CN117199736A - 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、电极引出件以及绝缘支架。电极组件容纳于外壳内且包括主体部和第一极耳，第一极耳从主体部沿第一方向的端部伸出。电极引出件设置于外壳并电连接于第一极耳。绝缘支架容纳于外壳内并与主体部沿第一方向设置，绝缘支架的一部分位于电极引出件和外壳之间，绝缘支架面向主体部的一侧设有第一容纳凹部，第一极耳的至少部分伸入第一容纳凹部。本申请实施例通过提供绝缘支架，可以提高可靠性。

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可靠性，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，其能提高可靠性。

第一方面，本申请提供一种电池单体，其包括外壳、电极组件、电极引出件以及绝缘支架。电极组件容纳于外壳内且包括主体部和第一极耳，第一极耳从主体部沿第一方向的端部伸出。电极引出件设置于外壳并电连接于第一极耳。绝缘支架容纳于外壳内并与主体部沿第一方向设置，绝缘支架的一部分位于电极引出件和外壳之间，绝缘支架面向主体部的一侧设有第一容纳凹部，第一极耳的至少部分伸入第一容纳凹部。

绝缘支架可以容纳并收拢第一极耳，降低第一极耳倒***主体部的风险，并将第一极耳的至少部分与外壳隔开，以降低短路风险。电极引出件和外壳能够对绝缘支架进行限位，从而在电池单体受到外部冲击时减小绝缘支架相对于外壳的晃动，降低绝缘支架冲击外壳的风险以及外壳破裂的风险，提高电池单体的可靠性。

在一些实施例中，第一极耳在第一容纳凹部中弯折。通过弯折第一极耳，可以减小第一极耳在第一方向上占用的空间，提高空间利用率。由于第一极耳是在第一容纳凹部中弯折，所以绝缘支架可以将第一极耳的弯折处与外壳隔离，从而降低第一极耳在弯折变形中与外壳接触的风险。

在一些实施例中，第一极耳包括第一部分、弯折部以及第二部分。第一部分连接于主体部和电极引出件。弯折部从第一部分远离主体部的一端延伸并相对于第一部分弯折，弯折部容纳于第一容纳凹部。第二部分从弯折部远离第一部分的一端朝向主体部延伸。

第一极耳在第一容纳凹部向回弯折，以使得第一部分和第二部分在第一方向上共用空间，从而提高空间利用率，提升电池单体的能量密度。

在一些实施例中，绝缘支架包括绝缘基板、第一限位板和第二限位板，绝缘基板与主体部沿第一方向间隔设置。第一限位板和第二限位板位于绝缘基板面向主体部的一侧并沿第二方向间隔设置，第一方向垂直于第二方向。第一容纳凹部位于第一限位板和第二限位板之间。

第一限位板和第二限位板可以对第一极耳限位和绝缘，从而降低第一极耳与外壳导通的风险，提高可靠性。

在一些实施例中，第二限位板的厚度大于第一限位板的厚度。

第二限位板需要承受折弯第一极耳产生的应力，因此，第二限位板相对于第一限位板可具有较大的厚度，以为第一极耳提供有效支撑，降低第二限位板变形的风险。第一限位板主要起到绝缘作用，其相对于第二限位板可具有较小的厚度，以减小绝缘支架的重量。

在一些实施例中，第二限位板支撑第一极耳，以对第一极耳进行整形。

在一些实施例中，在第一方向上，第一限位板面向主体部的一端超出第二限位板面向主体部的一端，并使第一极耳与外壳绝缘。

第一限位板在第一方向上可具有大于第二限位板的尺寸，以将第一极耳与外壳绝缘，降低短路风险。第二限位板在第一方向上可具有小于第一限位板的尺寸，以减小绝缘支架的重量。

在一些实施例中，第一限位板在第一方向上凸出绝缘基板的尺寸为D1，第二限位板在第一方向上凸出绝缘基板的尺寸为D2。D1和D2满足：0.3≤D2/D1≤0.7。

将D2/D1限定为大于或等于0.3，以增大第二限位板与第一极耳之间的接触面积，改善支撑效果。本申请实施例将D2/D1限定为大于或等于0.7，以减小第二限位板的体积和重量。

在一些实施例中，电极引出件包括连接于第一极耳的第一连接板，第一连接板在第一方向上位于主体部和绝缘基板之间，第一连接板远离主体部的端部在第二方向上位于第一限位板和第二限位板之间。第一极耳沿第一连接板远离主体部的端部在第一容纳凹部内弯折。

第一连接板可以引导第一极耳折弯，并实现第一极耳与电极引出件之间的电连接。

在一些实施例中，电极引出件还包括第二连接板，第二连接板连接于第一连接板靠近主体部的一端。第二连接板在第一方向上将第一极耳的端部与主体部隔开。

第二连接板可以在第一方向上将主体部与第一极耳的端部隔开，以降低第一极耳***主体部的风险，提高电池单体的可靠性。

在一些实施例中，外壳包括第一壳壁，电极组件、绝缘支架位于第一壳壁沿第二方向的同一侧，第一限位板位于第二限位板背离第一壳壁的一侧。电极引出件还包括第三连接板和电极端子，第三连接板位于第一连接板面向第一壳壁的一侧，第二连接板连接第一连接板和第三连接板，电极端子连接第三连接板并穿过第一壳壁。

第三连接板、第二连接板以及第一连接板围成一个容纳空间，以容纳第一极耳的至少部分，降低第一极耳与外壳接触的风险。电极端子穿过第一壳壁，以将电流引出到电池单体的外部。

在一些实施例中，第一连接板、第二连接板、第三连接板以及电极端子为一体成型结构，从而简化电极引出件的结构，简化装配工艺，提高过流能力。

在一些实施例中，外壳包括第一壳壁，绝缘支架位于第一壳壁沿第二方向的一侧。绝缘支架还包括第三限位板，第三限位板位于第二限位板面向第一壳壁的一侧并连接于绝缘基板，第一限位板位于第二限位板远离第一壳壁的一侧。在第二方向上，第三限位板的至少部分位于第一壳壁和电极引出件之间。

