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，电池单体包括外壳和电极组件，外壳包括第一半区和第二半区，沿外壳的长度方向，外壳的中截面到外壳的一端的部分为第一半区，外壳的中截面到外壳的另一端的部分为第二半区，外壳的长度为l，l≥80mm，中截面垂直于长度方向；电极组件容纳于外壳内，电极组件包括主体部和极耳，主体部沿长度方向的至少一端设置有极耳，主体部的一部分位于第一半区，另一部分位于第二半区；其中，第一半区和第二半区均设置有至少一个泄压机构，主体部设置有中心孔，沿长度方向，中心孔贯穿主体部，中心孔用于连通第一半区的内部空间和第二半区的内部空间。

3、在上述技术方案中，在外壳的长度大于等于80mm的情况下，在第一半区和第二半区均设置泄压机构，在电池单体热失控时，可以通过第一半区的泄压机构和第二半区的泄压机构进行泄压，使得外壳内位于第一半区的排放介质可以更快速地通过第一半区的泄压机构排出，外壳内位于第二半区的排放介质可以更快速地通过第二半区的泄压机构排出，提高电池单体的泄压及时性，从而有效提高电池单体的可靠性。主体部的中心孔可以作为外壳内部的排放介质的流动通道，主体部一端的排放介质既可以通过第一半区的泄压机构排出，又可以通过中心孔流动至主体部的另一端，并通过第二半区的泄压机构排出，提高电池单体的泄压及时性。

4、在一些实施例中，外壳具有第一端壁、第二端壁和侧壁，第一端壁位于第一半区，第二端壁位于第二半区，第一端壁和第二端壁沿长度方向相对设置，侧壁围设于第一端壁和第二端壁的周围；第一端壁和第二端壁均设置有至少一个泄压机构；和/或，侧壁位于第一半区的部分和侧壁位于第二半区的部分均设置有至少一个泄压机构；和/或，侧壁位于第一半区的部分和第二端壁均设置有至少一个泄压机构；和/或，侧壁位于第二半区的部分和第一端壁均设置有至少一个泄压机构。若第一端壁和第二端壁均设置有至少一个泄压机构，外壳内部的排放介质可以从外壳的两端排出，使得外壳内部堆积在电极组件两端的排放介质能够快速排出，提高电池单体的可靠性。若侧壁位于第一半区的部分和侧壁位于第二半区的部分均设置有泄压机构，外壳内部的排放介质可以从外壳的侧部排出，降低排放介质对连接于电池单体的端部的外部部件造成破坏的风险。若侧壁位于第一半区的部分和第二端壁均设置有泄压机构，外壳内部的排放介质可以从外壳的侧部和外壳的端部排出，提高电池单体的泄压及时性；若侧壁位于第二半区的部分和第一端壁均设置有泄压机构，外壳内部的排放介质也可以从外壳的侧部和外壳的端部排出，提高电池单体的泄压及时性。

5、在一些实施例中，侧壁包括相对设置第一壁部和第二壁部，第一壁部被配置为沿重力方向支撑主体部，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长度方向位于主体部两端的空间。由于第一壁部与主体部之间形成通道间隙，且通道间隙连通外壳内部沿长度方向位于主体部的两端的空间，在电池单体热失控时，若第一半区的泄压机构无法及时泄压时，第一半区的泄压机构附近的排放介质可以通过通道间隙流动至第二半区的泄压机构，以通过该泄压机构排出；同样，若第二半区的泄压机构无法及时泄压时，第二半区的泄压机构的附近的排放介质可以通过通道间隙流动至第一半区的泄压机构，以通过该泄压机构排出。

6、在一些实施例中，第一壁部设置有至少一个泄压机构。这样，在电池单体热失控时，外壳内部的排放介质可以从电池单体的底部排出。

7、在一些实施例中，第一壁部设置有多个泄压机构，多个泄压机构包括设置于第一壁部的第一泄压机构和第二泄压机构，第一泄压机构位于第一半区，第二泄压机构位于第二半区。若电极组件的主体部的热失控区域位于第一半区，第一泄压机构附近会堆积大量的排放介质，若排放介质无法通过第一泄压机构及时排出，排放介质可以通过通道间隙流向第二泄压机构，并通过第二泄压机构排出，以提高电池单体的泄压及时性；若电极组件的主体部的热失控区域位于第二半区，第二泄压机构附近会堆积大量的排放介质，若排放介质无法通过第二泄压机构及时排出，排放介质可以通过通道间隙流向第一泄压机构，并通过第一泄压机构排出，以提高电池单体的泄压及时性。

8、在一些实施例中，第一泄压机构与第二泄压机构关于外壳的中截面对称设置。使得第一泄压机构和第二泄压机构的泄压面积相等，且第一泄压机构和第二泄压机构沿长度方向到外壳的中截面的距离相等，第一泄压机构和第二泄压机构在电池单体热失控时均能够起到很好的泄压效果。

9、在一些实施例中，多个泄压机构还包括设置于第一壁部的第三泄压机构，第三泄压机构的一部分位于第一半区，另一部分位于第二半区。这样，第一壁部的中部区域也设置有泄压机构，有利于位于外壳中部区域的排放介质排出，能够提高电池单体的泄压及时性。

