CN118285016A - 电池单体、电池以及用电装置 - Google Patents

Abstract

一种电池单体(10)、电池(100)以及用电装置，电池单体(10)，包括：外壳组件(11)，包括第一电能连接部(112)和第二电能连接部(113)；至少一个第一电极组件(12)和至少一个第二电极组件(13)，沿第一方向堆叠设置于外壳组件(11)的内部；其中，至少一个第一电极组件(12)与第一电能连接部(112)电连接，至少一个第二电极组件(13)与第二电能连接部(113)电连接。电池单体(10)在具有相等数量的电极组件的情况下具有较少的膨胀量，进而能够提高电池单体(10)的安全性能。

Description

电池单体、电池以及用电装置 技术领域

本申请涉及电池制造技术领域，具体而言，涉及一种电池单体、电池以及用电装置。

背景技术

随着新能源汽车市场的持续繁荣，动力电池行业迅速扩产壮大，锂电池技术日益精进，对电池单体的安全性能、能量密度和工业化要求提出了越来越高的要求。

但是，电池单体的电极组件在充电过程中会发生膨胀，如果电池单体内部预留的空间有限，则会降低电池单体的安全性能。

发明内容

为此，本申请提出一种电池单体、电池以及用电装置，电池单体在具有相等数量的电极组件的情况下具有较少的膨胀量，进而能够提高电池单体的安全性能。

本申请第一方面实施例提出一种电池单体，包括：外壳组件，包括第一电能连接部和第二电能连接部；至少一个第一电极组件和至少一个第二电极组件，沿第一方向堆叠设置于所述外壳组件的内部；其中，所述至少一个第一电极组件与所述第一电能连接部电连接，所述至少一个第二电极组件与所述第二电能连接部电连接。

本申请实施例的电池单体中，由于第一电极组件和第二电极组件分别与不同的电能连接部连接，能够容许第一电极组件和第二电极组件中的一者充电并在第一方向上发生膨胀的同时，另一者对外供电并在第一方向上收缩或者维持于亏电状态，以降低第一电极组件和第二电极组件在第一方向上的总膨胀量，从而降低第一电极组件和第二电极组件由于电解液浸润不良而发生析锂的可能性，使电池单体具有较高的安全性能以及使用寿命。

根据本申请的一些实施例，所述外壳组件还包括：外壳，所述至少一个第一电极组件和所述至少一个第二电极组件设置于所述外壳内，所述外壳包括第一壁和第二壁；其中，所述第一电能连接部设置于所述第一壁，所述第二电能连接部设置于所述第二壁。

在上述方案中，由于第一电能连接部设置于第一壁，第二电能连接部设置于第二壁，能够实现第一电能连接部和第二电能连接部分别位于电池单体相对或者相邻设置的两个侧壁，增大了第一电能连接部和第二电能连接部之间的距离，不仅合理利用了外壳的空间，具有足够的空间布置与第一电能连接部连接的汇流部件和与第二电能连接部连接的汇流部件，提高了电池单体与外部电连接的安全性。

根据本申请的一些实施例，所述第一壁和所述第二壁沿第二方向相对设置，所述第二方向垂直于所述第一方向。

在上述方案中，第一电能连接部和第二电能连接部分别位于电池单体在第二方向上相对的两侧，能够使第一电能连接部和第二电能连接部之间具有较远的距离，进一步提高电池单体与外部电连接的安全性。

根据本申请的一些实施例，沿所述第二方向，所述第一电能连接部在所述第二壁上的投影与所述第二电能连接部不重合。

在上述方案中，第一电能连接部在第二壁的投影与第二电能连接部不重合，即第一电能连接部与第二电能连接部并未设置于同一个电极组件的相对的两侧，能够降低该电极组件在充放电过程中发热而导致两个电能连接部的温度同时升高的可能性，降低该电极组件发生热失控时同时烧毁两个电能连接部的可能性，从而提高电池单体的安全性能。

根据本申请的一些实施例，沿所述第二方向，所述至少一个第一电极组件在所述第一壁上的投影覆盖所述第一电能连接部，所述至少一个第二电极组件在所述第二壁上的投影覆盖所述第二 电能连接部。

在上述方案中，第一电能连接部利用第一电极组件与外壳之间的间隙与第一电极组件电连接，第二电能连接部利用第二电极组件与外壳之间的间隙与第二电极组件电连接，不仅简化了每个电能连接部与对应的电极组件的电连接结构，而且能够为每个电极组件的远离对应的电能连接部的另一侧与外壳抵接，使电池单体结构紧凑，提高电池单体的能量密度。

根据本申请的一些实施例，所述电池单体包括：第一泄压机构，设置于所述第一壁；第二泄压机构，设置于所述第二壁。

在上述方案中，第一壁和第二壁分别设置有一个泄压机构，能够提高电池单体的安全性能。

根据本申请的一些实施例，沿所述第二方向，所述至少一个第二电极组件在所述第一壁上的投影覆盖所述第一泄压机构，所述至少一个第一电极组件在所述第一壁上的投影覆盖所述第二泄压机构。

在上述方案中，第二电极组件发生热失控时能够通过第一泄压机构致动来释放电池单体内部的温度及压力，第一电极组件发生热失控时能够通过第二泄压机构来释放电池单体内部的温度及压力，从而提高电池单体的安全性能。

根据本申请的一些实施例，所述第一电能连接部包括第一正极端子和第一负极端子，所述第二电能连接部包括第二正极端子和第二负极端子。

在上述方案中，第一电能连接部通过第一正极端子和第一负极端子来与外部电连接，第二电能连接部通过第二正极端子和第二负极端子来与外部电连接，能够降低第一电能连接部和第二电能连接部之间短接的可能性，从而提高电池单体的安全性能。

根据本申请的一些实施例，所述第一泄压机构不在所述第一正极端子和所述第一负极端子的连线上，所述第二泄压机构不在所述第二正极端子和所述第二负极端子的连线上。

在上述方案中，第一泄压机构不在第一正极端子和第二正极端子的连线上，能够容许第一泄压机构具有较大的外尺寸，从而在致动时能够快速泄放电池单体内部的温度及压力，第二泄压机构不在第二正极端子和第二正极端子的连线上，能够容许第二泄压机构具有较大的外尺寸，从而在致动时能够快速泄放电池单体内部的温度及压力，从而提高电池单体的安全性能。

根据本申请的一些实施例，所述第一泄压机构沿平行于所述第一正极端子和所述第一负极端子的连线的方向延伸，所述第一泄压机构的长度为L1，所述第一正极端子和所述第一负极端子之间的间距为P1，满足L1/P1≥0.3；所述第二泄压机构沿平行于所述第二正极端子和所述第二负极端子的连线的方向延伸，所述第二泄压机构的长度为L2，所述第二正极端子和所述第二负极端子之间的间距为P2，满足L2/P2≥0.3。

在上述方案中，第一泄压机构的长度L1与第一正极端子和第一负极端子之间的间距P1满足上述范围，第二泄压机构的长度L2与第二正极端子和第二负极端子之间的间距P2满足上述范围，使第一泄压机构和第二泄压机构在致动时有效泄放电池单体内部的温度及压力，从而提高电池单体的安全性能。

根据本申请的一些实施例，满足：L1/P1≥1，L2/P2≥1。

在上述方案中，第一泄压机构的长度L1与第一正极端子和第一负极端子之间的间距P1满足上述范围，第二泄压机构的长度L2与第二正极端子和第二负极端子之间的间距P2满足上述范围，能够进一步确保电池单体发生热失控时第一泄压机构和第二泄压机构快速泄放电池单体内部的温度及压力，从而提高电池单体的安全性能。

