CN112117399A - 单体电池、动力电池包和车辆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种单体电池、动力电池包和车辆，所述单体电池，包括：壳体及位于所述壳体内的极芯；所述壳体具有多个面，至少有两个所述面上设有与所述极芯电连接并延伸出所述壳体外用于引出电流的电极端子，每个所述面上的所述电极端子至少为两个；所述极芯上设有极耳，所述电极端子通过所述极耳与所述极芯电连接，所述极耳的宽度为L2，所述极芯在所述极耳宽度方向上的长度为L3，至少一个所述极耳的宽度L2、L3的关系满足0.9≤L2/L3≤0.99。本申请的单体电池，四个电极端子均与极芯电连接时，可缩短单体电池的电流导通路径，降低单体电池的内阻，提高过流能力，且在四个电极端子中的两个接通时，另外两个电极端子可作为备用，利于单体电池后续返修。

Description

单体电池、动力电池包和车辆

技术领域

本申请涉及车辆制造技术领域，尤其是涉及一种单体电池、具有该单体电池的动力电池包和具有该动力电池包的车辆。

背景技术

近年来，随着新能源汽车的大力发展，车载电池的性能要求也随之提高。其中工业和信息化部、国家发展改革委、科技部联合印发了《汽车产业中长期发展规划》明确我国动力电池目标，到2020年，锂离子动力电池单体比能量大于300Wh/kg；系统比能量争取达到260Wh/kg；成本小于1元/Wh；使用环境从零下30℃到55℃；具备3C充电能力，2025年力争实现单体电池350Wh/kg。

为了实现上述目标，车载电池企业积极研发，通过三元材料的广泛使用，增加单体电池的能量密度。通过电池模组或电池包的结构优化，实现动力电池轻量化和紧凑化的目标。在轻量化和紧凑化的实现过程中，更多的采用焊接、粘结等技术手段，以达到减少电池内部结构件的目的，以此提高电池包的空间利用率、减少工艺流程，降低成本。但此种连接方式却给电池的返修、维护带来难度。如电池极柱的焊接部位，由于现在的车载电池多数只采用了一个正极或负极引出部件，一旦电池维修，考虑电连接的安全和过流能力，使用过的极柱无法进行二次焊接。另外，电池之间采用粘结后，由于拆卸的不便，当其中有电池发生故障后，返修难度和成本都较高。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请的一个目的在于提出一种单体电池，在单个电极端子故障时，可通过备用电极实现电流的传导，且单体电池的设计精度要求低、过流能力强。

根据本申请实施例的单体电池，包括：壳体及位于所述壳体内的极芯；所述壳体具有多个面，至少有两个所述面上设有与所述极芯电连接并延伸出所述壳体外用于引出电流的电极端子，每个所述面上的所述电极端子至少为两个；所述极芯上设有极耳，所述电极端子通过所述极耳与所述极芯电连接，所述极耳的宽度为L2，所述极芯在所述极耳宽度方向上的长度为L3，至少一个所述极耳的宽度L2、L3的关系满足0.9≤L2/L3≤0.99。

根据本申请实施例的单体电池，具有至少四个电极端子，在四个电极端子均与极芯电连接时，可缩短单体电池的电流导通路径，降低单体电池的内阻，提高过流能力，且在四个电极端子中的两个电流导通时，另外两个电极端子可作为备用，在一个电极端子故障后，单体电池仍可正常使用，利于单体电池后续返修。本申请还提出了一种动力电池包。

根据本申请实施例的动力电池包，包括：电池包壳体；多个如上述任一种实施例所述的单体电池，所述单体电池容纳于所述电池包壳体内。

本申请又提出了一种车辆。

根据本申请实施例的车辆，设置有上述任一种实施例所述的动力电池包。

所述车辆、所述动力电池包和上述的单体电池相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

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

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本申请实施例的单体电池的一个视角的结构示意图；

图2是根据本申请实施例的单体电池的另一个视角的结构示意图；

图3是根据本申请实施例的单体电池的第一端的端面图；

图4是根据本申请实施例的单体电池的第二端的端面图；

图5是根据本申请实施例的动力电池包的单体电池正常连接时的后视图；

图6是根据本申请实施例的动力电池包的单体电池正常连接时的前视图；

图7是根据本申请实施例的动力电池包的单体电池故障连接时的后视图；

图8是根据本申请实施例的动力电池包的单体电池故障连接时的后视图；

图9是根据本申请实施例的动力电池包的单体电池的结构示意图(含引出片)。

附图标记：

动力电池包1000，

单体电池100，

壳体1，正极端板111，负极端板112，极耳12，正极电极端子131，负极电极端子132，防爆阀14，极芯15，引出片16，

连接片101。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

下面参考图1-图2描述根据本申请实施例的单体电池100，该单体电池100具有至少四个电极端子，且在四个电极端子均与极芯电连接时，可缩短单体电池100的电流导通路径，降低单体电池100的内阻，提高过流能力，且在四个电极端子中的两个电流导通时，另外两个电极端子可作为备用，在一个电极端子故障后，单体电池100仍可正常使用，利于单体电池100后续返修。

