CN220510195U - 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，电池单体包括：外壳、电极组件和防爆结构，所述电极组件设于所述外壳的装配空间内，所述防爆结构设于所述外壳；排气结构件，所述排气结构件设于所述装配空间内，且所述排气结构件位于所述电极组件的外壁和所述装配空间的内壁之间，和/或所述排气结构件位于所述电极组件内，所述排气结构件被配置为适于形成与所述防爆结构连通的排气空间。由此，通过设置排气结构件形成排气空间，电池单体内的气体能够通过排气空间流向防爆结构，便于电池单体内的气体快速排出电池单体，实现对电池单体的快速泄压，降低电池单体爆炸风险，提升电池单体使用安全性。

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，尤其是涉及一种电池单体、电池以及用电装置。

背景技术

相关技术中，电池单体设置有防爆结构，防爆结构在电池单体(即电芯)发生热失控时，能够排出电池单体内部气体，避免电池单体发生爆炸。但是，在电池单体发生热失控时，防爆结构附近的气体可以通过防爆结构顺利排出，远离防爆结构的气体不能及时从防爆结构排出，电池单体排气不畅，容易导致电池单体发生爆炸，影响电池单体的使用安全性。

实用新型内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请的一个目的在于提出了一种电池单体，该电池单体通过设置排气结构件形成排气空间，便于电池单体内的气体快速排出电池单体，降低电池单体爆炸风险，提升电池单体使用安全性。

本申请进一步地提出了一种电池。

本申请进一步地提出了一种用电装置。

第一方面，本申请实施例提供一种电池单体，包括：

外壳、电极组件和防爆结构，电极组件设于外壳的装配空间内，防爆结构设于外壳；

排气结构件，排气结构件设于装配空间内，且排气结构件位于电极组件的外壁和装配空间的内壁之间，和/或排气结构件位于电极组件内，排气结构件被配置为适于形成与防爆结构连通的排气空间。

在上述技术方案中，通过设置排气结构件形成排气空间，电池单体内的气体能够通过排气空间流向防爆结构，便于电池单体内的气体快速排出电池单体，实现对电池单体的快速泄压，降低电池单体爆炸风险，提升电池单体使用安全性。

在一些实施例中，外壁包括：外侧壁，外侧壁和内壁间设有排气结构件。

在上述技术方案中，通过电极组件的外侧壁和装配空间的内壁之间设有排气结构件，有利于靠近盖体的气体朝向壳底壁流动，在防爆结构设置于壳主体基础上，便于气体从防爆结构流出。

在一些实施例中，外侧壁包括：两个相对设置的第一子侧壁和两个相对设置的第二子侧壁，第一子侧壁的表面积大于第二子侧壁的表面积，第一子侧壁和内壁间设有排气结构件。

在上述技术方案中，通过将排气结构件设置于第一子侧壁和装配空间的内壁之间，更有利于靠近盖体的气体朝向壳底壁流动，在防爆结构设置于壳主体基础上，更便于气体从防爆结构流出，可以提升电池单体内气体排出速度，进一步降低电池单体爆炸风险。

在一些实施例中，外壁包括：外底壁，外底壁和内壁间设有排气结构件。

在上述技术方案中，通过电极组件的外底壁与壳底壁间设置有排气结构件，使电极组件的外底壁与壳底壁间形成排气空间，使防爆结构与电极组件的外底壁间隔开，电池单体发生热失控时，电池单体内气体流入排气空间后，可以使气体顺利从防爆结构排出电池单体，降低电池单体内气体流动受阻的风险

在一些实施例中，电极组件包括：单电极组件，单电极组件内设有排气结构件。

在上述技术方案中，通过在单电极组件内设置有排气结构件，电芯发生热失控时，可以使电池单体内的气体更加快速流向防爆结构，从而提升气体排出电池单体速度。

在一些实施例中，电极组件包括：多个单电极组件，多个单电极组件沿电池单体的第一方向排布，

至少相邻两个单电极组件间设有排气结构件，和/或至少一个单电极组件内设有排气结构件。

在上述技术方案中，通过至少相邻两个单电极组件间设有排气结构件，和/或至少一个单电极组件内设有排气结构件，可以使电池单体内的气体更加快速流向防爆结构，从而进一步提升气体排出电池单体速度，进一步降低电池单体爆炸风险。

