CN116806391A - 电池单体、电池以及用电装置 - Google Patents

电池单体、电池以及用电装置 Download PDF

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CN116806391A CN202280005701.7A CN202280005701A CN116806391A CN 116806391 A CN116806391 A CN 116806391A CN 202280005701 A CN202280005701 A CN 202280005701A CN 116806391 A CN116806391 A CN 116806391A
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wall
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雷育永
郭志君
王鹏
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Abstract

本申请实施例提供一种电池单体、电池以及用电装置。电池单体包括外壳、泄压机构、电极组件以及绝缘件。泄压机构设置于外壳。电极组件容纳于外壳内。绝缘件容纳于外壳内，绝缘件的至少部分位于泄压机构和电极组件之间，且绝缘件的位于泄压机构和电极组件之间的部分设置有第一薄弱部。绝缘件可以将泄压机构与电极组件绝缘隔离，以降低泄压机构将电极组件的正负极导通的风险，通过在绝缘件上开设第一薄弱部，可以在电池单体热失控时，降低绝缘件对高温高压物质的阻挡，使电池单体能够及时泄压，提高安全性。

Description

电池单体、电池以及用电装置
相关申请的交叉引用
本申请要求享有于2022年01月24日提交的名称为“电池单体、电池以及用电设备”的中国专利申请202220191516.9的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文中。
技术领域
本申请涉及电池技术领域，并且更具体地，涉及一种电池单体、电池以及用电装置。
背景技术
电池单体广泛用于电子设备，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。
如何提高电池单体的安全性，是电池技术中的一个研究方向。
发明内容
本申请提供了一种电池单体、电池以及用电装置，其能提高安全性。
第一方面，本申请实施例提供了一种电池单体，包括外壳、泄压机构、电极组件以及绝缘件。泄压机构设置于外壳。电极组件容纳于外壳内。绝缘件容纳于外壳内，绝缘件的至少部分位于泄压机构和电极组件之间，且绝缘件的位于泄压机构和电极组件之间的部分设置有第一薄弱部。
上述技术方案中，绝缘件可以将泄压机构与电极组件绝缘隔离，以降低泄压机构将电极组件的正负极导通的风险，提高安全性。当电极组件热失控并释放高温高压物质时，绝缘件的第一薄弱部在高温高压物质的冲击下破裂，以在绝缘件上形成供高温高压物质穿过的通道；高温高压物质穿过绝缘件后作用在泄压机构上，然后使泄压机构致动并经由泄压机构泄放到电池单体的外部。通过在绝缘件上开设第一薄弱部，可以降低绝缘件对高温高压物质的阻挡，使电池单体能够及时泄压，提高安全性。
在一些实施方式中，泄压机构包括第二薄弱部。通过在泄压机构上开设第二薄弱部，以使泄压机构能够在电池单体热失控时沿着第二薄弱部破裂，并形成泄压通道，从而及时泄压，提高安全性。
在一些实施方式中，外壳设有泄压孔，泄压机构安装于外壳并覆盖泄压孔。在正常状态下，泄压机构覆盖泄压孔，以将外壳内外两侧的空间隔开。当电池单体热失控时，泄压机构沿着第二薄弱部破裂，以将泄压孔打开，使高温高压物质能够从泄压 孔排出。
在一些实施方式中，在泄压机构的厚度方向上，第一薄弱部与泄压孔至少部分地重叠。当电池单体热失控时，泄压机构将泄压孔打开，打开的泄压孔和第一薄弱部破裂处相对，从第一薄弱部破裂处穿过的高温高压物质能够经由泄压孔快速排出，从而提高高温高压物质的泄放效率。
在一些实施方式中，绝缘件包括第一绝缘板，第一绝缘板包括第一绝缘部、第二绝缘部和第一薄弱部，第一薄弱部连接第一绝缘部和第二绝缘部。在泄压机构的厚度方向上，第二绝缘部的投影位于泄压孔的投影内。
当电池单体热失控时，第一绝缘板在与第二绝缘部对应的区域形成的泄压通道和泄压孔相对，从而使电极组件释放的高温高压物质能够快速泄放，从而提高安全性。第二绝缘部可以经由泄压孔排出到外壳的外部，从而降低第二绝缘部阻挡高温高压物质的风险。
在一些实施方式中，第一绝缘部环绕在第二绝缘部的外侧，第一薄弱部位于第一绝缘部和第二绝缘部之间。当电池单体热失控时，第一薄弱部破裂，第二绝缘部脱离第一绝缘部，以经由泄压孔排出到外壳的外部。
在一些实施方式中，在垂直于厚度方向的任意方向上，第二绝缘部的尺寸小于泄压孔的尺寸。当电池单体热失控时，第二绝缘部不易受到泄压机构的阻挡，其能够快速地经由泄压孔排出到外壳的外部，进而降低第二绝缘部对排气速率的影响。
在一些实施方式中，在厚度方向上，第一薄弱部的投影位于泄压孔的投影内。当电池单体热失控时，第一薄弱部破裂处与泄压孔相对，从第一薄弱部破裂处穿过的高温高压物质能够经由泄压孔快速排出，从而提高高温高压物质的泄放效率。
在一些实施方式中，外壳包括第一壁，泄压孔设于第一壁，泄压机构连接第一壁，第一绝缘部的至少部分将第一壁和电极组件绝缘隔离。第一绝缘部可以将第一壁和电极组件绝缘隔离，以降低第一壁将电极组件的正负极导通的风险，提高安全性。
在一些实施方式中，电池单体还包括支撑板，支撑板设置于第一壁和电极组件之间。支撑板和第一绝缘板沿厚度方向布置。支撑板可以支撑电极组件，以增大泄压机构和电极组件的间距，降低电极组件在晃动时压伤泄压机构的风险。
在一些实施方式中，支撑板固定于第一绝缘部，可以减小支撑板在外壳内的晃动的幅度，降低支撑板与第一绝缘板摩擦的风险。
在一些实施方式中，支撑板位于第一壁和第一绝缘板之间。支撑板包括第一支撑部、第二支撑部和第三薄弱部，第三薄弱部用于连接第一支撑部和第二支撑部。在厚度方向上，第二支撑部的投影位于泄压孔的投影内。
当电池单体热失控时，支撑板在与第二支撑部对应的区域形成的泄压通道和泄压孔相对，从而使电极组件释放的高温高压物质能够快速泄放，从而提高安全性。第二支撑部可以经由泄压孔排出到外壳的外部，从而降低第二支撑部阻挡高温高压物质的风险。
在一些实施方式中，在垂直于厚度方向的任意方向上，第二支撑部的尺寸小于泄压孔的尺寸。当电池单体热失控时，第二支撑部不易受到泄压机构的阻挡，其能够 快速地经由泄压孔排出到外壳的外部，进而降低第二支撑部对排气速率的影响。
在一些实施方式中，第二绝缘部的投影位于第二支撑部的投影内。
当电池单体热失控时，第一绝缘板在与第二绝缘部对应的区域形成的泄压通道、支撑板在与第二支撑部对应的区域形成的泄压通道以及泄压孔相对，电极组件释放的高温高压物质能够快速泄放，从而提高安全性。第二绝缘部可以经由支撑板的泄压通道和泄压孔排出到外壳的外部，从而降低第二绝缘部阻挡高温高压物质的风险。
在一些实施方式中，在垂直于厚度方向的任意方向上，第二绝缘部的尺寸小于第二支撑部的尺寸。当电池单体热失控时，第二绝缘部不易受到泄压机构和支撑板的阻挡，其能够快速地经由支撑板的泄压通道和泄压孔排出到外壳的外部，进而降低第二绝缘部对排气速率的影响。
在一些实施方式中，支撑板位于电极组件和第一绝缘板之间。支撑板包括第一支撑部、第二支撑部和第三薄弱部，第三薄弱部用于连接第一支撑部和第二支撑部。在厚度方向上，第二支撑部的投影位于第二绝缘部的投影内。
当电池单体热失控时，支撑板在与第二支撑部对应的区域形成的泄压通道和第一绝缘板在与第二绝缘部对应的区域形成的泄压通道相对，从而使电极组件释放的高温高压物质能够快速泄放，从而提高安全性。第二支撑部可以经由第一绝缘板的泄压通道和泄压孔排出到外壳的外部，从而降低第二支撑部阻挡高温高压物质的风险。
在一些实施方式中，在垂直于厚度方向的任意方向上，第二支撑部的尺寸小于第二绝缘部的尺寸。当电池单体热失控时，第二支撑部不易受到第一绝缘板的阻挡，其能够快速地经由第一绝缘板的泄压通道排出到外壳的外部，进而降低第二支撑部对排气速率的影响。
在一些实施方式中，在厚度方向上，第三薄弱部和第一薄弱部不重叠，以降低第一绝缘板和支撑板同时被金属颗粒刺破的风险，提高安全性。
在一些实施方式中，支撑板位于第一壁和第一绝缘板之间。支撑板设有第一通孔。在厚度方向上，第一通孔的至少部分位于第二绝缘部和泄压孔之间。
通过在支撑板上开设第一通孔，以减少支撑板对高温高压物质的阻挡，第一通孔能够将第一绝缘板的泄压通道和泄压孔连通，从而及时泄放压力，提高电池单体的安全性。
在一些实施方式中，在厚度方向上，第二绝缘部的投影位于第一通孔的投影内。第二绝缘部可以经由第一通孔和泄压孔排出到外壳的外部，从而降低第二绝缘部阻挡高温高压物质的风险，提高排气效率。
在一些实施方式中，支撑板位于电极组件和第一绝缘板之间。支撑板设有第一通孔。在厚度方向上，第二绝缘部的投影与第一通孔的投影至少部分地重叠。通过设置第一通孔，以减少支撑板对高温高压物质的阻挡，高温高压物质能够经由第一通孔、第一绝缘板的泄压通道和泄压孔快速泄放，从而及时泄放电池单体的内部压力，提高池单体的安全性。
