泄压装置、外壳、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，涉及一种泄压装置、外壳、电池单体、电池及用电设备。

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、在电池技术的发展中，除了提高电池单体的性能外，安全问题也是一个需要考虑的问题。因此，如何提高电池单体的安全性，是电池技术中一个亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种泄压装置、外壳、电池单体、电池及用电设备，能够有效提高电池单体的安全性问题。

2、第一方面，本申请实施例提供一种泄压装置，用于电池单体，泄压装置为端盖或壳体，泄压装置局部形成有薄弱区，薄弱区用于在电池单体泄放压力时破裂，薄弱区的厚度为a，薄弱区的硬度为a，满足：5hbw/mm≤a/a≤10000hbw/mm。

3、上述技术方案中，不仅考虑到薄弱区的厚度对泄压装置的性能的影响，还考虑到薄弱区的硬度对泄压装置的性能的影响，将薄弱区的硬度与薄弱区的厚度的比值设置在合理范围内，既能够使得薄弱区在电池单体正常使用过程中具有足够的强度，泄压装置不易在薄弱区位置发生破裂，提高电池单体的使用寿命，又能够使得泄压装置在电池单体热失控时能够通过薄弱区及时泄压，降低电池单体发生起火、爆炸的风险，提高电池单体的安全性。

4、在一些实施例中，190hbw/mm≤a/a≤4000hbw/mm。这样，使得泄压装置性能更优，在保证薄弱区在电池单体正常使用过程中具有足够的强度的同时，保证薄弱区在电池单体热失控时及时破裂泄压。在保证电池单体的安全性的前提下，提高了电池单体的使用寿命。

5、在一些实施例中，8hbw≤a≤200hbw。

6、在一些实施例中，0.02mm≤a≤1.6mm。

7、在一些实施例中，泄压装置包括非薄弱区，非薄弱区连接于薄弱区的周围，非薄弱区的厚度为b，满足：a＜b。通过将薄弱区的厚度设置为小于非薄弱区的厚度，使得薄弱区较非薄弱区更容易破裂，保证泄压装置在电池单体热失控时在薄弱区的位置破裂泄压。

8、在一些实施例中，0.05≤a/b≤0.95。将薄弱区的厚度与非薄弱区的厚度的比值设置为0.05～0.95之间，既能够降低薄弱区在电池单体正常使用过程中破裂的概率，又能够降低电池单体热失控时发生起火、爆炸等事故的概率。

9、在一些实施例中，0.12≤a/b≤0.8。

10、在一些实施例中，非薄弱区的硬度为b，满足：b＜a。薄弱区的硬度大于非薄弱区的硬度，相当于提高了薄弱区的硬度，提高了薄弱区的强度，降低薄弱区在电池单体正常使用过程中发生破裂的风险。

11、在一些实施例中，a/b≤3。薄弱区的硬度与非薄弱区的硬度的比值越大，薄弱区越不容易破裂，若两者比值过大，可能会出现薄弱区在电池单体热失控时无法及时破裂泄压的情况，因此，将薄弱区的硬度与非薄弱区的硬度的比值设置为不大于3，保证薄弱区能够在电池单体热失控时及时破裂泄压，提高电池单体的安全性。

12、在一些实施例中，非薄弱区与薄弱区直接连接。结构简单，易于成型。

13、在一些实施例中，泄压装置设置有凹槽，泄压装置在设置凹槽的位置形成连接区，非薄弱区连接于连接区的周围，连接区局部形成薄弱区。这样，连接区相对于薄弱区更薄，更容易在连接区成型薄弱区。

