CN215989012U - 电池单体、电池以及用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池单体、电池以及用电装置。本申请实施例的电池单体包括：壳体，具有开口且包括第一侧板；电极组件，容纳于壳体内；盖组件，用于盖合于开口并连接第一侧板。第一侧板具有相对设置的第一内表面和第一外表面，第一内表面面向电极组件且为平面，第一侧板设置有相对于第一外表面沿靠近第一内表面的方向凹陷的多个凹部。本申请实施例在第一侧板上开设多个凹部，凹部可以破坏第一侧板上的残余应力场，提高第一侧板的疲劳强度，降低第一侧板破裂的风险，提高安全性能。第一侧板的第一内表面为平面，这样可以在电极组件膨胀时，提高第一侧板和电极组件之间受力的均匀性，减小应力集中，改善电极组件的工作性能。

Description

电池单体、电池以及用电装置

技术领域

本申请涉及电池领域，特别是涉及一种电池单体、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。电池单体可以包括镉镍电池单体、氢镍电池单体、锂离子电池单体和二次碱性锌锰电池单体等。

在电池技术的发展中，除了提高电池单体的性能外，安全问题也是一个不可忽视的问题。如果电池单体的安全问题不能保证，那该电池单体就无法使用。因此，如何增强电池单体的安全性，是电池技术中一个亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本申请提供一种电池单体、电池以及用电装置，其能提高安全性能。

第一方面，本申请实施例提供了一种电池单体，其包括：

壳体，具有开口且包括第一侧板；

电极组件，容纳于壳体内；

盖组件，用于盖合于开口并连接第一侧板；

其中，第一侧板具有相对设置的第一内表面和第一外表面，第一内表面面向电极组件且为平面，第一侧板设置有相对于第一外表面沿靠近第一内表面的方向凹陷的多个凹部。

上述方案中，本申请实施例在第一侧板上开设多个凹部，凹部可以破坏第一侧板上的残余应力场，提高第一侧板的疲劳强度，降低第一侧板破裂的风险，提高安全性能。第一侧板的第一内表面为平面，这样可以在电极组件膨胀时，提高第一侧板和电极组件之间受力的均匀性，减小应力集中，改善电极组件的工作性能。

在一些实施例中，凹部通过压制形成。压制成型后，第一侧板在凹部的周围出现塑性变形，从而引入局部区域金属冷变形强化，改善第一侧板在使用过程中的承载能力。压制而成的凹部还能够在凹部周围的局部区域引入压应力，并破坏第一侧板原来的残余应力场，改善第一侧板的拉伸强度和疲劳强度。

在一些实施例中，盖组件包括端盖，端盖焊接于第一侧板，凹部用于阻挡至少一部分的焊接应力。在焊接端盖和第一侧板时，焊接应力传导到第一侧板上；在第一侧板的残余应力场和焊接时产生的焊接应力场的作用下，第一侧板可能会出现变形，影响电池单体的外观的平整性。本申请实施例在第一侧板上压制出凹部，这样能够破坏第一侧板的残余应力场和焊接应力场，起到类似于钉扎的效果，减小第一侧板的变形，改善电池单体的外观。

在一些实施例中，第一侧板包括沿背离盖组件的方向连续设置的第一区域和第二区域。第一区域上的凹部的分布密度大于第二区域上的凹部的分布密度。在第二区域上的凹部的分布密度满足要求时，本申请实施例增大第一区域上的凹部的分布密度，以提高第一区域的拉伸强度和疲劳强度，破坏第一区域的残余应力场和热应力场，减小第一区域的变形，改善电池单体的外观。

在一些实施例中，第一区域上的凹部的面积小于第二区域上的凹部的面积。与第二区域的凹部相比，本申请实施例减小了第一区域上的凹部的面积，这样，本申请实施例可以增加第一区域的第一凹部的数量，以在第一区域上引入更多的冷变形强化区域，使第一区域的强度更为均匀。

