JP2023547316A - 圧力解放装置、電池セル、電池および電気設備 - Google Patents

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Abstract

本願の実施例は、圧力解放装置、電池セル、電池及び電気設備を提供し、電池の技術分野に属する。圧力解放装置は、圧力解放本体とスコア溝とを備える。圧力解放本体は、電池セルの内圧または温度が閾値に達したときに開いて電池セル内部の圧力を解放するように構成される圧力解放部を含み、圧力解放部は、第１の方向の片側に第１の開き側を形成し、第２の方向の両側に第２の開き側と第３の開き側をそれぞれ形成し、第１の方向は第２の方向に垂直である。スコア溝は、圧力解放本体に設けられ、圧力解放部を画定し、第１の開き側から第２の開き側まで延在する第１の弧状溝と、第１の開き側から第３の開き側まで延在する第２の弧状溝とを含む。第１の弧状溝および第２の弧状溝に係るアーク状の設計により、圧力解放部が広い面積で開かない事態が生じにくくなり、電池セルの安全性を高める。【選択図】図４

Description

本願は、電池の技術分野に属し、具体的には圧力解放装置、電池セル、電池および電気設備に関する。
電池は、例えば携帯電話、ノートパソコン、バッテリーカー、電気自動車、電気飛行機、電気船舶、電気自動車玩具、電動船舶玩具、電動飛行機玩具、電動工具などの電子設備に広く使用されている。
電池技術の発展では、電池セルの性能向上に加え、安全性も考慮すべき問題である。
したがって、電池セルの安全性を如何に向上させるかは、電池技術において緊急に解決すべき課題である。
本願の実施例は、電池セルの安全性を効果的に向上させることができる圧力解放装置、電池セル、電池および電気設備を提供する。
第１の態様では、本願の実施例は、電池セルに用いられる圧力解放装置であって、圧力解放部を含む圧力解放本体であって、前記圧力解放部は、前記電池セルの内圧または温度が閾値に達したときに開いて前記電池セル内部の圧力を解放するように構成され、前記圧力解放部は、第１の方向の片側に第１の開き側を形成し、第２の方向の両側に第２の開き側と第３の開き側をそれぞれ形成し、前記第１の方向が前記第２の方向に垂直である圧力解放本体と、前記圧力解放本体に設けられ、前記圧力解放部を画定するスコア溝であって、前記第１の開き側から前記第２の開き側まで延在する第１の弧状溝と、前記第１の開き側から前記第３の開き側まで延在する第２の弧状溝とを含むスコア溝と、を備える圧力解放装置を提供する。
上記技術案では、圧力解放本体におけるスコア溝は、圧力解放部を画定し、電池セルの内圧または温度が閾値に達したときに、圧力解放部は、スコア溝を境界にして開く。スコア溝の第１の弧状溝が第１の開き側から第２の開き側まで延在し、第２の弧状溝が第１の開き側から第３の開き側まで延在し、第１の弧状溝および第２の弧状溝のアーク状の設計により、圧力解放部の開放過程では、圧力解放部は第１の開き側から第１の弧状溝および第２の弧状溝に沿ってそれぞれ第２の開き側および第３の開き側へとスムーズに開くことができ、圧力解放部は広い圧力解放面積を有し、圧力解放部が広い面積で開かない事態が生じにくくなり、電池セルの安全性を高める。
また、第１の弧状溝および第２の弧状溝のアーク状の設計により、スコア溝に沿って開裂する際の圧力解放部の経路が短くなり、圧力解放部が素早く開くことができ、迅速な圧力解放を実現し、圧力解放の効率を高め、電池セルの熱暴走による発火・爆発のリスクを低減し、電池セルの安全性を高める。
一部の実施例では、前記スコア溝は、前記第２の方向に沿って延在する第１の溝をさらに含み、前記第１の弧状溝は、前記第１の溝を介して前記第２の弧状溝に接続されている。
上記技術案では、スコア溝は、第２の方向に沿って延在しかつ第１の弧状溝と第２の弧状溝との間に接続されている第１の溝をさらに含む。第１の溝の設置により、第１の弧状溝と第２の弧状溝との距離が長くなり、その結果、第２の方向における圧力解放部の寸法が大きくなり、圧力解放部の開き面積が増大し、圧力解放装置の圧力解放面積が増大し、さらに圧力解放装置の圧力解放の効率が向上する。
一部の実施例では、前記第１の弧状溝および前記第２の弧状溝はいずれも前記第１の溝に対して接線方向である。
上記技術案では、第１の弧状溝および第２の弧状溝がいずれも前記第１の溝に対して接線方向であり、第１の弧状溝と第１の溝との接続位置および第２の弧状溝と第１の溝との接続位置における鋭い角をなくすことにより、応力集中を回避し、圧力解放前の圧力解放装置の安定性を向上させる。
一部の実施例では、前記第１の弧状溝の前記第２の開き側から離れた一端は、前記第２の弧状溝の前記第３開き側から離れた一端に接続されている。
上記技術案では、第１の弧状溝の一端と第２の弧状溝の一端とを直接接続することにより、スコア溝の構造を簡略化し、製造コストを低減する。
一部の実施例では、前記スコア溝は、前記第１の弧状溝の前記第２の弧状溝から離れた一端から、前記第１の開き側と反対する方向へと延在する第２の溝と、前記第２の弧状溝の前記第１の弧状溝から離れた一端から、前記第１の開き側と反対する方向へと延在する第３の溝とをさらに含む。
上記技術案では、第２の溝および第３の溝の設置により、第１の方向における圧力解放部の寸法が大きくなり、圧力解放部の開き面積が増大し、圧力解放装置の圧力解放面積が増大し、さらに圧力解放装置の圧力解放の効率が向上する。
一部の実施例では、前記第２の溝は前記第１の弧状溝に対して接線方向であり、前記第３の溝は前記第２の弧状溝に対して接線方向である。
上記技術案では、第２の溝が第１の弧状溝に対して接線方向であり、第２の溝と第１の弧状溝との接続位置における鋭い角をなくし、第３の溝が第２の弧状溝に対して接線方向であり、第３の溝と第２の弧状溝との接続位置における鋭い角をなくすことにより、応力集中を回避し、圧力解放前の圧力解放装置の安定性を向上させる。
一部の実施例では、前記第２の溝および前記第３の溝はいずれも前記第１の方向に沿って延在する。
上記技術案では、第２の溝および第３の溝がいずれも第１の方向に沿って延在するため、第２の溝と第３の溝は平行に設けられ、圧力解放時に圧力解放部はより規則的に開くことができ、圧力解放装置の圧力解放に寄与する。
一部の実施例では、前記第２の方向において、前記第１の弧状溝と前記第２の弧状溝とは、前記圧力解放本体において対称に分布している。
上記技術案では、第１の弧状溝と第２の弧状溝とが圧力解放本体において対称に分布しているため、圧力解放部は第１の開き側から第１の弧状溝および第２の弧状溝に沿って第２の開き側および第３の開き側まで同時に開裂しやすくなり、圧力解放部の開放効率は向上する。
一部の実施例では、前記圧力解放本体は、前記電池セルの電極アセンブリを収容するための収容スペースと、前記収容スペースを画定し、内面または外面に前記スコア溝が設けられている壁とを含む。
上記技術案では、圧力解放本体が壁によって画定される収容スペースを含み、収容スペースが電極アセンブリを収容できるため、圧力解放装置は、圧力解放機能と、電極アセンブリを収容する収容機能とを兼備することになる。
