CN215497007U - 电池单体、电池及用电设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种电池单体、电池及用电设备，涉及电池技术领域。电池单体包括电极组件、壳体、端盖和第一绝缘件。电极组件包括主体部、设置于主体部的两端的第一极耳和第二极耳。壳体用于容纳电极组件，壳体具有开口，壳体的内周壁形成有第一限位部。端盖用于盖设于开口，在端盖的厚度方向上，第一限位部用于限制端盖沿面向电极组件的方向移动。第一绝缘件至少部分设置于第一极耳与第一限位部之间，以使第一极耳和第一限位部绝缘隔离。第一绝缘件将第一极耳和第一限位部绝缘隔离，降低第一极耳因向面向端盖的方向蓬松使得第一极耳与第一限位部接触，而导致第一极耳与第一限位部形成电连接引发电池单体内部短路造成安全问题的风险。

Description

电池单体、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，涉及一种电池单体、电池及用电设备。

背景技术

目前，车辆使用较多的电池一般是锂离子电池，锂离子电池作为一种可再充电电池，具有体积小、能量密度高、功率密度高、循环使用次数多和存储时间长等优点。

可再充电电池一般包括壳体、端盖和电极组件，端盖盖设于壳体上，为电极组件和电解质提供一个密闭的空间，电极组件的电能可通过端盖的电极端子引出至壳体外。

为了保证用电安全和电池的电性能，电池的各个结构之间需要做好绝缘措施，以降低电池漏电和内部短路的风险。

因此，如何实现电池各个结构之间更好绝缘，是电池技术中一个亟待解决的问题。

实用新型内容

本申请实施例提供一种电池单体、电池及用电设备，以改善现有电池单体绝缘性能差的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种电池单体，包括电极组件、壳体、端盖和第一绝缘件。所述电极组件包括主体部、设置于所述主体部的两端的第一极耳和第二极耳，所述第一极耳和所述第二极耳极性相反。所述壳体用于容纳所述电极组件，所述壳体具有开口，所述壳体的内周壁形成有第一限位部。所述端盖用于盖设于所述开口，在所述端盖的厚度方向上，所述第一限位部用于限制所述端盖沿面向所述电极组件的方向移动，所述第一极耳凸出于所述主体部面向所述端盖的一端。所述第一绝缘件至少部分设置于所述第一极耳与所述第一限位部之间，以使所述第一极耳和所述第一限位部绝缘隔离。

上述技术方案中，在端盖的厚度方向上，第一绝缘件的至少部分设置于第一极耳与第一限位部之间，以将第一极耳和第一限位部绝缘隔离，降低第一极耳因向面向端盖的方向蓬松使得第一极耳与第一限位部接触，而导致第一极耳与第一限位部形成电连接引发电池单体内部短路造成安全问题的风险。

在第一方面的一些实施例中，所述第一绝缘件附接于所述第一极耳面向所述端盖的端面。

上述技术方案中，第一绝缘件附接于第一极耳面向端盖的一面，以使第一绝缘件在第一极耳与第一限位部之间始终形成绝缘隔离。

在第一方面的一些实施例中，所述电池单体还包括第二绝缘件，所述第二绝缘件用于隔离所述端盖和所述壳体，所述第二绝缘件包括沿面向所述电极组件的方向延伸的抵靠体，所述抵靠体用于抵压所述第一绝缘件，以使所述第一绝缘件的至少部分保持在所述第一极耳和所述第一限位部之间。

上述技术方案中，第二绝缘件的抵靠体抵压第一绝缘件，能够使第一绝缘件的至少部分保持在第一极耳和第一限位部之间，以使第一极耳和第一限位部通过第一绝缘件绝缘隔离，降低第一绝缘件在第一极耳和第一限位部之间移动导致第一极耳和第一限位件不能绝缘隔离的风险。

在本申请第一方面的一些实施例中，在所述端盖的厚度方向上，所述抵靠体沿面向所述电极组件的方向超过所述第一限位部。

上述技术方案中，抵靠体在端盖的厚度方向上沿面向电极组件的方向超过第一限位部，则抵靠体与第一绝缘件抵压时，第一绝缘件和第一限位部之间始终存在间隙，以使第一极耳与第一限位部在厚度方向存在间隙，进一步降低第一极耳与第一限位部接触的风险。

在本申请第一方面的一些实施例中，所述抵靠体为环形结构。

上述技术方案中，抵靠体为环形结构，能够增大抵靠体与第一绝缘件的抵压面积。

在本申请第一方面的一些实施例中，所述第二绝缘件还包括连接于所述抵靠体的第一绝缘体，所述第一绝缘体用于隔离所述端盖和所述壳体，所述抵靠体从所述第一绝缘体沿面向所述电极组件的方向延伸，以抵压于所述第一绝缘件。

上述技术方案中，抵靠体沿面向电极组件的方向延伸，使得抵靠部对第一绝缘件的抵压力垂直于第一极耳所在平面，对第一绝缘件的抵压更为可靠，且抵靠体沿面向电极组件的方向延伸，抵靠体的延伸路径最短，使得抵靠部占用电池单体内部空间最小。

