CN117378087A - 电池单体、电池及用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电池单体(10)、电池(100)及用电装置，电池单体(10)包括：第一电极组件(13)，包括第一本体(131)和第一极耳(132)；第二电极组件(14)，包括第二本体(141)和第二极耳(142)，第一本体(131)和第二本体(141)沿第一方向排列：第一连接件(15)，第一连接件(15)位于第一电极组件(13)和第二电极组件(14)的沿第二方向的一侧，第二方向垂直于第一方向，第一极耳的焊接部(1321)和第二极耳的焊接部(1421)均连接于第连接件(15)：沿第一方向，第一极耳的焊接部(1321)的投影和第极耳的焊接部(1421)的投影至少部分不重叠。电池单体(10)使得第一极耳的焊接部(1321)和第二极耳的焊接部(1421)连接至第一连接件(15)时错位设置，有效降低第一极耳(132)和第二极耳(142)相插入的程度，从而降低第一极耳(132)以及第二极(142)焊的风险，有效提高电池性能的稳定性。

Description

电池单体、电池及用电装置 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

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。

对于极耳从顶部伸出的电池，极耳与连接片连接后需要将极耳折弯，以减少极耳在二次电池内部占用的空间，提高二次电池的能量密度。

然而，将极耳连接于转接件时容易产生极耳虚焊的问题，严重影响电池性能的稳定性。

发明内容

本申请提供一种电池单体、电池及用电装置，该电池单体能够有效降低极耳虚焊风险，提高电池性能的稳定性。

第一方面，本申请提供了一种电池单体，包括：第一电极组件，包括第一本体和第一极耳；第二电极组件，包括第二本体和第二极耳，所述第一本体和所述第二本体沿第一方向排列；第一连接件，所述第一连接件位于所述第一电极组件和所述第二电极组件的沿第二方向的一侧，所述第二方向垂直于所述第一方向，所述第一极耳的焊接部和所述第二极耳的焊接部均连接于所述第一连接件；其中，沿所述第一方向，所述第一极耳的焊接部的投影和所述第二极耳的焊接部的投影至少部分不重叠。

在上述技术方案中，第一本体和第二本体沿第一方向排列，沿第一方向，第一极耳的焊接部的投影与第二极耳的焊接部的投影至少部分不重叠，使得第一极耳的焊接部和第二极耳的焊接部连接至第一连接件时错位设置，有效降低第一极耳和第二极耳相互插入的程度，从而降低第一极耳以及第二极耳虚焊的风险，缓解因极耳虚焊而造成的电池单体内阻增加的问题，有效提高电池性能的稳定性。

根据本申请的一些实施例，沿所述第一方向，所述第一极耳的焊接部的投影和所述第二极耳的焊接部的投影不重叠。

在上述技术方案中，沿第一方向，第一极耳的焊接部的投影和第二极耳的焊接部的投影不重叠，使得第一极耳的焊接部和第二极耳的焊接部连接至第一连接件时能够错开排列于第一连接件，从而进一步降低第一极耳以及第二极耳虚焊的风险，提高电池性能的稳定性。

根据本申请的一些实施例，沿所述第一方向，所述第一极耳的焊接部的投影和 所述第二极耳的焊接部的投影间隔设置。

在上述技术方案中，沿第一方向，第一极耳的焊接部的投影和第二极耳的焊接部的投影间隔设置，使得第一极耳的焊接部和第二极耳的焊接部连接至第一连接件时能够错开排列于第一连接件且在第一连接件上相距一定距离，这样的结构进一步降低电池单体成组后第一极耳和第二极耳搭接的可能性，从而避免因第一极耳和第二极耳相互插入而造成极耳虚焊的问题。

根据本申请的一些实施例，沿第三方向，所述第一极耳的焊接部和所述第二极耳的焊接部之间的间距为L，满足L≥2mm，所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向。

在上述技术方案中，第一极耳的焊接部和第二极耳的焊接部沿第三方向间隔距离2mm以上，为电池单体的生产、组装精度提供容错余量，以确保第一极耳的焊接部和第二极耳的焊接部连接至第一连接件时能够完全错开，避免第一极耳和第二极耳相互搭接。

根据本申请的一些实施例，所述第一极耳的焊接部的最大宽度小于所述第一极耳的连接部的最大宽度；和/或，所述第二极耳的焊接部的最大宽度小于所述第二极耳的连接部的最大宽度。

在上述技术方案中，第一极耳和/或第二极耳设置为连接部宽焊接部窄的形状，较宽的连接部有效保证极耳的过流面积，较窄的连接部方便第一极耳的焊接部和第二极耳的焊接部能够相互错位，且避免占据第一连接件过多位置，从而降低第一连接件的尺寸需求，避免增加第一连接件材料成本。

根据本申请的一些实施例，所述第一极耳的连接部的最大宽度与所述第一极耳的焊接部的最大宽度的比值大于1.2；和/或，所述第二极耳的连接部的最大宽度与所述第二极耳的焊接部的最大宽度的比值大于1.2。