在一些实施例中，排气结构件限定出排气通道，排气通道构造为排气空间。

在上述技术方案中，通过排气结构件限定出排气通道，排气结构件位于电极组件的外壁和装配空间的内壁之间时，在电池单体未发生热失控情况下，电极组件发生膨胀时，排气结构件可以为电极组件提供膨胀空间，缓冲电池单体所受膨胀力，从而可以提升电池单体使用寿命。当电池单体发生热失控情况下，排气通道可以为电池单体提供排气空间。

在一些实施例中，排气结构件为形状记忆合金件，形状记忆合金件被配置为根据温度发生形变以形成槽结构，槽结构为排气空间。

在上述技术方案中，通过将排气结构件设置为形状记忆合金件，当电池单体发生热失控时，形状记忆合金件可以变形形成排气空间，有利于电池单体内气体和热量排出电池单体，并且，电池单体未发生热失控时，形状记忆合金件为平板状或者近似平板状，能够减小形状记忆合金件的装配空间，可以为电极组件提供充足的膨胀空间，也可以为电极组件提供装配空间，从而可以提升电池单体的能量密度。

在一些实施例中，外壳包括：壳主体和盖体，壳主体和盖体连接以限定出装配空间，壳主体设有防爆结构。

在上述技术方案中，通过将防爆结构设置于壳主体，能够将防爆结构和高压器件分开布置，当电池单体发生热失控时，电池单体内的气体从防爆结构排出电池单体，使排出的气体与盖体上高压器件分开，实现高压器件和气体分离的效果，降低高压气体损坏高压器件的风险。

在一些实施例中，壳主体包括：壳侧壁和壳底壁，壳侧壁和/或壳底壁设有防爆结构。

在上述技术方案中，通过壳侧壁和/或壳底壁设有防爆结构，电池单体发生热失控时，电池单体内的气体朝向防爆结构流动，电池单体内气体通过防爆结构排出电池单体，更有利于使排出的气体与盖体上高压器件分开，实现高压器件和气体分离的效果，进一步降低高压气体损坏高压器件的风险。

第二方面，本申请实施例还提供一种电池，包括上述的电池单体。

第三方面，本申请实施例还提供一种用电装置，包括上述的电池。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本申请实施例的车辆示意图；

图2是根据本申请实施例的电池爆炸图；

图3是根据本申请实施例的电极组件的外侧壁和外壳间设有排气结构件侧视图；

图4是根据本申请实施例的电极组件的排气结构件限定出排气通道的示意图；

图5是根据本申请实施例的电极组件的排气结构件为形状记忆合金件的示意图；

图6是根据本申请实施例的电极组件的外底壁和外壳间设有排气结构件示意图；

图7是根据本申请实施例的电极组件的外底壁和外壳间的排气结构件限定出排气通道的示意图；

图8是根据本申请实施例的电极组件的外底壁和外壳间的排气结构件为形状记忆合金件的示意图；

图9是根据本申请实施例的电极组件的外底壁和外壳间设置有排气结构件的仰视图；

图10是根据本申请实施例的电极组件的外底壁、外侧壁与外壳间均设有排气结构件的示意图；

图11是根据本申请实施例的电极组件的外底壁、外侧壁与外壳间均设有排气结构件的仰视图；

图12是根据本申请实施例的电极组件内设有排气结构件的示意图。

附图标记：

电池单体100；

外壳10；装配空间11；内壁111；壳主体12；壳侧壁121；壳底壁122；盖体13；

电极组件20；

外壁21；外侧壁211；第一子侧壁2111；第二子侧壁2112；外底壁212；

单电极组件22；

防爆结构30；

排气结构件40；排气空间41；排气通道42；槽结构43；

电池200；箱体201；第一箱本体202；第二箱本体203；

车辆300；控制器400；马达500。

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组或电池包等。电池一般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。

电池单体包括外壳、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。

近些年，在电池领域，动力电池作为动力源，起着不可替代的重要作用。电池由箱体和容纳于箱体内的多个电池单体组成。其中，电池作为供电的核心零部件不论在安全性方面，还是循环使用寿命上均有着较高的要求。

在一般的电池单体中，电池单体设置有防爆结构，在电池单体发生热失控时，防爆结构能够排出电池单体内部气体以及热量，避免电池单体发生爆炸。但是，在电池单体发生热失控时，防爆结构附近的气体可以通过防爆结构顺利排出，远离防爆结构的气体以及热量不能及时从防爆结构排出，电池单体排气不畅，容易导致电池单体发生爆炸，影响电池单体的使用安全性。

