JP2023549795A - 圧力解放装置、電池セル、電池及び電気装置 - Google Patents

圧力解放装置、電池セル、電池及び電気装置 Download PDF

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Abstract

本願の実施例は、圧力解放装置、電池セル、電池および電気装置を提供し、電池の技術分野に属する。圧力解放装置は、その厚さ方向において対向する第１の表面および第２の表面を有する圧力解放部と、複数段のスコア溝とを含む。複数段のスコア溝は、第１の表面から第２の表面への方向に沿って圧力解放部に順次に設けられ、厚さ方向において隣接する２段のスコア溝のうち、第１の表面から離れた段のスコア溝は、第１の表面に近い段のスコア溝の底面に設けられる。このように構成された圧力解放装置は、多段式のスコア溝構造を採用しており、各段のスコア溝の成形深さを小さくでき、これにより各段のスコア溝の成形時に圧力解放部が受ける成形力を低減し、圧力解放部に亀裂が生じるリスクを低減し、スコア溝が設けられた位置で生じた圧力解放部の亀裂による圧力解放装置の故障が発生しにくく、圧力解放装置の長期信頼性を向上させる。【選択図】図５

Description

本願は、電池の技術分野に関し、具体的には圧力解放装置、電池セル、電池及び電気装置に関する。
関連出願の相互参照
本願は、２０２１年０８月３１日に提出された発明名称が「圧力解放装置、電池セル、電池及び電気装置」である国際特許出願ＰＣＴ／ＣＮ２０２１／１１５７６６に対して優先権を主張し、該出願の全ての内容を参照により本明細書に組み込む。
電池は、例えば携帯電話、ノートパソコン、電気自転車、電気自動車、電気飛行機、電気船舶、電気自動車玩具、電気船舶玩具、電気飛行機玩具および電動工具などの電気装置に広く使用されている。
電池技術では、電池セルの安全性を確保するため、一般的に電池セル内に圧力解放装置を設け、電池セルの内部または温度が閾値に達した時に、圧力解放装置は、スコア溝が設けられた位置で破裂して電池セル内の圧力を解放する。一般的な圧力解放装置の場合、電池セルの内圧が正常範囲内にあるときにも圧力を解放することがあり、長期信頼性が悪い。
本願の実施例は、圧力解放装置の長期信頼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、電池および電気装置を提供する。
第１の態様によれば、本願の実施例は、その厚さ方向において対向する第１の表面および第２の表面を有する圧力解放部と、第１の表面から第２の表面への方向に沿って圧力解放部に順次に設けられる複数段のスコア溝であって、厚さ方向において隣接する２段のスコア溝のうち、第１の表面から離れた段のスコア溝が、第１の表面に近い段のスコア溝の底面に設けられる複数段のスコア溝とを含む圧力解放装置を提供する。
上記技術案では、圧力解放部には、複数段のスコア溝が設けられ、複数段のスコア溝は、圧力解放部の第１の表面から第２の表面への方向に沿って圧力解放部に順次に設けられ、第１の表面から離れた段のスコア溝は、第１の表面に近い段のスコア溝の底面に設けられる。このように構成された圧力解放装置は、多段式のスコア溝構造を採用しており、各段のスコア溝の成形深さを小さくでき、これにより各段のスコア溝の成形時に圧力解放部が受ける成形力を低減し、圧力解放部に亀裂が生じるリスクを低減し、スコア溝が設けられた位置で生じた圧力解放部の亀裂による圧力解放装置の故障が発生しにくく、圧力解放装置の長期信頼性を向上させる。
一部の実施例では、複数段のスコア溝は、少なくとも１段の１段目スコア溝を含み、１段目スコア溝は、第１の溝セグメント、第２の溝セグメントおよび第３の溝セグメントを含み、第１の溝セグメントおよび第２の溝セグメントは、対向して設けられ、第１の溝セグメントおよび第２の溝セグメントは、ともに第３の溝セグメントと交差し、圧力解放部は、開放領域を含み、第１の溝セグメント、第２の溝セグメントおよび第３の溝セグメントは、開放領域の縁に沿って設けられ、開放領域は、第１の溝セグメント、第２の溝セグメントおよび第３の溝セグメントを境界にして開放可能であるように構成される。このように、開放領域は、第１の溝セグメント、第２の溝セグメントおよび第３の溝セグメントを境界にして開くことができ、圧力解放部の圧力解放面積を増やし、圧力解放部の圧力解放速度を高める。
一部の実施例では、１段目スコア溝は、第１の溝セグメントと第２の溝セグメントとの間に位置し、第３の溝セグメントと交差する第４の溝セグメントをさらに含む。圧力解放部は、第３の溝セグメントと第４の溝セグメントとの交差位置に応力がより集中し、より破裂しやすいため、圧力解放過程で第３の溝セグメントと第４の溝セグメントとの交差位置から第３の溝セグメントに沿って破裂し、第３の溝セグメントが破裂した後に第１の溝セグメントおよび第２の溝セグメントに沿って破裂して迅速な圧力解放を実現する。
一部の実施例では、第３の溝セグメントの延在方向において、第４の溝セグメントと第３の溝セグメントとの交差位置から第１の溝セグメントまでの距離は、第４の溝セグメントと第３の溝セグメントとの交差位置から第２の溝セグメントまでの距離と等しい。このように、圧力解放部は、第４の溝セグメントと第３の溝セグメントとの交差位置から第３の溝セグメントに沿って破裂した後、第１の溝セグメントおよび第２の溝セグメントに沿って同時に破裂し、開放領域がより速く開くことができる。
一部の実施例では、第１の溝セグメント、第２の溝セグメントおよび第３の溝セグメントは、少なくとも１つの開放領域を画定する。開放領域は、第１の溝セグメント、第２の溝セグメントおよび第３の溝セグメントによって共同で画定され、開放領域は反転方式で開くことができ、開放領域が開いた後、圧力解放部の他の領域と常につながっており、脱落しにくく、開放領域が開いた後に飛散が発生するリスクを低減する。
一部の実施例では、第１の溝セグメント、第２の溝セグメントおよび第３の溝セグメントは、第３の溝セグメントの両側にそれぞれ位置する２つの開放領域を画定する。圧力解放部が圧力を解放する過程において、圧力解放部は、２つの開放領域の部分において両開き方式で開いて圧力を解放することができ、圧力解放面積を増やし、圧力解放部の圧力解放速度を効果的に高めることができる。
一部の実施例では、第２の表面には、開放領域に位置する切欠溝が設けられ、第１の溝セグメントの延在方向において、切欠溝は第３の溝セグメントと距離がある。これにより、圧力解放部が圧力を解放する過程において、圧力解放部が開放領域に位置する一部は、圧力解放部が切欠溝に位置する位置を軸にして反転でき、より容易に開いて圧力を解放することができる。
一部の実施例では、複数段のスコア溝は、１段の１段目スコア溝を含む。複数段のスコア溝のうち、１段だけが１段目スコア溝であり、成形が簡単で生産効率が向上し、製造コストの削減に寄与する。
一部の実施例では、複数段のスコア溝は、第１の表面から第２の表面への方向に沿って順次に設けられる複数段の１段目スコア溝を含む。複数段の１段目スコア溝を第１の表面から第２の表面への方向に沿って順次に設けることで、各段の１段目スコア溝の成形深さを小さくでき、これにより各段の１段目スコア溝を成形する際に圧力解放部が受ける成形力を小さくでき、圧力解放部に亀裂が発生するリスクを低減する。第１の表面から第２の表面への方向に沿って１段ずつ１段目スコア溝を加工する過程で、１段の１段目スコア溝を加工する毎に、圧力解放部の１段目スコア溝が設けられた位置の残留部分の硬度は増加し、圧力解放部の複数段の１段目スコア溝が設けられた後の残留部分の硬度を高めることで、長期信頼性が更に良くなり、より優れた耐衝撃性を有し、外力の衝撃による破損の確率が低下する。
一部の実施例では、最外側の１段の１段目スコア溝は、第１の表面に設けられている。最外側の１段の１段目スコア溝を第１の表面に直接形成できるため、圧力解放装置の構造を簡素化し、製造コストを削減する。
一部の実施例では、複数段のスコア溝は、２段の１段目スコア溝を含む。
一部の実施例では、複数段のスコア溝は、少なくとも１段の２段目スコア溝をさらに含み、少なくとも１段の２段目スコア溝および少なくとも１段の１段目スコア溝は、第１の表面から第２の表面への方向に沿って順次に設けられ、ここで、開放領域は、第１の表面から最も離れた段の２段目スコア溝の溝底壁に形成されている。成形時に、まず圧力解放部に２段目スコア溝を成形してもよく、これにより圧力解放部の２段目スコア溝が設けられた領域全体を薄くし、この領域の残留部分の硬度を高める。次に、圧力解放部に１段目スコア溝をさらに成形することにより、圧力解放部の１段目スコア溝位置における残留部分の硬度を一層高めることで、長期信頼性がさらに良好となり、より優れた耐衝撃性を有し、外力の衝撃による破損の確率が低下する。また、開放領域は、第１の表面から最も離れた段の２段目スコア溝の溝底壁に形成されているので、２段目スコア溝は、開放領域が開く過程で逃げ空間を提供することができ、第１の表面が障害物に覆われていても開放領域は依然として開いて圧力を解放することができる。
一部の実施例では、複数段のスコア溝は、第１の表面に設けられる１段の２段目スコア溝を含む。圧力解放部に１段の２段目スコア溝を設けることで、成形が簡単で生産効率を高め、製造コストを削減する。
一部の実施例では、複数段のスコア溝は、第１の表面から第２の表面への方向に沿って順次に設けられる複数段の２段目スコア溝を含み、最外側の１段の２段目スコア溝は、第１の表面に設けられている。圧力解放部に複数段の２段目スコア溝を設けることで、各段の２段目スコア溝の成形深さを小さくでき、これにより各段の２段目スコア溝を成形する際に圧力解放部が受ける成形力を小さくでき、圧力解放部に亀裂が発生するリスクを低減する。第１の表面から第２の表面への方向に沿って１段ずつ２段目スコア溝を加工する過程で、１段の２段目スコア溝を加工する毎に、圧力解放部の２段目スコア溝が設けられた位置の残留部分の硬度は増加し、これにより圧力解放部の１段目スコア溝が設けられた領域の残留部分の硬度をさらに高める。