在本申请第一方面的一些实施例中，所述第一绝缘体包括相连的第一绝缘部和第二绝缘部；所述端盖包括本体部和沿所述本体部的边缘设置的延伸部，所述第二绝缘部位于所述延伸部的外周壁与所述壳体的内周壁之间，沿所述端盖的厚度方向，所述第一绝缘部位于所述第一限位部与所述延伸部之间，所述抵靠体连接于所述第一绝缘部。

上述技术方案中，第一绝缘体包括相连的第一绝缘部和第二绝缘部，不仅能够实现端盖和第一限位部之间的绝缘隔离，还能实现端盖和壳体之间绝缘。

在本申请第一方面的一些实施例中，所述第一绝缘体还包括第三绝缘部；所述第三绝缘部连接于所述第二绝缘部，在所述端盖的厚度方向上，所述第一绝缘部和所述第三绝缘部分别位于所述端盖的两侧。

上述技术方案中，第一绝缘体还包括第三绝缘部，第三绝缘部能够在端盖的厚度方向的背离第一绝缘部的一侧形成绝缘保护，进一步降低电池单体内部短路的风险。

在本申请第一方面的一些实施例中，所述壳体具有第二限位部；在所述端盖的厚度方向上，所述第三绝缘部位于所述延伸部与所述第二限位部之间，所述第二限位部和所述第一限位部用于共同限制所述端盖相对所述壳体在所述端盖的厚度方向上移动。

上述技术方案中，第二限位部和第一限位部配合共同限制端盖相对壳体在端盖的厚度方向上移动，以使端盖和壳体保持稳定的连接关系。

在本申请第一方面的一些实施例中，所述第二限位部为所述壳体在所述开口位置向内翻折的翻边结构。

上述技术方案中，第二限位部为壳体在开口位置向内翻折的翻边结构，即第二限位部为壳体的一部分，以使第二限位部能够稳定地在端盖背离电极组件的一侧对端盖进行限位。且第二限位部为壳体的一部分，也能减少壳体的连接关系，从而提高壳体的结构强度。

在本申请第一方面的一些实施例中，所述电池单体还包括密封件，所述端盖与所述壳体通过所述密封件密封连接。

上述技术方案中，端盖和壳体之间通过密封件密封连接，以使端盖、壳体和密封件共同形成一个容纳电极组件和电解质的密闭空间，降低出现漏液的风险。

在本申请第一方面的一些实施例中，所述密封件为所述第二绝缘件。

上述技术方案中，密封件为第二绝缘件，第二绝缘件既起到端盖和壳体之间绝缘隔离的作用，还能起到端盖和壳体之间的密封作用，可以不需要在端盖和壳体之间额外设置密封件，减少对壳体内部空间的占用，有利于提高能量密度。

在本申请第一方面的一些实施例中，所述壳体上形成有从所述壳体的外周壁向内凹陷的第一凹部，并在所述壳体与所述第一凹部相对应的位置形成有凸出于所述壳体的内周壁的所述第一限位部，所述第一凹部与所述第一限位部均为环形结构。

上述技术方案中，在壳体的内壁形成第一限位部，加工难度角度，而在壳体的外周壁形成第一凹部的难度相较于直接在壳体的内周壁形成第一限位部的难度较低，因此在壳体与第一凹部相对应的位置形成有凸出于壳体的内周壁的第一限位部，降低了第一限位部的成型难度。

在本申请第一方面的一些实施例中，所述第一极耳凸出于所述主体部面向所述端盖的一端；所述第一绝缘件还包括第二绝缘体和第三绝缘体，所述第二绝缘体设置于所述第一极耳与所述第一限位部之间，所述第三绝缘体连接于所述第二绝缘体，所述第三绝缘体围设于所述主体部的外周，以分隔所述主体部和所述壳体。

上述技术方案中，第二绝缘体设置于第一极耳和第一限位部之间，以使第一极耳和第一限位部绝缘隔离，第三绝缘体连接于第二绝缘体并围设于主体部的外周，以使主体部和壳体绝缘隔离，避免电池单体内部短路，且第三绝缘体连接于第二绝缘体并围设于主体部的外周便于第一绝缘件安装固定。

在本申请第一方面的一些实施例中，所述第三绝缘体和所述第二绝缘体为一体成型结构。

上述技术方案中，第三绝缘体和第二绝缘体为一体成型结构，便于第一绝缘件制造，能够提高第一绝缘件的结构强度。

第二方面，本申请实施例提供一种电池，包括多个根据第一方面实施例提供的电池单体。

上述技术方案中，电池单体的壳体的第一限位部和第一极耳之间设置有第一绝缘件，以将第一极耳和第一限位部绝缘隔离，降低第一极耳因向面向端盖的方向蓬松使得第一极耳与第一限位部接触，而导致第一极耳与第一限位部形成电连接引发电池单体内部短路造成安全问题的风险。