在一些实施方式中，第一绝缘板设有第一定位孔，支撑板设有第二定位孔，第一定位孔和第二定位孔在厚度方向上至少部分重叠。在装配绝缘件和支撑板时，可通 过第一定位孔和第二定位孔的配合实现绝缘件和支撑板的定位，从而降低错位风险，提高装配效率。
在一些实施方式中，绝缘件包括第一绝缘板，第一绝缘板的表面设有凹部，凹部的底壁形成第一薄弱部。通过在第一绝缘板上设置凹部，以减小第一绝缘板局部的厚度和强度，进而使第一绝缘板能够在设定的区域破裂。
在一些实施方式中，凹部的深度与第一绝缘板的厚度之比大于或等于0.3，以使第一薄弱部能够及时破裂，从而及时泄放电池单体的内部压力，提高安全性。
在一些实施方式中，凹部为环形。通过在第一绝缘板上开设环形的凹部，可在第一绝缘板上形成环形的第一薄弱部；当环形的第一薄弱部破裂时，第二绝缘部可以完全脱离第一绝缘部的束缚，其可以经由泄压孔排出到电池单体的外部。
在一些实施方式中，绝缘件包括第一绝缘板，第一绝缘板包括第一绝缘部、第二绝缘部和多个第一薄弱部，多个第一薄弱部连接于第一绝缘部和第二绝缘部之间。第一绝缘板设有多个第二通孔，多个第二通孔和多个第一薄弱部沿第二绝缘部的周向交替地设置于第二绝缘部的外侧。通过在第一绝缘板上开设多个第二通孔，以减小多个第一薄弱部的强度，进而使第一绝缘板能够在设定的区域破裂。
在一些实施方式中，外壳包括壳体和端盖，壳体具有开口，端盖用于盖合开口。泄压机构设置于壳体或端盖。
在一些实施方式中，泄压机构设置于壳体，绝缘件具有容纳腔，电极组件的至少部分容纳于容纳腔。绝缘件将电极组件的至少部分与壳体绝缘隔离，以降低壳体将电极组件的正负极导通的风险，提高安全性。
在一些实施方式中，壳体包括第一壁、第二壁和两个第三壁，第一壁和第二壁沿第一方向相对设置，两个第三壁沿第二方向相对设置，各第三壁连接第一壁和第二壁。泄压机构设置于第一壁。第一方向和第二方向相交。
在一些实施方式中，第一壁的面积小于第三壁的面积。
电极组件在充电的过程中会出现膨胀；相较于第一壁，第三壁的面积较大，第三壁受到电极组件的膨胀力也较大，第三壁更容易变形。将泄压机构设置在面积较小的第一壁，以降低泄压机构的变形，减缓泄压机构的老化，延长泄压机构的寿命。
在一些实施方式中，绝缘件包括第一绝缘板、两个第二绝缘板和两个第三绝缘板，第一绝缘板设置于电极组件和第一壁之间，两个第三绝缘板连接于第一绝缘板沿第二方向的两端，第三绝缘板位于电极组件和对应的第三壁之间。两个第二绝缘板分别连接于两个第三绝缘板，且位于电极组件和第二壁之间。绝缘件可以从四周包裹电极组件，以降低金属颗粒将电极组件和壳体导通的风险，提高安全性。
在一些实施方式中，两个第二绝缘板在第一方向上至少部分地重叠，且两个第二绝缘板在第一方向上重叠的部分连接。将两个第二绝缘板连接，可以在电池单体受到外部冲击时降低绝缘件张开的风险，从而确保电极组件和壳体之间的绝缘性。
在一些实施方式中，壳体沿第三方向的两端具有开口，端盖设置为两个，两个端盖分别用于盖合两个开口。
在一些实施方式中，外壳包括第一壁，泄压机构安装于第一壁。第一壁包括面 向电极组件的内表面和背离电极组件的外表面，内表面比泄压机构更靠近电极组件。泄压机构与内表面间隔一定的距离，以降低外壳内部的构件挤压泄压机构的风险，延缓泄压机构的老化，提高安全性。
泄压机构包括泄压部和环绕在泄压部外侧的第二薄弱部。绝缘件包括第一绝缘板，第一绝缘板包括第一绝缘部、第二绝缘部和第一薄弱部，第一薄弱部连接第一绝缘部和第二绝缘部。在泄压机构的厚度方向上，第二绝缘部的投影位于泄压部的投影内。
外壳包括第一壁，泄压机构设置于第一壁。电池单体还包括支撑板，支撑板位于第一壁和第一绝缘板之间；支撑板包括第一支撑部、第二支撑部和第三薄弱部，第三薄弱部用于连接第一支撑部和第二支撑部。在厚度方向上，第二支撑部的投影位于泄压部的投影内。
第二方面，本申请实施例提供了一种电池单体，其包括外壳、泄压机构、电极组件以及绝缘件。泄压机构设置于外壳。电极组件容纳于外壳内。绝缘件容纳于外壳内并用于将电极组件的至少部分和外壳绝缘隔离。绝缘件设有第三通孔，第三通孔的至少部分位于泄压机构和电极组件之间。
电极组件热失控并释放高温高压物质时，高温高压物质穿过第三通孔后作用在泄压机构上，然后使泄压机构致动并经由泄压机构泄放到电池单体的外部。本申请实施例通过在绝缘件上开设第三通孔以降低绝缘件对高温高压物质的阻挡，使电池单体能够及时泄压，提高安全性。
在一些实施方式中，电池单体还包括支撑板，支撑板的至少部分设置于泄压机构和绝缘件之间并覆盖第三通孔。支撑板的位于泄压机构和第三通孔之间的部分设置有第三薄弱部。
支撑板覆盖第三通孔，以将电极组件和泄压机构绝缘隔离，降低电极组件经由第三通孔挤压泄压机构的风险。当电极组件热失控并释放高温高压物质时，高温高压物质作用在第三薄弱部上，支撑板的第三薄弱部在高温高压物质的冲击下破裂，以在支撑板上形成供高温高压物质穿过的通道；高温高压物质穿过支撑板后作用在泄压机构上，然后使泄压机构致动打开泄压孔，进而泄放到电池单体外部。通过在支撑板上开设第三薄弱部，可以降低支撑板对高温高压物质的阻挡，使电池单体能够及时泄压，提高安全性。
在一些实施方式中，电池单体还包括支撑板，支撑板的至少部分设置于电极组件和绝缘件之间并覆盖第三通孔。支撑板的位于电极组件和第三通孔之间的部分设置有第三薄弱部。
支撑板覆盖第三通孔，以将电极组件和泄压机构绝缘隔离，降低电极组件经由第三通孔挤压泄压机构的风险。当电极组件热失控并释放高温高压物质时，高温高压物质作用在第三薄弱部上，支撑板的第三薄弱部在高温高压物质的冲击下破裂，以在支撑板上形成供高温高压物质穿过的通道；高温高压物质穿过支撑板后通过第三通孔作用在泄压机构上，然后使泄压机构致动并打开泄压孔，进而泄放到电池单体外部。通过在支撑板上开设第三薄弱部，可以降低支撑板对高温高压物质的阻挡，使电池单 体能够及时泄压，提高安全性。
第三方面，本申请实施例提供了一种电池，包括多个第一方面任一实施方式的电池单体或多个第二方面任一实施方式的电池单体。
第四方面，本申请实施例提供了一种用电装置，包括第一方面任一实施方式的电池单体或第二方面任一实施方式的电池单体，电池单体用于提供电能。
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，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为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图；
图2为本申请一些实施例提供的电池的爆炸示意图；
图3为本申请一些实施例提供的电池单体的爆炸示意图；
图4为为本申请一些实施例提供的电池单体的前示意图；
图5为图4沿线A-A作出的剖视示意图；
图6为图5在方框B处的放大示意图；
图7为图6在圆框C处的放大示意图；
图8为图6所示的第一壁的剖视示意图；
图9为图3所示的绝缘件的结构示意图；
图10为图3所示的支撑板的结构示意图；
图11为本申请另一些实施例提供的电池单体的局部剖视示意图；
图12为本申请另一些实施例提供的电池单体的局部剖视示意图；
图13为本申请另一些实施例提供的电池单体的局部剖视示意图；
图14为本申请一些实施例提供的电池单体的绝缘件的局部示意图；
图15为图14沿线D-D作出的局部断面示意图；
图16为本申请另一些实施例提供的电池单体的局部剖视示意图；
图17为本申请另一些实施例提供的电池单体的局部剖视示意图；
图18为图17在方框E处的放大示意图；
图19为图18在圆框F处的放大示意图；
图20为本申请另一些实施例提供的电池单体的局部剖视示意图。
具体实施方式的附图标记如下：
1、车辆；2、电池；3、控制器；4、马达；5、箱体；6、电池单体；5a、第一箱体部；5b、第二箱体部；5c、容纳空间；10、电极组件；20、外壳；21、壳体；211、第一壁；211a、内表面；211b、外表面；212、第二壁；213、第三壁；21a、开口；22、端盖；20a、泄压孔；20b、外壳凹部；20c、底面；30、泄压机构；31、泄压部；32、第二薄弱部；33、连接部；40、绝缘件；41、第一绝缘板；411、第一薄弱部；412、第一绝缘部；413、第二绝缘部；414、第一定位孔；415、第二通孔；416、凹部；417、 第三通孔；42、第二绝缘板；43、第三绝缘板；40a、容纳腔；50、电极端子；60、支撑板；61、第一支撑部；62、第二支撑部；63、第三薄弱部；64、第二定位孔；65、第四通孔；66、第一通孔；70、保护片；X、厚度方向；Y、第二方向；Z、第三方向。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、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在没有作出创造性劳动前提下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；本申请中在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。
在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。
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。
本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)。
