CN215989141U - 电池单体、电池以及用电装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种电池单体、电池以及用电装置。本申请实施例的电池单体包括：壳体，具有开口；电极单元，容纳于壳体内，电极单元包括主体部和凸出于主体部的极耳部；端盖组件，用于连接壳体并盖合于开口；以及第一绝缘构件，容纳于壳体内且用于将主体部的至少部分与壳体隔开，第一绝缘构件包括第一绝缘板，第一绝缘板设置于主体部的面向端盖组件的一侧并附接于主体部。第一绝缘构件可以将主体部的至少部分与壳体绝缘隔开，即使残留在壳体内的颗粒将主体部的隔离件刺破，第一绝缘构件也能够避免主体部中的极片与壳体导通，降低短路风险。第一绝缘板还可以阻挡颗粒，从而减少掉落到主体部内的颗粒。

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。电池单体可以包括镉镍电池单体、氢镍电池单体、锂离子电池单体和二次碱性锌锰电池单体等。
在电池技术的发展中，除了提高电池单体的性能外，安全问题也是一个不可忽视的问题。如果电池单体的安全问题不能保证，那该电池单体就无法使用。因此，如何增强电池单体的安全性，是电池技术中一个亟待解决的技术问题。
实用新型内容
本申请提供一种电池单体、电池以及用电装置，其能降低短路风险，提高安全性能。
第一方面，本申请提供一种电池单体，其包括：
壳体，具有开口；
电极单元，容纳于壳体内，电极单元包括主体部和凸出于主体部的极耳部；
端盖组件，用于连接壳体并盖合于开口；以及
第一绝缘构件，容纳于壳体内且用于将主体部的至少部分与壳体隔开，第一绝缘构件包括第一绝缘板，第一绝缘板设置于主体部的面向端盖组件的一侧并附接于主体部。
上述方案中，本申请通过设置第一绝缘构件，可以将主体部的至少部分与壳体绝缘隔开，即使残留在壳体内的颗粒将主体部的隔离件刺破，第一绝缘构件也能够避免主体部中的极片与壳体导通，降低短路风险。第一绝缘板可以覆盖主体部的面向端盖组件的端面的一部分，其可以阻挡颗粒，从而减少掉落到主体部内的颗粒，降低短路风险。第一绝缘构件通过附接于主体部的第一绝缘板连接到主体部，所以电极单元和第一绝缘构件可以预先装配在一起，然后再将电极单元与其它构件装配，这样，第一绝缘构件可以在装配过程中保护电极单元，减少外部杂质附着到电极单元的风险，提高电池单体的安全性能。
在一些实施例中，第一绝缘板附接于主体部的引出极耳部的表面。主体部的引出极耳部的表面存在缝隙，本申请实施例的第一绝缘板能够覆盖主体部的表面的缝隙，降低颗粒进入主体部的风险，提高电池单体的安全性能。
在一些实施例中，第一绝缘板包括绝缘层和粘接层，粘接层设置于绝缘层的面向主体部的表面并粘接于主体部。粘接的连接方式操作简单，有助于简化第一绝缘构件和电极单元的装配工艺。
在一些实施例中，第一绝缘板设置为多个，多个第一绝缘板沿主体部的周向间隔设置。多个第一绝缘板可以增大第一绝缘构件和主体部的连接面积，增大第一绝缘构件和主体部的连接强度。多个第一绝缘板沿主体部的周向间隔设置，可以使第一绝缘构件和主体部之间的作用力更为均匀，减小应力集中。
在一些实施例中，第一绝缘构件还包括：两个第二绝缘板，分别设置于主体部沿第一方向的两侧；以及两个第三绝缘板，分别设置于主体部沿第二方向的两侧，各第三绝缘板连接两个第二绝缘板。第二绝缘板的靠近端盖组件的端部连接有第一绝缘板，和/或，第三绝缘板的靠近端盖组件的端部连接有第一绝缘板。第一方向和第二方向相交设置，第一方向和第二方向分别垂直于端盖组件的厚度方向。两个第二绝缘板可以在第一方向上将主体部和壳体隔开，两个第三绝缘板可以在第二方向上将主体部和壳体隔开。
在一些实施例中，第三绝缘板包括第一部分和第二部分，第一部分与一个第二绝缘板一体设置，第二部分与另一个第二绝缘板一体设置。第一部分和第二部分在第二方向上至少部分地重叠，且第一部分和第二部分在重叠的区域连接；和/或，第一部分和第二部分均粘接于主体部。
在一些实施例中，第一绝缘构件还包括第四绝缘板，第四绝缘板位于主体部的背离第一绝缘板的一侧并连接两个第二绝缘板，第一绝缘板和第四绝缘板沿第三方向布置，第一方向、第二方向和第三方向三者彼此相交。第四绝缘板可以将壳体的面向端盖的底壁与主体部绝缘隔开，降低短路风险。
