CN216015508U - 一种电池单体、电池和用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电池的技术领域，尤其涉及一种电池单体、电池和用电装置。一种电池单体包括外壳：外壳和多个电极组件，外壳具有容纳腔；多个电极组件中至少包括两种卷芯直径的电极组件，以适应容纳腔的形状和空间。本申请利用不同直径的电极组件在容纳腔内的组合，使得电极组件能够尽可能全面的占据容纳腔内部空间，减小容纳腔内的空间浪费，提高电池单体的能量密度，并且圆柱形状的电极组件在使用过程中不容易发生局部破损或者断裂，从而提高了电池单体的使用安全性。

Description

一种电池单体、电池和用电装置

技术领域

本申请涉及电池的技术领域，尤其涉及一种电池单体、电池和用电装置。

背景技术

锂离子电池具有体积小、能量密度高、循环使用寿命长和存储时间长等优点，在一些电子设备、电动交通工具和电动玩具等领域得到了广泛应用。

为实现较大的功率，一个电池一般包括多个电池单体，多个电池单体固定在一定空间内以组成电池。电池单体包括外壳和电极组件，电池单体根据外壳的形状不同而分为方壳电池单体和圆柱电池单体，相应的，方壳电池单体的电极组件为扁平状，圆柱电池单体的电极组件为圆柱形，以使电极组件的形状与外壳的形状相适应，从而增大电池单体的能量密度。

方壳电池单体在组装形成电池的时候，电池单体之间能够实现面与面的贴合，因此，电池的结构稳定，能量密度大，但是方壳电池单体内部的电极组件在电池单体的循环使用过程中由于不同面所受的膨胀力不同，因此存在应力集中点，并容易在应力集中位置发生极片的撕裂，影响电池单体的正常使用，甚至导致安全事故。

圆柱电池单体的电极组件周圈所受的膨胀力基本相同，因此不容易由于使用过程的应力集中而使极片破裂，但是该类型电池单体在组装形成电池的时候，电池单体之间为圆柱面接触，因此定位不稳定，能量密度较小。

因此，亟需探索一种能够克服上述现有技术的电池单体的缺点的电池结构，以兼顾电池的能量密度和电池的使用安全性。

实用新型内容

鉴于上述问题，本申请实施例提供了一种电池单体、电池和用电装置，其提高了电池单体的安全性和能量密度。

根据本申请实施例的第一方面，提供了一种电池单体，其包括：外壳，具有容纳腔；多个电极组件，多个电极组件中至少包括两种卷芯直径的电极组件，以适应容纳腔的形状和空间。

通过采用上述方案，不同直径的电极组件可以在容纳腔内进行自由组合，例如，利用直径较大的电极组件作为主体以快速填充容纳腔内的空间，而直径较小的电极组件则设置在容纳腔与较大直径的电极组件之间形成的小的空间内，从而减少这部分空间的浪费，以增大电池单体的能量密度，此外，由于圆柱形的电极组件在电池单体充放电过程中，其周圈所受的膨胀力基本相同，不存在应力集中点，因此，在使用过程中不容易发生局部破损或者断裂，从而提高了电池单体的使用安全性。

在一些实施例中，每个电极组件的圆周面均与其他电极组件和/或容纳腔的侧壁接触以定位。

通过采用上述方案，不同电极组件之间相互接触以更加紧密的组合，提高电池单体的能量密度，电极组件与容纳腔的侧壁之间接触定位，从而能够提高多个电极组件在容纳腔内的稳定性。

在一些实施例中，多个电极组件的卷绕轴线相平行。

通过采用上述方案，圆柱形的电极组件的两端的端面为平面，当多个电极组件的卷绕轴线相平行时，可以使多个电极组件的端面位于同一平面上，并将该端面放置在容纳腔的任一侧壁上，以便于多个电极组件的定位。此时，任意一个电极组件用于与其他电极组件或者外壳的内壁之间通过母线接触，多个线接触位置，就能够将电极组件较为稳定的定位在容纳腔内，使得电池单体内部结构稳定。此外，上述设置便于多个电极组件沿自身轴线方向装入到容纳腔内，有利于提高电池单体的制造效率。。

