CN216872160U - 电池单体、电池以及用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供电池单体、电池以及用电装置，电池单体包括：电极组件；外壳，具有容纳腔，用于容纳电极组件；排气机构，设置于外壳，排气机构包括连接件和透气构件，连接件用于连接外壳，透气构件用于在外壳内部的气体压力达到阈值时将气体排出至外壳的外部；电解液，填充于外壳；其中，透气构件的透气率A、电解液的电导率S以及气体容纳空间V满足：20mm²*ms/cm*ml<AS/V<165mm²*ms/cm*ml，气体容纳空间V等于容纳腔的体积减去电解液的体积以及电极组件的体积后的剩余值与电极组件的容量的比值，本申请能够提高电池单体的充电速度，同时能够保证电池单体的使用寿命。

Description

电池单体、电池以及用电装置

技术领域

本申请涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池单体、电池以及用电装置。

背景技术

电池广泛用于电子设备，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。

在电池技术的发展中，除了提高电池单体的性能外，如何提高电池的充电速度并平衡电池的寿命也是一个需要考虑且亟待解决的问题。

实用新型内容

本申请实施例提供一种电池单体、电池以及用电装置，能够提高电池单体的充电速度，同时能够保证电池单体的使用寿命。

第一方面，本申请实施例提供一种电池单体，包括：电极组件；外壳，具有容纳腔，用于容纳电极组件；排气机构，设置于外壳，排气机构包括连接件和透气构件，连接件用于连接外壳，透气构件用于在外壳内部的气体压力达到阈值时将气体排出至外壳的外部；电解液，填充于外壳；其中，透气构件的透气率A、电解液的电导率S以及气体容纳空间V满足：20mm²*ms/cm*ml<AS/V<165mm²*ms/cm*ml，气体容纳空间V等于容纳腔的体积减去电解液的体积以及电极组件的体积后的剩余值与电极组件的容量的比值。

上述技术方案中，本申请实施例提供的电池单体，包括外壳、排气机构以及电解液，通过设置排气机构，使得外壳内部的的气体压力达到阈值时将气体排出至外壳的外部，并且，限定透气构件的透气率A、电解液的电导率S以及气体容纳空间V满足： 20mm²*ms/cm*ml<AS/V<165mm²*ms/cm*ml，气体容纳空间V等于容纳腔的体积减去电解液的体积以及电极组件的体积后的剩余值与电极组件的容量的比值，相对于已有的电池单体，提高了电解液的电导率，可实现离子的快速迁移，提升整个电芯的充电能力，并且能够平衡快充过程中所产生气体能够及时的从排气机构的透气构件中排出，提高安全性能。

在一些实施例中，透气构件的透气率A、电解液的电导率S以及气体容纳空间V满足：30mm²*ms/cm*ml<AS/V<90mm²*ms/cm*ml。

通过使得透气构件的透气率A、电解液的电导率S以及气体容纳空间 V满足：30mm²*ms/cm*ml<AS/V<90mm²*ms/cm*ml，能够进一步平衡透气构件的透气率A、电解液的电导率S以及气体容纳空间V三者之间的关系，即能够保证有高的充电能力，同时能够尽量延长电池单体的使用寿命。

在一些实施例中，透气构件的透气率A大于或者等于0.15mm²/Ah且小于或者等于1.5mm²/Ah。

若透气构件的透气率A过小，如小于0.15mm²/Ah，则存在透气构件透气能力不够，则电池单体内部产生的气体将无法及时的排出，而若透气构件的透气率过大，如大于1.5mm²/Ah，透气构件所受应力增大，透气构件易被气体冲破导致失效，使得电池单体寿命衰减增快。本申请实施例提供的电池单体，通过使得透气构件的透气率A大于或者等于0.15mm²/Ah 且小于或者等于1.5mm²/Ah，既能够保证透气构件的透气能力，同时能够避免透气构件因所承受的应力过大导致被冲破等风险。

在一些实施例中，透气构件的透气率A大于或者等于0.45mm²/Ah且小于或者等于0.9mm²/Ah。

通过上述设置能够使得透气构件的透气面积适中，更好的保证透气能力，还能够降低透气构件因所承受的应力过大导致被冲破等风险。

在一些实施例中，电解液的电导率S大于或者等于8.5ms/cm且小于或者等于11ms/cm。

电解液的电导率S越大，如大于11ms/cm，则电解液的电导率与气体容纳空间的比值越大，达到电池单体设计的极限值，超高电导率会带来副反应增多及成本提高等。而若电解液的电导率S越小，则电解液的电导率与气体容纳空间的比值越小，如小于8.5ms/cm时，存在不能够电池单体高充电能力和高能量密度的风险。因此，本申请实施例提供的电池单体，电解液的电导率S通过选用上述范围，能够提升电池单体的充电能力，并且能够降低电池单体副反应增多及成本提高的概率。

在一些实施例中，电解液的电导率S大于或者等于9ms/cm且小于或者等于10ms/cm。

通过上述设置，选用高导快充电解液，进一步提升电池单体的充电能力，平衡副反应跟成本。

在一些实施例中，气体容纳空间V大于或者等于0.1ml/Ah且小于或者等于0.4ml/Ah。

气体容纳空间V越小，如小于0.1ml/Ah，则电解液的电导率与气体容纳空间的比值越大，达到电池单体设计的极限值，超高电导率会带来副反应增多及成本提高等。而若气体容纳空间V越大，如大于0.4ml/Ah，则电解液的电导率与气体容纳空间的比值越小，存在不能够电池单体高充电能力和高能量密度的风险。本申请实施例提供的电池单体，通过将气体容纳空间V选用为上述范围，既能够保证高充电能力，并降低电池单体的副反应增多及成本提高的风险。

