CN218414826U - 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、电池及用电装置，该电池单体包括电极组件、壳体和集流构件，电极组件具有极耳，壳体用于容纳电极组件，集流构件容纳于壳体内并连接于极耳。其中，集流构件与壳体的内侧面焊接连接并形成第一熔接部，第一熔接部在壳体上形成的熔深小于壳体的厚度。如此，焊接过程中，壳体不被击穿，第一熔接部也无法穿透壳体。这样，即使集流构件与壳体的焊接处即第一熔接部产生裂纹，电池单体内部的电解液也无法从裂纹溢出至壳体外，进而有效降低了电解液泄露的风险。

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，尤其涉及一种电池单体、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。

在一些情形中，电池可以利用集流构件将电流引出以传输给用电设备，集流构件通过焊接的方式安装至电池上，焊接存在影响电池密封性的可能，导致电池的电解液出现泄露。

实用新型内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请的一个目的在于提供一种电池单体、电池及用电装置，以解决电池的电解液出现泄露的问题。

本申请第一方面的实施例提供一种电池单体，包括：电极组件、壳体和集流构件，电极组件具有极耳，壳体用于容纳电极组件，集流构件容纳于壳体内并连接于极耳。其中，集流构件与壳体的内侧面焊接连接并形成第一熔接部，第一熔接部在壳体上形成的熔深小于壳体的厚度。

本申请实施例的技术方案中，对于电池单体通过设计集流构件与壳体的内侧面焊接连接并形成第一熔接部，且第一熔接部在壳体上的形成的熔深小于壳体的厚度，焊接过程中，壳体不被击穿，第一熔接部也无法穿透壳体。如此，即使集流构件与壳体的焊接处即第一熔接部产生裂纹，电池单体内部的电解液也无法从裂纹溢出至壳体外，进而有效降低了电解液泄露的风险。

在一些实施例中，壳体具有开口，极耳位于电极组件靠近开口的一端。这样，电极组件上至少用于与集流构件连接的极耳靠近开口，电池单体装配时，可以方便实现集流构件与极耳电连接，装配方便、效率高。

在一些实施例中，壳体的内侧面包括第一表面和第二表面，第一表面与电极组件相对设置，第二表面位于第一表面靠近壳体的开口的一侧，第一表面沿电极组件的轴向的正投影与第二表面沿电极组件的轴向的正投影重合，第一熔接部形成在所述第二表面上。这样设计，确保集流构件能够与壳体的内侧面焊接连接的同时，未对壳体的结构进行改造，降低成本。

在一些实施例中，集流构件包括相连的第一连接部和第二连接部，第一连接部与极耳连接，第二连接部与壳体的内侧面配合，并且第二连接部焊接于壳体的内侧面并形成至少一个第一熔接部。这样设计，通过设置集流构件的第二连接部与壳体内表面配合，来确保集流构件能够与壳体的内侧面焊接连接，由此无需对壳体的结构进行改造。

在一些实施例中，第二连接部设于第一连接部的外边缘，并且第二连接部位于第一连接部所在平面的一侧。这样，第二连接部凸出于第一连接部，可以方便配置第二连接部以与壳体的内侧面适配，从而有利于将第二连接部与壳体的内侧面焊接相连。

在一些实施例中，第二连接部的外侧面的至少一部分与壳体的内侧面贴合设置，其中，第二连接部的外侧面为靠近壳体的内侧面的表面。由此，通过设置第二连接部的外侧面的至少一部分与壳体的内侧面贴合设置，能够有利于第二连接部与壳体的内侧面的焊接连接。

在一些实施例中，第二连接部的外侧面整体贴合于壳体的内侧面，第二连接部的整个外侧面与壳体的内侧面紧密贴合，进一步提升第二连接部与壳体的内侧面焊接连接的稳定性。

在一些实施例中，第一连接部为平板状结构，第二连接部的外侧面在第一连接部所在平面上具有第一投影，第一投影与第一连接部的外侧面重合，其中，第一连接部的外侧面为朝向壳体的内侧面的表面。在该实施例中，第二连接部的外侧面与第一连接部的外侧面均能够与壳体的内侧面焊接连接，提升集流构件壳体的内侧面焊接连接的稳定性。