通过设置第三限位板，以便于第一壳壁和电极引出件对绝缘支架在第二方向上进行限位。电极引出件可以利用第二限位板和第三限位板之间的空间，从而提高空间利用率。

在一些实施例中，在第一方向上，第二限位板朝向主体部的一端超出第三限位板朝向主体部的一端。第三限位板在第一方向上可具有较小的尺寸，这样可以减小绝缘支架的重量。

在一些实施例中，电池单体还包括绝缘件，绝缘件的至少部分位于外壳和电极引出件之间。

绝缘件可用于将外壳和电极引出件绝缘，以降低短路风险。

在一些实施例中，绝缘支架连接于绝缘件。绝缘件可对绝缘支架限位，从而提高绝缘支架的稳定性。

在一些实施例中，绝缘件沿第一方向远离主体部一端设有绝缘凹部，绝缘支架的至少部分***绝缘凹部。

在装配时，绝缘支架可与绝缘凹部配合，以实现绝缘件与绝缘支架的定位，提高装配效率和精度。

在一些实施例中，绝缘支架***绝缘凹部的部分在第二方向上过盈卡接于外壳和绝缘件之间，第二方向垂直于第一方向。过盈卡接的方式，可以提高绝缘支架的稳定性，在电池单体受到外部冲击时，减小绝缘支架从绝缘凹部中脱出的风险。

在一些实施例中，在第一方向上，绝缘支架与主体部相抵。绝缘支架可以在第一方向上对主体部限位，从而在电池单体受到外部冲击时，减小主体部在外壳内的移动，改善电池单体的循环性能。

在一些实施例中，外壳设有注液孔。绝缘支架设有注液通道，注液通道连通于主体部与绝缘支架之间的空间。注液通道的周壁包括引流壁，在注液孔的轴向上，注液孔与引流壁相对，注液通道位于引流壁面向注液孔的一侧。

绝缘支架的引流壁可以承受电解液的冲击并引导电解液在注液通道内流动，从而降低电解液对主体部的直接冲击，减小隔离件的变形。

在一些实施例中，注液通道在绝缘支架面向主体部的表面形成注液开口。电解液可以经由注液开口流出并浸润主体部，从而提高浸润效率。

在一些实施例中，绝缘支架面向主体部的一侧设有第二容纳凹部，第二容纳凹部与第一容纳凹部沿第二方向设置。注液通道位于第二容纳凹部沿第三方向的一侧并连通于第二容纳凹部，第一方向、第二方向以及第三方向两两垂直。

第二容纳凹部和注液通道可以改变电解液的流向，减小主体部受到的直接冲击，降低主体部的隔离件变形的风险，提高可靠性。

在一些实施例中，绝缘支架面向主体部的一侧设有多个容纳凹部，多个容纳凹部沿第二方向布置，第二方向垂直于第一方向。多个容纳凹部中的一个为第一容纳凹部。多个容纳凹部沿第二方向的尺寸之和为D3，绝缘支架沿第二方向的尺寸为D4。D3和D4满足：0.3≤D3/D4≤0.7。

D3/D4的值越大，绝缘支架中空的部分也大，绝缘支架的重量越小，电池单体的能量密度越高。当然，D3/D4的值越大，绝缘支架的结构强度也会下降。本申请实施例将D3/D4限定为0.3-0.7，可以在绝缘支架的结构强度满足要求的前提下，增大绝缘支架的中空部分，减小绝缘支架的重量，提高电池单体的能量密度。

在一些实施例中，电极组件还包括第二极耳，第二极耳的极性与第一极耳的极性相反，第一极耳和第二极耳从主体部沿第一方向的端部伸出并沿第三方向间隔设置，第三方向垂直于第一方向。绝缘支架面向主体部的一侧设有第三容纳凹部，第三容纳凹部和第一容纳凹部沿第三方向间隔设置。第二极耳的至少部分伸入第三容纳凹部。

绝缘支架同时设置容纳第一极耳的第一容纳凹部和容纳第二极耳的第三容纳凹部，以降低短路风险，并简化电池单体的结构，提供电池单体的能量密度。

在一些实施例中，外壳包括沿第二方向相对设置的第一壳壁和第二壳壁，主体部位于第一壳壁和第二壳壁之间，第二方向垂直于第一方向。外壳设有第一凹部，第一凹部相对于第二壳壁的外表面朝向第一壳壁凹陷。电极引出件包括位于第一壳壁背离第二壳壁的一侧的端子板。在第二方向上，端子板的投影位于第一凹部的投影内。

通过设置端子板，以便于与外部导电结构电连接，提高过流能力。当多个电池单体沿第二方向排列时，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，在第二方向上，绝缘支架的投影与第一凹部的投影至少部分重叠。

绝缘支架可以支撑第一凹部的底壁，降低第一凹部的底壁向内塌陷的风险，并将第一凹部的底壁与第一极耳隔离，降低短路风险，提高可靠性。

在一些实施例中，外壳包括沿第二方向相对设置的壳体和盖板，壳体具有开口，盖板盖合开口。盖板包括第一壳壁，壳体包括第二壳壁。

在一些实施例中，外壳沿第一方向的尺寸为L1，外壳沿第二方向的尺寸为L2，外壳沿第三方向的尺寸为L3。第一方向、第二方向以及第三方向两两垂直。3≤L1/L3≤7，2≤L3/L2≤7。

在电池单体的体积一定的前提下，将L1/L3限定为3-7，将L3/L2限定为2-7，可以平衡电池单体在第一方向上的空间利用率以及第一极耳的过流能力，并降低电池单体的温升，降低电池单体在受到外部冲击的情况下出现变形的风险，提高电池单体的可靠性能和循环性能。