在一些实施例中，气体容纳空间V大于或者等于0.2ml/Ah且小于或者等于0.35ml/Ah。

通过上述设置，能够进一步降低电池单体的副反应增多及成本提高的风险，并且保证充电能力。

在一些实施例中，电解液的电导率S以及气体容纳空间V还满足： 20ms/ml<S/V<110ms/ml。

使得通过使得电解液的电导率S以及气体容纳空间V的比值适中，不仅能够满足高充电能力，同时能够降低副反应发生的概率。

在一些实施例中，连接件设有多个第一通孔，相邻两个第一通孔之间形成有连接部，透气构件覆盖多个第一通孔，连接部用于与透气构件相附接，以限制透气构件变形，透气构件用于在电池单体内部的气体压力达到阈值时将气体经多个第一通孔排出至外壳的外部。

通过上述设置，连接件设有多个第一通孔，透气构件覆盖多个第一通孔。在电池单体内部的气体压力达到阈值时，气体经透气构件以及多个第一通孔排出至电池单体的外部，以达到排出电池单体内部的气体的目的。由于连接件包括形成于相邻的两个第一通孔之间的连接部，可以通过连接部与透气构件相附接，当电池单体内部的气体在通过透气构件向电池单体外部排放过程中作用于透气构件时，可以通过连接部向透气构件提供与电池单体内部压力相反的作用力，减小透气构件的形变，提高排气机构整体耐内压的能力，进而提高电池单体的安全性。

在一些实施例中，透气构件设置于连接件面向电极组件的一侧，连接部用于在透气构件向电池单体的外部发生变形时向透气构件提供支撑力。

透气构件设于连接件面向电池单体内部的一侧，在排气过程中，连接件能够对透气构件提供支撑力，在保证具有足够的排气面积的同时，避免电池单体内部的压力过大导致透气构件变形或移位，保证透气构件的完整性，提高安全性。并且，透气构件设于连接件面向电池单体内部的一侧，这种位置设置方式可以使得端盖外部空间利用率提高，便于喷码或者实现更多功能

在一些实施例中，外壳与排气机构分开提供，排气机构通过连接件与外壳连接。

外壳与排气机构分开提供可以为外壳与排气机构在未组装之前为两个独立的构件，分开生产加工，当组配到一起时，排气机构通过连接件与外壳连接。

在一些实施例中，外壳设有第一凹部，第一凹部用于容纳排气机构的至少一部分。

通过在外壳上设置第一凹部，并使得排气机构至少部分容纳于第一凹部，能够减小排气机构整体的占用空间，并且，第一凹部的设置，能够对排气机构的安装进行定位，降低排气机构与外壳之间的装配难度

在一些实施例中，连接件包括主体区域和排气区域，主体区域用于连接外壳，排气区域包括连接部和多个第一通孔，透气构件一部分附接于主体区域，另一部分附接于排气区域的连接部；外壳在第一凹部的底部设有遮挡部和第二通孔，遮挡部用于遮挡排气区域的至少一部分，第二通孔用于与第一凹部限定的空间连通。

通过限定连接件包括主体区域和排气区域，可以通过主体区域与外壳连接，保证连接件与外壳之间的连接强度。可以通过排气区域排出电池单体内的气体，保证电池单体的安全性能。由于透气构件一部分附接于主体区域且另一部分附接于排气区域，也就说透气构件不仅与连接部附接，同时与主体区域附接，能够保证透气构件与连接件之间的附接强度，降低透气构件与连接件分离的风险。遮挡部用于遮挡排气区域的至少一部分，通过遮挡部能够阻止至少部分杂质进入多个第一通孔，进而避免对透气构件产生影响，保证了透气构件的性能。第二通孔用于与第一凹部限定的空间连通，使得电池单体内部的气体能够排出，保证电池单体的安全性。

在一些实施例中，遮挡部设有第二凹部，第二凹部从第一凹部的底面朝背离透气构件的方向凹陷，第二凹部的底面与排气机构之间形成避让空间，以避让排气区域。

通过在遮挡部设有第二凹部，并使得第二凹部的底面与排气机构之间形成避让空间，使得当在第一通孔的轴向上，至少部分数量的第一通孔的正投影被遮挡部覆盖时，能够避免遮挡部与连接件的排气区域接触，进而能够避免遮挡部将其覆盖的第一通孔封闭，保证电池单体内部的排气需求，提高电池单体的安全性能。

在一些实施例中，第一凹部从外壳的内表面沿背离电极组件的方向凹陷，遮挡部位于排气机构背离电极组件的一侧，第二通孔用于将电池单体的外部空间与第一凹部连通。

上述技术方案中，第一凹部从外壳的内表面沿背离电池单体的内部的方向凹陷，遮挡部位于排气机构背离电池单体的内部的一侧，第二通孔用于将电池单体的外部空间与第一凹部连通，使得电池单体内部的气体可通过透气机构依次通过第二通孔、第一通孔并排出。遮挡部的位置能够有效的阻挡外界的杂质进入第一通孔，降低透气构件破损的风险。

在一些实施例中，外壳具有壳体以及盖组件，壳体具有开口，盖组件封闭开口设置，壳体以及盖组件的一者设置有排气机构。

第二方面，本申请实施例提供一种电池，其中，包括上述的电池单体。

第三方面，本申请实施例提供一种用电装置，其中，包括上述的电池，电池用于提供电能。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

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图；

图3为本申请一些实施例提供的电池单体的分解结构示意图；

图4为本申请一些实施例的电池单体的俯视图；

图5为图4中沿A-A方向的局部剖视图；

图6为图5中B处放大图；

图7为排气机构与外壳的配合示意图。

具体实施方式中的附图标号如下：

1000-车辆；

100-电池；200-控制器；300-马达；

10-箱体；11-第一部分；12-第二部分；13-容纳空间；

20-电池单体；

21-盖组件；21a-电极端子；21b-盖板；211-第一凹部；212-遮挡部；213-第二通孔；214-第二凹部；

22-壳体；

23-电极组件；

24-排气机构；241-连接件；2411-第一通孔；2412-连接部；241a-主体区域；241b-排气区域；242-透气构件；

25-电解液；

26-绝缘板；

2000-设备；2100-第一装配装置；2200-第二装配装置；2300-第三装配装置；2400-注液装置；

X-轴向。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未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、锂离子一次电池、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。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，电极组件由正极极片、负极极片和隔离膜组成。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，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。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。

