CN217562707U - 电池单体、电池及用电设备 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例公开了一种电池单体，电池及用电设备。电池单体包括：外壳；电解质；电极组件，电极组件和电解质容纳于外壳；缓冲件，缓冲件容纳于外壳并与电极组件连接，缓冲件的内部设置有空腔，空腔与电解质隔离，缓冲件用于缓冲电极组件的膨胀。本申请的技术方案可以提高电池的性能。

Description

电池单体、电池及用电设备
技术领域
本申请涉及电池技术领域，更为具体地，涉及一种电池单体、电池及用电设备。
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。
电池单体的空间利用率，安全性能、强度，长期充放电性能等对电池的性能至关重要。因此，如何提高电池的性能是一项亟需解决的问题。
实用新型内容
本申请实施例提供了一种电池单体、电池及用电设备，可以提高电池的性能。
第一方面，本申请实施例提供了一种电池单体，包括：外壳；电解质；电极组件，所述电极组件和所述电解质容纳于所述外壳；缓冲件，所述缓冲件容纳于所述外壳并与所述电极组件连接，所述缓冲件的内部设置有空腔，所述空腔与所述电解质隔离，所述缓冲件用于缓冲所述电极组件的膨胀。
在本申请实施例中，电池单体包括外壳，容纳于外壳中的电极组件，电解质和缓冲件。缓冲件容纳于外壳内并与电极组件连接，缓冲件用于缓冲电极组件的膨胀。由于缓冲件设置在电池单体的内部，当电池的内部空间一定时，可以将原本设置于电池中的电池单体之间的缓冲件的空间让渡给电池单体的内部空间，从而可以提高电池的空间利用率。缓冲件的内部设置有空腔，空腔与电解质隔离，这样，缓冲件内的空腔可以为电极组件提供变形的空间，提高电池单体的重量能量密度，减小空腔与电极组件或外壳之间的温差。因此，本申请实施例的技术方案可以提高电池的性能。
在一种可能的实现方式中，空腔与外壳的外部连通。这样，空腔可以与外壳的外部进行热交换，有利于减小空腔与外壳的外部之间的温差。
在一种可能的实现方式中，空腔用于容纳流体以给所述电池单体调节温度。这样，通过空腔内的流体可以给电池单体升温或降温，以减小空腔和外壳的外部或电极组件之间的温差。
在一种可能的实现方式中，缓冲件被配置为通过所述空腔中的流体的压力变化调节厚度。在该实现方式中，一方面，可以通过增加流体的压力以增加空腔的厚度，这样有利于减小电极组件与外壳之间的间隙或者可以使电极组件与外壳接触，从而可以降低热阻，提高电池单体的散热效率；另一方面，通过调节空腔的厚度可以调节缓冲件施加在电极组件上的力，从而可以使电极组件在沿缓冲件的厚度方向的两侧的受力均匀，可以实现电极组件的膨胀力的均匀释放，从而减少电极组件的极化累积，有利于提高电池单体的循环寿命和安全性能。
在一种可能的实现方式中，所述空腔内设置有弹性支撑结构，所述弹性支撑结构用于缓冲所述电极组件的膨胀。在电池单体的使用过程中，弹性支撑结构的设置有利于进一步提高缓冲件的变形能力，有利于向电极组件提供更多的膨胀空间。
在一种可能的实现方式中，所述弹性支撑结构平行于所述缓冲件的厚度方向。这样，便于弹性支撑结构的安装。
在一种可能的实现方式中，所述弹性支撑结构包括弹性支撑柱或弹性支撑板。这样，弹性支撑结构的结构简单，便于加工。
在一种可能的实现方式中，所述弹性支撑结构为金属弹性支撑结构或聚合物弹性支撑结构。这样，便于根据实际需要灵活选择弹性支撑结构的类型。
在一种可能的实现方式中，所述外壳包括壳体和端盖，所述壳体具有开口并用于容纳所述电极组件，所述端盖用于盖合所述开口；其中，所述缓冲件的朝向所述端盖的表面设置有进出口，所述空腔通过所述进出口与所述外壳的外部连通。这样，通过缓冲件的进出口的设置实现了缓冲件的空腔与外壳的外部的连通。
