CN219017778U - 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，电池单体包括：壳体，壳体包括多个外壁，多个外壁之间限定出一侧开口的容纳腔；电极组件，电极组件设于容纳腔内；端盖，端盖设于容纳腔的开口处，端盖与壳体配合，端盖和多个外壁中的至少一个形成设置部，设置部的朝向容纳腔的一侧具有多个凹槽，多个凹槽与容纳腔连通以增大电池单体内部的空间，每个凹槽的深度为h，设置部的厚度为H，其中，h≤0.4H。通过在端盖和壳体的多个侧壁中的至少一个上设置凹槽，来提升电池单体内部的空间，进而提升预留给产气的残空间，降低产气后内部压强过大引发安全问题的概率；同时减少对端盖以及壳体结构强度的影响，提高电池单体的安全性和稳定性。

Description

电池单体、电池及用电装置

技术领域

本申请涉及电池领域，具体涉及一种电池单体、电池及用电装置。

背景技术

电池单体由于其自身特性，在使用过程中电池单体内部会发生化学或电化学反应产生一定气体，因此在设计时往往预留一些残空间，而随着电池单体内的空间利用率的提高，以及对电解液浸润极片的较高要求，即电极组件尺寸的增大和注液量的增加，使得电池单体内部残空间较小，容易引发产生气体后内部气压较大等安全问题，存在改进的空间。

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，能够增大电池单体内部空间，提升预留给产气的残空间，进而减少产气后内部压强过大带来的安全问题。

第一方面，本申请提供了一种电池单体，包括：壳体，所述壳体包括多个外壁，多个所述外壁之间限定出一侧开口的容纳腔；电极组件，所述电极组件设于所述容纳腔内；端盖，所述端盖设于所述容纳腔的开口处，所述端盖与所述壳体配合以封闭所述容纳腔；其中，所述端盖和多个所述外壁中的至少一个形成设置部，所述设置部朝向所述容纳腔的一侧具有向远离所述容纳腔的方向凹陷的多个凹槽，多个所述凹槽与所述容纳腔连通以增大所述电池单体内部的空间，每个所述凹槽的深度为h，所述设置部的厚度为H，其中，h≤0.4H。

本申请实施例的技术方案中，通过在端盖和壳体的多个侧壁中的至少一个上设置凹槽，来提升电池单体内部的空间，进而提升预留给产气的残空间，降低产气后内部压强过大引发安全问题的概率；同时通过设置多个凹槽的形式，实现电池单体内部空间增大的同时，减少对端盖以及壳体结构强度的影响，提高电池单体的安全性和稳定性；通过对凹槽深度的限制，可以增大电池单体内部空间，同时减少凹槽的设置对设置部结构强度的影响，避免设置部结构强度大幅降低影响电池单体的安全性和稳定性。

在一些实施例中，每个所述凹槽的横截面积为s1，其中，s1≤200mm²。在上述技术方案中，通过对单个凹槽横截面积尺寸的限制，可以增大电池单体内部空间，同时减少凹槽的设置对设置部结构强度的影响，避免设置部结构强度大幅降低影响电池单体的安全性和稳定性。

在一些实施例中，多个所述凹槽的横截面积总和为s，所述设置部的面积为S，其中，s≤0.5S。在上述技术方案中，通过对多个凹槽总横截面积进行限定，可以减少多个凹槽对设置部结构强度的影响，避免设置部结构强度大幅降低影响电池单体的安全性和稳定性。

在一些实施例中，s≥0.3S。在上述技术方案中，可以有效增大电池单体内部空间，进而提升预留给产气的残空间，降低产气后内部压强过大引发安全问题的概率；同时多个凹槽的设置对设置部结构强度的影响较小，避免了设置部结构强度大幅降低对电池单体的安全性和稳定性的影响，提高了电池单体的使用寿命。

在一些实施例中，相邻两个所述凹槽之间的距离为L1，其中L1≥2mm。在上述技术方案中，通过对相邻两个凹槽之间的距离进行限定，可以减少凹槽对设置部结构强度的影响，避免设置部结构强度大幅降低影响电池单体的安全性和稳定性。