在电池单体中，多次经历充放电循环，存在副反应，持续产生气体，使电池单体的内部存在一定的气压，随着气压的升高会导致极片之间的气体不能及时排除，从而影响锂离子的嵌入和脱出，进而导致析锂风险。为保证电池单体的安全性，一般会在电池单体中设置排气机构，通过排气机构来排出电池单体内部产生的气体，以保证电池单体的安全性。

发明人发现，目前提升电池单体的快充能力和产气寿命主要从电解液入手，高离子快充电解液能很大幅度提升快充能力，但是带来的高产气一直是难以解决的问题。

电池充电过程中，从正极活性物质中脱出的离子(锂离子、钠离子等)进入电解液，并随着电解液进入负极多孔电极的孔道中，进行离子在孔道内部的液相传导，在这个过程中离子电导率的大小至关重要，高离子电导率可实现离子的快速迁移，提升整个电池单体的充电能力，但是高锂离子电导率意味着采用低粘溶剂，氧化电位低，易被氧化，产生大量气体，带来安全问题。同时高产气的电解液往往需要预留较多的气体容纳空间来降低安全隐患，透气顶盖可将壳体内的气体排出。

发明人进一步通过大量研究发现，电池的充电能力及寿命与设置于外壳的透气构件的透气率、电解液的电导率以及气体容纳空间的比值密切相关，其中，透气构件的透气率的透气率越大，有效透气面积越大，越有利于电池单体内气体排出，但透气构件承受的力越大，越易变形。并且，电解液的电导率越大，气体容纳空间越小，电池充电能力越好，能量密度越高，相应的产气也就越大，因此，需要合理的调节透气构件的透气率、电解液的电导率以及气体容纳空间三者的比例关系，使得电池单体兼具长产气寿命以及快充能力。

鉴于此，本申请实施例提供一种电池单体，包括电极组件、外壳、排气机构以及电解液，外壳具有容纳腔，用于容纳电极组件。排气机构设置于外壳，排气机构包括连接件和透气构件，连接件用于连接外壳，透气构件用于在外壳内部的气体压力达到阈值时将气体排出至外壳的外部。电解液填充于外壳；其中，透气构件的透气率A、电解液的电导率S以及气体容纳空间V满足：20mm²*ms/cm*ml<AS/V<165mm²*ms/cm*ml，气体容纳空间V等于容纳腔的体积减去电解液的体积以及电极组件的体积后的剩余值与电极组件的容量的比值。

相对于已有的电池单体，提高了电解液的电导率，可实现离子的快速迁移，提升整个电池单体的充电能力，并且可以平衡快充过程中所产生气体能够及时的从排气机构的透气构件中排出，提高安全性能，使得电池单体整体兼具长产气寿命以及快充能力。

本申请实施例描述的电池单体适用于电池以及使用电池的用电装置及设备。

用电装置及设备可以是车辆、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。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设备不做特殊限制。

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。

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13。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13。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可以为二次电池或一次电池；还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池，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至图6所示，电池单体是指组成电池的最小单元。电池单体20包括有外壳、电极组件23、排气机构24、电解液25以及其他的功能性部件。外壳具有容纳腔，用于容纳电极组件23。排气机构24设置于外壳，排气机构24包括连接件241和透气构件242，连接件241用于连接外壳，透气构件242用于在外壳内部的气体压力达到阈值时将气体排出至外壳的外部。电解液25填充于外壳。其中，透气构件242的透气率A、电解液25的电导率S以及气体容纳空间V满足： mm²*ms/cm*ml<AS/V<165mm²*ms/cm*ml，气体容纳空间V等于容纳腔的体积减去电解液25的体积以及电极组件23的体积后的剩余值与电极组件 23的容量的比值。

外壳可以包括盖组件21以及壳体22，盖组件21是指盖合于壳体22 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，盖组件21的形状可以与壳体22的形状相适应以配合壳体22。可选地，盖组件21可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成，这样，盖组件21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。盖组件21上可以包括有如电极端子21a、盖板21b等的功能性部件。电极端子21a可以用于与电极组件23 电连接，以用于输出或输入电池单体20的电能。盖组件21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。在一些实施例中，在盖组件21的内侧还可以设置有绝缘件26，绝缘件26可以用于隔离壳体22内的电极组件23与盖组件 21，以降低短路的风险。示例性的，绝缘件可以是塑料、橡胶等。

壳体22是用于配合盖组件21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23、电解液25以及其他部件。壳体22和盖组件21可以是独立的部件，可以于壳体22上设置开口，通过在开口处使盖组件21盖合开口以形成电池单体20的内部环境。不限地，也可以使盖组件21和壳体22一体化，具体地，盖组件21和壳体22 可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面，当需要封装壳体22的内部时，再使盖组件21盖合壳体22。壳体22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22的形状可以根据电极组件23的具体形状和尺寸大小来确定。壳体22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23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23。电极组件23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膜。正极片和负极片具有活性物质的部分构成电极组件23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。在电池的充放电过程中，正极活性物质和负极活性物质与电解液25发生反应，极耳连接电极端子21a以形成电流回路。

排气机构24设置于外壳，用于在外壳内部的气体压力达到阈值时将气体排出至外壳的外部。排气机构24可以设置在盖组件21，也可以设置于壳体22。

连接件241与外壳可以采用一体式结构，当然也可以采用分体式结构，当采用分体式结构时，二者可以通过焊接等方式固定连接，连接件241能够将透气构件242与外壳连接并保证电池单体20内的密封性能即可。

透气构件242具有透气功能，透气构件242用于在电池单体20内部的气体压力达到第一阈值时将气体排出至电池单体20的外部。其材质可以为PP(polypropylen，聚丙烯)、PE(polyethylene，聚乙烯)和PU (polyurethane，聚氨酯)等，电池单体20内部的气体在排出时需要经过透气构件242。透气构件242能够使得电池单体20内部的气体流通至外部，且能够阻隔电池单体20外部的水汽等进入电池单体20的内部。

电解液25填充在外壳的内部并与电极组件23接触，以使得电极组件 23充电过程中，从正极片活性物质中脱出的离子(锂离子、钠离子等)进入电解液25，并随着电解液25进入负极片的多孔电极的孔道中，进行离子在孔道内部的液相传导，实现充放电。