根据本申请的一些实施例，所述外壳包括沿所述第一方向相对设置的第三壁和第四壁以及沿第三方向相对设置的第五壁和第六壁，所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向，所述第五壁设置有注液孔。

在上述方案中，电池单体的注液孔设置于第五壁，而与第五壁相对设置的第六壁没有设置第一电能连接部和第二电能连接部，在电池单体的注液工序中，第六壁作为受力的侧壁，不会损伤第一电能连接部和第二电能连接部，从而在电池单体的注液工序中不会损伤电池单体的构造，提高了电池单体的组装过程中的安全性能。

根据本申请的一些实施例，沿所述第一方向，所述注液孔居中设置于所述第五壁。

在上述方案中，注液孔沿着第一方向设置于第五壁的中部，能够大致位于沿第一方向堆叠设置的第一电极组件和第二电极组件的中部，从而在注液时电解液能够快速浸润第一电极组件和第二电极组件，使电极组件浸润良好，提高了电池单体的注液速度，提高了电池单体的安全性能。

根据本申请的一些实施例，所述外壳包括：壳体，所述壳体具有第一开口和第二开口；第一端盖和第二端盖，所述第一端盖覆盖所述第一开口，所述第二端盖覆盖所述第二开口，所述第一壁为所述第一端盖，所述第二壁为所述第二端盖。

在上述方案中，第一端盖和第二端盖分别从壳体的两侧覆盖对应的开口，能够简化壳体的构造，且能够实现先将第一端盖与第一电能连接部组装，第二端盖与第二电能连接部组装，再将第一端盖和第二端盖与壳体组装，简化了电池单体的组装过程。

根据本申请的一些实施例，所述第一电极组件和所述第二电极组件均呈扁平状，所述第一电极组件的厚度方向和所述第二电极组件的厚度方向平行于所述第一方向。

在上述方案中，第一电极组件和第二电极组件沿第一方向堆叠设置，第一电极组件的厚度方向和第二电极组件的厚度方向均沿第一方向延伸，由于电极组件的充电过程中在其厚度方向上的膨胀量相对于其他方向的膨胀量更为明显，通过在第一方向上降低第一电极组件和第二电极组件的总膨胀量，能够明显提高电池单体的安全性能。

根据本申请的一些实施例，所述第一电极组件的数量为多个，每个所述第一电极组件均与所述第一电能连接部连接，所述第二电极组件的数量为多个，每个所述第二电极组件均与所述第二电能连接部连接。

在上述方案中，第一电极组件和第二电极组件均为多个，能够提高第一电能连接部的输出功率和第二电能连接部的输出功率，从而提高电池单体的输出功率。

根据本申请的一些实施例，所述第一电极组件的数量和所述第二电极组件的数量相同。

在上述方案中，能够实现第一电能连接部的输出功率和第二电能连接部的输出功率相同，简化了电池单体串联、并联或者混联输出时总输出功率的计算过程。

本申请第二方面提出一种电池，包括箱体和多个本申请第一方面实施例所述的电池单体，多个所述电池单体设置于所述箱体内。

由于本申请第一方面实施例的电池单体的特性，本申请第二方面实施例的电池也具有较好的安全性能。

根据本申请的一些实施例，所述电池还包括：第一汇流部件，与所述第一电能连接部连接；第二汇流部件，与所述第二电能连接部连接。

在上述方案中，第一汇流部件与第一电能连接部连接，以将第一电极组件与外部电连接，第二汇流部件与第二电能连接部连接，以将第二电极组件与外部电连接，电池单体通过第一汇流部件和第二汇流部件实现与外部的电连接。

根据本申请的一些实施例，所述电池单体为上述满足L1/P1≥1，L2/P2≥1的电池单体，所述第一汇流部件具有避让所述第一泄压机构的第一避让部，所述第二汇流部件具有避让所述第二泄压机构的第二避让部。

在上述方案中，由于第一避让部避让出第一泄压机构，第二避让部避让出第二泄压机构，能够使第一泄压机构和第二泄压机构的周围没有阻挡物，从而在电池单体发生热失控时可靠泄放电池单体内部的温度及压力，提高了电池单体的安全性能。

根据本申请的一些实施例，所述第一汇流部件和所述第二汇流部件均呈U形。

在上述方案中，U形的第一汇流部件和第二汇流部件构造简单，能够形成避让部，从而在两端与对应的电能连接部连接的同时可靠避让对应的泄压机构。

根据本申请的一些实施例，所述第一汇流部件、所述第一电极组件和所述第一电能连接部构造成第一电路，所述第二汇流部件、所述第二电极组件和所述第二电能连接部构造成第二电路，所述第一电路和所述第二电路彼此独立设置。

在上述方案中，由于第一电路和第二电路彼此独立设置，能够容许第一电极组件和第二电极组件不同时处于充电状态，进而降低第一电极组件和第二电极组件沿着第一方向的总膨胀量，提高电池的安全性能。

根据本申请的一些实施例，所述第一电路和所述第二电路被配置为仅有一者处于充电状态。

在上述方案中，第一电路和第二电路中仅有一者处于充电状态，另一者可以维持于亏电状态或者处于放电状态，以降低第一电极组件和第二电极组件沿着第一方向的总膨胀量，提高电池的安全性能。

根据本申请的一些实施例，所述第一电路和所述第二电路被配置为其中一者处于充电状态时，另一者处于放电状态。

在上述方案中，第一电路和所述第二电路中的一者处于充电状态时，另一者处于放电状态，从而使第一电极组件和第二电极组件中的一者充电膨胀时，另一者放电收缩，以为充电膨胀的电极组件提供膨胀空间，从而使第一电极组件和第二电极组件具有较小的膨胀量，提高电池的能量密度。

本申请第三方面实施例提出一种用电装置，包括本申请第二方面是实施例所述的电池，所述电池用于提供电能。

由于本申请第二方面实施例的电池的特性，本申请第三方面实施例的用电装置也具有较好的安全性能。

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

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出的是本申请一实施例中的一种车辆的简易示意图；

图2示出的是图1中车辆的电池的结构示意图；

图3示出的是本申请的一些实施例的第一种形式的电池单体的结构示意图；

图4示出的是图3的A-A剖面图；

图5示出的是本申请的一些实施例中第二种形式的电池单体的内部结构图；

图6示出的是图4的B-B剖面图；

图7示出的是图4的C-C剖面图；

图8示出的是图3示出的电池单体的侧视视角的结构示意图；

图9示出的是图3示出的电池单体中第一电极组件与第一电能连接部的位置关系的示意 图；

图10示出的是图3示出的电池单体中第二电极组件与第二电能连接部的位置关系的示意图；

图11和图12示出的分别是本申请的一些实施例中第一泄压机构和第二泄压机构相关的结构示意图；

图13示出的是本申请的一些实施例的电池单体中注液孔相关的结构示意图；

图14示出的是图13的D-D剖面图；

图15示出的是本申请的一些实施例的第三种电池单体的内部结构图；

图16示出的是本申请的一些实施例的电池中多个电池单体的布置示意图；

图17示出的是本申请的一些实施例的电池中电池单体的第一电能连接部与第一汇流部件连接的示意图；

图18出的是本申请的一些实施例的电池中电池单体的第二电能连接部与第二汇流部件连接的示意图；

图19示出的是图17的E处的局部放大图；

图20示出的是本申请的一些实施例的电池的电路原理图；

图21示出的是本申请的一些实施例的电池单体的交替充放电的过程示意图；

上述附图未按比例提供。

图标：1000-车辆；100-电池；10-电池单体；11-外壳组件；111-外壳；1111-第一壁；1112-第二壁；1113-壳体；11131-第一开口；11132-第二开口；1114-第一泄压机构；11141-第一端；11142-第二端；1115-第二泄压机构；1116-第三壁；1117-第四壁；1118-第五壁；11181-注液孔；1119-第六壁；112-第一电能连接部；1121-第一正极端子；1122-第一负极端子；113-第二电能连接部；1131-第二正极端子；1132-第二负极端子；12-第一电极组件；13-第二电极组件；20-箱体；21-第一子箱体；22-第二子箱体；30-第一汇流部件；31-第一部分；32-第二部分；33-第三部分；34-第一避让部；40-第二汇流部件；51-第一电路；52-第二电路；61-第一输出接口；62-第二输出接口；200-控制器；300-马达；X-第一方向；Y-第二方向；Z-第三方向。