在一些实施例中，相邻两个所述凹槽之间的部分形成加强筋，所述加强筋的宽度为L1，所述加强筋的厚度与所述设置部的厚度相同。在上述技术方案中，在设置部上，相邻两个凹槽之间不再额外设置其他的结构，加强筋的宽度即为相邻两个凹槽相邻的槽口边沿之间的距离，加强筋的厚度即为设置部的厚度，不做减薄设计，避免强度的降低，该部分可以对相邻两个凹槽的结构起到有效的支撑作用，避免连接强度的降低，同时便于结构的制造成型。

在一些实施例中，每个所述凹槽与所述设置部边沿之间的距离为L2，其中，L2≥2mm。在上述技术方案中，由此保证设置部与其他部分配合时不受影响，避免设置部与其他部分连接处强度的降低，进而影响整体结构强度和稳定性。

在一些实施例中，所述凹槽的横截面为方形、菱形、三角形、圆形中的一种。在上述技术方案中，凹槽的形状可以根据实际情况进行设计，凹槽可以采用方形、菱形、三角形或圆形，方形包括正方形、长方形，在满足内部空间增大的基础上，保证设置部具有足够的强度即可。

在一些实施例中，所述端盖形成所述设置部，多个所述凹槽沿所述端盖的中心线对称布置。在上述技术方案中，通过在端盖上设置凹槽，实现对电池单体内部空间的增大，通过将凹槽对称布置，可以保证端盖结构强度的均匀性，进而在产气内部压强增大时受力均匀，降低端盖发生变形的概率；同时将凹槽设置在端盖上，可以减少端盖对内部电极组件的挤压，避免电极组件挤压受损等，提高整体结构的稳定性和可靠性。

在一些实施例中，所述端盖具有开孔，每个所述凹槽与所述开孔边沿之间的距离为L3，其中，L3≥2mm。在上述技术方案中，保证开孔处的结构强度。

在一些实施例中，所述开孔为注液孔，或，所述开孔处具有防爆阀。在上述技术方案中，由此保证注液孔和防爆阀处的结构强度。

在一些实施例中，所述端盖为一体成型件。在上述技术方案中，可以保证端盖的结构强度，提高端盖整体的稳定性。

在一些实施例中，所述壳体的外壁包括底壁、相对布置的两个第一侧壁和相对布置的两个第二侧壁，两个所述第一侧壁与所述电极组件的极片的最大表面相对，两个所述第二侧壁分别与两个所述第一侧壁连接，所述第二侧壁形成所述设置部。在上述技术方案中，通过在第二侧面上设置凹槽，实现对电池单体内部空间的增大，同时可以减少对内部电极组件的挤压，避免电极组件挤压受损等，提高整体结构的稳定性和可靠性。

在一些实施例中，多个所述凹槽沿所述第二侧壁在所述电极组件的宽度方向上的中心线对称布置。在上述技术方案中，可以保证端盖结构强度的均匀性，进而在产气内部压强增大时受力均匀，降低端盖发生变形的概率。

在一些实施例中，所述壳体为一体成型件。在上述技术方案中，可以保证壳体的结构强度，提高壳体整体的稳定性。

第二方面，本申请提供了一种电池，其包括上述实施例中的电池单体。

第三方面，本申请提供了一种用电装置，其包括上述实施例中的电池，所述电池用于提供电能。

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

通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：

图1为相关技术中的用电装置的示意图；

图2为相关技术中的电池的示意图；

图3为本申请一些实施例提供的电池单体的示意图；

图4为本申请一些实施例的端盖在一个视角的示意图；

图5为本申请一些实施例的端盖在另一个视角的示意图；

图6为本申请一些实施例的壳体在一个视角的示意图；

图7为图6中A结构的放大图；

图8为本申请一些实施例的壳体在另一个视角的示意图；

图9为沿图8中B-B线的剖视图；

图10为本实用新型一些实施例提供的车辆的示意图。

附图标记：

电池单体100，电池1000，用电装置2000，

壳体10，第一侧壁11，第二侧壁12，底壁13，

端盖20，电极端子21，开孔22，

凹槽30，加强筋31。

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；本申请中在实用新型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组或电池包等。一些电池可以包括用于封装一个或多个电池单体或多个电池模组的箱体。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。当然，还有一些电池可以不包括上述箱体，直接设置在用电装置的电池安装舱内。

