CN116683128B - 电池单体、电池和用电设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种电池单体、电池和用电设备，其中电池单体包括主体部、第一极耳、第一绝缘胶和第二绝缘胶，第一极耳形成于主体部的轴向端部，第一绝缘胶粘贴于主体部的外周，第二绝缘胶粘贴于第一极耳上，在主体部的轴线方向上，第一绝缘胶和第二绝缘胶之间具有间隙。电池包括电池单体。用电设备包括电池单体或者电池。

Description

电池单体、电池和用电设备

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池单体、电池和用电设备。

背景技术

节能减排是汽车产业可持续发展的关键，电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言，电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。

电池在使用过程中会不断充电或者放电，因此绝缘性对电池来说是很重要的。电芯外部通常会粘贴绝缘胶，绝缘胶的粘贴方式会影响电池的整体性能。

上述的陈述仅用于提供与本申请有关的背景技术信息，而不必然地构成现有技术。

发明内容

本申请提供一种电池单体、电池和用电设备。

第一方面，本申请提供一种电池单体，包括主体部、第一极耳、第一绝缘胶和第二绝缘胶，第一极耳形成于主体部的轴向端部，第一绝缘胶粘贴于主体部的外周，第二绝缘胶粘贴于第一极耳上，其中，在主体部的轴线方向上，第一绝缘胶和第二绝缘胶之间具有间隙。

在本申请提供的实施例中，在主体部的轴线方向上，通过在第一绝缘胶和第二绝缘胶之间设置间隙，可以减少第一绝缘胶和第二绝缘胶之间台阶的形成，进而在电池单体发生膨胀时减少应力集中点，减少极片断裂等问题的发生，有利于提高电池的安全性。

在一些实施例中，间隙沿主体部的周向延伸。这样设置的好处是，在主体部的周向方向上，第一绝缘胶和第二绝缘胶之间完全没有重叠，因此，第一绝缘胶和第二绝缘胶之间不存在任何搭接部分，不会产生任何台阶，可以较大限度地减少电池单体膨胀时的应力集中点，避免电池单体的极片发生断裂等问题。

在一些实施例中，在主体部的轴线方向上，间隙的宽度为1mm~2mm。

将间隙的宽度设置为1mm~2mm，既可以起到减少电池单体膨胀时的应力集中点，避免电池单体的极片发生断裂等问题的作用，又可以使电极组件具有尽可能大的绝缘覆盖范围，提高绝缘性能。

在一些实施例中，在主体部的轴线方向上，间隙的宽度大小沿周向是固定的或者是变化的。

将间隙的宽度大小设置为沿周向固定，可以使间隙的宽度大小保持均匀，提高产品外观美观度和整体完整性。而将间隙的宽度大小设置为沿周向变化，则可以降低在粘贴第一绝缘胶和第二绝缘胶时的难度，提高粘贴效率。

在一些实施例中，第二绝缘胶的耐穿刺能力大于第一绝缘胶的耐穿刺能力。

第一极耳通常采用铝箔材料制成，相对于主体部来说更加脆弱，因此将第二绝缘胶的耐穿刺能力设置为大于第一绝缘胶的耐穿刺能力，可以更加有效地保护第一极耳，防止第一极耳受到损伤。

在一些实施例中，在第一极耳的周向方向上，第二绝缘胶的头部和尾部具有重叠部分。

通过设置重叠部分，可以使第二绝缘胶的头部和尾部粘接在一起，使第二绝缘胶在周向上形成闭环，对第一极耳形成°的全方位的绝缘保护；还可以有效提高第二绝缘胶的粘接强度，使第二绝缘胶更加牢固地粘在第一极耳上。而且，通常地，第二绝缘胶具有一定的弹性，通过设置重叠部分，将第二绝缘胶的头部和尾部粘接在一起，可以防止第二绝缘胶因弹力变小或消失而缩回，造成对第一极耳的保护失效。

在一些实施例中，在第一极耳的周向方向上，重叠部分的长度为5mm~10mm。

将重叠部分的周向长度设置为5mm~10mm，可以起到较好的增强第二绝缘胶稳固性的作用，还可以避免因重叠部分的周向长度过长而引起应力集中。

在一些实施例中，重叠部分的上层相对于下层错位。该实施例允许第二绝缘胶的尾部在粘贴时发生错位，在不影响绝缘和保护作用的前提下通过一定的操作容错率，可以有效提高操作效率。另外，该错位也可以是第二绝缘胶的制造误差造成的，从而允许第二绝缘胶具有一定的制造误差，降低对第二绝缘胶的制造精度的要求，从而有效控制成本。

在一些实施例中，在第一极耳的周向方向上，第二绝缘胶的头部边线和尾部边线平行。

在上述实施例中，第二绝缘胶的头部边线和尾部边线平行，可以提高第二绝缘胶的整体美观度，而且粘贴后形成的重叠部分可以为规则的长方形，整体比较美观和规整。

在一些实施例中，在第一极耳的周向方向上，第二绝缘胶的头部边线和/或尾部边线相对于主体部的轴线倾斜。

通过将第二绝缘胶的头部边线和/或尾部边线设置为相对于主体部的轴线倾斜，可以使得重叠部分的中线相对于主体部的轴线倾斜，进而增大重叠部分的中线的长度，在第二绝缘胶因弹力变小而缩回时，可以增大重叠部分抵抗收缩力的能力，提高第二绝缘胶的粘贴牢固度。

