CN217114589U - 电池单体、电池以及用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电池单体、电池以及用电装置。所述电池单体包括壳体、端盖和连接结构体；壳体具有开口；端盖连接于所述壳体且盖合于所述开口，端盖上设置有电极端子；以及连接结构体设置于所述壳体和所述端盖之间，且所述连接结构体的至少部分为绝缘体，并通过熔接方式连接所述壳体和所述端盖。连接结构体可以提升壳体和端盖之间的连接强度，提高电池单体的耐压强度，从而提高电池单体的安全性能。

Description

电池单体、电池以及用电装置

技术领域

本申请涉及电池技术领域，特别是涉及电池单体、电池以及用电装置。

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，除了提高电池单体的性能外，安全问题也是一个不可忽视的问题。如果电池单体的安全问题不能保证，那该电池单体就无法使用。因此，如何增强电池单体的安全性，是电池技术中一个亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本申请提供一种电池单体、电池以及用电装置，能够提高电池的安全性能。

一方面，本申请实施例提出了一种电池单体，所述电池单体包括壳体、端盖和连接结构体；壳体具有开口；端盖连接于壳体且盖合于开口，端盖上设置有电极端子；以及连接结构体设置于壳体和端盖之间，且连接结构体的至少部分为绝缘体，并通过熔接方式连接壳体和端盖。

由此，本申请实施例的连接结构体的至少部分为绝缘体，绝缘体能够在高温下熔融为液态，液态的绝缘体可以浸润于壳体表面并进入壳体的内部例如壳体的微孔内，然后液态的绝缘体在低温下固化，并固化于壳体的表面和其内部，从而使得壳体和连接结构体之间的连接强度得到提升；并且，在高温下，液态的绝缘体可以浸润于端盖表面并进入端盖的内部例如端盖的微孔内，然后液态的绝缘体在低温下固化，并固化于端盖的表面和其内部，从而使得端盖和连接结构体之间的连接强度得到提升；由此，可以提升壳体和端盖之间的连接强度，提高电池单体的耐压强度，从而提高电池单体的安全性能。

在一些实施方式中，连接结构体包括第一连接层和第二连接层；第一连接层熔接到壳体；第二连接层与第一连接层连接并熔接到端盖。

由此，本申请实施例的第一连接层熔接到壳体能够提高第一连接层和壳体之间的连接强度，第二连接层熔接到端盖能够提高第二连接层和端盖之间的连接强度，且第一连接层和第二连接层之间的连接强度较高，由此可以进一步提高壳体和端盖之间的连接强度。

在一些实施方式中，连接结构体包括第三连接层，其设置于第一连接层和第二连接层之间，且连接第一连接层和第二连接层，其中，第三连接层的熔点大于第一连接层的熔点；和/或第三连接层的熔点大于第二连接层的熔点。

由此，本申请实施例的第三连接层位于壳体和端盖之间能够起到隔绝壳体和端盖的作用，即起到绝缘密封的作用，能够提高电池单体整体的击穿强度，从而进一步提高电池单体的安全性能。

在一些实施方式中，第三连接层的厚度大于第一连接层的厚度；和/或第三连接层的厚度大于第二连接层的厚度。

由此，本申请实施例的在第三连接层的厚度大于第一连接层的厚度时，可以进一步提高第三连接层的绝缘密封性能。在第三连接层的厚度大于第二连接层的厚度时，可以进一步提高第三连接层的绝缘密封性能。

在一些实施方式中，连接结构体为绝缘体。

由此，本申请实施例的连接结构体不但能够提高壳体和端盖之间的连接强度，而且还可以改善壳体和端盖之间的绝缘密封性能。

在一些实施方式中，壳体包括壳本体和卷封配合部，卷封配合部与壳本体连接且凸出于壳本体，壳本体具有开口，端盖包括端盖主体和卷封部，卷封部与端盖主体连接且凸出于端盖主体，端盖主体盖合于开口，其中，卷封部和卷封配合部卷封连接，且卷封部和卷封配合部的连接区域的至少部分设置有连接结构体。

由此，本申请实施例的卷封部和卷封配合部通过卷封连接，二者之间的连接更紧密，且连接结构体连接卷封部和卷封配合部，可以提高卷封部和卷封配合部之间的连接强度，且可以改善二者之间的绝缘密封性能。

在一些实施方式中，卷封部和卷封配合部的连接区域均设置有连接结构体。

由此，本申请实施例的连接区域均设置连接结构体，可以提高卷封部和卷封配合部整体的连接强度，并且能够进一步改善二者之间的密封性能。

在一些实施方式中，卷封部包括依次连接的第一卷封部、第二卷封部和第三卷封部，第一卷封部和第三卷封部沿端盖的厚度方向的垂直方向至少部分重叠；卷封配合部包括依次连接的第一卷封配合部、第二卷封配合部和第三卷封配合部，第一卷封配合部和第三卷封配合部沿端盖的厚度方向的垂直方向至少部分重叠，其中，第一卷封部覆盖第一卷封配合部，第二卷封部覆盖第二卷封配合部，第三卷封部覆盖第三卷封配合部；连接结构体至少设置于第三卷封部和第三卷封配合部之间。

