电池单体、电池及用电设备制造技术

本申请适用于电池技术领域，提供一种电池单体、电池及用电设备。电池单体包括壳体和盖体，壳体形成有开口和腔室；壳体包括开口部和本体部，开口部环绕开口，本体部环绕腔室；盖体与开口部连接并封闭开口；其中，本体部的至少部分区域相对开口部凹陷形成凹陷区，凹陷区的厚度小于开口部的厚度。通过在壳体的本体部的至少部分区域设置相对开口部凹陷的凹陷区，使得开口部处的厚度相对较厚，以能保证开口部与盖体配合后的强度，减少或缓解盖体与壳体焊接位置开裂和失效的风险，提高电池单体可靠性，延长电池单体的使用寿命；同时，通过凹陷区的设置，能减少壳体凹陷区位置处所占用的空间，能提高电池单体的空间利用率和能量密度。能提高电池单体的空间利用率和能量密度。能提高电池单体的空间利用率和能量密度。

【技术实现步骤摘要】
电池单体、电池及用电设备


[0001]本申请属于电池
，更具体地说，是涉及一种电池单体、电池及用电设备。

技术介绍

[0002]随着新能源技术的发展，电池的应用越来越广泛，例如应用在手机、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终端产品上。
[0003]在电池技术的发展中，除了提高电池的性能外，电池的可靠性问题也是一个不可忽视的问题。如果电池的可靠性问题不能保证，那会直接影响到终端产品的可靠性、使用成本和用户体验。因此，如何增强电池的可靠性，是电池技术中一个亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，本申请实施例提供一种能改善可靠性的电池单体、电池及用电设备。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种电池单体，包括壳体和盖体，壳体形成有开口和腔室；壳体包括开口部和本体部，开口部环绕开口，本体部环绕腔室；盖体与开口部连接并封闭开口；其中，本体部的至少部分区域相对开口部凹陷形成凹陷区，凹陷区的厚度小于开口部的厚度。
[0006]上述技术方案中，通过在壳体的本体部的至少部分区域设置相对开口部凹陷的凹陷区，使得开口部处的厚度相对较厚，以能保证开口部与盖体配合后的强度，减少或缓解盖体与壳体焊接位置开裂和失效的风险，提高电池单体可靠性，延长电池单体的使用寿命；同时，通过凹陷区的设置，能减少壳体凹陷区位置处所占用的空间，能提高电池单体的空间利用率和能量密度。
[0007]在一些实施例中，开口部相对本体部的至少部分区域的厚度加厚，以形成凹陷区；或者，本体部的至少部分区域相对开口部的厚度减薄，以形成凹陷区。凹陷区的形成方式既可以是将开口部的厚度加厚，也可以是将本体部的厚度减薄。无论是采用加厚还是采用减薄的方式均能有效保证开口部处的厚度能满足与盖体的焊接需求，以能减少或缓解盖体与壳体焊接位置开裂和失效的风险，提高电池单体可靠性。同时，当采用减薄本体部的部分区域的方案时，还能减少本体部所占用的空间，以能提高电池单体的空间利用率和能量密度。
[0008]在一些实施例中，凹陷区位于本体部邻近腔室的内侧，且向背离腔室的方向凹陷；或者，凹陷区位于本体部远离腔室的外侧，且向靠近腔室的方向凹陷。当凹陷区位于本体部的内侧时，凹陷区能用于容置位于壳体内的电解液和电极组件，当凹陷区位于本体部的外侧时，凹陷区能用于容置热管理件、垫板等电池的结构件。也即，无论凹陷区位于壳体内还是位于壳体外，均能提高单体电池的空间利用率，且能保证电池单体的能量密度。
[0009]在一些实施例中，壳体为一端具有开口的圆柱状结构；或者，壳体为两端具有开口的圆柱状结构，电池单体包括两个盖体，两个盖体分别与两个开口部连接并封闭对应的开
口；或者，壳体为一端具有开口的棱柱状结构；或者，壳体为两端具有开口的棱柱状结构，电池单体包括两个盖体，两个盖体分别与两个开口部连接并封闭对应的开口。凹陷区的设置不受壳体形状的影响，壳体既可以为圆柱状结构，也可以为棱柱状结构。当壳体为圆柱状结构时，电池单体可为圆柱电池，当壳体为棱柱状结构时，电池单体可为方形电池。同时，凹陷区的设置也不受电池单体的开口部的数量的影响，开口部的数量既可以为一个，也可以为两个，当开口部数量为一个时，盖体数量对应为一个，当开口部的数量为两个时，盖体的数量对应设置为两个。盖体与开口部配合的位置由于开口部处位置的厚度较厚，不易在电池单体充放电过程中出现开裂和失效，能提高电池单体的可靠性。
[0010]在一些实施例中，壳体包括首尾依次连接的第一侧板、第二侧板、第三侧板和、第四侧板，第一侧板和第三侧板平行且间隔设置，第二侧板和第四侧板平行且间隔设置，第一侧板、第二侧板、第三侧板和第四侧板的中部区域共同形成本体部，第一侧板、第二侧板、第三侧板和第四侧板的端部区域共同形成两个开口部；电池单体包括两个盖体，两个盖体分别与两个开口部连接并封闭对应的开口；第一侧板和第三侧板的面积大于第二侧板和第四侧板的面积；且第一侧板和第三侧板形成本体部的区域整体相较于开口部凹陷以分别形成一个凹陷区。当壳体设置为方形时，电池单体为方形电池。此时凹陷区可设置在面积尺寸较大的大面(第一侧面和第三侧面)，也可以设置在面积尺寸相对较小的侧面(第二侧面和第四侧面)，当其设置在大面时，能形成尺寸相对较大的凹陷区，能充分保证电池单体的空间利用率。
[0011]在一些实施例中，第二侧板和第四侧板形成本体部的区域整体相较于开口部凹陷以分别形成一个凹陷区。当壳体设置为方形时电池单体为方形电池。壳体的四个侧面均设置凹陷区能有效地减轻壳体重量，提高电池单体能量密度，且能提高电池单体空间利用率。