透气构件242的透气率A可以理解为透气构件242的有效透气面积与电极组件23的容量的比值。

电解液25的电导率S是指电解液25内以离子迁移的形式进行的，电池充电过程中，从正极活性物质中脱出的离子(锂离子、钠离子等)进入电解液25，并随着电解液25进入负极多孔电极的孔道中，进行离子在孔道内部的液相传导。

外壳的容纳腔的体积为V1，电池单体20成品时，内部填充的电解液 25的体积为V2，电极组件23的体积为V3，则气体容纳空间V满足 V＝V1-V2-V3。

气体容纳空间V也可以理解为电池单体20成品后，再向外壳内注入电解液25直至注满整个容纳腔，后面所注入的电解液25的体积与电极组件23的容量的比值。

透气构件242的透气率A与电解液25的电导率S的乘积值与气体容纳空间V的比值要大于20mm²*ms/cm*ml且小于165mm²*ms/cm*ml。

如前述分析，电池充电过程中，电解液25的电导率的大小至关重要，高电导率可实现离子的快速迁移，提升整个电池单体20的充电能力，但是高电导率意味着采用低粘溶剂，氧化电位低，易被氧化，产生大量气体，带来安全问题。同时高产气的电解液25往往需要预留较多的气体容纳空间来降低安全隐患。

外壳上的透气构件242可将壳体22内的气体排出，其中透气构件242 的透气率越大，有效透气面积越大，越有利于外壳内气体排出，但承受的力越大，越易变形；电解液25的电导率越大，气体容纳空间越小，电池单体20充电能力越好，能量密度越高，产气越大。本申请实施例提供的电池单体20，通过设置排气机构24，使得外壳内部的的气体压力达到阈值时将气体排出至外壳的外部，并且，限定透气构件242的透气率A、电解液25的电导率S以及气体容纳空间V满足： 20mm²*ms/cm*ml<AS/V<165mm²*ms/cm*ml，气体容纳空间V等于容纳腔的体积减去电解液25的体积以及电极组件23的体积后的剩余值与电极组件23的容量的比值。通过合理调节透气构件242的透气率A、电解液25 的电导率S以及气体容纳空间V三部分的比值关系，提高了电解液25的电导率，实现离子的快速迁移，提升整个电芯的充电能力，并且能够平衡快充过程中所产生气体能够及时的从排气机构24的透气构件242中排出，提高安全性能，使得电池单体20兼具超级快充以及高寿命优势。

具体的，通过使得透气构件242的透气率A、电解液25的电导率S以及气体容纳空间V三部分的比值关系要大于20mm²*ms/cm*ml，此时透气构件242内外压力差异，可以将气体排出壳体22外，可以实现快速充电以及保证能量密度，若透气构件242的透气率A、电解液25的电导率S以及气体容纳空间V三部分的比值关系小于20mm²*ms/cm*ml，表明透气构件242的透气率A比较小或者电解液25的电导率S与气体容纳空间V的比值比较小，A比较小的情况下，透气构件242的透气能力不够，不能及时将气体排出，使用寿命降低。若电解液25的电导率S与气体容纳空间 V的比值比较小，不能满足高充电能力和高能量密度。

同时，通过使得透气构件242的透气率A、电解液25的电导率S以及气体容纳空间V三部分的比值关系要小于165mm²*ms/cm*ml，此时电解液25的电导率S和气体容纳空间V已经达到偏极限值，透气构件242所受压强也在材料特性范围之内。若透气构件242的透气率A、电解液25的电导率S以及气体容纳空间V三部分的比值关系大于165 mm²*ms/cm*ml，表明透气构件242的透气率A特别大或者电解液25的电导率S与气体容纳空间V的比值特别大，透气构件242的透气率A特别大，透气构件242所受应力增大，透气膜会被气体冲破易失效，导致电芯寿命衰减增快。若电解液25的电导率S与气体容纳空间V的比值特别大，达到电池单体20设计的极限值，超高电导率会带来副反应增多及成本提高等，另外气体容纳空间V过小，存在安全风险。

在一些可选的实施中，透气构件242的透气率A、电解液25的电导率 S以及气体容纳空间V三部分的比值关系即AS/V的取值可选择为20 mm2*ms、40mm2*ms、60mm2*ms、70mm2*ms、80mm2*ms、100 mm2*ms、120mm2*ms、140mm2*ms中的任意数值，能够提高电池单体 20的充电速率并保证气使用寿命。

在一些实施例中，透气构件242的透气率A、电解液25的电导率S以及气体容纳空间V满足：30mm²*ms/cm*ml<AS/V<90mm²*ms/cm*ml。

也就是说，透气构件242的透气率A与电解液25的电导率S的乘积值与气体容纳空间V的比值要大于30mm²*ms/cm*ml且小于 90mm²*ms/cm*ml。

通过使得透气构件242的透气率A、电解液25的电导率S以及气体容纳空间V满足：30mm²*ms/cm*ml<AS/V<90mm²*ms/cm*ml，能够进一步平衡透气构件242的透气率A、电解液25的电导率S以及气体容纳空间V 三者之间的关系，即能够保证有高的充电能力，同时能够尽量延长电池单体20的使用寿命。

在一些实施例中，透气构件242的透气率A大于或者等于 0.15mm²/Ah且小于或者等于1.5mm²/Ah。也就是说透气构件242的透气率 A可以为0.15mm²/Ah至1.5mm²/Ah之间的任意数值。

若透气构件242的透气率A过小，如小于0.15mm²/Ah，则存在透气构件242透气能力不够，则电池单体20内部产生的气体将无法及时的排出。而若透气构件242的透气率过大，如大于1.5mm²/Ah，透气构件242 所受应力增大，透气构件242易被气体冲破导致失效，使得电池单体20 寿命衰减增快。本申请实施例提供的电池单体20，通过使得透气构件242 的透气率A大于或者等于0.15mm²/Ah且小于或者等于1.5mm²/Ah，既能够保证透气构件242的透气能力，同时能够避免透气构件242因所承受的应力过大导致被冲破等风险。