10、在一些实施例中，侧壁设置有至少一个泄压机构，侧壁上的至少一个泄压机构的一部分位于第一半区，另一部分位于第二半区。这样，不仅外壳的第一半区和第二半区设置有泄压机构，外壳的侧壁的中部区域也设置有泄压机构，能够提高电池单体的泄压及时性。

11、在一些实施例中，侧壁设置有多个泄压机构，多个泄压机构包括第一泄压机构、第二泄压机构和第三泄压机构，第一泄压机构位于第一半区，第二泄压机构位于第二半区，第三泄压机构的一部分位于第一半区，另一部分位于第二半区。侧壁上设置有第一泄压机构、第二泄压机构和第三泄压机构，外壳的内部空间的两端区域的排放介质可以分别通过第一泄压机构和第二泄压机构排出，中部区域的排放介质可以通过第三泄压机构排出，提高电池单体的泄压及时性。

12、在一些实施例中，外壳包括壳体和两个端盖；壳体沿长度方向相对的两端均形成有开口；两个端盖分别封闭壳体两端的开口；其中，两个端盖分别为第一端壁和第二端壁。壳体为两端形成开口的空心结构，电极组件可以从壳体任意一端开口入壳，能够提高电极组件的入壳效率。

13、在一些实施例中，外壳包括壳体和端盖；壳体沿长度方向的一端形成有开口；端盖封闭开口；其中，端盖为第一端壁，沿长度方向，壳体与端盖相对的壁部为第二端壁。壳体为一端形成开口的空心结构，电极组件容纳于壳体内，通过端盖封闭壳体的开口，则可完成电池单体的组装，能够有效降低电池单体的组装难度。

14、在一些实施例中，外壳包括第一壁部，第一壁部设置有沿长度方向间隔设置的多个泄压机构，泄压机构设置有刻痕槽，沿长度方向，多个泄压机构的刻痕槽的最大跨度之和为l1，满足： 0.2≤l1/l≤0.6。l1/l≥0.2，使得第一壁部上的多个泄压机构的刻痕槽沿长度方向的最大跨度之和较大，能够增大第一壁部上的多个泄压机构的总泄压面积，有利于提高电池单体的泄压速率。l1/l≤0.6，使得第一壁部上的多个泄压机构的刻痕槽沿长度方向的最大跨度之和不至于过大，有利于提高第一壁部的强度。

15、在一些实施例中，电池单体还包括支撑件，支撑件设置于中心孔内，并支撑于中心孔的孔壁面。支撑件的设置可以降低中心孔塌陷的风险，一方面，能够保持中心孔的畅通，使得主体部一端的排放介质能够通过中心孔流动至主体部的另一端，另一方面，能够降低因中心孔塌陷而导致析锂的风险。

16、在一些实施例中，支撑件为粘贴于中心孔的孔壁面的胶层。支撑件不易与中心孔的孔壁面分离，支撑件对中心孔能够起到更好的支撑加强作用。

17、在一些实施例中，电极组件包括正极片、负极片和隔离件，隔离件设置于正极片和负极片之间，正极片、隔离件和负极片卷绕形成卷绕结构，隔离件限定出中心孔，支撑件连接于隔离件。这样，在电极组件成型前，可以先将支撑件连接于隔离件，在将正极片、隔离件和负极片卷绕形成电极组件后，支撑件则位于中心孔内，并支撑中心孔的孔壁面，这样，可以降低将支撑件布置于中心孔内的难度。

18、在一些实施例中，中心孔的直径为d，满足：3mm≤d≤8mm。d≥3mm，使得中心孔具有较大的孔径，使得外壳内部位于主体部一端的排放介质能够更为快速地通过中心孔流动至主体部的另一端；d≤8mm，使得中心孔的孔径不至于过大，降低中心孔塌陷的风险。

19、在一些实施例中，电池单体还包括电极端子和集流构件，电极端子设置于外壳，集流构件设置于主体部面向电极端子的一侧，集流构件连接电极端子和极耳，集流构件设置有第一通孔，第一通孔与中心孔连通。使得集流构件不易对中心孔造成封堵，使得进入中心孔的排放介质能够顺利地流向泄压机构。

20、在一些实施例中，沿长度方向，第一通孔的孔壁面的投影至少部分位于中心孔内。降低集流构件对中心孔内的排放介质的阻碍作用，使得中心孔内的排放介质能够快速的通过第一通孔流向泄压机构。

21、在一些实施例中，泄压机构与外壳对应的壁部一体成型。泄压机构的可靠性更高，省去了泄压机构与外壳的连接工艺，能够降低电池单体的生产成本。

22、在一些实施例中，泄压机构与外壳分体设置，外壳设置有泄压孔，泄压机构安装于外壳并覆盖泄压孔。 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在组装，生产难度低且效率高。

23、在一些实施例中，外壳为长方体状。

24、在一些实施例中，外壳为圆柱状，外壳的轴向平行于长度方向。

25、在一些实施例中，l≥160mm。在外壳的长度大于等于160mm的情况下，电池单体在热失控时更难实现及时泄压，然而，在外壳的第一半区和第二半区均设置泄压机构，则可以缓解电池单体泄压不及时的情况。

26、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。

27、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。