一部の実施例では、前記壁は、その延在方向において両端が開放した中空構造である周壁を含み、前記スコア溝は、前記周壁の内面または外面に設けられている。
上記技術案では、スコア溝が周壁に設けられており、周壁がより大きな設置空間をスコア溝に提供できるため、周壁に大きい寸法の圧力解放部を形成し、圧力解放部の圧力解放面積を確保することに寄与する。
一部の実施例では、前記周壁は円筒体であり、前記周壁の延在方向と前記第２の方向とのなす夾角は４５度未満である。
上記技術案では、周壁は円筒体であり、スコア溝において周壁の延在方向との夾角が大きい部分ほど、破裂しにくい。周壁の延在方向と前記第２の方向とのなす夾角が４５度未満であり、これにより第１の弧状溝は第１の開き側から第２の開き側へと徐々に破裂しにくくなり、第２の弧状溝は第２の開き側から第３の開き側へと徐々に破裂しにくくなり、圧力解放部が第１の開き側から最初に開くことを確保する。
一部の実施例では、前記周壁の延在方向は、前記第２の方向と一致している。
上記技術案では、周壁の延在方向と前記第２の方向との一致により、圧力解放部が第１の開き側から最初に開くことをさらに確保する。
一部の実施例では、前記壁には、前記第１の方向に沿って間隔をあけて配置される２つの前記スコア溝を含むスコア群が設けられており、前記スコア群のうちの一つのスコア溝によって画定される前記圧力解放部の前記第１の開き側と、もう一つのスコア溝によって画定される前記圧力解放部の前記第１の開き側とは、背中合わせに設けられている。
上記技術案では、前記スコア群のうちの一つのスコア溝によって画定される前記圧力解放部の前記第１の開き側と、もう一つのスコア溝によって画定される前記圧力解放部の前記第１の開き側とを背中合わせに設けることにより、二つのスコア溝によって画定される二つの圧力解放部は背中合わせ配置になり、圧力解放過程では、二つの圧力解放部が背中合わせに開き、圧力解放面積が増大する。
一部の実施例では、前記壁は、その延在方向において両端が開放した中空構造である周壁を含み、前記周壁には、複数の前記スコア群がその周方向に沿って間隔をあけて設けられている。
上記技術案では、周壁にその周方向に沿って間隔をあけて配置されるスコア群が複数設けられており、各スコア群に対応する位置がいずれも圧力を解放でき、これにより圧力解放装置は多方向で圧力を解放でき、圧力開放の効率は向上する。ある方向のスコア群が他の部品によって遮断されたとしても、圧力解放装置の他の方向のスコア群によって画定される圧力解放部は開いて圧力を解放することができる。
第２の態様では、本願の実施形態は、第１の態様のいずれか１つの実施例に係る圧力解放装置を備える電池セルを提供する。
第３の態様では、本願の実施形態は、第２の態様のいずれか１つの実施例に係る電池セルと、前記電池セルを収容するための筐体とを備える電池を提供する。
第４の態様では、本願の実施形態は、第３の態様のいずれか１つの実施例に係る電池を備える電気設備を提供する。
第５の態様では、本願の実施形態は、圧力解放本体を提供することと、前記圧力解放本体にスコア溝を加工することとを含む圧力解放装置の製造方法であって、前記スコア溝は、圧力解放部を画定し、前記圧力解放部は、電池セルの内圧または温度が閾値に達したときに開いて前記電池セル内部の圧力を解放するように構成され、前記圧力解放部は、第１の方向の片側に第１の開き側を形成し、第２の方向の両側に第２の開き側と第３の開き側をそれぞれ形成し、第１の方向が前記第２の方向に垂直であり、前記スコア溝は、前記第１の開き側から前記第２の開き側まで延在する第１の弧状溝と、前記第１の開き側から前記第３の開き側まで延在する第２の弧状溝とを含む圧力解放装置の製造方法を提供する。
第６の態様では、本願の実施形態は、圧力解放本体を提供するための提供装置と、前記圧力解放本体にスコア溝を加工するための加工装置とを備える圧力解放装置の製造設備であって、前記スコア溝は、圧力解放部を画定し、前記圧力解放部は、電池セルの内圧または温度が閾値に達したときに開いて前記電池セル内部の圧力を解放するように構成され、前記圧力解放部は、第１の方向の片側に第１の開き側を形成し、第２の方向の両側に第２の開き側と第３の開き側をそれぞれ形成し、第１の方向が前記第２の方向に垂直であり、前記スコア溝は、前記第１の開き側から前記第２の開き側まで延在する第１の弧状溝と、前記第１の開き側から前記第３の開き側まで延在する第２の弧状溝とを含む圧力解放装置の製造設備をさらに提供する。
本願の実施例の技術案をより明確に説明するために、以下は実施例の説明にとって必要な図面を簡単に説明する。下記図面は本願の一部の実施例を示したものに過ぎないため、範囲を限定するものと見なしてはならず、当業者であれば、創造的な努力をせずに、これらの図面に基づいて他の関連図面をさらに取得できることは理解できる。
本願の一部の実施例に係る車両の構造概略図である。 本願の一部の実施例に係る電池の構造概略図である。 本願の一部の実施例に係る電池セルの分解図である。 本願の一部の実施例に係る圧力解放装置の部分図である。 本願の別の一部の実施例に係る圧力解放装置の部分図である。 本願の更なる一部の実施例に係る圧力解放装置の部分図である。 本願の一部の実施例に係る圧力解放装置の構造概略図である。 本願の一部の実施例に係る圧力解放装置の製造方法のフローチャートである。 本願の一部の実施例に係る圧力解放装置の製造設備の概略ブロック図である。
本願の目的、技術案および利点をより明確化するために、以下は本願の実施例における図面を参照し、本願の実施例に係る技術案を詳しく説明する。明らかに、ここで説明される実施例は本願の全部の実施例ではなく、一部に過ぎない。本願の実施例に基づき、当業者が創造的な努力をせずに得られる他の実施形態はいずれも本願の範囲内である。
特に定義しない限り、本明細書で用いられる全ての技術用語および科学用語は、本願に係る当業者が一般的に理解するものと同じ意味を有する。本明細書で用いられる用語は、具体的な実施例を説明するためだけであり、本願を限定することを意図するものではない。本願の明細書、特許請求の範囲および図面の簡単な説明における「含む」や「有する」という用語、並びにそれらのいかなる変形は、非排他的な包含をカバーすることを意図するものである。本願の明細書や特許請求の範囲または上記図面における「第１」「第２」などの用語は、特定の順序や主従関係を表すためではなく、異なる対象を区別するために用いられる。
本明細書で言う「実施例」は、実施例に記載の特定の特徴、構造または特性を組み合わせたものが本願の少なくとも１つの実施例に含まれ得ることを意味する。本明細書の各箇所に現れるこの用語は、必ずしも全てが同じ実施例を指すものではなく、他の実施例と互いに排他的で独立または代替の実施例を意味するものでもない。
本願の説明において、特に明記・限定しない限り、技術用語の「装着」、「つながる」、「接続」、「取付」などは、広義に理解されるべきである。例えば、固定接続、取り外し可能な接続、または一体化でもよく、直接つながっても中間媒体を介した間接つながってもよい。当業者からすれば、具体的な状況に応じて本願におけるこれらの用語の具体的な意味を理解できる。
