CN218586128U - 电池单体、电池及用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池单体、电池及用电装置，该电池单体包括外壳和绝缘件，在外壳上设有泄压机构，泄压机构设置有第一薄弱部，绝缘件覆盖在泄压机构远离外壳内部一侧上，绝缘件上设有第二薄弱部，第一薄弱部在绝缘件上的投影与第二薄弱部不重叠。泄压机构远离外壳的一侧设置绝缘件，当其他电池单体发生热失控时，利用绝缘件对泄压机构形成遮挡，减少了其他电池单体的排放物与泄压机构接触的可能，减少了引发其他电池单体热失控的可能性。绝缘件上设置第二薄弱部，有利于电池单体在热失控时排出的排出物冲破绝缘件，另外，第一薄弱部在绝缘件上的投影与第二薄弱部不重叠设置，减小了其他电池单体热失控时排出的排出物影响泄压机构正常使用的可能。

Description

电池单体、电池及用电装置

技术领域

本申请涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种电池单体、电池及用电装置。

背景技术

本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。

随着新能源的发展，越来越多的领域采用新能源作为动力。由于具有能量密度高、可循环充电、安全环保等优点，二次电池被广泛应用于新能源汽车、消费电子、储能系统等领域中。

在二次电池结构设计上，为了提升电池安全性能，通常在构成电池的电池单体的端盖上增加泄压机构设计，电池单体在异常状态热失控时通过泄压机构泄压。但是，某一电池单体发生热失控时，电池单体的排放物喷出并扩散，可能会引发其他电池单体热失控，增加了使用过程中的安全风险。

实用新型内容

鉴于上述问题，本申请提供一种电池单体、电池及用电装置，能够减小电池单体间热扩散的可能性。

本申请的第一方面提出了一种电池单体，包括：

外壳，设有泄压机构，所述泄压机构设置有第一薄弱部；

绝缘件，所述绝缘件覆盖在所述泄压机构远离所述外壳内部一侧上，所述绝缘件上设有第二薄弱部，所述第一薄弱部在所述绝缘件上的投影与所述第二薄弱部不重叠。

根据本申请的电池单体，在泄压机构远离外壳的一侧设置绝缘件，当其他电池单体发生热失控时，利用绝缘件对泄压机构形成遮挡，减少了排放物与泄压机构(未处于热失控状态的电池单体的泄压机构)接触的可能，在一定程度上减少了引发其他电池单体热失控的可能性。绝缘件上设置第二薄弱部，可以有利于电池单体在热失控时排出的排出物冲破绝缘件，另外，将第一薄弱部在绝缘件上的投影与第二薄弱部不重叠设置，也就是说，绝缘件遮挡泄压机构的第一薄弱部，当其他电池单体热失控时排除排出物时，绝缘件阻止其他电池单体热失控时排出的排出物落到第一薄弱部上，减小了其他电池单体热失控时排出的排出物穿过第二薄弱部落到第一薄弱部并影响泄压机构正常使用的可能。

在本申请的一些实施例中，所述泄压机构包括防爆片以及设置于所述外壳的泄压孔，所述防爆片覆盖所述泄压孔，所述第一薄弱部设置于所述防爆片，所述防爆片的厚度小于所述外壳的厚度，所述第一薄弱部的厚度小于所述防爆片的厚度，所述第二薄弱部位于所述泄压孔在所述绝缘件上的投影的外侧。通过上述方案，可以使绝缘件对整个防爆片进行遮挡，减小其他电池单体热失控时排出的排出物对防爆片的影响。

在本申请的一些实施例中，所述第二薄弱部与所述泄压孔在所述绝缘件上的投影的边缘的最近距离为L，其中，0mm≤L≤5mm。通过对泄压机构的第一薄弱部在绝缘件上的投影的边缘与第二薄弱部之间最近距离的设定，使得泄压机构打开时，高温物质能够对第二薄弱部产生足够的冲击力，以提高对第二薄弱部的冲断效果，使得泄压机构的正常开启效果得到了进一步地保证。

在本申请的一些实施例中，所述第二薄弱部为一字型、折线型或弧形。通过将第二薄弱部设置成一字型、折线型或弧形，从而使得具有第二薄弱部的绝缘件能够适应不同形状的泄压机构，以满足不同泄压机构的正常打开的需求。将第二薄弱部设置成一字型，便于对第二薄弱部的加工和制造，在一定程度上降低了绝缘件的制造成本。