如图1-图2所示，根据本申请实施例的单体电池100，包括：壳体1及极芯15。

其中，极芯15位于壳体1内，壳体1具有多个面，且多个面中的至少两个面设有电极端子，电极端子与极芯15电连接，且电极端子延伸出壳体1外，以用于引出电流，由此，便于单体电池100向外部充放电。

每个面上的电极端子至少为两个，如图1所示，壳体1的第一侧面(图2中左侧面)上的电极端子为两个，如图1所示，壳体1的第二侧面(图2中右侧面)上的电极端子为两个，即壳体1的相对的两个面上的均设有两个电极端子，其中，两个面上的电极端子可正对设置，也可错开设置，这样，壳体1包括4个电极端子，4个电极端子均可用于电流导通。当然，电极端子也可设于壳体1的相邻的两个面上，如壳体1的左侧面和前侧面均设有电极端子，或者壳体的右侧面和后侧面均设有电极端子，同样可实现极芯15与外部电流导通的作用。其中，电极端子可为柱状，也可为片状，具体可根据实际安装需求选择。

这样，极芯15可通过至少4个电极端子与外部电流导通，4个电极端子与极芯15连接成至少两条电流流通路径，增加电流引出的路径，其中，两条电流流通路径可同时导通，也可单独导通，也根据实际用电状态进行选择，灵活性更佳。

在4个电极端子均电流导通时，电流选择性地由一侧的电极端子引出，而不必流经整个电池极片的集流路径，可极大地降低单体电池100的内阻，提高单体电池100的过流能力，相比于单进单出，本申请的单体电池100的充放电效率更高，更利于节省用户的充放电时间，实用性更佳。

其中，在一条电流流通路径能够满足用户的使用需求时，可将另外一条电流流通路径断开且作为备用，即4个电极端子中的两个电极端子用于正常的电流导通，另外两个电极端子用于选用。由此，当一条流路上的电极端子故障时，另一条流路接通后仍可保证单体电池100正常使用，不需立即将单体电池100拆下更换，便于用户使用，利于后续返修。

如图2所示，极芯15上设有极耳12，电极端子通过极耳12与极芯15电连接，即极耳12的两端可分别与电极端子和极芯15电连接，保证电极端子与极芯15之间能够稳定、有效地实现电流导通，并将极芯15内的电流引出，便于单体电池100充放电。

如图2所示，极芯15上至少设有两个极耳12，1个极耳12与壳体1的一个面上的电极端子电连接，另1个极耳12与壳体1的另一个面上的电极端子电连接，便于极芯15的电流引出。

如图2所示，极耳12的宽度为L2，极芯15在极耳12宽度方向上的长度为L3，其中，至少一个极耳12的宽度L2、L3的关系满足0.9≤L2/L3≤0.99，如L2/L3＝0.94，或者L2/L3＝0.96，再或者L2/L3＝0.98，即极耳12的宽度与极芯15在极耳12宽度方向上的长度的比值为不小于0.9，且不大于0.99，即极耳12的宽度小于极芯15在极耳12宽度方向上的长度，且数值相差较小，这样，即可保证极芯15和极耳12具有较大的接触面积，提高过流面积，同时可保证极耳12具有稳定的结构强度，方便安装。

根据本申请实施例的单体电池100，具有至少四个电极端子，在四个电极端子均与极芯电连接时，可缩短单体电池100的电流导通路径，降低单体电池100的内阻，提高过流能力，且在四个电极端子中的两个电流导通时，另外两个电极端子可作为备用，在一个电极端子故障后，单体电池100仍可正常使用，利于单体电池100后续返修。

在一些实施例中，壳体1具有第一端面和第二端面，第一端面上设有至少两个电极端子，第二端面上设有至少两个电极端子，如图2所示，第一端面和第二端面正对设置，壳体1的第一端面(图2中左端面)设有两个电极端子，壳体1的第二端面(图2中右端面)设有两个电极端子。

