电池单体、电池及用电设备的制作方法

本技术涉及电池，具体而言，涉及一种电池单体、电池及用电设备。

背景技术：

1、电池广泛用于电子设备，例如手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船、电动玩具汽车、电动玩具轮船、电动玩具飞机和电动工具等等。

2、在电池技术中，可以在电池单体中设置泄压机构，在电池单体热失控时通过泄压机构泄压。对于一般的电池单体而言，仍然存在泄压不及时的情况，电池单体的可靠性较差。因此，如何提高电池单体的可靠性是电池技术一个亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本技术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的可靠性。

2、第一方面，本技术实施例提供一种电池单体，包括外壳、电极组件和泄压机构；电极组件包括主体部和极耳，主体部沿第一方向的至少一端设置有极耳；外壳包括第一壁部和第二壁部，沿第二方向，第一壁部与第二壁部相对设置，第一壁部用于支撑主体部，第二壁部与主体部之间形成有通道间隙，通道间隙被配置为连通外壳内部沿第一方向位于主体部两端的空间，第二方向与第一方向相交；泄压机构设置于第一壁部，沿第一方向，泄压机构的中心偏离第一壁部的中心。

3、上述技术方案中，第一壁部与主体部之间形成有通道间隙，且泄压机构的中心偏离第一壁部的中心，在电池单体热失控时，沿第一方向，外壳内位于主体部靠近泄压机构的一端的排放介质可以从主体部的底部流向泄压机构，外壳内部位于主体部远离泄压机构一端的排放介质可以通过位于主体部顶部的通道间隙流向主体部的靠近泄压机构的一端，再从主体部的底部流向泄压机构，缩短了位于主体部两端的排放介质在主体部底部流动到泄压机构的路径，使得主体部两端的排放介质能够快速流向泄压机构，缩短排放介质到达泄压机构的时间，提高了电池单体的泄压及时性，从而有效提高了电池单体的可靠性。

4、在一些实施例中，沿第一方向，外壳的尺寸为l，泄压机构的中心与第一壁部的中心之间的距离为l1，满足：l1/l≥1/6。这样，使得泄压机构的中心与第一壁部的中心之间的距离不至于过小，使得泄压机构沿第一方向更靠近主体部的一端，缩短位于主体部两端的排放介质在主体部底部流动到泄压机构的路径。

5、在一些实施例中，l1/l≥1/3。进一步增大泄压机构的中心与第一壁部的中心之间的距离，使得泄压机构沿第一方向更靠近主体部的一端，进一步缩短位于主体部两端的排放介质在主体部底部流动到泄压机构的路径。

6、在一些实施例中，沿第一方向，外壳的尺寸为l，满足：l≥200mm。这样，外壳在第一方向上的尺寸较长，能够满足电池单体大容量需求。

7、在一些实施例中，沿第二方向，通道间隙的最小宽度为h，满足：h≥1mm。这样，使得通道间隙的最小宽度不至于过小，位于主体部一端的排放介质能够更容易通过通道间隙流向主体部的另一端。

8、在一些实施例中，h≤5mm。通道间隙的最小宽度增大会造成主体部在第二方向上的尺寸减小，使得电池单体的能量密度降低，且电极组件在外壳内沿第二方向的晃动空间增大，电池单体在振动环境下失效的风险增大。而h≤5mm，使得电池单体的能量密度较高，且降低电池单体在振动环境下失效的概率。

9、在一些实施例中，2mm≤h≤3.5mm。既能够使外壳内的排放介质更容易通过通道间隙，又能够提高电池单体的能量密度，并进一步降低电池单体在振动环境下失效的概率。

10、在一些实施例中，沿第二方向，主体部的中平面与第二壁部的间距大于主体部的中平面与第一壁部的间距。使得主体部与外壳在第二方向偏心设置，使得第二壁部与主体部之间形成较宽的通道间隙，以便于排放介质在通道间隙内快速流动。

11、在一些实施例中，沿第一方向，泄压机构不超出主体部的任意一端。这样，使得主体部沿第一方向与外壳的端部还存在一定距离，不易受到外界因素的影响，提高泄压机构的寿命。

12、在一些实施例中，沿第一方向，泄压机构至少部分超出主体部的一端。泄压机构超出主体部的部分不至于被主体部遮挡，使得位于主体部两端的排放介质能够更快地到达泄压机构，进一步缩短排放介质到达泄压机构的时间。

13、在一些实施例中，第一壁部仅设置一个泄压机构。简化电池单体的结构，降低生产成本。

14、在一些实施例中，第一壁部设置有多个泄压机构。电池单体可以通过多个泄压机构泄放电池单体内部的压力，提高了电池单体的泄压能力。

15、在一些实施例中，第一壁部设置有两个泄压机构，沿第一方向，两个泄压机构分别位于第一壁部的中心的两侧。位于主体部一端的排放介质既可以流向较近的一个泄压机构，也可以通过通道间隙流向较远的一个泄压机构，同样，位于主体部另一端的排放介质既可以流向较近的一个泄压机构，也可以通过通道间隙流向较远的一个泄压机构，能够进一步缩短主体部两端的排放介质达到泄压机构的时间，进一步提高电池单体的泄压及时性。