第三方面，本申请实施例提供一种用电设备，包括根据第二方面实施例提供的电池。

上述技术方案中，电池的第一限位部和第一极耳之间设置有第一绝缘件，以将第一极耳和第一限位部绝缘隔离，降低第一极耳因向面向端盖的方向蓬松使得第一极耳与第一限位部接触，而导致第一极耳与第一限位部形成电连接引发电池内部短路造成安全问题的风险，提高用电的安全性能。

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示意图；

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剖视图；

图5为图4中I处的放大图；

图6为本申请另一些实施例提供的电池单体的剖视图；

图7为图6中的II处放大图；

图8为本申请一些实施例提供电池单体的制造设备的结构简图。

图标：1000-车辆；100-电池；10-箱体；11-容纳空间；12-第一部分；13-第二部分；20-电池单体；21-壳体；211-开口；212-第一限位部；2121-第一连接段；2122-第二连接段；2123-第三连接段；213-第一凹部；214-第二限位部；215-第三限位部；22-电极组件；221-主体部；222-第一极耳；223-第二极耳；23-端盖；231-本体；232-延伸部；24-保护件；25-第一绝缘件；251-第二绝缘体；252-第三绝缘体；26-第二绝缘件；261-抵靠体；262-第一绝缘体；2621-第一绝缘部；2622-第二绝缘部；2623-第三绝缘部；27-第三绝缘件；28-第四绝缘件；281-抵压体；200-控制器；300-马达；2000-电池单体的制造设备；2100-提供装置；2200-组装装置；A-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、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。

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。

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。电极组件可以是卷绕式结构。

电池技术的发展要同时考虑多方面的设计因素，例如，能量密度、循环寿命、放电容量、充放电倍率等性能参数，另外，还需要考虑电池的安全性。

对于电池单体来说，主要的安全问题之一是电池单体内部短路，当电池单体的电极组件正极和负极电连接后，电池单体短路，电池单体短路可能引起漏液、爆炸、自燃等安全问题。而造成电池单体内部短路的原因比较复杂，比如制造原因或者制造工艺不当，使得正极片和/或负极片的表面有毛刺，刺破了隔离膜引起正负极短路，再比如使用过程中电池单体过热，隔离膜融化造成短路，还有很重要的原因是极耳与电池单体的壳体接触导致失效。

现在技术中，电池单体包括电极组件、壳体和端盖。电极组件包括位于轴向的一端第一极耳。壳体用于容纳电极组件，壳体具有开口，壳体的内周壁形成有第一限位部。端盖用于盖设于开口，在端盖的厚度方向上，第一限位部用于限制端盖沿面向电极组件的方向移动，第一极耳用于与端盖电连接，为了方便第一极耳焊接和减小电极组件轴向上的尺寸，会将第一极耳沿电极组件的轴向揉平，但是发明人发现，揉平后的第一极耳并未固定，在揉平过程只积蓄的弹性力会使得第一极耳向面向端盖的方向蓬松，最终可能与第一极耳与第一限位部接触，而导致电池单体内部短路。

鉴于此，本申请实施例提供一种技术方案，通过沿端盖的厚度方向，将第一绝缘件的至少一部分设置于第一极耳与第一限位部之间，通过第一绝缘件将第一极耳和第一限位部绝缘隔离，降低因第一极耳向面向端盖的方向蓬松使第一极耳与第一限位部搭接从而导致电池单体内部短路的风险。

本申请实施例描述的技术方案适用于电池以及使用电池的用电设备。

用电设备可以是车辆、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。车辆可以是燃油汽车、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；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等等。本申请实施例对上述用电设备不做特殊限制。

以下实施例为了方便说明，以用电设备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的结构示意图。电池100包括箱体10和电池单体20，电池单体20收容于箱体10内。

箱体10用于为电池单体20提供容纳空间11。在一些实施例中，箱体10可以包括第一部分12和第二部分13，第一部分12与第二部分13相互盖合，以限定出用于容纳电池单体20的容纳空间11。当然，第一部分12与第二部分13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12和第二部分13可以是多种形状，比如，长方体、圆柱体等。第一部分12可以是一侧开放的空心结构，第二部分13也可以是一侧开放的空心结构，第二部分13的开放侧盖合于第一部分12的开放侧，则形成具有密闭空间的箱体10。当然，也可以是第一部分12为一侧开口211的空心结构，第二部分13为板状结构，第二部分13盖合于第一部分12的开放侧，则形成具有容纳空间11的箱体10。

在电池100中，电池单体20可以是一个、也可以是多个。若电池单体20为多个，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，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，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。电池单体20可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。图2示例性的示出了电池单体20呈圆柱体的情况。