基于上述考虑，为了解决电池单体的排气问题。设计了一种电池单体，电池单体内设置排气结构件形成排气空间，排气空间与防爆结构连通，排气空间与电池单体内部空间连通，电池单体内的气体以及热量能够通过排气空间流向防爆结构，便于电池单体内的气体以及热量快速排出电池单体，实现对电池单体的快速泄压，降低电池单体爆炸风险，提升电池单体使用安全性。

本申请实施例公开的电池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热管理系统、电池等组成该用电装置的电源系统，这样，有利于提升电池热管理系统的适用范围，并降低电池热管理系统的装配难度。

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。

以下实施例为了方便说明，以本申请一实施例的一种用电装置为车辆300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300的结构示意图。车辆300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300的内部设置有电池200，电池200可以设置在车辆300的底部或头部或尾部。电池200可以用于车辆300的供电，例如，电池200可以作为车辆300的操作电源。车辆300还可以包括控制器400和马达500，控制器400用来控制电池200为马达500供电，例如，用于车辆300的启动、导航和行驶时的工作用电需求。

请参照图2，图2为本申请一些实施例提供的电池200的结构爆炸图。电池200包括箱体201和多个电池单体100，电池单体100用于容纳于箱体201内。其中，箱体201用于为电池单体100提供安装空间，箱体201可以采用多种结构。在一些实施例中，箱体201可以包括第一箱本体202和第二箱本体203，第一箱本体202与第二箱本体203相互盖合，第一箱本体202和第二箱本体203共同限定出用于容纳电池单体100的安装空间。第二箱本体203可以为一端开放的空心结构，第一箱本体202可以为板状结构，第一箱本体202盖合于第二箱本体203的开放侧，以使第一箱本体202与第二箱本体203共同限定出安装空间；第一箱本体202和第二箱本体203也可以是均为一侧开放的空心结构，第一箱本体202的开放侧盖合于第二箱本体203的开放侧。当然，第一箱本体202和第二箱本体203形成的箱体201可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。

在电池200中，多个电池单体100之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体100中既有串联又有并联。多个电池单体100之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体100构成的整体容纳于箱体201内；当然，电池200也可以是多个电池单体100先串联或并联或混联组成电池200模块形式，多个电池200模块再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体201内。电池200还可以包括其他结构，例如，该电池200还可以包括汇流部件，用于实现多个电池单体100之间的电连接。

其中，每个电池单体100可以为二次电池200或一次电池200；还可以是锂硫电池200、钠离子电池200或镁离子电池200，但不局限于此。电池单体100可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。示例性的，电池单体100的形状为圆柱体。

下面参考图3-图12描述根据本申请实施例的电池单体100。

如图1-图12所示，根据本申请实施例的电池单体100，包括：

外壳10、电极组件20和防爆结构30，电极组件20设于外壳10的装配空间11内，防爆结构30设于外壳10；

排气结构件40，排气结构件40设于装配空间11内，且排气结构件40位于电极组件20的外壁21和装配空间11的内壁111之间，和/或排气结构件40位于电极组件20内，排气结构件40被配置为适于形成与防爆结构30连通的排气空间41。

其中，防爆结构30可以为防爆阀，也可以为在外壳10上形成厚度减薄部，本申请以防爆结构30为防爆阀为例进行说明。装配空间11为密封的空间，电极组件20设置于外壳10的装配空间11内，防爆结构30设置于外壳10，防爆结构30可以设置在外壳10的至少一个壳壁，当装配空间11内压力达到一定压力值时，防爆结构30打开，装配空间11内气体以及热量从防爆结构30排出外壳10，达到泄压效果。

排气结构件40设置于装配空间11内，排气结构件40位于电极组件20的外壁21和装配空间11的内壁111之间，和/或排气结构件40位于电极组件20内，也可以理解为，排气结构件40设置于电极组件20的外壁21和装配空间11的内壁111之间，或者排气结构件40设置于电极组件20内，或者电极组件20的外壁21和装配空间11的内壁111之间以及电极组件20内均设置有排气结构件40。需要说明的是，电极组件20的外壁21是指电极组件20的外表面，装配空间11的内壁111是指装配空间11的内壁111面。排气结构件40被配置为适于形成与防爆结构30连通的排气空间41，也就是说，排气结构件40可以形成排气空间41，换言之，排气结构件40限定出排气空间41，排气空间41与防爆结构30连通，且排气空间41还与装配空间11连通，排气空间41连通装配空间11和防爆结构30。