极芯15具有第一端和第二端，第一端上延伸出多个第一极耳，多个第一极耳形成第一极耳组，第二端上延伸出多个第二极耳，多个第二极耳形成第二极耳组，如图2所示，极芯15的第一端(图2中左端面)形成有第一极耳组，极芯15的第二端(图2中右端面)形成有第二极耳组，其中，第一端面上的电极端子与第一极耳电连接，第二端面上的电极端子与第二极耳电连接。

在一些实施例中，第一端面上的多个电极端子与第一极耳组连接，第二端面上的多个电极端子与第二极耳组连接，第一极耳组、第二极耳组均与极芯15电连接，这样，极芯15可通过多条电流流路与外部电流导通，提高单体电池100的过流能力。如第一端面上设有两个电极端子，第一极耳组的一部分极耳与两个电极端子中的一个相连，第一极耳组的另一部分与两个电极端子中的另一个相连，或者，第一极耳组同时连接两个电极端子。

其中，第一极耳组的宽度L21，第二极耳组的宽度L22，满足：0.9≤L21/L3≤0.99，0.9≤L22/L3≤0.99，如L21/L3＝0.94，L22/L3＝0.92，或者L21/L3＝0.96，L22/L3＝0.94，再或者L21/L3＝0.98，L22/L3＝0.96，即极耳12的宽度与极芯15在极耳12宽度方向上的长度的比值为不小于0.9，且不大于0.99，即第一极耳组、第二极耳组的宽度均小于极芯15的宽度。

这样，可保证极芯15和极耳12具有较大的接触面积，提高过流面积，使得电极端子与极芯15之间能够稳定、有效地实现电流导通，同时可保证极耳12具有稳定的结构强度，方便安装。

如图9所示，第一端面上的电极端子与第一极耳组之间还设有第一引出片，第一端面上的多个电极端子与第一引出片连接，第一引出片与第一极耳组的接触长度为L21，即第一引出片与第一极耳组的接触长度为第一极耳组的宽度。如图9所示，和/或第二端面上的电极端子与第二极耳组之间还设有第二引出片，第二端面上的多个电极端子与第二引出片连接，第二引出片与第二极耳组的接触长度为L22，即第二引出片与第二极耳组的接触长度为第二极耳组自身的宽度。

由上述可知，如图9所示，引出片16包括第一引出片和第二引出片，第一引出片和第二引出片可同时设置，也可单独设置第一引出片，或者单独设置第二引出片，可根据实际的连接需求进行选择性地设置，以满足电极端子与极耳的连接需要，保证极芯15和电极端子很好的电流导通。

其中，如图9所示，第一引出片和第二引出片均朝向极芯延伸，这样，极芯15与电极端子通过极耳12、引出片16实现电连接，由此，通过设置引出片16可减少因电极端子或极耳12的长度过小导致的接触不良，保证极耳12、电极端子均与第一引出片或第二引出片有效地接触，提高单体电池100的电流导通的稳定性，便于长期使用。

其中，在一个实施例中，每个面上的电极端子的极性相同，极芯15的第一端延伸出多个第一极耳，多个第一极耳形成一组第一极耳组，第一端面上设有多个正极电极端子131，多个正极电极端子131均与该第一极耳组相连，极芯15的第二端延伸出多个第二极耳，多个第二极耳形成一组第二极耳组，第二端面上设有多个负极电极端子132，多个负极电极端子132均与该第二极耳组相连，由此，第一端面上的电极端子的极性均为正极，第二端面上的电极端子的极性均为负极。

或者，极芯15的第一端延伸出多个第一极耳，多个第一极耳形成至少两组第一极耳组，第一端面上设有多个正极电极端子131，多个正极电极端子131的至少一个与一组第一极耳组相连，多个正极电极端子131的至少一个与另一组第一极耳组相连。极芯15的第二端延伸出多个第二极耳，多个第二极耳形成至少两组第二极耳组，第二端面上设有多个负极电极端子132，多个负极电极端子132的至少一个与一组第二极耳组相连，多个负极电极端子132的至少一个与另一组第二极耳组相连，由此，第一端面上的电极端子的极性均为正极，第二端面上的电极端子的极性均为负极。

在另一些实施例中，每个面上的两个电极端子的极性不同，如每个面上均设有正极电极端子和负极电极端子，极芯15的第一端延伸出多个第一极耳，多个第一极耳形成至少两组第一极耳组。

