本申請(qǐng)涉及電池，具體而言，涉及一種電池單體、電池及用電設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、節(jié)能減排是汽車(chē)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，電動(dòng)車(chē)輛由于其節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢(shì)成為汽車(chē)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。對(duì)于電動(dòng)車(chē)輛而言，電池技術(shù)又是關(guān)乎其發(fā)展的一項(xiàng)重要因素。

2、隨著電動(dòng)車(chē)輛的普及和能量密度的提高，電動(dòng)車(chē)輛的起火事故時(shí)有發(fā)生，電動(dòng)車(chē)輛起火事故很大部分是由電池的熱失控導(dǎo)致。因此，如何提高電池的安全性，是電池技術(shù)中一個(gè)亟需解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N電池單體、電池及用電設(shè)備，其能夠提高電池的安全性。

2、本申請(qǐng)是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

3、第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種電池單體，其包括外殼，外殼上設(shè)置有防爆閥，防爆閥包括開(kāi)閥部和薄弱部，開(kāi)閥部和外殼通過(guò)薄弱部連接，防爆閥至少部分采用第一形狀記憶合金制成，第一形狀記憶合金用于在達(dá)到形變溫度后發(fā)生形變使得薄弱部裂開(kāi)，開(kāi)閥部開(kāi)啟。

4、根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的外殼，采用第一形狀記憶合金制成防爆閥的至少部分，當(dāng)溫度達(dá)到第一形狀記憶合金的形變溫度后，第一形狀記憶合金發(fā)生形變使得薄弱部裂開(kāi)，開(kāi)閥部開(kāi)啟，使得防爆閥優(yōu)先自動(dòng)打開(kāi)，減少在電池單體發(fā)生熱失控時(shí)，由于溫度快速升高，電池單體除防爆閥以外的其他部位變得更加薄弱而先于防爆閥開(kāi)裂或熔化，導(dǎo)致電池單體內(nèi)的高溫氣體從其他部位排氣的情況發(fā)生，本申請(qǐng)的防爆閥能夠?qū)﹄姵貑误w內(nèi)的氣壓和/或溫度響應(yīng)從而開(kāi)啟，實(shí)現(xiàn)在電池單體發(fā)生熱失控的前期開(kāi)啟，降低電池單體發(fā)生爆炸的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而提高電池的安全性。

5、根據(jù)本申請(qǐng)的一些實(shí)施例，外殼包括殼體，防爆閥設(shè)置于殼體的底部。

6、在上述方案中，在殼體的底部設(shè)置防爆閥，防爆閥能夠?qū)﹄姵貑误w內(nèi)的氣壓和/或溫度響應(yīng)從而開(kāi)啟，實(shí)現(xiàn)在電池單體發(fā)生熱失控的前期開(kāi)啟，降低電池單體發(fā)生爆炸的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而提高電池的安全性。

7、根據(jù)本申請(qǐng)的一些實(shí)施例，開(kāi)閥部采用第一形狀記憶合金制成。

8、在上述方案中，通過(guò)使開(kāi)閥部采用第一形狀記憶合金制成，當(dāng)溫度達(dá)到第一形狀記憶合金的形變溫度后，開(kāi)閥部能夠發(fā)生形變并對(duì)薄弱部施加作用力，使得薄弱部裂開(kāi)，開(kāi)閥部開(kāi)啟，從而使得防爆閥優(yōu)先自動(dòng)打開(kāi)。

9、根據(jù)本申請(qǐng)的一些實(shí)施例，防爆閥采用第一形狀記憶合金制成。

10、在上述方案中，通過(guò)使整個(gè)防爆閥采用第一形狀記憶合金制成，當(dāng)溫度達(dá)到第一形狀記憶合金的形變溫度后，整個(gè)防爆閥能夠發(fā)生形變，使得薄弱部彎折裂開(kāi)，開(kāi)閥部開(kāi)啟，從而使得防爆閥優(yōu)先自動(dòng)打開(kāi)。

