CN220692248U - 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、转接部件以及泄压机构，外壳包括端盖，端盖上设有泄压孔，泄压机构设于端盖。端盖为圆形，泄压机构用于打开泄压孔，以泄放外壳中的物质。其中，泄压孔的面积为S，电池单体的容量为C，端盖的半径为R，S、R以及C满足关系：3.5（mm²/Ah）*C≤S≤0.5（πR ²）。本申请的技术方案中，将泄压孔的面积设置在上述的范围中，泄压孔的面积小于端盖总面积的一半，能够保证端盖的结构强度以及稳定性，提高电池单体运行可靠性。并且，根据电池单体的容量设置泄压孔的面积，能提高泄压孔瞬时排气效率，降低防爆阀开阀情况下电池单体热失控的风险，提高电池单体运行的可靠性。

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，特别是涉及一种电池单体、电池以及用电装置。

背景技术

电池单体广泛用于电子设备，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、电动工具和储能系统等等。电池单体可以包括镉镍电池单体、氢镍电池单体、锂离子电池单体、钠离子电池单体和二次碱性锌锰电池单体等。

随着新能源技术的发展，如何降低电池单体起火爆炸的风险，从而提高电池单体的可靠性，也是本领域的研究重点之一。

实用新型内容

鉴于上述问题，本申请提供一种电池单体、电池以及用电装置，能够降低电池单体发生热失控导致起火爆炸的风险，提高电池单体运行的可靠性。

第一方面，本申请提供了一种电池单体，包括外壳、电极组件、转接部件以及泄压机构。外壳包括端盖，端盖上设有泄压孔，泄压机构设于端盖。端盖为圆形，泄压机构用于打开泄压孔，以泄放容纳腔中的物质。电极组件设于外壳内。转接部件设于端盖与电极组件之间，转接部件包括相互连接的连接部以及转接部，转接部与电极组件连接，连接部与端盖连接。其中，泄压孔的面积为S，电池单体的容量为C，端盖的半径为R，S、R以及C满足关系：

3.5（mm²/Ah）*C≤S≤0.5（πR²）。

本申请实施例的技术方案中，将泄压孔的面积设置在上述的范围中，泄压孔的面积小于端盖总面积的一半，能够保证端盖的结构强度以及稳定性，提高电池单体运行可靠性。通过设置转接部提高转接部件与电极组件连接的强度，通过设置连接部提高转接部件与端盖的连接强度，上述的结构能够增大过流面积，提高电池单体运行的稳定性。并且，根据电池单体的容量设置泄压孔的面积，能提高泄压孔瞬时排气效率，降低防爆阀开阀情况下电池单体热失控的风险，提高电池单体运行的可靠性。

在一些实施例中，电极组件为圆柱状卷绕结构。在上述的结构中，将电极组件设置为圆柱形，具有较高的能量密度以及倍率性能。

在一些实施例中，电极组件包括正极极片、负极极片以及设于正极极片以及负极极片之间的隔离件。上述的结构中，正极极片以及负极极片为活性物质提供嵌入和脱出的结构，隔离件设置在正极和负极之间，可以起到防止正负极短路的作用，同时可以使活性离子通过。

在一些实施例中，泄压孔的面积S与电池单体的高度H满足关系：

λ（EH-N）≤S，

其中，λ的取值范围：0.1≤λ≤2；E的取值范围：0.1≤E≤0.8，N的取值范围：0.1≤N≤0.8。在上述的结构中，根据电池单体的高度设置泄压孔的面积，其中电池单体的高度与电池的容量成一定的关系，泄压孔面积设置在上述的范围能够提高泄压孔瞬时排气效率，降低防爆阀开阀情况下电池单体热失控的风险，提高电池单体运行的可靠性。

