一种电池单体、电池装置和用电装置的制作方法

本说明书涉及电池，特别涉及一种电池单体、电池装置和用电装置。

背景技术：

1、随着新能源汽车的快速发展，动力电池装置在工作过程中面临更为复杂和严苛的机械载荷工况，例如车辆碰撞、底盘托底、模组挤压等外部能量冲击事件。在这些工况下，壳体开口区域的变形风险急剧升高，极易诱发泄压机构（例如防爆阀）非正常开启或密封失效，进而导致电池系统提前泄压、绝缘破坏甚至热失控，严重威胁整车安全。因此，如何在保障防爆阀正常泄压功能的前提下，有效提升壳体开口区域的结构刚度，抵抗外部载荷引起的局部变形，并确保防爆阀片与壳体的连接可靠性，从而防止防爆阀误开启及密封界面破坏，是本领域持续追求和需要解决的技术问题。

2、为了解决上述问题，希望提供一种电池单体、电池装置和用电装置。

技术实现思路

1、本说明书一个或多个实施例提供一种电池单体，包括电极组件和壳体，所述电极组件容纳在所述壳体内；所述壳体包括：壁部，所述壁部上设有开口；泄压机构，安装于壁部并遮盖开口；加强筋结构，所述加强筋结构对应所述开口设置并连接于壁部，且所述加强筋结构在第一方向上的投影面积小于所述开口的面积。沿所述第一方向上，所述加强筋结构设置在所述泄压机构和所述电极组件之间。

2、通过将加强筋结构对应开口设置，能够提高开口区域的结构刚度，防止泄压机构因壳体变形而误开启；同时加强筋结构在第一方向上的投影面积小于开口的面积，为气体排出预留了流通路径，从而提高了泄压排气的顺畅性，兼顾了刚度补强与泄压功能。通过上述设置，加强筋结构既能承载外部挤压载荷、抑制开口变形传递至泄压机构，又能作为电极组件与泄压机构之间的刚性屏障，防止热失控时电极组件膨胀窜动而顶破泄压机构，从而在外部挤压和内部热失控两种工况下均有效降低泄压机构误开启的风险，提升电池装置的安全性能。

3、在一些实施例中，加强筋结构与壁部一体成型。

4、一体成型结构增加壳体的刚度，防止泄压机构误开启；加强筋结构与壁部一体成型，无需额外零件及装配工序，减少了连接公差累积，有利于提高结构精度和连接可靠性，同时降低制造成本。

5、在一些实施例中，在所述第一方向上，所述泄压机构与所述加强筋结构之间具有间隙。

6、当壳体受外部挤压或振动冲击时，加强筋结构承载并分散变形应力，间隙确保应力不会直接传递至泄压机构，降低因壳体变形导致的泄压机构误开启的风险。

7、在一些实施例中，所述间隙在0.1 mm-3 mm范围内。

8、该间隙范围兼顾了“应力隔离”与“受载时有效支撑”的双重功能，有利于提高泄压机构在全工况下的结构完整性和开启可靠性。

9、在一些实施例中，所述加强筋结构还包括沿着所述开口周向设置的环形结构。

10、通过使加强筋结构围绕开口的四周设置，开口边缘在周向上各位置均获得刚度补偿，降低因局部补强不均而形成薄弱环节的风险，从而在壁部受到外部载荷时，开口边缘的变形能够被均匀约束，防止应力集中于某一区域而传递至泄压机构，有利于提高泄压机构安装面的平面度及密封界面的可靠性，降低泄压机构因局部翘曲而产生应力集中或误开启的风险。

11、在一些实施例中，所述加强筋结构在所述第一方向上的投影的总面积与所述开口的面积的比在30%-60%范围内。

12、通过将加强筋结构在第一方向上的投影的总面积与开口的面积之比控制为30%至60%，既能够形成有效的载荷传递网络以分散外部载荷，又能够使筋条之间的间隙具有足够的通气面积，使气体流通，兼顾了结构补强与泄压功能。

