CN116325327A - 电池单体、电池、用电装置、制备电池单体的方法和装置 - Google Patents

电池单体、电池、用电装置、制备电池单体的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本申请实施例提供一种电池单体、电池、用电装置、制备电池单体的方法和制备电池单体的装置。该电池单体包括：泄压机构，所述泄压机构设置在所述电池单体的至少一个壁上，所述泄压机构用于在所述电池单体的内部压力或温度达到阈值时致动以泄放所述内部压力；保护膜，包覆所述至少一个壁的外表面，所述保护膜用于对所述至少一个壁提供绝缘保护；其中，所述保护膜包括第一部分，所述第一部分至少覆盖所述泄压机构。通过本申请实施例的技术方案，可以提高电池单体的绝缘性能，同时，还可以抑制泄压机构的变形，减少泄压机构的蠕变，提高其使用寿命。

Description

电池单体、电池、用电装置、制备电池单体的方法和装置 技术领域
本申请涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池单体、电池、用电装置、制备电池单体的方法和装置。
背景技术
节能减排是汽车产业可持续发展的关键。在这种情况下，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。而对于电动车辆而言，电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。
在电池技术的发展中，除了提高电池的性能外，安全问题也是一个不可忽视的问题。如果电池的安全问题不能保证，那该电池就无法使用。因此，如何增强电池的安全性，是电池技术中一个亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请提供了一种电池单体、电池、用电装置、制备电池单体的方法和制备电池单体的装置，能够增强电池的安全性。
第一方面，提供了一种电池单体，包括：泄压机构，所述泄压机构设置在所述电池单体的至少一个壁上，所述泄压机构用于在所述电池单体的内部压力或温度达到阈值时致动以泄放所述内部压力；保护膜，包覆所述至少一个壁的外表面，所述保护膜用于对所述至少一个壁提供绝缘保护；其中，所述保护膜包括第一部分，所述第一部分至少覆盖所述泄压机构。
本申请实施例中，通过为电池单体设置包覆至少一个壁的外表面的保护膜，可以对电池单体进行绝缘保护，提高其绝缘性能，同时，该保护膜上至少覆盖泄压机构的第一部分，可以对泄压机构在一定程度内的变形产生抑制作用，减少泄压机构的蠕变，从而提高其使用寿命，继而增强了电池的安全性能。
在一些实施例中，所述第一部分的面积大于所述泄压机构所在区域的面积，所述第一部分的超出所述泄压机构的区域粘接至所述至少一个壁的外表面。
通过设置第一部分的面积大于泄压机构所在区域的面积，并且第一部分未覆盖泄压区机构的区域粘接至至少一个壁的方式，可以通过第一部分与至少一个壁之间产生的粘接力，对泄压机构的变形产生抑制作用，减少泄压机构的蠕变，从而提高其使用寿命，继而增强电池的安全性能。
在一些实施例中，所述第一部分的形状与所述泄压机构的形状相同或相似。
通过设置第一部分与泄压机构的形状相同或相似，可以保证保护膜受到的泄压机构的变形所产生的力是均匀的，更有利于第一部分对泄压机构的变形的抑制。
在一些实施例中，所述第一部分的边缘在远离所述泄压机构的中心的方向上超出所述泄压机构的边缘6mm～10mm。
通过为第一部分的边缘超出泄压机构边缘设置合适的尺寸，可以确保第一部分能够对泄压机构在一定程度内的变形起到抑制作用，同时，也可以确保电池单体内部的压力及温度达到一定阈值时可以破坏第一部分，使第一部分脱落，从而保证泄压机构的正常致动，不会影响泄压机构的正常使用，从而保证了电池的安全。
在一些实施例中，所述电池单体的至少一个壁包括壳体，所述壳体形成具有开口的容纳腔，用于容纳所述电池单体的电极组件，并且，所述保护膜包覆所述壳体的外表面。
本申请实施例中的电池单体可以包括壳体，其中，壳体可以是除盖板之外的五个壁组成的具有开口的容纳腔，本申请实施例中的保护膜可以完全或大面积包覆上述壳体的外表面，从而对电池单体进行绝缘保护。
在一些实施例中，所述保护膜还包括隔离区域和第二部分，所述第一部分通过所述隔离区域与所述第二部分分隔，并且，所述第二部分覆盖所述至少一个壁的除由所述第一部分覆盖的区域之外的外表面。
本申请实施例中的保护膜除第一部分外，还包括第二部分，其中，第一部分和第二部分由隔离区域分隔开，而且，第二部分可以覆盖电池单体上的除第一部分覆盖之外的区域，因此，在本申请实施例中，保护膜可以通过第一部分对泄压机构的变形进行抑制，保护膜的第二部分可以同时实现对电池单体的绝缘保护。
在一些实施例中，所述隔离区域围绕所述泄压机构的外边缘设置。
围绕于泄压机构边缘设置的隔离区域，可以将保护膜分隔成覆盖泄压机构的第一部分，以及没有覆盖泄压机构的第二部分。
在一些实施例中，所述隔离区域为连贯的，所述第一部分与所述第二部分不连接。
在本申请实施例中，当隔离区域为连贯的没有连接点的区域时，依靠第一部分边缘与至少一个壁的表面粘接的部分，第一部分可以对泄压机构的变形产生一定程度的抑制作用，减少泄压机构的蠕变，从而提高其使用寿命，继而增强电池的安全性能。
在一些实施例中，所述隔离区域为非连贯的，所述第一部分与所述第二部分之间设置有连接点，所述第一部分与所述第二部分通过所述连接点连接。
本申请实施例中的隔离区域也可以为非连贯的，第一部分可以与第二部分通过连接点连接，由于连接点的存在，第一部分与第二部分之间存在约束力，该约束力可以对泄压机构的变形产生一定程度的抑制作用。
在一些实施例中，所述连接点的数量与所述第一部分的边缘在远离所述泄压机构的中心的方向上超出所述泄压机构的边缘的尺寸正相关。
由于存在连接点时，第一部分和第二部分会存在约束力，而该约束力可以对泄压机构的变形进行抑制，而且，随着连接点数量的增多，该约束力也会增大，同时，由于第一部分超出泄压机构边缘的位置与电池电梯的至少一个壁的表面之间也存在一定的约束力，该约束力随着重合区域面积大增大而增大，因此，可以将上述两种方式相结合以确定合适的连接点数量和第一部分超出泄压机构边缘的尺寸，例如，当连接点数量很多时，可以设置更小的超出边缘的尺寸，以使得第一部分即可以保证对泄压机构在一定程度内的变形进行抑制，又可以确保泄压机构的正常工作。
在一些实施例中，所述电池单体包括极性相反的两个电极端子，沿所述两个电极端子的连线方向设置有至少两个所述连接点。
应理解，在电池单体中，当存在电极端子时，电池单体变形量最大的位置可能出现在沿两个电池端子连线的方向上，因此，可以将连接点设置在两个电极端子连线的方向上，以达到更好的抑制泄压机构变形的效果。
在一些实施例中，所述保护膜为贴片，所述保护膜通过胶粘剂粘接至所述至少一个壁的外表面。
本申请实施例中的保护膜可以为贴片，如塑料贴片，或者蓝膜等，贴片可以通过胶粘剂粘贴在至少一个壁的表面，通过保护膜与至少一个壁之间的粘接作用，可以对泄压机构的变形进行有效的抑制，减少泄压机构的蠕变，从而提高其使用寿命。
在一些实施例中，所述第一部分与所述泄压机构间隔设置。
当本申请实施例中的保护膜为贴片时，由于贴片是直接粘接在至少一个壁的表面的，因此，当本申请实施例中的泄压机构为内陷于电池单体的至少一个壁的表面时，第一部分与泄压机构直接可以存在间隙，该间隙可以使得泄压机构在一定程度时的变形会受到第一部分的抑制，减少泄压机构的蠕变，从而提高其使用寿命。
在一些实施例中，隔离区域是通过激光烧蚀所述保护膜而成的。
当本申请实施例中的保护膜为贴片时，可以通过激光烧蚀工艺对保护膜进行加工，以形成隔离第一部分和第二部分的隔离区域，通过激光烧蚀工艺可以在现有工艺的基础上，根据第一部分的尺寸和形状，仅仅调整激光头的运动轨迹和烧蚀功率，不需要重复开模，从而减少了加工成本。
