本公開(kāi)涉及電池，特別涉及一種電池單體、電池及用電裝置。

背景技術(shù)：

1、二次電池尤其是鋰離子電池具有電壓高、比能量大、循環(huán)壽命長(zhǎng)、綠色無(wú)污染、工作溫度范圍寬及自放電小等優(yōu)點(diǎn)，在便攜式電子設(shè)備、儲(chǔ)能裝置及大型新能源電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力設(shè)備方面得到廣泛應(yīng)用，對(duì)解決人類(lèi)環(huán)境污染和能源危機(jī)有著重大意義。隨著鋰離子電池的廣泛應(yīng)用，電池的使用可靠性成為生產(chǎn)者密切關(guān)注的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、在本公開(kāi)的一個(gè)方面，提供了一種電池單體，包括：電極組件；殼體，具有容納腔和與所述容納腔連通的開(kāi)口端；端蓋，蓋合于所述開(kāi)口端；集流組件，電連接于所述電極組件和所述殼體，所述容納腔包括泄壓腔和電氣腔，所述泄壓腔位于所述集流組件和所述端蓋之間，所述電氣腔被配置為容納所述電極組件；其中，所述端蓋具有泄壓部，所述泄壓部的至少部分設(shè)于所述泄壓腔的腔壁上，所述集流組件具有連通所述電氣腔和所述泄壓腔的至少一個(gè)通道。

2、在本實(shí)施例中，集流組件與電極組件和殼體均電連接，以實(shí)現(xiàn)電極組件與殼體之間的電連接，而集流組件與具有泄壓部的端蓋之間形成的泄壓腔能夠通過(guò)集流組件上的通道實(shí)現(xiàn)其與容納電極組件的電氣腔的連通，從而在電極組件發(fā)生熱失控等情況下產(chǎn)生的氣體能夠快速地進(jìn)入到泄壓腔內(nèi)，來(lái)觸發(fā)至少部分設(shè)于泄壓腔的腔壁上的泄壓部進(jìn)行泄壓，進(jìn)而減少電池單體內(nèi)部壓力積聚過(guò)大而造成殼體膨脹變形、破裂等風(fēng)險(xiǎn)。

3、在一些實(shí)施例中，所述至少一個(gè)通道包括：位于所述泄壓腔周邊的第一通道。

4、在本實(shí)施例中，通過(guò)沿泄壓腔的周邊設(shè)置的第一通道來(lái)連通容納腔和泄壓腔，電池單體內(nèi)部產(chǎn)生的高壓氣體等物質(zhì)可以在泄壓腔的周邊經(jīng)第一通道進(jìn)入泄壓腔，以便引導(dǎo)泄壓腔的周邊的高壓氣體快速地進(jìn)入泄壓腔內(nèi)，提高泄壓效率。

5、在一些實(shí)施例中，所述至少一個(gè)通道包括多個(gè)所述第一通道，多個(gè)所述第一通道沿所述泄壓腔的周邊間隔排布。

6、在本實(shí)施例中，通過(guò)沿所述泄壓腔的周邊間隔排布的多個(gè)所述第一通道，可在泄壓腔的周邊的多個(gè)方向都實(shí)現(xiàn)泄壓路徑，從而提高電池單體的泄壓效率，有助于降低電池單體內(nèi)部的局部壓力過(guò)高風(fēng)險(xiǎn)。

7、在一些實(shí)施例中，多個(gè)所述第一通道沿所述泄壓腔的周邊等間隔排布。

8、在本實(shí)施例中，使多個(gè)第一通道沿所述泄壓腔的周邊等間隔排布，可使高壓氣體能夠更均勻地從泄壓腔的周邊進(jìn)入泄壓腔實(shí)現(xiàn)泄壓。

9、在一些實(shí)施例中，所述端蓋與所述殼體電連接，所述集流組件包括：第一導(dǎo)電件，與所述端蓋焊接，具有在所述端蓋的厚度方向上貫通的中空部；和第二導(dǎo)電件，與所述第一導(dǎo)電件電連接，并與所述電極組件在鄰近所述端蓋一側(cè)的第一極耳焊接；其中，所述端蓋、所述中空部和所述第二導(dǎo)電件圍出所述泄壓腔，所述第一通道設(shè)置于所述第一導(dǎo)電件和所述第二導(dǎo)電件之間，且與所述中空部連通。