13、在一些实施例中，所述加强筋结构包括至少一个第一筋条和至少一个第二筋条，第一筋条沿第二方向延伸，第二筋条沿第三方向延伸，第二方向和第三方向相交，且均与第一方向相互垂直。

14、通过采用交叉网格状的加强筋结构，能够将外部载荷沿多个方向均匀分散，降低应力集中于开口局部区域的风险，抑制开口边缘变形。同时，网格空隙构成气体流通通道，热失控时电极组件产生的气体可经该空隙顺畅流向泄压机构，使泄压及时可靠。由此，交叉网格结构兼顾了开口区域的刚度补强与泄压通道的畅通需求。

15、在一些实施例中，所述加强筋结构包括多个平行且间隔设置的筋条。

16、通过将多个筋条设置为平行间隔排列，多个筋条沿同一方向延伸，结构规整、布局简单，便于采用冲压工艺与壁部一体成型，有利于简化模具结构、降低模具制造成本，并提高冲压成型的工艺良率。同时，多个平行筋条沿特定方向（如第二方向或第三方向）排列，能够在垂直于筋条延伸方向的方向上提供定向的刚度补偿，适用于对特定方向刚度有明确要求的应用场景，实现定向精准补强。

17、在一些实施例中，所述加强筋结构沿所述第一方向的厚度小于所述壁部沿所述第一方向的厚度。

18、通过将加强筋结构设置为薄型结构，能够在实现开口区域结构刚度显著提升的同时，减小加强筋结构自身的材料体积和质量，有利于降低电池单体的整体重量，满足电池装置的轻量化需求。

19、在一些实施例中，所述壳体包括壳身和顶盖，所述顶盖连接所述壳身的开口端，所述壁部为所述顶盖。

20、将顶盖设置于电池单体的顶部，泄压机构在顶盖上开启时，高温气体和电解液沿向上方向喷出，有利于快速远离下方和侧方的周边电池单体，降低热扩散风险。

21、本说明书一个或多个实施例提供一种电池装置。该电池装置包括多个上述任意一项实施例所述的电池单体。

22、本说明书一个或多个实施例提供一种用电装置。该用电装置包括上述任意一项实施例所述的电池单体或电池装置。

1.一种电池单体，包括电极组件和壳体，所述电极组件容纳在所述壳体内；其特征在于，所述壳体包括：

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述加强筋结构与所述壁部一体成型。

3.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，在所述第一方向上，所述泄压机构与所述加强筋结构之间具有间隙。

4. 根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，所述间隙在0.1 mm-3 mm范围内。

5.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述加强筋结构还包括沿着所述开口的周向设置的环形结构。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的电池单体，其特征在于，所述加强筋结构在所述第一方向上的投影的总面积与所述开口的面积的比在30%-60%范围内。

7.根据权利要求6所述的电池单体，其特征在于，所述加强筋结构包括至少一个第一筋条和至少一个第二筋条，第一筋条沿第二方向延伸，第二筋条沿第三方向延伸，所述第二方向和所述第三方向相交，且均与所述第一方向相互垂直。

8.根据权利要求6所述的电池单体，其特征在于，所述加强筋结构包括多个平行且间隔设置的筋条。

9.根据权利要求1-5中任意一项所述的电池单体，其特征在于，所述加强筋结构沿所述第一方向的厚度小于所述壁部沿所述第一方向的厚度。

10.根据权利要求1-5中任意一项所述的电池单体，其特征在于，所述壳体包括壳身和顶盖，所述顶盖连接所述壳身的开口端，所述壁部为所述顶盖。

11.一种电池装置，其特征在于，包括多个如权利要求1-10中任意一项所述的电池单体。

12.一种用电装置，其特征在于，包括如权利要求1-10中任意一项所述的电池单体或如权利要求11所述的电池装置。