【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电池领域，具体涉及一种电池单体、电池及用电装置。
技术介绍
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、为了保证电池单体的安全性能，通常会在电池单体上设置泄压部，泄压部用于在电池单体达到预定条件时泄放出电池单体内部的压力，电池单体在充放电的使用过程中，电极组件会发生膨胀变形，导致容纳电极组件的外壳也发生鼓胀变形，进而导致设置在外壳上的泄压部容易发生破损，降低了电池单体的可靠性。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，本申请提供一种电池单体、电池及用电装置，能够缓解电池使用过程中泄压部破损的问题。
2、第一方面，本申请提供了一种电池单体，包括：电极组件，包括至少一个正极极片和至少一个负极极片，所述至少一个正极极片和所述至少一个负极极片经过堆叠后形成平直区，所述正极极片的至少一部分和所述负极极片的至少一部分在所述平直区沿第一方向层叠设置；外壳，用于容纳所述电极组件，所述外壳包括第一壁部和与所述第一壁部相连的两个第二壁部，两个所述第二壁部沿所述第一方向分别位于所述电极组件两侧，所述第一壁部位于所述电极组件在第二方向上的一侧，所述第二方向为所述第一壁部的厚度方向且垂直于所述第一方向，所述第一壁部设有泄压部，所述泄压部被配置为能够泄放所述电池单体内部的压力；其中，所述正极极片包括正极活性物质区，所述正极活性物质区与所述第一壁部的内表面沿所述第
3、本申请实施例的技术方案中，通过将正极活性物质区与第一壁部的内壁面间隔开，可以减少第一壁部因电极组件膨胀变形而受到的拉扯力和变形量，进而降低泄压部被拉扯破损的概率，降低泄压部处发生漏液的概率，提高电池单体的可靠性。
4、在一些实施例中，所述正极活性物质区具有靠近所述第一壁部的边缘，所述边缘与所述第一壁部的内表面之间的最小距离为l1，满足：1.5mm≤l1≤10mm，优选地，3mm≤l1≤8mm。在上述技术方案中，通过对正极活性物质区的边缘的位置限定，可以提高电极组件在第二方向上的空间利用率，一定程度上避免电池单体能量的损失，同时可以减少电极组件膨胀变形对第一壁部的影响，降低泄压部被拉扯破损的概率，进而降低泄压部处发生漏液的概率，提高电池单体的可靠性。
5、在一些实施例中，所述第二壁部在所述第一方向上的厚度尺寸为d1，0.2mm≤d1≤1.5mm，优选地，0.3mm≤d1≤1.2mm。在上述技术方案中，通过对第二壁部的厚度尺寸进行限定，提高电极组件的在第一方向的空间利用率，从而可以防止电池单体的体积能量密度的过渡减少，同时可以提高第二壁部的结构强度，降低第二壁部的变形量，进而降低对第一壁部的拉扯，降低泄压部被拉扯破损发生漏液的概率，提高电池单体的可靠性。
6、在一些实施例中，所述正极活性物质区具有靠近所述第一壁部的边缘，所述边缘与所述第一壁部的内表面之间的最小距离为l1，所述第二壁部在所述第一方向上的厚度尺寸为d1，满足：0.3mm2≤l1×d1≤15mm2。在上述技术方案中，一定程度上避免电池单体体积能量密度的降低，同时可以降低对第一壁部的拉扯，降低泄压部上的薄弱区被拉扯破损的概率，进而降低泄压部处发生漏液的概率，提高电池单体的可靠性。
7、在一些实施例中，所述第一壁部在所述第二方向上的厚度尺寸为e1，满足0.4mm≤e1≤2mm，优选地，0.5mm≤e1≤1.8mm。在上述技术方案中，通过对第一壁部的厚度尺寸进行限定，既可以防止电池单体的体积能量密度的过渡减少，又可以降低泄压部处破损发生漏液的概率，提高电池单体的可靠性。
8、在一些实施例中，所述正极活性物质区具有靠近所述第一壁部的边缘，所述边缘与所述第一壁部的内表面之间的最小距离为l1，所述第一壁部在所述第二方向上的厚度尺寸为e1，满足：0.6mm2≤l1×e1≤20mm2。在上述技术方案中，一定程度上避免电池单体体积能量密度的降低，同时可以降低对第一壁部的拉扯，降低泄压部上的薄弱区被拉扯破损的概率，进而降低泄压部处发生漏液的概率，提高电池单体的可靠性。
9、在一些实施例中，所述泄压部设有在所述第二方向上凹陷的刻痕槽，所述泄压部被配置为能够沿所述刻痕槽裂开，以泄放所述电池单体内部的压力，在所述第一方向上，所述刻痕槽与两个所述第二壁部中的一个所述第二壁部的外表面之间具有第一最小距离，所述刻痕槽与两个所述第二壁部中的另一个所述第二壁部的外表面之间具有第二最小距离，所述第一最小距离和所述第二最小距离中的较小值为m1，满足：2.5mm≤m1≤20mm，优选地，3mm≤m1≤15mm。在上述技术方案中，通过对刻痕槽与第二壁部之间距离的限定，在满足及时泄压的需求上，可以降低电极组件的膨胀对泄压部的影响，可以降低泄压部的薄弱区被拉扯破坏的风险，降低泄压部发生漏液的概率，提高电池单体的可靠性。