本願の実施例では、同じ図面符号は同じ部品を示し、かつ簡略化するために、異なる実施例では、同じ部品に対する詳細な説明を省略する。なお、図面に示す本願の実施例における各種部材の厚さ、縦横などの寸法、および、一体型装置の全体の厚さ、縦横などの寸法は、例示的なものであり、本願を何ら限定するものではないと理解すべきである。
本願に現れた「複数」とは２つ以上（２つを含む）を意味する。
本願では、電池セルは、リチウムイオン二次電池、リチウムイオン一次電池、リチウム硫黄電池、ナトリウムリチウムイオン電池、ナトリウムイオン電池またはマグネシウムイオン電池などが含まれてもよく、本願の実施例ではそれに対する限定がない。電池セルは、円筒形、平板形、直方体または他の形状などであってもよく、本願の実施例ではそれに対する限定もない。電池セルは、パッケージの仕方によって、一般的に円筒型セル、角型セル、パウチ型セルの３種類に大別されるが、本願の実施例ではそれに対する限定もない。
本願の実施例で言及する電池は、より高い電圧と容量を提供するための１つまたは複数の電池セルを含む単一の物理モジュールである。例えば、本願で言う電池は、電池モジュールまたは電池パックを含んでもよい。電池は通常、１つまたは複数の電池セルをパッケージングするための筐体を含んでいる。筐体は、液体やその他の異物による電池セルの充放電へとの影響を防止できる。
電池セルは、正極シート、負極シートおよびセパレータからなる電極アセンブリと電解液とを含む。電池セルは、主に正極シートと負極シートの間での金属イオンの移動によって作動する。正極シートは、正極集電体と正極活物質層を含み、正極活物質層は、正極集電体の表面に塗布され、正極活物質層が塗布されていない正極集電体は、正極活物質層が塗布されている正極集電体から突出しており、正極活物質層が塗布されていない正極集電体は、正極タブとしている。リチウムイオン電池を例にすると、正極集電体の材料はアルミニウムであってもよく、正極活性材料はコバルト酸リチウム、リン酸鉄リチウム、三元系リチウム、マンガン酸リチウムなどであってもよい。負極シートは、負極集電体と負極活物質層を含み、負極活物質層は負極集電体の表面に塗布され、負極活物質層が塗布されていない負極集電体は負極活物質層が塗布されている負極集電体から突出し、負極活物質層が塗布されていない負極集電体は負極タブとしている。負極集電体の材料は銅であってもよく、負極活性材料はカーボンやシリコンなどであってもよい。溶断することなく大電流が通れるように、正極タブは複数個で積層してなり、負極タブは複数個で積層してなる。セパレータの材質は、ＰＰ（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ、ポリプロピレン）またはＰＥ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ、ポリエチレン）などであってもよい。また、電極アセンブリは巻回型構造でも積層型構造でもよく、本願の実施例はこれに限定されない。
電池技術の発展は、エネルギー密度、サイクル寿命、放電容量、充放電倍率などの性能パラメータ、さらに電池の安全性など、さまざまな設計要素を同時に考慮する必要がある。
電池セルでは、電池セルの安全性を確保するために、一般に電池セルに圧力解放装置を設け、圧力解放装置によって電池セル内部の圧力を解放して電池セルの安全性を確保する。
本発明者は、電池セルに圧力解放装置が設けられたとしても、電池セルによる発火・爆発のリスクが依然として存在することを見出した。本発明者らが更に検討した結果、従来の圧力解放装置は、圧力解放本体にスコア溝を設け、圧力を解放する際に、圧力解放本体の圧力解放部がスコア溝の位置から開裂して電池セル内の排出物を排出することにより、圧力解放の目的を達成することが一般的であった。スコア溝は、異なる方向に位置する複数の溝セグメントからなり、２つの溝セグメントの間が直角に繋がっており、圧力解放部が一つの方向の溝セグメントで開裂した後、別の方向の溝セグメントに沿って引き続き開裂できず、圧力解放部が広い面積で開かない事態が出現しやすく、圧力解放効率が低い結果、電池セルが熱暴走した際にその内部の排出物が迅速に排出できず、発火・爆発の状況が生じ、安全性に問題がある。
これに鑑みて、本願の実施形態では、圧力解放本体に圧力解放部を画定するスコア溝が設けられ、圧力解放部は第１の方向の片側に第１の開き側を形成し、第２の方向の両側に第２の開き側と第３の開き側をそれぞれ形成し、第１の方向が第２の方向に垂直であり、スコア溝は、第１の開き側から第２の開き側まで延在する第１の弧状溝と、第１の開き側から第３の開き側まで延在する第２の弧状溝とを含む圧力解放装置を提供する。
このような圧力解放装置では、スコア溝における第１の弧状溝と第２の弧状溝のアーク状の設計により、圧力解放部の開放過程では、圧力解放部は第１の開き側から第１の弧状溝および第２の弧状溝に沿ってそれぞれ第２の開き側および第３の開き側へとスムーズに開くことができ、圧力解放部は広い圧力解放面積を有し、圧力解放部が広い面積で開かない事態は生じにくくなり、電池セルの安全性は向上する。
本願の実施例に記載の技術案は、電池セル、電池および電池を用いた電気設備に適用可能である。
電気設備は、車両、携帯電話、携帯式装置、ノートパソコン、船舶、宇宙機、電動玩具、電動工具であってもよい。車両は、ガソリン自動車、天然ガス自動車または新エネルギー自動車であってもよい。新エネルギー自動車は、純電気自動車、ハイブリッド自動車またはレンジエクステンダー電気自動車などであってもよい。宇宙機は、飛行機、ロケット、スペースシャトル、宇宙船などを含む。電動玩具は、ゲーム機、電気自動車玩具、電動船舶玩具、電動飛行機玩具などの据置型または移動型電動玩具を含む。電動工具は、金属切削用電動工具、研削用電動工具、組立用電動工具、鉄道用電動工具、例えば、電動ドリル、電動グラインダ、電動レンチ、電動ドライバー、電動ハンマ、インパクトドリル、コンクリート振動子、電動削りくずなどを含む。本願の実施例には、前記電気設備に対して特別な制限がない。
以下の実施例では、説明の便宜上、車両を例として電気設備を説明する。
図１を参照すると、図１は本願の一部の実施例に係る車両１０００の構造概略図である。車両１０００の内部には、電池１００が設けられており、電池１００は、車両１０００の底部または頭部または後部に設けられてもよい。電池１００は、車両１０００の給電に適用し、例えば、車両１０００の動作電源として電池１００を使用することができる。
車両１０００は、コントローラ２００およびモータ３００を備えてもよい。コントローラ２００は、電池１００のモータ３００へとの給電、例えば、車両１０００の始動時、ナビゲーション時、走行時の作業用電力を制御することに用いられる。
本願の一部の実施例では、電池１００は、車両１０００の動作電源として機能するだけではなく、車両１０００の駆動用電源としても機能し、ガソリンや天然ガスの代替又は部分的な代替として、車両１０００に駆動力を提供することが可能である。
図２を参照すると、図２は、本願の一部の実施例に係る電池１００の構造概略図である。電池１００は、電池セル２０を収容するための筐体１０と電池セル２０とを備える。