第一端面上设有正极电极端子131和负极电极端子132，第二端面上设有正极电极端子131和负极电极端子132，由此，第一端面和第二端面均设有正极电极端子和负极电极端子。第一极耳组为至少两个，第二极耳组为至少两个，其中，第一极耳组包括正极极耳组和负极极耳组，第二极耳组包括正极极耳组和负极极耳组，且正极极耳组与正极电极端子连接，负极极耳组与负极电极端子连接。

第一端面上的正极电极端子131与第一极耳组中的正极极耳组相连，第一端面上的负极电极端子132与第一极耳组中的负极极耳组相连，第二端面上的正极电极端子131与第二极耳组中的正极极耳组相连，第二端面上的负极电极端子132与第二极耳组中的负极极耳组相连。

在一些实施例中，壳体1的两端均具有端板，端板上设有用于与外部电连接的电极端子，电极端子贯穿端板，即电极端子的两端分别伸至端板的两侧，其中，电极端子的第一端位于壳体1内，以使电极端子的第一端与极芯15电连接，电极端子的第二端位于壳体1外。电极端子的第二端用于与外部的用于设备电连接，这样，可将单体电池100内的电能输出给外部的用电设备。或者电极端子的第二端与相邻的单体电池100连接，以将多个单体电池100串联，进而使多个单体电池100同时充放电，提高电池包的使用效率。

如图2所示，壳体1包括第一端板和第二端板，第一端板和第二端板分别位于极芯15的两端，极芯15的两端均设有极耳12。

每个端板均设有至少两个电极端子，第一端板设有至少两个第一电极端子，第一电极端子贯穿第一端板与对应的极耳相连，第二端板设有至少两个第二电极端子，第二电极端子贯穿第二端板与对应的极耳相连。

其中，第一端板为正极端板111，第二端板为负极端板112，如图1和图2所示，每个端板上的电极端子都为正极电极端子131或负极电极端子132，第一电极端子为正极电极端子131，第二电极端子为负极电极端子132，即正极端板111具有至少两个正极电极端子131，负极端板112具有至少两个负极电极端子132。如图3所示，正极端板111上的两个电极端子均为正极电极端子131，两个正极电极端子131均与极芯15电连接。如图4所示，负极端板112上的两个电极端子均为负极电极端子132，两个负极电极端子132均与极芯15电连接。这样，极芯15可通过一对正负极电极端子与外部电连接，也可通过两对正负极电极端子同时与外部电连接。

这样，增加电流引出的路径，在两对正负极电极端子中的一对故障时，另一对可作用备用。由此，单体电池100设计四个电极端子，可降低单个电极端子的尺寸，降低单个电极端子的密封和制造难度，同时提高过流能力，可提高单体电池100使用的安全性和稳定性。

极芯15容纳于壳体1内，极芯15作为壳体1内的储电元件，用于向外部充放电。需要说明的是，极芯15为多个极片叠置形成的叠片式极芯，多个极片包括正极极片和负极极片，多个正极极片和多个负极极片间隔设置，且正极极片和负极极片之间设有隔膜，且隔膜的面积大于正极极片和负极极片的面积，以使正极极片和负极极片相互不干涉，增强极芯15的安全性能。

极芯15的两端均设有极耳12，其中，电极端子伸入端板内侧的一端与对应的极耳12相连，即电极端子的第一端与伸入壳体1内以与极耳12电连接，这样，极芯15的两端通过极耳12分别与负极电极端子132、正极电极端子131电连接，以使极芯15与外部的电路导通。

其中，如图2所示，每个端板上的两个电极端子之间的间距及两个电极端子的直径之和为L1，极耳12的宽度为L2，极芯15的宽度为L3，满足：L1﹤L2﹤L3，即极芯15的宽度大于极耳12的宽度，极耳12的宽度大于电极端子的宽度，且极耳12的宽度大于两个电极端子的宽度之和，这样，极芯15的过流宽度大于极耳12的过流宽度，极耳12的过流宽度大于电极端子的宽度，且电极端子的厚度较大。由此，极芯15、极耳12和电极端子均具有优良的过流能力，这样，单体电池100具有极佳的充放电能力，进而提高对外部用电设备的电能输出效率，同时增强自身充电效率，节省用户所需的充放电时间，降低时间成本，便于用户使用。

优选，0.29≤L1/L2≤3.3，限定两个电极端子的安装位置，在上述优选范围内，电池通电后导流的效果越好。

且极耳12、极芯15均具有较大的接触面，在电极端子、极耳12和极芯15容纳配合时，极耳12与电极端子具有较大的接触面积，极耳12与极芯15具有较大的接触面积，这样，即提升了电极端子、极耳12和极芯15三者之间的过流效率，同时极耳12、极芯15和电极端子易于实现容纳固定，且能够长期保持稳定的接触状态，提高装配效率的同时延长使用寿命，降低单体电池100的设计精度和工艺难度，增大过流能力。

