura laminada formada al laminar la placa de electrodo positivo, el separador y la placa de electrodo negativo. El conjunto de electrodo 2 se provee de una pestaña de positivo 21 y una pestaña de negativo 22. La pestaña de positivo 21 puede ser una parte de la placa de electrodo positivo que no se recubre con la capa de material activo de electrodo positivo, y la pestaña de negativo 22 puede ser una parte de la placa de electrodo negativo que no se recubre con la capa de material activo de electrodo negativo.

[0073] La tapa de extremo 3 es un componente que cierra una abertura del alojamiento 1 para aislar un ambiente interno de la celda de batería 10 de un ambiente externo. La tapa de extremo 3 y el alojamiento 1 definen juntos un espacio de sellado para recibir el conjunto de electrodo 2, el electrolito y otros componentes. La tapa de extremo 3 puede conformarse para adaptarse a la forma del alojamiento 1. Por ejemplo, el alojamiento 1 es de estructura de paralelepípedo rectangular, y la tapa de extremo 3 es de estructura rectangular adaptada al alojamiento 1. La tapa de extremo 3 también puede hacerse de diversos materiales, tales como cobre, hierro, aluminio, acero y aleación de aluminio. La tapa de extremo 3 puede fijarse al alojamiento 1 por soldadura.

[0074] En la celda de batería 10, puede haber una o dos tapas de extremo 3. Si el alojamiento 1 es de estructura hueca con una abertura formada en un extremo, se puede proporcionar una tapa de extremo 3 correspondientemente. Si el alojamiento 1 es de estructura hueca con aberturas formadas en dos extremos, se pueden proporcionar correspondientemente dos tapas de extremo 3, y las dos tapas de extremo 3 cierran respectivamente las dos aberturas del alojamiento 1.

[0075] Los terminales de electrodo 4 son componentes de la celda de batería 10 que se conectan a otros componentes para tener como salida energía eléctrica de la celda de batería 10. Los terminales de electrodo 4 se disponen en la tapa de extremo 3, y los terminales de electrodo 4 se configuran para conectarse eléctricamente respectivamente a la pestaña de positivo 21 y la pestaña de negativo 22 del conjunto de electrodo 2. En la celda de batería 10, se pueden proporcionar dos terminales de electrodo 4. Los dos terminales de electrodo 4 son respectivamente un terminal de electrodo positivo 4a y un terminal de electrodo negativo 4b. El terminal de electrodo positivo 4a se configura para conectarse eléctricamente a la pestaña de positivo 21, y el terminal de electrodo negativo 4b se configura para conectarse eléctricamente a la pestaña de negativo 22. En una realización en la que hay dos tapas de extremo 3 en la celda de batería 10, el terminal de electrodo positivo 4a y el terminal de electrodo negativo 4b se pueden disponer en la misma tapa de extremo 3, o el terminal de electrodo positivo 4a y el terminal de electrodo negativo 4b pueden disponerse respectivamente en las dos tapas de extremo 3. Como se muestra en la FIG.3, en una realización donde hay una tapa de extremo 3 en la celda de batería 10, el terminal de electrodo positivo 4a y el terminal de electrodo negativo 4b se pueden disponer en la misma tapa de extremo 3.

[0076] Los miembros colectores de corriente 5 son componentes para permitir la conexión eléctrica entre las pestañas y los terminales de electrodo 4. Como se muestra en la FIG. 3, tomando el ejemplo de que se proporciona una tapa de extremo 3 en la celda de batería 10, y el terminal de electrodo positivo 4a y el terminal de electrodo negativo 4b se disponen ambos en la tapa de extremo 3, el terminal de electrodo positivo 4a se puede conectar a la pestaña de positivo 21 por medio de uno de los miembros colectores de corriente 5, y el terminal de electrodo negativo 4b se puede conectar a la pestaña de negativo 22 por medio del otro miembro colector de corriente 5.

[0077] Haciendo referencia a las FIGS. 4 y 5, la FIG. 4 es un diagrama estructural esquemático de una tapa de extremo 3 proporcionada en algunas realizaciones de la presente solicitud; y la FIG. 5 es una vista parcial ampliada de la parte A de la tapa de extremo 3 mostrada en la FIG.4. Las realizaciones de la presente solicitud proporcionan una tapa de extremo 3, que comprende un cuerpo de tapa 31 y un surco 32. El cuerpo de tapa 31 tiene una primera superficie 3111. El surco 32 se proporciona en el cuerpo de tapa 31 para formar una zona de alivio de presión 312 en una región del cuerpo de tapa 31 donde se proporciona el surco 32. El surco 32 se rebaja de la primera superficie 3111 en una dirección de grosor Z del cuerpo de tapa 31, y caras laterales de surco del surco 32 comprenden caras de esquina 321 en esquinas del surco 32. Cada cara de esquina 321 se conecta a la primera superficie 3111 por medio de una primera cara de chaflán 322.

[0078] El cuerpo de tapa 31 se configura para conectarse al alojamiento 1 (mostrado en la FIG. 3), de modo que la tapa de extremo 3 cierra la abertura del alojamiento 1. El cuerpo de tapa 31 puede fijarse a la tapa de extremo 3 por soldadura. Ilustrativamente, el cuerpo de tapa 31 es de estructura rectangular.