当电池单体100内压力达到防爆结构30开启的压力值时，例如：电池单体100发生热失控导致装配空间11内气体压力达到防爆结构30开启的压力值时，防爆结构30开启，装配空间11内位于防爆结构30附近的气体以及热量可以从防爆结构30排出电池单体100，装配空间11内的气体也可以流入排气空间41，由于排气空间41与防爆结构30连通，流入排气空间41内的气体沿着排气空间41流向防爆结构30，使气体从防爆结构30排出电池单体100，可以使距离防爆结构30较远的气体排出电池单体100。由此，本申请的电池单体100通过设置有排气结构件40，当电池单体100发生热失控时，电池单体100内的气体能够通过排气空间41流向防爆结构30，电池单体100的装配空间11内各区域气体均可以通过排气空间41流向防爆结构30，使电池单体100内的气体通过防爆结构30排出，便于电池单体100内的气体快速排出电池单体100，实现对电池单体100的快速泄压，降低电池单体100爆炸风险，提升电池单体100使用安全性。

由此，通过在电池单体100内设置排气结构件40形成排气空间41，电池单体100内的气体以及热量能够通过排气空间41流向防爆结构30，便于电池单体100内的气体快速排出电池单体100，实现对电池单体100的快速泄压，降低电池单体100爆炸风险，提升电池单体100使用安全性。

根据本申请的一些实施例，如图3所示，外壳10包括：壳主体12和盖体13，壳主体12和盖体13连接以限定出装配空间11，壳主体12设有防爆结构30。

其中，如图3所示，外壳10可以包括：壳主体12和盖体13，示例性的，壳主体12限定出一端敞开的安装槽，盖体13设于安装槽的敞开端，从而使壳主体12和盖体13连接共同限定出装配空间11，且壳主体12和盖体13固定连接，例如：壳主体12和盖体13焊接连接。防爆结构30设置于壳主体12。由于盖体13上设置有高压器件(例如：极柱等器件)，通过将防爆结构30设置于壳主体12，能够将防爆结构30和高压器件分开布置，当电池单体100发生热失控时，电池单体100内的气体从防爆结构30排出电池单体100，使排出的气体与盖体13上高压器件分开，实现高压器件和气体分离的效果，降低高压气体损坏高压器件的风险。

由此，通过将防爆结构30设置于壳主体12，能够将防爆结构30和高压器件分开布置，当电池单体100发生热失控时，电池单体100内的气体从防爆结构30排出电池单体100，使排出的气体与盖体13上高压器件分开，实现高压器件和气体分离的效果，降低高压气体损坏高压器件的风险。

根据本申请的一些实施例，如图3所示，壳主体12可以包括：壳侧壁121和壳底壁122，壳侧壁121和/或壳底壁122设有防爆结构30。

其中，如图3所示，壳主体12可以包括：壳侧壁121和壳底壁122，需要说明的是，安装槽的槽侧壁为壳侧壁121，安装槽的槽底壁为壳底壁122，壳侧壁121位于壳底壁122和盖体13之间，沿安装槽的深度方向，壳底壁122和盖体13相对且间隔开设置。壳侧壁121和/或壳底壁122设置有防爆结构30，也就是说，壳侧壁121设置有防爆结构30，或者壳底壁122设置有防爆结构30，或者壳侧壁121和壳底壁122均设置有防爆结构30。当防爆结构30设置于壳侧壁121时，电池单体100内的气体可以通过壳侧壁121上的防爆结构30排出电池单体100，达到电池单体100泄压效果，当防爆结构30设置于壳底壁122时，电池单体100内的气体可以通过壳底壁122上的防爆结构30排出电池单体100，达到电池单体100泄压效果。本申请以防爆结构30设置于壳底壁122为例进行说明，通过将防爆结构30设置于壳底壁122，电池单体100发生热失控时，电池单体100内的气体朝向电池单体100的底部流动，电池单体100内气体通过底部的防爆结构30排出电池单体100，更有利于使排出的气体与盖体13上高压器件分开，实现高压器件和气体分离的效果，进一步降低高压气体损坏高压器件的风险。

