CN117134051A - 电池单体、电池和用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池单体、电池和用电装置。电池单体包括壳体和电极组件，壳体设置有电极端子，电极组件包括主体部和沿主体部的第一方向的一端引出的第一极耳和第二极耳，第一极耳的极性和第二极耳的极性相同；在第一极耳的厚度方向上，第二极耳的部分与第一极耳重叠并连接；第一极耳的在厚度方向上不与第二极耳重叠的部分连接于电极端子。本申请降低了极耳连接至电极端子的难度，提高了电池单体的装配效率，使电极组件可以设置更多极耳，从而提高电极组件的过流能力。

Description

电池单体、电池和用电装置

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池单体、电池和用电装置。

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，如何改善装配效率，是电池技术中一个研究方向。

发明内容

本申请实施例提供了一种电池单体、电池和用电装置，其能提高装配效率。

第一方面，本申请实施例提供了一种电池单体，包括壳体和电极组件，壳体设置有电极端子，电极组件包括主体部和沿主体部的第一方向的一端引出的第一极耳和第二极耳，第一极耳的极性和第二极耳的极性相同；在第一极耳的厚度方向上，第二极耳的至少部分与第一极耳的部分重叠并连接；第一极耳的在厚度方向上不与第二极耳重叠的部分连接于电极端子。

上述方案无需将第一极耳和第二极耳均连接至电极端子，因此只需先将第一极耳和第二极耳的重叠部分连接，再将第一极耳连接至电极端子，降低了极耳连接至电极端子的难度，简化了极耳和电极端子的连接工艺，提高了电池单体的装配效率，使电极组件可以设置更多极耳，从而提高电极组件的过流能力。

在一些实施例中，壳体包括壳本体和端盖，壳本体具有开口，端盖用于盖合开口，电极端子安装于端盖。

上述方案中，通过壳本体与端盖的配合，便于电极组件的拆装，且能保护电极组件。

在一些实施例中，第一极耳和第二极耳沿主体部的第二方向错位设置，第一方向和第二方向互相垂直。

上述方案中，使电极组件可以设置更多极耳，从而提高电极组件的过流能力。

在一些实施例中，第一极耳焊接于第二极耳并形成第一焊接部，第一极耳焊接于电极端子并形成第二焊接部，第一焊接部和第二焊接部间隔设置。

上述方案中，第一焊接部和第二焊接部互不干涉，完成第一极耳和第二极耳之间的焊接工艺后，再将第一极耳焊接至电极端子，由于第一焊接部和第二焊接部间隔设置，可减小焊接难度。

在一些实施例中，壳体具有通孔，电极端子包括端子主体和凸出于端子主体外周面的凸部，端子主体的至少部分容纳于通孔；第一极耳焊接于端子主体并形成第二焊接部。

上述方案中，电极端子能够稳固地安装于壳体，且将第一极耳焊接至端子主体，便于将电能引出。

在一些实施例中，端盖组件还包括绝缘构件，绝缘构件的设置于壳体的面向电极组件的一侧；绝缘构件的至少部分位于凸部和壳体之间。

上述方案中，绝缘构件用于隔离壳体内的电连接部件与端盖，以降低短路的风险。

在一些实施例中，第二焊接部通过第一极耳激光焊接于端子主体形成，第二焊接部在电极端子的正投影位于端子主体内。

上述方案中，将第一极耳激光焊接至端子主体时，激光不会打到绝缘构件上，降低激光融化绝缘构件的风险。

在一些实施例中，电极组件包括第一极耳组和第二极耳组，第一极耳组包括层叠设置的多个第一极耳，第二极耳组包括层叠设置的多个第二极耳；在第一极耳组的多个第一极耳的层叠方向上，第一极耳组的各第一极耳与第二极耳组的各第二极耳部分的重叠。

