CN115332696A - 电池及用电设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电池及用电设备，电池包括电芯和保护板；电芯包括外壳、电极组件和第一极柱，电极组件容纳于外壳内，第一极柱的一端穿出外壳的第一表面且与外壳绝缘，电极组件包括第一极耳，第一极耳与第一极柱的另一端电连接；保护板设有第一端子，第一端子用于与第一极柱的一端电连接；保护板设置于外壳的第一表面，且第一极柱和保护板在第一表面的投影不重叠，相对保护板搭接于第一极柱位于外壳外的背离第一表面的一端的情况，本方案能够减小电池在第一极柱穿出外壳的第一表面的方向上的尺寸，从而减小电池的整体的结构尺寸，从而提高具备该电池的电池包的能量密度。

Description

电池及用电设备

技术领域

本申请涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池及用电设备。

背景技术

随着新能源技术的发展，储能器件的应用越来越广泛，例如广泛应用于便携式电子设备、电动交通工具、电动工具、无人机、储能设备等领域。随着电池商业化的发展，市场对电池的能量密度要求越来越高，因此，如何提高电池的能量密度成为储能技术领域亟待解决的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种电池及用电设备，以提高该电池以及具备该电池的电池包的能量密度。

第一方面，本申请实施例提供了一种电池，该电池包括电芯和保护板。所述电芯包括外壳、电极组件和第一极柱，所述电极组件容纳于所述外壳内，所述第一极柱的一端穿出所述外壳的第一表面且与所述外壳绝缘，所述电极组件包括第一极耳，所述第一极耳与所述第一极柱的另一端电连接。所述保护板设有第一端子，所述第一端子用于与所述第一极柱的一端电连接；所述保护板设置于所述外壳的第一表面，且所述第一极柱和所述保护板在所述第一表面的投影不重叠。

上述技术方案中，保护板设置于外壳的第一表面，且第一极柱和保护板在第一表面的投影不重叠，相对保护板搭接于第一极柱位于外壳外的背离第一表面的一端的情况，本方案能够减小电池在第一极柱穿出外壳的第一表面的方向上的尺寸，从而使得电池在第一极柱穿出的方向的尺寸更小，从而减小电池的整体的结构尺寸，因此，相同的空间内能够容纳更多的该电池，减少了外壳的外部空间的损失，提高了空间利用率，从而能够提高该电池以及由多个该电池堆叠形成的电池包的整体能量密度。

在一些实施例中，所述电池还包括第一导电件，所述第一导电件用于电连接所述第一端子和所述第一极柱。

上述技术方案中，第一端子和第一极柱通过第一导电件电连接，方便第一端子和第一极柱实现电连接，且使得第一极柱和第一端子之间的电连接关系更加稳定。

在一些实施例中，所述电极组件还包括与所述第一极耳极性相反的第二极耳，所述第二极耳与所述外壳电连接。所述保护板还设有第二端子，所述电池还包括第二导电件，所述第二端子通过所述第二导电件电连接所述外壳。所述外壳的表面设有向所述外壳的内部凹陷的凹槽，所述第二导电件的至少一部分容纳于所述凹槽内。

上述技术方案中，通过在外壳的表面设置向外壳的内部凹陷的凹槽，第二导电件的至少一部分容纳于凹槽内，则使得第二导电件和外壳在凹槽的凹陷的方向具有重叠部分，从而减小电芯、保护板和第二导电件形成的整体结构在凹槽的凹陷方向的尺寸，从而减小电池的整体的结构尺寸，有利于提高具备该电池的电池包的能量密度。

在一些实施例中，所述凹槽设置于所述外壳的第二表面，所述第二表面与所述第一表面相邻，所述凹槽的一端延伸至所述第一表面和所述第二表面之间的拐角处。

上述技术方案中，凹槽设置于第二表面，第二导电件的至少部分容纳于凹槽内，即第二导电件的至少一部分嵌入外壳的壁内，则第二导电件在垂直第一表面的方向上占用的空间较小，减少了外壳的在垂直第一表面的方向上的外部空间的损失，使得空间被合理利用，有利于提高具备该电池的电池包的能量密度。

在一些实施例中，所述第二导电件绕过所述拐角处，所述第二导电件的一端与所述第二端子连接，另一端容纳于所述凹槽内且与所述凹槽的底部连接。

上述技术方案中，第二导电件的一部分延伸至第一表面与第二导电件的第二端子连接，另一部分绕过拐角处并位于凹槽内与凹槽的底部连接，不仅减小电芯、保护板和第二导电件形成的整体结构在凹槽的凹陷方向的尺寸，从而减小电池的整体的结构尺寸，还能减小第二导电件对电池在第一极柱穿出外壳的方向上的尺寸的影响，从而有利于减小电池的整体结构尺寸，进而有利于提高具备该电池的电池包的能量密度。