[0079] La primera superficie 3111 puede ser la superficie más exterior del cuerpo de tapa 31 en la dirección de grosor Z, esto es, la superficie más exterior del cuerpo de tapa 31 de espaldas al alojamiento 1. Por ejemplo, el cuerpo de tapa 31 es de estructura de placa plana, y la primera superficie 3111 puede ser la superficie exterior del cuerpo de tapa 31 de espaldas al alojamiento 1 en la dirección de grosor Z. Para otro ejemplo, como se muestra en la FIG.4, el cuerpo de tapa 31 sobresale parcialmente alejándose del alojamiento 1 en su dirección de grosor Z para formar un resalte 311, y la primera superficie 3111 puede ser la superficie exterior del resalte 311 de espaldas al alojamiento 1 en la dirección de grosor Z del cuerpo de tapa 31. El cuerpo de tapa 31 forma un espacio rebajado en una posición correspondiente a la protuberancia en el lado encarado al alojamiento 1, y el espacio rebajado puede recibir componentes, tales como los miembros colectores de corriente 5 y las pestañas del conjunto de electrodo 2, dentro de la celda de batería 10, de modo que se aumenta la densidad de energía de la celda de batería 10. Adicionalmente, este tipo de estructura también puede aumentar la resistencia a la flexión del cuerpo de tapa 31 y mejorar la resistencia a impactos de la tapa de extremo 3.

[0080] El surco 32 se puede formar de varias maneras, tales como estampado y fresado. El surco 32 puede tener diversas formas, tales como rectángulo, paralelogramo y trapezoidal. Ilustrativamente, en la FIGS. 5, el surco 32 es sustancialmente rectangular.

[0081] Las caras laterales de surco del surco 32 son caras periféricas del surco 32, rodean el surco 32 y se distribuyen a lo largo de una abertura formada en la primera superficie 3111. Las caras laterales de surco del surco 32 y una cara inferior de surco del surco 32 definen conjuntamente un espacio interior del surco 32. Tomando un surco sustancialmente rectangular 32 como ejemplo, las caras laterales de surco del surco 32 tienen cuatro lados ubicados en diferentes orientaciones, las cuatro caras laterales se ubican respectivamente en cuatro lados del rectángulo, y dos caras laterales adyacentes se conectan entre sí por medio de una cara de esquina 321. Las caras de esquina 321 corresponden a esquinas del surco 32, y las caras laterales corresponden a bordes del surco 32.

[0082] La zona de alivio de presión 312 es la parte del cuerpo de tapa 31 correspondiente al surco 32. Es decir, después de que se proporciona el surco 32 en el cuerpo de tapa 31, la parte restante del cuerpo de tapa 31 en la posición del surco 32 es la zona de alivio de presión 312. La zona de alivio de presión 312 es más débil que otras regiones del cuerpo de tapa 31. La zona de alivio de presión 312 es una parte de alivio de presión de la tapa de extremo 3. Cuando la presión dentro de la celda de batería 10 alcanza una presión de explosión, la zona de alivio de presión 312 puede abrirse por medio de ruptura parcial, caída parcial o completa, etc., para formar un pasaje para que fluyan emisiones desde la celda de batería 10, para lograr la finalidad de alivio de presión.

[0083] La cara de esquina 321 es la parte de la cara lateral de surco que se ubica en la esquina del surco 32. La cara de esquina 321 puede ser una cara en forma de arco, y la línea central de la cara en forma de arco se puede extender en la dirección de grosor Z del cuerpo de tapa 31. Tomando un surco sustancialmente rectangular 32 como ejemplo, el surco 32 tiene cuatro caras laterales en diferentes orientaciones, y dos caras laterales adyacente se conectan entre sí por medio de una cara de esquina 321, de modo que dos caras laterales adyacentes se transitan suavemente entre sí por medio de la cara de esquina 321.

[0084] La primera cara de chaflán 322 se conecta a la cara de esquina 321 y la primera superficie 3111 para realizar una transición suave entre la cara de esquina 321 y la primera superficie 3111. La primera cara de chaflán 322 se extiende a lo largo de una trayectoria en forma de arco donde se ubica la cara de esquina 321, y la primera cara de chaflán 322 tiene una sección transversal en forma de arco.

[0085] En una realización de la presente solicitud, cada cara de esquina 321 se conecta a la primera superficie 3111 por medio de una primera cara de chaflán 322, y la aportación de la primera cara de chaflán 322 debilita la fortaleza de la zona de alivio de presión 312 en la esquina del surco 32, iguala la fortaleza de la zona de alivio de presión 312 en la esquina y el borde del surco 32, y reduce el riesgo de concentración local de esfuerzos en la zona de alivio de presión 312, de modo que la zona de alivio de presión 312 se puede proteger bien, mejorando la resistencia a impactos de la tapa de extremo 3.

[0086] Según la invención, todavía haciendo referencia a la FIG. 5, en una dirección circunferencial del surco 32, la primera cara de chaflán 322 tiene un radio que aumenta gradualmente desde dos extremos al medio.

