外壳、电池单体、电池及用电装置的制作方法

allin2025-11-26  7


本技术涉及电池,尤其涉及一种外壳、电池单体、电池及用电装置。


背景技术:

1、在现有技术中,电池的外壳内部随着电池的使用时间所形成气体增多,导致电池的外壳内部的压力会增大,当电池外壳内部的压强过大时,电池可能出现爆炸风险。为了降低电池爆炸的风险,电池的外壳设置有刻痕,在电池的外壳内部的压力过大时,电池的外壳优先从刻痕处裂开,从而释放压力。在相关技术中,电池的外壳的刻痕裂开后形成的开口较小,不利于气体排出。


技术实现思路

1、鉴于上述问题,本技术提供一种外壳、电池单体、电池及用电装置,能够使得外壳裂开的开口更大,有助于气体排出。

2、第一方面,本技术提供了一种用于电池单体的外壳,外壳的同一壁形成有第一刻痕和第二刻痕,第二刻痕位于第一刻痕的宽度方向一侧,第一刻痕和第二刻痕在外壳的厚度方向上的投影相互间隔,外壳于第一刻痕处的厚度为第一厚度,外壳于第二刻痕处的厚度为第二厚度,第一厚度(h1)小于第二厚度(h2)。

3、本技术实施例的技术方案中,在电池单体的外壳的一壁上设置第一刻痕,电池或电池单体在使用一段时间后,外壳内部的压力增大时,外壳优先从第一刻痕处裂开,释放内部压力。在同一壁上于第一刻痕的宽度方向一侧设置第二刻痕,第一刻痕和第二刻痕在外壳的厚度方向上的投影相互间隔,并使第一刻痕处外壳的厚度小于第二刻痕处外壳的厚度。这样的设计使得外壳在第一刻痕处裂开时,能够在第二刻痕处翻折。如此,第一刻痕与第二刻痕之间可以形成较大的开口作为泄压口,气体可以从开口快速排出,从而及时减小电池或电池单体内部的压强,进一步降低电池爆炸的风险。

4、在一些实施例中,外壳包括底壁和与底壁连接的侧壁,侧壁远离底壁的一侧形成有开口,底壁形成有第一刻痕和第二刻痕。

5、电池单体中电极组件优先朝向侧壁膨胀,因此将第一刻痕和第刻痕设置在底壁上可以降低第一刻痕被电极组件挤压而破裂的风险。

6、在一些实施例中,外壳包括内表面和外表面,第一刻痕设置在外表面,第二刻痕设置在内表面。

7、如此,通过将第一刻痕设置在外壳的外表面,第二刻痕设置在第一刻痕所在壁的内表面,第一刻痕处保留的壁厚可以与第二刻痕处保留的壁厚不在同一侧,从而增加外壳的强度,避免外壳在内部压力正常的情况下开裂。

8、在一些实施例中,沿第一刻痕的宽度方向上,第一刻痕和第二刻痕之间的距离处处相等。

9、如此,第一刻痕处裂开的外壳于第二刻痕处翻转时受力均匀,有利于形成泄压口。

10、在一些实施例中,第一刻痕与第二刻痕平行设置。

11、如此,外壳于第一刻痕处裂开并于第二刻痕处翻转时容易形成较大的泄压口。

12、在一些实施例中,沿第一刻痕和第二刻痕的排布方向,第一刻痕与第二刻痕之间的距离为第一距离,第一距离与外壳在排布方向上的尺寸的比值范围为1/8-1/3。

13、如此,通过设置第一刻痕与第二刻痕在外壳上的排布距离与外壳的尺寸匹配,使得第一刻痕与第二刻痕之间裂开的部分外壳容易绕第二刻痕相对于底壁翻折,所形成的泄压口能够有效排气。

14、在一些实施例中,第二刻痕的长度大于第一刻痕的长度,沿第一刻痕的延伸方向,第二刻痕的端部超过第一刻痕的端部。

15、如此,外壳在第一刻痕处裂开,第二刻痕的端部沿第一刻痕的延伸方向超过第一刻痕的端部,裂纹容易自第一刻痕的端部延伸至第二刻痕,有利于形成泄压口。

16、在一些实施例中,沿第一刻痕的宽度方向,第一刻痕的两侧均设有第二刻痕。

17、如此,外壳在第一刻痕处裂开,裂纹自第一刻痕向第一刻痕两侧延伸至第二刻痕,外壳于两处第二刻痕翻转,容易形成以第一刻痕两侧的第二刻痕为边界的泄压口,进一步扩大泄压口的面积,提高外壳泄压的效率。