本申请中，电池单体可以包括锂离子二次电池单体、锂离子一次电池单体、锂硫电池单体、钠锂离子电池单体、钠离子电池单体或镁离子电池单体等，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。
本申请中，电池单体可以包括锂离子二次电池单体、锂离子一次电池单体、锂 硫电池单体、钠锂离子电池单体、钠离子电池单体或镁离子电池单体等，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。
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。例如，本申请中所提到的电池可以包括电池模块或电池包等。电池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液，电极组件包括正极极片、负极极片和隔离件。电池单体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。正极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；正极集流体包括正极涂覆区和连接于正极涂覆区的正极极耳，正极涂覆区涂覆有正极活性物质层，正极极耳未涂覆正极活性物质层。以锂离子电池单体为例，正极集流体的材料可以为铝，正极活性物质层包括正极活性物质，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；负极集流体包括负极涂覆区和连接于负极涂覆区的负极极耳，负极涂覆区涂覆有负极活性物质层，负极极耳未涂覆负极活性物质层。负极集流体的材料可以为铜，负极活性物质层包括负极活性物质，负极活性物质可以为碳或硅等。隔离件的材质可以为PP(polypropylene，聚丙烯)或PE(polyethylene，聚乙烯)等。
电池单体还包括外壳，外壳内部形成用于容纳电极组件的容纳腔。外壳可以从外侧保护电极组件，以避免外部的异物影响电极组件的充电或放电。
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。
电池单体上的泄压机构对电池单体的安全性有着重要影响。例如，当发生短路、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骤升。这种情况下通过泄压机构致动可以将内部压力向外释放，以防止电池单体爆炸、起火。
泄压机构是指在电池单体的内部压力达到预定阈值时致动以泄放内部压力的元件或部件。该阈值设计根据设计需求不同而不同。该阈值可能取决于电池单体中的正极极片、负极极片、电解液和隔离件中一种或几种的材料。
泄压机构可以采用诸如防爆阀、气阀、泄压阀或安全阀等的形式，并可以具体采用压敏元件或构造，即，当电池单体的内部压力达到预定阈值时，泄压机构执行动作或者泄压机构中设有的薄弱区破裂，从而形成可供内部压力泄放的开口或通道。可替代地，泄压机构也可采用温敏元件或构造，即当电池单体的内部温度达到预定阈值时，泄压机构执行动作，从而形成可供内部压力泄放的开口或通道。
本申请中所提到的“致动”是指泄压机构产生动作或被激活至一定的状态，从而使得电池单体的内部压力得以被泄放。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、破碎、被撕裂或者打开，等等。泄压机构在致动时，电池单体的内部的高温高压物质作为排放物会从致动的部位向外排出。以此方式能够在 可控压力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：电解液、被溶解或分裂的正负极极片、隔离件的碎片、反应产生的高温高压气体、火焰，等等。
在相关技术中，电池单体中通常设有绝缘件，绝缘件可以将泄压机构与电极组件绝缘隔离，以降低泄压机构将电极组件的正负极导通的风险，提高安全性。
发明人注意到，由于绝缘件将泄压机构与电极组件隔开，所以当电池单体出现热失控时，电极组件排放的高温高压物质会受到绝缘件的阻挡，造成高温高压物质排出的速率较低，导致电池单体无法及时泄压，引发安全隐患。
鉴于此，本申请实施例提供了一种技术方案，其通过在绝缘件上开设薄弱结构，以使绝缘件在受到高温高压物质冲击时在薄弱结构处破裂，并形成供高温高压物质泄放的通道，进而降低绝缘件对高温高压物质的阻挡，使电池单体及时泄压，提高安全性。
本申请实施例描述的技术方案适用于电池以及使用电池的用电装置。
用电装置可以是车辆、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。车辆可以是燃油汽车、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；航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等；电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等；电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具，例如，电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等等。本申请实施例对上述用电装置不做特殊限制。
以下实施例为了方便说明，以用电装置为车辆为例进行说明。
图1为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图。
如图1所示，车辆1的内部设置有电池2，电池2可以设置在车辆1的底部或头部或尾部。电池2可以用于车辆1的供电，例如，电池2可以作为车辆1的操作电源。
车辆1还可以包括控制器3和马达4，控制器3用来控制电池2为马达4供电，例如，用于车辆1的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
在本申请一些实施例中，电池2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，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1提供驱动动力。
图2为本申请一些实施例提供的电池的爆炸示意图。
如图2所示，电池2包括箱体5和电池单体6(未示出)，电池单体6容纳于箱体5内。
箱体5用于容纳电池单体6，箱体5可以是多种结构。在一些实施例中，箱体5可以包括第一箱体部5a和第二箱体部5b，第一箱体部5a与第二箱体部5b相互盖合，第一箱体部5a和第二箱体部5b共同限定出用于容纳电池单体6的容纳空间5c。第二箱体部5b可以是一端开口的空心结构，第一箱体部5a为板状结构，第一箱体部5a盖合于第二箱体部5b的开口侧，以形成具有容纳空间5c的箱体5；第一箱体部5a和第 二箱体部5b也均可以是一侧开口的空心结构，第一箱体部5a的开口侧盖合于第二箱体部5b的开口侧，以形成具有容纳空间5c的箱体5。当然，第一箱体部5a和第二箱体部5b可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。
为提高第一箱体部5a与第二箱体部5b连接后的密封性，第一箱体部5a与第二箱体部5b之间也可以设置密封件，比如，密封胶、密封圈等。
假设第一箱体部5a盖合于第二箱体部5b的顶部，第一箱体部5a亦可称之为上箱盖，第二箱体部5b亦可称之为下箱体。
在电池2中，电池单体6可以是一个，也可以是多个。若电池单体6为多个，多个电池单体6之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体6中既有串联又有并联。多个电池单体6之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体6构成的整体容纳于箱体5内；当然，也可以是多个电池单体6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形成一个整体，并容纳于箱体5内。
图3为本申请一些实施例提供的电池单体的爆炸示意图；图4为为本申请一些实施例提供的电池单体的前示意图；图5为图4沿线A-A作出的剖视示意图；图6为图5在方框B处的放大示意图；图7为图6在圆框C处的放大示意图；图8为图6所示的第一壁的剖视示意图；图9为图3所示的绝缘件的结构示意图；图10为图3所示的支撑板的结构示意图。
参照图3至图10，本申请实施例的电池单体6包括外壳20、泄压机构30、电极组件10以及绝缘件40。泄压机构30设置于外壳20。电极组件10容纳于外壳20内。绝缘件40容纳于外壳20内，绝缘件40的至少部分位于泄压机构30和电极组件10之间，且绝缘件40的位于泄压机构30和电极组件10之间的部分设置有第一薄弱部411。
外壳20为空心结构，其内部形成用于容纳电极组件10和电解液的容纳空间。外壳20的形状可根据电极组件10的具体形状来确定。比如，若电极组件10为长方体结构，则可选用长方体外壳；若电极组件10为圆柱结构，则可选用圆柱外壳。
外壳20的材质可以是多种，比如，外壳20的材质可以是金属或塑料。可选地，外壳20的材质可以是铜、铁、铝、钢、铝合金等。