在一种可能的实现方式中，所述端盖设置有与所述进出口对应的连接口，所述进出口通过所述连接口与所述外壳的外部连通。这样，通过在端盖上设置与进出口对应的连接口，不需要额外设置管道以连接进出口和连接口，该电池单体的结构简单，便于生产和组装。
在一种可能的实现方式中，所述进出口包括进口和出口，流体通过所述进口进入所述空腔，通过所述出口流出所述空腔。这样，通过进口和出口的设置，便于实现空腔内的流体的循环流动，有利于提高热交换的效率。
在一种可能的实现方式中，沿所述缓冲件的厚度方向，所述缓冲件的尺寸与所述电池单体的尺寸之比为1%~20%。这样，便于兼顾缓冲件的缓冲作用和电池单体的空间利用率。
在一种可能的实现方式中，所述电池单体包括多个所述电极组件，所述缓冲件设置于相邻的所述电极组件之间。这样，便于对电极组件进行降温或升温，有利于电极组件与外壳之间的温差。
在一种可能的实现方式中，所述缓冲件为铝制缓冲件、铝合金缓冲件或聚合物缓冲件。这样，便于根据实际需求灵活选择缓冲件的类型。
在一种可能的实现方式中，所述电极组件的侧面包括平面部，所述缓冲件与所述平面部连接。这样，便于实现缓冲件与电极组件之间的连接。
在一种可能的实现方式中，所述平面部为所述电极组件的面积最大的表面。这样，有利于实现电极组件的膨胀力的均匀释放，同时有利于提高空腔内的流体与电极组件之间的热交换效率，有利于提高散热效率。
第二方面，本申请实施例提供了一种电池，包括：根据第一方面及其实现方式中的任一项所述的电池单体；和箱体，所述箱体用于容纳所述电池单体。
第三方面，本申请实施例提供了一种用电设备，包括：第二方面所述的电池，所述电池用于向所述用电设备提供电能。
在本申请实施例中，电池单体包括外壳，容纳于外壳中的电极组件，电解质和缓冲件。缓冲件容纳于外壳内并与电极组件连接，缓冲件用于缓冲电极组件的膨胀。由于缓冲件设置在电池单体的内部，当电池的内部空间一定时，可以将原本设置于电池中的电池单体之间的缓冲件的空间让渡给电池单体的内部空间，从而可以提高电池的空间利用率。缓冲件的内部设置有空腔，空腔与电解质隔离，这样，缓冲件内的空腔可以为电极组件提供变形的空间，提高电池单体的重量能量密度，减小空腔与电极组件或外壳之间的温差。因此，本申请实施例的技术方案可以提高电池的性能。
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为本申请一实施例的车辆的示意图；
图2为本申请一实施例的电池的示意图；
图3为本申请一实施例的电池单体的结构示意图；
图4为为图3中的电池单体沿A-A方向的截面图；
图5为为本申请一实施例的缓冲件的结构示意图;
图6为图5中的缓冲件沿B-B方向的截面图;
图7为图5中的缓冲件沿C-C方向的截面图；
图8为本申请一实施例的电极组件的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。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。电池单体可呈圆主体、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。
为了满足不同的电力需求，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。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。电池再进一步设置于用电设备中，为用电设备提供电能。
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、安全性等。电池中的缓冲件通常设置在电池单体与电池单体之间以对电池单体进行缓冲，但这种设置方式装配复杂并且不利于电池的内部空间利用率的提高。将缓冲件设置于电池单体的内部可以在一定程度上改善上述问题，但在电池单体的使用过程中，电池单体的内部积聚较多的热量，常规的缓冲件热阻较大，不利于电池单体的散热，导致电池单体的内部与电池单体的外表面之间有较大的温差。一方面，内部积聚的热量导致电池单体的温度上升，不利于电池单体的安全性的提高；另一方面，电池单体的内部与电池单体的外表面之间的温差不利于电池的充电策略的选择，影响充放电性能。由此可见，电池单体的内部设置对于电池的性能至关重要。因此，如何提供一种电池单体，以提高电池的性能是一项亟待解决的问题。