在本申请的一些实施例中，所述外壳具有第一壁，所述泄压机构设于所述第一壁，所述绝缘件为矩形板状件且与所述第一壁的形状相适配，所述第二薄弱部沿所述矩形板状件的宽度方向延伸。绝缘件为矩形板状件，第二薄弱部沿矩形板状件的宽度方向延伸，能够减小泄压机构开启过程中绝缘件的断裂长度，使得泄压机构正常打开的效果得到了进一步地保证。

在本申请的一些实施例中，所述绝缘件的宽度为B，所述泄压孔在所述绝缘件上的投影的宽度为b，其中，1≥b/B≥0.5。通过对B和b之间的关系进行设定，增大了泄压孔在绝缘件上的投影与绝缘件的占比，当泄压机构开启时，经泄压机构喷出的高温物质可以为绝缘件提供足够大的冲击力，以提高绝缘件自第二薄弱部的位置断裂的可能性，进一步提高了泄压机构的打开效果。

在本申请的一些实施例中，所述第二薄弱部的数量为一个；

或者，所述第二薄弱部的数量为两个，两个所述第二薄弱部分别位于所述泄压机构的相对两侧。

当绝缘件上设有一个第二薄弱部时，绝缘件上设有一个第二薄弱部,断裂后的绝缘件不会脱离外壳影响电池的其他部件。

当绝缘件上设有两个第二薄弱部时，两个第二薄弱部分别沿为矩形板件的绝缘件的宽度方向设置，并且将两个第二薄弱部分别位于泄压机构的第一薄弱部在绝缘件上的投影的外侧。当电池单体发生热失控时，泄压机构经第一薄弱部喷出高温物质，绝缘件受到高温物质的冲击，绝缘件在第二薄弱部的位置发生断裂，两个第二薄弱部，进一步提高了绝缘件的断裂效果，使得绝缘件对第一薄弱部有效避让，以实现高温物质的顺利排出，使得泄压机构的打开效果得到了保证。

在本申请的一些实施例中，所述第二薄弱部为通孔或厚度减薄区。

将第二薄弱部设置成通孔，使得绝缘件具有第二薄弱部的位置的强度被有效降低。当电池单体发生热失控后，自泄压机构的第一薄弱部喷出的高温物质能够快速将绝缘件冲断，以实现对电池单体的快速泄压。

将第二薄弱部设置成厚度减薄区，使得绝缘件在厚度方向上的相反两侧不贯通，提高了绝缘件对泄压机构的遮挡效果，减少了其他电池单体发生热失控时对未发生热失控的电池单体影响的可能性。

在本申请的一些实施例中，所述绝缘件为云母件、陶瓷件或玻璃纤维件，绝缘件为耐高温隔热材质，降低其他电池单体热失控产生的排放物落于泄压机构上、造成热扩散的可能。

在本申请的一些实施例中，所述绝缘件粘接于所述外壳，方便绝缘件的固定。

本申请的第二方面提出了一种电池，包括：如上所述的电池单体。

本申请的第三方面提出了一种用电装置，所述用电装置包括如上所述的电池单体。

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他目的、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

图1示意性地示出了根据本申请实施方式的车辆的结构示意图；

图2示意性地示出了根据本申请实施方式的电池包的结构示意图；

图3示意性地示出了根据本申请实施方式的电池模块的结构示意图；

图4示意性地示出了根据本申请实施方式的电池单体部分结构的分解结构示意图；

图5为图4中所示的电池单体的绝缘件的结构示意图(第二薄弱部为第一实施方式)；

图6为图4中所示的电池单体的部分结构示意图(绝缘件未示出)；

图7为图5中所示的绝缘件为另一视角时的结构示意图；

图8示意性地示出了根据本申请实施方式的绝缘件为第二实施方式时的结构示意图；

图9示意性地示出了根据本申请实施方式的绝缘件为第三实施方式时的结构示意图；

图10示意性地示出了根据本申请实施方式的绝缘件为第四实施方式时的结构示意图；

图11示意性地示出了根据本申请实施方式的绝缘件为第五实施方式时的结构示意图。

附图标记如下：

1000为车辆；

100为电池，200为控制器，300为马达；

10为电池模块，20为箱体；

11为电池单体；

110为外壳；

111为壳体；

112为端盖；

1121为第一壁，1122为泄压孔；

113为电极端子；

114为泄压机构；

1141为第一薄弱部，1142为防爆片；

115为绝缘件；

1151为第二薄弱部；

1151a为薄弱单体；

1152为投影。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文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；本文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。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。

在本文中提及“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，也不是与其他实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其他实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，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，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。