10、在本實(shí)施例中，采用第一導(dǎo)電件和第二導(dǎo)電件電連接的集流組件，第一導(dǎo)電件與電連接殼體的端蓋進(jìn)行焊接，而第二導(dǎo)電件與電極組件的第一極耳焊接，這樣第一導(dǎo)電件和第二導(dǎo)電件可以分別針對(duì)于端蓋和第一極耳的材料進(jìn)行適應(yīng)性設(shè)計(jì)，具有更好的焊接兼容性，有助于降低焊接時(shí)因材料的焊接性能差異所帶來(lái)的焊接質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。端蓋、第一導(dǎo)電件的中空部和第二導(dǎo)電件可以形成更深的泄壓腔，有助于改善泄壓腔內(nèi)的氣體流動(dòng)，并且通過(guò)設(shè)置于所述第一導(dǎo)電件和所述第二導(dǎo)電件之間的第一通道和第一導(dǎo)電件上的中空部的配合，可使得泄壓腔能夠更快速地接收電池單體內(nèi)的高壓氣體，提高泄壓效率。

11、在一些實(shí)施例中，所述端蓋與所述第一極耳的基體材質(zhì)不同；其中所述第一導(dǎo)電件與所述端蓋基體材質(zhì)相同，和/或所述第二導(dǎo)電件與所述第一極耳的基體材質(zhì)相同。

12、在本實(shí)施例中，對(duì)于端蓋和第一極耳在基體材質(zhì)上存在差異的情形，可將第一導(dǎo)電件的基體材質(zhì)設(shè)置為與所述端蓋基體材質(zhì)相同，使得端蓋與第一導(dǎo)電件之間更容易獲得良好的焊接質(zhì)量，有助于減小端蓋與第一導(dǎo)電件之間的導(dǎo)電性能，并降低因焊接質(zhì)量不良而導(dǎo)致端蓋泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。而將第二導(dǎo)電件的基體材質(zhì)設(shè)置為與所述第一極耳的基體材質(zhì)相同，有助于減小第二導(dǎo)電件和所述第一極耳之間的導(dǎo)電性能，從而降低電池單體的內(nèi)阻。

13、在一些實(shí)施例中，所述端蓋和所述第一導(dǎo)電件的基體材質(zhì)均為鋼，所述第一極耳和所述第二導(dǎo)電件的基體材質(zhì)均為銅。

14、在本實(shí)施例中，將端蓋和所述第一導(dǎo)電件的基體材質(zhì)均設(shè)置為鋼合金，除了有助于提高兩者之間的焊接質(zhì)量，還可以提高端蓋的力學(xué)性能，降低材料成本，而將第一極耳和所述第二導(dǎo)電件的基體材質(zhì)均設(shè)置為銅，可以實(shí)現(xiàn)較高的導(dǎo)電性能。

15、在一些實(shí)施例中，所述電極組件為圓柱形電極組件，所述第二導(dǎo)電件包括板體，所述板體的邊緣區(qū)域與所述第一導(dǎo)電件焊接，并開(kāi)設(shè)有缺口，所述缺口作為所述第一通道至少部分地露出于所述中空部。

16、在本實(shí)施例中，板體的邊緣區(qū)域開(kāi)設(shè)有作為第一通道的缺口，使得熱失效等情況下電氣腔產(chǎn)生的高壓氣體能夠從板體周邊經(jīng)缺口從露出于中空部的位置進(jìn)入泄壓腔。板體的邊緣區(qū)域與第一導(dǎo)電件焊接，不僅能夠使集流組件在強(qiáng)度和剛度上得以加強(qiáng)，而且在結(jié)構(gòu)上比較簡(jiǎn)單，有利于制造和裝配。

17、在一些實(shí)施例中，所述板體的邊緣區(qū)域開(kāi)設(shè)有多個(gè)缺口，所述多個(gè)缺口沿所述板體的周向間隔排布。

18、在本實(shí)施例中，通過(guò)在板體的周向間隔排布的多個(gè)缺口來(lái)形成多個(gè)第一通道，可在泄壓腔周邊的多個(gè)方向都實(shí)現(xiàn)泄壓路徑，從而提高電池單體的泄壓效率，降低局部壓力過(guò)高風(fēng)險(xiǎn)。