10、在一些实施例中，所述正极活性物质区具有靠近所述第一壁部的边缘，所述边缘与所述第一壁部的内表面之间的最小距离为l1，所述泄压部设有在所述第二方向上凹陷的刻痕槽，所述泄压部被配置为在所述电池单体泄压时沿所述刻痕槽的至少一部分裂开，所述刻痕槽与两个所述第二壁部中的一个所述第二壁部的外表面之间具有第一最小距离，所述刻痕槽与两个所述第二壁部中的另一个所述第二壁部的外表面之间具有第二最小距离，所述第一最小距离和所述第二最小距离中的较小值为m1，满足：3.75mm2≤l1×m1≤200mm2。上述技术方案中，一定程度上避免电池单体体积能量密度的降低，同时提高预定泄压区面积，满足排气需求，提高泄压部爆破的及时性，同时可以降低对泄压部所在面的拉扯，降低泄压部上的薄弱区被拉扯破损的概率，进而降低泄压部处发生漏液的概率，提高电池单体的可靠性。
11、在一些实施例中，所述第一壁部沿所述第二方向的正投影面积小于所述第二壁部沿所述第一方向的正投影面积。在上述技术方案中，第一壁部可以与电极组件的端面对应，或者第一壁部可以与电极组件的小面对应，第二壁部可以与电极组件的大面对应，且第二壁部在第一方向的正投影面积可以大于电极组件的大面面积，在电极组件发生膨胀时，膨胀变形对第二壁部的影响较大，第一壁部受到电极组件膨胀的影响小于第二壁部受到电极组件膨胀的影响，从而使得设有泄压部的第一壁部的变形量小，进而降低泄压部被破坏的风险，提高电池单体的可靠性。
12、在一些实施例中，所述第一壁部在所述第二方向上的厚度尺寸为e1，所述第二壁部在所述第一方向上的厚度尺寸为d1，e1＞d1。在上述技术方案中，一方面，有利于提高第一壁部的强度，降低泄压部处被破坏的风险；另一方面，外壳在制造时可以通过模具冲压成型，第一壁部的厚度大于第二壁部的厚度，外壳可以通过冲压厚度与第一壁部相同的板件制造成型，降低外壳的制造难度。
13、在一些实施例中，所述泄压部设有预定泄压区和刻痕槽，所述预定泄压区具有预定开启边界，所述预本文档来自技高网...
【技术保护点】
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，所述正极活性物质区具有靠近所述第一壁部的边缘，所述边缘与所述第一壁部的内表面之间的最小距离为L1，满足：1.5mm≤L1≤10mm。
3.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，3mm≤L1≤8mm。
4.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第二壁部在所述第一方向上的厚度尺寸为D1，0.2mm≤D1≤1.5mm。
5.根据权利要求4所述的电池单体，其特征在于，0.3mm≤D1≤1.2mm。
6.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述正极活性物质区具有靠近所述第一壁部的边缘，所述边缘与所述第一壁部的内表面之间的最小距离为L1，所述第二壁部在所述第一方向上的厚度尺寸为D1，满足：0.3mm2≤L1×D1≤15mm2。
7.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第一壁部在所述第二方向上的厚度尺寸为E1，满足0.4mm≤E1≤2mm。
8.根据权利要求7所述的电池单体，其特征在于，0.5mm≤E
9.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述正极活性物质区具有靠近所述第一壁部的边缘，所述边缘与所述第一壁部的内表面之间的最小距离为L1，所述第一壁部在所述第二方向上的厚度尺寸为E1，满足：0.6mm2≤L1×E1≤20mm2。
10.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述泄压部设有在所述第二方向上凹陷的刻痕槽，所述泄压部被配置为在所述电池单体泄压时沿所述刻痕槽的至少一部分裂开，所述刻痕槽与两个所述第二壁部中的一个所述第二壁部的外表面之间具有第一最小距离，所述刻痕槽与两个所述第二壁部中的另一个所述第二壁部的外表面之间具有第二最小距离，所述第一最小距离和所述第二最小距离中的较小值为M1，满足：2.5mm≤M1≤20mm。
11.根据权利要求10所述的电池单体，其特征在于，3mm≤M1≤15mm。
12.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述正极活性物质区具有靠近所述第一壁部的边缘，所述边缘与所述第一壁部的内表面之间的最小距离为L1，所述泄压部设有在所述第二方向上凹陷的刻痕槽，所述泄压部被配置为在所述电池单体泄压时沿所述刻痕槽的至少一部分裂开，所述刻痕槽与两个所述第二壁部中的一个所述第二壁部的外表面之间具有第一最小距离，所述刻痕槽与两个所述第二壁部中的另一个所述第二壁部的外表面之间具有第二最小距离，所述第一最小距离和所述第二最小距离中的较小值为M1，满足：3.75mm2≤L1×M1≤200mm2。
13.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第一壁部沿所述第二方向的正投影面积小于所述第二壁部沿所述第一方向的正投影面积。
14.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第一壁部在所述第二方向上的厚度尺寸为E1，所述第二壁部在所述第一方向上的厚度尺寸为D1，E1＞D1。
