CN117941165A - 电池单体、电池及用电设备 - Google Patents

电池单体、电池及用电设备 Download PDF

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CN117941165A CN202280060391.9A CN202280060391A CN117941165A CN 117941165 A CN117941165 A CN 117941165A CN 202280060391 A CN202280060391 A CN 202280060391A CN 117941165 A CN117941165 A CN 117941165A
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陈龙
陈新祥
郑于炼
王鹏
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Abstract

本申请提供了一种电池单体、电池及用电设备，涉及电池领域。电池单体包括电极组件、壳体、泄压机构及绝缘件。壳体用于容纳电极组件。壳体具有沿第一方向与电极组件相对设置的壁部。泄压机构设置于壁部。沿第一方向，绝缘件至少部分位于电极组件与壁部之间。绝缘件与泄压机构相对应的位置设置有避让部，避让部用于避让泄压机构。该电池单体的绝缘件不但能够绝缘隔离电极组件与壳体，还在与泄压机构相对应的位置设置有能够避让泄压机构的避让部，使得绝缘件即使在振动工况或者受到电极组件的挤压，也不会与泄压机构相作用，不会影响泄压机构的正常工作，使得电池单体内部的压力达到起爆压力时泄压机构能够正常打开，从而保证电池单体的正常工作。

Description

电池单体、电池及用电设备 技术领域
本申请涉及电池领域，具体而言，涉及一种电池单体、电池及用电设备。
背景技术
电池在新能源领域应用甚广，例如电动汽车、新能源汽车等，新能源汽车、电动汽车已经成为汽车产业的发展新趋势。电池单体上设置有用于在电池单体的内部压力达到起爆压力时泄放内部压力的泄压机构。然而，泄压机构常常不能正常打开，导致不能实现正常的泄压功能。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种电池单体、电池及用电设备，其旨在改善相关技术中泄压机构常常不能正常打开，导致不能实现正常的泄压功能的问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种电池单体，所述电池单体包括电极组件、壳体、泄压机构及绝缘件，所述壳体用于容纳所述电极组件，所述壳体具有沿第一方向与所述电极组件相对设置的壁部，所述泄压机构设置于所述壁部；沿所述第一方向，所述绝缘件至少部分位于所述电极组件与所述壁部之间；其中，所述绝缘件与所述泄压机构相对应的位置设置有避让部，所述避让部用于避让所述泄压机构。
在上述技术方案中，该电池单体的绝缘件不但能够绝缘隔离电极组件与壳体，还在与泄压机构相对应的位置设置有能够避让泄压机构的避让部，使得绝缘件即使在振动工况或者受到电极组件的挤压，也不会对泄压机构造成封堵或施加较大压力，不会影响泄压机构的正常工作，使得电池单体内部的压力达到起爆压力时泄压机构能够正常打开，不会提前打开或延后打开，从而保证电池单体的正常工作。
作为本申请实施例的一种可选技术方案，沿所述第一方向，所述避让部的轮廓在所述壁部的投影围绕所述泄压机构设置。
在上述技术方案中，避让部的轮廓限定出避让空间，避让部的轮廓在壁部的投影围绕泄压机构设置也即是泄压机构落在避让空间内，以使得避让部对泄压机构具有较好的避让效果。
作为本申请实施例的一种可选技术方案，沿所述第一方向，所述绝缘件具有面向所述壁部的第一表面，所述避让部为从所述第一表面沿背离所述壁部的方向凹陷的凹槽。
在上述技术方案中，避让部为开设于绝缘件上的凹槽，凹槽的内部空间可避让泄压机构，使得在振动工况下或者受到电极组件的挤压时绝缘件不会与泄压机构接触，不会影响泄压机构的正常工作，使得泄压机构能够正常打开，实现正常的泄压功 能。另外，由于避让部并未贯穿绝缘件，绝缘件仍然能够绝缘隔离电极组件及壁部，而无需设置其他的绝缘部件。
作为本申请实施例的一种可选技术方案，沿所述第一方向，所述绝缘件具有相对布置的第一表面和第二表面，所述避让部为贯穿所述第一表面和所述第二表面的通孔。
在上述技术方案中，避让部为沿第一方向贯穿绝缘件相对布置的第一表面和第二表面的通孔。将避让部设置为通孔，以保证形成足够的避让空间，来对泄压机构进行避让。由于避让部为通孔，可能会影响绝缘件的绝缘性能，因此，可以设置额外的绝缘部件隔离电极组件和壁部。避让部为通孔的方案能够适用于绝缘件位于电极组件与壁部之间的部分厚度较薄的情况，以实现较好的避让效果。
作为本申请实施例的一种可选技术方案，沿所述避让部的长度方向，所述避让部的尺寸为a 1，所述泄压机构的尺寸为a 2，满足：0.1≤a 2/a 1≤1。
在上述技术方案中，沿避让部的长度方向，泄压机构的尺寸为避让部的尺寸的0.1～1倍。这样，可以在保证具有较好的避让效果的同时，还不会对绝缘件的绝缘效果造成太大影响。另外，在绝缘件支撑电极组件时，也不会太影响绝缘件的支撑效果。若a 2/a 1小于0.1，则沿着避让部的长度方向，避让部的尺寸过大，容易导致绝缘件的绝缘效果大幅减弱。在绝缘件支撑电极组件时，支撑效果大幅变差。而若a 2/a 1大于1，则沿着避让部的长度方向，避让部的尺寸小于泄压机构的尺寸，可能会使得避让部无法完全避让泄压机构。