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”以及他们的任何变形，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。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

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：圆柱电池单体、方形电池单体和软包电池单体。

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。例如，本申请中所提到的电池可以包括电池模块或电池包等。电池一般包括用于封装一个或多个电池单体的箱体，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。

多个电池单体之间通过汇流部件实现电连接，以实现多个电池单体的串联、并联或者混联。具体而言，汇流部件连接于相邻设置的两个电池单体的两个极性相反的电极端子，以实现两个电池单体的串联；或者汇流部件连接于相邻设置的两个电池单体的同一极性的电极端子，以实现两个电池单体的并联；或者汇流部件连接于位于输出端的电极端子，以实现电池单体与外部输出接口的连接。

电池单体还包括泄压机构，泄压机构在电池单体内部压力达到阈值时致动。阈值设计根据设计需求不同而不同。阈值可能取决于电池单体的正极极片、负极极片、电解液和隔离膜中一种或几种的材料。泄压机构可以采用诸如防爆阀、气阀、泄压阀或安全阀等的形式，并可以具体采用压敏或温敏的元件或构造，即，当电池单体的内部压力或温度达到阈值时，泄压机构执行动作或者泄压机构中设有的薄弱结构被破坏，从而形成可供内部压力或温度泄放的开口或通道。

本申请中所提到的“致动”是指泄压机构产生动作或被激活至一定的形态，从而使得电池单体的内部压力及温度得以被泄放。泄压机构产生的动作可以包括但不限于：泄压机构中的至少一部分破裂、破碎、被撕裂或者打开，等等。泄压机构在致动时，电池单体的内部的高温高压物质作为排放物会从开启的部位向外排出。以此方式能够在可控压力或温度的情况下使电池单体发生泄压及泄温，从而避免潜在的更严重的事故发生。

相关技术中，电池单体的充电过程中，电极组件会发生膨胀，挤占电极组件与电池单体的外壳内壁之间预留的空间。如果电池单体内部考虑其充电膨胀而预留的空间有限，电极组件将从内部挤压电池单体的外壳，不仅会导致外壳发生形变，还会导致电极组件受到外壳的反作用力而挤压出电极组件内部的电解液，致使电极组件电解液浸润不良，产生析锂、循环寿命变短等现象，严重降低电池单体的安全性能。

发明人经过研究发现，鉴于大多数电池单体内部包括沿某一方向堆叠设置的多个电极组件，电池单体的充电过程中，所有的电极组件同时发生膨胀，导致多个电极组件沿其堆叠方向的总膨胀量明显增大。如果能够将电池单体内部的多个电极组件划分为至少两组，使其中一组电极组件在充电的同时，另一组电极组件没有处于充电状态，也没有处于满电状态，则能够降低两组电极组件沿其堆叠方向的总膨胀量，进而克服上述缺陷，提高电池单体的安全性能。

基于上述思路，本申请的发明人提出一种新的技术方案，电池单体内部包括沿某一方向堆 叠设置的至少一个第一电极组件和至少一个第二电极组件，第一电极组件和第二电极组件分别与不同的电能连接部电连接，从而容许第一电极组件和第二电极组件中的一者处于充电状态时，另一者维持于亏电状态或者对外供电状态，降低了第一电极组件和第二电极组件沿其堆叠方向的总膨胀量，使电池单体具有较高的安全性能。

可以理解的是，本申请实施例描述的电池单体可以直接对用电装置供电，也可以通过并联或者串联的方式形成电池，以电池的形式对各种用电装置供电。

可以理解的是，本申请实施例中描述的使用电池单体或者电池所适用的用电装置可以为多种形式，例如，手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等，例如，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。

本申请的实施例描述的电池单体以及电池不仅仅局限适用于上述所描述的用电装置，还可以适用于所有使用电池单体以及电池的用电装置，但为描述简洁，下述实施例均以电动汽车为例进行说明。

图1示出的是本申请一实施例中的一种车辆的简易示意图；图2示出的是图1中车辆的电池的结构示意图。

如图1所示，车辆1000的内部设置有电池100、控制器200和马达300，例如，在车辆1000的底部或车头或车尾可以设置电池100。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。

在本申请的一些实施例中，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。控制器200用来控制电池100为马达300的供电，例如，用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。

在其他实施例中，电池100不仅仅可以作为车辆1000的操作电源，还可以作为车辆1000的驱动电源，替代或部分地替代燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。

其中，本申请的实施例所提到的电池100是指包括一个或多个电池单体10以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如，电池100由多个电池单体10串联或者并联而成。

电池100包括多个电池单体10以及箱体20，多个电池单体10相互并联或串联或混联组合后实现高压输出，多个电池单体10组装后放置于箱体20的内部。

箱体20包括第一子箱体21和第二子箱体22，第一子箱体21和第二子箱体22相互盖合后形成电池腔，多个电池模块放置于电池腔内。多个电池单体10相互并联或串联或混联组合后置于第一子箱体21和第二子箱体22扣合后形成的箱体20内。

图3示出的是本申请的一些实施例的第一种形式的电池单体的结构示意图。

如图3所示，每个电池单体10包括外壳组件11和电极组件，外壳组件11包括外壳111和电能连接部，电极组件设置于外壳111的内部。

外壳111可为六面体形，也可为其他形状，且该外壳111内部形成容纳腔，用于容纳电极组件和电解液。外壳111可由金属材料制成，诸如铝、铝合金或者镀镍钢。电极组件设置于外壳111的内部，电极组件包括两个极性相反的极耳，电能连接部包括极性相反的两个电极端子，正极电极端子与电极组件的正极的极耳连接，负极电极端子与电极组件的负极的极耳连接。

在其他实施例中，电池单体10也可以为软包电池，通过铝塑膜材质的包装袋来封装电解液和电极组件。

图4示出的是图3的A-A剖面图；图5示出的是本申请的一些实施例中第二种形式的电池单体的内部结构图。

如图3和图4所示，本申请的一些实施例提出一种电池单体10，包括外壳组件11、至少一个第一电极组件12和至少一个第二电极组件13。外壳组件11包括第一电能连接部112和第二电能连接部113，至少一个第一电极组件12和至少一个第二电极组件13沿第一方向X堆叠设置于外壳组件11的内部。其中，至少一个第一电极组件12与第一电能连接部112电连接，至少一个第二电极组件13与第二电能连接部113电连接。

不同于常见的电池单体10之处在于，本申请实施例的电池单体10中的多个电极组件沿第一方向X堆叠设置且被划分为两组，第一组电极组件仅包括第一电极组件12，第二组电极组件仅包括第二电极组件13。电能连接部也设置有两个，分别为第一电能连接部112和第二电能连接部113，第一电能连接部112与第一组电极组件电连接，第二电能连接部113与第二组电能连接部电连接。