上述方案中，减小了在层叠方向上同时重叠的第一极耳的数量，以降低第一极耳连接至电极端子的难度，使得电极组件可以设置更多的极耳，从而提高电极组件的过流能力。

在一些实施例中，沿层叠方向，第一极耳组的多个第一极耳和第二极耳组的多个第二极耳交替设置。

上述方案中，第一极耳和第二极耳交叉叠放，使得重叠区域的面积增加，增强了第一极耳组与第二极耳组之间的过流能力、提高了第一极耳与第二极耳之间的强度，使得第一极耳和第二极耳不容易脱落。

在一些实施例中，沿层叠方向，第二极耳组的多个第二极耳位于第一极耳组的同一侧。

上述方案中，多个第一极耳连续叠放，多个第二极耳连续叠放，多个第一极耳连接，多个第二极耳连接，再将相邻的第一极耳和第二极耳连接，降低了第一极耳和第二极耳连接的工艺难度。

在一些实施例中，沿第二方向，所述第一极耳组的相对两侧均设置有第二极耳组。

上述方案中，在第一极耳组沿第二方向的两侧分别设置第二极耳组，提高了过流能力，且有利于连接工艺过程中在第一极耳的两侧均匀施压，降低工艺难度。

在一些实施例中，电极组件还包括第三极耳，第三极耳的极性与第一极耳的极性相同；在第二极耳的厚度方向上，第三极耳的至少部分与第二极耳的部分重叠并连接。

上述方案中，第一极耳、第二极耳和第三极耳分别沿第二方向错位设置，进一步减小了在层叠方向上同时重叠的第一极耳和第二极耳的数量，降低了第一极耳连接至电极端子的难度，使得电极组件可以设置更多的极耳，从而提高电极组件的过流能力。而且第二极耳的部分与第二极耳重叠并连接，只需将第一极耳连接至电极端子，第二极耳和第三极耳均不用连接至电极端子，降低了极耳连接至电极端子的难度，简化了极耳和电极端子的连接工艺，提高了电池单体的装配效率。

在一些实施例中，沿第二方向，第一极耳的相对两侧均设置有第二极耳和第三极耳。

上述方案中，通过在第一极耳沿第二方向的每一侧设置第二极耳和第三极耳，不仅增加了极耳数量，提高过流能力，还能在第一极耳的两侧均匀施压，降低工艺难度。

在一些实施例中，第一极耳和第二极耳的重叠区域沿第二方向的尺寸D满足以下公式：2mm＜D＜L/2，L为第一极耳第一极耳沿第二方向的尺寸。

上述方案中，第一极耳和第二极耳的重叠区域的宽度适中，不仅能满足第一极耳和第二极耳之间的连接强度，而且也不影响第一极耳连接至电极端子。

在一些实施例中，第一极耳沿第二方向的尺寸大于第二极耳沿第二方向的尺寸。

上述方案中，由于第一极耳与电极端子直接连接，第二极耳通过第一极耳将电能引出，增大第一极耳沿第二方向的尺寸，可提高第一极耳的汇流能力。

第二方面，本申请实施例提供了一种电池，包括上述电池单体。

第三方面，本申请实施例提供了一种用电装置，包括上述电池，电池用于提供电能。

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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一些实施例的车辆的示意图；

图2为本申请一些实施例的电池的结构示意图；

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电池单体的分解结构示意图；

图5为本申请另一些实施例电池单体的结构示意图；

图6为本申请一些实施例电极组件与端盖的连接示意图；

图7为图6沿A-A方向的剖面示意图；

图8为本申请一些实施例的电极组件的结构示意图；

图9为本申请一些实施例的电极组件的层叠示意图；

图10为本申请另一些实施例的电极组件的层叠示意图；

图11为本申请另一些实施例的电极组件的结构示意图；

图12为本申请又一些实施例的电极组件的结构示意图。

附图标号如下：

车辆1000；

电池100；控制器200；马达300；

上盖10；电池单体20；箱体30；端盖21、壳体22、电极组件23；第一绝缘膜24；第二绝缘膜25；

主体部231；第一极耳232；第二极耳233；第一焊接部234；第二焊接部235；第一极耳组40；第二极耳组50；第三极耳234；第四极耳235；第五极耳236；重叠区域237；