14、在一些实施例中，连接区除薄弱区以外的部分连接薄弱区和非薄弱区。

15、在一些实施例中，凹槽为矩形、圆形或椭圆形。

16、在一些实施例中，连接区相对于非薄弱区更薄。

17、在一些实施例中，薄弱区与非薄弱区一体成型。降低泄压装置的成型难度，具有很好的经济性，并且使得薄弱区和非薄弱区具有很好的整体性，能够提高薄弱区的强度。

18、在一些实施例中，泄压装置包括泄压部，薄弱区沿着泄压部的边缘延伸，泄压部被配置为以薄弱区为边界打开。这样，增大了泄压装置的泄压面积，提高泄压效率。在一些实施例中，泄压装置设置有泄压槽，泄压装置在设置泄压槽的位置形成薄弱区。通过在泄压装置设置泄压槽的方式形成薄弱区，薄弱区的成型方式简单。

19、在一些实施例中，泄压装置的表层形成有抗氧化层，抗氧化层在设置泄压槽的区域沿着泄压槽的槽壁面布置。抗氧化层对泄压装置起到保护作用，降低泄压装置被氧化的风险。由于抗氧化层在设置泄压槽的区域沿着泄压槽的槽壁面布置，抗氧化层对泄压装置设置泄压槽的区域能够起到很好的保护作用，降低泄压装置在设置泄压槽的区域被氧化，而导致薄弱区强度减弱的风险。

20、在一些实施例中，泄压装置包括非薄弱区，非薄弱区连接于薄弱区的周围，抗氧化层在薄弱区的厚度为d，抗氧化层在非薄弱区的厚度为e，满足：d＜e。降低抗氧化层对薄弱区的影响，保证薄弱区在电池单体热失控时能够及时破裂泄压。

21、在一些实施例中，所述泄压装置的主体部分为钢层，所述抗氧化层为镀于所述主体部分的表面的镍层。

22、在一些实施例中，所述泄压槽为矩形、圆形、椭圆形、环形、u形、c形或h形。

23、在一些实施例中，泄压装置为壳体，泄压装置包括多个壁，多个壁共同围合限定出容纳空间，容纳空间用于容纳电池单体的电极组件，至少一个壁形成有薄弱区。泄压装置能够为电极组件提供容纳空间，使得泄压装置既具有容纳电池单体的容纳功能，又具有泄压功能。

24、在一些实施例中，多个壁包括底壁和多个侧壁，多个侧壁围设于底壁的周围，多个侧壁与底壁共同围合限定出容纳空间，泄压装置在与底壁相对的一端形成开口；底壁形成有薄弱区；和/或，至少一个侧壁形成有薄弱区。

25、在一些实施例中，泄压装置为端盖，泄压装置为板状结构。泄压装置的结构简单，易于成型制造。

26、第二方面，本申请实施例提供一种外壳，包括第一方面任意一个实施例提供的泄压装置。

27、第三方面，本申请实施例提供一种电池单体，包括电极组件和第二方面任意一个实施例提供的外壳，电极组件容纳于外壳内。

28、第四方面，本申请实施例提供一种电池，包括箱体和第三方面任意一个实施例提供的电池单体，电池单体容纳于箱体内。

29、第五方面，本申请实施例提供一种用电设备，包括第四方面任意一个实施例提供的电池。

技术特征：

1.一种泄压装置，用于电池单体，其特征在于，所述泄压装置为端盖或壳体，所述泄压装置局部形成有薄弱区，所述薄弱区用于在所述电池单体泄放压力时破裂；

2.根据权利要求1所述的泄压装置，其特征在于，190hbw/mm≤a/a≤4000hbw/mm。

3.根据权利要求1所述的泄压装置，其特征在于，8hbw≤a≤200hbw。

4.根据权利要求1所述的泄压装置，其特征在于，0.02mm≤a≤1.6mm。

5.根据权利要求1所述的泄压装置，其特征在于，所述泄压装置包括非薄弱区，所述非薄弱区连接于所述薄弱区的周围，所述非薄弱区的厚度为b，满足：a＜b。

6.根据权利要求5所述的泄压装置，其特征在于，0.05≤a/b≤0.95。

7.根据权利要求6所述的泄压装置，其特征在于，0.12≤a/b≤0.8。

8.根据权利要求5所述的泄压装置，其特征在于，所述非薄弱区的硬度为b，满足：b＜a。

9.根据权利要求8所述的泄压装置，其特征在于，a/b≤3。

10.根据权利要求5所述的泄压装置，其特征在于，所述非薄弱区与所述薄弱区直接连接。

11.根据权利要求5所述的泄压装置，其特征在于，所述泄压装置设置有凹槽，所述泄压装置在设置所述凹槽的位置形成连接区，所述非薄弱区连接于所述连接区的周围，所述连接区局部形成所述薄弱区。