19、在一些實(shí)施例中，所述多個(gè)缺口沿所述板體的周向等間隔排布。

20、在本實(shí)施例中，使多個(gè)缺口沿所述板體的周向等間隔排布，可使高壓氣體能夠更均勻地進(jìn)入泄壓腔實(shí)現(xiàn)泄壓。

21、在一些實(shí)施例中，所述至少一個(gè)通道還包括：在所述板體的中心開(kāi)設(shè)的第二通道，所述板體位于所述第二通道與所述邊緣區(qū)域之間的部分與所述第一極耳焊接。

22、在本實(shí)施例中，板體的中心開(kāi)設(shè)有第二通道，在鄰近電極組件的端部中心連通電氣腔和泄壓腔，從而更方便地接收電極組件產(chǎn)生的高壓氣體。并且，板體位于第二通道與邊緣區(qū)域之間的部分與第一極耳焊接，可以實(shí)現(xiàn)與第一極耳的較大面積的焊接，有助于降低焊接難度，提高焊接質(zhì)量。

23、在一些實(shí)施例中，所述電極組件為圓柱形電極組件，所述第二導(dǎo)電件包括平板部和凸部，所述凸部沿遠(yuǎn)離所述電極組件的方向凸出于所述平板部，在內(nèi)側(cè)形成凹入部，所述凹入部在所述第一導(dǎo)電件上的正投影與所述中空部至少部分重合，所述凸部與所述第一導(dǎo)電件焊接；所述第一通道設(shè)置于所述凸部。

24、對(duì)于包含圓柱形電極組件的電池單體實(shí)施例來(lái)說(shuō)，凸部能夠形成具有較高強(qiáng)度和剛度的支撐結(jié)構(gòu)，提高集流組件的力學(xué)性能，而且第二導(dǎo)電件的凸部?jī)?nèi)側(cè)所形成的凹入部能夠與第一導(dǎo)電件的中空部配合，可形成更深的泄壓腔，有助于改善泄壓腔內(nèi)的氣體流動(dòng)；另外凸部與第一導(dǎo)電件之間的焊接位置遠(yuǎn)離平板部，可降低此處焊接對(duì)平板部進(jìn)行焊接的影響。

25、在一些實(shí)施例中，所述凸部在鄰近所述電極組件的一側(cè)形成有從所述平板部沿遠(yuǎn)離所述電極組件的方向凹陷的第一凹槽，所述凸部的內(nèi)側(cè)壁位于所述第一凹槽與所述凹入部之間，并開(kāi)設(shè)有第三通孔，所述第一凹槽和所述第三通孔作為所述第一通道的至少一部分。

26、在本實(shí)施例中，第二導(dǎo)電件凸部在鄰近電極組件的一側(cè)形成第一凹槽，這樣第一凹槽能夠與第一極耳之間形成間隙，以降低因第一極耳貼靠而使第二導(dǎo)電件上的第一通道被第一極耳堵塞的風(fēng)險(xiǎn)。第三通孔設(shè)置在位于第一凹槽和凹入部之間的凸部?jī)?nèi)側(cè)壁上，能夠?qū)⑦M(jìn)入到第一凹槽的高壓氣流引導(dǎo)到凹入部?jī)?nèi)側(cè)。

27、在一些實(shí)施例中，所述凸部在所述第一凹槽與所述凹入部之間開(kāi)設(shè)有多個(gè)所述第三通孔，多個(gè)所述第三通孔沿所述第二導(dǎo)電件的周向間隔排布。

28、在本實(shí)施例中，通過(guò)在第一凹槽與所述凹入部之間沿第二導(dǎo)電件的周向間隔排布的多個(gè)第三通孔來(lái)配合第一凹槽形成多個(gè)第一通道，可在泄壓腔周邊的多個(gè)方向都實(shí)現(xiàn)泄壓路徑，從而提高電池單體的泄壓效率，降低局部壓力過(guò)高風(fēng)險(xiǎn)。