在一些实施例中，电池100还可以包括汇流部件(图未示出)，多个电池单体20之间可通过汇流部件实现电连接，以实现多个电池单体20的串联或并联或混联。

请参照图3，图3为本申请一些实施例提供的电池单体20的爆炸图。电池单体20可以包括壳体21、电极组件22和端盖23。壳体21具有开口211，电极组件22容纳于壳体21内，端盖23用于盖设于开口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22的具体形状来确定。比如，若电极组件22为圆柱体结构，壳体21则可选用为圆柱体结构；若电极组件22为长方体结构，壳体21则可选用长方体结构。图3示例性的示出了壳体21和电极组件22为圆柱体的情况。

壳体21的材质也可以是多种，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金等，本申请实施例对此不作特殊限制。

电极组件22可以包括正极片(图未示出)、负极片(图未示出)和隔离膜(图未示出)。电极组件22可以是由正极片、隔离膜和负极片通过卷绕形成的卷绕式结构。电极组件22还包括正极极耳(图未示出)和负极极耳(图未示出)，可以是正极片中未涂覆正极活性物质层的正极集流体作为正极极耳，可以是负极片中未涂覆负极活性物质层的负极集流体作为负极极耳。

端盖23用于封盖壳体21的开口211，以形成一密闭的容纳腔，容纳腔用于容纳电极组件22。容纳腔还用于容纳电解质，例如电解液。端盖23作为输出电极组件22的电能的部件，端盖23中的电极端子用于与电极组件22电连接，即电极端子与电极组件22的极耳电连接，比如，电极端子与极耳通过集流体(图中未示出)连接，以实现电极端子与极耳的电连接。

端盖23用于盖合壳体21的开口211。端盖23可以是多种形状，比如圆形、长方形等。端盖23的形状取决壳体21及壳体21的开口211形状，若壳体21为圆柱体结构，则可选圆形端盖23；若壳体21为长方体结构，则可选用圆形端盖23。图3示例性的示出了端盖23为圆形的情况。

需要说明的，壳体21的开口211可以是一个，也可以是两个。若壳体21的开口211为一个，端盖23也可以为一个，端盖23中则可设置两个电极端子，两个电极端子分别用于与电极组件22正极极耳和负极极耳电连接，端盖23中的两个电极端子分别为正极电极端子和负极电极端子。如图3所示，壳体21的开口211为一个，开口211设置于壳体21的轴向的一端，端盖23也为一个，这种结构，端盖23上可以设置一个电极端子，该电极端子用于与正极极耳和负极极耳中的一者电连接，正极极耳和负极极耳的另一者用于与壳体21电连接，端盖23与壳体21绝缘连接，则分别通过端盖23上的电极端子和壳体21将电极组件22的电能输出。若电池单体20只有一个端盖23，端盖23上也可以设置两个电极端子，两个电极端子分别用于与电极组件22正极极耳和负极极耳电连接。

在一些实施例中，若壳体21的开口211为两个，比如，两个开口211设置在壳体21相对的两侧，端盖23也可以为两个，两个端盖23分别盖合于壳体21的两个开口211处。在这种情况下，可以是两个端盖23中一者的电极端子为正极电极端子，用于与电极组件22的正极极耳电连接；两个端盖23中另一者的电极端子为负极电极端子，用于与电极组件22的负极片电连接。两个端盖23的结构可以相同，也可以存在差异。

在一些实施例中，电极组件22包括主体部221、设置于主体部221的两端的第一极耳222和第二极耳223，第一极耳222和第二极耳223极性相反，沿电极组件22的轴线方向，第一极耳222连接于主体部221的一端。如图3所示，电池单体20还包括保护件24，保护件24设置于主体部221的外周壁和壳体21的内周壁之间，保护件24用于在绝缘隔离主体部221和壳体21。在一些实施例中，保护件24可以为套筒结构，保护件24与电极组件22同轴布置，保护件24可以围设于电极组件22的主体部221的外周壁，示例性地，保护件24为粘接于主体部221外周面的蓝胶。在一些实施例中，保护件24也可以固定于壳体21的内周壁。第一极耳222可以是正极极耳，也可以是负极极耳。

在一些实施例中，电极组件22还包括与第一极耳222极性相反的第二极耳223，第一极耳222和第二极耳223分别连接于主体部221轴向的两端。在另一些实施例中，第一极耳222和第二极耳223可以连接于主体部221轴向的同一端。

在一些实施例中，请结合参照图4、图5，图4为本申请一些实施例提供的电池单体20的剖视图，图5为图4中I处的放大图。电池单体20包括电极组件22、壳体21、端盖23和第一绝缘件25。电极组件22包括主体部221、设置于主体部221两端的第一极耳222和第二极耳223。壳体21用于容纳电极组件22，壳体21具有开口211，壳体21的内周壁形成有第一限位部212。端盖23用于盖设于开口211，在端盖的厚度方向A上，第一限位部212用于限制端盖23沿面向电极组件22的方向移动，第一极耳222凸出于主体部221面向端盖23的一端。第一绝缘件25至少部分设置于第一极耳222与第一限位部212之间，以使第一极耳222和第一限位部212绝缘隔离。