在一些实施例中，所述第二表面连接于所述第一表面的长度方向上的一端，所述第一极柱靠近所述第一表面的长度方向上的另一端设置。

上述技术方案中，第二表面连接于第一表面的长度方向的一端，则第二导电件位于第一表面的长度方向的一端，第一极柱靠近第一表面的长度方向的另一端设置，则第二导电件和第一极柱的间距足够大，降低第一极柱和第二导电件接触导致电池短路的风险，也能增大第二导电件和第一极柱之间的爬电距离，降低因爬电导致电池短路的风险。

在一些实施例中，所述保护板与所述凹槽均设置于所述外壳的第一表面。

上述技术方案中，保护板与凹槽均设置于第一表面，第二导电件的至少部分容纳于凹槽内，能够缓解第二导电件对电池在第一极柱穿出外壳的方向上的尺寸的影响，有利于减小电池的整体尺寸。

在一些实施例中，所述第二导电件位于所述保护板面向所述第一表面的一侧。

上述技术方案中，第二导电件位于保护板面向第一表面的一侧，不仅方便第二导电件安装，还使得保护板能够遮挡第二导电件，对第二导电件起到保护作用。

在一些实施例中，所述第二导电件折叠设置于所述凹槽内。

上述技术方案中，第二导电件折叠设置于凹槽内，能够使得第二导电件尽可能不延伸出凹槽，降低第二导电件占用凹槽以外的空间的可能性或者减小第二导电件对凹槽以外的空间的占用，且第二导电件折叠后还能减小体积从而可以容纳于较小的凹槽内，能够减小凹槽的设置对外壳的结构强度的影响。

在一些实施例中，所述凹槽的深度为H，0.2 mm≤H≤3mm；和/或，所述凹槽的长度为L，2 mm≤L≤20mm。

上述技术方案中，凹槽的深度H满足0.2 mm≤H≤3mm；和/或，凹槽的长度L满足2mm≤L≤20mm，能够使得第二导电件尽可能不延伸出凹槽，降低第二导电件占用凹槽以外的空间的可能性或者减小第二导电件对凹槽以外的空间的占用。

在一些实施例中，所述电池还包括绝缘件，所述绝缘件设置于所述第一表面和所述保护板之间，以绝缘隔离所述外壳和所述保护板。

上述技术方案中，绝缘件的设置能够降低保护板和外壳接触导致电池短路的风险。

在一些实施例中，所述电极组件还包括与所述第一极耳极性相反的第二极耳，所述电芯还包括第二极柱，所述第二极柱的一端穿设出所述外壳的第一表面且与所述外壳绝缘，所述第二极耳与所述第二极柱的另一端电连接；所述保护板还设有第二端子，所述第二端子与所述第二极柱电连接，所述第二极柱和所述保护板在所述第一表面的投影不重叠。

上述技术方案中，第二极柱和保护板在第一表面的投影不重叠，相对保护板搭接于第二极柱位于外壳外的背离第一表面的一端的情况，本方案能够减小电池在第二极柱穿出外壳的第一表面的方向上的尺寸，从而使得电池在第二极柱穿出的方向的尺寸更小，从而减小电池的整体的结构尺寸，因此，相同的空间内能够容纳更多的该电池，减少了外壳的外部空间的损失，提高了空间利用率，从而能够提高该电池以及由多个该电池堆叠形成的电池包的整体能量密度。

第二方面，本申请实施例还提供了一种用电设备，包括第一方面任意实施例提供的电池。

上述技术方案中，第一方面任意实施例提供的电池的整体结构尺寸较小，则使得具备该电池的用电设备的尺寸也可以较小，若是采用由上述任意实施例提供的电池组成的电池包供电，能够提高用电设备的续航能力。

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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请一些实施例提供的电池的结构示意图；

图2为本申请又一些实施例提供的电池的结构示意图；

图3为本申请一些实施例提供的电芯的结构示意图；

图4为本申请再一些实施例提供的电池的结构示意图；

图5为图4中电池的另一视角的示意图；

图6为图4中电池的分解图；

图7为本申请又一些实施例提供的电芯的结构示意图；

图8为具备图7中外壳的电池的结构示意图；

图9为图8中电池的分解图；

图10为本申请另一些实施例提供的电芯的结构示意图；

图11为本申请在一些实施例提供的电芯的结构示意图；

图12为图11中A处的放大图；

图13为本申请另一些实施例提供的电池的分解图；

图14为本申请另一些实施例提供的电池的结构示意图。

图标：100-电池；10-电芯；11-外壳；111-第一表面；112-凹槽；113-拐角处；114-第二表面；115-过渡面；13-第一极柱；14-注液孔；15-第二极柱；20-保护板；21-第一端子；22-第二端子；30-第一导电件；40-第二导电件；50-绝缘件；51-避让部；52-第一绝缘部；53-第二绝缘部；60-第三导电件；X-保护板的厚度方向；Y-保护板的长度方向；Z-保护板的宽度方向。

