本技術(shù)涉及電池，具體而言，涉及一種電池單體、電池、用電設(shè)備及儲能裝置。

背景技術(shù)：

1、節(jié)能減排是汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，電動車輛由于其節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢成為汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。對于電動車輛而言，電池技術(shù)又是關(guān)乎其發(fā)展的一項重要因素。

2、電池的制造過程中，電池的可靠性是一個不可忽視的問題。因此，如何提高電池的可靠性，是電池技術(shù)中一個亟需解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供一種電池單體、電池、用電設(shè)備及儲能裝置，能夠提高電池的可靠性。

2、本技術(shù)是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的：

3、第一方面，本技術(shù)實施例提供一種電池單體，該電池單體包括外殼。外殼包括殼體和端蓋，殼體具有開口，殼體包括第一壁，第一壁包括沿第一方向依次分布的第一開口部和第一本體部，第一方向與端蓋的厚度方向平行，第一本體部相較于第一開口部遠離開口，第一開口部的厚度大于第一本體部的厚度，端蓋與第一開口部連接并封閉開口；其中，第一開口部的最大厚度為t1，第一本體部的厚度為t2，第一壁在第二方向上的尺寸為a，第二方向、第一壁的厚度方向及第一方向兩兩垂直，滿足，120≤a/(t1-t2)≤6000。

4、根據(jù)本技術(shù)實施例的電池單體，第一壁在第二方向上的尺寸越大，第一開口部越需要增加強度；第一壁在第二方向上的尺寸與第一開口部的最大厚度和第一本體部的厚度差之間滿足上述關(guān)系，一方面，便于加工制造，第一開口部可以具有較高的強度，能夠降低殼體在殼體和端蓋的焊接區(qū)域附近疲勞開裂的風險，提高電池單體的可靠性；另一方面，第一開口部占用較小的裝配空間，電池單體可以具有較高的能量密度。

5、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，400≤a/(t1-t2)≤3000，可選地，500≤a/(t1-t2)≤2000。

6、在上述方案中，相較于120≤a/(t1-t2)≤6000，當400≤a/(t1-t2)≤3000，或500≤a/(t1-t2)≤2000時，加工制造難度較低，第一開口部可以具有較高的強度，并且電池單體具有較高的能量密度。

7、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，70mm≤a≤600mm。

8、在上述方案中，第一壁在第二方向上的尺寸a滿足上述關(guān)系，電池單體在第二方向上具有較大的尺寸，使得電池單體可以具有較高的能量密度。

9、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，100mm≤a≤500mm。

10、在上述方案中，相較于70mm≤a≤600mm，當100mm≤a≤500mm時，電池單體既可以具有較高的能量密度，又便于加工制造。

11、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，第一開口部包括相互連接的第一段和第二段，第一段、第二段和第一本體部沿第一方向依次分布，第二段的最大厚度大于第一本體部的厚度，第二段的最大厚度大于第一段的最大厚度，端蓋與第一段連接。

12、在上述方案中，第一段、第二段和第一本體部沿第一方向依次分布，端蓋與第一段連接，使得第二段緊鄰端蓋與第一段的連接部位，第二段的最大厚度大于第一本體部的厚度，第二段的最大厚度大于第一段的最大厚度，使得第一開口部具有較高的強度，能夠降低殼體在殼體和端蓋的焊接區(qū)域附近疲勞開裂的風險，提高電池單體的使用壽命和可靠性。

13、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，第二段與第一段之間形成有第一臺階面，端蓋搭接于第一臺階面。

14、在上述方案中，端蓋搭接于第一臺階面，便于實現(xiàn)對端蓋的定位。

15、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，殼體還包括第二壁，第二壁與第一壁相鄰設(shè)置，第二壁與端蓋連接，第一壁的外表面的面積大于第二壁的外表面的面積。

16、在上述方案中，第二壁與第一壁相鄰設(shè)置，第二壁與第一壁的同一端共同圍成開口；第一壁的外表面的面積大于第二壁的外表面的面積，第一壁在第二方向上的尺寸大于第二壁在第二方向上的尺寸，第一壁可以為電池單體的較大的面，第一開口部加厚處理，能夠降低殼體在殼體和端蓋的焊接區(qū)域附近疲勞開裂的風險。

