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、电动玩具飞机和电动工具等等。

在电池技术的发展中，如何改善电池单体的循环性能，是电池技术中的一个研究方向。

发明内容

本申请提供一种电池单体、电池以及用电装置，其能使电池单体兼具良好的散热效率以及良好的刚度和结构强度，改善电池单体的循环性能。

第一方面，本申请提供一种电池单体，其包括外壳和电极组件。外壳包括沿第一方向相对设置的第一壳壁和第二壳壁，第二壳壁的第二外表面的面积小于或等于第一壳壁的第一外表面的面积。电极组件容纳于外壳内且包括主体部和第一极耳，主体部在第一方向上位于第一壳壁和第二壳壁之间，第一极耳从主体部沿第二方向的至少一端延伸出，第二方向与第一方向相交。第一壳壁和第二壳壁沿第一方向的间距为D

本申请实施例将S设置为D

在一些实施例中，S/D

在一些实施例中，第二壳壁沿第二方向的尺寸为D

主体部可为决定电池单体的容量的主要因素。D

在一些实施例中，D

在一些实施例中，D

在一些实施例中，D

在一些实施例中，电池单体的能量为150×D

在一些实施例中，第二壳壁的厚度为0.1mm-0.8mm；可选地，第二壳壁的厚度为0.2mm-0.5mm；进一步可选地，第二壳壁的厚度为0.3mm。本申请实施例可以平衡第二壳壁的强度和重量，改善电池单体的可靠性并提升电池单体的能量密度。

在一些实施例中，第二壳壁的第二外表面的面积小于第一壳壁的第一外表面的面积。外壳沿第二方向的端部设有第一凹部，第一凹部由第二壳壁朝向第一壳壁凹陷。在第一方向上，第一极耳的至少部分位于第一凹部的底壁和第一壳壁之间。

第一极耳对第一方向的空间的需求较小，因此，可以在外壳的外侧设置第一凹部，可以减小电池单体的体积，提高电池单体的体积能量密度。

在一些实施例中，外壳包括沿第三方向相对设置的两个第三壳壁，各第三壳壁连接于第一壳壁和第二壳壁，第一方向、第二方向以及第三方向两两垂直。在第三方向上，第一极耳的至少部分位于两个第三壳壁之间。在第三方向上，第一极耳的尺寸为L

本申请实施例将L

在一些实施例中，L

在一些实施例中，在第三方向上，主体部的尺寸为L

本申请实施例可以提高主体部在第三方向上的空间利用率，并降低主体部装入两个第三壳壁之间的难度。

在一些实施例中，电池单体还包括第一电极引出件，第一电极引出件设置于第一壳壁并电连接于第一极耳。第一电极引出件的至少部分位于第一壳壁的外侧；在第一方向上，第一电极引出件位于第一壳壁的外侧的部分的投影至少部分位于第一凹部的投影内。

当多个电池单体沿第一方向排列时，一电池单体的第一凹部可以避让另一电池单体的第一电极引出件，从而提高空间利用率，提升电池的能量密度。

在一些实施例中，电池单体还包括设置于第一壳壁的第一电极引出件，第一电极引出件包括容纳于外壳内的第一连接板，第一极耳的至少部分与第一连接板在第一方向上层叠并连接。在第三方向上，第一极耳的尺寸为L

本申请实施例将L

在一些实施例中，电池单体还包括设置于第一壳壁的第一电极引出件。第一电极引出件包括第一连接板、第二连接板、第三连接板、第一电极端子以及第一端子板。第一连接板容纳于外壳内，第一极耳的至少部分位于第一连接板背离第一壳壁的一侧并连接于第一连接板。第二连接板从第一连接板靠近主体部的一端朝向第一壳壁延伸。第三连接板连接于第二连接板远离第一连接板的一端且位于第一壳壁和第一连接板之间。第一电极端子连接第三连接板并穿过第一壳壁。第一端子板位于第一壳壁背离第一极耳的一侧并连接于第一电极端子。

通过设置第一端子板，以便于与外部导电结构电连接，提高过流能力。

在一些实施例中，在第一方向Z上，第一端子板的投影位于第一凹部的投影内。

当多个电池单体沿第一方向排列时，一电池单体的第一凹部可以避让另一电池单体的第一端子板，从而提高空间利用率，提升电池的能量密度。

在一些实施例中，第一端子板包括第一端子部和第二端子部，第一端子部连接于第一电极端子，第二端子部凸设于第一端子部背离第一壳壁的表面。第一端子部和第二端子部均可用于与汇流部件连接，通过设置第二端子部，可增大第一端子板与汇流部件之间的连接面积。

在一些实施例中，电池单体还包括绝缘支架，容纳于外壳内并与主体部沿第二方向设置。绝缘支架面向主体部的一侧设置有第一容纳凹部。第一极耳的至少部分伸入第一容纳凹部并在第一容纳凹部内弯折。

第一容纳凹部的壁可以引导第一极耳弯折，以减小第一极耳在第二方向上占用的空间，并降低第一极耳在弯折过程中与外壳接触的风险，提高可靠性。

在一些实施例中，电池单体还包括设置于第一壳壁的第一电极引出件。在第一方向上，绝缘支架的一部分位于第一电极引出件和第一壳壁之间。第一电极引出件和第一壳壁可以在第一方向上对绝缘支架进行限位，在电池单体受到外部冲击时减小绝缘支架在外壳内晃动的风险。

在一些实施例中，电池单体还包括第一电极引出件和绝缘件，第一电极引出件设置于第一壳壁并电连接于第一极耳，绝缘件用于将电极引出件与第一壳壁绝缘。

在一些实施例中，第一壳壁设有泄压机构；在第一方向上，泄压机构与主体部不重叠。本申请实施例可在电池单体出现热失控时，降低主体部将泄压机构堵住的风险，从而及时泄压，提高电池单体的可靠性。

在一些实施例中，泄压机构与第一壳壁的边缘的最小距离H

本申请实施例将H

在一些实施例中，第一壳壁设有注液孔，泄压机构与注液孔之间的最小距离H

在一些实施例中，电池单体的交流内阻小于或等于1毫欧。电池单体的交流内阻较小，可减小电池单体的产热，改善电池单体的循环性能。

在一些实施例中，第二壳壁的材质为铝或钢，第一壳壁的材质为铝或钢。铝和钢具有较高的强度和较好的导热性，采用铝质或钢质壳壁，可以改善电池单体的循环性能，提升电池单体的可靠性。

在一些实施例中，电极组件包括多个第一极片和多个第二极片，第一极片的极性与第二极片的极性相反，多个第一极片和多个第二极片沿第一方向交替层叠。第一极片包括第一集流体和涂覆于第一集流体表面的第一活性物质层，第二极片包括第二集流体和涂覆于第二集流体表面的第二活性物质层。主体部包括第一集流体的涂覆有第一活性物质层的部分、第二集流体的涂覆有第二活性物质层的部分、第一活性物质层以及第二活性物质层，第一极耳包括第一集流体的未涂覆第一活性物质层的部分。