筐体１０は、電池セル２０を収容する部品であり、電池セル２０に収容室を提供するが、様々な構造を採用してもよい。一部の実施例では、筐体１０は、第１部分１１と第２部分１２を含んでもよく、電池セル２０を収容する収容室を形成するように第１部分１１と第２部分１２とを嵌合する。第１部分１１および第２部分１２は、例えば、直方体、円筒体など様々な形状であってもよい。第１部分１１は、片側が開放した中空構造であってもよく、第２部分１２も、片側が開放した中空構造であってもよく、第２部分１２の開放側を第１部分１１の開放側に嵌合すると、収容室を有する筐体１０を形成する。また、第１部分１１の片側が開放した中空構造で、第２の部分１２が板状構造で、第２部分１２を第１部分１１の開放側に嵌合して収容室を有する筐体１０を形成することも可能である。第１部分１１および第２部分１２は、封止素子によって封止されてもよく、封止素子として、シールリング、封止材などであってもよい。
電池１００では、電池セル２０は一つでも複数でもよい。電池セル２０が複数である場合、複数の電池セル２０同士は、直列接続または並列接続または直並列接続であってもよい。直並列接続は、複数の電池セル２０において直列接続がありながら並列接続もあることを指す。複数の電池セル２０を直列接続または並列接続または直並列接続して電池モジュールを形成してから、複数の電池モジュールを直列接続または並列接続または直並列接続して一つの全体を形成し、筐体１０内に収容してもよい。全ての電池セル２０同士を直接直列接続または並列接続または直並列接続してから、全ての電池セル２０で構成したもの全体を筐体１０内に収容してもよい。
一部の実施例では、電池１００は、母線部材をさらに含んでもよい。複数の電池セル２０の直列接続または並列接続または直並列接続を実現するために、複数の電池セル２０同士は母線部材を介して電気接続することができる。母線部材は、例えば銅、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、アルミニウム合金などの金属導体であってもよい。
図３を参照すると、図３は、本願の一部の実施例に係る電池セル２０の分解図である。電池セル２０は、ケース２１、電極アセンブリ２２、エンドキャップ２３および圧力解放装置２４を備える。
ケース２１は、電極アセンブリ２２を収容するための部品であり、一端が開口した中空構造であってもよく、対向する両端が開口した中空構造であってもよい。一端が開口した中空構造であるケース２１の場合、エンドキャップ２３は対応的に一つを設けてもよく、対向する両端が開口した中空構造であるケース２１の場合、エンドキャップ２３は二つを設けてもよく、二つのエンドキャップ２３はそれぞれケース２１の両端の開口に嵌合される。ケース２１の材質は、例えば、銅、鉄、アルミニウム、鋼、アルミニウム合金など多種類であってもよい。ケース２１は、例えば、円筒体、直方体など様々な形状であってもよい。図３において、ケース２１は円筒体であり、ケース２１は一端が開口した中空構造である。
電極アセンブリ２２は、電池セル２０内で電気化学反応が行われる部品である。電極アセンブリ２２は、円筒体、直方体などであってもよい。電極アセンブリ２２が円筒体である場合、ケース２１も円筒体であってもよく、電極アセンブリ２２が直方体である場合、ケース２１も直方体であってもよい。
電極アセンブリ２２は、正極シート、負極シートおよびセパレータを含んでもよい。電極アセンブリ２２は、正極シート、セパレータおよび負極シートが巻回きしてなす巻回型構造型でも、正極シート、セパレータおよび負極シートが積層してなす積層型構造でもよい。正極シートは、正極集電体と、正極集電体の対向する両側に塗布された正極活物質層とを含んでもよい。負極シートは、負極集電体と、負極集電体の対向する両側に塗布された負極活物質層とを含んでもよい。電極アセンブリ２２は、正極タブと負極タブを有し、正極タブは正極シート上に正極活物質層が塗布されていない部分であってもよく、負極タブは負極シート上に負極活物質層が塗布されていない部分であってもよい。
エンドキャップ２３は、ケース２１の開口に嵌合して電池セル２０の内部環境を外部環境から隔離する部品である。エンドキャップ２３は、ケース２１の開口に嵌合し、エンドキャップ２３とケース２１は共同で電極アセンブリ２２、電解液および他の部品を収容するための空間を画定する。エンドキャップ２３の形状は、ケース２１の形状に合わせることが可能である。例えば、ケース２１が直方体構造である場合、エンドキャップ２３はケース２１に適合する矩形の板状構造であり、さらに、ケース２１が円筒体構造である場合、エンドキャップ２３はケース２１に適合する円板状構造である。エンドキャップ２３の材質も、例えば、銅、鉄、アルミニウム、鋼、アルミニウム合金など多種類であってもよく、エンドキャップ２３の材質は、ケース２１の材質と同じでも異なっていてもよい。
エンドキャップ２３には、電極アセンブリ２２の正極タブまたは負極タブに電気接続するための電極端子２５が設けられてもよい。
一部の実施例では、電池セル２０は、集電部材２６をさらに含んでもよい。電極端子２５と電極アセンブリ２２の正極タブまたは負極タブとは、集電部材２６を介して電気接続される。
電池セル２０の集電部材２６は一つでも、二つでもよい。例えば、一端が開口した中空構造であるケース２１の場合、エンドキャップ２３は、ケース２１の開口に嵌合し、正極タブと負極タブのうちの一方は一つの集電部材２６を介して電極端子２５に電気接続され、他方はケース２１に電気接続される。さらに、対向する両端が開口した中空構造であるケース２１の場合、二つのエンドキャップ２３はそれぞれケース２１の二つの開口に嵌合し、正極タブと負極タブのうちの一方は、一つの集電部材２６を介して一つのエンドキャップ２３における電極端子２５に電気接続され、他方はもう一つの集電部材２６を介してもう一つのエンドキャップ２３における電極端子２５に電気接続される。
圧力解放装置２４は、電池セル２０内部の圧力を解放する部品である。電池セル２０内部の圧力または温度が閾値に達したときに、圧力解放装置２４を通じて電池セル２０内部の圧力を解放する。以下は、図面を参照しながら、圧力解放装置２４の具体的な構造に対して詳しく説明する。
図４および図５を参照すると、図４は本願の一部の実施例に係る圧力解放装置２４の部分図であり、図５は、本願の別の一部の実施例に係る圧力解放装置２４の部分図である。圧力解放装置２４は、電池セル２０に用いられ、圧力解放本体２４１およびスコア溝２４２を含む。圧力解放本体２４１は、電池セル２０の内圧または温度が閾値に達したときに開いて電池セル２０内部の圧力を解放するように構成される圧力解放部２４１１を含み、圧力解放部２４１１は、第１の方向Ｘの片側に第１の開き側２４１１ａを形成し、第２の方向Ｙの両側に第２の開き側２４１１ｂと第３の開き側２４１１ｃをそれぞれ形成し、第１の方向Ｘは第２の方向Ｙに垂直である。スコア溝２４２は、圧力解放本体２４１に設けられており、圧力解放部２４１１を画定し、第１の開き側２４１１ａから第２の開き側２４１１ｂまで延在する第１の弧状溝２４２１と、第１の開き側２４１１ａから第３の開き側２４１１ｃまで延在する第２の弧状溝２４２２とを含む。