在一些实施例中，第四绝缘板包括第三部分和第四部分，第三部分与一个第二绝缘板一体设置，第四部分与另一个第二绝缘板一体设置。第三部分和第四部分在第三方向上至少部分地重叠，且第三部分和第四部分在重叠的区域连接；和/或，第三部分和第四部分均粘接于主体部。
在一些实施例中，端盖组件包括端盖、电极端子和第二绝缘构件，端盖用于盖合于开口，电极端子安装于端盖，第二绝缘构件位于端盖的面向电极单元的一侧。电池单体还包括集流构件，集流构件用于连接电极端子和极耳部。第二绝缘构件在面向主体部的一侧形成有第一凹部，第一凹部被配置为容纳极耳部的至少一部分和/或集流构件的至少一部分。第一绝缘板的至少部分夹持于第二绝缘构件和主体部之间。
上述方案中，第一凹部可容纳极耳部的至少一部分和/或集流构件的至少一部分，可以为电极单元腾让出更多的空间。第二绝缘构件从一侧抵压第一绝缘板，以使第一绝缘板紧贴在主体部上，提高第一绝缘板和主体部的连接强度，降低第一绝缘板脱离主体部的风险。
在一些实施例中，第二绝缘构件背离主体部的一侧与第一凹部相对应的位置形成有第一凸部，端盖面向主体部的一侧形成有第二凹部，第二凹部用于容纳第一凸部。一方面，第一凸部在第二绝缘构件的设置第一凹部的位置可以起到加强作用，另一方面，第一凸部的设置可以使第一凹部尽可能的沿背离主体部的方向凹陷，以增大第一凹部的凹陷深度。第一凸部容纳于第二凹部内，这样可以减小第二绝缘构件所占用的壳体的内部空间，进一步为电极单元腾让出更多的空间，从而有效提高电池单体的容量。
在一些实施例中，第一绝缘板的两个表面分别粘接于第二绝缘构件和主体部，这样可以降低第一绝缘板从第二绝缘构件和主体部之间脱离的风险。
第二方面，本申请提供一种电池，其包括箱体和第一方面任一实施例的电池单体，电池单体容纳于箱体内。
第三方面，本申请提供一种电装置，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为图2所示的电池模块的结构示意图；
图4为本申请一些实施例提供的电池单体的结构示意图；
图5为图4所示的电池单体的***示意图；
图6为本申请一些实施例提供的电池单体的电极单元和第一绝缘构件的结构示意图；
图7为图6所示的第一绝缘构件的***示意图；
图8为用于制备本申请一些实施例的电池单体的第一绝缘构件的一种绝缘片的结构示意图；
图9为用于制备本申请一些实施例的电池单体的第一绝缘构件的另一种绝缘片的结构示意图；
图10为本申请具体实施例提供的电池单体的剖视示意图；
图11为图10所示的电池单体在方框A处的放大示意图。
在附图中，附图未必按照实际的比例绘制。
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。
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，本申请中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
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。
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单体、锂离子一次电池单体、锂硫电池单体、钠锂离子电池单体、钠离子电池单体或镁离子电池单体等，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：柱形电池单体、方形电池单体和软包电池单体，本申请实施例对此也不限定。
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。
电池单体包括电极单元和电解质，电极单元包括至少一个电极组件，电极组件包括正极极片、负极极片和隔离件。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；正极集流体包括正极集流部和凸出于正极集流部的正极凸部，正极集流部涂覆有正极活性物质层，正极凸部的至少部分未涂覆正极活性物质层，正极凸部作为正极极耳。以锂离子电池为例，正极集流体的材料可以为铝，正极活性物质层包括正极活性物质，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；负极集流体包括负极集流部和凸出于负极集流部的负极凸部，负极集流部涂覆有负极活性物质层，负极凸部的至少部分未涂覆负极活性物质层，负极凸部作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜，负极活性物质层包括负极活性物质，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。隔离件的材质可以为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。