[0087] La dirección circunferencial del surco 32 es la dirección de extensión de las caras laterales de surco del surco 32. Los dos extremos de la primera cara de chaflán 322 en la dirección circunferencial del surco 32 son los dos extremos de la primera cara de chaflán 322 en la dirección de extensión. La dirección de extensión de la primera cara de chaflán 322 está en consonancia con la dirección de extensión de la trayectoria en forma de arco donde se ubica la cara de esquina 321. Los radios en los dos extremos de la primera cara de chaflán 322 pueden ser iguales o diferentes. La primera cara de chaflán 322 es de estructura de radio variable. El radio de la primera cara de chaflán 322 aumenta gradualmente desde los dos extremos al medio, el cuerpo de tapa 31 tiene un grosor más pequeño en el medio de la primera cara de chaflán 322 y un grosor más grande en los dos extremos de la primera cara de chaflán 322, y el grosor del cuerpo de tapa 31 en la posición de la primera cara de chaflán 322 disminuye gradualmente desde los dos extremos al medio de la primera cara de chaflán 322, de modo que la fortaleza de la zona de alivio de presión 312 en la esquina del surco 32 aumenta gradualmente desde el medio a los dos extremos de la primera cara de chaflán 322.

[0088] En algunas realizaciones, el radio máximo de la primera cara de chaflán 322 es R<1>, que satisface: 0,5 mm ≤ R<1>= 2 mm.

[0089] En una realización en la que la primera cara de chaflán 322 es de estructura de radio constante, no según la invención, el radio de la primera cara de chaflán 322 en cualquier posición en su dirección de extensión es R<1>. Según la invención, la primera cara de chaflán 322 es de estructura de radio variable, el radio de la primera cara de chaflán 322 aumenta gradualmente desde los dos extremos al medio, y el radio en el medio de la primera cara de chaflán 322 es R<1>. En algunas realizaciones, todavía haciendo referencia a la FIG. 5, las caras laterales de surco comprenden además una primera cara lateral 323 conectada a la cara de esquina 321. La primera cara lateral 323 se conecta a la primera superficie 3111 por medio de una segunda cara de chaflán 324. El radio máximo de la segunda cara de chaflán 324 es menor que el de la primera cara de chaflán 322.

[0090] La primera cara lateral 323 es una cara lateral entre las caras laterales de surco, tomando un surco rectangular 32 como ejemplo, la primera cara lateral 323 es un plano, y la primera cara lateral 323 puede ser una cara lateral que se extiende en la dirección de longitud entre las caras laterales de surco o una cara lateral que se extiende en la dirección de anchura entre las caras laterales de surco.

[0091] La segunda cara de chaflán 324 se conecta a la primera cara lateral 323 y la primera superficie 3111 para realizar una transición suave entre la primera cara lateral 323 y la primera superficie 3111. La segunda cara de chaflán 324 se extiende en la dirección de extensión de la primera cara lateral 323, y la segunda cara de chaflán 324 tiene una sección transversal en forma de arco. La segunda cara de chaflán 324 puede ser de estructura de radio variable, esto es, el radio de la segunda cara de chaflán 324 cambia en una dirección de extensión de la segunda cara de chaflán 324; o la segunda cara de chaflán 324 puede ser de estructura de radio constante, esto es, el radio de la segunda cara de chaflán 324 no cambia en la dirección de extensión de la segunda cara de chaflán 324. En una realización en la que la segunda cara de chaflán 324 es de estructura de radio constante, el radio de la segunda cara de chaflán 324 en cualquier posición en su dirección de extensión es igual al radio máximo de la segunda cara de chaflán 324.

[0092] En esta realización, la aportación de la segunda cara de chaflán 324 permite a la primera cara lateral 323 hacer una transición a la primera superficie 3111 más suavemente, evitando que la primera cara lateral 323 se conecte directamente a la primera superficie 3111 para formar un ángulo pronunciado. Que el radio máximo del segundo cara de chaflán 324 sea menor que el de la primera cara de chaflán 322 permite igualar la fortaleza de la zona de alivio de presión 312 en la esquina y el borde del surco 32.

[0093] En algunas realizaciones, todavía haciendo referencia a la FIG. 5, en la dirección circunferencial del surco 32, dos extremos de la segunda cara de chaflán 324 se conectan a las primeras caras de chaflán 322, y la segunda cara de chaflán 324 tiene un radio que disminuye gradualmente desde los dos extremos al medio.

[0094] Los dos extremos de la segunda cara de chaflán 324 en la dirección circunferencial del surco 32 son los dos extremos de la segunda cara de chaflán 324 en la dirección de extensión. La dirección de extensión de la segunda cara de chaflán 324 está en consonancia con la dirección de extensión de la primera cara lateral 323. Los radios en los dos extremos de la segunda cara de chaflán 324 pueden ser iguales o diferentes. Ilustrativamente, en la FIG.5, la segunda cara de chaflán 324 tiene el mismo radio en los dos extremos.

[0095] En el caso de que el radio de la primera cara de chaflán 322 aumenta gradualmente desde los dos extremos al medio, y el radio máximo de la segunda cara de chaflán 324 es menor que el de la primera cara de chaflán 322, se puede entender que los radios en los dos extremos de la segunda cara de chaflán 324 son menores que el radio en el medio de la primera cara de chaflán 322.

[0096] En esta realización, la segunda cara de chaflán 324 es de estructura de radio variable. El radio de la segunda cara de chaflán 324 disminuye gradualmente desde los dos extremos al medio, el cuerpo de tapa 31 tiene un grosor más grande en el medio de la segunda cara de chaflán 324 y un grosor más pequeño en los dos extremos de la segunda cara de chaflán 324, y el grosor del cuerpo de tapa 31 en la posición de la segunda cara de chaflán 324 aumenta gradualmente desde los dos extremos al medio de la segunda cara de chaflán 324, de modo que la fortaleza de la zona de alivio de presión 312 en el borde del surco 32 aumenta gradualmente desde los dos extremos al medio de la segunda cara de chaflán 324, aumentando la fortaleza de la zona de alivio de presión 312 en el medio del borde del surco 32 y proporcionar una mejor resistencia a impactos.

