CN115986306A - 电芯及用电装置 - Google Patents

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CN115986306A CN202211737110.7A CN202211737110A CN115986306A CN 115986306 A CN115986306 A CN 115986306A CN 202211737110 A CN202211737110 A CN 202211737110A CN 115986306 A CN115986306 A CN 115986306A
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cell
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张国文
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Ningde Amperex Technology Ltd
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Abstract

本申请实施例提供一种电芯及用电装置，涉及电池技术领域。该电芯包括壳体、极柱和泄压机构，壳体包括底壁和围设于底壁的多个侧壁，多个侧壁中的第一侧壁设置有第一通孔和第二通孔，极柱穿设于第一通孔，泄压机构覆盖第二通孔设置，其中，泄压机构包括胶膜，胶膜能够在电芯温度达到阈值时熔融，以使壳体内部的压力通过第二通孔泄放，泄压机构的热灵敏性较好，使得泄压的可靠性较高，能够提高电芯的安全性，并且第二通孔与安装极柱的第一通孔都位于第一侧壁上，使得泄压机构可以沿用为极柱预留的空间，能够节省装有电芯的用电装置的空间，使得用电装置的结构更加紧凑，且制备泄压机构的成本更低。

Description

电芯及用电装置
技术领域
本申请涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电芯及用电装置。
背景技术
随着新能源技术的快速发展，电池已经被广泛应用于电子设备、电动汽车、电动两轮车、电动工具等领域。对电池的质量、安全以及小型化等要求也越来越高。
目前，钢壳电芯为了提高安全性，会在壳盖上通过激光刻槽，以用于在电芯内部气压过大时进行泄压。安装有钢壳电芯的用电装置需要对应刻痕槽预留较大的开阀空间，造成用电装置占据的整体空间更大，并且刻痕槽的热灵敏性较差，造成泄压的可靠性较差，影响电芯的安全性，激光刻槽也会增加电芯的制备成本。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种电芯及用电装置。本申请实施例提供的电芯能够提高电芯泄压可靠性、提升电子装置的空间利用率。
本申请是通过下述技术方案实现的：
第一方面，本申请实施例提供了一种电芯，包括：
壳体，包括底壁和围设于所述底壁的多个侧壁，所述多个侧壁中的第一侧壁设置有第一通孔和第二通孔；
极柱，穿设于所述第一通孔；
泄压机构，覆盖所述第二通孔设置；
其中，所述泄压机构包括胶膜，所述胶膜能够在所述电芯温度达到阈值时熔融，以使所述壳体内部的压力通过所述第二通孔泄放。
在上述技术方案中，通过设置包括胶膜的泄压机构覆盖壳体的第二通孔，使得胶膜能够在电芯温度达到阈值时熔融，以通过第二通孔泄放壳体内部的压力，泄压机构的热灵敏性较好，使得泄压的可靠性较高，能够提高电芯的安全性，并且第二通孔与安装极柱的第一通孔都位于第一侧壁上，使得泄压机构可以沿用为极柱预留的空间，能够节省装有电芯的用电装置的空间，使得用电装置的结构更加紧凑，且制备泄压机构的成本更低。
在一些实施例中，所述电芯还包括第一绝缘件，所述第一绝缘件位于所述第一侧壁的内侧，所述第一绝缘件与所述极柱连接，所述第一绝缘件设置有连通所述壳体的内部空间和所述泄压机构的通道。
在上述技术方案中，通过在第一绝缘件上设置连通壳体的内部空间和泄压机构的通道，能够使得泄压过程中第二通孔不易被封堵，泄压效果更好，电芯泄压的安全性较高。
在一些实施例中，所述通道为设置在所述第一绝缘件朝向所述第一侧壁的一侧的凹槽，所述凹槽的至少一端延伸至所述第一绝缘件的边缘。
在上述技术方案中，通过将通道设置为在第一绝缘件朝向第一侧壁的一侧的凹槽，能够使得第二通孔与通道之间的距离更短，进一步减小通道被封堵的可能性，泄压效果更好，电芯泄压的安全性较高。
在一些实施例中，所述通道沿所述第一绝缘件的宽度方向贯穿所述第一绝缘件。
在上述技术方案中，使得第一绝缘件沿第一绝缘件的宽度方向的两侧的空气都能够经通道流向第二通孔，泄压过程中空气的流速更快，且第一绝缘件沿第一绝缘件的宽度方向的任一侧被封堵时仍能够实现泄压，电芯泄压的可靠性更高。
在一些实施例中，所述通道的深度为A，满足：0.05mm≤A≤0.5mm。
在上述技术方案中，通过将通道的深度A设置在0.05mm至0.5mm，能够使得第一绝缘件在不占用壳体内部过多空间的同时，使得通道的截面积较大，泄压速度较快；如果A较小(如小于0.05mm)，则通道的截面积较小，容易被封堵，且泄压速度过慢，影响泄压的安全性；如果A较大(如大于0.5mm)，则会使得第一绝缘件的尺寸过大，占用壳体内部较多的空间，挤压壳体内其他部件的安装空间。