[0012]在一些实施例中，第一侧板、第二侧板、第三侧板以及第四侧板的四个凹陷区连通。四个凹陷区连通时，一方面能有效地减轻壳体重量，提高电池单体能量密度，另一方面能减小壳体占用空间，能有效地提高电池单体空间利用率。
[0013]在一些实施例中，第一侧板、第二侧板、第三侧板以及第四侧板的四个凹陷区均位于本体部远离腔室的外侧。当四个凹陷区均位于本体部外侧时，可充分利用壳体外部的空间，以容置热管理件或隔热垫或绝热件等结构，以充分提高电池单体的空间利用率。
[0014]在一些实施例中，开口部的厚度与凹陷区的厚度比为65～100：1。通过对开口部厚度和凹陷区厚度的比例限制，能保证开口部与盖体焊接强度的同时，保证电池单体的空间利用率。
[0015]在一些实施例中，开口部在壳体长度方向上的尺寸占壳体的长度方向的总尺寸的占比为1：50～100。通过对开口部在壳体的长度方向上的尺寸和壳体总长度尺寸的比例的限制，也能在保证开口部与盖体焊接强度的同时，保证电池单体的空间利用率。
[0016]在一些实施例中，凹陷区与凹陷区相邻的区域弧形过渡连接。一方面，通过弧形过渡连接能保证凹陷区和其相邻区域厚度逐渐变化，减少厚度突变所带来的强度突降问题，保证壳体整体强度，降低壳体损坏风险；另一方面，通过弧形过渡连接，可降低凹陷区内容置的结构的损坏风险，保证凹陷区内容置结构的可靠性，提高电池的使用寿命。
[0017]在一些实施例中，弧形过渡连接的部分在壳体的长度方向上的尺寸与凹陷区在壳体的长度方向上的尺寸的比为0.5～5：100。通过限定弧形过渡连接的部分与凹陷区的在壳
体的长度方向上的尺寸比，能在保证凹陷区尺寸的同时，保证连接部分的尺寸与强度，从而保证壳体整体强度，以能延长壳体的使用寿命。
[0018]在一些实施例中，壳体的两端形成有两个开口，电池单体包括两个盖体，两个盖体分别与两个开口部连接并封闭对应开口；两个盖体均与壳体焊接，且两个盖体中的一个设置有正极端子，两个盖体中的另一个设置负极端子；或者，两个盖体中的任一个与壳体焊接，且设置有正极端子和负极端子，两个盖体中的另一个与壳体一体成型；电池单体还包括设置于腔室内的电极组件，电极组件的正极耳与正极端子电连接，电极组件的负极耳与负极端子电连接。通过两个开口的设置，壳将正极端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池单体，其特征在于，包括：壳体，所述壳体形成有开口和腔室；所述壳体包括开口部和本体部，所述开口部环绕所述开口，所述本体部环绕所述腔室；盖体，与所述开口部连接并封闭所述开口；其中，所述本体部的至少部分区域相对所述开口部凹陷形成凹陷区，所述凹陷区的厚度小于所述开口部的厚度。2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述开口部相对所述本体部的至少部分区域的厚度加厚，以形成所述凹陷区；或者，所述本体部的至少部分区域相对所述开口部的厚度减薄，以形成所述凹陷区。3.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述凹陷区位于所述本体部邻近所述腔室的内侧，且向背离所述腔室的方向凹陷；或者，所述凹陷区位于所述本体部远离所述腔室的外侧，且向靠近所述腔室的方向凹陷。4.根据权利要求1至3中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述壳体为一端具有所述开口的圆柱状结构；或者，所述壳体为两端具有所述开口的圆柱状结构，所述电池单体包括两个所述盖体，两个所述盖体分别与两个所述开口部连接并封闭对应的所述开口；或者，所述壳体为一端具有所述开口的棱柱状结构；或者，所述壳体为两端具有所述开口的棱柱状结构，所述电池单体包括两个所述盖体，两个所述盖体分别与两个所述开口部连接并封闭对应的所述开口。5.根据权利要求1至3中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述壳体包括首尾依次连接的第一侧板、第二侧板、第三侧板和、第四侧板，所述第一侧板和所述第三侧板平行且间隔设置，所述第二侧板和所述第四侧板平行且间隔设置，所述第一侧板、所述第二侧板、所述第三侧板和所述第四侧板的中部区域共同形成所述本体部，所述第一侧板、所述第二侧板、所述第三侧板和所述第四侧板的端部区域共同形成两个所述开口部；所述电池单体包括两个所述盖体，两个所述盖体分别与两个所述开口部连接并封闭对应的所述开口；所述第一侧板和所述第三侧板的面积大于所述第二侧板和所述第四侧板的面积；且所述第一侧板和第三侧板形成所述本体部的区域整体相较于所述开口部凹陷以分别形成一个所述凹陷区。6.根据权利要求5所述的电池单体，其特征在于，所述第二侧板和所述第四侧板形成所述本体部的区域整体相较于所述开口部凹陷以分别形成一个所述凹陷区。7.根据权利要求6所述的电池单体，其特征在于，所述第一侧板、所述第二侧板、所述第三侧板以及所述第四侧板的四个所述凹陷区连通；和/或，所述第一侧板、所述第二侧板、所述第三侧板以及所述第四侧板的四个所述凹陷区...

【专利技术属性】
技术研发人员：李川，郭志君，雷育永，王鹏，曹梦凯，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：