在一些实施例中，所述保护膜为涂层，所述保护膜通过喷涂的方式涂覆至所述至少一个壁和所述泄压机构的外表面。
本申请实施例中的保护膜可以采用涂层，此时，可以通过喷涂的方式将涂层涂覆在电池单体的至少一个壁上，其中，由于涂层是喷涂的，因此，涂层与泄压机构之间可以直接接触，即，涂层是直接覆盖在泄压机构的表面上的，此时，由于涂层直接涂覆在泄压机构的表面，因此，涂层与泄压机构的表面之间也会存在约束力，该约束力可以对泄压机构的变形产生抑制作用。
在一些实施例中，隔离区域是通过在所述至少一个壁和所述泄压机构的表面涂覆所述保护膜时，预留部分区域不进行涂覆形成的。
当本申请实施例中的保护膜是涂层时，保护膜上的隔离区域可以是在喷涂涂层时，预留一定区域不进行涂覆以形成隔离区域，例如，可以通过在形成隔离区域的位置预先放置一定形状的模具，以防止涂层涂覆在隔离区域的位置。
在一些实施例中，所述第一部分的厚度大于所述第二部分的厚度。
当本申请实施例中的保护膜是涂层时，一定范围内，涂层厚度越大，其产生的与泄压机构之间的约束力就越大，因此，可以设置第一部分具有更大的厚度，以更好的对泄压机构的变形进行抑制。
第二方面，提供了一种电池，包括：多个电池单体，所述多个电池单体中包括根据第一方面所述的电池单体；其中，所述多个电池单体通过所述保护膜相互绝缘。
第三方面，提供了一种用电装置，包括：第二方面所述的电池。
在一些实施例中，所述用电装置为车辆、船舶或航天器。
第四方面，提供了一种制备电池单体的方法，包括：在所述电池单体的至少一个壁上设置泄压机构，所述泄压机构用于在所述电池单体的内部压力或温度达到阈值时致动以泄放所述内部压力；在所述至少一个壁的外表面包覆保护膜，所述保护膜用于对所述至少一个壁提供绝缘保护；其中，所述保护膜包括第一部分，所述第一部分至少覆盖所述泄压机构。
在一些实施例中，所述第一部分的面积大于所述泄压机构所在区域的面积，将所述第一部分的超出所述泄压机构的区域粘接至所述至少一个壁的外表面。
在一些实施例中，设置所述第一部分的形状与所述泄压机构的形状相同或相似。
在一些实施例中，设置所述第一部分的边缘在远离所述泄压机构的中心的方向上超出所述泄压机构的边缘6mm～10mm。
在一些实施例中，所述电池单体的至少一个壁包括壳体，所述壳体形成具有开口的容纳腔，用于容纳所述电池单体的电极组件，并且，将所述保护膜包覆在所述壳体的外表面。
在一些实施例中，所述保护膜还包括隔离区域和第二部分，所述第一部分通过所述隔离区域与所述第二部分分隔，所述在所述至少一个壁的外表面包覆保护膜包括：使所述第二部分覆盖所述至少一个壁的除由所述第一部分覆盖的区域之外的外表面。
在一些实施例中，所述隔离区域围绕所述泄压机构的外边缘设置。
在一些实施例中，所述隔离区域为连贯的，所述第一部分与所述第二部分不连接。
在一些实施例中，所述隔离区域为非连贯的，在所述第一部分与所述第二部分之间设置连接点，以形成非连贯的所述隔离区域，所述第一部分与所述第二部分通过所述连接点连接。
在一些实施例中，所述连接点的数量与所述第一部分的边缘在远离所述泄压机构的中心的方向上超出所述泄压机构的边缘的尺寸正相关。
在一些实施例中，所述电池单体包括极性相反的两个电极端子，沿两个所述电极端子的连线方向设置至少两个所述连接点。
在一些实施例中，所述保护膜为贴片，所述在所述至少一个壁的外表面包覆保护膜包括：通过胶粘剂将所述保护膜粘接在所述至少一个壁的外表面。
在一些实施例中，所述第一部分与所述泄压机构间隔设置。
在一些实施例中，将所述保护膜通过胶粘剂粘接在所述至少一个壁的外表面之后，通过激光烧蚀所述保护膜以形成所述隔离区域。
在一些实施例中，所述保护膜为涂层，所述在所述至少一个壁的外表面包覆保护膜包括：通过喷涂的方式，将所述保护膜涂覆至所述至少一个壁和所述泄压机构的外表面。
在一些实施例中，所述在所述至少一个壁的外表面包覆保护膜还包括：在所述至少一个壁和所述泄压机构的外表面涂覆所述保护膜时，预留部分区域不进行涂覆，以形成所述隔离区域。
在一些实施例中，设置所述第一部分的涂覆厚度大于所述第二部分的涂覆厚度。
第五方面，提供了一种制备电池单体的装置，包括：设置模块，所述设置模块用于：在所述电池单体的至少一个壁上设置泄压机构，所述泄压机构用于在所述电池单体的内部压力或温度达到阈值时致动以泄放所述内部压力；在所述至少一个壁的外表面覆盖保护膜，所述保护膜用于对所述至少一个壁提供绝缘保护；其中，所述保护膜包括第一部分，所述第一部分至少覆盖所述泄压机构。
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，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，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，还可以根据附图获得其他的附图。
图1是本申请一实施例公开的一种车辆的结构示意图；
图2是本申请一实施例公开的一种电池的结构示意图；
图3是本申请一实施例公开的一种电池单体组的结构示意图；
图4是本申请一实施例公开的一种电池单体的分解图；
图5是本申请另一实施例公开的一种电池单体的分解图；
图6是本申请一实施例公开的一种泄压机构的分布示意图；
图7a是本申请一实施例公开的一个电池单体的示意图；
图7b是对应于图7a的电池单体的平面示意图；
图7c是对应于保护膜的局部细节图；
图8是本申请一实施例公开的一个隔离区域的平面示意图；
图9是本申请一实施例公开的另一个隔离区域的平面示意图；
图10是本申请一实施例公开的另一个隔离区域的平面示意图；
图11是本申请一实施例公开的一个保护膜的平面示意图；
图12是本申请一实施例公开的一个保护膜的平面示意图；
图13是本申请一实施例公开的一种制备电池单体的方法的示意性流程图；
图14是本申请一实施例公开的一种制备电池单体的装置的示意性框图。
在附图中，附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本申请的原理，但不能用来限制本申请的范围，即本申请不限于所描述的实施例。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。“垂直”并不是严格意义上的垂直，而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行，而是在误差允许范围之内。
下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本申请的具体结 构进行限定。在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本申请实施例的保护膜可以用于包裹电池单体。该保护膜可以为绝缘和防水材料，以用于该电池单体的绝缘隔离和防水。该保护膜还可以包裹电池组件，该电池组件可以为电池单体，或者为电池单体形成的组件，例如，相邻的多个电池单体形成的电池单体组，在这种情况下，相邻的多个电池单体整体包裹本申请实施例的保护膜。以下为了便于描述，以保护膜包裹电池单体为例进行说明，但本申请实施例对此并不限定。
本申请实施例中的保护膜可以是在电池单体的成型工艺过程中，在对电池单体完成性能测试等步骤后，在电池单体的至少一个壁包覆上述保护膜，从而对电池单体进行绝缘保护。
可选地，本申请实施例中的保护膜可以是电池领域通常所用的蓝膜(blue film)。
本申请中，电池单体可以包括一次电池、二次电池，例如可以是锂离子电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等，本申请实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等，本申请实施例对此也不限定。电池单体一般按封装的方式分成三种：柱形电池单体、方形电池单体和软包电池单体，本申请实施例对此也不限定。