由此，通过壳侧壁121和/或壳底壁122设有防爆结构30，电池单体100发生热失控时，电池单体100内的气体朝向防爆结构30流动，电池单体100内气体通过防爆结构30排出电池单体100，更有利于使排出的气体与盖体13上高压器件分开，实现高压器件和气体分离的效果，进一步降低高压气体损坏高压器件的风险。

根据本申请的一些实施例，如图3-图5所示，外壁21可以包括：外侧壁211，外侧壁211和内壁111间设有排气结构件40。

其中，如图3-图5所示，电极组件20的外壁21可以包括外侧壁211，电极组件20的外侧壁211和装配空间11的内壁111之间设有排气结构件40。示例性的，电极组件20的外侧壁211和壳侧壁121相对设置，排气结构件40设置在电极组件20的外侧壁211和壳侧壁121之间，排气结构件40形成的排气空间41位于电极组件20的外侧壁211和壳侧壁121之间，且排气结构件40形成的排气空间41沿装配空间11的深度方向延伸，装配空间11的深度方向为图3中的Z方向，排气结构件40形成的排气空间41可以连通电极组件20沿装配空间11的深度方向的两端空间，也可以理解为，排气结构件40形成的排气空间41将靠近盖体13的装配空间11和靠近壳底壁122的装配空间11连通，换言之，排气结构件40形成的排气空间41连通电极组件20与盖体13之间的空间和电极组件20与壳底壁122之间的空间。

当壳侧壁121设置有防爆结构30时，电池单体100内的气体流入排气空间41后，通过壳侧壁121上的防爆结构30排出电池单体100，可以使电池单体100内的气体快速排出电池单体100。

当壳底壁122设置有防爆结构30时，防爆结构30和盖体13沿装配空间11的深度方向相对且间隔开设置。电池单体100发生热失控时，靠近盖体13的气体可以通过排气空间41朝向壳底壁122流动，气体从壳底壁122上的防爆结构30排出电池单体100，使排出的气体与盖体13上高压器件分开，实现高压器件和气体分离的效果，降低高压气体损坏高压器件的风险。

由此，通过电极组件20的外侧壁211和装配空间11的内壁111之间设有排气结构件40，有利于靠近盖体13的气体朝向壳底壁122流动，在防爆结构30设置于壳主体12基础上，便于气体从防爆结构30流出。

根据本申请的一些实施例，如图4所示，外侧壁211可以包括：两个相对设置的第一子侧壁2111和两个相对设置的第二子侧壁2112，第一子侧壁2111的表面积大于第二子侧壁2112的表面积，第一子侧壁2111和内壁111间设有排气结构件40。

其中，电极组件20的外侧壁211包括两个相对设置的第一子侧壁2111和两个相对设置的第二子侧壁2112，两个第一子侧壁2111为电极组件20的两个相对设置的表面，两个第二子侧壁2112为电极组件20的两个相对设置的表面，示例性地，电极组件20为矩形，矩形的四个侧面分别构成两个第一子侧壁2111和两个第二子侧壁2112。第一子侧壁2111的表面积大于第二子侧壁2112的表面积，第一子侧壁2111为电极组件20的大面，第二子侧壁2112为电极组件20的窄面。第一子侧壁2111和装配空间11的内壁111间设有排气结构件40。

由于第一子侧壁2111与装配空间11的内壁111间的相对面积大于第二子侧壁2112与装配空间11的内壁111间的相对面积，通过将排气结构件40设置于第一子侧壁2111和装配空间11的内壁111之间，与将排气结构件40设置于第二子侧壁2112和装配空间11的内壁111之间相比，能够增大排气结构件40的设置面积，从而可以增加排气空间41的设置面积，电池单体100发生热失控时，靠近盖体13的气体可以通过排气空间41朝向壳底壁122流动，更有利于气体从防爆结构30排出电池单体100，可以提升电池单体100内气体排出速度，进一步降低电池单体100爆炸风险。

由此，通过将排气结构件40设置于第一子侧壁2111和装配空间11的内壁111之间，更有利于靠近盖体13的气体朝向壳底壁122流动，在防爆结构30设置于壳主体12基础上，更便于气体从防爆结构30流出，可以提升电池单体100内气体排出速度，进一步降低电池单体100爆炸风险。