在一些实施例中，外壳包括沿第一方向设置的壳体和盖板，壳体具有开口，盖板盖合开口。壳体包括第二壳壁，盖板包括第一壳壁。壳体和盖板可以相互盖合，以形成容纳电极组件的容纳空间。壳体和盖板易于成型和装配。

在一些实施例中，盖板面向壳体的表面设有定位槽，主体部的一部分容纳于定位槽。在装配时，定位槽可以对主体部进行定位，提高装配效率。

第二方面，本申请实施例提供了一种电池，其包括多个根据第一方面任一实施例提供的电池单体。

第三方面，本申请实施例提供了一种用电装置，其包括根据第二方面任一实施例提供的电池，电池用于提供电能。

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为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图；

图2为本申请一些实施例提供的电池的爆炸示意图；

图3为本申请另一些实施例提供的电池的结构示意图；

图4为本申请一些实施例提供的电池单体的示意图；

图5为图4沿A-A方向作出的剖视示意图；

图6为图5在方框处的放大示意图；

图7为图4沿B-B方向作出的剖视示意图；

图8为本申请一些实施例提供的电池单体的电极组件的示意图；

图9为图8沿C-C方向作出的剖视示意图；

图10为本申请一些实施例提供的电池单体的示意图；

图11为本申请一些实施例提供的电池单体在注液孔处的局部剖视示意图；

图12为本申请一些实施例提供的绝缘支架的一结构示意图；

图13为图12的绝缘支架在另一视角下的结构示意图；

图14为图13沿E-E方向作出的剖视示意图；

图15为本申请一些实施例提供的电池单体的盖板的剖视示意图。

在附图中，附图未必按照实际的比例绘制。

附图标记如下：

1、车辆；2、电池；3、控制器；4、马达；5、箱体；5a、第一箱体部；5b、第二箱体部；5c、容纳空间；6、电池单体；7、汇流部件；

10、电极组件；11、主体部；12、第一极耳；121、第一部分；122、弯折部；123、第二部分；124、收拢部；13、第二极耳；14、第一极片；141、第一集流体；142、第一活性物质层；15、第二极片；151、第二集流体；152、第二活性物质层；16、隔离件；

20、外壳；21、第一壳壁；211、泄压机构；212、注液孔；213、第一外表面；22、第二壳壁；221、第二外表面；23、第一凹部；231、底壁；232、侧壁；24、第二凹部；25、第三壳壁；251、第一子壁；252、第二子壁；20a、壳体；20b、盖板；20c、定位槽；

30、第一电极引出件；31、第一连接板；32、第二连接板；33、第三连接板；34、第一电极端子；35、第一端子板；351、第一端子部；352、第二端子部；

40、绝缘支架；40a、第一容纳凹部；40b、第二容纳凹部；40c、引流壁；40d、注液通道；40e、注液开口；41、绝缘基板；42、第一限位板；43、第二限位板；44、第三限位板；45、支撑块；

50、绝缘件；

60、第一密封件；

70、第二密封件；

80、第二电极引出件；81、第四连接板；

Z、第一方向；X、第二方向；Y、第三方向。

具体实施方式

以下，适当地参照附图详细说明具体公开了本申请的钠离子电池单体、电池以及用电装置的实施方式。但是会有省略不必要的详细说明的情况。例如，有省略对已众所周知的事项的详细说明、实际相同结构的重复说明的情况。这是为了避免以下的说明不必要地变得冗长，便于本领域技术人员的理解。此外，附图及以下说明是为了本领域技术人员充分理解本申请而提供的，并不旨在限定权利要求书所记载的主题。

本申请所公开的“范围”以下限和上限的形式来限定，给定范围是通过选定一个下限和一个上限进行限定的，选定的下限和上限限定了特别范围的边界。这种方式进行限定的范围可以是包括端值或不包括端值的，并且可以进行任意地组合，即任何下限可以与任何上限组合形成一个范围。例如，如果针对特定参数列出了60-120和80-110的范围，理解为60-110和80-120的范围也是预料到的。此外，如果列出的最小范围值1和2，和如果列出了最大范围值3，4和5，则下面的范围可全部预料到：1-3、1-4、1-5、2-3、2-4和2-5。在本申请中，除非有其他说明，数值范围“a-b”表示a到b之间的任意实数组合的缩略表示，其中a和b都是实数。例如数值范围“0-5”表示本文中已经全部列出了“0-5”之间的全部实数，“0-5”只是这些数值组合的缩略表示。另外，当表述某个参数为≥2的整数，则相当于公开了该参数为例如整数2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12等。

如果没有特别的说明，本申请的所有实施方式以及可选实施方式可以相互组合形成新的技术方案，并且这样的技术方案应被认为包含在本申请的公开内容中。

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。

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。

如果没有特别的说明，在本申请中，术语“或”是包括性的。举例来说，短语“A或B”表示“A，B，或A和B两者”。更具体地，以下任一条件均满足条件“A或B”：A为真（或存在）并且B为假（或不存在）；A为假（或不存在）而B为真（或存在）；或A和B都为真（或存在）。

在本申请中，术语“多个”、“多种”是指两个或两种以上。

除非另有说明，本申请中提到的各参数的数值可以用本领域常用的各种测试方法进行测定，例如，可以按照本申请的实施例中给出的测试方法进行测定。除非另有说明，各参数的测试温度均为25℃。

在本申请的实施例中，电池单体可以为二次电池，二次电池是指在电池单体放电后可通过充电的方式使活性材料激活而继续使用的电池单体。

电池单体一般包括电极组件，电极组件包括正极和负极。在电池单体充放电过程中，活性离子（例如锂离子）在正极和负极之间往返嵌入和脱出。示例性地，电极组件还包括设置在正极和负极之间的隔离件，隔离件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。

电池单体可以包括但不限于锂离子电池、钠离子电池、钠锂离子电池、锂金属电池、钠金属电池、锂硫电池、镁离子电池、镍氢电池、镍镉电池、铅蓄电池等。

电池单体可以为棱柱电池单体或其它形状的电池单体，棱柱电池单体包括方壳电池单体、刀片形电池单体或多棱柱电池单体，多棱柱电池单体例如可为六棱柱电池单体，其它形状的电池单体可以为圆柱电池单体。