在一些实施例中，第二绝缘胶包括第一粘贴部和第二粘贴部，第一粘贴部沿周向粘贴于第一极耳的外周，第二粘贴部粘贴于第一极耳的远离主体部的端面。

通过设置第一粘贴部和第二粘贴部，可以将第一粘贴部沿周向粘贴于第一极耳的外周，第二粘贴部粘贴于第一极耳的远离主体部的端面，从而对第一极耳形成较多方位的保护。

通过设置第二粘贴部，可以对第一极耳的端面进行保护，防止第一极耳的端面部分结构翘起超出第一粘贴部的高度而与壳体搭接，造成短路。

在一些实施例中，电池本体还包括设置于第一极耳的远离主体部的端面的第一集流盘，第二粘贴部粘贴于第一集流盘上。

通过将第二粘贴部粘贴于第一集流盘上，可以使第二粘贴部完全包裹第一极耳裸露于第一集流盘之外的部分，从而对第一极耳实现更加全面的保护。

在一些实施例中，第一粘贴部与第二粘贴部连接或者一体成型。

通过将第一粘贴部与第二粘贴部连接或者一体成型，可以使第一粘贴部与第二粘贴部连接为整体，在粘贴第二绝缘胶时可以通过第一粘贴部与第二粘贴部的相互配合，实现较好的粘贴效果。比如，可以先将第一粘贴部粘贴于第一极耳的外周，然后再利用抚平装置将第二粘贴部粘贴于第一极耳的端面上。

在一些实施例中，第二粘贴部的粘度大于第一粘贴部的粘度。

在第二粘贴部自与主体部的轴线平行的位置向内弯折90°粘贴于第一极耳的端面时，第二粘贴部会发生褶皱，褶皱部分可能会进入空气，第二粘贴部中的胶质物会因空气干燥而脱水，进而粘性减弱；而第一粘贴部粘贴于第一极耳的外周，粘贴后比较平整，空气进入的机会较小，因此因脱水造成粘性减弱的几率也较小，因此将第二粘贴部的粘度设置为大于第一粘贴部的粘度，可以使第二粘贴部在因脱水造成粘性减弱后仍具有足够的粘度使其保持在第一极耳的端面上。

另外，第二粘贴部因发生了弯折并被抚平在第一极耳的端面上，随着时间推移，第二粘贴部的弹力会降低，有缩回风险，因此将第二粘贴部的粘度设置为大于第一粘贴部的粘度，可以使第二粘贴部具有更大的抵抗弹力降低缩回的能力，防止第二粘贴部粘贴失效。

第一粘贴部的粘度小于第二粘贴部的粘度，在因第一粘贴部粘贴不规范不能满足要求而需要范工时，可以使第一粘贴部比较容易地撕掉而不会粘连主体部的材料，便于重新粘贴。

在一些实施例中，第一粘贴部在主体部的轴线方向上的宽度与第二粘贴部在主体部的轴线的垂直方向上的宽度的比例为1:1~2:1。

将第一粘贴部在主体部的轴线方向上的宽度与第二粘贴部在主体部的轴线的垂直方向上的宽度的比例设置为1:1~2:1，可以对第一极耳实现比较全面的保护，而且可以在节约成本的前提下实现对第一极耳的外周和端面的合理分配。

在一些实施例中，第二绝缘胶设有指示线，指示线将第二绝缘胶分隔为第一粘贴部和第二粘贴部。

通过设置指示线，可以在粘贴第二绝缘胶时，通过指示线来快速识别第一粘贴部和第二粘贴部的范围。指示线作为操作辅助，可以有效提高粘贴效率。

在一些实施例中，指示线的颜色不同于第二绝缘胶的颜色。

通过将指示线的颜色设置为不同于第二绝缘胶的颜色，可以使指示线更加醒目，使操作人员更加容易地辨认出其所在的位置。

在一些实施例中，第二粘贴部包括基材和设置于基材上的背胶，基材和背胶中的至少一个的颜色设置为能够在对第二粘贴部的宽度进行检测时防止发生反光的颜色。

通过将基材和背胶中的至少一个的颜色设置为能够在对第二粘贴部的宽度进行检测时防止发生反光的颜色，可以在对第二粘贴部的宽度进行检测时，防止因基材和背胶的颜色太浅而发生反光，影响测试的准确性。

在一些实施例中，电池单体还包括壳体，壳体具有容纳空腔，主体部和第一极耳设置于容纳空腔内，壳体采用的材质被配置为能够防止壳体与电池单体的负极接触而发生腐蚀。

将壳体的材质设置为能够防止壳体与电池单体的负极接触而发生腐蚀的材料，可以避免裸露部分鼓起或翘起后与壳体接触而发生腐蚀。

第二方面，本申请提供一种电池，包括箱体和上述的电池单体，电池单体设置于箱体中，电池单体用以提供电能。

第三方面，本申请提供一种用电设备，包括上述的电池单体，电池单体用于向用电设备供应电能；或者，包括上述的电池，电池用于向用电设备供应电能。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，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，还可以根据附图获得其他的附图。