作为本申请实施例的一种可选技术方案，沿所述避让部的宽度方向，所述避让部的尺寸为b 1，所述泄压机构的尺寸为b 2，满足：0.05≤b 2/b 1。
在上述技术方案中，沿避让部的宽度方向，泄压机构的尺寸大于避让部的尺寸的0.05倍。这样，可以在保证具有较好的避让效果的同时，还不会对绝缘件的绝缘效果造成太大影响。另外，在绝缘件支撑电极组件时，也不会太影响绝缘件的支撑效果。若b 2/b 1小于0.05，则沿着避让部的宽度方向，避让部的尺寸过大，容易导致绝缘件的绝缘效果大幅减弱。在绝缘件支撑电极组件时，支撑效果大幅变差。
作为本申请实施例的一种可选技术方案，沿所述避让部的宽度方向，所述避让部的尺寸b 1和所述泄压机构的尺寸b 2还满足：b 2/b 1≤5。
在上述技术方案中，由于绝缘件在避让部的宽度方向上可能存在落差，沿第一方向，避让部的轮廓在壁部的投影半包围泄压机构设置即可具有较好的避让效果。例如，沿着避让部的宽度方向，绝缘件的一侧高于另一侧，那么避让部只需要设置于高度较高的一侧，即可起到避让泄压机构的效果。此时，沿避让部的宽度方向，泄压机构的尺寸可以大于避让部的尺寸。为了满足投影半包围的关系，使得b 2/b 1≤5，以取得较好的避让效果。
作为本申请实施例的一种可选技术方案，沿所述第一方向，所述避让部的深度为h，满足0.05mm≤h≤1mm。
在上述技术方案中，通过使避让部的深度大于0.05mm且小于1mm，可以在保证较好的避让效果的同时，使得绝缘件保留较好的绝缘效果和支撑效果。若沿着第 一方向，避让部的深度小于0.05，则避让效果不佳。若避让部的深度大于1mm，则会削弱绝缘件的绝缘效果。
作为本申请实施例的一种可选技术方案，沿所述第一方向，所述电极组件在所述壁部的投影面积为S 1，所述避让部的轮廓围成的面积为S 2，满足：0.002＜S 2/S 1＜0.8。
在上述技术方案中，避让部的轮廓围成的面积为电极组件沿第一方向在壁部的投影面积的0.002至0.8倍。这样，避让部的大小较为合适，能够起到较好的避让效果，同时，不会对绝缘件的绝缘效果和支撑效果造成太大影响。若S 2/S 1≤0.002，则避让部较小，无法对泄压机构起到避让效果。若S 2/S 1≥0.8，则避让部较大，使得绝缘件丧失绝缘效果和支撑效果。
作为本申请实施例的一种可选技术方案，所述绝缘件包括绝缘板，所述绝缘板沿所述第一方向设置于所述电极组件和所述壁部之间，所述绝缘板设置有所述避让部。
在上述技术方案中，绝缘板可以作为支撑件支撑电极组件，将电极组件稳固于壳体内。在振动工况下或者受到电极组件的挤压时，绝缘板不易变形，具有较好的绝缘效果和支撑效果。在绝缘板上设置避让部，避免绝缘板封堵泄压机构，保证泄压机构的泄压能力。
作为本申请实施例的一种可选技术方案，所述绝缘件包括包覆体，所述包覆体沿所述电极组件的周向包覆于所述电极组件，所述包覆体设置有所述避让部。
在上述技术方案中，包覆体可包覆电极组件的周向，能够较好的分隔电极组件与壳体，起到较好的绝缘效果。在包覆体上设置避让部，避免在振动工况下或者受到电极组件的挤压时包覆体与泄压机构接触而对泄压机构造成封堵，影响泄压机构的正常工作。
作为本申请实施例的一种可选技术方案，所述包覆体具有位于所述电极组件和所述壁部之间的第一包覆部和第二包覆部，沿所述第一方向，所述第一包覆部与所述第二包覆部层叠设置，所述第一包覆部较所述第二包覆部更靠近于所述壁部；其中，所述第一包覆部设置有所述避让部。
在上述技术方案中，第一包覆部和第二包覆部层叠设置，且第一包覆部是位于外层的包覆部。第一包覆部容易与泄压机构接触而对泄压机构造成封堵，因此将避让部设置于第一包覆部，起到较好的避让效果。同时，第二包覆部仍可以起到较好的绝缘作用。
作为本申请实施例的一种可选技术方案，所述避让部为开设于所述第一包覆部的缺口。
在上述技术方案中，第一包覆部与第二包覆部层叠设置，第一包覆部遮挡住第二包覆部的一部分，第二包覆部的另一部分外露。这样，第一包覆部所在的位置高于第二包覆部的外露部分。第二包覆部的外露部分不易与泄压机构接触而影响泄压机构的正常工作。将避让部设置为开设于第一包覆部的缺口，缺口朝向第二包覆部的外露部分。缺口的轮廓在壁部的投影半包围泄压机构，以达到较好的避让效果，使得泄 压机构不会与包覆体接触，而影响泄压机构的正常工作。
作为本申请实施例的一种可选技术方案，所述第二包覆部设置有所述避让部。
在上述技术方案中，在第一包覆部和第二包覆部上均设置避让部，避让效果较好。
第二方面，本申请实施例还提供了一种电池，所述电池包括箱体及上述的电池单体，所述电池单体容纳于所述箱体内。
第三方面，本申请实施例还提供了一种用电设备，所述用电设备包括上述的电池。
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图；
图3为本申请一些实施例提供的电池单体的爆炸图；
图4为本申请一些实施例提供的电池单体的正视示意图；
图5为图4中A-A位置的剖视图；
图6为图5中B位置的放大图；
图7为本申请一些实施例提供的绝缘件的结构示意图；
图8为本申请一些实施例提供的绝缘件的正视示意图；
图9为本申请一些实施例提供的壳体的正视示意图；
图10为本申请另一些实施例提供的壳体的正视示意图；
图11为本申请另一些实施例提供的绝缘件的结构示意图；