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。

例如，电池单体可以包括外壳、电极组件和电解液，外壳用于容纳电极组件和电解液。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。

电池单体上可以设置极柱等与极耳相连，作为电池单体的电连接部。并且，电池单体上可以具有泄压部，在电池单体内压过大（例如热失控）时，泄压部用于释放电池单体内部物质（例如气体、液体、颗粒物等），以降低电池单体的内部压力，避免电池单体内部过快加压，而导致电池单体爆燃等危险事故。例如，泄压部可以为防爆阀、防爆片等等。

例如图1和图2所示，一些用电装置2000中，采用电池1000进行供电，电池1000包括箱体B1和电池单体100，箱体B1包括上壳B11和下壳B12。电池单体100设置在箱体B1内，电池单体100的外壳包括端盖和壳体，端盖和壳体之间形成容纳电极组件和电解液的空间，其中，随着对续航和充电时间要求的提高，需要开发高能量密度和高快充能力的电池单体，高体积能量密度意味着电池单体内的空间利用率较高，同时也代表着留给注液的空间和残空间有限，但快充又对电解液浸润极片有较高的要求，即注液量不能太少，因此，在保证高能量密度与高快充的同时，由于残空间较小引发的产气后内压较大的问题成为了制约电芯开发的重要因素。

传统技术中，在不影响能量密度与快充的前提下增加残空间，通常对端盖厚度或壳体壁厚进行均匀的减薄，例如端盖厚度由2.0mm减少到1.5mm，壳体壁厚由1.0mm减少到0.8mm，由此增加了电池单体内部可用空间，对应使得残空间可以增加，然而这种减薄的设计，导致端盖与壳体的强度会明显降低，容易在充放电时发生变形等，进而影响了安全性能。

为了增加残空间，同时降低因残空间增加导致的结构强度低的概率，发明人提出一种电池单体100，包括壳体10、电极组件和端盖20，壳体10包括多个外壁，多个外壁之间限定出一侧开口的容纳腔，电极组件设置在容纳腔内，端盖20设置在容纳腔的开口处，端盖20与壳体10配合以封闭容纳腔，端盖20和多个外壁中的至少一个形成设置部，设置部朝向容纳腔的一侧具有向远离容纳腔的方向凹陷的多个凹槽30，多个凹槽30与容纳腔连通，以增大电池单体100内部的空间。

在上述这种结构的电池单体100中，通过在端盖20和壳体10的多个侧壁中的至少一个上设置凹槽30，来提升电池单体100内部的空间，进而提升预留给产气的残空间，降低产气后内部压强过大引发安全问题的概率；同时通过设置多个凹槽30的形式，实现电池单体100内部空间增大的同时，减少对端盖20以及壳体10结构强度的影响，提高电池单体100的安全性和稳定性。

本申请实施例公开的电池单体100用于电池1000，电池1000具有一个或多个电池单体100。

本申请实施例公开的电池1000可以用于、但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置2000中，可以使具备本申请公开的电池1000等组成该用电装置2000的电源系统，以保证用电装置2000的使用安全性和可靠性。

例如，本申请实施例公开的用电装置2000可以是、但不限于是车辆、手机、平板、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。车辆可以是燃油车辆、或燃气车辆、或新能源车辆、或轨道车辆，新能源车辆可以是纯电动车辆、混合动力车辆或增程式车辆等；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、电动车辆玩具、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。

下面，参考附图，描述根据本申请实施例的电池单体100。

如图3-图9所示，根据本申请实施例的电池单体100包括：壳体10、电极组件和端盖20，壳体10包括多个外壁，多个外壁之间限定出一侧开口的容纳腔，电极组件设置在容纳腔内，端盖20设置在容纳腔的开口处，端盖20与壳体10配合以封闭容纳腔，端盖20和多个外壁中的至少一个形成设置部，设置部朝向容纳腔的一侧具有向远离容纳腔的方向凹陷的多个凹槽30，多个凹槽30与容纳腔连通，以增大电池单体100内部的空间。