根据本申请的一些实施例，如图6-图9所示，外壁21可以包括：外底壁212，外底壁212和内壁111间设有排气结构件40。

其中，如图6-图9所示，电极组件20的外壁21还可以包括外底壁212，外底壁212和内壁111间可以设置有排气结构件40。电极组件20的外底壁212与壳底壁122相对设置，电极组件20的外底壁212与壳底壁122间设置有排气结构件40，此时电极组件20的外底壁212与壳底壁122间可以形成有排气空间41，电极组件20的外底壁212与壳底壁122间的排气空间41可以与电极组件20的外侧壁211和壳侧壁121间的空间连通，当电极组件20的外侧壁211和壳侧壁121间形成有排气空间41时，电极组件20的外底壁212与壳底壁122间的排气空间41与电极组件20的外侧壁211和壳侧壁121间的排气空间41连通。

当壳侧壁121设置有防爆结构30时，电池单体100内的气体流入排气空间41后，通过壳侧壁121上的防爆结构30排出电池单体100，可以使电池单体100内的气体快速排出电池单体100。

当壳底壁122设置有防爆结构30时，通过电极组件20的外底壁212与壳底壁122间设置有排气结构件40，使电极组件20的外底壁212与壳底壁122间形成排气空间41，使防爆结构30与电极组件20的外底壁212间隔开，电池单体100发生热失控时，电池单体100内气体流入电极组件20的外底壁212与壳底壁122间的排气空间41后，可以使气体顺利从壳底壁122上的防爆结构30排出电池单体100，降低电池单体100内气体流动受阻的风险，可以有效解决电池单体100热失控时底部排气问题。

由此，通过电极组件20的外底壁212与壳底壁122间设置有排气结构件40，使电极组件20的外底壁212与壳底壁122间形成排气空间41，使防爆结构30与电极组件20的外底壁212间隔开，电池单体100发生热失控时，电池单体100内气体流入排气空间41后，可以使气体顺利从防爆结构30排出电池单体100，降低电池单体100内气体流动受阻的风险。

根据本申请的一些实施例，如图12所示，电极组件20可以包括：单电极组件22，单电极组件22内设有排气结构件40。

其中，单电极组件22由正极极片、负极极片和隔离膜组成。单电极组件22内可以设置有排气结构件40，排气结构件40在单电极组件22内可以形成排气空间41，从而在单电极组件22内形成排气通道42，单电极组件22内的排气空间41可以与防爆结构30连通。单电极组件22内的排气结构件40形成的排气空间41可以连通电极组件20沿装配空间11的深度方向的两端空间，也可以理解为，单电极组件22内的排气结构件40形成的排气空间41将靠近盖体13的装配空间11和靠近壳底壁122的装配空间11连通，换言之，单电极组件22内的排气结构件40形成的排气空间41连通电极组件20与盖体13之间的空间和电极组件20与壳底壁122之间的空间。

当电芯发生热失控时，电池单体100内的气体可以通过单电极组件22内的排气空间41流向防爆结构30，示例性地，防爆结构30设置在壳底壁122，靠近盖体13的气体可以通过单电极组件22内的排气空间41朝向壳底壁122流动，气体从壳底壁122上的防爆结构30排出电池单体100，使排出的气体与盖体13上高压器件分开，实现高压器件和气体分离的效果，降低高压气体损坏高压器件的风险，并且，通过在单电极组件22内设置有排气结构件40，可以使电池单体100内的气体更加快速流向防爆结构30，从而提升气体排出电池单体100速度。

由此，通过在单电极组件22内设置有排气结构件40，电芯发生热失控时，可以使电池单体100内的气体更加快速流向防爆结构30，从而提升气体排出电池单体100速度。

根据本申请的一些实施例，电极组件20可以包括：多个单电极组件22，多个单电极组件22沿电池单体100的第一方向排布，至少相邻两个单电极组件22间设有排气结构件40，和/或至少一个单电极组件22内设有排气结构件40。

其中，单电极组件22由正极极片、负极极片和隔离膜组成。电池单体100的第一方向可以指与装配空间11的深度方向垂直的方向，例如：多个单电极组件22沿图4中的X方向或Y方向排布，X方向、Y方向均与装配空间11的深度方向垂直。至少相邻两个单电极组件22间设置有排气结构件40，排气结构件40设置在相邻两个单电极组件22间后可以在相邻两个单电极组件22间形成排气空间41。或者至少一个单电极组件22内设有排气结构件40，排气结构件40设置在单电极组件22内后可以在单电极组件22内形成排气空间41。或者至少相邻两个单电极组件22间以及至少一个单电极组件22内设有排气结构件40。本申请以至少相邻两个单电极组件22间以及至少一个单电极组件22内设有排气结构件40为例进行说明。