一部の実施例では、２段目スコア溝は円形溝または矩形溝である。２段目スコア溝は構造が簡単で、成形が容易であり、開放領域の開放に対して更なる広い逃げ空間を提供することができる。
一部の実施例では、各段の前記スコア溝は、少なくとも１つの溝セグメントを含み、厚さ方向において隣接する２つの溝セグメントのうち、第１の表面から離れた方の溝セグメントの最大幅は、第１の表面に近い方の溝セグメントの最小幅よりも小さい。成形時に、第１の表面から第２の表面への方向に沿って各段のスコア溝の溝セグメントを順次に成形することができ、各段のスコア溝の溝セグメントの成形に寄与する。
一部の実施例では、第１の表面と第２の表面との距離はＨ0であり、第２の表面に最も近い段のスコア溝の底面から第２の表面までの距離はＨ1であり、Ｈ1／Ｈ0＜０．２を満たす。これにより、第２の表面に最も近い段のスコア溝が設けられた領域での圧力解放部の残留厚さが圧力解放部の総厚に占める割合を小さくし、第２の表面に最も近い段のスコア溝の底面と第２の表面との間の部分を正常に破裂させて圧力解放を実現することができる。
一部の実施例では、第２の表面に最も近い段のスコア溝の底面から第２の表面までの距離はＨ1であり、Ｈ1＜０．５ｍｍを満たす。これにより第２の表面に最も近い段のスコア溝が設けられた領域での圧力解放部の残留厚さを小さくし、容易に破裂して圧力を解放する。
一部の実施例では、第１の表面に設けられる１段のスコア溝の深さはＨ2であり、Ｈ2＜１ｍｍを満たす。これにより圧力解放部の最外側の１段のスコア溝の深さを小さくし、その段のスコア溝の成形過程で圧力解放部が受ける成形力を低減し、圧力解放部に亀裂が発生するリスクを低減する。
一部の実施例では、第２の表面に最も近い段のスコア溝と第１の表面に設けられる１段のスコア溝との間の各段のスコア溝の深さはＨ3であり、Ｈ3＜１．５ｍｍを満たす。これにより圧力解放部における第２の表面に最も近い段のスコア溝と第１の表面に設けられる１段のスコア溝を除いた各段のスコア溝の深さを小さくし、成形過程で圧力解放部が受ける成形力を低減し、圧力解放部に亀裂が発生するリスクを低減する。
一部の実施例では、第２の表面に最も近い段のスコア溝と第１の表面に設けられる１段のスコア溝との間に、１段のスコア溝のみが設けられている。これにより圧力解放部には３段のスコア溝が設けられ、構造が簡単で、各段のスコア溝の成形深さを小さくし、圧力解放部に亀裂が発生するリスクを低減することができる。
一部の実施例では、圧力解放装置の内部には、電極アセンブリを収容するための収容空間が形成されており、圧力解放装置は、収容空間を画定する複数の壁部を有し、複数の壁部のうちの少なくとも１つの壁部には圧力解放部が形成されている。このような構造を有する圧力解放装置は、電極アセンブリを収容する収容機能と圧力解放機能を兼備する。
一部の実施例では、複数の壁部は、周壁と底壁とを含み、周壁は底壁の縁に周設され、底壁とともに収容空間を画定し、周壁の底壁と対向する一端には開口が形成されており、底壁には圧力解放部が形成されている。圧力解放装置の底壁に圧力解放機能を持たせ、収容空間内の圧力は解放しやすくなる。
一部の実施例では、周壁と底壁は一体成形構造である。底壁に圧力解放部が形成されており、周壁と底壁が一体成形構造であるため、周壁は圧力解放機能を有する底壁と良い堅牢性を有し、このような一体型設計は、成形プロセスを簡素化し、製造コストを削減することができる。
一部の実施例では、第１の表面は底壁の外面である。これにより、底壁の外側にスコア溝を加工成形することができ、底壁にスコア溝を加工することが容易になる。
一部の実施例では、圧力解放部は、ケースの開口を覆って嵌合させるためのエンドキャップである。エンドキャップに圧力解放機能を持たせ、エンドキャップにスコア溝を設ける方法で圧力解放構造を形成することにより、圧力解放構造はより良い安定性を有し、優れた長期信頼性を有する。
一部の実施例では、第１の表面は、エンドキャップのケースから離れた面である。
第２の態様によれば、本願の実施例は、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の態様によれば、本願の実施例は、第２の態様のいずれか１つの実施例に係る電池セルを備える電池を提供する。
第４の態様によれば、本願の実施例は、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装置を提供する。
本願の実施例の技術案をより明確に説明するために、以下は実施例で使用すべき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されるべきである。
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軸測図である。 図４に示す圧力解放部の断面図である。 本願の別の一部の実施例に係る圧力解放装置の軸測図である。 図６に示す圧力解放装置のＡでの部分拡大図である。 図７に示す圧力解放部の部分図である。 図８に示す圧力解放部のＢ－Ｂでの断面図である。 本願の更なる一部の実施例に係る圧力解放装置の軸測図である。 図１０に示す圧力解放装置のＣでの部分拡大図である。 図１１に示す圧力解放部のＤ－Ｄでの断面図である。 本願の更なる別の一部の実施例に係る圧力解放装置の軸測図である。 図１３に示す圧力解放装置のＥでの部分拡大図である。 図１４に示す圧力解放部の部分図である。 図１５に示す圧力解放部のＦ－Ｆでの断面図である。 図１６に示す圧力解放装置のＧでの部分拡大図である。 本願の他の実施例に係る圧力解放装置の軸測図である。 図１８に示す圧力解放装置のＨでの部分拡大図である。
本願の目的、技術案および利点をより明確化するために、以下で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、並びにそれらの任意の変化形は、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、「装着」、「つながる」、「接続」、「取付」などの技術用語は、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、直接的なつながりでも中間媒体を介した間接的なつながりでもよく、二つの要素内部の連通であってもよい。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「および／または」という用語は、関連する対象の関連関係を説明するものに過ぎず、３つの関係があり得ることを意味する。「Ａおよび／またはＢ」を例にすると、単にＡ、ＡとＢの両方、単にＢという３つの場合があり得る。また、本文における「／」は、一般的に前後の関連対象が「または」という関係を有すると示す。
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されている。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、正極活性物質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されている。負極集電体の材料は銅であってもよく、負極活性物質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。
電池セル上の圧力解放装置は、電池の安全性に重要な影響を与える。例えば、短絡や過充電などの場合、電池セル内部で熱暴走が起こり、圧力や温度が急激に上昇することがある。この場合、圧力開放機構を作動させ、内部の圧力や温度を外部に開放することで、電池セルの爆発や発火を防止することができる。
発明者らは、一般的な電池セルにおいて、電池セルの内圧が正常範囲内にあるときにも圧力解放装置が圧力を解放する状況が発生し、電池セルの故障をもたらすことを見出した。本発明者らが更に検討したところ、圧力解放装置の場合、圧力解放部にスコア溝を設けるのが一般的であり、セルの内部圧力または温度が閾値に達したときに圧力解放装置が正常に圧力を解放できるように、スコア溝を深く加工する必要があり、圧力解放部におけるスコア溝は成形後に亀裂が生じやすく、セルの内部圧力が正常範囲内（閾値未満）にあるときに圧力解放装置が圧力を解放する場合があることが分かった。
これに鑑み、本願の実施例では、圧力解放装置の圧力解放部において、第１の表面から第２の表面への方向に沿って複数段のスコア溝が順次に設けられ、厚さ方向において隣接する２段のスコア溝のうち、第１の表面から離れた段のスコア溝が第１の表面に近い段のスコア溝の底面に設けられる圧力解放装置を提供する。
このように構成された圧力解放装置は、多段式のスコア溝構造を採用しており、各段のスコア溝の成形深さを小さくでき、これにより各段のスコア溝の成形時に圧力解放部が受ける成形力を低減し、圧力解放部に亀裂が生じるリスクを低減し、スコア溝が設けられた位置で生じた圧力解放部の亀裂による圧力解放装置の故障が発生しにくく、圧力解放装置の長期信頼性を向上させる。
本願の実施例に記載の圧力解放装置は、電池および電池を用いた電気装置に適用可能である。
電気装置は、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、電動工具などであってもよい。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、コンクリートバイブレーター、電動かんななどを含む。本願の実施例には、前記電気装置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装置を説明する。
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また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。