圧力解放装置２４は、エンドキャップ２３に取り付けられる部品でもよく、ケース２１に取り付けられる部品、例えば防爆弁、防爆シートなどでもよい。圧力解放装置２４は電池セル２０のケース２１として形成してもよく、つまり、圧力解放装置２４は、電極アセンブリ２２を収容するためのケース２１である。この場合、スコア溝２４２はケース２１に設けられており、無論、スコア溝２４２はケース２１の外面に設けられてもよく、ケース２１の内面に設けられてもよい。
第１の方向Ｘと第２の方向Ｙとは互いに垂直である。圧力解放装置２４がシート状構造である実施例では、例えば、圧力解放装置２４が防爆シートの場合、第１の方向Ｘと第２の方向Ｙの両者のうちの一方は圧力解放装置２４の長さ方向で、他方は圧力解放装置２４の幅方向であってもよい。圧力解放装置２４がケース２１である実施例では、第１の方向Ｘと第２の方向Ｙのうちの一方はケース２１の周方向で、他方はケース２１の軸方向であってもよい。
圧力解放部２４１１は、圧力解放本体２４１がスコア溝２４２によって画定される領域である。スコア溝２４２は、圧力解放部２４１１の縁の位置にあり、圧力解放時に、圧力解放部２４１１はスコア溝２４２を境界にして開く。圧力解放本体２４１がスコア溝２４２の位置で開裂する過程では、圧力解放を実現するように、圧力解放部２４１１は反転という形で開くことができる。圧力解放部２４１１は、第１の方向Ｘの片側に第１の開き側２４１１ａを形成し、第２の方向Ｙの対向する両側に第２の開き側２４１１ｂと第３の開き側２４１１ｃをそれぞれ形成し、つまり圧力解放部２４１１は異なる方向の三つの開き側を有する。
スコア溝２４２は、例えば、打ち抜き成形、フライス加工成形など様々な方法によって圧力解放本体２４１に形成されてもよい。スコア溝２４２は、例えば「Ｕ」字型、「Ｃ」字型など様々な形状であってもよい。第１の弧状溝２４２１および第２の弧状溝２４２２は円弧状構造であってもよく、第１の弧状溝２４２１と第２の弧状溝２４２２の両者の半径は同じでも異なっていてもよい。第１の弧状溝２４２１と第２の弧状溝２４２２は直接接続されてもよく、間接接続されてもよい。
圧力解放装置２４において、圧力解放本体２４１におけるスコア溝２４２は圧力解放部２４１１を画定し、電池セル２０の内圧または温度が閾値に達したときに、圧力解放部２４１１はスコア溝２４２を境界にして開く。スコア溝２４２の第１の弧状溝２４２１は、第１の開き側２４１１ａから第２の開き側２４１１ｂまで延在し、第２の弧状溝２４２２は、第１の開き側２４１１ａから第３の開き側２４１１ｃまで延在し、第１の弧状溝２４２１と第２の弧状溝２４２２がアーク状に設計されているため、圧力解放部２４１１の開放過程では、圧力解放部２４１１は、第１の開き側２４１１ａから第１の弧状溝２４２１および第２の弧状溝２４２２に沿ってそれぞれ第２の開き側２４１１ｂおよび第３の開き側２４１１ｃへとスムーズに開裂することができ、圧力解放部２４１１は広い圧力解放面積を有し、圧力解放部２４１１が大きい面積で開かない事態は生じにくくなり、電池セル２０の安全性は向上する。
また、第１の弧状溝２４２１および第２の弧状溝２４２２のアーク状の設計により、スコア溝２４２に沿って開裂する際の圧力解放部２４１１の経路が短くなり、さらに圧力解放部２４１１が素早く開くことができ、迅速な圧力解放を実現し、圧力解放の効率を上げ、電池セル２０の熱暴走による発火・爆発のリスクを低減し、電池セル２０の安全性を高める。
一部の実施例では、図５を引き続き参照すると、スコア溝２４２は、第１の溝２４２３をさらに含んでもよく、第１の溝２４２３は、第２の方向Ｙに沿って延在し、第１の弧状溝２４２１は、第１の溝２４２３を介して第２の弧状溝２４２２に接続されている。
第１の溝２４２３が第２の方向Ｙに沿って延在する場合、圧力解放部２４１１の第２の開き側２４１１ｂと第３の開き側２４１１ｃとは、第１の溝２４２３の延在方向において対向的に設けられている。第１の溝２４２３は、第１の弧状溝２４２１と第２の弧状溝２４２２を接続する役割を果たし、第１の溝２４２３は圧力解放部２４１１の第１の開き側２４１１ａに位置する。第１の溝２４２３の幅は、第１の弧状溝２４２１および第２の弧状溝２４２２の幅と同じでもよく、第１の溝２４２３の深さは、第１の弧状溝２４２１の深さおよび第２の弧状溝２４２２の深さに等しくてもよく、第１の弧状溝２４２１の深さおよび第２の弧状溝２４２２の深さより大きくてもよい。実際の加工過程では、第１の弧状溝２４２１、第１の溝２４２３および第２の弧状溝２４２２を一次成型加工することができる。
第１の溝２４２３が所在する位置は、圧力解放本体２４１が最初に破裂する位置である。すなわち、電池セル２０の内圧または温度閾値に達したときに、圧力解放本体２４１の第１の溝２４２３における位置が最初に破裂し、次に第１の弧状溝２４２１および第２の弧状溝２４２２に沿って破裂していく。
本実施例では、第１の弧状溝２４２１と第２の弧状溝２４２２が第１の溝２４２３を介して接続されているため、第１の溝２４２３の設置により、第１の弧状溝２４２１と第２の弧状溝２４２２との距離が長くなり、その結果、第２の方向Ｙにおける圧力解放部２４１１の寸法が大きくなり、圧力解放部２４１１の開き面積が増大し、圧力解放装置２４の圧力解放面積が増大し、さらに圧力解放装置２４の圧力解放効率が向上する。
図５を引き続き参照すると、一部の実施例では、第１の弧状溝２４２１および第２の弧状溝２４２２はいずれも第１の溝２４２３に対して接線方向である。
第１の弧状溝２４２１および第２の弧状溝２４２２はいずれも第１の溝２４２３に対して接線方向であり、第１の弧状溝２４２１と第１の溝２４２３との接続位置および第２の弧状溝２４２２と第１の溝２４２３との接続位置における鋭い角をなくすことにより、応力集中を回避し、圧力解放前の圧力解放装置２４の安定性を向上させる。
一部の実施例では、図４を引き続き参照すると、第１の弧状溝２４２１の第２の開き側２４１１ｂから離れた一端は、第２の弧状溝２４２２の第３の開き側２４１１ｃから離れた一端に接続されている。
第１の弧状溝２４２１と第２の弧状溝２４２２の半径は同じでも異なっていてもよい。第１の弧状溝２４２１と第２の弧状溝２４２２の半径が等しい場合、第１の弧状溝２４２１と第２の弧状溝２４２２は同じ円周に位置していてもよく、つまり第１の弧状溝２４２１と第２の弧状溝２４２２は同心円状に設けられている。
本実施例では、第１の弧状溝２４２１の第２の開き側２４１１ｂから離れた一端は、第２の弧状溝２４２２の第３の開き側から離れた一端に接続されて、つまり、第１の弧状溝２４２１と第２の弧状溝２４２２とを直接接続することにより、スコア溝２４２の構造を簡略化し、製造コストを低減する。
一部の実施例では、図６を参照すると、図６は本願の一部の実施例に係る圧力解放装置２４の部分図である。スコア溝２４２は、第１の弧状溝２４２１の第２の弧状溝２４２２から離れた一端から、第１の開き側２４１１ａと反対する方向へと延在する第２の溝２４２４と、第２の弧状溝２４２２の第１の弧状溝から離れた一端から、第１の開き側２４１１ａと反対する方向へと延在する第３の溝２４２５をさらに含んでもよい。