在电池单体100为方壳结构时，壳体10的多个外壁包括底壁13和多个侧壁，底壁和多个侧壁之间限定出容纳腔，端盖20和多个侧壁配合，端盖20的形状与底壁13的形状相同；其中，端盖20和多个外壁中的至少一个形成设置部，设置部具有多个凹槽30，即端盖20、底壁13和多个侧壁中的至少一个设有凹槽30，凹槽30可设置在端盖20上，也可以设置在壳体10的任一外壁上，或者壳体10的多个外壁上均设有凹槽30，或者端盖20和壳体10的多个外壁上均设有凹槽30，这里的凹槽30设置在设置部的靠近容纳腔的一侧，使得设置的凹槽30与容纳腔连通，从而增大了电池单体100内部的空间。

在电池单体100为柱状结构时，壳体10的多个外壁包括底壁13和侧围壁，底壁和侧围壁限定出容纳腔，端盖20和侧围壁配合，端盖20的形状与底壁的形状相同；其中，端盖20和多个外壁中的至少一个形成设置部，设置部具有多个凹槽30，即端盖20、底壁13和侧围壁中的至少一个设有凹槽30，凹槽30可设置在端盖20上，也可以设置在底壁13或者侧围壁上，或者壳体10的底壁13和侧围壁上均设有凹槽30，或者端盖20、底壁13和侧围壁上均设有凹槽30，这里的凹槽30设置在设置部的靠近容纳腔的一侧，使得设置的凹槽30与容纳腔连通，从而增大了电池单体100内部的空间。

在上述技术方案中，通过在端盖20和壳体10的多个侧壁中的至少一个上设置凹槽30，来提升电池单体100内部的空间，进而提升预留给产气的残空间，降低产气后内部压强过大引发安全问题的概率；同时通过设置多个凹槽30的形式，实现电池单体100内部空间增大的同时，减少对端盖20以及壳体10结构强度的影响，提高电池单体100的安全性和稳定性。

如图5-图7所示，在一些实施例中，每个凹槽30的深度为h，设置部的厚度为H，其中，h≤0.4H。

设置部具有朝向容纳腔的朝内面和朝向电池单体外部的朝外面，凹槽30形成在朝内面上，每个凹槽30的深度h为凹槽30的底壁与朝内面之间的距离，设置部的厚度H为朝内面和朝外面之间的距离，其中，在凹槽30的深度h较大时，会影响设置部的整体结构强度，因此将h限定在小于或者等于0.4H的范围内，凹槽30不穿透设置部，h可以为0.4H，也可以为0.3H、0.2H等。需要说明的是，在端盖20作为设置部时，端盖20的厚度不包括端盖20上电极端子21凸出部分的高度。

在上述实施例中，通过对凹槽30深度的限制，可以增大电池单体100内部空间，同时减少凹槽30的设置对设置部结构强度的影响，避免设置部结构强度大幅降低影响电池单体100的安全性和稳定性。

在一些实施例中，每个凹槽30的横截面积为s1，其中，s1≤200mm²。

凹槽30的横截面积s1即为用平行于设置部的平面截该凹槽30所得的面积，其中，在凹槽30为等截面的槽结构时，凹槽30的横截面积即为凹槽30底壁的面积；在凹槽30为非等截面的槽结构时，凹槽30的横截面积s1为用平行于设置部的平面截该凹槽30所得的面积的最大值，可以理解的是，在单个凹槽30的横截面积s1较大时，会影响设置部的整体结构强度，因此将s1限定在小于或者等于200mm²的范围内，s1可以为200mm²，也可以为150mm²、100mm²等。

在上述实施例中，通过对单个凹槽30横截面积尺寸的限制，可以增大电池单体100内部空间，同时减少凹槽30的设置对设置部结构强度的影响，避免设置部结构强度大幅降低影响电池单体100的安全性和稳定性。

