CN116544570A - 电池单体、电池及用电装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种电池单体、电池及用电装置，属于电池技术领域。其中，电池单体包括壳体、端盖组件、电极组件和集流构件。壳体具有开口。端盖组件包括端盖和电极端子，端盖用于盖合于开口，电极端子设置于端盖。电极组件用于容纳于壳体内。集流构件用于连接电极组件和电极端子，且集流构件位于端盖面向电极组件的一侧。集流构件的至少部分裸露于壳体内，以形成裸露区域，沿端盖的宽度方向，端盖具有相对的第一边缘和第二边缘，裸露区域与第一边缘的间距小于裸露区域与第二边缘的间距。这种结构的电池单体能够缓解集流构件的裸露区域与电解液接触的现象，从而能够降低电解液出现蒸发而造成电池单体自燃的风险，有利于降低电池单体的使用风险。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池单体、电池及用电装置。
背景技术
锂离子电池具有能量密度高、环境污染小、功率密度大、使用寿命长、适应范围广、自放电系数小等突出的优点，是现今世界上应用最为广泛的电池之一，也是新能源发展的重要组成部分。锂离子电池的电池单体是由正极极片、负极极片和隔离膜通过卷绕或者叠片等方式组装成电极组件，之后装入壳体、再盖上端盖，最后注入电解液得到的。但是，随着锂离子电池技术的不断发展，对锂离子电池的使用安全等提出了更高的要求。然而，现有技术中的电池单体在后期进行使用过程中存在较大的安全隐患，从而不利于消费者的使用安全。
发明内容
本申请实施例提供一种电池单体、电池及用电装置，能够有效降低电池单体在使用过程中存在的安全隐患。
第一方面，本申请实施例提供一种电池单体，包括壳体、端盖组件、电极组件和集流构件；壳体具有开口；端盖组件包括端盖和电极端子，端盖用于盖合于开口，电极端子设置于端盖；电极组件用于容纳于壳体内；集流构件用于连接电极组件和电极端子，且集流构件位于端盖面向电极组件的一侧；其中，集流构件的至少部分裸露于壳体内，以形成裸露区域，沿端盖的宽度方向，端盖具有相对的第一边缘和第二边缘，裸露区域与第一边缘的间距小于裸露区域与第二边缘的间距。
在上述技术方案中，端盖在其宽度方向上具有相对的第一边缘和第二边缘，即端盖在电极组件的厚度方向上具有相对的第一边缘和第二边缘，通过将集流构件裸露在壳体内的裸露区域设置为到第一边缘的距离小于到第二边缘的距离，从而实现集流构件的裸露区域相对端盖为偏心布置，使得电池单体在平躺放置使用时，也就是说，端盖的宽度方向与竖直方向保持一致且第二边缘位于第一边缘的下侧时，采用这种结构的电池单体能够有效缓解集流构件的裸露区域与电池单体的电解液相互接触的现象，由于集流构件在电池单体充放电的过程中会出现温升的情况，进而能够降低电解液在集流构件的温升作用下出现蒸发而造成电池单体自燃的风险，有利于降低电池单体在使用过程中的安全隐患。
在一些实施例中，集流构件完全裸露于壳体内，以形成裸露区域。
在上述技术方案中，通过将整个集流构件均设置为裸露的结构，从而便于对集流构件进行安装，且有利于降低集流构件的制造难度和制造成本。
在一些实施例中，沿端盖的宽度方向，电极端子的轴线与第一边缘的间距小于电极端子的轴线与第二边缘的间距；沿端盖的宽度方向，集流构件的中心位置连接于电极端子。
在上述技术方案中，通过将电极端子设置为电极端子的轴线到第一边缘的间距小于电极端子的轴线到第二边缘的间距，即实现了电极端子为沿端盖的宽度方向偏心设置于端盖上，且电极端子更靠近于第一边缘，从而通过将集流构件的中心位置连接于电极端子，以使集流构件偏心设置于端盖上，使得集流构件与第一边缘的间距小于集流构件与第二边缘的距离，进而通过这种结构实现了集流构件的裸露区域沿端盖的宽度方向偏心设置于端盖。
在一些实施例中，沿端盖的宽度方向，电极端子位于端盖的中心位置；沿端盖的宽度方向，集流构件具有相对的第三边缘和第四边缘，第三边缘相较于第四边缘更靠近于第一边缘，第三边缘与电极端子的轴线的间距大于第四边缘与电极端子的轴线的间距。
在上述技术方案中，电极端子设置于端盖在宽度方向上的中心位置，通过将集流构件设置为第三边缘与电极端子的轴线之间的距离大于第四边缘与电极端子的轴线之间的距离，以使集流构件偏心设置于电极端子上，使得集流构件与第一边缘的间距小于集流构件与第二边缘的距离，从而通过这种结构实现了集流构件的裸露区域沿端盖的宽度方向偏心设置于端盖。