图12为本申请另一些实施例提供的绝缘件的正视示意图；
图13为本申请又一些实施例提供的绝缘件的结构示意图。
图标：10-箱体；11-第一部分；12-第二部分；20-电池单体；21-电极组件；22-壳体；221-端盖；222-壳主体；2221-壁部；2222-泄压机构；23-绝缘件；231-避让部；232-绝缘板；233-包覆体；2331-第一包覆部；2332-第二包覆部；100-电池；200-控制器；300-马达；1000-车辆。
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。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。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，电极组件由正极片、负极片和隔离膜组成。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正极集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的正极集流体，未涂敷正极活性 物质层的正极集流体作为正极耳。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负极集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的负极集流体，未涂敷负极活性物质层的负极集流体作为负极耳。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，正极耳的数量为多个且层叠在一起，负极耳的数量为多个且层叠在一起。隔离膜的材质可以为PP(polypropylene，聚丙烯)或PE(polyethylene，聚乙烯)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。
对于电池单体来说，为保证电池单体的安全性，可以在电池单体上设置泄压机构。在电池单体内部压力达到起爆压力时，泄压机构打开，以泄放电池单体内部的压力，以降低电池单体爆炸、起火的风险。
发明人注意到，泄压机构常常不能正常打开，导致不能实现正常的泄压功能。
发明人进一步研究发现，在振动工况下，电极组件挤压绝缘件，使得绝缘件容易与泄压机构接触，对泄压机构造成封堵或破坏，导致泄压机构不能正常打开泄压，甚至使泄压机构完全失去作用。另外，在电池单体使用一段时间后，电极组件会发生膨胀而挤压绝缘件，使得绝缘件容易与泄压机构接触，对泄压机构造成封堵或破坏，同样会影响泄压机构的正常工作。
鉴于此，本申请实施例提供一种电池单体，该电池单体通过在绝缘件上与泄压机构相对应的位置设置避让部，以对泄压机构进行避让，使得绝缘件即使在振动工况或者受到电极组件的挤压，也不会对泄压机构造成封堵或施加较大压力，不会影响泄压机构的正常工作，使得电池单体内部的压力达到起爆压力时泄压机构能够正常打开，不会提前打开或延后打开，从而保证电池单体的正常工作。
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设备。
用电设备可以是车辆、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。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设备不做特殊限制。
以下实施例为了方便说明，以用电设备为车辆1000为例进行说明。
请参照图1，图1为本申请一些实施例提供的车辆1000的结构示意图。车辆1000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1000的内部设置有电池100，电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电，例如，电池100 可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器200和马达300，控制器200用来控制电池100为马达300供电，例如，用于车辆1000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100不仅可以作为车辆1000的操作电源，还可以作为车辆1000的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
请参照图2，图2为本申请一些实施例提供的电池100的爆炸图。电池100包括箱体10和电池单体20，电池单体20容纳于箱体10内。其中，箱体10用于为电池单体20提供容纳空间，箱体10可以采用多种结构。在一些实施例中，箱体10可以包括第一部分11和第二部分12，第一部分11与第二部分12相互盖合，第一部分11和第二部分12共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。第二部分12可以为一端开口的空心结构，第一部分11可以为板状结构，第一部分11盖合于第二部分12的开口侧，以使第一部分11与第二部分12共同限定出容纳空间；第一部分11和第二部分12也可以是均为一侧开口的空心结构，第一部分11的开口侧盖合于第二部分12的开口侧。当然，第一部分11和第二部分12形成的箱体10可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。