鉴于此，本申请实施例提供一种电池单体，电池单体包括外壳，容纳于外壳中的电极组件，电解质和缓冲件。缓冲件容纳于外壳内并与电极组件连接，缓冲件用于缓冲电极组件的膨胀。由于缓冲件设置在电池单体的内部，当电池的内部空间一定时，可以将原本设置于电池中的电池单体之间的缓冲件的空间让渡给电池单体的内部空间，从而可以提高电池的空间利用率。缓冲件的内部设置有空腔，空腔与电解质隔离，这样，缓冲件内的空腔可以为电极组件提供变形的空间，有利于提高电池单体的重量能量密度，减小空腔与电极组件或外壳之间的温差。因此，本申请实施例的技术方案可以提高电池的性能。
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提供驱动动力。
为了满足不同的使用电力需求，电池10可以包括多个电池单体。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11，箱体11内部为中空结构，多个电池单体20容纳于箱体11内。例如，多个电池单体20相互并联或串联或混联组合后置于箱体11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。可选地，导电机构也可属于汇流部件。
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。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。
图3为本申请一实施例的电池单体的结构示意图，图4为图3中的电池单体沿A-A方向的截面图。结合图3和图4所示，在本申请一实施例中，电池单体20包括外壳21，电解质，电极组件22和缓冲件25。
在电池单体20中，外壳21用于容纳电解质，电极组件22和缓冲件25。外壳21根据一个或多个电极组件22组合后的形状而定，例如，外壳21可以为中空的长方体或正方体或圆柱体。
电极组件22可以由正极片、负极片和隔离膜组成。电池单体20主要依靠金属离子在正极片和负极片之间移动来工作。其中，隔膜用于隔离正极片和负极片，隔膜的材质可以为聚丙烯或聚乙烯等。
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。
电极组件22可以是卷绕式结构，也可以是叠片式结构，本申请实施例对此不作具体限制。
在电池单体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3所示，电池单体20内设置有2个独立的电极组件22。
电解质设置于外壳21的内部，在正极片和负极片之间起到传到离子的作用。电解质可以是液态的、凝胶态的或全固态的，本申请对电解质的种类没有具体地限制，可根据需求进行选择。
缓冲件25容纳于外壳21内并与电极组件22连接。其中，缓冲件25可以直接与电极组件22连接，也可以间接与电极组件22连接。由于缓冲件25设置在电池单体20的内部，当电池10的内部空间一定时，可以将原本设置于电池10中的电池单体20之间的缓冲件25的空间让渡给电池单体20的内部空间，从而可以提高电池10的空间利用率。
缓冲件25的内部设置有空腔251，空腔251与电解质隔离。缓冲件25内的空腔251在受到外力的作用时，可以发生弹性变形，例如，空腔251在受到压力后，可以压缩。一方面，缓冲件25内的空腔251可以为电极组件22的膨胀提供空间；另一方面，空腔251的设置，有利于减少缓冲件25的重量，从而有利于提高电池单体20的重量能量密度；再一方面，空腔251的设置，有利于减小缓冲件25的热阻，从而有利于减小空腔251与电极组件22或外壳21的温差。