第一电极组件12和第二电极组件13的规格、种类和数量可以相同，也可以不同；第一电极组件12和第二电极组件13可以为卷绕式结构，也可以叠片式结构；第一电极组件12和第二电极组件13的数量可以均为一个或者多个，也可以是其中一者的数量为一个，另一者的数量为多个。

如图4所示，沿着第一方向X，第一组电极组件和第二电极组件13可以堆叠设置，即多个第一电极组件12贴合设置，多个第二电极组件13贴合设置，位于末端的第一电极组件12与位于首端的第二电极组件13贴合设置；如图5所示，第一组电极组件和第二电极组件13也可以交错布置，即一个第一电极组件12的两侧分别与两个第二电极组件13贴合设置，或者一个第二电极组件13的两侧分别与两个第一电极组件12贴合设置。

第一电能连接部112和第二电能连接部113用于独立地与外部电连接。第一电能连接部112和第二电能连接部113可以设置于外壳111的同一侧，也可以设置于外壳111的不同侧。第一电能连接部112和第二电能连接部113均包括正极连接部和负极连接部，正极连接部和负极连接部可以均为电极端子；也可以是负极连接部为外壳111的一部分，正极连接部为电极端子。

本申请实施例的电池单体10中，由于第一电极组件12和第二电极组件13分别与不同的电能连接部连接，能够容许第一电极组件12和第二电极组件13中的一者充电并在第一方向X上发生膨胀的同时，另一者对外供电并在第一方向X上收缩或者维持于亏电状态，以降低第一电极组件12和第二电极组件13在第一方向X上的总膨胀量，降低第一电极组件12和第二电极组件13由于电解液浸润不良而发生析锂的可能性，提高电池单体10的安全性能以及使用寿命。

如图3、图4和图5所示，在本申请的一些实施例中，外壳组件11还包括外壳111，至少一个第一电极组件12和至少一个第二电极组件13设置于外壳111内，外壳111包括第一壁1111和第二壁1112。其中，第一电能连接部112设置于第一壁1111，第二电能连接部113设置于第二壁1112。

第一壁1111和第二壁1112可以设置于外壳111的相邻的两侧，也可以设置于外壳111的相对的两侧。

图6示出的是图4的B-B剖面图；图7示出的是图4的C-C剖面图。

如图6和图7所示，外壳111包括壳体1113，第一壁1111和第二壁1112可以均为端盖且与壳体1113焊接连接；也可以是其中一者为壳体1113的底壁，另一者为端盖，端盖与壳体1113焊接。

第一电能连接部112设置于第一壁1111的形式和第二电能连接部113设置于第二壁1112的形式相同。如图6所示，以第一电能连接部112设置于第一壁1111为例，第一壁1111开设有两个电极引出孔，第一电能连接部112包括第一正极端子1121和第一负极端子1122，第一正极端子1121和第一负极端子1122分别绝缘设置于两个电极引出孔，第一正极端子1121的一端与第一电极组件12的正极极耳连接，另一端暴露出第一壁1111，第一负极端子1122的一端与第一电极组件12的负极极耳连接，另一端暴露出第一壁1111。如图7所示，第二电能连接部113包括第二正极端子1131和第二负极端子1132，第二正极端子1131和第二负极端子1132均设置于第二壁1112，在此不进一步赘述。

在上述方案中，由于第一电能连接部112设置于第一壁1111，第二电能连接部113设置于第二壁1112，增大了第一电能连接部112和第二电能连接部113之间的距离，不仅合理利用了外壳111的空间，具有足够的空间布置与第一电能连接部112连接的汇流部件和与第二电能连接部113连接的汇流部件，提高了电池单体10与外部电连接的安全性。

如图4和图7所示，在本申请的一些实施例中，第一壁1111和第二壁1112沿第二方向Y相对设置，第二方向Y垂直于第一方向X。

基于前述的外壳111为六面体的实施方式，外壳111的长度方向沿第二方向Y延伸，即第一壁1111和第二壁1112分别设置于外壳111的长度方向的相对的两侧。第一方向X可以为电池单体10的厚度方向，也可以为电池单体10的宽度方向。

在本申请的一些实施例中，第一壁1111和第二壁1112的厚度方向均沿第二方向Y延伸；在其他实施例中，第一壁1111和第二壁1112的厚度方向也可以沿与第一方向X倾斜设置的其他方向延伸。

在上述方案中，第一电能连接部112和第二电能连接部113分别位于电池单体10在第二方向Y上相对的两侧，能够使第一电能连接部112和第二电能连接部113之间具有较远的距离，进一步提高电池单体10与外部电连接的安全性。

图8示出的是图3示出的电池单体的侧视视角的结构示意图。

如图3和图8所示，在本申请的一些实施例中，沿着第二方向Y，第一电能连接部112在第二壁1112上的投影与第二电能连接部113不重合。

也就是说，在XZ平面上，第一电能连接部112和第二电能连接部113的投影不重合，即第一正极端子1121和第二正极端子1131在XZ平面上的投影与第二正极端子1131和第二负极端子1132不重合。

在上述方案中，第一电能连接部112在第二壁1112的投影与第二电能连接部113不重合，即第一电能连接部112与第二电能连接部113并未设置于同一个电极组件的相对的两侧，能够降低该电极组件在充放电过程中发热而导致两个电能连接部的温度同时升高的可能性，降低该电极组件发生热失控时同时烧毁两个电能连接部的可能性，从而提高电池单体10的安全性能。

在其他实施例中，第一电能连接部112和第二电能连接部113可以均设置于第一壁1111，或者，第一电能连接部112和第二电能连接部113在XZ平面上的投影是重合的。

图9示出的是图3示出的电池单体中第一电极组件与第一电能连接部的位置关系的示意图；图10示出的是图3示出的电池单体中第二电极组件与第二电能连接部的位置关系的示意图。

如图9和图10所示，在本申请的一些实施例中，沿第二方向Y，至少一个第一电极组件12在第一壁1111上的投影覆盖第一电能连接部112，至少一个第二电极组件13在第二壁1112上的投影覆盖第二电能连接部113。

也就是说，在XZ平面上，至少一个第一电极组件12的投影覆盖第一正极端子1121和第一负极端子1122的投影，至少一个第二电极组件13的投影覆盖第二正极端子1131和第二负极端子1132的投影。

基于前述的第一电极组件12和第二电极组件13的数量均为一个的实施方式，在XZ平面上，第一电极组件12的投影覆盖第一电能连接部112的投影，第二电极组件13的投影覆盖第二电能连接部113的投影。基于前述的第一电极组件12和第二电极组件13的数量均为多个的实施方式，在XZ平面上，如图9所示，可以是多个第一电极组件12的投影共同覆盖第一电能连接部112的投影，如图10所示多个第二电极组件13的投影共同覆盖第二电能连接部113的投影；也可以是多个第一电极组件12中的一者覆盖第一电能连接部112的投影，多个第二电极组件13中的一者覆盖第二电能连接部113的投影。

在上述方案中，第一电能连接部112利用第一电极组件12与外壳111之间的间隙与第一电极组件12电连接，第二电能连接部113利用第二电极组件13与外壳111之间的间隙与第二电极组 件13电连接，不仅简化了每个电能连接部与对应的电极组件的电连接结构，而且能够为每个电极组件的远离对应的电能连接部的另一侧与外壳111抵接，使电池单体10结构紧凑，提高电池单体10的能量密度。