在电池100中，电池单体20可以是多个，多个电池单体20之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。多个电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体20构成的整体容纳于箱体10内；当然，电池100也可以是多个电池单体20先串联或并联或混联组成电池模块形式，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10内。电池100还可以包括其他结构，例如，该电池100还可以包括汇流部件，用于实现多个电池单体20之间的电连接。
其中，每个电池单体20可以为二次电池单体或一次电池单体；还可以是锂硫电池单体、钠离子电池单体或镁离子电池单体，但不局限于此。电池单体20可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。
请参照图3，图3为本申请一些实施例提供的电池单体20的爆炸图。电池单体20是指组成电池100的最小单元。如图3，电池单体20包括有电极组件21、壳体22以及其他的功能性部件。壳体22包括端盖221和壳主体222，端盖221连接于壳主体222。
端盖221是指盖合于壳主体222的开口处以将电池单体20的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地，端盖221的形状可以与壳主体222的形状相适应以配合壳主体222。可选地，端盖221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221在受挤压碰撞时就不易发生形变，使电池单体20能够具备更高的结构强度，安全性能也可以有所提高。端盖221上可以设置有如电极端子等的功能性部件。电极端子可以用于与电极组件21电连接，以用于输出或输入电池单体20的电能。端盖221的材质也可以是多种的，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。
壳主体222是用于配合端盖221以形成电池单体20的内部环境的组件，其中，形成的内部环境可以用于容纳电极组件21、电解液以及其他部件。壳主体222和端盖221可以是独立的部件，可以于壳主体222上设置开口，通过在开口处使端盖221盖合开口以形成电池单体20的内部环境。不限地，也可以使端盖221和壳主体222一体化，具体地，端盖221和壳主体222可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面，当需要封装壳主体222的内部时，再使端盖221盖合壳主体222。壳主体222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，壳主体222的形状可以根据电极组件21的具体形状和尺寸大小来确定。壳主体222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。
电极组件21是电池单体20中发生电化学反应的部件。壳体22内可以包含一个或更多个电极组件21。电极组件21主要由正极片和负极片卷绕或层叠放置形成，并且通常在正极片与负极片之间设有隔离膜。正极片和负极片具有活性物质的部分构成电极组件21的主体部，正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体部的一端或是分别位于主体部的两端。在电池100的充放电过程中，正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应，极耳连接电极端子以形成电流回路。
请参照图3、图4、图5和图6，图4为本申请一些实施例提供的电池单体20的正视示意图。图5为图4中A-A位置的剖视图。图6为图5中B位置的放大图。本申请实施例提供了一种电池单体20，电池单体20包括电极组件21、壳体22、泄压机构2222及绝缘件23。壳体22用于容纳电极组件21。壳体22具有沿第一方向与电极组件21相对设置的壁部2221，泄压机构2222设置于壁部2221。沿第一方向，绝缘件23至少部分位于电极组件21与壁部2221之间。其中，绝缘件23与泄压机构2222相对应的位置设置有避让部231，避让部231用于避让泄压机构2222。
第一方向是壳体22上设置有泄压机构2222的壁部2221沿垂直于其自身的轴线指向电极组件21的方向。
壳体22上具有多个壁，例如底壁、侧壁、顶壁等。壁部2221是指设置有泄压机构2222的壁。例如，泄压机构2222设置于底壁，则壁部2221是指壳体22的底壁。又如，泄压机构2222设置于顶壁，则壁部2221是指壳体22的顶壁。又如，泄压机构2222设置于侧壁，则壁部2221是指壳体22的侧壁。又如，泄压机构2222设置于端盖221，壁部2221也可以是指端盖221。
在本实施例中，第一方向为如图3中所示的C方向。
绝缘件23是由绝缘材质制成的、具有绝缘性质的部件。绝缘材质包括但不限于塑胶或橡胶等。绝缘件23用于将电极组件21和壁部2221相互绝缘，避免电极组件21与壁部2221电连接而导致电池单体20短路。绝缘件23可以是全部位于电极组件21与壁部2221之间，也可以是部分位于电极组件21与壁部2221之间。