在一些实施例中，第一熔接部沿电极组件的轴向不贯穿第二连接部，也就是说，当利用激光沿平行于电极组件的轴向投射至第二连接部和壳体上，以形成第一熔接部时，激光不击穿第二连接部，从而能够避免激光透过集流构件投射至电极组件而损坏电极组件。

在一些实施例中，第二连接部包括抵接部和导向部，抵接部与壳体的内侧面配合，并且抵接部的至少一部分与壳体的内侧面焊接连接，导向部的一端与抵接部连接，导向部的另一端与第一连接部连接，导向部与壳体的内侧面的距离由导向部的一端至另一端逐渐增大。

在上述技术方案中，集流构件安装至壳体内时，导向部可以起到导向作用，以方便集流构件的安装，装配效率高。

在一些实施例中，第一熔接部沿电极组件的轴向不贯穿抵接部，当利用激光沿平行于电极组件的轴向投射至抵接部和壳体上，以形成第一熔接部时，激光不击穿抵接部，从而能够避免激光透过集流构件投射至电极组件而损坏电极组件。

在一些实施例中，第二连接部与第一连接部通过连接件固定连接；或者，第二连接部与第一连接部通过一体成型工艺形成为一体件。

在上述技术方案中，第一连接部与第二连接部通过一体成型工艺形成为一体件时，一方面，省去了第一连接部与第二连接部的装配工序，有利于提升电池单体的组装效率，另一方面，在不增加成本的前提下，可以有效提高集流构件的结构强度。

在一些实施例中，集流构件仅包括一个第二连接部，第二连接部为沿壳体的内侧面的周向延伸的环形结构。如此设计，第二连接部能够与壳体的内侧面的整周均能够紧密贴合以焊接连接，提升连接稳定性。

在一些实施例中，第二连接部焊接于壳体的内侧面并形成多个第一熔接部，多个第一熔接部沿壳体的内侧面的周向间隔分布。在本示例中，第二连接部与壳体之间的第一熔接部为均匀分布的多个，以利于提高第二连接部与壳体的连接可靠性。

在一些实施例中，多个第一熔接部中的至少两个第一熔接部沿壳体的中轴线对称设置。这样设置，多个第一熔接部中至少存在两个第一熔接部分散地布置、并沿壳体的中轴线对称设置，集流构件与壳体的连接可靠性得以提升。

在一些实施例中，任意相邻两个第一熔接部沿壳体的内侧面的周向的间隔角度相等。这样，一方面，所有第一熔接部分散地布置，有利于避免多个第一熔接部之间发生干涉，另一方面，电极组件施加在集流构件上的重力和集流构件自身的重力能够均匀地作用在多个第一熔接部处，以降低第二连接部与壳体之间的第一熔接部因受力不均而导致焊接处撕裂的几率，进一步有利于提高集流构件与壳体的连接可靠性。

在一些实施例中，第二连接部焊接于壳体的内侧面并形成一个第一熔接部，第一熔接部为沿壳体的内侧面的周向延伸的环形结构，且第二连接部密封连接于壳体。由此，第二连接部与壳体的内侧面的整周均焊接相连，进而极大地增加了第二连接部与壳体之间的连接可靠性。而且，这样设计，集流构件可以起到盖合壳体的开口，以实现密封的作用。

在一些实施例中，集流构件包括多个第二连接部，多个第二连接部沿壳体的内侧面的周向间隔分布。本实施例通过设置集流构件包括多个第二连接部，这样，容易找准集流构件与壳体的内侧面的焊接处。

在一些实施例中，任意相邻两个第二连接部沿壳体的内侧面的周向的间隔角度相等。

在一些实施例中，每个第二连接部焊接于壳体的内侧面并形成一个第一熔接部。如此设计，电极组件施加在集流构件上的重力和集流构件自身的重力能够均匀地作用在多个第一熔接部处，以降低第二连接部与壳体之间的第一熔接部因受力不均而导致焊接处撕裂的几率，进一步有利于提高集流构件与壳体的连接可靠性。

