一种电池单体、电池及用电设备的制作方法

本申请涉及电池，具体而言，涉及一种电池单体、电池及用电设备。

背景技术：

1、节能减排是汽车产业可持续发展的关键，电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言，电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。

2、随着电动车辆的普及和能量密度的提高，电动车辆的起火事故时有发生，电动车辆起火事故很大部分是由电池的热失控导致。因此，如何提高电池的安全性，是电池技术中一个亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本申请提供一种电池单体、电池及用电设备，其能够提高电池的安全性。

2、本申请是通过下述技术方案实现的：

3、第一方面，本申请实施例提供一种电池单体，其包括外壳，外壳上设置有防爆阀，防爆阀包括开阀部和薄弱部，开阀部和外壳通过薄弱部连接，防爆阀至少部分采用第一形状记忆合金制成，第一形状记忆合金用于在达到形变温度后发生形变使得薄弱部裂开，开阀部开启。

4、根据本申请实施例的外壳，采用第一形状记忆合金制成防爆阀的至少部分，当温度达到第一形状记忆合金的形变温度后，第一形状记忆合金发生形变使得薄弱部裂开，开阀部开启，使得防爆阀优先自动打开，减少在电池单体发生热失控时，由于温度快速升高，电池单体除防爆阀以外的其他部位变得更加薄弱而先于防爆阀开裂或熔化，导致电池单体内的高温气体从其他部位排气的情况发生，本申请的防爆阀能够对电池单体内的气压和/或温度响应从而开启，实现在电池单体发生热失控的前期开启，降低电池单体发生爆炸的风险，进而提高电池的安全性。

5、根据本申请的一些实施例，外壳包括壳体，防爆阀设置于壳体的底部。

6、在上述方案中，在壳体的底部设置防爆阀，防爆阀能够对电池单体内的气压和/或温度响应从而开启，实现在电池单体发生热失控的前期开启，降低电池单体发生爆炸的风险，进而提高电池的安全性。

7、根据本申请的一些实施例，开阀部采用第一形状记忆合金制成。

8、在上述方案中，通过使开阀部采用第一形状记忆合金制成，当温度达到第一形状记忆合金的形变温度后，开阀部能够发生形变并对薄弱部施加作用力，使得薄弱部裂开，开阀部开启，从而使得防爆阀优先自动打开。

9、根据本申请的一些实施例，防爆阀采用第一形状记忆合金制成。

10、在上述方案中，通过使整个防爆阀采用第一形状记忆合金制成，当温度达到第一形状记忆合金的形变温度后，整个防爆阀能够发生形变，使得薄弱部弯折裂开，开阀部开启，从而使得防爆阀优先自动打开。

11、根据本申请的一些实施例，防爆阀还包括连接部，连接部连接于外壳，开阀部和连接部通过薄弱部连接。

12、根据本申请的一些实施例，连接部包括连接块和挤压块，连接块和开阀部通过薄弱部连接，挤压块至少部分设置于连接块，挤压块采用第一形状记忆合金制成。

13、在上述方案中，通过使挤压块采用第一形状记忆合金制成，当温度达到第一形状记忆合金的形变温度后，挤压块能够发生形变并对薄弱部施加作用力，使得薄弱部裂开，开阀部开启，从而使得防爆阀优先自动打开。

14、根据本申请的一些实施例，连接部包括至少两个挤压块，至少两个挤压块以开阀部为中心相对布置。

15、在上述方案中，相对布置的至少两个挤压块能够分别在达到第一形状记忆合金的形变温度后发生形变并对薄弱部的不同位置施加作用力，使得薄弱部更快裂开，开阀部开启，从而使得防爆阀优先自动打开。

16、根据本申请的一些实施例，挤压块的一端设置于连接块，另一端设置开阀部挤压块用于在达到形变温度后发生形变弯折以打开开阀部。

17、在上述方案中，通过使挤压块的一端设置于连接块，另一端设置开阀部挤压块，当温度达到第一形状记忆合金的形变温度后，挤压块能够发生形变弯折并对开阀部施加推力，导致薄弱部裂开，开阀部开启，从而使得防爆阀优先自动打开。

18、根据本申请的一些实施例，挤压块部分设置于薄弱部，挤压块用于达到形变温度后发生形变刺穿薄弱部。

19、在上述方案中，通过使挤压块部分设置于薄弱部，当温度达到第一形状记忆合金的形变温度后，挤压块能够发生形变刺穿薄弱部，使得薄弱部裂开，开阀部开启，从而使得防爆阀优先自动打开。

20、根据本申请的一些实施例，薄弱部的厚度小于连接部和开阀部的厚度。

21、在上述方案中，通过使薄弱部的厚度小于连接部和开阀部的厚度，从而能够使得薄弱部相较于连接部和开阀部更容易裂开。

22、根据本申请的一些实施例，薄弱部为形成于连接部和开阀部之间的刻痕。

23、在上述方案中，刻痕方便加工，有利于在低成本下成型防爆阀。

24、根据本申请的一些实施例，第一形状记忆合金包括镍钛合金、铜锌合金、铜铝镍合金、铜钼镍合金或铜金锌合金。

25、在上述方案中，通过选择上述第一形状记忆合金，当温度达到第一形状记忆合金的形变温度后，开阀部能够发生形变并对薄弱部施加作用力，使得薄弱部裂开，开阀部开启，从而使得防爆阀优先自动打开。

26、根据本申请的一些实施例，电池单体还包括支撑件，外壳具有用于形成容纳电极组件腔体的内壁，支撑件设置于防爆阀的内壁和/或外壳的内壁，支撑件采用第二形状记忆合金制成，支撑件用于在达到形变温度后发生形变形成为凸起结构以支撑起电极组件。