其中，需要说明的是，对于卷绕式的极芯15，宽度L3指极芯15可接触面最大的面的宽度，这样，在极耳12与极芯15连接时，极耳12能够与极芯15以最大的接触面连接，由此，可保证极耳12与极芯15之间具有较佳的过流能力。

在一些实施例中，如图9所示，第一端板和第二端板中的至少一个设有引出片16，引出片16朝向极芯15的一侧，引出片16与对应的极耳12及对应的电极端子直接电连接，即引出片16的内端与极耳12电连接，引出片16的外端与电极端子电连接，这样，极芯15可与电极端子通过极耳12、引出片16实现电连接，这样，通过设置引出片16可减少因电极端子或极耳12长度过短导致的接触不良，保证极耳12、电极端子均与引出片16有效地接触，提高单体电池100的电流导通的稳定性，便于长期使用。

其中，引出片16与极耳12的接触宽度为L2，即极耳12的宽度L2为引出片16与极耳12的接触宽度，且引出片16的宽度不小于极耳12的接触宽度，由此，引出片16与极耳12的过流宽度为极耳12本身的宽度L2，且极耳12的宽度较大。这样，可保证引出片16与极耳12之间具有极佳的过流效率，提高单体电池100的过流能力。

在一些实施例中，第一端板为正极端板111，第二端板为负极端板112，第一电极端子为正极电极端子131，第二电极端子为负极电极端子132，第一极耳为正极极耳，且第一极耳朝向第一端板延伸，第二极耳为负极极耳，第二极耳朝向第二端板延伸。

其中，正极端板111的朝向极芯15的一侧设有引出片16，引出片16与正极极耳及正极电极端子131直接电连接，负极电极端子132与负极极耳直接电连接，这样，可根据极芯15的容纳位置以与极芯15与正极电极端子131、负极电极端子132之间的间距选择适当长度的引出片16，进而保证电极端子、极耳12之间能够稳定、有效地接触，保证单体电池100的各个部分之间具有良好的过流状态，提升单体电池100的过流能力。

在一些实施例中，极芯15的两端分别设有多个极耳形成的极耳组，极耳组包括正极极耳组和负极极耳组，正极极耳组与正极电极端子131电连接，负极极耳组与负极电极端子132电连接，需要说明的是，正极极耳组包括多个正极极耳，多个正极极耳中的至少一个与外部的正极电极端子131电连接，负极极耳组包括多个负极极耳，多个负极极耳中的至少一个与外部的负极电极端子132电连接，这样，可根据实际的使用需要选择与电极端子对应连接的极耳的数量，选择灵活，便于实现的运用中灵活调整。

在一些实施例中，壳体1内容纳有单个极芯15，该极芯15的一端与正极电极端子131电连接，另一端与负极电极端子132电连接。其中，极芯15可为叠片式极芯15，即极芯15为多个极片叠置形成，这样，每个极片的两端分别与两个端板上的电极端子电连接，保证极芯15与电极端子具有良好的导电能力。当然，极芯15也可为卷绕型极芯15，同样可实现电流导通的作用。

在一些实施例中，极芯15中的极片还包括集流体。

其中，极耳12与集流体一体化，极耳12和所述集流体为铜箔或铝箔经模切形成由此，一方面极耳12快速成型，降低工艺成本，另一方面极耳与集流体一体化电流的传输性能更好，且极耳12的形状可按实际需求模切，易于结构成型，可灵活使用。

在另一些实施例中，极芯15的极片包括集流体，集流体包括含有电极材料覆盖区和绝缘材料覆盖区，其中绝缘材料覆盖区在极耳与电极材料覆盖区之间，且绝缘材料覆盖区具有绝缘材料层，这样，通过绝缘材料层可将极耳与电极材料覆盖区绝缘间隔开，避免二者接触短路，提高极芯15电流引出的安全性和稳定性。

在一些实施例中，L1为58mm-196mm，L2为59.4mm-198mm，L3为60mm-200mm。

在一些实施例中，如图3和图4所示，单体电池100还包括：防爆阀14。

其中，防爆阀14设于壳体1的至少一个面上，且防爆阀14位于两个电极端子的同一侧，如防爆阀14位于两个电极端子的外侧，防止防爆阀14对电极端子的电流导通作用产生干涉。防爆阀14可作为单体电池100的卸压装置，用于在单体电池100内的压力异常、过高时卸压，以使壳体1内的压力保持在较为安全的范围内，这样，可防止单体电池100的内部压力过大致整体膨胀变形，提高单体电池100使用的安全性和稳定性。