17、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，第二壁包括沿第一方向依次分布的第二開口部和第二本體部，第二本體部相較于第二開口部遠離開口，第二開口部的最大厚度大于第二本體部的厚度。

18、在上述方案中，第二開口部靠近開口，第二開口部加厚處理，能夠提高第二壁的強度，降低殼體在殼體和端蓋的焊接區(qū)域附近在電池單體熱失控或產(chǎn)氣量過大時開裂的風險。

19、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，第二壁在第三方向上的尺寸為b，第三方向、第二方向及第一方向兩兩垂直，滿足，40mm≤b。

20、在上述方案中，第二壁在第三方向上的尺寸滿足上述關(guān)系，能夠提高第二壁的強度，約束第二壁的膨脹變形，降低殼體在殼體和端蓋的焊接區(qū)域附近開裂的風險，加工制造難度較低。

21、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，第二開口部包括相互連接的第三段和第四段，第三段、第四段和第二本體部沿第一方向依次分布，第四段的最大厚度大于第二本體部的厚度，第四段的最大厚度大于第三段的最大厚度，第四段與第三段之間形成有第二臺階面，端蓋搭接于第二臺階面并與第三段連接。

22、在上述方案中，第三段、第四段和第二本體部沿第一方向依次分布，端蓋與第三段連接，使得第四段緊鄰端蓋與第三段的連接部位，第四段的最大厚度大于第二本體部的厚度，第四段的最大厚度大于第三段的最大厚度，使得第二開口部具有較高的強度，能夠降低殼體在殼體和端蓋的焊接區(qū)域附近開裂的風險，提高電池單體的使用壽命和可靠性。端蓋搭接于第二臺階面，便于實現(xiàn)對端蓋的定位。

23、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，電池單體還包括電極組件，電極組件設(shè)置于外殼內(nèi)，電極組件包括主體區(qū)，主體區(qū)設(shè)置有活性物質(zhì)，主體區(qū)具有面向端蓋的第一表面，端蓋具有背離電池單體內(nèi)部的第二表面，沿端蓋的厚度方向，第一表面與第二表面之間的距離為h，滿足，0.3mm2≤h*(t1-t2)≤10mm2。

24、在上述方案中，電極組件設(shè)置于外殼內(nèi)，電極組件的第一表面與殼體的第二表面之間的距離、以及第一開口部的最大厚度與第一本體部的厚度之差滿足上述關(guān)系，在第一開口部的強度較高的情況下，使得電極組件與開口之間具有一定的空間，降低電極組件與殼體內(nèi)的部件之間的干涉，并且電極組件對殼體與端蓋的焊接區(qū)域的影響較小，同時，第一開口部占用的空間較小，殼體內(nèi)的空間利用率較高，電池單體具有較高的能量密度。

25、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，0.4mm2≤h*(t1-t2)≤7.5mm2。

26、在上述方案中，相較于0.3mm2≤h*(t1-t2)，當0.4mm2≤h*(t1-t2)時，第一開口部可以具有較高的強度，電極組件與開口之間可以具有較大的空間，進一步降低電極組件膨脹對殼體與端蓋的焊接區(qū)域的影響；相較于h*(t1-t2)≤10mm2，當h*(t1-t2)≤7.5mm2時，第一開口部占用的空間較小，并且殼體內(nèi)的空間利用率較高，電池單體能夠具有較高的能量密度。

27、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，4.5mm≤h≤20mm。

28、在上述方案中，第一表面與第二表面之間的距離滿足上述關(guān)系，一方面，能夠降低電極組件與殼體內(nèi)的部件之間的干涉風險，另一方面，合理利用殼體內(nèi)的空間利用率，電池單體可以具有較高的能量密度。

29、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，5mm≤h≤15mm。

30、在上述方案中，相較于4.5mm≤h≤20mm，當5mm≤h≤15mm時，在降低電極組件與殼體內(nèi)的部件之間干涉的情況下，合理利用殼體內(nèi)的空間，使得電池單體具有較高的能量密度。

31、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，t1、t2滿足以下條件中至少一者：(1)0.1mm≤t1-t2≤2mm；(2)0.5mm≤t1≤4mm；(3)0.4mm≤t2≤2mm。