ここで、筐体１０は、電池セル２０を収容する部品であり、電池セル２０に収容空間を提供し、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を収容する収容空間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、一方側が開放した中空構造であってもよく、第２部分１２も、一方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、収容空間を有する筐体１０を形成する。第１部分１１の一方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の開放側に嵌合すると、収容空間を有する筐体１０を形成することも可能である。第１部分１１と第２部分１２は、封止要素によって封止されてもよく、封止要素として、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可能である。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、電極アセンブル２２、エンドキャップ２３、絶縁体２４および圧力解放装置２５（図３に未開示）を備える。
ケース２１は、電極アセンブル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。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様々な種類であってもよい。
ケース２１内の電極アセンブリ２２は一つでも、複数でもよい。例えば、図３に示すように、電極アセンブリ２２は複数であり、複数の電極アセンブリ２２はケース２１内に積層して設けられている。
電極アセンブリ２２は、電池セル２０中で電気化学反応が行われる部品である。電極アセンブル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。電極アセンブル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。電極アセンブル２２は、正極タブ２２１と負極タブ２２２を有し、正極タブ２２１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２２２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の内部環境と外部環境とを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、ケース２１と共同で電極アセンブル２２、電解液および他の部品を収容するための密閉空間を画定する。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に適合した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に適合した円形の板状構造である。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様々な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の材質と同じであっても異なってもよい。
エンドキャップ２３には、電極アセンブリ２２に電気接続されて電池セル２０の電気エネルギーを出力するための電極端子が設けられてもよい。電極端子は、正極タブ２２１に電気接続されるための正極電極端子２３１と、負極タブ２２２に電気接続されるための負極電極端子２３２とを備えてもよい。正極電極端子２３１と正極タブ２２１とは直接接続されていても、間接接続されていてもよく、負極電極端子２３２と負極タブ２２２とは直接接続されていても、間接接続されていてもよい。例示的には、正極電極端子２３１は、１つの集電部材２６を介して正極タブ２２１に電気接続され、負極電極端子２３２はもう一つの集電部材２６を介して負極タブ２２２に電気接続される。
絶縁体２４は、ケース２１と電極アセンブリ２２とを分離する部品であり、絶縁体２４によってケース２１と電極アセンブリ２２との絶縁隔離を実現する。絶縁体２４は、絶縁材質であり、例えばプラスチック、ゴムなどの絶縁性材質であってもよい。例示的には、絶縁体２４は、電極アセンブリ２２の外周を周方向に被覆するが、電極アセンブリ２２が複数である場合、絶縁体２４は、複数の電極アセンブリ２２全体の外周を周方向に被覆すると理解できる。
圧力解放装置２５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２５によって電池セル２０内部の圧力を解放する。圧力解放装置２５は、エンドキャップ２３に設けられた部品であってもよく、ケース２１を圧力解放装置２５にしてもよく、エンドキャップ２３を圧力解放装置２５にしてもよい。以下は、図面を参照しながら、圧力解放装置２５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２５の軸測図であり、図５は図４に示す圧力解放部２５１の断面図である。本願の実施例は、その厚さ方向Ｚにおいて対向する第１の表面２５１１および第２の表面２５１２を有する圧力解放部２５１と、第１の表面２５１１から第２の表面２５１２への方向に沿って圧力解放部２５１に順次に設けられる複数段のスコア溝２５２であって、厚さ方向Ｚにおいて隣接する２段のスコア溝２５２のうち、第１の表面２５１１から離れた段のスコア溝２５２が第１の表面２５１１に近い段のスコア溝２５２の底面に設けられる複数段のスコア溝２５２とを備える圧力解放装置２５を提供する。
圧力解放部２５１において、その厚さ方向Ｚに沿って順次に設けられたスコア溝２５２は２段、３段、４段などであってもよく、隣接する２段のスコア溝２５２のうち、第１の表面２５１１から離れた段のスコア溝２５２は、第１の表面２５１１に近い段のスコア溝２５２の底面に設けられている。圧力解放部２５１における複数段のスコア溝２５２は、多様な方法で加工成形可能であり、例えばプレス成形、ミーリング加工成形などが挙げられる。プレス成形の方法で成形される複数段のスコア溝２５２を例にすると、第１の表面２５１１から第２の表面２５１２への方向に沿って圧力解放部２５１に複数段のスコア溝２５２を順次にプレス成形することができる。スコア溝２５２の形状は、例えば、直線状、円弧状、Ｕ字状、Ｈ字状、環状、矩形状、円状など多様であってもよい。圧力解放部２５１の厚さ方向Ｚに沿って順次に設けられる複数段のスコア溝２５２において、各段のスコア溝２５２の形状は同じでもよく、異なっていてもよい。例示的に、図４および図５には、圧力解放部２５１に２段のスコア溝２５２が設けられ、２段のスコア溝２５２がいずれも直線状である。
圧力解放部２５１の第１の表面２５１１および第２の表面２５１２は、圧力解放部２５１のその厚さ方向Ｚにおいて対向する二つの面であり、第１の表面２５１１と第２の表面２５１２との距離が圧力解放部２５１の厚さである。
圧力解放部２５１は、エンドキャップ２３に取り付けられた部品であってもよく、例えば、圧力解放部２５１がエンドキャップ２３に取り付けられた防爆シートである。圧力解放部２５１全体をエンドキャップ２３にしてもよい。圧力解放部２５１がケース２１の一部であってもよく、例えば、圧力解放部２５１がケース２１の一つの壁部または一つの壁部の一部であってもよい。
圧力解放装置２５において、圧力解放部２５１には、複数段のスコア溝２５２が設けられ、複数段のスコア溝２５２は、圧力解放部２５１の第１の表面２５１１から第２の表面２５１２への方向に沿って圧力解放部２５１に順次に設けられ、第１の表面２５１１から離れた段のスコア溝２５２は、第１の表面２５１１に近い段のスコア溝２５２の底面に設けられる。このように構成された圧力解放装置２５は、多段式のスコア溝２５２構造を採用しており、各段のスコア溝２５２の成形深さを小さくでき、これにより各段のスコア溝２５２の成形時に圧力解放部２５１が受ける成形力を低減し、圧力解放部２５１に亀裂が生じるリスクを低減し、スコア溝２５２が設けられた位置で生じた圧力解放部２５１の亀裂による圧力解放装置２５の故障が発生しにくく、圧力解放装置２５の長期信頼性を向上させる。
圧力解放部２５１に複数段のスコア溝２５２を成形する場合、第１の表面２５１１から第２の表面２５１２への方向に圧力解放部２５１にスコア溝２５２を１段ずつ形成してもよく、各段のスコア溝２５２の成形深さが比較的に小さく、これにより圧力解放部２５１が受ける成形力が小さく、圧力解放部２５１に亀裂が発生するリスクを低減できるとともに、第１の表面２５１１の平坦度を改善できる。第１の表面２５１１から第２の表面２５１２への方向に沿って複数段のスコア溝２５２を１段ずつ加工する過程では、１段のスコア溝２５２を加工する毎に、圧力解放部２５１のスコア溝２５２が設けられた位置の硬度は増加し、圧力解放部２５１の複数段のスコア溝２５２が設けられた後の残留部分の硬度を高めることで、長期信頼性が更に良くなり、より優れた耐衝撃性を有し、外力の衝撃による破損の確率が低下する。
一部の実施例では、図６を参照すると、図６は本願の別の一部の実施例に係る圧力解放装置２５の軸測図であり、図７は図６に示す圧力解放装置２５のＡでの部分拡大図であり、図８は図７に示す圧力解放部２５１の部分図であり、図９は図８に示す圧力解放部２５１のＢ－Ｂでの断面図である。複数段のスコア溝２５２は、少なくとも１段の１段目スコア溝２５２ａを含み、１段目スコア溝２５２ａは、第１の溝セグメント２５２１、第２の溝セグメント２５２２および第３の溝セグメント２５２３を含み、第１の溝セグメント２５２１および第２の溝セグメント２５２２は対向して設けられ、第１の溝セグメント２５２１および第２の溝セグメント２５２２は、ともに第３の溝セグメント２５２３と交差する。圧力解放部２５１は、開放領域２５１３を含み、第１の溝セグメント２５２１、第２の溝セグメント２５２２および第３の溝セグメント２５２３は、開放領域２５１３の縁に沿って設けられ、開放領域２５１３は、第１の溝セグメント２５２１、第２の溝セグメント２５２２および第３の溝セグメント２５２３を境界にして開放可能であるように構成される。