本申请的实施例所提到的电池是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。电池包一般包括用于封装一个或多个电池单体的箱体。箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。
电池单体包括电极组件和电解质，电极组件包括正极片、负极片和隔离膜。电池单体主要依靠金属离子在正极片和负极片之间移动来工作。正极片包括正极集流体和正极活性物质层，正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面，未涂敷正极活性物质层的集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的集流体，未涂敷正极活性物质层的集流体作为正极极耳。以锂离子电池为例，正极集流体的材料可以为铝，正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极片包括负极集流体和负极活性物质 层，负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面，未涂敷负极活性物质层的集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的集流体，未涂敷负极活性物质层的集流体作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜，负极活性物质可以为碳或硅等。为了保证通过大电流而不发生熔断，正极极耳的数量为多个且层叠在一起，负极极耳的数量为多个且层叠在一起。保护膜的材质可以为聚丙烯(Polypropylene，PP)或聚乙烯(Polyethylene，PE)等。此外，电极组件可以是卷绕式结构，也可以是叠片式结构，本申请实施例并不限于此。电池技术的发展要同时考虑多方面的设计因素，例如，能量密度、循环寿命、放电容量、充放电倍率等性能参数，另外，还需要考虑电池的安全性。
对于电池来说，主要的安全危险来自于充电和放电过程，为了提高电池的安全性能，对电池单体一般会设置泄压机构。泄压机构是指电池单体的内部压力或温度达到预定阈值时致动以泄放内部压力或温度的元件或部件。该预定阈值可以根据设计需求不同而进行调整。所述预定阈值可取决于电池单体中的正极极片、负极极片、电解质和隔离膜中一种或几种的材料。泄压机构可以采用诸如对压力敏感或温度敏感的元件或部件，即，当电池单体的内部压力或温度达到预定阈值时，泄压机构致动，从而形成可供内部压力或温度泄放的通道。
本申请中所提到的“致动”是指泄压机构产生动作，从而使得电池单体的内部压力及温度得以被泄放。泄压机构产生的动作可以包括但不限于：泄压机构中的至少一部分破裂、被撕裂或者熔化，等等。泄压机构在致动后，电池单体内部的高温高压物质作为排放物会从泄压机构向外排出。以此方式能够在可控压力或温度的情况下使电池单体发生泄压，从而避免潜在的更严重的事故发生。
本申请中所提到的来自电池单体的排放物包括但不限于：电解质、被溶解或分裂的正负极极片、隔离膜的碎片、反应产生的高温高压气体、火焰，等等。
电池单体上的泄压机构对电池的安全性有着重要影响。例如，当电池单体发生短路、过充等现象时，可能会导致电池单体内部发生热失控从而压力或温度骤升。这种情况下通过泄压机构致动可以将内部压力及温度向外释放，以防止电池单体爆炸、起火。
目前的泄压机构方案中，泄压机构致动后可以将内部压力或温度向外释放，以保证电池单体的安全性能，但是，泄压机构在发生致动前，泄压机构在长期应力作用以及越来越高的温度作用的情况下会发生蠕变现象。泄压机构的蠕变现象从微观上 体现为泄压机构的晶界发生滑移，晶粒沿晶界扩散，最终使泄压机构在结构上变薄，导致泄压机构的压力承受能力降低，即泄压机构发生变形出现变薄区域。随着时间的积累，泄压机构变形量越来越大，使得泄压机构的致动压力越来越小。若不控制泄压机构的变形量，当泄压机构的变形量达到一定程度时，将出现泄压机构发生撕裂的蠕变失效现象，降低泄压机构的使用寿命，进而降低电池的使用寿命。并且这种蠕变失效现象隐蔽而不容易发现，使得失效的泄压机构不容易被发现，极大影响了电池的安全性能。
鉴于此，本申请的实施例提供了一种技术方案，利用保护膜将电池单体的包括泄压机构的至少一个壁进行包覆，其中，该保护膜中包括的第一部分至少覆盖该泄压机构，一方面，通过对电池单体进行包覆，可以对电池单体的表面进行绝缘保护，从而高电池单体的绝缘隔离性能，另一方面，通过覆盖电池单体的泄压机构，保护膜可以对泄压机构的变形进行抑制，从而可以减小泄压机构的蠕变量，提高其使用寿命，进而提高电池的安全性。
本申请实施例描述的技术方案均适用于各种使用电池的装置，例如，手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动玩具、电动工具、电动车辆、船舶和航天器等，例如，航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等。
应理解，本申请实施例描述的技术方案不仅仅局限适用于上述所描述的设备，还可以适用于所有使用电池的设备，但为描述简洁，下述实施例均以电动车辆为例进行说明。
例如，如图1所示，为本申请一个实施例的一种车辆1的结构示意图，车辆1可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1的内部可以设置马达40，控制器30以及电池10，控制器30用来控制电池10为马达40的供电。例如，在车辆1的底部或车头或车尾可以设置电池10。电池10可以用于车辆1的供电，例如，电池10可以作为车辆1的操作电源，用于车辆1的电路系统，例如，用于车辆1的启动、导航和运行时的工作用电需求。在本申请的另一实施例中，电池10不仅仅可以作为车辆1的操作电源，还可以作为车辆1的驱动电源，替代或部分地替代燃油或天然气为车辆1提供驱动力。
为了满足不同的使用电力需求，电池可以包括多个电池单体，其中，多个电池单体之间可以串联或并联或混联，混联是指串联和并联的混合。电池也可以称为 电池包。可选地，多个电池单体可以先串联或并联或混联组成电池模块，多个电池模块再串联或并联或混联组成电池。也就是说，多个电池单体可以直接组成电池，也可以先组成电池模块，电池模块再组成电池。
例如，如图2所示，为本申请一个实施例的一种电池10的结构示意图，电池10可以包括多个电池单体20。电池10还可以包括箱体(或称罩体)，箱体内部为中空结构，多个电池单体20容纳于箱体内。如图2所示，箱体可以包括两部分，这里分别称为第一部分111和第二部分112，第一部分111和第二部分112扣合在一起。第一部分111和第二部分112的形状可以根据多个电池单体20组合的形状而定，第一部分111和第二部分112可以均具有一个开口。例如，第一部分111和第二部分112均可以为中空长方体且各自只有一个面为开口面，第一部分111的开口和第二部分112的开口相对设置，并且第一部分111和第二部分112相互扣合形成具有封闭腔室的箱体。多个电池单体20相互并联或串联或混联组合后置于第一部分111和第二部分112扣合后形成的箱体内。
可选地，电池10还可以包括其他结构，在此不再一一赘述。例如，该电池10还可以包括汇流部件，汇流部件用于实现多个电池单体20之间的电连接，例如并联或串联或混联。具体地，汇流部件可通过连接电池单体20的电极端子实现电池单体20之间的电连接。进一步地，汇流部件可通过焊接固定于电池单体20的电极端子。多个电池单体20的电能可进一步通过导电机构穿过箱体而引出。
根据不同的电力需求，电池单体20的数量可以设置为任意数值。多个电池单体20可通过串联、并联或混联的方式连接以实现较大的容量或功率。由于每个电池10中包括的电池单体20的数量可能较多，为了便于安装，可以将电池单体20分组设置，每组电池单体20组成电池模块。电池模块中包括的电池单体20的数量不限，可以根据需求设置。例如，图3为电池模块的一个示例。电池可以包括多个电池模块，这些电池模块可通过串联、并联或混联的方式进行连接。