在一些实施例中，泄压孔的面积S与外壳的直径D满足关系：

μ（AD²+BD+Q）≤S，

其中，μ的取值范围：0.5≤μ≤1.0，A的取值范围：0.005≤A≤0.04，B的取值范围：0.05≤ B≤ 0.5，Q的取值范围：0.5≤Q≤2。在上述的结构中，根据外壳的直径设置泄压孔的面积，其中外壳的直径与电池的容量成一定的关系，泄压孔面积设置在上述的范围能够提高泄压孔瞬时排气效率，降低防爆阀开阀情况下电池单体热失控的风险，提高电池单体运行的可靠性。

在一些实施例中，外壳还包括壳体，壳体沿具有开口，开口的数量为两个，两个端盖分别盖合于开口，至少一个端盖上设有泄压机构。上述的结构中，通过在壳体中设置开口极耳能够从两端开口延伸，提高极耳与端盖连接的便利性，并且设置泄压机构能够及时排放壳体内的物质，降低防爆阀开阀后发生爆炸或燃烧的风险，提高电池单体运行的稳定性。

在一些实施例中，泄压孔的形状为圆形、跑道形或矩形中的任意一种。上述的结构，开孔后便于壳体内部物质的泄放，降压效率更好，并且形状规整易于制造。

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，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

下面将参考附图来描述本申请示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1为本申请一个实施例的车辆的结构示意图；

图2为本申请一个实施例的电池的分解结构示意图；

图3为本申请一个实施例的电池单体的结构示意图；

图4为本申请一个实施例的转接部件的结构示意图；

图5为本申请另一个实施例的转接部件的结构示意图；

图6为本申请又一个实施例的转接部件的结构示意图。

附图标记详细说明

1、车辆；2、电池；10、电极组件；11、主体部；12、极耳；20、壳体；21、泄压孔；22、开口；30、端盖；40、外壳；50、电极引出件；3、控制器；4、马达；5、箱体；51、第一部分；52、第二部分；53、容纳空间；6、转接部件；61、连接部；62、转接部；7、电池单体。

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。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

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，也不是与其它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它实施例相结合。

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。

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的内部设置有电池2，电池2可以设置在车辆1的底部或头部或尾部。电池2可以用于车辆1的供电，例如，电池2可以作为车辆1的操作电源。车辆1还可以包括控制器3和马达4，控制器3用来控制电池2为马达4供电，例如，用于车辆1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2不仅可以作为车辆1的操作电源，还可以作为车辆1的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1提供驱动动力。

在一些实施例中，电池2可以为储能装置。储能装置包括储能集装箱、储能电柜等。

请参照图2，图2为本申请一些实施例提供的电池的爆炸图。电池2包括箱体5和电池单体7，电池单体7容纳于箱体5内。其中，箱体5用于为电池单体7提供容纳空间，箱体5可以采用多种结构。

在一些可选的实施例中，箱体5包括第一部分51和第二部分52，第一部分51与第二部分52相互盖合，第一部分51和第二部分52共同限定出用于容纳电池单体7的容纳空间53。第二部分52可以为一端开口的空心结构，第一部分51可以为板状结构，第一部分51盖合于第二部分52的开口侧，以使第一部分51与第二部分52共同限定出容纳空间53；第一部分51和第二部分52也可以是均为一侧开口的空心结构，第一部分51的开口侧盖合于第二部分52的开口侧。当然，第一部分51和第二部分52形成的箱体5可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。

在一些实施例中，箱体5可以作为车辆1的底盘结构的一部分。例如，箱体5的部分可以成为车辆1的地板的至少一部分，或者，箱体5的部分可以成为车辆1的横梁和纵梁的至少一部分。

在电池2中，电池单体7可以是多个，多个电池单体7之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体7中既有串联又有并联。多个电池单体7之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体7构成的整体容纳于箱体5内。当然，电池2也可以是多个电池单体7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5内。电池2还可以包括其他结构，例如，该电池2还可以包括汇流部件，用于实现多个电池单体7之间的电连接。

其中，每个电池单体7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7可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。