由此，本申请实施例的第一卷封部和第一卷封配合部紧密连接，第二卷封部和第二卷封配合部紧密连接，第三卷封部和第三卷封配合部紧密连接，从而使得卷封部和卷封配合部之间紧密连接。此外，第三卷封部和第三卷封配合部之间通过连接结构体连接，不但可以进一步提高第三卷封部和第三卷封配合部之间的连接强度，还可以提高二者之间的绝缘密封性能。

在一些实施方式中，卷封部还包括第四卷封部和第五卷封部；第四卷封部连接于第三卷封部的背离第二卷封部的一侧；第五卷封部连接于第四卷封部的背离和第三卷封部的一侧，且第五卷封部夹持于第一卷封配合部和第三卷封配合部之间。

由此，本申请实施例的第五卷封部夹持于第一卷封配合部和第三卷封配合部之间，可以进一步提高卷封部和卷封配合部之间的连接强度。

在一些实施方式中，壳体包括壳本体和延伸部，壳本体具有开口，延伸部与壳本体连接且凸出于壳本体，延伸部的至少部分连接于端盖的背离开口的一侧，其中，延伸部与端盖的连接区域的至少部分设置有连接结构体。

由此，本申请实施例的连接结构体设置于延伸部和端盖之间，即延伸部和端盖通过连接结构体连接，能够提高延伸部和端盖之间的连接强度，且可以改善二者之间的绝缘密封性能。

在一些实施方式中，延伸部与端盖的连接区域均设置有连接结构体。

由此，本申请实施例的延伸部与端盖的全部连接区域均设置连接结构体，可以进一步提高延伸部与端盖之间的连接强度，且可以进一步改善二者之间的绝缘密封性能。

在一些实施方式中，延伸部包括依次连接的第一部、第二部和第三部，第一部和第三部沿端盖的厚度方向至少部分重叠，第一部与壳本体连接，其中，第一部、第二部和第三部均与端盖通过连接结构体连接。

由此，本申请实施例的第一部、第二部和第三部均可以与端盖连接，即可以对端盖形成包覆，对端盖起到更好的防护作用。并且第一部、第二部和第三部均与端盖通过连接结构体连接，延伸部整体和端盖之间的连接强度得到了显著提升。

在一些实施方式中，壳本体和延伸部之间圆滑过渡连接。

由此，本申请实施例的壳本体和延伸部之间不容易开裂，即二者之间的连接稳定性较高。

另一个方面，本申请提供一种电池，其包括如上述实施例的电池单体。

又一个方面，本申请提供一种用电装置，其包括如上述实施例的电池单体。电池单体用于提供电能。

附图说明

下面将参考附图来描述本申请示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1是本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图；

图2是本申请一些实施例提供的电池的分解示意图；

图3是图2所示的电池模块的结构示意图；

图4是本申请一些实施例提供的电池单体的分解示意图；

图5是本申请一些实施例提供的电池单体的结构示意图；

图6是图5所示的电池单体沿A-A线作出的剖视示意图；

图7是图6所示的电池单体在I处的一种局部放大示意图；

图8是图7所示的电池单体在II处的一种局部放大示意图；

图9是本申请一些实施例提供的电池单体的连接结构体的结构示意图；

图10是本申请另一些实施例提供的电池单体的连接结构体的结构示意图；

图11是图7所示的电池单体在II处的一种局部放大示意图；

图12是图7所示的电池单体在II处的另一种局部放大示意图；

图13是图6所示的电池单体在I处的另一种局部放大示意图；

图14是图13所示的电池单体在III处的一种局部放大示意图；

图15是图13所示的电池单体在III处的另一种局部放大示意图；

图16是本申请另一些实施例提供的电池单体的结构示意图；

图17是图16所示的电池单体的另一种结构示意图；

图18是图17所示的电池单体沿B-B线作出的剖视示意图；

图19是图18所示的电池单体在IV处的放大示意图。

附图未必按照实际的比例绘制。

图中各附图标记：

X、厚度方向；

1、车辆；2、电池；3、控制器；4、马达；5、箱体；501、第一箱体部；502、第二箱体部；503、容纳空间；6、电池模块；7、电池单体；

10、电极组件；

20、外壳组件；

30、壳体；30a、开口；

31、壳本体；311、本体部；312、凸出部

32、卷封配合部；321、第一卷封配合部；322、第二卷封配合部；323、第三卷封配合部；

33、延伸部；331、第一部；332、第二部；333、第三部；

40、端盖组件；41、电极端子；

50、端盖； 51、端盖主体；52、卷封部；521、第一卷封部；522、第二卷封部；523、第三卷封部；524、第四卷封部；525、第五卷封部；

60、连接结构体；61、第一连接层；62、第二连接层；63、第三连接层。

具体实施方式

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他实施例，都属于本申请保护的范围。

除非另有定义，本申请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；本申请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。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或主次关系。

