具有一体化防爆结构的电池外壳、电池及用电设备制造技术

本发明专利技术涉及一种具有一体化防爆结构的电池外壳、电池及用电设备，所述电池外壳包括壳体，所述壳体的外表面或内表面上设置有防爆刻痕，所述防爆刻痕的形状为曲线，所述壳体的厚度与防爆刻痕的刻痕残值的比值为1.1～30。本发明专利技术中，通过在壳体上直接刻蚀防爆刻痕，使得防爆结构和壳体为一个整体，避免了焊接防爆阀时因焊接的失误影响防爆结构的防爆效果；通过选择壳体的厚度与刻痕残值的合适比值，可以对防爆刻痕的撕裂气压值进行调节，确保在壳体内部的气压达到预定的气压值范围时防爆刻痕会被及时撕裂开以释放壳体内部的高压气体，防止电池发生爆炸，保障生产者和使用者的人身安全。全。全。

【技术实现步骤摘要】
具有一体化防爆结构的电池外壳、电池及用电设备


[0001]本专利技术属于电池
，涉及一种具有一体化防爆结构的电池外壳、电池及用电设备。

技术介绍

[0002]目前，新能源汽车、电动汽车已经成为汽车产业的发展新趋势；而二次电池作为纯电动汽车、插电混合动力汽车和电动自行车等设备的动力来源，也广泛应用于新能源领域。目前二次电池大多采用铝制外壳封装的锂电池，一般会在电池的顶盖上设置泄压孔，并在泄压孔处焊接防爆阀以便于在电池的内部压力较大时泄放内部压力，防止电池出现爆炸等安全事故。然而，当电池中的压力发生变化且压力过大时，如果防爆阀焊接在顶盖上的稳定性不够，则在使用过程中可能因为碰撞等原因自行裂开，从而导致电池报废。另外，传统的方法需要在顶盖上开孔以及单独制作防爆阀，并需要高精度的激光焊接设备，焊接要求密封且不能烧穿较薄的防爆阀，而防爆阀还需要单独冲压刻痕，且防爆阀材质仍依赖于进口，成本较高，同时不利于电池壳体的完整性。