请参照图3，图3为本申请一个实施例提供的电池单体7的结构示意图。电池单体7是指组成电池2的最小单元。如图3，电池单体7包括有外壳40、电极组件10、电极引出件50、转接部件6以及其他的功能性部件。请结合参考图4，为本申请一个实施例提供的转接部件的结构示意图。

外壳40设置有容纳腔，电极引出件50设置于外壳40。电极引出件50设置于外壳40，电极组件10容纳于容纳腔中。电极组件10包括主体部11和从主体部11延伸出的极耳12。转接部件6用于连接极耳12和电极引出件50。主体部11可以包括正极极片的涂覆有活性物质层的部分、负极极片的涂覆有活性物质层的部件和隔离件，活性物质层中的活性物质用于与电解液发生反应，以实现充放电。

外壳40是用于容纳电极组件10的部件，外壳40的材质可以是多种，例如铜、铁、铝、钢以及铝合金等。外壳40可以是多种形状，比如圆柱体、长方体等，示例性的图中的外壳40为圆柱体。

外壳40可以包括端盖30以及壳体20。端盖30是指盖合于壳体20的开口22处以将电池单体7的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地，端盖30的形状可以与壳体20的形状相适应以配合壳体20。可选地，端盖30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30在受到挤压碰撞时就不易发生形变，使电池单体7能够具备更高的结构强度，安全性能也可以有所提高。端盖30上可以设置有如50、电极引出件50等的功能性部件。电极引出件50可以用于与电极组件10电连接，以用于输出或输入电池单体7的电能。

在一些实施例中，端盖30上还可以设置有用于在电池单体7的内部压力或温度达到阈值时形成泄压孔21，以泄放内部压力的泄压机构。端盖30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，在端盖30的内侧还可以设置有绝缘部件，绝缘部件可以用于隔离壳体20内的电连接部61件与端盖30，以降低短路的风险。示例性的，绝缘部件可以是塑料、橡胶等。

壳体20是用于配合端盖30以形成电池单体7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10、电解液以及其他部件。壳体20和端盖30可以是独立的部件，可以于壳体20上设置开口22，通过在开口22处使端盖30盖合开口22以形成电池单体7的内部环境。

在一些可选地实施例中，也可以使端盖30和壳体20一体化，具体地，端盖30和壳体20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20的内部时，再使端盖30盖合壳体20。壳体20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20的形状可以根据电极组件10的具体形状和尺寸大小来确定。壳体20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10是电池单体7中发生电化学反应的部件。壳体20内可以包含一个或更多个电极组件10。电极组件10包括正极、负极以及隔离件。在电池单体7充放电过程中，活性离子（例如锂离子）在正极和负极之间往返嵌入和脱出。隔离件设置在正极和负极之间，可以起到防止正负极短路的作用，同时可以使活性离子通过。

在一些实施方式中，隔离件为隔离膜。本申请对隔离膜的种类没有特别的限制，可以选用任意公知的具有良好的化学稳定性和机械稳定性的多孔结构隔离膜。作为示例，隔离膜的主要材质可选自玻璃纤维、无纺布、聚乙烯、聚丙烯及聚偏二氟乙烯，陶瓷中的至少一种。

在一些实施方式中，隔离件为固态电解质。固态电解质设于正极和负极之间，同时起到传输离子和隔离正负极的作用。

在一些实施方式中，电池单体7还包括电解质，电解质在正、负极之间起到传导离子的作用。本申请对电解质的种类没有具体的限制，可根据需求进行选择。电解质可以是液态的、凝胶态的或固态的。

极耳12凸出于主体部11的隔离件，示例性的，电极组件10包括正极极耳12和负极极耳12，正极极耳12可以是正极极片未涂覆活性物质层的部分，负极极耳12可以是负极极片未涂覆活性物质层的部分，正极极耳12和负极极耳12将主体部11产生的电能导出。转接部件6可用于连接正极极耳12和电极引出件50，也可用于连接负极极耳12和电极引出件50。