通孔211；电极端子26；端子主体261；凸部262；绝缘构件27。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本申请的原理，但不能用来限制本申请的范围，即本申请不限于所描述的实施例。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。“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。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本申请的具体结构进行限定。在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

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。

电池单体包括电极组件和电解液，电极组件由正极片、负极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极片和负极片之间移动来工作。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，未涂敷正极活性物质层的集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的集流体，未涂敷正极活性物质层的集流体层叠后作为正极极耳。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集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的集流体，未涂敷负极活性物质层的集流体层叠后作为负极极耳。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。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。

电极组件通过正极极耳和负极极耳将电流引出，电极组件的正极极耳或负极极耳连接至电池单体的电极端子或转接构件，以将电流引出到电池单体的外部。发明人发现，电极组件的多个正极极耳(或负极极耳)的每个极耳均需要焊接至电极端子，才能保证每个极耳均有导电效果，极耳的数量越多，极耳的总厚度也越大，极耳与电极端子连接的难度也越大，当极耳的总厚度达到一定值时，可能会造成极耳与电极端子连接不良，甚至会导致极耳与电极端子无法连接，增加了极耳连接至电极端子的难度，降低了电池单体的装配效率。极耳的数量受到限制，从而影响电极组件的过流能力。特别地，在叠片式的电极组件中，每一个主体部都需要设置极耳，当极耳的数量受到限制时，主体部的数量也会受到限制，这会大大影响电极组件的容量。

鉴于此，本申请提供了一种技术方案，在该技术方案中，电池单体包括壳体和电极组件，壳体具有开口；端盖组件包括端盖和电极端子，端盖用于盖合开口，电极端子安装于端盖；电极组件包括主体部和沿主体部的第一方向的一端引出的第一极耳和第二极耳，第一极耳和第二极耳沿主体部的第二方向错位设置，第一方向和第二方向互相垂直；第一极耳的极性和第二极耳的极性相同；在第一极耳的厚度方向上，第二极耳的部分与第一极耳重叠并连接；第一极耳的在厚度方向上不与第二极耳重叠的部分连接于电极端子。本申请实施例无需将第一极耳和第二极耳均连接至电极端子，第一极耳和第二极耳错位设置且部分重叠连接，因此只需先将第一极耳和第二极耳的重叠部分连接，再将第一极耳连接至电极端子，降低了极耳连接至电极端子的难度，简化了极耳和电极端子的连接工艺，提高了电池单体的装配效率，使电极组件可以设置更多极耳，从而提高电极组件的过流能力。

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，有利于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。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的爆炸图。电池100包括箱体和电池单体20。在一些实施例中，箱体可以包括上盖10和下盖30，上盖10与下盖30相互盖合，上盖10和下盖30共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。下盖30可以为一端开口的空心结构，上盖10可以为板状结构，上盖10盖合于下盖30的开口侧，以使上盖10与下盖30共同限定出容纳空间；上盖10和下盖30也可以是均为一侧开口的空心结构，上盖10的开口侧盖合于下盖30的开口侧。当然，上盖10和下盖30形成的箱体可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。

图3为图2所示的电池模块的结构示意图。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。

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。

请参照图4，图4为本申请一些实施例提供的电池单体20的分解结构示意图。电池单体20是指组成电池的最小单元。如图3，电池单体20包括有端盖21、壳体22、电极组件23以及其他的功能性部件。

端盖21是指盖合于壳体22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21的形状可以与壳体22的形状相适应以配合壳体22。可选地，端盖21可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成，这样，端盖21在受挤压碰撞时就不易发生形变，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。端盖21上可以设置有如电极端子26等的功能性部件。电极端子26可以用于与电极组件23电连接，以用于输出或输入电池单体20的电能。在一些实施例中，端盖21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。端盖21的材质也可以是多种的，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。在一些实施例中，在端盖21的内侧还可以设置有绝缘件，绝缘件可以用于隔离壳体22内的电连接部件与端盖21，以降低短路的风险。示例性的，绝缘件可以是塑料、橡胶等。

