电池单体、电池、用电装置、制备电池单体的方法及设备制造方法及图纸

本申请涉及一种电池单体、电池、用电装置、制备电池单体的方法及设备，电池单体包括：外壳，外壳具有壁部；泄压机构，泄压机构设于壁部上，泄压机构包括薄弱部和设于薄弱部两侧的第一部分和第二部分，薄弱部用于连接第一部分和第二部分，泄压机构被配置为在外壳内部的压力达到阈值时薄弱部被破坏以释放压力；防护部件，防护部件设于泄压机构上，防护部件用于连接第一部分和第二部分，以增加第一部分与第二部分的连接强度。本申请提供的电池单体、电池、用电装置、制备电池单体的方法及设备，旨在解决电池单体未发生热失控时存在发生爆破泄压的问题。

【技术实现步骤摘要】
电池单体、电池、用电装置、制备电池单体的方法及设备
本申请涉及电池
，特别是涉及一种电池单体、电池、用电装置、制备电池单体的方法及设备。
技术介绍
由于可充放电的电池具有能量密度高、功率密度高、循环使用次数多和存储时间长等优点，在电动汽车、移动设备或电动工具上面已普遍应用。电池包括多个串联、并联或混联的电池单体。在电池使用过程中，电池单体未发生热失控时存在发生爆破泄压的情况，影响电池的正常使用。
技术实现思路
本申请提供一种电池单体、电池、用电装置、制备电池单体的方法及设备，旨在解决电池单体未发生热失控时存在发生爆破泄压的问题。一方面，根据本申请实施例提出了一种电池单体，包括：外壳，外壳具有壁部；泄压机构，泄压机构设于壁部上，泄压机构包括薄弱部和设于薄弱部两侧的第一部分和第二部分，薄弱部用于连接第一部分和第二部分，泄压机构被配置为在外壳内部的压力达到阈值时薄弱部被破坏以释放压力；防护部件，防护部件设于泄压机构上，防护部件用于连接第一部分和第二部分，以增加第一部分与第二部分的连接强度。根据本申请实施例提供的电池单体，泄压机构上薄弱部的设置使得外壳内压力达到阈值时能够释放压力，保证电池单体在发生热失控时的安全。防护部件的设置能够增加第一部分于第二部分的连接强度，使得电池单体的内部压力存在高低交替变化的情况下，防护部件能够分担泄压机构在隆起或者凹陷时施加在薄弱部上的作用力，进而可以有利于减小薄弱部所承载的交变应力，降低在电池单体正常使用情况下，薄弱部发生交变疲劳老化或断裂而导致泄压机构发生提前爆破泄压的可能性，有利于提高电池单体的使用安全性和稳定性。根据本申请的一个方面，防护部件还被配置为在外壳内部的压力达到阈值时产生物理性能变化，以减小或去除防护部件与第一部分或第二部分的连接力。上述方案中，通过使得防护部件还被配置为在外壳内部的压力达到阈值时产生物理性能变化，使得第一部分以及第二部分之间的连接力减小或者去除，能够使得电池单体在热失控时泄压机构的薄弱部能够及时被破坏，以释放压力。根据本申请的一个方面，薄弱部通过在泄压机构的外表面上设置凹槽形成，第一部分的厚度以及第二部分的厚度分别大于薄弱部的厚度。上述方案中，通过在泄压机构的外表面上设置凹槽形成薄弱部，利于薄弱部的形成，且能够使得薄弱部的强度更低于第一部分以及第二部分，有效的保证电池单体在热失控时薄弱部能够及时被破坏。根据本申请的一个方面，防护部件至少一部分容纳于凹槽，防护部件用于连接凹槽的槽壁，防护部件被配置为在外壳内部的压力达到阈值时由固化状态切换至软化状态或者由固化状态切换至熔融状态。上述方案中，将防护部件容纳在凹槽中，利于防护部件的成型，且能够保证与第一部分以及第二部分之间的连接需求。同时，防护部件在外壳内部的压力达到阈值时由固化状态切换至软化状态或者由固化状态切换至熔融状态，能够减小第一部分以及第二部分之间的连接强度，使得第一部分以及第二部分在电池单体发生热失控时变形较大，利于薄弱部被破坏以释放压力。