在端盖的厚度方向A上，第一绝缘件25的至少部分设置于第一极耳222与第一限位部212之间，以将第一极耳222和第一限位部212绝缘隔离，降低第一极耳222因向面向端盖23的方向蓬松使得第一极耳222与第一限位部212接触，而导致第一极耳222与第一限位部212形成电连接引发电池单体20内部短路造成安全问题的风险。

本申请实施例所提及的端盖的厚度方向A，若端盖23为圆形结构，端盖的厚度方向A也为端盖23的轴向，端盖的厚度方向A也为电极组件22的轴线方向。

在一些实施例中，如图5所示，壳体21上形成有从壳体21的外周壁向内凹陷的第一凹部213，并在壳体21与第一凹部213相对应的位置形成有凸出于壳体21的内周壁的第一限位部212。在壳体21的内壁形成第一限位部212，加工难度角度，而在壳体21的外周壁形成第一凹部213的难度相较于直接在壳体21的内周壁形成第一限位部212的难度较低，因此在壳体21与第一凹部213相对应的位置形成有凸出于壳体21的内周壁的第一限位部212，降低了第一限位部212的成型难度。此外，通过在壳体21的外周壁上形成第一凹部213的过程中在壳体21的内周壁与第一凹部213对应的位置形成第一限位部212，能够将电极组件22容纳于壳体21之后形成第一限位部212，方便电极组件22的安装。当然，在另一些实施例中，也可以在壳体21的外周壁未形成第一凹部213的情况下，在壳体21的内周壁形成第一限位部212。

第一限位部212包括依次连接的第一连接段2121、第二连接段2122和第三连接段2123，第一连接段2121背离第二连接段2122的一端与壳体21连接，第三连接段2123背离第二连接段2122的一端与壳体21连接。沿端盖的厚度方向A，第一连接段2121和第三连接段2123相对布置。第一连接段2121的外表面、第二连接段2122的外表面和第三连接段2123的外表面共同限定出第一凹部213。其中，第一连接段2121的表面、第二连接段2122的表面和第三连接段2123的表面均是指第一连接段2121、第二连接段2122和第三连接段2123外露的表面。第一连接部和第二连接部圆弧过渡，第二连接部与第三连接部圆弧过渡，避免第一连接部和第二连接部的连接位置、第二连接部与和第三连接部的连接位置形成棱边而刮伤壳体21内部的结构。

在一些实施例中，第一凹部213为形成于壳体21的外周壁的环形凹槽，相应地，第一限位部212为形成与壳体21的内周壁的环形凸部，即第一凹部213与第一限位部212均为环形结构，以使第一限位部212能够在周向任意位置限制端盖23沿面向电极组件22的方向移动。

在一些实施例中，第一凹部213可以包括沿壳体21的周向间隔布置的多个凹槽，壳体21与每个凹槽相对应的位置形成有凸出于壳体21的内周壁的凸起，即壳体21的内周壁凸出有间隔设置多个凸起，第一限位部212包括多个凸起，多个凸起共同限制端盖23沿面向电极组件22的方向移动。

第一绝缘件25可以部分位于第一极耳222和第一限位部212之间，第一绝缘件25也可以全部位于第一极耳222和第一限位部212之间。

在一些实施例中，第一极耳222凸出于主体部221面向端盖23的一端，第一绝缘件25包括第二绝缘体251和第三绝缘体252，第二绝缘体251设置于第一极耳222与第一限位部212之间，第三绝缘体252连接于第二绝缘体251，第三绝缘体252围设于主体部221的外周，以分隔主体部221和壳体21。即沿端盖的厚度方向A，第一绝缘件25的第二绝缘体251位于第一极耳222和第一限位部212之间。第二绝缘体251设置于第一极耳222和第一限位部212之间，以使第一极耳222和第一限位部212绝缘隔离。第三绝缘体252可以为套筒结构，第三绝缘体252连接于第二绝缘体251并围设于主体部221的外周，以使主体部221和壳体21绝缘隔离，避免电池单体20内部短路，且第三绝缘体252连接于第二绝缘体251并围设于主体部221的外周便于第一绝缘件25安装固定。

在一些实施例中，在保护件24围设于主体部221的外周壁的情况下，保护件24与第三绝缘体252可以同轴布置，第三绝缘体252可以围设与保护件24的外周，或者沿端盖的厚度方向A，第三绝缘体252背离第二绝缘体251的一端与保护件24面向端盖23的一端相抵，或者保护件24围设于第三绝缘体252的外周。

在一些实施例中，第三绝缘体252和第二绝缘体251为一体成型结构，便于第一绝缘件25制造，能够提高第一绝缘件25的结构强度。在另一些实施例中，第一绝缘件25和保护件24也可以为一体成型结构。

当然，在另一些实施例中，第一绝缘件25可以仅包括第二绝缘体251，第二绝缘体251全部位于第一极耳222和第一限位部212之间，即第一绝缘件25全部位于第一极耳222和第一限位部212之间。