本申请还提出了一种动力电池包1000。

根据本申请实施例的动力电池包1000，包括：电池包壳体和多个上述实施例中的单体电池100。

其中，单体电池100容纳于电池包壳体内，如图5-图8所示，多个单体电池100依次排布设置，多个单体电池100的上端和下端均保持平齐，且多个单体电池100的正极电极端子131、负极电极端子132均位于同一高度内，这样，多个单体电池100的电极端子可通过连接片101依次串联起来，这样，多个单体电池100可同时充放电。

电池包壳体为硬质绝缘材料制成，这样，电池包壳体可对内部的多个单体电池100起到保护作用，以使电池包内部结构稳定，保证动力电池包1000内部具有稳定的工作状态和工作环境，防止内部的单体电池100与外部的设备电接触，提高电池包使用的安全性。

且如图5所示，相邻两个单体电池100中的一个的正极电极端子131和另一个的负极电极端子132位于布置于同一侧，这样，多个单体电池100的正极电极端子131、负极电极端子132错开布置于同一侧，且相邻两个单体电池100的正极电极端子131与负极电极端子132电连接，使得多个单体电池100首尾依次电连接，使得多个单体电池100可同时充放电，提升动力电池包1000的整体充放电功率，增大电容量。

在一些实施例中，单体电池100为n个，n个单体电池100并排串联设置，第k-1个单体电池100的第一负极电极端子132与第k个单体电池100的第一正极电极端子131相连，第k个单体电池100的第一负极电极端子132与第k+1个单体电池100的第一正极电极端子131相连，2≤k≤n-1，n≥3，即单体电池100至少为3个，这样，n个单体电池100通过负极电极端子132、正极电极端子131的电连接依次连接为一个整体，相邻两个单体电池100的正极电极端子131和负极电极端子132通过连接片101电连接。

需要说明的是，单体电池100的上端的电极端子为第一电极端子，下端的电极端子为第二电极端子，即单体电池100的上端的正极电极端子131为第一正极电极端子131，单体电池100的下端的正极电极端子131为第二正极电极端子131，单体电池100的上端的负极电极端子132为第一负极电极端子132，单体电池100的下端的负极电极端子132为第二负极电极端子132。

如图5、图6所示，单体电池100为5个，5个单体电池100并排串联设置，如图5所示，第两个单体电池100的第一负极电极端子132与第3个单体电池100的第一正极电极端子131相连，如图6所示，第3个单体电池100的第一负极电极端子132与第4个单体电池100的第一正极电极端子131相连。这样，5个单体电池100通过负极电极端子132、正极电极端子131的电连接依次连接为一个整体，相邻两个单体电池100的正极电极端子131和负极电极端子132通过连接片101电连接。

如图5、图6所示，多个单体电池100的上端的正极电极端子131、负极电极端子132依次串联，多个单体电池100的下端的正极电极端子131、负极电极端子132作为备用电极端子。这样，在上端的电极端子故障时，可再选择将下端的正极电极端子131、负极电极端子132电连接，避免单个电极端子故障后电池包无法正常使用，提高动力电池包1000使用的可靠性，减少维修成本。

在一些实施例中，n≥4，动力电池包1000具有维修模式。

在维修模式中，若第k个单体电池100故障，则第k-1个单体电池100的第二负极电极端子132与第k+两个单体电池100的第二正极电极端子131相连，这样，第k个单体电池100故障时，将第k个单体电池100以及第k+1个单体电池100停止运行，以防止故障状态蔓延，同时将第k-1个单体电池100与第k+两个单体电池100电连接以使整个动力电池包1000能够继续正常使用。

如图7和图8所示，动力电池包1000包括5个单体电池100，其中，第3个单体电池100处于故障，此时，第3个单体电池100和第4个单体电池100均处于停止运行的状态，如图7所示，第两个单体电池100的第二负极电极端子132与第5个单体电池100的第二正极电极端子131电连接。这样，5个单体电池100中的3个仍保持正常的运行状态。

由此，在多个单体电池100中的一个故障时，只需将与其相邻的后一个单体电池100越过即可，其他单体电池100均能保持正常的工作状态，无需移除故障的单体电池100，后期单独更换即可，维修成本较低，使用费用低。

本申请还提出了一种车辆。

根据本申请实施例的车辆，设置有上述实施例的动力电池包1000，动力电池包1000的单体电池100故障时，其他单体电池100仍可正常使用，保证车辆始终具有稳定的动力输出，提升整车的实用性和安全性，且动力电池包1000维修方便。