电极组件10包括正极极片和负极极片。示例性地，电极组件10通过离子在正极极片和负极极片中的嵌入/脱出时的氧化和还原反应来产生电能。可选地，电极组件10还包括隔离膜，隔离膜用于将正极极片和负极极片绝缘隔离。
电极组件10可以是卷绕式电极组件、叠片式电极组件或其它类型的电极组件。
电极组件10可以为一个，也可以为多个。当电极组件10为多个时，多个电极组件10可以层叠布置。示例性地，如图3所示，电极组件10为一个。
在一些示例中，泄压机构30和外壳20为独立成型的构件，两者可通过焊接、粘接或其它方式连接。例如，外壳20上设有泄压孔20a，泄压孔20a贯通外壳20，泄压机构30安装于外壳20，并覆盖泄压孔20a，以将外壳20内外两侧的空间隔开。在可替代地实施例中，泄压机构30和外壳20也可为一体成型结构。
绝缘件40可以整体位于泄压机构30和电极组件10之间，也可以仅部分位于泄压机构30和电极组件10之间，本实施例对此不作限制。
绝缘件40可仅用于将泄压机构30和电极组件10绝缘隔离。可替代地，绝缘件40既可以将泄压机构30和电极组件10绝缘隔离，还可将电极组件10的至少部分与外壳20绝缘隔离。
第一薄弱部411是绝缘件40的强度相对较小的部分，其是绝缘件40的易于破裂、破碎、被撕裂或者被打开的部分。示例性地，第一薄弱部411的强度小于绝缘件40的靠近第一薄弱部411的部分的强度。
在一些示例中，本申请可以在绝缘件40的预定区域开设凹槽、刻痕、通孔或其它结构，以减小绝缘件40局部的强度，进而在绝缘件40上形成第一薄弱部411。例如，在绝缘件40的预定区域进行减薄处理，绝缘件40的被减薄处理的部分形成第一薄弱部411。在另一些示例中，可以对绝缘件40的预定区域进行材料处理，使得该区域的强度弱于其它区域的强度，换言之，该区域即为第一薄弱部411。
在本申请实施例中，绝缘件40可以将泄压机构30与电极组件10绝缘隔离，以降低泄压机构30将电极组件10的正负极导通的风险，提高安全性。当电极组件10热失控并释放高温高压物质时，绝缘件40的第一薄弱部411在高温高压物质的冲击下破裂，以在绝缘件40上形成供高温高压物质穿过的通道；高温高压物质穿过绝缘件40后作用在泄压机构30上，然后使泄压机构30致动并经由泄压机构30泄放到电池单体6的外部。本申请实施例通过在绝缘件40上开设第一薄弱部411以降低绝缘件40对高温高压物质的阻挡，使电池单体6能够及时泄压，提高安全性。
在一些实施例中，外壳20包括壳体21和端盖22，壳体21具有开口，端盖22用于盖合开口。
壳体21可以是多种形状和多种尺寸的，例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地，壳体21的形状可以根据电极组件10的具体形状和尺寸大小来确定。壳体21的材质可以是多种，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等，本申请实施例对此不作特殊限制。
端盖22的形状可以与壳体21的形状相适应以配合壳体21。可选地，端盖22可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成，这样，端盖22在受挤压碰撞时就不易发生形变，使电池单体6能够具备更高的结构强度，安全性能也可以有所提高。端盖22通过焊接、粘接、卡接或其它方式连接于壳体21。
泄压机构30可以设置于端盖22，也可以设置于壳体21，本实施例对此不作限制。
壳体21可为一侧开口的结构，端盖22设置为一个并盖合于壳体21的开口。可替代地，壳体21也可为两侧开口的结构，端盖22设置为两个，两个端盖22分别盖合于壳体21的两个开口。
在一些实施例中，端盖22上安装有电极端子50，电极端子50用于与电极组件10电连接。电极端子50用于将电极组件10与电池单体6外部的电路电连接，也实现电极组件10的充放电。
在一些实施例中，泄压机构30包括第二薄弱部32。第二薄弱部32是泄压机构30的易于破裂、破碎、被撕裂或者被打开的部分。
在一些实施例中，泄压机构30包括泄压部31、第二薄弱部32和连接部33，连接部33用于连接外壳20，第二薄弱部32用于连接泄压部31和连接部33。
第二薄弱部32的强度小于泄压部31的强度和连接部33的强度，其是泄压机构30的易于破裂、破碎、被撕裂或者被打开的部分。
第二薄弱部32位于泄压部31和连接部33的连接处。在一些示例中，对泄压机构30的预定区域进行减薄处理，泄压机构30的被减薄处理的部分形成第二薄弱部32，泄压机构30的被第二薄弱部32分隔且通过第二薄弱部32连接的两个部分分别形成泄压部31和连接部33。在另一些示例中，对泄压机构30的预定区域进行材料处理，使得该区域的强度弱于其它区域的强度，换言之，该区域即为第二薄弱部32，泄压机构30的被第二薄弱部32分隔并通过第二薄弱部32连接的两个部分分别形成泄压部31和连接部33。
连接部33可通过粘接、焊接或其它方式连接于外壳20。可替代地，连接部33也可与外壳20一体成型。
泄压部31用于在电池单体6热失控时形成泄压通道。示例性地，当电极组件10热释放的高温高压物质作用在第二薄弱部32时，第二薄弱部32破裂，以使泄压部31的至少部分断开与连接部33的连接，泄压部31在高温高压物质的冲击下翻转或脱离外壳20，以在泄压机构30上形成泄压通道。
本实施例在泄压机构30上开设第二薄弱部32，以使泄压机构30能够在电池单体6热失控时沿着第二薄弱部32破裂，并形成泄压通道，从而及时泄压，提高安全性。
在一些实施例中，连接部33环绕在泄压部31的外侧，第二薄弱部32位于泄压部31和连接部33之间。
在一些示例中，第二薄弱部32可以环绕泄压部31一圈。在另一些示例中，第二薄弱部32也可以环绕泄压部31一定的角度，例如，第二薄弱部32可以环绕泄压部180°-270°。
在一些实施例中，第二薄弱部32环绕泄压部31一圈。当电池单体6热失控时，第二薄弱部32破裂，泄压部31脱离连接部33和外壳20。
在一些实施例中，外壳20设有泄压孔20a，泄压机构30安装于外壳20并覆盖泄压孔20a。
在正常状态下，泄压机构30覆盖泄压孔20a，以将外壳20内外两侧的空间隔开。当电池单体6热失控时，泄压机构30沿着第二薄弱部32破裂，以将泄压孔20a打开，使高温高压物质能够从泄压孔20a排出。
示例性地，泄压孔20a位于泄压机构30的面向电极组件10的一侧。
在一些实施例中，在泄压机构30的厚度方向X上，第二薄弱部32的投影位于泄压孔20a的投影内。第二薄弱部32与泄压孔20a相对，以在外壳20变形时，降低第二薄弱部32被外壳20压伤的风险。示例性地，连接部33焊接于外壳30。将第二薄弱部32与泄压孔20a相对，可以在焊接过程中减少传递到第二薄弱部32的焊接应力，降低第二薄弱部32变形的风险，延长泄压机构30的寿命。
在一些实施例中，在厚度方向X上，连接部33的一部分的投影位于泄压孔20a 的投影内。当电池单体热失控时，在高温高压物质的冲击下，泄压部31断开与连接部33的连接并脱离电池单体；连接部33的与泄压孔20a相对的部分在高温高压物质的冲击下向外翻折，以减少连接部33对高温高压物质的阻挡。
在一些实施例中，在泄压机构30的厚度方向X上，第一薄弱部411与泄压孔20a至少部分地重叠。
示例性地，第一薄弱部411沿厚度方向X的投影与泄压孔20a沿厚度方向X的投影部分地重叠。可替代地，第一薄弱部411沿厚度方向X的投影位于泄压孔20a沿厚度方向X的投影内。
当电池单体6热失控时，泄压机构30将泄压孔20a打开，打开的泄压孔20a和第一薄弱部411破裂处相对，从第一薄弱部411破裂处穿过的高温高压物质能够经由泄压孔20a快速排出，从而提高高温高压物质的泄放效率。
在一些实施例中，绝缘件40包括第一绝缘板41，第一绝缘板41包括第一绝缘部412、第二绝缘部413和第一薄弱部411，第一薄弱部411连接第一绝缘部412和第二绝缘部413。在泄压机构30的厚度方向X上，第二绝缘部413的投影位于泄压孔20a的投影内。
第一薄弱部411的强度小于第一绝缘部412的强度和第二绝缘部413的强度，其是绝缘件40的易于破裂、破碎、被撕裂或者被打开的部分。
第二绝缘部413用于在电池单体6热失控时在第一绝缘板41上形成泄压通道。示例性地，当电极组件10热释放的高温高压物质作用在第一薄弱部411时，第一薄弱部411破裂，以使第二绝缘部413的至少部分断开与第一绝缘部412的连接，第二绝缘部413在高温高压物质的冲击下翻转或脱离绝缘件40，以在第一绝缘板41上形成泄压通道。
当电池单体6热失控时，第一绝缘板41在与第二绝缘部413对应的区域形成的泄压通道和泄压孔20a相对，从而使电极组件10释放的高温高压物质能够快速泄放，从而提高安全性。第二绝缘部413可以经由泄压孔20a排出到外壳20的外部，从而降低第二绝缘部413阻挡高温高压物质的风险。
在一些实施例中，第二绝缘部413和第一绝缘部412均为平板结构。
在一些实施例中，第一绝缘部412环绕在第二绝缘部413的外侧，第一薄弱部411位于第一绝缘部412和第二绝缘部413之间。
示例性地，第二绝缘部413位于第一薄弱部411围成的区域内。可选地，第一薄弱部411环绕第二绝缘部413一圈。
当电池单体6热失控时，第一薄弱部411破裂，第二绝缘部413脱离第一绝缘部412，以经由泄压孔20a排出到外壳20的外部。
在一些实施例中，在垂直于厚度方向X的任意方向上，第二绝缘部413的尺寸小于泄压孔20a的尺寸。