电池单体可以为硬壳电池单体、软包电池单体或其它类型的电池单体。

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。

在一些实施例中，电池可以为电池模块，电池单体有多个时，多个电池单体排列并固定形成一个电池模块。

在一些实施例中，电池可以为电池包，电池包包括箱体和电池单体，电池单体或电池模块容纳于箱体中。

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

在一些实施例中，电池可以为储能装置。储能装置包括储能集装箱、储能电柜等。

电池单体在充电的时候会产生热量，热量在电池单体的内部聚集会造成电池单体的温度升高，进而影响电池单体的循环性能和循环寿命。在一些实施例中，通过增大电池单体的大面的面积，可以增大电池单体的散热效率，降低电池单体在充放电过程中的温升，改善电池单体的循环性能和循环寿命。在电池单体的容量一致的前提下，电池单体的大面面积与电池单体的厚度负相关，在电池单体的大面面积增大时，可能会造成电池单体的结构强度降低，引发电池单体在运输、使用过程中变形的风险，影响电池单体的可靠性。

鉴于此，本申请实施例提供了一种技术方案，其通过设计电池单体的外形尺寸，以增大电池单体的散热面积，降低电池单体在充放电过程中的温升，改善电池单体的循环性能和循环寿命，并降低电池单体因结构强度降低引发的变形的风险，提高电池单体的可靠性。

本申请实施例描述的技术方案适用于电池以及使用电池的用电装置。

用电装置可以是车辆、手机、便携式设备、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；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、电动汽车玩具、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。本申请实施例对上述用电装置不做特殊限制。

以下实施例为了方便说明，以用电装置为车辆为例进行说明。

图1为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图。

如图1所示，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。

图2为本申请一些实施例提供的电池的爆炸示意图。

如图2所示，电池2包括箱体5和电池单体6（未示出），电池单体6容纳于箱体5内。

箱体5用于容纳电池单体6，箱体5可以是多种结构。在一些实施例中，箱体5可以包括第一箱体部5a和第二箱体部5b，第一箱体部5a与第二箱体部5b相互盖合，第一箱体部5a和第二箱体部5b共同限定出用于容纳电池单体6的容纳空间5c。第二箱体部5b可以是一端开口的空心结构，第一箱体部5a为板状结构，第一箱体部5a盖合于第二箱体部5b的开口侧，以形成具有容纳空间5c的箱体5；第一箱体部5a和第二箱体部5b也均可以是一侧开口的空心结构，第一箱体部5a的开口侧盖合于第二箱体部5b的开口侧，以形成具有容纳空间5c的箱体5。第一箱体部5a和第二箱体部5b可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。

为提高第一箱体部5a与第二箱体部5b连接后的密封性，第一箱体部5a与第二箱体部5b之间也可以设置密封件，比如，密封胶、密封圈等。

假设第一箱体部5a盖合于第二箱体部5b的顶部，第一箱体部5a亦可称之为上箱盖，第二箱体部5b亦可称之为下箱体。

在电池2中，电池单体6可以是一个，也可以是多个。若电池单体6为多个，多个电池单体6之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体6中既有串联又有并联。多个电池单体6之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体6构成的整体容纳于箱体5内；当然，也可以是多个电池单体6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形成一个整体，并容纳于箱体5内。

图3为本申请另一些实施例提供的电池的结构示意图。

如图3所示，在一些实施例中，电池2包括多个电池单体6和多个汇流部件7，多个汇流部件7可将多个电池单体6串联、并联或混联。

图4为本申请一些实施例提供的电池单体的示意图；图5为图4沿A-A方向作出的剖视示意图；图6为图5在方框处的放大示意图；图7为图4沿B-B方向作出的剖视示意图。

参照图4至图6，本申请实施例提供了一种电池单体6，其包括外壳20和电极组件10，电极组件10容纳于外壳20内。

电极组件10包括正极和负极。在电池单体6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。可选地，电极组件10还包括设置在正极和负极之间的隔离件，隔离件可以降低正负极短路的风险，同时可以使活性离子通过。

在一些实施例中，正极可以为正极片，正极片可以包括正极集流体以及设置在正极集流体至少一个表面的正极活性物质层。

作为示例，正极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面，正极活性物质层设置在正极集流体相对的两个表面的任意一者或两者上。

作为示例，正极集流体可采用金属箔片或复合集流体。例如，作为金属箔片，可采用不锈钢、铜、铝、镍、炭精电极、碳、镍、钛、银表面处理的铝或不锈钢等。复合集流体可包括高分子材料基层和金属层。复合集流体可通过将金属材料（铝、铝合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等）形成在高分子材料基材（如聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯、聚乙烯等的基材）上而形成。

作为示例，正极活性物质层包括正极活性材料，正极活性材料可包括以下材料中的至少一种：含锂磷酸盐、锂过渡金属氧化物及其各自的改性化合物。但本申请并不限定于这些材料，还可以使用其他可被用作电池正极活性物质层的传统材料。这些正极活性物质层可以仅单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。其中，含锂磷酸盐的示例可包括但不限于磷酸铁锂（如LiFePO

在一些实施例中，正极可以采用泡沫金属。泡沫金属可以为泡沫镍、泡沫铜、泡沫铝、泡沫合金、或泡沫碳等。泡沫金属作为正极时，泡沫金属表面可以不设置正极活性物质层，当然也可以设置正极活性物质层。作为示例，在泡沫金属内还可以填充或/和沉积有锂源材料、钾金属或钠金属，锂源材料为锂金属和/或富锂材料。

在一些实施例中，负极可以为负极片，负极片可以包括负极集流体。

作为示例，负极集流体可采用金属箔片、泡沫金属或复合集流体。例如，作为金属箔片，可以采用银表面处理的铝或不锈钢、不锈钢、铜、铝、镍、炭精电极、用碳、镍或钛等。泡沫金属可以为泡沫镍、泡沫铜、泡沫铝、泡沫合金、或泡沫碳等。复合集流体可包括高分子材料基层和金属层。复合集流体可通过将金属材料（铜、铜合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等）形成在高分子材料基材（如聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯、聚乙烯等的基材）上而形成。

作为示例，负极片可以包括负极集流体以及设置在负极集流体至少一个表面上的负极活性材料。

作为示例，负极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面，负极活性材料设置在负极集流体相对的两个表面中的任意一者或两者上。

作为示例，负极活性材料可采用本领域公知的用于电池单体的负极活性材料。作为示例，负极活性材料可包括以下材料中的至少一种：人造石墨、天然石墨、软炭、硬炭、硅基材料、锡基材料和钛酸锂等。硅基材料可选自单质硅、硅氧化合物、硅碳复合物、硅氮复合物以及硅合金中的至少一种。锡基材料可选自单质锡、锡氧化合物以及锡合金中的至少一种。但本申请并不限定于这些材料，还可以使用其他可被用作电池负极活性材料的传统材料。这些负极活性材料可以仅单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。