[0097] En algunas realizaciones, todavía haciendo referencia a la FIG. 5, la primera cara de chaflán 322 se conecta a la segunda cara de chaflán 324 en una primera posición de conexión a, y el radio de la primera cara de chaflán 322 en la primera posición de conexión a es igual al de la segunda cara de chaflán 324 en la primera posición de conexión a. La primera posición de conexión a es la posición donde la primera cara de chaflán 322 se conecta a la segunda cara de chaflán 324. En una realización en la que los dos extremos de la segunda cara de chaflán 324 se conectan a las primeras caras de chaflán 322, los dos extremos de la segunda cara de chaflán 324 forman correspondientemente dos primeras posiciones de conexión a.

[0098] En esta realización, el radio de la primera cara de chaflán 322 en la primera posición de conexión a es igual al de la segunda cara de chaflán 324 en la primera posición de conexión a, de modo que la primera cara de chaflán 322 puede hacer una transición a la segunda cara de chaflán 324 más suavemente, y la primera cara de chaflán 322 y la segunda cara de chaflán 324 así puede formar una cara de chaflán continua.

[0099] En algunas realizaciones, el radio máximo de la segunda cara de chaflán 324 es R<2>, que satisface: 0,1 mm ≤ R<2>= 0,5 mm.

[0100] En una realización en la que la segunda cara de chaflán 324 es de estructura de radio constante, el radio de la segunda cara de chaflán 324 en cualquier posición en su dirección de extensión es R<2>. En una realización en la que la segunda cara de chaflán 324 es de estructura de radio variable, tomando el ejemplo de que el radio de la segunda cara de chaflán 324 disminuye gradualmente desde los dos extremos al medio, el radio de al menos uno de los dos extremos de la segunda cara de chaflán 324 es R<2>.

[0101] En algunas realizaciones, las caras laterales de surco comprenden además una segunda cara lateral 325, la segunda cara lateral 325 y la primera cara lateral 323 se ubican en diferentes orientaciones del surco 32, la segunda cara lateral 325 se conecta a la primera cara lateral 323 por medio de la cara de esquina 321, y la segunda cara lateral 325 se conecta a la primera superficie 3111 por medio de una tercera cara de chaflán 326. El radio máximo de la tercera cara de chaflán 326 es menor que el de la primera cara de chaflán 322.

[0102] La segunda cara lateral 325 es una cara lateral entre las caras laterales de surco, tomando un surco rectangular 32 como ejemplo, la segunda cara lateral 325 es un plano, y la segunda cara lateral 325 puede ser una cara lateral que se extiende en la dirección de longitud entre las caras laterales de surco o una cara lateral que se extiende en la dirección de anchura entre las caras laterales de surco.

[0103] La tercera cara de chaflán 326 se conecta a la segunda cara lateral 325 y la primera superficie 3111 para realizar una transición suave entre la segunda cara lateral 325 y la primera superficie 3111. La tercera cara de chaflán 326 se extiende en la dirección de extensión de la segunda cara lateral 325, y la tercera cara de chaflán 326 tiene una sección transversal en forma de arco. La tercera cara de chaflán 326 puede ser de estructura de radio variable, esto es, el radio de la tercera cara de chaflán 326 cambia en una dirección de extensión de la tercera cara de chaflán 326; o la tercera cara de chaflán 326 puede ser de estructura de radio constante, esto es, el radio de la tercera cara de chaflán 326 no cambia en la dirección de extensión de la tercera cara de chaflán 326. En una realización en la que la tercera cara de chaflán 326 es de estructura de radio constante, el radio de la tercera cara de chaflán 326 en cualquier posición en su dirección de extensión es igual al radio máximo de la tercera cara de chaflán 326.

[0104] En esta realización, la aportación de la tercera cara de chaflán 326 permite a la segunda cara lateral 325 hacer una transición a la primera superficie 3111 más suavemente, evitando la segunda cara lateral 325 se conecte directamente a la primera superficie 3111 para formar un ángulo pronunciado. Que el radio máximo de la tercera cara de chaflán 326 sea menor que el de la primera cara de chaflán 322 permite igualar la fortaleza de la zona de alivio de presión 312 en la esquina y el borde del surco 32.

[0105] En algunas realizaciones, todavía haciendo referencia a la FIG. 5, en la dirección circunferencial del surco 32, dos extremos de la tercera cara de chaflán 326 se conectan a las primeras caras de chaflán 322, y la tercera cara de chaflán 326 tiene un radio que disminuye gradualmente desde los dos extremos al medio.

[0106] Los dos extremos de la tercera cara de chaflán 326 en la dirección circunferencial del surco 32 son los dos extremos de la tercera cara de chaflán 326 en la dirección de extensión. La dirección de extensión de la tercera cara de chaflán 326 está en consonancia con la dirección de extensión de la segunda cara lateral 325. Los radios en los dos extremos de la tercera cara de chaflán 326 pueden ser iguales o diferentes. Ilustrativamente, en la FIG. 5, la tercera cara de chaflán 326 tiene el mismo radio en los dos extremos.