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。

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”、“附接”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，可以是两个元件内部的连通。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中的具体含义。

本申请中术语“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，本申请中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

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单体、锂离子一次电池单体、锂硫电池单体、锂钠离子电池单体、钠离子电池单体或镁离子电池单体等，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质，电极组件包括正极极片、负极极片和隔离件。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；正极集流体包括正极集流部和凸出于正极集流部的正极极耳，正极集流部涂覆有正极活性物质层，正极极耳的至少部分未涂覆正极活性物质层。以锂离子电池单体为例，正极集流体的材料可以为铝，正极活性物质层包括正极活性物质，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；负极集流体包括负极集流部和凸出于负极集流部的负极极耳，负极集流部涂覆有负极活性物质层，负极极耳的至少部分未涂覆负极活性物质层。负极集流体的材料可以为铜，负极活性物质层包括负极活性物质，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。隔离件的材质可以为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。

电池单体还可以包括外壳组件，外壳组件内部具有容纳腔，该容纳腔是外壳组件为电极组件和电解质提供的密闭空间。外壳组件包括壳体和端盖组件，端盖组件包括端盖，壳体为一侧开口的空心结构，端盖盖合于壳体的开口处并形成密封连接，以形成用于容纳电极组件和电解质的容纳腔。

发明人发现电池单体在循环过程中，电池单体在未达到热失控的预定条件时就发生爆破泄压的问题之后，对电池单体的结构和使用环境进行了分析和研究。发明人发现，电池单体在使用过程中，端盖和壳体之间的连接强度不够，导致电池单体整体的耐压强度降低，从而使得电池单体未达到热失控的预定条件就会发生泄压，进而引发电池单体的安全风险。

鉴于此，本申请实施例提供了一种技术方案，在该技术方案中，提供了一种电池单体，电池单体的壳体和端盖采用连接结构体进行连接，连接结构体的至少部分为绝缘体，绝缘体熔接后能够侵入壳体的微孔内以及端盖的微孔内，从而提高壳体和端盖之间的连接强度，提高电池单体的耐压强度，保证电池单体的安全性能。

本申请实施例描述的技术方案适用于包含电池单体的电池以及使用电池的用电装置。

用电装置可以是车辆、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装置不做特殊限制。

以下实施例为了方便说明，以用电装置为车辆为例进行说明。

图1是本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图。如图1所示，车辆1的内部设置有电池2，电池2可以设置在车辆1的底部或头部或尾部。电池2可以用于车辆1的供电，例如，电池2可以作为车辆1的操作电源。

车辆1还可以包括控制器3和马达4，控制器3用来控制电池2为马达4供电，例如，用于车辆1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2不仅仅可以作为车辆1的操作电源，还可以作为车辆1的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1提供驱动动力。

图2是本申请一些实施例提供的电池的分解示意图。如图2所示，电池2包括箱体5和电池单体（图2未示出），电池单体容纳于箱体5内。

箱体5用于容纳电池单体，箱体5可以是多种结构。在一些实施例中，箱体5可以包括第一箱体部501和第二箱体部502，第一箱体部501与第二箱体部502相互盖合，第一箱体部501和第二箱体部502共同限定出用于容纳电池单体的容纳空间503。第二箱体部502可以是一端开口的空心结构，第一箱体部501为板状结构，第一箱体部501盖合于第二箱体部502的开口侧，以形成具有容纳空间503的箱体5；第一箱体部501和第二箱体部502也均可以是一侧开口的空心结构，第一箱体部501的开口侧盖合于第二箱体部502的开口侧，以形成具有容纳空间503的箱体5。当然，第一箱体部501和第二箱体部502可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。

为提高第一箱体部501与第二箱体部502连接后的密封性，第一箱体部501与第二箱体部502之间也可以设置密封件，比如，密封胶、密封圈等。

假设第一箱体部501盖合于第二箱体部502的顶部，第一箱体部501亦可称之为上箱盖，第二箱体部502亦可称之为下箱体。

在电池2中，电池单体可以是一个，也可以是多个。若电池单体为多个，多个电池单体之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体中既有串联又有并联。多个电池单体之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体构成的整体容纳于箱体5内；当然，也可以是多个电池单体先串联或并联或混联组成电池模块6，多个电池模块6再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体5内。

图3是图2所示的电池模块的结构示意图。如图3所示，在一些实施例中，电池单体为多个，多个电池单体先串联或并联或混联组成电池模块6。多个电池模块6再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体内。