根据本申请的一个方面，防护部件包括本体部和位于本体部沿凹槽宽度方向两侧的第一连接部和第二连接部，本体部容纳于凹槽并用于连接凹槽的槽壁，第一连接部用于连接第一部分，第二连接部用于连接第二部分。上述方案中，防护部件包括本体部和位于本体部沿凹槽宽度方向两侧的第一连接部和第二连接部，能够通过本体部与第一部分以及第二部分连接，并且能够通过第一连接部与第一部分连接并通过第二连接部与第二部分连接，提高第一部分以及第二部分之间的连接的可靠性，保证电池单体在未发生热失控时第一部分以及第二部分之间的连接强度。根据本申请的一个方面，防护部件的熔点小于泄压机构的熔点。上述方案中，由于防护部件的熔点小于泄压机构的熔点，使得当电池单体出现热失控时，防护部件将先于泄压机构熔融或者融化变软，减小或者去除防护部件与第一部分或第二部分的连接力，利于薄弱部被破坏以释放压力。根据本申请的一个方面，防护部件包括聚丙烯膜层、聚乙烯膜层和石蜡膜层中至少一种。上述方案中，防护部件采用上述膜层结构，能够利于防护部件在电池单体发生热失控时的物理性能变化，进而利于薄弱部被破坏以释放压力。根据本申请的一个方面，防护部件包括层叠设置的基体层和粘接层，粘接层用于连接基体层和泄压机构，粘接层被配置为在外壳内部的压力达到阈值时由粘性状态切换至非粘性状态。上述方案中，使得电池单体在发生热失控时，粘结层能够由粘性状态切换至非粘性状态，减小或者去除防护部件与第一部分或第二部分的连接力，利于电池单体在热失控时薄弱部被破坏以释放压力。根据本申请的一个方面，防护部件沿凹槽的宽度方向覆盖凹槽，防护部件在凹槽的宽度方向的两端分别与第一部分、第二部分相连接。上述方案中，利于防护部件与第一部分以及第二部分的连接，例如可以采用粘贴等方式直接与第一部分以及第二部分连接。根据本申请的一个方面，薄弱部为环形结构，第一部分位于薄弱部所围成的区域内，并用于在薄弱部被破坏后翻转，第二部分位于薄弱部与壁部之间，并用于连接壁部；或者，薄弱部为长条形结构，第一部分和第二部分均用于连接壁部。上述方案中，薄弱部采用上述结构形式，利于薄弱部、第一部分以及第二部分的成型，同时能够保证电池单体在热失控时薄弱部能够被破坏，保证电池单体的安全性能。根据本申请的一个方面，防护部件具有两个以上防护单元，两个以上防护单元在薄弱部的延伸轨迹上间隔分布。上述方案中，防护部件采用两个以上防护单元的形式，既能够满足电池单体在正常运行时对第一部分以及第二部分连接强度的增加需求，同时能够利于电池单体在热失控时被破坏，保证电池单体的安全性能。根据本申请的一个方面，防护部件沿薄弱部的延伸轨迹完全覆盖薄弱部。根据本申请的一个方面，外壳具有壳体以及端盖，壳体具有开口，端盖封闭开口设置，壳体以及端盖的一者具有壁部。上述方案中，利于电池单体内部器件的装配，同时能够保证电池单体在发生热失控时的安全。根据本申请的一个方面，壁部具有通孔，泄压机构覆盖通孔，第二部分连接于壁部的内壁面。上述方案中，利于防护部件与外壳之间的装配与连接，并保证电池单体在发生热失控时的安全。另一个方面，根据本申请实施例提供一种电池，包括上述的电池单体。又一个方面，根据本申请实施例提供一种用电装置，包括上述的电池，电池用于提供电能。再一个方面，根据本申请实施例提供一种制备电池单体的方法，包括：提供端盖和壳体，壳体具有开口，端盖能够封闭开口设置，壳体或端盖设有泄压机构，泄压机构包括薄弱部和设于薄弱部两侧的第一部分和第二部分，薄弱部用于连接第一部分和第二部分，泄压机构被配置为在壳体与端盖形成的整体内部的压力达到阈值时薄弱部被破坏以释放压力；提供防护部件，防护部件设于泄压机构上，防护部件用于连接第一部分和第二部分，以增加第一部分与第二部分的连接强度；提供电极组件，将电极组件安装于壳体内；...