避让部231是绝缘件23上具有避让功能的部分。避让部231可以围成避让空间，使得泄压机构2222容纳于避让空间，以实现对绝缘件23的避让。避让部231 的形状不作限制。例如，避让部231可以为长方形、椭圆形、圆形、三角形、六边形等。
该电池单体20的绝缘件23不但能够绝缘隔离电极组件21与壳体22，还在与泄压机构2222相对应的位置设置有能够避让泄压机构2222的避让部231，使得绝缘件23即使在振动工况或者受到电极组件21的挤压，也不会对泄压机构2222造成封堵或施加较大压力，不会影响泄压机构2222的正常工作，使得电池单体20内部的压力达到起爆压力时泄压机构2222能够正常打开，不会提前打开或延后打开，从而保证电池单体20的正常工作。
在一些实施例中，沿第一方向，避让部231的轮廓在壁部2221的投影围绕泄压机构2222设置。
“避让部231的轮廓”是指避让部231中围成避让空间的壁面组成的结构。以避让部231为孔为例，避让部231的轮廓即是孔的侧壁。
“避让部231的轮廓在壁部2221的投影围绕泄压机构2222设置”既包括避让部231的轮廓在壁部2221的投影半包围泄压机构2222，还包括避让部231的轮廓在壁部2221的投影完全包围泄压机构2222。另外，避让部231的轮廓在壁部2221的投影与泄压机构2222的外周重合也应该理解为避让部231的轮廓在壁部2221的投影围绕泄压机构2222设置。
避让部231的轮廓限定出避让空间，避让部231的轮廓在壁部2221的投影围绕泄压机构2222设置也即是泄压机构2222落在避让空间内，以使得避让部231对泄压机构2222具有较好的避让效果。
在一些实施例中，沿第一方向，绝缘件23具有面向壁部2221的第一表面。避让部231为从第一表面沿背离壁部2221的方向凹陷的凹槽。
第一表面是绝缘件23上与壁部2221相对的表面。“避让部231为从第一表面沿背离壁部2221的方向凹陷的凹槽”可以理解为避让部231为开设于第一表面的凹槽。这里凹槽也可以被理解为盲孔。
避让部231为开设于绝缘件23上的凹槽，凹槽的内部空间可避让泄压机构2222，使得在振动工况下或者受到电极组件21的挤压时绝缘件23不会与泄压机构2222接触，不会影响泄压机构2222的正常工作，使得泄压机构2222能够正常打开，实现正常的泄压功能。另外，由于避让部231并未贯穿绝缘件23，绝缘件23仍然能够绝缘隔离电极组件21及壁部2221，而无需设置其他的绝缘部件。
在一些实施例中，沿第一方向，绝缘件23具有相对布置的第一表面和第二表面，避让部231为贯穿第一表面和第二表面的通孔。
第一表面和第二表面是绝缘件23上相对设置的两个表面。其中，第一表面可以是与壁部2221相对的表面，第二表面可以是与壁部2221相背的表面。
“避让部231为贯穿第一表面和第二表面的通孔”也可以理解为沿第一方向，避让部231为从第一表面沿背离壁部2221的方向凹陷并延伸至第二表面的通孔。
避让部231为沿第一方向贯穿绝缘件23相对布置的第一表面和第二表面的通孔。将避让部231设置为通孔，以保证形成足够的避让空间，来对泄压机构2222进 行避让。由于避让部231为通孔，可能会影响绝缘件23的绝缘性能，因此，可以设置额外的绝缘部件隔离电极组件21和壁部2221。可选地，避让部231为通孔的方案可以运用于绝缘件23位于电极组件21与壁部2221之间的部分厚度较薄的情况，以实现较好的避让效果。
请参照图7、图8、图9和图10，图7为本申请一些实施例提供的绝缘件23的结构示意图。图8为本申请一些实施例提供的绝缘件23的正视示意图。图9为本申请一些实施例提供的壳体22的正视示意图。图10为本申请另一些实施例提供的壳体22的正视示意图。在一些实施例中，沿避让部231的长度方向，避让部231的尺寸为a 1，泄压机构2222的尺寸为a 2，满足：0.1≤a 2/a 1≤1。
以避让部231为长方形为例，避让部231的长度方向与长方形的长边平行或重合。以避让部231为椭圆为例，避让部231的长度方向与椭圆的长轴重合。
在本申请实施例中，泄压机构2222的形状不受限制，泄压机构2222可以是“王”字形，也可以是跑道形等。沿避让部231的长度方向，泄压机构2222的尺寸是指泄压机构2222在避让部231的长度方向上的一端到另一端之间的距离。
沿避让部231的长度方向，泄压机构2222的尺寸与避让部231的尺寸之比可以为：a 2/a 1＝0.1、0.3、0.5、0.7、0.9等。
沿避让部231的长度方向，泄压机构2222的尺寸为避让部231的尺寸的0.1～1倍。这样，可以在保证具有较好的避让效果的同时，还不会对绝缘件23的绝缘效果造成太大影响。另外，在绝缘件23支撑电极组件21和壁部2221时，也不会太影响绝缘件23的支撑效果和避让部231的避让效果，也就是说在受到外部冲击、振动或内外部挤压时，绝缘件23位于电极组件21与壁部2221之间的，除避让部231之外的部分，先和壁部2221接触，从而阻止避让部231接触泄压机构2222，使得避让部231能够实现避让。一旦避让部231在位于电极组件21与壁部2221之间的绝缘件上占用的面积过大，则绝缘件23不能具有足够的区域去支撑电极组件21或壁部2221，避让部231不能很好地和泄压机构2222保持一定间隙，起到避让作用。若a 2/a 1＜0.1，则沿着避让部231的长度方向，避让部231的尺寸过大，容易导致绝缘件23的绝缘效果大幅减弱。在绝缘件23支撑电极组件21时，支撑效果大幅变差。而若a 2/a 1＞1，则沿着避让部231的长度方向，避让部231的尺寸小于泄压机构2222的尺寸，可能会使得避让部231无法完全避让泄压机构2222。