第二绝缘部413的尺寸小于泄压孔20a的尺寸，因此，当电池单体6热失控时，第二绝缘部413不易受到泄压机构30的阻挡，其能够快速地经由泄压孔20a排出到外壳20的外部，进而降低第二绝缘部413对排气速率的影响。
在一些实施例中，第二绝缘部413的尺寸可以大于泄压部31的尺寸。当电池单体热失控时，在高温高压物质的冲击下，泄压部31断开与连接部33的连接并脱离电池单体；连接部33的与泄压孔20a相对的部分在高温高压物质的冲击下向外翻折。因此，即使第二绝缘部413的尺寸可以大于泄压部31的尺寸，连接部33也能够通过翻折避开第二绝缘部413，使第二绝缘部413能够经由泄压孔20a排出到外壳20的外部。当然，在替代地实施例中，在厚度方向X上，第二绝缘部413的投影也可位于泄压部31的投影内，以降低泄压机构阻挡第二绝缘部413的风险。
在一些实施例中，在厚度方向X上，第一薄弱部411的投影位于泄压孔20a的投影内。
当电池单体6热失控时，第一薄弱部411破裂处与泄压孔20a相对，从第一薄弱部411破裂处穿过的高温高压物质能够经由泄压孔20a快速排出，从而提高高温高压物质的泄放效率。
在一些实施例中，外壳20包括第一壁211，泄压孔20a设于第一壁211，泄压机构30连接第一壁211，第一绝缘部412的至少部分将第一壁211和电极组件10绝缘隔离。
第一壁211可以是端盖22，也可以是壳体21的一部分。
第一壁211的至少部分位于第一壁211和电极组件10之间，以将第一壁211与电极组件10绝缘隔离。
第一绝缘部412可以将第一壁211和电极组件10绝缘隔离，以降低第一壁211将电极组件10的正负极导通的风险，提高安全性。
在一些实施例中，电池单体6还包括支撑板60，支撑板60设置于第一壁211和电极组件10之间。支撑板60和第一绝缘板41沿厚度方向X布置。
支撑板60可以设置在第一绝缘板41面向电极组件10的一侧，也可以设置于第一绝缘板41背向电极组件10的一层。
支撑板60可以连接于第一绝缘板41，也可以与第一绝缘板41活动设置。
支撑板60可以支撑电极组件10，以在电池单体6受到外部冲击时，降低电极组件10在外壳20内的晃动幅度，降低电极组件10的极片因挤压外壳20而掉粉(即极片的活性物质脱落)的风险。支撑板60还可以增大泄压机构30和电极组件10的间距，降低电极组件10在晃动时压伤泄压机构30的风险。
在一些实施例中，支撑板60为平板结构。
在一些实施例中，第一壁211的端部连接有弧形壁，弧形壁可以在外壳20的成型过程中释放应力，减少应力集中。
弧形壁的内表面为弧形面，如果不设置支撑板60，那么在电极组件10晃动时，电极组件10的极片容易挤压弧形面，从而引发极片掉粉的风险。本申请实施例通过设置支撑板60，可以增大极片与弧面面的距离，减小极片与弧形面之间的压力，降低掉粉的风险。
在一些实施例中，支撑板60固定于第一绝缘部412。
示例性地，支撑板60可通过熔接、粘接或其它方式固定于第一绝缘部412。
将支撑板60固定于第一绝缘部412，可以减小支撑板60在外壳20内的晃动的幅度，降低支撑板60与第一绝缘板41摩擦的风险。
支撑板60未与第二绝缘部413固定。在电池单体6热失控时，支撑板60不会干涉第二绝缘部413排出到电池单体6外。
在一些实施例中，支撑板60位于第一壁211和第一绝缘板41之间。支撑板60包括第一支撑部61、第二支撑部62和第三薄弱部63，第三薄弱部63用于连接第一支撑部61和第二支撑部62。在厚度方向X上，第二支撑部62的投影位于泄压孔20a的投影内。
第三薄弱部63的强度小于第一支撑部61的强度和第二支撑部62的强度，其是支撑板60的易于破裂、破碎、被撕裂或者被打开的部分。
在一些示例中，本申请可以在支撑板60的预定区域开设凹槽、刻痕、通孔或其它结构，以减小支撑板60局部的强度，进而在支撑板60上形成第三薄弱部63。在另一些示例中，可以对支撑板60的预定区域进行材料处理，使得该区域的强度弱于其它区域的强度，换言之，该区域即为第三薄弱部63。
在电池单体6热失控时，第二支撑部62用于在支撑板60上形成泄压通道。示例性地，当电极组件10热释放的高温高压物质作用在第三薄弱部63时，第三薄弱部63破裂，以使第二支撑部62的至少部分断开与第一支撑部61的连接，第二支撑部62在高温高压物质的冲击下翻转或脱离支撑板60，以在支撑板60上形成泄压通道。
当电池单体6热失控时，支撑板60在与第二支撑部62对应的区域形成的泄压通道和泄压孔20a相对，从而使电极组件10释放的高温高压物质能够快速泄放，从而提高安全性。第二支撑部62可以经由泄压孔20a排出到外壳20的外部，从而降低第二支撑部62阻挡高温高压物质的风险。
在一些实施例中，在垂直于厚度方向X的任意方向上，第二支撑部62的尺寸小于泄压孔20a的尺寸。
第二支撑部62的尺寸小于泄压孔20a的尺寸，因此，当电池单体6热失控时，第二支撑部62不易受到泄压机构30的阻挡，其能够快速地经由泄压孔20a排出到外壳20的外部，进而降低第二支撑部62对排气速率的影响。
在一些实施例中，第二支撑部62的尺寸可以大于泄压部31的尺寸。当电池单体热失控时，在高温高压物质的冲击下，泄压部31断开与连接部33的连接并脱离电池单体；连接部33的与泄压孔20a相对的部分在高温高压物质的冲击下向外翻折。因此，即使第二支撑部62的尺寸可以大于泄压部31的尺寸，连接部33也能够通过翻折避开第二支撑部62，使第二支撑部62能够经由泄压孔20a排出到外壳20的外部。当然，在替代地实施例中，在厚度方向X上，第二支撑部62的投影也可位于泄压部31的投影内，以降低泄压机构阻挡第二支撑部62的风险。
在一些实施例中，第二绝缘部413的投影位于第二支撑部62的投影内。
当电池单体6热失控时，第一绝缘板41在与第二绝缘部413对应的区域形成的泄压通道、支撑板60在与第二支撑部62对应的区域形成的泄压通道以及泄压孔20a相对，电极组件10释放的高温高压物质能够快速泄放，从而提高安全性。第二绝缘部 413可以经由支撑板60的泄压通道和泄压孔20a排出到外壳20的外部，从而降低第二绝缘部413阻挡高温高压物质的风险。
在一些实施例中，在垂直于厚度方向X的任意方向上，第二绝缘部413的尺寸小于第二支撑部62的尺寸。
第二绝缘部413的尺寸小于第二支撑部62的尺寸和泄压孔20a的尺寸，因此，当电池单体6热失控时，第二绝缘部413不易受到泄压机构30和支撑板60的阻挡，其能够快速地经由支撑板60的泄压通道和泄压孔20a排出到外壳20的外部，进而降低第二绝缘部413对排气速率的影响。
在垂直于厚度方向X的任一方向上，第二绝缘部413的尺寸为d1，第二支撑部62的尺寸为d2，泄压孔20a的尺寸为d3，d1≤d2≤d3。
在一些实施例中，d1＜d2＜d3。
可选地，0.5×d3≤d1≤0.99×d3，0.5×d3≤d2≤0.99×d3。
在一些实施例中，d3-d2的值为0.1mm-10mm；可选地，d3-d2的值为1mm-2mm。
在一些实施例中，d2-d1的值为0.1mm-10mm。可选地，d2-d1的值为1mm-2mm。
在一些实施例中，泄压孔20a、第二绝缘部413和第二支撑部62可具有相同的形状。
在一些实施例中，在厚度方向X上，第三薄弱部63和第一薄弱部411不重叠。
在电池单体6的生产过程中，壳体21内部可能会残余金属颗粒，例如，在焊接端盖22和壳体21时，焊接产生的金属颗粒可能会残留在壳体21内。
如果第三薄弱部63和第一薄弱部411在厚度方向X上存在重叠，金属颗粒可能会同时刺破第三薄弱部63和第一薄弱部411，引发金属颗粒将电极组件10和外壳20导通的风险，导致安全隐患。
本申请使第三薄弱部63和第一薄弱部411在厚度方向X上不重叠，以降低第一绝缘板41和支撑板60同时被金属颗粒刺破的风险，提高安全性。
在一些实施例中，第一绝缘板41设有第一定位孔414，支撑板60设有第二定位孔64，第一定位孔414和第二定位孔64在厚度方向X上至少部分重叠。
在厚度方向X上，第一定位孔414和第二定位孔64可以部分重叠，也可以完全重叠。
在装配绝缘件40和支撑板60时，可通过第一定位孔414和第二定位孔64的配合实现绝缘件40和支撑板60的定位，从而降低错位风险，提高装配效率。
在一些实施例中，绝缘件40包括第一绝缘板41，第一绝缘板41包括第一绝缘部412、第二绝缘部413和多个第一薄弱部411，多个第一薄弱部411连接于第一绝缘部412和第二绝缘部413之间。第一绝缘板41设有多个第二通孔415，多个第二通孔415和多个第一薄弱部411沿第二绝缘部413的周向交替地设置于第二绝缘部413的外侧。
第二通孔415可以是方孔、圆孔、三角形孔或其它形状的通孔。
通过在第一绝缘板41上开设多个第二通孔415，以减小多个第一薄弱部411的强度，进而使第一绝缘板41能够在设定的区域破裂。
第二通孔415的孔径较小，电极组件10难以穿过第二通孔415。示例性地，第二通孔415可通过针刺工艺形成，多个第二通孔415近似为针刺出的一条线。可选地，第二通孔415为条形孔，第二通孔415的宽度可为0.1mm-0.5mm，长度可为0.6mm-2mm，相邻的第二通孔415的间距可为1mm-5mm。
在一些实施例中，支撑板60设有多个第四通孔65，多个第四通孔65和多个第三薄弱部63沿第二支撑部62的周向交替地设置于第二支撑部62的外侧。通过在支撑板60上开设多个第四通孔65，以减小多个第三薄弱部63的强度，进而使支撑板60能够在设定的区域破裂。