如图4所示，为本申请一个实施例的一种电池单体20的结构示意图，电池单体20包括一个或多个电极组件22、壳体211和盖板212。壳体211和盖板212形成外壳21。壳体211的壁以及盖板212均称为电池单体20的壁。壳体211根据一个或多个电极组件22组合后的形状而定，例如，壳体211可以为中空的长方体或正方体或圆柱体，且壳体211的其中一个面具有开口以便一个或多个电极组件22可以放置于壳体 211内。例如，当壳体211为中空的长方体或正方体时，壳体211的其中一个平面为开口面，即该平面不具有壁体而使得壳体211内外相通。当壳体211可以为中空的圆柱体时，壳体211的端面为开口面，即该端面不具有壁体而使得壳体211内外相通。盖板212覆盖开口并且与壳体211连接，以形成放置电极组件22的封闭的腔体。壳体211内填充有电解质，例如电解液。
该电池单体20还可以包括电极端子214，电极端子214可以设置在盖板212上。电极端子214一端连接壳体211内部的电极组件22，一端连接壳体211外部的用电设备或外部电源等，用于输出电池单体20的电能或为电池单体20充电。盖板212通常是平板形状，电极端子214可以包括两个电极端子214，如图4所示，两个电极端子214固定在盖板212的平板面上，两个电极端子214分别为正电极端子214a和负电极端子214b，或者214a和214b也可以为相反极性的电极端子，本申请实施例对此不做限制。
在该电池单体20中，根据实际使用需求，电极组件22可设置为单个或多个，如图4所示，电池单体20内设置有4个独立的电极组件22。
如图5所示，为本申请另一实施例的包括泄压机构213的电池单体20的结构示意图。
图5中的壳体211、盖板212以及电极组件22与图4中的壳体211、盖板212以及电极组件22的一致，为了简洁，在此不再赘述。
电池单体20的一个壁，如图5所示的第一壁21a上还可设置泄压机构213。图5中，壳体211的底侧具有开口，第一壁21a覆盖底侧开口并且与壳体211连接，连接方式可以是焊接或胶接等。可替换地，第一壁21a与壳体211也可以是一体式结构。泄压机构213用于电池单体20的内部压力或温度达到阈值时致动以泄放内部压力或温度。
该泄压机构213可以为第一壁21a的一部分，也可以与第一壁21a为分体式结构，通过例如焊接的方式固定在第一壁21a上。当泄压机构213为第一壁21a的一部分时，例如，泄压机构213可以通过在第一壁21a上设置刻痕的方式形成，与该刻痕的对应的第一壁21a厚度小于泄压机构213除刻痕处其他区域的厚度。刻痕处是泄压机构213最薄弱的位置。当电池单体20产生的气体太多使得壳体211内部压力升高并达到阈值或电池单体20内部反应产生热量造成电池单体20内部温度升高并达到阈值 时，泄压机构213可以在刻痕处发生破裂而导致壳体211内外相通，气体压力及温度通过泄压机构213的裂开向外释放，进而避免电池单体20发生爆炸。
可选地，在本申请一个实施例中，如图5所示，在泄压机构213设置于电池单体20的第一壁21a的情况下，电池单体20的其他壁上设置有电极端子214，该设置电极端子214的壁不同于第一壁21a。
可选地，该设置电极端子214的壁与第一壁21a相对设置。例如，第一壁21a可以为电池单体20的底壁，该设置电极端子214的壁可以为电池单体20的盖板212。
可选地，如图5所示，该电池单体20还可以包括垫板24，该垫板24位于电极组件22与壳体211的底壁之间，可以对电极组件22起到承托作用，还可以有效防止电极组件22与壳体211的底壁四周的圆角发生干涉。另外，该垫板24上可以设置有一个或者多个通孔，例如，可以设置多个均匀排列的通孔，或者，也可以在泄压机构213设置在壳体211的底壁时，对应该泄压机构213的位置设置通孔，以便于导通电解液或导通气体，具体的，这样可以使得垫板24上下表面的空间连通，电池单体20内部产生的气体、电解液都能够自由地穿过垫板24。
将泄压机构213和电极端子214设置于电池单体20的不同壁上，可以使得泄压机构213致动时，电池单体20的排放物更加远离电极端子214，从而减小排放物对电极端子214和汇流部件的影响，因此能够增强电池的安全性。
泄压机构213可以为各种可能的泄压机构，本申请实施例对此并不限定。例如，泄压机构213可以为温敏泄压机构，温敏泄压机构被配置为在设有泄压机构213的电池单体20的内部温度达到阈值时能够熔化；和/或，泄压机构213可以为压敏泄压机构，压敏泄压机构被配置为在设有泄压机构213的电池单体20的内部气压达到阈值时能够破裂。
上述实施例以泄压机构213位于壳体211的第一壁21a为例，可选地，本申请实施例中的泄压机构213也可以位于盖板212上，或者泄压机构213也可以位于壳体211的侧壁上，或者，泄压机构213也可以设置在壳体211的拐角部，例如，位于壳体211的相交的两个壁相互连接的部分，如图6示出的本申请实施例中的一个泄压机构位于壳体拐角处的示意图，具体地，如图6所示，在第一壁21a与侧壁21b的交界处可以设置泄压机构213，本申请对泄压机构213的位置不作限定。
目前的泄压机构213方案中，泄压机构213致动后可以将内部压力或温度向外释放，以保证电池单体20的安全性能，但是，泄压机构213在致动前会受到电池内部温度和压力的影响而发生蠕变变形，变形量过大会导致泄压机构发生蠕变失效，减少了泄压机构213的使用寿命。
并且，在电池10内部，化学体系的产气随着化学反应的进行，会发生产气现象，当电池10内部发生化学反应产气后，电池10内部的气体会增多，由于整个电池10是密封的，从电池10的整个使用周期内来看，化学气体会导致电池10内部气压逐渐增大；而电池10使用过程中会经历充放电工况、存储工况，在不同使用工况下电池10本身的温度会发生增大-减小-增大的周期性变化，从而导致电池外壳内的气压随温度发生周期性改变，泄压机构作为整个外壳结构最薄弱的区域，将跟着这种气压变化而产生呼吸变形。这种由于电池单体20使用工况导致的泄压机构213的呼吸变形，会导致泄压机构213在使用过程中出现呼吸疲劳的现象。若变形量较大时，亦将导致泄压机构213由于呼吸变形的失效现象。并且，当泄压机构213位于非盖板212的壳体211的壁上时，由于壳体211的壁一般要比盖板212薄，泄压机构213位于壳体211的壁也会发生较大变形，因此，当泄压机构213位于壳体211的壁上时，其在使用过程中的变形量将大于泄压机构213位于盖板212上的变形量。
本申请针对上述问题，利用保护膜将电池单体20的包括泄压机构213的至少一个壁进行包覆，其中，该保护膜可以覆盖该泄压机构213，一方面，通过覆盖电池单体20的表面，可以通过对电池单体20进行绝缘保护，从而高电池单体20的绝缘隔离性能，另一方面，通过覆盖电池单体20的泄压机构213，保护膜可以对泄压机构213的变形进行限制，从而可以减小泄压机构213的蠕变变形，提高其使用寿命。
为了便于理解，以下以本申请实施例中的泄压机构213位于第一壁21a上为例进行描述，但本申请并不限于此。
本申请实施例中的电池单体20可以包括：泄压机构213，泄压机构213设置在电池单体20的至少一个壁上，泄压机构213用于在电池单体20的内部压力或温度达到阈值时致动以泄放内部压力；以及保护膜50，包覆至少一个壁的外表面，保护膜50用于对至少一个壁提供绝缘保护；其中，保护膜50包括第一部分510，第一部分510至少覆盖泄压机构213。
图7a至7d示出了本申请实施例的覆盖保护膜的电池单体的示意图。其中， 图7a为本申请实施例的一个电池单体的示意图，图7b为对应于图7a的电池单体的平面示意图，图7c为对应于保护膜的局部细节图。