圧力解放部２５１における複数段のスコア溝２５２のうち、１段のスコア溝２５２が１段目スコア溝２５２ａであってもよく、複数段の隣接するスコア溝２５２が１段目スコア溝２５２ａであってもよい。つまり、圧力解放部２５１には、１段の１段目スコア溝２５２ａが設けられていてもよく、複数段の１段目スコア溝２５２ａが設けられていてもよい。圧力解放部２５１に１段の１段目スコア溝２５２ａが設けられている場合、理解できるように、複数段のスコア溝２５２のうちには１段のスコア溝２５２が１段目スコア溝２５２ａである。圧力解放部２５１に複数段の１段目スコア溝２５２ａが設けられている場合、理解できるように、複数段のスコア溝２５２のうちには複数段のスコア溝２５２が１段目スコア溝２５２ａである。例えば、圧力解放部２５１に３段のスコア溝２５２が設けられている場合、２段または３段のスコア溝２５２が１段目スコア溝２５２ａであってもよい。１段目スコア溝２５２ａは、複数の溝セグメントを含み、ここで、１つの溝セグメントが第１の溝セグメント２５２１であり、もう１つの溝セグメントが第２の溝セグメント２５２２であり、さらにもう１つの溝セグメントが第３の溝セグメント２５２３である。
第１の溝セグメント２５２１、第２の溝セグメント２５２２および第３の溝セグメント２５２３はいずれも直線状溝であってもよく、第１の溝セグメント２５２１は、第２の溝セグメント２５２２に平行であってもよく、第１の溝セグメント２５２１および第２の溝セグメント２５２２は、第３の溝セグメント２５２３に垂直であってもよい。第１の溝セグメント２５２１と第３の溝セグメント２５２３との交差位置は、第３の溝セグメント２５２３の一端に位置してもよく、第３の溝セグメント２５２３から離れた一端の位置であってもよく、これにより第３の溝セグメント２５２３の一端が第３の溝セグメント２５２３の延在方向に沿って第１の溝セグメント２５２１から超えている。第２の溝セグメント２５２２と第３の溝セグメント２５２３との交差位置は、第３の溝セグメント２５２３他端に位置してもよく、第３の溝セグメント２５２３から離れた他端の位置であってもよく、これにより第３の溝セグメント２５２３の他端は、第３の溝セグメント２５２３の延在方向に沿って第２の溝セグメント２５２２から超えている。第３の溝セグメント２５２３は、第１の溝セグメント２５２１および第２の溝セグメント２５２２の端部に位置してもよく、例えば、第１の溝セグメント２５２１、第３の溝セグメント２５２３および第２の溝セグメント２５２２は、順次にＵ字を形成している。第３の溝セグメント２５２３は、第１の溝セグメント２５２１と第２の溝セグメント２５２２との中央位置にあってもよく、例えば、図８に示すように、第１の溝セグメント２５２１、第２の溝セグメント２５２２および第３の溝セグメント２５２３はＨ字を形成している。
圧力解放部２５１の厚さ方向Ｚに沿って、圧力解放部２５１に複数段の１段目スコア溝２５２ａが設けられている場合、隣接する２段の１段目スコア溝２５２のうち、第１の表面２５１１から離れた段の１段目スコア溝２５２ａにおける第１の溝セグメント２５２１は、第１の表面２５１１に近い段の１段目スコア溝２５２ａにおける第１の溝セグメント２５２１の底面に設けられ、かつ隣接する２段の第１の溝セグメント２５２１は延在方向が同じである。第１の表面２５１１から離れた段の１段目スコア溝２５２ａにおける第２の溝セグメント２５２２は、第１の表面２５１１に近い段の１段目スコア溝２５２ａにおける第２の溝セグメント２５２２の底面に設けられ、かつ隣接する２段の第２の溝セグメント２５２２は延在方向が同じである。第１の表面２５１１から離れた段の１段目スコア溝２５２ａにおける第３の溝セグメント２５２３は、第１の表面２５１１に近い段の１段目スコア溝２５２ａにおける第３の溝セグメント２５２３の底面に設けられ、かつ隣接する２段の第３の溝セグメント２５２３は延在方向が同じである。
本実施例では、開放領域２５１３は、第１の溝セグメント２５２１、第２の溝セグメント２５２２および第３の溝セグメント２５２３を境界にして開くことができ、圧力解放部２５１の圧力解放面積を増やし、圧力解放部２５１の圧力解放速度を高める。
一部の実施例では、図８を引き続き参照すると、１段目スコア溝２５２ａは、第４の溝セグメント２５２４をさらに含み、第４の溝セグメント２５２４は、第１の溝セグメント２５２１と第２の溝セグメント２５２２との間に位置し、第３の溝セグメント２５２３と交差している。
１段目スコア溝２５２ａは、第４の溝セグメント２５２４をさらに含む。理解できるように、１段目スコア溝２５２ａのうちのもう一つの溝セグメントは、第４の溝セグメント２５２４である。１段目スコア溝２５２ａが第１の溝セグメント２５２１、第２の溝セグメント２５２２、第３の溝セグメント２５２３および第４の溝セグメント２５２４のみを含んでもよく、第１の溝セグメント２５２１、第２の溝セグメント２５２２、第３の溝セグメント２５２３および第４の溝セグメント２５２４の四者以外、さらに他の溝セグメントを含んでもよい。
第４の溝セグメント２５２４は直線状溝であってもよく、第４の溝セグメント２５２４は、第１の溝セグメント２５２１および第２の溝セグメント２５２２に平行で、かつ第３の溝セグメント２５２３に垂直であってもよい。第４の溝セグメント２５２４と第３の溝セグメント２５２３は、第４の溝セグメント２５２４の中心位置および第３の溝セグメント２５２３の中心位置において交差する。第４の溝セグメント２５２４の長さは、第１の溝セグメント２５２１および第２の溝セグメント２５２２の長さよりも小さい。
圧力解放部２５１の厚さ方向Ｚに沿って、圧力解放部２５１に複数段の１段目スコア溝２５２ａが設けられ、隣接する２段の１段目スコア溝２５２ａのうち、第１の表面２５１１から離れた段の１段目スコア溝２５２ａにおける第４の溝セグメント２５２４は、第１の表面２５１１に近い段の１段目スコア溝２５２ａにおける第４の溝セグメント２５２４の底面に設けられ、かつ隣接する２段の第４の溝セグメント２５２４は延在方向が同じである。
本実施例では、第１の溝セグメント２５２１と第２の溝セグメント２５２２との間に位置する第４の溝セグメント２５２４は、第３の溝セグメント２５２３と交差し、圧力解放部２５１は、第３の溝セグメント２５２３と第４の溝セグメント２５２４との交差位置に応力がより集中し、より破裂しやすいため、圧力解放部２５１は、圧力解放過程で第３の溝セグメント２５２３と第４の溝セグメント２５２４との交差位置から第３の溝セグメント２５２３に沿って破裂し、第３の溝セグメント２５２３が破裂した後に第１の溝セグメント２５２１および第２の溝セグメント２５２２に沿って破裂して迅速な圧力解放を実現する。
一部の実施例では、第３の溝セグメント２５２３の延在方向において、第４の溝セグメント２５２４と第３の溝セグメント２５２３との交差位置から第１の溝セグメント２５２１までの距離は、第４の溝セグメント２５２４と第３の溝セグメント２５２３との交差位置から第２の溝セグメント２５２２までの距離に等しい。
第３の溝セグメント２５２３の延在方向において、第４の溝セグメント２５２４と第３の溝セグメント２５２３との交差位置から第１の溝セグメント２５２１までの距離は、つまり第３の溝セグメント２５２３が第４の溝セグメント２５２４と第１の溝セグメント２５２１との間における一部の長さである。第３の溝セグメント２５２３の延在方向において、第４の溝セグメント２５２４と第３の溝セグメント２５２３との交差位置から第２の溝セグメント２５２２までの距離は、つまり第３の溝セグメント２５２３が第４の溝セグメント２５２４と第２の溝セグメント２５２２との間における一部の長さである。第４の溝セグメント２５２４を第３の溝セグメント２５２３の中心位置に設けることにより、第４の溝セグメント２５２４と第３の溝セグメント２５２３との交差位置から第１の溝セグメント２５２１までの距離が、第４の溝セグメント２５２４と第３の溝セグメント２５２３との交差位置から第２の溝セグメント２５２２までの距離と同じようにする。
本実施例では、第４の溝セグメント２５２４と第３の溝セグメント２５２３との交差位置から第１の溝セグメント２５２１までの距離は、第４の溝セグメント２５２４と第３の溝セグメント２５２３との交差位置から第２の溝セグメント２５２２までの距離に等しく、これにより圧力解放部２５１は、第４の溝セグメント２５２４と第３の溝セグメント２５２３との交差位置から第３の溝セグメント２５２３に沿って破裂した後、第１の溝セグメント２５２１および第２の溝セグメント２５２２に沿って同時に破裂することで、開放領域２５１３がより速く開放することができる。
一部の実施例では、図８を引き続き参照すると、第１の溝セグメント２５２１、第２の溝セグメント２５２２および第３の溝セグメント２５２３は、少なくとも１つの開放領域２５１３を画定する。
開放領域２５１３は、第１の溝セグメント２５２１、第２の溝セグメント２５２２および第３の溝セグメント２５２３によって共同で画定され、１段目スコア溝２５２ａは密閉構造ではない。第１の溝セグメント２５２１、第２の溝セグメント２５２２および第３の溝セグメント２５２３によって画定される開放領域２５１３は一つでもよく、二つでもよい。例えば、第１の溝セグメント２５２１、第２の溝セグメント２５２２および第３の溝セグメント２５２３が略Ｕ字構造を形成する場合、開放領域２５１３は一つである。また、例えば第１の溝セグメント２５２１、第２の溝セグメント２５２２および第３の溝セグメント２５２３が略Ｈ字構造を形成する場合、開放領域２５１３は二つである。
本実施例では、開放領域２５１３は、第１の溝セグメント２５２１、第２の溝セグメント２５２２および第３の溝セグメント２５２３によって共同で画定され、開放領域２５１３は反転方式で開くことができ、開放領域２５１３が開いた後、圧力解放部２５１の他の領域と常につながっており、脱落しにくく、開放領域２５１３が開いた後に飛散が発生するリスクを低減する。
一部の実施例では、図８を引き続き参照すると、第１の溝セグメント２５２１、第２の溝セグメント２５２２および第３の溝セグメント２５２３によって二つの開放領域２５１３が画定され、二つの開放領域２５１３はそれぞれ第３の溝セグメント２５２３の両側に位置する。