16、在一些实施例中，外壳包括壳体和端盖；壳体沿第一方向上的至少一端形成有开口；端盖与开口一一对应，端盖封闭开口；其中，第一壁部和第二壁部为壳体相对的两个壁部。在组装电池单体时，可以将电极组件装入壳体内，再通过端盖封闭壳体的开口，电池单体的组装方便、快捷。

17、在一些实施例中，壳体沿第一方向上的两端均形成有开口。在组装电池单体时，电极组件可以从壳体的任意一端进入壳体，能够有效提高电池单体的组装效率。

18、在一些实施例中，壳体包括第三壁部和第四壁部，第三壁部和第四壁部沿第三方向相对设置，第一壁部、第三壁部、第二壁部和第四壁部首尾依次连接，第三方向与第二方向相交。包括第一壁部、第二壁部、第三壁部和第四壁部的壳体大致呈四棱柱状，结构简单，易于成型。

19、在一些实施例中，沿第二方向，第一壁部与第二壁部的间距为d1；沿第三方向，第三壁部和第四壁部的间距为d2，d2＜d1。在电极组件膨胀时，第一壁部和第二壁部受到电极组件的影响小于第三壁部和第四壁部受到电极组件的影响，由于泄压机构位于第一壁部，能够降低电极组件膨胀对泄压机构造成遮挡或损坏的风险。

20、在一些实施例中，壳体由板材弯折成型，沿开口的周向，板材首尾两个端部彼此连接。在成型壳体时，只需要将板材弯折，并将板材首尾两个端部彼此连接，壳体的成型方式简单，能够有效降低壳体的成型难度。

21、在一些实施例中，两个端部的连接位置位于第二壁部。使得连接位置和泄压机构位于相对的两个壁部上，降低两个端部的连接位置对泄压机构的影响，提高泄压机构的可靠性。

22、在一些实施例中，两个端部焊接连接。使得两个端部具有很好的连接强度，两个端部连接后更加牢固。

23、在一些实施例中，壳体为长方体壳体，第一方向为壳体的长度方向。壳体为长方体壳体，结构简单，易于成型。

24、在一些实施例中，壳体的长度为a，壳体的宽度为b，壳体的高度为c，b≤c≤a/1.5。a/c≥1.5，壳体为长条状，能够满足电池单体大容量需求。

25、在一些实施例中，泄压机构与第一壁部一体成型。这样，泄压机构的可靠性更高，省去了泄压机构与第一壁部的连接工艺，能够降低电池单体的生产成本。

26、在一些实施例中，第一壁部包括薄弱区和非薄弱区，薄弱区沿着泄压机构的边缘设置，并连接泄压机构和非薄弱区，薄弱区被配置为在电池单体泄压时裂开。在电池单体泄压时，第一壁部可以在薄弱区裂开，泄压机构可以以薄弱区为边界打开，具有较大的泄压面积，使得外壳内部的排放介质能够快速排出。

27、在一些实施例中，第一壁部设置有刻痕槽，第一壁部在设置刻痕槽的区域形成薄弱区。通过在第一壁部上设置刻痕槽的方式形成薄弱区，从而形成一体式泄压机构，泄压机构的成型方式简单，生产成本低。

28、在一些实施例中，刻痕槽为沿封闭轨迹延伸的槽。在泄压过程中，第一壁部沿刻痕槽裂开后，泄压机构可以以脱离非薄弱区的方式打开，增大了泄压面积，提高电池单体的泄压速率。

29、在一些实施例中，泄压机构与第一壁部分体设置，泄压机构安装于第一壁部。泄压机构为独立于外壳的部件，泄压机构和外壳可以单独生产再组装，生产难度低且效率高。

30、在一些实施例中，电池单体还包括支撑件，沿第二方向，支撑件设置于主体部与第一壁部之间，支撑件用于支撑主体部。支撑件能够承担主体部的重力，并能够分隔第一壁部和主体部，降低主体部对泄压机构的影响，提高泄压机构的寿命。

31、在一些实施例中，电池单体还包括第一绝缘件，第一绝缘件包覆于主体部的周围，第一绝缘件用于绝缘隔离主体部和外壳，沿第二方向，通道间隙形成于第一绝缘件与第二壁部之间。第一绝缘件起到绝缘隔离主体部和外壳的作用，实现主体部与外壳绝缘，降低电池单体短路的概率。

32、在一些实施例中，电极组件为卷绕式电极组件，电极组件的卷绕中心线沿第一方向延伸。

33、在一些实施例中，电极组件为叠片式电极组件，电极组件中的极片的层叠方向垂直于第二方向。

34、在一些实施例中，第一方向垂直于第二方向。

35、第二方面，本技术实施例提供一种电池，包括第一方面任意一个实施例提供的电池单体。

36、第三方面，本技术实施例提供一种用电设备，包括第一方面任意一个实施例提供的电池单体，电池单体用于给用电设备提供电能。