在一些实施例中，正极集流体的材料可以为铝，负极集流体的材料可以为铜。

在一些实施例中，隔离件包括隔离膜。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。隔离膜可以是单层薄膜，也可以是多层复合薄膜，没有特别限制。在隔离膜为多层复合薄膜时，各层的材料可以相同或不同，没有特别限制。隔离件可以是单独的一个部件位于正负极之间，也可以附着在正负极的表面。

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。

外壳20为空心结构，其内部形成用于容纳电极组件10和电解质的容纳空间。外壳20的形状可根据电极组件10的具体形状来确定。比如，若电极组件10为长方体结构，则可选用长方体外壳。

外壳20的材质可以是多种，比如，外壳20的材质可以是金属或塑料。可选地，外壳20的材质可以是铜、铁、铝、钢、铝合金等。示例性地，外壳20可以为钢壳、铝壳、塑料壳（如聚丙烯）、复合金属壳（如铜铝复合外壳）或铝塑膜等。

作为示例，外壳20包括壳体20a和盖板20b，壳体20a具有开口，盖板20b用于盖合开口。

壳体20a是用于配合盖板20b以形成电池单体6的内部空腔的部件，形成的内部空腔可以用于容纳电极组件10、电解质以及其他部件。

壳体20a和盖板20b可以是独立的部件。示例性的，可以于壳体20a上设置开口，通过在开口处使盖板20b盖合开口，以形成电池单体6的内部空腔。

壳体20a可以是多种形状和多种尺寸的，例如长方体形、六棱柱形等。具体地，壳体20a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20a的材质可以是多种，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金等。

盖板20b的形状可以与壳体20a的形状相适应以配合壳体20a。盖板20b的材质与壳体20a的材质可以相同，也可以不同。可选地，盖板20b可以由具有一定硬度和强度的材质（比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等）制成，这样，盖板20b在受挤压碰撞时就不易发生形变，使电池单体6能够具备更高的结构强度，可靠性能也可以有所提高。

盖板20b可通过焊接、粘接、卡接或其它方式连接于壳体20a。

图8为本申请一些实施例提供的电池单体的电极组件的示意图；图9为图8沿C-C方向作出的剖视示意图。

请一并参照图4至9，在一些实施例中，电池单体6包括电极组件10和外壳20，电极组件10容纳于外壳20内。外壳20包括沿第一方向Z相对设置的第一壳壁21和第二壳壁22，第二壳壁22的第二外表面221的面积小于或等于第一壳壁21的第一外表面213的面积。电极组件10容纳于外壳20内且包括主体部11和第一极耳12，主体部11在第一方向Z上位于第一壳壁21和第二壳壁22之间，第一极耳12从主体部11沿第二方向X的至少一端延伸出，第二方向X与第一方向Z相交。

电极组件10是电池单体6中发生电化学反应的部件。外壳20内可以包含一个或更多个电极组件10。电极组件10可以为卷绕结构、叠片结构、卷绕叠片复合结构或其它结构。

电极组件10的形状可以为圆柱状，扁平状或多棱柱状等。

作为示例，电极组件10包括第一极片14、第二极片15和隔离件16，第一极片14的极性与第二极片15的极性相反，隔离件16用于将第一极片14和第二极片15绝缘隔离。

第一极片14包括第一集流体141和涂覆于第一集流体141表面的第一活性物质层142，第二极片15包括第二集流体151和涂覆于第二集流体151表面的第二活性物质层152。主体部11包括第一集流体141的涂覆有第一活性物质层142的部分、第二集流体151的涂覆有第二活性物质层152的部分、第一活性物质层142以及第二活性物质层152，第一极耳12包括第一集流体141的未涂覆第一活性物质层142的部分。

第一极片14和第二极片15中的一者为正极片，另一者为负极片。

第一极耳12从主体部11沿第二方向X的一端延伸出；可替代地，第一极耳12可为两个，两个第一极耳12分别从主体部11沿第二方向X的两端延伸出。

第一壳壁21是外壳20的具有一定厚度的壁，第二壳壁22是外壳20的具有一定厚度的壁。第一壳壁21和第二壳壁22沿第一方向Z间隔设置。

第一壳壁21可以是多种形状，比如圆形、长方形、正方形或其它形状。第二壳壁22可以是多种形状，比如圆形、长方形、正方形或其它形状。

第一壳壁21可以是平壁，也可以是曲壁。第二壳壁22可以是平壁，也可以是曲壁。

第二壳壁22的第二外表面221的面积可以等于第一壳壁21的第一外表面213的面积。例如，第二壳壁22与第一壳壁21的形状、尺寸均相同。可替代地，第二壳壁22的第二外表面221的面积也可以小于第一壳壁21的第一外表面213的面积。

在第一方向Z上，主体部11与第二壳壁22之间存在交叠。在第一方向Z上，第一极耳12与第二壳壁22可以存在交叠，也可以不交叠。

在一些实施例中，第一壳壁21和第二壳壁22沿第一方向Z的间距为D

示例性地，D

第二壳壁22的第二外表面221的位于主体部11沿第一方向Z的一侧。沿垂直于第一方向Z的任意方向，第二壳壁22的第二外表面221的投影不与主体部11的投影重叠。示例性地，第二壳壁22的第二外表面221垂直于第一方向Z。

电池单体6可通过第一壳壁21和第二壳壁22向外散热。第二壳壁22的第二外表面221的面积S小于或等于第一壳壁21的第一外表面213的面积。S越大，第二壳壁22与外部的换热面积以及第一壳壁21与外部的换热面积均越大，电池单体6的散热效率越高。

主体部11是电池单体6内部发热的主要来源，主体部11产生的热量需要通过第一壳壁21和第二壳壁22向外散发；D

S和D

本申请实施例将S设置为D

在一些实施例中，S可以为D

在一些实施例中，S/D

在一些实施例中，第二壳壁22的第二外表面221为平面。

在一些实施例中，第一壳壁21的第一外表面213为平面。

在一些实施例中，第一壳壁21和第二壳壁22可用于与电池的换热板换热。

在一些实施例中，第二壳壁22沿第二方向X的尺寸为D

示例性地，D

可以理解地，“垂直”不仅包括绝对垂直的情况，还包括工程上常规认知的大致垂直的情况。

主体部11可为决定电池单体6的容量的主要因素。D

在一些实施例中，第二壳壁22为矩形，S=D

在一些实施例中，D

在D

本申请实施例将D

可选地，D

在一些实施例中，D

在一些实施例中，D

可选地，D

在一些实施例中，D

在一些实施例中，D

在本申请实施例中，D

在一些实施例中，D

在一些实施例中，电池单体6的能量为150×D

电池单体6的能量与电池单体6的产热相关，本申请实施例根据D

可选地，电池单体的能量为150×D

示例性地，以磷酸铁锂电池单体为例，电池单体的能量可按照下述方式测得：

将电池单体按照1/3的倍率满充，电池单体在满充状态下的电压为3.7V；然后以1/3的倍率对电池单体进行放电，在放电至2.5V，测量电池单体的放电容量。能量=放电容量×电压平台（3.2V）。