在上述技术方案中，第一极耳的连接部的最大宽度与第一极耳的焊接部的最大宽度的比值大于1.2，第二极耳的连接部的最大宽度与第二极耳的焊接部的最大宽度的比值大于1.2，以保证极耳的过流面积的同时避免占用第一连接件过多位置。

根据本申请的一些实施例，沿所述第一方向，所述第一极耳的连接部的投影和所述第二极耳的连接部的投影至少部分重叠。

在上述技术方案中，沿第一方向，第一极耳的连接部的投影与第二极耳的连接部的投影至少部分重叠，这样的结构有利于缩小第一极耳和第二极耳在第三方向上的间距，避免增加第一电极组件和第二电极组件的沿第三方向的宽度。

根据本申请的一些实施例，所述第一极耳还包括第一弯折部，所述第一弯折部连接所述第一极耳的连接部和所述第一极耳的焊接部；和/或，所述第二极耳还包括第二弯折部，所述第二弯折部连接所述第二极耳的连接部和所述第二极耳的焊接部。

在上述技术方案中，第一弯折部连接第一极耳的连接部和第一极耳的焊接部，便于第一极耳处于折弯状态与第一电极组件连接；第二弯折部连接第二极耳的连接部和第二极耳的焊接部，便于第二极耳处于折弯状态与第二电极组件连接。

根据本申请的一些实施例，所述第一电极组件还包括与所述第一极耳极性相反 的第三极耳，所述第二电极组件还包括与所述第二极耳极性相反的第四极耳；所述电池单体还包括第二连接件，所述第二连接件位于所述第一电极组件和所述第二电极组件的沿所述第二方向的一侧，所述第三极耳的焊接部和所述第四极耳的焊接部均连接于所述第二连接件。

在上述技术方案中，第一极耳和第三极耳形成第一电极组件的正负两极极耳，第二极耳和第四极耳形成第二电极组件的正负两极极耳，极性相同的第一极耳和第二极耳连接于第一连接件，极性相同的第三极耳和第四极耳连接于第二连接件，第一连接件和第二连接件均位于第一电极组件和第二电极组件的沿第二方向的一侧，第一连接件和第二连接件形成电池单体的电能传导部。

根据本申请的一些实施例，沿所述第一方向，所述第三极耳的焊接部的投影和所述第四极耳的焊接部的投影至少部分不重叠。

在上述技术方案中，第三极耳的焊接部的投影与第四极耳的焊接部的投影至少部分不重叠，使得第三极耳的焊接部和第四极耳的焊接部连接至第二连接件时错位设置，这样的结构有利于降低第三极耳和第四极耳相互插入的程度，从而降低第三极耳以及第四极耳虚焊的风险，提高电池性能的稳定性。

根据本申请的一些实施例，沿所述第一方向，所述第三极耳的连接部的投影和所述第四极耳的连接部的投影至少部分重叠。

在上述技术方案中，第三极耳的连接部的投影与第四极耳的连接部的投影至少部分重叠，有利于缩小第三极耳和第四极耳在第三方向上的间距。

根据本申请的一些实施例，所述第一连接件和所述第二连接件位于所述第一电极组件和所述第二电极组件的沿所述第二方向的同一侧。

在上述技术方案中，第一连接件和第二连接件位于第一电极组件和第二电极组件的沿第二方向的同一侧，便于电池成组以及电池单体之间的串并连接。

根据本申请的一些实施例，沿第三方向，所述第一极耳和所述第三极耳位于所述第二极耳和所述第四极耳之间，所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向。

在上述技术方案中，第一极耳和第三极耳位于第二极耳和第四极耳之间，便于第一极耳和第二极耳相互错位连接至第一连接件，第三极耳和第四极耳相互错位连接至第二连接件。

根据本申请的一些实施例，沿第三方向，所述第一极耳、所述第二极耳、所述第三极耳和所述第四极耳依次排列，所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向。

在上述技术方案中，沿第三方向，第一极耳、第二极耳、第三极耳和第四极耳依次排列，便于第一极耳和第二极耳相互错位连接至第一连接件，第三极耳和第四极耳相互错位连接至第二连接件。

第二方面，本申请提供一种电池，包括上述任一方案所述的电池单体。

由于本申请第一方面实施例提出的电池单体的特性，本申请第二方面实施例的电池也具备较好的使用性能。

第三方面，本申请提供一种用电装置，包括上述方案所述的电池，所述电池用于提供电能。

由于本申请第一方面实施例提出的电池单体的特性，本申请第三方面实施例的用电装置也具备较好的使用性能。

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爆炸图；

图3为本申请一些实施例提供的电池单体的爆炸图；

图4为本申请一些实施例提供的电池单体的侧视剖面图；

图5为图4所示的局部放大图；

图6为本申请一些实施例提供的第一电极组件和第二电极组件展开状态的侧视图；

图7为本申请一些实施例提供的第一电极组件和第二电极组件展开状态的主视图A；

图8为本申请一些实施例提供的第一电极组件和第二电极组件展开状态的主视图B；

图9为本申请一些实施例提供的第一电极组件和第二电极组件展开状态的主视图C；

图10为本申请一些实施例提供的第一电极组件和第二电极组件展开状态的主视图D；

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；10-电池单体；11-端盖；12-壳体；13-第一电极组件；131-第一本体；132-第一极耳；1321-第一极耳的焊接部；1322-第一极耳的连接部；1323-第一弯折部；133-第三极耳；1331-第三极耳的焊接部；1332-第三极耳的连接部；14-第二电极组件；141-第二本体；142-第二极耳；1421-第二极耳的焊接部；1422-第二极耳的连接部；1423-第二弯折部；143-第四极耳；1431-第四极耳的焊接部；1432-第四极耳的连接部；15-第一连接件；16-第二连接件；17-第一电极端子；18-第二电极端子；20-箱体；21-第一箱体；22-第二箱体；200-控制器；300-马达。