在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，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实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系。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实施例中的具体含义。

目前，从市场形势的发展来看，动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具，以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大，其市场的需求量也在不断地扩增。

本申请人注意到，在二次电池结构设计上，为了提升电池安全性能，通常在构成电池的电池单体的端盖上增加泄压机构设计，电池单体在异常状态热失控时通过泄压机构泄压。但是，某一电池单体发生热失控时，电池单体的排放物喷出并扩散，可能会引发其他电池单体热失控，增加了使用过程中的安全风险，因此，如何减小电池单体间的热扩散成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

为了解决如何减小电池单体间的热扩散的问题，申请人研究发现，在电池单体的泄压机构远离外壳内部的一侧上设置绝缘件，并且将绝缘件上的第二薄弱部与泄压机构的第一薄弱部在绝缘件上形成投影设置成不重叠。当其他电池单体发生热失控时，利用绝缘件对泄压机构形成遮挡，减少了排放物与泄压机构(未处于热失控状态的电池单体的泄压机构)接触的可能，在一定程度上减少了引发其他电池单体热失控的可能性。

本申请实施例公开的电池单体可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置中。可以使用具备本申请公开的电池单体、电池等组成该用电装置的电源系统。

本申请实施例提供一种使用电池作为电源的用电装置，用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中，电动玩具可以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，航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。

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电池和用电设备，还可以适用于所有包括箱体的电池以及使用电池的用电设备，但为描述简洁，下述实施例均以电动车辆为例进行说明。

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。

为了满足不同的使用电力需求，电池100可以包括多个电池单体11，电池单体11是指组成电池模块10或电池包的最小单元。多个电池单体11可经由电极端子111a而被串联和/或并联在一起以应用于各种应用场合。本申请中所提到的电池100包括电池模块10或电池包。其中，多个电池单体11之间可以串联或并联或混联，混联是指串联和并联的混合。电池100也可以称为电池包。本申请的实施例中多个电池单体11可以直接组成电池包，也可以先组成电池模块10，电池模块10再组成电池包。

图2示出了本申请一实施例的电池100的结构示意图。图2中，电池100可以包括多个电池模块10和箱体20，多个电池模块10容纳于箱体20内部。箱体20用于容纳电池单体11或电池模块10，以避免液体或其他异物影响电池单体11的充电或放电。箱体20可以是单独的长方体或者圆柱体或球体等简单立体结构，也可以是由长方体或者圆柱体或球体等简单立体结构组合而成的复杂立体结构，本申请实施例对此并不限定。箱体20的材质可以是如铝合金、铁合金等合金材料，也可以是如聚碳酸酯、聚异氰脲酸酯泡沫塑料等高分子材料，或者是如玻璃纤维加环氧树脂的复合材料，本申请实施例对此也并不限定。

在一些实施例中，箱体20可以包括第一部分21和第二部分22，第一部分21与第二部分22相互盖合，第一部分21和第二部分22共同限定出用于容纳电池单体11的空间。第二部分22可以为一端开口的空心结构，第一部分21可以为板状结构，第一部分21盖合于第二部分22的开口侧，以使第一部分21与第二部分22共同限定出容纳电池单体11的空间；第一部分21和第二部分22也可以是均为一侧开口的空心结构，第一部分21的开口侧盖合于第二部分22的开口侧。

图3示出了本申请一实施例的电池模块10的结构示意图。图3中，电池模块10可以包括多个电池单体11，多个电池单体11可以先串联或并联或混联组成电池模块10，多个电池模块10再串联或并联或混联组成电池100。本申请中，电池单体11可以包括锂离子电池100、钠离子电池100或镁离子电池100等，本申请实施例对此并不限定。电池单体11可呈圆柱体、扁平体、长方体或其他形状等，本申请实施例对此也不限定。电池单体11一般按封装的方式分成三种：柱形电池单体、方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。但为描述简洁，下述实施例均以方体方形电池单体为例进行说明。

图4为本申请一些实施例提供的电池单体11的分解结构示意图。电池单体11是指组成电池100的最小单元。

端盖111是指盖合于壳体112的开口处以将电池单体11的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地，端盖111的形状可以与壳体112的形状相适应以配合壳体112。可选地，端盖111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111在受挤压碰撞时就不易发生形变，使电池单体11能够具备更高的结构强度，安全性能也可以有所提高。