在一些实施例中，集流构件的部分裸露于壳体内，以形成裸露区域。
在上述技术方案中，通过将集流构件的部分设置为裸露的结构，使得在缓解电解液与集流构件接触的风险的前提下能够有效保证集流构件的过流面积，从而能够减少集流构件因过流不足而出现温升过大的现象，有利于降低电池单体的使用风险。
在一些实施例中，集流构件包括沿端盖的宽度方向排布的包覆区域和裸露区域，包覆区域相较于裸露区域更靠近于第二边缘；电池单体还包括隔离件，隔离件包覆于包覆区域，隔离件用于分隔集流构件和电解液。
在上述技术方案中，通过在集流构件的外侧包覆隔离件，以在集流构件上形成裸露区域和包覆区域，从而通过这种结构实现了集流构件为部分裸露在壳体内的结构，以缓解集流构件与电解液接触的风险，这种结构简单，且便于实现。
在一些实施例中，沿端盖的宽度方向，电极端子位于端盖的中心位置，集流构件与第一边缘的间距等于集流构件与第二边缘的间距。
在上述技术方案中，通过将电极端子沿端盖的宽度方向设置于端盖的中心位置，且将集流构件的中心位置连接于电极端子，从而实现了电极端子和集流构件均沿端盖的宽度方向位于端盖的中心位置，这种结构便于制造和生产，有利于降低制造难度，且便于集流构件与电极组件进行连接。
在一些实施例中，隔离件为覆盖于包覆区域的外侧的阻隔膜。
在一些实施例中，隔离件为涂设于包覆区域的外表面的阻隔层。
在一些实施例中，电池单体包括两个集流构件；端盖组件包括极性相反的两个电极端子，每个电极端子通过一个集流构件连接于电极组件。
在上述技术方案中，集流构件和电极端子均为两个，且均设置于端盖上，以实现电池单体的正极输出和负极输出，在这种结构的电池单体中，能够同时缓解正极的集流构件和负极的集流构件与电解液进行接触的风险，有利于提升电池单体的使用安全性能。
第二方面，本申请实施例还提供一种电池，包括箱体和上述的电池单体；箱体用于容纳电池单体。
第三方面，本申请实施例还提供一种用电装置，包括上述的电池，电池用于提供电能。
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，在不付出创造性劳动的前提下，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结构爆炸图；
图3为本申请一些实施例提供的电池单体的结构爆炸图；
图4为本申请一些实施例提供的端盖组件的结构示意图；
图5为本申请一些实施例提供的端盖组件与集流构件的连接示意图；
图6为本申请一些实施例提供的集流构件的结构示意图；
图7为本申请一些实施例提供的集流构件连接于端盖组件的剖面图；
图8为本申请又一些实施例提供的端盖组件的结构示意图；
图9为本申请又一些实施例提供的端盖组件与集流构件的连接示意图；
图10为本申请又一些实施例提供的集流构件的结构示意图；
图11为本申请再一些实施例提供的集流构件的结构示意图；
图12为本申请再一些实施例提供的集流构件与端盖组件的连接示意图；
图13为本申请再一些实施例提供的端盖组件的结构示意图。
图标：1000-车辆；100-电池；10-箱体；11-第一部分；12-第二部分；20-电池单体；21-壳体；211-开口；22-端盖组件；221-端盖；2211-第一边缘；2212-第二边缘；2213-安装孔；222-电极端子；223-泄压机构；224-第一绝缘件；225-第二绝缘件；23-电极组件；231-极耳；24-集流构件；241-裸露区域；242-凸出部；243-连接部；244-第三边缘；245-第四边缘；246-包覆区域；25-隔离件；200-控制器；300-马达；X-端盖的宽度方向；Y-端盖的厚度方向。
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、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等，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或多个电池模块的箱体。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。