在一些实施例中，容纳腔为长方体空腔，容纳腔具有长度L、宽度W和高度H，且H≤W≤L，多个电极组件的卷绕轴线与容纳腔的宽度方向或者高度方向平行。

通过采用上述方案，电极组件沿卷绕轴线方向上的长度无需太长，有利于后续注液过程中电解液的浸润，提高电池单体的注液效率。

在一些实施例中，多个电极组件的卷绕轴线与高度方向平行，以减小电极组件的卷芯长度。

通过采用上述方案，容纳腔内的最小尺寸为容纳腔的高度H，上述方案进一步将电极组件的高度控制在容纳腔的最小尺寸范围内，减小了电极组件的卷芯长度，提高了后续的注液效率。

在一些实施例中，容纳腔的宽度W与第一类型电极组件的卷芯直径D1相等，以使第一类型电极组件的外周面与容纳腔的宽度方向两端的两个内壁接触以定位；第一类型电极组件为多个电极组件中直径最大的电极组件。

通过采用上述方案，当第一类型电极组件的轴线方向与容纳腔的高度方向平行时，第一类型电极组件的外周面至少与容纳腔的宽度方向两端的两个内壁接触，从而将第一类型电极组件限定在该位置，防止该第一类型电极组件发生移动或者晃动，使得电池单体的内部结构更加稳定，此外，该结构能够使第一类型电极组件与与容纳腔的宽度方向两端的两个内壁之间的剩余空间最小，减小需要装入容纳腔内的电极组件的数量，减少容纳腔空间的浪费，提高电池单体的能量密度，并简化电池单体的组装工艺和提高电池单体的组装效率。

在一些实施例中，容纳腔的长度L为第一类型电极组件的卷芯直径D1的整数倍。

通过采用上述方案，当多个第一类型电极组件相接触并沿容纳腔的长度方向排列时，位于长度方向两端的两个电极组件分别与容纳腔的长度方向的两端的两个侧壁之一接触，从而在长度方向上对多个第一类型电极组件的位置进行定位，多个第一类型电极组件的在容纳腔内更加稳定，不容易发生移动或晃动，此外，多个第一类型电极组件与容纳腔的组装结构中，此种结构能够使多个第一类型电极组件最大程度的占据容纳腔内的空间，在此基础上再使用直径较小的电极组件来填充多个第一类型电极组件之间的空间，以及多个第一类型电极组件与容纳腔的侧壁之间的空间，进一步提高容纳腔内的空间利用率，从而增大电池单体的能量密度。

在一些实施例中，电池单体还包括固定件，固定件用于捆绑多个电极组件。

通过采用上述方案，在制造电池单体时，可以将多个电极组件按特定的顺序组合，并使用固定件捆绑固定以使之形成一个整体，最后将该整体装入到外壳的容纳腔中，在装入过程中，多个电极组件之间不容易散开，装入容纳腔之后，多个电极组件之间的相对位置固定，不容易发生偏移或错位，电池单体的内部结构更加稳定。

根据本申请实施例的第二方面，提供了一种电池，包括上述第一方面任一实施例的电池单体。

通过采用上述方案，电池单体的外壳的外形可以采用便于使相邻电池单体之间定位的形状，而容纳腔内部可以通过不同直径的电极组件的组合而适应容纳腔的形状，由多个电池单体组合而成的电池的能量密度更高，且由于采用了圆柱形状的电极组件，所以电池的安全性更高。

根据本申请实施例的第三方面，提供了一种用电装置，包括上述第二方面任一实施例的电池。

通过采用上述方案，电池在占用用电装置内相同空间的情况下，具有更大的能量密度以带动用电装置进行更加大功率的工作。

本申请实施例通过在外壳的容纳腔内设置不同直径的电极组件，利用不同直径的电极组件在容纳腔内的组合，使得电极组件能够尽可能全面的占据容纳腔内部空间，减小容纳腔内的空间浪费，提高电池单体的能量密度，并且圆柱形状的电极组件在使用过程中不容易发生局部破损或者断裂，从而提高了电池单体的使用安全性。

上述说明仅是本申请实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请实施例的上述和其它目的、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，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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它的附图。