在一些实施例中，第二壳壁22的厚度为0.1mm-0.8mm，以平衡第二壳壁22的强度和重量，改善电池单体6的可靠性并提升电池单体6的能量密度。

可选地，第二壳壁22的厚度为0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm或0.8mm。

在一些实施例中，第二壳壁22的厚度为0.2mm-0.5mm，以平衡第二壳壁22的强度和重量，改善电池单体6的可靠性并提升电池单体6的能量密度。

在一些实施例中，第二壳壁22的厚度为0.3mm。

在一些实施例中，第二壳壁22的第二外表面221的面积小于第一壳壁21的第一外表面213的面积。外壳20沿第二方向X的端部设有第一凹部23，第一凹部23由第二壳壁22朝向第一壳壁21凹陷。在第一方向Z上，第一极耳12的至少部分位于第一凹部23的底壁231和第一壳壁21之间。

第一凹部23相对于第二壳壁22的第二外表面221凹陷。

在本申请实施例中，第一极耳12对第一方向Z的空间的需求较小，因此，可以在外壳20的外侧设置第一凹部23，可以减小电池单体6的体积，提高电池单体6的体积能量密度。

示例性地，第一外表面213平行于第二外表面221。

在一些实施例中，外壳20包括沿第三方向Y相对设置的两个第三壳壁25，各第三壳壁25连接于第一壳壁21和第二壳壁22，第一方向Z、第二方向X以及第三方向Y两两垂直。在第三方向Y上，第一极耳12的至少部分位于两个第三壳壁25之间。在第三方向Y上，第一极耳12的尺寸为L

本申请实施例将L

可选地，L

在一些实施例中，L

在一些实施例中，第一凹部23的侧壁232连接第二壳壁22。

在一些实施例中，第一凹部23沿第三方向Y贯通外壳20。

在一些实施例中，第三壳壁25为异形壁。示例性地，第三壳壁25包括沿第二方向X设置的第一子壁251和第二子壁252，第一子壁251连接于第一壳壁21、第二壳壁22以及第一凹部23的侧壁232。第二子壁252从第一子壁251沿第二方向X的一端延伸，且第二子壁252连接第一凹部23的底壁231和第一壳壁21。

在一些实施例中，在第三方向Y上，主体部11位于两个第一子壁251之间，第一极耳12的至少部分位于两个第二子壁252之间。

在一些实施例中，电极组件10还包括第二极耳13，第一极耳12和第二极耳13极性相反。示例性地，第二极耳13包括第二集流体151的未涂覆有第二活性物质层152的部分。

第二极耳13和第一极耳12可以从主体部11沿第二方向X的同一端延伸出，也可以分别从主体部11沿第二方向X的两端延伸出。

在一些实施例中，第一极耳12和第二极耳13分别从主体部11沿第二方向X的两端延伸，以降低第一极耳12和第二极耳13接触短路的风险。

在一些实施例中，L

第一极耳12和第二极耳13分别从主体部11沿第二方向X的两端延伸，两者可以在第三方向Y上共有空间，因此，第一极耳12在第三方向Y上可以具有较大的尺寸，从而提高第一极耳12的过流能力，减小第一极耳12的温升。

在一些实施例中，在第三方向Y上，主体部11的尺寸为L

本申请实施例可以提高主体部11在第三方向Y上的空间利用率，并降低主体部11装入两个第三壳壁25之间的难度。

在一些实施例中，L

在一些实施例中，电池单体6还包括第一电极引出件30，第一电极引出件30设置于第一壳壁21并电连接于第一极耳12。

示例性地，第一电极引出件30可用于将电极组件10与电池单体外部的电流电连接，从而实现电池单体的充放电。

在一些实施例中，第一电极引出件30的至少部分位于第一壳壁21的外侧。第一电极引出件30位于第一壳壁21的外侧的部分可用于与其它构件电连接，比如电池的汇流部件。

在一些实施例中，在第一方向Z上，第一电极引出件30位于第一壳壁21的外侧的部分的投影至少部分位于第一凹部23的投影内。

当多个电池单体6沿第一方向Z排列时，一电池单体6的第一凹部23可以避让另一电池单体6的第一电极引出件30（或者后述的第二电极引出件），从而提高空间利用率，提升电池的能量密度。

在一些实施例中，在第一方向Z上，第一电极引出件30位于第一壳壁21的外侧的部分的投影整体位于第一凹部23的投影内。

在一些实施例中，第一电极引出件30包括容纳于外壳20内的第一连接板31，第一极耳12的至少部分与第一连接板31在第一方向Z上层叠并连接。在第三方向Y上，第一极耳12的尺寸为L

本申请实施例将L

在一些实施例中，L

在一些实施例中，第一极耳12焊接于第一连接板31。

在一些实施例中，第一极耳12的至少部分位于第一连接板31背离第一壳壁21的一侧并连接于第一连接板31。

在一些实施例中，第一连接板31位于主体部11沿第二方向X的一侧。

在一些实施例中，第一极耳12包括第一部分121、弯折部122和第二部分123，第一部分121连接于主体部11、位于第一连接板31背离第一壳壁21的一侧并连接于第一连接板31，弯折部122从第一部分121远离主体部11的一端延伸并相对于第一部分121弯折，第二部分123从弯折部122远离第一部分121的一端朝向主体部11延伸。

第一极耳12可以在第一连接板31远离主体部11的端部回折，可以减小第一极耳12在第二方向X上占用的空间，提高空间利用率。

在一些实施例中，第一极耳12还包括收拢部124，收拢部124连接于第一部分121和主体部11之间。

示例性地，第一极耳12包括层叠设置的多个导电层，多个导电层收拢并层叠在第一连接板31上，然后将多个导电层焊接到第一连接板31。多个导电层的根部收拢并形成收拢部124。