电池模块6中的多个电池单体之间可通过汇流部件实现电连接，以实现电池模块6中的多个电池单体的并联或串联或混联。

图4是本申请一些实施例提供的电池单体的分解示意图。

如图4所示，本申请实施例提供的电池单体7包括电极组件10和外壳组件20，电极组件10容纳于外壳组件20内。

在一些实施例中，外壳组件20还可用于容纳电解质，例如电解液。外壳组件20可以是多种结构形式。

在一些实施例中，外壳组件20可以包括壳体30和端盖组件40，壳体30为一侧开口的空心结构，端盖组件40盖合于壳体30的开口处并形成密封连接，以形成用于容纳电极组件10和电解质的容纳腔。

壳体30可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。壳体30的形状可根据电极组件10的具体形状来确定。比如，若电极组件10为圆柱体结构，则可选用为圆柱体壳体；若电极组件10为长方体结构，则可选用长方体壳体。

在一些实施例中，端盖组件40包括端盖50，端盖50盖合于壳体30的开口处。端盖50可以是多种结构，比如，端盖50为板状结构、一端开口的空心结构等。示例性的，在图4中，壳体30为长方体结构，端盖50为板状结构，端盖50盖合于壳体30顶部的开口处。

端盖50可以由绝缘材料（例如塑胶）制成，也可以由导电材料（例如金属）制成。当端盖50由金属材料制成时，端盖组件40还可包括绝缘件，绝缘件位于端盖50面向电极组件10的一侧，以将端盖50和电极组件10绝缘隔开。

在一些实施例中，端盖组件40还可以包括电极端子41，电极端子41安装于端盖50上。电极端子41为两个，两个电极端子41分别定义为正极电极端子和负极电极端子，正极电极端子和负极电极端子均用于与电极组件10电连接，以输出电极组件10所产生的电能。

在另一些实施例中，外壳组件20也可以是其他结构，比如，外壳组件20包括壳体30和两个端盖组件40，壳体30为相对的两侧开口的空心结构，一个端盖组件40对应盖合于壳体30的一个开口处并形成密封连接，以形成用于容纳电极组件10和电解质的容纳腔。在这种结构中，可以一个端盖组件40上设有两个电极端子41，而另一个端盖组件40上未设置电极端子41，也可以两个端盖组件40各设置一个电极端子41。

在电池单体7中，容纳于外壳组件20内的电极组件10可以是一个，也可以是多个。示例性的，在图4中，电极组件10为四个。

电极组件10包括正极极片、负极极片和隔离件。电极组件10可以是卷绕式电极组件、叠片式电极组件或其它形式的电极组件。

图5是本申请一些实施例提供的电池单体的结构示意图；图6是图5所示的电池单体沿A-A线作出的剖视示意图；图7是图6所示的电池单体在I处的一种局部放大示意图；图8是图7所示的电池单体在II处的一种局部放大示意图。

如图5至图8所示，在一些实施例中，电池单体7包括壳体30和端盖50，壳体30具有开口30a；端盖50连接于壳体30且盖合于开口30a，端盖50上设置有电极端子41；以及连接结构体60设置于壳体30和端盖50之间，且连接结构体60的至少部分为绝缘体，并通过熔接方式连接壳体30和端盖50。

壳体30具有多种结构形式，例如壳体30可以为一侧开口30a，也可以为两侧开口30a。其可以由绝缘材料或导电材料制成，示例性地，绝缘材料可以包括聚丙烯（Polypropylene，PP）、聚氯乙烯（Polyvinyl chloride，PVC）等；导电材料包括铜、铁、铝、不锈钢、铝合金等。

端盖50配合壳体30的结构设置，在壳体30为一侧开口30a时，端盖50可以设置为一个，盖合于开口30a形成密封结构；在壳体30为两侧开口30a时，端盖50可以设置为两个，分别用于盖合开口30a以形成两端密封的结构。端盖50可以由绝缘材料或导电材料制成，示例性地，绝缘材料可以包括聚丙烯（Polypropylene，PP）、聚氯乙烯（Polyvinyl chloride，PVC）等；导电材料包括铜、铁、铝、不锈钢、铝合金等。

壳体30和端盖50可以采用相同的材质，也可以采用不同的材质；在采用相同材质时，二者之间的连接强度更高。在采用不同材质时，壳体30和端盖50之间的装配关系更灵活。无论壳体30和端盖50采用何种材质，其材质从微观上观察，可能均具有微孔结构。

为了进一步提高壳体30和端盖50之间的连接强度，本申请实施例设置了连接结构体60，该连接结构体60的至少部分为绝缘体，连接结构体60的至少部分为绝缘体，可以是连接结构体60的整体均为绝缘体，也可以是连接结构体60的部分为绝缘体；该绝缘体的材质可以为有机高分子材料，不但具有绝缘性能，而且具有较强的连接性能。在连接结构体60的部分为绝缘体时，可以是连接结构体60包括绝缘体和金属的掺杂结构，绝缘体和金属熔融均能够提高端盖50和壳体30之间的连接强度。