如图9和图10所示，在本申请的一些实施例中，电池单体10包括第一泄压机构1114和第二泄压机构1115，第一泄压机构1114设置于所述第一壁1111，第二泄压机构1115设置于第二壁1112。

第一泄压机构1114可以为第一壁1111的薄弱结构，也可以是第一壁1111设有泄压孔，第一泄压机构1114设置于泄压孔；第二泄压机构1115可以为第二壁1112的薄弱结构，也可以是第二壁1112设有泄压孔，第二泄压机构1115设置于泄压孔。第一泄压机构1114和第二泄压机构1115的形状可以为圆形、椭圆形、方形、长条形等等。

在XZ平面上，第一泄压机构1114和第二泄压机构1115的投影可以重合，也可以不重合。

在上述方案中，第一壁1111和第二壁1112分别设置有一个泄压机构，能够提高电池单体10的安全性能。

在其他实施例中，电池单体10也可以仅包括一个泄压机构，泄压机构设置于第一壁1111、第二壁1112或者外壳111的其他侧壁。

如图9和图10所示，在本申请的一些实施例中，沿第二方向Y，至少一个第二电极组件13在第一壁1111上的投影覆盖第一泄压机构1114，至少一个第一电极组件12在第一壁1111上的投影覆盖第二泄压机构1115。

以第二电极组件13与第一泄压机构1114为例，沿着第二方向Y，第二电极组件13的面向第二壁1112的一侧布置有极耳，以与设置于第二壁1112的第二电能连接部113连接，另一侧与第一壁1111之间近似无间隙，第一泄压机构1114对应第二电极组件13的面向第一壁1111的一侧，以在第一电极组件12发生热失控时及时泄放第一电极组件12的温度及压力。

基于前述的第一电极组件12和第二电极组件13的数量均为一个的实施方式，在XZ平面上，第二电极组件13在第一壁1111上的投影覆盖第一泄压机构1114，第一电极组件12在第一壁1111上的投影覆盖第二泄压机构1115；基于前述的第一电极组件12和第二电极组件13的数量均为多个的实施方式，在XZ平面上，可以是多个第一电极组件12的投影共同覆盖第一泄压机构1114的投影，多个第二电极组件13的投影共同覆盖第二泄压机构1115的投影，也可以是多个第一电极组件12中的一者覆盖第一泄压机构1114的投影，多个第二电极组件13中的一者覆盖第二泄压机构1115的投影。

在上述方案中，第二电极组件13发生热失控时能够通过第一泄压机构1114致动来释放电池单体10内部的温度及压力，第一电极组件12发生热失控时能够通过第二泄压机构1115来释放电池单体10内部的温度及压力，从而提高电池单体10的安全性能。

如图9和图10所示，在本申请的一些实施例中，第一电能连接部112包括第一正极端子1121和第一负极端子1122，第二电能连接部113包括第二正极端子1131和第二负极端子1132。

基于前述的第一泄压机构1114设置于第一壁1111，第二泄压机构1115设置于第二壁1112的实施方式，第一泄压机构1114、第一正极端子1121和第一负极端子1122均设置于第一壁1111，第二泄压机构1115、第二正极端子1131和第二负极端子1132均设置于第二壁1112。

在上述方案中，第一电能连接部112通过第一正极端子1121和第一负极端子1122来与外部电连接，第二电能连接部113通过第二正极端子1131和第二负极端子1132来与外部电连接，能够降低第一电能连接部112和第二电能连接部113之间短接的可能性，从而提高电池单体10的安全性能。

图11和图12示出的分别是本申请的一些实施例中第一泄压机构和第二泄压机构相关的结构示意图。

如图11和图12所示，在本申请的一些实施例中，第一泄压机构1114不在第一正极端子 1121和第一负极端子1122的连线上，第二泄压机构1115不在第二正极端子1131和第二负极端子1132的连线上。

第一正极端子1121的中心和第一负极端子1122的中心的连线定义为第一连线S1，第二正极端子1131的中心和第二负极端子1132的中心的连线定义为第二连线S2。

如图11所示，在本申请的一些实施例中，第一连线S1沿第三方向Z延伸，第一泄压机构1114位于第一连线S1沿着第一方向X的一侧，沿着第一方向X，第一泄压机构1114和第一电能连接部112大致均匀设置于第一壁1111；如图12所示，第二连线S2沿第三方向Z延伸，第二泄压机构1115位于第二连线S1沿着第二方向Y的一侧，第二泄压机构1115和第二电能连接部113大致设置于第二壁1112。在其他实施例中，第一连线S1和第二连线S2也可以沿着其他方向延伸。例如，第一壁1111为方形，第一连线S1沿着第一壁1111的一条对角线延伸，第一泄压机构1114位于第二壁1112由第一连线S1划分出的部分；第二壁1112为方形，第二连线S2沿着第二壁1112的一条对角线延伸，第二泄压机构1115位于第二壁1112由第二连线S2划分出的部分。

沿着第三方向Z，第一泄压机构1114可以全部位于第一正极端子1121和第一负极端子1122之间，也可以至少一端超出第一正极端子1121和第一负极端子1122之外，第二泄压机构1115可以全部位于第二正极端子1131和第二负极端子1132之间，也可以至少一端超出第二正极端子1131和第二负极端子1132之外。

在上述方案中，第一泄压机构1114不在第一正极端子1121和第二正极端子1131的连线上，能够容许第一泄压机构1114具有较大的外尺寸，从而在致动时能够快速泄放电池单体10内部的温度及压力，第二泄压机构1115不在第二正极端子1131和第二正极端子1131的连线上，能够容许第二泄压机构1115具有较大的外尺寸，从而在致动时能够快速泄放电池单体10内部的温度及压力，从而提高电池单体10的安全性能。

如图11和图11所示，在本申请的一些实施例中，第一泄压机构1114沿平行于第一正极端子1121和第一负极端子1122的连线(即第一连线S1)的方向延伸，第一泄压机构1114的长度为L1，第一正极端子1121和第一负极端子1122之间的间距为P1，满足L1/P1≥0.3；第二泄压机构1115沿平行于第二正极端子1131和第二负极端子1132的连线(即第二连线S2)的方向延伸，第二泄压机构1115的长度为L2，第二正极端子1131和第二负极端子1132之间的间距为P2，满足L2/P2≥0.3。

基于前述的第一连线S1和第二连线S2均沿第三方向Z延伸的实施方式，第一泄压机构1114的长度方向和第二泄压机构1115的长度方向均沿第三方向Z延伸。

沿着第三方向Z，第一泄压机构1114的中部可以位于第一连线S1的中点，也可以位于第一连线S1的中点的一侧；第二泄压机构1115的中部可以位于第二连线S2的中点，也可以位于第二连线S2的中点的一侧。沿着第三方向Z，第一泄压机构1114的端部可以超出第一连线S1的端部，也可以位于第一连线S1的范围；第二泄压机构1115的端部可以超出第二连线S2的端部，也可以位于第二连线S2的范围。

在上述方案中，第一泄压机构1114的长度L1与第一正极端子1121和第一负极端子1122之间的间距P1满足上述范围，第二泄压机构1115的长度L2与第二正极端子1131和第二负极端子1132之间的间距P2满足上述范围，使第一泄压机构1114和第二泄压机构1115在致动时有效泄放电池单体10内部的温度及压力，从而提高电池单体10的安全性能。

根据本申请的一些实施例，满足L1/P1≥1，L2/P2≥1。

如图11和图12所示，沿着第一连线S1的延伸方向，第一泄压机构1114的两端均超出第一正极端子1121和第一负极端子1122，即均位于第一连线S1的范围之外；沿着第二连线S2的延伸方向，第二泄压机构1115的两端均超出第二正极端子1131和第二负极端子1132，即均位于第二连线S2的范围之外。