在一些实施例中，第一电极引出件30还包括第二连接板32，第二连接板32从第一连接板31靠近主体部11的一端朝向第一壳壁21延伸。

示例性地，第二连接板32可以在第二方向X上将主体部11与第二部分123隔开，以降低第一极耳12插入主体部11的风险，提高电池单体6的可靠性。

在一些实施例中，第一电极引出件30还包括第三连接板33，第三连接板33连接于第二连接板32远离第一连接板31的一端且位于第一壳壁21和第一连接板31之间。

示例性地，第三连接板33、第二连接板32以及第二连接板32围成一个容纳空间，以容纳第二部分123，降低第二部分123与外壳20接触的风险。

在一些实施例中，第三连接板33、第二连接板32以及第二连接板32形成一体的C形结构。

在一些实施例中，第一电极引出件30还包括第一电极端子34，第一电极端子34连接第三连接板33并穿过第一壳壁21。

第一电极端子34可以为一个，也可以为多个。

第一电极端子34与第三连接板33可以为一体成型结构，也可以通过焊接、铆接或其它方式连接到第三连接板33。

第一电极端子34穿过第一壳壁21，以将电流引出到电池单体6的外部。

在一些实施例中，第一电极引出件30还包括第一端子板35，第一端子板35位于第一壳壁21背离第一极耳12的一侧并连接于第一电极端子34。

通过设置第一端子板35，以便于与外部导电结构电连接，提高过流能力。

示例性地，第一端子板35可用于与汇流部件连接。可选地，第一端子板35与汇流部件沿第二方向X布置并连接。

在一些实施例中，在第一方向Z上，第一端子板35的投影位于第一凹部23的投影内。当多个电池单体6沿第一方向Z排列时，一电池单体6的第一凹部23可以避让另一电池单体6的第一端子板35，从而提高空间利用率，提升电池的能量密度。

在一些实施例中，第一端子板35包括第一端子部351和第二端子部352，第一端子部351连接于第一电极端子34，第二端子部352凸设于第一端子部351背离第一壳壁21的表面。

第一端子部351和第二端子部352均可用于与汇流部件连接，通过设置第二端子部352，可增大第一端子板35与汇流部件之间的连接面积。

在一些实施例中，第一端子部351沿第二方向X面向汇流部件的端面与第二端子部352沿第二方向X面向汇流部件的端面齐平。

在一些实施例中，第一连接板31、第二连接板32、第三连接板33以及第一电极端子34为一体成型结构。

在一些实施例中，第一电极端子34铆接于第一端子板35。示例地，第一电极端子34铆接于第一端子部351。

在一些实施例中，电池单体6还包括绝缘支架40，容纳于外壳20内并与主体部11沿第二方向X设置。绝缘支架40面向主体部11的一侧设置有第一容纳凹部40a。

在一些实施例中，第一极耳12的至少部分容纳于第一容纳凹部40a。

绝缘支架40可以容纳第一极耳12，并将第一极耳12的至少部分与外壳20隔开，以降低短路风险。第一容纳凹部40a还可以收拢第一极耳12，以降低第一极耳12散开的风险。

在一些实施例中，第一极耳12的至少部分伸入第一容纳凹部40a并在所述第一容纳凹部40a内弯折。

第一容纳凹部40a的壁可以引导第一极耳12弯折，以减小第一极耳12在第二方向X上占用的空间，并降低第一极耳12在弯折过程中与外壳20接触的风险，提高可靠性。

在一些实施例中，在第二方向X上，第一连接板31位于绝缘支架40和主体部11之间，且第一连接板31远离主体部11的一端伸入第一容纳凹部40a。第一极耳12在第一容纳凹部40a内沿着第一连接板31远离主体部11的端部弯折。

第一容纳凹部40a的壁可以引导第一极耳12沿着第一连接板31远离主体部11的端部弯折，以减小第一极耳12在第二方向X上占用的空间。

在一些实施例中，弯折部122容纳于第一容纳凹部40a。

在一些实施例中，在第一方向Z上，绝缘支架40的一部分位于第一电极引出件30和第一壳壁21之间。

第一电极引出件30和第一壳壁21可以在第一方向Z上对绝缘支架40进行限位，在电池单体6受到外部冲击时减小绝缘支架40在外壳20内晃动的风险。

在一些实施例中，绝缘支架40包括绝缘基板41、第一限位板42和第二限位板43，绝缘基板41与主体部11沿第二方向X间隔设置。第一限位板42和第二限位板43位于绝缘基板41面向主体部11的一侧并沿第一方向Z间隔设置，第二方向X垂直于第一方向Z。第一容纳凹部40a位于第一限位板42和第二限位板43之间。在第一方向Z上，弯折部122位于第一限位板42和第二限位板43之间。第二部分123位于第一部分121靠近第二限位板43的一侧。

第一限位板42和第二限位板43可以对第一极耳12限位和绝缘，从而降低第一极耳12与外壳20导通的风险，提高可靠性。

在一些实施例中，第一限位板42的至少部分位于第一部分121与第一凹部23的底壁231之间，以将第一部分121与底壁231绝缘隔离。

在一些实施例中，第二限位板43位于第一限位板42面向第一壳壁21的一侧。

在一些实施例中，第二限位板43的厚度大于第一限位板42的厚度。第二限位板43支撑第二部分123，且需要承受折弯第一极耳12产生的应力，因此，第二限位板43相对于第一限位板42可具有较大的厚度，以为第一极耳12提供有效支撑，降低第二限位板43变形的风险。第一限位板主要起到绝缘作用，其相对于第二限位板43可具有较小的厚度，以减小绝缘支架40的重量。

在一些实施例中，在第二方向X上，第一限位板42面向主体部11的一端超出第二限位板43面向主体部11的一端，并使第一部分121与外壳20绝缘。第二限位板43在第二方向X上可具有小于第一限位板42的尺寸，以减小绝缘支架40的重量。

在一些实施例中，绝缘支架40的一部分位于第三连接板33和第一壳壁21之间。

第三连接板33和第一壳壁21可以在第一方向Z上对绝缘支架40进行限位，在电池单体6受到外部冲击时减小绝缘支架40在外壳20内晃动的风险。

在一些实施例中，绝缘支架40固定于第一壳壁21。

在一些实施例中，第一电极引出件30将绝缘支架40固定于第一壳壁21。

在一些实施例中，绝缘支架40还包括第三限位板44，第三限位板44位于第二限位板43面向第一壳壁21的一侧并连接于绝缘基板41。在第一方向Z上，第三连接板33的至少部分位于第二限位板43和第三限位板44之间，第三限位板44的至少部分位于第一壳壁21和第三连接板33之间。

通过设置第三限位板44，以便于第一壳壁21和第三连接板33对绝缘支架40进行限位。第三连接板33可以利用第二限位板43和第三限位板44之间的空间，从而提高空间利用率。

示例性地，第三限位板44、第二限位板43和绝缘基板41围合形成第二容纳凹部40b，第三连接板33的至少部分设于第二容纳凹部40b。

在一些实施例中，电池单体6还包括绝缘件50，绝缘件50用于将第一电极引出件30与第一壳壁21绝缘隔离。

在一些实施例中，绝缘件50的至少部分位于第一壳壁21和第三连接板33之间。第三限位板44连接于绝缘件50。

在一些实施例中，外壳20沿第二方向X的端部设有第二凹部24，第二凹部24相对于第二壳壁22的背离第一壳壁21的表面凹陷。第一凹部23和第二凹部24分别位于第二壳壁22沿第二方向X的两侧。