图1是本申请公开的用电设备一些实施例的结构示意图。

图2是本申请公开的电池一些实施例的结构示意图。

图3是本申请公开的电池单体一些实施例的结构示意图。

图4是图3所示实施例沿A-A截面的剖视图。

图5是图4中标号B所示部分的放大图。

图6是本申请公开的电池单体一些实施例中第一绝缘胶和第二绝缘胶的粘贴示意图。

图7是本申请公开的电池单体另一些实施例中第一绝缘胶和第二绝缘胶的粘贴示意图。

图8是本申请公开的电池单体又一些实施例中第一绝缘胶和第二绝缘胶的粘贴示意图。

图9是本申请公开的电池单体一些实施例中第二绝缘胶的结构示意图。

图10是本申请公开的电池单体另一些实施例中第二绝缘胶的结构示意图。

在附图中，附图并未按照实际的比例绘制。

标记说明：1000、车辆；100、电池；200、控制器；300、马达；10、箱体；101、第一盖体；102、第二盖体；20、电池单体；1、主体部；2、第一极耳；3、第一绝缘胶；4、第二绝缘胶；41、第一粘贴部；42、第二粘贴部；43、重叠部分；44、指示线；5、间隙；6、第一集流盘；7、第二极耳；8、第二集流盘；9、壳体；11、绝缘件；12、密封圈；13、极柱；14、密封钉；15、注液口。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文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；本文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。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。此外，术语“垂直”并不是严格意义上的垂直，而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行，而是在误差允许范围之内。

在本文中提及“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。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，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，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上，除非另有明确具体的限定。同理，“多组”指的是两组以上，“多片”指的是两片以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，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实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系。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实施例中的具体含义。

目前，从市场形势的发展来看，动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，而且还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，以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力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。

对于圆柱型的电池单体来说，一般采用全极耳结构。在制造电池单体时，卷绕完成的电芯经过极耳成型后，还需要在电芯与壳体之间进行绝缘处理。常见的绝缘方式有贴胶绝缘和通过绝缘罩绝缘两种。

对于贴胶绝缘的方式来说，常见的贴胶方式为重合式贴胶，即粘贴在极耳上的绝缘胶与粘贴在裸电芯上的大面刻码胶在高度方向上重合。这种方式虽然能够将整个电芯保护在绝缘胶内，但是粘贴在极耳上的绝缘胶与粘贴在裸电芯上的大面刻码胶的重叠位置会因为多层胶堆叠的原因而在此形成具有一定高度的台阶，而且由于圆柱电芯的群裕度（群裕度为电芯直径与壳体直径的比值）普遍比较高，电芯极片充放电后会发生膨胀，因此在这个胶重叠位置的台阶处容易形成应力集中点，电芯的外圈极片容易在循环过程中发生断裂等失效现象，存在电芯容量损失甚至着火的风险。

对于通过绝缘罩绝缘的方式来说，通常是利用PET或者PP等材质预先制造出一个顶部开口的绝缘罩，在电芯装配过程中，直接将绝缘罩套入电芯的极耳端部，以使极耳与壳体之间形成隔绝层，从而实现绝缘目的。

但是，绝缘罩的材质通常比较薄，因此绝缘罩较软，容易发生变形。考虑到绝缘罩需要放置在电芯端部的可制造性，为保持自身圆度，绝缘罩的侧壁厚度通常较大，一般为0.2mm以上，绝缘罩的侧壁与电芯的大面刻码胶之间仍然会形成具有一定高度的台阶，也存在上述应力集中问题；而且，绝缘罩在直径空间上占用空间较大，使电芯整体能量密度损失较大。

为此，本申请对电池单体的结构进行了改进。

在本申请提供的电池单体实施例中，在主体部的轴线方向上，粘贴于主体部的外周的第一绝缘胶与粘贴于第一极耳的第二绝缘胶之间具有间隙。通过设置该间隙，可以减少台阶的形成，进而在电芯发生膨胀时减少应力集中点，减少极片断裂等问题的发生，有利于提高电池的安全性。

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设备中。可以使用具备本申请公开的电池单体、电池等组成该用电设备的电源系统，这样，有利于缓解并自动调节电芯膨胀力恶化，补充电解液消耗，提升电池性能的稳定性和电池寿命。

本申请实施例提供一种使用电池作为电源的用电设备，电池被配置为对用电设备提供电能。用电设备可以为但不限于手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等，例如，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。

以下实施例为了方便说明，以本申请一实施例的一种用电设备为车辆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，电池100用于为马达300以及车辆中其它部件的工作提供电能，控制器200用来控制马达300工作，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的爆炸图。电池100包括箱体10和电池单体20，电池单体20容纳于箱体10内。其中，箱体10用于为电池单体20提供容纳空间，箱体10可以采用多种结构。在一些实施例中，箱体10可以包括第一盖体101和第二盖体102，第一盖体101与第二盖体102相互盖合，第一盖体101和第二盖体102共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。第二盖体102可以为一端开口的空心结构，第一盖体101可以为板状结构，第一盖体101盖合于第二盖体102的开口侧，以使第一盖体101与第二盖体102共同限定出容纳空间；第一盖体101和第二盖体102也可以均为一侧开口的空心结构，第一盖体101的开口侧盖合于第二盖体102的开口侧。当然，第一盖体101和第二盖体102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，电池单体20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，本公开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，本公开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、方体方形电池单体和软包电池单体，本公开实施例对此也不限定。