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。

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。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。

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。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

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“多个”指的是两个以上(包括两个)。

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“设置”“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，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接、信号连接；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。

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，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。电池单体可呈扁平体、长方体或其它形状等，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。其中，多个电池单体之间可以串联、并联或者混联直接组成电池，混联指的是，多个电池单体中既有串联又有并联。多个电池单体也可以先串联、并联或者混联组成电池单体组，多个电池单体组再串联、并联或者混联组成电池。电池可以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。

电池技术的发展要从多方面进步，比如放电容量、能量密度等，对于极耳从顶部伸出的二次电池，极耳与连接片连接后需要将极耳折弯，以减少极耳在二次电池内部占用的空间，提高二次电池的能量密度。

在一些技术中，为了提高电池单体的能量密度，通常会在电池单体内排列多个 电极组件，多个电极组件的极性相同的极耳合拢弯折连接于同一转接件，以通过转接件连接电极端子和极耳。

本发明人注意到，极耳连接于转接件时，容易产生极耳虚焊的问题，极耳虚焊会引起电池单体内阻增大，影响电池性能的稳定性。分析其原因发现，在电池装配时，需要将两个电极组件的极耳端相向设置，极性相同的极耳相向延伸，沿电极组件的厚度方向连接于同一连接件，然后将极耳折弯使两个电极组件并列，因两个电极组件的极耳相向延伸，所以容易相互插入，极耳相互插入容易导致极耳虚焊，影响电池性能的稳定性。

为了解决极耳相互插入的问题，申请人研究发现，可以采用裁切工艺裁切极耳的冗余部，使得极耳的长度变短，以达到防止极耳相互接触及插入的效果，但多层叠片式极耳裁切后容易产生毛刺，极耳毛刺容易导致电池单体失效，同样影响电池性能的稳定性，且其工艺链长，不利于提高电池生产效率以及降低生产成本。

基于以上问题，为了降低极耳因相互插入而产生虚焊的风险，申请人提供了一种电池单体，本申请的电池单体包括第一电极组件、第二电极组件和连接件，第一电极组件包括第一本体和第一极耳，第二电极组件包括第二本体和第二极耳，第一本体和第二本体沿第一方向排列，沿第一方向，第一极耳的焊接部的投影和第二极耳的焊接部的投影至少部分不重叠，第一极耳的焊接部和第二极耳的焊接部均连接于第一连接件。

在这样的电池单体中，第一极耳的焊接部和第二极耳的焊接部连接至第一连接件时错位设置，有利于降低第一极耳和第二极耳相互插入的程度，从而降低第一极耳以及第二极耳虚焊的风险，提高电池性能的稳定性；且因第一极耳的焊接部和第二极耳的焊接部连接至第一连接件时错位设置，所以无需使用预焊裁切装置裁切第一极耳和第二极耳的阶梯冗余部分，从而避免极耳产生毛刺而使电池单体失效，简化工艺的同时有效降低生产成本、提高生产效率。

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，可以使用本申请公开的电池单体组成该用电设备的电源系统。

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。

本申请的实施例描述的电池不仅仅局限适用于上述所描述的用电装置，还可以适用于所有使用电池电池的用电装置，但为描述简洁，以下实施例以本申请一实施例的一种用电装置为车辆为例进行说明。

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。

在其他一些实施例中，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。

如图2所示，图2示出的是本申请一些实施例提供的电池的爆炸图，电池100包括多个电池单体10和箱体20，多个电池单体10放置于箱体20内。箱体20包括第一箱体21和第二箱体22，第一箱体21和第二箱体22相互盖合后形成电池腔，多个电池模块放置于电池100腔内。其中，第一箱体21和第二箱体22的形状可以根据多个电池模块组合的形状而定，第一箱体21和第二箱体22可以均具有一个开口。例如，第一箱体21和第二箱体22均可以为中空长方体且各自只有一个面为开口面，第一箱体21和第二箱体22的开口相对设置，并且第一箱体21和第二箱体22相互扣合形成具有封闭腔室的箱体20。多个电池单体10相互并联或串联或混联组合后置于第一箱体21和第二箱体22扣合后形成的箱体20内。

如图3所示，图3示出的是本申请一些实施例的电池单体10的爆炸图，电池单体10包括壳体12、端盖11、电极组件及电极端子。

端盖11是指盖合于壳体12的开口处以将电池单体10的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地，端盖11的形状可以与壳体12的形状相适应以配合壳体12。在一些实施例中，端盖11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11在受挤压碰撞时不易发生形变，使电池单体10能够具备更高的结构强度。端盖11上可以设置有用于在电池单体10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11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。

