CN221947344U - 电池单体、电池及用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电池技术领域，提供一种电池单体、电池及用电装置。其中，电池单体包括：壳体，具有容纳腔；防爆阀，壳体的底壁设有泄压孔，防爆阀设于底壁，并封盖于泄压孔；电极组件，设于容纳腔内，电极组件与底壁之间限定有气体流道，气体流道与防爆阀对应设置，并与容纳腔相连通。通过本申请的技术方案，以此能够至少提高电池的使用安全性。

Description

电池单体、电池及用电装置

技术领域

本申请涉及电池技术领域，具体涉及一种电池单体、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。

目前，电池单体的防爆阀通常是设置在电池单体的顶部端盖上，而端盖上通常设置有极柱、电连接件及连接线等连接器件，则当电池单体发生热失控时防爆阀开阀泄压，具有高温的喷出物不仅会烧坏这些连接器件，还会伴随高压打火情况，影响乘客安全。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种电池单体、电池及用电装置，用以至少提高电池的使用安全性。该目的是通过以下技术方案实现的：

第一方面，本申请提供了一种电池单体，包括：壳体，具有容纳腔；防爆阀，所述壳体的底壁设有泄压孔，所述防爆阀设于所述底壁，并封盖于所述泄压孔；电极组件，设于所述容纳腔内，所述电极组件与所述底壁之间限定有气体流道，所述气体流道与所述防爆阀对应设置，并与所述容纳腔相连通。

根据本申请第一方面实施方式提供的电池单体，通过在电极组件与壳体的底壁之间限定出气体流道，气体流道与防爆阀的位置相对应，且与容纳腔相连通，由于泄压孔设置有用于封盖泄压孔的防爆阀，这样，当电池单体发生热失控时，容纳腔内的气体能够通过气体流道快速到达防爆阀的位置，防爆阀在气体压力的作用下开启，以将壳体内的喷出物从壳体底部排出完成泄压，从而起到减小壳体内部的高温喷出物烧坏端盖上的极柱、电连接件以及连接线等连接器件的风险，降低高温起火的风险，提高了电池的使用安全性，从而有助于提高乘客的安全。

另外，根据本申请提供的电池单体，还可具有如下附加的技术特征：

在本申请的一些实施方式中，所述电极组件具有底面，所述底面朝向所述底壁设置；所述电极组件包括依次卷绕或层叠设置的正极极片、隔膜和负极极片，位于所述底面的所述正极极片和/或所述负极极片与所述隔膜之间具有避让间隙，所述避让间隙与所述底壁之间限定出所述气体流道。

通过在位于电极组件的底面的正极极片和负极极片中的任一者与隔膜之间设置避让间隙，或者在位于电极组件的底面的正极极片和负极极片与隔膜之间均设置避让间隙，避让间隙与壳体的容纳腔相连通，并可与壳体的底壁之间限定出用于供气体流向防爆阀的气体流道。

在本申请的一些实施方式中，所述正极极片和/或所述负极极片包括主体段和与所述主体段相连的减薄段，所述减薄段位于所述主体段靠近所述底壁的一侧，所述减薄段的厚度小于所述主体段的厚度，以与所述隔膜之间限定出所述避让间隙。

即正极极片和负极极片中均包括主体段和与主体段相连的减薄段，或者，正极极片或负极极片包括主体段和与主体段相连的减薄段，减薄段位于电极组件的底面一侧，且减薄段的厚度小于主体段的厚度，从而可与相邻的隔膜之间形成避让间隙，以用于供电池热失控时壳体内的气体流动至防爆阀。

在本申请的一些实施方式中，所述电极组件具有与所述底面相对设置的顶面，沿所述底面至所述顶面的方向，所述减薄段的厚度逐渐增大。

减薄段由电极组件的底面至顶面的方向，与相邻的隔膜之间的间距逐渐增大，也就是说，减薄段与隔膜之间的间距最大位置处与位于电极组件的底面，从而可便于气体从气体流道的顶部方向快速流向其底部方向，以在电池单体发生热失控时能够快速冲开防爆阀进行泄压。