第１の溝セグメント２５２１、第２の溝セグメント２５２２および第３の溝セグメント２５２３は共同で二つの開放領域２５１３を画定し、第１の溝セグメント２５２１、第２の溝セグメント２５２２および第３の溝セグメント２５２３は略Ｈ字構造を形成してもよい。第３の溝セグメント２５２３と第１の溝セグメント２５２１は、第１の溝セグメント２５２１の中心位置で交差してもよく、第３の溝セグメント２５２３と第２の溝セグメント２５２２は、第２の溝セグメント２５２２の中心位置で交差してもよく。
二つの開放領域２５１３は、それぞれ第３の溝セグメント２５２３の両側に位置し、これにより二つの開放領域２５１３は、第３の溝セグメント２５２３によって区画され、圧力解放部２５１が第３の溝セグメント２５２３の位置で破裂した後、二つの開放領域２５１３は、第１の溝セグメント２５２１および第２の溝セグメント２５２２に沿って両開き方式で開いて圧力解放を実現し、圧力解放面積を増やし、圧力解放部２５１の圧力解放速度を効果的に高めることができる。
なお、１段目スコア溝２５２ａに第４の溝セグメント２５２４が含まれているか否かを問わず、第１の溝セグメント２５２１、第２の溝セグメント２５２２および第３の溝セグメント２５２３はいずれも二つの開放領域２５１３を画定することができる。
一部の実施例では、図８および図９を引き続き参照すると、第２の表面２５１２には開放領域２５１３に位置する切欠溝２５３が設けられており、第１の溝セグメント２５２１の延在方向において、切欠溝２５３は第３の溝セグメント２５２３と距離がある。
第２の表面２５１２には、開放領域２５１３に位置する切欠溝２５３が設けられている。理解できるように、切欠溝２５３は、第２の表面２５１２から第１の表面２５１１に向かう方向に沿って凹んでいる。無論、切欠溝２５３が完全に開放領域２５１３内に位置してもよく、切欠溝２５３の一部が開放領域２５１３内に位置してもよい。切欠溝２５３は、切欠溝２５３が第３の溝セグメント２５２３に平行であるように、第３の溝セグメント２５２３の延在方向に沿って延在してもよい。
第１の溝セグメント２５２１、第２の溝セグメント２５２２および第３の溝セグメント２５２３が共同で一つの開放領域２５１３を画定した実施例では、第１の表面２５１１には、対応的に一つの切欠溝２５３が設けられてもよい。図８および図９に示すように、第１の溝セグメント２５２１、第２の溝セグメント２５２２および第３の溝セグメント２５２３が共同で二つの開放領域２５１３を画定した実施例では、第１の表面２５１１には、対応的に二つの切欠溝２５３が設けられてもよく、一つの開放領域２５１３には、対応的に一つの切欠溝２５３が設けられている。
本実施例では、切欠溝２５３は、第１の溝セグメント２５２１の延在方向において第３の溝セグメント２５２３と距離があり、かつ切欠溝２５３が開放領域２５１３内に位置し、これにより圧力解放部２５１が圧力解放過程において、圧力解放部２５１が開放領域２５１３に位置する一部は、圧力解放部２５１が切欠溝２５３に位置する位置を軸に反転し、より容易に開いて圧力を解放することができる。
一部の実施例では、図９に示すように、複数段のスコア溝２５２は、１段の１段目スコア溝２５２ａを含む。
理解できるように、複数段のスコア溝２５２では、１段のスコア溝２５２だけが１段目スコア溝２５２ａである。例えば、圧力解放部２５１に２段のスコア溝２５２が設けられている場合、１段のスコア溝２５２は１段目スコア溝２５２ａである。
本実施例では、複数段のスコア溝２５２のうち、１段だけが１段目スコア溝２５２ａであり、成形が簡単で生産効率が向上し、製造コストの削減に寄与する。
一部の実施例では、図１０～図１２を参照すると、図１０は本願の更なる一部の実施例に係る圧力解放装置２５の軸測図であり、図１１は図１０に示す圧力解放装置２５のＣでの部分拡大図であり、図１２は図１１に示す圧力解放部２５１のＤ－Ｄでの断面図である。複数段のスコア溝２５２は、複数段の１段目スコア溝２５２ａを含み、複数段の１段目スコア溝２５２ａは、第１の表面２５１１から第２の表面２５１２への方向に沿って順次に設けられている。
隣接する２段の１段目スコア溝２５２ａのうち、第１の表面２５１１から離れた段の１段目スコア溝２５２ａは、第１の表面２５１１に近い段の１段目スコア溝２５２ａの底面に設けられている。
圧力解放部２５１には、２段、３段、４段または５段の１段目スコア溝２５２ａが設けられてもよい。圧力解放部２５１における複数段のスコア溝２５２は、全てが１段目スコア溝２５２ａであってもよく、一部が１段目スコア溝２５２ａであってもよい。圧力解放部２５１に３段のスコア溝２５２が設けられている場合を例にすると、そのうちの２段のスコア溝２５２が全て１段目スコア溝２５２ａであってもよく、３段のスコア溝２５２が全て１段目スコア溝２５２ａであってもよい。
本実施例では、複数段の１段目スコア溝２５２ａは第１の表面２５１１から第２の表面２５１２への方向に沿って順次に設けられ、各段の１段目スコア溝２５２ａの成形深さを小さくでき、これにより各段の１段目スコア溝２５２ａの成形時に圧力解放部２５１が受ける成形力を低減し、圧力解放部２５１に亀裂が生じるリスクを低減する。第１の表面２５１１から第２の表面２５１２への方向に沿って１段目スコア溝２５２ａを１段ずつ加工する過程で、１段の１段目スコア溝２５２ａを加工する毎に、圧力解放部２５１の１段目スコア溝２５２ａが設けられた位置の残留部分の硬度は増加し、圧力解放部２５１の複数段の１段目スコア溝２５２ａが設けられた後の残留部分の硬度を高めることで、長期信頼性がさらに良くなり、より優れた耐衝撃性を有し、外力の衝撃による破損の確率が低下する。
一部の実施例では、図１２を引き続き参照すると、最外側の１段の１段目スコア溝２５２ａは、第１の表面２５１１に設けられている。
最外側の１段の１段目スコア溝２５２ａは、第１の表面２５１１から第２の表面２５１２に向かう方向に沿って凹んでいる。図１２に示すように、圧力解放部２５１に２段の１段目スコア溝２５２ａが設けられている場合を例にすると、最外側の１段の１段目スコア溝２５２ａは、第１の表面２５１１に設けられており、もう１段の１段目スコア溝２５２ａは、最外側の１段の１段目スコア溝２５２ａの底面に設けられている。
本実施例では、最外側の１段の１段目スコア溝２５２ａは、第１の表面２５１１に設けられており、第１の表面２５１１に最外側の１段の１段目スコア溝２５２ａを直接成形してもよく、圧力解放装置２５構造を簡素化し、製造コストを削減する。
一部の実施例では、複数段のスコア溝２５２は、２段の１段目スコア溝２５２ａを含む。
理解できるように、複数段のスコア溝２５２には、２段のスコア溝２５２だけが１段目スコア溝２５２ａである。圧力解放部２５１におけるスコア溝２５２の段数が２段よりも多い場合、複数段のスコア溝２５２のうち一部のスコア溝２５２だけが１段目スコア溝２５２ａである。図１２に示すように、圧力解放部２５１に２段のスコア溝２５２だけが設けられている場合、２段のスコア溝２５２はいずれも１段目スコア溝２５２ａである。
一部の実施例では、図１３～図１６を参照すると、図１３は本願の更なる別の一部の実施例に係る圧力解放装置２５の軸測図であり、図１４は図１３に示す圧力解放装置２５のＥでの部分拡大図であり、図１５は図１４に示す圧力解放部２５１の部分図であり、図１６は図１５に示す圧力解放部２５１のＦ－Ｆでの断面図である。複数段のスコア溝２５２は、少なくとも１段の２段目スコア溝２５２ｂをさらに含み、少なくとも１段の２段目スコア溝２５２ｂおよび少なくとも１段の１段目スコア溝２５２ａは、第１の表面２５１１から第２の表面２５１２への方向に沿って順次に設けられている。ここで、開放領域２５１３は、第１の表面２５１１から最も離れた段の２段目スコア溝２５２ｂの溝底壁２５２５に形成されている。
圧力解放部２５１には、１段の２段目スコア溝２５２ｂが設けられていてもよく、複数段の２段目スコア溝２５２ｂが設けられていてもよい。圧力解放部２５１に複数段の２段目スコア溝２５２ｂが設けられている場合、複数段の２段目スコア溝２５２ｂは、第１の表面２５１１から第２の表面２５１２への方向に沿って圧力解放部２５１に順次に設けられており、各段の２段目スコア溝２５２ｂの底面の輪郭は１段ずつ減少していく。無論、圧力解放部２５１には、１段の１段目スコア溝２５２ａが設けられていてもよく、複数段の１段目スコア溝２５２ａが設けられていてもよい。
少なくとも１段の２段目スコア溝２５２ｂおよび少なくとも１段の１段目スコア溝２５２ａは、第１の表面２５１１から第２の表面２５１２への方向に沿って圧力解放部２５１に順次に設けられ、成形時に、第１の表面２５１１から第２の表面２５１２への方向に沿って、まず圧力解放部２５１に全ての２段目スコア溝２５２ｂを成形し、次に全てのスコア溝２５２を成形してもよい。理解できるように、第１の表面２５１１に最も近い段の１段目スコア溝２５２ａは、第１の表面２５１１から最も離れた段の２段目スコア溝２５２ｂの底面に設けられている。圧力解放部２５１に１段だけの２段目スコア溝２５２ｂが設けられている場合、該１段の２段目スコア溝２５２ｂは、第１の表面２５１１に最も近い段の２段目スコア溝２５２ｂでありながら、第１の表面２５１１から最も離れた段の２段目スコア溝２５２ｂでもある。同様に、圧力解放部２５１に１段だけの１段目スコア溝２５２ａが設けられている場合、該１段の１段目スコア溝２５２ａは、第１の表面２５１１に最も近い段の１段目スコア溝２５２ａでありながら、第１の表面２５１１から最も離れた段の１段目スコア溝２５２ａでもある。
第１の表面２５１１から最も離れた段の２段目スコア溝２５２ｂの溝底壁２５２５は、つまり第１の表面２５１１から最も離れた段の２段目スコア溝２５２ｂの底面以下の圧力解放部２５１の部分であり、圧力解放部２５１に第１の表面２５１１から最も離れた段の２段目スコア溝２５２ｂを成形した後、圧力解放部２５１の該１段の２段目スコア溝２５２ｂが設けられた領域の残留部分は、つまり第１の表面２５１１から最も離れた段の２段目スコア溝２５２ｂの溝底壁２５２５である。図１６に示すように、圧力解放部２５１に１段の２段目スコア溝２５２ｂが設けられている場合を例にすると、該２段目スコア溝２５２ｂの底面以下の圧力解放部２５１の部分は、つまり第１の表面２５１１から最も離れた段の２段目スコア溝２５２ｂの溝底壁２５２５である。