请参考附图3至图5，在本申请实施例中，电池单体20包括主体部1、第一极耳2、第一绝缘胶3和第二绝缘胶4，第一极耳2形成于主体部1的轴向端部，第一绝缘胶3粘贴于主体部1的外周，第二绝缘胶4粘贴于第一极耳2上，在主体部1的轴线方向上，第一绝缘胶3和第二绝缘胶4之间具有间隙5。

参考图3至图5所示，电池单体20包括电极组件，电极组件是电池单体20中发生电化学反应的部件。电极组件包括主体部1和分别自主体部1的轴向两端延伸出的第一极耳2和第二极耳7。主体部1包括正极片、负极片和隔膜，三者卷绕形成主体部1。

在本申请提供的一些实施例中，第一极耳2和第二极耳7均为全极耳结构。第一极耳2和第二极耳7分别通过揉平工艺形成于主体部1的轴向两端。第一极耳2的直径和第二极耳7的直径均与主体部1的直径基本相等。

在本申请提供的实施例中，在主体部1的轴线方向上，通过在第一绝缘胶3和第二绝缘胶4之间设置间隙5，可以减少第一绝缘胶3和第二绝缘胶4之间台阶的形成，进而在电池单体发生膨胀时减少应力集中点，减少极片断裂等问题的发生，有利于提高电池的安全性。

在一些实施例中，间隙5沿主体部1的周向延伸。也就是说，间隙5是呈环形布置的，间隙5围绕主体部1的周向布置。这样设置的好处是，在主体部1的周向方向上，第一绝缘胶3和第二绝缘胶4之间完全没有重叠，因此，第一绝缘胶3和第二绝缘胶4之间不存在任何搭接部分，不会产生任何台阶，可以较大限度地减少电池单体膨胀时的应力集中点，避免电池单体的极片发生断裂等问题。

在另一些实施例中，多个间隙5沿主体部1的周向间隔布置。也就是说，在主体部1的周向方向上，多个间隙5不是连续的，是断续的。相比于在主体部1的周向上，第一绝缘胶3和第二绝缘胶4之间全部重叠的方案来说，设置多个间隔布置的间隙5，可以减小应力集中的区域面积，从而减小集中应力的大小，改善极片断裂的问题。

在一些实施例中，在主体部1的轴线方向上，间隙5的宽度为1mm~2mm。

将间隙5的宽度设置为1mm~2mm，比如1mm、1.3mm、1.5mm、1.8mm或者2mm，既可以起到减少电池单体膨胀时的应力集中点，避免电池单体的极片发生断裂等问题的作用，又可以使电极组件具有尽可能大的绝缘覆盖范围，提高绝缘性能。

在一些实施例中，在主体部1的轴线方向上，间隙5的宽度大小沿周向是固定的或者是变化的。

将间隙5的宽度大小设置为沿周向固定，可以使间隙5的宽度大小保持均匀，提高产品外观美观度和整体完整性。而将间隙5的宽度大小设置为沿周向变化，则可以降低在粘贴第一绝缘胶3和第二绝缘胶4时的难度，提高粘贴效率。

在一些实施例中，第二绝缘胶4的耐穿刺能力大于第一绝缘胶3的耐穿刺能力。

第一极耳2通常采用铝箔材料制成，相对于主体部1来说更加脆弱，因此将第二绝缘胶4的耐穿刺能力设置为大于第一绝缘胶3的耐穿刺能力，可以更加有效地保护第一极耳2，防止第一极耳2受到损伤。

耐穿刺性能是绝缘胶的一项重要性能，即绝缘胶抵抗外力穿刺的能力，还可以称为“抗穿刺力”或“抗穿刺强度”。

通过调整绝缘胶的厚度，或者通过增加中间层或者加厚中间层的材质结构，可以提高绝缘胶的耐穿刺能力。

耐穿刺力指的是指定规格或尺寸的穿刺针穿透试验样品时所需的最大力，或是刺破过程中的最大力值，一般用N作单位表示。

耐穿刺力的测量方法可以为：过将第一绝缘胶3和第二绝缘胶4的试样分别固定在两个夹持环（耐穿刺夹具）之间，穿刺针以恒定的速度垂直于试样并对中心位置进行顶刺，记录穿刺时承受的力值。

另外，也可以借助于电子拉力试验机，测量出第二绝缘胶4的抗刺穿强度。具体的测量方法可以为：用取样器裁取直径为100mm的第二绝缘胶4的试样5片；将试样装夹到穿刺试验专用夹具上，并将夹具固定在试验设备上；设置试验速度、试样厚度等试验信息；点击开始试验选项，试验开始。电子拉力试验机会自动计算和显示最终的试验结果。

如图6至8所示，在一些实施例中，在第一极耳2的周向方向上，第二绝缘胶4的头部和尾部具有重叠部分43。

通过设置重叠部分43，可以使第二绝缘胶4的头部和尾部粘接在一起，使第二绝缘胶4在周向上形成闭环，对第一极耳2形成360°的全方位的绝缘保护；还可以有效提高第二绝缘胶4的粘接强度，使第二绝缘胶4更加牢固地粘在第一极耳2上。而且，通常地，第二绝缘胶4具有一定的弹性，通过设置重叠部分43，将第二绝缘胶4的头部和尾部粘接在一起，可以防止第二绝缘胶4因弹力变小或消失而缩回，造成对第一极耳2的保护失效。