[0107] En el caso de que el radio de la primera cara de chaflán 322 aumenta gradualmente desde los dos extremos al medio, y el radio máximo de la tercera cara de chaflán 326 es menor que el de la primera cara de chaflán 322, se puede entender que los radios en los dos extremos de la tercera cara de chaflán 326 son menores que el radio en el medio de la primera cara de chaflán 322.

[0108] Se puede entender que, en esta realización, la tercera cara de chaflán 326 es de estructura de radio variable. El radio de la tercera cara de chaflán 326 disminuye gradualmente desde los dos extremos al medio, el cuerpo de tapa 31 tiene un grosor más grande en el medio de la tercera cara de chaflán 326 y un grosor más pequeño en los dos extremos de la tercera cara de chaflán 326, y el grosor del cuerpo de tapa 31 en la posición de la tercera cara de chaflán 326 aumenta gradualmente desde los dos extremos al medio de la tercera cara de chaflán 326, de modo que la fortaleza de la zona de alivio de presión 312 en el borde del surco 32 aumenta gradualmente desde los dos extremos al medio de la tercera cara de chaflán 326, aumentando la fortaleza de la zona de alivio de presión 312 en el medio del borde del surco 32 y proporcionando una mejor resistencia a impactos.

[0109] En algunas realizaciones, todavía haciendo referencia a la FIG. 5, la primera cara de chaflán 322 se conecta a la tercera cara de chaflán 326 en una segunda posición de conexión b, y el radio de la primera cara de chaflán 322 en la segunda posición de conexión b es igual al de la tercera cara de chaflán 326 en la segunda posición de conexión b. La segunda posición de conexión b es la posición donde la primera cara de chaflán 322 se conecta a la tercera cara de chaflán 326. En una realización en la que los dos extremos de la tercera cara de chaflán 326 se conectan a las primeras caras de chaflán 322, los dos extremos de la tercera cara de chaflán 326 forman correspondientemente dos segundas posiciones de conexión b.

[0110] En esta realización, el radio de la primera cara de chaflán 322 en la segunda posición de conexión b es igual al de la tercera cara de chaflán 326 en la segunda posición de conexión b, de modo que la primera cara de chaflán 322 puede hacer una transición a la tercera cara de chaflán 326 más suavemente, y la primera cara de chaflán 322 y la tercera cara de chaflán 326 así puede formar una cara de chaflán continua.

[0111] En algunas realizaciones, el radio máximo de la tercera cara de chaflán 326 es R<3>, que satisface: 0,1 mm ≤ R<3>= 0,5 mm.

[0112] En una realización en la que la tercera cara de chaflán 326 es de estructura de radio constante, el radio de la tercera cara de chaflán 326 en cualquier posición en su dirección de extensión es R<3>. En una realización en la que la tercera cara de chaflán 326 es de una estructura de radio variable, tomando el ejemplo de que el radio de la tercera cara de chaflán 326 disminuye gradualmente desde los dos extremos al medio, el radio de al menos uno de los dos extremos de la tercera cara de chaflán 326 es R<3>.

[0113] En algunas realizaciones, todavía haciendo referencia a la FIG. 5, las caras laterales de surco comprenden dos primeras caras laterales 323 y dos segundas caras laterales 325, las dos primeras caras laterales 323 se disponen opuestas entre sí en la primera dirección X, y los dos segundas caras laterales 325 se disponen opuestas entre sí en la segunda dirección Y. La primera dirección X es perpendicular a la segunda dirección Y.

[0114] La primera dirección X y la segunda dirección Y son ambas perpendiculares a la dirección de grosor Z del cuerpo de tapa 31.

[0115] Las dos primeras caras laterales 323 son ambas planas y se disponen en paralelo entre sí, y los dos segundas caras laterales 325 son ambas planas y se disponen en paralelo entre sí.

[0116] En esta realización, las caras laterales de surco son sustancialmente rectangulares, y el surco 32 es así también sustancialmente rectangular, de modo que la estructura es simple y fácil de formar.

[0117] En algunas realizaciones, todavía haciendo referencia a la FIG.5, una distancia entre las dos primeras caras laterales 323 en la primera dirección X es una primera distancia, y una distancia entre los dos segundas caras laterales 325 en la segunda dirección Y es una segunda distancia. La primera distancia es menor que la segunda distancia.

[0118] El surco 32 es sustancialmente rectangular, las primeras caras laterales 323 se extienden en la dirección de longitud del surco 32, y la segundas caras laterales 325 se extienden en la dirección de anchura del surco 32. Se puede entender que, la primera dirección X es la dirección de anchura del surco 32, la segunda dirección Y es la dirección de longitud del surco 32, la primera distancia es la anchura del surco 32, y la segunda distancia es la longitud del surco 32.

[0119] Ilustrativamente, el tamaño de la primera cara lateral 323 en la dirección de longitud del surco 32 es mayor que el tamaño de la segunda cara lateral 325 en la dirección de anchura del surco 32. El tamaño de la segunda cara de chaflán 324 en la dirección de longitud del surco 32 es mayor que el tamaño de la tercera cara de chaflán 326 en la dirección de anchura del surco 32.

[0120] Como se muestra en la FIG. 5, en una realización en la que el radio de la primera cara de chaflán 322 aumenta gradualmente desde los dos extremos al medio, el radio de la segunda cara de chaflán 324 disminuye gradualmente desde los dos extremos al medio, y el radio de la tercera cara de chaflán 326 disminuye gradualmente desde los dos extremos al medio, el radio del extremo de la primera cara de chaflán 322 conectado a la segunda cara de chaflán 324 puede ser mayor que el radio del extremo de la primera cara de chaflán 322 conectado a la tercera cara de chaflán 326.