壳体22是用于配合端盖21以形成电池单体20的内部环境的组件，形成的内部环境可以用于容纳电极组件23、电解液以及其他部件。壳体22和端盖21可以是独立的部件，可以于壳体22上设置开口，通过在开口处使端盖21盖合开口以形成电池单体20的内部环境。在一些示例中，壳体22为一侧开口的空心结构，端盖21为一个并盖合于壳体22的开口。在另一些示例中，壳体22为两侧开口的空心结构，端盖21为两个，两个端盖21分别盖合于壳体22的两个开口。不限地，也可以使端盖21和壳体22一体化，具体地，端盖21和壳体22可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面，当需要封装壳体22的内部时，再使端盖21盖合壳体22。壳体22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22的形状可以根据电极组件23的具体形状和尺寸大小来确定。壳体22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。

电极组件23是电池单体20中发生电化学反应的部件。壳体22内可以包含一个或更多个电极组件23。电极组件23与壳体22之间设置有第一绝缘膜24，以保护内部的电极组件23。壳体22的外表面设置有第二绝缘膜25，以对电池单体20之间进行绝缘保护，以电极组件23主要由正极片和负极片卷绕或层叠放置形成，并且通常在正极片与负极片之间设有隔膜。正极片和负极片具有活性物质的部分构成电极组件23的主体，正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体的一端或是分别位于主体的两端。在电池的充放电过程中，正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应，极耳连接电极端子26以形成电流回路。

第一方面，本申请实施例提供了一种电池单体20，请结合参考图4和图5，图4为本申请一些实施例提供的电池单体20的分解结构示意图，图5为本申请另一些实施例电池单体的结构示意图。电池单体20包括壳体22和电极组件23，壳体22设置有电极端子26；电极组件23包括主体部231和沿主体部231的第一方向的一端引出的第一极耳232和第二极耳233，第一极耳232的极性和第二极耳233的极性相同；在第一极耳232的厚度方向上，第二极耳233的至少部分与第一极耳232的部分重叠并连接；第一极耳232的在厚度方向上不与第二极耳233重叠的部分连接于电极端子26。

第一极耳232和第二极耳233可以为正极极耳，也可以为负极极耳。正极极耳与正极的电极端子26连接，负极极耳与负极的电极端子26连接。正极极耳与负极极耳可以位于主体部231的异侧，也可以位于同一侧。由于正负极的连接原理一致，以下实施例为了方便说明，以正极极耳进行描述。示例性地，第一方向为主体部231的长度延伸方向。可以理解的是，当第一极耳232的数量和第二极耳233的数量为多个时，第一极耳232和第二极耳233之间可以为直接连接，也可以为间接连接。第一极耳232可通过焊接、卡接、粘接或其它方式连接于电极端子26。

本实施例无需将第一极耳232和第二极耳233均连接至电极端子26，第一极耳232和第二极耳233具有重叠区域237，因此只需先将第一极耳232和第二极耳233的重叠部分连接，再将第一极耳232连接至电极端子26，降低了极耳连接至电极端子26的难度，简化了极耳和电极端子26的连接工艺，提高了电池单体20的装配效率，使电极组件23可以设置更多极耳，从而提高电极组件23的过流能力。

壳体22包括壳本体和端盖21，壳本体具有开口，端盖21用于盖合开口，电极端子26安装于端盖21。

壳本体可以为长方体、圆柱体形、六棱柱形等，可在壳本体的一端或相对两端设置开口。电极组件23容纳于壳本体的内部，第一极耳232和第二极耳233与电极端子26连接后，端盖21盖合于壳本体的过程中，第一极耳232和第二极耳233发生弯折。通过壳本体与端盖21的配合，便于电极组件的拆装，且能保护电极组件。