在一些实施例中，沿避让部231的宽度方向，避让部231的尺寸为b1，泄压机构2222的尺寸为b 2，满足：0.05≤b 2/b 1。
以避让部231为长方形为例，避让部231的宽度方向与长方形的短边平行或重合。以避让部231为椭圆为例，避让部231的宽度方向与椭圆的短轴重合。
沿避让部231的宽度方向，泄压机构2222的尺寸是指泄压机构2222在避让部231的宽度方向上的一端到另一端之间的距离。
沿避让部231的宽度方向，泄压机构2222的尺寸与避让部231的尺寸之比可以为：b 2/b 1＝0.01、0.1、0.3、0.5、0.7、0.9等。
沿避让部231的宽度方向，泄压机构2222的尺寸大于避让部231的尺寸的 0.05倍。这样，可以在保证具有较好的避让效果的同时，还不会对绝缘件23的绝缘效果造成太大影响。另外，在绝缘件23支撑电极组件21时，也不会太影响绝缘件23的支撑效果。若b 2/b 1＜0.05，则沿着避让部231的宽度方向，避让部231的尺寸过大，容易导致绝缘件23的绝缘效果大幅减弱。在绝缘件23支撑电极组件21时，支撑效果大幅变差。
在一些实施例中，沿避让部231的宽度方向，避让部231的尺寸b 1和泄压机构2222的尺寸b 2还满足：b 2/b 1≤5。
沿避让部231的宽度方向，泄压机构2222的尺寸与避让部231的尺寸之比可以为：b 2/b 1＝1、2、3、4、5等。
由于绝缘件23在避让部231的宽度方向上可能存在落差，沿第一方向，避让部231的轮廓在壁部2221的投影半包围泄压机构2222设置即可具有较好的避让效果。例如，沿着避让部231的宽度方向，绝缘件23的一侧高于另一侧，那么避让部231只需要设置于高度较高的一侧，即可起到避让泄压机构2222的效果。此时，沿避让部231的宽度方向，泄压机构2222的尺寸可以大于避让部231的尺寸。为了满足投影半包围的关系，使得b 2/b 1≤5，以取得较好的避让效果。
在一些实施例中，沿第一方向，避让部231的深度为h，满足0.05mm≤h≤1mm。
避让部231的深度是指沿着第一方向，避让部231从第一表面向背离壁部2221的方向凹陷的距离。
避让部231的深度可以为：h＝0.05mm、0.1mm、0.2mm、0.5mm、0.8mm、0.9mm等。
通过使避让部231的深度大于0.05mm且小于1mm，可以在保证较好的避让效果的同时，使得绝缘件23保留较好的绝缘效果和支撑效果。若沿着第一方向，避让部231的深度小于0.05，则避让效果不佳。若避让部231的深度大于1mm，则会削弱绝缘件23的绝缘效果。
在一些实施例中，沿第一方向，电极组件21在壁部2221的投影面积为S 1，避让部231的轮廓围成的面积为S 2，满足：0.002＜S 2/S 1＜0.8。
当电极组件21被卷绕或者层叠成长方体状时，沿第一方向，电极组件21在壁部2221的投影面积可以等于电极组件21的朝向壁部2221的表面的面积。当电极组件21被卷绕成圆柱状且第一方向与圆柱的轴线重合时，电极组件21在壁部2221的投影面积等于电极组件21的顶面或者底面的面积。
避让部231的轮廓围成的面积表征了避让部231的大小。避让部231的轮廓围成的面积越大，则避让部231越大。避让部231的轮廓围成的面积越小，则避让部231越小。
避让部231的轮廓围成的面积与电极组件21沿第一方向在壁部2221的投影面积之比可以为：S 2/S 1＝0.005、0.01、0.05、0.1、0.2、0.4、0.6、0.7、0.75等。
避让部231的轮廓围成的面积为电极组件21沿第一方向在壁部2221的投影面积的0.002至0.8倍(不包含0.002和0.8)。这样，避让部231的大小较为合适， 能够起到较好的避让效果，同时，不会对绝缘件23的绝缘效果和支撑效果造成太大影响。若S 2/S 1≤0.002，则避让部231较小，无法对泄压机构2222起到避让效果。若S 2/S 1≥0.8，则避让部231较大，使得绝缘件23丧失绝缘效果和支撑效果，一旦避让部231在位于电极组件21与壁部2221之间的绝缘件上占用的面积过大，则绝缘件23不能具有足够的区域去支撑电极组件21、壁部2221或保证绝缘，且避让部231不能很好地和泄压机构2222保持一定间隙，起到避让作用。
在一些实施例中，绝缘件23包括绝缘板232，绝缘板232沿第一方向设置于电极组件21和壁部2221之间，绝缘板232设置有避让部231。
绝缘板232为板状结构。绝缘板232设置于电极组件21和壁部2221之间，以将二者绝缘隔离。例如，绝缘板232可以是绝缘底托板，壁部2221为壳体22的底壁，泄压机构2222设置于壳体22的底壁上。这样，绝缘板232对电极组件21可以起到支撑作用。
绝缘板232可以作为支撑件支撑电极组件21，将电极组件21稳固于壳体22内。在振动工况下或者受到电极组件21的挤压时，绝缘板232不易变形，具有较好的绝缘效果和支撑效果。在绝缘板232上设置避让部231，避免绝缘板232封堵泄压机构2222，保证泄压机构2222的泄压能力。
