电池和用电设备的制作方法

本技术涉及电池领域，更为具体地，涉及一种电池和用电设备。

背景技术：

1、节能减排是汽车产业可持续发展的关键，电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言，电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。

2、电池往往是由多个电池单体组合而成，业内通常通过增加电池单体的个数以提升电池的整体能量，但相应地，电池的重量和体积也会增加，使得电池的使用受限。

3、因此，如何提升电池的性能是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种电池和用电设备，能够提高电池的性能。

2、第一方面，提供了一种电池，该电池包括：第一电池单体组，第一电池单体组包括至少一个第一电池单体，第一电池单体设置有第一薄弱区；第二电池单体组，第二电池单体组包括至少一个第二电池单体，第二电池单体设置有第二薄弱区；其中，第二电池单体的热稳定性比第一电池单体的热稳定性差，第二电池单体组中全部第二电池单体的第二薄弱区的总面积为s2，第二电池单体组中全部第二电池单体的总容量为c2，第一电池单体组中全部第一电池单体的第一薄弱区的总面积为s1，第一电池单体组中全部第一电池单体的总容量为c1，s2/c2＞s1/c1，其中s1、s2的单位为mm2，c1、c2的单位为ah。

3、通过以上实施方式，将两种安全性不同的电池单体组串联在一起以形成电池，两种热稳定性不同的电池单体组的优势和不足可以相互弥补，有利于在平衡电池的热稳定性的同时，提升电池的续航能力。另一方面，当电池单体发生热失控时，释放的高温气体需要冲破薄弱区进行排放，增大薄弱区的面积会使得热失控的排放物更易排出，一般而言，在相同的环境下，热稳定性相对较差的电池单体发生热失控的概率更大，而电池单体的热稳定性会随着电池单体的容量增大而下降，因此，根据电池单体组的总容量来确定薄弱区的面积，有利于电池单体发生热失控时排放物的顺利排出。通过以上实施方式，使得热稳定性相对较差的第二电池单体的薄弱区面积和总容量之比大于热稳定性相对较好的第一电池单体的薄弱区面积和总容量之比，有利于在电池发生热失控时排放物的顺利排出，同时使热稳定性相对较好的第一电池单体的薄弱区面积不会过大，从而兼顾第一电池单体的结构强度。

4、在第一方面一些可能的实施方式中，第一电池单体的化学体系与第二电池单体的化学体系不同。

5、以上实施方式，将第一电池单体和第二电池单体的化学体系设置为不同，有利于在不增大电池的体积和重量的前提下提升电池的整体能量。

6、在第一方面一些可能的实施方式中，第一电池单体的化学体系为磷酸铁锂化学体系；和/或，第二电池单体的化学体系为三元材料化学体系。

7、通过以上实施方式，既能利用磷酸铁锂电池单体的高温稳定的优点，又能利用三元材料化学体系的电池单体高能量密度的优点以弥补磷酸铁锂电池单体能量密度方面的不足，提高了电池的能量密度，有利于在体积保持不变的前提下提高电池的整体能量。

8、在第一方面一些可能的实施方式中，第一电池单体组包括多个第一电池单体，多个第一电池单体之间串联或并联；和/或，第二电池单体组包括多个第二电池单体，多个第二电池单体之间串联或并联。

9、通过以上实施方式，第一电池单体组和第二电池单体组可以分别由多个第一电池单体和多个第二电池单体通过串联、并联或混联的方式形成，多个第一电池单体和多个第二电池单体可以具备多种不同的连接方式，从而有利于整个电池更好地满足充放电需求。

10、在第一方面一些可能的实施方式中，第一电池单体组与所述第二电池单体组串联。

11、以上实施方式，第一电池单体组与所述第二电池单体组串联，使得电池能够提供的电压是第一电池单体组和第二电池单体组的电压之和，从而有利于使电池的电压更好地满足用户需求，并且可以提升电池电压的稳定性，降低电池出现电压过低或过高等情况的概率。

12、在第一方面一些可能的实施方式中，电池还包括：箱体，箱体包括相互隔离的第一容纳空间和第二容纳空间，第一容纳空间用于容纳第一电池单体，第二容纳空间用于容纳第二电池单体。

13、以上实施方式在箱体中设置相互隔离的第一容纳空间和第二容纳空间，当设置于第一容纳空间内的第一电池单体或设置于第二容纳空间内的第二电池单体出现热失控现象时，由于容纳该第一电池单体的第一容纳空间与容纳该第二电池单体的第二容纳空间相互隔离，能够有效减小因第一电池单体或第二电池单体发生热失控而引起整个电池发生热失控的风险，减小对电池的使用性能的影响，提高电池整体运行的可靠性。

14、在第一方面一些可能的实施方式中，箱体中设置有容纳壳，容纳壳将箱体的内部空间划分为至少一个第一容纳空间，容纳壳的内部具有第二容纳空间。

15、以上实施方式，在箱体中设置容纳壳，该容纳壳将该箱体的内部空间划分为至少一个该第一容纳空间，该容纳壳的内部具有第二容纳空间，且第二电池单体设置于该第二容纳空间，即使第二电池单体组发生故障，容纳壳也可以对第二电池单体组起到保护作用，降低第二电池单体组对第一电池单体组或者整个电池造成的安全风险。具体地，在第二电池单体组出现热失控的情况下，容纳壳能够作为屏障以确保整个电池的可靠性。