壳体12是用于配合端盖11以形成电池单体10的内部环境的组件，其中，形成的内部环境可以用于容纳电极组件、电解液以及其他部件。壳体12和端盖11可以独立的部件，可以于壳体12上设置开口，通过在开口处使端盖11盖合开口以形成电池单体10的内部环境。不限地，也可以使端盖11和壳体12一体化，具体地，端盖11和壳体12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12的内部时，再使端盖11盖合壳体12。壳体12的形状可以根据电极组件的具体形状和尺寸大小来确定。壳体12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。

电极组件是电池单体10中发生电化学反应的部件。壳体12内可以包含一个或多个电极组件。电极组件主要由正极极片和负极极片卷绕或层叠放置形成，并且通常在正极极片与负极极片之间设有隔离膜。电极组件的本体包括正极极片和负极极片具有活性物质的部分以及隔离膜，正极极片和负极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本体的一端或是分别位于本体的两端。在电池100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，极耳通过 连接部件连接电极端子以形成电流回路。

电极端子设置于端盖11上，电极端子可以包括第一电极端子17和第二电极端子18，第一电极端子17和第二电极端子18通过连接部件分别与电极组件的正极极耳和负极极耳电连接，以用于输出或输入电池单体10的电能。

根据本申请的一些实施例，请参照图3，并进一步参照图4至图7，图4为本申请一些实施例提供的电池单体的侧视剖面图，图5为图4所示的局部放大图，图6为本申请一些实施例提供的第一电极组件和第二电极组件展开状态的侧视图，图7为本申请一些实施例提供的第一电极组件和第二电极组件展开状态的主视图A。本申请提供了一种电池单体10，电池单体10包括第一电极组件13、第二电极组件14和第一连接件15，第一电极组件13包括第一本体131和第一极耳132，第二电极组件14包括第二本体141和第二极耳142。第一本体131和第二本体141沿第一方向排列，第一连接件15位于第一电极组件13和第二电极组件14的沿第二方向的一侧，第二方向垂直于第一方向，第一极耳的焊接部1321和第二极耳的焊接部1421均连接于第一连接件15。其中，沿第一方向，第一极耳的焊接部1321的投影和第二极耳的焊接部1421的投影至少部分不重叠。

具体而言，第一本体131和第二本体141沿第一方向X排列，第一连接件15位于第一电极组件13和第二电极组件14的沿第二方向Z的一侧。

第一连接件15为用于将电池单体10的极耳和电极端子电连接的导电部件，以将电能从电极组件输送至电极端子，经电极端子输送至电池单体10的外部。第一连接件15可以包括第一表面，第一表面朝向第一电极组件13和第二电极组件14，第一极耳的焊接部1321和第二极耳的焊接部1421可以均连接于第一表面。

可以理解的是，第一极耳的焊接部1321是指第一极耳132的与第一连接件15焊接的部分，第二极耳的焊接部1421是指第二极耳142的与第一连接件15焊接的部分。在一些实施例中，第一极耳的焊接部1321可以位于第一极耳132的头部，相应的，第二极耳的焊接部1421可以位于第二极耳142的头部。

沿第一方向X，第一极耳的焊接部1321的投影和第二极耳的焊接部1421的投影至少部分不重叠，即第一极耳的焊接部1321和第二极耳的焊接部1421在第一方向X上至少不完全对齐，这样，第一极耳的焊接部1321和第二极耳的焊接部1421共同连接于第一连接件15时，可有效降低第一极耳132和第二极耳142相互插入的风险。

本申请实施例的电池单体10，有利于降低第一极耳132和第二极耳142相互插入的程度，从而降低第一极耳132以及第二极耳142虚焊的风险，提高电池100性能的稳定性；且因第一极耳的焊接部1321和第二极耳的焊接部1421连接至第一连接件15时错位设置能够有效缓解极耳虚焊的问题，所以无需使用预焊裁切装置裁切第一极耳132和第二极耳142的冗余部分，从而避免极耳产生毛刺而使电池单体10失效，简化工艺的同时有效降低生产成本、提高生产效率。

根据本申请的一些实施例，沿第一方向X，第一极耳的焊接部1321的投影和第二极耳的焊接部1421的投影不重叠。

也就是说，第一极耳的焊接部1321和第二极耳的焊接部1421在第一方向X上 完全错开。这样的结构使得第一极耳的焊接部1321和第二极耳的焊接部1421焊接至第一连接件15时能够完全错开排列在第一连接件15，有效避免第一极耳的焊接部1321和第二极耳的焊接部1421相互插入，从而进一步降低第一极耳132以及第二极耳142虚焊的风险，提高电池100性能的稳定性。

根据本申请的一些实施例，如图8所示，图8为本申请一些实施例提供的第一电极组件和第二电极组件展开状态的主视图B，沿第一方向X，第一极耳的焊接部1321的投影和第二极耳的焊接部1421的投影间隔设置。