在一些实施例中，第二通孔415和第四通孔65在厚度方向X上不重叠，这样可以降低金属颗粒同时穿过第二通孔415和第四通孔65的风险，提高安全性。第二通孔415和第四通孔65在厚度方向X上不重叠，还能够增大电极组件10与外壳20之间的爬电距离，减少漏电，改善电极组件10和外壳20之间的绝缘性。
在一些实施例中，外壳20包括壳体21和端盖22，壳体21具有开口，端盖22用于盖合开口。泄压机构30设置于壳体21或端盖22。
在一些实施例中，泄压机构30设置于壳体21，绝缘件40具有容纳腔40a，电极组件10的至少部分容纳于容纳腔40a，绝缘件40将电极组件10的至少部分与壳体21绝缘隔离。
绝缘件40将电极组件10的至少部分与壳体21绝缘隔离，以降低壳体21将电极组件10的正负极导通的风险，提高安全性。
绝缘件40可以将金属颗粒和电极组件10隔开，降低金属颗粒将电极组件10和壳体21导通的风险，提高安全性。
在一些实施例中，壳体21包括第一壁211、第二壁212和两个第三壁213，第一壁211和第二壁212沿第一方向相对设置，两个第三壁213沿第二方向Y相对设置，各第三壁213连接第一壁211和第二壁212。泄压机构30设置于第一壁211。第一方向与第二方向Y相交。
示例性地，第一方向垂直于第二方向Y。
示例性地，第一方向平行于泄压机构30的厚度方向X。
示例性地，第一壁211、第二壁212以及第三壁213均大体为平板状。第一壁211和第二壁212均垂直于第一方向，第三壁213垂直于第二方向Y。
在一些实施例中，第一壁211的面积小于第三壁213的面积。
电极组件10在充电的过程中会出现膨胀；相较于第一壁211，第三壁213的面积较大，第三壁213受到电极组件10的膨胀力也较大，第三壁213更容易变形。本申请实施例将泄压机构30设置在面积较小的第一壁211，以降低泄压机构30的变形，减缓泄压机构30的老化，延长泄压机构30的寿命。
在一些实施例中，绝缘件40包括第一绝缘板41、两个第二绝缘板42和两个第三绝缘板43，第一绝缘板41设置于电极组件10和第一壁211之间，两个第三绝缘板43连接于第一绝缘板41沿第二方向Y的两端，第三绝缘板43位于电极组件10和对应的第三壁213之间。两个第二绝缘板42分别连接于两个第三绝缘板43，且位于电极组 件10和第二壁212之间。
绝缘件40可以从四周包裹电极组件10，以降低金属颗粒将电极组件10和壳体21导通的风险，提高安全性。
示例性地，绝缘件40可由一张绝缘片弯折而成。
在一些实施例中，两个第二绝缘板42在第一方向上至少部分地重叠，且两个第二绝缘板42在第一方向上重叠的部分连接。
将两个第二绝缘板42连接，可以在电池单体6受到外部冲击时降低绝缘件40张开的风险，从而确保电极组件10和壳体21之间的绝缘性。
示例性地，两个第二绝缘板42在第一方向上重叠的部分熔接。
如果将泄压机构30设置在第二壁212，那么就可能需要在两个第二绝缘板42重叠的部分开设薄弱结构。由于两个第二绝缘板42重叠的部分的总厚度较大，所以两个第二绝缘板42在电池单体6热失控时同时破裂的难度较大，影响安全性。另外，绝缘件40由一张绝缘片弯折而成，在弯折过程中，使两个第二绝缘板42上的薄弱结构对准的难度也较大。因此，本申请优选将泄压机构30设置在远离第二绝缘板42的第一壁211上。
在一些实施例中，壳体21沿第三方向Z的两端具有开口21a，端盖22设置为两个，两个端盖22分别用于盖合两个开口21a。
绝缘件40的容纳腔40a沿第三方向Z的两端也具有开口，以使电极组件10的极耳能够与安装在端盖22上的电极端子50连接。
在一些实施例中，外壳20包括第一壁211，泄压机构30安装于第一壁211。第一壁211包括面向电极组件10的内表面211a和背离电极组件10的外表面211b，内表面211a比泄压机构30更靠近电极组件10。
泄压机构30与内表面211a间隔一定的距离，以降低外壳20内部的构件(例如绝缘件40)挤压泄压机构30的风险，延缓泄压机构30的老化，提高安全性。
在一些实施例中，泄压机构30整体比外表面211b更靠近电极组件10，这样可以降低泄压机构30被电池单体6外部的杂质损伤的风险。
在一些实施例中，第一壁211设有泄压孔20a，泄压机构30覆盖泄压孔20a。泄压孔20a可以位于泄压机构30面向电极组件10的一侧，也可以位于泄压机构30背向电极组件10的一侧。
在一些实施例中，第一壁211设有从外表面211b凹陷的外壳凹部20b，泄压机构30的至少部分容纳于外壳凹部20b并与外壳凹部20b的底面20c相抵。泄压孔20a从内表面211a延伸至底面20c。
在一些实施例中，泄压机构30整体容纳于外壳凹部20b。
在一些实施例中，电池单体6包括保护片70，保护片70连接于外壳20并位于泄压机构30的外侧。保护片70覆盖所述泄压机构30，以将泄压机构30与电池单体6外部的环境隔开。可选地，保护片70的材质为PET。保护片70的强度较低，很容易被高温高压物质冲破，对高温高压物质泄放的影响很小。
在一些实施例中，外壳凹部20b为台阶状，保护片70容纳于外壳凹部20b并连 接于外壳凹部20b的台阶面。
在一些实施例中，第一薄弱部411被配置为在电池单体6的内部压力达到第一阈值时破裂，第二薄弱部32被配置为在电池单体6的内部压力达到第二阈值时破裂，第三薄弱部63被配置为在电池单体6的内部压力达到第三阈值时破裂。可选地，第二阈值≥第三阈值≥第一阈值。
图11为本申请另一些实施例提供的电池单体的局部剖视示意图。
如图11所示，在一些实施例中，支撑板60位于电极组件10和第一绝缘板41之间。支撑板60包括第一支撑部61、第二支撑部62和第三薄弱部63，第三薄弱部63用于连接第一支撑部61和第二支撑部62。在厚度方向X上，第二支撑部62的投影位于第二绝缘部413的投影内。
当电池单体6热失控时，支撑板60在与第二支撑部62对应的区域形成的泄压通道和第一绝缘板41在与第二绝缘部413对应的区域形成的泄压通道相对，从而使电极组件10释放的高温高压物质能够快速泄放，从而提高安全性。第二支撑部62可以经由第一绝缘板41的泄压通道和泄压孔20a排出到外壳20的外部，从而降低第二支撑部62阻挡高温高压物质的风险。
在一些实施例中，在垂直于厚度方向X的任意方向上，第二支撑部62的尺寸小于第二绝缘部413的尺寸。
第二支撑部62的尺寸小于第二绝缘部413的尺寸，因此，当电池单体6热失控时，第二支撑部62不易受到第一绝缘板41的阻挡，其能够快速地经由第一绝缘板41的泄压通道排出到外壳20的外部，进而降低第二支撑部62对排气速率的影响。
图12为本申请另一些实施例提供的电池单体的局部剖视示意图。
如图12所示，在一些实施例中，支撑板60位于第一壁211和第一绝缘板41之间。支撑板60设有第一通孔66；在厚度方向X上，第一通孔66的至少部分位于第二绝缘部413和泄压孔20a之间。
当电池单体6热失控时，第一绝缘板41在与第二绝缘部413对应的区域形成的泄压通道、第一通孔66以及泄压孔20a相对，电极组件10释放的高温高压物质能够快速泄放，从而提高安全性。
本实施例通过在支撑板60上开设第一通孔66，以减少支撑板60对高温高压物质的阻挡，第一通孔66能够将第一绝缘板41的泄压通道和泄压孔20a连通，从而及时泄放压力，提高电池单体6的安全性。
在一些实施例中，在厚度方向X上，第二绝缘部413的投影位于第一通孔66的投影内。
第二绝缘部413可以经由第一通孔66和泄压孔20a排出到外壳20的外部，从而降低第二绝缘部413阻挡高温高压物质的风险，提高排气效率。
在另一些实施例中，第一壁和第一绝缘板之间设有多个支撑板，多个支撑板间隔设置。示例性地，支撑板为两个，两个支撑板之间形成避让间隙，在厚度方向上，第二绝缘部的投影位于避让间隙的投影内。
本实施例将两个支撑板间隔设置，以减少支撑板对高温高压物质的阻挡，避让 间隙能够将第一绝缘板的泄压通道和泄压孔连通，从而及时泄放电池单体的内部压力，提高电池单体的安全性。
图13为本申请另一些实施例提供的电池单体的局部剖视示意图。
如图13所示，在一些实施例中，支撑板60位于电极组件10和第一绝缘板41之间。支撑板60设有第一通孔66。在厚度方向X上，第二绝缘部413的投影与第一通孔66的投影至少部分地重叠。
本实施例通过设置第一通孔66，以减少支撑板60对高温高压物质的阻挡，高温高压物质能够经由第一通孔66、第一绝缘板41的泄压通道和泄压孔20a快速泄放，从而及时泄放电池单体6的内部压力，提高池单体的安全性。
在一些实施例中，在厚度方向X上，第一通孔66的投影位于第二绝缘部413的投影内。
在另一些实施例中，电极组件和第一绝缘板之间设有多个支撑板，多个支撑板间隔设置。示例性地，支撑板为两个，两个支撑板之间形成避让间隙，在厚度方向上，第二绝缘部的投影与避让间隙的投影至少部分地重叠。
本实施例将两个支撑板间隔设置，以减少支撑板对高温高压物质的阻挡，高温高压物质能够经由避让间隙、第一绝缘板的泄压通道和泄压孔快速泄放，从而及时泄放电池单体的内部压力，提高池单体的安全性。
图14为本申请一些实施例提供的电池单体的绝缘件的局部示意图；图15为图14沿线D-D作出的局部断面示意图。
如图14和图15所示，在一些实施例中，绝缘件40包括第一绝缘板41，第一绝缘板41的表面设有凹部416，凹部416的底壁形成第一薄弱部411。
