本發(fā)明涉及電池，具體涉及一種電池及包括該電池的用電裝置。

背景技術(shù)：

1、電池殼體不僅是電池的物理保護(hù)屏障，防止電池內(nèi)部組件受到外界環(huán)境的影響（如濕度、灰塵、震動等），還確保電池在使用過程中的安全性。電池殼體通常由具有一定強(qiáng)度、耐腐蝕性和絕緣性能的材料制成，以滿足電池在各種工作環(huán)境下的需求。特別是對于新能源汽車上用的動力電池，電池的安全性更是至關(guān)重要。

2、目前，金屬深拉伸成型是制造電池殼體的重要成型方式之一，通過利用金屬材料的可塑性，在特定的壓力條件下，使材料進(jìn)一步拉伸和變形，制成所需形狀的工藝。深拉伸成型因其具有加工效率高、成本低、質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于汽車制造、航空航天、電子設(shè)備等領(lǐng)域。

3、為了保證金屬在深拉伸過程中的加工性能，需要材料有一定的延展性和塑性變形能力，但是，深拉伸成型后的殼體厚度會變薄，材料的塑性形變能力高則會導(dǎo)致成型后的殼體發(fā)生變形的風(fēng)險升高，從而影響電池的安全性。特別是通過深拉伸成型制造電池殼體時，殼體內(nèi)的電芯在充放電的過程中會發(fā)生膨脹導(dǎo)致殼體發(fā)生變形的風(fēng)險更大。若通過增大電池殼體的厚度提高殼體的強(qiáng)度，則可能會增加電池成本，電池自重升高降低電池的能量密度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中難以平衡殼體成型加工性能、殼體抵御因電芯膨脹導(dǎo)致的變形風(fēng)險的能力、以及電池能量密度這三種性能的不足，提供一種電池及包括該電池的用電裝置。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明提供了一種電池，包括殼體和設(shè)于所述殼體內(nèi)的電芯，所述殼體的材料包括鋼，所述鋼的組分包括ti、nb和cr，其中，以鋼的總質(zhì)量為基數(shù)，cr的質(zhì)量百分含量≥16?wt.%；所述殼體包括側(cè)壁和端壁，端壁包括位于側(cè)壁兩端的第一端壁和第二端壁，所述電芯兩端包括靠近所述第一端壁的第一端面和靠近所述第二端壁的第二端面；所述第一端壁與所述側(cè)壁一體成型；

3、所述殼體滿足如下關(guān)系式：；

4、其中，a為所述第一端面到所述第一端壁的距離與所述第二端面到所述第二端壁的距離之和，單位為mm；

5、d為第一端壁的厚度，單位為mm；

6、b為以鋼的總質(zhì)量為基數(shù)，ti的質(zhì)量百分含量，單位為wt.%；

7、c為以鋼的總質(zhì)量為基數(shù)，nb的質(zhì)量百分含量，單位為wt.%?。

8、作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，所述殼體滿足如下關(guān)系式：

9、。

10、作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，所述b+c的范圍為0.2-0.8?wt.%?。

11、作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，所述b+c的范圍為0.25-0.5?wt.%?。

12、作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，所述b的范圍為0.05-0.2?wt.%?。

13、作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，所述c的范圍為0.17-0.5?wt.%?。

14、作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，所述d的范圍為0.15-1.2mm。

15、作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，所述a的范圍為0.1-10mm。

16、作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，所述電池為圓柱電池。

17、作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，所述a的范圍為0.5-10mm。

18、作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，所述電芯設(shè)有卷芯孔，所述電池滿足如下關(guān)系式：；

19、其中，s為所述卷芯孔的面積，單位：mm2。

20、作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，所述電池為四棱柱電池。

21、作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，所述a的范圍為0.1-8mm。

22、作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，所述殼體的長寬比不小于2時，所述b+c的范圍為0.2-0.7?wt.%?。

23、作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，所述電芯包括正極極耳和負(fù)極極耳，所述正極極耳或負(fù)極極耳與所述殼體電連接，所述cr的質(zhì)量百分含量為16-30?wt.%?。

24、作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，所述正極極耳和負(fù)極極耳均設(shè)置在所述電芯的第一端面或第二端面上，所述a的范圍為0.5-10mm。

25、作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，所述正極極耳和負(fù)極極耳分別設(shè)置在所述電芯的第一端面和第二端面上，所述a的范圍為0.2-8mm。