请参照图11和图12，图11为本申请另一些实施例提供的绝缘件23的结构示意图。图12为本申请另一些实施例提供的绝缘件23的正视示意图。在另一些实施例中，绝缘件23包括包覆体233，包覆体233沿电极组件21的周向包覆于电极组件21，包覆体233设置有避让部231。
包覆体233是包覆电极组件21的绝缘部。例如包覆体233可以是mylar膜。在mylar膜上设置避让部231，以对泄压机构2222进行避让。
包覆体233可包覆电极组件21的周向，能够较好的分隔电极组件21与壳体22，起到较好的绝缘效果。在包覆体233上设置避让部231，避免在振动工况下或者受到电极组件21的挤压时包覆体233与泄压机构2222接触而对泄压机构2222造成封堵，影响泄压机构2222的正常工作。
在一些实施例中，包覆体233具有位于电极组件21和壁部2221之间的第一包覆部2331和第二包覆部2332。沿第一方向，第一包覆部2331与第二包覆部2332层叠设置，第一包覆部2331较第二包覆部2332更靠近于壁部2221。其中，第一包覆部2331设置有避让部231。
第二包覆部2332是包覆体233在包覆电极组件21时先进行卷绕的部分，第二包覆部2332靠近于电极组件21，第一包覆部2331是包覆体233在包覆电极组件21时后进行卷绕的部分(或收尾的部分)，第一包覆部2331远离电极组件21，靠近壁部2221。包覆完成后，第一包覆部2331和第二包覆部2332在第一方向层叠布置。
第一包覆部2331和第二包覆部2332均位于电极组件21和壁部2221之间，都具有与泄压机构2222相对应的部分。由于第一包覆部2331更靠近于泄压机构2222，因此将避让部231设置于第一包覆部2331，以对泄压机构2222进行避让。
第一包覆部2331和第二包覆部2332层叠设置，且第一包覆部2331是位于 外层的包覆部。第一包覆部2331容易与泄压机构2222接触而对泄压机构2222造成封堵，因此将避让部231设置于第一包覆部2331，起到较好的避让效果。同时，第二包覆部2332仍可以起到较好的绝缘作用。
在一些实施例中，避让部231为开设于第一包覆部2331的缺口。
第一包覆部2331可以完全遮挡第二包覆部2332，也可以部分遮挡第二包覆部2332，使得第二包覆部2332的一部分显露出来。这样，第一包覆部2331靠近壁部2221的表面和第二包覆部2332靠近壁部2221的表面之间形成有高度差。这样，只需要在第一包覆部2331上开设缺口即可避让泄压机构2222。
第一包覆部2331与第二包覆部2332层叠设置，第一包覆部2331遮挡住第二包覆部2332的一部分，第二包覆部2332的另一部分外露。这样，第一包覆部2331所在的位置高于第二包覆部2332的外露部分。第二包覆部2332的外露部分不易与泄压机构2222接触而影响泄压机构2222的正常工作。将避让部231设置为开设于第一包覆部2331的缺口，缺口朝向第二包覆部2332的外露部分。缺口的轮廓在壁部2221的投影半包围泄压机构2222，以达到较好的避让效果，使得泄压机构2222不会与包覆体233接触，而影响泄压机构2222的正常工作。
请参照图13，图13为本申请又一些实施例提供的绝缘件23的结构示意图。在又一些实施例中，第二包覆部2332设置有避让部231。在第一包覆部2331和第二包覆部2332上均设置避让部231，避让效果较好。
在一些实施例中，绝缘件23包括绝缘板232和包覆体233，其中，包覆体233包覆电极组件21，绝缘板232位于包覆体233及壁部2221之间。绝缘板232上设置有避让部231，包覆体233上可以设置有避让部231，也可以不设置避让部231。
本申请实施例还提供了一种电池100，电池100包括箱体10及上述的电池单体20，电池单体20容纳于箱体10内。
本申请实施例还提供了一种用电设备，用电设备包括上述的电池100。
根据本申请的一些实施例，请参照图3～图12。
本申请实施例提供了一种电池单体20，电池单体20包括电极组件21、壳体22、泄压机构2222及绝缘件23。壳体22用于容纳电极组件21。壳体22具有沿第一方向与电极组件21相对设置的壁部2221，泄压机构2222设置于壁部2221。
沿第一方向，绝缘件23至少部分位于电极组件21与壁部2221之间。其中，绝缘件23与泄压机构2222相对应的位置设置有避让部231，避让部231用于避让泄压机构2222。沿第一方向，绝缘件23具有面向壁部2221的第一表面，避让部231为从第一表面沿背离壁部2221的方向凹陷的凹槽。沿第一方向，绝缘件23具有相对布置的第一表面和第二表面，避让部231为贯穿第一表面和第二表面的通孔。
绝缘件23包括绝缘板232，绝缘板232沿第一方向设置于电极组件21和壁部2221之间，绝缘板232设置有避让部231。
绝缘件23包括包覆体233，包覆体233沿电极组件21的周向包覆于电极组件21，包覆体233设置有避让部231。包覆体233具有位于电极组件21和壁部2221之间的第一包覆部2331和第二包覆部2332，沿第一方向，第一包覆部2331与第二包 覆部2332层叠设置，第一包覆部2331较第二包覆部2332更靠近于壁部2221；其中，第一包覆部2331设置有避让部231。