在一些实施例中，0.1mm≤A≤0.2mm。
在上述技术方案中，通过将通道的深度A设置在0.1mm至0.2mm，能够进一步在不占用壳体内部过多空间的同时，使得通道的截面积较大。
在一些实施例中，所述第二通孔的直径为B，所述通道的宽度为C，满足：0.8*B≤C。
在上述技术方案中，通过将C设置为大于或等于0.8*B，使得通道与第二通孔的连通面积较大，泄压速度较快；如果C较小(如小于0.8*B)，则通道与第二通孔的连通面积较小，容易被封堵，且泄压速度过慢，影响泄压的安全性。
在一些实施例中，B≤C≤2*B。
在上述技术方案中，通过将C设置在B至2*B，能够进一步使得通道与第二通孔的连通面积较大。
在一些实施例中，所述电芯还包括电极组件和转接件，所述电极组件和所述转接件均设置于所述壳体内，所述转接件用于电连接所述电极组件和所述极柱，所述第一绝缘件位于所述第一侧壁和所述转接件之间；
所述第一绝缘件设置有第三通孔，所述转接件设置有第四通孔，所述极柱穿设于所述第三通孔和所述第四通孔并与所述转接件铆接。
在上述技术方案中，通过使得极柱穿设第一绝缘件和转接件并与转接件铆接，能够使得极柱与转接件的连接更加稳定，且第一绝缘件能够起到绝缘隔离转接件和壳体的作用。
在一些实施例中，所述电芯还包括第二绝缘件，所述第二绝缘件的至少部分位于所述第一侧壁的外侧，所述第二绝缘件设置有第五通孔，所述极柱穿设于所述第五通孔。
在上述技术方案中，通过将极柱穿设第二绝缘件设置，使得第二绝缘件能够起到绝缘隔离极柱和壳体的作用。
在一些实施例中，所述胶膜包括连接的第一胶段和第二胶段，所述第一胶段位于所述第一侧壁的外侧，所述第二胶段的至少部分位于所述第二通孔内，所述第一胶段的尺寸大于所述第二胶段的尺寸。
在上述技术方案中，通过将胶膜分为第一胶段和第二胶段，且第二胶段的至少部分位于第二通孔内，使得第一胶段能够与壳体贴合，第二胶段能够封堵第二通孔，对第二通孔的密封效果更好。
在一些实施例中，所述胶膜还包括连接于所述第二胶段远离所述第一胶段一侧的第三胶段，所述第三胶段位于所述第一侧壁的内侧。
在上述技术方案中，通过将胶膜分为三个胶段，且使得第三胶段位于第一侧壁内，第三胶段的尺寸大于第二胶段的尺寸，能够使得胶膜更好地固定于壳体上，胶膜不易脱落，对第二通孔的密封可靠性更好。
在一些实施例中，所述胶膜的熔点为T，满足，100℃≤T≤190℃。
在上述技术方案中，通过将胶膜的熔点T设置在100℃至190℃，能够使得电芯在热失控时，胶膜能够熔融以泄放壳体内部的压力；如果T较小(如小于100℃)，则胶膜在电芯还未达到热失控时就可能熔融，胶膜对第二通孔的密封可靠性较低；如果T较大(如大于190℃)，则胶膜在电芯热失控时难以熔融，电芯泄压的灵敏性较低。
在一些实施例中，100℃≤T≤130℃。
在上述技术方案中，通过将胶膜的熔点T设置在100℃至130℃，能够使得对电芯热失控的情况控制更加精准。
在一些实施例中，所述胶膜的厚度为H，满足，0.05mm≤H≤0.5mm。
在上述技术方案中，通过将胶膜的厚度H设置在0.05mm至0.5mm，能够使得胶膜不易破损、不易透水，且泄压效果较好；如果H较小(如小于0.05mm，则胶膜容易破损，且透水性过高；如果H较大(如大于0.5mm)，则胶膜在电芯热失控时难以熔融，电芯泄压的灵敏性较低。
在一些实施例中，0.1mm≤H≤0.3mm。
在上述技术方案中，通过将胶膜的厚度H设置在0.1mm至0.3mm，能够使得对电芯热失控的情况控制更加精准。
在一些实施例中，所述第二通孔为圆形，所述第二通孔的直径为B，满足，0.5mm≤B≤3mm。
在上述技术方案中，通过将第二通孔的直径B设置在0.5mm至3mm，能够使得电芯在热失控时，第二通孔能够提供截面积较大的泄压通道，且便于泄压机构的安装；如果B较小(如小于0.5mm)，则胶膜在电芯达到热失控时熔融形成的泄压通道的截面积较小，壳体内的气体可能无法及时释放，电芯泄压的安全性较低；如果B较大(如大于3mm)，则需要较大面积的泄压机构以覆盖第二通孔，造成泄压机构的安装困难。
在一些实施例中，0.9mm≤B≤1.6mm。
在上述技术方案中，通过将第二通孔的直径B设置在0.9mm至1.6mm，能够进一步提供截面积较大的泄压通道，且便于泄压机构的安装。
在一些实施例中，所述泄压机构与所述第一侧壁贴合的部分的宽度为W，满足，0.2mm≤W≤2mm。
在上述技术方案中，通过将胶膜与第一侧壁贴合的部分的宽度W设置在0.2mm至2mm，能够使得电芯在热失控时泄压路径的长度较短，电芯泄压的灵敏性较高，同时能够使得胶膜对第二通孔的密封可靠性较高；如果W较小(如小于0.2mm)，则胶膜对第二通孔的密封可靠性较低；如果W较大(如大于2mm)，则泄压路径的长度较长，电芯泄压的灵敏性较低。
在一些实施例中，0.3mm≤W≤1mm。
在上述技术方案中，通过将胶膜与第一侧壁贴合的部分的宽度W设置在0.3mm至1mm，能够进一步使得电芯在热失控时泄压路径的长度较短，且电芯泄压的灵敏性较高。