27、在上述方案中，通过使支撑件采用第二形状记忆合金制成，当温度达到第二形状记忆合金的形变温度后，支撑件能够发生形变成为凸起结构，凸起结构用于将电池中的电极组件顶起，防止电极组件抵接于防爆阀导致防爆阀堵塞，有利于发生热失控的电池单体中的高温气体的排放，从而减少因电极组件堵塞防爆阀导致的爆炸情况发生。

28、根据本申请的一些实施例，防爆阀还包括至少两个支撑件，至少两个支撑件以开阀部为中心相对布置。

29、在上述方案中，相对布置的至少两个支撑件能够分别在达到第二形状记忆合金的形变温度后发生形变成为凸起结构，并相互配合共同将电池中的电极组件顶起，增大电极组件和防爆阀之间的间隙，更有利于发生热失控的电池单体中的高温气体的排放。

30、根据本申请的一些实施例，第二形状记忆合金包括镍钛合金、铜锌合金、铜铝镍合金、铜钼镍合金或铜金锌合金。

31、在上述方案中，通过选择上述第二形状记忆合金，当温度达到第二形状记忆合金的形变温度后，支撑件能够发生形变成为凸起结构，从而将电池中的电极组件顶起，减少因电极组件堵塞防爆阀导致的爆炸情况发生。

32、第二方面，本申请实施例提供一种电池，其包括上述实施例中的电池单体。

33、第三方面，本申请实施例提供一种用电设备，其包括上述实施例中的电池单体或电池，电池单体或电池用于提供电能。

34、本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种电池单体，其特征在于，所述电池单体包括外壳，所述外壳上设置有防爆阀，所述防爆阀包括开阀部和薄弱部，所述开阀部和所述外壳通过所述薄弱部连接，所述防爆阀至少部分采用第一形状记忆合金制成，所述第一形状记忆合金用于在达到形变温度后发生形变使得所述薄弱部裂开，所述开阀部开启。

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述外壳包括壳体，所述防爆阀设置于壳体的底部。

3.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述开阀部采用所述第一形状记忆合金制成。

4.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述防爆阀采用所述第一形状记忆合金制成。

5.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述防爆阀还包括连接部，所述连接部连接于所述外壳，所述开阀部和所述连接部通过所述薄弱部连接。

6.根据权利要求5所述的电池单体，其特征在于，所述连接部包括连接块和挤压块，所述连接块和所述开阀部通过所述薄弱部连接，所述挤压块至少部分设置于所述连接块，所述挤压块采用所述第一形状记忆合金制成。

7.根据权利要求6所述的电池单体，其特征在于，所述连接部包括至少两个挤压块，所述至少两个挤压块以所述开阀部为中心相对布置。

8.根据权利要求6所述的电池单体，其特征在于，所述挤压块的一端设置于所述连接块，另一端设置于所述开阀部，所述挤压块用于在达到形变温度后发生形变弯折以打开所述开阀部。

9.根据权利要求6所述的电池单体，其特征在于，所述挤压块部分设置于所述薄弱部，所述挤压块用于达到形变温度后发生形变刺穿所述薄弱部。

10.根据权利要求5所述的电池单体，其特征在于，所述薄弱部的厚度小于所述连接部和所述开阀部的厚度。

11.根据权利要求10所述的电池单体，其特征在于，所述薄弱部为形成于所述连接部和所述开阀部之间的刻痕。

12.根据权利要求1~9任一项所述的电池单体，其特征在于，所述第一形状记忆合金包括镍钛合金、铜锌合金、铜铝镍合金、铜钼镍合金或铜金锌合金。

13.根据权利要求1~9任一项所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体还包括支撑件，所述外壳具有用于形成容纳电极组件腔体的内壁，所述支撑件设置于所述防爆阀的内壁和/或所述外壳的内壁，所述支撑件采用第二形状记忆合金制成，所述支撑件用于在达到形变温度后发生形变形成为凸起结构以支撑起电极组件。

14.根据权利要求13所述的电池单体，其特征在于，所述防爆阀还包括至少两个支撑件，所述至少两个支撑件以所述开阀部为中心相对布置。

15.根据权利要求13所述的电池单体，其特征在于，所述第二形状记忆合金包括镍钛合金、铜锌合金、铜铝镍合金、铜钼镍合金或铜金锌合金。

16.一种电池，其特征在于，所述电池包括权利要求1~15任一项所述的电池单体。

17.一种用电设备，其特征在于，所述用电设备包括1~15任一项所述的电池单体或权利要求16所述的电池，所述电池单体或所述电池用于提供电能。

技术总结本申请提供一种电池单体、电池及用电设备，涉及电池技术领域。电池单体包括外壳，外壳上设置有防爆阀，防爆阀包括开阀部和薄弱部，开阀部和外壳通过薄弱部连接。本申请采用第一形状记忆合金制成防爆阀的至少部分，当温度达到形变温度后，第一形状记忆合金发生形变使得薄弱部裂开，开阀部开启，减少在电池单体发生热失控时，由于温度快速升高，电池单体除防爆阀以外的其他部位变得更加薄弱而先于防爆阀开裂或熔化，导致电池单体内的高温气体从其他部位排气的情况发生，防爆阀能够对电池单体内的气压和/或温度响应从而开启，实现在电池单体发生热失控的前期开启，降低电池单体发生爆炸的风险，提高电池的安全性。技术研发人员：俸靖杰,张辰辰,陈泽文,许虎,李星受保护的技术使用者：宁德时代新能源科技股份有限公司技术研发日：20240618技术公布日：2024/9/17