在一些实施例中，在第一方向Z上，第二极耳13的至少部分位于第二凹部24的底壁和第一壳壁21之间。

在一些实施例中，电池单体6还包括第二电极引出件80，第二电极引出件80设置于第一壳壁21并电连接于第二极耳13。

在一些实施例中，第二电极引出件80的至少部分位于第一壳壁21的外侧。

在一些实施例中，在第一方向Z上，第二电极引出件80位于第一壳壁21的外侧的部分的投影位于第二凹部24的投影内。

示例性地，当两个电池单体6沿第一方向Z排列且需要并联时，一电池单体6的第一凹部23可以避让另一电池单体6的第一电极引出件30，该一电池单体6的第二凹部24可以避让该另一电池单体6的第二电极引出件80。

当两个电池单体6沿第一方向Z排列且需要串联时，一电池单体6的第一凹部23可以避让另一电池单体6的第二电极引出件80，该一电池单体6的第二凹部24可以避让该另一电池单体6的第一电极引出件30。

在一些实施例中，第二电极引出件80包括容纳于外壳20内的第四连接板81，第二极耳13的至少部分与第四连接板81在第一方向Z上层叠并连接。

在一些实施例中，第四连接板81的材质为铜，第一连接板31的材质为铝。第四连接板81的厚度与第一连接板31的厚度之比为0.4-1。铜的过流能力优于铝的过流能力，本申请实施例可以在过流能力满足要求的前提下较少铜的用量，节省成本。

在一些实施例中，电池单体6的交流内阻小于或等于1毫欧。

示例性地，电池单体6的内阻可按照下述方式测得：在电池单体6上施加5s、频率为1.0 kHz、有效值为Ia的交流电流信号，并测量交流有效电压Ua。交流内阻Rac为Ua/Ia。

电池单体6的交流内阻较小，可减小电池单体6的产热，改善电池单体的循环性能。

在一些实施例中，第二壳壁22的材质为铝或钢。铝和钢具有较高的强度和较好的导热性，采用铝质或钢质的第二壳壁22可以改善电池单体的循环性能，提升电池单体的可靠性。

在一些实施例中，第一壳壁21的材质为铝或钢。铝和钢具有较高的强度和较好的导热性，采用铝质或钢质的第一壳壁21可以改善电池单体的循环性能，提升电池单体的可靠性。

在一些实施例中，电极组件为叠片结构。

在一些实施例中，电极组件10包括多个第一极片14和多个第二极片15，第一极片14的极性与第二极片15的极性相反，多个第一极片14和多个第二极片15沿第一方向Z交替层叠。

电极组件10采用叠片结构，可以提升空间利用率，提高电池单体的能量密度。

在一些实施例中，外壳20包括沿第一方向Z设置的壳体20a和盖板20b，壳体20a具有开口，盖板20b盖合开口。壳体20a包括第二壳壁22，盖板20b包括第一壳壁21。

壳体20a和盖板20b可以相互盖合，以形成容纳电极组件的容纳空间。壳体20a和盖板20b易于成型和装配。

在一些实施例中，壳体20a包括两个第三壳壁25。

在一些实施例中，第一凹部23和第二凹部24设置于壳体20a。

在一些实施例中，壳体20a焊接于盖板20b。

图10为本申请一些实施例提供的电池单体的示意图；图11为本申请一些实施例提供的电池单体在注液孔处的局部剖视示意图。

如图10和图11所示，在一些实施例中，第一壳壁21沿第二方向X的尺寸为D

在一些实施例中，第一壳壁21为矩形。可以理解地，“矩形”不仅包括标准的矩形，还包括常规认知的大致为矩形的情况；比如，第一壳壁21的四个角部设置圆角之后，也可以认为第一壳壁21是矩形。

在一些实施例中，第一壳壁21的第一外表面213的面积为D

在一些实施例中，第一壳壁21设有泄压机构211。

泄压机构211可为一个，也可以为多个。

泄压机构211对电池单体的可靠性有着重要影响。例如，当发生短路、过充等现象时，可能会导致电池单体内部发生热失控从而压力骤升。这种情况下通过泄压机构211致动可以将内部压力向外释放，以防止电池单体爆炸、起火。

泄压机构211是指在电池单体的内部压力达到预定阈值时致动以泄放内部压力的元件或部件。该阈值设计根据设计需求不同而不同。该阈值可能取决于电池单体中的正极极片、负极极片、电解质和隔离件中一种或几种的材料。

在一些示例中，第一壳壁21与泄压机构211可为一体成型结构。在可替代地示例中，泄压机构211和第一壳壁21为独立成型的构件，两者可通过焊接、粘接或其它方式连接。例如，第一壳壁21上设有泄压孔，泄压孔贯通第一壳壁21，泄压机构211安装于第一壳壁21，并覆盖泄压孔，以将第一壳壁21内外两侧的空间隔开。

在一些实施例中，第一壳壁21与泄压机构211一体形成，泄压机构211包括薄弱部。

薄弱部的强度小于第一壳壁21的其它部分的强度，薄弱部是易于破裂、破碎、被撕裂或者被打开的部分。

在一些示例中，可以在第一壳壁21的预定区域开设凹槽、刻痕或其它结构，以减小第一壳壁21局部的强度，进而在第一壳壁21上形成薄弱部。例如，在第一壳壁21的预定区域进行减薄处理，第一壳壁21的被减薄处理的部分形成薄弱部。在另一些示例中，可以对第一壳壁21的预定区域进行材料处理，使得该区域的强度弱于其它区域的强度，换言之，该区域即为薄弱部。

第一壳壁21与泄压机构211一体形成，既可以省去第一壳壁21与泄压机构211的连接工序，还可以提高第一壳壁21与泄压机构211的连接强度。

在一些实施例中，在第一方向Z上，泄压机构211与主体部11不重叠。本申请实施例可以在电池单体6出现热失控时，降低主体部11将泄压机构211堵住的风险，从而及时泄压，提高电池单体6的可靠性。

在一些实施例中，泄压机构211与第一壳壁21的边缘的最小距离H

本申请实施例将H

在一些实施例中，第一壳壁21设有注液孔212。在电池单体的生产过程中，可通过注液孔212向外壳20内注入电解质。

注液孔212可以为一个，也可以为多个。

在一些实施例中，泄压机构211与注液孔212之间的最小距离H

在注液过程中，注液孔212周围会受到注液设备的挤压和电解液的冲击，本申请实施例可以减小传递至泄压机构211处的应力，降低泄压机构211破裂、失效的风险，提高可靠性。