在一些实施例中，所述泄压机构还包括金属片，所述金属片与所述胶膜层叠设置，且所述金属片位于所述胶膜背向所述第一侧壁的一侧。
在上述技术方案中，通过在胶膜背向壳体的一侧设置金属片，能够减小胶膜的渗水面积，使得密封效果更好。
第二方面，本申请实施例提供了一种用电装置，包括如上述的电芯，所述电芯用于提供电能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本申请一些实施例提供的用电装置的部分结构的俯视示意图；
图2是本申请一些实施例提供的电芯的立体结构示意图；
图3是本申请一些实施例提供的电芯的爆炸结构示意图；
图4是本申请一些实施例提供的电芯的部分结构的剖视示意图；
图5是本申请一些实施例提供的胶膜的主视结构示意图；
图6是本申请一些实施例提供的电芯的爆炸结构示意图；
图7是本申请一些实施例提供的电芯的爆炸结构示意图；
图8是本申请一些实施例提供的电芯的立体结构示意图；
图9是本申请一些实施例提供的电芯的爆炸结构示意图；
图10是本申请一些实施例提供的第一绝缘件的俯视结构示意图；
图11是本申请一些实施例提供的第一绝缘件的主视结构示意图；
图12是本申请一些实施例提供的电芯的主视结构示意图；
图13是本申请一些实施例提供的电芯的仰视结构示意图；
图14是图13中沿X1-X1方向的剖视结构示意图；
图15是图13中沿X2-X2方向的剖视结构示意图；
图16是本申请一些实施例提供的电芯的部分结构的剖视示意图；
图17是本申请一些实施例提供的电芯的部分结构的剖视示意图；
图18是本申请一些实施例提供的电芯的爆炸示意图；
图19是本申请一些实施例提供的电芯的部分结构的剖视示意图。
图标：10-电芯；100-壳体；101-第一通孔；110-底壁；121-第一侧壁；122-第二侧壁；123-第三侧壁；124-第四侧壁；200-壳盖；300-泄压机构；310-胶膜；311-第一胶层；312-第二胶层；313-第三胶层；320-第一金属片；330-胶膜；340-第二金属片；400-极柱；500-壳体；501-第一通孔；502-第二通孔；510-底壁；520-第一侧壁；610-极柱；620-第一绝缘件；621-凹槽；622-第三通孔；630-转接件；631-第四通孔；640-第二绝缘件；641-第五通孔；710-胶膜；720-胶膜；721-第一胶段；722-第二胶段；730-胶膜；731-第一胶段；732-第二胶段；733-第三胶段；740-金属片；20-机壳。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
除非另有定义，本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序或主次关系。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“附接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本申请中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本申请中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请的实施例中，相同的附图标记表示相同的部件，并且为了简洁，在不同实施例中，省略对相同部件的详细说明。应理解，附图示出的本申请实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸，以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明，而不应对本申请构成任何限定。
本申请中，每个电芯可以为二次电池或一次电池；例如电芯可以是锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等，本申请实施例对此并不限定。电芯可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等，本申请实施例对此也不限定。
电极组件可以是卷绕式结构，也可以是叠片式结构，本申请实施例并不作限定。
发明人发现，对于一般的钢壳电芯，主要是通过在壳盖上进行激光刻槽，以形成刻痕槽，以在电芯的内部气压过大时，使得刻痕槽能够破裂，以形成泄压通道，将电芯内部的气体排出，起到防爆的作用，能够提高电芯的安全性。然而，为了使得刻痕槽破裂后，电芯内部的气体能够顺利排出，一般需要在用电装置对应刻痕槽的部分预留开阀空间，并且由于壳盖是电芯外壳面积最大的一个侧面，刻痕槽的长度也较长，因此为了在壳盖与其他部件之间预留空间，会造成用电装置内较大空间被占用。并且刻痕槽主要是靠电芯内部的气压作用以产生破裂，热灵敏性较差，热盒测试的通过率较低，影响电芯的安全性，同时激光刻槽也会增加电芯的制备成本。
基于上述考虑，为了解决目前电芯通过刻痕槽泄压造成的空间占用过多、电芯泄压安全性较低、制备成本较高的问题，发明人经过深入研究，设计了一种电芯，电芯包括壳体和泄压机构，壳体设置有第一通孔，泄压机构覆盖第一通孔设置，泄压机构包括胶膜，胶膜能够受热熔融以形成连通壳体内部和外部的泄压通道，泄压机构的热灵敏性较好，使得泄压的可靠性较高，能够提高电芯的安全性，并且相比刻痕槽泄压结构，本实施例中第一通孔的尺寸较小，无需预留大空间，能够使得用电装置的结构更加紧凑，且制备泄压机构的成本更低。