[0121] En esta realización, el surco 32 es sustancialmente rectangular, y la zona de alivio de presión 312 es también sustancialmente rectangular, proporcionando un área de alivio de presión relativamente grande.

[0122] En algunas realizaciones, la primera dirección X es la dirección de longitud del cuerpo de tapa 31, y la segunda dirección Y es la dirección de anchura del cuerpo de tapa 31.

[0123] Ilustrativamente, el cuerpo de tapa 31 es rectangular, la dirección de anchura del surco 32 está en consonancia con la dirección de longitud del cuerpo de tapa 31, y la dirección de longitud del surco 32 está en consonancia con la dirección de anchura del cuerpo de tapa 31.

[0124] Puesto que la dirección de anchura del surco 32 está en consonancia con la dirección de longitud del cuerpo de tapa 31, y la dirección de longitud del surco 32 está en consonancia con la dirección de anchura del cuerpo de tapa 31, la zona de alivio de presión 312 es más probable que se dañe en el borde corto del surco 32 cuando el lado interior de la tapa de extremo 3 se somete a la presión dentro de la celda de batería 10, y la zona de alivio de presión 312 es más probable que se dañe en el borde largo del surco 32 cuando el lado exterior de la tapa de extremo 3 se somete a una fuerza de impacto, de modo que la zona de alivio de presión 312 es probable que se dañe en diferentes posiciones en dos diferentes condiciones de trabajo, aumentando la resistencia a impactos de la tapa de extremo 3 y prolongando la vida útil de la celda de batería 10.

[0125] En algunas realizaciones, todavía haciendo referencia a la FIG. 5, el cuerpo de tapa 31 se provee de un entrante de alivio de presión 313. El entrante de alivio de presión 313 se ubica en la zona de alivio de presión 312.

[0126] El entrante de alivio de presión 313 se puede proporcionar en la cara inferior de surco del surco 32. El entrante de alivio de presión 313 se puede formar de varias maneras, tales como estampación y fresado.

[0127] La región del cuerpo de tapa 31 donde se proporciona el entrante de alivio de presión 313 es más débil, de modo que la zona de alivio de presión 312 se parte en la posición donde se proporciona el entrante de alivio de presión 313 cuando la presión dentro de la celda de batería 10 alcanza una presión de explosión, para liberar la presión de la zona de alivio de presión 312.

[0128] En algunas realizaciones, todavía haciendo referencia a la FIG. 5, el entrante de alivio de presión 313 es un surco cerrado que se extiende a lo largo de una trayectoria cerrada de principio a fin.

[0129] La trayectoria cerrada puede tener diversas formas, tales como círculo, elipse y rectángulo. Ilustrativamente, en la FIG.5, la trayectoria cerrada es sustancialmente rectangular, la región definida por el entrante de alivio de presión 313 es también sustancialmente rectangular, y la dirección de longitud de la región definida por el entrante de alivio de presión 313 está en consonancia con la dirección de longitud del surco 32.

[0130] Ilustrativamente, el área de la región definida por el entrante de alivio de presión 313 es la mitad del área de la zona de alivio de presión 312 o más.

[0131] En esta realización, el entrante de alivio de presión 313 es un surco cerrado. Cuando la presión dentro de la celda de batería 10 alcanza la presión de explosión, la zona de alivio de presión 312 se puede separar de la región definida por el entrante de alivio de presión 313 para formar una abertura por consiguiente. Las emisiones dentro de la celda de batería 10 se pueden descargar al exterior a través de la abertura, proporcionando un área de alivio de presión relativamente grande y mejorando la eficiencia de alivio de presión.

[0132] En otras realizaciones, el entrante de alivio de presión 313 puede ser un surco no cerrado. Por ejemplo, el entrante de alivio de presión 313 es lineal, en forma de U o en forma de C.

[0133] En algunas realizaciones, haciendo referencia a las FIGS.6 y 7, la FIG.6 es un diagrama estructural esquemático de una tapa de extremo 3 proporcionada en algunas otras realizaciones de la presente solicitud, y la FIG.7 es una vista en despiece ordenado de la tapa de extremo 3 mostrada en la FIG. 6. La tapa de extremo 3 comprende además un miembro protector 33. El miembro protector 33 se conecta al cuerpo de tapa 31 y cubre el surco 32.

[0134] El miembro protector 33 puede ser de estructura semejante a una hoja, y la forma del miembro protector 33 se puede adaptar a la forma del surco 32. Por ejemplo, el surco 32 es un rectángulo, y el miembro protector 33 es también un rectángulo. El miembro protector 33 se puede hacer de un material metálico, tal como cobre, hierro, aluminio, acero y una aleación de aluminio; o el miembro protector 33 se puede hacer de un material no metálico, tal como caucho y plástico. El miembro protector 33 se puede conectar al cuerpo de tapa 31 de diversas maneras, por ejemplo, mediante encaje por salto elástico y cohesión.

[0135] En esta realización, el miembro protector 33 cubre el surco 32, y el miembro protector 33 protege la zona de alivio de presión 312, reduciendo el riesgo de daño a la zona de alivio de presión 312 por objetos extraños.