在一些实施例中，在第一侧板的厚度方向上，凹部的深度与第一侧板的厚度之比为0.01-0.5。

在一些实施例中，第一侧板为两个，两个第一侧板分别设置于电极组件沿第一方向的两侧。电极组件包括正极极片、负极极片以及将正极极片和负极极片隔开的隔离件。电极组件为卷绕式结构且为扁平状，电极组件的外表面包括两个扁平面，两个扁平面分别面向两个第一侧板；或者，电极组件为叠片式结构，正极极片和负极极片沿第一方向层叠设置。本申请实施例在第一侧板上开设凹部，以提高第一侧板的拉伸强度和疲劳强度，这样，即使第一侧板承受的膨胀力较大，也不易变形和破裂，从而提高电池单体的安全性能。

在一些实施例中，壳体还包括沿第二方向相对设置的两个第二侧板，第二侧板连接两个第一侧板，第二方向与第一方向相交。第二侧板具有相对设置的第二内表面和第二外表面，第二内表面面向电极组件，第二内表面和第二外表面均为平面。与第一侧板相比，第二侧板受到的膨胀力较小，其变形和破裂的风险较低，因此，本申请实施例可以不在第二侧板上压制凹部，也简化壳体的成型工艺。

第二方面，本申请实施例提供了一种电池，其包括箱体和第一方面任一实施例的电池单体，电池单体收容于箱体内。

第三方面，本申请实施例提供了一种用电装置，其包括第二方面的电池，电池用于提供电能。

附图说明

下面将参考附图来描述本申请示例性实施例的特征、优点和技术效果。

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为图2所示的电池模块的结构示意图；

图4为本申请一些实施例提供的电池单体的爆炸示意图；

图5为根据本申请一些实施例提供的电池单体的电极组件的结构示意图；

图6为根据本申请另一些实施例提供的电池单体的电极组件的结构示意图；

图7为本申请具体实施例提供的电池单体的剖视示意图；

图8为图7所示的电池单体在圆框A处的放大示意图；

图9为本申请一些实施例提供的电池单体的壳体的前视示意图。

在附图中，附图未必按照实际的比例绘制。

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质，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集流部和凸出于正极集流部的正极凸部，正极集流部涂覆有正极活性物质层，正极凸部的至少部分未涂覆正极活性物质层，正极凸部作为正极极耳。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集流部和凸出于负极集流部的负极凸部，负极集流部涂覆有负极活性物质层，负极凸部的至少部分未涂覆负极活性物质层，负极凸部作为负极极耳。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。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。隔离件的材质可以为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。

电池单体还可以包括用于容纳电极组件的壳体。壳体在成型过程中会存在微裂纹等缺陷，在壳体受到挤压时，存在壳体破裂的风险。

鉴于此，本申请实施例提供了一种技术方案，在该技术方案中，电池单体包括：壳体，具有开口且包括第一侧板；电极组件，容纳于壳体内；盖组件，用于盖合于开口并连接第一侧板。第一侧板具有相对设置的第一内表面和第一外表面，第一内表面面向电极组件且为平面，第一侧板设置有相对于第一外表面沿靠近第一内表面的方向凹陷的多个凹部。具有凹部的壳体可以提高壳体的强度，降低破裂的风险，提高电池单体的安全性能。

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(图2未示出)，电池单体容纳于箱体5内。

箱体5用于容纳电池单体，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51和第二箱体部52，第一箱体部51与第二箱体部52相互盖合，第一箱体部51和第二箱体部52共同限定出用于容纳电池单体的容纳空间53。第二箱体部52可以是一端开口的空心结构，第一箱体部51为板状结构，第一箱体部51盖合于第二箱体部52的开口侧，以形成具有容纳空间53的箱体5；第一箱体部51和第二箱体部52也均可以是一侧开口的空心结构，第一箱体部51的开口侧盖合于第二箱体部52的开口侧，以形成具有容纳空间53的箱体5。当然，第一箱体部51和第二箱体部52可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。

为提高第一箱体部51与第二箱体部52连接后的密封性，第一箱体部51与第二箱体部52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51盖合于第二箱体部52的顶部，第一箱体部51亦可称之为上箱盖，第二箱体部52亦可称之为下箱体。