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、完整地描述，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。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

目前，从市场形势的发展来看，二次电池的应用越加广泛。二次电池已被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具，以及电动工具、无人机、储能设备等多个领域。随着二次电池应用领域的不断扩大，其市场的需求量也在不断地扩增。

发明人发现，电池包括电芯和保护板，该电芯包括外壳、电极组件和极柱，电极组件容纳于外壳内，极柱的一端穿出外壳的第一表面，电极组件的第一极耳与极柱电连接，且保护板搭接在第一极柱穿出外壳的一端，即保护板和极柱在第一表面上投影重叠，由于极柱和保护板在极柱穿出外壳的方向上重叠设置，这增大了电池在极柱穿出壳体的方向上的尺寸，从而使得电池的整体结构尺寸较大，占用空间较大，使得由多个该电池堆叠形成的电池包的能量密度较低。

基于上述考虑，为了缓解电池在极柱穿出壳体的方向上的尺寸较大的问题，发明人设计了一种电池，电芯包括绝缘设置于外壳的第一极柱，第一极柱的一端穿出外壳的第一表面且与保护板的第一端子电连接，第一极柱的另一端与电极组件的第一极耳电连接，保护板设置于外壳的第一表面，且第一极柱和保护板在第一表面的投影不重叠。

保护板设置于外壳的第一表面，且第一极柱和保护板在第一表面的投影不重叠，相对保护板搭接于第一极柱位于外壳外的背离第一表面的一端的情况，本方案能够减小电池在第一极柱穿出外壳的第一表面的方向上的尺寸，从而使得电池在第一极柱穿出的方向的尺寸更小，从而减小电池的整体的结构尺寸，因此，相同的空间内能够容纳更多的该电池，减少外壳的外部空间的损失，提高了空间利用率，从而能够提高该电池以及由多个该电池堆叠形成的电池包的整体能量密度。

本申请实施例公开的电池可以但不限用于电动两轮车、电动工具、无人机、储能设备等用电设备中。可以使用具备本申请工况的电池作为用电设备的电源系统，这样，有利于减小电池的整体尺寸和提高电源系统的能量密度。

本申请实施例提供一种使用电池作为电源的用电设备，用电设备可以为但不限于电子设备、电动工具、电动交通工具、无人机、储能设备。其中，电子设备可以包括手机、平板、笔记本电脑等，电动工具可以包括电钻、电锯等，电动交通工具可以包括电动汽车、电动摩托车、电动自行车等。

如图1所示，本申请实施例提供了一种电池100，电池100包括电芯10和保护板20，电芯10包括外壳11、电极组件（图中未示出）和第一极柱13，电极组件容纳于外壳11内，第一极柱13的一端穿出外壳11的第一表面111且与外壳11绝缘，电极组件包括第一极耳，第一极耳与第一极柱13的另一端电连接；保护板20设有第一端子21，第一端子21用于与第一极柱13的一端电连接；其中，保护板20设置于外壳11的第一表面111，且第一极柱13和保护板20在第一表面111的投影不重叠。

外壳11可以包括第一部分（图中未示出）和第二部分（图中未示出），第一部分与第二部分相互盖合，以限定出用于容纳电极组件的容纳空间。当然，第一部分与第二部分的连接处可通过密封件（图未示出）来实现密封，密封件可以是密封圈、密封胶等。

第一部分和第二部分可以是多种形状，比如，长方体、圆柱体等。第一部分可以是一侧开口以形成容纳电极组件容纳腔的空心结构，第二部分也可以是一侧开口以形成容纳电极组件容纳腔的空心结构，第二部分的开口侧盖合于第一部分的开口侧，则形成具有容纳空间的外壳11。当然，也可以是第一部分为一侧开口以形成容纳电极组件容纳腔的空心结构，第二部分为板状结构，第二部分盖合于第一部分的开口侧，则形成具有容纳空间的外壳11，这种实施例中，可以理解为第一部分为具有开口的壳体，第二部分为盖体。

外壳11的材质可以是多种，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等，本申请实施例对此不作特殊限制。