正极极耳12和负极极耳12可以从主体部11的同一端引出，也可以分别从主体部11的相反的两端引出。电极引出件50的至少部分露出到电池单体7的外部，以便于与其他构件（如汇流部件）连接，进而将电极组件10产生的电能引出。

电极引出件50可以是外壳40的一部分，也可以是安装在外壳40上的独立的构件。在本申请的一些实施例中，转接部件6焊接与极耳12，且转接部件6通过粘接、铆接、卡接或其他非焊接的方式连接于电极引出件50。

随着电池技术的发展，人们对电池单体7上的泄压机构提出了更高的要求。在实际的使用过程中，电池单体7热失控将泄压机构开启将电池单体7中的部分物质排放后，电池单体7仍然会有爆炸或者自燃的情况出现。经过研究，发现这是因为电池单体7内部瞬间的产热量较大，在泄压机构开阀的情况下，内部物质产气速度过快且超过了泄压孔21排气的速度，因此在开阀的情况下，仍然会发生燃烧和爆炸。

基于上述的情况，本申请实施例对上述的问题进行了改进，提供了一种电池单体7，本申请实施例的技术方案中，将泄压孔21的面积设置在预设的范围中，在这个范围内泄压孔21的面积小于端盖30总面积的一半，能够保证端盖30的结构强度以及稳定性，提高电池单体7运行可靠性。通过设置转接部62提高转接部件6与电极组件10连接的强度，通过设置连接部61提高转接部件6与端盖30的连接强度，上述的结构能够增大过流面积，提高电池单体7运行的稳定性。并且，根据电池单体7的容量设置泄压孔21的面积，能提高泄压孔21瞬时排气效率，降低泄压机构开阀情况下电池单体7热失控的风险，提高电池单体7运行的可靠性。

请结合参考图3至图6，图3为本申请一个实施例的电池单体7的结构示意图；图4为本申请一个实施例的转接部件6的结构示意图。图5为本申请另一个实施例的转接部件6的结构示意图。图6为本申请又一个实施例的转接部件6的结构示意图。

如图所示，本申请实施例的电池单体7包括外壳40、转接部件6、电极组件10以及泄压机构。外壳40包括端盖30，端盖30上设有泄压孔21，泄压机构设于端盖30。端盖30为圆形，泄压机构用于打开泄压孔21以连通泄压孔21与外部环境，以泄放容纳腔中的物质。电极组件10设于外壳40内。转接部件6设于端盖30与电极组件10之间，转接部件6包括相互连接的连接部61以及转接部62，转接部62与电极组件10连接，连接部61与端盖连接。其中，泄压孔21的面积为S，电池单体7的容量为C，端盖30的半径为R，S、R以及C满足关系：

3.5 （mm²/Ah）*C≤S≤0.5（πR²）。

本申请实施例的技术方案中，将泄压孔21的面积设置在上述的范围中，泄压孔21的面积小于端盖30总面积的一半，能够保证端盖30的结构强度以及稳定性，提高电池单体7运行可靠性。通过设置转接部62提高转接部件6与电极组件10连接的强度，通过设置连接部61提高转接部件6与端盖30的连接强度，上述的结构能够增大过流面积，提高电池单体7运行的稳定性。并且，根据电池单体7的容量设置泄压孔21的面积，能根据电池单体7的瞬间最大排气量以及总排气量设置泄压孔21的面积，能保证泄压孔21瞬时排气效率大于电池单体7的瞬间排气量，以及泄压孔21总排气量大于电池单体7的总排气量，以降低防爆阀开阀情况下电池单体7热失控的风险，提高电池单体7运行的可靠性。

在本申请的一些实施例中，电极组件10为圆柱状卷绕结构。在上述的结构中，将电极组件10设置为圆柱形，具有较高的能量密度以及倍率性能。

在一些可选地实施例中，外壳40具有容纳腔，且容纳腔为圆柱状。圆柱状的容纳腔能更好的与卷绕的电极组件10匹配，降低电极组件10与外壳40之间碰撞导致损坏的概率，提高装配效率以及电极组件10结构的稳定性。