如图4和图6所示，壳体112是用于配合端盖111以形成电池单体11的内部环境的组件，其中，形成的内部环境可以用于容纳电芯组件(电芯组件是电池单体中发生电化学反应的部件。壳体112内可以包含一个或更多个电芯组件。电芯组件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芯组件的主体部，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)、电解液以及其他部件。壳体112端盖111可以是独立的部件，可以于壳体112上设置开口，通过在开口处使端盖111盖合开口以形成电池单体11的内部环境。不限地，也可以使端盖111和壳体112一体化，具体地，端盖111和壳体112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112的内部时，再使端盖111盖合壳体112。壳体112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112的形状可以根据电芯组件113的具体形状和尺寸大小来确定。壳体112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。

如图4和图6所示，电极端子113设置在端盖111的顶部上。电极端子111a可以用于与电池单体11内部的电芯组件电连接，以用于输出或输入电池单体的电能。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111a以形成电流回路。

在本申请的一些实施例中，如图4所示，图4中示出了一种电池单体11，该电池单体11包括外壳110和绝缘件115，其中，在外壳110上设有泄压机构114，泄压机构114设置有第一薄弱部1141，绝缘件115覆盖在泄压机构114远离外壳110内部一侧上，绝缘件115上设有第二薄弱部1151，第一薄弱部1141在绝缘件115上的投影1152与第二薄弱部1151不重叠。

泄压机构114是指电池单体11的内部压力或温度达到预定阈值时致动以泄放内部压力或温度的元件或部件。该阈值设计根据设计需求不同而不同。阈值可能取决于电池单体11中的正极极片、负极极片、电解液和隔离膜中一种或几种的材料。泄压机构114可以采用诸如防爆阀、防爆片1142、气阀、泄压阀或安全阀等的形式，并可以具体采用压敏或温敏的元件或构造，即，当电池单体11的内部压力或温度达到预定阈值时，泄压机构114执行动作或者泄压机构114中设有的薄弱结构被破坏，从而形成可供内部压力或温度泄放的开口或通道。

本申请中所提到的“致动”是指泄压机构114产生动作或被激活至一定的状态，从而使得电池单体11的内部压力及温度得以被泄放。泄压机构114产生的动作可以包括但不限于：泄压机构114中的至少一部分破裂、破碎、被撕裂或者打开，等等。泄压机构114在致动时，电池单体11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或温度的情况下使电池单体11发生泄压及泄温，从而避免潜在的更严重的事故发生。

在本申请中，泄压机构114上具有第一薄弱部1141，第一薄弱部1141相比于泄压机构114的其他结构强度要低。当电池单体11发生热失控时，电池单体11内的物质对泄压机构114产生冲击，在冲击力的作用下，第一薄弱部1141发生断裂，热失控所产生的高温物质会经由第一薄弱部1141断裂的位置喷出，以降低电池单体11的安全隐患。

其中，第一薄弱部1141为形成在泄压机构114上的厚度减薄区(例如为刻痕结构等)，以此来降低强度，使得电池单体11热失控后有效将第一薄弱部1141冲断，以使热失控过程中的高温物质排出。

绝缘件115与外壳110相连且遮挡在泄压机构114背离电池的内部的一侧上，绝缘件115为具有隔热和绝缘的性能，利用绝缘件115实现对泄压机构114的防护，减少电池单体11之间热扩散的可能性。示例性的，绝缘件115可以为陶瓷片、云母片或者塑料片等。

具体地，在泄压机构114远离外壳110的一侧设置绝缘件115，当其他电池单体11发生热失控时，利用绝缘件115对泄压机构114形成遮挡，减少了排放物与泄压机构114(未处于热失控状态的电池单体11的泄压机构114)接触的可能，在一定程度上减少了引发其他电池单体11热失控的可能性。绝缘件115上设置第二薄弱部1151，可以有利于电池单体11在热失控时排出的排出物冲破绝缘件115。

由于第一薄弱部1141为形成在泄压机构114上的厚度减薄区，如果其他电池单体热失控时排出的排出物落到第一薄弱部上，第一薄弱部容易被熔穿，从而造成电池单体间的热扩散。

另外，将第一薄弱部1141在绝缘件115上的投影1152与第二薄弱部1151不重叠设置，也就是说，绝缘件115遮挡泄压机构114的第一薄弱部1141，当其他电池单体11热失控时排除排出物时，绝缘件115阻止其他电池单体11热失控时排出的排出物落到第一薄弱部1141上，减小了其他电池单体11热失控时排出的排出物穿过第二薄弱部1151落到第一薄弱部1141并影响泄压机构114正常使用的可能。

需要指出的是，在本申请中，第二薄弱部1151与第一薄弱部1141在绝缘件115上的投影1152不重叠是指，第二薄弱部1151与投影1152间隔设置，两者之间具有间隔距离。