应理解，为了便于直观展示第一壁21a，在本申请实施例中，将附图中的电池单体20上下颠倒放置，即第一壁21a朝上，盖板212位于底部，但本申请实施例附图中的表示方式只是为了便于直观展示，并不对电池单体20的结构做其他限制。例如，图7a中的第一壁21a朝上，盖板212朝下，其中，盖板212上可以设置有电极端子214等。
如图7a至7c所示，该电池单体20包括泄压机构213，泄压机构213的形状可以为长圆形、圆形、椭圆形或多边形等。如图7a和7b所示，泄压机构213为长圆形，两端弧形上的两个点之间的最远距离为长圆形的长径，该长径方向与两个电极端子214的连线方向平行；当然，也可以设置泄压机构213的长径方向与两个电极端子连线方向垂直。泄压机构213可以包括一层泄压片，也可以包括层叠间隔设置的多层泄压片。泄压片可以为金属箔制成，例如铝箔或铜箔。泄压机构213的泄压片可以是平面薄片状，不占用电池单体的额外体积，提高能量密度；也可以是弧形或波浪形设置，可以根据电池单体的产气情况设置一定的预变形量或预应力来抵消一部分产气导致的变形影响。
该泄压机构213设置在电池单体20的至少一个壁上，例如，此处可以为上文中描述的第一壁21a、壳体211的侧壁21b上或者位于第一壁21a或侧壁21b的连接处，当然，泄压机构213也可以位于电池单体20的盖板212上。电池单体20的壳体211可以一体成型形成容纳电极组件的容纳腔，从壳体211的开口处将电极组件置入容纳腔内，盖上盖板212，并将盖板212与壳体211密封连接。盖板212可以设置电极端子、注液孔(图中未示出)等功能件，可以设置盖板212的厚度大于壳体211的厚度，以保持足够的刚度和强度。
该电池单体20还包括保护膜50，该保护膜50包覆在第一壁21a的外表面。可选地，如图7a所示，保护膜可以包覆第一壁21a的绝大部分面积，也可以完全包覆第一壁21a；当然，还可以进一步包覆壳体211的侧壁等(例如图7a中示出的朝向底部的盖板212上的点划线部分，其可以表示为保护膜50基本覆盖整个壳体211的表面，并且其边缘覆盖盖板212四边一定距离，以保持保护膜50在预定张力下可以完全覆盖壳体211的所有外表面)。保护膜50可以是涤纶树脂或聚丙烯材料制成，可以为 0.03mm-0.50mm的厚度，可选地，保护膜50为0.1mm，对电池单体20的金属盖板和壳体进行绝缘保护。
在电池单体20的成型工艺中，在对电池单体20完成性能测试等步骤后，对壳体211和/或盖板212包覆保护膜50，保持保护膜50与壳体211和/或盖板212的完全贴合，避免它们之间有气泡产生，再进行最后的尺寸检测等，完成电池单体20的成型。由于保护膜50需要大面积紧密包覆电池单体20的壳体211和/或盖板212，对电池单体20进行绝缘保护，因此，设置在壳体211和/或盖板212上的泄压机构，可选地设置于这些板件的内侧，或者泄压机构最外侧的点不凸出于这些板件的外表面。当需要加工相应的固定结构安装泄压机构时，可选地，这些固定结构的最外侧的点也不凸出于这些板件的外表面。当多个电池单体20排列进行并联或串联或混连形成电池模组或电池包时，通过保护膜50将各个电池单体20的壳体211和/或盖板212之间保持相互绝缘就尤为重要。
保护膜50中的第一部分510至少覆盖泄压机构213。保护膜50大面积包覆电池单体20的壳体时，其也从泄压机构213的外侧覆盖了泄压机构213。覆盖泄压机构213的保护膜50部分，为本申请实施例的第一部分510。如图7b和7c所示，该第一部分510从泄压机构213远离电池单体20的外侧完全覆盖泄压机构213，从而可以对泄压机构213在壳体211厚度方向的变形量进行限制，避免泄压机构213在使用过程中的蠕变失效和/或呼吸失效。
通过为电池单体20设置至少覆盖泄压机构213的至少一个壁的表面的保护膜50，一方面，可以对电池单体的表面进行绝缘保护，从而提升了电池单体的绝缘隔离性能，另一方面，可以利用保护膜50中覆盖泄压机构213的第一部分510限制泄压机构213的变形，减少泄压机构213的蠕变，提高其使用寿命。
与此同时，与现有技术中的在泄压机构外侧设置额外的保护贴片的方案相比。本申请实施例的方案可以直接应用电池单体的保护膜对泄压机构进行保护，不仅具有保护贴片的作用，还具有抑制变形的作用。无需在壳体或盖板上额外加工固定结构固定保护贴片，无需额外设置保护贴片，节约了制作材料、减少了加工程序，降低了电池单体的制造成本。
作为一种实现方式，本申请实施例中的电池单体20的至少一个壁可以包括壳体211，壳体211形成具有开口的容纳腔，用于容纳电池单体20的电极组件，并且， 保护膜50包覆壳体211的外表面。
可选地，壳体211形成容纳电极组件的容纳腔，视电池单体20的结构形状，当为方壳电池时，壳体211包括除了盖板212之外的4个侧壁以及第一壁21a，保护膜50包覆除盖板212之外的5个壁；当为圆柱电池时，壳体211可以包括圆柱的周壁，也可以包括圆柱的周壁和一个底壁。泄压机构213设置在上述的被保护膜50包覆的壳体211上。包覆可以是完全包覆该壳体211的外表面，也可以是包覆壳体211的一部分外表面。
作为一种实现方式，由于壳体211的厚度小于盖板212的厚度，其更容易在电池单体20内部产气的影响下发生变形，当泄压机构213设置在壳体211的第一壁21a和/或侧壁上时，也更容易发生变形。保护膜50可以对泄压机构213的变形进行限制，从而延长泄压机构213的使用寿命。
或者，本申请实施例中的泄压机构213也可以位于盖板212，此时，也可以用与包覆壳体211相同的保护膜50来覆盖包括泄压机构213的盖板212的全部外表面，或者也可以覆盖至少包括泄压机构213的盖板212的一部分外表面。
作为一种实现方式，本申请实施例中的保护膜50的第一部分510的面积大于泄压机构213所在区域的面积，第一部分510的超出泄压机构213的区域粘接至至少一个壁的外表面。
如图7b所示，图7b中的长圆形区域的中间虚线部分为被保护膜50覆盖的泄压机构213的边缘，泄压机构213外侧的实线部分为保护膜50的第一部分510的边缘。第一部分510的边缘超过泄压机构213的边缘，即第一部分510的面积大于泄压机构213所在区域的面积。其中，第一部分510超出泄压机构213的部分可以与电池单体20的至少一个壁固定连接，第一部分510与至少一个壁固定连接的部分保持了保护膜50的张力，使得保护膜50具有一定的刚度。当泄压机构213发生蠕变变形或呼吸变形时，第一部分510就可以利用该刚度抑制泄压机构213的变形，减少泄压机构213的蠕变变形量，从而提高其使用寿命。
应理解，本申请实施例中的保护膜50的第一部分510可以对泄压机构213产生的变形进行一定程度的限制，当电池单体20内部的压力达到或超过泄压机构213的致动阈值时，泄压机构213发生致动，第一部分510也随之被破坏，从而保证泄压机构213的正常工作，保证电池的安全性能。
具体地，例如，当电池单体20正常使用时，电池单体20内部的气压一般不会超过0.5MPa，在正常使用时，第一部分510可以抑制泄压机构213的变形，但当内部气压超过0.5MPa时，泄压机构213的变形量过大，就可以将第一部分510从至少一个壁的表面冲开，从而正常致动，释放内部压力。
作为一种实现方式，本申请实施例中的保护膜50的第一部分510与泄压机构213的形状相同或相似。
如图7b所示，第一部分510与泄压机构213的形状相同，设置二者的形状相同可以使得第一部分510受到的泄压机构213的变形所产生的拉力是均匀的，更有利于第一部分510对泄压机构213的变形的抑制，或者，二者也可以使用相似的形状，或者不同的形状，例如长方形等，本申请实施例对此不做限制。
作为一种实现方式，本申请实施例中的第一部分510的边缘在远离所述泄压机构213的中心的方向上超出所述泄压机构213的边缘的距离T为6mm～10mm。