11、根據(jù)本申請(qǐng)的一些實(shí)施例，防爆閥還包括連接部，連接部連接于外殼，開(kāi)閥部和連接部通過(guò)薄弱部連接。

12、根據(jù)本申請(qǐng)的一些實(shí)施例，連接部包括連接塊和擠壓塊，連接塊和開(kāi)閥部通過(guò)薄弱部連接，擠壓塊至少部分設(shè)置于連接塊，擠壓塊采用第一形狀記憶合金制成。

13、在上述方案中，通過(guò)使擠壓塊采用第一形狀記憶合金制成，當(dāng)溫度達(dá)到第一形狀記憶合金的形變溫度后，擠壓塊能夠發(fā)生形變并對(duì)薄弱部施加作用力，使得薄弱部裂開(kāi)，開(kāi)閥部開(kāi)啟，從而使得防爆閥優(yōu)先自動(dòng)打開(kāi)。

14、根據(jù)本申請(qǐng)的一些實(shí)施例，連接部包括至少兩個(gè)擠壓塊，至少兩個(gè)擠壓塊以開(kāi)閥部為中心相對(duì)布置。

15、在上述方案中，相對(duì)布置的至少兩個(gè)擠壓塊能夠分別在達(dá)到第一形狀記憶合金的形變溫度后發(fā)生形變并對(duì)薄弱部的不同位置施加作用力，使得薄弱部更快裂開(kāi)，開(kāi)閥部開(kāi)啟，從而使得防爆閥優(yōu)先自動(dòng)打開(kāi)。

16、根據(jù)本申請(qǐng)的一些實(shí)施例，擠壓塊的一端設(shè)置于連接塊，另一端設(shè)置開(kāi)閥部擠壓塊用于在達(dá)到形變溫度后發(fā)生形變彎折以打開(kāi)開(kāi)閥部。

17、在上述方案中，通過(guò)使擠壓塊的一端設(shè)置于連接塊，另一端設(shè)置開(kāi)閥部擠壓塊，當(dāng)溫度達(dá)到第一形狀記憶合金的形變溫度后，擠壓塊能夠發(fā)生形變彎折并對(duì)開(kāi)閥部施加推力，導(dǎo)致薄弱部裂開(kāi)，開(kāi)閥部開(kāi)啟，從而使得防爆閥優(yōu)先自動(dòng)打開(kāi)。

18、根據(jù)本申請(qǐng)的一些實(shí)施例，擠壓塊部分設(shè)置于薄弱部，擠壓塊用于達(dá)到形變溫度后發(fā)生形變刺穿薄弱部。

19、在上述方案中，通過(guò)使擠壓塊部分設(shè)置于薄弱部，當(dāng)溫度達(dá)到第一形狀記憶合金的形變溫度后，擠壓塊能夠發(fā)生形變刺穿薄弱部，使得薄弱部裂開(kāi)，開(kāi)閥部開(kāi)啟，從而使得防爆閥優(yōu)先自動(dòng)打開(kāi)。

20、根據(jù)本申請(qǐng)的一些實(shí)施例，薄弱部的厚度小于連接部和開(kāi)閥部的厚度。

21、在上述方案中，通過(guò)使薄弱部的厚度小于連接部和開(kāi)閥部的厚度，從而能夠使得薄弱部相較于連接部和開(kāi)閥部更容易裂開(kāi)。

22、根據(jù)本申請(qǐng)的一些實(shí)施例，薄弱部為形成于連接部和開(kāi)閥部之間的刻痕。

23、在上述方案中，刻痕方便加工，有利于在低成本下成型防爆閥。

24、根據(jù)本申請(qǐng)的一些實(shí)施例，第一形狀記憶合金包括鎳鈦合金、銅鋅合金、銅鋁鎳合金、銅鉬鎳合金或銅金鋅合金。

25、在上述方案中，通過(guò)選擇上述第一形狀記憶合金，當(dāng)溫度達(dá)到第一形狀記憶合金的形變溫度后，開(kāi)閥部能夠發(fā)生形變并對(duì)薄弱部施加作用力，使得薄弱部裂開(kāi)，開(kāi)閥部開(kāi)啟，從而使得防爆閥優(yōu)先自動(dòng)打開(kāi)。