在本申请的一些实施方式中，所述正极极片和/或所述负极极片包括集流体和涂覆在所述集流体的表面上的涂层，所述主体段的表面上的涂层的厚度大于所述减薄段的表面上的涂层的厚度。

可以理解的，正极极片和负极极片在制造过程中，需要在其集流体上涂覆一层或多层的浆料涂层。通过将正极极片和负极极片中至少一者的主体段的涂层厚度设置为大于减薄段的涂层厚度，从而可使减薄段与隔膜之间形成用于供气体流动的避让间隙，结构和原理均较为简单，易于实现。

在本申请的一些实施方式中，所述正极极片和/或所述负极极片包括集流体和涂覆在所述集流体表面上的涂层，沿所述底面至所述顶面的方向，所述减薄段的表面上的涂层的厚度逐渐增大。

也即在对正极极片和负极极片的集流体表面进行涂布浆料涂层时，将位于减薄段的表面上的涂层的厚度沿电极组件的底面至顶面的方向上逐渐增加，使得减薄段中越靠近壳体的底壁的位置与隔膜之间的间距越大，这样，便可提高气体从气体流道的顶部方向快速流向其底部方向，以在电池单体发生热失控时能够快速冲开防爆阀进行泄压。

在本申请的一些实施方式中，所述减薄段靠近所述底壁的一侧还设有绝缘段，所述绝缘段向靠近所述底壁的方向延伸，且所述绝缘段的表面涂布有第一绝缘层；其中，所述绝缘段的厚度小于所述主体段的厚度，所述绝缘段和所述减薄段与所述隔膜之间限定有所述避让间隙。

通过在减薄段朝向底壁的一侧设置绝缘段，由于绝缘段向靠近壳体的底壁的方向延伸，且绝缘段的厚度小于主体段的厚度，从而可同时和减薄段与隔膜之间形成用于避让气体的避让间隙，且避让间隙沿电极组件的底面至顶面的方向的长度相对较大，进而可进一步提高气体流向防爆阀位置的效率。此外，绝缘段位于电极组件的边缘，绝缘段的表面涂设有第一绝缘层，从而还可起到降低位于电极组件的底面位置的正极极片和负极极片之间因边缘毛刺接触而发生短路现象的发生，有助于进一步提高电池单体使用的安全性。

在本申请的一些实施方式中，位于所述底面的所述正极极片和/或所述负极极片设有绝缘段，所述绝缘段的表面涂布有第一绝缘层；其中，所述绝缘段的厚度小于所述正极极片和所述负极极片的主体段的厚度，所述绝缘段与所述隔膜之间限定有所述避让间隙。

即位于电极组件的底面的正极极片和负极极片均设有向靠近底壁的方向延伸的绝缘段，或者位于电极组件的底面的正极极片或负极极片的端部设有向靠近底壁的方向延伸的绝缘段，通过将涂布有第一绝缘层的绝缘段的厚度设置为小于正极极片和负极极片的主体段的厚度，从而可使绝缘段与隔膜之间限定出用于供气体流动的避让间隙，进而实现避让间隙与壳体的底壁之间能够形成用于供气体流向防爆阀的气体流道。

在本申请的一些实施方式中，所述防爆阀朝向所述电极组件的一侧设有第二绝缘层。

第二绝缘层可起到降低防爆阀长期与电解液接触导致易被腐蚀的风险，并改善防爆阀因腐蚀严重导致从泄压孔处漏液的问题，同时还可降低防爆阀与电极组件接触而发生短路的风险，此外，还可有助于实现防爆阀的开启压力保持恒定，进而有助于提高电池单体的使用安全。

在本申请的一些实施方式中，所述壳体的顶部设有端盖，所述端盖封盖于所述容纳腔，且所述端盖上设有极柱。

端盖相对壳体的底壁设置于壳体的顶部，并封盖于容纳腔的开口，端盖上设置有极柱，极柱包括正极柱和负极柱，由于防爆阀设于壳体的底壁，从而可改善防爆阀开阀泄压时因喷出物温度较高易烧坏极柱的问题，提高了电池单体的使用安全。