在一些实施例中，电池单体6包括第一密封件60，第一密封件60连接于第一壳壁21并从外侧覆盖注液孔212，以将注液孔212密封。

示例性地，第一密封件60焊接于第一壳壁21。

在一些实施例中，电池单体6包括第二密封件70，第二密封件70插入注液孔212并与注液孔212过盈配合。

示例性地，第二密封件70包括橡胶钉。

图12为本申请一些实施例提供的绝缘支架的一结构示意图；图13为图12的绝缘支架在另一视角下的结构示意图；图14为图13沿E-E方向作出的剖视示意图。

参照图11至图14，在一些实施例中，绝缘支架40设有注液通道40d，注液通道40d连通于主体部11与绝缘支架40之间的空间。注液通道40d的周壁包括引流壁40c，在注液孔212的轴向上，注液孔212与引流壁40c相对，注液通道40d位于引流壁40c面向注液孔212的一侧。

绝缘支架40的引流壁40c可以承受电解液的冲击并引导电解液在注液通道40d内流动，从而降低电解液对主体部11的冲击，减小隔离件的变形。

在一些实施例中，注液通道40d在绝缘支架40面向主体部11的表面形成注液开口40e。电解液可以经由注液开口40e流出并浸润主体部11。

在一些实施例中，绝缘支架40包括两个支撑块45，在第三方向上，第一限位板42、第二限位板43以及第三限位板44设置于两个支撑块45之间，并连接于两个支撑块45。

在一些实施例中，注液通道40d设置于支撑块45。

图15为本申请一些实施例提供的电池单体的盖板的剖视示意图。

如图8和图15所示，盖板20b面向壳体20a的表面设有定位槽20c，主体部11的一部分容纳于定位槽20c。

在装配时，定位槽20c可以对主体部11进行定位，提高装配效率。

示例性地，定位槽20c通过对主体部11定位，可以提高第一极耳12与第一连接板31的定位精度，降低虚焊风险。

根据本申请的一些实施例，本申请还提供了一种电池，包括多个以上任一实施例的电池单体。

根据本申请的一些实施例，本申请还提供了一种用电装置，包括以上任一实施例的电池单体，电池单体用于为用电装置提供电能。用电装置可以是前述任一应用电池单体的设备或系统。

参照图4至图10，本申请实施例提供了一种电池单体6，其包括电极组件10和外壳20。

外壳20包括沿第一方向Z设置的壳体20a和盖板20b，壳体20a具有开口，盖板20b盖合开口。盖板20b包括第一壳壁21，壳体20a包括第二壳壁22，第一壳壁21和第二壳壁22沿第一方向Z相对设置。

壳体20a沿第二方向X的两端分别设有第一凹部23和第二凹部24，第一凹部23由第二壳壁22朝向第一壳壁21凹陷，第二凹部24由第二壳壁22朝向第一壳壁21凹陷。第二壳壁22的第二外表面221的面积小于第一壳壁21的第一外表面213的面积。

电极组件10容纳于外壳20内且包括主体部11、第一极耳12和第二极耳13，第一极耳12和第二极耳13分别从主体部11沿第二方向X的两端延伸出，主体部11在第一方向Z上位于第一壳壁21和第二壳壁22之间，第二方向X与第一方向Z垂直。

在第一方向Z，第一极耳12的至少部分位于第一凹部23的底壁与第一壳壁21之间，第二极耳13的至少部分位于第二凹部24的底壁与第一壳壁21之间。

第一壳壁21和第二壳壁22沿第一方向Z的间距为D

实施例

下述实施例更具体地描述了本申请公开的内容，这些实施例仅仅用于阐述性说明，因为在本申请公开内容的范围内进行各种修改和变化对本领域技术人员来说是明显的。除非另有声明，以下实施例中所报道的所有份、百分比和比值都是基于质量计，而且实施例中使用的所有试剂都可商购获得或是按照常规方法进行合成获得，并且可直接使用而无需进一步处理，以及实施例中使用的仪器均可商购获得。

实施例1

（ⅰ）正极片的制备

将活性物质（如磷酸铁锂）与粘结剂，导电碳，分散剂，表面活性剂按照97.5：1.8：0.4：0.3的比例混合，以NMP（N-甲基吡咯烷酮）为溶剂，搅拌为均匀分散的浆料，将该浆料均匀涂敷于Al箔之上，经烘干，冷压后即可达到目标正极极片，涂布重量可选为350mg/1540.25mm2，冷压压密可选为2.6g/cc；

（ⅱ）负极片的制备

将活性物质（如石墨）与粘结剂，导电碳，分散剂按照97.2：1.2：0.7：0.9的比例混合，以去离子水为溶剂，搅拌为均匀分散的浆料，将该浆料均匀涂敷于Cu箔之上，经烘干，冷压后即可达到目标负极极片，涂布重量可选为165mg/1540.25mm2，冷压压密可选为1.6g/cc；

（ⅲ）隔离件的制备

采用7μm聚乙烯薄膜；

（ⅳ）电解液的制备

将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)按照按体积比1:1:1进行混合得到有机溶剂，接着将充分干燥的锂盐LiPF6溶解于混合后的有机溶剂中，配制成浓度为1mol/L的电解液；

（ⅴ）电极组件的制备

将正极极片、隔离件、负极极片经卷绕工艺形成电极组件；

（ⅵ）电池单体的制备

将电极组件置于壳体中，并焊接壳体和盖板；烘干后注入电解液，经过真空封装、静置、化成、整形、包膜绝缘等工序，得到电池单体。

示例性地，参照图4至图6，第一壳壁21和第二壳壁22沿第一方向Z的间距为D

实施例2-10以及对比例1-4如下表1。

测试部分

一、温度测试：

在25℃的恒温环境下，采用充放电机对电池单体进行5个充放电循环，充电倍率和放电倍率均为1C。在充放电循环的过程中，检测电池单体多个位点的温度，并记录最高温度。

二、刚度测试

将电池单体的盖板朝下，并将电池单体进行固定。在长度方向（第二方向）上，电池单体的固定点与电池单体的一端之间的间距为电池单体总长度的1/5。

压力机从电池单体的上侧对电池单体施加向下的力，在长度方向上，施力点与电池单体的固定点的间距为电池单体总长度的3/5。

在持续施压的过程中，电池单体位于施力点与固定点之间的部分倾斜；在倾斜的角度达到10°时，记录压力值。

表1

参照实施例1-10以及对比例1-2，将S设置为大于或等于D1的平方的36倍，可以提高电池单体6的散热效率，减少热量在电池单体内部的聚集，降低电池单体在充放电过程中的温升，改善电池单体的循环性能和循环寿命。

参照实施例1-10以及对比例3-4，将S设置为小于或等于D1的平方的500倍，以改善电池单体6的刚度和结构强度，在电池单体6受到外部冲击时减小电池单体6的变形，增强电池单体的抗变形能力，提高电池单体6的可靠性。

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。