12.根据权利要求11所述的泄压装置，其特征在于，所述连接区除所述薄弱区以外的部分连接所述薄弱区和所述非薄弱区。

13.根据权利要求11所述的泄压装置，其特征在于，所述凹槽为矩形、圆形或椭圆形。

14.根据权利要求11所述的泄压装置，其特征在于，所述连接区相对于所述非薄弱区更薄。

15.根据权利要求5所述的泄压装置，其特征在于，所述薄弱区与所述非薄弱区一体成型。

16.根据权利要求1-15任一项所述的泄压装置，其特征在于，所述泄压装置包括泄压部，所述薄弱区沿着所述泄压部的边缘延伸，所述泄压部被配置为以所述薄弱区为边界打开。

17.根据权利要求1-15任一项所述的泄压装置，其特征在于，所述泄压装置设置有泄压槽，所述泄压装置在设置所述泄压槽的位置形成所述薄弱区。

18.根据权利要求17所述的泄压装置，其特征在于，所述泄压装置的表层形成有抗氧化层，所述抗氧化层在设置所述泄压槽的区域沿着所述泄压槽的槽壁面布置。

19.根据权利要求18所述的泄压装置，其特征在于，所述泄压装置包括非薄弱区，所述非薄弱区连接于所述薄弱区的周围，所述抗氧化层在所述薄弱区的厚度为d，所述抗氧化层在所述非薄弱区的厚度为e，满足：d＜e。

20.根据权利要求18所述的泄压装置，其特征在于，所述泄压装置的主体部分为钢层，所述抗氧化层为镀于所述主体部分的表面的镍层。

21.根据权利要求17所述的泄压装置，其特征在于，所述泄压槽为矩形、圆形、椭圆形、环形、u形、c形或h形。

22.根据权利要求1-15任一项所述的泄压装置，其特征在于，所述泄压装置为壳体，所述泄压装置包括多个壁，多个所述壁共同围合限定出容纳空间，所述容纳空间用于容纳所述电池单体的电极组件，至少一个所述壁形成有所述薄弱区。

23.根据权利要求22所述的泄压装置，其特征在于，所述多个壁包括底壁和多个侧壁，多个所述侧壁围设于所述底壁的周围，多个所述侧壁与所述底壁共同围合限定出所述容纳空间，所述泄压装置在与所述底壁相对的一端形成开口；

24.根据权利要求1-15任一项所述的泄压装置，其特征在于，所述泄压装置为端盖，所述泄压装置为板状结构。

25.一种外壳，其特征在于，包括如权利要求1-24任一项所述的泄压装置。

26.一种电池单体，其特征在于，包括：

27.一种电池，其特征在于，包括：

28.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求27所述的电池。

技术总结
本申请实施例提供了一种泄压装置、外壳、电池单体、电池及用电设备，属于电池技术领域。其中，泄压装置用于电池单体，泄压装置为端盖或壳体，泄压装置局部形成有薄弱区，薄弱区用于在电池单体泄放压力时破裂，薄弱区的厚度为a，薄弱区的硬度为A，满足：5HBW/mm≤A/a≤10000HBW/mm。将薄弱区的硬度与薄弱区的厚度的比值设置在合理范围内，既能够使得薄弱区在电池单体正常使用过程中具有足够的强度，泄压装置不易在薄弱区位置发生破裂，提高电池单体的使用寿命，又能够使得泄压装置在电池单体热失控时能够通过薄弱区及时泄压，降低电池单体发生起火、爆炸的风险，提高电池单体的安全性。

技术研发人员：陈小波,顾明光
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：20221229
技术公布日：2024/1/12