在一些实施例中，多个凹槽30的横截面积总和为s，设置部的面积为S，其中，s≤0.5S。

每个凹槽30的横截面积为s1，多个凹槽30的横截面积可以相同，即s1的值相同；多个凹槽30的横截面积也可以不同，即s1的值不同；多个凹槽30的横截面积总和即为将设置部上的每个凹槽30的横截面积s1进行叠加，可以理解的是，在多个凹槽30的横截面积总和s较大时，同样会影响设置部的整体结构强度，因此将s限定在小于或者等于0.5S的范围内，s可以为0.5S，也可以为0.45S、0.4S等。

在上述实施例中，通过对多个凹槽30总横截面积进行限定，可以减少多个凹槽30对设置部结构强度的影响，避免设置部结构强度大幅降低影响电池单体100的安全性和稳定性。

在一些实施例中，s≥0.3S。

为了实现对电池单体100内部空间的有效提高，多个凹槽30的横截面积总和s大于或者等于0.3S，且s小于或者等于0.5S，即s可以为0.3S，0.35S，0.38S，0.4S，0.45S，0.5S等。由此设置多个凹槽30，可以有效增大电池单体100内部空间，进而提升预留给产气的残空间，降低产气后内部压强过大引发安全问题的概率；同时多个凹槽30的设置对设置部结构强度的影响较小，避免了设置部结构强度大幅降低对电池单体100的安全性和稳定性的影响，提高了电池单体100的使用寿命。

如图4所示，在一些实施例中，相邻两个凹槽30之间的距离为L1，其中L1≥2mm。

相邻两个凹槽30之间的距离L1即为在凹槽30的槽口处，彼此邻近的两个槽口边沿之间的距离，在相邻两个凹槽30之间的距离过小时，两个凹槽30之间的结构强度低，在电池单体100产气时对两个凹槽30产生的压力容易使凹槽30变形，进而导致设置部变形等，影响整体结构的稳定性，因而可以将L1限定为大于或者等于2mm，例如L1为2mm，2.2mm，2.5mm。

在上述实施例中，通过对相邻两个凹槽30之间的距离进行限定，可以减少凹槽30对设置部结构强度的影响，避免设置部结构强度大幅降低影响电池单体100的安全性和稳定性。

如图4所示，在一些实施例中，相邻两个凹槽30之间的部分形成加强筋31，加强筋31的宽度为L1，加强筋31的厚度与设置部的厚度相同。

也就是说，在设置部上，相邻两个凹槽30之间不再额外设置其他的结构，加强筋31的宽度即为相邻两个凹槽31相邻的槽口边沿之间的距离，加强筋31的厚度即为设置部的厚度，不做减薄设计，避免强度的降低，该部分可以对相邻两个凹槽30的结构起到有效的支撑作用，避免连接强度的降低，同时便于结构的制造成型。

如图4所示，在一些实施例中，每个凹槽30与设置部边沿之间的距离为L2，其中，L2≥2mm。

这里的距离L2是指每个凹槽30的槽口边沿与设置部边沿之间的距离，L2等于2mm，或者大于2mm，例如2.1mm，2.5mm，3mm；也就是说，在设置部边沿2mm内，不设置凹槽30，由此保证设置部与其他部分配合时不受影响，避免设置部与其他部分连接处强度的降低，进而影响整体结构强度和稳定性，其中，在电池单体100为方壳结构时，设置部具有四个边沿，在电池单体100为柱状结构时，设置部具有一个外边沿或具有两个相对边沿。

如图4-图9所示，在一些实施例中，凹槽30的横截面为方形、菱形、三角形、圆形中的一种。也就是说，凹槽30的形状可以根据实际情况进行设计，凹槽30可以采用方形、菱形、三角形或圆形，方形包括正方形、长方形，在满足内部空间增大的基础上，保证设置部具有足够的强度即可。

如图4和图5所示，在一些实施例中，端盖20形成设置部，多个凹槽30沿端盖20的中心线对称布置。

端盖20的中心线包括端盖20长度方向（如图4所示的左右方向）上的中心线和宽度方向（如图4所示的前后方向）上的中心线，也就是说，多个凹槽30沿端盖20长度方向上的中心线对称布置，同时多个凹槽30沿端盖20宽度方向上的中心线对称布置。