如图7b所示，第一部分510的边缘，即中间的实线部分，与泄压机构213的边缘，即中间虚线部分的距离可以设置为6mm～10mm。由于第一部分510超出泄压机构213边缘的部分是与电池单体20的至少一个壁相粘接的，两者之间会存在一定的约束，通过调整第一部分510的边缘超出泄压机构213边缘的距离，可以调整第一部分510与电池单体20的至少一个壁的约束力大小，则可以保证电池单体20在正常使用过程中，第一部分510可以对泄压机构213的变形起到抑制作用。可选地，当泄压机构213的面积较大，会发生较大的蠕变变形量时，需要设置更大的距离T来产生对大变形量的约束力，而当泄压机构213的面积较小时，可以设置较小的距离T。而在电池单体20内部的压力及温度达到一定阈值需要释放内部压力时，该距离T的设置又可以使得第一部分510可以被泄压机构213冲开，从电池单体20的至少一个壁上脱落，不会影响泄压机构213的正常使用，继而保证了电池的安全。
例如，可以设置第一部分510的边缘超过泄压机构213的边缘为6mm，当电池单体20正常使用时，其内部压力一般不大于0.5MPa，此时，第一部分510与至少一个壁之间的约束力足够大，可以保证不被泄压机构213冲开而脱落，而当电池单体20内部的压力大于0.5MPa时，泄压机构213的变形可以使得第一部分510从至少一个壁上脱落。
应理解，上述仅仅示例性的对第一部分510的脱落与电池单体20的内部压 力的关系进行了描述，其中的压力大小和设置的尺寸也可以设置为其他数值，本申请实施例对此不作限制。
作为一种实现方式，本申请实施例中的保护膜50可以由涤纶树脂(Polyethylene terephthalat，PET)或聚丙烯PP材料制成，该保护膜50亦可以为电池领域通常所用的蓝膜(bluefilm)，或者可选的，本申请实施例中的保护膜50也可以由其他材料制成，本申请实施例对此不作限制。
作为一种实现方式，本申请实施例中的保护膜还可以包括隔离区域530和第二部分520，第一部分510通过隔离区域530与第二部分520分隔，并且，第二部分520覆盖至少一个壁的除由所述第一部分510覆盖的区域之外的外表面。
如图7a至7c所示，保护膜50可以包括第一部分510和第二部分520，其中，第一部分510和第二部分520之间被隔离区域530分隔开，并且，第一部分510至少覆盖至少一个壁上设置的泄压机构213外表面，第二部分520覆盖至少一个壁上除被第一部分510覆盖的外表面，可选地，该第二部分520可以覆盖电池单体20的所有壁上除第一部分510覆盖的区域，即，第二部分520可以覆盖周壁和顶盖的除第一部分510覆盖的全部外表面，或者，第二部分520也可以只覆盖其中的一部分，如只覆盖包含泄压机构213的一个壁上的除第一部分510覆盖的外表面，例如图7a至7c中的第一壁21a。
可选地，本申请实施例中的隔离区域530可以是一条线型的区域，该区域中包括保护膜50的缺失部分，如图7c所示，隔离区域530包括保护膜50的第一部分510和第二部分520之间缺少保护膜50一部分材料的部分，即将两个部分进行了材料上的分割。如图7a至7c中所示的线型隔离区域530，或者也可以是宽度比较宽的隔离带，本申请对此不作限制。
作为一种实现方式，本申请实施例中的隔离区域530可以围绕所述泄压机构213的外边缘设置。
如图7b所示，隔离区域530围绕泄压机构213的边缘设置，以形成至少覆盖泄压机构213的第一部分510以及覆盖除第一部分510覆盖区域之外的外表面的第二部分520。
作为一种实现方式，本申请实施例中的隔离区域530可以是连贯的，第一部分510与第二部分520不连接。
具体地，如图7b所示，隔离区域530是一个连贯的圆环形状，第一部分510和第二部分520可以被隔离区域530完全分割开，即第一部分510与第二部分520之间没有连接点。此时，由于第一部分510与至少一个壁的表面有部分粘接的区域，该部分粘接的区域之间存在的约束力可以保证第一部分510对泄压机构213的变形产生抑制作用，从而抑制其蠕变，提高泄压机构213的使用寿命。同时，当泄压机构213内部压力及温度达到一定阈值后，可以冲开第一部分510，使第一部分510从至少一个壁的表面脱落，从而使泄压机构213正常致动，排出内部的排放物，保证电池的安全使用。
应理解，当本申请实施例中的隔离区域530是连贯的没有连接点时，本申请实施例中的保护膜50的第一部分510的面积可以大于泄压机构213所在区域的面积，以保证第一部分510的部分区域可以与至少一个壁的表面相粘接，从而产生可以抑制泄压机构213变形的约束力。
作为另一种实现方式，本申请实施例中的隔离区域530可以为非连贯的，所述第一部分510与所述第二部分520之间设置有连接点540，所述第一部分510与所述第二部分520通过所述连接点540连接。
具体地，图8示出了本申请实施例中的一个非连贯的隔离区域的平面示意图。如图8所示，该隔离区域530上还设置有连接点540，即第一部分510和第二部分520可以通过连接点540相连接，第一部分510和第二部分520不完全分割。第二部分520可以通过连接点540对第一部分510进行约束和传力的作用，此时，第一部分510的边缘区域可以设置得相应小一些。
作为一种实现方式，本申请实施例中的连接点540的数量可以与所述第一部分510的边缘在远离所述泄压机构213的中心的方向上超出所述泄压机构213的边缘的尺寸正相关。
由上可知，保护膜50的第一部分510与电池单体20的至少一个壁的之间的粘接部分可以产生约束力以抑制泄压机构213的变形，在一定范围内，第一部分510的边缘在远离泄压机构213中心方向上超出泄压机构213的边缘的距离越大，两者之间产生的粘接力越大，当隔离区域530上设置有连接点540时，由于连接点540连接了第一部分510和第二部分520，第二部分520可以对第一部分510存在约束力，而第二部分520为包覆至少一个壳体的其他部分的面积，与壳体紧密贴合，具有很强的约 束力。因此，通过连接点540的设置，可以借助第二部分520与至少一个壁之间的粘接等固定力来增强第一部分510的约束力，从而可以减小第一部分510的面积。在一定范围内，连接点540的数量越多，由于连接点540的存在所产生的约束力也越大，因此，进一步地，可以设置连接点540的数量与上述粘接部分的面积相关，即第一部分510的边缘在远离泄压机构213的中心方向上超出泄压机构213的边缘的尺寸越大，设置的连接点540的数量越少，反之，上述尺寸越小，设置的连接点540的数量越多。如此，便可以使得第一部分510与至少一个壁的表面粘接的部分产生的约束力以及由于连接点540的存在而产生的约束力可以共同抑制泄压机构213的变形，同时，能够保证泄压机构213的内部压力及温度达到一定阈值时，可以冲开第一部分510，使其脱落，从而保证泄压机构213的正常致动。
作为一种实现方式，本申请实施例中的电池单体20包括极性相反的两个电极端子214，沿所述两个电极端子214的连线方向设置有至少两个所述连接点540。
如图8所示，电池单体20包括两个电极端子214，其中可以包括正极端子和负极端子，当泄压机构213按照图8所示的方式布置，即对应于泄压机构213位于第一壁21a或者盖板212的情形，长圆形的泄压机构213的长径方向平行于两个电极端子214的连线方向，泄压机构213发生变形时，最大变形量的位置在两个电极端子214的连线方向上。对应于第一部分510，为了更好的对泄压机构213的变形进行抑制，可以根据泄压机构213的变形特点，将连接点540设置在如图8示出的位于隔离区域530的平行于两个电极端子连线的直线部分。
可选地，本申请实施例中的泄压机构213也可以不按照图8中的方式布置，以泄压机构213为长圆形为例，还可以将泄压机构213的长径方向垂直于两个电极端子214的连线方向的方式来布置。此时，连接点540的设置位置还可以按照上述原理进行设置，即，将连接点540设置在隔离区域530的平行于两个电极端子214的连线方向上的区域，也就是说，本申请实施例中的连接点540的设置位置与电极端子的连线方向有直接关系，而与泄压机构213的形状及设置方式没有直接关系。