在一些实施例中，在第一极耳2的周向方向上，重叠部分43的长度为5mm~10mm。

将重叠部分43的周向长度设置为5mm~10mm，比如5mm、6mm、7mm、8mm、9mm或者10mm，可以起到较好的增强第二绝缘胶4稳固性的作用，还可以避免因重叠部分的周向长度过长而引起应力集中。

而且，相比于第一绝缘胶3和第二绝缘胶4具有重叠部分的方案来说，该重叠部分43包括两层第二绝缘胶4，而未叠加第一绝缘胶3，因此即使存在重叠部分43，其造成应力集中的可能性也比较小。

如图6所示，在一些实施例中，在第一极耳2的周向方向上，第二绝缘胶4的头部边线和尾部边线平行。

在上述实施例中，第二绝缘胶4的头部边线和尾部边线平行，可以提高第二绝缘胶4的整体美观度，而且粘贴后形成的重叠部分43可以为规则的长方形，整体比较美观和规整。

如图7所示，在一些实施例中，在第一极耳2的周向方向上，第二绝缘胶4的头部边线和/或尾部边线相对于主体部1的轴线倾斜。

在上述实施例中，包含三种实施方式：一是第二绝缘胶4的头部边线相对于主体部1的轴线倾斜；二是第二绝缘胶4的尾部边线相对于主体部1的轴线倾斜；三是第二绝缘胶4的头部边线和尾部边线均相对于主体部1的轴线倾斜。

通过将第二绝缘胶4的头部边线和/或尾部边线设置为相对于主体部1的轴线倾斜，可以使得重叠部分43的中线相对于主体部1的轴线倾斜，进而增大重叠部分43的中线的长度，在第二绝缘胶4因弹力变小而缩回时，可以增大重叠部分43抵抗收缩力的能力，提高第二绝缘胶4的粘贴牢固度。

如图8所示，在一些实施例中，重叠部分43的上层相对于下层错位。该实施例允许第二绝缘胶4的尾部在粘贴时发生错位，在不影响绝缘和保护作用的前提下通过一定的操作容错率，可以有效提高操作效率。另外，该错位也可以是第二绝缘胶4的制造误差造成的，从而允许第二绝缘胶4具有一定的制造误差，降低对第二绝缘胶4的制造精度的要求，从而有效控制成本。

在一些实施例中，第二绝缘胶4包括第一粘贴部41和第二粘贴部42，第一粘贴部41沿周向粘贴于第一极耳2的外周，第二粘贴部42粘贴于第一极耳2的远离主体部1的端面。

通过设置第一粘贴部41和第二粘贴部42，可以将第一粘贴部41沿周向粘贴于第一极耳2的外周，第二粘贴部42粘贴于第一极耳2的远离主体部1的端面，从而对第一极耳2形成较多方位的保护。

通过设置第二粘贴部42，可以对第一极耳2的端面进行保护，防止第一极耳2的端面部分结构翘起超出第一粘贴部41的高度而与壳体搭接，造成短路。

在一些实施例中，电池单体20还包括设置于第一极耳2的远离主体部1的端面的第一集流盘6，第二粘贴部42粘贴于第一集流盘6上。

第一集流盘6上形成有活性物质层，第一集流盘6将活性物质层产生的电流汇集起来，以便形成较大的电流对外输出。

通过将第二粘贴部42粘贴于第一集流盘6上，可以使第二粘贴部42完全包裹第一极耳2裸露于第一集流盘6之外的部分，从而对第一极耳2实现更加全面的保护。

在一些实施例中，第一集流盘6与主体部1同轴布置，且第一集流盘6的直径小于主体部1的直径。

在安装第一集流盘6时，如果第一集流盘6存在制造误差，为了保证第一集流盘6与主体部1能够同轴，可能会出现安装后第一集流盘6在径向上超出主体部1之外的情况，在这种情况下，在将主体部1和第一集流盘6放入壳体9时第一集流盘6会与壳体9发生剐蹭，因此将第一集流盘6的直径设置为小于主体部1的直径，可以很好地避免将主体部1和第一集流盘6一起放入壳体9时第一集流盘6会与壳体9发生剐蹭的问题。

第一极耳2位于第一集流盘6和主体部1之间，在第一集流盘6的直径小于主体部1的直径时，第一极耳2的端部未被第一集流盘6覆盖的部分处于裸露状态，裸露的这部分极耳如果未被第二粘贴部42完全覆盖和包裹，有可能会向上鼓起，影响第一极耳2的结构，还可能会与其他部件接触造成短路风险；而且，裸露的部分中还可能会有某个极耳片会翘起，与其他部件接触可能会造成短路等风险。因此，将第二粘贴部42粘贴于第一集流盘6上，可以有效避免第一极耳2的未被第一集流盘6覆盖的裸露部分鼓起或翘起，破坏极耳结构或者造成短路风险。

在一些实施例中，第一粘贴部41与第二粘贴部42连接或者一体成型。

通过将第一粘贴部41与第二粘贴部42连接或者一体成型，可以使第一粘贴部41与第二粘贴部42连接为整体，在粘贴第二绝缘胶4时可以通过第一粘贴部41与第二粘贴部42的相互配合，实现较好的粘贴效果。比如，可以先将第一粘贴部41粘贴于第一极耳2的外周，然后再利用抚平装置将第二粘贴部42粘贴于第一极耳2的端面上。