连接结构体60的至少部分在高温下能够熔融为液态，液态的连接结构体60流至壳体30处，能够浸润于壳体30表面并进入壳体30的微孔内；在恢复正常温度后，液态的连接结构体60固化，部分连接结构体60位于壳体30自身的内部，从而使得连接结构体60和壳体30的连接强度得到提升。相应地，在高温下，液态的连接结构体60流至端盖50处，能够浸润于端盖50表面并进入端盖50的微孔内；在恢复正常温度后，液态的连接结构体60固化，部分连接结构体60位于端盖50的内部，从而使得连接结构体60和端盖50的连接强度得到提升。由此，连接结构体60连接壳体30和端盖50，使得壳体30和端盖50的连接强度得到提升。在本文中，熔接是指连接结构体60预先熔融为液态，以液态形式浸润其它构件例如壳体30，然后固化于其它构件上。

根据本申请实施例的电池单体，连接结构体60的至少部分为绝缘体，绝缘体能够在高温下熔融为液态，液态的绝缘体可以浸润于壳体30表面并进入壳体30的内部例如壳体30的微孔内，然后液态的绝缘体在低温下固化，并固化于壳体30的表面和其内部，从而使得壳体30和连接结构体60之间的连接强度得到提升；并且，在高温下，液态的绝缘体可以浸润于端盖50表面并进入端盖50的内部例如端盖50的微孔内，然后液态的绝缘体在低温下固化，并固化于端盖50的表面和其内部，从而使得端盖50和连接结构体60之间的连接强度得到提升；由此，可以提升壳体30和端盖50之间的连接强度，提高电池单体的耐压强度，从而提高电池单体的安全性能。

本申请实施例的连接结构体60可以具有多种结构形式，例如连接结构体60为单层的层状结构或者为具有多层的层状结构，接下来对连接结构体60的结构进行具体说明。

图9是本申请一些实施例提供的电池单体的连接结构体的结构示意图。

如图8和图9所示，在一些实施例中，连接结构体60可以包括第一连接层61和第二连接层62，第一连接层61熔接到壳体30，第二连接层62与第一连接层61连接并熔接到端盖50。

第一连接层61和第二连接层62可以采用相同的材质，也可以采用不同的材质，例如，第一连接层61和第二连接层62可以各自独立地选自聚丙烯（Polypropylene，PP）、聚氯乙烯（Polyvinyl chloride，PVC）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene glycolterephthalate，PET）、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)和聚苯醚（polyphenylene ether，PPO）中的一种或多种。进一步地，第一连接层61可以掺杂有金属材质，在壳体30采用金属材质时，第一连接层61的有机材质熔融能够进入壳体30内部，第一连接层61的金属熔融能够进一步提高第一连接层61和壳体30之间的连接强度。相应地，第二连接层62也可以掺杂有金属材质。

当第一连接层61和第二连接层62选用相同的材质时，二者在熔融后基本无明显界限，体现为单层结构，二者之间的连接性能更强。当第一连接层61和第二连接层62选用不同的材质时，可以分别根据壳体30的材质选择第一连接层61的材质，第一连接层61在熔融后能够和壳体30紧密连接，保证壳体30和第一连接层61之间的连接强度；可以根据端盖50的材质选择第二连接层62的材质，第二连接层62在熔融后能够和端盖50紧密连接，保证端盖50和第二连接层62之间的连接强度。

第一连接层61熔接到壳体30能够提高第一连接层61和壳体30之间的连接强度，第二连接层62熔接到端盖50能够提高第二连接层62和端盖50之间的连接强度，且第一连接层61和第二连接层62之间的连接强度较高，由此可以进一步提高壳体30和端盖50之间的连接强度。

图10是本申请另一些实施例提供的电池单体的连接结构体的结构示意图。

如图10所示，在一些实施例中，连接结构体60包括第三连接层63，第三连接层63设置于第一连接层61和第二连接层62之间，且连接第一连接层61和第二连接层62，其中，第三连接层63的熔点大于第一连接层61的熔点；和/或第三连接层63的熔点大于第二连接层62的熔点。

第三连接层63的熔点大于第一连接层61的熔点，在第一连接层61熔融时，第三连接层63可能仍保持固态不会熔融；换言之，在第一连接层61熔接至壳体30时，第三连接层63保持固态。第三连接层63的熔点大于第二连接层62的熔点，在第二连接层62熔融时，第三连接层63可能仍保持固态不会熔融；换言之，在第一连接层61熔接至端盖50时，第三连接层63保持固态。