在上述方案中，第一泄压机构1114的长度L1与第一正极端子1121和第一负极端子1122之间的间距P1满足上述范围，第二泄压机构1115的长度L2与第二正极端子1131和第二负极端子 1132之间的间距P2满足上述范围，能够进一步确保电池单体10发生热失控时第一泄压机构1114和第二泄压机构1115快速泄放电池单体10内部的温度及压力，从而提高电池单体10的安全性能。

图13示出的是本申请的一些实施例的电池单体中注液孔相关的结构示意图；图14示出的是图13的D-D剖面图。

如图13和图14所示，在本申请的一些实施例中，外壳111包括沿所述第一方向X相对设置的第三壁1116和第四壁1117以及沿第三方向Z相对设置的第五壁1118和第六壁1119，第三方向Z垂直于第一方向X和第二方向Y，第五壁1118设置有注液孔11181。

电池单体10为方壳电池，电极组件的厚度方向可以沿第一方向X或者第三方向Z延伸，第一壁1111和第二壁1112分别位于电极组件沿着第二方向Y相对的两侧，注液孔11181开设于外壳111的连接第一壁1111和第二壁1112的其他侧壁。

注液孔11181可以设置于第五壁1118的中心，也可以偏离第五壁1118的中心设置。

在上述方案中，电池单体10的注液孔11181设置于第五壁1118，而与第五壁1118相对设置的第六壁1119没有设置第一电能连接部112和第二电能连接部113，在电池单体10的注液工序中，第六壁1119作为受力的侧壁，不会损伤第一电能连接部112和第二电能连接部113，从而在电池单体10的注液工序中不会损伤电池单体10的构造，提高了电池单体10的组装过程中的安全性能。

在其他实施例中，基于电池单体10为圆柱形的实施方式，第一壁1111和第二壁1112沿外壳111的沿其中心轴线的两侧相对设置，侧壁呈两端开口的圆筒状，侧壁连接第一壁1111和第二壁1112，注液孔11181开设于侧壁。

如图14所示，在本申请的一些实施例中，沿第一方向X，注液孔11181居中设置于第五壁1118。

沿着第二方向Y，注液孔11181可以居中设置于第五壁1118，也可以偏离第五壁1118的中部设置。

在上述方案中，注液孔11181沿着第一方向X设置于第五壁1118的中部，能够大致位于沿第一方向X堆叠设置的第一电极组件12和第二电极组件13的中部，从而在注液时电解液能够快速浸润第一电极组件12和第二电极组件13，使电极组件浸润良好，提高了电池单体10的注液速度，提高了电池单体10的安全性能。

如图3、图4和图7所示，在本申请的一些实施例中，外壳111包括壳体1113、第一端盖和第二端盖，壳体1113具有第一开口11131和第二开口11132，第一端盖覆盖第一开口11131，第二端盖覆盖第二开口11132，第一壁1111为第一端盖，第二壁1112为第二端盖。

基于前述的电池单体10为方壳电池的实施方式，第一端盖和第二端盖均为方形，壳体1113为两端开口的方形的筒状结构；基于前述的电池单体10为圆柱电池的实施方式，第一端盖和第二端盖均为圆形或者椭圆形，壳体1113为两端开口的圆筒状结构或者椭圆筒状结构。

第一端盖和第二端盖可以为同样的结构，也可以为不同的结构。

在上述方案中，第一端盖和第二端盖分别从壳体1113的两侧覆盖对应的开口，能够简化壳体1113的构造，且能够实现先将第一端盖与第一电能连接部112组装，第二端盖与第二电能连接部113组装，再将第一端盖和第二端盖与壳体1113组装，简化了电池单体10的组装过程。

如图14所示，在本申请的一些实施例中，第一电极组件12和第二电极组件13均呈扁平状，第一电极组件12的厚度方向和第二电极组件13的厚度方向平行于第一方向X。

第一电极组件12和第二电极组件13的厚度可以相同，也可以不同。

基于前述的第一电极组件12和第二电极组件13为卷绕式结构的实施方式，第一电极组件12和第二电极组件13的卷绕轴线均沿第二方向Y延伸；基于前述的第一电极组件12和第二电极 组件13为叠片式结构的实施方式，第一电极组件12和第二电极组件13的极片均沿第一方向X层叠设置。

在上述方案中，第一电极组件12和第二电极组件13沿第一方向X堆叠设置，第一电极组件12的厚度方向和第二电极组件13的厚度方向均沿第一方向X延伸，由于电极组件的充电过程中在其厚度方向上的膨胀量相对于其他方向的膨胀量更为明显，通过在第一方向X上降低第一电极组件12和第二电极组件13的总膨胀量，能够明显提高电池单体10的安全性能。

如图14所示，在本申请的一些实施例中，第一电极组件12的数量为多个，每个第一电极组件12均与第一电能连接部112连接，第二电极组件13的数量为多个，每个第二电极组件13均与第二电能连接部113连接。

例如，第一电极组件12和第二电极组件13的数量均为两个、三个或者四个；再例如，第一电极组件12的数量为两个，第二电极组件13的数量为三个；再例如，第一电极组件12的数量为三个，第二电极组件13的数量为两个等。

在上述方案中，第一电极组件12和第二电极组件13均为多个，能够提高第一电能连接部112的输出功率和第二电能连接部113的输出功率，从而提高电池单体10的输出功率。

图15示出的是本申请的一些实施例的第三种电池单体的内部结构图。

如图15所示，在其他实施例中，第一电极组件12和第二电极组件13的数量均为一个，第一电极组件12和第二电极组件13沿第一方向X堆叠设置，第一电极组件12与设置于第一壁1111的第一电能连接部112连接，第二电极组件13与设置于第二壁1112的第二电能连接部113连接。

如图14和图15所示，在本申请的一些实施例中，第一电极组件12的数量和第二电极组件13的数量相同。

例如，第一电极组件12和第二电极组件13的数量可以均为一个、两个或者三个等等。

在上述方案中，能够实现第一电能连接部112的输出功率和第二电能连接部113的输出功率相同，简化了电池单体10串联、并联或者混联输出时总输出功率的计算过程。

图16示出的是本申请的一些实施例的电池中多个电池单体的布置示意图。

如图2和图16所示，本申请的一些实施例提出一种电池100，包括箱体20和多个电池单体10，多个电池单体10设置于箱体20内。

如图16所示，多个电池单体10可以沿第一方向X堆叠设置，多个电池单体10的第一电能连接部112同侧布置，第二电能连接部113同侧布置。沿着第二方向Y，电池单体10布置有至少一列。

由于本申请实施例的电池单体10的特性，本申请实施例的电池100也具有较好的安全性能。

图17示出的是本申请的一些实施例的电池中电池单体的第一电能连接部与第一汇流部件连接的示意图；图18出的是本申请的一些实施例的电池中电池单体的第二电能连接部与第二汇流部件连接的示意图。

如图17和图18所示，在本申请的一些实施例中，电池100还包括第一汇流部件30和第二汇流部件40，第一汇流部件30与第一电能连接部112连接，第二汇流部件40与第二电能连接部113连接。

如图17所示，以其中一个电池单体10为例，第一正极端子1121通过一个第一汇流部件30与相邻的电池单体10的第一电能连接部112连接，第一负极端子1122通过另一个第一汇流部件30与另一个相邻的电池单体10的第一电能连接部112连接；如图18所示，第二正极端子1131通过一个第二汇流部件40与相邻的电池单体10的第一电能连接部112连接，第二负极端子1132通过另一个第二汇流部件40与另一个相邻的电池单体10的第一电能连接部112连接。