在一些实施例中，第一极耳232和第二极耳233沿主体部231的第二方向错位设置，第一方向和第二方向互相垂直。

第二方向为端盖21的长度延伸方向，第一极耳232和第二极耳233沿第二方向具有重叠区域237，且在重叠区域237连接，电极组件23可以设置更多极耳，从而提高电极组件23的过流能力。

请结合参阅图6和图7，图6为本申请一些实施例电极组件与端盖的连接示意图；图7为图6沿A-A方向的剖面示意图。第一极耳232焊接于第二极耳233并形成第一焊接部234，第一极耳232焊接于电极端子26并形成第二焊接部235，第一焊接部234和第二焊接部235间隔设置。

第一极耳232与第二极耳233可通过超声波焊接或激光焊接的方式在重叠部分连接。第一极耳232也可通过超声波焊接或激光焊接连接至电极端子26。超声波焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面，在加压的情况下，使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。激光焊是一种以聚焦的激光束作为能源轰击焊件所产生的热量进行焊接的方法。

上述方案中，第一焊接部234和第二焊接部235互不干涉，完成第一极耳232和第二极耳233之间的焊接工艺后，再将第一极耳232焊接至电极端子26，由于第一焊接部234和第二焊接部235间隔设置，可减小焊接难度。

壳体22具有通孔211，电极端子26包括端子主体261和凸出于端子主体261外周面的凸部262，端子主体261的至少部分容纳于通孔211；第一极耳232焊接于端子主体261并形成第二焊接部235。

凸部262设置于端盖21的内侧，第一极耳232能够覆盖端子主体261以及部分凸部262，而第二焊接部235对应于端子主体261，即第二焊接部235沿第一极耳232的厚度方向上在电极端子26的正投影与凸部262不交叠。部分端子主体261卡接在通孔211中，凸部262可通过粘接、卡接等方式固定至端盖21。第二极耳233与第一极耳232焊接，第二极耳233的电流汇聚至第一极耳232，第一极耳232焊接于电极端子26的端子主体261，电流最终通过第二焊接部235导出电极端子26至外部。

本实施例的电极端子26能够稳固地安装于壳体22，且将第一极耳232焊接至端子主体261，便于将电能引出。

端盖组件还包括绝缘构件27，绝缘构件27的设置于壳体22的面向电极组件23的一侧；绝缘构件27的至少部分位于凸部262和壳体22之间。

绝缘构件27可采用聚氯乙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯、氯丁橡胶、聚乙烯醇缩醛等绝缘材料制成，绝缘构件27覆盖于端盖21面向电极组件23的一侧，用于保护电极组件23。绝缘构件27沿端子主体261的周向环绕，部分绝缘构件27夹设在凸部262与端盖21之间。进行焊接工艺时，先将第一极耳232与第二极耳233焊接，再将第一极耳232焊接至电极端子26的端子主体261。

上述方案中，由于绝缘构件27至少部分位于凸部262和端盖21之间，与端子主体261错开，只需将第一极耳232焊接至端子主体261，无需将第二极耳233焊接至电极端子26，也能实现导流的效果。绝缘构件27用于隔离壳体22内的电连接部件与端盖21，降低了短路的风险。

在一些实施例中，第二焊接部235通过第一极耳232激光焊接于端子主体261形成，第二焊接部235在电极端子26的正投影位于端子主体261内。

第二焊接部235沿第一极耳232的厚度方向在端盖组件上的正投影与绝缘构件27不交叠，因此第一极耳232与端盖21焊接时，对绝缘构件27不产生影响。将电极端子26焊接至端盖21时，由于第二焊接部235对应的是端子主体261，为电流引出部分，属于耐高温金属，因此不会出现烧伤熔化绝缘构件27的现象，避免端盖21与电极端子26短路的安全问题，提高了电池单体20的装配效率。

图8为本申请一些实施例的电极组件的结构示意图，如图8所示，电极组件23包括第一极耳组40和第二极耳组50，第一极耳组40包括层叠设置的多个第一极耳232，第二极耳组50包括层叠设置的多个第二极耳233；在第一极耳组40的多个第一极耳232的层叠方向上，第一极耳组40的各第一极耳232与第二极耳组50的各第二极耳233部分的重叠。