缓冲件25用于缓冲电极组件22的膨胀。电极组件22在膨胀时会向缓冲件25施加压力，缓冲件25在压缩后会向电极组件22施加一个反向的压力。由于缓冲件25的作用，电极组件22的与缓冲件25接触或连接的表面整体上受力可以处于一个合适的范围，有利于实现电极组件22的膨胀力的均匀释放。
缓冲件25的形状可以为长方体形或与电极组件22相适配的形状，本申请实施例对此不作具体限制。
本申请实施例提供一种电池单体20，电池单体20包括外壳21，容纳于外壳21中的电极组件22，电解质和缓冲件25。缓冲件25容纳于外壳21内并与电极组件22连接，缓冲件25用于缓冲电极组件22的膨胀。由于缓冲件25设置在电池单体20的内部，当电池10的内部空间一定时，可以将原本设置于电池10中的电池单体20之间的缓冲件25的空间让渡给电池单体20的内部空间，从而可以提高电池10的空间利用率。缓冲件25的内部设置有空腔251，空腔251与电解质隔离，这样，缓冲件25内的空腔251可以为电极组件22提供变形的空间，提高电池单体20的重量能量密度，减小空腔251与电极组件22或外壳21的温差。因此，本申请实施例的技术方案可以提高电池10的性能。
在本申请一实施例中，空腔251与外壳21的外部连通。
壳体21的外部也可以指电池单体20的外部，也就是说，空腔251与壳体21外部的外界环境连通。
在该实施例中，空腔251可以与外界环境进行热交换，例如，在空腔251的温度较高时，空腔251可以向外界环境散热，以降低空腔251的温度，从而可以进一步减小空腔251与电极组件22及外壳21之间的温差。
温差会影响电池的充放电性能。例如，温差导致低温区域和高温区域（相对于低温区域而言）的存在，对于低温区域而言，低温区域的动力学特性较差，因此低温区域需要较小的充电电流，而较小的充电电流影响电池的充电速度。
在本申请一实施例中，空腔251用于容纳流体以给电池单体20调节温度。
可选地，流体可以是循环流动的，以达到更好的温度调节的效果。可选地，流体可以可以为气体或液体，例如水、水和乙醇的混合液、制冷剂或者空气等。
在该实施例中，通过空腔251内的流体可以进一步地为空腔251以及电池单体20内部的空腔251周围的区域降温或升温，实现对空腔251及其周围区域的温度的调节。这样，在使用热管理部件对电池单体20降温或升温的过程中，可以减小外壳21和电极组件22与空腔251之间的温差。
在本申请一实施例中，缓冲件25被配置为通过空腔251中的流体的压力变化调节厚度。
缓冲件25的厚度可以指，沿缓冲件25的厚度方向，例如x方向，缓冲件25的尺寸。
在该实施例中，可以通过对流体加压调节缓冲件25的厚度。例如，在流体压力增加的情况下，缓冲件25的沿厚度方向的尺寸变大，从而缓冲件25占据的空间变大，电极组件22与外壳21之间的间隙变小甚至电极组件22与外壳21接触。这样，有利于减小电极组件22与外壳21之间的热阻，提高散热效率，有效降低电极组件22的温度。
在该实施例中，也可以通过对流体降压调节缓冲件25的厚度。随着电池单体20的使用，电极组件22的尺寸相对于电池单体20的使用前期变大，电极组件22与外壳21之间的间隙变小。此时，可以通过调节流体的压力改变缓冲件25的尺寸，例如，减小流体的压力以使电极组件22和外壳21处于相互挤压的状态变为电极组件22与外壳21恰好接触的状态。