在一些实施例中，请继续参见图5，第一绝缘件25附接于第一极耳222面向端盖23的端面。具体而言，第二绝缘体251附接于第一极耳222面向端盖23的端面，以使第一绝缘件25在第一极耳222与第一限位部212之间始终形成绝缘隔离。其中，第一绝缘件25附接于第一极耳222可以是第一绝缘件25通过粘接等方式固定于第一极耳222面向端盖23的端面，也可以是第一绝缘件25与第一极耳222面向端盖23的端面接触。

在一些实施例中，第一绝缘件25还可以是附接于第一限位部212面向第一极耳222的表面。比如，第一绝缘件25的第二绝缘体251附接于第一限位部212面向第一极耳222的表面，第三绝缘体252围设于主体部221的外周。第一绝缘件25附接于第一限位面向第一极耳222的表面，可以是第一绝缘件25通过粘接等方式固定于第一限位部212面向第一极耳222的表面，也可以是第一绝缘件25与第一限位部212面向第一极耳222的表面接触或者第一绝缘件25固定于第一限位部212面向第一极耳222的表面。

在一些实施例中，沿端盖的厚度方向A，第一绝缘件25的第二绝缘体251与第一限位部212和第一极耳222之间均存在间隙，即第二绝缘体251既未与第一限位部212接触，也未与第一极耳222面向端盖23的端面接触。

第一绝缘件25可以是极耳胶纸等绝缘材料。

在一些实施例中，电池单体20还包括第二绝缘件26，第二绝缘件26用于隔离端盖23和壳体21，第二绝缘件26包括沿面向电极组件22的方向延伸的抵靠体261，抵靠体261用于抵压第一绝缘件25，以使第一绝缘件25的至少部分保持在第一极耳222和第一限位部212之间。

这种结构，第二绝缘件26的抵靠体261抵压第一绝缘件25，能够使第一绝缘件25的至少部分保持在第一极耳222和第一限位部212之间，以使第一极耳222和第一限位部212通过第一绝缘件25绝缘隔离，降低第一绝缘件25在第一极耳222和第一限位部212之间移动导致第一极耳222和第一限位件不能绝缘隔离的风险。

在一些实施例中，在端盖的厚度方向A上，抵靠体261沿面向电极组件22的方向超过第一限位部212。这种结构，能够在抵靠体261与第一绝缘件25抵压时，第一绝缘件25和第一限位部212之间始终存在间隙，以使第一极耳222与第一限位部212在厚度方向存在间隙，进一步降低第一极耳222与第一限位部212接触的风险。

需要说明的是，抵靠体261沿面向电极组件22的方向超过第一限位部212，是指沿端盖的厚度方向A，抵靠体261最靠近第一极耳222的一端面与第一极耳222之间的距离小于第一限位部212最靠近第一极耳222的表面与第一极耳222之间的距离。

在一些实施例中，抵靠体261被配置为与第一绝缘体262抵压并将第一绝缘体262压紧于第一极耳222面向端盖23的端面，以使抵靠体261既能减小第一极耳222向面向端盖23的方向蓬松的可能性，又能减小第一绝缘件25脱离第一极耳222和第一限位部212之间。

尤其是在第一绝缘件25包括第二绝缘体251和第三绝缘体252的情况下，抵靠体261与第二绝缘体251相抵并将第二抵靠体261压紧于第一极耳222面向端盖23的端面，由于第三绝缘体252围设于主体部221的外周，电极组件22膨胀时，第三绝缘体252会发生形变，以使第三绝缘体252对第二绝缘体251具有一定的拉扯力，存在将第二绝缘体251拉出第一极耳222和第一限位部212之间的风险，因此，通过第二绝缘件26的抵靠体261与第二绝缘体251抵压并将第二绝缘体251压紧于第一极耳222面向端盖23的端面，能够降低第二绝缘体251在第三绝缘体252的拉扯力作用下移除第一极耳222和第一限位部212之间。

在一些实施例中，抵靠体261为环形结构，以使抵靠体261在周向上任意位置对第一绝缘件25抵压，能够增大抵靠体261与第一绝缘件25的抵压面积，提高抵压稳定性和保证第一绝缘件25对第一极耳222和第一限位部212绝缘隔离的有效性。

在一些实施例中，抵靠体261也可以包括绕电机组件的轴线间隔布置的多个抵靠部，每个抵靠部被配置为与抵压第一绝缘件25，以使第一绝缘件25的至少部分保持在第一极耳222和第一限位部212之间。

在一些实施例中，请继续参见图5，第二绝缘件26还包括连接于抵靠体261的第一绝缘体262，第一绝缘体262用于隔离端盖23和壳体21，抵靠体261从第一绝缘体262沿面向电极组件22的方向延伸，以抵压于第一绝缘件25。

