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电池单体、端盖组件、电池及用电装置的制作方法

  • 国知局
  • 2024-07-31 18:12:13

本技术涉及电池,特别涉及一种电池单体、端盖组件、电池及用电装置。

背景技术:

1、随着新能源技术的发展,电池的应用越来越广泛,例如应用于手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船、电动玩具汽车、电动玩具轮船、电动玩具飞机和电动工具等上。

2、电池单体上设置有用于在电池单体的内部压力达到阈值时泄放内部压力的泄压机构,泄压机构所在位置区域的结构稳定性对泄压机构的正常工作有着直接影响。因此,如何提高泄压机构所在位置区域的结构稳定性是电池技术中一个亟待解决的问题。

技术实现思路

1、鉴于上述问题,本技术提供了一种电池单体、端盖组件、电池及用电装置,能够有效地提高泄压机构所在位置区域的结构稳定性,从而提高电池单体的可靠性。

2、第一方面,本技术实施例提供了一种电池单体,电池单体包括外壳和泄压机构,外壳包括壁部,泄压机构设置于壁部。其中,壁部包括壁主体和加强部,加强部设于泄压机构的周围,加强部包括凸部和凹部,凸部凸设于壁主体沿壁部的厚度方向的一侧,凹部相对于壁主体沿厚度方向的另一侧凹陷,且凸部的位置与凹部的位置相对应,凸部凸设于壁主体沿厚度方向面向电池单体内部的一侧。

3、上述技术方案的加强部设于泄压机构的周围,加强部能够提高泄压机构所在位置区域的结构强度,以减小泄压机构所在位置区域在电池单体内部气体压力的作用下的变形量,进而能够减小泄压机构异常开启的风险,有效地提高泄压机构所在位置区域的结构稳定性,从而提高电池单体的可靠性。

4、凸部凸设于壁主体沿厚度方向面向电池单体内部的一侧,能够进一步提高凸部对电池单体内部气体施加的作用力的抵抗效果,从而能够进一步提高泄压机构所在位置区域的结构稳定性。凹部相对于壁主体沿厚度方向面向电池单体外部的一侧凹陷,使得凹部能够容纳电池单体在注液过程中喷溅的电解液,减小电解液污染泄压机构而导致泄压机构腐蚀损坏的风险,从而有利于提高电池单体的可靠性。

5、在第一方面的一些实施例中,电池单体还包括第一绝缘件,第一绝缘件设置于壁部沿厚度方向面向电池单体内部的一侧。第一绝缘件包括避让空间,凸部的至少部分容纳于避让空间。

6、通过设置第一绝缘件,能够将壁部与电池单体内部的其他电连接部件绝缘隔离,减小壁部与电池单体内部的其他电连接部件接触而发生短路的风险。通过设置避让空间避让凸部,能够减小凸部与第一绝缘件发生干涉而影响第一绝缘件的绝缘效果的风险。从而有利于进一步提高电池单体的可靠性。

7、在第一方面的一些实施例中,加强部呈环状并环绕泄压机构设置。

8、环状的加强部环绕泄压机构设置,加强部能够吸收泄压机构周向上不同位置的应力,从而能够进一步提高泄压机构所在位置区域的结构稳定性。

9、在第一方面的一些实施例中,加强部为多个,多个加强部沿泄压机构的周向间隔设置。

10、通过沿泄压机构的周向间隔设置多个加强部,能够在加强泄压机构所在位置区域的结构强度的同时,减小材料消耗,降低生产成本。

11、在第一方面的一些实施例中,多个加强部包括第一加强部和第二加强部,第一加强部设置于泄压机构在第一方向上的至少一侧并沿第一方向延伸,第二加强部设置于泄压机构在第二方向上的至少一侧并沿第二方向延伸,第一方向、第二方向和厚度方向两两垂直。

12、通过第一加强部和第二加强部的配合,使得多个加强部在泄压机构的周围呈辐射状分布,能够进一步提高泄压机构所在位置区域的结构强度。

13、在第一方面的一些实施例中,加强部与壁主体为一体成型结构。

14、一方面,无需通过额外的连接工艺将加强部与壁主体进行连接,简化了制作工艺流程。同时,相比于通过额外的连接工艺将加强部与壁主体进行连接,呈一体式结构的加强部与壁主体之间具有更高的连接牢固度。

15、在第一方面的一些实施例中,凸部沿厚度方向上凸出壁主体的第一尺寸h1和凸部沿自身宽度方向上的第二尺寸d1满足关系:1/20≤h1/d1≤2/3,宽度方向与厚度方向垂直。