第三连接层63可以为绝缘结构体，即其采用绝缘材料制成，第三连接层63位于壳体和端盖之间能够起到隔绝壳体和端盖的作用，即起到绝缘密封的作用，能够提高电池单体整体的击穿强度，从而进一步提高电池单体的安全性能。示例性地，第三连接层63的材质可以选自聚丙烯（Polypropylene，PP）、聚氯乙烯（Polyvinyl chloride，PVC）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene glycol terephthalate，PET）、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)和聚苯醚（polyphenylene ether，PPO）中的一种或多种。第一连接层61和第三连接层63的基体树脂可以相同，可以选用不同的改性工艺使得第三连接层63的熔点高于第一连接层61的熔点，在本申请中可采用本领域常规工艺进行操作，本申请不对工艺进行改进。相应地。第二连接层62和第三连接层63的基体树脂可以相同，可以选用不同的改性工艺使得第三连接层63的熔点高于第一连接层62的熔点，在本申请中可采用本领域常规工艺进行操作，本申请不对工艺进行改进。

进一步地，第三连接层63的厚度大于第一连接层61的厚度。第三连接层63的厚度越厚，更有利于提高绝缘密封性能；在第三连接层63的厚度大于第一连接层61的厚度时，可以进一步提高第三连接层63的绝缘密封性能。

进一步地，第三连接层63的厚度大于第二连接层62的厚度。第三连接层63的厚度越厚，更有利于提高绝缘密封性能；在第三连接层63的厚度大于第二连接层62的厚度时，可以进一步提高第三连接层63的绝缘密封性能。

在一些实施例中，连接结构体60为绝缘体。连接结构体60的整体均为绝缘体，连接结构体60不但能够提高壳体和端盖之间的连接强度，而且还可以改善壳体和端盖之间的绝缘密封性能。

本申请实施例中壳体和端盖具有多种连接方式，例如壳体和端盖之间通过卷封方式连接、墩封方式连接或压合连接等，接下来对壳体和端盖之间的连接方式进行详细说明。

图11是图7所示的电池单体在II处的一种局部放大示意图。

如图11所示，在一些实施例中，壳体30和端盖50之间采用卷封方式连接。具体地，壳体30包括壳本体31和卷封配合部32，卷封配合部32与壳本体31连接且凸出于壳本体31，壳本体31具有开口30a；端盖50包括端盖主体51和卷封部52，卷封部52与端盖主体51连接且凸出于端盖主体51，端盖主体51盖合于开口30a，其中，卷封部52和卷封配合部32卷封连接，且卷封部52和卷封配合部32的连接区域的至少部分设置有连接结构体60。

卷封部52和卷封配合部32通过卷封连接，二者之间的连接更紧密，且连接结构体60连接卷封部52和卷封配合部32，可以提高卷封部52和卷封配合部32之间的连接强度，且可以改善二者之间的绝缘密封性能。

进一步地，卷封部52和卷封配合部32的连接区域均设置有连接结构体60。连接区域均设置连接结构体60，可以提高卷封部52和卷封配合部32整体的连接强度，并且能够进一步改善二者之间的密封性能。

作为一些示例，卷封部52包括依次连接的第一卷封部521、第二卷封部522和第三卷封部523，第一卷封部521和第三卷封部523沿端盖50的厚度方向X的垂直方向至少部分重叠；卷封配合部32包括依次连接的第一卷封配合部321、第二卷封配合部322和第三卷封配合部323，第一卷封配合部321和第三卷封配合部323沿端盖50的厚度方向X的垂直方向至少部分重叠，其中，第一卷封部521覆盖第一卷封配合部321，第二卷封部522覆盖第二卷封配合部322，第三卷封部523覆盖第三卷封配合部323；连接结构体60至少设置于第三卷封部523和第三卷封配合部323之间。在本申请中，沿端盖50的厚度方向X的垂直方向是指该方向垂直于端盖50的厚度方向X。

第一卷封部521和第一卷封配合部321紧密连接，第二卷封部522和第二卷封配合部322紧密连接，第三卷封部523和第三卷封配合部323紧密连接，从而使得卷封部52和卷封配合部32之间紧密连接。此外，第三卷封部523和第三卷封配合部323之间通过连接结构体60连接，不但可以进一步提高第三卷封部523和第三卷封配合部323之间的连接强度，还可以提高二者之间的绝缘密封性能。

图12是图7所示的电池单体在II处的另一种局部放大示意图。

如图12所示，进一步地，连接结构体60可以进一步设置于第二卷封部522和第二卷封配合部322之间，可以进一步提高卷封部52和卷封配合部32整体的连接强度。更进一步地，连接结构体60还可以进一步设置于第一卷封部521和第一卷封配合部321之间，可以更进一步提高卷封部52和卷封配合部32整体的连接强度。