本申请实施例提供一种使用电芯作为电源的用电装置，用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。示例性的，在图1中，图1为本申请一些实施例提供的用电装置的部分结构的俯视示意图，电芯10为长方体结构，容置于机壳20内。
请参照图2和图3，图2为本申请一些实施例提供的电芯的立体结构示意图，图3为本申请一些实施例提供的电芯的爆炸结构示意图。电芯10包括壳体100、壳盖200、电极组件(图中未示出)和电解液(图中未示出)，壳盖200用于盖设在壳体100上，以形成容置空间，容置空间用于容置电极组件和电解液。电极组件由正极极片、负极极片和隔离膜组成。电芯主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。
根据本申请的一些实施例，参照图1至图3，本申请实施例提供了一种电芯10，电芯10包括壳体100和泄压机构300，壳体100设置有第一通孔101，泄压机构300覆盖第一通孔101，泄压机构300包括胶膜310，胶膜310能够受热熔融以形成连通壳体100内部和外部的泄压通道。
通过设置包括胶膜310的泄压机构300覆盖壳体100的第一通孔101，使得胶膜310能够受热熔融以形成连通壳体100内部和外部的泄压通道，泄压机构300的热灵敏性较好，使得泄压的可靠性较高，能够提高电芯10的安全性，并且相比刻痕槽泄压结构，本实施例中第一通孔101的尺寸较小，无需预留大空间，能够使得用电装置的结构更加紧凑，且制备泄压机构300仅需打孔、熔胶等步骤，相比激光刻痕的成本更低。
在一些实施例中，第一通孔101可以为注液孔，经由第一通孔101向电芯10内部注入电解液。
复用注液孔作为用于泄压的第一通孔101，能够进一步简化电芯10的制备过程，减少打孔步骤，降低电芯10的制备成本。
在其他实施例中，第一通孔101也可以为形成于壳体100的其他通孔。
在一些实施例中，壳体100包括底壁110和围设于底壁110的多个侧壁，多个侧壁可以包括依次相连的第一侧壁121、第二侧壁122、第三侧壁123以及第四侧壁124，电芯10还可以包括极柱400，极柱400和第一通孔101设置于同一个侧壁(例如第一侧壁121)。
由于电芯10被装入用电装置时，需要预留空间以便于极柱400与用电装置的其他部件电连接，以使得壳体100内的电极组件能够与其他部件电连接，因此将极柱400和第一通孔101设置于同一个侧壁，无需再另外为第一通孔101预留空间以实现泄压，并且第一侧壁121可以为壳体100的多个壁体中面积最小的，需要预留的间隔空间也更小，能够进一步节省用电装置的空间，使得用电装置的结构更加紧凑。
请参照图4，图4为本申请一些实施例提供的电芯的部分结构的剖视示意图。在一些实施例中，胶膜310与壳体100贴合，胶膜310与壳体100贴合的部分的宽度为W，满足，0.2mm≤W≤2mm。
通过将胶膜310与壳体100贴合，使得胶膜310能够密封第一通孔101，并且通过将胶膜310与壳体100贴合的部分的宽度W设置在0.2mm至2mm，能够使得电芯10在热失控时泄压路径的长度较短，电芯10泄压的灵敏性较高，同时能够使得胶膜310对第一通孔101的密封可靠性较高；如果W较小(如小于0.2mm)，则胶膜310对第一通孔101的密封可靠性较低；如果W较大(如大于2mm)，则泄压路径的长度较长，电芯泄压的灵敏性较低。
优选地，0.3mm≤W≤1mm，能够进一步使得电芯10在热失控时泄压路径的长度较短，且电芯10泄压的灵敏性较高。
在一些实施例中，泄压机构300还可以包括第一金属片320，第一金属片320与胶膜310沿第一通孔101的开口方向(即第一侧壁121的壁厚方向)层叠设置，第一金属片320设置于胶膜310背向壳体100的一侧。
由于胶膜310为高分子聚合物，具有透水性，而水分经胶膜310进入壳体100内部后，会对电极组件及电解液产生不良影响，通过在胶膜310背向壳体100的一侧设置第一金属片320，能够减小胶膜310的渗水面积，使得密封效果更好。
在一些实施例中，胶膜310可以为聚丙烯制成，韧性较好，耐化学性较好。
在一些实施例中，第一金属片320可以为铝、镍、不锈钢等材料制成，不易生锈，使用寿命较长。
在一些实施例中，第一金属片320可以呈圆形设置，胶膜310可以呈圆形设置，第一通孔101可以呈圆形设置。
通过将第一金属片320设置成圆形，无需调整装配方向，能够便于第一金属片320与胶膜310装配，通过将胶膜310设置成圆形，能够使得胶膜310装配于圆形的第一通孔101，且胶膜310的圆心与第一通孔101的圆心共线时，胶膜310与壳体100贴合面分布均匀，密封效果更好，且便于胶膜310的安装。
请参照图5，图5为本申请一些实施例提供的胶膜的主视结构示意图。在一些实施例中，第一金属片320可以呈圆形设置，胶膜330还可以呈圆环形设置。