在本申请的一些实施例中，电极组件10包括正极极片、负极极片以及设于正极极片以及负极极片之间的隔离件。上述的结构中，正极极片以及负极极片为活性物质提供嵌入和脱出的结构，隔离件设置在正极和负极之间，可以起到防止正负极短路的作用，同时可以使活性离子通过。

在本申请的一些实施例中，泄压孔21的面积S与电池单体7的高度H满足关系：

λ（EH-N）≤S，

其中，λ的取值范围：0.1≤λ≤2；E的取值范围：0.1≤E≤0.8，N的取值范围：0.1≤N≤0.8。

在上述的结构中，根据电池单体7的高度设置泄压孔21的面积，示例性的，可以通过测量电池单体7的高度推算出泄压孔21的设置面积，在无法准确获知电池单体7容量的情况下，上述的方法可以提高泄压孔21设置的效率以及精确度。

其中，电池单体7的高度与电池2的容量成一定的关系，泄压孔21面积设置在上述的范围能够提高泄压孔21瞬时排气效率，降低防爆阀开阀情况下电池单体7热失控的风险，提高电池单体7运行的可靠性。

在本申请的一些实施例中，泄压孔21的面积S与外壳40的直径D满足关系：

μ（AD²+BD+Q）≤S，

其中，μ的取值范围：0.5≤μ≤1.0，A的取值范围：0.005≤A≤0.05，B的取值范围：0.05≤ B≤ 0.5，Q的取值范围：0.5≤Q≤2。

在上述的结构中，根据外壳40的直径设置泄压孔21的面积，示例性的，可以通过测量电池单体7的直径D推算出泄压孔21的设置面积，在无法准确获知电池单体7容量的情况下，上述的方法可以提高泄压孔21设置的效率以及精确度。

其中，外壳40的直径与电池单体7的容量成一定的关系，泄压孔21面积设置在上述的范围能够提高泄压孔21瞬时排气效率，降低防爆阀开阀情况下电池单体7热失控的风险，提高电池单体7运行的可靠性。

在本申请的一些实施例中，外壳40包括壳体20，壳体20沿具有开口22。开口22的数量为两个，两个端盖30分别盖合于开口22，至少一个端盖30上设有泄压机构。上述的结构中，通过在壳体20中设置开口22极耳12能够从两端开口22延伸，提高极耳12与端盖30连接的便利性，并且设置泄压机构能够及时排放壳体20内的物质，降低防爆阀开阀后发生爆炸或燃烧的风险，提高电池单体7运行的稳定性。

如图4至图6所示，在本申请的一些实施例中，泄压孔21的形状为圆形、跑道形或矩形中的任意一种。示例性的，跑道形指的是标准跑步赛道的形状，跑道形类似椭圆形，由两条直线和两条半圆形弧线连接而成。上述的结构，开孔后便于壳体20内部物质的泄放，降压效率更好，并且形状规整易于制造。

实施例一至四

磷酸铁锂材料作为正极，导电剂为导电碳黑，粘结剂为PVDF加入N-甲基吡咯烷酮搅拌涂布烘干。取导电炭黑作为正极活性材料，采用石墨负极，导电剂为导电碳黑。粘结剂为丁苯橡胶和羧甲基纤维素钠1：1的混合物。其中石墨材料：导电炭黑：粘结剂的比例=96：2：2。电解液：1 M LiPF₆EC/DEC（体积比3:7），添加剂的量根据具体的实施例进行调节。隔离膜：实施例均采用聚乙烯隔膜。

电池单体组装：将上述正极极片、隔离膜、负极极片按顺序叠好，使隔离膜处于正、负极极片之间起到隔离的作用，然后卷绕得到裸电芯；将裸电芯置于外包装圆柱铝壳中，在85℃下干燥6 h后按3.7g/Ah的注液系数注入电解液，并进行静置、化成、密封钉焊接等工序，获得二次圆柱电池。