在本申请的一些实施例中，如图4和图7所示，泄压机构114包括防爆片1142以及设置于外壳110的泄压孔1122，防爆片1142覆盖泄压孔1122，第一薄弱部1141设置在防爆片1142上，防爆片1142的厚度小于外壳110的厚度，第一薄弱部1141的厚度小于防爆片1142的厚度，第二薄弱部1151位于泄压孔1122在绝缘件115上的投影1152的外侧。

通过上述方案，可以使绝缘件115对整个防爆片1142进行遮挡，减小其他电池单体11热失控时排出的排出物对防爆片1142的影响。

在本申请中，泄压机构114设置在外壳110的端盖112上。具体地，在端盖112上开设有泄压孔1122，泄压机构114安装在端盖112上，防爆片1142将泄压孔1122封闭，防爆片1142为片状结构，第一薄弱部1141形成在防爆片1142上，其中，第一薄弱部1141的厚度、防爆片1142的厚度以及外壳110的厚度三者依次增大。当电池单体11发生热失控时，电池单体11内部的高温物质对防爆片1142进行冲击，由于第二薄弱部1151的厚度相比于防爆片1142的厚度小，在第一薄弱部1141的位置发生断裂，高温物质(气体和/或固体)经由断裂的位置喷出，以实现对电池单体11的泄压。

另外，在本申请其他的实施例中，第一薄弱部1141形成在外壳110上(例如端盖112或壳体111)，即第一薄弱部1141与外壳110一体成型，通过将第一薄弱部1141与电池单体11的外壳110设置成一体成型结构，从而能够在一定程度上降低电池单体11的制造成本，同时，在电池单体11生产过程中也取消了安装步骤，使得生产的节拍得到了提高。

需要理解的是，泄压孔1122用于在电池单体11热失控过程中对电池单体11进行泄压，通过将第二薄弱部1151位于泄压孔1122在绝缘件115上的投影1152的外侧，使得绝缘件115在第二薄弱部1151断裂后能够为热失控过程中喷出的高温物质提供足够的空间，以实现对电池单体11的快速泄压。

需要指出的是，泄压孔1122可以圆形孔、腰型孔、椭圆形孔、矩形孔或者其他形状的孔，其中，防爆片1142的形状可以与泄压孔1122的形状相适配，也可以不泄压孔1122的形状不适配(但需要将泄压孔1122完全覆盖)。

在本申请的一些实施例中，如图4、图5、图7或图8所示，第二薄弱部1151为一字型，如图7所示，第二薄弱部1151与投影1152的边缘的最近距离为L，其中，0mm≤L≤5mm。

具体地,通过对泄压机构114的第一薄弱部1141在绝缘件115上的投影1152的边缘与第二薄弱部1151之间最近距离的设定，使得泄压机构114打开时，高温物质能够对第二薄弱部1151产生足够的冲击力，以提高对第二薄弱部1151的冲断效果，使得泄压机构114的正常开启效果得到了进一步地保证。

需要理解的是，当第二薄弱部1151与投影1152的边缘之间的最近距离大于5mm时，此时泄压机构114在打开的过程中所产生的冲击力易于导致第二薄弱部1151出现局部不断裂的情况，当第二薄弱部1151出现局部断裂时，绝缘件115会对泄压机构114的泄压产生遮挡，使得泄压机构114的泄压效果变差。

需要指出的是，在本申请的实施方式中，最近距离L的取值可以为0mm、0.5mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4.0mm、4.5mm……5.0mm。

在本申请的一些实施例中，第二薄弱部1151为一字型、折线型或弧形。

具体地，第二薄弱部1151形成在绝缘件115上，并且第二薄弱部1151在绝缘件115上呈预设形状进行分布，通过对预设形状进行设置，从而使得第二薄弱部1151的形状能够满足不同泄压机构114的形状需求，进一步满足不同泄压机构115的正常打开的需求。

在本实施例的一些实施过程中，如图4、图5、图7、图8或图11所示，第二薄弱部1151的预设形状为一字型。将第二薄弱部设置成一字型，便于对第二薄弱部的加工和制造，在一定程度上降低了绝缘件的制造成本。

在本实施例的一些实施过程中，如图9所示，第二薄弱部1151的预设形状为折线型，当绝缘件115在第二薄弱部1151的位置断裂时，绝缘件115的断裂位置为锯齿状结构，为折线型结构的第二薄弱部1151在折弯的位置为应力集中的位置，泄压机构114泄压的过程中，当第二薄弱部1151受到冲击时，在应力集中的位置较容易断裂，实现了绝缘件115的快速避让，缩短了泄压机构114的泄压时间，从而降低了处于热失控状态的电池单体11的安全风险。