15.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述泄压部设有预定泄压区和刻痕槽，所述预定泄压区具有预定开启边界，所述预定开启边界由所述刻痕槽的至少一部分在所述第二方向上的正投影的外缘围成；或所述预定开启边界由所述刻痕槽的多个端部之间的连线围成；或所述预定开启边界由所述刻痕槽的多个端部之间的连线和所述刻痕槽的至少一部分在所述第二方向上的正投影的外缘共同围成。
16.根据权利要求15所述的电池单体，其特征在于，所述预定泄压区的正投影的面积为S1，所述第一壁部的正投影的边缘围成的面积为S2，0.06≤S1/S2≤0.30。
17.根据权利要求15所述的电池单体，其特征在于，所述第一壁部为矩形结构，所述第一壁部的宽度方向平行于所述第一方向，所述第一壁部的长度方向平行于第三方向，所述第三方向分别与所述第一方向、所述第二方向垂直；
18.根据权利要求17所述的电池单体，其特征在于，满足：0.25≤W1/W2≤0.7。
19.根据权利要求1-18任一项所述的电池单体，其特征在于，所述正极极片的数量为多个，每个所述正极极片均包括所述正极活性物质区，在任意两个所述正极活性物质区中，一个所述正极活性物质区的边缘与另一个所述正极活性物质区的边缘在第二方向上的位置不平齐。
20.根据权利要求1-18任一项所述的电池单体，其特征在于，所述负极极片包括负极活性物质区，所述负极活性物质区和所述正极活性物质区层叠设置，并且所述负极活性物质区在靠近所述第一壁部的方向上超出所述正极活性物质区的边缘。
21.根据权利要...
【技术特征摘要】
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，所述正极活性物质区具有靠近所述第一壁部的边缘，所述边缘与所述第一壁部的内表面之间的最小距离为l1，满足：1.5mm≤l1≤10mm。
3.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，3mm≤l1≤8mm。
4.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第二壁部在所述第一方向上的厚度尺寸为d1，0.2mm≤d1≤1.5mm。
5.根据权利要求4所述的电池单体，其特征在于，0.3mm≤d1≤1.2mm。
6.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述正极活性物质区具有靠近所述第一壁部的边缘，所述边缘与所述第一壁部的内表面之间的最小距离为l1，所述第二壁部在所述第一方向上的厚度尺寸为d1，满足：0.3mm2≤l1×d1≤15mm2。
7.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第一壁部在所述第二方向上的厚度尺寸为e1，满足0.4mm≤e1≤2mm。
8.根据权利要求7所述的电池单体，其特征在于，0.5mm≤e1≤1.8mm。
9.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述正极活性物质区具有靠近所述第一壁部的边缘，所述边缘与所述第一壁部的内表面之间的最小距离为l1，所述第一壁部在所述第二方向上的厚度尺寸为e1，满足：0.6mm2≤l1×e1≤20mm2。
10.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述泄压部设有在所述第二方向上凹陷的刻痕槽，所述泄压部被配置为在所述电池单体泄压时沿所述刻痕槽的至少一部分裂开，所述刻痕槽与两个所述第二壁部中的一个所述第二壁部的外表面之间具有第一最小距离，所述刻痕槽与两个所述第二壁部中的另一个所述第二壁部的外表面之间具有第二最小距离，所述第一最小距离和所述第二最小距离中的较小值为m1，满足：2.5mm≤m1≤20mm。
11.根据权利要求10所述的电池单体，其特征在于，3mm≤m1≤15mm。
12.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述正极活性物质区具有靠近所述第一壁部的边缘，所述边缘与所述第一壁部的内表面之间的最小距离为l1，所述泄压部设有在所述第二方向上凹陷的刻痕槽，所述泄压部被配置为在所述电池单体泄压时沿所述刻痕槽的至少一部分裂开，所述刻痕槽与两个所述第二壁部中的一个所述第二壁部的外表面之间具有第一最小距离，所述刻痕槽与两个所述第二壁部中的另一个所述第二壁部的外表面之间具有第二最小距离，所述第一最小距离和所述第二最小距离中的较小值为m1，满足：3.75mm2≤l1×m1≤200mm2。
13.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第一壁部沿所述第二方向的正投影面积小于所述第二壁部沿所述第一方向的正投影面积。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：吴凯，金海族，陈新祥，黄守君，郑于炼，王鹏，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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