【技术保护点】
1.一种电池单体，其中，包括：/n外壳，所述外壳具有壁部；/n泄压机构，所述泄压机构设于所述壁部上，所述泄压机构包括薄弱部和设于所述薄弱部两侧的第一部分和第二部分，所述薄弱部用于连接所述第一部分和所述第二部分，所述泄压机构被配置为在所述外壳内部的压力达到阈值时所述薄弱部被破坏以释放所述压力；/n防护部件，所述防护部件设于所述泄压机构上，所述防护部件用于连接所述第一部分和所述第二部分，以增加所述第一部分与所述第二部分的连接强度。/n

【技术特征摘要】
1.一种电池单体，其中，包括：
外壳，所述外壳具有壁部；
泄压机构，所述泄压机构设于所述壁部上，所述泄压机构包括薄弱部和设于所述薄弱部两侧的第一部分和第二部分，所述薄弱部用于连接所述第一部分和所述第二部分，所述泄压机构被配置为在所述外壳内部的压力达到阈值时所述薄弱部被破坏以释放所述压力；
防护部件，所述防护部件设于所述泄压机构上，所述防护部件用于连接所述第一部分和所述第二部分，以增加所述第一部分与所述第二部分的连接强度。


2.根据权利要求1所述的电池单体，其中，所述防护部件还被配置为在所述外壳内部的压力达到所述阈值时产生物理性能变化，以减小或去除所述防护部件与所述第一部分或所述第二部分的连接力。


3.根据权利要求1所述的电池单体，其中，所述薄弱部通过在所述泄压机构的外表面上设置凹槽形成，所述第一部分的厚度以及所述第二部分的厚度分别大于所述薄弱部的厚度。


4.根据权利要求3所述的电池单体，其中，所述防护部件至少一部分容纳于所述凹槽，所述防护部件用于连接所述凹槽的槽壁，所述防护部件被配置为在所述外壳内部的压力达到所述阈值时由固化状态切换至软化状态或者由固化状态切换至熔融状态。


5.根据权利要求4所述的电池单体，其中，所述防护部件包括本体部和位于所述本体部沿所述凹槽宽度方向两侧的第一连接部和第二连接部，所述本体部容纳于所述凹槽并用于连接所述凹槽的槽壁，所述第一连接部用于连接所述第一部分，所述第二连接部用于连接所述第二部分。


6.根据权利要求4所述的电池单体，其中，所述防护部件的熔点小于所述泄压机构的熔点。


7.根据权利要求6所述的电池单体，其中，所述防护部件包括聚丙烯膜层、聚乙烯膜层和石蜡膜层中至少一种。


8.根据权利要求3所述的电池单体，其中，所述防护部件包括层叠设置的基体层和粘接层，所述粘接层用于连接所述基体层和所述泄压机构，所述粘接层被配置为在所述外壳内部的压力达到所述阈值时由粘性状态切换至非粘性状态。


9.根据权利要求3或8所述的电池单体，其中，所述防护部件沿所述凹槽的宽度方向覆盖所述凹槽，所述防护部件在所述凹槽的宽度方向的两端分别与所述第一部分、所述第二部分相连接。


10.根据权利要求1所述的电池单体，其中，所述薄弱部为环形结构，所述第一部分位于所述薄弱部所围成的区域内，并用于在所述薄弱部被破坏后翻转，所述第二部分位于所述薄弱部与所述壁部之间，并用于连接所述壁部；
或者，所述薄弱部为长条形结构，所述第一部分和所述第二部分均用于连接所述壁部。


11.根据权利要求10所述的电池单体，其中，所述防护部件具有两个以上防护单元，两个以上所述防护单元在所述薄弱部的延伸轨迹上间隔分布。


12.根据权利要求10所述的电池单体，其中，所述防护部件沿...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨剑雄，黄思应，郭志君，
申请(专利权)人：江苏时代新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32