图13是图6所示的电池单体在I处的另一种局部放大示意图；图14是图13所示的电池单体在III处的一种局部放大示意图。

如图13和图14所示，作为另一些示例，卷封部52包括依次连接的第一卷封部521、第二卷封部522和第三卷封部523的基础上，卷封部52还包括第四卷封部524和第五卷封部525，第四卷封部524连接于第三卷封部523的背离第二卷封部522的一侧；第五卷封部525连接于第四卷封部524的背离第三卷封部523的一侧，且第五卷封部525夹持于第一卷封配合部321和第三卷封配合部323之间。

第五卷封部525夹持于第一卷封配合部321和第三卷封配合部323之间，可以进一步提高卷封部和卷封配合部之间的连接强度。

图15是图13所示的电池单体在III处的另一种局部放大示意图。

如图15所示，进一步地，连接结构体60可以进一步设置于第一卷封配合部321和第五卷封部525之间，可以进一步提高卷封部和卷封配合部整体的连接强度。更进一步地，连接结构体60还可以进一步设置于第三卷封配合部323和第五卷封部525之间，可以进一步提高卷封部和卷封配合部整体的连接强度。

图16是本申请另一些实施例提供的电池单体的结构示意图；图17是图16所示的电池单体的另一种结构示意图；图18是图17所示的电池单体沿B-B线作出的剖视示意图；图19是图18所示的电池单体在IV处的放大示意图。

如图16至图19所示，在另一些实施例中，壳体30包括壳本体31和延伸部33，壳本体31具有开口30a，延伸部33与壳本体31连接且凸出于壳本体31，延伸部33的至少部分连接于端盖50的背离开口30a的一侧，其中，延伸部33与端盖50的连接区域的至少部分设置有连接结构体60。延伸部33位于端盖50的背离开口30a的一侧，即延伸部33能够覆盖端盖50的部分，由此延伸部33能够降低外力或外部异物对端盖50的损伤，从而能够对端盖50起到一定的防护作用。

连接结构体60设置于延伸部33和端盖50之间，即延伸部33和端盖50通过连接结构体60连接，能够提高延伸部33和端盖50之间的连接强度，且可以改善二者之间的绝缘密封性能。

进一步地，延伸部33与端盖50的连接区域均设置有连接结构体60。延伸部33与端盖50的全部连接区域均设置连接结构体60，可以进一步提高延伸部33与端盖50之间的连接强度，且可以进一步改善二者之间的绝缘密封性能。

示例性地，延伸部33包括依次连接的第一部331、第二部332和第三部333，第一部331和第三部333沿端盖50的厚度方向X至少部分重叠，第一部331与壳本体31连接，其中，第一部331、第二部332和第三部333均与端盖50通过连接结构体60连接。

第一部331、第二部332和第三部333均可以与端盖50连接，即可以对端盖50形成包覆，对端盖50起到更好的防护作用。并且第一部331、第二部332和第三部333均与端盖50通过连接结构体60连接，第一部331和端盖50之间的连接强度得到提升，第二部332和端盖50之间的连接强度得到提升，第三部333和端盖50之间的连接强度得到提升，换言之，延伸部33整体和端盖50之间的连接强度得到了显著提升。

进一步地，壳本体31和延伸部33之间圆滑过渡连接，壳本体31和延伸部33之间不容易开裂，即二者之间的连接稳定性较高。

具体地，壳本体31可以包括本体部311和凸出部312，凸出部312与本体部311连接且凸出于本体部311，且凸出部312与延伸部33在端盖50的厚度方向X上至少部分重叠。本体部311、凸出部312、第一部331、第二部332、第三部333可以认为是经过多次折弯形成，在两个部件之间的连接处，均可以圆滑过渡连接，以提高连接处的结构稳定性。

如图5至图8以及图10所示，作为本申请一具体实施例，电池单体7包括壳体30、端盖50和连接结构体60。壳体30具有开口30a；端盖50连接于壳体30且盖合于开口30a；以及连接结构体60设置于壳体30和端盖50之间，且连接结构体60为绝缘体，并通过熔接方式连接壳体30和端盖50。连接结构体60包括依次层叠设置的第一连接层61和第二连接层62以及第三连接层63，第一连接层61熔接到壳体30，第二连接层62熔接到端盖50，第三连接层63位于第一连接层61和第二连接层62之间，且第三连接层63的熔点大于第一连接层61和第二连接层62的熔点。

第一连接层61熔接到壳体30，可以提高第一连接层61和壳体30之间的连接强度；第二连接层62熔接到端盖50，可以提高第二连接层62和端盖50之间的连接强度，提高电池单体的耐压强度，从而提高电池单体的安全性能；第三连接层63位于第一连接层61和第二连接层62之间，可以对壳体30和端盖50起到良好的绝缘密封性能，提高电池单体的击穿强度。

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 (15)