第二方面，本申请提供一种电池，其包括多个第一方面任一实施例提供的电池单体。

第三方面，本申请提供一种用电装置，其包括第二方面的电池，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***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剖视示意图；

图5为图4在方框处的放大示意图；

图6为本申请一些实施例提供的电池单体的绝缘支架在一视角下的示意图；

图7为图6所示的绝缘支架在另一视角下的示意图；

图8为图7沿A-A方向作出的剖视示意图；

图9为本申请一些实施例提供的电池单体的示意图；

图10为图9所示的电池单体的局部剖视示意图；

图11为本申请另一些实施例提供的电池单体的绝缘支架的剖视示意图；

图12为本申请另一些实施例提供的电池单体的剖视示意图；

图13为图12所示的绝缘支架的结构示意图；

图14为本申请一些实施例提供的电池单体的电极组件的结构示意图。

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；

20、外壳；21、第一壳壁；211、注液孔；212、泄压机构；22、第二壳壁；23、第一凹部；24、第二凹部；20a、壳体；20b、盖板；

30、电极引出件；31、第一连接板；32、第二连接板；33、第三连接板；34、电极端子；35、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、第三容纳凹部；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、隔板；46、支撑块；47、引流壁；

50、绝缘件；50a、绝缘凹部；

60、第一密封件；

70、第二密封件；

X、第一方向；Z、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，隔离件可以在一定程度上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，多棱柱电池例如可为六棱柱电池。

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地板的至少一部分，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。

电极组件通常设有极耳，极耳可用于将电流从电极组件中导出。在电池单体受到外部冲击时，极耳易出现变形，从而引发极耳与外壳接触、极耳倒***电极组件内部的风险，造成短路，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，其通过电池单体内部设置绝缘支架，以收拢和容纳极耳，降低短路风险，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***示意图。

如图2所示，电池2包括箱体5和电池单体6，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。当然，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剖视示意图。

参照图4，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LiFePO₄（也可以简称为LFP））、磷酸铁锂与碳的复合材料、磷酸锰锂（如LiMnPO₄）、磷酸锰锂与碳的复合材料、磷酸锰铁锂、磷酸锰铁锂与碳的复合材料中的至少一种。锂过渡金属氧化物的示例可包括但不限于锂钴氧化物（如LiCoO₂）、锂镍氧化物（如LiNiO₂）、锂锰氧化物（如LiMnO₂、LiMn2O₄）、锂镍钴氧化物、锂锰钴氧化物、锂镍锰氧化物、锂镍钴锰氧化物（如LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂（也可以简称为NCM₃₃₃）、LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂（也可以简称为NCM₅₂₃）、LiNi_0.5Co_0.25Mn_0.25O₂（也可以简称为NCM₂₁₁）、LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂（也可以简称为NCM₆₂₂）、LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂（也可以简称为NCM₈₁₁）、锂镍钴铝氧化物（如LiNi_0.80Co_0.15Al_0.05O₂）及其改性化合物等中的至少一种。

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5为图4在方框处的放大示意图；图6为本申请一些实施例提供的电池单体的绝缘支架在一视角下的示意图；图7为图6所示的绝缘支架在另一视角下的示意图；图8为图7沿A-A方向作出的剖视示意图。

请一并参照图5至图8，在一些实施例中，电池单体6包括电极组件10、外壳20、电极引出件30和绝缘支架40。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，第一极耳12从主体部11沿第一方向X的端部伸出。电极引出件30设置于外壳20并电连接于第一极耳12。绝缘支架40容纳于外壳20内并与主体部11沿第一方向X设置，绝缘支架40的一部分位于电极引出件30和外壳20之间，绝缘支架40面向主体部11的一侧设有第一容纳凹部40a，第一极耳12的至少部分伸入第一容纳凹部40a。

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、第二极片和隔离件，第一极片的极性与第二极片的极性相反，隔离件用于将第一极片和第二极片绝缘隔离。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11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12包括第一集流体的未涂覆第一活性物质层的部分。第一极片和第二极片中的一者为正极片，另一者为负极片。

第一极耳12从主体部11沿第一方向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沿第一方向X的两端延伸出。

示例性地，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。

第一极耳12可以直接连接于电极引出件30，也可以通过其它导电结构间接地连接于电极引出件30。

电极引出件30可固定于外壳20。示例性地，电极引出件30可以固定于壳体20a，也可以固定于盖板20b。

绝缘支架40可以设有一个第一容纳凹部40a，也可以设置多个第一容纳凹部40a。

绝缘支架40可以容纳并收拢第一极耳12，降低第一极耳12倒***主体部11的风险，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。电极引出件30和外壳20还能够对绝缘支架40进行限位，从而在电池单体6受到外部冲击时减小绝缘支架40相对于外壳20的晃动，降低绝缘支架40冲击外壳20的风险以及外壳20破裂的风险，提高电池单体6的可靠性。

在一些实施例中，绝缘支架40固定于外壳20。可选地，电极引出件30和外壳20夹持绝缘支架40的一部分，以将绝缘支架40固定于外壳20。

利用电极引出件30固定绝缘支架40，可以简化电池单体的结构，并降低绝缘支架40的安装难度。

在一些实施例中，第一极耳12在第一容纳凹部40a中弯折。

本申请实施例通过弯折第一极耳12，可以减小第一极耳12在第一方向X上占用的空间，提高空间利用率。由于第一极耳12是在第一容纳凹部40a中弯折，所以绝缘支架40可以将第一极耳12的弯折处与外壳20隔离，从而降低第一极耳12在弯折变形中与外壳20接触的风险。

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。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，弯折部122容纳于第一容纳凹部40a，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在第一容纳凹部40a向回弯折，以使得第一部分121和第二部分123在第一方向X上共用空间，从而提高空间利用率，提升电池单体的能量密度。

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。在收拢部124，多个导电层向中部收拢；在第一部分121，多个导电层层叠并贴合在一起。