在电池2中，电池单体可以是一个，也可以是多个。若电池单体为多个，多个电池单体之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体中既有串联又有并联。多个电池单体之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体构成的整体容纳于箱体5内；当然，也可以是多个电池单体先串联或并联或混联组成电池模块6，多个电池模块6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为图2所示的电池模块的结构示意图。如图3所示，在一些实施例中，电池单体7为多个，多个电池单体7先串联或并联或混联组成电池模块6。多个电池模块6再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体内。

电池模块6中的多个电池单体7之间可通过汇流部件实现电连接，以实现电池模块6中的多个电池单体7的并联或串联或混联。

图4为本申请一些实施例提供的电池单体的爆炸示意图。

如图4所示，本申请实施例提供的电池单体7包括电极组件10和外壳，电极组件10容纳于外壳内。

在一些实施例中，外壳还可用于容纳电解质，例如电解液。外壳可以是多种结构形式。

在一些实施例中，外壳可以包括壳体21和盖组件22，壳体21为一侧开口的空心结构，盖组件22盖合于壳体21的开口处并形成密封连接，以形成用于容纳电极组件10和电解质的容纳腔。

壳体21可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体、三棱柱、六棱柱等。壳体21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为圆柱体结构，则可选用为圆柱体壳体；若电极组件10为长方体结构，则可选用长方体壳体。壳体21可以通过拉伸、冲压等工艺成型。

在一些实施例中，壳体21包括两个第一侧板211和两个第二侧板212，两个第一侧板211分别设置于电极组件10沿第一方向X的两侧，两个第二侧板212分别设置于电极组件10沿第二方向Y的两侧，第二侧板212连接两个第一侧板211，第二方向Y与第一方向X相交。可选地，第二方向Y垂直于第一方向X。

在一些实施例中，壳体21为一端开口的结构。壳体21还包括底板，底板连接于第一侧板211和第二侧板212，且底板位于电极组件10的背离盖组件22的一侧。

在一些实施例中，盖组件22包括端盖221，端盖221盖合于壳体21的开口处。端盖221可以是多种结构，比如，端盖221为板状结构、一端开口的空心结构等。示例性的，在图4中，壳体21为长方体结构，端盖221为板状结构，端盖221盖合于壳体21顶部的开口处。

在一些实施例中，盖组件22还可包括绝缘件222，绝缘件222位于端盖221面向电极组件10的一侧，以将端盖221和电极组件10绝缘隔开。

在一些实施例中，盖组件22还可以包括电极端子223，电极端子223安装于端盖221上。电极端子223为两个，两个电极端子223分别定义为正极电极端子和负极电极端子，正极电极端子和负极电极端子均用于与电极组件10电连接，以输出电极组件10所产生的电能。

在一些实施例中，盖组件22还可以泄压机构224，泄压机构224安装于端盖221。泄压机构224用于在电池单体7的内部压力或温度达到预定值时泄放电池单体7的内部压力或温度。示例性的，泄压机构224位于正极电极端子和负极电极端子之间，泄压机构224可以是诸如防爆阀、防爆片、气阀、泄压阀或安全阀等部件。

在另一些实施例中，外壳也可以是其他结构，比如，外壳包括壳体21和盖组件22，壳体21为相对的两侧开口的空心结构，盖组件22包括两个端盖221，两个端盖221对应地盖合于壳体21的两个开口处并形成密封连接，以形成用于容纳电极组件10和电解质的密封空间。在这种结构中，正极电极端子和负极电极端子可以安装在同一个端盖221上，也可以安装在不同的端盖221上；可以是一个端盖221上安装有泄压机构224，也可以是两个端盖221上均安装有泄压机构224。

在电池单体7中，容纳于外壳内的电极组件10可以是一个，也可以是多个。示例性的，在图4中，电极组件10为两个。

图5为根据本申请一些实施例提供的电池单体的电极组件的结构示意图；图6为根据本申请另一些实施例提供的电池单体的电极组件的结构示意图。

如图5和图6所示，电极组件10包括正极极片11、负极极片12以及将正极极片11和负极极片12隔开的隔离件13。电极组件10可以是卷绕式结构、叠片式结构或其它结构。