该电池单体20的绝缘件23不但能够绝缘隔离电极组件21与壳体22，还在与泄压机构2222相对应的位置设置有能够避让泄压机构2222的避让部231，使得绝缘件23即使在振动工况或者受到电极组件21的挤压，也不会对泄压机构2222造成封堵或施加较大压力，不会影响泄压机构2222的正常工作，使得电池单体20内部的压力达到起爆压力时泄压机构2222能够正常打开，不会提前打开或延后打开，从而保证电池单体20的正常工作。
避让部231为开设于绝缘件23上的凹槽，凹槽的内部空间可避让泄压机构2222，使得在振动工况下或者受到电极组件21的挤压时绝缘件23不会与泄压机构2222接触，不会影响泄压机构2222的正常工作，使得泄压机构2222能够正常打开，实现正常的泄压功能。另外，由于避让部231并未贯穿绝缘件23，绝缘件23仍然能够绝缘隔离电极组件21及壁部2221，而无需设置其他的绝缘部件。避让部231为沿第一方向贯穿绝缘件23相对布置的第一表面和第二表面的通孔。将避让部231设置为通孔，以保证形成足够的避让空间，来对泄压机构2222进行避让。由于避让部231为通孔，可能会影响绝缘件23的绝缘性能，因此，可以设置额外的绝缘部件隔离电极组件21和壁部2221。避让部231为通孔的方案能够适用于绝缘件23位于电极组件21与壁部2221之间的部分厚度较薄的情况，以实现较好的避让效果。
绝缘板232可以作为支撑件支撑电极组件21，将电极组件21稳固于壳体22内。在振动工况下或者受到电极组件21的挤压时，绝缘板232不易变形，具有较好的绝缘效果和支撑效果。在绝缘板232上设置避让部231，避免绝缘板232封堵泄压机构2222，保证泄压机构2222的泄压能力。
包覆体233可包覆电极组件21的周向，能够较好的分隔电极组件21与壳体22，起到较好的绝缘效果。在包覆体233上设置避让部231，避免在振动工况下或者受到电极组件21的挤压时包覆体233与泄压机构2222接触而对泄压机构2222造成封堵，影响泄压机构2222的正常工作。第一包覆部2331和第二包覆部2332层叠设置，且第一包覆部2331是位于外层的包覆部。第一包覆部2331容易与泄压机构2222接触而对泄压机构2222造成封堵，因此将避让部231设置于第一包覆部2331，起到较好的避让效果。同时，第二包覆部2332仍可以起到较好的绝缘作用。
以上所述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 (16)

  1. 一种电池单体，其中，包括：
    电极组件；
    壳体，用于容纳所述电极组件，所述壳体具有沿第一方向与所述电极组件相对设置的壁部；
    泄压机构，设置于所述壁部；
    绝缘件，沿所述第一方向，所述绝缘件至少部分位于所述电极组件与所述壁部之间；
    所述绝缘件与所述泄压机构相对应的位置设置有避让部，所述避让部用于避让所述泄压机构。
  2. 根据权利要求1所述电池单体，其中，沿所述第一方向，所述避让部的轮廓在所述壁部的投影围绕所述泄压机构设置。
  3. 根据权利要求2所述电池单体，其中，沿所述第一方向，所述绝缘件具有面向所述壁部的第一表面，所述避让部为从所述第一表面沿背离所述壁部的方向凹陷的凹槽。
  4. 根据权利要求2所述电池单体，其中，沿所述第一方向，所述绝缘件具有相对布置的第一表面和第二表面，所述避让部为贯穿所述第一表面和所述第二表面的通孔。
  5. 根据权利要求2-4任一项所述电池单体，其中，沿所述避让部的长度方向，所述避让部的尺寸为a 1，所述泄压机构的尺寸为a 2，满足：0.1≤a 2/a 1≤1。
  6. 根据权利要求2-4任一项所述电池单体，其中，沿所述避让部的宽度方向，所述避让部的尺寸为b 1，所述泄压机构的尺寸为b 2，满足：0.05≤b 2/b 1。
  7. 根据权利要求6所述电池单体，其中，沿所述避让部的宽度方向，所述避让部的尺寸b 1和所述泄压机构的尺寸b 2还满足：b 2/b 1≤5。
  8. 根据权利要求2-4任一项所述电池单体，其中，沿所述第一方向，所述避让部的深度为h，满足0.05mm≤h≤1mm。
  9. 根据权利要求2-4任一项所述电池单体，其中，沿所述第一方向，所述电极组件在所述壁部的投影面积为S 1，所述避让部的轮廓围成的面积为S 2，满足：0.002＜S 2/S 1＜0.8。
  10. 根据权利要求1-9任一项所述电池单体，其中，所述绝缘件包括绝缘板，所述绝缘板沿所述第一方向设置于所述电极组件和所述壁部之间，所述绝缘板设置有所述避让部。
  11. 根据权利要求1-10任一项所述电池单体，其中，所述绝缘件包括包覆体，所述包覆体沿所述电极组件的周向包覆于所述电极组件，所述包覆体设置有所述避让部。
  12. 根据权利要求11所述电池单体，其中，所述包覆体具有位于所述电极组件和所述壁部之间的第一包覆部和第二包覆部，沿所述第一方向，所述第一包覆部与所 述第二包覆部层叠设置，所述第一包覆部较所述第二包覆部更靠近于所述壁部；
    所述第一包覆部设置有所述避让部。
  13. 根据权利要求12所述电池单体，其中，所述避让部为开设于所述第一包覆部的缺口。
  14. 根据权利要求12所述电池单体，其中，所述第二包覆部设置有所述避让部。
  15. 一种电池，其中，包括：
    箱体；
    如权利要求1-14任一项所述的电池单体，所述电池单体容纳于所述箱体内。
  16. 一种用电设备，其中，包括如权利要求15所述的电池。
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