26、一種用電裝置，包括如上所述的電池。

27、本發(fā)明的有益效果在于：

28、本發(fā)明通過控制殼體兩端的端壁和電芯兩端端面之間的距離之和a、第一端壁的厚度d以及ti和nb的含量b和c之間的關(guān)系，從而平衡殼體在成型過程中的加工性能與殼體抵御因電芯膨脹導(dǎo)致的變形風(fēng)險能力，使得殼體既易于深拉伸加工成型，在殼體成型后又有一定的抵御變形能力，避免因?yàn)殡娦驹诔浞烹娺^程中膨脹導(dǎo)致殼體變形，保證電池的安全。同時保證電池的能量密度不會過小，避免為了降低電池殼體的形變風(fēng)險使a或d過大導(dǎo)致電池的能量密度降低。

技術(shù)特征：

1.?一種電池，包括殼體（1）和設(shè)于所述殼體（1）內(nèi)的電芯（2），所述殼體（1）的材料包括鋼，其特征在于，所述鋼的組分包括ti、nb和cr，其中，以鋼的總質(zhì)量為基數(shù)，cr的質(zhì)量百分含量≥16?wt.%；所述殼體（1）包括側(cè)壁（13）和端壁，端壁包括位于側(cè)壁（13）兩端的第一端壁（11）和第二端壁（12），所述電芯（2）兩端包括靠近所述第一端壁（11）的第一端面和靠近所述第二端壁（12）的第二端面；所述第一端壁（11）與所述側(cè)壁（13）一體成型；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于，所述殼體（1）滿足如下關(guān)系式：

3.?根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電池，其特征在于，所述b+c的范圍為0.2-0.8?wt.%?。

4.?根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池，其特征在于，所述b+c的范圍為0.25-0.5?wt.%?。

5.?根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池，其特征在于，所述b的范圍為0.05-0.2?wt.%?。

6.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于，所述c的范圍為0.17-0.5?wt.%?。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電池，其特征在于，所述d的范圍為0.15-1.2mm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電池，其特征在于，所述a的范圍為0.1-10mm。

9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電池，其特征在于，所述電池為圓柱電池。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電池，其特征在于，所述a的范圍為0.5-10mm。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電池，其特征在于，所述電芯（2）設(shè)有卷芯孔（21），所述電池滿足如下關(guān)系式：；

12.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電池，其特征在于，所述電池為四棱柱電池。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電池，其特征在于，所述a的范圍為0.1-8mm。

14.?根據(jù)權(quán)利要求12所述的電池，其特征在于，所述殼體（1）的長寬比不小于2時，所述b+c的范圍為0.2-0.7?wt.%?。

15.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于，所述電芯（2）包括正極極耳和負(fù)極極耳，所述正極極耳或負(fù)極極耳與所述殼體（1）電連接，所述cr的質(zhì)量百分含量為16-30?wt.%?。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電池，其特征在于，所述正極極耳和負(fù)極極耳均設(shè)置在所述電芯（2）的第一端面或第二端面上，所述a的范圍為0.5-10mm。

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電池，其特征在于，所述正極極耳和負(fù)極極耳分別設(shè)置在所述電芯（2）的第一端面和第二端面上，所述a的范圍為0.2-8mm。

18.一種用電裝置，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-17任意一項(xiàng)所述的電池。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種電池及包括該電池的用電裝置，電池包括殼體和設(shè)于殼體內(nèi)的電芯，殼體的材料包括鋼，鋼的組分包括Ti、Nb和Cr，其中，以鋼的總質(zhì)量為基數(shù)，Cr的質(zhì)量百分含量≥16?wt.%；殼體包括側(cè)壁和端壁，端壁包括位于側(cè)壁兩端的第一端壁和第二端壁，電芯兩端包括靠近第一端壁的第一端面和靠近第二端壁的第二端面；殼體滿足如下關(guān)系式：0.15≤a/[d×（b+c）]≤300。本發(fā)明通過控制殼體兩端的端壁和電芯兩端端面之間的距離之和a、第一端壁的厚度d以及Ti和Nb的含量b和c之間的關(guān)系，平衡殼體在成型過程中的加工性能與殼體抵御因電芯膨脹導(dǎo)致的變形風(fēng)險能力。

技術(shù)研發(fā)人員：劉聰毅,張勇杰,齊彬偉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中創(chuàng)新航科技集團(tuán)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/5