通过将胶膜330设置成圆环形，使得胶膜330与壳体100之间、胶膜330与第一金属片320之间都可以形成泄压通道，进而能够增加泄压通道的数量，使得泄压效果更好。
复参照图1至图3，在一些实施例中，第一通孔101呈圆形设置，第一金属片320的直径小于或等于胶膜310的外径，第一金属片320的直径大于第一通孔101的直径。
通过将第一金属片320的直径设置成小于或等于胶膜310的外径，能够进一步便于第一金属片320与胶膜310装配，通过将第一金属片320的直径设置成大于第一通孔101的直径，使得第一金属片320能够完全覆盖第一通孔101，使得密封效果更好，对水汽的遮挡效果也更好。
请参照图6和图7，图6为本申请一些实施例提供的电芯的爆炸结构示意图，图7为本申请一些实施例提供的电芯的爆炸结构示意图。在一些实施例中，泄压机构300还可以包括第二金属片340，第二金属片340设置于胶膜310和壳体100之间，第二金属片340与壳体100焊接，第二金属片340设置有第二通孔341。
由于第一通孔101复用注液孔，电芯10在注液完成后，可能在注液孔处存在电解液残留，电解液会对胶膜310的粘性造成影响，使得胶膜310与壳体100的贴合不牢固，通过设置第二金属片340以与壳体100焊接，能够使得泄压机构300与壳体100的连接更加稳定，密封效果更好。
在一些实施例中，可以先将胶膜310分别与第一金属片320和第二金属片340贴合，以组成泄压机构300，然后再将泄压机构300与壳体100焊接连接，能够使得制备工艺更加简便。
在其他实施例中，也可以将第一金属片320、胶膜310、第二金属片340先进行堆叠，然后在第二金属片340与壳体100进行焊接时，使得焊接高温将胶膜310熔融，以同步实现胶膜310与第一金属片320、第二金属片340的贴合。
在一些实施例中，第二金属片340呈环形设置。
通过将第二金属片340设置成环形，使得第二金属片340内能够形成面积较大的泄压通道，能够使得泄压效果更好。
请参照图4，在一些实施例中，胶膜310可以包括第一胶层311和第二胶层312，第一胶层311与第二胶层312沿第一通孔101的开口方向层叠设置，第二胶层312位于第一胶层311背向壳体100的一侧，第一胶层311的熔点小于第二胶层312的熔点。
通过设置第一胶层311和第二胶层312，并且使得第一胶层311的熔点小于第二胶层312的熔点，能够使得胶膜310被高温激活时，第一胶层311能够熔融以与壳体100贴合，同时第二胶层312不会熔融，能够避免胶膜310过熔融而影响胶膜310的安装，还能够减少溢胶量。
在一些实施例中，第一胶层311的熔点可以为T1，满足，100℃≤T1≤130℃。
通过将第一胶层311的熔点设置在100℃至130℃，能够使得电芯10在热失控时，第一胶层311能够熔融以形成泄压通道；如果T1较小(如小于100℃)，则第一胶层311在电芯10还未达到热失控时就可能熔融，胶膜310对第一通孔101的密封可靠性较低；如果T1较大(如大于130℃)，则第一胶层311在电芯10热失控时难以熔融，电芯10泄压的灵敏性较低。
优选地，110℃≤T1≤125℃，对电芯10热失控的情况控制更加精准。
在一些实施例中，第二胶层312的熔点为T2，满足，140℃≤T2≤190℃。
通过将第二胶层312的熔点设置在140℃至190℃，能够使得第一胶层311熔融时，第二胶层312不产生熔融，如果T2较小(如小于140℃)，则胶膜310被高温激活时，第一胶层311和第二胶层312可能同时熔融而混为一体，造成胶膜310的安装困难；如果T2较大(如大于190℃)，则第二胶层312在电芯10热失控过度时也难以熔融，电芯10泄压的灵敏性较低。
优选地，150℃≤T2≤170℃，对电芯10热失控的情况控制更加精准。
在一些实施例中，胶膜310还可以包括第三胶层313，第三胶层313位于第二胶层312和第一金属片320之间，第三胶层313的熔点小于第二胶层312的熔点。
通过设置第三胶层313，并使得第三胶层313的熔点小于第二胶层312的熔点，能够使得胶膜310被高温激活时，第三胶层313能够熔融以与第一金属片320贴合，同时第二胶层312不会熔融，能够避免胶膜310过熔融而影响第一金属片320的安装，还能够减少溢胶量。
在一些实施例中，第三胶层313的熔点为T3，满足100℃≤T3≤130℃。
通过将第三胶层313的熔点设置在100℃至130℃，能够使得电芯10在热失控时，第三胶层313能够熔融以与第一金属片320之间形成泄压通道；如果T3较小(如小于100℃)，则第三胶层313在电芯10还未达到热失控时就可能熔融，胶膜310对第一通孔101的密封可靠性较低；如果T3较大(如大于130℃)，则第三胶层313在电芯10热失控时难以熔融，电芯10泄压的灵敏性较低。
优选地，110℃≤T3≤125℃，对电芯10热失控的情况控制更加精准。
在一些实施例中，胶膜310的厚度可以为H，满足，0.05mm≤H≤1mm。
通过将胶膜310的厚度设置在0.05mm至1mm，能够使得胶膜310不易破损、不易透水，且泄压效果较好；如果H较小(如小于0.05mm，则胶膜310容易破损，且透水性过高；如果H较大(如大于1mm)，则胶膜310在电芯10热失控时难以熔融，电芯10泄压的灵敏性较低。