第２の溝２４２４と第３の溝２４２５は、それぞれ圧力解放部２４１１の第２の開き側２４１１ｂと第３の開き側２４１１ｃに位置する。第１の溝２４２３と第２の溝２４２４は平行に設けられてもよい。第１の溝２４２３と第２の溝２４２４は、０度以外の夾角であるように設けられてもよい。例えば、第１の溝２４２３と第２の溝２４２４との距離は、第１の開き側２４１１ａに近い位置から、第１の開き側２４１１ａから離れた位置へと徐々に増大していく。第２の溝２４２４の長さは第３の溝２４２５の長さに等しくても、異なってもよい。
なお、第１の弧状溝２４２１と第２の弧状溝２４２２が直接接続されている場合でも、間接接続されている場合でも（例えば、第１の弧状溝２４２１と第２の弧状溝２４２２が第１の溝２４２３を介して接続される）、スコア溝２４２には、第２の溝２４２４と第３の溝２４２５が含まれてもよい。
本実施例では、第２の溝２４２４と第３の溝２４２５の設置により、第１の方向Ｘにおける圧力解放部２４１１の寸法が大きくなり、圧力解放部２４１１の開き面積が増大し、圧力解放装置２４の圧力解放面積が増大し、さらに圧力解放装置２４の圧力解放効率が向上する。
一部の実施例では、第２の溝２４２４は第１の弧状溝２４２１に対して接線方向であり、第３の溝２４２５は第２の弧状溝２４２２に対して接線方向である。
第２の溝２４２４が第１の弧状溝２４２１に対して接線方向であり、第２の溝２４２４と第１の弧状溝２４２１との接続位置における鋭い角をなくし、第３の溝２４２５が第２の弧状溝２４２２に対して接線方向であり、第３の溝２４２５と第２の弧状溝２４２２との接続位置における尖角をなくすことにより、応力集中を回避し、圧力解放前の圧力解放装置２４の安定性を向上させる。
図６を引き続き参照すると、第１の弧状溝２４２１および第２の弧状溝２４２２がいずれも第１の溝２４２３に対して接線方向である実施例では、第２の溝２４２４が第１の弧状溝２４２１に対して接線方向であり、かつ第３の溝２４２５が第２の弧状溝２４２２に対して接線方向であるため、第１の溝２４２３は第１の弧状溝２４２１を介して第２の溝２４２４にスムーズに繋がり、第１の溝２４２３は第２の弧状溝２４２２を介して第３の溝２４２５にスムーズに繋がり、圧力解放部２４１１の開放過程で、圧力解放部２４１１は、第１の溝２４２３から、第１の弧状溝２４２１および第２の弧状溝２４２２に沿ってそれぞれ第２の溝２４２４および第３の溝２４２５へと一層スムーズに開裂していく。
一部の実施例では、第２の溝２４２４と第３の溝２４２５はいずれも第１の方向Ｘに沿って延在している。すなわち、第２の溝２４２４および第３の溝２４２５を平行に設けることにより、圧力解放時に圧力解放部２４１１がより規則的に開くことができ、圧力解放装置２４の圧力解放に寄与する。
例示的に、第２の溝２４２４の長さを第３の溝２４２５の長さに等しくすることにより、第２の開き側２４１１ｂにおける圧力解放部２４１１の開き長さと第３の開き側２４１１ｃにおける圧力解放部２４１１の開き長さとは等しくなり、圧力解放時に圧力解放部２４１１がより規則的に開くことができる。
一部の実施例では、図４～図６を参照すると、第２の方向Ｙには、第１の弧状溝２４２１と第２の弧状溝２４２２は、圧力解放本体２４１において対称に分布している。
第１の弧状溝２４２１と第２の弧状溝２４２２は、第２の方向Ｙにおいて対称に分布しており、つまり第１の弧状溝２４２１と第２の弧状溝２４２２の対称軸は、第１の方向Ｘに沿って延在している。
第１の弧状溝２４２１と第２の弧状溝２４２２が圧力解放本体２４１において対称に分布しているため、圧力解放部２４１１は、第１の開き側２４１１ａから第１の弧状溝２４２１および第２の弧状溝２４２２に沿って第２の開き側２４１１ｂおよび第３の開き側２４１１ｃまで同時に開裂しやすくなり、圧力解放部２４１１の開放効率は向上する。
一部の実施例では、図７を参照すると、図７は本願の一部の実施例に係る圧力解放装置２４の構造概略図である。圧力解放本体２４１は、電池セル２０の電極アセンブリ２２を収容するための収容スペース２４１２と、収容スペース２４１２を画定し、内面または外面にスコア溝２４２が設けられている壁とを含む。
圧力解放本体２４１の壁は、電極アセンブリ２２を収容するための収容スペース２４１２を画定し、圧力解放装置２４は、電池セル２０のケース２１を形成する。圧力解放本体２４１の壁は、例えば円筒体、直方体など様々な形状であってもよい。壁は、一つの開口を有しても、二つの開口を有してもよい。壁が一つの開口を有する場合、電池セル２０のエンドキャップ２３は一つであり、壁が対向する二つの開口を有する場合、電池セル２０のエンドキャップ２３は対応的に二つを設けてもよい。
本実施例では、圧力解放本体２４１が壁によって画定される収容スペース２４１２を含み、収容スペース２４１２が電極アセンブリ２２を収容できるため、圧力解放装置２４は、圧力解放機能と、電極アセンブリ２２を収容する収容機能とを兼備することになる。
一部の実施例では、圧力解放本体２４１の壁は、その延長方向において両端が開放した中空構造である周壁２４１３を含み、スコア溝２４２は、周壁２４１３の内面又は外面に設けられている。
圧力解放本体２４１の壁において、周壁２４１３だけを有してもよく、周壁２４１３の他に底壁をさらに有してもよい。圧力解放本体２４１の壁に周壁２４１３だけある場合、圧力解放本体２４１は両端が開口した中空構造であり、ケース２１も両端が開口した中空構造である。圧力解放本体２４１の壁に底壁がさらに含まれる場合、底壁は周壁２４１３の一端の開口を塞ぐんでもよく、これにより圧力解放本体２４１は一端が開口した中空構造となり、ケース２１も一端が開口した中空構造となる。周壁２４１３は、プレス部品であってもよい。
普通の電池セル２０の場合、スコア溝２４２はケース２１の底壁に設けられ、またはエンドキャップ２３に設けられ、スコア溝２４２の寸法は底壁またはエンドキャップ２３によって制限され、底壁またはエンドキャップ２３がスコア溝２４２に提供する空間は限られ、圧力解放效果が悪い。
一方、本実施例では、スコア溝２４２が周壁２４１３に設けられおり、周壁２４１３がより大きな設置空間をスコア溝２４２に提供できるため、周壁２４１３に大きい寸法の圧力解放部２４１１を形成し、圧力解放部２４１１の圧力解放面積を確保することに寄与する。
一部の実施例では、図７を引き続き参照すると、周壁２４１３は円筒体であり、周壁２４１３の延在方向と第２の方向Ｙとのなす夾角は４５度未満である。
周壁２４１３が円筒体であるため、周壁２４１３の延在方向は周壁２４１３の軸方向となる。スコア溝２４２に第１の溝２４２３が含まれる実施例では、第１の溝２４２３が第２の方向Ｙに沿って延在するため、周壁２４１３の延在方向と第２の方向Ｙとのなす夾角が４５度未満であることは、つまり、周壁２４１３の延在方向と第１の溝２４２３とのなす夾角が４５度未満であると理解できる。
周壁２４１３は円筒体であり、スコア溝２４２において周壁２４１３の延在方向とのなす夾角が大きい部分ほど、破裂しにくい。周壁２４１３の延在方向と第２の方向Ｙとのなす夾角が４５度未満であり、これにより第１の弧状溝は第１の開き側２４１１ａから第２の開き側２４１１ｂへと徐々に破裂しにくくなり、第２の弧状溝は第２の開き側２４１１ｂから第３の開き側２４１１ｃへと徐々に破裂しにくくなり、圧力解放部２４１１が第１の開き側から最初に開くことを確保する。