具体实施方式

实施例1

单体电池100包括壳体1、极芯15。壳体1的两端均具有端板，每个端板均设有两个电极端子，且同一端板上的两个电极端子的极性相同，电极端子贯穿端板；极芯15容纳于壳体1内，且极芯15的两端均设有极耳，电极端子伸入端板内侧的一端与对应的极耳相连。

其中，L2/L3＝0.93，L1＝58mm，L2＝65.1mm，L3＝70mm，单体电池标记为S1。

实施例2

单体电池100包括壳体1、极芯15。壳体1的两端均具有端板，每个端板均设有两个电极端子，且同一端板上的两个电极端子的极性相同，电极端子贯穿端板；极芯15容纳于壳体1内，且极芯15的两端均设有极耳，电极端子伸入端板内侧的一端与对应的极耳相连。

其中，L2/L3＝0.95，L1＝100mm，L2＝123.5mm，L3＝130mm，单体电池标记为S2。

实施例3

单体电池100包括壳体1、极芯15。壳体1的两端均具有端板，每个端板均设有两个电极端子，且同一端板上的两个电极端子的极性相同，电极端子贯穿端板；极芯15容纳于壳体1内，且极芯15的两端均设有极耳，电极端子伸入端板内侧的一端与对应的极耳相连。

其中，L2/L3＝0.97，L1＝187mm，L2＝194mm，L3＝200mm，单体电池标记为S3。

实施例4

单体电池100包括壳体1、极芯15。壳体1的两端均具有端板，每个端板均设有两个电极端子，且同一端板上的两个电极端子的极性相同，电极端子贯穿端板；极芯15容纳于壳体1内，且极芯15的两端均设有极耳，电极端子伸入端板内侧的一端与对应的极耳相连。

其中，L2/L3＝0.99，L1＝198mm，L2＝198mm，L3＝200mm，单体电池标记为S4。

对比例1

与实施例相比，区别点在于L2＝L3＝63mm，单体电池标记为D1

对比例2

与实施例相比，区别点在于L1＞L2＞L3，L1＝70mm，L2＝63mm，L3＝60mm单体电池标记为D2。

对比例3

CN201877491U多个电极端子设在单体电池的同一端。

测试方法

1)电池充防电性能测试

测试设备：公司：星云电子型号：1000A，5V的充放电柜

测试方法：设计夹持磨具，一端夹持电池极耳靠近极芯的一侧，另一端夹持电池极柱，并施加电流，调节施加电流为3C。此条件下测得极耳与极柱焊接处的温升，实施例1-实施例4，对比例1-对比例3，测试结果见表1。

表1

结论：从表1的结果可以得出，采用本技术方案的设计，在大电流充放电时，焊接部位温升小，及焊接部位电阻小，过流能力高。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (21)

1.一种单体电池(100)，其特征在于，包括：

壳体(1)及位于所述壳体(1)内的极芯(15)；

所述壳体(1)具有多个面，至少有两个所述面上设有与所述极芯(1)电连接并延伸出所述壳体(1)外用于引出电流的电极端子，每个所述面上的所述电极端子至少为两个；

所述极芯(15)上设有极耳(12)，所述电极端子通过所述极耳(12)与所述极芯(15)电连接，所述极耳(12)的宽度为L2，所述极芯(15)在所述极耳(12)宽度方向上的长度为L3，至少一个所述极耳(12)的宽度L2、L3的关系满足0.9≤L2/L3≤0.99。

2.根据权利要求1所述的单体电池(100)，其特征在于，所述壳体(1)具有第一端面和第二端面，所述第一端面上设有至少两个所述电极端子，所述第二端面上设有至少两个所述电极端子；

所述极芯(15)具有第一端和第二端，所述第一端上延伸出多个第一极耳，多个所述第一极耳形成第一极耳组，所述第二端上延伸出多个第二极耳，多个所述第二极耳形成第二极耳组；

所述第一端面上的所述电极端子与所述第一极耳电连接，所述第二端面上的所述电极端子与所述第二极耳电连接，所述第一极耳组的宽度为L21，所述第二极耳组的宽度为L22，0.9≤L21/L3≤0.99，0.9≤L22/L3≤0.99。

3.根据权利要求2所述的单体电池(100)，其特征在于，所述第一端面上的多个所述电极端子与所述第一极耳组连接，所述第二端面上的多个所述电极端子与所述第二极耳组连接。