在本实施例中，可通过挤压的方式、去除部分材料的方式或其它方式在第一绝缘板41上形成凹部416。
凹部416可以从第一绝缘板41的面向第一壁211的表面凹陷，也可以从第一绝缘板41的背离第一壁211的表面凹陷。
通过在第一绝缘板41上设置凹部416，以减小第一绝缘板41局部的厚度和强度，进而使第一绝缘板41能够在设定的区域破裂。相较于开设第二通孔415的方式，开设凹部416可以降低金属颗粒穿过第一绝缘板41的风险。
在一些实施例中，凹部416的深度h与第一绝缘板41的厚度t之比大于或等于0.3。
深度h为凹部416在第一绝缘板41的厚度方向X上的最小尺寸。厚度t为第一绝缘板41的靠近凹部416的区域的最小尺寸。
h/t的值越小，第一薄弱部411的强度越高。如果h/t过小，那么在电池单体6热失控时，第一薄弱部411不易破裂，从而造成排气不畅。本实施例使h/t的值大于或等于0.3，以使第一绝缘板41的第一薄弱部411能够及时破裂，从而及时泄放电池单体6的内部压力，提高安全性。
在一些实施例中，h/t≤0.9。h/t的值过大，第一薄弱部411的强度偏低，在电池单体6受到外部冲击时，第一薄弱部411可能会破裂，引发绝缘失效的风险。本申 请实施例使h/t≤0.9，以降低第一薄弱部411提前破裂的风险。
在一些实施例中，凹部416为环形。
通过在第一绝缘板41上开设环形的凹部416，可在第一绝缘板41上形成环形的第一薄弱部411；当环形的第一薄弱部411破裂时，第二绝缘部413可以完全脱离第一绝缘部412的束缚，其可以经由泄压孔20a排出到电池单体6的外部。
在一些实施例中，可通过在泄压机构上开设凹部的方式来形成第二薄弱部，可通过在支撑板上开设凹部的方式来形成第三薄弱部。
图16为本申请另一些实施例提供的电池单体的局部剖视示意图。
如图16所示，在一些实施例中，泄压机构30包括泄压部31和环绕在泄压部31外侧的第二薄弱部32。绝缘件40包括第一绝缘板41，第一绝缘板41包括第一绝缘部412、第二绝缘部413和第一薄弱部411，第一薄弱部411连接第一绝缘部412和第二绝缘部413。在泄压机构30的厚度方向X上，第二绝缘部413的投影位于泄压部31的投影内。
当电池单体6热失控时，第一绝缘板41在与第二绝缘部413对应的区域形成的泄压通道和泄压机构30在与泄压部31对应的区域形成的泄压通道相对，从而使电极组件10释放的高温高压物质能够快速泄放，提高安全性。第二绝缘部413可以经由泄压机构30的泄压通道排出到外壳的外部，从而降低第二绝缘部413阻挡高温高压物质的风险。
在一些实施例中，泄压机构30与第一壁211一体形成。
在一些实施例中，在垂直于厚度方向X的任意方向上，第二绝缘部413的尺寸小于泄压部31的尺寸。
在一些实施例中，外壳20包括第一壁211，泄压机构30设置于第一壁211。电池单体还包括支撑板60，支撑板60位于第一壁211和第一绝缘板41之间；支撑板60包括第一支撑部61、第二支撑部62和第三薄弱部63，第三薄弱部63用于连接第一支撑部61和第二支撑部62。在厚度方向X上，第二支撑部62的投影位于泄压部31的投影内。
当电池单体6热失控时，支撑板60在与第二支撑部62对应的区域形成的泄压通道和泄压机构30在与泄压部31对应的区域形成的泄压通道相对，从而使电极组件10释放的高温高压物质能够快速泄放，从而提高安全性。第二支撑部62可以经由泄压机构30的泄压通道排出到外壳20的外部，从而降低第二支撑部62阻挡高温高压物质的风险。
在一些实施例中，在垂直于厚度方向X的任意方向上，第二支撑部62的尺寸小于泄压部31的尺寸。
图17为本申请另一些实施例提供的电池单体的局部剖视示意图；图18为图17在方框E处的放大示意图；图19为图18在圆框F处的放大示意图。
如图17至图19所示，本申请实施例提供了一种电池单体6，其包括外壳20、泄压机构30、电极组件10和绝缘件40。泄压机构30设置于外壳20。电极组件10容纳于外壳20内。绝缘件40容纳于外壳20内并用于将电极组件10的至少部分和外壳 20绝缘隔离，绝缘件40设有第三通孔417，第三通孔417的至少部分位于泄压机构30和电极组件10之间。
电极组件10热失控并释放高温高压物质时，高温高压物质穿过第三通孔417后作用在泄压机构30上，然后使泄压机构30致动并经由泄压机构30泄放到电池单体6的外部。本申请实施例通过在绝缘件40上开设第三通孔417以降低绝缘件40对高温高压物质的阻挡，使电池单体6能够及时泄压，提高安全性。
在一些实施例中，在厚度方向X上，第三通孔417的投影与泄压孔20a的投影至少部分地重叠。可选地，在厚度方向X上，第三通孔417的投影位于泄压孔20a的投影内。
在一些实施例中，第三通孔417沿厚度方向X的投影的面积为S1，泄压孔20a沿厚度方向X的投影的面积为S2。S1/S2≥0.5。
在一些实施例中，电池单体6还包括支撑板60，支撑板60的至少部分设置于泄压机构30和绝缘件40之间并覆盖第三通孔417。支撑板60的位于泄压机构30和第三通孔417之间的部分设置有第三薄弱部63。
支撑板60可以仅覆盖第三通孔417的一部分，也可以完全覆盖第三通孔417。
支撑板60覆盖第三通孔417，以将电极组件10和泄压机构30绝缘隔离，降低电极组件10经由第三通孔417挤压泄压机构30的风险。当电极组件10热失控并释放高温高压物质时，高温高压物质作用在第三薄弱部63上，支撑板60的第三薄弱部63在高温高压物质的冲击下破裂，以在支撑板60上形成供高温高压物质穿过的通道；高温高压物质穿过支撑板60后作用在泄压机构30上，然后使泄压机构30致动并打开泄压孔20a，进而泄放到电池单体外部。本申请实施例通过在支撑板60上开设第三薄弱部63以降低支撑板60对高温高压物质的阻挡，使电池单体6能够及时泄压，提高安全性。
在一些实施例中，支撑板60位于第一壁211和第一绝缘板41之间。支撑板60包括第一支撑部61、第二支撑部62和第三薄弱部63，第三薄弱部63用于连接第一支撑部61和第二支撑部62。在厚度方向X上，第二支撑部62的投影位于泄压孔20a的投影内。
在一些实施例中，在垂直于厚度方向X的任意方向上，第二支撑部62的尺寸小于泄压孔20a的尺寸。
在一些实施例中，第三通孔417的投影位于第二支撑部62内。
图20为本申请另一些实施例提供的电池单体的局部剖视示意图。
如图20所示，在一些实施例中，电池单体6还包括支撑板60，支撑板60的至少部分设置于电极组件10和绝缘件40之间并覆盖第三通孔417。支撑板60的位于电极组件10和第三通孔417之间的部分设置有第三薄弱部63。
支撑板60覆盖第三通孔417，以将电极组件10和泄压机构30绝缘隔离，降低电极组件10经由第三通孔417挤压泄压机构30的风险。当电极组件10热失控并释放高温高压物质时，高温高压物质作用在第三薄弱部63上，支撑板60的第三薄弱部63在高温高压物质的冲击下破裂，以在支撑板60上形成供高温高压物质穿过的通道；高 温高压物质穿过支撑板60后通过第三通孔417作用在泄压机构30上，然后使泄压机构30致动并打开泄压孔20a，进而泄放到电池单体外部。本申请实施例通过在支撑板60上开设第三薄弱部63以降低支撑板60对高温高压物质的阻挡，使电池单体6能够及时泄压，提高安全性。
在一些实施例中，支撑板60包括第一支撑部61、第二支撑部62和第三薄弱部63，第三薄弱部63用于连接第一支撑部61和第二支撑部62。在厚度方向X上，第二支撑部62的投影位于第三通孔417的投影内。
当第三薄弱部63破裂时，第二支撑部62能够经由第三通孔417和泄压孔20a排出到电池单体6的外部。
根据本申请的一些实施例，本申请还提供了一种电池，包括多个以上任一实施例的电池单体。
根据本申请的一些实施例，本申请还提供了一种用电装置，包括以上任一实施例的电池单体，电池单体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池单体的设备或系统。
根据本申请的一些实施例，参照图3至图10，本申请实施例提供了一种电池单体6，其包括外壳20、泄压机构30、电极组件10、绝缘件40以及支撑板60。电极组件10容纳于外壳20内。
外壳20包括壳体21和和两个端盖22，壳体21两端具有开口，两个端盖22分别盖合两个开口。壳体21包括第一壁211、第二壁212和两个第三壁213，第一壁211和第二壁212沿第一方向相对设置，两个第三壁213沿第二方向Y相对设置，各第三壁213连接第一壁211和第二壁212。泄压机构30设置于第一壁211。
第一壁211设有泄压孔20a，泄压机构30连接于第一壁211并覆盖泄压孔20a。
绝缘件40包括第一绝缘板41、两个第二绝缘板42和两个第三绝缘板43，第一绝缘板41设置于电极组件10和第一壁211之间，两个第三绝缘板43连接于第一绝缘板41沿第二方向Y的两端，第三绝缘板43位于电极组件10和对应的第三壁213之间。两个第二绝缘板42分别连接于两个第三绝缘板43，且位于电极组件10和第二壁212之间。两个第二绝缘板42在第一方向上至少部分地重叠，且两个第二绝缘板42在第一方向上重叠的部分连接。
第一绝缘板41包括第一绝缘部412、第二绝缘部413和第一薄弱部411，第一薄弱部411连接第一绝缘部412和第二绝缘部413。第一薄弱部411沿着第二绝缘部413的外周设置。支撑板60设置于第一壁211和第一绝缘板41之间并固定于第一绝缘部412。支撑板60包括第一支撑部61、第二支撑部62和第三薄弱部63，第三薄弱部63用于连接第一支撑部61和第二支撑部62。第三薄弱部63沿着第二支撑部62的外周设置。