一部の実施例では、周壁２４１３の延在方向と第２の方向Ｙとの一致により、圧力解放部２４１１が第１の開き側２４１１ａから最初に開くことをさらに確保する。
周壁２４１３の延在方向が第２の方向Ｙと一致していることは、周壁２４１３の延在方向と第２の方向Ｙとのなす夾角が０度であり、第１の方向Ｘが周壁２４１３の周方向であるとも理解できる。
第１の弧状溝２４２１と第２の弧状溝２４２２が直接接続されている実施例では、第１の弧状溝２４２１と第２の弧状溝２４２２との接続位置は、第１の開き側２４１１ａに位置する。周壁２４１３が円筒体であるため、圧力解放本体２４１は、第１の弧状溝２４２１と第２の弧状溝２４２２とが隣接する位置で最も破裂しやすい。第１の弧状溝２４２１と第２の弧状溝２４２２が第１の溝２４２３を介して間接接続されている実施例では、第１の溝２４２３の延在方向は周壁２４１３の延在方向と一致している。周壁２４１３が円筒体であり、スコア溝２４２と周壁２４１３の延在方向とのなす夾角が小さい部分ほど破裂しやすいため、圧力解放本体２４１は第１の溝２４２３の位置で最も破裂しやすい。また、周壁２４１３が円筒体であるため、スコア溝２４２によって画定される圧力解放部２４１１は、周壁２４１３の湾曲に応じて湾曲状態となり、変形を回復しようとする傾向を有し、圧力解放部２４１１がスコア溝２４２に沿って破裂する際に、より開きやすくなっている。
一部の実施例では、図７を引き続き参照すると、圧力解放本体２４１の壁にスコア群２４３が設けられており、スコア群２４３は、第１の方向Ｘに沿って間隔をあけて設けられる二つのスコア溝２４２を含み、スコア群２４３のうちの一つのスコア溝２４２によって画定される圧力解放部２４１１の第１の開き側２４１１ａと、もう一つのスコア溝２４２によって画定される圧力解放部２４１１の第１の開き側２４１１ａとは、背中合わせに設けられている。
本実施例では、スコア群２４３のうちの一つのスコア溝２４２によって画定される圧力解放部２４１１の第１の開き側２４１１ａと、もう一つのスコア溝２４２によって画定される圧力解放部２４１１の第１の開き側２４１１ａとを背中合わせに設けることにより、二つのスコア溝２４２によって画定される二つの圧力解放部２４１１は背中合わせ配置になり、圧力解放過程では、二つの圧力解放部２４１１が背中合わせに開き、圧力解放面積が増大する。
一部の実施例では、図７を引き続き参照すると、圧力解放本体２４１の壁は、その延在方向において両端が開放した中空構造である周壁２４１３を含み、周壁２４１３には、その周方向に沿って間隔をあけてスコア群２４３が複数設けられている。
周壁２４１３の延在方向において、周壁２４１３におけるスコア群２４３は一列でも、複数列でもよく、各列スコア群２４３には、周壁２４１３の周方向に沿って配置されるスコア群２４３が複数含まれている。スコア群２４３におけるスコア溝２４２は、周壁２４１３の外面に設けられてもよく、周壁２４１３の内面に設けられてもよい。例示的には、図７のように、周壁２４１３の延在方向において、周壁の外面に二列のスコア群が設けられている。
本実施例では、周壁２４１３にその周方向に沿って間隔をあけて配置されるスコア群２４３が複数設けられており、各スコア群２４３に対応する位置がいずれも圧力を解放でき、これにより圧力解放装置２４は多方向で圧力を解放でき、圧力解放効率は向上する。ある方向のスコア群２４３が他の部品によって遮断されたとしても、圧力解放装置２４の他の方向のスコア群２４３によって画定される圧力解放部２４１１は開いて圧力を解放することができる。
なお、圧力解放本体２４１の壁が周壁２４１３に接続される底壁をさらに有する実施例では、スコア群２４３は底壁に設けられてもよい。
本願の実施例は、上述したいずれか一つの実施例に係る圧力解放装置２４を備える電池セル２０を提供する。
本願の実施例は、電池セル２０を収容するための筐体１０と、上述したいずれか一つの実施例に係る電池セル２０とを備える電池１００を提供する。
本願の実施例は、上述したいずれか一つの実施例に係る電池１００を備える提電気設備を提供する。
電気設備は、上述したいずれか一つの電池１００を適用する設備であってもよい。
図７を参照すると、本願の実施例は、電極アセンブリ２２を収容するための円筒形ハウジングを提供する。円筒形ハウジングには、スコア溝２４２が設けられており、スコア溝２４２は、圧力解放部２４１１を画定し、圧力解放部２４１１は第１の方向Ｘの片側に第１の開き側２４１１ａを形成し、第２の方向Ｙの両側に第２の開き側２４１１ｂと第３の開き側２４１１ｃをそれぞれ形成し、第１の方向Ｘは第２の方向Ｙに垂直であり、スコア溝２４２は、第１の開き側２４１１ａから第２の開き側２４１１ｂまで延在する第１の弧状溝２４２１と、第１の開き側２４１１ａから第３の開き側２４１１ｃまで延在する第２の弧状溝２４２２とを含む。第１の弧状溝２４２１および第２の弧状溝２４２２のアーク状の設計により、圧力解放部２４１１の開放過程では、圧力解放部２４１１は、第１の開き側２４１１ａから、第１の弧状溝２４２１および第２の弧状溝２４２２に沿って、それぞれ第２の開き側２４１１ｂおよび第３の開き側２４１１ｃへとスムーズに開くことができ、圧力解放部２４１１は広い圧力解放面積を有し、広い面積で開かない事態が生じにくくなり、電池セル２０の安全性を高める。
本願の実施例は圧力解放装置２４の製造方法を提供する。図８を参照すると、図８は、本願の一部の実施例に係る圧力解放装置２４の製造方法のフローチャートであり、該方法は、以下のステップを含む。
Ｓ１００：圧力解放本体２４１を提供する。
Ｓ２００：圧力解放本体２４１にスコア溝２４２を加工する。
ここで、スコア溝２４２は、圧力解放部２４１１を画定し、圧力解放部２４１１は、電池セル２０の内圧または温度が閾値に達したときに開いて電池セル２０内部の圧力を解放するように構成され、圧力解放部２４１１は、第１の方向Ｘの片側に第１の開き側２４１１ａを形成し、第２の方向Ｙの両側に第２の開き側２４１１ｂと第３の開き側２４１１ｃをそれぞれ形成し、第１の方向Ｘは第２の方向Ｙに垂直であり、スコア溝２４２は、第１の開き側２４１１ａから第２の開き側２４１１ｂまで延在する第１の弧状溝２４２１と第１の開き側２４１１ａから第３の開き側２４１１ｃまで延在する第２の弧状溝２４２２とを含む。
なお、上記各実施例に係る製造方法によって製造される圧力解放装置２４の関連構造について、前述した各実施例に係る圧力解放装置２４を参照してもよく、ここでは省略する。
本願の実施例は、圧力解放装置２４の製造設備２０００をさらに提供する。図９を参照すると、図９は、本願の一部の実施例に係る圧力解放装置２４の製造設備２０００の概略ブロック図である。製造設備２０００は、圧力解放本体２４１を提供するための提供装置２１００と、圧力解放本体２４１にスコア溝２４２を加工するための加工装置２２００とを備える。