在一些实施例中，壳体包括周侧壁，周侧壁的内壁面形成为壳体的内侧面，周侧壁的厚度为第一厚度H1，第二连接部的厚度为第二厚度H2，0.3≤H1/H2≤3。

在上述技术方案中，一方面，有利于避免壳体的周侧壁过薄而导致焊接时被激光击穿，进而有利于降低电池出现泄露的风险，另一方面，确保第二连接部具有较高的结构强度，即使电池单体处于振动环境中，第二连接部与壳体的焊接处不易撕裂。

在一些实施例中，0.8≤H1/H2≤2.75。经过本申请发明人大量的实验分析发现，第一厚度H1与第二厚度H2的关系满足0.8≤H1/H2≤2.75时，可以更好地兼顾第二连接部的强度及周侧壁对厚度的需求。

在一些实施例中，0.2mm≤H1≤0.6mm；和/或，0.2mm≤H2≤0.6mm。这样设计，有利于确保第一厚度H1与第二厚度H2的比值H1/H2满足：0.3≤H1/H2≤3或者0.8≤H1/H2≤2.75。

在一些实施例中，第一连接部呈圆形，圆形的第一连接部的直径大于或等于15mm且小于或等于100mm，第二连接部沿电极组件的轴向的高度大于或等于0.1mm且小于或等于10mm。这样，第二连接部的高度适中，第二连接部具有较高的结构强度的同时，避免第二连接部在电池单体的高度方向上占用过大的空间，确保电池单体具有较高的能量密度。

在一些实施例中，壳体具有开口和围绕开口的开口端面，第二连接部背离第一连接部的端面与壳体的开口端面平齐；或者，第二连接部背离第一连接部的端面相比壳体的开口端面更靠近电极组件，沿电极组件的轴向，第二连接部背离第一连接部的端面与壳体的开口端面之间的距离为L1，0mm≤L1≤2mm。

在上述技术方案中，第二连接部背离第一连接部的端面与壳体的开口端面平齐时，容易找准集流构件的安装位置；第二连接部背离第一连接部的端面与壳体的开口端面之间的距离L1满足：0mm≤L1≤2mm时，有利于避免集流构件的第二连接部伸出至壳体外，确保电池单体设有端盖时，端盖能够与开口端面接触，以密封开口。

在一些实施例中，壳体具有开口和围绕开口的开口端面，电池单体还包括盖合于开口的端盖，端盖与壳体的开口端面焊接以形成第二熔接部，沿电极组件的轴向，第一熔接部与第二熔接部之间存在距离。这样，可以避免利用激光熔化端盖和壳体而形成第二熔接部时激光投射至第一熔接部上，避免第一熔接部被第二熔接部影响。

在一些实施例中，端盖的一部分搭接在壳体的开口端面上，第二熔接部被配置为激光沿平行于开口端面的方向射出以熔化端盖和壳体而形成。

在一些实施例中，壳体具有开口和围绕开口的开口端面，电池单体还包括盖合于开口的端盖，端盖与壳体的开口端面焊接以密封开口，端盖包括朝向壳体内部凸出的凸起部，凸起部与壳体的内侧面之间设有间隙，第二连接部至少部分容纳于间隙内。

通过在端盖朝向壳体内部的一面设置凸起部，增大了端盖的结构强度，以利于提高电池单体的安全性能。并且，当第二熔接部配置为激光沿平行于开口端面的方向射出以熔化端盖和壳体而形成时，将端盖盖合至壳体上后，激光再沿平行于开口端面的方向射出时，凸起部可以阻挡激光。

在一些实施例中，凸起部与第一连接部背离电极组件的一面接触；或者，沿电极组件的轴向，凸起部与第一连接部之间的距离为L2，0mm≤L2≤1mm。由此，凸起部与第一连接部背离电极组件的一面之间的缝隙较小，这样，既能避免凸起部对第一连接部过度挤压而导致第二连接部与壳体之间的焊接处撕裂，还能减小缝隙在电池单体的高度方向上占用的空间，使得电池单体内部的活性物质容量较高，从而可以确保电池单体具有较高的能量密度。