4.根据权利要求3所述的单体电池(100)，其特征在于，所述第一端面上的所述电极端子与所述第一极耳组之间还设有第一引出片，所述第一端面上的多个所述电极端子与所述第一引出片连接，所述第一引出片与所述第一极耳组的接触长度为所述第一极耳组的宽度L21；

和/或所述第二端面上的所述电极端子与所述第二极耳组之间还设有第二引出片，所述第二端面上的多个所述电极端子与所述第二引出片连接，所述第二引出片与所述第二极耳组的接触长度为所述第二极耳组的宽度L22。

5.根据权利要求2所述的单体电池(100)，其特征在于，所述第一端面上设有正极电极端子和负极电极端子，所述第二端面上设有正极电极端子和负极电极端子。

6.根据权利要求5所述的单体电池(100)，其特征在于，所述第一极耳组至少为两个，所述第二极耳组至少为两个；

所述第一极耳组包括正极极耳组和负极极耳组，所述第二极耳组包括正极极耳组和负极极耳组。

7.根据权利要求6所述的单体电池(100)，其特征在于，所述正极极耳组与所述正极电极端子连接，所述负极极耳组与所述负极电极端子连接。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的单体电池(100)，其特征在于，所述壳体(1)包括第一端板和第二端板，所述第一端板和所述第二端板分别位于所述极芯的两端，所述极芯(15)的两端均设有所述极耳(12)；

所述第一端板设有至少两个第一电极端子，所述第一电极端子贯穿所述第一端板与对应的所述极耳相连，所述第二端板设有至少两个第二电极端子，所述第二电极端子贯穿所述第二端板与对应的所述极耳相连。

9.根据权利要求8所述的单体电池(100)，其特征在于，满足：L1﹤L2﹤L3，其中L1为同一个所述端板上的最远的两个电极端子之间的间距与所述两个电极端子的直径之和。

10.根据权利要求9所述的单体电池(100)，其特征在于，所述第一端板和所述第二端板中的至少一个的朝向所述极芯(15)的一侧设有引出片(16)，所述引出片(16)与对应所述极耳(12)及对应所述电极端子直接电连接，所述引出片(16)与对应所述极耳(12)的接触长度为L2。

11.根据权利要求10所述的单体电池(100)，其特征在于，所述第一端板为正极端板(111)，所述第二端板为负极端板(112)，所述第一电极端子为正极电极端子(131)，所述第二电极端子为负极电极端子(132)，所述正极端板(111)朝向所述极芯(15)的一侧设有引出片(16)，所述引出片(16)与极耳(12)及所述正极电极端子(131)直接电连接，所述负极电极端子(132)与极耳(12)直接电连接。

12.根据权利要求9所述的单体电池(100)，其特征在于，所述0.29≤L1/L2≤3.3。

13.根据权利要求12所述的单体电池(100)，其特征在于，L1为58mm-196mm，L2为59.4mm-198mm，L3为60mm-200mm。

14.根据权利要求11所述的单体电池(100)，其特征在于，所述极芯(15)的两端分别设有多个极耳形成的极耳组，所述极耳组包括正极极耳组和负极极耳组，所述正极极耳组与所述正极电极端子(131)电连接，所述负极极耳组与所述负极电极端子(132)电连接。

15.根据权利要求1-4中任一项所述的单体电池(100)，其特征在于，所述壳体(1)内容纳有单个所述极芯(15)。

16.根据权利要求1-4中任一项所述的单体电池(100)，其特征在于，所述极芯(15)中的极片包括集流体，所述极耳(12)与所述集流体一体化。

17.根据权利要求1-4中任一项所述的单体电池(100)，其特征在于，所述极芯(15)中的极片包括集流体，所述集流体含有电极材料覆盖区和绝缘材料覆盖区，所述绝缘材料覆盖区在所述极耳和所述电极材料覆盖区之间，所述绝缘材料区覆盖有绝缘材料层。

18.根据权利要求1-4中任一项所述的单体电池(100)，其特征在于，同一面上的部分电极端子用于与负载或电池电连接。

19.根据权利要求1-4中任一项所述的单体电池(100)，其特征在于，还包括：防爆阀(14)，所述防爆阀(14)设于至少一个所述面上，且所述防爆阀(14)位于两个所述电极端子的同一侧。

20.一种动力电池包(1000)，其特征在于，包括：

电池包壳体；

多个如权利要求1-19中任一项所述的单体电池(100)，所述单体电池(100)容纳于所述电池包壳体内。

21.一种车辆，其特征在于，设置有权利要求20所述的动力电池包(1000)。

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