也就是说，沿第一方向X，第一极耳的焊接部1321的投影和第二极耳142焊接部的投影之间具有间隙。

第一极耳的焊接部1321和第二极耳的焊接部1421连接至第一连接件15时能够错开排列于第一连接件15且在第一连接件15上相距一定距离，这样的结构避免第一极耳的焊接部1321和第二极耳的焊接部1421相互接触，从而避免因第一极耳132和第二极耳142相互插入而造成极耳虚焊的问题。

根据本申请的一些实施例，请继续参照图8，沿第三方向Y，第一极耳的焊接部1321和第二极耳的焊接部1421之间的间距为L，满足L≥2mm，第三方向Y垂直于第一方向X和第二方向Z。

具体而言，第三方向沿图中Y所示方向延伸，第三方向Y垂直于第一方向X和第二方向Z。

第一极耳的焊接部1321和第二极耳的焊接部1421沿第三方向Y间隔距离2mm以上，为电池单体10的生产、组装精度提供容错余量，以确保第一极耳的焊接部1321和第二极耳的焊接部1421连接至第一连接件15时能够完全错开，避免第一极耳132和第二极耳142相互搭接。

根据本申请的一些实施例，第一极耳的焊接部1321的最大宽度小于第一极耳的连接部1322的最大宽度；和/或，第二极耳的焊接部1421的最大宽度小于第二极耳的连接部1422的最大宽度。

其中，第一极耳的连接部1322是指第一极耳132的靠近第一本体131的部分，第一极耳的连接部1322连接第一本体131和第一极耳的焊接部1321。第二极耳的连接部1422是指第二极耳142的靠近第二本体141的部分，第二极耳的连接部1422连接第二本体141和第二极耳的焊接部1421。在一些实施例中，第一极耳的连接部1322可以理解为第一极耳132的根部，相应的，第二极耳的连接部1422可以理解为第二极耳142的根部。

第一极耳的焊接部1321的最大宽度小于第一极耳的连接部1322的最大宽度的实施结构有多种，比如，第一极耳132可以呈L形、呈三角形、呈凸字形等，也可以为其他异型不规则结构。同样的，第二极耳的焊接部1421的最大宽度小于第二极耳的连接部1422的最大宽度的实施结构有多种，比如，第二极耳142可以呈L形、呈三角形、呈凸字形等，也可以为其他异型不规则结构。

示例性的，如图8所示，第一极耳132可以为类似于凸字形的结构，第一极耳的焊接部1321位于凸字形结构的顶部区域，第一极耳的连接部1322形成凸字形 结构的底部区域，且第一极耳的连接部1322的宽度沿第一本体131指向第一极耳的焊接部1321的方向逐渐减小直至与第一极耳的焊接部1321同宽，这种形状有效保证了第一极耳132的刚度和挠度，抗翻折性强。

第一极耳132设置为第一极耳的连接部1322的最大宽度大于第一极耳的焊接部1321的最大宽度的形状，较宽的第一极耳的焊接部1321有效保证第一极耳132的过流面积，较窄的第一极耳的焊接部1321方便第一极耳的焊接部1321和第二极耳的焊接部1421能够相互错位，避免占据第一连接件15过多位置，从而降低第一连接件15的尺寸需求，避免增加第一连接件15材料成本。

同样的，第二极耳142也可以为类似于凸字形的结构，第二极耳的焊接部1421位于凸字形结构的顶部区域，第二极耳的连接部1422形成凸字形结构的底部区域，且第二极耳的连接部1422的宽度沿第二本体141指向第二极耳的焊接部1421的方向逐渐减小直至与第二极耳的焊接部1421同宽，这种形状有效保证了第二极耳142的刚度和挠度，抗翻折性强。

第二极耳142设置为第二极耳的连接部1422的最大宽度大于第二极耳的焊接部1421的最大宽度的形状，较宽的第二极耳的焊接部1421有效保证第二极耳142的过流面积，较窄的第二极耳的焊接部1421方便第一极耳的焊接部1321和第二极耳的焊接部1421能够相互错位，避免占据第一连接件15过多位置，从而降低第一连接件15的尺寸需求，避免增加第一连接件15材料成本。

根据本申请的一些实施例，第一极耳的连接部1322的最大宽度与第一极耳的焊接部1321的最大宽度的比值大于1.2；和/或，第二极耳的连接部1422的最大宽度与第二极耳的焊接部1421的最大宽度的比值大于1.2。

第一极耳的连接部1322的最大宽度与第一极耳的焊接部1321的最大宽度的比值可以为1.3、1.35、1.4等任意大于1.2的数值，示例性的，第一极耳的连接部1322的最大宽度与第一极耳的焊接部1321的最大宽度的比值可以为1.5。

同样的，第二极耳的连接部1422的最大宽度与第二极耳的焊接部1421的最大宽度的比值可以为1.3、1.35、1.4等任意大于1.2的数值，第二极耳的连接部1422的最大宽度与第二极耳的焊接部1421的最大宽度的比值可以和第一极耳的连接部1322的最大宽度与第一极耳的焊接部1321的最大宽度的比值相同也可以不同，示例性的，第二极耳的连接部1422的最大宽度与第二极耳的焊接部1421的最大宽度的比值同样可以为1.5。