第二方面，本申请提供了一种电池，包括至少一个如第一方面实施方式中任一项所述的电池单体。

根据本申请第二方面实施方式提供的电池，因包括第一方面实施方式中任一项所述的电池单体，因此具有上述任一实施方式所具有的技术效果，在此不再赘述。

第三方面，本申请提供了一种用电装置，包括第二方面实施方式所述的电池，所述电池用于为所述用电装置供电。

根据本申请第三方面实施方式提供的用电装置，因包括第二方面实施方式所述的电池，因此也具有上述任一实施方式所具有的技术效果，在此不再赘述。

附图说明

通过阅读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。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1为本申请一些实施例的车辆的结构示意图；

图2位本申请一些实施例的电池的分解结构示意图；

图3为本申请一些实施例的电池单体的一个透视结构示意图；

图4为本申请一些实施例的一种电极组件的一个局部结构示意图；

图5为本申请一些实施例的另一种电极组件的一个局部结构示意图；

图6为本申请一些实施例的又一种电极组件的一个局部结构示意图；

其中，图3至图6中坐标系的X轴所在方向表示电池单体的宽度方向，Y轴所在方向表示电池单体的长度方向，Z轴所在方向表示电池单体的高度方向。

附图标记如下：

1000、车辆；

100、电池；200、控制器；300、马达；

10、箱体；11、第一部分；12、第二部分；

20、电池单体；21、端盖；21a、极柱；22、壳体；23、电极组件；24、气体流道；25、防爆阀；

221、容纳腔；222、底壁；231、正极极片；232、隔膜；233、负极极片；241、避让间隙；

2311、主体段；2312、减薄段；2313、绝缘段。

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。

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。

相关技术中，动力电池包括箱体和设于箱体内的多个电池单体，多个电池通过汇流排等电连接串联或串并联连接。其中，电池单体的防爆阀通常是设置在电池单体的顶部端盖上，而端盖上通常设置有极柱、电连接件及连接线等连接器件，则当电池单体发生热失控时防爆阀开阀泄压，具有高温的喷出物不仅会烧坏这些连接器件，还会伴随高压打火情况，影响乘客安全。

为了解决防爆阀设于电池单体的端盖上，导致电池单体发生热失控时从防爆阀的喷出物易烧坏端盖上的连接器件，以及影响乘客安全的问题，本申请设计了一种电池单体，通过将防爆阀设于电池单体的壳体的底壁上，并在电极组件与底壁之间设置气体流道，气体流道与壳体内部的容纳腔相连通，并与防爆阀的位置相对应，这样，当电池单体发生热失控时便能够使壳体内的气体快速通过气体流道到达防爆阀位置，防爆阀开启泄压，气体等喷出物从壳体底部喷出，从而可降低端盖上的连接器件发生起火的情况发生，进而有助于提高电池使用的安全性，以及提高乘客的安全。

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，这样，有利于缓解并自动调节电芯膨胀力恶化，补充电解液消耗，提升电池性能的稳定性和电池寿命。

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1000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。

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100包括箱体10和电池单体20，电池单体20容纳于箱体10内。其中，箱体10用于为电池单体20提供容纳空间，箱体10可以采用多种结构。在一些实施例中，箱体10可以包括第一部分11和第二部分12，第一部分11与第二部分12相互盖合，第一部分11和第二部分12共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。第二部分12可以为一端开口的空心结构，第一部分11可以为板状结构，第一部分11盖合于第二部分12的开口侧，以使第一部分11与第二部分12共同限定出容纳空间；第一部分11和第二部分12也可以是均为一侧开口的空心结构，第一部分11的开口侧盖合于第二部分12的开口侧。当然，第一部分11和第二部分12形成的箱体10可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。

在电池100中，电池单体20可以是多个，多个电池单体20之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。多个电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体20构成的整体容纳于箱体10内；当然，电池100也可以是多个电池单体20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10内。电池100还可以包括其他结构，例如，该电池100还可以包括汇流部件，用于实现多个电池单体20之间的电连接。

其中，每个电池单体20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20可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。