优选地，0.1mm≤H≤0.3mm，能够进一步使得胶膜310不易破损、不易透水，且泄压效果较好，对电芯10热失控的情况控制更加精准。
在一些实施例中，第一胶层311、第二胶层312、第三胶层313的厚度比例可以为1:0.5:1至1:3:1。
通过将第一胶层311、第二胶层312、第三胶层313的厚度比例设置在1:0.5:1至1:3:1，能够使得第二胶层312在起到较好的支撑效果的同时，对胶膜310的泄压效果的影响较小；如果第二胶层312较薄(如小于第一胶层311的厚度的0.5倍)，则第二胶层312无法起到较好的支撑效果，不便于贴胶装置(图中未示出)在第一胶层311熔融的过程中支撑第二胶层312以避免胶膜310移位，且第二胶层312容易破损，且不便于胶膜310的安装；如果第二胶层312较厚(如大于第一胶层的厚度的3倍)，则可能影响第一胶层311熔融，进而影响电芯10泄压的灵敏性。
在一些实施例中，第一通孔101为圆形，第一通孔101的直径为D，满足，0.5mm≤D≤2mm。
通过将第一通孔101的直径设置在0.5mm至2mm，能够使得电芯10在热失控时，第一通孔101能够提供截面积较大的泄压通道，且便于泄压机构300的安装；如果D较小(如小于0.5mm)，则胶膜310在电芯10达到热失控时熔融形成的泄压通道的截面积较小，壳体100内的气体可能无法及时释放，电芯10泄压的安全性较低；如果D较大(如大于2mm)，则需要较大面积的泄压机构300以覆盖第一通孔101，而胶膜310为柔性材料，支撑力较弱，会造成泄压机构300的安装困难。
优选地，0.9mm≤D≤1.6mm，能够进一步使得电芯在热失控时，第一通孔101能够提供截面积较大的泄压通道，且便于泄压机构300的安装。
请参照图8和图9，图8为本申请一些实施例提供的电芯的立体结构示意图，图9为本申请一些实施例提供的电芯的爆炸结构示意图。电芯10包括壳体500、极柱610和泄压机构，壳体500包括底壁510和围设于底壁510的多个侧壁，多个侧壁中的第一侧壁520设置有第一通孔501和第二通孔502，极柱610穿设于第一通孔501，泄压机构覆盖第二通孔502设置，其中，泄压机构包括胶膜710，胶膜710能够在电芯10温度达到阈值时熔融，以使壳体100内部的压力通过第二通孔502泄放。
通过设置包括胶膜710的泄压机构覆盖壳体500的第二通孔502，使得胶膜710能够在电芯10温度达到阈值时熔融，以通过第二通孔502泄放壳体500内部的压力，泄压机构的热灵敏性较好，使得泄压的可靠性较高，能够提高电芯10的安全性，并且第二通孔502与安装极柱610的第一通孔501都位于第一侧壁520上，使得泄压机构可以沿用为极柱610预留的空间，能够节省装有电芯10的用电装置的空间，使得用电装置的结构更加紧凑，且制备泄压机构的成本更低。
在一些实施例中，电芯10还可以包括第一绝缘件620，第一绝缘件620位于第一侧壁520的内侧，第一绝缘件620与极柱610连接，第一绝缘件620设置有连通壳体500的内部空间和泄压机构的通道。
通过在第一绝缘件620上设置连通壳体500的内部空间和泄压机构的通道，能够使得泄压过程中第二通孔502不易被封堵，泄压效果更好，电芯泄压的安全性较高。
在一些实施例中，通道为设置在第一绝缘件620朝向第一侧壁520的一侧的凹槽621，凹槽621的至少一端延伸至第一绝缘件620的边缘。
通过将通道设置为在第一绝缘件620朝向第一侧壁520的一侧的凹槽621，能够使得第二通孔502与通道之间的距离更短，进一步减小通道被封堵的可能性，泄压效果更好，电芯泄压的安全性较高。
在一些实施例中，通道沿第一绝缘件620的宽度方向贯穿第一绝缘件620。
使得第一绝缘件620沿第一绝缘件620的宽度方向的两侧的空气都能够经通道流向第二通孔502，泄压过程中空气的流速更快，且第一绝缘件620沿第一绝缘件620的宽度方向的任一侧被封堵时仍能够实现泄压，电芯10泄压的可靠性更高。
请参照图10，图10为本申请一些实施例提供的第一绝缘件的俯视结构示意图。在一些实施例中，通道沿第二通孔502的开口方向(即第一侧壁520的厚度方向)上的深度为A，满足：0.05mm≤A≤0.5mm。
通过将通道沿第二通孔502的开口方向上的深度A设置在0.05mm至0.5mm，能够使得第一绝缘件620在不占用壳体500内部过多空间的同时，使得通道的截面积较大，泄压速度较快；如果A较小(如小于0.05mm)，则通道的截面积较小，容易被封堵，且泄压速度过慢，影响泄压的安全性；如果A较大(如大于0.5mm)，则会使得第一绝缘件620的尺寸过大，占用壳体500内部较多的空间，挤压壳体500内其他部件的安装空间。
优选地，0.1mm≤A≤0.2mm，能够进一步在不占用壳体500内部过多空间的同时，使得通道的截面积较大。
请参照图11和图12，图11为本申请一些实施例提供的第一绝缘件的主视结构示意图，图12为本申请一些实施例提供的电芯的主视结构示意图。在一些实施例中，第二通孔502沿第一通孔501和第二通孔502的间隔方向的直径为B，通道沿第一通孔501和第二通孔502的间隔方向的宽度为C，满足：0.8*B≤C。