在一些实施例中，透气构件242的透气率A大于或者等于0.45 mm²/Ah且小于或者等于0.9mm²/Ah。也就是说透气构件242的透气率A 可以为0.45mm²/Ah至0.9mm²/Ah之间的任意数值。

通过上述设置能够使得透气构件242的透气面积适中，更好的保证透气能力，还能够降低透气构件242因所承受的应力过大导致被冲破等风险。

在一些实施例中，本申请实施例提供的电池单体20，电解液25的电导率S大于或者等于8.5ms/cm且小于或者等于11ms/cm。也就是说，电解液25的电导率S可以为8.5ms/cm与11ms/cm之间的任意数值。包括 8.5ms/cm、11ms/cm两个端值。

电解液25的电导率S越大，如大于11ms/cm，则电解液25的电导率与气体容纳空间的比值越大，达到电池单体20设计的极限值，超高电导率会带来副反应增多及成本提高等。而若电解液25的电导率S越小，如小于8.5ms/cm时，则电解液25的电导率S与气体容纳空间V的比值越小，存在不能够电池单体20高充电能力和高能量密度的风险。

因此，本申请实施例提供的电池单体20，电解液25的电导率S通过选用上述范围，能够提升电池单体20的充电能力，并且能够降低电池单体20副反应增多及成本提高的概率。

作为一种可选地实施方式，本申请实施例提供的电池单体20，电解液 25的电导率S大于或者等于9ms/cm且小于或者等于10ms/cm。选用高导快充电解液25，进一步提升电池单体20的充电能力，平衡副反应跟成本。

在一些可选地实施例中，本申请实施例提供的电池单体20，气体容纳空间V大于或者等于0.1ml/Ah且小于或者等于0.4ml/Ah，也就是说，气体容纳空间V要为0.1ml/Ah至0.4ml/Ah之间的任意数值。

气体容纳空间V越小，如小于0.1ml/Ah，则电解液25的电导率与气体容纳空间的比值越大，达到电池单体20设计的极限值，超高电导率会带来副反应增多及成本提高等。而若气体容纳空间V越大，如大于 0.4ml/Ah，则电解液25的电导率与气体容纳空间的比值越小，存在不能够电池单体20高充电能力和高能量密度的风险。

本申请实施例提供的电池单体20，通过将气体容纳空间V选用为上述范围，既能够保证高充电能力，并降低电池单体20的副反应增多及成本提高的风险。

作为一种可选地实施方式，气体容纳空间V大于或者等于0.2ml/Ah 且小于或者等于0.35ml/Ah。通过上述设置，能够进一步降低电池单体20 的副反应增多及成本提高的风险，并且保证充电能力。

在一些实施例中，电解液25的电导率S以及气体容纳空间V还满足：20ms/ml<S/V<110ms/ml。也就是说电解液25的电导率S以及气体容纳空间V的比值可以为20ms/ml-110ms/ml之间的任意数值，包括 20ms/ml、110ms/ml两个端值。

如前文中介绍，若电解液25的电导率S以及气体容纳空间V的比值比较小，如小于20ms/ml，不能满足高充电能力和高能量密度，而若电解液25的电导率S以及气体容纳空间V的比值比较大，如大于110ms/ml达到电池单体20的极限值，超高电导率会带来副反应增多及成本提高等。

本申请实施例提供的电池单体20，通过使得电解液25的电导率S以及气体容纳空间V还满足20ms/ml<S/V<110ms/ml，使得通过使得电解液 25的电导率S以及气体容纳空间V的比值适中，不仅能够满足高充电能力，同时能够降低副反应发生的概率。

下面通过一具体实施例来说明本方案：

关于电解组件23的正极片的制备，将正极活性物质(NCM811)、导电碳、粘结剂(PVDF)按质量比例97：1：1进行混合，加入溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)，在真空搅拌机作用下搅拌至体系呈均一状，获得正极浆料，将此浆料均匀涂覆在正极集流体上，转移至烘箱继续干燥，然后经过冷压、分切得到正极片。正极活性物质可选择锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物，锂镍锰氧化物、锂镍钴锰氧化物、锂镍钴铝氧化物等，但是不限于这些材料，还可以使用其他可以作为锂离子电池正极活性物质的材料。

负极片的制备，将负极活性材料二次颗粒炭化品A、导电剂、CMC、粘结剂SBR按照质量96.6：0.8：1.1：1.5混合后，加入溶剂去离子水，在真空搅拌机作用下搅拌均匀，得到负极浆料；将负极浆料均匀的涂覆在负极集流体上，烘箱烘干后，冷压，分切得到所用极片。

对于隔离膜的制备，采用聚乙烯隔离膜。

电解液25的制备，将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)按照按体积比1:1:1进行混合得到有机溶剂，接着将充分干燥的锂盐LiPF6溶解于混合后的有机溶剂中，配制成浓度为1mol/L的电解液 25。

电池单体20的制备，将上述正极极片、隔离膜、负极极片通过卷绕得到裸电芯，裸电芯表面包裹绝缘层之后置于壳体22中，干燥后注入制备好得电解液25，经过化成、静置、补液等工序，获得锂离子电池。

参见表1，表1为电池单体多个实施例与对比例的性能分析表。

各实施例以及对比例的锂离子电池均按照上述方法进行制备。

对于电池单体20的动力学性能测试、存储产气测试、能量密度测试可以采用如下方式。

关于动力学性能测试，可以在25℃下，将实施例和对比例制备得到的电池以5C充电Y1 min、4.7C充电Y2 min，直至1C充电Yn min，以1C 满放重复10次，再将电池以1C满充，拆解电池，观察极片析锂情况。如果负极极片表面不析锂，则继续调节充电时间Y1至Yn，直至表面析锂，停止测试，此时所用充电时间则为电池最大充电能力。

关于存储产气测试，在制备产气电芯，在60℃下，97％SOC存储，在线测试壳体22内气压，截至0.35MPa时，记录挂测天数。

关于能量密度测试，在25℃下，将实施例和对比例制备得到的电池以 0.33C倍率满充、1C倍率满放，记录此时的实际放电能量；在25℃下，使用电子天平对电池极片称重；电池1C实际放电能量与电池极片重量的比值为电池的实际能量密度。其中以目标能量密度为基准，能量密度提高量＝(实际能量密度-目标能量密度)/目标能量密度。