18、在一些实施例中,分别位于第一刻痕的两侧的第二刻痕相对于第一刻痕对称布置。

19、如此,相对于第一刻痕对称的第二刻痕使得第一刻痕两侧翻折的时间和路径大致相同,受力均匀,有利于形成泄压口。

20、在一些实施例中,第一刻痕的长度与第一刻痕所在的壁的边缘平行或垂直。

21、如此,第一刻痕能够引导外壳形成平行或垂直于第一刻痕所在壁边缘的裂痕,有利于裂痕延伸并形成泄压口。

22、在一些实施例中,第一刻痕的中心与第一刻痕所在的壁的中心重合。

23、如此,第一刻痕可以引导外壳优先在第一刻痕所在壁的中心开裂,有利于气体排出,同时第一刻痕所在的壁有充分的余量用以开裂形成泄压口,使得泄压口面积尽可能大,提高降压效率。

24、在一些实施例中,自外壳的表面向第一刻痕的底部方向,第一刻痕的宽度呈变小趋势。

25、如此,第一刻痕处保留的外壳形状自外壳的表面至第一刻痕的底部趋向于变得尖锐,有利于第一刻痕处应力集中,引导外壳优先在第一刻痕的底部开裂泄压。另外,第一刻痕所在壁可以采用冲压工艺一体成型,形成带有第一刻痕的外壳,成型效率较高,形成的外壳的强度较大。

26、在一些实施例中,第一刻痕形成有台阶面,台阶面与外壳的表面大致平行。

27、自外壳的表面向第一刻痕的底部方向第一刻痕形成有多个不同宽度的台阶面,多个台阶面可以通过多次冲压成型,第一刻痕所在壁制造效率较高。另外,大致平行于外壳表面的多个台阶面可以减小冲压成型力,提高冲头的使用寿命。

28、在一些实施例中,自外壳的表面向第二刻痕的底部方向,第二刻痕的宽度呈变小趋势。

29、如此,有利于引导外壳在第一刻痕处裂开后自第二刻痕处翻折,从而使得外壳掀开形成泄压口。

30、在一些实施例中,第二刻痕形成有底面、第一侧面和第二侧面,第一侧面与底面形成的夹角为第一夹角,第二侧面与底面形成的夹角为第二夹角,第二夹角大于或等于第一夹角。

31、如此,第二刻痕靠近外壳边缘的一侧倾角大于靠近第一刻痕的一侧倾角,使得第一刻痕处开裂时,第一刻痕与第二刻痕之间的部分壳体更容易于第二刻痕处翻折,形成更大的泄压口面积。

32、在一些实施例中,第一厚度的范围为0.08mm-0.33mm。

33、如此,第一厚度的范围可以对应外壳的厚度范围,有利于在外壳内部压力过大时引导外壳优先在第一刻痕处开裂。同时,第一厚度在对应范围内可以保障外壳内部压力正常时第一刻痕所在壁的强度足够。

34、在一些实施例中,外壳形成有第三刻痕,第三刻痕与第一刻痕连接,第三刻痕的长度小于第一刻痕的长度。

35、如此,外壳内部压力过大在第一刻痕处裂开时开裂路径可以沿第三刻痕继续延伸,有利于加大裂口面积。

36、在一些实施例中,第三刻痕自第一刻痕向第二刻痕的方向延伸。

37、如此,第三刻痕与第一刻痕相连,可以引导外壳沿第一刻痕和第三刻痕的痕迹开裂,而不至于过度撕裂破坏整个外壳。同时,裂开的部分外壳仍附着于第一刻痕所在壁,降低碎片飞出乃至搭接电芯组件正负极引起短路的风险。

38、在一些实施例中,第三刻痕连接第一刻痕的端部。

39、如此,外壳可以沿第一刻痕和第三刻痕的痕迹从第一刻痕与第三刻痕的连接处朝向两侧掀开,在第二刻痕处翻折,这样的延伸方向有利于形成泄压口。

40、在一些实施例中,第三刻痕的数量为多个,每个第一刻痕的端部均连接有第三刻痕。

41、如此,多个第三刻痕均可以作为开裂路径,进一步加大开裂范围,提高电池单体泄压的效率。

42、在一些实施例中,第一刻痕和第三刻痕的连接处钝化处理。

43、如此,通过将第一刻痕和第三刻痕的连接处钝化处理使得保留的外壳形状不会过于尖锐,从而分散应力,使得外壳不至于在压力正常的情况下开裂。

44、在一些实施例中,第三刻痕的宽度与第一刻痕的宽度相等。

45、如此,有利于外壳在第一刻痕处开裂后沿第三刻痕的痕迹继续开裂。

46、第二方面,本技术提供了一种电池单体,其包括上述实施例中的外壳。

47、在一些实施例中,电池单体包括端盖和电芯组件,外壳形成有开口,端盖盖合在开口处,电芯组件设置在外壳内。

48、第三方面,本技术提供了一种电池,其包括上述实施例中的电池单体。

49、第四方面,本技术提供了一种用电装置,其包括上述实施例中的电池或电池单体,所述电池或电池单体用于提供电能。

50、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。


技术特征:

1.一种外壳,用于电池单体,其特征在于,所述外壳的同一壁形成有第一刻痕和第二刻痕,所述第二刻痕位于所述第一刻痕的宽度方向一侧,所述第一刻痕和所述第二刻痕在所述外壳的厚度方向上的投影相互间隔,所述外壳于所述第一刻痕处的厚度为第一厚度,所述外壳于所述第二刻痕处的厚度为第二厚度,所述第一厚度小于第二厚度。