电池单体包括电极组件和电解液，电极组件由正极极片、负极极片和隔离膜组成。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，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，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极耳。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。
锂离子电池具有能量密度高、环境污染小、功率密度大、使用寿命长、适应范围广、自放电系数小等突出的优点，是现今世界上应用最为广泛的电池之一，也是新能源发展的重要组成部分。锂离子电池的电池单体是由正极极片、负极极片和隔离膜通过卷绕或者叠片等方式组装成电极组件，之后装入壳体、再盖上端盖，最后注入电解液得到的。但是，随着锂离子电池技术的不断发展，对锂离子电池的使用安全等提出了更高的要求。
发明人发现，对于一般的电池单体而言，通常在电池单体的内部设置有转接片，通过将转接片连接于电极端子和电极组件的正极极耳或负极极耳，以实现电极组件与电极端子之间的电连接，从而满足电池单体的电能输入或输出。在这种结构的电池单体中，当电池单体平躺使用时，即电池单体的电极组件的厚度方向与竖直方向保持一致时，电池单体内部的电解液极容易与转接片出现相互接触的情况，由于转接片在使用的过程中具有一定的温度，从而导致电解液在转接片的作用下造成蒸发的现象，进而极容易导致电池单体出现自燃或爆炸的风险，使得电池单体在后期使用过程中存在较大的安全隐患，不利于消费者的使用安全。
基于上述考虑，为了解决电池单体在后期使用过程中存在较大的安全隐患，从而不利于消费者的使用安全的问题，发明人经过深入研究，设计了一种电池单体，电池单体包括壳体、端盖组件、电极组件和集流构件。壳体开设有开口，端盖组件包括端盖和电极端子，端盖盖合于开口，电极端子安装于端盖上。电极组件容纳于壳体内，集流构件连接于电极组件和电极端子，且集流构件位于端盖面向电极组件的一侧。其中，集流构件的至少部分裸露于壳体内，以形成裸露区域，在端盖的宽度方向上，端盖具有相对的第一边缘和第二边缘，裸露区域与第一边缘之间的距离小于裸露区域与第二边缘之间的距离。
在上述电池单体中，端盖在其宽度方向上具有相对的第一边缘和第二边缘，即端盖在电极组件的厚度方向上具有相对的第一边缘和第二边缘，通过将集流构件裸露在壳体内的裸露区域设置为到第一边缘的距离小于到第二边缘的距离，从而实现集流构件的裸露区域相对端盖为偏心布置，使得电池单体在平躺放置使用时，也就是说，端盖的宽度方向与竖直方向保持一致且第二边缘位于第一边缘的下侧时，采用这种结构的电池单体能够有效缓解集流构件的裸露区域与电池单体的电解液相互接触的现象，由于集流构件在电池单体充放电的过程中会出现温升的情况，进而能够降低电解液在集流构件的温升作用下出现蒸发而造成电池单体自燃的风险，有利于降低电池单体在使用过程中的安全隐患。
本申请实施例公开的电池单体可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置中。可以使用具备本申请公开的电池单体、电池等组成该用电装置的电源系统，这样，能够有效降低电池单体发生自燃的风险，以提升电池的使用安全性。
本申请实施例提供一种使用电池作为电源的用电装置，用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中，电动玩具可以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，航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。
以下实施例为了方便说明，以本申请一实施例的一种用电装置为车辆1000为例进行说明。