单电极组件22内的排气结构件40形成的排气空间41可以连通电极组件20沿装配空间11的深度方向的两端空间，也可以理解为，单电极组件22内的排气结构件40形成的排气空间41将靠近盖体13的装配空间11和靠近壳底壁122的装配空间11连通，换言之，单电极组件22内的排气结构件40形成的排气空间41连通电极组件20与盖体13之间的空间和电极组件20与壳底壁122之间的空间。

相邻两个单电极组件22间的排气结构件40形成的排气空间41可以连通电极组件20沿装配空间11的深度方向的两端空间，也可以理解为，相邻两个单电极组件22间的排气结构件40形成的排气空间41将靠近盖体13的装配空间11和靠近壳底壁122的装配空间11连通，换言之，相邻两个单电极组件22间的排气结构件40形成的排气空间41连通电极组件20与盖体13之间的空间和电极组件20与壳底壁122之间的空间。

当电芯发生热失控时，电池单体100内的气体可以通过单电极组件22内的排气空间41流向防爆结构30，电池单体100内的气体也可以通过相邻两个单电极组件22间的排气空间41流向防爆结构30。示例性地，防爆结构30设置在壳底壁122，靠近盖体13的气体可以通过单电极组件22内的排气空间41朝向壳底壁122流动，靠近盖体13的气体也可以通过相邻两个单电极组件22间的排气空间41朝向壳底壁122流动，气体从壳底壁122上的防爆结构30排出电池单体100，使排出的气体与盖体13上高压器件分开，实现高压器件和气体分离的效果，降低高压气体损坏高压器件的风险，并且，可以使电池单体100内的气体更加快速流向防爆结构30，从而进一步提升气体排出电池单体100速度，进一步降低电池单体100爆炸风险。

由此，通过至少相邻两个单电极组件22间设有排气结构件40，和/或至少一个单电极组件22内设有排气结构件40，可以使电池单体100内的气体更加快速流向防爆结构30，从而进一步提升气体排出电池单体100速度，进一步降低电池单体100爆炸风险。

根据本申请的一些实施例，如图4和图7所示，排气结构件40限定出排气通道42，排气通道42构造为排气空间41。

其中，排气结构件40限定出排气通道42，排气通道42贯穿排气结构件40，排气通道42为排气空间41，排气结构件40具有一定厚度，排气结构件40为中空结构件，排气结构件40位于电极组件20的外壁21和装配空间11的内壁111之间时，在电池单体100未发生热失控情况下，电极组件20发生膨胀时，电极组件20挤压排气结构件40，由于排气结构件40为中空结构件，排气结构件40受到挤压后变形，排气结构件40可以为电极组件20提供膨胀空间，缓冲电池单体100所受膨胀力，从而可以提升电池单体100使用寿命。当电池单体100发生热失控情况下，由于排气结构件40限定出排气通道42，排气通道42可以为电池单体100提供排气空间41。

由此，通过排气结构件40限定出排气通道42，排气结构件40位于电极组件20的外壁21和装配空间11的内壁111之间时，在电池单体100未发生热失控情况下，电极组件20发生膨胀时，排气结构件40可以为电极组件20提供膨胀空间，缓冲电池单体100所受膨胀力，从而可以提升电池单体100使用寿命。当电池单体100发生热失控情况下，排气通道42可以为电池单体100提供排气空间41。

根据本申请的一些实施例，如图5、图8和图12所示，排气结构件40可以为形状记忆合金件，形状记忆合金件被配置为根据温度发生形变以形成槽结构43，槽结构43为排气空间41。

其中，排气结构件40可以设置为形状记忆合金件，形状记忆合金件是通过热弹性与马氏体相变及其逆变而具有形状记忆效应的由两种以上金属元素所构成的合金件。示例性地，形状记忆合金件可以为镍钛合金件、铜锌合金件、铜铝镍合金件、铜钼镍合金件、铜金锌合金件等合金件。在电池单体100内温度高于形状记忆合金件的响应温度时，形状记忆合金件发生形变，在形状记忆合金件的至少一侧形成槽结构43，从而形成排气空间41。