第一极耳的连接部1322的最大宽度与第一极耳的焊接部1321的最大宽度的比值大于1.2，可以在保证第一极耳132的过流面积的同时避免过多占用第一连接件15的位置。同样的，第二极耳的连接部1422的最大宽度与第二极耳的焊接部1421的最大宽度的比值大于1.2，可以在保证第二极耳142的过流面积的同时避免过多占用第一连接件15的位置。

根据本申请的一些实施例，沿第一方向X，第一极耳的连接部1322的投影和第二极耳的连接部1422的投影至少部分重叠。

如图8所示，沿第一方向X，第一极耳的连接部1322的投影与第二极耳的 连接部1422的投影部分重叠，当然，在其他一些实施例中，第一极耳的连接部1322的投影可以与第二极耳的连接部1422的投影完全重叠，在实际电池100生产中，可生产出结构、形状完全相同的第一电极组件13和第二电极组件14，然后对第一极耳132和第二极耳142进行裁切，以形成第一极耳的焊接部1321和第二极耳的焊接部1421。

沿第一方向X，第一极耳的连接部1322的投影与第二极耳的连接部1422的投影至少部分重叠，这样的结构有利于缩小第一极耳132和第二极耳142在第三方向Y上的间距，使得整体电池单体10结构更加紧凑，避免增加第一连接件的沿第三方向Y的尺寸。

根据本申请的一些实施例，请再次参照图4和图5，第一极耳132还包括第一弯折部1323，第一弯折部1323连接第一极耳的连接部1322和第一极耳的焊接部1321；和/或，第二极耳142还包括第二弯折部1423，第二弯折部1423连接第二极耳的连接部1422和第二极耳的焊接部1421。

在电池单体10装配过程中，第一极耳的焊接部1321连接于第一连接件15后可以进行折弯，第一极耳132的折弯部位形成第一弯折部1323，第一弯折部1323连接第一极耳的连接部1322和第一极耳的焊接部1321。同样的，第二极耳的焊接部1421连接于第一连接件15后可以进行折弯，第二极耳142的折弯部位形成第二弯折部1423，第二弯折部1423连接第二极耳的连接部1422和第二极耳的焊接部1421。

第一弯折部连接第一极耳的连接部1322和第一极耳的焊接部1321，便于第一极耳132折弯；第二弯折部连接第二极耳的连接部1422和第二极耳的焊接部1421，便于第二极耳142折弯。

根据本申请的一些实施例，如图8所示，第一电极组件13还包括与第一极耳132极性相反的第三极耳133，第二电极组件14还包括与第二极耳142极性相反的第四极耳143；电池单体10还包括第二连接件16，第二连接件16位于第一电极组件13和第二电极组件14的沿第二方向Z的一侧，第三极耳的焊接部1331和第四极耳的焊接部1431均连接于第二连接件16。

也就是说，如果第一极耳132为第一电极组件13的正极极耳，那第三极耳133即为第一电极组件13的负极极耳，反之亦可。同理，如果第二极耳142为第二电极组件14的正极极耳，那第四极耳143即为第二电极组件14的负极极耳，反之亦可。

第三极耳的焊接部1331是指第三极耳133的与第二连接件16焊接的部分，第四极耳的焊接部1431是指第四极耳143的与第二连接件16焊接的部分。在一些实施例中，第三极耳的焊接部1331可以位于第三极耳133的头部，相应的，第四极耳的焊接部1431可以位于第四极耳143的头部。

第二连接件16的作用与第一连接件15的作用相同，第二连接件16为用于将电池单体10的极耳和电极端子电连接的导电部件，以将电能从电极组件输送至电极端子，经电极端子输送至电池单体10的外部。第二连接件16可以包括第二表面，第二表面朝向第一电极组件13和第二电极组件14，第三极耳的焊接部1331和第四极耳的焊接部1431均可以连接于第二表面。

其中，第二连接件16可以与第一连接件15位于第一电极组件13和第二电极组件14的沿第二方向的同一侧，第二连接件16也可以与第一连接件15分别位于第一电极组件13和第二电极组件14的沿第二方向的相对两侧。可以理解的是，当第二连接件16与第一连接件15位于第一电极组件13和第二电极组件14的沿第二方向的同一侧时，第一极耳132、第三极耳133、第二极耳142和第四极耳143均可位于第一电极组件13和第二电极组件14的沿第二方向的同一侧，当第二连接件16与第一连接件15分别位于第一电极组件13和第二电极组件14的沿第二方向的相对两侧时，第一极耳132和第三极耳133位于第一本体131的沿第二方向Z的相对两侧，且第二极耳142和第四极耳143位于第二本体141的沿第二方向Z的相对两侧。

第一极耳132和第三极耳133形成第一电极组件13的正负两极极耳，第二极耳142和第四极耳143形成第二电极组件14的正负两极极耳，极性相同的第一极耳132和第二极耳142连接于第一连接件15，极性相同的第三极耳133和第四极耳143连接于第二连接件16，第一连接件15和第二连接件16均位于第一电极组件13和第二电极组件14的沿第二方向的一侧，第一连接件15和第二连接件16形成电池单体10的电能传导部。