请参照图1，图1为本申请一些实施例提供的车辆1000的结构示意图。车辆1000可以为燃油汽车、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。车辆1000的内部设置有电池100，电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电，例如，电池100可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器200和马达300，控制器200用来控制电池100为马达300供电，例如，用于车辆1000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100不仅可以作为车辆1000的操作电源，还可以作为车辆1000的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
请参照图2，图2为本申请一些实施例提供的电池100的结构爆炸图。电池100包括箱体10和电池单体20，电池单体20用于容纳于箱体10内。其中，箱体10用于为电池单体20提供装配空间，箱体10可以采用多种结构。在一些实施例中，箱体10可以包括第一部分11和第二部分12，第一部分11与第二部分12相互盖合，第一部分11和第二部分12共同限定出用于容纳电池单体20的装配空间。第二部分12可以为一端开放的空心结构，第一部分11可以为板状结构，第一部分11盖合于第二部分12的开放侧，以使第一部分11与第二部分12共同限定出装配空间；第一部分11和第二部分12也可以是均为一侧开放的空心结构，第一部分11的开放侧盖合于第二部分12的开放侧。当然，第一部分11和第二部分12形成的箱体10可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。
在电池100中，电池单体20可以是多个，多个电池单体20之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。多个电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体20构成的整体容纳于箱体10内；当然，电池100也可以是多个电池单体20先串联或并联或混联组成电池模块形式，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10内。电池100还可以包括其他结构，例如，该电池100还可以包括汇流部件，用于实现多个电池单体20之间的电连接。
其中，每个电池单体20可以为二次电池或一次电池；还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池，但不局限于此。电池单体20可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。示例性的，在图2中，电池单体20为长方体结构。
根据本申请的一些实施例，请参照图3、图4和图5，图3为本申请一些实施例提供的电池单体20的结构爆炸图，图4为本申请一些实施例提供的端盖组件22的结构示意图，图5为本申请一些实施例提供的端盖组件22与集流构件24的连接示意图。本申请提供了一种电池单体20，电池单体20包括壳体21、端盖组件22、电极组件23和集流构件24。壳体21具有开口211，端盖组件22包括端盖221和电极端子222，端盖221用于盖合于开口211，电极端子222设置于端盖221。电极组件23用于容纳于壳体21内。集流构件24用于连接电极组件23和电极端子222，且集流构件24位于端盖221面向电极组件23的一侧。其中，集流构件24的至少部分裸露于壳体21内，以形成裸露区域241，沿端盖的宽度方向X，端盖221具有相对的第一边缘2211和第二边缘2212，裸露区域241与第一边缘2211的间距小于裸露区域241与第二边缘2212的间距。
其中，集流构件24的至少部分裸露于壳体21内，以形成裸露区域241，即集流构件24的至少部分为裸露状态，用于与电极组件23和电极端子222连接。端盖221在其宽度方向上具有相对的第一边缘2211和第二边缘2212，即端盖221在电极组件23的厚度方向上具有相对的第一边缘2211和第二边缘2212。
为了便于说明，在图5中，将裸露区域241与第一边缘2211的间距记为d1，将裸露区域241与第二边缘2212的间距记为d2，d2大于d1。在实际使用过程中，电池单体20为平躺使用，即端盖的宽度方向X或电极组件23的厚度方向为沿竖直方向布置，且第二边缘2212沿竖直方向位于第一边缘2211的下侧。