根据本申请的一些实施例，参见图3，图3为本申请一些实施例的电池单体的一个透视结构示意图。本申请提供了一种电池单体20，包括壳体22、防爆阀25和电极组件23。

其中，壳体22具有容纳腔221，且壳体22的底壁222设有泄压孔(图中未示出)。防爆阀25设于壳体22的底壁222，并封盖于泄压孔；电极组件23设于容纳腔221内，且电极组件23与壳体22的底壁222之间限定有气体流道24，气体流道24与防爆阀25对应设置，并与容纳腔221相连通。

在本实施例中，壳体22的容纳腔221用于容纳电极组件23、电解液以及其他部件。壳体22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22的形状可以根据电极组件23的具体形状和尺寸大小来确定。壳体22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23是电池单体20中发生电化学反应的部件。壳体22内可以包含一个或更多个电极组件23。电极组件23主要由正极极片231和负极极片233卷绕或层叠放置形成，并且通常在正极极片231与负极极片233之间设有隔膜232。正极极片231和负极极片233具有活性物质的部分构成电极组件23的主体，正极极片231和负极极片233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的一端或是分别位于主体的两端。在电池的充放电过程中，正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应，极耳连接极柱21a以形成电流回路。

防爆阀25为用于在电池单体20的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。

防爆阀25开启泄压时，气体通道与泄压孔和容纳腔221相连通。示例性地，气体通道可以为电极组件23的底面局部设置的缺口，缺口与容纳腔221相连通，并至少部分与泄压孔对应设置；气体流道24还可以为电极组件23的底面沿电池单体20的厚度方向局部贯穿电极组件23的通道；也可以为电机组件的底面沿电池单体20的长度方向局部贯穿电极组件23内的通道，泄压孔在电极组件23的底面上的投影至少部分与该通道相重合。此外，气体流道24的数量可以为一个，也可以为多个。

通过在壳体22的底壁222上设置泄压孔，并在泄压孔内设置用于封盖泄压孔的防爆阀25，同时，在电极组件23朝向底壁222的一侧设置气体流道24，气体流道24与防爆阀25的位置相对应，且与容纳腔221相连通，这样，当电池单体20发生热失控时，容纳腔221内的气体能够通过气体流道24快速到达防爆阀25的位置，防爆阀25在气体压力的作用下开启，以将壳体22内的喷出物从壳体22底部排出完成泄压，从而起到减小壳体22内部的高温喷出物烧坏端盖21上的极柱21a、电连接件以及连接线等连接器件的风险，降低高温起火的风险，提高了电池的使用安全性，从而有助于提高乘客的安全。

可以理解的，当电池单体20发生热失控时，壳体22内的电解液会由液态变为气态，由于容纳腔221为密闭状态，因此，气体会在气压作用下由顶部流动至底部的气体流道24，然后流动至防爆阀25的位置，当壳体22内部压力或温度达到阈值时防爆阀25打开以泄放壳体22的内部压力。

根据本申请的一些实施例，电极组件23具有底面，底面朝向底壁222设置；电极组件23包括依次卷绕或层叠设置的正极极片231、隔膜232和负极极片233，位于底面的正极极片231和/或负极极片233与隔膜232之间具有避让间隙241，避让间隙241与底壁222之间限定出气体流道24。

在本实施例中，正极极片231、隔膜232和负极极片233依次卷绕设置，正常情况下正极极片231和负极极片233与隔膜232之间的间隙较小，难以实现在电池单体20发生热失控时使气流通道。

因此，通过在位于电极组件23的底面的正极极片231和负极极片233中的任一者与隔膜232之间设置避让间隙241，或者在位于电极组件23的底面的正极极片231和负极极片233与隔膜232之间均设置避让间隙241，避让间隙241朝向底壁222的一侧呈开口状，且避让间隙241与壳体22的容纳腔221相连通，从而可与壳体22的底壁222之间限定出用于供气体流向防爆阀25的气体流道24。

请参见图4，图4为本申请一些实施例的一种电极组件的一个局部结构示意图。根据本申请的一些实施例，正极极片231和/或负极极片233包括主体段2311和与主体段2311相连的减薄段2312，减薄段2312位于主体段2311靠近底壁222的一侧，减薄段2312的厚度小于主体段2311的厚度，以与隔膜232之间限定出避让间隙241。