26、根據(jù)本申請(qǐng)的一些實(shí)施例，電池單體還包括支撐件，外殼具有用于形成容納電極組件腔體的內(nèi)壁，支撐件設(shè)置于防爆閥的內(nèi)壁和/或外殼的內(nèi)壁，支撐件采用第二形狀記憶合金制成，支撐件用于在達(dá)到形變溫度后發(fā)生形變形成為凸起結(jié)構(gòu)以支撐起電極組件。

27、在上述方案中，通過(guò)使支撐件采用第二形狀記憶合金制成，當(dāng)溫度達(dá)到第二形狀記憶合金的形變溫度后，支撐件能夠發(fā)生形變成為凸起結(jié)構(gòu)，凸起結(jié)構(gòu)用于將電池中的電極組件頂起，防止電極組件抵接于防爆閥導(dǎo)致防爆閥堵塞，有利于發(fā)生熱失控的電池單體中的高溫氣體的排放，從而減少因電極組件堵塞防爆閥導(dǎo)致的爆炸情況發(fā)生。

28、根據(jù)本申請(qǐng)的一些實(shí)施例，防爆閥還包括至少兩個(gè)支撐件，至少兩個(gè)支撐件以開(kāi)閥部為中心相對(duì)布置。

29、在上述方案中，相對(duì)布置的至少兩個(gè)支撐件能夠分別在達(dá)到第二形狀記憶合金的形變溫度后發(fā)生形變成為凸起結(jié)構(gòu)，并相互配合共同將電池中的電極組件頂起，增大電極組件和防爆閥之間的間隙，更有利于發(fā)生熱失控的電池單體中的高溫氣體的排放。

30、根據(jù)本申請(qǐng)的一些實(shí)施例，第二形狀記憶合金包括鎳鈦合金、銅鋅合金、銅鋁鎳合金、銅鉬鎳合金或銅金鋅合金。

31、在上述方案中，通過(guò)選擇上述第二形狀記憶合金，當(dāng)溫度達(dá)到第二形狀記憶合金的形變溫度后，支撐件能夠發(fā)生形變成為凸起結(jié)構(gòu)，從而將電池中的電極組件頂起，減少因電極組件堵塞防爆閥導(dǎo)致的爆炸情況發(fā)生。

32、第二方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種電池，其包括上述實(shí)施例中的電池單體。

33、第三方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種用電設(shè)備，其包括上述實(shí)施例中的電池單體或電池，電池單體或電池用于提供電能。

34、本申請(qǐng)的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本申請(qǐng)的實(shí)踐了解到。

技術(shù)特征：

1.一種電池單體，其特征在于，所述電池單體包括外殼，所述外殼上設(shè)置有防爆閥，所述防爆閥包括開(kāi)閥部和薄弱部，所述開(kāi)閥部和所述外殼通過(guò)所述薄弱部連接，所述防爆閥至少部分采用第一形狀記憶合金制成，所述第一形狀記憶合金用于在達(dá)到形變溫度后發(fā)生形變使得所述薄弱部裂開(kāi)，所述開(kāi)閥部開(kāi)啟。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池單體，其特征在于，所述外殼包括殼體，所述防爆閥設(shè)置于殼體的底部。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池單體，其特征在于，所述開(kāi)閥部采用所述第一形狀記憶合金制成。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池單體，其特征在于，所述防爆閥采用所述第一形狀記憶合金制成。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池單體，其特征在于，所述防爆閥還包括連接部，所述連接部連接于所述外殼，所述開(kāi)閥部和所述連接部通過(guò)所述薄弱部連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電池單體，其特征在于，所述連接部包括連接塊和擠壓塊，所述連接塊和所述開(kāi)閥部通過(guò)所述薄弱部連接，所述擠壓塊至少部分設(shè)置于所述連接塊，所述擠壓塊采用所述第一形狀記憶合金制成。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池單體，其特征在于，所述連接部包括至少兩個(gè)擠壓塊，所述至少兩個(gè)擠壓塊以所述開(kāi)閥部為中心相對(duì)布置。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池單體，其特征在于，所述擠壓塊的一端設(shè)置于所述連接塊，另一端設(shè)置于所述開(kāi)閥部，所述擠壓塊用于在達(dá)到形變溫度后發(fā)生形變彎折以打開(kāi)所述開(kāi)閥部。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池單體，其特征在于，所述擠壓塊部分設(shè)置于所述薄弱部，所述擠壓塊用于達(dá)到形變溫度后發(fā)生形變刺穿所述薄弱部。