16、上述技术方案通过将凸部的高宽比设置在上述范围内,能够有效地提高凸部自身的结构性能。

17、在第一方面的一些实施例中,第一尺寸h1和第二尺寸d1满足关系:1/5≤h1/d1≤1/2。能够进一步提高凸部自身的结构性能。

18、在第一方面的一些实施例中,第一尺寸h1满足关系:0.3mm≤h1≤3mm。

19、上述技术方案将第一尺寸h1设置在上述范围内,能够在提高泄压机构所在位置区域的结构强度的同时,兼顾优化电池单体的能量密度。

20、在第一方面的一些实施例中,第一尺寸h1满足关系:0.5mm≤h1≤1.5mm。能够进一步优化泄压机构所在位置区域的结构强度与电池单体的能量密度之间的均衡性。

21、在第一方面的一些实施例中,沿厚度方向上,凸部的顶端与凹部的底端之间的最小间距t和壁主体的厚度f满足关系:0.5≤t/f≤2。

22、上述技术方案通过凸部的顶端与凹部的底端之间的最小间距t与壁主体的厚度f之间的比值设置在上述范围内,能够在提高泄压机构所在位置区域的结构强度的同时,兼顾优化电池单体的能量密度。

23、在第一方面的一些实施例中,最小间距t和厚度f满足关系:0.8≤t/f≤1.2。能够进一步优化泄压机构所在位置区域的结构强度与电池单体的能量密度之间的均衡性。

24、在第一方面的一些实施例中,加强部与泄压机构的边缘之间的最短距离l满足关系:0<l≤5mm。

25、上述技术方案通过将加强部与泄压机构的边缘之间的最短距离l设置在上述范围内,能够提高加强部对泄压机构所在位置区域的结构强度的加强效果。

26、在第一方面的一些实施例中,最短距离l满足关系:1.5mm≤l≤2.5mm。能够进一步提高加强部对泄压机构所在位置区域的结构强度的加强效果。

27、在第一方面的一些实施例中,电池单体还包括第二绝缘件,第二绝缘件设置于壁部沿厚度方向面向电池单体外部的一侧。第二绝缘件包括避让口,避让口沿厚度方向贯穿第二绝缘件,凹部在厚度方向上的投影位于避让口在厚度方向上的投影内。

28、通过设置第二绝缘件,能够将壁部与电池单体外部的其他电连接部件绝缘隔离,减小壁部与电池单体外部的其他电连接部件接触而发生短路的风险。通过设置避让口以避让凹部,能够减小对凹部容纳电池单体在注液过程中喷溅的电解液功能影响。

29、在第一方面的一些实施例中,外壳包括壳体和端盖,壳体具有开口,端盖用于盖合开口,端盖被配置为壁部。

30、第二方面,本技术提供一种端盖组件,端盖组件包括端盖和泄压机构,泄压机构设置于端盖。其中,端盖包括壁主体和加强部,加强部设于泄压机构的周围,加强部包括凸部和凹部,凸部凸设于壁主体沿自身厚度方向的一侧,凹部相对于壁主体沿厚度方向的另一侧凹陷,且凸部的位置与凹部的位置相对应,凸部凸设于壁主体沿厚度方向面向电池单体内部的一侧。

31、上述技术方案的加强部设于泄压机构的周围,加强部能够提高泄压机构所在位置区域的结构强度,以减小泄压机构所在位置区域在电池单体内部气体压力的作用下的变形量,进而能够减小泄压机构异常开启的风险,有效地提高泄压机构所在位置区域的结构稳定性,从而提高电池单体的可靠性。

32、凹部相对于壁主体沿厚度方向面向电池单体外部的一侧凹陷,使得凹部能够容纳电池单体在注液过程中喷溅的电解液,减小电解液污染泄压机构而导致泄压机构腐蚀损坏的风险,从而有利于提高电池单体的可靠性。

33、在第二方面的一些实施例中,端盖组件还包括第一绝缘件,第一绝缘件设置于端盖沿厚度方向面向电池单体内部的一侧。第一绝缘件包括避让空间,凸部的至少部分伸入避让空间。

34、通过设置第一绝缘件,能够将端盖与电池单体内部的其他电连接部件绝缘隔离,减小端盖与电池单体内部的其他电连接部件接触而发生短路的风险。通过设置避让空间避让凸部,能够减小凸部与第一绝缘件发生干涉而影响第一绝缘件的绝缘效果的风险。从而有利于进一步提高电池单体的可靠性。

35、第三方面,本技术提供一种电池,其包括第一方面任一实施例提供的电池单体。

36、第四方面,本技术提供一种用电装置,其包括第一方面任一实施例提供的电池单体,电池单体用于提供电能。

37、上述说明仅是本技术技术方案的概述,为了能够更清楚了解本技术的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本技术的具体实施方式。

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