16、在第一方面一些可能的实施方式中，容纳壳包括箱体中的横梁。

17、设置在箱体中的梁能够对箱体起到加强作用，以上实施方式中，容纳壳包括箱体中的横梁，横梁在对箱体起到加强作用的同时又能够用于构成容纳壳或容纳壳的一部分，有利于提升电池的空间利用率。

18、在第一方面一些可能的实施方式中，横梁中设置有安装件，电池通过安装件安装于用电设备中，第二电池单体设置于所述横梁内部除安装件以外的空间。

19、以上实施方式，通过在横梁中设置有安装件，且该电池通过该安装件安装在用电设备中，便于该电池的安装及拆卸，且中空结构的横梁有利于提升箱体的抗压能力，将第二电池单体设置于横梁内部除安装件以外的空间，有利于提升电池的空间利用率，进而提升该电池的能量密度。

20、在第一方面一些可能的实施方式中，第一容纳空间包括箱体中的中部容纳空间，第二容纳空间包括箱体中的边缘容纳空间。

21、以上实施方式，通过将第一电池单体设置在箱体中的中部容纳空间，第二电池单体设置在箱体中的边缘容纳空间，有利于使得箱体中的中部容纳空间和边缘容纳空间都得到充分利用，提高该电池内部的空间利用率，从而能提升电池的能量密度。

22、在第一方面一些可能的实施方式中，边缘容纳空间包括箱体在第一方向上的端部空间，中部容纳空间包括箱体在第一方向上的中部空间。

23、通过以上实施方式，将热稳定性相对较差的第二电池单体设置在箱体在第一方向上的端部空间内，能够提高该电池内部的空间利用率，且使得发生热失控时排放物的排放路径更短，有利于排放物较快地排出箱体外部，减轻对第一电池单体的影响。

24、在第一方面一些可能的实施方式中，端部空间在第二方向上的最小尺寸小于中部容纳空间在第二方向上的最小尺寸，其中，第二方向垂直于所述第一方向。

25、通过以上实施方式，边缘容纳空间的在第二方向上的尺寸小于中部容纳空间，由于热稳定性较差的第二电池单体容纳在相对较小的边缘容纳空间中，端部空间分散设置在中部容纳空间的端部，能够提高该电池内部的空间利用率，且每个边缘容纳空间容纳的第二电池单体数量不会过多，从而有利于提升边缘容纳空间中的第二电池单体组的热稳定性，降低其发生热失控的概率，提升电池的可靠性能。

26、在第一方面一些可能的实施方式中，边缘容纳空间为多面体空间，所述第二电池单体设置于所述多面体空间中的角落空间。

27、通过以上实施方式，当边缘容纳空间为多面体空间时，可将第二电池单体设置在该多面体空间中的角落空间，从而能够提高该电池内部的空间利用率，进而提升该电池的能量密度。

28、在第一方面一些可能的实施方式中，箱体的箱壁设置有对应于第一容纳空间的第一泄压机构以及对应于第二容纳空间的第二泄压机构，第一泄压机构用于将通过第一薄弱区排出的排放物排出箱体，第二泄压机构用于将通过第二薄弱区排出的排放物排出箱体。

29、通过以上实施方式，通过在箱体的箱壁设置有对应于第一容纳空间的第一泄压机构，以及对应于第二容纳空间的第二泄压机构，且该第一泄压机构用于将通过第一薄弱区排出的排放物排出该箱体，该第二泄压机构用于将通过第二薄弱区排出的排放物排出该箱体，这样，在第一电池单体或第二电池单体发生热失控时，能够通过第一泄压机构或第二泄压机构及时释放该第一电池单体或该第二电池单体产生的气体或者烟雾等物质，有利于排放物及时排出箱体，提升电池的可靠性。

30、在第一方面一些可能的实施方式中，第一泄压机构和第二泄压机构位于箱体的不同箱壁。

31、通过以上实施方式，该第一泄压机构与该第二泄压机构在箱壁中的位置不同，可以减小第一电池单体与第二电池单体之间的相互影响，在第一电池单体和第二电池单体只有其中一者发生热失控时，使排放物朝向远离另一电池单体的方向排放，减轻排放物对另一电池单体造成的影响；另一方面，在第一电池单体和第二电池单体均发生热失控时，产生的排放物可以向不同的方向排放，降低电池局部过热或安装电池的设备局部过热的可能性，从而能够有效减小因第一电池单体或第二电池单体发生热失控而引起整个电池发生热失控的风险，减小对电池的使用性能的影响，提高电池整体运行的可靠性。

32、在第一方面一些可能的实施方式中，第一电池单体包括：圆柱形电池单体或方形电池单体；和/或，第二电池单体包括：圆柱形电池单体或方形电池单体。

33、通过以上实施方式，可以根据箱体的结构特点在箱体的不同位置布置不同形状的电池单体，从而提高电池的空间利用率。

34、第二方面，提供了一种用电设备，包括：第一方面或者第一方面任一可能的实施例中的电池，该电池用于提供电能。

35、在一些实施例中，该用电设备为车辆、船舶或航天器。