电池单体内部会残留一些颗粒，颗粒(特别是金属颗粒)掉落到电极组件上可能会刺破隔离件，造成正极极片和负极极片导通，引发短路的风险。
鉴于此，本申请实施例提供了一种技术方案，在该技术方案中，电池单体包括：壳体，具有开口；电极单元，容纳于壳体内，电极单元包括主体部和凸出于主体部的极耳部；端盖组件，用于连接壳体并盖合于开口；以及第一绝缘构件，容纳于壳体内且用于将主体部的至少部分与壳体隔开，第一绝缘构件包括第一绝缘板，第一绝缘板设置于主体部的面向端盖组件的一侧并附接于主体部。具有这种结构的电池单体能够降低短路风险，提高安全性能。
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(图2未示出)，电池单体容纳于箱体5内。
箱体5用于容纳电池单体，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51和第二箱体部52，第一箱体部51与第二箱体部52相互盖合，第一箱体部51和第二箱体部52共同限定出用于容纳电池单体的容纳空间53。第二箱体部52可以是一端开口的空心结构，第一箱体部51为板状结构，第一箱体部51盖合于第二箱体部52的开口侧，以形成具有容纳空间53的箱体5；第一箱体部51和第二箱体部52也均可以是一侧开口的空心结构，第一箱体部51的开口侧盖合于第二箱体部52的开口侧，以形成具有容纳空间53的箱体5。当然，第一箱体部51和第二箱体部52可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。
为提高第一箱体部51与第二箱体部52连接后的密封性，第一箱体部51与第二箱体部52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51盖合于第二箱体部52的顶部，第一箱体部51亦可称之为上箱盖，第二箱体部52亦可称之为下箱体。
在电池2中，电池单体可以是一个，也可以是多个。若电池单体为多个，多个电池单体之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体中既有串联又有并联。多个电池单体之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体构成的整体容纳于箱体5内；当然，也可以是多个电池单体先串联或并联或混联组成电池模块6，多个电池模块6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为图2所示的电池模块的结构示意图。如图3所示，在一些实施例中，电池单体7为多个，多个电池单体7先串联或并联或混联组成电池模块6。多个电池模块6再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体内。
电池模块6中的多个电池单体7之间可通过汇流部件实现电连接，以实现电池模块6中的多个电池单体7的并联或串联或混联。
图4为本申请一些实施例提供的电池单体的结构示意图；图5为图4所示的电池单体的***示意图；图6为本申请一些实施例提供的电池单体的电极单元和第一绝缘构件的结构示意图。
如图4至图6所示，本申请实施例的电池单体7包括电极单元10、壳体20和端盖组件30。壳体20具有开口21，电极单元10容纳于壳体20内，端盖组件30用于连接壳体20并盖合于开口21。
电极单元10包括至少一个电极组件11。电极组件11包括正极极片、负极极片和隔离件。电极组件11可以是卷绕式电极组件、叠片式电极组件或其它形式的电极组件。
在一些实施例中，电极组件11为卷绕式电极组件。正极极片、负极极片和隔离件均为带状结构。本申请实施例可以将正极极片、隔离件以及负极极片依次层叠并卷绕两圈以上形成电极组件11。