通过上述动力学性能测试、存储产气测试、能量密度测试并结合上表 1可知，由实施例1至实施例4可以看出，电解液25的电导率S提高，快充能力提高。

由实施例1至实施例3可以看出，在透气构件242材料及面积不变，随着电解液25的电导率S提高，气体容纳空间V降低，电池单体20循环圈数降低，存储天数降低。

由实施例6至实施例8可以看出，NCM811系和LFP体系或者低硅体系的活性材料，透气构件242对产气均有改善。

对比例无透气顶盖，采用电导率11，注液残空间0.1设计时，电极组件23产气大，提前跳水。

兼顾电池单体20的动力学、循环及寿命，电解液25的电导率S优选 9ms/cm-10ms/cm，气体容纳空间V优选0.2ml/Ah-0.4ml/Ah。

采用高透气率的透气构件242的面积增大，可提高存储天数，截至 P＝0.35MPa或者80％SOC。

请参照图7所示，在一些实施例中，本申请实施例提供的电池单体 20，连接件241设有多个第一通孔2411，相邻两个第一通孔2411之间形成有连接部2412，透气构件242覆盖多个第一通孔2411，连接部2412用于与透气构件242相附接，以限制透气构件242变形，透气构件242用于在电池单体20内部的气体压力达到阈值时将气体经多个第一通孔2411排出至外壳的外部。

连接件241设置的第一通孔2411的数量可以为两个、三个或者更多个，本申请不做具体数量限制。

第一通孔2411的形状可以为规则的几何形状，例如圆形、椭圆形、正多边形。当然，也可以为不规则的几何形状，本申请不做具体形状限定，只要能够满足电池单体20内的气体排放需求均可。

多个第一通孔2411中各个第一通孔2411的形状可以相同，例如多个第一通孔2411均可以为圆形、椭圆形或者腰圆形等。当然，多个第一通孔2411中各第一通孔2411的形状可以不同或者至少部分数量的第一通孔 2411形状不同，例如，可以使得多个第一通孔2411中部分数量的第一通孔2411为圆形，部分第一通孔2411的数量为椭圆形、腰圆形或者多边形等。

第一通孔2411可以通过多种方式成型，比如冲压成型、铣削加工成型等，本申请实施例对此不作特殊限制。

多个第一通孔2411在连接件241上的分布图案不做具体限定，例如可以是行列分布或者说阵列分布，也可以是沿环形轨迹依次分布，当然也可以是沿直线轨迹或者曲线轨迹依次分布。

相邻两个第一通孔2411的孔壁之间至少部分间隔设置，连接部2412 是连接件241位于相邻两个第一通孔2411之间的区域。在与第一通孔 2411的轴向相垂直的任意方向上，每相邻两个第一通孔2411之间均可以形成有连接部2412。

连接部2412与透气构件242相附接，透气构件242可以与连接部 2412接触并抵接。透气构件242与连接部2412之间可以采用粘接、化学键连接的方式相互连接。透气构件242的变形可以是至少部分向远离电极组件23的方向鼓起而产生的形变。

上述技术方案中，连接件241设有多个第一通孔2411，透气构件242 覆盖多个第一通孔2411。在电池单体20内部的气体压力达到阈值时，气体经透气构件242以及多个第一通孔2411排出至电池单体20的外部，以达到排出电池单体20内部的气体的目的。由于连接件241包括形成于相邻的两个第一通孔2411之间的连接部2412，可以通过连接部2412与透气构件242相附接，当电池单体20内部的气体在通过透气构件242向电池单体20外部排放过程中作用于透气构件242时，可以通过连接部2412向透气构件242提供与电池单体20内部压力相反的作用力，减小透气构件242 的形变，提高排气机构整体耐内压的能力，进而提高电池单体20的安全性。

在一些可选地实施例中，透气构件242设置于连接件241面向电极组件23的一侧，连接部2412用于在透气构件242向电池单体20的外部发生变形时向透气构件242提供支撑力。

连接件241面向电池单体20内部的一侧可以是连接件241在第一通孔 2411的轴向X上面向电极组件23内部的一侧。连接部2412在透气构件 242向电池单体20的外部发生变形时能够向透气构件242提供在第一通孔 2411的轴向X上的支撑力，以限制透气构件242的形变。

透气构件242设于连接件241面向电池单体20内部的一侧，在排气过程中，连接件241能够对透气构件242提供支撑力，在保证具有足够的排气面积的同时，避免电池单体20内部的压力过大导致透气构件242变形或移位，保证透气构件242的完整性，提高安全性。并且，透气构件242 设于连接件241面向电池单体20内部的一侧，这种位置设置方式可以使得端盖外部空间利用率提高，便于喷码或者实现更多功能。

在一些实施例中，多个第一通孔2411的形状相同且面积相等。多个第一通孔2411的形状可以彼此相同，例如，多个第一通孔2411均可以为圆孔。当然，多个第一通孔2411也可以均为椭圆孔或者多边形孔，可选为正多边形孔。多个第一通孔2411的面积相同是指任意两个第一通孔 2411的面积相同。例如，当多个第一通孔2411均为圆孔时，任意两个第一通孔2411的直径相同，当多个第一通孔2411均为椭圆孔时，任意两个第一通孔2411的长轴尺寸相等且短轴尺寸相等。

通过使得多个第一通孔2411的形状相同且面积相等，在排气过程中，有利于气体均匀且快速通过多个第一通孔2411。使透气构件242与对应的部分承受的气体压力相同，避免出现因多个第一通孔2411通过的气体分布不均导致透气构件242在气体作用下产生变形的情况。同时，多个第一通孔2411可以采用冲压的方式或者铣削的方式加工，通过使得多个第一通孔2411的形状相同且面积相同，可以采用相同的加工工序对各个第一通孔2411进行加工，能够简化加工工序、降低机加工成本，且能够提高成型效率。