可选地，壳体21还可以用于容纳电解质，例如电解液。壳体21可以是多种结构形式。壳体21的材质也可以是多种，比如，铜、铁、铝、钢、铝合金等，集流构件24的材质也可以是铜、铁、铝、钢、铝合金等。
在一些实施例中，壳体21为一侧开口211的空心结构，端盖221盖合于壳体21的开口211处并形成密封连接，以形成用于容纳电极组件23和电解质的密封空间。在组装电池单体20时，可先将电极组件23放入壳体21内，并向壳体21内填充电解质，再将端盖221盖合于壳体21的开口211。
壳体21可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。壳体21的形状可根据电极组件23的具体形状来确定。比如，若电极组件23为圆柱体结构，则可选用为圆柱体结构的壳体21；若电极组件23为长方体结构，则可选用长方体结构的壳体21。当然，端盖221也可以是多种结构，比如，端盖221为板状结构、一端开放的空心结构等。示例性的，在图3中，电极组件23为长方体结构，则壳体21为长方体结构。
可理解的，电池单体20并不仅仅局限于上述结构，电池单体20也可以是其他结构，比如，电池单体20包括壳体21和两个端盖221，壳体21为相对的两侧开口211的空心结构，一个端盖221对应盖合于壳体21的一个开口211处并形成密封连接，以形成用于容纳电极组件23和电解质的密封空间。
本实施例中，电极组件23具有用于输入或输出电能的极耳231，极耳231设置于电极组件23面向端盖221的一端，以实现电池单体20的供电功能。集流构件24连接于极耳231，以实现极耳231和电极端子222之间的电连接。
电极组件23是电池单体20中发生电化学反应的部件。电极组件23可以包括正极极片、负极极片和隔离膜。电极组件23可以是由正极极片、隔离膜和负极极片通过卷绕形成的卷绕式结构，也可以是由正极极片、隔离膜和负极极片通过层叠布置形成的层叠式结构。示例性的，在图3中，电极组件23为由正极极片、隔离膜和负极极片通过卷绕形成的卷绕式结构。
需要说明的是，在本申请实施例中，容纳于壳体21内的电极组件23可以是一个，也可以是多个。示例性的，在图3中，电极组件23为两个，两个电极组件23层叠布置，且两个电极组件23沿端盖的宽度方向X(电极组件23的厚度方向)层叠。
在一些实施例中，端盖组件22还可以包括泄压机构223，泄压机构223均安装于端盖221上。泄压机构223用于在电池单体20的内部压力或温度达到预定值时泄放电池单体20内部的压力。
示例性的，泄压机构223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，参照图4和图5，并请进一步参照图6和图7，图6为本申请一些实施例提供的集流构件24的结构示意图，图7为本申请一些实施例提供的集流构件24连接于端盖组件22的剖面图。端盖221开设有安装孔2213，沿端盖的厚度方向Y，安装孔2213贯穿端盖221的两侧，电极端子222的部分插设于安装孔2213内。集流构件24面向端盖221的一侧凸设有凸出部242，凸出部242用于插设于安装孔2213内。其中，沿端盖的厚度方向Y，凸出部242用于抵靠并连接于电极端子222靠近电极组件23的一端。
其中，凸出部242连接于电极端子222，以实现集流构件24与电极端子222的电连接。可选地，凸出部242与电极端子222之间可以是相互抵接，也可以是相互焊接。示例性的，在本实施例中，凸出部242焊接于电极端子222靠近电极组件23的一端。
可选地，凸出部242与集流构件24为一体式结构，即凸出部242与集流构件24为采用一体成型的工艺制成，示例性的，凸出部242在集流构件24上采用冲压的工艺形成，以使凸出部242凸出于集流构件24面向端盖221的一侧。当然，凸出部242与集流构件24也可以采用铸造等工艺制成。需要说明的是，在其他实施例中，凸出部242与集流构件24也可以为分体式结构，比如，凸出部242焊接于集流构件24面向端盖221的一侧。
进一步地，集流构件24还具有多个连接部243，多个连接部243沿端盖的宽度方向X间隔排布，即多个连接部243沿电极组件23的厚度方向依次排布，每个连接部243用于与一个电极组件23的极耳231相连。
示例性的，在图3中，电池单体20包括两个层叠布置的电极组件23，对应的，集流构件24具有两个连接部243。