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電池單體，其特征在于，所述薄弱部的厚度小于所述連接部和所述開(kāi)閥部的厚度。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電池單體，其特征在于，所述薄弱部為形成于所述連接部和所述開(kāi)閥部之間的刻痕。

12.根據(jù)權(quán)利要求1~9任一項(xiàng)所述的電池單體，其特征在于，所述第一形狀記憶合金包括鎳鈦合金、銅鋅合金、銅鋁鎳合金、銅鉬鎳合金或銅金鋅合金。

13.根據(jù)權(quán)利要求1~9任一項(xiàng)所述的電池單體，其特征在于，所述電池單體還包括支撐件，所述外殼具有用于形成容納電極組件腔體的內(nèi)壁，所述支撐件設(shè)置于所述防爆閥的內(nèi)壁和/或所述外殼的內(nèi)壁，所述支撐件采用第二形狀記憶合金制成，所述支撐件用于在達(dá)到形變溫度后發(fā)生形變形成為凸起結(jié)構(gòu)以支撐起電極組件。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電池單體，其特征在于，所述防爆閥還包括至少兩個(gè)支撐件，所述至少兩個(gè)支撐件以所述開(kāi)閥部為中心相對(duì)布置。

15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電池單體，其特征在于，所述第二形狀記憶合金包括鎳鈦合金、銅鋅合金、銅鋁鎳合金、銅鉬鎳合金或銅金鋅合金。

16.一種電池，其特征在于，所述電池包括權(quán)利要求1~15任一項(xiàng)所述的電池單體。

17.一種用電設(shè)備，其特征在于，所述用電設(shè)備包括1~15任一項(xiàng)所述的電池單體或權(quán)利要求16所述的電池，所述電池單體或所述電池用于提供電能。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N電池單體、電池及用電設(shè)備，涉及電池技術(shù)領(lǐng)域。電池單體包括外殼，外殼上設(shè)置有防爆閥，防爆閥包括開(kāi)閥部和薄弱部，開(kāi)閥部和外殼通過(guò)薄弱部連接。本申請(qǐng)采用第一形狀記憶合金制成防爆閥的至少部分，當(dāng)溫度達(dá)到形變溫度后，第一形狀記憶合金發(fā)生形變使得薄弱部裂開(kāi)，開(kāi)閥部開(kāi)啟，減少在電池單體發(fā)生熱失控時(shí)，由于溫度快速升高，電池單體除防爆閥以外的其他部位變得更加薄弱而先于防爆閥開(kāi)裂或熔化，導(dǎo)致電池單體內(nèi)的高溫氣體從其他部位排氣的情況發(fā)生，防爆閥能夠?qū)﹄姵貑误w內(nèi)的氣壓和/或溫度響應(yīng)從而開(kāi)啟，實(shí)現(xiàn)在電池單體發(fā)生熱失控的前期開(kāi)啟，降低電池單體發(fā)生爆炸的風(fēng)險(xiǎn)，提高電池的安全性。

技術(shù)研發(fā)人員：俸靖杰,張辰辰,陳澤文,許虎,李星
受保護(hù)的技術(shù)使用者：寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240618
技術(shù)公布日：2024/9/17