热失控测试实验过程： 在100%电量情况下，控制电池单体温升速率在4-7℃/min，直到发生热失控泄压阀开启时，停止触发，关闭加热装置。得到下表一

表一 电池的单体热失控测试结果

说明：测试结果通过表示在泄压阀开启后，内部物质得到快速释放，没有发生燃烧或爆炸。未通过表示泄压阀开启后，电池单体仍然发生了燃烧或者爆炸的情况。

根据表一的结果可知，当泄压孔的面积设置在上述的范围内，可以保证在泄压孔开启后，不发生燃烧和爆炸，内部物质泄放的速度达到了安全标准，有效的降低了电池单体7发生燃烧或者爆炸的风险，提高了电池的运运行稳定性。当泄压孔面积超过上述范围，内部物质无法及时泄放，仍然有可能发生燃烧或者爆炸。

本申请的实施例提供了一种电池2，其包括上述实施例中的电池单体7。本申请的实施例还提供了一种用电装置，其包括上述实施例中的电池2，电池用于提供电能。

本申请实施例中的电池2以及用电装置，均包括了上述实施例中的电池单体7，电池单体7中，将泄压孔21的面积设置在上述的范围中，泄压孔21的面积小于端盖30总面积的一半，能够保证端盖30的结构强度以及稳定性，提高电池单体7运行可靠性。通过设置转接部62提高转接部件6与电极组件10连接的强度，通过设置连接部61提高转接部件6与端盖30的连接强度，上述的结构能够增大过流面积，提高电池单体7运行的稳定性。并且，根据电池单体7的容量设置泄压孔21的面积，能提高泄压孔21瞬时排气效率，降低防爆阀开阀情况下电池单体7热失控的风险，提高电池单体7运行的可靠性。

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 (9)

1.一种电池单体，其特征在于，包括：

外壳，包括端盖，所述端盖上设有泄压孔；

泄压机构，设于所述端盖，所述端盖为圆形，所述泄压机构用于打开所述泄压孔，以泄放所述外壳中的物质；

电极组件，设于所述外壳内；

转接部件，设于所述端盖与所述电极组件之间，所述转接部件包括相互连接的连接部以及转接部，所述转接部与所述电极组件连接，所述连接部与所述端盖连接，

其中，所述泄压孔的面积为S，所述电池单体的容量为C，所述端盖的半径为R，S、R以及C满足关系：

3.5（mm² /Ah）*C≤S≤0.5（πR ²）。

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述电极组件为圆柱状卷绕结构。

3.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述电极组件包括正极极片、负极极片以及设于所述正极极片以及所述负极极片之间的隔离件。

4.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，所述泄压孔的面积S与所述电池单体的高度H满足关系：

λ（EH-N）≤S，

其中，λ的取值范围：0.1≤λ≤2；E的取值范围：0.1≤E≤0.8，N的取值范围：0.1≤N≤0.8。

5.根据权利要求4所述的电池单体，其特征在于，所述泄压孔的面积S与所述外壳的直径D满足关系：

μ（AD²+BD+Q）≤S，

其中，μ的取值范围：0.5≤μ≤1.0，A的取值范围：0.005≤A≤0.05，B的取值范围：0.05≤ B≤ 0.5，Q的取值范围：0.5≤Q≤2。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述外壳还包括壳体，所述壳体沿具有开口，所述开口的数量为两个，两个所述端盖分别盖合于所述开口，至少一个所述端盖上设有所述泄压机构。

7.根据权利要求6所述的电池单体，其特征在于，所述泄压孔的形状为圆形、跑道形或矩形中的任意一种。

8.一种电池，其特征在于，包括如权利要求1-7中任一项所述的电池单体。

9.一种用电装置，其特征在于，所述用电装置包括如权利要求8所述的电池，所述电池用于提供电能。