在另一些实施例中，电极组件11为叠片式电极组件。具体地，电极组件11包括多个正极极片和多个负极极片，正极极片和负极极片交替层叠，层叠的方向平行于正极极片的厚度方向和负极极片的厚度方向。
从电极组件11的外形来看，电极组件11包括电流产生部111和连接于电流产生部111的电流引出部112。示例性地，电流产生部111从电流产生部111的靠近端盖组件30的一端延伸出。
在一些实施例中，电流引出部112为两个，两个电流引出部112分别定义为正极引出部和负极引出部。正极引出部和负极引出部可以从电流产生部111的同一端延伸出，也可以分别从电流产生部111的相反的两端延伸出。
电流产生部111为电极组件11实现充放电功能的核心部分，电流引出部112用于将电流产生部111产生的电流引出。电流产生部111包括正极集流体的正极集流部、正极活性物质层、负极集流体的负极集流部、负极活性物质层以及隔离件。正极引出部包括多个正极极耳，负极引出部包括多个负极极耳。
电极单元10包括至少一个电极组件11。也就是说，在电池单体7中，容纳于壳体20内的电极组件11可以是一个，也可以是多个。
从电极单体的外形看，电极单元10包括主体部12和凸出于主体部12的极耳部13。极耳部13包括正极极耳部和负极极耳部。
在一些实施例中，电极单元10仅包括一个电极组件11。此时，主体部12包括电极组件11的电流产生部111，正极极耳部包括正极引出部，负极极耳部包括负极引出部。
在另一些实施例中，电极单元10包括多个电极组件11。此时，主体部12包括多个电极组件11的电流产生部111，多个电流产生部111层叠在一起。正极极耳部设置为一个或多个，正极极耳部包括至少一个电极组件11的正极引出部；负极极耳部设置为一个或多个，负极极耳部包括至少一个电极组件11的负极引出部。例如，电极单元10包括四个电极组件11，主体部12包括四个电极组件11的电流产生部111；正极极耳部为两个，各正极极耳部包括层叠在一起的两个正极引出部；负极极耳部为两个，各负极极耳部包括层叠在一起的两个负极引出部。
壳体20为一侧开口的空心结构。端盖组件30包括端盖31，端盖31盖合于壳体20的开口处并形成密封连接，以形成用于容纳电极单元10和电解质的容纳腔。
壳体20可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。壳体20的形状可根据电极单元10的主体部12的具体形状来确定。比如，若主体部12为圆柱体结构，则可选用为圆柱体壳体；若主体部12为长方体结构，则可选用长方体壳体。当然，端盖31也可以是多种结构，比如，端盖31为板状结构或一端开口的空心结构等。示例性的，在图5中，壳体20为长方体结构，端盖31为板状结构，端盖31盖合于壳体20顶部的开口处。
端盖组件30还包括安装于端盖31的电极端子32。在一些实施例中，电极端子32设置为两个，两个电极端子32分别定义为正极电极端子和负极电极端子。正极电极端子和负极电极端子分别用于与正极极耳部和负极极耳部电连接，以输出电流产生部111所产生的电流。
端盖组件30还包括安装于端盖31的泄压机构33，泄压机构33用于在电池单体7的内部压力或温度达到预定值时泄放电池单体7的内部压力或温度。示例性的，泄压机构33位于正极电极端子和负极电极端子之间，泄压机构33可以是诸如防爆阀、防爆片、气阀、泄压阀或安全阀等部件。
在一些实施例中，壳体20也可为相对的两侧开口的空心结构。端盖组件30包括两个端盖31，两个端盖31分别盖合于壳体20的两个开口处并密封连接，以形成用于容纳电极单元10和电解质的容纳腔。在一些示例中，正极电极端子和负极电极端子可安装在同一个端盖31上，正极极耳部和负极极耳部从主体部12的靠近该端盖31的一端延伸。在另一些示例中，正极电极端子和负极电极端子分别安装在两个端盖31上，正极极耳部和负极极耳部分别从主体部12的面向这两个端盖31的两端延伸出。
极耳部13可以直接连接到电极端子32，也可以通过其它构件间接地连接到电极端子32。在一些实施例中，电池单体7还包括集流构件40，集流构件40用于连接电极端子32和极耳部13。示例性地，集流构件40设置为两个，一个集流构件40用于电连接正极电极端子和正极极耳部，另一个集流构件40用于电连接负极电极端子和负极极耳部。