根据本申请的一些实施例，沿第一方向X，第三极耳的焊接部1331的投影和第四极耳的焊接部1431的投影至少部分不重叠。

具体而言，第三极耳的焊接部1331和第四极耳的焊接部1431在第一方向X上至少不完全对齐，这样，第三极耳的焊接部1331和第四极耳的焊接部1431共同连接于第二连接件16时，可有效降低第三极耳133和第四极耳143相互插入的风险。

第三极耳的焊接部1331的投影与第四极耳的焊接部1431的投影至少部分不重叠，使得第三极耳的焊接部1331和第四极耳的焊接部1431连接至第二连接件16时错位设置，这样的结构有利于降低第三极耳133和第四极耳143相互插入的程度，从而降低第三极耳133以及第四极耳143虚焊的风险，提高电池100性能的稳定性。

当然，沿第一方向X，第三极耳的焊接部1331的投影和第四极耳的焊接部1431的投影也可以间隔设置。即，沿第一方向X，第三极耳的焊接部1331的投影和第四极耳的焊接部1431的投影之间具有间隙。这样的结构避免第三极耳的焊接部1331和第四极耳的焊接部1431相互接触，从而避免因第三极耳133和第四极耳143相互插入而造成极耳虚焊的问题。

同样的，沿第三方向Y，第三极耳的焊接部1331和第四极耳的焊接部1431也可以间隔距离2mm以上，以为电池单体10的生产、组装精度提供容错余量，确保第三极耳的焊接部1331和第四极耳的焊接部1431连接至第一连接件15时能够完全错开。

根据本申请的一些实施例，沿第一方向X，第三极耳的连接部1332的投影和第四极耳的连接部1432的投影至少部分重叠。

与第一极耳132和第二极耳142的结构和原理相应，第三极耳的连接部1332是指第三极耳133的靠近第一本体131的部分，第三极耳的连接部1332连接第一本体131和第三极耳的焊接部1331。第四极耳的连接部1432是指第四极耳143的靠近 第二本体141的部分，第四极耳的连接部1432连接第二本体141和第四极耳的焊接部1431。在一些实施例中，第三极耳的连接部1332可以是第三极耳133的根部，第四极耳的连接部1432可以是第四极耳143的根部。

第三极耳的连接部1332的投影与第四极耳的连接部1432的投影至少部分重叠，有利于缩小第三极耳133和第四极耳143在第三方向上的间距，使得电池单体10的结构更加紧凑。

根据本申请的一些实施例，第一连接件15和第二连接件16位于第一电极组件13和第二电极组件14的沿第二方向Z的同一侧。

第一连接件15和第二连接件16位于第一电极组件13和第二电极组件14的沿第二方向Z的同一侧，则第一极耳132、第二极耳142、第三极耳133和第四极耳143均可位于第一本体131和第二本体141的沿第二方向Z的同一侧，以便于与第一连接件15和第二连接件16连接。

第一连接件15和第二连接件16位于第一电极组件13和第二电极组件14的沿第二方向Z的同一侧，使得电池单体10的正负极位于电池单体10的同一侧，这样的结构便于电池100成组以及电池单体10之间的串并连接。

根据本申请的一些实施例，沿第三方向Y，第一极耳132和第三极耳133位于第二极耳142和第四极耳143之间，第三方向Y垂直于第一方向X和第二方向Z。

如图9所示，图9为本申请一些实施例提供的第一电极组件和第二电极组件展开状态的主视图C，沿第三方向Z，第一电极组件13的第一极耳132和第三极耳133位于第二电极组件14的第二极耳142和第四极耳143之间。使得第一极耳132和第二极耳142相互错位连接至第一连接件15，第三极耳133和第四极耳143相互错位连接至第二连接件16。

根据本申请的一些实施例，沿第三方向Y，第一极耳132、第二极耳142、第三极耳133和第四极耳143依次排列，第三方向Y垂直于第一方向X和第二方向Z。

如图10所示，图10为本申请一些实施例提供的第一电极组件和第二电极组件展开状态的主视图D，沿第三方向Z，第一极耳132、第二极耳142、第三极耳133和第四极耳143依次排列，使得第一极耳132和第二极耳142相互错位连接至第一连接件15，第三极耳133和第四极耳143相互错位连接至第二连接件16。

根据本申请的一些实施例，请参照图4至图10，本申请提供一种电池单体10，电池单体10包括第一电极组件13、第二电极组件14、第一连接件15和第二连接件16，第一电极组件13包括第一本体131、第一极耳132和与第一极耳132极性相反的第三极耳133，第二电极组件14包括第二本体141、第二极耳142和与第二极耳142极性相反的第四极耳143。第一本体131和第二本体141沿第一方向排列，第一连接件15和第二连接件16位于第一电极组件13和第二电极组件14的沿第二方向的同一侧，第二方向垂直于第一方向，第一极耳的焊接部1321和第二极耳的焊接部1421均连接于第一连接件15，第三极耳的焊接部1331和第四极耳的焊接部1431均连接于第二连 接件16。其中，沿第一方向，第一极耳的焊接部1321的投影和第二极耳的焊接部1421的投影不重叠，且第三极耳的焊接部1331的投影和第四极耳的焊接部1431的投影不重叠。