在本实施例的一些实施过程中，如图10所示，第二薄弱部1151的预设形状为弧形，当绝缘件115在第二薄弱部1151的位置断裂时，绝缘件115的断裂位置的一侧为凸弧结构，另一侧为凹弧结构，并且凸弧结构的一侧对应在泄压机构114的上方，通过将第二薄弱部1151的预设形状设置为弧形，使得第二薄弱部1151能够有效适用于现有第二薄弱部1151的边缘结构(现有第二薄弱部1151的边缘通常为弧形)，以此来减少对泄压机构114开启过程中的遮挡，进而保证了泄压机构114的正常打开。

在本申请的一些实施例中，如图4所示，外壳110具有第一壁1121，泄压机构114设于第一壁1121，绝缘件115为矩形板状件且与第一壁1121的形状相适配，第二薄弱部1151沿矩形板状件的宽度方向延伸。

具体地，绝缘件115为矩形板状件，第二薄弱部1151沿矩形板状件的宽度方向延伸，能够减小泄压机构114开启过程中绝缘件115的断裂长度，使得泄压机构114正常打开的效果得到了进一步地保证。

另外，将位于矩形板状件的形状设置成与外壳110的第一壁1121的形状相适配，当绝缘件115与外壳110配合时，提高了绝缘件115的遮挡效果，使得绝缘件115对泄压机构114的防护能力得到了增强，进一步减小了电池单体11之间的热扩散问题。

需要指出的是，在本申请中，第一壁1121为外壳110的端盖112背离电池单体11内部的壁面，端盖112的形状与绝缘件115的形状及尺寸相一致，以此利用绝缘件115对端盖112形成防护，以减少热失控的电池单体11对未发生热失控的电池单体11产生不良影响。

在本申请的一些实施例中，如图7所示，绝缘件115的宽度为B，泄压孔1122在绝缘件115上的投影1152的宽度为b，其中，1≥b/B≥0.5。

具体地，绝缘件115为矩形板状件，矩形板状件具有长度和宽度，其中，长度大于宽度，通过对B和b之间的关系进行设定，增大了泄压孔1122的第一薄弱部1141在绝缘件115上的投影1152与绝缘件115的占比，当泄压机构114开启时，经泄压机构114喷出的高温物质可以为绝缘件115提供足够大的冲击力，以提高绝缘件115自第二薄弱部1151的位置断裂的可能性，进一步提高了泄压机构114的打开效果。

需要理解的是，当b/B的值小于0.5时，泄压机构114相对绝缘件115而言尺寸较小，此时泄压机构114开启时所产生的冲击力易于导致第二薄弱部1151部分不断裂，从而导致绝缘件115对泄压机构114的泄压过程产生遮挡而影响泄压效果；当b/B的值大于1时，泄压机构114相对绝缘件115而言尺寸较大，此时绝缘件115对泄压机构114的遮挡效果较差，易于发生电池单体11间的热扩散。

需要指出的是，在本申请的实施方式中，b/B的取值为0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、……1.0。

在本申请的一些实施例中，如图4、图5、图7、图8、图9和图10所示，第二薄弱部1151的数量为一个。

具体地，当绝缘件115上设有一个第二薄弱部1151时，该第二薄弱部1151沿为矩形板状件的绝缘件115的宽度方向设置，并且第二薄弱部1151位于泄压机构114的第一薄弱部1141在绝缘件115上的投影1152的外侧。当电池单体11发生热失控时，泄压机构114经第一薄弱部1141喷出高温物质，绝缘件115受到高温物质的冲击，绝缘件115在第二薄弱部1151的位置发生断裂，断裂后的绝缘件115能够避让开第一薄弱部1141的位置，以实现高温物质的顺利排出，使得泄压机构114的打开效果得到了保证。另外，绝缘件115上设有一个第二薄弱部1151,断裂后的绝缘件115不会脱离外壳110影响电池100的其他部件。