集流构件40容纳于壳体20内且位于主体部12和端盖31之间。集流构件40可通过焊接、铆接、粘接或其它方式连接于电极端子32和极耳部13。可选地，集流构件40焊接于电极端子32和极耳部13。
在一些实施例中，电池单体7还包括第一绝缘构件50，容纳于壳体20内且用于将主体部12的至少部分与壳体20隔开，第一绝缘构件50包括第一绝缘板51，第一绝缘板51设置于主体部12的面向端盖组件30的一侧并附接于主体部12。
第一绝缘构件50从外侧包覆主体部12的至少部分，以将主体部12的至少部分与壳体20隔开。
第一绝缘板51贴合并连接到主体部12。附接指的是通过粘附等方式连接。
第一绝缘板51设置可以为一个，也可以为多个。
第一绝缘构件50既可以是一体式构件，也可以包括多个分体式构件，多个分体式构件可以连接在一起，也可以彼此独立。
在电池单体7的装配过程中会产生颗粒(例如焊接过程中产生的金属颗粒)，颗粒可能会残留在壳体20内。颗粒可能会附着在主体部12的表面，这样会造成颗粒刺破主体部12的隔离件并将壳体20和主体部12导通的风险；颗粒也可能掉落到主体部12的内部并将正负极片导通，导致短路并引发安全风险。
本申请通过设置第一绝缘构件50，可以将主体部12的至少部分与壳体20绝缘隔开，即使残留在壳体20内的颗粒将主体部12的隔离件刺破，第一绝缘构件50也能够避免主体部12中的极片与壳体20导通，降低短路风险。第一绝缘板51可以覆盖主体部12的面向端盖组件30的端面的一部分，其可以阻挡颗粒，从而减少掉落到主体部12内的颗粒，降低短路风险。第一绝缘构件50通过附接于主体部12的第一绝缘板51连接到主体部12，所以电极单元10和第一绝缘构件50可以预先装配在一起，然后再将电极单元10与其它构件装配，这样，第一绝缘构件50可以在装配过程中保护电极单元10，减少外部杂质(例如颗粒)附着到电极单元10的风险，提高电池单体7的安全性能。
例如，在焊接极耳部13和集流构件40时，产生的金属颗粒会向周围溅射；本申请实施例能够预先将第一绝缘构件50装配到电极单元10上，第一绝缘构件50能够从外部保护电极单元10，减少附着到电极单元10上的金属颗粒，降低安全隐患。
在一些实施例中，第一绝缘板51附接于主体部12的引出极耳部13的表面。换言之，极耳部13从主体部12的面向端盖组件30的表面引出。主体部12的引出极耳部13的表面存在缝隙，颗粒可能会经由缝隙进入到主体部12的内部，从而引发短路风险。本申请实施例的第一绝缘板51能够覆盖主体部12的表面的缝隙，降低颗粒进入主体部12的风险，提高电池单体7的安全性能。
在一些实施例中，第一绝缘板51包括绝缘层和粘接层，粘接层设置于绝缘层的面向主体部12的表面并粘接于主体部12。
绝缘层的材质为PP(聚丙烯)或PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)。粘接层可为背胶。绝缘层的厚度可为0.1mm-0.2mm。
在本实施例中，粘接层粘接于主体部12，以将第一绝缘构件50连接到主体部12。粘接的连接方式操作简单，有助于简化第一绝缘构件50和电极单元10的装配工艺。
在一些实施例中，第一绝缘板51设置为多个，多个第一绝缘板51沿主体部12的周向间隔设置。多个第一绝缘板51可以增大第一绝缘构件50和主体部12的连接面积，增大第一绝缘构件50和主体部12的连接强度。多个第一绝缘板51沿主体部12的周向间隔设置，可以使第一绝缘构件50和主体部12之间的作用力更为均匀，减小应力集中。第一绝缘板51避开极耳部13设置，避免第一绝缘板51干涉极耳部13的引出。
图7为图6所示的第一绝缘构件的***示意图；图8为用于制备本申请一些实施例的电池单体的第一绝缘构件的一种绝缘片的结构示意图；图9为用于制备本申请一些实施例的电池单体的第一绝缘构件的另一种绝缘片的结构示意图。
请一并参照图6和图7，在一些实施例中，第一绝缘构件50还包括两个第二绝缘板52和两个第三绝缘板53。两个第二绝缘板52分别设置于主体部12沿第一方向X的两侧；两个第三绝缘板53分别设置于主体部12沿第二方向Y的两侧，各第三绝缘板53连接两个第二绝缘板52。
第一方向X和第二方向Y相交设置，第一方向X和第二方向Y分别垂直于端盖组件30的厚度方向。端盖组件30的厚度方向即为端盖31的厚度方向。可选地，第一方向X垂直于第二方向Y。