多个主体部231依次层叠，每个主体部231沿第一方向引出第一极耳232和第二极耳233。常规的电极组件23的极耳厚度随着主体部231的层数的增多而增加，当厚度达到一定数值时，使得极耳与端盖21无法焊接。上述方案中，减小了在层叠方向上同时重叠的第一极耳232的数量，以降低第一极耳232连接至电极端子26的难度，使得电极组件23可以设置更多的极耳，从而提高电极组件23的过流能力。

可以理解的是，第一极耳232的层数不超过焊接工艺的最厚厚度。可将第一极耳232与相邻的第二极耳233通过超声波预焊为一体，预焊的位置至少包括第一极耳232与第二极耳233的重叠区域237以及各第一极耳232之间焊接，所有极耳形成一个互通的导体，然后将第一极耳组40焊接至电极端子26，无需将第二极耳组50焊接至电极端子26，避免了焊接烧伤熔化绝缘构件27的问题。

在一些实施例中，如图9所示，图9为本申请一些实施例的电极组件的层叠示意图；沿层叠方向，第一极耳组40的多个第一极耳232和第二极耳组50的多个第二极耳233交替设置。

沿层叠方向任意相邻的两个第一极耳232之间均夹设有第二极耳233，每个第一极耳232均与相邻的第二极耳233之间具有重叠区域237，可先将每个第一极耳232和第二极耳233在重叠区域237通过超声波焊接焊为一体，然后将多个第一极耳232通过超声波焊接压实收拢，再将第一极耳组40通过激光焊接连接至电极端子26，使得第二极耳233的电流可以与第一极耳232通过重叠区域237相互导通，最后通过第一极耳232经端子主体261引出。

第一极耳232和第二极耳233交叉叠放，使得重叠区域237的面积增加，增强了第一极耳组40与第二极耳组50之间的过流能力、提高了第一极耳232与第二极耳233之间的强度，使得第一极耳232和第二极耳233不容易脱落。

在另一些实施例中，如图10所示，图10为本申请另一些实施例的电极组件的层叠示意图，沿层叠方向，第二极耳组50的多个第二极耳233位于第一极耳组40的同一侧。

将多个第一极耳232和多个第二极耳233分别集中堆叠放置，并非每个第一极耳232均与第二极耳233直接连接，仅有一个第一极耳232与第二极耳233重叠直接连接。可先将多个第一极耳232通过超声波焊接进行预焊，多个第二极耳233通过超声波焊接进行预焊，第一极耳232的预焊与第二极耳233的预焊顺序可任意选择，然后将第一极耳组40和第二极耳组50的重叠部分通过超声波或激光焊接，最后将第一极耳组40通过激光焊接连接至电极端子26。

上述方案中，多个第一极耳232连续叠放，多个第二极耳233连续叠放，能够使得第一极耳232和第二极耳233分开进行超声波焊接，降低超声波焊接难度，再将相邻的第一极耳232和第二极耳233在重叠区域237通过超声波焊接，降低了第一极耳232和第二极耳233连接的工艺难度。

在一些实施例中，沿第二方向，第一极耳组40的相对两侧均设置有第二极耳组50。

第一极耳232和第二极耳233通过超声波或激光焊接，优选采用成本更低的超声波焊接，由于超声波焊接采用夹具将第一极耳232和第二极耳233夹紧以实现第一极耳232和第二极耳233在重叠区域237焊接，采用两个第二极耳组50在第一极耳组40沿第二方向相对两侧排布，便于超声波焊接的夹具均匀施压，降低工艺难度，提高焊接效果。另外，本实施例增加了第二极耳233的数量，提高了第一极耳232与第二极耳233的连接强度，以及电池单体20的过流能力。

在一些实施例中，如图11所示，图11为本申请另一些实施例的电极组件的结构示意图，电极组件23还包括第三极耳234，第三极耳234的极性与第一极耳232的极性相同；在第二极耳233的厚度方向上，第三极耳234的至少部分与第二极耳233的部分重叠并连接。