在该实施例中，通过空腔251内的流体的压力的变化可以实现对缓冲件25的厚度的调节。一方面，通过调节缓冲件25的厚度，有利于减小电极组件22与外壳21之间的热阻，提高散热效率。另一方面，可以使电极组件22的第一表面和第二表面的受力均匀、恒定，即电极组件22的第一表面和第二表面的受力相对一致，其中第一表面可以为电极组件22与缓冲件25接触的表面，第二表面为电极组件22与外壳21接触的表面；从而可以避免第一表面和第二表面中的一个悬空而导致的电极组件22的极化累积，从而可以避免极化累积导致的析锂等现象的发生，可以保证电池的安全性能，长期充放电性能，容量等。其中，第一表面的悬空可以指，第一表面未与缓冲件25接触，第二表面与外壳21接触；第二表面的悬空可以指，第二表面未与外壳21接触，第一表面与缓冲件25接触。
图5为本申请一实施例的缓冲件的结构示意图，图6为图5中的缓冲件沿B-B方向的剖面图，图7为图5中的缓冲件沿C-C方向的剖面图。在一实施例中，结合图5至图7所示，空腔251内设置有弹性支撑结构252，弹性支撑结构252用于缓冲电极组件22的膨胀。在电池单体20的使用过程中，弹性支撑结构252的设置有利于进一步提高缓冲件25的变形能力，有利于向电极组件22提供更多的膨胀空间。
在一实施例中，弹性支撑结构252平行于缓冲件25的厚度方向。
弹性支撑结构252平行于缓冲件25的厚度方向，也可以说，弹性支撑结构252沿缓冲件25的厚度方向延伸。这样，便于弹性支撑结构252的安装。
可选地，空腔251内设置有多个弹性支撑结构252。多个弹性支撑结构252可以沿电池单体20的高度方向，例如图中的z方向，按一定间隔分布。
可选地，多个弹性支撑结构252彼此平行设置。可选地，多个弹性支撑结构252也可以成一定角度彼此连接。弹性支撑结构252的排布方式可以根据实际需要具体设置，本申请对此不作具体限制。
在一实施例中，弹性支撑结构252包括弹性支撑柱或弹性支撑板。这样，弹性支撑结构252的结构简单，便于加工。
在一实施例中，弹性支撑结构252为金属弹性支撑结构或聚合物弹性支撑结构。这样，便于根据实际需要灵活选择弹性支撑结构的类型。
聚合物弹性支撑结构的材料为聚合物，也可称为高分子化合物，例如聚丙烯。在本申请实施例中，弹性支撑结构252也可以由其他可以弹性变形的高分子化合物制得，在此不作具体限制。
可选地，弹性支撑结构252也可以由其他具有弹性的材料制成，只要可以实现弹性支撑结构252的弹性变形即可。
在一实施例中，外壳21包括壳体211和端盖212，壳体211具有开口并用于容纳电极组件22，端盖212用于盖合开口；其中，缓冲件25的朝向端盖212的表面设置有进出口253，空腔251通过进出口253与外壳21的外部连通。
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。端盖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。
可选地，壳体211的其中两个面具有开口。例如，壳体211具有相对设置的两个开口，两个端盖分别用于盖合该两个开口。
端盖212上可以设置有电极端子214，电极端子214分别为正电极端子214a和负电极端子214b。端盖212通常是平板形状，两个电极端子214固定在端盖212的平板面上。每个电极端子214可以各对应设置一个连接构件，连接构件位于端盖212与电极组件22之间，用于将电极组件22和电极端子214实现电连接。
在该实施例中，缓冲件25的朝向端盖212的表面设置有进出口253，空腔251通过进出口253与外壳21的外部连通。这样，通过缓冲件25的进出口253的设置实现了缓冲件25的空腔251与外壳21的外部的连通。
在一实施例中，端盖212设置有与进出口253对应的连接口2121，进出口253通过连接口2121与外壳21的外部连通。这样，通过在端盖212上设置与进出口253对应的连接口2121，不需要额外设置管道以连接进出口253和连接口2121，该电池单体20的结构简单，便于生产和组装。
在一实施例中，进出口253包括进口2531和出口2532，流体通过进口2531进入缓冲件25的空腔251，通过出口2532流出缓冲件25的空腔251。这样，通过进口2531和出口2532的设置，便于实现空腔251内的流体的循环流动，有利于提高热交换的效率。