两个第二绝缘板52可以在第一方向X上将主体部12和壳体20隔开，两个第三绝缘板53可以在第二方向Y上将主体部12和壳体20隔开。
可选地，第二绝缘板52大体为垂直于第一方向X的平板，第三绝缘板53大体为垂直于第二方向Y的平板。两个第二绝缘板52和两个第三绝缘板53连接在一起形成近似为矩形的框体。
可选地，第二绝缘板52的面积大于第三绝缘板53的面积。
第二绝缘板52的靠近端盖组件30的端部连接有第一绝缘板51，和/或，第三绝缘板53的靠近端盖组件30的端部连接有第一绝缘板51。
在第二绝缘板52上连接有第一绝缘板51时，第一绝缘板51可以第二绝缘板52一体设置，也可以通过熔接、粘接等方式相连。在第三绝缘板53上连接有第一绝缘板51时，第一绝缘板51可以第三绝缘板53一体设置，也可以通过熔接、粘接等方式相连。
第二绝缘板52和第三绝缘板53可以通过第一绝缘板51固定到主体部12上，也可以直接附接在主体部12上。
在一些实施例中，第三绝缘板53包括第一部分531和第二部分532，第一部分531与一个第二绝缘板52一体设置，第二部分532与另一个第二绝缘板52一体设置。第一部分531相对于对应的第二绝缘板52折弯，第二部分532相对于对应的第二绝缘板52折弯。
第一部分531和第二部分532在第二方向Y上至少部分地重叠，且第一部分531和第二部分532在重叠的区域连接；和/或，第一部分531和第二部分532均粘接于主体部12。
第一部分531和第二部分532可通过弯折成型。弯折后，在自身弹性的作用下，第一部分531和第二部分532可能会向外张开。
在一些示例中，第一部分531和第二部分532在第二方向Y上至少部分地重叠，且第一部分531和第二部分532在重叠的区域通过熔接等方式相连接。第一部分531和第二部分532彼此限制，避免第一部分531和第二部分532向外张开。此时，第一部分531和第二部分532既可以粘接于主体部12，也可以独立于主体部12。
在另一些示例中，第一部分531和第二部分532均粘接于主体部12，这样，第一部分531和第二部分532均固定于主体部12，不会向外张开。此时，第一部分531和第二部分532可以彼此连接，也可以彼此独立。
在一些实施例中，第一绝缘构件50还包括第四绝缘板54，第四绝缘板54位于主体部12的背离第一绝缘板51的一侧并连接两个第二绝缘板52，第一绝缘板51和第四绝缘板54沿第三方向Z布置，第一方向X、第二方向Y和第三方向Z三者彼此相交。
第四绝缘板54可以将壳体20的面向端盖31的底壁与主体部12绝缘隔开，降低短路风险。
可选地，第三方向Z平行于端盖组件30的厚度方向，即第三方向Z垂直于第一方向X和第二方向Y。
第四绝缘板54大体为垂直于第三方向Z的平板。第四绝缘板54相对于第二绝缘板52折弯。第四绝缘板54既可以与第二绝缘板52一体设置，也可以通过熔接等方式相连。
在一些实施例中，第四绝缘板54包括第三部分541和第四部分542，第三部分541与一个第二绝缘板52一体设置，第四部分542与另一个第二绝缘板52一体设置。第三部分541相对于对应的第二绝缘板52折弯，第四部分542相对于对应的第二绝缘板52折弯。
第三部分541和第四部分542在第三方向Z上至少部分地重叠，且第三部分541和第四部分542在重叠的区域连接；和/或，第三部分541和第四部分542均粘接于主体部12。
第三部分541和第四部分542可通过弯折成型。弯折后，在自身弹性的作用下，第三部分541和第四部分542可能会向外张开。
在一些示例中，第三部分541和第四部分542在第三方向Z上至少部分地重叠，且第三部分541和第四部分542在重叠的区域通过熔接等方式相连接。第三部分541和第四部分542彼此限制，避免第三部分541和第四部分542向外张开。此时，第三部分541和第四部分542既可以粘接于主体部12，也可以独立于主体部12。
在另一些示例中，第三部分541和第四部分542均粘接于主体部12，这样，第三部分541和第四部分542均固定于主体部12，不会向外张开。此时，第三部分541和第四部分542可以彼此连接，也可以彼此独立。
本申请的第一绝缘构件50可由绝缘片60通过弯折、熔接等工艺形成。