图1为方壳电池单体的分解结构示意图。

图2为圆柱电池单体的分解结构示意图。

图3为方壳电池单体组成的电池的结构示意图。

图4为圆柱电池单体组成的电池的结构示意图。

图5为本申请实施例提供的一种用电装置的结构示意图。

图6为本申请一实施例中电池单体的结构示意图。

图7为本申请另一实施例中电池单体的的结构示意图。

图8为本申请一实施例中电池单体的轴测图。

图9为本申请又一实施例中电池单体的结构示意图。

附图标记说明：2、汽车；210、控制器；220、马达；200、电池；400、电池单体；20、外壳；201、容纳腔；30、电极组件。

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。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它实施例，都属于本申请保护的范围。

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，意图在于覆盖而不排除其它的内容。单词“一”或“一个”并不排除存在多个。

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“实施例”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。

本文中术语“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。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本申请的电池单体、电池或用电装置的具体结构进行限定。例如，在本申请的描述中，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，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，可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)。

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”应做广义理解，例如，机械结构的“相连”或“连接”可以是指物理上的连接，例如，物理上的连接可以是固定连接，例如通过固定件固定连接，例如通过螺丝、螺栓或其它固定件固定连接；物理上的连接也可以是可拆卸连接，例如相互卡接或卡合连接；物理上的连接也可以是一体地连接，例如，焊接、粘接或一体成型形成连接进行连接。电路结构的“相连”或“连接”除了可以是指物理上的连接，还可以是指电连接或信号连接，例如，可以是直接相连，即物理连接，也可以通过中间至少一个元件间接相连，只要达到电路相通即可，还可以是两个元件内部的连通；信号连接除了可以通过电路进行信号连接外，也可以是指通过媒体介质进行信号连接，例如，无线电波。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

为实现较大的功率，一个电池一般包括多个电池单体，多个电池单体固定在一定空间内以组成电池。

电池单体包括外壳、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，而电解液则是金属离子移动的媒介。电池单体在工作过程中，随着充放电的进行，电极组件会发生膨胀和收缩。

电池单体根据外壳的形状不同而分为方壳电池单体和圆柱电池单体，图1为一种常见的方壳电池单体的爆炸结构图，图2为一种常见的圆柱电池单体的爆炸结构图。

如图1所示，方壳电池单体400a的外壳20a为长方体或接近长方体，电极组件30a为与外壳的形状相适应的扁平状，电极组件30a可以设置一个或多个。由于的电极组件30a的特殊形状，电极组件30a的不同位置在电极组膨胀过程中所受到的张力不同，如图1所示，A1区域和A2区域是方壳电池单体400a的电极组件30a的薄弱点，在电池单体400a的循环使用过程中，应力容易在此区域集中，导致此区域内发生极片的破裂，影响电池单体400a的正常使用，甚至导致安全事故。

如图2所示，圆柱电池单体400b的外壳20b为空心的圆柱状或者接近圆柱状，电极组件30b为与外壳20b的形状相适应的圆柱状，圆柱状的电极组件30b在同一直径层上的不同位置的结构基本相同，因此，在圆柱电池单体400b的使用过程中，圆柱状的电极组件30b周圈所受的膨胀力基本相同，不存在应力集中部位，所以极片不容易发生破裂，电池单体400b的安全性能较好。

如图3所示，图3示出了一种由方壳电池单体400a组成的电池200a，多个电池单体400a之间依靠平面定位，紧密地排列，电池200a的能量密度较高。

如图4所示，图4示出了一种由圆柱电池单体400b组成的电池200b，多个电池单体400b之间为圆柱面接触，因此定位不稳定，电池单体400b之间具有空隙，电池200b的能量密度较小。

可见，多个方壳电池单体400a组装成电池200a时，电池200a具有能量密度高的有益效果，但是，电极组件30a具有薄弱区，容易发生破裂，所以电池200a的安全性较低。多个圆柱电池单体400b组装成电池200b时，电池200b的能量密度较低，但是电极组件30b不存在薄弱区，不容易发生破裂，电池200b的安全性较高。