ここで、スコア溝２４２は、圧力解放部２４１１を画定し、圧力解放部２４１１は、電池セル２０の内圧または温度が閾値に達したときに開いて電池セル２０内部の圧力を解放するように構成され、圧力解放部２４１１は、第１の方向Ｘの片側に第１の開き側２４１１ａを形成し、第２の方向Ｙの両側に第２の開き側２４１１ｂと第３の開き側２４１１ｃをそれぞれ形成し、第１の方向Ｘは第２の方向Ｙに垂直であり、スコア溝２４２は、第１の開き側２４１１ａから第２の開き側２４１１ｂまで延在する第１の弧状溝２４２１と、第１の開き側２４１１ａから第３の開き側２４１１ｃまで延在する第２の弧状溝２４２２とを含む。
なお、上記実施例に係る製造設備２０００によって製造される圧力解放装置２４の関連構造について、前述した各実施例に係る圧力解放装置２４を参照してもよく、ここでは省略する。
また、矛盾がない限り、本願の実施例および実施例における特徴は、互いに組み合わせることができる。
上述の実施例は、単に本願の技術案を説明するためのものに過ぎず、それを限定するものではない。当業者からすれば、本願は種々の変更や変形を有してもよい。本願の精神及び原則内で行われたあらゆる修正、同等の置換、改良などは、いずれも本願の保護範囲内に含まれるべきである。
１０ 筐体
１１ 第１部分
１２ 第２部分
２０ 電池セル
２１ ケース
２２ 電極アセンブリ
２３ エンドキャップ
２４ 圧力解放装置
２４１ 圧力解放本体
２４１１ 圧力解放部
２４１１ａ 第１の開き側
２４１１ｂ 第２の開き側
２４１１ｃ 第３の開き側
２４１２ 収容スペース
２４１３ 周壁
２４２ スコア溝
２４２１ 第１の弧状溝
２４２２ 第２の弧状溝
２４２３ 第１の溝
２４２４ 第２の溝
２４２５ 第３の溝
２４３ スコア群
２５ 電極端子
２６ 集電部材
１００ 電池
２００ コントローラ
３００ モータ
１０００ 車両
２０００ 製造設備
２１００ 提供装置
２２００ 加工装置
Ｘ 第１の方向
Ｙ 第２の方向

Claims (19)

  1. 電池セルに用いられる圧力解放装置であって、
    圧力解放部を含む圧力解放本体であって、前記圧力解放部は、前記電池セルの内圧または温度が閾値に達したときに開いて前記電池セル内部の圧力を解放するように構成され、前記圧力解放部は、第１の方向の片側に第１の開き側を形成し、第２の方向の両側に第２の開き側と第３の開き側をそれぞれ形成し、前記第１の方向が前記第２の方向に垂直である圧力解放本体と、
    前記圧力解放本体に設けられ、前記圧力解放部を画定するスコア溝であって、前記第１の開き側から前記第２の開き側まで延在する第１の弧状溝と前記第１の開き側から前記第３の開き側まで延在する第２の弧状溝とを含むスコア溝と、を備える圧力解放装置。
  2. 前記スコア溝は、前記第２の方向に沿って延在する第１の溝をさらに含み、前記第１の弧状溝は、前記第１の溝を介して前記第２の弧状溝に接続されている請求項１に記載の圧力解放装置。
  3. 前記第１の弧状溝および前記第２の弧状溝は、いずれも前記第１の溝に対して接線方向である請求項２に記載の圧力解放装置。
  4. 前記第１の弧状溝の前記第２の開き側から離れた一端は、前記第２の弧状溝の前記第３の開き側から離れた一端に接続されている請求項１に記載の圧力解放装置。
  5. 前記スコア溝は、
    前記第１の弧状溝の前記第２の弧状溝から離れた一端から、前記第１の開き側と反対する方向へと延在する第２の溝と、
    前記第２の弧状溝の前記第１の弧状溝から離れた一端から、前記第１の開き側と反対する方向へと延在する第３の溝とをさらに含む請求項１～４のいずれか１項に記載の圧力解放装置。
  6. 前記第２の溝は前記第１の弧状溝に対して接線方向であり、前記第３の溝は前記第２の弧状溝に対して接線方向である請求項５に記載の圧力解放装置。
  7. 前記第２の溝および前記第３の溝は、いずれも前記第１の方向に沿って延在する請求項５または６に記載の圧力解放装置。
  8. 前記第２の方向において、前記第１の弧状溝と前記第２の弧状溝は、前記圧力解放本体において対称に分布している請求項１～７のいずれか１項に記載の圧力解放装置。
  9. 前記圧力解放本体は、
    前記電池セルの電極アセンブリを収容するための収容スペースと、
    前記収容スペースを画定し、内面または外面に前記スコア溝が設けられている壁とを含む請求項１～８のいずれか１項に記載の圧力解放装置。
  10. 前記壁は、その延在方向において両端が開放した中空構造である周壁を含み、
    前記スコア溝は、前記周壁の内面または外面に設けられている請求項９に記載の圧力解放装置。
  11. 前記周壁は円筒体であり、前記周壁の延在方向と前記第２の方向とのなす夾角は４５度未満である請求項１０に記載の圧力解放装置。
  12. 前記周壁の延在方向は、前記第２の方向と一致している請求項１０または１１に記載の圧力解放装置。
  13. 前記壁には、前記第１の方向に沿って間隔をあけて配置される２つの前記スコア溝を含むスコア群が設けられており、前記スコア群のうちの１つの前記スコア溝によって画定される前記圧力解放部の前記第１の開き側と、もう一つの前記スコア溝によって画定される前記圧力解放部の前記第１の開き側とは、背中合わせに設けられている請求項９に記載の圧力解放装置。
  14. 前記壁は、その延在方向において両端が開放した中空構造である周壁を含み、前記周壁には、複数の前記スコア群がその周方向に沿って間隔をあけて設けられている請求項１３に記載の圧力解放装置。
  15. 請求項１～１４のいずれか１項に記載の圧力解放装置を備える電池セル。
  16. 請求項１５に記載の電池セルと、
    前記電池セルを収容するための筐体とを備える電池。
  17. 請求項１６に記載の電池を備える電気設備。
  18. 圧力解放本体を提供することと、
    前記圧力解放本体にスコア溝を加工することとを含む圧力解放装置の製造方法であって、
    前記スコア溝は、圧力解放部を画定し、前記圧力解放部は、電池セルの内圧または温度が閾値に達したときに開いて前記電池セル内部の圧力を解放するように構成され、前記圧力解放部は、第１の方向の片側に第１の開き側を形成し、第２の方向の両側に第２の開き側と第３の開き側をそれぞれ形成し、第１の方向が前記第２の方向に垂直であり、前記スコア溝は、前記第１の開き側から前記第２の開き側まで延在する第１の弧状溝と前記第１の開き側から前記第３の開き側まで延在する第２の弧状溝とを含む圧力解放装置の製造方法。
  19. 圧力解放本体を提供するための提供装置と、
    前記圧力解放本体にスコア溝を加工するための加工装置とを備える圧力解放装置の製造設備であって、
    前記スコア溝は、圧力解放部を画定し、前記圧力解放部は、電池セルの内圧または温度が閾値に達したときに開いて前記電池セル内部の圧力を解放するように構成され、前記圧力解放部は、第１の方向の片側に第１の開き側を形成し、第２の方向の両側に第２の開き側と第３の開き側をそれぞれ形成し、第１の方向が前記第２の方向に垂直であり、前記スコア溝は、前記第１の開き側から前記第２の開き側まで延在する第１の弧状溝と前記第１の開き側から前記第３の開き側まで延在する第２の弧状溝とを含む圧力解放装置の製造設備。
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