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沿第一方向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的一侧并沿第二方向Z间隔设置，第一方向X垂直于第二方向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。

绝缘基板41、第一限位板42和第二限位板43用于限定第一容纳凹部40a。

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，在第二方向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。

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42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，第二限位板43的厚度与第一限位板42的厚度之比为1.2-3，以平衡第二限位板43的强度和重量，在第二限位板43的强度满足要求的情况下，减小绝缘支架40的总重量。

可选地，第二限位板43的厚度与第一限位板42的厚度之比为1.5-2。

在一些实施例中，第二限位板43支撑第一极耳12，以对第一极耳12进行整形。

在一些实施例中，第二限位板43支撑第一极耳12的第二部分123。

在一些实施例中，在第一方向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，并使第一极耳12与外壳20绝缘。

第一限位板42在第一方向X上可具有大于第二限位板43的尺寸，以将第一极耳12与外壳20绝缘，降低短路风险。第二限位板43在第一方向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，第一限位板42将第一部分121与外壳20隔开。

在一些实施例中，第一限位板42在第一方向X上凸出绝缘基板41的尺寸为D1，第二限位板43在第一方向X上凸出绝缘基板41的尺寸为D2。D1和D2满足：0.3≤D2/D1≤0.7。

可选地，D2/D1为0.3、0.4、0.5、0.6或0.7。

本申请实施例将D2/D1限定为大于或等于0.3，以增大第二限位板43与第一极耳12之间的接触面积，改善支撑效果。本申请实施例将D2/D1限定为大于或等于0.7，以减小第二限位板43的体积和重量。

在一些实施例中，电极引出件30包括连接于第一极耳12的第一连接板31，第一连接板31在第一方向X上位于主体部11和绝缘基板41之间，第一连接板31远离主体部11的端部在第二方向Z上位于第一限位板42和第二限位板43之间。第一极耳12沿第一连接板31远离主体部11的端部在第一容纳凹部40a内弯折。

第一连接板31可以引导第一极耳12折弯，并实现第一极耳12与电极引出件30之间的电连接。

在一些实施例中，电极引出件30还包括第二连接板32，第二连接板32连接于第一连接板31靠近主体部11的一端。第二连接板32在第一方向X上将第一极耳12的端部与主体部11隔开。

第二连接板32可以在第一方向X上将主体部11与第一极耳12的端部隔开，以降低第一极耳12***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，电极引出件30包括第一连接板31和第二连接板32，第一连接板31在第一方向X上位于主体部11和绝缘基板41之间，在第二方向Z上，第一连接板31的至少部分位于第一部分121和第二部分123之间并电连接于第一部分121。第二连接板32连接于第一连接板31靠近主体部11的一端且位于第一连接板31靠近第二部分123的一侧。第二连接板32在第一方向X上将第二部分123和主体部11隔开。

第一连接板31能够支撑第一部分121并实现第一极耳12与电极引出件30之间的电连接。第二连接板32可以在第一方向X上将主体部11与第二部分123隔开，以降低第一极耳12***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，第一部分121焊接于第一连接板31。

在一些实施例中，第二部分123的多个导电层层叠且独立，第二限位板43和第一连接板31可以从两侧收拢第二部分123的多个导电层，降低多个导电层散开的风险。

在一些实施例中，在第二方向Z上，第一连接板31远离主体部11的端部位于第一限位板42和第二限位板43之间。第一极耳12沿第一连接板31远离主体部11的端部弯折并形成弯折部122。第二限位板43支撑第二部分123。

在电极组件10和绝缘支架40沿第一方向X装配时，第一极耳12的自由端可以先伸入第一容纳凹部40a，然后在受到绝缘基板41的阻挡后，沿着第一连接板31远离主体部11的端部弯折。

第一连接板31远离主体部11的端部位于第一限位板42和第二限位板43之间，这样可以使弯折部122容纳于第一容纳凹部40a。另外，第二限位板43还可以支撑第一连接板31远离主体部11的端部，减小第一连接板31的变形。

在一些实施例中，外壳20包括第一壳壁21，电极组件10、绝缘支架40位于第一壳壁21沿第二方向Z的同一侧，第一限位板42位于第二限位板43背离第一壳壁21的一侧。

在一些实施例中，电极引出件30还包括第三连接板33和电极端子34，第三连接板33位于第一连接板31面向第一壳壁21的一侧，第二连接板32连接第一连接板31和第三连接板33，电极端子34连接第三连接板33并穿过第一壳壁21。

作为示例，第一壳壁21可以是壳体20a的一个壁，也可以是盖板20b的至少部分。可选地，第一壳壁21为平壁。

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。

电极端子34可以为一个，也可以为多个。

第三连接板33、第二连接板32以及第一连接板31围成一个容纳空间，以容纳第一极耳12的至少部分，降低第一极耳12与外壳20接触的风险。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，第二部分123可容纳于第三连接板33、第二连接板32以及第一连接板31围成的容纳空间。

在一些实施例中，第三连接板33、第二连接板32以及第一连接板31形成一体的C形结构。

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以及电极端子34为一体成型结构，从而简化电极引出件30的结构，简化装配工艺，提高过流能力。

在一些实施例中，电极引出件30还包括端子板35，端子板35位于第一壳壁21背离第一极耳12的一侧并连接于电极端子34。通过设置端子板35，以便于与外部导电结构电连接，提高过流能力。

示例性地，端子板35可用于与汇流部件连接。可选地，端子板35与汇流部件沿第一方向X布置并连接。

在一些实施例中，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沿第一方向X面向汇流部件的端面与第二端子部352沿第一方向X面向汇流部件的端面齐平。

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

在一些实施例中，外壳20包括第一壳壁21，绝缘支架40位于第一壳壁21沿第二方向Z的一侧。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，第一限位板42位于第二限位板43远离第一壳壁21的一侧。在第二方向Z上，第三限位板44的至少部分位于第一壳壁21和电极引出件30之间。