29、在一些實(shí)施例中，所述多個(gè)第三通孔沿所述第二導(dǎo)電件的周向等間隔排布。

30、在本實(shí)施例中，使多個(gè)第三通孔沿第二導(dǎo)電件的周向等間隔排布，可使高壓氣體能夠更均勻地進(jìn)入泄壓腔實(shí)現(xiàn)泄壓。

31、在一些實(shí)施例中，所述凸部的外側(cè)還向外延伸出突沿。

32、在本實(shí)施例中，在凸部的外側(cè)延伸出突沿，通過(guò)突沿可增加凸部的折彎邊與極耳之間的擠壓表面積，降低因壓強(qiáng)過(guò)大而導(dǎo)致極耳受壓破壞的風(fēng)險(xiǎn)。

33、在一些實(shí)施例中，所述突沿鄰近所述電極組件一側(cè)的端面與所述平板部鄰近所述電極組件一側(cè)的端面齊平。

34、在本實(shí)施例中，通過(guò)使突沿在鄰近電極組件的一側(cè)的端面與所述平板部的端面齊平，這樣可進(jìn)一步增加凸部的折彎邊與極耳之間的擠壓表面積。

35、在一些實(shí)施例中，所述第一導(dǎo)電件呈圓環(huán)形，所述第一導(dǎo)電件的外環(huán)半徑大于所述凸部的外側(cè)壁到所述凹入部的中心的最大距離，所述第一導(dǎo)電件、所述突沿與所述凸部共同圍出位于所述凸部外側(cè)的第二凹槽，所述凸部的外側(cè)壁設(shè)于所述第二凹槽與所述第一凹槽之間，并開(kāi)設(shè)有第四通孔，所述第二凹槽、所述第一凹槽、所述第四通孔和所述第三通孔作為所述第一通道的至少一部分。

36、在本實(shí)施例中，第一導(dǎo)電件的外環(huán)半徑大于所述凸部的外側(cè)壁到所述凹入部的中心的最大距離，這樣可以在第一導(dǎo)電件與凸部焊接后還能夠形成第二凹槽，在第二凹槽與第一凹槽之間的凸部外側(cè)壁開(kāi)設(shè)的第四通孔能夠?qū)鹘M件外側(cè)的高壓氣體進(jìn)行引導(dǎo)，從而使高壓氣體經(jīng)由第四通孔、第一凹槽和第三通孔進(jìn)入凹入部?jī)?nèi)側(cè)。

37、在一些實(shí)施例中，所述凸部的外側(cè)壁在所述第二凹槽與所述第一凹槽之間開(kāi)設(shè)有多個(gè)所述第四通孔，并在所述第一凹槽與所述凹入部之間開(kāi)設(shè)有多個(gè)所述第三通孔，多個(gè)所述第三通孔和多個(gè)所述第四通孔均沿所述第二導(dǎo)電件的周向間隔排布，且多個(gè)所述第三通孔和多個(gè)所述第四通孔至少部分地沿徑向?qū)R或錯(cuò)開(kāi)。

38、在本實(shí)施例中，使多個(gè)第四通孔和多個(gè)第三通孔均沿第二導(dǎo)電件的周向等間隔排布，并且使多個(gè)第三通孔和多個(gè)第四通孔至少部分地沿徑向?qū)R或錯(cuò)開(kāi)，可使導(dǎo)流組件不同方向的高壓氣體能夠更均勻地進(jìn)入泄壓腔實(shí)現(xiàn)泄壓。

39、在一些實(shí)施例中，所述凸部呈環(huán)形，并形成環(huán)形的所述第一凹槽。

40、在本實(shí)施例中，通過(guò)使凸部呈環(huán)形，可以圍出具有連續(xù)側(cè)邊的凹入部，以便與第一導(dǎo)電件的中空部進(jìn)行配合來(lái)形成泄壓腔。而且環(huán)形的凸部形成環(huán)形的所述第一凹槽可以對(duì)不同周向位置的高壓氣流實(shí)現(xiàn)周向上的整流和導(dǎo)流作用，從而改善電池單體內(nèi)部氣體壓力差異而造成的泄壓速度的一致性，進(jìn)而改善泄壓效率。