在本申请的一些实施例中，如图11所示，第二薄弱部1151的数量为两个，两个第二薄弱部1151分别位于泄压机构114的相对两侧。

具体地，当贴片本体上设有两个第二薄弱部1151时，两个第二薄弱部1151分别沿为矩形板件的绝缘件115的宽度方向设置，并且将两个第二薄弱部1151分别位于泄压机构114的第一薄弱部1141在绝缘件115上的投影1152的外侧。当电池单体11发生热失控时，泄压机构114经第一薄弱部1141喷出高温物质，绝缘件115受到高温物质的冲击，绝缘件115在第二薄弱部1151的位置发生断裂，两个第二薄弱部1151，进一步提高了绝缘件115的断裂效果，使得绝缘件115对第一薄弱部1141有效避让，以实现高温物质的顺利排出，使得泄压机构114的打开效果得到了保证。

在本申请的一些实施例中，如图8至图10所示，第二薄弱部1151包括多个薄弱单体1151a，所述多个薄弱单体1151a在第二薄弱部1151的延伸路径上间隔设置。

具体地，全部薄弱单体1151a在绝缘件115上间隔设置，通过多个间隔设置的薄弱单体1151a构成第二薄弱部1151的结构，使得泄压机构114在能够正常打开的基础上，绝缘件115在第二薄弱部1151的位置具有一定的强度，以提高绝缘件115对泄压机构114防护的性能。

需要指出的是，全部薄弱单体1151a间隔设置的方式可以为等间隔设置、部分等间隔设置，全部不等间隔设置等。

另外，薄弱单体1151a的形状为矩形(图4、图5、图6、图7或图9)、圆形(如图8或图10所示)、三角形或菱形。通过将薄弱单体1151a的形状设置成矩形、圆形、三角形或菱形，从而提高了薄弱单体1151a的多样性，使得有薄弱单体1151a形成的第二薄弱部1151能够满足适用于不同泄压机构114正常打开的需求。

在本申请的一些实施例中，全部薄弱单体1151a在所述延伸路径上等间隔设置。

具体地，通过将构成第二薄弱部1151的全部薄弱单体1151a在第二薄弱部1151的延伸路径上等间隔设置，一方面便于加工，另一方面在绝缘件115受到冲击发生断裂时，全部薄弱单体1151a位置能够实现均匀断裂，从而保证了绝缘件115的断裂效果，使得泄压机构114的正常打开得到了保证。

需要指出的是，在本申请中，位于第二薄弱部1151的端部的薄弱单体1151a与绝缘件115的边缘可以贯通设置，也可以不贯通设置。

在本申请的一些实施例中，第二薄弱部1151为通孔。

具体地，构成第二薄弱部1151的薄弱单体1151a为通孔，设置成通孔，使得绝缘件115具有第二薄弱部1151的位置的强度被有效降低。当电池单体11发生热失控后，自泄压机构114的第一薄弱部1141喷出的高温物质能够快速将绝缘件115冲断，以实现对电池单体11的快速泄压。

需要指出的是，通孔通过冲压的方式形成在绝缘件115上，提高了加工的便捷性，使得绝缘件115的制造成本得到了降低。

另外，当第二薄弱部1151的薄弱单体1151a为通孔时，第二薄弱部1151需要设置在泄压机构114在绝缘件115上的投影1152的外侧，以防止外界不良因素(其他热失控电池单体11喷出的高温物质)经通孔到达泄压机构114位置而引起泄压机构114的爆开而导致的热扩散现象。

在本申请的一些实施例中，第二薄弱部1151为厚度减薄区。

具体地，将第二薄弱部1151设置成厚度减薄区，使得绝缘件115在厚度方向上的相反两侧不贯通，提高了绝缘件115对泄压机构114的遮挡效果，减少了其他电池单体11发生热失控时对未发生热失控的电池单体11影响的可能性。

需要指出的是，厚度减薄区为通过在绝缘件115的厚度方向上局部去除材料形成的结构，该结构可通过激光雕刻等方式进行加工，通过将第二薄弱部1151设置成厚度减薄区，提高了泄压机构114与外界的隔离效果，以使电池单体11之间的热扩散可能性得到了进一步地降低。

另外，在泄压机构114在绝缘件115的投影1152内也可以设置为厚度减薄区的第二薄弱部1151，以此能够进一步减弱绝缘件115对应泄压机构114位置的强度，使得泄压机构114的泄压更加快捷。

在本申请的一些实施例中，绝缘件115为云母件、陶瓷件或玻璃纤维件。云母件、陶瓷件或玻璃纤维件均为耐高温材质，通过将绝缘件115设置为耐高温隔热材质，降低了其他电池单体热失控产生的排放物落于泄压机构上、造成热扩散的可能。