[0136] En algunas realizaciones, todavía haciendo referencia a las FIGS. 6 y 7, el miembro protector 33 se conecta a la primera superficie 3111. Ilustrativamente, el miembro protector 33 se cohesiona a la primera superficie 3111.

[0137] En una realización en la que el cuerpo de tapa 31 se provee de una primera cara de chaflán 322, una segunda cara de chaflán 324 y una tercera cara de chaflán 326, el miembro protector 33 cubre completamente la primera cara de chaflán 322, la segunda cara de chaflán 324 y la tercera cara de chaflán 326.

[0138] En esta realización, el miembro protector 33 se conecta a la primera superficie 3111. Este tipo de estructura permite montar el miembro protector 33 más convenientemente. Además, el miembro protector 33 puede cubrir cada cara de chaflán, para proteger mejor la zona de alivio de presión 312.

[0139] En algunas realizaciones, todavía haciendo referencia a las FIGS.6 y 7, el cuerpo de tapa 31 se provee de un pasaje de escape 314. El pasaje de escape 314 está en comunicación con el interior del surco 32 y el exterior del cuerpo de tapa 31.

[0140] El pasaje de escape 314 puede ser un orificio proporcionado en el cuerpo de tapa 31. Es posible que un extremo del orificio penetre la cara lateral de surco del surco 32, y el otro extremo del mismo penetre la primera superficie 3111. El pasaje de escape 314 también puede ser un surco proporcionado en el cuerpo de tapa 31. Puede haber uno o más pasajes de escape 314 en el cuerpo de tapa 31.

[0141] La aportación del pasaje de escape 314 hace que el interior del surco 32 se comunique con el exterior, para equilibrar la presión de aire dentro del surco 32 y el exterior, y reducir el riesgo de que el miembro protector 33 se caiga debido a un aumento de la presión de aire dentro del surco 32.

[0142] En algunas realizaciones, haciendo referencia a la FIG.8, la FIG.8 es una vista parcial ampliada de la tapa de extremo 3 mostrada en la FIG. 6 con el miembro protector 33 retirado, el pasaje de escape 314 es un surco de escape proporcionado en el cuerpo de tapa 31. El surco de escape penetra la primera superficie 3111.

[0143] El surco de escape se puede disponer en el borde del surco 32, por ejemplo, el surco de escape se dispone correspondiente a la primera cara lateral 323 o la segunda cara lateral 325 del surco 32; o el surco de escape se puede disponer en la esquina del surco 32, por ejemplo, el surco de escape se dispone correspondiente a la cara de esquina 321 del surco 32.

[0144] Ilustrativamente, en la FIG.8, el surco de escape se dispone correspondiente a la primera cara lateral 323, y el surco de escape se extiende a la segunda cara de chaflán 324.

[0145] En esta realización, el pasaje de escape 314 es un surco de escape proporcionado en el cuerpo de tapa 31, y el pasaje de escape 314 puede comunicar eficazmente el interior del surco 32 con el exterior, y es fácil de formar.

[0146] Las realizaciones de la presente solicitud proporcionan una celda de batería 10, que comprende un alojamiento 1 y una tapa de extremo 3 proporcionada en cualquiera de las realizaciones descritas anteriormente. El alojamiento 1 se provee de una abertura, y el cuerpo de tapa 31 cierra la abertura.

[0147] Las realizaciones de la presente solicitud proporcionan una batería 100, que comprende una carcasa 20 y una celda de batería 10 proporcionada en cualquiera de las realizaciones descritas anteriormente. La celda de batería 10 se recibe en la carcasa 20.

[0148] En algunas realizaciones, la carcasa 20 tiene una pared inferior, y la tapa de extremo 3 se dispone en el lado de la celda de batería 10 encarado a la pared inferior.

[0149] La pared inferior es la pared de la parte inferior de la carcasa 20 en uso normal. Tomando el ejemplo de que la carcasa 20 comprende una primera parte 201 y una segunda parte 202, en uso normal, la segunda parte 202 cubre la parte superior de la primera parte 201, y la pared de la primera parte 201 de espaldas a la segunda parte 202 es la pared inferior.

[0150] La tapa de extremo 3 se dispone en el lado de la celda de batería 10 encarado a la pared inferior, de modo que la celda de batería 10 está en un estado invertido.

[0151] Las realizaciones de la presente solicitud proporcionan además un dispositivo consumidor de potencia, que comprende la batería 100 proporcionada en cualquiera de las realizaciones descritas anteriormente.

[0152] Cabe señalar que las realizaciones en la presente solicitud y rasgos en las realizaciones pueden combinarse entre sí sin conflictos, dentro del alcance de las reivindicaciones.

Claims (14)

1. REIVINDICACIONES

1. Una tapa de extremo (3), que comprende:

un cuerpo de tapa (31) que tiene una primera superficie (3111); y

un surco (32) proporcionado en el cuerpo de tapa (31) para formar una zona de alivio de presión (312) en una región del cuerpo de tapa (31) donde se proporciona el surco (32), el surco (32) se rebaja desde la primera superficie (3111) en una dirección de grosor (Z) del cuerpo de tapa (31), y caras laterales de surco del surco (32) comprenden caras de esquina (321) en esquinas del surco (32);

en donde cada cara de esquina (321) se conecta a la primera superficie (3111) por medio de una primera cara de chaflán (322);

caracterizado por que

en una dirección circunferencial del surco (32), la primera cara de chaflán (322) tiene un radio que aumenta gradualmente desde dos extremos al medio.