技术实现思路

[0003]针对上述现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种具有一体化防爆结构的电池外壳、电池及用电设备。
[0004]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]一种具有一体化防爆结构的电池外壳，包括壳体，所述壳体的外表面或内表面上设置有防爆刻痕，所述防爆刻痕的形状为曲线，所述壳体的厚度与防爆刻痕的刻痕残值的比值为1.1～30。
[0006]进一步的，所述壳体为长方体，包括顶面、与顶面相对的底面、两个宽侧面和两个窄侧面，所述防爆刻痕被刻蚀在所述窄侧面和/或底面上。
[0007]进一步的，所述壳体采用厚度为0.05mm～0.8mm的不锈钢材料制成，所述防爆刻痕的刻痕残值为0.01mm～0.3mm；或
[0008]所述壳体采用厚度为0.2mm～1.5mm的铝合金材料制成，所述防爆刻痕的刻痕残值为0.05mm～0.5mm。
[0009]进一步的，所述壳体采用不锈钢材料制成，所述防爆刻痕的刻痕残值为0.01mm～0.08mm；或
[0010]所述壳体采用铝合金材料制成，所述防爆刻痕的刻痕残值为0.05mm～0.2mm。
[0011]进一步的，所述壳体的厚度与防爆刻痕的刻痕残值的比值为1.5～10。
[0012]进一步的，所述防爆刻痕的形状为圆弧、椭圆弧、样条曲线和直线段中的一种或多种的组合。
[0013]进一步的，所述防爆刻痕的形状为圆的一段圆弧，所述圆弧的直径为5mm～80mm，所述圆弧的角度为30
°
～360
°
。
[0014]进一步的，所述防爆刻痕的形状为椭圆的一段椭圆弧，所述椭圆的两焦点之间的距离为5mm～80mm；椭圆长轴的长度与椭圆两焦点之间的距离的差值为5mm～80mm，且所述差值小于或等于椭圆形的两焦点之间的距离。
[0015]进一步的，所述防爆刻痕为跑道状刻痕或跑道状刻痕的一段，所述跑道状刻痕包括两个对称设置的半圆弧刻痕和连接两个半圆弧刻痕对应端点的两个直线段刻痕，所述半圆弧的直径为5mm～80mm，所述直线段刻痕的长度为5mm～80mm。
[0016]一种二次电池，包括具有一体化防爆结构的电池外壳。
[0017]一种用电设备，包括二次电池。
[0018]本专利技术中，通过在长方体的壳体上直接刻蚀防爆刻痕，使得防爆结构和壳体为一个整体，避免了焊接防爆阀时因焊接的失误影响防爆结构的防爆效果。通过设置壳体的厚度与刻痕残值的比值在预定的范围内，可以确保在壳体内部的气压达到预定的气压值范围时防爆刻痕会被及时撕裂开以释放壳体内部的高压气体，防止电池发生爆炸，保障生产者和使用者的人身安全。
附图说明
[0019]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0020]图1和图2为本专利技术具有一体化防爆结构的电池外壳一实施方式的结构示意图。
[0021]图3为防爆刻痕的横截面示意图。
[0022]图4为具有缺口的圆形防爆刻痕的结构示意图。
[0023]图5为具有缺口的椭圆形防爆刻痕的结构示意图。
[0024]图6为具有缺口的跑道状防爆刻痕的结构示意图。
[0025]附图中各标号的含义为：
[0026]壳体
‑
100；顶面
‑
111；底面
‑
112；宽侧面
‑
121；窄侧面
‑
131；防爆刻痕
‑
200；缺口
‑
201；半圆弧刻痕
‑
211、212；直线段刻痕
‑
221、222。
具体实施方式
[0027]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0028]本专利技术公开了一种具有一体化防爆结构的电池外壳。请参阅图1和图2，本专利技术具有一体化防爆结构的电池外壳的一实施方式包括壳体100，所述壳体100的外表面或内表面上设置有防爆刻痕200，从而形成防爆结构。本实施例中，所述壳体100采用不锈钢材料,不锈钢材料的厚度可以为0.05mm～0.8mm，一般选择厚度在0.1mm～0.3mm范围内的不锈钢材料制作壳体100，本实施例中不锈钢材料壳体100的厚度为0.20mm
±
0.005mm。当然，所述壳体100也可以采用铝合金材料,当采用铝合金材料时，铝合金材料的厚度可以为0.2mm～1.5mm，通常选择厚度为0.5mm的铝合金材料制作壳体100。现有技术中的二次电池的壳体100一般采用铝合金材料，由于铝合金的材质相对较软，因此需要采用较厚的铝合金材料进行制作。当在铝合金材料的壳体100上形成防爆刻痕200时，一般会预先在防爆刻痕200的区
域通过冲压等方式形成凹槽以减薄该区域的厚度，然后再在凹槽中形成防爆刻痕200。在电池的壳体100的强度要求相同的情况下，采用不锈钢材料制作的壳体100相比采用铝合金材料制作的壳体100可以采用更薄的材料，从而可以直接在壳体100上开设出防爆刻痕200，而不必先在壳体100上冲压形成一个凹槽。例如，本实施例中不锈钢材料壳体100的厚度为0.20mm
±
0.005mm，远小于壳体100采用铝合金材料时常用的0.5mm的厚度。
[0029]当电池内部的电芯发生损坏时，会散发大量的热量及/或释放气体，从而使壳体100内部压力急剧膨胀，如果不及时泄压，当壳体100内部的气压过大时，就有发生爆炸的风险。本实施例中，通过在壳体100上设置防爆刻痕200，若壳体100内部的气压过大，随着气压增高，防爆刻痕200在高气压的作用下就会被撕裂开，使壳体100内部的气体从防爆刻痕200被撕开处排出，从而释放壳体100本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有一体化防爆结构的电池外壳，其特征在于：包括壳体，所述壳体的外表面或内表面上设置有防爆刻痕，所述防爆刻痕的形状为曲线，所述壳体的厚度与防爆刻痕的刻痕残值的比值为1.1～30。2.根据权利要求1所述的具有一体化防爆结构的电池外壳，其特征在于：所述壳体为长方体，包括顶面、与顶面相对的底面、两个宽侧面和两个窄侧面，所述防爆刻痕被刻蚀在所述窄侧面和/或底面上。3.根据权利要求1所述的具有一体化防爆结构的电池外壳，其特征在于：所述壳体采用厚度为0.05mm～0.8mm的不锈钢材料制成，所述防爆刻痕的刻痕残值为0.01mm～0.3mm；或所述壳体采用厚度为0.2mm～1.5mm的铝合金材料制成，所述防爆刻痕的刻痕残值为0.05mm～0.5mm。4.根据权利要求3所述的具有一体化防爆结构的电池外壳，其特征在于：所述壳体采用不锈钢材料制成，所述防爆刻痕的刻痕残值为0.01mm～0.08mm；或所述壳体采用铝合金材料制成，所述防爆刻痕的刻痕残值为0.05mm～0.2mm。5.根据权利要求1所述的具有一体化防爆结构的电池外壳，其特征在于：所述壳体的厚度与防爆刻痕的刻痕残值的比值为1.5～10。6.根据权利要求1～5任一项所述的具有一体化防爆结构的电池外壳，其特征在于：所述防爆刻痕的形状为圆弧、椭圆弧、样条曲线和直线段中的一种或多种的组合。7.根据权利要求6所述的具有一体化防爆结构的电池外壳，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：来旭春，陈小硕，郑敏峰，孟凡雨，吴梁，
申请(专利权)人：常州金品精密技术有限公司，
类型：发明
国别省市：