1.一种电池单体，其特征在于，包括：

壳体（30），其具有开口（30a）；

端盖（50），其连接于所述壳体（30）且盖合于所述开口（30a），所述端盖（50）上设置有电极端子（41）；以及

连接结构体（60），其设置于所述壳体（30）和所述端盖（50）之间，且所述连接结构体（60）的至少部分为绝缘体，并通过熔接方式连接所述壳体（30）和所述端盖（50）。

2.如权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述连接结构体（60）包括：

第一连接层（61），其熔接到所述壳体（30）；以及

第二连接层（62），其与所述第一连接层（61）连接并熔接到所述端盖（50）。

3.如权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述连接结构体（60）包括：第三连接层（63），其设置于所述第一连接层（61）和所述第二连接层（62）之间，且连接所述第一连接层（61）和所述第二连接层（62），

其中，所述第三连接层（63）的熔点大于所述第一连接层（61）的熔点；和/或

所述第三连接层（63）的熔点大于所述第二连接层（62）的熔点。

4.如权利要求3所述的电池单体，其特征在于，

所述第三连接层（63）的厚度大于所述第一连接层（61）的厚度；和/或

所述第三连接层（63）的厚度大于所述第二连接层（62）的厚度。

5.如权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述连接结构体（60）为绝缘体。

6.如权利要求1所述的电池单体，其特征在于，

所述壳体（30）包括壳本体（31）和卷封配合部（32），所述卷封配合部（32）与所述壳本体（31）连接且凸出于所述壳本体（31），所述壳本体（31）具有所述开口（30a），

所述端盖（50）包括端盖主体（51）和卷封部（52），所述卷封部（52）与所述端盖主体（51）连接且凸出于所述端盖主体（51），所述端盖主体（51）盖合于所述开口（30a），其中，所述卷封部（52）和所述卷封配合部（32）卷封连接，且所述卷封部（52）和所述卷封配合部（32）的连接区域的至少部分设置有所述连接结构体（60）。

7.如权利要求6所述的电池单体，其特征在于，

所述卷封部（52）和所述卷封配合部（32）的连接区域均设置有所述连接结构体（60）。

8.如权利要求6所述的电池单体，其特征在于，

所述卷封部（52）包括依次连接的第一卷封部（521）、第二卷封部（522）和第三卷封部（523），所述第一卷封部（521）和所述第三卷封部（523）沿所述端盖（50）的厚度方向（X）的垂直方向至少部分重叠；

所述卷封配合部（32）包括依次连接的第一卷封配合部（321）、第二卷封配合部（322）和第三卷封配合部（323），所述第一卷封配合部（321）和所述第三卷封配合部（323）沿所述端盖（50）的厚度方向（X）的垂直方向至少部分重叠，

其中，所述第一卷封部（521）覆盖所述第一卷封配合部（321），所述第二卷封部（522）覆盖所述第二卷封配合部（322），所述第三卷封部（523）覆盖所述第三卷封配合部（323）；

所述连接结构体（60）至少设置于所述第三卷封部（523）和所述第三卷封配合部（323）之间。

9.如权利要求8所述的电池单体，其特征在于，所述卷封部（52）还包括：第四卷封部（524），连接于所述第三卷封部（523）的背离所述第二卷封部（522）的一侧；第五卷封部（525），连接于所述第四卷封部（524）的背离所述第三卷封部（523）的一侧，且所述第五卷封部（525）夹持于所述第一卷封配合部（321）和所述第三卷封配合部（323）之间。

10.如权利要求1所述的电池单体，其特征在于，

所述壳体（30）包括壳本体（31）和延伸部（33），所述壳本体（31）具有所述开口（30a），所述延伸部（33）与所述壳本体（31）连接且凸出于所述壳本体（31），所述延伸部（33）的至少部分连接于所述端盖（50）的背离所述开口（30a）的一侧，其中，所述延伸部（33）与所述端盖（50）的连接区域的至少部分设置有所述连接结构体（60）。

11.如权利要求10所述的电池单体，其特征在于，所述延伸部（33）与所述端盖（50）的连接区域均设置有所述连接结构体（60）。

12.如权利要求10所述的电池单体，其特征在于，所述延伸部（33）包括依次连接的第一部（331）、第二部（332）和第三部（333），所述第一部（331）和所述第三部（333）沿所述端盖（50）的厚度方向（X）至少部分重叠，所述第一部（331）与所述壳本体（31）连接，

其中，所述第一部（331）、所述第二部（332）和所述第三部（333）均与所述端盖（50）通过所述连接结构体（60）连接。

13.如权利要求10所述的电池单体，其特征在于，所述壳本体（31）和所述延伸部（33）之间圆滑过渡连接。

14.一种电池，其特征在于，包括如权利要求1至13中任一项所述的电池单体（7）。

15.一种用电装置，其特征在于，包括如权利要求14所述的电池（2），所述电池（2）用于提供电能。

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