在图7中，端盖组件22还包括第一绝缘件224。第一绝缘件224的至少部分位于电极端子222与安装孔2213的孔壁之间，第一绝缘件224用于绝缘隔离电极端子222与端盖221，以实现电极端子222绝缘安装于端盖221上。
示例性的，第一绝缘件224的材质可以为塑胶、硅胶或橡胶等。
在图7中，端盖组件22还包括第二绝缘件225。沿端盖的厚度方向Y，第二绝缘件225的至少部分位于端盖221和集流构件24之间，第二绝缘件225用于绝缘件隔离端盖221和集流构件24。
示例性的，第二绝缘件225的材质可以为塑胶、硅胶或橡胶等。
通过将集流构件24裸露在壳体21内的裸露区域241设置为到第一边缘2211的距离小于到第二边缘2212的距离，从而实现集流构件24的裸露区域241相对端盖221为偏心布置，使得电池单体20在平躺放置使用时，也就是说，端盖的宽度方向X与竖直方向保持一致且第二边缘2212位于第一边缘2211的下侧时，采用这种结构的电池单体20能够有效缓解集流构件24的裸露区域241与电池单体20的电解液相互接触的现象，由于集流构件24在电池单体20充放电的过程中会出现温升的情况，进而能够降低电解液在集流构件24的温升作用下出现蒸发而造成电池单体20自燃的风险，有利于降低电池单体20在使用过程中的安全隐患。
根据本申请的一些实施例，请参见图5和图6所示，集流构件24完全裸露于壳体21内，以形成裸露区域241。
通过将整个集流构件24均设置为裸露的结构，从而便于对集流构件24进行安装，且有利于降低集流构件24的制造难度和制造成本。
根据本申请的一些实施例，请参见图4、图5和图6所示，沿端盖的宽度方向X，电极端子222的轴线与第一边缘2211的间距小于电极端子222的轴线与第二边缘2212的间距。沿端盖的宽度方向X，集流构件24的中心位置连接于电极端子222。
其中，沿端盖的宽度方向X，集流构件24的凸出部242位于集流构件24的中心位置。
通过将电极端子222设置为电极端子222的轴线到第一边缘2211的间距小于电极端子222的轴线到第二边缘2212的间距，即实现了电极端子222为沿端盖的宽度方向X偏心设置于端盖221上，且电极端子222更靠近于第一边缘2211，从而通过将集流构件24的中心位置连接于电极端子222，以使集流构件24偏心设置于端盖221上，使得集流构件24与第一边缘2211的间距小于集流构件24与第二边缘2212的距离，进而通过这种结构实现了集流构件24的裸露区域241沿端盖的宽度方向X偏心设置于端盖221。
根据本申请的一些实施例，参照图8、图9和图10，图8为本申请又一些实施例提供的端盖组件22的结构示意图，图9为本申请又一些实施例提供的端盖组件22与集流构件24的连接示意图，图10为本申请又一些实施例提供的集流构件24的结构示意图。沿端盖的宽度方向X，电极端子222位于端盖221的中心位置。沿端盖的宽度方向X，集流构件24具有相对的第三边缘244和第四边缘245，第三边缘244相较于第四边缘245更靠近于第一边缘2211，第三边缘244与电极端子222的轴线的间距大于第四边缘245与电极端子222的轴线的间距。
其中，沿端盖的宽度方向X，集流构件24的凸出部242偏心设置于集流构件24上，凸出部242与第三边缘244的间距大于凸出部242与第四边缘245的间距。
电极端子222设置于端盖221在宽度方向上的中心位置，通过将集流构件24设置为第三边缘244与电极端子222的轴线之间的距离大于第四边缘245与电极端子222的轴线之间的距离，以使集流构件24偏心设置于电极端子222上，使得集流构件24与第一边缘2211的间距小于集流构件24与第二边缘2212的距离，从而通过这种结构实现了集流构件24的裸露区域241沿端盖的宽度方向X偏心设置于端盖221。
根据本申请的一些实施例，参照图11和图12，图11为本申请再一些实施例提供的集流构件24的结构示意图，图12为本申请再一些实施例提供的集流构件24与端盖组件22的连接示意图。集流构件24的部分裸露于壳体21内，以形成裸露区域241。
通过将集流构件24的部分设置为裸露的结构，使得在缓解电解液与集流构件24接触的风险的前提下能够有效保证集流构件24的过流面积，从而能够减少集流构件24因过流不足而出现温升过大的现象，有利于降低电池单体20的使用风险。