如图5所示，在一些实施例中，电极组件10为卷绕式结构。正极极片11、负极极片12和隔离件13均为带状结构。本申请实施例可以将正极极片11、隔离件13以及负极极片12依次层叠并卷绕两圈以上形成电极组件10。电极组件10呈扁平状。在制备电极组件10时，电极组件10可直接卷绕为扁平状，也可以先卷绕成中空的圆柱形结构，卷绕之后再压平为扁平状。

电极组件10的外表面包括两个相对设置的扁平面14。扁平面14大致平行于卷绕轴线且为电极组件10的面积最大的外表面。扁平面14可以是相对平整的表面，并不要求是纯平面。电极组件10的外表面还包括两个相对设置的窄面15，窄面15连接两个扁平面14，且窄面15的至少部分为弧面。扁平面14的面积大于窄面15的面积。

在替代的实施例中，如图6所示，电极组件10为叠片式结构。具体地，电极组件10包括多个正极极片11和多个负极极片12，正极极片11和负极极片12交替层叠。在叠片式结构中，正极极片11和负极极片12均为片状，正极极片11和负极极片12的层叠的方向平行于正极极片11的厚度方向和负极极片12的厚度方向。

图7为本申请具体实施例提供的电池单体的剖视示意图；图8为图7所示的电池单体在圆框A处的放大示意图。

如图7和图8所示，本申请实施例的电池单体7包括：壳体21，具有开口且包括第一侧板211；电极组件10，容纳于壳体21内；盖组件22，用于盖合于开口并连接第一侧板211。其中，第一侧板211具有相对设置的第一内表面211a和第一外表面211b，第一内表面211a面向电极组件10且为平面，第一侧板211设置有相对于第一外表面211b沿靠近第一内表面211a的方向凹陷的多个凹部211c。

在壳体21中，设置有凹部211c的第一侧板211可以为一个，也可以为多个。第一内表面211a为相对平整的平面，并不要求是纯平面。

本申请对凹部211c的形状不作限定。凹部211c可以是圆形、矩形、梯形、三角形、跑道形或其它形状。凹部211c的形状指的是凹部211c开口的形状。

本申请对凹部211c的分布方式不作限定，多个凹部211c可以按照某种规则均匀分布，也可以不规则分布。多个凹部211c的大小可以相同，也可以不相同。

电极组件10在充放电过程中会出现膨胀，膨胀后会挤压壳体21的第一侧板211。在壳体21成型后，壳体21可能会存在微米级的微裂纹，当壳体21受到挤压时，在膨胀力和壳体21在成型后残留的应力的作用下，壳体21容易出现变形、甚至开裂，这样会影响电池单体7的外观，甚至会造成电解质泄露，引发安全事故。

本申请实施例在第一侧板211上开设多个凹部211c，凹部211c可以破坏第一侧板211上的残余应力场，提高第一侧板211的疲劳强度，降低第一侧板211破裂的风险，提高安全性能。第一侧板211可用于与电池中热管理部件换热，以调节电极组件10的工作温度。通过开设多个凹部211c，能够增大第一侧板211的外露面积，缩短电极组件10与热管理部件之间的换热路径，提高第一侧板211与电池中热管理部件的热交换能力，改善电池单体7的性能。

在制备凹部211c后，如果第一侧板211的第一内表面211a凹凸不平，那么电极组件10与第一侧板211的第一内表面211a相互挤压时，那么电极组件10的局部容易产生应力集中，影响电极组件10的工作性能。以锂离子电池单体为例，应力集中会引发电极组件10析锂的风险。

在本申请实施例中，第一侧板211的第一内表面211a为平面，这样可以在电极组件10膨胀时，提高第一侧板211和电极组件10之间受力的均匀性，减小应力集中，改善电极组件10的工作性能。