外壳11内可以设置一个或者多个电极组件，多个是指两个及两个以上。

电极组件由正极片（图中未示出）、负极片（图中未示出）和隔离膜（图中未示出）组成。电池100主要依靠金属离子在正极片和负极片之间来回移动来工作。正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。在一些实施例中，正极集流体还具有未涂覆正极活性物质层的部分，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耳。在另一些实施例中，正极耳也可以是与正极集流体分体设置，再电连接的结构。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。在一些实施例中，负极集流体还具有未涂覆负极活性物质层的部分，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为负极耳。在另一些实施例中，负极耳也可以是与负极集流体分体设置，再电连接的结构。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，正极耳的数量为多个且层叠在一起，负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。

第一极柱13为输出电池100的电能的功能性部件。在本实施例中，第一极耳和第一极柱13电连接，第一极耳为正极耳和负极二中的一者。

第一极柱13的一端位于外壳11内与第一极耳电连接，其中，第一极柱13可以与第一极耳直接连接，或者第一极耳可以通过转接件等结构与第一极柱13间接连接，从而实现第一极耳和第一极柱13电连接。第一极柱13的另一端从外壳11的第一表面111穿出，即第一极柱13的另一端凸出第一表面111。第一表面111可以是外壳11的第一部分的任意外表面，也可以是第二部分的任意外表面。在第一部分为具有开口的壳体，第二部分为盖体的实施例中，第一表面111可以是盖体沿其厚度方向上背离电极组件的外表面，第一表面111为平面。

保护板20可以理解为一种电路板，如印制电路板（PCB）。保护板20位于外壳11外部。沿垂直第一表面111的方向观察，保护板20的投影可以完全位于第一表面111内。

保护板20包括本体，本体的形状可以有多种，比如，本体可以是长方形、矩形、椭圆形等。本体的形状也可以与第一表面111的形状相匹配。

第一端子21设置于本体上，第一端子21具有良好的导电性。第一端子21可以是镍端子、铜端子、铝端子等。

保护板20还包括电器元件（图中未示出），电器元件设置于本体。电器元件包括但不限于温度采集件、压力采集件、电流检测件等。

沿垂直第一表面111的方向观察，保护板20在第一表面111上的投影和第一极柱13在第一表面111上的投影不重叠。在本实施例中，垂直第一表面111的方向与保护板的厚度方向X一致。

保护板20设置于外壳11的第一表面111，且第一极柱13和保护板20在第一表面111的投影不重叠，相对保护板20搭接于第一极柱13位于外壳11外的背离第一表面111的一端的情况，本方案能够减小电池100在第一极柱13穿出外壳11的第一表面111的方向上的尺寸，从而使得电池100在第一极柱13穿出的方向的尺寸更小，从而减小电池100的整体的结构尺寸，因此，相同的空间内能够容纳更多的该电池100，减少了外壳11的外部空间的损失，提高了空间利用率，从而能够提高该电池100以及由多个该电池100堆叠形成的电池包的整体能量密度。

在一些实施例中，第一端子21和第一极柱13可以直接连接，以实现第一端子21和第一极柱13电连接。图1中示出了第一端子21和第一极柱13直接连接的情况。第一端子21和第一极柱13可以直接焊接、直接抵接等。

当然，第一端子21和第一极柱13也可以是间接连接，如图2所示，电池100还包括第一导电件30，第一导电件30用于电连接第一端子21和第一极柱13。

如图2所示，沿保护板的厚度方向X，第一导电件30层叠设置于保护板20背离第一表面111的表面上，第一导电件30层叠设置于第一极柱13凸出于第一表面111的端面上。第一导电件30的一部分搭接于第一端子21，第一导电件30的一部分搭接于第一极柱13，沿保护板的厚度方向X观察，第一导电件30在第一表面111上的投影与保护板20在第一表面111上的投影部分重叠，第一导电件30在第一表面111上的投影与第一极柱13在第一表面111上的投影部分重叠。沿保护板的厚度方向X观察，第一极柱13在第一表面111的投影可以完全位于第一导电件30的投影内，第一导电件30可以完全覆盖第一极柱13，第一极柱13在第一表面111的投影也可以部分位于第一导电件30的投影内，即第一导电件30也可以仅覆盖第一极柱13的部分。

第一端子21和第一极柱13通过第一导电件30电连接，方便第一端子21和第一极柱13实现电连接，且使得第一极柱13和第一端子21之间的电连接关系更加稳定。

电极组件还包括与第一极耳极性相反的第二极耳，第二极耳为正极耳和负极耳中的另一者。在一些实施例中，第二极耳可以与外壳11电连接。其中，第二极耳可以与外壳11直接连接，或者第二极耳可以通过转接件等结构与外壳11间接连接，从而实现第二极耳和外壳11电连接。