在一些实施例中，本申请的第一绝缘构件50可由图8所示的绝缘片60制备而成。具体地，先将两个绝缘片60贴合在电极单元10的两侧，然后将两个绝缘片60沿图8中的虚线折弯并形成两个绝缘框体(大体如图7所示)，以使两个绝缘框体包覆在电极单元10上，最后将两个绝缘框体重叠的部分熔接在一起，从而制备出装配在电极单元10上的第一绝缘构件50。
在另一些实施例中，本申请的第一绝缘构件50可由图9所示的绝缘片60制备而成。具体地，先将电极单元10放置在绝缘片60上(例如第四绝缘板54上)，然后沿着图9中的虚线折弯以形成一个绝缘框体，最后将绝缘框体的重叠的部分(例如第一部分531和第二部分532、第三部分541和第四部分542)熔接在一起。
图10为本申请具体实施例提供的电池单体的剖视示意图；图11为图10所示的电池单体在方框A处的放大示意图。
如图10和图11所示，端盖组件30还包括第二绝缘构件34，第二绝缘构件34位于端盖31的面向电极单元10的一侧。第二绝缘构件34用于将端盖31和电极单元10绝缘隔开，降低短路风险。
第二绝缘构件34在面向主体部12的一侧形成有第一凹部341，第一凹部341被配置为容纳极耳部13的至少一部分和/或集流构件40的至少一部分。第一凹部341可容纳极耳部13的至少一部分和/或集流构件40的至少一部分，可以为电极单元10腾让出更多的空间。
需要说明的是，第一凹部341被配置为容纳极耳部13的至少一部分和/或集流构件40的至少一部分，既可以是极耳部13的至少一部分容纳于第一凹部341，也可以是集流构件40的至少一部分容纳于第一凹部341，还可以是极耳部13的至少一部分和集流构件40的至少一部分均容纳于第一凹部341。
第一绝缘板51的至少部分夹持于第二绝缘构件34和主体部12之间。第二绝缘构件34从一侧抵压第一绝缘板51，以使第一绝缘板51紧贴在主体部12上，提高第一绝缘板51和主体部12的连接强度，降低第一绝缘板51脱离主体部12的风险。
在第一绝缘板51为多个时，可以是全部的第一绝缘板51均受到第二绝缘构件34的抵压，也可以是一部分的第一绝缘板51受到第二绝缘构件34的抵压，而另一部分第一绝缘板51和第二绝缘构件34之间具有间隙。
第二绝缘构件34背离主体部12的一侧与第一凹部341相对应的位置形成有第一凸部342，端盖31面向主体部12的一侧形成有第二凹部311，第二凹部311用于容纳第一凸部342。一方面，第一凸部342在第二绝缘构件34的设置第一凹部341的位置可以起到加强作用，另一方面，第一凸部342的设置可以使第一凹部341尽可能的沿背离主体部12的方向凹陷，以增大第一凹部341的凹陷深度。第一凸部342容纳于第二凹部311内，这样可以减小第二绝缘构件34所占用的壳体20的内部空间，进一步为电极单元10腾让出更多的空间，从而有效提高电池单体7的容量。
示例性地，端盖31在背离主体部12的一侧且与第二凹部311相对应的位置形成有第二凸部312。第二凸部312在端盖31的设置第二凹部311的位置起到加强作用。
第二绝缘构件34包括绝缘本体343，绝缘本体343具有面向主体部12的内表面343a和背离主体部12的外表面343b，第一凹部341从内表面343a沿背离主体部12的方向凹陷，第一凸部342凸出于外表面343b。
本申请通过设置第一凹部341，可以为极耳部13和/或集流构件40提供容纳空间，所以主体部12和端盖31之间的间距可以相应地减小，对应地，绝缘本体343的厚度也可以相应地减小，以提高电池单体7的容量。
发明人还尝试将第一绝缘构件熔接到绝缘本体的外周面上，以实现第一绝缘构件的固定；但是，本申请实施例为了提高容量会减小绝缘本体的厚度，这会造成绝缘本体与第一绝缘构件的连接面积偏小，第一绝缘构件脱落的风险较高。因此，在本申请实施例中，第一绝缘构件50附接到主体部12上，这样可以保证第一绝缘构件50与主体部12的连接面积，降低第一绝缘构件50脱落的风险。
第二绝缘构件34还包括第三凸部344，第三凸部344凸出于内表面343a且抵压于第一绝缘板51和/或主体部12。第三凸部344可以限制主体部12的晃动。
第一绝缘板51的绝缘层511通过粘接层512粘接于第二绝缘构件34和/或主体部12。
在一些实施例中，第一绝缘板51的两个表面分别粘接于第二绝缘构件34和主体部12，这样可以降低第一绝缘板51从第二绝缘构件34和主体部12之间脱离的风险。可选地，第一绝缘板51通过粘接层512粘接于第三凸部344。