在本实施例中，即正极极片231和负极极片233中均包括主体段2311和与主体段2311相连的减薄段2312，或者正极极片231或负极极片233包括主体段2311和与主体段2311相连的减薄段2312。

涂层涂层由于减薄段2312位于电极组件23的底面一侧，且至少减薄段2312远离主体段2311的一端的厚度小于主体段2311的厚度，从而可与其相邻的隔膜232之间形成避让间隙241，进而实现与底壁222之间形成用于供电池热失控时壳体22内的气体流动至防爆阀25的气体流道24。

在一些实施例中，减薄段2312可同时设置在电极组件23的顶面和底面，这样在安装电极组件23时，无需调整减薄段2312的方向，从而便于产品的安装，有助于提高产品的装配效率。

请参见图4，根据本申请的一些实施例，电极组件23具有与底面相对设置的顶面，沿底面至顶面的方向，减薄段2312的厚度逐渐增大。

在本实施例中，示例性地，沿电极组件23的底面至顶面的方向，减薄段2312的长度设置在1mm-20mm的范围内。

示例性地，沿电极组件23的顶面至底面的方向，减薄段2312的涂布的浆料涂层的重量由与主体段2311涂布重量相同的300mg逐渐减小至0mg。

示例性地，正极极片231和负极极片233的厚度方向与电池单体20的厚度方向为同一方向。

减薄段2312由电极组件23的底面至顶面的方向，与相邻的隔膜232之间的间距逐渐增大，也就是说，减薄段2312与隔膜232之间的间距最大位置处与位于电极组件23的底面，从而可便于气体从气体流道24的顶部方向快速流向其底部方向，以在电池单体20发生热失控时能够快速冲开防爆阀25进行泄压。

根据本申请的一些实施例，正极极片231和/或负极极片233包括集流体和涂覆在集流体的表面上的涂层，主体段2311的表面上的涂层的厚度大于减薄段2312的表面上的涂层的厚度。

在本实施例中，可以理解的，正极极片231和负极极片233在制造过程中，需要在其集流体上涂覆一层或多层的浆料涂层。

示例性地，集流体可以为铝箔或铜箔等。涂层为液体浆料涂层，经过烘箱干燥或其他固话方式可使之转化为一层具有特殊功能的膜层。

通过将正极极片231和负极极片233中至少一者的主体段2311的涂层厚度设置为大于减薄段2312的涂层厚度，从而可使减薄段2312与隔膜之间形成用于供气体流动的避让间隙241，结构和原理均较为简单，易于实现。

根据本申请的一些实施例，正极极片231和/或负极极片233包括集流体和涂覆在集流体表面上的涂层，沿底面至顶面的方向，减薄段2312的表面上的涂层的厚度逐渐增大。

在本实施例中，也即在对正极极片231和负极极片233的集流体表面进行涂布浆料涂层时，将位于减薄段2312的表面上的涂层的厚度沿电极组件23的底面至顶面的方向上逐渐增加，使得减薄段2312中越靠近壳体的底壁的位置与隔膜之间的间距越大，这样，便可提高气体从气体流道24的顶部方向快速流向其底部方向，以在电池单体发生热失控时能够快速冲开防爆阀进行泄压。

请参见图5，图5为本申请一些实施例的另一种电极组件的一个局部结构示意图。根据本申请的一些实施例，减薄段2312靠近底壁222的一侧还设有绝缘段2313，绝缘段2313向靠近底壁222的方向延伸，且绝缘段2313的表面涂布有第一绝缘层；其中，绝缘段2313的厚度小于主体段2311的厚度，绝缘段2313和减薄段2312与隔膜232之间限定有避让间隙241。

在本实施例中，示例性地，沿电极组件23的底面至顶面的方向，减薄段2312的长度设置在1mm-20mm的范围内。绝缘段2313的延伸长度也设置在1mm-20mm的范围内。

其中，可以将绝缘段2313朝向底壁222的一侧与隔膜232朝向底壁222的一侧平齐设置，也可以将绝缘段2313朝向底壁222的一侧凸出于隔膜232朝向底壁222的一侧设置。