有鉴于此，本申请实施例提供了一种电池单体，其将方壳电池单体的外壳与圆柱电池单体的电极组件相组合，并且通过在外壳内设置多个不同直径的电极组件，使得在外形上并不匹配的单个电极组件和外壳，通过多个电极组件的组合而尽可能多的占据外壳内的空间，提高了电池单体的能量密度，并提升了电池单体的安全性。

本申请实施例中的电池可以适用于各种使用电池的装置，例如，手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动玩具、电动工具、电动车辆、船舶和航天器等，例如，航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等，但不限于此。

如图5所示，图5为本申请一实施例提供的一种用电设备的结构示意图，以用电设备为汽车2为例进行说明，汽车2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。汽车2包括电池200、控制器210和马达220。电池200用于向控制器210和马达220供电，作为汽车2的操作电源和驱动电源，例如，电池200用于汽车2的启动、导航和运行时的工作用电需求。例如，电池200向控制器210供电，控制器210控制电池200向马达220供电，马达220接收并使用电池200的电力作为汽车2的驱动电源，替代或部分地替代燃油或天然气为汽车2提供驱动动力。

如图6所示，为本申请一实施例提供的电池单体的结构示意图，电池单体400包括外壳20和多个电极组件30。

外壳20具有容纳腔201；多个电极组件30中至少包括两种卷芯直径的电极组件30，以适应容纳腔201的形状和空间。图6是一出的电池单体400包含两种卷芯直径的电极组件。

外壳20为薄壁结构，以减小外壳20的外壳壁占用的空间，外壳20的形状为中空的棱柱状，以使多个电池单体400组装形成电池200时，多个电池单体400的侧壁能够紧密贴合，且电池单体400之间不会留出多余的空间，或者仅留出较小的缝隙，这样在有限的空间内便能够装入更多的电池单体400，提高电池200的能量密度。

电极组件30为圆柱形或者接近圆柱形，由于电极组件30的外形形状与容纳腔201的形状不相同，因此，当一个电极组件30装入容纳腔201之后，必然在靠近容纳腔201的边角处与容纳腔201之间留有一定的空间，这部分空间由于形状不规则，所以难以再装入一个同样直径的电极组件30，而本申请实施例中，通过在容纳腔201内设置不同直径的电极组件30，可以利用直径较大的电极组件30快速填充容纳腔201内的大部分空间，使用直径较小的电极组件30去填充该直径较大的电极组件30与容纳腔201的内壁之间的空间，也可以使用直径更小的电极组件30对容纳腔201内更小的不规则的空间进行进一步填充，以减小容纳腔201内的空间的浪费。

如图7所示，为本申请另一实施例中的电池单体的结构示意图，图7示意出的电池单体400包含三种直径的电极组件。

由此可见，本申请实施例通过不同直径的电极组件30可以在容纳腔201内进行自由组合，从而合理利用容纳腔201内的空间，减少这容纳腔201内的空间的浪费，以增大电池单体400的能量密度。此外，由于圆柱形的电极组件30在电池单体400充放电过程中，其周圈所受的膨胀力基本相同，不存在应力集中点，因此，在使用过程中不容易发生局部破损或者断裂，从而提高了电池单体400的使用安全性。

如图6和图7所示，在一些实施例中，每个电极组件30的圆周面均与其他电极组件30和/或容纳腔201的侧壁接触以定位。

任意一个电极组件30可以仅仅与其他电极组件30接触而与容纳腔201的侧壁不接触；任意一个电极组件30也可以仅仅与容纳腔201的侧壁接触而与其他电极组件30不接触；任意一个电极组件30也可以既和容纳腔201的侧壁接触，且和其他电极组件30接触。此外，任意一个电极组件30与其他电极组件30或者容纳腔201的侧壁接触的位置可以分别有一处或者多处，本申请实施例对此不作限定。

上述方案通过不同电极组件30之间相互接触以更加紧密的组合，提高电池单体400的能量密度，而电极组件30与容纳腔201的侧壁的接触，能够减少电极组件30与容纳腔201的侧壁之间的空间，并且达到接触定位的效果，从而能够提高多个电极组件30在容纳腔201内的稳定性。

在一些实施例中，多个电极组件30的卷绕轴线相平行。

需要注意的是，由于制造电极组件30过程中存在误差，所以多个电极组件30的卷绕轴线之间并不一定能够达到绝对平行，只要多个电极组件30的卷绕轴线之间大致平行，即可认为多个电极组件30的卷绕轴线相平行。