保护板20还包括第二端子22，第二端子22与外壳11电连接。第二端子22设置于本体上，第二端子22具有良好的导电性。第一端子21和第二端子22之间绝缘设置。第一端子21和第一极柱13电连接，第二端子22与外壳11电连接，以使第一端子21和第二端子22分别形成电池100相反的两极。第二端子22可以是镍端子、铜端子、铝端子等。

沿保护板的厚度方向X，第一端子21、第二端子22和电器元件设置于保护板20的本体的同侧，相较于第一端子21、第二端子22和电器元件中的一部分设置于本体沿保护板的厚度方向X的一侧，第一端子21、第二端子22和电器元件中的另一部分设置于本体沿保护板的厚度方向X的另一侧的情况，第一端子21、第二端子22和电器元件设置于保护板20的本体的同侧能够减小保护板20、第一端子21和第二端子22形成的整体结构在保护板的厚度方向X的尺寸，从而有利于减小电池100沿保护板的厚度方向X的尺寸。

在一些实施例中，第二端子22和外壳11可以直接连接，以实现第二端子22和外壳11电连接。当然，第二端子22和外壳11也可以是间接连接，如图1-图12所示，电池100还包括第二导电件40，第二端子22通过第二导电件40电连接外壳11；外壳11的表面设有向外壳11的内部凹陷的凹槽112，第二导电件40的至少一部分容纳于凹槽112内。

外壳11设有凹槽112的表面是外壳11的外表面。外壳11的内表面在与凹槽112对应的位置可以是平面，也可以形成向外壳11内部凸出的凸出部。

第二导电件40可以是一部分位于凹槽112内，另一部分延伸出凹槽112。第二导电件40也可以是全部位于凹槽112内。

通过在外壳11的表面设置向外壳11的内部凹陷的凹槽112，第二导电件40的至少一部分容纳于凹槽112内，则使得第二导电件40和外壳11在凹槽112的凹陷的方向具有重叠部分，从而减小电芯10、保护板20和第二导电件40形成的整体结构在凹槽112的凹陷方向的尺寸，从而减小电池100的整体的结构尺寸，有利于提高具备该电池100的电池包的能量密度。

凹槽112可以设置在外壳11的外表面的不同位置，如图2、图3所示，在一些实施例中，凹槽112设置于外壳11的第二表面114，第二表面114与第一表面111相邻，凹槽112的一端延伸至第一表面111和第二表面114之间的拐角处113。

第二表面114为外壳11的与第一表面111相邻的外表面。示例性地，如图1、图2所示，外壳11为长方体结构，第一表面111位于外壳11沿其长度方向的一侧，第二表面114位于外壳11沿其宽度方向的一侧。在另一些实施例中，第一表面111位于外壳11沿其长度方向的一侧，第二表面114可以位于外壳11沿其厚度方向的一侧。在外壳11为长方体的实施例中，外壳11的长度方向可以与保护板的厚度方向X平行，外壳11的宽度方向可以与保护板的长度方向Y平行，外壳11的厚度方向可以与保护板的宽度方向Z平行。

如图2所示，第一表面111和第二表面114之间具有过渡面115，第一表面111和第二表面114通过过渡面115过渡连接，过渡面115所在位置形成第一表面111和第二表面114之间的拐角处113。过渡面115可以是弧面，也可以是斜面。图2中示出过渡面115为弧面的情况。

第二导电件40位于凹槽112内的部分可以与凹槽112的任意位置连接。

凹槽112设置于第二表面114，第二导电件40的至少部分容纳于凹槽112内，即第二导电件40的至少一部分嵌入外壳11的壁内，则第二导电件40在垂直第一表面111的方向（保护板的厚度方向X）上占用的空间较小，减少了外壳11的在垂直第一表面111的方向上的外部空间的损失，使得空间被合理利用，有利于提高具备该电池100的电池包的能量密度。

在另一些实施例中，第一表面111和第二表面114可以直接连接，以使第一表面111和第二表面114形成一定角度，第一表面111和第二表面114的连接位置即形成拐角处113。

如图2所示，在一些实施例中，沿外壳11的宽度方向（保护板的长度方向Y），保护板20靠近第二表面114的一端可以延伸至与第二表面114平齐或超出第二表面114，沿垂直第一表面111的方向观察，第二端子22在第一表面111所在的平面上的投影位于第一表面111外，则第二导电件40可以从凹槽112沿保护板的厚度方向X延伸至与保护板20的第二端子22接触的位置，则第二导电件40可以不绕过拐角处113即实现与第二端子22连接。