通过设置第三限位板44，以便于第一壳壁21和电极引出件30对绝缘支架40在第二方向Z上进行限位。电极引出件30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。

在一些实施例中，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。

在一些实施例中，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。示例性地，第一壳壁21和第三连接板33在第二方向Z上夹持第三限位板44，以将绝缘支架40固定于第一壳壁21。

在一些实施例中，第三限位板44、第二限位板43和绝缘基板41限定出第二容纳凹部40b，第三连接板33的至少部分设于第二容纳凹部40b。

第一容纳凹部40a与第二容纳凹部40b沿第二方向Z布置。

在一些实施例中，在第一方向X上，第二限位板43朝向主体部11的一端超出第三限位板44朝向主体部11的一端。

第三限位板44在第一方向X上可具有较小的尺寸，这样可以减小绝缘支架40的重量，并降低第三限位板44与电极端子34干涉的风险。

在一些实施例中，第三限位板44的厚度小于第二限位板43的厚度。通过减小第三限位板44的厚度，可以减小第三限位板44在第二方向Z上占用的空间以及第三限位板44的重量，提高电池单体的能量密度。

在一些实施例中，电池单体6还包括绝缘件50，绝缘件50的至少部分位于外壳20和电极引出件30之间。绝缘件50可用于将外壳20和电极引出件30绝缘隔离，以降低短路风险。

在一些实施例中，绝缘支架40连接于绝缘件50。

示例性地，第三限位板44可通过熔接、粘接、靠接或其它方式连接于绝缘件50。

绝缘件50可对绝缘支架40限位，从而提高绝缘支架40的稳定性。

在一些实施例中，电极引出件30将绝缘件50固定于第一壳壁21。

在一些实施例中，绝缘件50沿第一方向X远离主体部11的一端设有绝缘凹部50a，绝缘支架40的至少部分***绝缘凹部50a。

在装配时，绝缘支架40可与绝缘凹部50a配合，以实现绝缘件50与绝缘支架40的定位，提高装配效率和精度。

在一些实施例中，绝缘凹部50a设置于绝缘件50沿第一方向X靠近绝缘基板41的一端。

在一些实施例中，第三限位板44的至少部分***绝缘凹部50a。

在一些实施例中，绝缘凹部50a从绝缘件50的贴合于第一壳壁21的表面凹陷。绝缘凹部50a沿第二方向Z的一端可以打开，这样可以简化绝缘凹部50a的成型工艺。

在一些实施例中，绝缘支架40***绝缘凹部50a的部分在第二方向Z上过盈卡接于外壳20和绝缘件50之间。过盈卡接的方式，可以提高绝缘支架40的稳定性，在电池单体6受到外部冲击时，减小绝缘支架40从绝缘凹部50a中脱出的风险。

在一些实施例中，第三限位板44***绝缘凹部50a的部分过盈卡接于第一壳壁21和绝缘件50之间。

在一些实施例中，在第一方向X上，绝缘支架40与主体部11相抵。绝缘支架40可以在第一方向X上对主体部11限位，从而在电池单体6受到外部冲击时，减小主体部11在外壳20内的移动，改善电池单体6的循环性能。

在一些实施例中，绝缘支架40与主体部11的隔离件相抵。

在一些实施例中，绝缘支架40包括两个支撑块46，在第三方向Y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46之间，并连接于两个支撑块46。示例性地，第一方向X、第二方向Z以及第三方向Y两两垂直。

第一限位板42、第二限位板43、绝缘基板41以及两个支撑块46共同限定出第一容纳凹部40a。

通过设置支撑块46，可以提高绝缘支架40的结构强度，

在一些实施例中，支撑块46内部设有减重孔，以减小支撑块的重量。减重孔还可以容纳电解质。

在一些实施例中，在第一方向X上，支撑块46朝向主体部11的一端超出第一限位板42、第二限位板43以及第三限位板44，以与主体部11相抵。

在一些实施例中，绝缘支架40面向主体部11的一侧设有多个容纳凹部，多个容纳凹部沿第二方向Z布置，第二方向Z垂直于第一方向X。多个容纳凹部中的一个为第一容纳凹部40a。多个容纳凹部沿第二方向Z的尺寸之和为D3，绝缘支架40沿第二方向Z的尺寸为D4。D3和D4满足：0.3≤D3/D4≤0.7。

D3/D4的值越大，绝缘支架40中空的部分也大，绝缘支架40的重量越小，电池单体的能量密度越高。当然，D3/D4的值越大，绝缘支架40的结构强度也会下降。本申请实施例将D3/D4限定为0.3-0.7，可以在绝缘支架40的结构强度满足要求的前提下，增大绝缘支架40的中空部分，减小绝缘支架40的重量，提高电池单体的能量密度。

在一些实施例中，D3/D4可为0.3、0.4、0.5、0.6或0.7。

在一些实施例中，绝缘支架40设有两个容纳凹部，即第一容纳凹部40a和第二容纳凹部40b。

第一容纳凹部40a沿第二方向Z的尺寸为D31，第二容纳凹部40b沿第二方向Z的尺寸为D32。D3= D31+ D32。

在一些实施例中，外壳20包括沿第二方向Z相对设置的第一壳壁21和第二壳壁22，主体部11位于第一壳壁21和第二壳壁22之间，第二方向Z垂直于第一方向X。

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沿第二方向Z间隔设置。

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

第一壳壁21可以是平壁，也可以是具有一定弧度的曲壁。第二壳壁22可以是平壁，也可以是具有一定弧度的曲壁。

示例性地，可以第一壳壁21沿第二方向Z的投影的面积作为第一壳壁21的面积，以第二壳壁22沿第二方向Z的投影的面积作为第二壳壁22的面积。第二壳壁22的面积可以等于第一壳壁21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的面积也可以小于第一壳壁21的面积。