在上述实施例中，通过在端盖20上设置凹槽30，实现对电池单体100内部空间的增大，通过将凹槽30对称布置，可以保证端盖20结构强度的均匀性，进而在产气内部压强增大时受力均匀，降低端盖20发生变形的概率；同时将凹槽30设置在端盖20上，可以减少端盖20对内部电极组件的挤压，避免电极组件挤压受损等，提高整体结构的稳定性和可靠性。

在一些具体的示例中，端盖20具有面向外部的朝外面和朝向容纳腔的朝内面，朝外面为平整面，朝内面设有多个凹槽30，凹槽30的深度不超过端盖20厚度的40%，多个凹槽的总横截面积在端盖20面积的30%~50%之间，每个凹槽20的横截面积不大于200mm²。

如图4所示，在一些实施例中，端盖20具有开孔22，每个凹槽30与开孔22边沿之间的距离为L3，其中，L3≥2mm。

这里的距离L3是指每个凹槽30的槽口边沿与开孔22边沿之间的距离，L3等于2mm，或者大于2mm，例如2.1mm，2.5mm，3mm；也就是说，在开孔22边沿2mm内，不设置凹槽30，由此保证开孔22处的结构强度。

此外，在端盖20的边沿2mm内，同样不设置凹槽30，由此保证端盖20与壳体10焊接处不受影响。

如图4所示，在一些实施例中，开孔22为注液孔，或，开孔22处具有防爆阀。

也就是说，在注液孔边沿2mm内，不设置凹槽30，由此保证注液孔处的结构强度；在防爆阀边沿2mm内，不设置凹槽30，由此保证防爆阀处的结构强度。

如图4和图5所示，在一些实施例中，端盖20为一体成型件。

例如端盖20通过3D打印制造成型，或者一体注塑成型，通过将端盖20形成一体件，可以保证端盖20的结构强度，提高端盖20整体的稳定性。

如图6和图7所示，在一些实施例中，壳体10的外壁包括底壁13、相对布置的两个第一侧壁11和相对布置的两个第二侧壁12，两个第一侧壁11与电极组件的极片的最大表面相对，两个第二侧壁12分别与两个第一侧壁11连接，第二侧壁12形成设置部。

即第一侧面11形成为壳体10的大面，第二侧面12形成为壳体10的小面，凹槽30优选设置在第二侧面12上，一方面，通过在第二侧面12上设置凹槽30，可以增大电池单体100内部的空间，另一方面，凹槽30设置在第二侧面12上，可以避免凹槽30设置面与极片挤压导致极片变形损坏等影响电池单体100的使用寿命；此外，底壁13形成为平整面，相比于底部13上设置凹槽30而言，可避免电解液残留至底壁13内，提高电解液的利用率。

在上述实施例中，通过在第二侧面12上设置凹槽30，实现对电池单体100内部空间的增大，同时可以减少对内部电极组件的挤压，避免电极组件挤压受损等，提高整体结构的稳定性和可靠性。

如图7和图9所示，在一些实施例中，多个凹槽30沿第二侧壁12在电极组件的宽度方向上的中心线对称布置。

在第二侧壁12上，多个凹槽30沿电极组件的宽度方向（如图7所示的前后方向）上的中心线对称布置，如图9所示，第二侧壁12上包括两列，每列包括多个凹槽30，通过将凹槽30对称布置，可以保证端盖20结构强度的均匀性，进而在产气内部压强增大时受力均匀，降低端盖20发生变形的概率。

在一些具体的示例中，每个第二侧面12均具有面向外部的朝外面和朝向容纳腔的朝内面，朝外面为平整面，朝内面设有多个凹槽30，凹槽30的深度不超过第二侧面12厚度的40%，多个凹槽的总横截面积不超过第二侧面12面积50%，每个凹槽20的横截面积不大于200mm²。