通过采用上述方案，圆柱形的电极组件30的两端的端面为平面，当多个电极组件30的卷绕轴线相平行时，可以使多个电极组件30的端面位于同一平面上，并将该端面放置在容纳腔201的任一侧壁上，以便于多个电极组件30的定位。此时，任意一个电极组件30用于与其他电极组件30或者外壳20的内壁之间通过母线接触，多个线接触位置，就能够将电极组件30较为稳定的定位在容纳腔201内，使得电池单体400内部结构稳定。此外，上述设置便于多个电极组件30沿自身轴线方向移动而装入到容纳腔201内，有利于提高电池单体400的制造效率。

如图8所示，在一些实施例中，容纳腔201为长方体空腔，容纳腔201具有长度L、宽度W和高度H，且H≤W≤L，多个电极组件30的卷绕轴线与容纳腔201的宽度方向或者高度方向平行。

一般要求当电极组件30设置在容纳腔201内时，电极组件30不超出容纳腔201内部空间，因此，当电极组件30的卷绕轴线与容纳腔201的宽度方向平行时，电极组件30的高度不会大于容纳腔201的宽度W，当电极组件30的卷绕轴线与容纳腔201的高度方向平行时，电极组件30的高度不会大于容纳腔201的高度H。

通过采用上述方案，电极组件30沿卷绕轴线方向上最大高度等于容纳腔201的宽度W或容纳腔201的高度H，而容纳腔201的宽度W或容纳腔201的高度H均属于容纳腔201内较短的边，因此电极组件30的高度不会过长，这有利于后续注液过程中电解液对电极组件30的浸润，提高电池单体400的注液效率。

如图8所示，图8为本申请一实施例中电池单体的轴测图，在一些实施例中，多个电极组件30的卷绕轴线与高度方向平行，以减小电极组件30的卷芯长度。

由于容纳腔201内的最小尺寸为容纳腔201的高度H，因此，上述方案能够进一步将电极组件30的高度控制在容纳腔201的最小尺寸范围内，减小了电极组件30的卷芯长度，提高了后续的注液效率。

如图9所示，图9为本申请又一实施例中电池单体的结构示意图，在一些实施例中，宽度W与第一类型电极组件的卷芯直径D1相等，以使第一类型电极组件的外周面与容纳腔201的宽度方向两端的两个内壁接触以定位；第一类型电极组件为多个电极组件30中直径最大的电极组件30。

如图6所示，当容纳腔201的长度L与宽度W相等时，第一类型电极组件30仅设置有一个，且第一类型电极组件30的周壁与容纳腔201的4个侧壁均接触，以对第一类型电极组件30进行定位，其余电极组件30可以设置在第一类型电极组件30与外壳的侧壁之间形成的空间内，以进一步利用容纳腔201内的空间，减小容纳腔201内的空间的浪费。

如图9所示，当容纳腔的长度L大于宽度W时，第一类型电极组件设置有一个或多个，每个第一类型电极组件至少与容纳腔201的宽度方向两端的两个内壁接触以定位，其余类型的电极组件30可以设置在第一类型电极组件30与外壳的侧壁之间形成的空间内，以进一步利用容纳腔201内的空间，减小容纳腔201内的空间的浪费

通过采用上述方案，当第一类型电极组件的轴线方向与容纳腔201的高度方向平行时，第一类型电极组件的外周面至少与容纳腔201的宽度方向两端的两个内壁接触，从而将第一类型电极组件限定在该位置，防止该第一类型电极组件发生移动或者晃动，使得电池单体400的内部结构更加稳定，此外，该结构能够使第一类型电极组件与与容纳腔201的宽度方向两端的两个内壁之间的剩余空间最小，减小需要装入容纳腔201内的电极组件30的数量，减少容纳腔201空间的浪费，提高电池单体400的能量密度，并简化电池单体400的组装工艺和提高电池单体400的组装效率。

