电池单体、电池及用电设备的制作方法

本申请涉及电池，具体而言，涉及一种电池单体、电池及用电设备。

背景技术：

1、随着新能源技术的发展，电池的应用越来越广泛，电池具有较高的能量密度、较高的安全性、长使用寿命以及对社会环境的绿色环保性，已经被广泛应用于乘用车、商用车、电动自行车、重卡、储能设施、换电站、工程制造、智能器械等方面，同时也推动通信端、医疗器械、能源开发等方面技术开发及研究。

2、在电池生产过程中，如何提高电池可靠性是亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种电池单体、电池及用电设备，能够有效提高电池单体可靠性。

2、第一方面，本申请实施例提供一种电池单体，包括外壳、电极组件、正极端子、正极集流构件和第一保护机构，外壳具有第一壁；电极组件容纳于所述外壳内，所述电极组件包括正极耳；正极端子绝缘设置于所述第一壁，所述正极端子与所述正极耳电连接；保护机构被配置为在所述电池单体内部的温度或压力达到阈值时电连接所述正极端子与所述外壳。

3、所述正极端子和所述正极耳通过所述正极集流构件电连接；沿所述第一壁的厚度方向，所述第一保护机构设置于所述正极集流构件与所述第一壁之间，所述第一保护机构配置为在所述电池单体内部的温度或压力达到阈值时电连接所述正极集流构件与所述第一壁。

4、在上述技术方案中，由于电池单体热失控时，正极耳熔断，电池高压持续作用于熔断部产生拉弧，引发次生危害。由于正极集流构件与正极端子已经电连接，通过使第一保护机构设置于第一壁与正极集流构件之间，第一保护机构电连接第一壁和正极集流构件，从而外壳与正极端子电连接，使得电流经过外壳，这样电池高压不会持续作用于熔断部，从而缓解拉弧现象，因而能够提高电池单体可靠性，提高使用该电池单体的电池的可靠性。

5、此外，第一保护机构设置于第一壁与正极集流构件之间，使得第一保护机构位于电池单体内，能够降低外部异物对第一保护机构的影响，提高保护可靠性。

6、在一些实施例中，所述正极集流构件包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与所述正极端子连接，所述第二连接部与所述正极耳连接，沿所述第一壁的厚度方向，所述第一保护机构设置于所述第二连接部与所述第一壁之间。

7、在上述技术方案中，第一保护机构设置于第二连接部与第一壁之间，使得第一保护机构不影响第一连接部与正极端子连接。

8、在一些实施例中，所述第一保护机构包括第一绝缘件，第一绝缘件设置于所述第一壁与所述正极集流构件之间，以绝缘所述第一壁与所述正极集流构件；第一导电件与所述第一绝缘件连接，所述第一导电件被配置为在所述第一绝缘件熔化后电连接所述第一壁和所述正极集流构件。

9、在上述技术方案中，在电池单体内部温度未达到阈值时，第一绝缘件将第一壁与正极集流构件绝缘，以使电池单体稳定工作。在电池单体内部温度达到阈值时，第一绝缘件熔化，绝缘失效，从而实现第一壁与正极集流构件电连接。

10、在一些实施例中，所述第一导电件连接于所述正极集流构件，所述第一绝缘件设置于所述第一导电件与所述第一壁之间；或，所述第一导电件连接于所述第一壁，所述第一绝缘件设置于所述第一导电件与所述正极集流构件之间。

11、在上述技术方案中，第一导电件连接于正极集流构件，能够提高第一导电件与正极集流构件的接触稳定性。第一导电件连接于第一壁，能够提高第一导电件与第一壁的接触稳定性。

12、在一些实施例中，所述第一绝缘件包覆于所述第一导电件的外表面。

13、在上述技术方案中，第一绝缘件包覆于第一导电件的外表面，在电池单体内部温度未达到阈值时，使得第一导电件与第一壁之间具有较高的绝缘可靠性，以使电池单体稳定工作。

14、在一些实施例中，所述第一导电件包括第一子导电件和第二子导电件，所述第一子导电件连接于所述第一壁，所述第二子导电件连接于所述正极集流构件，所述第一绝缘件设置于所述第一子导电件与所述第二子导电件之间。

15、在上述技术方案中，能够提高第一子导电件与正极集流构件的接触稳定性，以及提高第二子导电件与第一壁的接触稳定性，降低第一保护机构失效风险。

16、在一些实施例中，所述第一绝缘件的材料包括聚丙烯、聚对苯二甲酸二乙醇酯、聚甲醛、聚乙烯、聚氯乙烯、改性聚丙乙烯、聚苯乙烯、聚酯树脂中的至少一种；和/或，所述第一导电件的材料包括铋、锡、铅、铟、汞中的至少一种。

17、在一些实施例中，所述第一保护机构包括第一导电件，所述第一导电件与所述第一壁和所述正极集流构件中的一者连接，与所述第一壁和所述正极集流构件中的另一者间隙设置，所述第一导电件包括热膨胀材料。