根据本申请的一些实施例，请继续参见图11和图12所示，集流构件24包括沿端盖的宽度方向X排布的包覆区域246和裸露区域241，包覆区域246相较于裸露区域241更靠近于第二边缘2212。电池单体20还包括隔离件25，隔离件25包覆于包覆区域246，隔离件25用于分隔集流构件24和电解液。
其中，隔离件25包覆于集流构件24沿端盖的宽度方向X上靠近第二边缘2212的一端的外侧，以使集流构件24未包覆隔离件25的部分形成裸露区域241。
在图12中，裸露区域241与第一边缘2211的间距，即集流构件24未包覆隔离件25的部分与第一边缘2211之间的距离，记为d1，裸露区域241与第二边缘2212的间距，即集流构件24未包覆隔离件25的部分与第二边缘2212之间的距离，记为d2，d2大于d1。
需要说明的是，在一些实施例中，集流构件24还可以为其他结构，比如，集流构件24在端盖的宽度方向X上的两端均包覆有隔离件25，以在集流构件24上形成沿端盖的宽度方向X间隔排布的两个包覆区域246，且两个包覆区域246之间形成裸露区域241。
通过在集流构件24的外侧包覆隔离件25，以在集流构件24上形成裸露区域241和包覆区域246，从而通过这种结构实现了集流构件24为部分裸露在壳体21内的结构，以缓解集流构件24与电解液接触的风险，这种结构简单，且便于实现。
根据本申请的一些实施例，参照图11和图12，并请进一步参照图13所示，图13为本申请再一些实施例提供的端盖组件22的结构示意图。沿端盖的宽度方向X，电极端子222位于端盖221的中心位置，集流构件24与第一边缘2211的间距等于集流构件24与第二边缘2212的间距。
通过将电极端子222沿端盖的宽度方向X设置于端盖221的中心位置，且将集流构件24的中心位置连接于电极端子222，从而实现了电极端子222和集流构件24均沿端盖的宽度方向X位于端盖221的中心位置，这种结构便于制造和生产，有利于降低制造难度，且便于集流构件24与电极组件23进行连接。
根据本申请的一些实施例，隔离件25为覆盖于包覆区域246的外侧的阻隔膜。
其中，阻隔膜可以采用粘贴或热熔等工艺覆盖于集流构件24的包覆区域246的外侧。
示例性的，阻隔膜的材质可以为聚酰亚胺、聚乙烯、聚偏二氟乙烯或聚四氟乙烯等。
根据本申请的一些实施例，隔离件25为涂设于包覆区域246的外表面的阻隔层。
示例性的，阻隔层为通过喷涂的方式在集流构件24的包覆区域246的外表面形成的隔离涂层，阻隔层的材质可以为环氧聚氨树脂，环氧酚醛树脂或双酚A型环氧树脂等。
根据本申请的一些实施例，请参见图3、图4和图5所示，电池单体20包括两个集流构件24。端盖组件22包括极性相反的两个电极端子222，每个电极端子222通过一个集流构件24连接于电极组件23。
其中，电极组件23具有两个极耳231，两个极耳231均位于电极组件23面向端盖221的一侧，分别为电极组件23的正极极耳和负极极耳，端盖组件22包括极性相反的两个电极端子222，正极电极端子和负极电极端子，分别用于作为电池单体20的正输出极和负输出极，且电池单体20包括两个集流构件24，每个集流构件24连接于一个极耳231和一个电极端子222，以实现电池单体20的正极输出和负极输出。
集流构件24和电极端子222均为两个，且均设置于端盖221上，以实现电池单体20的正极输出和负极输出，在这种结构的电池单体20中，能够同时缓解正极的集流构件24和负极的集流构件24与电解液进行接触的风险，有利于提升电池单体20的使用安全性能。
根据本申请的一些实施例，本申请还提供了一种电池100，包括箱体10和以上任一方案的电池单体20。箱体10用于容纳电池单体20。
根据本申请的一些实施例，本申请还提供了一种用电装置，包括以上任一方案的电池100，并且电池100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100的设备或系统。