如图9所示，在一些实施例中，容纳腔201的长度L为第一类型电极组件的卷芯直径D1的整数倍，多个第一类型电极组件沿外壳的长度方向排列。

通过采用上述方案，当多个第一类型电极组件相接触并沿容纳腔201的长度方向排列时，位于长度方向两端的两个第一类型电极组件分别与容纳腔201的长度方向的两端的两个侧壁之一接触，从而在长度方向上对多个第一类型电极组件的位置进行定位，多个第一类型电极组件的在容纳腔201内更加稳定，不容易发生移动或晃动，此外，此种结构能够使多个第一类型电极组件最大程度的占据容纳腔201内的空间，在此基础上再使用直径较小的电极组件30来填充多个第一类型电极组件之间的空间，以及多个第一类型电极组件与容纳腔201的侧壁之间的空间，进一步提高容纳腔201内的空间利用率，从而增大电池单体400的能量密度。

在一些实施例中，电池单体400还包括固定件，固定件用于捆绑多个电极组件30。

固定件可以用于捆绑电池单体400内的部分电极组件30，也可以捆绑电池单体400内的全部的电极组件30。

在一些实施例中，固定件为透水胶带，以便于使电解液渗透。

在制造电池单体400时，可以将多个电极组件30按特定的顺序组合，并使用固定件捆绑固定以使之形成一个整体，最后将该整体装入到外壳的容纳腔201中，在装入过程中，多个电极组件30之间不容易散开，装入容纳腔201之后，多个电极组件30之间的相对位置固定，不容易发生偏移或错位，电池单体400的内部结构更加稳定。

在一些实施例证，所有电极组件30的正极极耳相焊接以组成电池单体400的正极极耳，所有电极组件30的负极极耳相焊接以组成电池单体400的负极极耳。

综上所述，本申请实施例通过在外壳的容纳腔201内设置不同直径的电极组件30，利用不同直径的电极组件30在容纳腔201内的组合，使得电极组件30能够尽可能全面的占据容纳腔201内部空间，减小容纳腔201内的空间浪费，提高电池单体400的能量密度，并且圆柱形状的电极组件30在使用过程中不容易发生局部破损或者断裂，从而提高了电池单体400的使用安全性。

根据本申请实施例的第二方面，提供了一种电池200，包括上述第一方面任一实施例的电池单体400。

通过采用上述方案，由多个电池单体400组合而成的电池200的能量密度更高，且由于采用了圆柱形状的电极组件30，所述电池200的安全性更高。

根据本申请实施例的第三方面，提供了一种用电装置，包括上述第二方面任一实施例的电池200。

通过采用上述方案，电池200在占用用电装置内相同空间的情况下，具有更大的能量密度以带动用电装置进行更加大功率的工作。

本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

以上所述，以上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精神和范围。

Claims (10)

1.一种电池单体，其特征在于，包括：

外壳，具有容纳腔；

多个电极组件，所述多个电极组件中至少包括两种卷芯直径的电极组件，以适应所述容纳腔的形状和空间。

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，每个所述电极组件的圆周面均与其他电极组件和/或容纳腔的侧壁接触以定位。

3.根据权利要求1或2所述的电池单体，其特征在于，多个所述电极组件的卷绕轴线相平行。

4.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，所述容纳腔为长方体空腔，所述容纳腔具有长度L、宽度W和高度H，且H≤W≤L，多个所述电极组件的卷绕轴线与所述容纳腔的宽度方向或者高度方向平行。

5.根据权利要求4所述的电池单体，其特征在于，所述多个电极组件的卷绕轴线与所述高度方向平行，以减小所述电极组件的卷芯长度。

6.根据权利要求5所述的电池单体，其特征在于，所述容纳腔的宽度W与第一类型电极组件的卷芯直径D1相等，以使所述第一类型电极组件的外周面与所述容纳腔的宽度方向两端的两个内壁接触以定位；所述第一类型电极组件为多个所述电极组件中直径最大的电极组件。

7.根据权利要求6所述的电池单体，其特征在于，所述容纳腔的长度L为所述第一类型电极组件的卷芯直径D1的整数倍。

8.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体还包括固定件，所述固定件用于捆绑所述多个电极组件。

9.一种电池，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的电池单体。

10.一种用电装置，其特征在于，包括权利要求9所述的电池。

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