開放領域２５１３は、第１の表面２５１１から最も離れた段の２段目スコア溝２５２ｂの溝底壁２５２５に形成されており、開放領域２５１３は、第１の表面２５１１から最も離れた段の２段目スコア溝２５２ｂの溝底壁２５２５において、圧力解放時に第１の表面２５１１から最も離れた段の１段目スコア溝２５２ａを境界にして開き得る部分である。
成形時、まず圧力解放部２５１に２段目スコア溝２５２ｂを成形してもよく、これにより圧力解放部２５１の２段目スコア溝２５２ｂが設けられた領域全体を薄くし、この領域の残留部分の硬度を高める。次に、圧力解放部２５１に１段目スコア溝２５２ａをさらに成形することにより、圧力解放部２５１の１段目スコア溝２５２ａにおける残留部分の硬度を一層高めることで、長期信頼性がさらに良好となり、より優れた耐衝撃性を有し、外力の衝撃による破損の確率を低減する。また、開放領域２５１３が第１の表面２５１１から最も離れた段の２段目スコア溝２５２ｂの溝底壁２５２５に形成されているため、２段目スコア溝２５２ｂは、開放領域２５１３が開く過程で逃げ空間を提供することができ、第１の表面２５１１が障害物に覆われていても開放領域２５１３は依然として開いて圧力を解放することができる。
一部の実施例では、図１６を引き続き参照すると、複数段のスコア溝２５２は、第１の表面２５１１に設けられた１段の２段目スコア溝２５２ｂを含む。
複数段のスコア溝２５２のうち、１段のスコア溝２５２だけが２段目スコア溝２５２ｂである。圧力解放部２５１に１段の２段目スコア溝２５２ｂが設けられている場合、圧力解放部２５１には、１段の１段目スコア溝２５２ａが設けられていてもよく、複数段の１段目スコア溝２５２ａが設けられていてもよい。
例示的に、図１６に示すように、圧力解放部２５１に３段のスコア溝２５２が設けられている場合を例にすると、最外側の１段のスコア溝２５２は２段目スコア溝２５２ｂであり、他の２段のスコア溝２５２は１段目スコア溝２５２ａであり、１段の１段目スコア溝２５２ａは、２段目スコア溝２５２ｂの底面に設けられており、もう１段の１段目スコア溝２５２ａは、１段の１段目スコア溝２５２ａの底面に設けられている。
本実施例では、圧力解放部２５１には、１段の２段目スコア溝２５２ｂが設けられており、成形が簡単で生産効率を高め、製造コストを削減する。
一部の実施例では、複数段のスコア溝２５２は、複数段の２段目スコア溝２５２ｂを含み、複数段の２段目スコア溝２５２ｂは、第１の表面２５１１から第２の表面２５１２への方向に沿って順次に設けられており、最外側の１段の２段目スコア溝２５２ｂは第１の表面２５１１に設けられている。
隣接する二つの２段目スコア溝２５２ｂのうち、第１の表面２５１１から離れた段の２段目スコア溝２５２ｂは、第１の表面２５１１に近い段の２段目スコア溝２５２ｂの底面に設けられている。第１の表面２５１１に最も近い段の１段目スコア溝２５２ａは、第１の表面２５１１から最も離れた段の２段目スコア溝２５２ｂの底面に設けられている。圧力解放部２５１に複数段の２段目スコア溝２５２ｂが設けられている場合、圧力解放部２５１には、１段の１段目スコア溝２５２ａが設けられていてもよく、複数段の１段目スコア溝２５２ａが設けられていてもよい。
複数段のスコア溝２５２には、２段、３段、４段または５段のスコア溝２５２が２段目スコア溝２５２ｂであってもよい。つまり、圧力解放部２５１には、２段、３段、４段または５段などの２段目スコア溝２５２ｂが設けられてもよい。最外側の１段の２段目スコア溝２５２ｂは、第１の表面２５１１から第２の表面２５１２に近い方向へと凹んでいる。
本実施例では、圧力解放部２５１に複数段の２段目スコア溝２５２ｂを設けることで、各段の２段目スコア溝２５２ｂの成形深さを比較的に小さくし、各段の２段目スコア溝２５２ｂの成形時に圧力解放部２５１が受ける成形力を低減し、圧力解放部２５１に亀裂が生じるリスクを低減することができる。第１の表面２５１１から第２の表面２５１２への方向に沿って複数段の２段目スコア溝２５２ｂを１段ずつ加工する時、１段の２段目スコア溝２５２ｂを加工する毎に、圧力解放部２５１の２段目スコア溝２５２ｂが設けられた領域の残留部分の硬度は増加し、これにより圧力解放部２５１の１段目スコア溝２５２ａ領域における残留部分の硬度をさらに高める。また、複数段の２段目スコア溝２５２ｂのうち、外側の２段目スコア溝２５２ｂほど横断面（圧力解放部２５１の厚さ方向Ｚに垂直）の輪郭の寸法が大きくなり、複数段の２段目スコア溝２５２ｂは、開放領域２５１３の開放に対して更なる広い逃げ空間を提供することができる。
一部の実施例では、２段目スコア溝２５２ｂは円形溝または矩形溝である。
スコア溝が矩形溝である場合、スコア溝の溝側面の横断面は矩形である。スコア溝が円形溝である場合、スコア溝の溝側面の横断面は円形である。ここで、横断面は、圧力解放部２５１の厚さ方向Ｚに垂直である。
例示的に、図１３～図１６において、２段目スコア溝２５２ｂは矩形溝である。
本実施例では、２段目スコア溝２５２ｂは円形溝または矩形溝であり、２段目スコア溝２５２ｂは構造が簡単で、成形が容易であり、開放領域２５１３の開放に対して更なる広い逃げ空間を提供することができる。
一部の実施例では、各段のスコア溝２５２は、少なくとも１つの溝セグメントを含み、厚さ方向Ｚにおいて隣接する二つの溝セグメントのうち、第１の表面２５１１から離れた方の溝セグメントの最大幅は、第１の表面２５１１に近い方の溝セグメントの最小幅よりも小さい。
理解できるように、厚さ方向Ｚにおいて隣接する二つの溝セグメントのうち、第１の表面２５１１から離れた方の溝セグメントは、第１の表面２５１１に近い方の溝セグメントの底面に設けられている。
スコア溝２５２における溝セグメントは一つでも複数でもよく、スコア溝２５２における溝セグメントが一つである場合、溝セグメントはスコア溝２５２となる。例えば、スコア溝２５２が直線状溝、矩形溝または円形溝である場合、スコア溝２５２における溝セグメントは一つとなる。さらに例えば、スコア溝２５２がＨ字型である場合、スコア溝２５２における溝セグメントは複数となる。２段目スコア溝２５２ｂの場合、２段目スコア溝２５２ｂにおける溝セグメントは一つであり、１段目スコア溝２５２ａの場合、１段目スコア溝２５２ａにおける溝セグメントは複数である。隣接する２段のスコア溝２５２の場合、２段のスコア溝２５２における溝セグメントがいずれも複数であれば、１段のスコア溝２５２の溝セグメントは、もう１段のスコア溝２５２の溝セグメントとそれぞれ対応してもよい。第１の表面２５１１に近い段のスコア溝２５２における溝セグメントが一つであり、第１の表面２５１１から離れた段のスコア溝２５２における溝セグメンが複数である場合、第１の表面２５１１から離れた段のスコア溝２５２における複数の溝セグメントは、第１の表面２５１１に近い段のスコア溝２５２における一つの溝セグメントの底面に設けられていてもよい。
圧力解放部２５１の厚さ方向Ｚにおいて隣接する二つの溝セグメントのうち、第１の表面２５１１から離れた方の溝セグメントの最大幅は、第１の表面２５１１に近い方の溝セグメントの最小幅よりも小さい。つまり、複数段のスコア溝２５２の溝セグメントの幅は、第１の表面２５１１から第２の表面２５１２への方向に沿って１段ずつ減少していく。第１の表面２５１１から離れた方の溝セグメントの最大幅は、隣接する二つの溝セグメントのうち、第１の表面２５１１から離れた方の溝セグメントの幅が漸変的であることを制限するものではなく、第１の表面２５１１から離れた方の溝セグメントの幅が圧力解放部２５１の厚さ方向Ｚに沿って変化しない場合、第１の表面２５１１から離れた方の溝セグメントの幅は最大幅とも呼ばれる。第１の表面２５１１に近い方の溝セグメントの最小幅は、隣接する二つの溝セグメントのうち、第１の表面２５１１に近い方の溝セグメントの幅が漸変的であることを制限するものではなく、第１の表面２５１１に近い方の溝セグメントの幅が圧力解放部２５１の厚さ方向Ｚに沿って変化しない場合、第１の表面２５１１に近い段のスコア溝２５２溝セグメントの幅は最小幅とも呼ばれる。
第１の表面２５１１から離れた方の溝セグメントの最大幅および第１の表面２５１１に近い方の溝セグメントの最小幅は、厚さ方向Ｚに沿って隣接する二つの溝セグメントの同じ方向における寸法である。
隣接する２段のスコア溝２５２が１段目スコア溝２５２ａである場合を例にすると、理解できるように、第１の表面２５１１から離れた段の１段目スコア溝２５２ａの第１の溝セグメント２５２１（第１の表面２５１１から離れた方の溝セグメント）の最大幅は、第１の表面２５１１に近い段の１段目スコア溝２５２ａの第１の溝セグメント２５２１（第１の表面２５１１に近い方の溝セグメント）の最小幅よりも小さく、第１の表面２５１１から離れた段の１段目スコア溝２５２ａの第２の溝セグメント２５２２（第１の表面２５１１から離れた方の溝セグメント）の最大幅は、第１の表面２５１１に近い段の１段目スコア溝２５２ａの第２の溝セグメント２５２２（第１の表面２５１１に近い方の溝セグメント）の最小幅よりも小さく、第１の表面２５１１から離れた段の１段目スコア溝２５２ａの第３の溝セグメント２５２３（第１の表面２５１１から離れた方の溝セグメント）の最大幅は、第１の表面２５１１に近い段の１段目スコア溝２５２ａの第３の溝セグメント２５２３（第１の表面２５１１に近い方の溝セグメント）の最小幅よりも小さい。
隣接する２段のスコア溝２５２がそれぞれ２段目スコア溝２５２ｂおよび１段目スコア溝２５２ａである場合を例にすると、理解できるように、１段目スコア溝２５２ａは、２段目スコア溝２５２ｂの底面に設けられ、１段目スコア溝２５２ａの第１の溝セグメント２５２１（第１の表面２５１１から離れた方の溝セグメント）の最大幅は、２段目スコア溝２５２ｂ（第１の表面２５１１に近い方の溝セグメント）の最小幅よりも小さく、１段目スコア溝２５２ａの第２の溝セグメント２５２２（第１の表面２５１１から離れた方の溝セグメント）の最大幅は、２段目スコア溝２５２ｂ（第１の表面２５１１に近い方の溝セグメント）の最小幅よりも小さく、１段目スコア溝２５２ａの第３の溝セグメント２５２３（第１の表面２５１１から離れた方の溝セグメント）の最大幅は、２段目スコア溝２５２ｂ（第１の表面２５１１に近い方の溝セグメント）の最小幅よりも小さい。