通过将C设置为大于或等于0.8*B，使得通道与第二通孔502的连通面积较大，泄压速度较快；如果C较小(如小于0.8*B)，则通道与第二通孔502的连通面积较小，容易被封堵，且泄压速度过慢，影响泄压的安全性。
优选地，B≤C≤2*B，能够进一步使得通道与第二通孔502的连通面积较大。
请参照图9、图13至图15，图13为本申请一些实施例提供的电芯的仰视结构示意图，图14为图13中沿X1-X1方向的剖视结构示意图，图15为图13中沿X2-X2方向的剖视结构示意图。在一些实施例中，电芯10还包括电极组件(图中未示出)和转接件630，电极组件和转接件630均设置于壳体500内，转接件630用于电连接电极组件和极柱610，第一绝缘件620位于第一侧壁520和转接件630之间，第一绝缘件620设置有第三通孔622，转接件630设置有第四通孔631，极柱610穿设于第三通孔622和第四通孔631并与转接件630铆接。
通过使得极柱610穿设第一绝缘件620和转接件630并与转接件630铆接，能够使得极柱610与转接件630的连接更加稳定，且第一绝缘件620能够起到绝缘隔离转接件630和壳体500的作用。
在一些实施例中，电芯10还可以包括第二绝缘件640，第二绝缘件640的至少部分位于第一侧壁520的外侧，第二绝缘件640设置有第五通孔641，极柱610穿设于第五通孔641。
通过将极柱610穿设第二绝缘件640设置，使得第二绝缘件640能够起到绝缘隔离极柱610和壳体500的作用。
在一些实施例中，胶膜710的熔点为T，满足，100℃≤T≤190℃。
通过将胶膜710的熔点T设置在100℃至190℃，能够使得电芯10在热失控时，胶膜710能够熔融以泄放壳体500内部的压力；如果T较小(如小于100℃)，则胶膜710在电芯10还未达到热失控时就可能熔融，胶膜710对第二通孔502的密封可靠性较低；如果T较大(如大于190℃)，则胶膜710在电芯热失控时难以熔融，电芯10泄压的灵敏性较低。
优选地，100℃≤T≤130℃，对电芯10热失控的情况控制更加精准。
在一些实施例中，胶膜710的厚度为H，满足，0.05mm≤H≤0.5mm。
通过将胶膜710的厚度H设置在0.05mm至0.5mm，能够使得胶膜710不易破损、不易透水，且泄压效果较好；如果H较小(如小于0.05mm，则胶膜710容易破损，且透水性过高；如果H较大(如大于0.5mm)，则胶膜710在电芯10热失控时难以熔融，电芯10泄压的灵敏性较低。
优选地，0.1mm≤H≤0.3mm，对电芯10热失控的情况控制更加精准。
在一些实施例中，第二通孔502可以为圆形，第二通孔502的直径为B，满足，0.5mm≤B≤3mm。
通过将第二通孔502的直径B设置在0.5mm至3mm，能够使得电芯10在热失控时，第二通孔502能够提供截面积较大的泄压通道，且便于泄压机构的安装；如果B较小(如小于0.5mm)，则胶膜710在电芯10达到热失控时熔融形成的泄压通道的截面积较小，壳体500内的气体可能无法及时释放，电芯10泄压的安全性较低；如果B较大(如大于3mm)，则需要较大面积的泄压机构以覆盖第二通孔502，而胶膜710为柔性材料，支撑力较弱，会造成泄压机构的安装困难。
优选地，0.9mm≤B≤1.6mm，能够进一步提供截面积较大的泄压通道，且便于泄压机构的安装。
在一些实施例中，泄压机构与第一侧壁520贴合的部分的宽度为W，满足，0.2mm≤W≤2mm。
通过将胶膜710与第一侧壁520贴合的部分的宽度W设置在0.2mm至2mm，能够使得电芯10在热失控时泄压路径的长度较短，电芯10泄压的灵敏性较高，同时能够使得胶膜710对第二通孔502的密封可靠性较高；如果W较小(如小于0.2mm)，则胶膜710对第二通孔502的密封可靠性较低；如果W较大(如大于2mm)，则泄压路径的长度较长，电芯10泄压的灵敏性较低。
优选地，0.3mm≤W≤1mm，能够进一步使得电芯10在热失控时泄压路径的长度较短，且电芯10泄压的灵敏性较高。
请参照图16，图16为本申请一些实施例提供的电芯的部分结构的剖视示意图。在一些实施例中，胶膜720可以包括连接的第一胶段721和第二胶段722，第一胶段721位于第一侧壁520的外侧，第二胶段722的至少部分位于第二通孔502内。
通过将胶膜720分为第一胶段721和第二胶段722，且第二胶段722的至少部分位于第二通孔502内，使得第一胶段721能够与壳体500贴合，第二胶段722能够封堵第二通孔502，对第二通孔502的密封效果更好。
请参照图17，图17为本申请一些实施例提供的电芯的部分结构的剖视示意图。在一些实施例中，胶膜730还可以包括依次连接的第一胶段731、第二胶段732和第三胶段733，第一胶段731位于第一侧壁520的外侧，第二胶段732位于第二通孔502内，第三胶段733位于第一侧壁520的内侧。
通过将胶膜730分为三个胶段，且使得第三胶段733位于第一侧壁520内，能够使得胶膜730更好地固定于壳体500上，对第二通孔502的密封可靠性更好。
在一些实施例中，第三胶段733沿底壁510的厚度方向的尺寸大于第二胶段732沿底壁510的厚度方向的尺寸，能够进一步使得胶膜730不易脱离，对第二通孔502的密封可靠性更好。