抵靠体261沿面向电极组件22的方向延伸，使得抵靠部对第一绝缘件25的抵压力垂直于第一极耳222所在平面，对第一绝缘件25的抵压更为可靠，且抵靠体261沿面向电极组件22的方向延伸，抵靠体261的延伸路径最短，使得抵靠部占用电池单体20内部空间最小。

在一些实施例中，第一绝缘体262包括相连的第一绝缘部2621和第二绝缘部2622；端盖23包括本体231部和沿本体231部的边缘设置的延伸部232，第二绝缘部2622位于延伸部232的外周壁与壳体21的内周壁之间，沿端盖的厚度方向A，第一绝缘部2621位于第一限位部212与延伸部232之间，抵靠体261连接于第一绝缘部2621。这种结构，第二绝缘件26不仅能够实现端盖23和第一限位部212之间的绝缘隔离，还能实现端盖23和壳体21之间绝缘。

在一些实施例中，第一绝缘体262还包括第三绝缘部2623；第三绝缘部2623连接于第二绝缘部2622，在端盖的厚度方向A上，第一绝缘部2621和第三绝缘部2623分别位于端盖23的两侧。第三绝缘部2623能够在端盖的厚度方向A的背离第一绝缘部2621的一侧形成绝缘保护，进一步降低电池单体20内部短路的风险。

在一些实施例中，壳体21具有第二限位部214；在端盖的厚度方向A上，第三绝缘部2623位于延伸部232与第二限位部214之间，第二限位部214和第一限位部212用于共同限制端盖23相对壳体21在端盖的厚度方向A上移动。第二限位部214和第一限位部212配合共同限制端盖23相对壳体21在端盖的厚度方向A上移动，以使端盖23和壳体21保持稳定的连接关系。

在一些实施例中，第二限位部214与壳体21连接，若是第二限位部214为导体，则第二限位部214可以作为电池单体20的一个电极端子。

在一些实施例中，第二限位部214为壳体21在开口211位置向内翻折的翻边结构，即第二限位部214为壳体21的一部分，以使第二限位部214能够稳定地在端盖23背离电极组件22的一侧对端盖23进行限位。且第二限位部214为壳体21的一部分，也能减少壳体21的连接关系，从而提高壳体21的结构强度。这种结构，第二限位部214可以作为电池单体20的一个电极端子。

第二限位部214可以是环形结构，以使第二限位部214能够在周向任意位置限制端盖23沿背离电极组件22的方向移动。

在一些实施例中，所述电池单体20还包括密封件，所述端盖23与所述壳体21通过所述密封件密封连接。密封件的设置使得端盖23、壳体21和密封件共同形成一个容纳电极组件22和电解质的密闭空间，降低出现漏液的风险。

考虑到电池100的能量密度，在一些实施例中，密封件为第二绝缘件26，以使第二绝缘件26既起到端盖23和壳体21之间绝缘隔离的作用，还能起到端盖23和壳体21之间的密封作用，可以不需要在端盖23和壳体21之间额外设置密封件，减少对壳体21内部空间的占用，有利于提高能量密度。

当然，根据实际需要，也可以在端盖23和壳体21之间设置其他密封结构。

在一些实施例中，电极组件22还包括第二极耳223，第二极耳223与第一极耳222极性相反，第一极耳222和第二极耳223分别凸出与主体部221的轴向的两端。如图6、图7所示，图6本申请另一些实施例提供的电池单体20的剖视图，图7为图6中II处的放大图。壳体21的开口211为两个，两个开口211设置在壳体21相对的两侧，端盖23也为两个，两个端盖23分别盖合于壳体21的两个开口211处。两个端盖23中一者的电极端子用于与第一极耳222电连接；两个端盖23中另一者的电极端子用于与第二极耳223电连接。两个端盖23的结构可以相同，也可以存在差异。壳体21的内周壁形成有第三限位部215。在端盖的厚度方向A上，第三限位部215用于限制对应的端盖23沿面向电极组件22的方向移动。

电池单体20还包括第三绝缘件27，第三绝缘件27至少部分设置于第二极耳223与第三限位部215之间，以使第二极耳223和第三限位部215绝缘隔离。降低第二极耳223因向面向端盖23的方向蓬松使得第二极耳223与第三限位部215接触，而导致第二极耳223与第三限位部215形成电连接引发电池单体20内部短路造成安全问题的风险。

其中，第三绝缘件27的结构以及设置方式可以参照第一绝缘件25，第三限位部215的结构以及设置方式可以参照第一限位部212，在此不再赘述。

电池单体20还包括第四绝缘件28，第四绝缘件28用于隔离端盖23和壳体21，第四绝缘件28包括沿面向电极组件22的方向延伸的抵压体281，抵压体281用于抵压所述第三绝缘件27，以使所述第三绝缘件27的至少部分保持在第二极耳223和第三限位部215之间，降低第三绝缘件27在第二极耳223和第三限位部215之间移动导致第二极耳223和第三限位部215不能绝缘隔离的风险。