可以理解的是，第一汇流部件30和第二汇流部件40不仅可以连接相邻的两个电池单体 10，也可以将位于端部的电池单体10与外部输出接口电连接。

第一汇流部件30和第二汇流部件40的构造可以相同，也可以不同。在本申请的一些实施例中，第一汇流部件30和第二汇流部件40构造相同，第一汇流部件30和第二汇流部件40的厚度方向均沿第二方向Y延伸，第一汇流部件30和第二汇流部件40可以为大致为方形的薄板结构，也可以为大致为长条形的薄板结构。

在上述方案中，第一汇流部件30与第一电能连接部112连接，以将第一电极组件12与外部电连接，第二汇流部件40与第二电能连接部113连接，以将第二电极组件13与外部电连接，电池单体10通过第一汇流部件30和第二汇流部件40实现与外部的电连接。

图19示出的是图17的E处的局部放大图。

如图17、图18和图10所示，在本申请的一些实施例中，电池单体10满足L1/P1≥1，L2/P2≥1，第一汇流部件30具有避让第一泄压机构1114的第一避让部34，第二汇流部件40具有避让第二泄压机构1115的第二避让部(图中没有示出)。

也就是说，在XZ平面上，第一泄压机构1114的投影与第一汇流部件30的投影不重合，第二泄压机构1115的投影与第二汇流部件40的投影不重合。

汇流部件形成避让部的方式有多种，以第一汇流部件30为例，第一汇流部件30可以通过弯折的形式形成第一避让部34，以避让出第一泄压机构1114，也可以是开设有通孔，通孔形成第一避让部34。

在上述方案中，由于第一避让部34避让出第一泄压机构1114，第二避让部避让出第二泄压机构1115，能够使第一泄压机构1114和第二泄压机构1115的周围没有阻挡物，从而在电池单体10发生热失控时可靠泄放电池单体10内部的温度及压力，提高了电池单体10的安全性能。

在本申请的一些实施例中，第一汇流部件30和第二汇流部件40均呈U形。

如图17和图19所示，以第一汇流部件30为例，第一汇流部件30包括依次连接的第一部分31、第二部分32和第三部分33，第二部分32的长度方向沿第一方向X延伸，第一部分31和第三部分33均沿第三部分33延伸且位于第二部分32的同一侧，第一部分31、第二部分32和第三部分33共同形成U形的第一汇流部件30，U形的凹部构造成第一避让部34。沿着第三方向Z，第一泄压机构1114的两端分别为第一端11141和第二端11142，一个第一汇流部件30从第一端11141连接一个电池单体10与一侧相邻的电池单体10，其第一避让部34避让第一端11141，另一个第一汇流部件30从第二端11142连接一个电池单体10与另一侧相邻的电池单体10，其第一避让部34避让第二端11142。

在上述方案中，U形的第一汇流部件30和第二汇流部件40构造简单，能够形成避让部，从而在两端与对应的电能连接部连接的同时可靠避让对应的泄压机构。

图20示出的是本申请的一些实施例的电池的电路原理图。

如图20所示，在本申请的一些实施例中，第一汇流部件30、第一电极组件12和第一电能连接部112构造成第一电路51，第二汇流部件40、第二电极组件13和第二电能连接部113构造成第二电路52，第一电路51和第二电路52彼此独立设置。

第一电路51包括第一输出接口61，位于起始端和末端的两个第一汇流部件30与第一输出接口61连接，以通过第一输出接口61与外部负载或者充电装置连接；第二电路52包括第二输出接口62，位于起始端和末端的两个第二汇流部件40与第二输出接口62连接，以通过第二输出接口62与外部负载或者充电装置连接。

如图20所示，以电池100包括沿第一方向X堆叠设置的五个电池单体10为例，第一电路51包括五个串联连接的第一电极组件12，相邻的两个第一电极组件12的第一电能连接部112通过一个第一汇流部件30连接，位于起始端和末端的两个第一电极组件12分别通过一个第一汇流部件30与第一输出接口61的正极接口和负极接口连接，以通过第一输出接口61与外部负载或者充电装置连接。第二电路52与第一电路51相同，在此不进一步赘述。

在其他实施例中，电池100所包括的电池单体10可以为六个、十二个等等，多个第一电极组件12之间可以串联、并联或者混联，多个第二电极组件13之间可以串联、并联或者混联。

在上述方案中，由于第一电路51和第二电路52彼此独立设置，能够容许第一电极组件12和第二电极组件13不同时处于充电状态，进而降低第一电极组件12和第二电极组件13沿着第一方向X的总膨胀量，提高电池100的安全性能。

在本申请的一些实施例中，第一电路51和第二电路52被配置为仅有一者处于充电状态。

也就是说，第一输出接口61和第二输出接口62中仅有一者与充电装置连接，另一者处于亏电状态或者与外部负载连接。

在上述方案中，第一电路51和第二电路52中仅有一者处于充电状态，另一者可以维持于亏电状态或者处于放电状态，以降低第一电极组件12和第二电极组件13沿着第一方向X的总膨胀量，提高电池100的安全性能。

在本申请的一些实施例中，第一电路51和第二电路52被配置为其中一者处于充电状态时，另一者处于放电状态。

在上述方案中，第一电路51和第二电路52中的一者处于充电状态时，另一者处于放电状态，从而使第一电极组件12和第二电极组件13中的一者充电膨胀时，另一者放电收缩，以为充电膨胀的电极组件提供膨胀空间，从而使第一电极组件12和第二电极组件13具有较小的膨胀量，提高电池100的能量密度。

本申请的一些实施例提出一种用电装置，包括电池100，电池100用于提供电能。

由于本申请实施例的电池100的特性，本申请的用电装置也具有较好的安全性能。

如图1至图19，本申请的一些实施例提出一种电池单体10，包括外壳111、至少一个第一电极组件12、至少一个第二电极组件13、第一电能连接部112和第二电能连接部113。至少一个电极组件和至少一个第二电极组件13沿第一方向X堆叠设置，每个电极组件的厚度方向也沿第一方向X延伸。外壳111包括沿第二方向Y两端开口的壳体1113以及第一端盖和第二端盖，第一端盖和第二端盖分别从两端覆盖壳体1113的开口，第一电能连接部112设置于第一端盖，第二电能连接部113设置于第二端盖。第一电极组件12与第一电能连接部112连接，第二电极组件13与第二电能连接部113连接，这样就可以独立控制第一电极组件12和第二电极组件13的充放电状态，通过第一电极组件12和第二电极组件13交替充放电来充分利用外壳111内部的有效空间，降低电池单体10内部膨胀力，提高电池单体10的安全性能和循环寿命。

其中，当第一电极组件12和第二电极组件13的数量均为多个时，多个第一电极组件12可以贴合设置，多个第二电极组件13可以贴合设置，即第一电极组件12和第二电极组件13依次布置；也可以是相邻的两个第一电极组件12之间设置有至少一个第二电极组件13，即第一电极组件12和第二电极组件13交错布置，这种布置形式能够使第二电极组件13有效利用相邻的两个第一电极组件12收缩释放的空间，减少第二电极组件13沿第一方向X的位移量。