在一些实施例中，第二粘贴部42的粘度大于第一粘贴部41的粘度。

在第二粘贴部42自与主体部1的轴线平行的位置向内弯折90°粘贴于第一极耳2的端面时，第二粘贴部42会发生褶皱，褶皱部分可能会进入空气，第二粘贴部42中的胶质物会因空气干燥而脱水，进而粘性减弱；而第一粘贴部41粘贴于第一极耳2的外周，粘贴后比较平整，空气进入的机会较小，因此因脱水造成粘性减弱的几率也较小，因此将第二粘贴部42的粘度设置为大于第一粘贴部41的粘度，可以使第二粘贴部42在因脱水造成粘性减弱后仍具有足够的粘度使其保持在第一极耳2的端面上。

另外，第二粘贴部42因发生了弯折并被抚平在第一极耳2的端面上，随着时间推移，第二粘贴部42的弹力会降低，有缩回风险，因此将第二粘贴部42的粘度设置为大于第一粘贴部41的粘度，可以使第二粘贴部42具有更大的抵抗弹力降低缩回的能力，防止第二粘贴部42粘贴失效。

第一粘贴部41的粘度小于第二粘贴部42的粘度，在因第一粘贴部41粘贴不规范不能满足要求而需要范工时，可以使第一粘贴部41比较容易地撕掉而不会粘连主体部1的材料，便于重新粘贴。

在一些实施例中，第一粘贴部41可以采用热熔胶，第二粘贴部42可以采用亚克力胶。

粘度是用来衡量粘滞力大小的一个物理数据。它反映了流体分子在运动过程中相互作用的强弱。流体在流动时相邻流体层存在的相对运动，该两流体层间会产生摩擦阻力，称为粘阻力。

粘度的大小会受到温度的影响，当温度升高，液体分子间间距增大，进而使得分子间吸引力减小，于是内摩擦力减小，结果就会导致胶质物的粘度降低。

绝缘胶的粘性大小可以采用下述三种方法进行测试。

1、初粘性：即测试绝缘胶初始粘住被粘物的能力的大小，大致方法是用国标的钢球在倾斜成45度角的绝缘胶上自然滚下，依次增大钢球的大小，其能黏住的钢球越大，初粘就越大。

2、持粘性：即在绝缘胶完全黏住物体后，粘性的持续能力。测试原理：把贴有胶粘试样的试验板垂直吊挂在试验架上，下端悬挂规定重量的砝码，用一定时间后试样粘脱的位移量，或试样完全脱离的时间来表征胶粘试样抵抗拉脱的能力。

3、绝缘胶的剥离力，也叫粘着力：是指绝缘胶贴于被粘物后，以一定的速度再剥离绝缘胶时所需的平均力值。剥离力大小影响着物体与被粘物体之间分开力得大小，剥离力越大，物体越难以从另一个物体的表面分离，如果剥离力过小就会影响绝缘胶的粘接性能。剥离力的测试方法：用标准宽度的绝缘胶黏住特定钢板，然后用机器手将绝缘胶从钢板上撕开绝缘胶，机械手稳定的力就反映剥离力的大小。绝缘胶剥离强度原理：两块被粘材料用胶粘剂制备成胶接试样，然后将胶接试样以规定的速率从胶接的开口处剥开，两块被粘物沿着被粘面长度的方向逐渐分离。

在一些实施例中，第一粘贴部41在主体部1的轴线方向上的宽度与第二粘贴部42在主体部1的轴线的垂直方向上的宽度的比例为1:1~2:1。

将第一粘贴部41在主体部1的轴线方向上的宽度与第二粘贴部42在主体部1的轴线的垂直方向上的宽度的比例设置为1:1~2:1，可以对第一极耳2实现比较全面的保护，而且可以在节约成本的前提下实现对第一极耳2的外周和端面的合理分配。

如图9和图10所示，在一些实施例中，第二绝缘胶4设有指示线44，指示线44将第二绝缘胶4分隔为第一粘贴部41和第二粘贴部42。

通过设置指示线44，可以在粘贴第二绝缘胶4时，通过指示线44来快速识别第一粘贴部41和第二粘贴部42的范围。指示线44作为操作辅助，可以有效提高粘贴效率。

在一些实施例中，指示线44的颜色不同于第二绝缘胶4的颜色。

通过将指示线44的颜色设置为不同于第二绝缘胶4的颜色，可以使指示线44更加醒目，使操作人员更加容易地辨认出其所在的位置。

在一些实施例中，第二粘贴部42包括基材和设置于基材上的背胶，基材和背胶中的至少一个的颜色设置为能够在对第二粘贴部42的宽度进行检测时防止发生反光的颜色。

通过将基材和背胶中的至少一个的颜色设置为能够在对第二粘贴部42的宽度进行检测时防止发生反光的颜色，可以在对第二粘贴部42的宽度进行检测时，防止因基材和背胶的颜色太浅而发生反光，影响测试的准确性。