18、在上述技术方案中，第一导电件包括热膨胀材料，使得第一导电件的局部或者全部能够响应温度的增加而膨胀从而填充间隙，从而与第一壁和正极集流构件均接触，实现第一壁与正极集流构件电连接。该结构的第一导电件能够降低第一保护机构的制备难度。

19、在一些实施例中，所述热膨胀材料包括石墨。

20、在一些实施例中，所述电池单体还包括第二绝缘件，沿所述第一壁的厚度方向，所述第二绝缘件设置于所述第一壁与所述电极组件之间，所述正极集流构件的至少一部分设置于所述第二绝缘件的背离所述第一壁的一侧，所述第二绝缘件设置有第一通孔，所述第一保护机构的至少一部分容纳于所述第一通孔。

21、在上述技术方案中，第一保护机构的至少一部分容纳于第一通孔，使得第一保护机构与第二绝缘件能够共用一部分空间，提高空间利用率。

22、在一些实施例中，所述外壳包括壳体和端盖，所述壳体的一端形成开口，所述端盖盖合于所述开口，所述端盖为所述第一壁。

23、在一些实施例中，所述电极组件还包括负极耳，所述负极耳与所述第一壁电连接。

24、在一些实施例中，所述电极组件为卷绕式结构，所述电极组件的最外圈的极片为负极片，所述电极组件还包括负极耳；所述电池单体还包括负极端子，负极端子绝缘设置于所述第一壁，所述负极端子与所述负极耳电连接。

25、第二方面，本申请实施例还提供一种电池，电池包括第一方面任一实施例的电池单体。

26、在一些实施例中，所述电池还包括控制器，所述保护机构包括第二保护机构，所述第二保护机构与所述控制器电连接，所述控制器被配置为在所述电池单体的内部温度或压力达到阈值时控制该所述电池单体的所述第二保护机构动作，以导通所述正极端子与所述外壳。

27、第三方面，本申请实施例还提供一种用电设备，用电设备包括上述的电池单体，所述电池单体用于为所述用电设备供电；和/或，上述的电池，所述电池用于为所述用电设备供电。

技术特征：

1.一种电池单体，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述正极集流构件包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与所述正极端子连接，所述第二连接部与所述正极耳连接，沿所述第一壁的厚度方向，所述第一保护机构设置于所述第二连接部与所述第一壁之间。

3.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第一保护机构包括：

4.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，所述第一导电件连接于所述正极集流构件，所述第一绝缘件设置于所述第一导电件与所述第一壁之间；或，

5.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，所述第一绝缘件包覆于所述第一导电件的外表面。

6.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，所述第一导电件包括第一子导电件和第二子导电件，所述第一子导电件连接于所述第一壁，所述第二子导电件连接于所述正极集流构件，所述第一绝缘件设置于所述第一子导电件与所述第二子导电件之间。

7.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，所述第一绝缘件的材料包括聚丙烯、聚对苯二甲酸二乙醇酯、聚甲醛、聚乙烯、聚氯乙烯、改性聚丙乙烯、聚苯乙烯、聚酯树脂中的至少一种；和/或，

8.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第一保护机构包括第一导电件，所述第一导电件与所述第一壁和所述正极集流构件中的一者连接，与所述第一壁和所述正极集流构件中的另一者间隙设置，所述第一导电件包括热膨胀材料。

9.根据权利要求8所述的电池单体，其特征在于，所述热膨胀材料包括石墨。

10.根据权利要求1-9任一项所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体还包括：

11.根据权利要求1-9任一项所述的电池单体，其特征在于，所述外壳包括壳体和端盖，所述壳体的一端形成开口，所述端盖盖合于所述开口，所述端盖为所述第一壁。

12.根据权利要求1-9任一项所述的电池单体，其特征在于，所述电极组件还包括负极耳，所述负极耳与所述第一壁电连接。

13.根据权利要求1-9任一项所述的电池单体，其特征在于，所述电极组件为卷绕式结构，所述电极组件的最外圈的极片为负极片，所述电极组件还包括负极耳；

14.一种电池，其特征在于，包括权利要求1-13任一项所述的电池单体。

15.根据权利要求14所述的电池，其特征在于，所述电池还包括：

16.一种用电设备，其特征在于，包括权利要求1-13任一项所述的电池单体，所述电池单体用于为所述用电设备供电；和/或，

技术总结本申请公开了一种电池单体、电池及用电设备。电池单体包括外壳、电极组件、正极端子、正极集流构件和第一保护机构。外壳具有第一壁。电极组件容纳于外壳内，电极组件包括正极耳。正极端子绝缘设置于第一壁，正极端子与正极耳电连接。正极端子绝缘设置于第一壁，正极端子与正极耳电连接。沿第一壁的厚度方向，第一保护机构设置于正极集流构件与第一壁之间，第一保护机构配置为在电池单体内部的温度或压力达到阈值时电连接正极集流构件与第一壁。第一保护机构能够有效提高电池单体可靠性。技术研发人员：吴凯,刘双旭,王灿,沈聃,李耀受保护的技术使用者：宁德时代新能源科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25