32、在上述方案中，當t1、t2滿足上述條件時，第一開口部具有較高的強度，并且第一開口部占用較小的裝配空間，電池單體具有較高的能量密度。

33、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，t1、t2滿足以下條件中至少一者：(1)0.2mm≤t1-t2≤1mm(2)0.7mm≤t1≤2mm；(3)0.4mm≤t2≤1mm。

34、在上述方案中，相較于t1、t2滿足(1)0.1mm≤t1-t2≤2mm；(2)0.5mm≤t1≤4mm；(3)0.4mm≤t2≤2mm，當t1、t2滿足(1)0.2mm≤t1-t2≤1mm；(2)0.7mm≤t1≤2mm；(3)0.4mm≤t2≤1mm時，在降低加工制造難度、提高第一開口部的強度的情況下，第一開口部占用的裝配空間較小，電池單體具有較高的能量密度。

35、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，電池單體還包括電極組件，電極組件包括主體區(qū)，主體區(qū)設(shè)置有活性物質(zhì)，主體區(qū)具有面向端蓋的第一表面，沿第一本體部指向第一開口部的方向，第一開口部超出第一表面。

36、在上述方案中，沿第一本體部指向第一開口部的方向，第一開口部超出第一表面，能夠降低第一開口部與主體部干涉的風險。

37、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，殼體和端蓋焊接形成焊接區(qū)域，第一開口部的除焊接區(qū)域以外的部分的平均晶粒尺寸大于第一本體部的平均晶粒尺寸，平均晶粒尺寸為晶粒在第一壁的厚度方向上的平均晶粒尺寸。

38、在上述方案中，第一開口部的除焊接區(qū)域以外的部分的平均晶粒尺寸大于第一本體部的平均晶粒尺寸，有利于增強第一開口部的強度，使得第一開口部具有較高的強度，降低殼體在殼體和端蓋的焊接區(qū)域附近開裂的風險。

39、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，在第一壁的平行于第一壁的厚度方向的剖面上，第一開口部的位于焊接區(qū)域以下的部分，在剖面的寬度方向上，晶粒個數(shù)大于或等于15。

40、在上述方案中，在剖面的寬度方向上，晶粒個數(shù)大于或等于15，有利于增強第一開口部的強度，使得第一開口部具有較高的強度。

41、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，第一開口部的除焊接區(qū)域以外的部分的平均晶粒尺寸范圍為70μm-1200μm；和/或，第一本體部的平均晶粒尺寸范圍為30μm-1000μm。

42、在上述方案中，第一開口部的平均晶粒尺寸和/或第一本體部的平均晶粒尺寸滿足上述關(guān)系，有利于增強第一開口部的強度，使得第一開口部具有較高的強度。

43、第二方面，本技術(shù)實施例提供了一種電池，該電池包括如上述任一實施例提供的電池單體。

44、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，電池單體的數(shù)量為多個，多個電池單體沿第三方向?qū)盈B設(shè)置，電池還包括端板，沿第三方向，端板設(shè)置于多個電池單體的端部，第三方向、第二方向及第一方向兩兩垂直，沿第一本體部指向第一開口部的方向，第一開口部的至少部分超過端板。

45、在上述方案中，端板設(shè)置于多個電池單體在第三方向上的端部，端板與相鄰的電池單體的殼體具有較大的連接面積，以形成對殼體的約束，降低殼體在殼體和端蓋的焊接區(qū)域附近開裂的風險。

46、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，端板面向第一壁設(shè)置。

47、在上述方案中，端板面向第一壁設(shè)置，端板與第一本體部具有較大的接觸面積，在電池單體充放電循環(huán)過程中，端板能夠?qū)Φ谝槐谶M行約束，以降低殼體在殼體和端蓋的焊接區(qū)域附近開裂的風險。

48、第三方面，本技術(shù)實施例提供了一種用電設(shè)備，該用電設(shè)備包括如上述任一實施例提供的電池單體或電池。

49、第四方面，本技術(shù)實施例提供了一種儲能裝置，該儲能裝置包括如上述任一實施例提供的電池單體或電池。

50、本技術(shù)的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本技術(shù)的實踐了解到。