可选地，进口2531和出口2532的形状和大小可以根据实际需求具体设置，本申请实施例对此不作具体限制。
在一实施例中，沿缓冲件25的厚度方向，缓冲件25的尺寸与电池单体20的尺寸之比为1%~20%。
沿缓冲件25的厚度方向，缓冲件25的尺寸可以为L1，电池单体20的尺寸为L2。当L1与L2的比值小于1%时，缓冲件25的厚度过小，难以实现缓冲件25的缓冲作用；当当L1与L2的比值大于20%时，缓冲件25的厚度过大，占据较多的空间，不利于电池单体20的空间利用率的提升以及体积能量密度的增加。
在该实施例中，沿缓冲件25的厚度方向，缓冲件25的尺寸与电池单体20的尺寸之比为1%~20%，便于兼顾缓冲件25的缓冲作用和电池单体20的空间利用率。
可选地，缓冲件25的尺寸L1与电池单体20的尺寸L2之比为5%~10%。
可选地，L1与L2的比值可以根据实际情况具体设置。
在一实施例中，电池单体20包括多个电极组件22，缓冲件25设置于相邻的电极组件22之间。这样，便于对电极组件22进行降温或升温，有利于减小电极组件22与外壳21之间的温差。
可选地，电极组件22与外壳21之间还设置有缓冲件25，这样，有利于进一步减小电极组件22与外壳21之间的温差，以及提高对电池单体20的升温或降温速率。
在一实施例中，缓冲件25为铝制缓冲件、铝合金缓冲件或聚合物缓冲件。这样，便于根据实际需求灵活选择缓冲件25的类型。
缓冲件25为聚合物缓冲件，可以指，缓冲件25的材料为聚合物（或高分子化合物），例如聚丙烯、聚乙烯等。本申请实施例对聚合物的具体类型不作具体限制，只要可以实现缓冲件25的缓冲作用以及隔离电解液的作用即可。
可选地，缓冲件25为铝制缓冲件，这样，缓冲件25可以具有较好的导热性能。可选地，缓冲件25也可以由其他导热性能优异，并且不吸收电解液的材料制成。
图8为本申请一实施例的电极组件的结构示意图。在一实施例中，如图8所示，电极组件22的侧面包括平面部27，缓冲件25与平面部27连接。
电极组件22包括侧面和端面。例如，电极组件22包括两个端面，该两个端面相对设置且平行于端盖212，电极组件22的侧面分别与两个端面连接。
图8示出了一种电极组件22的截面示意图，电极组件22可以包括平面部27和曲面部28，平面部27与曲面部28相互连接形成电极组件22，该电极组件22可以为卷绕式结构。
可选地，电极组件22也可以不包括曲面部，只有平面部，本申请实施例对此不作具体限制。
在该实施例中，平面部27与电极组件22连接，从而便于实现缓冲件25与电极组件22之间的连接。
在一实施例中，平面部27为电极组件22的面积最大的表面。这样，有利于实现电极组件22的膨胀力的均匀释放，同时有利于增加电极组件22与缓冲件25之间的换热面积，可以提高空腔251内的流体与电极组件22之间的热交换效率，例如可以提高电池单体20内部的散热效率。
本申请实施例提供了一种电池单体20，该电池单体20包括外壳21，容纳于外壳21中的电极组件22，电解质和缓冲件25。缓冲件25容纳于外壳21内并与电极组件22连接，缓冲件25用于缓冲电极组件22的膨胀，缓冲件25的内部设置有空腔251，空腔251与电解质隔离并与壳体21的外部连通，该空腔251用于容纳流体以给电池单体20调节温度。缓冲件25内的空腔251可以为电极组件22提供变形的空间，提高电池单体20的重量能量密度，减小空腔251与电极组件22或外壳21的温差。因此，本申请实施例的技术方案可以提高电池10的性能。
应理解，本申请各实施例中相关的部分可以相互参考，为了简洁不再赘述。
本申请实施例提供了一种电池10，包括：上述实施例中的任一项的电池单体20；和箱体11，箱体11用于容纳电池单体20。
本申请实施例提供了一种用电设备，包括：本申请实施例中的电池10，电池10用于向所述用电设备提供电能。