在一些实施例中，凹部211c通过压制形成。例如，可通过带凸起的辊轮辊压第一侧板211的方式来压制出凹部211c，也可以通过压轧模具挤压第一侧板211的方式来压制出凹部211c，还可以通过颗粒轰击第一侧板211的方式来压制出凹部211c。当然，凹部211c也可以采用其它的压制工艺来形成。

在压制凹部211c时，可在壳体21的内部放置垫板以支撑第一侧板211，这样可以避免第一侧板211在压制凹部211c的同时形成面向电极组件10凸出的凸部，保证第一内表面211a的平整性。

压制成型后，第一侧板211在凹部211c的周围出现塑性变形，从而引入局部区域金属冷变形强化，改善第一侧板211在使用过程中的承载能力。压制而成的凹部211c还能够在凹部211c周围的局部区域引入压应力，并破坏第一侧板211原来的残余应力场，改善第一侧板211的拉伸强度和疲劳强度。

例如，如果第一侧板211上存在微裂纹，微裂纹周围的设有凹部211c的区域会向微裂纹施加压应力，以减小微裂纹扩大的风险。

在一些实施例中，盖组件22包括端盖221，端盖221焊接于壳体21以盖合开口。示例性地，端盖221焊接于第一侧板211，且凹部211c用于阻挡至少一部分的焊接应力。

焊接应力包括热应力。在焊接端盖221和第一侧板211时，热应力传导到第一侧板211上；在第一侧板211的残余应力场和焊接时产生的热应力场的作用下，第一侧板211可能会出现变形，影响电池单体7的外观的平整性。本申请实施例在第一侧板211上压制出凹部211c，这样能够破坏第一侧板211的残余应力场和热应力场，起到类似于钉扎的效果，减小第一侧板211的变形，改善电池单体7的外观。

在一些实施例中，在第一侧板211的厚度方向上，凹部211c的深度与第一侧板211的厚度之比α为0.01-0.5。如果α小于0.01，第一侧板211在凹部211c周围的塑性变形过小，其对第一侧板211的局部金属冷变形强化的效果不足。如果α大于0.5，那么第一侧板211的开设凹部211c的部分的厚度过小，在受到电极组件10的挤压时容易破裂。因此，本申请实施例的α为0.01-0.5。

在一些实施例中，在平行于第一侧板211的方向上，凹部211c的尺寸为0.1mm-5mm。

在一些实施例中，第一侧板211为两个，两个第一侧板211分别设置于电极组件10沿第一方向X的两侧。电极组件10包括正极极片、负极极片以及将正极极片和负极极片隔开的隔离件。电极组件10为卷绕式结构且为扁平状，电极组件10的外表面包括两个扁平面14，两个扁平面14分别面向两个第一侧板211；或者，电极组件10为叠片式结构，正极极片和负极极片沿第一方向X层叠设置。

电极组件10在充放电的过程中，极片会沿其厚度方向发生膨胀。在卷绕式的电极组件10中，沿垂直于扁平面14的方向的膨胀力最大；在叠片式的电极组件10中，沿正极极片和负极极片的层叠方向的膨胀力最大。也就是说，无论是卷绕式的电极组件10还是叠片式的电极组件10，电极组件10在第一方向X上的膨胀力最大，即电极组件10对壳体21的第一侧板211施加的膨胀力最大，第一侧板211变形和破裂的风险最高。

本申请实施例在第一侧板211上开设凹部211c，以提高第一侧板211的拉伸强度和疲劳强度，这样，即使第一侧板211承受的膨胀力较大，也不易变形和破裂，从而提高电池单体7的安全性能。

在一些实施例中，壳体21还包括沿第二方向相对设置的两个第二侧板，第二侧板连接两个第一侧板，第二方向与第一方向相交。第二侧板具有相对设置的第二内表面212a(请参照图4)和第二外表面212b，第二内表面212a面向电极组件10，第二内表面212a和第二外表面212b均为平面。