在泄压机构30的厚度方向X上，第二绝缘部413的投影位于第二支撑部62的投影内，第二支撑部62的投影位于泄压孔20a的投影内。
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组合。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (40)

  1. 一种电池单体，包括：
    外壳；
    泄压机构，设置于所述外壳；
    电极组件，容纳于所述外壳内；
    绝缘件，容纳于所述外壳内，所述绝缘件的至少部分位于所述泄压机构和所述电极组件之间，且所述绝缘件的位于所述泄压机构和所述电极组件之间的部分设置有第一薄弱部。
  2. 根据权利要求1所述的电池单体，其中，所述泄压机构包括第二薄弱部。
  3. 根据权利要求1或2所述的电池单体，其中，所述外壳设有泄压孔，所述泄压机构安装于所述外壳并覆盖所述泄压孔。
  4. 根据权利要求3所述的电池单体，其中，在所述泄压机构的厚度方向上，所述第一薄弱部与所述泄压孔至少部分地重叠。
  5. 根据权利要求3或4所述的电池单体，其中，
    所述绝缘件包括第一绝缘板，所述第一绝缘板包括第一绝缘部、第二绝缘部和所述第一薄弱部，所述第一薄弱部连接所述第一绝缘部和所述第二绝缘部；
    在所述泄压机构的厚度方向上，所述第二绝缘部的投影位于所述泄压孔的投影内。
  6. 根据权利要求5所述的电池单体，其中，所述第一绝缘部环绕在所述第二绝缘部的外侧，所述第一薄弱部位于所述第一绝缘部和所述第二绝缘部之间。
  7. 根据权利要求5或6所述的电池单体，其中，在垂直于所述厚度方向的任意方向上，所述第二绝缘部的尺寸小于所述泄压孔的尺寸。
  8. 根据权利要求5-7任一项所述的电池单体，其中，在所述厚度方向上，所述第一薄弱部的投影位于所述泄压孔的投影内。
  9. 根据权利要求5-8任一项所述的电池单体，其中，所述外壳包括第一壁，所述泄压孔设于所述第一壁，所述泄压机构连接所述第一壁，所述第一绝缘部的至少部分将所述第一壁和所述电极组件绝缘隔离。
  10. 根据权利要求9所述的电池单体，还包括支撑板，所述支撑板设置于所述第一壁和所述电极组件之间；
    所述支撑板和所述第一绝缘板沿所述厚度方向布置。
  11. 根据权利要求10所述的电池单体，其中，所述支撑板固定于所述第一绝缘部。
  12. 根据权利要求10或11所述的电池单体，其中，所述支撑板位于所述第一壁和所述第一绝缘板之间；
    所述支撑板包括第一支撑部、第二支撑部和第三薄弱部，所述第三薄弱部用于连接所述第一支撑部和所述第二支撑部；
    在所述厚度方向上，所述第二支撑部的投影位于所述泄压孔的投影内。
  13. 根据权利要求12所述的电池单体，其中，在垂直于所述厚度方向的任意方向 上，所述第二支撑部的尺寸小于所述泄压孔的尺寸。
  14. 根据权利要求12或13所述的电池单体，其中，所述第二绝缘部的投影位于所述第二支撑部的投影内。
  15. 根据权利要求14所述的电池单体，其中，在垂直于所述厚度方向的任意方向上，所述第二绝缘部的尺寸小于所述第二支撑部的尺寸。
  16. 根据权利要求10或11所述的电池单体，其中，所述支撑板位于所述电极组件和所述第一绝缘板之间；
    所述支撑板包括第一支撑部、第二支撑部和第三薄弱部，所述第三薄弱部用于连接所述第一支撑部和所述第二支撑部；
    在所述厚度方向上，所述第二支撑部的投影位于所述第二绝缘部的投影内。
  17. 根据权利要求16所述的电池单体，其中，在垂直于所述厚度方向的任意方向上，所述第二支撑部的尺寸小于所述第二绝缘部的尺寸。
  18. 根据权利要求12-17任一项所述的电池单体，其中，在所述厚度方向上，所述第三薄弱部和所述第一薄弱部不重叠。
  19. 根据权利要求10或11所述的电池单体，其中，所述支撑板位于所述第一壁和所述第一绝缘板之间；
    所述支撑板设有第一通孔；在所述厚度方向上，所述第一通孔的至少部分位于所述第二绝缘部和所述泄压孔之间。
  20. 根据权利要求19所述的电池单体，其中，在所述厚度方向上，所述第二绝缘部的投影位于所述第一通孔的投影内。
  21. 根据权利要求10或11所述的电池单体，其中，所述支撑板位于所述电极组件和所述第一绝缘板之间；
    所述支撑板设有第一通孔；在所述厚度方向上，所述第二绝缘部的投影与所述第一通孔的投影至少部分地重叠。
  22. 根据权利要求10-21任一项所述的电池单体，其中，所述第一绝缘板设有第一定位孔，所述支撑板设有第二定位孔，所述第一定位孔和所述第二定位孔在所述厚度方向上至少部分重叠。
  23. 根据权利要求1-22任一项所述的电池单体，其中，所述绝缘件包括第一绝缘板，所述第一绝缘板的表面设有凹部，所述凹部的底壁形成所述第一薄弱部。
  24. 根据权利要求23所述的电池单体，其中，所述凹部的深度与所述第一绝缘板的厚度之比大于或等于0.3。
  25. 根据权利要求23或24所述的电池单体，其中，所述凹部为环形。
  26. 根据权利要求1-22任一项所述的电池单体，其中，所述绝缘件包括第一绝缘板，所述第一绝缘板包括第一绝缘部、第二绝缘部和多个所述第一薄弱部，多个所述第一薄弱部连接于所述第一绝缘部和所述第二绝缘部之间；
    所述第一绝缘板设有多个第二通孔，多个所述第二通孔和多个所述第一薄弱部沿所述第二绝缘部的周向交替地设置于所述第二绝缘部的外侧。
  27. 根据权利要求1-26任一项所述的电池单体，其中，所述外壳包括壳体和端盖， 所述壳体具有开口，所述端盖用于盖合所述开口；
    所述泄压机构设置于所述壳体或所述端盖。
  28. 根据权利要求27所述的电池单体，其中，所述泄压机构设置于所述壳体，所述绝缘件具有容纳腔，所述电极组件的至少部分容纳于所述容纳腔，所述绝缘件将所述电极组件的至少部分与所述壳体绝缘隔离。
  29. 根据权利要求28所述的电池单体，其中，所述壳体包括第一壁、第二壁和两个第三壁，所述第一壁和所述第二壁沿第一方向相对设置，两个所述第三壁沿第二方向相对设置，各所述第三壁连接所述第一壁和所述第二壁，所述第一方向和所述第二方向相交；
    所述泄压机构设置于所述第一壁。
  30. 根据权利要求29所述的电池单体，其中，所述第一壁的面积小于所述第三壁的面积。
  31. 根据权利要求29或30所述的电池单体，其中，所述绝缘件包括第一绝缘板、两个第二绝缘板和两个第三绝缘板，所述第一绝缘板设置于所述电极组件和所述第一壁之间，两个所述第三绝缘板连接于所述第一绝缘板沿所述第二方向的两端，所述第三绝缘板位于所述电极组件和对应的所述第三壁之间；
    两个所述第二绝缘板分别连接于两个所述第三绝缘板，且位于所述电极组件和所述第二壁之间。
  32. 根据权利要求31所述的电池单体，其中，两个所述第二绝缘板在所述第一方向上至少部分地重叠，且两个所述第二绝缘板在所述第一方向上重叠的部分连接。
  33. 根据权利要求27-32任一项所述的电池单体，其中，所述壳体沿第三方向的两端具有开口，所述端盖设置为两个，两个端盖分别用于盖合两个所述开口。
  34. 根据权利要求1-33任一项所述的电池单体，其中，所述外壳包括第一壁，所述泄压机构安装于所述第一壁；
    所述第一壁包括面向所述电极组件的内表面和背离所述电极组件的外表面，所述内表面比所述泄压机构更靠近所述电极组件。
  35. 根据权利要求1所述的电池单体，其中，所述泄压机构包括泄压部和环绕在所述泄压部外侧的第二薄弱部；
    所述绝缘件包括第一绝缘板，所述第一绝缘板包括第一绝缘部、第二绝缘部和所述第一薄弱部，所述第一薄弱部连接所述第一绝缘部和所述第二绝缘部；
    在所述泄压机构的厚度方向上，所述第二绝缘部的投影位于所述泄压部的投影内。
  36. 根据权利要求35所述的电池单体，其中，
    所述外壳包括第一壁，所述泄压机构设置于所述第一壁；
    所述电池单体还包括支撑板，所述支撑板位于所述第一壁和所述第一绝缘板之间；所述支撑板包括第一支撑部、第二支撑部和第三薄弱部，所述第三薄弱部用于连接所述第一支撑部和所述第二支撑部；
    在所述厚度方向上，所述第二支撑部的投影位于所述泄压部的投影内。
  37. 一种电池单体，包括：
    外壳；
    泄压机构，设置于所述外壳；
    电极组件，容纳于所述外壳内；
    绝缘件，容纳于所述外壳内并用于将所述电极组件的至少部分和所述外壳绝缘隔离，所述绝缘件设有第三通孔，所述第三通孔的至少部分位于所述泄压机构和所述电极组件之间。
  38. 根据权利要求37所述的电池单体，还包括支撑板，所述支撑板的至少部分设置于所述泄压机构和所述绝缘件之间并覆盖所述第三通孔；
    所述支撑板的位于泄压机构和所述第三通孔之间的部分设置有第三薄弱部。
  39. 一种电池，包括多个根据权利要求1-38中任一项所述的电池单体。
  40. 一种用电装置，包括根据权利要求1-38中任一项所述的电池单体，所述电池单体用于提供电能。
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