如图4-图6所示，在一些实施例中，第二导电件40绕过拐角处113，第二导电件40的一端与第二端子22连接，另一端容纳于凹槽112内且与凹槽112的底部连接。

图4、图5中，沿垂直第一表面111的方向（保护板的厚度方向X）观察，保护板20和第二端子22在第一表面111所在的平面上的投影均完全位于第一表面111内，因此，第二导电件40的一部分需要绕过拐角处113后位于保护板20背离或者面向第一表面111的一侧。图4、图5中示出了第二导电件40的一部分延伸至保护板20背离第一表面111的一侧与第二端子22相连的情况。

在凹槽112设置在第二表面114的实施例中，凹槽112的底部可以是凹槽112的位于凹槽112的凹陷方向上的槽壁，也可以是凹槽112的位于其他方向的槽壁，比如凹槽112与第二导电件40连接的底部是凹槽112在保护板的厚度方向X上的槽壁。

在凹槽112设置在第二表面114的实施例中，凹槽112的宽度可以小于或者等于第二表面114的宽度，凹槽112的宽度为凹槽112在保护板的宽度方向Z上的尺寸，第二表面114在保护板的宽度方向Z的尺寸。如图4、图5所示，凹槽112可以延伸至外壳11的厚度方向（保护板的宽度方向Z）的两个表面，这种实施例中，凹槽112仅具有凹陷方向的槽壁和位于保护板的厚度方向X上的一个槽壁，凹槽112的宽度等于第二表面114的宽度。

第二导电件40的一部分延伸至第一表面111与第二导电件40的第二端子22连接，另一部分绕过拐角处113并位于凹槽112内与凹槽112的底部连接，不仅减小电芯10、保护板20和第二导电件40形成的整体结构在凹槽112的凹陷方向的尺寸，从而减小电池100的整体的结构尺寸，还能减小第二导电件40对电池100在第一极柱13穿出外壳11的方向上的尺寸的影响，从而有利于减小电池100的整体结构尺寸，进而有利于提高具备该电池100的电池包的能量密度。

如图4、图5所示，第二表面114连接于第一表面111的长度方向上的一端，第一极柱13靠近第一表面111的长度方向上的另一端设置。

第一表面111的长度方向与保护板的长度方向Y平行。

第二表面114连接于第一表面111的长度方向的一端，则第二导电件40位于第一表面111的长度方向的一端，第一极柱13靠近第一表面111的长度方向的另一端设置，则第二导电件40和第一极柱13的间距足够大，降低第一极柱13和第二导电件40接触导致电池100短路的风险，也能增大第二导电件40和第一极柱13之间的爬电距离，降低因爬电导致电池100短路的风险。

在另一些实施例中，第一极柱13也可以设置于第一表面111沿其长度方向的中部区域，以使第一极柱13和第二导电件40之间的距离较近。

如图7-图9所示，保护板20与凹槽112均设置于外壳11的第一表面111。

在凹槽112设置于第一表面111的实施例中，凹槽112的宽度可以小于或者等于第一表面111的宽度，凹槽112的宽度为凹槽112在保护板的宽度方向Z上的尺寸，第一表面111的宽度均为第一表面111在保护板的宽度方向Z上的尺寸。图7-图9中示出了凹槽112的宽度等于第一表面111的宽度的情况。

保护板20与凹槽112均设置于第一表面111，第二导电件40的至少部分容纳于凹槽112内，能够缓解第二导电件40对电池100在第一极柱13穿出外壳11的方向上的尺寸的影响，有利于减小电池100的整体尺寸，从而有利于提高具备该电池100的电池包的能量密度。

在凹槽112设置于第一表面111的实施例中，如图9所示，第二导电件40位于保护板20面向第一表面111的一侧。

可以理解为，第二导电件40全部位于保护板20面向第一表面111的一侧。

第二导电件40位于保护板20面向第一表面111的一侧，不仅方便第二导电件40安装，还使得保护板20能够遮挡第二导电件40，对第二导电件40起到保护作用。

在另一些实施例中，第二导电件40也可以仅部分位于保护板20面向第一表面111的一侧，另一部分从保护板20面向第一表面111的一侧延伸出，比如延伸至保护板20背离第一表面111的一侧。

在一些实施例中，第二导电件40折叠设置于凹槽112内。

第二导电件40可以为金属片，其厚度较小，柔韧性较好，易于折叠且占用的空间较小。图9中可以看出第二导电件40呈折叠状，折叠后的第二导电件40形成沿保护板的厚度方向X堆叠布置的多个导电段。