在一些实施例中，外壳20设有第一凹部23，第一凹部23相对于第二壳壁22的外表面朝向第一壳壁21凹陷。电极引出件30包括位于第一壳壁21背离第二壳壁22的一侧的端子板35。在第二方向Z上，端子板35的投影位于第一凹部23的投影内。

通过设置端子板35，以便于与外部导电结构电连接，提高过流能力。当多个电池单体6沿第二方向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，在第二方向Z上，第一极耳12的至少部分位于第一凹部23的底壁和第一壳壁21之间。第一极耳12对第二方向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。

在一些实施例中，在第二方向Z上，绝缘支架40的投影与第一凹部23的投影至少部分重叠。

绝缘支架40可以支撑第一凹部23的底壁，降低第一凹部23的底壁向内塌陷的风险，并将第一凹部23的底壁与第一极耳12隔离，降低短路风险，提高可靠性。

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，第二壳壁22的面积小于第一壳壁21的面积。

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包括第二集流体的未涂覆有第二活性物质层的部分。

第二极耳13和第一极耳12可以从主体部11沿第一方向X的同一端延伸出，也可以分别从主体部11沿第一方向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沿第一方向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。

第一极耳12和第二极耳13分别从主体部11沿第一方向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，外壳20沿第一方向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沿第一方向X的两侧。

在一些实施例中，在第二方向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。

示例性地，电连接于第一极耳12的电极引出件可称为第一电极引出件。电池单体6还包括电连接于第二极耳13的第二电极引出件。

当两个电池单体6沿第二方向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，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。

当两个电池单体6沿第二方向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，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。

在一些实施例中，外壳20包括沿第二方向Z相对设置的壳体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。

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，绝缘支架40固定于盖板20b。

在一些实施例中，壳体20a焊接于盖板20b。

在一些实施例中，壳体20a和盖板20b均为金属材质。金属材质具有较高的强度和较好的导热性，采用金属材质的壳体20a和盖板20b，可以改善电池单体6的循环性能，提升电池单体6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二方向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，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的厚度为0.1mm-0.8mm，以平衡壳体20a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，壳体20a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，壳体20a的厚度为0.2mm-0.5mm。

在一些实施例中，外壳20沿第一方向X的尺寸为L1，外壳20沿第二方向Z的尺寸为L2，外壳20沿第三方向Y的尺寸为L3。3≤L1/L3≤7，2≤L3/L2≤7。

第一极耳12从主体部11沿第一方向X的端部延伸出，其会在第一方向X上额外占用空间；L1越大，第一极耳12在第一方向X上的尺寸占比越小，电池单体在第一方向X上的空间利用率越高。

第一极耳12和主体部11可以在第三方向Y上共用空间。L3越大，第一极耳12的过流面积越大，第一极耳12的过流能力越好，产热越低。

L2可为电池单体的厚度，L2越小，主体部11向上散热的路径越短，电池单体6在充放电时的温升越低；然而，L2越小，电池单体越薄，在电池单体6的生产、运输以及使用过程中，电池单体6在受到外部冲击的情况下越容易出现变形。

在电池单体的体积一定的前提下，将L1/L3限定为3-7，将L3/L2限定为2-7，可以平衡电池单体在第一方向X上的空间利用率以及第一极耳12的过流能力，并降低电池单体的温升，降低电池单体6在受到外部冲击的情况下出现变形的风险，提高电池单体6的可靠性能和循环性能。

可选地，L1/L3为3、4、5、6或7。

可选地，L3/L2为2、3、4、5、6或7。

图9为本申请一些实施例提供的电池单体的示意图；图10为图9所示的电池单体的局部剖视示意图。

参照图9和图10，在一些实施例中，外壳20设有注液孔211。在电池单体的生产过程中，可通过注液孔211向外壳20内注入电解质。

注液孔211可以为一个，也可以为多个。

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47，在注液孔211的轴向上，注液孔211与引流壁47相对，注液通道40d位于引流壁47面向注液孔211的一侧。

绝缘支架40的引流壁47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的直接冲击，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，从而提高浸润效率。

在一些实施例中，注液通道40d设置于一个支撑块46。支撑块46包括引流壁47。

在一些实施例中，注液孔211设置于第一壳壁21。

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211，以将注液孔211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***注液孔211并与注液孔211过盈配合。

示例性地，第二密封件70包括橡胶钉。

在一些实施例中，第一壳壁21设有泄压机构212。泄压机构212可为一个，也可以为多个。

图11为本申请另一些实施例提供的电池单体的绝缘支架的剖视示意图。

如图5和图11所示，在一些实施例中，绝缘支架40面向主体部11的一侧设有第二容纳凹部40b，第二容纳凹部40b与第一容纳凹部40a沿第二方向Z设置。注液通道40d位于第二容纳凹部40b沿第三方向Y的一侧并连通于第二容纳凹部40b，第一方向X、第二方向Z以及第三方向Y两两垂直。

第二容纳凹部40b和注液通道40d可以改变电解液的流向，减小主体部11受到的直接冲击，降低主体部11的隔离件变形的风险，提高可靠性。

示例性地，注液通道40d形成于一个支撑块46。

第二容纳凹部40b在第一方向X上与主体部11相对，且第二容纳凹部40b具有较大的过流面积，这样可以提高电解液的浸润效率，并减小主体部11受到的冲击。

图12为本申请另一些实施例提供的电池单体的剖视示意图；图13为图12所示的绝缘支架的结构示意图；图14为本申请一些实施例提供的电池单体的电极组件的结构示意图。

如图12至图14所示，在一些实施例中，电极组件10还包括第二极耳13，第二极耳13的极性与第一极耳12的极性相反，第一极耳12和第二极耳13从主体部11沿第一方向X的端部伸出并沿第三方向Y间隔设置，第三方向Y垂直于第一方向X。绝缘支架40面向主体部11的一侧设有第三容纳凹部40c，第三容纳凹部40c和第一容纳凹部40a沿第三方向Y间隔设置。第二极耳13的至少部分伸入第三容纳凹部40c。