2. La tapa de extremo (3) según la reivindicación 1, en donde el radio máximo de la primera cara de chaflán (322) es R<1>, que satisface: 0,5 mm ≤ R<1>= 2 mm.

3. La tapa de extremo (3) según una cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en donde caras laterales del surco (32) comprenden además una primera cara lateral (323) conectada a la cara de esquina (321), la primera cara lateral (323) se conecta a la primera superficie (3111) por medio de una segunda cara de chaflán (324);

en donde el radio máximo de la segunda cara de chaflán (324) es menor que el de la primera cara de chaflán (322).

4. La tapa de extremo (3) según la reivindicación 3, en donde en la dirección circunferencial del surco (32), dos extremos de la segunda cara de chaflán (324) se conectan a las primeras caras de chaflán (322), y la segunda cara de chaflán (324) tiene un radio que disminuye gradualmente desde los dos extremos al medio;

y/o

en donde la primera cara de chaflán (322) se conecta a la segunda cara de chaflán (324) en una primera posición de conexión (a), y el radio de la primera cara de chaflán (322) en la primera posición de conexión (a) es igual al de la segunda cara de chaflán (324) en la primera posición de conexión (a);

y/o

en donde, el radio máximo de la segunda cara de chaflán (324) es R<2>, que satisface: 0,1 mm ≤ R<2>= 0,5 mm.

5. La tapa de extremo (3) según una cualquiera de las reivindicaciones 3-4, en donde las caras laterales de surco comprenden además una segunda cara lateral (325), la segunda cara lateral (325) y la primera cara lateral (323) se ubican en diferentes orientaciones del surco (32), la segunda cara lateral (325) se conecta a la primera cara lateral (323) por medio de la cara de esquina (321), y la segunda cara lateral (325) se conecta a la primera superficie (3111) por medio de una tercera cara de chaflán (326);

en donde el radio máximo de la tercera cara de chaflán (326) es menor que el de la primera cara de chaflán (322).

6. La tapa de extremo (3) según la reivindicación 5, en donde en la dirección circunferencial del surco (32), dos extremos de la tercera cara de chaflán (326) se conectan a las primeras caras de chaflán (322), y la tercera cara de chaflán (326) tiene un radio que disminuye gradualmente desde los dos extremos al medio;

y/o

en donde la primera cara de chaflán (322) se conecta a la tercera cara de chaflán (326) en una segunda posición de conexión (b), y el radio de la primera cara de chaflán (322) en la segunda posición de conexión (b) es igual al de la tercera cara de chaflán (326) en la segunda posición de conexión (b);

y/o

en donde el radio máximo de la tercera cara de chaflán (326) es R<3>, que satisface: 0,1 mm ≤ R<3>= 0,5 mm.

7. La tapa de extremo (3) según una cualquiera de las reivindicaciones 5-6, en donde las caras laterales de surco comprenden dos primeras caras laterales (323) y dos segundas caras laterales (325), las dos primeras caras laterales (323) se disponen opuestas entre sí en una primera dirección (X), y los dos segundas caras laterales (325) se disponen opuestas entre sí en una segunda dirección (Y), la primera dirección (X) es perpendicular a la segunda dirección (Y).

8. La tapa de extremo (3) según la reivindicación 7, en donde una distancia entre las dos primeras caras laterales (323) en la primera dirección (X) es una primera distancia, y una distancia entre los dos segundas caras laterales (325) en la segunda dirección (Y) es una segunda distancia, la primera distancia es menor que la segunda distancia; y en donde preferiblemente, la primera dirección (X) es una dirección de longitud del cuerpo de tapa (31), y la segunda dirección (Y) es una dirección de anchura del cuerpo de tapa (31).

9. La tapa de extremo (3) según una cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en donde el cuerpo de tapa (31) se provee de un entrante de alivio de presión (313) ubicado en la zona de alivio de presión (312); y

en donde preferiblemente, el entrante de alivio de presión (313) es un surco cerrado (32) que se extiende a lo largo de una trayectoria cerrada de principio a fin.

10. La tapa de extremo (3) según una cualquiera de las reivindicaciones 1-9, que comprende además un miembro protector (33), en donde el miembro protector (33) se conecta al cuerpo de tapa (31) y cubre el surco (32).

11. La tapa de extremo (3) según la reivindicación 10, en donde el miembro protector (33) se conecta a la primera superficie (3111);

y/o

en donde el cuerpo de tapa (31) se provee de un pasaje de escape (314) que está en comunicación con el interior del surco (32) y el exterior del cuerpo de tapa (31); y

en donde preferiblemente, el pasaje de escape (314) es un surco de escape (32) proporcionado en el cuerpo de tapa (31), el surco de escape (32) penetra la primera superficie (3111).

12. Una celda de batería, que comprende:

un alojamiento provisto de una abertura;

una tapa de extremo de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en donde el cuerpo de tapa (31) cierra la abertura.

13. Una batería, que comprende:

una carcasa; y

una celda de batería de la reivindicación 12, en donde la celda de batería se recibe en la carcasa; y en donde preferiblemente, la carcasa (20) tiene una pared inferior, y la tapa de extremo (3) se dispone en el lado de la celda de batería (10) encarado a la pared inferior.

14. Un dispositivo consumidor de potencia, que comprende una batería de la reivindicación 13.