对于较厚的电极组件23，可以设置第三极耳234，第三极耳234的数量可为多个，多个第三极耳234形成第三极耳组。第三极耳234的部分与第二极耳233重叠，第三极耳234与第二极耳233在重叠区域237可通过超声波焊接等方式焊为一体。在其他实施中，还可根据需要设置第四极耳235、第五极耳236等，以能够在电极组件23厚度不变的前提下设置更多的极耳。

上述方案中，第一极耳232、第二极耳233和第三极耳234分别沿第二方向错位设置，进一步减小了在层叠方向上同时重叠的第一极耳232和第二极耳233的数量，降低了第一极耳232连接至电极端子26的难度，使得电极组件23可以设置更多的极耳，从而提高电极组件23的过流能力。而且第二极耳233的部分与第二极耳233重叠并连接，只需将第一极耳232连接至电极端子26，第二极耳233和第三极耳234均不用连接至电极端子26，降低了极耳连接至电极端子26的难度，简化了极耳和电极端子26的连接工艺，提高了电池单体20的装配效率。

在一些实施例中，沿第二方向，第一极耳232的相对两侧均设置有第二极耳233和第三极耳234。

第一极耳组40沿第二方向的相对两侧，每一侧依次设第二极耳组50和第三极耳组，不仅增加了极耳数量，提高过流能力和极耳之间的连接强度；而且由于第一极耳232与第二极耳233之间、第二极耳233与第三极耳234之间优选采用超声波焊接，本实施例的设置的方式能够便于在第一极耳232的两侧进行超声波夹具的均匀施压，降低工艺难度。

在其他实施例中，如图12所示，图12为本申请又一些实施例的电极组件的结构示意图，还可以设置第四极耳235和第五极耳236，沿层叠方向，第二极耳233、第三极耳234、第一极耳232、第四极耳235和第五极耳236依次呈错位阶梯排布，以实现更多极耳的设置。

在一些实施例中，第一极耳232和第二极耳233的重叠区域237的沿第二方向的尺寸D满足以下公式：2mm＜D＜L/2，L为第一极耳232沿第二方向的尺寸。

L是指第一极耳232沿第二方向的宽度，D为第一极耳232和第二极耳233的重叠区域237沿第二方向的宽度。

上述方案中，第一极耳232和第二极耳233的重叠区域237的宽度适中，不仅能满足第一极耳232和第二极耳233之间的连接强度，而且也不影响第一极耳232连接至电极端子26。

在一些实施例中，第一极耳232沿第二方向的尺寸大于第二极耳233沿第二方向的尺寸。即第一极耳232沿第二方向的宽度大于第二极耳233沿第二方向的宽度。若设置有第三极耳234、第四极耳235等，第一极耳232沿第二方向的宽度均大于其他极耳沿第二方向的宽度。

由于第一极耳232与电极端子26直接连接，第二极耳233、第三极耳234等于电极端子26没有直接连接，电极组件23通过第一极耳232将电能引出，增大第一极耳232沿第二方向的宽度，可提高第一极耳232的汇流能力。

第二方面，本申请实施例还提供了一种电池，包括以上任一方案的电池单体20。

第三方面，本申请实施例还提供了一种用电装置，包括上述电池，电池用于提供电能。

根据本申请的一些实施例，本申请提供了一种电池单体20，电池单体20包括壳体22和电极组件23，壳体22具有开口；端盖组件包括端盖21和电极端子26，端盖21用于盖合开口，电极端子26安装于端盖21；电极组件23包括主体部231和沿主体部231的第一方向的一端引出的第一极耳232和第二极耳233，第一极耳232和第二极耳233沿主体部231的第二方向错位设置，第一方向和第二方向互相垂直；第一极耳232的极性和第二极耳233的极性相同；在第一极耳232的厚度方向上，第二极耳233的部分与第一极耳232重叠并连接；第一极耳232的在厚度方向上不与第二极耳233重叠的部分连接于电极端子26。本实施例无需将第一极耳232和第二极耳233均连接至电极端子26，第一极耳232和第二极耳233错位设置且具有重叠区域237，因此只需先将第一极耳232和第二极耳233的重叠部分连接，再将第一极耳232连接至电极端子26，降低了极耳连接至电极端子26的难度，简化了极耳和电极端子26的连接工艺，提高了电池单体20的装配效率，使电极组件23可以设置更多极耳，从而提高电极组件23的过流能力。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。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 (17)