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 (13)

1.一种电池单体，其特征在于，包括：
壳体，具有开口；
电极单元，容纳于所述壳体内，所述电极单元包括主体部和凸出于所述主体部的极耳部；
端盖组件，用于连接所述壳体并盖合于所述开口；以及
第一绝缘构件，容纳于所述壳体内且用于将所述主体部的至少部分与所述壳体隔开，所述第一绝缘构件包括第一绝缘板，所述第一绝缘板设置于所述主体部的面向所述端盖组件的一侧并附接于所述主体部。
2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第一绝缘板附接于所述主体部的引出所述极耳部的表面。
3.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第一绝缘板包括绝缘层和粘接层，粘接层设置于所述绝缘层的面向所述主体部的表面并粘接于所述主体部。
4.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第一绝缘板设置为多个，多个所述第一绝缘板沿所述主体部的周向间隔设置。
5.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第一绝缘构件还包括：
两个第二绝缘板，分别设置于所述主体部沿第一方向的两侧；以及
两个第三绝缘板，分别设置于所述主体部沿第二方向的两侧，各所述第三绝缘板连接两个所述第二绝缘板；
所述第二绝缘板的靠近所述端盖组件的端部连接有所述第一绝缘板，和/或，所述第三绝缘板的靠近所述端盖组件的端部连接有所述第一绝缘板；
所述第一方向和所述第二方向相交设置，所述第一方向和所述第二方向分别垂直于所述端盖组件的厚度方向。
6.根据权利要求5所述的电池单体，其特征在于，所述第三绝缘板包括第一部分和第二部分，所述第一部分与一个所述第二绝缘板一体设置，所述第二部分与另一个所述第二绝缘板一体设置；
所述第一部分和所述第二部分在所述第二方向上至少部分地重叠，且所述第一部分和所述第二部分在重叠的区域连接；和/或，所述第一部分和所述第二部分均粘接于所述主体部。
7.根据权利要求5所述的电池单体，其特征在于，所述第一绝缘构件还包括第四绝缘板，所述第四绝缘板位于所述主体部的背离所述第一绝缘板的一侧并连接两个所述第二绝缘板，所述第一绝缘板和所述第四绝缘板沿第三方向布置，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向三者彼此相交。
8.根据权利要求7所述的电池单体，其特征在于，所述第四绝缘板包括第三部分和第四部分，所述第三部分与一个所述第二绝缘板一体设置，所述第四部分与另一个所述第二绝缘板一体设置；
所述第三部分和所述第四部分在所述第三方向上至少部分地重叠，且所述第三部分和所述第四部分在重叠的区域连接；和/或，所述第三部分和所述第四部分均粘接于所述主体部。
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，
所述端盖组件包括端盖、电极端子和第二绝缘构件，所述端盖用于盖合于所述开口，所述电极端子安装于所述端盖，所述第二绝缘构件位于所述端盖的面向所述电极单元的一侧；
所述电池单体还包括集流构件，所述集流构件用于连接所述电极端子和所述极耳部；
所述第二绝缘构件在面向所述主体部的一侧形成有第一凹部，所述第一凹部被配置为容纳所述极耳部的至少一部分和/或所述集流构件的至少一部分；
所述第一绝缘板的至少部分夹持于所述第二绝缘构件和所述主体部之间。
10.根据权利要求9所述的电池单体，其特征在于，所述第二绝缘构件背离所述主体部的一侧与所述第一凹部相对应的位置形成有第一凸部，所述端盖面向所述主体部的一侧形成有第二凹部，所述第二凹部用于容纳所述第一凸部。
11.根据权利要求9所述的电池单体，其特征在于，所述第一绝缘板的两个表面分别粘接于所述第二绝缘构件和所述主体部。
12.一种电池，其特征在于，包括箱体和如权利要求1-11中任一项所述的电池单体，所述电池单体容纳于所述箱体内。
13.一种用电装置，其特征在于，包括根据权利要求12所述的电池，所述电池用于提供电能。
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