在一些实施例中，第一通孔2411的形状为圆形、椭圆形、腰圆形以及多边形中的一者。

第一通孔2411的形状可以为第一通孔2411在自身轴向X上的正投影形状可以为圆形、椭圆形、腰圆形以及多边形中的一者。各个第一通孔 2411的形状可以均为圆形、椭圆形、腰圆形以及多边形中的一者。

通过上述设置，使得电池单体20在排气过程中，既能保证排气效率，同时，能够使得第一通孔2411为规则的几何形状或者近似规则的几何形状，利于第一通孔2411的加工成型。

在一些实施例中，在所述第一通孔2411的轴向X上，各所述第一通孔2411的正投影面积的面积之和S1与所述透气构件242的正投影面积S2 满足：S1/S2≤0.8。

每个第一通孔2411在自身轴向X上的正投影的面积为该第一通孔 2411的孔壁在轴向X上的正投影轮廓围合形成的面积。例如，当第一通孔 2411为圆孔时，第一通孔2411在自身轴向X上的正投影为圆形，第一通孔2411的正投影面积为该圆形内部区域的面积。当第一通孔2411在自身轴向X上的正投影为多边形时，第一通孔2411的正投影面积为该多边形内部区域的面积。

在一些实施例中，外壳与排气机构24分开提供，排气机构24通过连接件241与外壳连接。

外壳与排气机构24分开提供可以为外壳与排气机构24在未组装之前为两个独立的构件，分开生产加工，当组配到一起时，排气机构24通过连接件241与外壳连接。

通过上述设置，使得外壳与排气机构24各自为独立的构件，便于加工装配。并且，分体成型的方式使得外壳与排气机构24可以采用不同的材料分开加工制造。可以根据排气机构24的结构特点和使用要求而选择合适的材料及加工工艺。

在一些实施例中，外壳设有第一凹部211，第一凹部211用于容纳排气机构24的至少一部分。

第一凹部211是通过在外壳上去除部分材料形成的。在第一通孔2411 的轴向上，第一凹部211的底壁厚度小于外壳对应其他区域的厚度。当排气机构24用于电池单体20时，第一凹部211可以面向电极组件23设置，当然也可以背离电极组件23设置。

在第一通孔2411的轴向上，第一凹部211的正投影形状可以为圆形、椭圆形以及多边形等，本申请不做具体限定。

排气机构24可以部分位于第一凹部211内，当然，排气机构24也可以全部位于第一凹部211内，当排气机构24全部位于第一凹部211内时，在第一通孔2411的轴向X上，排气机构24背离第一凹部211的底壁的一侧可以与外壳平齐。

通过在外壳上设置第一凹部211，并使得排气机构24至少部分容纳于第一凹部211，能够减小排气机构整体的占用空间，并且，第一凹部211 的设置，能够对排气机构24的安装进行定位，降低排气机构24与外壳之间的装配难度。

在一些实施例中，连接件241包括主体区域241a和排气区域241b，主体区域241a用于连接外壳，排气区域241b包括连接部2412和多个第一通孔2411，透气构件242一部分附接于主体区域241a，另一部分附接于排气区域241b的连接部2412。外壳在第一凹部211的底部设有遮挡部212 和第二通孔213，遮挡部212用于遮挡排气区域241b的至少一部分，第二通孔213用于与第一凹部211限定的空间连通。

连接件241的主体区域241a和排气区域241b可以为一体式结构，当然也可以为分体式结构，可选为一体式结构，能够保证二者之间的连接强度且利于连接件241的成型。

连接件241的主体区域241a可以围绕排气区域241b设置，主体区域 241a的外周可以与外壳连接，可选与外壳采用焊接的等方式相互固定连接。

多个第一通孔2411以及连接部2412均设置于排气区域241b，透气构件242既与排气区域241b的连接部2412附接，同时还与主体区域241a附接。

第一凹部211包括底部以及侧壁，侧壁围绕底部设置。遮挡部212位于第一凹部211的底部，第二通孔213可以在第一通孔2411的轴向上贯穿第一凹部211的底部设置。

第二通孔213的数量可以为一个，也可以为多个，第二通孔213的直径可以等于第一通孔2411的孔径也可以不等于第一通孔2411的孔径。可选的，第二通孔213的孔径可以大于任一第一通孔2411的孔径。

在第一通孔2411的轴向上，第二通孔213的位置可以与第一通孔 2411相对设置，当然，在有些实施例中，在第一通孔2411的轴向上，二者也可以采用错开设置的方式进行布置。

通过限定连接件241包括主体区域241a和排气区域241b，可以通过主体区域241a与外壳连接，保证连接件241与外壳之间的连接强度。可以通过排气区域241b排出电池单体20内的气体，保证电池单体20的安全性能。由于透气构件242一部分附接于主体区域241a且另一部分附接于排气区域241b，也就说透气构件242不仅与连接部2412附接，同时与主体区域241a附接，能够保证透气构件242与连接件241之间的附接强度，降低透气构件242与连接件241分离的风险。遮挡部212用于遮挡排气区域 241b的至少一部分，通过遮挡部212能够阻止至少部分杂质进入多个第一通孔2411，进而避免对透气构件242产生影响，保证了透气构件242的性能。第二通孔213用于与第一凹部211限定的空间连通，使得电池单体20 内部的气体能够排出，保证电池单体20的安全性。

在一些实施例中，遮挡部212设有第二凹部214，第二凹部214从第一凹部211的底面朝背离透气构件242的方向凹陷，第二凹部214的底面与排气机构24之间形成避让空间，以避让排气区域241b。

第二凹部214在第一通孔2411的轴向上的正投影形状可以是多种，如圆形、椭圆形或者多边形等。可选地，在第一通孔2411的轴向上，第二凹部214的正投影面积小于第一凹部211的正投影面积。可选地，第二凹部214的正投影位于第一凹部211的正投影内部。

第二通孔213可以由第二凹部214的底面起始沿第一通孔2411的轴向延伸并贯穿外壳。在第一通孔2411的轴向上，第二凹部214的底面与排气机构24间隔分布并形成避让空间。