2.根据权利要求1所述的外壳,其特征在于,所述外壳包括底壁和与所述底壁连接的侧壁,所述侧壁远离所述底壁的一侧形成有开口,所述底壁形成有所述第一刻痕和所述第二刻痕。

3.根据权利要求1或2所述的外壳,其特征在于,所述外壳包括内表面和外表面,所述第一刻痕设置在所述外表面,所述第二刻痕设置在所述内表面。

4.根据权利要求1所述的外壳,其特征在于,沿所述第一刻痕的宽度方向上,所述第一刻痕和所述第二刻痕之间的距离处处相等。

5.根据权利要求4所述的外壳,其特征在于,所述第一刻痕与所述第二刻痕平行设置。

6.根据权利要求4或5所述的外壳,其特征在于,沿所述第一刻痕和所述第二刻痕的排布方向,所述第一刻痕与所述第二刻痕之间的距离为第一距离,所述第一距离与所述外壳在所述排布方向上的尺寸的比值范围为1/8-1/3。

7.根据权利要求4所述的外壳,其特征在于,所述第二刻痕的长度大于所述第一刻痕的长度,沿所述第一刻痕的延伸方向,所述第二刻痕的端部超过所述第一刻痕的端部。

8.根据权利要求1所述的外壳,其特征在于,沿所述第一刻痕的宽度方向,所述第一刻痕的两侧均设有所述第二刻痕。

9.根据权利要求8所述的外壳,其特征在于,分别位于所述第一刻痕的两侧的所述第二刻痕相对于所述第一刻痕对称布置。

10.根据权利要求1所述的外壳,其特征在于,所述第一刻痕的长度与所述第一刻痕所在的壁的边缘平行或垂直。

11.根据权利要求1所述的外壳,其特征在于,所述第一刻痕的中心与所述第一刻痕所在的壁的中心重合。

12.根据权利要求1所述的外壳,其特征在于,自所述外壳的表面向所述第一刻痕的底部方向,所述第一刻痕的宽度呈变小趋势。

13.根据权利要求12所述的外壳,其特征在于,所述第一刻痕形成有台阶面,所述台阶面与所述外壳的表面大致平行。

14.根据权利要求1所述的外壳,其特征在于,自所述外壳的表面向所述第二刻痕的底部方向,所述第二刻痕的宽度呈变小趋势。

15.根据权利要求14所述的外壳,其特征在于,所述第二刻痕形成有底面、第一侧面和第二侧面,所述第一侧面与所述底面形成的夹角为第一夹角,所述第二侧面与所述底面形成的夹角为第二夹角,所述第二夹角大于或等于所述第一夹角。

16.根据权利要求1所述的外壳,其特征在于,所述第一厚度的范围为0.08mm-0.33mm。

17.根据权利要求1所述的外壳,其特征在于,所述外壳形成有第三刻痕,所述第三刻痕与所述第一刻痕连接,所述第三刻痕的长度小于所述第一刻痕的长度。

18.根据权利要求17所述的外壳,其特征在于,所述第三刻痕自所述第一刻痕向所述第二刻痕的方向延伸。

19.根据权利要求17或18所述的外壳,其特征在于,所述第三刻痕连接所述第一刻痕的端部。

20.根据权利要求19所述的外壳,其特征在于,所述第三刻痕的数量为多个,每个所述第一刻痕的端部均连接有所述第三刻痕。

21.根据权利要求17所述的外壳,其特征在于,所述第一刻痕和所述第三刻痕的连接处钝化处理。

22.根据权利要求17所述的外壳,其特征在于,所述第三刻痕的宽度与所述第一刻痕的宽度相等。

23.一种电池单体,其特征在于,包括权利要求1-22任一项所述的外壳。

24.根据权利要求23所述的电池单体,其特征在于,所述电池单体包括端盖和电芯组件,所述外壳形成有开口,所述端盖盖合在所述开口处,所述电芯组件设置在所述外壳内。

25.一种电池,其特征在于,包括权利要求23或24所述的电池单体。

26.一种用电装置,其特征在于,包括权利要求23或24所述的电池单体,或,权利要求25所述电池。


技术总结
本申请公开了一种外壳、电池单体、电池及用电装置。外壳用于电池单体,外壳的同一壁形成有第一刻痕和第二刻痕,其中第二刻痕位于第一刻痕的宽度方向一侧,第一刻痕和第二刻痕再外壳的厚度方向上的投影相互间隔,外壳与第一刻痕处的厚度小于外壳于第二刻痕处的厚度。本申请实施例提供的外壳可以在外壳内部压力过大时优先于第一刻痕处裂开,并于第二刻痕处翻折,形成开口用于泄压,从而降低电池单体爆炸的风险。

技术研发人员:顾明光,李耀,陈世龙,刘思轲
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:20231123
技术公布日:2024/10/31
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