请参照图18和图19，图18为本申请一些实施例提供的电芯的爆炸示意图，图19为本申请一些实施例提供的电芯的部分结构的剖视示意图。在一些实施例中，泄压机构700包括沿第二通孔502的开口方向层叠设置的胶膜710和金属片740，金属片740设置于胶膜710背向壳体500的一侧。
由于胶膜710具有透水性，而水分经胶膜710进入壳体500内部后，会对电极组件及电解液产生不良影响，通过在胶膜710背向壳体500的一侧设置第一金属片740，能够减小胶膜710的渗水面积，使得密封效果更好。
请参照图1，根据本申请的一些实施例，本申请实施例还提供了一种用电装置，包括以上任一方案的电芯10，并且电芯10用于为用电装置提供电能。
用电装置可以是前述任一应用电芯10的装置或设备。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (22)

1.一种电芯，其特征在于，包括：
壳体，包括底壁和围设于所述底壁的多个侧壁，所述多个侧壁中的第一侧壁设置有第一通孔和第二通孔；
极柱，穿设于所述第一通孔；
泄压机构，覆盖所述第二通孔设置；
其中，所述泄压机构包括胶膜，所述胶膜能够在所述电芯温度达到阈值时熔融，以使所述壳体内部的压力通过所述第二通孔泄放。
2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述电芯还包括第一绝缘件，所述第一绝缘件位于所述第一侧壁的内侧，所述第一绝缘件与所述极柱连接，所述第一绝缘件设置有连通所述壳体的内部空间和所述泄压机构的通道。
3.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于，所述通道为设置在所述第一绝缘件朝向所述第一侧壁的一侧的凹槽，所述凹槽的至少一端延伸至所述第一绝缘件的边缘。
4.根据权利要求3所述的电芯，其特征在于，所述凹槽沿所述第一绝缘件的宽度方向贯穿所述第一绝缘件。
5.根据权利要求3所述的电芯，其特征在于，所述凹槽的深度为A，满足：0.05mm≤A≤0.5mm。
6.根据权利要求5所述的电芯，其特征在于，0.1mm≤A≤0.2mm。
7.根据权利要求3所述的电芯，其特征在于，所述第二通孔的直径为B，所述凹槽的宽度为C，满足：0.8*B≤C。
8.根据权利要求7所述的电芯，其特征在于，B≤C≤2*B。
9.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于，所述电芯还包括电极组件和转接件，所述电极组件和所述转接件均设置于所述壳体内，所述转接件用于电连接所述电极组件和所述极柱，所述第一绝缘件位于所述第一侧壁和所述转接件之间；
所述第一绝缘件设置有第三通孔，所述转接件设置有第四通孔，所述极柱穿设于所述第三通孔和所述第四通孔并与所述转接件铆接。
10.根据权利要求9所述的电芯，其特征在于，所述电芯还包括第二绝缘件，所述第二绝缘件的至少部分位于所述第一侧壁的外侧，所述第二绝缘件设置有第五通孔，所述极柱穿设于所述第五通孔。
11.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述胶膜包括连接的第一胶段和第二胶段，所述第一胶段位于所述第一侧壁的外侧，所述第二胶段的至少部分位于所述第二通孔内。
12.根据权利要求11所述的电芯，其特征在于，所述胶膜还包括连接于所述第二胶段远离所述第一胶段一侧的第三胶段，所述第三胶段位于所述第一侧壁的内侧。
13.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述胶膜的熔点为T，满足，100℃≤T≤190℃。
14.根据权利要求13所述的电芯，其特征在于，100℃≤T≤130℃。
15.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述胶膜的厚度为H，满足，0.05mm≤H≤0.5mm。
16.根据权利要求15所述的电芯，其特征在于，0.1mm≤H≤0.3mm。
17.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述第二通孔为圆形，所述第二通孔的直径为B，满足，0.5mm≤B≤3mm。
18.根据权利要求17所述的电芯，其特征在于，0.9mm≤B≤1.6mm。
19.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述胶膜与所述第一侧壁贴合的部分的宽度为W，满足，0.2mm≤W≤2mm。
20.根据权利要求19所述的电芯，其特征在于，0.3mm≤W≤1mm。
21.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述泄压机构还包括金属片，所述金属片与所述胶膜层叠设置，且所述金属片位于所述胶膜背向所述第一侧壁的一侧。
22.一种用电装置，其特征在于，包括如权利要求1至21任意一项所述的电芯，所述电芯用于提供电能。
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