在一些实施例中，壳体的基体材质与集流构件的基体材质不同，壳体的基体材质的熔点大于集流构件的基体材质的熔点。如此设计，集流构件的熔点低于壳体的熔点，从壳体内部将集流构件焊接于壳体的内侧面时，壳体不易出现被击穿的现象，有效降低壳体漏液的风险。

在一些实施例中，壳体的基体材质的热膨胀系数小于集流构件的基体材质的热膨胀系数。

在一些实施例中，壳体的基体材质为钢，集流构件的基体材质为铜或铝。在解决了电池单体漏液的问题的前提下，这样设计，不仅可以使得壳体具有较高的结构强度，增强电池单体的安全性，还可以降低电池单体的制造成本。

在一些实施例中，壳体和/或集流构件的表面设有助焊层。通过设置助焊层，有利于提升集流构件与壳体的焊接效果。

在一些实施例中，壳体包括基体层，助焊层设置在基体层上，第一熔接部的部分位于基体层内。由于助焊层的厚度较小，因此，通过设计第一熔接部的部分位于基体层内，使得集流构件能够与壳体的基体层焊接，以利于提升集流构件与壳体的连接可靠性。

在一些实施例中，第一熔接部不穿透壳体的基体层。由于助焊层的厚度较小，因此，通过设计第一熔接部不穿透壳体的基体层，进一步确保第一熔接部不会穿透壳体，以降低第一熔接部产生裂纹而导致电解液溢出至壳体外的几率。

本申请第二方面的实施例提供一种电池，其包括本申请第一方面的实施例提供的电池单体。

本申请第三方面的实施例提供一种用电装置，其包括本申请第二方面的实施例提供的电池。

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

在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本申请公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本申请范围的限制。

图1为相关技术中电池单体的局部截面示意图；

图2为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图；

图3为本申请一些实施例提供的电池的分解示意图；

图4为本申请一些实施例提供的电池单体的分解结构示意图；

图5为图4所示的电池单体的主视图；

图6为图5中电池单体沿A-A方向的截面示意图；

图7为图6中B处的局部放大图；

图8为本申请实施例提供的电池单体中一种集流构件的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的电池单体中另一种集流构件的结构示意图；

图10为本申请实施例提供的另一种实施例的电池单体中第二连接部与壳体连接的局部示意图；

图11为本申请实施例提供的电池单体中再一种集流构件的结构示意图；

图12为本申请实施例提供的再一种实施例的电池单体中第二连接部与壳体连接的局部示意图；

图13和图14为本申请实施例提供的又一种实施例的电池单体中第二连接部与壳体连接的局部示意图。

附图标记说明：

1000-车辆；

100-电池；

10-箱体；11-第一部分；12-第二部分；

20-电池单体；21-壳体；211-周侧壁；212-端壁；213-基体层；22-电极组件；23-端盖；231-凸起部；24-集流构件；241-第一连接部；242-第二连接部；25-极柱；26-第一熔接部；27-助焊层；28-第二熔接部；

200-控制器；

300-马达。

具体实施方式

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“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。

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)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。

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“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；也可以是机械连接，也可以是电连接；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。

动力电池因具有高能量密度、绿色环保等特点而成为能源发展新趋势。请参照图1所示，图1为相关技术中电池单体的局部截面示意图。目前，电池的电池单体200a通常包括壳体21a、电极组件22a、集流构件24a和端盖23a，电极组件22a由极片和隔离膜组成，极片的集流体上形成有空箔区，该空箔区通过揉平形成极耳221a。其中，极耳221a与集流构件24a连接，且集流构件24a与端盖23a连接，这样，极耳221a、集流构件24a、端盖23a、壳体21a依次连接成为一导电路径，以用于输出电能。其中，集流构件24a的材质通常为铜，端盖23a的材质通常为钢，以使集流构件24a和端盖23a能够导电的同时，端盖23a还能够具有较高的强度。