绝缘支架40同时设置容纳第一极耳12的第一容纳凹部40a和容纳第二极耳13的第三容纳凹部40c，以降低短路风险，并简化电池单体的结构，提供电池单体的能量密度。

在一些实施例中，绝缘支架40还包括隔板45，隔板45将第一容纳凹部40a和第三容纳凹部40c隔开。

示例性地，隔板45沿第二方向Z的两端分别连接于第一限位板42和第二限位板43，隔板45沿第一方向X的一端连接于绝缘基板41。

在一些实施例中，隔板45的厚度大于第二限位板43的厚度。

隔板45具有较大的厚度，以增大第一极耳12与第二极耳13之间的爬电距离。

在一些实施例中，隔板45沿第一方向X的尺寸大于第二限位板43沿第一方向X的尺寸，且小于或等于第一限位板42沿第一方向X的尺寸。

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***。

参照图4至图8，本申请实施例提供了一种电池单体6，其包括电极组件10、外壳20、电极引出件30和绝缘支架40。

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沿第一方向X的端部伸出。第一极耳12和第二极耳13的极性相反。

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。盖板20b与壳体20a沿第二方向Z设置。第二方向Z垂直于第一方向X。

壳体20a沿第一方向X的两端设有第一凹部23和第二凹部24，第一凹部23相对于壳体20a背离盖板20b的表面凹陷，第二凹部24相对于壳体20a背离盖板20b的表面凹陷。

电极引出件30固定于盖板20b。电极引出件30包括第一连接板31、第二连接板32、第三连接板33、电极端子34和端子板35。

第一连接板31和第三连接板33沿第二方向Z间隔设置，第一连接板31位于第三连接板33背离盖板20b的一侧。第一连接板31和第三连接板33位于主体部11沿第一方向X的同一侧，第二连接板32连接于第一连接板31靠近主体部11的一端以及第三连接板33靠近主体部11的一端。

电极端子34凸出于第三连接板33朝向盖板20b的表面并穿过盖板20b，以延伸到盖板20b的外侧。端子板35位于盖板20b背离壳体20a的一侧。

第一连接板31、第二连接板32、第三连接板33、电极端子34为一体成型结构，电极端子34伸出盖板20b的部分铆接于端子板35，以使端子板35、电极端子34固定于盖板20b。

在第二方向Z上，端子板35的投影位于第一凹部23的投影内。

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位于第一连接板31背离第三连接板33的一侧并焊接于第一连接板31。弯折部122从第一部分121远离主体部11的一端延伸并沿着第一连接板31远离主体部11的端部弯折。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，在第二方向Z上，第二部分123的至少部分位于第一连接板31和第三连接板33之间。

绝缘支架40包括绝缘基板41、第一限位板42、第二限位板43以及第三限位板44，绝缘基板41与主体部11沿第一方向X间隔设置，第一限位板42、第二限位板43以及第三限位板44位于绝缘基板41面向主体部11的一侧，并沿第二方向Z依次间隔设置。

绝缘基板41、第一限位板42以及第二限位板43限定出第一容纳凹部40a，第一连接板31远离主体部11的一端伸入第一容纳凹部40a，以使弯折部122容纳于第一容纳凹部40a。

绝缘基板41、第三限位板44以及第二限位板43限定出第二容纳凹部40b，第三连接板33远离主体部11的一端伸入第二容纳凹部40b。

第一限位板42、第二限位板43以及第三限位板44沿朝向盖板20b的方向一侧设置。第三限位板44的至少部分在第二方向Z上夹持于盖板20b和第三连接板33之间，以使绝缘支架40固定于盖板20b。

第二限位板43的厚度大于第一限位板42的厚度。

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。

Claims (30)

1.一种电池单体，其特征在于，包括：

外壳；

电极组件，容纳于所述外壳内且包括主体部和第一极耳，所述第一极耳从所述主体部沿第一方向的端部伸出；

电极引出件，设置于所述外壳并电连接于所述第一极耳；

绝缘支架，容纳于所述外壳内并与所述主体部沿所述第一方向设置，所述绝缘支架的一部分位于所述电极引出件和所述外壳之间，所述绝缘支架面向所述主体部的一侧设有第一容纳凹部，所述第一极耳的至少部分伸入所述第一容纳凹部。

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第一极耳在所述第一容纳凹部中弯折。

3.根据权利要求1或2所述的电池单体，其特征在于，所述第一极耳包括：

第一部分，连接于所述主体部和所述电极引出件；

弯折部，从所述第一部分远离所述主体部的一端延伸并相对于所述第一部分弯折，所述弯折部容纳于所述第一容纳凹部；以及

第二部分，从所述弯折部远离所述第一部分的一端朝向所述主体部延伸。

4.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘支架包括绝缘基板、第一限位板和第二限位板，所述绝缘基板与所述主体部沿所述第一方向间隔设置；

所述第一限位板和所述第二限位板位于所述绝缘基板面向所述主体部的一侧并沿第二方向间隔设置，所述第一方向垂直于所述第二方向；

第一容纳凹部位于所述第一限位板和所述第二限位板之间。

5.根据权利要求4所述的电池单体，其特征在于，所述第二限位板的厚度大于所述第一限位板的厚度。

6.根据权利要求4所述的电池单体，其特征在于，所述第二限位板支撑所述第一极耳。

7.根据权利要求4所述的电池单体，其特征在于，在所述第一方向上，所述第一限位板面向所述主体部的一端超出所述第二限位板面向所述主体部的一端，并使所述第一极耳与所述外壳绝缘。

8.根据权利要求7所述的电池单体，其特征在于，所述第一限位板在所述第一方向上凸出所述绝缘基板的尺寸为D1，所述第二限位板在所述第一方向上凸出所述绝缘基板的尺寸为D2；