与第一侧板211相比，第二侧板受到的膨胀力较小，其变形和破裂的风险较低，因此，本申请实施例可以不在第二侧板上压制凹部，也简化壳体21的成型工艺。

图9为本申请一些实施例提供的电池单体的壳体的前视示意图。

如图9所示，在一些实施例中，第一侧板211包括沿背离盖组件的方向连续设置的第一区域2111和第二区域2112。第一区域2111上的凹部211c的分布密度大于第二区域2112上的凹部211c的分布密度。

以圆形的凹部211c为例，第一区域2111上的凹部211c的孔径为X₁，第一区域2111上相邻两个凹部211c的圆心距为Y₁，第二区域2112上的凹部211c的孔径为X₂，第二区域2112上相邻两个凹部211c的圆心距为Y₂，那么第一区域2111的凹部211c的分布密度S₁＝π*(X₁/2)²/Y₁ ²，第二区域2112的凹部211c的分布密度S₂＝π*(X₂/2)²/Y₂ ²。

第一侧板211焊接于盖组件的端盖，所以相较而言，靠近盖组件的第一区域2111受到的热应力比第二区域2112受到的热应力大，也就是说，第一区域2111变形的风险更高。

在第二区域2112上的凹部211c的分布密度满足要求时，本申请实施例增大第一区域2111上的凹部211c的分布密度，以提高第一区域2111的拉伸强度和疲劳强度，破坏第一区域2111的残余应力场和热应力场，减小第一区域2111的变形，改善电池单体的外观。

在一些实施例中，第一区域2111上的凹部211c的面积小于第二区域2112上的凹部211c的面积。凹部211c的面积指的是凹部211c在第一侧板211的厚度方向上的投影的面积。

与第二区域2112的凹部211c相比，本申请实施例减小了第一区域2111上的凹部211c的面积，这样，本申请实施例可以增加第一区域2111的第一凹部211c的数量，以在第一区域2111上引入更多的冷变形强化区域，使第一区域2111的强度更为均匀。

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 (10)

1.一种电池单体，其特征在于，包括：

壳体，具有开口且包括第一侧板；

电极组件，容纳于所述壳体内；

盖组件，用于盖合于所述开口并连接所述第一侧板；

其中，第一侧板具有相对设置的第一内表面和第一外表面，所述第一内表面面向所述电极组件且为平面，第一侧板设置有相对于第一外表面沿靠近所述第一内表面的方向凹陷的多个凹部。

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述凹部通过压制形成。

3.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述盖组件包括端盖，所述端盖焊接于所述第一侧板，所述凹部用于阻挡至少一部分的焊接应力。

4.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第一侧板包括沿背离所述盖组件的方向连续设置的第一区域和第二区域；

所述第一区域上的所述凹部的分布密度大于所述第二区域上的所述凹部的分布密度。

5.根据权利要求4所述的电池单体，其特征在于，所述第一区域上的所述凹部的面积小于所述第二区域上的所述凹部的面积。

6.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，在所述第一侧板的厚度方向上，所述凹部的深度与所述第一侧板的厚度之比为0.01-0.5。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述第一侧板为两个，两个所述第一侧板分别设置于所述电极组件沿第一方向的两侧；

所述电极组件包括正极极片、负极极片以及将所述正极极片和所述负极极片隔开的隔离件；

所述电极组件为卷绕式结构且为扁平状，所述电极组件的外表面包括两个扁平面，两个扁平面分别面向两个所述第一侧板；或者，所述电极组件为叠片式结构，所述正极极片和所述负极极片沿所述第一方向层叠设置。

8.根据权利要求7所述的电池单体，其特征在于，所述壳体还包括沿第二方向相对设置的两个第二侧板，所述第二侧板连接两个所述第一侧板，所述第二方向与所述第一方向相交；

所述第二侧板具有相对设置的第二内表面和第二外表面，所述第二内表面面向所述电极组件，所述第二内表面和所述第二外表面均为平面。

9.一种电池，其特征在于，包括箱体和至少一个如权利要求1-8中任一项所述的电池单体，所述电池单体收容于所述箱体内。

10.一种用电装置，其特征在于，包括权利要求9所述的电池，所述电池用于提供电能。

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