示例性地，形状记忆合金件设于电极组件20的外壁21和装配空间11的内壁111之间时，在电池单体100内温度高于形状记忆合金件的响应温度时，形状记忆合金件发生形变，形状记忆合金件支撑在电极组件20的外壁21和装配空间11的内壁111之间，从而在电极组件20的外壁21和装配空间11的内壁111之间形成排气空间41。排气结构件40设于电极组件20内时，在电池单体100内温度高于形状记忆合金件的响应温度时，形状记忆合金件发生形变，形状记忆合金件支撑起电极组件20，从而在电极组件20内形成排气空间41。

需要说明的是，形状记忆合金件形变的相应温度可根据实际需要合理设计在热失控起始温度到完全热失控的温度之间，使电池单体100未发生热失控时形状记忆合金件不发生形变，而在电池单体100发生热失控时，形状记忆合金件能发生形变，撑开电池单体100内部空间以形成排气空间41供气体和热量排出。

由此，通过将排气结构件40设置为形状记忆合金件，当电池单体100发生热失控时，形状记忆合金件可以变形形成排气空间41，有利于电池单体100内气体和热量排出电池单体100，并且，电池单体100未发生热失控时，形状记忆合金件为平板状或者近似平板状，能够减小形状记忆合金件的装配空间11，可以为电极组件20提供充足的膨胀空间，也可以为电极组件20提供装配空间11，从而可以提升电池单体100的能量密度。

根据本申请的一些实施例，如图10所示，本申请提供了一种电池单体100，电池单体100包括外壳10、排气结构件40、电极组件20和防爆结构30，电极组件20设于外壳10的装配空间11内，防爆结构30设于外壳10的壳主体12，电极组件20的外侧壁211和壳侧壁121间可以设有排气结构件40，示例性地，第一子侧壁2111和内壁111间设有排气结构件40，电极组件20的外底壁212和壳主体12的壳底壁122间设有排气结构件40，排气结构件40可以形成排气空间41。

如图2所示，根据本申请实施例的电池200，包括上述实施例的电池单体100。电池单体100安装于电池200的箱体201内，能够降低电池200爆炸风险，提升电池200使用安全性。

根据本申请实施例的用电装置，包括上述实施例的电池200。电池200安装于用电装置，能够降低用电装置爆炸风险，提升用电装置使用安全性。

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结合。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (12)

1.一种电池单体，其特征在于，包括：

外壳、电极组件和防爆结构，所述电极组件设于所述外壳的装配空间内，所述防爆结构设于所述外壳；

排气结构件，所述排气结构件设于所述装配空间内，且所述排气结构件位于所述电极组件的外壁和所述装配空间的内壁之间，和/或所述排气结构件位于所述电极组件内，所述排气结构件被配置为适于形成与所述防爆结构连通的排气空间。

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述外壁包括：外侧壁，所述外侧壁和所述内壁间设有所述排气结构件。

3.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述外侧壁包括：两个相对设置的第一子侧壁和两个相对设置的第二子侧壁，所述第一子侧壁的表面积大于所述第二子侧壁的表面积，所述第一子侧壁和所述内壁间设有所述排气结构件。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述外壁包括：外底壁，所述外底壁和所述内壁间设有所述排气结构件。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述电极组件包括：单电极组件，所述单电极组件内设有所述排气结构件。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述电极组件包括：多个单电极组件，多个所述单电极组件沿所述电池单体的第一方向排布，

至少相邻两个所述单电极组件间设有所述排气结构件，和/或至少一个所述单电极组件内设有所述排气结构件。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述排气结构件限定出排气通道，所述排气通道构造为所述排气空间。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述排气结构件为形状记忆合金件，所述形状记忆合金件被配置为根据温度发生形变以形成槽结构，所述槽结构为所述排气空间。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述外壳包括：壳主体和盖体，所述壳主体和所述盖体连接以限定出所述装配空间，所述壳主体设有所述防爆结构。

10.根据权利要求9所述的电池单体，其特征在于，所述壳主体包括：壳侧壁和壳底壁，所述壳侧壁和/或所述壳底壁设有所述防爆结构。

11.一种电池，其特征在于，包括根据权利要求1-10中任一项所述的电池单体。

12.一种用电装置，其特征在于，包括根据权利要求11所述的电池。