作为一种实现方式，本申请实施例还可以在隔离区域530的其他位置设置连接点540。
图9示出了本申请实施例的另一个非连贯的隔离区域的示意图。如图9所示，连接点540还可以设置于隔离区域530的曲线部分，以增强第一部分510对泄压 机构213变形的抑制作用。本申请实施例中的隔离区域530可以包括多个连接点540，该多个连接点540可以等间距分布，例如可以等角度设置或者等弧线长度设置，也可以非等间距分布，本申请实施例对连接点540的数量以及设置位置不做限制。
在以上的描述中，第一部分510的面积都是大于泄压机构213所在区域的面积，可选地，当隔离区域530上设置有连接点540时，第一部分510的边缘可以与泄压机构213的边缘重合。
具体地，图10示出了本申请实施例中的另一个非连贯的隔离区域的示意图。如图10所示，由于第一部分510的边缘与泄压机构213的边缘重合，因此，图10中仅标出了第一部分510的边缘。并且，图10中示出了连接点540分布的另一实施例结构，即连接点540与长圆形的圆心的连线还可以设置为与两个电极端子连线成预定夹角的区域，该预定夹角例如可以为0度-90度范围内，以适应第一部分510的面积改变而调整连接点540的个数。应理解，本申请图8-图12所示连接点540的设置方案并不是与对应图中的第一部分510的结构严格对应，图8-图12只是示例性地示出了连接点540的可能设置方式，而不以此为限。
应理解，本申请实施例的泄压机构213可以设置在壳体211的其中一个壁上，如上所述的第一壁21a上，例如图8至图10中所示，或者，本申请实施例中的泄压机构也可以设置在壳体211的侧壁上，但本申请并不限于此。
具体地，图11示出了本申请实施例的一个保护膜的平面示意图。其中，该保护膜50可以适用于泄压机构213设置在壳体211的其中任意一个壁上的情况，如侧壁或者底壁上，此时，保护膜50可以不用设置对应于电极端子214的开孔，其余内容与上述泄压机构213位于第一壁21a上时的情形相同，此处不再做过多赘述。
可选地，由于电池单体20的盖板212和壳体211通常是分开的两部分，因此，在泄压机构213设置于盖板212上的情况，保护膜50的第二部分520上还可以包括用于容纳电极端子214的区域。具体地，图12示出的本申请实施例的一个保护膜50的平面示意图，如图12所示，该保护膜50还可以包括用于容纳电极端子214的开孔550。
作为一种实现方式，本申请实施例中的保护膜50可以为贴片，所述保护膜50通过胶粘剂粘接至所述至少一个壁的外表面。
例如，该保护膜50可以是塑料贴片，或者也可以称为蓝膜，如涤纶树脂或 聚丙烯材料的塑料贴片，贴片可以通过胶粘剂粘接在至少包括泄压机构的一个壁的外表面。
可选地，本申请实施例中的保护膜50可以通过胶粘剂的方式粘接在至少一个壁的外表面，或者也可以通过其他方式固定在至少一个壁的外表面，本申请对此不做限制。
当本申请实施例中的保护膜50为塑料贴片时，由于塑料贴片是粘贴在电池单体20的至少一个壁的外表面的，因此，保护膜50与泄压机构213之间可以存在一定的间隙，即，所述第一部分510与所述泄压机构213间隔设置，当二者之间存在间隙时，泄压机构213可以在间隙所允许的空间内发生一定程度的变形，一旦泄压机构213的变形量超出间隙的在壳体211厚度方向的距离，第一部分510即对其变形进行抑制，减小由于壳体呼吸变形引起的泄压机构的变形，并且抑制了蠕变变形，从而避免了这两种变形导致的泄压机构213的失效。
具体地，保护膜50的第一部分510可以利用与至少一个壁之间的粘接和/或连接点540产生的约束力，抑制泄压机构213在一定程度内的变形，减少泄压机构213的蠕变，从而提高其使用寿命。
可选地，当本申请实施例中的保护膜50采用上述贴片的方式时，隔离区域530可以是通过激光烧蚀所述保护膜50而成的。
具体地，可以首先在电池单体20的至少一个壁上覆盖上述贴片，此时，该贴片是完整的一个整体，然后通过激光切割工艺，在贴片上形成隔离区域530，从而将保护膜50分为第一部分510和第二部分520。
通过激光烧蚀工艺加工获取本申请实施例中的隔离区域530，可以在保护膜50的基础上，形成用于抑制泄压机构213变形的第一部分510，一方面，可以利用现有的工艺流程，通过控制激光头的运动轨迹和烧蚀功率，实现保护膜50的形状和尺寸的及时调节，不需要重复开模，降低了加工成本。另一方面，经过加工后的保护膜50即可以对电池单体20进行绝缘保护，例如，在电池单体20生产过程中的注液工序中，可以有效防止电解液与泄压机构213的接触，从而保护泄压机构213，而且可以实现对泄压机构213的变形进行一定程度的抑制，从而提高其使用寿命。
作为另一种实现方式，本申请实施例中的保护膜50也可以是涂层，所述保护膜50通过喷涂的方式涂覆至所述至少一个壁和所述泄压机构213的外表面。
当保护膜50采用涂层时，隔离区域530可以是在所述至少一个壁和所述泄压机构213的表面涂覆所述保护膜50时，预留部分区域不进行涂覆形成的。例如，可以在设置隔离区域530的位置预先放置模板，以防止涂层喷涂在隔离区域530的位置。
可选地，当保护膜50采用涂层时，涂层可以直接覆盖到泄压机构213的表面上，由于厚度大的涂层可以对泄压机构213的变形有更大的约束作用，此时，可以设置第一部分510的涂覆厚度大于第二部分520的涂覆厚度，以达到更好的抑制泄压机构213变形的效果。
可选地，当本申请实施例中的保护膜50采用涂层时，由于第一部分510与泄压机构213之间相互粘接，两者之间存在一定的约束，第一部分510的边缘可以与泄压机构213的边缘重合，或者，也可以根据上述实施例，设置第一部分510的边缘超出泄压机构213的边缘，进一步地，还可以在隔离区域530上设置连接点540，本申请实施例对具体实现方式不作限制。
作为一种实现方式，本申请实施例中的电池10可以包括多个电池单体，该多个电池单体中包括至少一个前述各实施例中的电池单体20，其中，该多个电池单体20可以通过保护膜50相互绝缘。
本申请一个实施例还提供了一种用电装置，该用电装置可以包括前述各实施例中的电池10。可选地，用电装置可以为车辆1、船舶或航天器。
上文描述了本申请实施例的电池单体、电池和用电装置，下面将描述本申请实施例的制备电池的方法和装置，其中未详细描述的部分可参见前述各实施例。
图13示出了本申请一个实施例的制备电池单体的方法300的示意性流程图。如图13所示，该方法300可以包括：
S310，在所述电池单体20的至少一个壁上设置泄压机构213。
作为一种实现方式，所述泄压机构213用于在所述电池单体20的内部压力或温度达到阈值时致动以泄放所述内部压力。
S320，在所述至少一个壁的外表面包覆保护膜50，所述保护膜50用于对所述至少一个壁提供绝缘保护。
作为一种实现方式，其中，所述保护膜50包括第一部分，所述第一部分至少覆盖所述泄压机构213。
图14示出了本申请一个实施例的制备电池单体的装置400的示意性框图。 如图14所示，制备电池的装置400可以包括：设置模块410。
设置模块410，用于在所述电池单体20的至少一个壁上设置泄压机构213，所述泄压机构213用于在所述电池单体20的内部压力或温度达到阈值时致动以泄放所述内部压力；在所述至少一个壁的外表面覆盖保护膜50，所述保护膜50用于对所述至少一个壁提供绝缘保护；其中，所述保护膜50包括第一部分510，所述第一部分至少覆盖所述泄压机构213。
虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述，但在不脱离本申请的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (37)

  1. 一种电池单体，其特征在于，包括：
    泄压机构，所述泄压机构设置在所述电池单体的至少一个壁上，所述泄压机构用于在所述电池单体的内部压力或温度达到阈值时致动以泄放所述内部压力；