如图8所示，图8为本申请一些实施例提供电池单体的制造设备2000的结构简图。本申请一些实施例还提供一种电池单体的制造设备2000，包括提供装置2100和组装装置2200。提供装置2100被配置为提供电极组件22、壳体21、端盖23和第一绝缘件25。电极组件22包括第一极耳222，壳体21具有开口211，壳体21的内周壁的第一限位部212，端盖23用于盖设于开口211，在端盖的厚度方向A上，第一限位部212用于限制端盖23沿面向电极组件22的方向移动。组装装置2200被配置为组装电极组件22、壳体21、端盖23和第一绝缘件25，以使壳体21容纳电极组件22、端盖23盖设于开口211以及第一绝缘部2621的至少部分设置于第一极耳222与第一限位部212之间以使第一极耳222和第一限位部212绝缘隔离。

组装装置2200能够在端盖的厚度方向A上，将第一绝缘件25的至少部分设置于第一极耳222与第一限位部212之间，以将第一极耳222和第一限位部212绝缘隔离，降低第一极耳222因向面向端盖23的方向蓬松使得第一极耳222与第一限位部212接触，而导致第一极耳222与第一限位部212形成电连接引发电池单体20内部短路造成安全问题的风险。

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 (17)

1.一种电池单体，其特征在于，包括：

电极组件，包括主体部、设置于所述主体部的两端的第一极耳和第二极耳，所述第一极耳和所述第二极耳极性相反；

壳体，用于容纳所述电极组件，所述壳体具有开口，所述壳体的内周壁形成有第一限位部；

端盖，用于盖设于所述开口，在所述端盖的厚度方向上，所述第一限位部用于限制所述端盖沿面向所述电极组件的方向移动，所述第一极耳凸出于所述主体部面向所述端盖的一端；以及

第一绝缘件，至少部分设置于所述第一极耳与所述第一限位部之间，以使所述第一极耳和所述第一限位部绝缘隔离。

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第一绝缘件附接于所述第一极耳面向所述端盖的端面。

3.根据权利要求1或2所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体还包括第二绝缘件，所述第二绝缘件用于隔离所述端盖和所述壳体，所述第二绝缘件包括沿面向所述电极组件的方向延伸的抵靠体，所述抵靠体用于抵压所述第一绝缘件，以使所述第一绝缘件的至少部分保持在所述第一极耳和所述第一限位部之间。

4.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，在所述端盖的厚度方向上，所述抵靠体沿面向所述电极组件的方向超过所述第一限位部。

5.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，所述抵靠体为环形结构。

6.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，所述第二绝缘件还包括连接于所述抵靠体的第一绝缘体，所述第一绝缘体用于隔离所述端盖和所述壳体，所述抵靠体从所述第一绝缘体沿面向所述电极组件的方向延伸，以抵压于所述第一绝缘件。

7.根据权利要求6所述的电池单体，其特征在于，所述第一绝缘体包括相连的第一绝缘部和第二绝缘部；

所述端盖包括本体部和沿所述本体部的边缘设置的延伸部，所述第二绝缘部位于所述延伸部的外周壁与所述壳体的内周壁之间，沿所述端盖的厚度方向，所述第一绝缘部位于所述第一限位部与所述延伸部之间，所述抵靠体连接于所述第一绝缘部。

8.根据权利要求7所述的电池单体，其特征在于，所述第一绝缘体还包括第三绝缘部；

所述第三绝缘部连接于所述第二绝缘部，在所述端盖的厚度方向上，所述第一绝缘部和所述第三绝缘部分别位于所述端盖的两侧。

9.根据权利要求8所述的电池单体，其特征在于，所述壳体具有第二限位部；

在所述端盖的厚度方向上，所述第三绝缘部位于所述延伸部与所述第二限位部之间，所述第二限位部和所述第一限位部用于共同限制所述端盖相对所述壳体在所述端盖的厚度方向上移动。

10.根据权利要求9所述的电池单体，其特征在于，所述第二限位部为所述壳体在所述开口位置向内翻折的翻边结构。

11.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体还包括密封件，所述端盖与所述壳体通过所述密封件密封连接。

12.根据权利要求11所述的电池单体，其特征在于，所述密封件为所述第二绝缘件。

13.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述壳体上形成有从所述壳体的外周壁向内凹陷的第一凹部，并在所述壳体与所述第一凹部相对应的位置形成有凸出于所述壳体的内周壁的所述第一限位部，所述第一凹部与所述第一限位部均为环形结构。

14.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第一绝缘件还包括第二绝缘体和第三绝缘体，所述第二绝缘体设置于所述第一极耳与所述第一限位部之间，所述第三绝缘体连接于所述第二绝缘体，所述第三绝缘体围设于所述主体部的外周，以分隔所述主体部和所述壳体。

15.根据权利要求14所述的电池单体，其特征在于，所述第三绝缘体和所述第二绝缘体为一体成型结构。

16.一种电池，其特征在于，包括多个根据权利要求1-15任一项所述的电池单体。

17.一种用电设备，其特征在于，包括根据权利要求16所述的电池。

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