41、在一些實(shí)施例中，所述凸部呈環(huán)形，并與所述第一導(dǎo)電件和所述突沿共同圍出環(huán)形的第二凹槽。

42、在本實(shí)施例中，通過(guò)使凸部呈環(huán)形，可以圍出具有連續(xù)側(cè)邊的凹入部，以便與第一導(dǎo)電件的中空部進(jìn)行配合來(lái)形成泄壓腔。而且環(huán)形的凸部與所述第一導(dǎo)電件和所述突沿共同圍出環(huán)形的第二凹槽，可以對(duì)外側(cè)不同周向位置的高壓氣流實(shí)現(xiàn)周向上的整流和導(dǎo)流作用，從而改善電池單體內(nèi)部氣體壓力差異而造成的泄壓速度的一致性，進(jìn)而改善泄壓效率。

43、在一些實(shí)施例中，所述至少一個(gè)通道還包括：在所述平板部的中心開(kāi)設(shè)的第二通道，所述平板部在所述第二通道外側(cè)的部分與所述第一極耳焊接。

44、在本實(shí)施例中，平板部的中心開(kāi)設(shè)有第二通道，在鄰近電極組件的端部中心連通電氣腔和泄壓腔，從而更方便地接收電極組件產(chǎn)生的高壓氣體。并且，平板部在所述第二通道外側(cè)的部分與所述第一極耳焊接，可以實(shí)現(xiàn)與第一極耳的較大面積的焊接，有助于降低焊接難度，提高焊接質(zhì)量。

45、在一些實(shí)施例中，所述端蓋上用于圍出所述泄壓腔的第一部分相對(duì)于所述端蓋上與所述第一導(dǎo)電件進(jìn)行焊接的第二部分沿遠(yuǎn)離所述電極組件的方向凸出。

46、在本實(shí)施例中，端蓋上用于圍出所述泄壓腔的第一部分相對(duì)于所述端蓋上與所述第一導(dǎo)電件進(jìn)行焊接的第二部分沿遠(yuǎn)離所述電極組件的方向凸出，該第一部分鄰近電極組件一側(cè)的側(cè)壁可以與所述第一導(dǎo)電件的中空部和所述第二導(dǎo)電件共同圍出相對(duì)較深的泄壓腔，有利于泄壓腔內(nèi)部的氣體流動(dòng)，而第二部分與第一導(dǎo)電件固定連接，使得端蓋與殼體內(nèi)部的集流組件實(shí)現(xiàn)可靠的固定。

47、在一些實(shí)施例中，所述殼體包括圍出所述開(kāi)口端的側(cè)壁和與所述側(cè)壁連接且與所述開(kāi)口端相對(duì)的底壁，在所述底壁上設(shè)有電極端子，所述電極組件包括主體部以及極性相反的第一極耳和第二極耳，所述第一極耳設(shè)置在所述主體部鄰近所述端蓋一側(cè)的端部，并與所述集流組件電連接，所述第二極耳設(shè)置在所述主體部鄰近所述底壁一側(cè)的端部，并與所述電極端子電連接。

48、在本實(shí)施例中，電極組件的第一極耳和第二極耳極性相反，并分別設(shè)置在主體部鄰近端蓋的一側(cè)和鄰近殼體底壁的一側(cè)，這樣第二極耳可以直接或通過(guò)集流組件與設(shè)置在底壁上的電極端子電連接，從而通過(guò)電極端子與外部的導(dǎo)體的電連接，實(shí)現(xiàn)電池單體的充放電功能。

49、在一些實(shí)施例中，所述底壁和所述側(cè)壁為一體成型結(jié)構(gòu)。

50、在本實(shí)施例中，通過(guò)使底壁和側(cè)壁為一體成型結(jié)構(gòu)，可以提高殼體的整體密封性能，有利于簡(jiǎn)化加工和裝配工藝。

51、在本公開(kāi)的一個(gè)方面，提供了一種電池，包括：前述的電池單體。

52、采用前述實(shí)施例的電池單體的電池具有較好的可靠性。

53、在本公開(kāi)的一個(gè)方面，提供了一種用電裝置，包括：前述的電池。

54、采用前述實(shí)施例的電池的用電裝置具有較好的可靠性。