其中，第一端盖设有第一泄压机构1114，第二端盖设有第二泄压机构1115。以第一端盖为例，第一电能连接部112包括沿第三方向Z间隔设置的第一正极端子1121和第一负极端子1122，第一泄压机构1114呈长条形，第一泄压机构1114的两端可以超出第一正极端子1121和第一负极端子1122，以增加第一泄压机构1114的排气量。且第一泄压机构1114与第一电能连接部112错开布置，使第一泄压机构1114对着第二电极组件13的底部，当电池单体10发生热失控时，第二电极组件13的泄放物可以从底部的第一泄压机构1114喷出，提高电池单体10的安全性能。

壳体1113的窄侧面(即第五壁1118)设有注液孔11181，对于第一电极组件12和第二电极组件13均设置有一个的实施方式，注液孔11181正对第一电极组件12和第二电极组件13之间。通过该种布置形式，在注液时工装夹具施压于第五壁1118，第六壁1119承受压力，而不会压伤侧向放置的第一端盖和第二端盖，且注液孔11181注入的电解液可以快速进入第一电极组件12和第二电极组件13，提高了注液效率，缩短了注液时间。

其中，与电池单体10连接的汇流部件呈U形，U形的开口面向泄压机构的方向，以防止汇流部件遮挡泄压机构，影响泄压机构有效致动。具体而言，与第一电能连接部112连接的汇流部件为第一汇流部件30，与第二电能连接部113连接的汇流部件为第二汇流部件40，第一汇流部件30和第二汇流部件40均呈U形。

图21示出的是本申请的一些实施例的电池单体的交替充放电的过程示意图。

如图20和图21所示，该电池单体10的使用过程中，第一电极组件12和第二电极组件13的带电状态可以为100％SOC:0％SOC,或者O％SOC：100％SOC(SOC，state-of-charge，剩余容量)。使用时，保持第一电极组件12和第二电极组件13的充放电电流相同，其中一者在充电的同时，另一者在放电，以保证100％SOC的电极组件在放电的时候体积收缩的空间正好为0％SOC的电极组件的膨胀提供空间。由于电池单体10可以进行第一电极组件12和第二电极组件13交替充放电，能够降低第一电极组件12和第二电极组件13由于同时充电而挤出内部的电解液的可能性，进而降低第一电极组件12和第二电极组件13析锂的可能性，进而提高了电池单体10的安全性能和使用寿命。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (25)

1. 一种电池单体，其中，包括：

   外壳组件，包括第一电能连接部和第二电能连接部；

   至少一个第一电极组件和至少一个第二电极组件，沿第一方向堆叠设置于所述外壳组件的内部；

   其中，所述至少一个第一电极组件与所述第一电能连接部电连接，所述至少一个第二电极组件与所述第二电能连接部电连接。
2. 根据权利要求1所述的电池单体，其中，所述外壳组件还包括：

   外壳，所述至少一个第一电极组件和所述至少一个第二电极组件设置于所述外壳内，所述外壳包括第一壁和第二壁；

   其中，所述第一电能连接部设置于所述第一壁，所述第二电能连接部设置于所述第二壁。
3. 根据权利要求2所述的电池单体，其中，所述第一壁和所述第二壁沿第二方向相对设置，所述第二方向垂直于所述第一方向。
4. 根据权利要求3所述的电池单体，其中，沿所述第二方向，所述第一电能连接部在所述第二壁上的投影与所述第二电能连接部不重合。
5. 根据权利要求3所述的电池单体，其中，沿所述第二方向，所述至少一个第一电极组件在所述第一壁上的投影覆盖所述第一电能连接部，所述至少一个第二电极组件在所述第二壁上的投影覆盖所述第二电能连接部。
6. 根据权利要求3所述的电池单体，其中，所述电池单体包括：

   第一泄压机构，设置于所述第一壁；

   第二泄压机构，设置于所述第二壁。
7. 根据权利要求6所述的电池单体，其中，沿所述第二方向，所述至少一个第二电极组件在所述第一壁上的投影覆盖所述第一泄压机构，所述至少一个第一电极组件在所述第一壁上的投影覆盖所述第二泄压机构。
8. 根据权利要求6所述的电池单体，其中，所述第一电能连接部包括第一正极端子和第一负极端子，所述第二电能连接部包括第二正极端子和第二负极端子。
9. 根据权利要求8所述的电池单体，其中，所述第一泄压机构不在所述第一正极端子和所述第一负极端子的连线上，所述第二泄压机构不在所述第二正极端子和所述第二负极端子的连线上。
10. 根据权利要求9所述的电池单体，其中，所述第一泄压机构沿平行于所述第一正极端子和所述第一负极端子的连线的方向延伸，所述第一泄压机构的长度为L1，所述第一正极端子和所述第一负极端子之间的间距为P1，满足L1/P1≥0.3；

    所述第二泄压机构沿平行于所述第二正极端子和所述第二负极端子的连线的方向延伸，所述第二泄压机构的长度为L2，所述第二正极端子和所述第二负极端子之间的间距为P2，满足L2/P2≥0.3。
11. 根据权利要求10所述的电池单体，其中，满足：

    L1/P1≥1，L2/P2≥1。
12. 根据权利要求3所述的电池单体，其中，所述外壳包括沿所述第一方向相对设置的第三壁和第四壁以及沿第三方向相对设置的第五壁和第六壁，所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向，所述第五壁设置有注液孔。
13. 根据权利要求12所述的电池单体，其中，沿所述第一方向，所述注液孔居中设置于所述第五壁。
14. 根据权利要求2所述的电池单体，其中，所述外壳包括：

    壳体，所述壳体具有第一开口和第二开口；

    第一端盖和第二端盖，所述第一端盖覆盖所述第一开口，所述第二端盖覆盖所述第二开口，所述第一壁为所述第一端盖，所述第二壁为所述第二端盖。
15. 根据权利要求1-14任一项所述的电池单体，其中，所述第一电极组件和所述第二电极组件均呈扁平状，所述第一电极组件的厚度方向和所述第二电极组件的厚度方向平行于所述第一方向。
16. 根据权利要求1-14任一项所述的电池单体，其中，所述第一电极组件的数量为多个，每个 所述第一电极组件均与所述第一电能连接部连接，所述第二电极组件的数量为多个，每个所述第二电极组件均与所述第二电能连接部连接。
17. 根据权利要求1-14任一项所述的电池单体，其中，所述第一电极组件的数量和所述第二电极组件的数量相同。
18. 一种电池，其中，包括箱体和多个如权利要求1-17任一项所述的电池单体，多个所述电池单体设置于所述箱体内。
19. 根据权利要求18所述的电池，其中，所述电池还包括：

    第一汇流部件，与所述第一电能连接部连接；

    第二汇流部件，与所述第二电能连接部连接。
20. 根据权利要求19所述的电池，其中，所述电池单体为如权利要求11所述的电池单体，所述第一汇流部件具有避让所述第一泄压机构的第一避让部，所述第二汇流部件具有避让所述第二泄压机构的第二避让部。
21. 根据权利要求20所述的电池，其中，所述第一汇流部件和所述第二汇流部件均呈U形。
22. 根据权利要求19所述的电池，其中，所述第一汇流部件、所述第一电极组件和所述第一电能连接部构造成第一电路，所述第二汇流部件、所述第二电极组件和所述第二电能连接部构造成第二电路，所述第一电路和所述第二电路彼此独立设置。
23. 根据权利要求22所述的电池，其中，所述第一电路和所述第二电路被配置为仅有一者处于充电状态。
24. 根据权利要求23所述的电池，其中，所述第一电路和所述第二电路被配置为其中一者处于充电状态时，另一者处于放电状态。
25. 一种用电装置，其中，包括如权利要求18-24任一项所述的电池，所述电池用于提供电能。