    保护膜，包覆所述至少一个壁的外表面，所述保护膜用于对所述至少一个壁提供绝缘保护；
    其中，所述保护膜包括第一部分，所述第一部分至少覆盖所述泄压机构。
  2. 根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第一部分的面积大于所述泄压机构所在区域的面积，所述第一部分的超出所述泄压机构的区域粘接至所述至少一个壁的外表面。
  3. 根据权利要求1或2所述的电池单体，其特征在于，所述第一部分的形状与所述泄压机构的形状相同或相似。
  4. 根据权利要求1-3中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述第一部分的边缘在远离所述泄压机构的中心的方向上超出所述泄压机构的边缘6mm～10mm。
  5. 根据权利要求1-4中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体的至少一个壁包括壳体，所述壳体形成具有开口的容纳腔，用于容纳所述电池单体的电极组件，并且，所述保护膜包覆所述壳体的外表面。
  6. 根据权利要求1-5中任一所述的电池单体，其特征在于，所述保护膜还包括隔离区域和第二部分，所述第一部分通过所述隔离区域与所述第二部分分隔，并且，所述第二部分覆盖所述至少一个壁的除由所述第一部分覆盖的区域之外的外表面。
  7. 根据权利要求6所述的电池单体，其特征在于，所述隔离区域围绕所述泄压机构的外边缘设置。
  8. 根据权利要求6或7所述的电池单体，其特征在于，所述隔离区域为连贯的，所述第一部分与所述第二部分不连接。
  9. 根据权利要求6或7所述的电池单体，其特征在于，所述隔离区域为非连贯的，所述第一部分与所述第二部分之间设置有连接点，所述第一部分与所述第二部分通过所述连接点连接。
  10. 根据权利要求9所述的电池单体，其特征在于，所述连接点的数量与所述第一部分的边缘在远离所述泄压机构的中心的方向上超出所述泄压机构的边缘的尺寸正相关。
  11. 根据权利要求9或10所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体包括极性相反的两个电极端子，沿所述两个电极端子的连线方向设置有至少两个所述连接点。
  12. 根据权利要求1-11中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述保护膜为贴片，所述保护膜通过胶粘剂粘接至所述至少一个壁的外表面。
  13. 根据权利要求12所述的电池单体，其特征在于，所述第一部分与所述泄压机构间隔设置。
  14. 根据权利要求12或13所述的电池单体，其特征在于，隔离区域是通过激光烧蚀所述保护膜而成的。
  15. 根据权利要求1-11中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述保护膜为涂层，所述保护膜通过喷涂的方式涂覆至所述至少一个壁和所述泄压机构的外表面。
  16. 根据权利要求15所述的电池单体，其特征在于，隔离区域是通过在所述至少一个壁和所述泄压机构的表面涂覆所述保护膜时，预留部分区域不进行涂覆形成的。
  17. 根据权利要求15或16所述的电池单体，其特征在于，所述第一部分的厚度大于所述第二部分的厚度。
  18. 一种电池，其特征在于，包括：
    多个电池单体，所述多个电池单体中包括至少一个如权利要求1-17中任一项所述的电池单体；其中，所述多个电池单体通过所述保护膜相互绝缘。
  19. 一种用电设备，其特征在于，包括：如权利要求18所述的电池。
  20. 一种制备电池单体的方法，其特征在于，包括：
    在所述电池单体的至少一个壁上设置泄压机构，所述泄压机构用于在所述电池单体的内部压力或温度达到阈值时致动以泄放所述内部压力；
    在所述至少一个壁的外表面包覆保护膜，所述保护膜用于对所述至少一个壁提供绝缘保护；
    其中，所述保护膜包括第一部分，所述第一部分至少覆盖所述泄压机构。
  21. 根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述第一部分的面积大于所述泄压机构所在区域的面积，将所述第一部分的超出所述泄压机构的区域粘接至所述至少一个壁的外表面。
  22. 根据权利要求20或21所述的方法，其特征在于，设置所述第一部分的形状与所述泄压机构的形状相同或相似。
  23. 根据权利要求20-22中任一项所述的方法，其特征在于，设置所述第一部分的边缘在远离所述泄压机构的中心的方向上超出所述泄压机构的边缘6mm～10mm。
  24. 根据权利要求20-23中任一项所述的方法，其特征在于，所述电池单体的至少一个壁包括壳体，所述壳体形成具有开口的容纳腔，用于容纳所述电池单体的电极组件，并且，将所述保护膜包覆在所述壳体的外表面。
  25. 根据权利要求20-24中任一项所述的方法，其特征在于，所述保护膜还包括隔离区域和第二部分，所述第一部分通过所述隔离区域与所述第二部分分隔，所述在所述至少一个壁的外表面包覆保护膜包括：
    使所述第二部分覆盖所述至少一个壁的除由所述第一部分覆盖的区域之外的外表面。
  26. 根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述隔离区域围绕所述泄压机构的外边缘设置。
  27. 根据权利要求25或26所述的方法，其特征在于，所述隔离区域为连贯的，所述第一部分与所述第二部分不连接。
  28. 根据权利要求25或26所述的方法，其特征在于，所述隔离区域为非连贯的，在所述第一部分与所述第二部分之间设置连接点，以形成非连贯的所述隔离区域，所述第一部分与所述第二部分通过所述连接点连接。
  29. 根据权利要求28所述的方法，其特征在于，所述连接点的数量与所述第一部分的边缘在远离所述泄压机构的中心的方向上超出所述泄压机构的边缘的尺寸正相关。
  30. 根据权利要求28或29所述的方法，其特征在于，所述电池单体包括极性相反的两个电极端子，沿两个所述电极端子的连线方向设置至少两个所述连接点。
  31. 根据权利要求20-30中任一项所述的方法，其特征在于，所述保护膜为贴片，所述在所述至少一个壁的外表面包覆保护膜包括：
    通过胶粘剂将所述保护膜粘接在所述至少一个壁的外表面。
  32. 根据权利要求31所述的方法，其特征在于，所述第一部分与所述泄压机构间隔设置。
  33. 根据权利要求31或32所述的方法，其特征在于，将所述保护膜通过胶粘剂粘接在所述至少一个壁的外表面之后，通过激光烧蚀所述保护膜以形成所述隔离区域。
  34. 根据权利要求20-30中任一项所述的方法，其特征在于，所述保护膜为涂层，所述在所述至少一个壁的外表面包覆保护膜包括：
    通过喷涂的方式，将所述保护膜涂覆至所述至少一个壁和所述泄压机构的外表面。
  35. 根据权利要求34所述的方法，其特征在于，所述在所述至少一个壁的外表面包覆保护膜还包括：
    在所述至少一个壁和所述泄压机构的外表面涂覆所述保护膜时，预留部分区域不进行涂覆，以形成所述隔离区域。
  36. 根据权利要求34或35所述的方法，其特征在于，设置所述第一部分的涂覆厚度大于所述第二部分的涂覆厚度。
  37. 一种用于制备电池单体的装置，其特征在于，包括：
    设置模块，所述设置模块用于：
    在所述电池单体的至少一个壁上设置泄压机构，所述泄压机构用于在所述电池单体的内部压力或温度达到阈值时致动以泄放所述内部压力；
    在所述至少一个壁的外表面覆盖保护膜，所述保护膜用于对所述至少一个壁提供绝缘保护；
    其中，所述保护膜包括第一部分，所述第一部分至少覆盖所述泄压机构。
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