本申请实施例的电池单体10，第一极耳的焊接部1321的沿第一方向X的投影和第二极耳的焊接部1421的沿第一方向X投影不重叠，且第三极耳的焊接部1331的沿第一方向X的投影和第四极耳的焊接部1431的沿第一方向X投影不重叠，即第一极耳的焊接部1321和第二极耳的焊接部1421在第一方向X上完全错开，且第三极耳的焊接部1331和第四极耳的焊接部1431在第一方向X上完全错开。这样的结构使得第一极耳的焊接部1321和第二极耳的焊接部1421连接至第一连接件15时能够错开排列于第一连接件15，第三极耳的焊接部1331和第四极耳的焊接部1431连接至第二连接件16时能够错开排列于第二连接件16，避免第一极耳132和第二极耳142相互插入并避免第三极耳133和第四极耳143相互插入，从而降低电池单体10的极耳虚焊的风险，有效提高电池100性能的稳定性。

本申请的一些实施例提供一种电池100，包括上述任一方案的电池单体10。

由于本申请第一方面实施例提出的电池单体10的特性，本申请第二方面实施例的电池100也具备较好的使用性能。

本申请的一些实施例提供一种用电装置，包括上述方案的电池100，电池100用于提供电能。

其中，用电装置可以是前述任一应用电池100的设备或系统。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例中的特征可以相互结合。

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 (16)

1. 一种电池单体，包括：

   第一电极组件，包括第一本体和第一极耳；

   第二电极组件，包括第二本体和第二极耳，所述第一本体和所述第二本体沿第一方向排列；

   第一连接件，所述第一连接件位于所述第一电极组件和所述第二电极组件的沿第二方向的一侧，所述第二方向垂直于所述第一方向，所述第一极耳的焊接部和所述第二极耳的焊接部均连接于所述第一连接件；

   其中，沿所述第一方向，所述第一极耳的焊接部的投影和所述第二极耳的焊接部的投影至少部分不重叠。
2. 根据权利要求1所述的电池单体，其中，沿所述第一方向，所述第一极耳的焊接部的投影和所述第二极耳的焊接部的投影不重叠。
3. 根据权利要求2所述的电池单体，其中，沿所述第一方向，所述第一极耳的焊接部的投影和所述第二极耳的焊接部的投影间隔设置。
4. 根据权利要求3所述的电池单体，其中，沿第三方向，所述第一极耳的焊接部和所述第二极耳的焊接部之间的间距为L，满足L≥2mm，所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向。
5. 根据权利要求1至4任一项所述的电池单体，其中，所述第一极耳的焊接部的最大宽度小于所述第一极耳的连接部的最大宽度；和/或

   所述第二极耳的焊接部的最大宽度小于所述第二极耳的连接部的最大宽度。
6. 根据权利要求5所述的电池单体，其中，所述第一极耳的连接部的最大宽度与所述第一极耳的焊接部的最大宽度的比值大于1.2；和/或

   所述第二极耳的连接部的最大宽度与所述第二极耳的焊接部的最大宽度的比值大于1.2。
7. 根据权利要求1至6任一项所述的电池单体，其中，沿所述第一方向，所述第一极耳的连接部的投影和所述第二极耳的连接部的投影至少部分重叠。
8. 根据权利要求1至7任一项所述的电池单体，其中，所述第一极耳还包括第一弯折部，所述第一弯折部连接所述第一极耳的连接部和所述第一极耳的焊接部；和/或

   所述第二极耳还包括第二弯折部，所述第二弯折部连接所述第二极耳的连接部和所述第二极耳的焊接部。
9. 根据权利要求1至8任一项所述的电池单体，其中，所述第一电极组件还包括与所述第一极耳极性相反的第三极耳，所述第二电极组件还包括与所述第二极耳极性相反的第四极耳；

   所述电池单体还包括第二连接件，所述第二连接件位于所述第一电极组件和所述第二电极组件的沿所述第二方向的一侧，所述第三极耳的焊接部和所述第四极耳的焊接部均连接于所述第二连接件。
10. 根据权利要求9所述的电池单体，其中，沿所述第一方向，所述第三极耳的焊接部的投影和所述第四极耳的焊接部的投影至少部分不重叠。
11. 根据权利要求9或10所述的电池单体，其中，沿所述第一方向，所述第三极耳的连接部的投影和所述第四极耳的连接部的投影至少部分重叠。
12. 根据权利要求9至11任一项所述的电池单体，其中，所述第一连接件和所述第二连接件位于所述第一电极组件和所述第二电极组件的沿所述第二方向的同一侧。
13. 根据权利要求12所述的电池单体，其中，沿第三方向，所述第一极耳和所述第三极耳位于所述第二极耳和所述第四极耳之间，所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向。
14. 根据权利要求12所述的电池单体，其中，沿第三方向，所述第一极耳、所述第二极耳、所述第三极耳和所述第四极耳依次排列，所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向。
15. 一种电池，包括如权利要求1至14任一项所述的电池单体。
16. 一种用电装置，包括如权利要求15所述的电池，所述电池用于提供电能。