本実施例では、各段のスコア溝２５２の溝セグメントの幅は、第１の表面２５１１から第２の表面２５１２への方向に沿って１段ずつ減少し、成形時、第１の表面２５１１から第２の表面２５１２への方向に沿って各段のスコア溝２５２の溝セグメントを順次に成形してもよく、各段のスコア溝２５２の溝セグメントの成形に寄与する。
一部の実施例では、図１７を参照すると、図１７は図１６に示す圧力解放部２５１のＧでの部分拡大図である。第１の表面２５１１と第２の表面２５１２との距離はＨ0であり、第２の表面２５１２に最も近い段のスコア溝２５２の底面から第２の表面２５１２までの距離はＨ1であり、Ｈ1/Ｈ0＜０．２を満たす。
Ｈ1/Ｈ0は０．２よりも小さい任意の値、例えば、０．０５、０．０８、０．１、０．１３、０．１５、０．１８などであってもよい。
第１の表面２５１１と第２の表面２５１２との距離は、つまり圧力解放部２５１の厚さである。第２の表面２５１２に最も近い段のスコア溝２５２の底面から第２の表面２５１２までの距離は、つまり第２の表面２５１２に最も近い段のスコア溝２５２の底面と第２の表面２５１２との間の部分の厚さであり、該厚さは第２の表面２５１２に最も近い段のスコア溝２５２が設けられた領域における圧力解放部２５１の残留厚さでもある。第２の表面２５１２に最も近い段のスコア溝２５２は、第１の表面２５１１から最も離れた段のスコア溝２５２でもある。圧力解放部２５１に２段の１段目スコア溝２５２ａだけが設けられている実施例では、第１の表面２５１１から離れた段の１段目スコア溝２５２ａは、つまり第２の表面２５１２に最も近い段のスコア溝２５２である。圧力解放部２５１に１段の２段目スコア溝２５２ｂおよび１段の１段目スコア溝２５２ａだけが設けられている実施例では、１段目スコア溝２５２ａは、つまり第２の表面２５１２に最も近いスコア溝２５２である。図１７に示すように、圧力解放部２５１に、１段の２段目スコア溝２５２ｂおよび２段の１段目スコア溝２５２ａだけが設けられている実施例では、２段目スコア溝２５２ｂから離れた段の１段目スコア溝２５２ａは、つまり第２の表面２５１２に最も近い段のスコア溝２５２である。
第２の表面２５１２に最も近い段のスコア溝２５２の底面から第２の表面２５１２までの距離と、第１の表面２５１１から第２の表面２５１２までの距離との比は０．２未満であり、これにより第２の表面２５１２に最も近い段のスコア溝２５２が設けられた領域での圧力解放部２５１の残留厚さが圧力解放部の総厚に占める割合を小さくし、第２の表面２５１２に最も近い段のスコア溝２５２の底面と第２の表面２５１２との間の部分を正常に破裂させて圧力解放を実現することができる。
一部の実施例では、第２の表面２５１２に最も近い段のスコア溝２５２の底面から第２の表面２５１２までの距離はＨ1であり、Ｈ1＜０．５ｍｍを満たす。
Ｈ1は０．５ｍｍよりも小さい任意の値、例えば、０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．３ｍｍ、０．４ｍｍなどであってもよい。
本実施例では、第２の表面２５１２に最も近い段のスコア溝２５２の底面から第２の表面２５１２までの距離が０．５ｍｍ未満であり、これにより圧力解放部２５１の第２の表面２５１２に最も近い段のスコア溝２５２が設けられた領域の残留厚さを小さくし、破裂して圧力を解放しやすくする。
一部の実施例では、第１の表面２５１１に設けられる１段のスコア溝２５２の深さはＨ2であり、Ｈ2＜１ｍｍを満たす。
Ｈ2は１ｍｍよりも小さい任意の値、例えば、０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍ、０．６ｍｍ、０．７ｍｍ、０．８ｍｍ、０．９ｍｍなどであってもよい。
第１の表面２５１１に設けられる１段のスコア溝２５２の深さは、つまり第１の表面２５１１に設けられるスコア溝２５２の底面と第１の表面２５１１との距離である。図１７に示すように、圧力解放部２５１に１段の２段目スコア溝２５２ｂおよび２段の１段目スコア溝２５２ａだけが設けられている場合を例にすると、２段目スコア溝２５２ｂは、つまり第１の表面２５１１に設けられているスコア溝２５２である。
本実施例では、第１の表面２５１１に設けられる１段のスコア溝２５２の深さは１ｍｍ未満であり、これにより圧力解放部２５１最外側の１段のスコア溝２５２の深さを小さくし、圧力解放部２５１が該段のスコア溝２５２の成形過程で受ける成形力を低減し、圧力解放部２５１に亀裂が生じるリスクを低減する。
一部の実施例では、第２の表面２５１２に最も近い段のスコア溝２５２と、第１の表面２５１１に設けられる１段のスコア溝２５２との間の各段のスコア溝２５２の深さはＨ3であり、Ｈ3＜１．５ｍｍを満たす。
Ｈ3は、１．５ｍｍよりも小さい任意の値、例えば、０．２ｍｍ、０．５ｍｍ、０．８ｍｍ、１ｍｍ、１．２ｍｍ、１．４ｍｍなどであってもよい。
理解できるように、圧力解放部２５１には、少なくとも３段のスコア溝２５２が設けられている。
本実施例では、第２の表面２５１２に最も近い段のスコア溝２５２と、第１の表面２５１１に設けられる１段のスコア溝２５２との間の各段のスコア溝２５２の深さは１．５ｍｍ未満であり、これにより圧力解放部２５１には、第２の表面２５１２に最も近い段のスコア溝２５２と、第１の表面２５１１に設けられる１段のスコア溝２５２とを除いた各段のスコア溝２５２の深さを小さくし、成形過程で圧力解放部２５１が受ける成形力を低減し、圧力解放部２５１に亀裂が生じるリスクを低減する。
一部の実施例では、第２の表面２５１２に最も近い段のスコア溝２５２と第１の表面２５１１に設けられる１段のスコア溝２５２との間には、１段のスコア溝２５２だけが設けられている。
例示的に、図１７に示すように、圧力解放部２５１に１段の２段目スコア溝２５２ｂおよび２段の１段目スコア溝２５２ａだけが設けられている場合を例にすると、２段目スコア溝２５２ｂから離れた段の１段目スコア溝２５２ａは、つまり第２の表面２５１２に最も近い段のスコア溝２５２であり、２段目スコア溝２５２ｂは、つまり第１の表面２５１１に設けられている１段のスコア溝２５２であり、もう１段の１段目スコア溝２５２ａは、つまり第２の表面２５１２に最も近い段のスコア溝２５２と、第１の表面２５１１に設けられている１段のスコア溝２５２との間の１段のスコア溝２５２である。
本実施例では、圧力解放部２５１に３段のスコア溝２５２が設けられており、構造が簡単で、各段のスコア溝２５２の成形深さを小さくし、圧力解放部２５１に亀裂が生じるリスクを低減することができる。
一部の実施例では、図４、図６、図１０および図１３を引き続き参照すると、圧力解放装置２５内部には、収容空間が形成されており、圧力解放装置２５は、収容空間を画定する複数の壁部を有し、収容空間は、電極アセンブリ２２を収容するためのものであり、複数の壁部における少なくとも１つの壁部には、圧力解放部２５１が形成されている。
圧力解放装置２５における複数の壁部では、一つの壁部が圧力解放部２５１であってもよく、複数の壁部が圧力解放部２５１であってもよい。複数の壁部が圧力解放部２５１である場合、圧力解放装置２５は対応的に複数の圧力解放部２５１を有する。圧力解放部２５１の第１の表面２５１１は、壁部の外面であってもよく、壁部の内面であってもよい。壁部の外面は、つまり壁部の電極アセンブリ２２から離れた面であり、壁部の内面は、つまり壁部の電極アセンブリ２２に面する面である。本実施例では、圧力解放装置２５は、電池セル２０のケース２１としている。
本実施例では、圧力解放装置２５は、電極アセンブリ２２を収容する収容機能を持ちながら、圧力解放機能を有する。
一部の実施例では、複数の壁部は、周壁２５４および底壁２５５を含み、周壁２５４は、底壁２５５の縁に周設され、底壁２５５とともに収容空間を画定し、周壁２５４の底壁２５５に対向する一端には開口が形成されており、底壁２５５には圧力解放部２５１が形成されている。
周壁２５４は、底壁２５５の縁に周設され、これにより圧力解放装置２５の底壁２５５に対向する一端に開口を形成することができ、エンドキャップ２３は開口を覆って嵌合することに用いられる。
圧力解放装置２５が円筒形である実施例では、圧力解放装置２５は二つの壁部を有してもよく、一つの壁部は底壁２５５であり、もう一つの壁部は円柱状周壁２５４である。図４、図６、図１０および図１３に示すように、圧力解放装置２５が直方体である実施例では、圧力解放装置２５は五つの壁部であってもよく、それぞれ一つの底壁２５５と四つの側壁であり、四つの側壁は端と端でつながって周壁２５４を形成する。
本実施例では、圧力解放装置２５的底壁２５５は圧力解放機能を有し、収容空間内部の圧力解放に寄与する。
一部の実施例では、周壁２５４と底壁２５５は一体成形構造である。
周壁２５４と底壁２５５は、例えばプレス加工やキャスティング成形などで一体成形することができる。
本実施例では、底壁２５５に圧力解放部２５１が形成されており、周壁２５４と底壁２５５は一体成形構造であり、これにより周壁２５４は圧力解放機能を有する底壁２５５と良い堅牢性を有し、このような一体型設計は、成形プロセスを簡素化し、製造コストを削減することができる。
一部の実施例では、第１の表面２５１１は、底壁２５５の外面である。複数段のスコア溝２５２は、底壁２５５の外面から底壁２５５の内面へと順次に設けられ、底壁２５５の外側にスコア溝２５２を加工成形が可能であり、底壁２５５へのスコア溝２５２の加工に寄与する。
一部の実施例では、図１８および図１９を参照すると、図１８は本願の他の実施例に係る圧力解放装置２５の軸測図であり、図１９は図１８に示す圧力解放装置２５のＨでの部分拡大図である。圧力解放部２５１はエンドキャップ２３であり、エンドキャップ２３はケース２１の開口を覆って嵌合することに用いられる。
第１の表面２５１１がエンドキャップ２３の外面であり、第２の表面２５１２がエンドキャップ２３の内面であってもよく、第１の表面２５１１がエンドキャップ２３の内面であり、第２の表面２５１２がエンドキャップ２３の外面であってもよい。エンドキャップ２３の外面は、つまりエンドキャップ２３のケース２１から離れた面であり、エンドキャップ２３の内面は、つまりエンドキャップ２３のケース２１に面する面である。