通过在遮挡部212设有第二凹部214，并使得第二凹部214的底面与排气机构24之间形成避让空间，使得当在第一通孔2411的轴向上，至少部分数量的第一通孔2411的正投影被遮挡部212覆盖时，能够避免遮挡部212与连接件241的排气区域241b接触，进而能够避免遮挡部212将其覆盖的第一通孔2411封闭，保证电池单体20内部的排气需求，提高电池单体20的安全性能。

在一些实施例中，第一凹部211从外壳的内表面沿背离电极组件23 的方向凹陷，遮挡部212位于排气机构24背离电极组件23的一侧，第二通孔213用于将电池单体20的外部空间与第一凹部211连通。

上述技术方案中，第一凹部211从外壳的内表面沿背离电池单体20 的内部的方向凹陷，遮挡部212位于排气机构24背离电池单体20的内部的一侧，第二通孔213用于将电池单体20的外部空间与第一凹部211连通，使得电池单体20内部的气体可通过透气机构依次通过第二通孔213、第一通孔2411并排出。遮挡部212的位置能够有效的阻挡外界的杂质进入第一通孔2411，降低透气构件242破损的风险。

本申请实施例提供的电池单体20，在对动力学性能测试、存储产期测试、能力密度测试、能力密度测试可以参照

另一方面，本申请实施例还提供一种电池，其中，包括上述的电池单体20。

又一方面，本申请实施例提供一种用电装置，其中，包括上述的电池，电池用于提供电能。

本申请实施例提供一种电池，包括上述任意一个实施例提供的电池单体20，箱体用于容纳电池单体20。

本申请实施例提供一种用电装置，包括上述任意实施例的提供的电池，用于提供电能。

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。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，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 (19)

1.一种电池单体，其特征在于，包括：

电极组件；

外壳，具有容纳腔，用于容纳所述电极组件；

排气机构，设置于所述外壳，所述排气机构包括连接件和透气构件，所述连接件用于连接所述外壳，所述透气构件用于在所述外壳内部的气体压力达到阈值时将所述气体排出至所述外壳的外部；

电解液，填充于所述外壳；

其中，所述透气构件的透气率A、所述电解液的电导率S以及气体容纳空间V满足：20mm²*ms/cm*ml<AS/V<165mm²*ms/cm*ml，所述气体容纳空间V等于所述容纳腔的体积减去所述电解液的体积以及所述电极组件的体积后的剩余值与所述电极组件的容量的比值。

2.根据权利要求1所述的电池单体，其中，所述透气构件的透气率A、所述电解液的电导率S以及所述气体容纳空间V满足：30mm²*ms/cm*ml<AS/V<90mm²*ms/cm*ml。

3.根据权利要求1所述的电池单体，其中，所述透气构件的透气率A大于或者等于0.15mm²/Ah且小于或者等于1.5mm²/Ah。

4.根据权利要求3所述的电池单体，其中，所述透气构件的透气率A大于或者等于0.45mm²/Ah且小于或者等于0.9mm²/Ah。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的电池单体，其中，所述电解液的电导率S大于或者等于8.5ms/cm且小于或者等于11ms/cm。

6.根据权利要求5所述的电池单体，其中，所述电解液的电导率S大于或者等于9ms/cm且小于或者等于10ms/cm。

7.根据权利要求1至4任意一项所述的电池单体，其中，所述气体容纳空间V大于或者等于0.1ml/Ah且小于或者等于0.4ml/Ah。

8.根据权利要求7所述的电池单体，其中，所述气体容纳空间V大于或者等于0.2ml/Ah且小于或者等于0.35ml/Ah。

9.根据权利要求1至4任意一项所述的电池单体，其中，所述电解液的电导率S以及气体容纳空间V还满足：20ms/ml<S/V<110ms/ml。

10.根据权利要求1至4任意一项所述的电池单体，其中，所述连接件设有多个第一通孔，相邻两个所述第一通孔之间形成有连接部，所述透气构件覆盖多个所述第一通孔，所述连接部用于与所述透气构件相附接，以限制所述透气构件变形，所述透气构件用于在所述电池单体内部的气体压力达到所述阈值时将所述气体经多个所述第一通孔排出至所述外壳的外部。

11.根据权利要求10所述的电池单体，其中，所述透气构件设置于所述连接件面向所述电极组件的一侧，所述连接部用于在所述透气构件向所述电池单体的外部发生变形时向所述透气构件提供支撑力。

12.根据权利要求10所述的电池单体，其中，所述外壳与所述排气机构分开提供，所述排气机构通过所述连接件与所述外壳连接。

13.根据权利要求12所述的电池单体，其中，所述外壳设有第一凹部，所述第一凹部用于容纳所述排气机构的至少一部分。

14.根据权利要求13所述的电池单体，其中，所述连接件包括主体区域和排气区域，所述主体区域用于连接所述外壳，所述排气区域包括所述连接部和多个所述第一通孔，所述透气构件一部分附接于所述主体区域，另一部分附接于所述排气区域的所述连接部；

所述外壳在所述第一凹部的底部设有遮挡部和第二通孔，所述遮挡部用于遮挡所述排气区域的至少一部分，所述第二通孔用于与所述第一凹部限定的空间连通。

15.根据权利要求14所述的电池单体，其中，所述遮挡部设有第二凹部，所述第二凹部从所述第一凹部的底面朝背离所述透气构件的方向凹陷，所述第二凹部的底面与所述排气机构之间形成避让空间，以避让所述排气区域。

16.根据权利要求15所述的电池单体，其中，所述第一凹部从所述外壳的内表面沿背离所述电极组件的方向凹陷，所述遮挡部位于所述排气机构背离所述电极组件的一侧，所述第二通孔用于将所述电池单体的外部空间与所述第一凹部连通。

17.根据权利要求1至4任意一项所述的电池单体，其中，所述外壳具有壳体以及盖组件，所述壳体具有开口，所述盖组件封闭所述开口设置，所述壳体以及所述盖组件的一者设置有所述排气机构。

18.一种电池，其中，包括如权利要求1至17任一项所述的电池单体。

19.一种用电装置，其中，包括如权利要求18所述的电池，所述电池用于提供电能。

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