示例性地，第一绝缘层可以为陶瓷颗粒，陶瓷具有绝缘性，且耐化学腐蚀，同时熔点较高，有助于提高电池单体20的使用安全性。

通过在减薄段2312朝向底壁222的一侧设置绝缘段2313，由于绝缘段2313向靠近壳体22的底壁222的方向延伸，且绝缘段2313的厚度小于主体段2311的厚度，从而可同时和减薄段2312与隔膜232之间形成用于避让气体的避让间隙241，且避让间隙241沿电极组件23的底面至顶面的方向的长度相对较大，进而可进一步提高气体流向防爆阀25位置的效率。此外，绝缘段2313位于电极组件23的边缘，绝缘段2313的表面涂设有第一绝缘层，从而还可起到降低位于电极组件23的底面位置的正极极片231和负极极片233之间因边缘毛刺接触而发生短路现象的发生，从而有助于进一步提高电池单体20使用的安全性。

请参见图6，图6为本申请一些实施例的又一种电极组件的一个局部结构示意图。根据本申请的一些实施例，位于底面的正极极片231和/或负极极片233设有绝缘段2313，绝缘段2313向远离底面的方向延伸，绝缘段2313的表面涂布有第一绝缘层；其中，绝缘段2313的厚度小于正极极片231和负极极片233的主体段2311的厚度，绝缘段2313与隔膜232之间限定有避让间隙241。

在本实施例中，即位于电极组件23的底面的正极极片231和负极极片233的端部均设有向远离底面的方向延伸的绝缘段2313，或者位于电极组件23的底面的正极极片231或负极极片233的端部设有向远离底面的方向延伸的绝缘段2313。

示例性地，正极极片231和负极极片233的厚度方向与电池单体20的厚度方向为同一方向。

绝缘段2313沿电极组件23的底面至顶面的方向的长度设置在1mm-20mm的范围内。

通过将涂布有第一绝缘层的绝缘段2313的厚度设置为小于正极极片231和负极极片233的主体段2311的厚度，从而可使绝缘段2313与隔膜232之间限定出用于供气体流动的避让间隙241，进而实现避让间隙241与壳体22的底壁222之间能够形成用于供气体流向防爆阀25的气体流道24。

在一些实施例中，绝缘段2313也可同时设置在电极组件23的顶面和底面，这样在安装电极组件23时，无需调整绝缘段2313的方向，从而便于产品的安装，有助于提高产品的装配效率。

根据本申请的一些实施例，防爆阀25朝向电极组件23的一侧设有第二绝缘层(图中未示出)。

在本实施例中，第二绝缘层可以为聚乙烯、聚丙烯或其他聚脂类化合物制作形成的绝缘材料层。绝缘层可起到降低防爆阀25长期与电解液接触导致易被腐蚀的风险，并改善防爆阀25因腐蚀严重导致从泄压孔处漏液的问题，同时还可降低防爆阀25与电极组件23接触而发生短路的风险，此外，还可有助于实现防爆阀25的开启压力保持恒定，进而有助于提高电池单体20的使用安全。

根据本申请的一些实施例，所述壳体22的顶部设有端盖21，所述端盖21封盖于所述容纳腔221，且所述端盖21上设有极柱21a。

在本实施例中，端盖21是指盖合于壳体22的开口处以将电池单体20的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地，端盖21的形状可以与壳体22的形状相适应以配合壳体22。可选地，端盖21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21在受挤压碰撞时就不易发生形变，使电池单体20能够具备更高的结构强度，安全性能也可以有所提高。端盖21上可以设置有如极柱21a等的功能性部件。极柱21a可以用于与电极组件23电连接，以用于输出或输入电池单体20的电能。端盖21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21的内侧还可以设置有绝缘隔离件，绝缘隔离件可以用于隔离壳体22内的电连接部件与端盖21，以降低短路的风险。示例性的，绝缘隔离件可以是塑料、橡胶等。

壳体22和端盖21可以是独立的部件，可以于壳体22上设置开口，通过在开口处使端盖21盖合开口以形成电池单体20的内部环境。不限地，也可以使端盖21和壳体22一体化，具体地，端盖21和壳体22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22的内部时，再使端盖21盖合壳体22。