第二导电件40折叠设置于凹槽112内，能够使得第二导电件40尽可能不延伸出凹槽112，降低第二导电件40占用凹槽112以外的空间的可能性或者减小第二导电件40对凹槽112以外的空间的占用，且第二导电件40折叠后还能减小体积从而可以容纳于较小的凹槽112内，能够减小凹槽112的设置对外壳11的结构强度的影响。

如图10-图12所示，在一些实施例中，凹槽112的深度为H，满足0.2 mm≤H≤3mm。

如图10、图12所示，凹槽112的深度是指凹槽112从第一表面111向外壳11的内部凹陷的尺寸。比如，H可以为0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.7mm、1mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm、2mm、2.3mm、2.6mm、2.8mm等。

如图10、图12所示，在一些实施例中，凹槽112的长度为L，满足2 mm≤L≤20mm。

如图10所示，在凹槽112设置于第二表面114的实施例中，凹槽112的长度是指凹槽112向靠近第一表面111的方向延伸的尺寸。如图12所示，在凹槽112设置于第一表面111的实施例中，凹槽112的长度是指凹槽112在保护板的长度方向Y的尺寸。比如，L可以是3mm、4mm、5mm、6mm、8mm、10mm、12mm、15mm、17mm、19mm等。

其中，凹槽112的深度和凹槽112的长度可以根据第二导电件40的结构尺寸进行合理设计。

凹槽112的深度H，满足0.2 mm≤H≤3mm；和/或，凹槽112的长度L，满足2 mm≤L≤20mm，能够使得第二导电件40尽可能不延伸出凹槽112，降低第二导电件40占用凹槽112以外的空间的可能性或者减小第二导电件40对凹槽112以外的空间的占用。

如图6、图9所示，在一些实施例中，电池100还包括绝缘件50，绝缘件50设置于第一表面111和保护板20之间，以绝缘隔离外壳11和保护板20。

沿保护板的厚度方向X，绝缘件50和保护板20层叠设置。绝缘件50可以被保护板20和第一表面111共同夹持，以使绝缘件50位于第一表面111和保护板20之间。

为了提高绝缘件50的稳定性，绝缘件50可以通过粘接件粘接固定于第一表面111和保护板20之间，其中可以仅在绝缘件50面向第一表面111的一侧设置粘接件，以将绝缘件50固定于第一表面111；也可以仅在绝缘件50面向保护板20的一侧设置粘接件，以将绝缘件50固定于保护板20；可以在绝缘件50面向第一表面111的一侧和面向保护板20的一侧均设置粘接件，以将绝缘件50固定于第一表面111和保护板20。

在一些实施例中，第一表面111上还设有其他结构，绝缘件50可以覆盖设置在第一表面111上的其他结构。示例性地，如图6所示，第一表面111上设有注液孔14，并通过封堵件封注液孔14，绝缘件50可以覆盖注液孔14和封堵件。

在另一些实施例中，绝缘件50上可以对应设置避让设置于第一表面111上的其他结构的避让部51。如图9所示，在凹槽112设置于第一表面111且第二导电件40全部位于保护板20面向第一表面111的实施例中，为了便于第二导电件40和第二端子22电连接，则避让部51用于避让凹槽112和第二导电件40，以使第二导电件40能够经过避让部51与第二端子22电连接。图9中，绝缘件50包括彼此独立的第一绝缘部52和第二绝缘部53，第一绝缘部52和第二绝缘部53沿保护板的长度方向Y间隔布置于凹槽112的两侧，第一绝缘部52和第二绝缘部53在保护板的长度方向Y上的间隔即为避让部51。在另一些实施例中，避让部51也可以是形成于绝缘件50上的通孔，通孔贯穿绝缘件50沿保护板的厚度方向X的两侧。

绝缘件50的设置能够降低保护板20和外壳11接触导致电池100短路的风险。

如图13、图14所示，在另一些实施例中，电极组件还包括与第一极耳极性相反的第二极耳，电芯10还包括第二极柱15，第二极柱15的一端穿设出外壳11的第一表面111且与外壳11绝缘，第二极耳与第二极柱15的另一端电连接；保护板20还设有第二端子22，第二端子22与第二极柱15电连接，第二极柱15和保护板20在第一表面111的投影不重叠。

第二极柱15为输出电池100的电能的功能性部件。第二极柱15可以与第二极耳直接连接，或者第二极耳可以通过转接件等结构与第二极柱15间接连接，从而实现第二极耳和第二极柱15电连接。在这种实施例中，第一极柱13和第一极耳电连接，第二极柱15与第二极耳电连接。