比如，基材和背胶中的至少一个可以设置为比较深的颜色，比如黑色或者褐色等。

在一些实施例中，电池单体20还包括壳体9，壳体9具有容纳空腔，主体部1和第一极耳2设置于容纳空腔内，壳体9采用的材质被配置为能够防止壳体9与电池单体20的负极接触而发生腐蚀。

主体部1在卷绕时通常是阳极材料包裹阴极材料，因此阳极材料通常位于外圈。由于第一绝缘胶3与第二绝缘胶4之间具有间隙5，该间隙5会使得主体部1或第一极耳2的阳极材料（即负极部分）存在裸露部分，该裸露部分如果有鼓起或翘起，可能会与壳体9接触而对壳体9造成腐蚀，因此将壳体9的材质设置为能够防止壳体9与电池单体20的负极接触而发生腐蚀的材料，可以避免裸露部分鼓起或翘起后与壳体9接触而发生腐蚀。比如，电池负极与铝壳壳体接触后在一定条件下会导致电池铝壳腐蚀，引起电池漏液。

在本申请提供的一些实施例中，壳体9可以采用不锈钢或者塑料等材料制成。钢壳不带电或者带负电，即使与电池的负极部分接触，也不会被腐蚀。

壳体9是用于提供容纳空间以将电极组件、电解液以及其他部件容纳于其内的部件。壳体9包括具有开口的容纳本体和用于封闭开口的端盖。容纳本体和端盖可以是独立的部件，容纳本体上设置有开口，通过在开口处使端盖盖合开口以形成电池单体20的内部环境。不限地，也可以使端盖和容纳本体一体化，具体地，端盖和容纳本体可以在将其他部件装入壳前先形成一个共同的连接面，当需要封装容纳本体的内部时，再使端盖盖合容纳本体，并将容纳本体和端盖封装为一体。

容纳本体是用于配合端盖以形成电池单体20的内部环境的组件，端盖是盖合于容纳本体的开口处以将电池单体20的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地，端盖的形状可以与容纳本体的形状相适应以配合容纳本体。可选地，端盖可以由具有一定硬度和强度的材质制成，这样，端盖在受挤压膨胀时就不易发生形变，使电池单体20能够具备更高的结构强度，安全性能也可以有所提高。

在一些实施例中，端盖上还可以设置有用于在电池单体20的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。

壳体9可以是多种形状和多种尺寸的，例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地，壳体9的形状可以根据电极组件的具体形状和尺寸大小来确定。

本申请还提供了一种电池100，电池100包括箱体和上述的电池单体20，电池单体20设置于箱体中，电池单体20用以提供电能。

本申请还提供了一种用电设备，包括上述的电池单体20，电池单体20用于向用电设备供应电能；或者，包括上述的电池100，电池100用于向用电设备供应电能。

下面结合附图3至10，对本申请提供的电池单体一个实施例的结构进行说明。

如图3至图5所示，电池单体20包括主体部1、第一极耳2、第一绝缘胶3、第二绝缘胶4、第一集流盘6、第二极耳7、第二集流盘8、壳体9、绝缘件11、密封圈12、极柱13和密封钉14。

主体部1、第一极耳2和第二极耳7均为圆柱体形状。第一极耳2和第二极耳7通过揉平工艺分别形成于主体部1的相对的两个轴向端部。第一集流盘6和第二集流盘8均为圆盘形状。而且，主体部1、第一极耳2、第二极耳7、第一集流盘6和第二集流盘8同轴布置。

主体部1、第一极耳2、第一集流盘6、第二极耳7、第二集流盘8和绝缘件11均设置于壳体9的内部空腔中。

第二集流盘8设置于第二极耳7的远离主体部1的端面上。绝缘件11设置于第一集流盘6和壳体9的顶部端盖之间。壳体9的顶部端盖设有安装孔，极柱13安装于通孔中，密封圈12设置于极柱13和端盖之间。极柱13的中心设有密封钉14。第一集流盘6上设有注液口15。

第一绝缘胶3粘贴于主体部1的外周。第二绝缘胶4粘贴于第一极耳2的外周和端面。而且，第一集流盘6设置于第一极耳2的远离主体部1的端面上，第二绝缘胶4的一端粘贴于第一集流盘6上。

在主体部1的轴线方向上，第一绝缘胶3和第二绝缘胶4之间具有间隙5。间隙5沿主体部1的周向延伸成环形。

在该实施例中，在高度方向上，第一绝缘胶3的顶部粘贴至主体部1的80%至85%高度处，底部粘贴至主体部1的15%至20%高度处。第一绝缘胶3的顶部与第一极耳2的顶面之间的距离为10mm左右。

如图6所示，第二绝缘胶4包括粘贴于第一极耳2的外周的第一粘贴部41和粘贴于第一极耳2的端面的第二粘贴部42。在周向方向上，第二绝缘胶4的头部和尾部重叠形成重叠部分43。