1.一种电池单体，其特征在于，包括：

壳体，设置有电极端子；以及

电极组件，包括主体部和沿所述主体部的第一方向的一端引出的第一极耳和第二极耳，所述第一极耳的极性和所述第二极耳的极性相同；在所述第一极耳的厚度方向上，所述第二极耳的至少部分与所述第一极耳的部分重叠并连接；所述第一极耳的在所述厚度方向上不与所述第二极耳重叠的部分连接于所述电极端子。

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述壳体包括壳本体和端盖，所述壳本体具有开口，所述端盖用于盖合所述开口，所述电极端子安装于所述端盖。

3.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第一极耳和第二极耳沿所述主体部的第二方向错位设置，所述第一方向和第二方向互相垂直。

4.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，所述第一极耳焊接于所述第二极耳并形成第一焊接部，所述第一极耳焊接于所述电极端子并形成第二焊接部，所述第一焊接部和所述第二焊接部间隔设置。

5.根据权利要求4所述的电池单体，其特征在于，所述壳体具有通孔，所述电极端子包括端子主体和凸出于所述端子主体外周面的凸部，所述端子主体的至少部分容纳于所述通孔；

所述第一极耳焊接于所述端子主体并形成所述第二焊接部。

6.根据权利要求5所述的电池单体，其特征在于，所述壳体还设置有绝缘构件，所述绝缘构件的设置于所述壳体面向所述电极组件的一侧；

所述绝缘构件的至少部分位于所述凸部和所述壳体之间。

7.根据权利要求6所述的电池单体，其特征在于，所述第二焊接部通过所述第一极耳激光焊接于所述端子主体形成，所述第二焊接部在所述电极端子的正投影位于所述端子主体内。

8.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述电极组件包括第一极耳组和第二极耳组，所述第一极耳组包括层叠设置的多个所述第一极耳，所述第二极耳组包括层叠设置的多个所述第二极耳；

在所述第一极耳组的多个所述第一极耳的层叠方向上，所述第一极耳组的各所述第一极耳与所述第二极耳组的各所述第二极耳部分的重叠。

9.根据权利要求8所述的电池单体，其特征在于，沿所述层叠方向，所述第一极耳组的多个所述第一极耳和所述第二极耳组的多个所述第二极耳交替设置。

10.根据权利要求8所述的电池单体，其特征在于，沿所述层叠方向，所述第二极耳组的多个所述第二极耳位于所述第一极耳组的同一侧。

11.根据权利要求8所述的电池单体，其特征在于，沿第二方向，所述第一极耳组的相对两侧均设置有第二极耳组。

12.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述电极组件还包括第三极耳，所述第三极耳的极性与所述第一极耳的极性相同；在所述第二极耳的厚度方向上，所述第三极耳的部分与所述第二极耳重叠并连接。

13.根据权利要求12所述的电池单体，其特征在于，沿第二方向，所述第一极耳的相对两侧均设置有第二极耳和第三极耳。

14.根据权利要求1～13中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述第一极耳和第二极耳的重叠区域沿第二方向的尺寸D满足以下公式：2mm＜D＜L/2，L为所述第一极耳沿第二方向的尺寸。

15.根据权利要求1～13中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述第一极耳沿第二方向的尺寸大于所述第二极耳沿第二方向的尺寸。

16.一种电池，其特征在于，包括如权利要求1～15中任一项所述的电池单体。

17.一种用电装置，其特征在于，包括如权利要求16所述的电池，所述电池用于提供电能。