D1和D2满足：0.3≤D2/D1≤0.7。

9.根据权利要求4所述的电池单体，其特征在于，

所述电极引出件包括连接于所述第一极耳的第一连接板，所述第一连接板在所述第一方向上位于所述主体部和所述绝缘基板之间，所述第一连接板远离所述主体部的端部在所述第二方向上位于所述第一限位板和所述第二限位板之间；

所述第一极耳沿所述第一连接板远离所述主体部的端部在所述第一容纳凹部内弯折。

10.根据权利要求9所述的电池单体，其特征在于，

所述电极引出件还包括第二连接板，所述第二连接板连接于所述第一连接板靠近所述主体部的一端；所述第二连接板在所述第一方向上将所述第一极耳的端部与所述主体部隔开。

11.根据权利要求10所述的电池单体，其特征在于，所述外壳包括第一壳壁，所述电极组件、所述绝缘支架位于所述第一壳壁沿所述第二方向的同一侧，所述第一限位板位于所述第二限位板背离所述第一壳壁的一侧；

所述电极引出件还包括第三连接板和电极端子，所述第三连接板位于所述第一连接板面向所述第一壳壁的一侧，所述第二连接板连接所述第一连接板和所述第三连接板，所述电极端子连接所述第三连接板并穿过所述第一壳壁。

12.根据权利要求11所述的电池单体，其特征在于，所述第一连接板、所述第二连接板、所述第三连接板以及所述电极端子为一体成型结构。

13.根据权利要求4所述的电池单体，其特征在于，

外壳包括第一壳壁，所述绝缘支架位于所述第一壳壁沿所述第二方向的一侧；

所述绝缘支架还包括第三限位板，所述第三限位板位于所述第二限位板面向所述第一壳壁的一侧并连接于所述绝缘基板，所述第一限位板位于所述第二限位板远离所述第一壳壁的一侧；

在所述第二方向上，所述第三限位板的至少部分位于所述第一壳壁和所述电极引出件之间。

14.根据权利要求13所述的电池单体，其特征在于，在所述第一方向上，所述第二限位板朝向所述主体部的一端超出所述第三限位板朝向所述主体部的一端。

15.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体还包括绝缘件，所述绝缘件的至少部分位于所述外壳和所述电极引出件之间。

16.根据权利要求15所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘支架连接于所述绝缘件。

17.根据权利要求15所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘件沿所述第一方向远离所述主体部的一端设有绝缘凹部，所述绝缘支架的至少部分***所述绝缘凹部。

18.根据权利要求17所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘支架***所述绝缘凹部的部分在第二方向上过盈卡接于所述外壳和所述绝缘件之间，所述第二方向垂直于所述第一方向。

19.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，在所述第一方向上，所述绝缘支架与所述主体部相抵。

20.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述外壳设有注液孔；

所述绝缘支架设有注液通道，所述注液通道连通于所述主体部与所述绝缘支架之间的空间；

所述注液通道的周壁包括引流壁，在所述注液孔的轴向上，所述注液孔与所述引流壁相对，所述注液通道位于所述引流壁面向所述注液孔的一侧。

21.根据权利要求20所述的电池单体，其特征在于，所述注液通道在所述绝缘支架面向所述主体部的表面形成注液开口。

22.根据权利要求20所述的电池单体，其特征在于，

所述绝缘支架面向所述主体部的一侧设有第二容纳凹部，所述第二容纳凹部与所述第一容纳凹部沿第二方向设置；

所述注液通道位于所述第二容纳凹部沿第三方向的一侧并连通于所述第二容纳凹部，所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向两两垂直。

23.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，

所述绝缘支架面向所述主体部的一侧设有多个容纳凹部，所述多个容纳凹部沿第二方向布置，所述第二方向垂直于所述第一方向；

所述多个容纳凹部中的一个为所述第一容纳凹部；

所述多个容纳凹部沿所述第二方向的尺寸之和为D3，所述绝缘支架沿所述第二方向的尺寸为D4；

D3和D4满足：0.3≤D3/D4≤0.7。

24.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，

所述电极组件还包括第二极耳，所述第二极耳的极性与所述第一极耳的极性相反，所述第一极耳和所述第二极耳从所述主体部沿第一方向的端部伸出并沿第三方向间隔设置，所述第三方向垂直于所述第一方向；

所述绝缘支架面向所述主体部的一侧设有第三容纳凹部，所述第三容纳凹部和所述第一容纳凹部沿所述第三方向间隔设置；

所述第二极耳的至少部分伸入所述第三容纳凹部。

25.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述外壳包括沿第二方向相对设置的第一壳壁和第二壳壁，所述主体部位于所述第一壳壁和所述第二壳壁之间，所述第二方向垂直于所述第一方向；

所述外壳设有第一凹部，所述第一凹部相对于所述第二壳壁的外表面朝向所述第一壳壁凹陷；

所述电极引出件包括位于所述第一壳壁背离所述第二壳壁的一侧的端子板；

在所述第二方向上，所述端子板的投影位于所述第一凹部的投影内。

26.根据权利要求25所述的电池单体，其特征在于，在所述第二方向上，所述绝缘支架的投影与所述第一凹部的投影至少部分重叠。

27.根据权利要求25所述的电池单体，其特征在于，所述外壳包括沿第二方向相对设置的壳体和盖板，所述壳体具有开口，所述盖板盖合所述开口；

所述盖板包括所述第一壳壁，所述壳体包括所述第二壳壁。

28.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述外壳沿所述第一方向的尺寸为L1，所述外壳沿第二方向的尺寸为L2，所述外壳沿第三方向的尺寸为L3，所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向两两垂直；

3≤L1/L3≤7，2≤L3/L2≤7。

29.一种电池，其特征在于，包括多个根据权利要求1-28任一项所述的电池单体。

30.一种用电装置，其特征在于，包括根据权利要求29所述的电池，所述电池用于提供电能。