在如图6所示的实施例中，重叠部分43呈长方形，且重叠部分43的边线垂直于主体部1的轴线。

在如图7所示的实施例中，重叠部分43呈平行四边形，第二绝缘胶4的头部边线和尾部边线均相对于主体部1的轴线倾斜。

在如图8所示的实施例中，重叠部分43的上层相对于下层错位。上层的顶边超出下层的顶边之上，下层的底边也位于下层的底边之上。

如图9所示，第二绝缘胶4的头部边线和尾部边线均与主体部1的轴线平行。

如图10所示，第二绝缘胶4的头部边线和尾部边线均相对于主体部1的轴线倾斜。

第二绝缘胶4上还设有用于区分第一粘贴部41和第二粘贴部42的指示线44，指示线44的一侧为第一粘贴部41，另一侧为第二粘贴部42。

本实施例通过在第一绝缘胶3和第二绝缘胶4之间设置间隙5，第一绝缘胶3和第二绝缘胶4在电池单体的侧面上不重合，可以避免第一绝缘胶3和第二绝缘胶4因重叠而出现厚度差形成台阶，避免电芯极片充放电膨胀后在此形成应力，导致电芯外圈极片发生断裂。

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 (21)

1.一种电池单体（20），包括：

主体部（1）；

第一极耳（2），形成于所述主体部（1）的轴向端部；和

粘贴于所述主体部（1）和所述第一极耳（2）外部的绝缘胶层；

所述绝缘胶层由第一绝缘胶（3）和第二绝缘胶（4）组成，所述第一绝缘胶（3）粘贴于所述主体部（1）的外周，所述第二绝缘胶（4）粘贴于所述第一极耳（2）上；

其中，在所述主体部（1）的轴线方向上，所述第一绝缘胶（3）和所述第二绝缘胶（4）之间具有间隙（5）。

2.根据权利要求1所述的电池单体（20），其中，所述间隙（5）沿所述主体部（1）的周向延伸。

3.根据权利要求1所述的电池单体（20），其中，在所述主体部（1）的轴线方向上，所述间隙（5）的宽度为1mm~2mm。

4.根据权利要求1所述的电池单体（20），其中，在所述主体部（1）的轴线方向上，所述间隙（5）的宽度大小沿周向是固定的或者是变化的。

5.根据权利要求1所述的电池单体（20），其中，所述第二绝缘胶（4）的耐穿刺能力大于所述第一绝缘胶（3）的耐穿刺能力。

6.根据权利要求1所述的电池单体（20），其中，在所述第一极耳（2）的周向方向上，所述第二绝缘胶（4）的头部和尾部具有重叠部分（43）。

7.根据权利要求6所述的电池单体（20），其中，在所述第一极耳（2）的周向方向上，所述重叠部分（43）的长度为5mm~10mm。

8.根据权利要求6所述的电池单体（20），其中，所述重叠部分（43）的上层相对于下层错位。

9.根据权利要求1所述的电池单体（20），其中，在所述第一极耳（2）的周向方向上，所述第二绝缘胶（4）的头部边线和尾部边线平行。

10.根据权利要求1所述的电池单体（20），其中，在所述第一极耳（2）的周向方向上，所述第二绝缘胶（4）的头部边线和/或尾部边线相对于所述主体部（1）的轴线倾斜。

11.根据权利要求1所述的电池单体（20），其中，所述第二绝缘胶（4）包括第一粘贴部（41）和第二粘贴部（42），所述第一粘贴部（41）沿周向粘贴于所述第一极耳（2）的外周，所述第二粘贴部（42）粘贴于所述第一极耳（2）的远离所述主体部（1）的端面。

12.根据权利要求11所述的电池单体（20），其中，还包括设置于所述第一极耳（2）的远离所述主体部（1）的端面的第一集流盘（6），所述第二粘贴部（42）粘贴于所述第一集流盘（6）上。

13.根据权利要求11所述的电池单体（20），其中，所述第一粘贴部（41）与所述第二粘贴部（42）连接或者一体成型。

14.根据权利要求11所述的电池单体（20），其中，所述第二粘贴部（42）的粘度大于所述第一粘贴部（41）的粘度。

15.根据权利要求11所述的电池单体（20），其中，所述第一粘贴部（41）在所述主体部（1）的轴线方向上的宽度与所述第二粘贴部（42）在所述主体部（1）的轴线的垂直方向上的宽度的比例为1:1~2:1。

16.根据权利要求11所述的电池单体（20），其中，所述第二绝缘胶（4）设有指示线（44），所述指示线（44）将所述第二绝缘胶（4）分隔为所述第一粘贴部（41）和所述第二粘贴部（42）。

17.根据权利要求16所述的电池单体（20），其中，所述指示线（44）的颜色不同于所述第二绝缘胶（4）的颜色。

18.根据权利要求11所述的电池单体（20），其中，所述第二粘贴部（42）包括基材和设置于所述基材上的背胶，所述基材和所述背胶中的至少一个的颜色设置为能够在对所述第二粘贴部（42）的宽度进行检测时防止发生反光的颜色。

19.根据权利要求11所述的电池单体（20），其中，还包括壳体（9），所述壳体（9）具有容纳空腔，所述主体部（1）和所述第一极耳（2）设置于所述容纳空腔内，所述壳体（9）采用的材质被配置为能够防止所述壳体（9）与所述电池单体（20）的负极接触而发生腐蚀。

20.一种电池（100），包括箱体和如权利要求1至19任一项所述的电池单体（20），所述电池单体（20）设置于所述箱体中，所述电池单体（20）用以提供电能。

21.一种用电设备，包括如权利要求1至19任一项所述的电池单体（20），所述电池单体（20）用于向所述用电设备供应电能；或者，包括如权利要求20所述的电池（100），所述电池（100）用于向所述用电设备供应电能。