例示的に、図１８において、エンドキャップ２３には、３段のスコア溝２５２が設けられており、それぞれ１段の２段目スコア溝２５２ｂおよび２段の１段目スコア溝２５２ａである。
本実施例では、エンドキャップ２３は圧力解放機能を有し、エンドキャップ２３にスコア溝２５２を設ける方法によって圧力解放構造を形成し、圧力解放構造はより優れた安定性を有し、良い長期信頼性を有する。
一部の実施例では、図１８に示すように、第１の表面２５１１はエンドキャップ２３のケース２１から離れた面である。理解できるように、第１の表面２５１１はエンドキャップ２３の外面であり、最外側に位置する１段のスコア溝２５２はエンドキャップ２３の外面に設けられている。
本願の実施例は、上述のいずれか１つの実施例に係る圧力解放装置２５を備える電池セル２０を提供する。
第３の態様によれば、本願の実施例は、上述のいずれか１つの実施例に係る電池セル２０を備える電池１００を提供する。
第４の態様によれば、本願の実施例は、上述のいずれか１つの実施例に係る電池１００を備える電気装置を提供する。
電気装置は、電池１００を適用する上述のいずれか１つの装置であってもよい。
図１３～図１６を参照すると、本願の実施例はさらにケース２１を提供し、ケース２１は直方体構造であり、ケース２１は複数の壁部を含み、複数の壁部は共同で電極アセンブリ２２を収容するための収容空間を画定し、ケース２１は開口を有し、ケース２１の開口に対向する壁部には、３段のスコア溝２５２が設けられており、３段のスコア溝２５２はそれぞれ１段の２段目スコア溝２５２ｂと２段の１段目スコア溝２５２ａであり、２段目スコア溝２５２ｂは壁部の外面に設けられている。このように構成されたケース２１は、圧力解放機能および収容機能を兼備し、３段のスコア溝２５２構造を採用することで、各段のスコア溝２５２を成形する時にケース２１が受ける成形力を低減し、ケース２１に亀裂が生じるリスクを低減し、ケース２１の長期信頼性を高めることができる。
なお、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、本願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。本願の精神およ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。
符号の説明：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、２２１－正極タブ、２２２－負極タブ、２３－エンドキャップ、２３１－正極電極端子、２３２－負極電極端子、２４－絶縁体、２５－圧力解放装置、２５１－圧力解放部、２５１１－第１の表面、２５１２－第２の表面、２５１３－開放領域、２５２－スコア溝、２５２ａ－１段目スコア溝、２５２ｂ－２段目スコア溝、２５２１－第１の溝セグメント、２５２２－第２の溝セグメント、２５２３－第３の溝セグメント、２５２４－第４の溝セグメント、２５２５－溝底壁、２５３－切欠溝、２５４－周壁、２５５－底壁、２６－集電部材、１００－電池、２００－コントローラ、３００－モータ、１０００－車両、Ｚ－厚さ方向。

Claims (30)

  1. その厚さ方向において対向する第１の表面および第２の表面を有する圧力解放部と、
    前記第１の表面から前記第２の表面への方向に沿って前記圧力解放部に順次に設けられる複数段のスコア溝であって、前記厚さ方向において隣接する２段の前記スコア溝のうち、前記第１の表面から離れた段の前記スコア溝が、前記第１の表面に近い段の前記スコア溝の底面に設けられる複数段のスコア溝と、
    を含む圧力解放装置。
  2. 前記複数段のスコア溝は、少なくとも１段の１段目スコア溝を含み、前記１段目スコア溝は、第１の溝セグメント、第２の溝セグメントおよび第３の溝セグメントを含み、前記第１の溝セグメントおよび前記第２の溝セグメントは、対向して設けられ、前記第１の溝セグメントおよび前記第２の溝セグメントは、ともに前記第３の溝セグメントと交差し、
    前記圧力解放部は、開放領域を含み、前記第１の溝セグメント、前記第２の溝セグメントおよび前記第３の溝セグメントは、開放領域の縁に沿って設けられ、前記開放領域は、前記第１の溝セグメント、前記第２の溝セグメントおよび前記第３の溝セグメントを境界にして開放可能であるように構成される請求項１に記載の圧力解放装置。
  3. 前記１段目スコア溝は、前記第１の溝セグメントと前記第２の溝セグメントとの間に位置し、前記第３の溝セグメントと交差する第４の溝セグメントをさらに含む請求項２に記載の圧力解放装置。
  4. 前記第３の溝セグメントの延在方向において、前記第４の溝セグメントと前記第３の溝セグメントとの交差位置から前記第１の溝セグメントまでの距離は、前記第４の溝セグメントと前記第３の溝セグメントとの交差位置から前記第２の溝セグメントまでの距離と等しい請求項３に記載の圧力解放装置。
  5. 前記第１の溝セグメント、前記第２の溝セグメントおよび前記第３の溝セグメントは、少なくとも１つの前記開放領域を画定する請求項２～４のいずれか１項に記載の圧力解放装置。
  6. 前記第１の溝セグメント、前記第２の溝セグメントおよび前記第３の溝セグメントは、前記第３の溝セグメントの両側にそれぞれ位置する２つの前記開放領域を画定する請求項２～５のいずれか１項に記載の圧力解放装置。
  7. 前記第２の表面には、前記開放領域に位置する切欠溝が設けられ、前記第１の溝セグメントの延在方向において、前記切欠溝は前記第３の溝セグメントと距離がある請求項２～６のいずれか１項に記載の圧力解放装置。
  8. 前記複数段のスコア溝は、１段の前記１段目スコア溝を含む請求項２～７のいずれか１項に記載の圧力解放装置。
  9. 前記複数段のスコア溝は、前記第１の表面から前記第２の表面への方向に沿って順次に設けられる複数段の前記１段目スコア溝を含む請求項２～７のいずれか１項に記載の圧力解放装置。
  10. 最外側の１段の前記１段目スコア溝は、前記第１の表面に設けられている請求項９に記載の圧力解放装置。
  11. 前記複数段のスコア溝は、２段の前記１段目スコア溝を含む請求項９または１０に記載の圧力解放装置。
  12. 前記複数段のスコア溝は、少なくとも１段の２段目スコア溝をさらに含み、前記少なくとも１段の２段目スコア溝および前記少なくとも１段の１段目スコア溝は、前記第１の表面から前記第２の表面への方向に沿って順次に設けられ、
    ここで、前記開放領域は、前記第１の表面から最も離れた段の前記２段目スコア溝の溝底壁に形成されている請求項２～１０のいずれか１項に記載の圧力解放装置。
  13. 前記複数段のスコア溝は、前記第１の表面に設けられる１段の前記２段目スコア溝を含む請求項１２に記載の圧力解放装置。
  14. 前記複数段のスコア溝は、前記第１の表面から前記第２の表面への方向に沿って順次に設けられる複数段の前記２段目スコア溝を含み、最外側の１段の前記２段目スコア溝は前記第１の表面に設けられている請求項１２に記載の圧力解放装置。
  15. 前記２段目スコア溝は、円形溝または矩形溝である請求項１２～１４のいずれか１項に記載の圧力解放装置。
  16. 各段の前記スコア溝は、少なくとも１つの溝セグメントを含み、前記厚さ方向において隣接する２つの前記溝セグメントのうち、前記第１の表面から離れた方の前記溝セグメントの最大幅は、前記第１の表面に近い方の前記溝セグメントの最小幅よりも小さい請求項１～１５のいずれか１項に記載の圧力解放装置。
  17. 前記第１の表面と前記第２の表面との距離はＨ0であり、前記第２の表面に最も近い段の前記スコア溝の底面から前記第２の表面までの距離はＨ1であり、Ｈ1/Ｈ0＜０．２を満たす請求項１～１６のいずれか１項に記載の圧力解放装置。
  18. 前記第２の表面に最も近い段の前記スコア溝の底面から前記第２の表面までの距離はＨ1であり、Ｈ1＜０．５ｍｍを満たす請求項１～１７のいずれか１項に記載の圧力解放装置。
  19. 前記第１の表面に設けられる１段の前記スコア溝の深さはＨ2であり、Ｈ2＜１ｍｍを満たす請求項１～１８のいずれか１項に記載の圧力解放装置。
  20. 前記第２の表面に最も近い段の前記スコア溝と前記第１の表面に設けられる１段の前記スコア溝との間の各段の前記スコア溝の深さはＨ3であり、Ｈ3＜１．５ｍｍを満たす請求項１～１９のいずれか１項に記載の圧力解放装置。
  21. 前記第２の表面に最も近い段の前記スコア溝と前記第１の表面に設けられる１段の前記スコア溝との間に、１段の前記スコア溝のみが設けられている請求項２０に記載の圧力解放装置。
  22. 前記圧力解放装置の内部には、電極アセンブリを収容するための収容空間が形成されており、前記圧力解放装置は、前記収容空間を画定する複数の壁部を有し、複数の前記壁部のうちの少なくとも１つの前記壁部には前記圧力解放部が形成されている請求項１～２１のいずれか１項に記載の圧力解放装置。
  23. 前記複数の壁部は、周壁と底壁とを含み、前記周壁は前記底壁の縁に周設され、前記底壁とともに前記収容空間を画定し、前記周壁の前記底壁と対向する一端には開口が形成されており、前記底壁には前記圧力解放部が形成されている請求項２２に記載の圧力解放装置。
  24. 前記周壁と前記底壁は一体成形構造である請求項２３に記載の圧力解放装置。
  25. 前記第１の表面は、前記底壁の外面である請求項２３または２４に記載の圧力解放装置。
  26. 前記圧力解放部は、ケースの開口を覆って嵌合させるためのエンドキャップである請求項１～２１のいずれか１項に記載の圧力解放装置。
  27. 前記第１の表面は、前記エンドキャップの前記ケースから離れた面である請求項２６に記載の圧力解放装置。
  28. 請求項１～２７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。
  29. 請求項２８に記載の電池セルを備える電池。
  30. 請求項２９に記載の電池を備える電気装置。
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