由于端盖21相对壳体22的底壁222设置于壳体22的顶部，而防爆阀25设于壳体22的底壁222，从而可改善防爆阀25开阀泄压时因喷出物温度较高易烧坏极柱21a的问题，提高了电池单体20的使用安全。

根据本申请的一些实施例，参见图1至图4，本申请提供了一种电池单体20，包括：端盖21、壳体22、电极组件23和防爆阀25。其中，壳体22具有容纳腔221，容纳腔221的顶部具有开口，端盖21封盖于开口，且端盖21上设有极柱21a。壳体22的底壁222设有泄压孔，泄压孔正对设置有防爆阀25，防爆阀25用于封堵泄压孔，且能够在壳体22内部压强或温度达到预设阈值时打开。电极组件23设于容纳腔221内，电极组件23包括依次卷绕设置的正极极片231、隔膜232和负极极片233，位于电极组件23的底面的正极极片231和负极极片233的端部设有减薄段2312，减薄段2312局部削薄，以与隔膜232之间形成有避让间隙241，避让间隙241与壳体22的底壁222之间限定出气体流道24，气体流道24与容纳腔221相连通，并与防爆阀25的位置相对应。进一步地，防爆阀25开启以泄压时，气体流道24与泄压孔相连通。这样，防爆阀25从壳体22的底壁222泄压，有助于降低因泄压时的喷出物温度过高造成烧坏端盖21上的极柱21a及连接器件的情况发生，从而有助于提高电池的使用安全性，并有助于提高车辆机乘客的安全性。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种电池单体，其特征在于，包括：

壳体，具有容纳腔；

防爆阀，所述壳体的底壁设有泄压孔，所述防爆阀设于所述底壁，并封盖于所述泄压孔；

电极组件，设于所述容纳腔内，所述电极组件与所述底壁之间限定有气体流道，所述气体流道与所述防爆阀对应设置，并与所述容纳腔相连通。

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述电极组件具有底面，所述底面朝向所述底壁设置；

所述电极组件包括依次卷绕或层叠设置的正极极片、隔膜和负极极片，位于所述底面的所述正极极片和/或所述负极极片与所述隔膜之间具有避让间隙，所述避让间隙与所述底壁之间限定出所述气体流道。

3.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述正极极片和/或所述负极极片包括主体段和与所述主体段相连的减薄段，所述减薄段位于主体段靠近所述底壁的一侧，所述减薄段的厚度小于所述主体段的厚度，以与所述隔膜之间限定出所述避让间隙。

4.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，所述电极组件具有与所述底面相对设置的顶面，沿所述底面至所述顶面的方向，所述减薄段的厚度逐渐增大。

5.根据权利要求4所述的电池单体，其特征在于，所述正极极片和/或所述负极极片包括集流体和涂覆在所述集流体的表面上的涂层，所述主体段的表面上的涂层的厚度大于所述减薄段的表面上的涂层的厚度。

6.根据权利要求4所述的电池单体，其特征在于，所述正极极片和/或所述负极极片包括集流体和涂覆在所述集流体表面上的涂层，沿所述底面至所述顶面的方向，所述减薄段的表面上的涂层的厚度逐渐增大。

7.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，所述减薄段靠近所述底壁的一侧还设有绝缘段，所述绝缘段向靠近所述底壁的方向延伸，且所述绝缘段的表面涂布有第一绝缘层；

其中，所述绝缘段的厚度小于所述主体段的厚度，所述绝缘段和所述减薄段与所述隔膜之间限定有所述避让间隙。

8.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，位于所述底面的所述正极极片和/或所述负极极片设有绝缘段，所述绝缘段的表面涂布有第一绝缘层；

其中，所述绝缘段的厚度小于所述正极极片和所述负极极片的主体段的厚度，所述绝缘段与所述隔膜之间限定有所述避让间隙。

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，所述防爆阀朝向所述电极组件的一侧设有第二绝缘层。

10.根据权利要求1-8中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述壳体的顶部设有端盖，所述端盖封盖于所述容纳腔，且所述端盖上设有极柱。

11.一种电池，其特征在于，包括至少一个如权利要求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，包括权利要求11所述的电池，所述电池用于为所述用电装置供电。