在一些实施例中，第二端子22和第二极柱15可以直接连接，以实现第二端子22和第二极柱15电连接。比如第二端子22和第二极柱15可以直接焊接、直接抵接等。

当然，第二端子22和第二极柱15也可以是间接连接，如图13、图14所示，电池100还包括第三导电件60，第三导电件60用于电连接第二端子22和第二极柱15。

如图14所示，沿保护板的厚度方向X，第三导电件60层叠设置于保护板20背离第一表面111的表面上，第三导电件60层叠设置于第二极柱15凸出于第一表面111的端面上。第三导电件60的一端部分搭接于第二端子22，第三导电件60的一部分搭接于第二极柱15，沿保护板的厚度方向X观察，第三导电件60在第一表面111上的投影与保护板20在第一表面111上的投影部分重叠，第三导电件60在第一表面111上的投影与第二极柱15在第一表面111上的投影部分重叠。沿保护板的厚度方向X观察，第二极柱15在第一表面111的投影可以完全位于第三导电件60的投影内，第三导电件60可以完全覆盖第二极柱15，第二极柱15在第一表面111的投影也可以部分位于第三导电件60的投影内，即第三导电件60也可以仅覆盖第二极柱15的部分。

第二端子22和第二极柱15通过第三导电件60电连接，方便第二端子22和第二极柱15实现电连接，且使得第二极柱15和第二端子22之间的电连接关系更加稳定。

本申请实施例还提供了一种用电设备，用电设备包括上述任意实施例提供的电池100。电池100作为用电设备的供能部件，以使用电设备执行自身的功能。

用电设备可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电钻、电锯、电动汽车、电动摩托车、电动自行车等。

上述任意实施例提供的电池100的整体结构尺寸较小，则使得具备该电池100的用电设备的尺寸也可以较小，若是采用由上述任意实施例提供的电池100组成的电池包供电，能够提高用电设备的续航能力。

以上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 (13)

1.一种电池，其特征在于，包括：

电芯，包括外壳、电极组件和第一极柱，所述电极组件容纳于所述外壳内，所述第一极柱的一端穿出所述外壳的第一表面且与所述外壳绝缘，所述电极组件包括第一极耳，所述第一极耳与所述第一极柱的另一端电连接；以及

保护板，设有第一端子，所述第一端子与所述第一极柱的一端电连接；

其中，所述保护板设置于所述外壳的第一表面，且所述第一极柱和所述保护板在所述第一表面的投影不重叠。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电池还包括第一导电件，所述第一导电件电连接所述第一端子和所述第一极柱。

3.根据权利要求1或2所述的电池，其特征在于，所述电极组件还包括与所述第一极耳极性相反的第二极耳，所述第二极耳与所述外壳电连接；

所述保护板还设有第二端子，所述电池还包括第二导电件，所述第二端子通过所述第二导电件电连接所述外壳；

所述外壳的表面设有向所述外壳的内部凹陷的凹槽，所述第二导电件的至少一部分容纳于所述凹槽内。

4.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，所述凹槽设置于所述外壳的第二表面，所述第二表面与所述第一表面相邻，所述凹槽的一端延伸至所述第一表面和所述第二表面之间的拐角处。

5.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述第二导电件绕过所述拐角处，所述第二导电件的一端与所述第二端子连接，另一端容纳于所述凹槽内且与所述凹槽的底部连接。

6.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述第二表面连接于所述第一表面的长度方向上的一端，所述第一极柱靠近所述第一表面的长度方向上的另一端设置。

7.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，所述保护板与所述凹槽均设置于所述第一表面。

8.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，所述第二导电件位于所述保护板面向所述第一表面的一侧。

9.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，所述第二导电件折叠设置于所述凹槽内。

10.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，所述凹槽的深度为H，0.2 mm≤H≤3mm；和/或，所述凹槽的长度为L，2 mm≤L≤20mm。

11.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电池还包括绝缘件，所述绝缘件设置于所述第一表面和所述保护板之间，以绝缘隔离所述外壳和所述保护板。

12.根据权利要求1或2所述的电池，其特征在于，所述电极组件还包括与所述第一极耳极性相反的第二极耳，所述电芯还包括第二极柱，所述第二极柱的一端穿设出所述外壳的第一表面且与所述外壳绝缘，所述第二极耳与所述第二极柱的另一端电连接；

所述保护板还设有第二端子，所述第二端子与所述第二极柱电连接，所述第二极柱和所述保护板在所述第一表面的投影不重叠。

13.一种用电设备，其特征在于，包括根据权利要求1-12任一项所述的电池。

Images