在本申请的一些实施例中，绝缘件115粘接于外壳。

通过将绝缘件115设置成与外壳110设置成粘接固定，从而提高了绝缘件115与外壳110连接固定的便捷性，有利于提高生产的节拍。

本申请的第二方面提出了一种电池100，包括：如上的电池单体11。

本申请的第三方面提出了一种用电装置，用电装置包括如上的电池单体11。

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他目的、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。

在本申请的实施方式中，如图4至图10所示，提出了一种电池单体11，包括外壳110和绝缘件115，其中，外壳110上设有泄压机构114，泄压机构114设置有第一薄弱部1141，泄压机构114包括防爆片1142以及设置于外壳110的泄压孔1122，防爆片1142覆盖泄压孔1122，第一薄弱部1141设置于防爆片1142，防爆片1142的厚度小于外壳110的厚度，第一薄弱部1141(为通孔或厚度减薄区)的厚度小于防爆片1142的厚度，绝缘件115覆盖在泄压机构114远离外壳110内部一侧上，绝缘件115上设有第二薄弱部1151(数量为一个或两个，当第二薄弱部1151的数量为两个，两个第二薄弱部1151分别位于泄压机构114的相对两侧)，第二薄弱部1151位于泄压孔1122在绝缘件115上的投影1152的外侧。外壳110具有第一壁1121，泄压机构114设于第一壁1121，绝缘件115为矩形板状件且与第一壁1121的形状相适配，第二薄弱部1151沿矩形板状件的宽度方向设置，绝缘件115的宽度为B，投影1152的宽度为b，其中，1≥b/B≥0.5。第二薄弱部1151为一字型时，第二薄弱部1151与投影1152的边缘的最近距离为L，其中，0mm≤L≤5mm。

根据本申请的电池单体11，在泄压机构114远离外壳110的一侧设置绝缘件115，当其他电池单体11发生热失控时，利用绝缘件115对泄压机构114形成遮挡，减少了排放物与泄压机构114(未处于热失控状态的电池单体11的泄压机构114)接触的可能，在一定程度上减少了引发其他电池单体11热失控的可能性。绝缘件115上设置第二薄弱部1151，可以有利于电池单体11在热失控时排出的排出物冲破绝缘件115，另外，将第一薄弱部1141在绝缘件115上的投影1152与第二薄弱部1151不重叠设置，也就是说，绝缘件115遮挡泄压机构114的第一薄弱部1141，当其他电池单体11热失控时排除排出物时，绝缘件115阻止其他电池单体11热失控时排出的排出物落到第一薄弱部1141上，减小了其他电池单体11热失控时排出的排出物穿过第二薄弱部1151落到第一薄弱1141部并影响泄压机构正常使用的可能。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，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范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。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 (12)

1.一种电池单体，其特征在于，包括:

外壳，设有泄压机构，所述泄压机构设置有第一薄弱部；

绝缘件，所述绝缘件覆盖在所述泄压机构远离所述外壳内部一侧上，所述绝缘件上设有第二薄弱部，所述第一薄弱部在所述绝缘件上的投影与所述第二薄弱部不重叠。

2.如权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述泄压机构包括防爆片以及设置于所述外壳的泄压孔，所述防爆片覆盖所述泄压孔，所述第一薄弱部设置于所述防爆片，所述防爆片的厚度小于所述外壳的厚度，所述第一薄弱部的厚度小于所述防爆片的厚度，所述第二薄弱部位于所述泄压孔在所述绝缘件上的投影的外侧。

3.如权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述第二薄弱部与所述泄压孔在所述绝缘件上的投影的边缘的最近距离为L，其中，0mm≤L≤5mm。

4.如权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第二薄弱部为一字型、折线型或弧形。

5.如权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述外壳具有第一壁，所述泄压机构设于所述第一壁，所述绝缘件为矩形板状件且与所述第一壁的形状相适配，所述第二薄弱部沿所述矩形板状件的宽度方向延伸。

6.如权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘件的宽度为B，所述泄压孔在所述绝缘件上的投影的宽度为b，其中，1≥b/B≥0.5。

7.如权利要求5所述的电池单体，其特征在于，所述第二薄弱部的数量为一个；

或者，所述第二薄弱部的数量为两个，两个所述第二薄弱部分别位于所述泄压机构的相对两侧。

8.如权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第二薄弱部为通孔或厚度减薄区。

9.如权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘件为云母件、陶瓷件或玻璃纤维件。

10.如权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘件粘接于所述外壳。

11.一种电池，其特征在于，包括：如权利要求1至10任一项所述的电池单体。

12.一种用电装置，其特征在于，所述用电装置包括如权利要求1至10任一项所述的电池单体。

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