根据本申请的一些实施例，参见图3-图7所示，本申请提供了一种电池单体20，包括壳体21、端盖组件22、电极组件23和集流构件24。壳体21具有开口211，端盖组件22包括端盖221和电极端子222，端盖221盖合于开口211，端盖221开设有安装孔2213，电极端子222的部分插设于安装孔2213内，且电极端子222绝缘安装于端盖221上。电极组件23容纳于壳体21内。集流构件24设置于端盖221面向电极组件23的一侧，集流构件24面向端盖221的一侧凸设有凸出部242，凸出部242插设于安装孔2213内，且凸出部242焊接于电极端子222，集流构件24还包括连接部243，连接部243连接于电极组件23的极耳231，以实现电极组件23与电极端子222之间的电连接。其中，集流构件24完全裸露于壳体21内，以形成裸露区域241，沿端盖的宽度方向X，端盖221具有相对的第一边缘2211和第二边缘2212，电极端子222的轴线与第一边缘2211的间距小于电极端子222的轴线与第二边缘2212的间距，且集流构件24的中心位置连接于电极端子222，以使裸露区域241与第一边缘2211的间距小于裸露区域241与第二边缘2212的间距。
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结合。
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 (12)
1.一种电池单体，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体具有开口；
端盖组件，所述端盖组件包括端盖和电极端子，所述端盖用于盖合于所述开口，所述电极端子设置于所述端盖；
电极组件，所述电极组件用于容纳于所述壳体内；以及
集流构件，所述集流构件用于连接所述电极组件和所述电极端子，且所述集流构件位于所述端盖面向所述电极组件的一侧；
其中，所述集流构件的至少部分裸露于所述壳体内，以形成裸露区域，沿所述端盖的宽度方向，所述端盖具有相对的第一边缘和第二边缘，所述裸露区域与所述第一边缘的间距小于所述裸露区域与所述第二边缘的间距。
2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述集流构件完全裸露于所述壳体内，以形成所述裸露区域。
3.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，沿所述端盖的宽度方向，所述电极端子的轴线与所述第一边缘的间距小于所述电极端子的轴线与所述第二边缘的间距；
沿所述端盖的宽度方向，所述集流构件的中心位置连接于所述电极端子。
4.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，沿所述端盖的宽度方向，所述电极端子位于所述端盖的中心位置；
沿所述端盖的宽度方向，所述集流构件具有相对的第三边缘和第四边缘，所述第三边缘相较于所述第四边缘更靠近于所述第一边缘，所述第三边缘与所述电极端子的轴线的间距大于所述第四边缘与所述电极端子的轴线的间距。
5.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述集流构件的部分裸露于所述壳体内，以形成所述裸露区域。
6.根据权利要求5所述的电池单体，其特征在于，所述集流构件包括沿所述端盖的宽度方向排布的包覆区域和所述裸露区域，所述包覆区域相较于所述裸露区域更靠近于所述第二边缘；
所述电池单体还包括隔离件，所述隔离件包覆于所述包覆区域，所述隔离件用于分隔所述集流构件和电解液。
7.根据权利要求6所述的电池单体，其特征在于，沿所述端盖的宽度方向，所述电极端子位于所述端盖的中心位置，所述集流构件与所述第一边缘的间距等于所述集流构件与所述第二边缘的间距。
8.根据权利要求6所述的电池单体，其特征在于，所述隔离件为覆盖于所述包覆区域的外侧的阻隔膜。
9.根据权利要求6所述的电池单体，其特征在于，所述隔离件为涂设于所述包覆区域的外表面的阻隔层。
10.根据权利要求1-9任一项所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体包括两个所述集流构件；
所述端盖组件包括极性相反的两个所述电极端子，每个所述电极端子通过一个所述集流构件连接于所述电极组件。
11.一种电池，其特征在于，包括：
如权利要求1-10任一项所述的电池单体；以及
箱体，所述箱体用于容纳所述电池单体。
12.一种用电装置，其特征在于，包括如权利要求11所述的电池，所述电池用于提供电能。
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