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 (18)

1.一种电池单体(20)，其特征在于，包括：
外壳(21)；
电解质；
电极组件(22)，所述电极组件(22)和所述电解质容纳于所述外壳(21)；
缓冲件(25)，所述缓冲件(25)容纳于所述外壳(21)并与所述电极组件(22)连接，所述缓冲件(25)的内部设置有空腔(251)，所述空腔(251)与所述电解质隔离，所述缓冲件(25)用于缓冲所述电极组件(22)的膨胀。
2.根据权利要求1所述的电池单体(20)，其特征在于，所述空腔(251)与所述外壳(21)的外部连通。
3.根据权利要求1所述的电池单体(20)，其特征在于，所述空腔(251)用于容纳流体以给所述电池单体(20)调节温度。
4.根据权利要求3所述的电池单体(20)，其特征在于，所述缓冲件(25)被配置为通过所述空腔(251)中的流体的压力变化调节厚度。
5.根据权利要求1所述的电池单体(20)，其特征在于，所述空腔(251)内设置有弹性支撑结构(252)，所述弹性支撑结构(252)用于缓冲所述电极组件(22)的膨胀。
6.根据权利要求5所述的电池单体(20)，其特征在于，所述弹性支撑结构(252)平行于所述缓冲件(25)的厚度方向。
7.根据权利要求5所述的电池单体(20)，其特征在于，所述弹性支撑结构(252)包括弹性支撑柱或弹性支撑板。
8.根据权利要求5所述的电池单体(20)，其特征在于，所述弹性支撑结构(252)为金属弹性支撑结构或聚合物弹性支撑结构。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的电池单体(20)，其特征在于，所述外壳(21)包括壳体(211)和端盖(212)，所述壳体(211)具有开口并用于容纳所述电极组件(22)，所述端盖(212)用于盖合所述开口；
其中，所述缓冲件(25)的朝向所述端盖(212)的表面设置有进出口(253)，所述空腔(251)通过所述进出口(253)与所述外壳(21)的外部连通。
10.根据权利要求9所述的电池单体(20)，其特征在于，所述端盖(212)设置有与所述进出口(253)对应的连接口(2121)，所述进出口(253)通过所述连接口(2121)与所述外壳(21)的外部连通。
11.根据权利要求9所述的电池单体(20)，其特征在于，所述进出口(253)包括进口(2531)和出口(2532)，流体通过所述进口(2531)进入所述空腔(251)，通过所述出口(2532)流出所述空腔(251)。
12.根据权利要求1至8中任一项所述的电池单体(20)，其特征在于，沿所述缓冲件(25)的厚度方向，所述缓冲件(25)的尺寸与所述电池单体(20)的尺寸之比为1%~20%。
13.根据权利要求1至8中任一项所述的电池单体(20)，其特征在于，所述电池单体(20)包括多个所述电极组件(22)，所述缓冲件(25)设置于相邻的所述电极组件(22)之间。
14.根据权利要求1至8中任一项所述的电池单体(20)，其特征在于，所述缓冲件(25)为铝制缓冲件、铝合金缓冲件或聚合物缓冲件。
15.根据权利要求1至8中任一项所述的电池单体(20)，其特征在于，所述电极组件(22)的侧面包括平面部(27)，所述缓冲件(25)与所述平面部(27)连接。
16.根据权利要求15所述的电池单体(20)，其特征在于，所述平面部(27)为所述电极组件(22)的面积最大的表面。
17.一种电池(10)，其特征在于，包括：
根据权利要求1至16中任一项所述电池单体(20)；
箱体(11)，所述箱体(11)用于容纳所述电池单体(20)。
18.一种用电设备，其特征在于，包括：根据权利要求17所述的电池(10)，所述电池(10)用于向所述用电设备提供电能。
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