如图6所示，在一些实施例中，壳体10为一体成型件。

例如壳体10通过3D打印制造成型，或者一体注塑成型，通过将壳体10形成一体件，可以保证壳体10的结构强度，提高壳体10整体的稳定性。

根据本申请第二方面实施例的电池1000，包括根据本申请上述实施例的电池单体100，通过采用上述电池单体100，可以在对整体的强度较小的影响下，增加内部空间，实现残空间的增加，降低电池1000充放电产生气体导致内部气压较大发生的概率，提高电池1000的安全性能。

根据本申请第三方面实施例的用电装置2000，包括根据本申请上述实施例的电池1000，电池1000用于为用电装置2000提供电能。由此，通过采用上述的电池1000，有利于提升用电装置2000的使用安全性和可靠性。

可选地，如图10所示，当电池1000用于车辆时，电池1000可以设置在车辆的底部、或头部、或尾部。电池1000可以用于车辆的供电，例如，电池1000可以作为车辆的操作电源。车辆还可以包括控制器和马达，控制器用来控制电池1000为马达供电，例如，用于车辆的启动、导航和行驶时的工作用电需求。

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 (17)

1.一种电池单体，其特征在于，包括：

壳体（10），所述壳体（10）包括多个外壁，多个所述外壁之间限定出一侧开口的容纳腔；

电极组件，所述电极组件设于所述容纳腔内；

端盖（20），所述端盖（20）设于所述容纳腔的开口处，所述端盖（20）与所述壳体（10）配合以封闭所述容纳腔；

其中，所述端盖（20）和多个所述外壁中的至少一个形成设置部，所述设置部朝向所述容纳腔的一侧具有向远离所述容纳腔的方向凹陷的多个凹槽（30），多个所述凹槽（30）与所述容纳腔连通以增大所述电池单体（100）内部的空间，每个所述凹槽（30）的深度为h，所述设置部的厚度为H，其中，h≤0.4H。

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，每个所述凹槽（30）的横截面积为s1，其中，s1≤200mm²。

3.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，多个所述凹槽（30）的横截面积总和为s，所述设置部的面积为S，其中，s≤0.5S。

4.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，s≥0.3S。

5.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，相邻两个所述凹槽（30）之间的距离为L1，其中L1≥2mm。

6.根据权利要求5所述的电池单体，其特征在于，相邻两个所述凹槽（30）之间的部分形成加强筋（31），所述加强筋（31）的宽度为L1，所述加强筋（31）的厚度与所述设置部的厚度相同。

7.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，每个所述凹槽（30）与所述设置部边沿之间的距离为L2，其中，L2≥2mm。

8.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述凹槽（30）的横截面为方形、菱形、三角形、圆形中的一种。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述端盖（20）形成所述设置部，多个所述凹槽（30）沿所述端盖（20）的中心线对称布置。

10.根据权利要求9所述的电池单体，其特征在于，所述端盖（20）具有开孔（22），每个所述凹槽（30）与所述开孔（22）边沿之间的距离为L3，其中，L3≥2mm。

11.根据权利要求10所述的电池单体，其特征在于，所述开孔（22）为注液孔，或，所述开孔（22）处具有防爆阀。

12.根据权利要求10所述的电池单体，其特征在于，所述端盖（20）为一体成型件。

13.根据权利要求1-8中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述壳体（10）的外壁包括底壁（13）、相对布置的两个第一侧壁（11）和相对布置的两个第二侧壁（12），两个所述第一侧壁（11）与所述电极组件的极片的最大表面相对，两个所述第二侧壁（12）分别与两个所述第一侧壁（11）连接，所述第二侧壁（12）形成所述设置部。

14.根据权利要求13所述的电池单体，其特征在于，多个所述凹槽（30）沿所述第二侧壁（12）在所述电极组件的宽度方向上的中心线对称布置。

15.根据权利要求13所述的电池单体，其特征在于，所述壳体（10）为一体成型件。

16.一种电池，其特征在于，包括根据权利要求1-15中任一项所述的电池单体（100）。

17.一种用电装置，其特征在于，包括根据权利要求16所述的电池（1000），所述电池（1000）用于提供电能。

Images