上述电池单体200a的组装过程大致为：将电极组件22a的极耳221a和集流构件24a焊接连接，将连接有集流构件24a的电极组件22a装入壳体21a内部，将端盖23a盖合至壳体21a上并将端盖23a与壳体21a焊接连接，再通过激光外焊的方式将端盖23a与集流构件24a焊接连接。然而，发明人发现，端盖23a与集流构件24a的焊接处容易出现微裂纹，导致电池容易出现电解液泄露的现象。

经过仔细研究，发明人发现端盖23a与集流构件24a的焊接处出现微裂纹的原因在于：一是由于集流构件24a的材质为铜、端盖23a的材质为钢，铜与钢的热膨胀和热导率差别大，铜的膨胀系数比铁高40％左右，因此，端盖23a与集流构件24a的焊接处产生较大的应力，导致焊接处形成的熔接部26a产生裂纹；二是焊接过程中，集流构件24a的部分熔融形成液态铜，液态铜对钢具有较强的渗透作用，结晶时在钢的结晶表面产生微裂纹。而通过激光外焊的方式将端盖23a与集流构件24a焊接连接，激光穿透端盖23a，端盖23a与集流构件24a上形成熔接部26a，该熔接部26a会穿透端盖23a，因此，熔接部26a处若产生裂纹，则端盖23a对壳体21a的密封不严，壳体21a内的电解液容易从端盖23a上熔接部26a的裂纹溢出至电池外，导致出现电解液泄露现象。

针对这一技术问题，发明人想到了设计电池单体的集流构件与壳体的内侧面焊接连接，且集流构件与壳体焊接形成的焊缝不穿透壳体。这样，即使集流构件与壳体的焊接处出现微裂纹，电解液也无法从焊缝的裂纹溢出至电池外。

进一步地，发明人发现电池单体装配过程中，将端盖与壳体焊接相连时，端盖与壳体之间形成的熔接部容易对集流构件与壳体之间形成的熔接部造成影响，为此，发明人最终还设计了端盖与壳体之间的熔接部与集流构件与壳体之间的熔接部具有间隔。

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。

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。

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2，图2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3，图3为本申请一些实施例提供的电池100的分解示意图。电池100包括箱体10和电池单体20，电池单体20容纳于箱体10内。其中，箱体10用于为电池单体20提供容纳空间，箱体10可以采用多种结构。在一些实施例中，箱体10可以包括第一部分11和第二部分12，第一部分11与第二部分12相互盖合，第一部分11和第二部分12共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。第二部分12可以为一端开口的空心结构，第一部分11可以为板状结构，第一部分11盖合于第二部分12的开口侧，以使第一部分11与第二部分12共同限定出容纳空间；第一部分11和第二部分12也可以是均为一侧开口的空心结构，第一部分11的开口侧盖合于第二部分12的开口侧。当然，第一部分11和第二部分12形成的箱体10可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。

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10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10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。

其中，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。

以下结合附图对电池单体20的具体结构进行详细阐述。

请参照图4至图7，图4为本申请一些实施例提供的电池单体20的分解结构示意图，图5为图4所示的电池单体20的主视图，图6为图5中电池单体20沿A-A方向的截面示意图，图7为图6中B处的局部放大图。

根据本申请的一些实施例，如图4至图7所示，电池单体20包括电极组件22、壳体21和集流构件24，电极组件22具有极耳，壳体21用于容纳电极组件22，集流构件24容纳于壳体21内、并连接于极耳。其中，集流构件24与壳体21的内侧面焊接连接并形成第一熔接部26，第一熔接部26在壳体21上形成的熔深d1小于壳体21的厚度H1。

电池单体20是指组成电池100的最小单元。电极组件22是电池单体20中发生电化学反应的部件，电极组件22可以包括主体部和极耳，极耳从主体部延伸，使得极耳凸出于主体部的端部。电极组件22可以包括正极极片、负极极片和隔离膜。电极组件22可以是由正极极片、负极极片和隔离膜通过卷绕形成的卷绕式结构。电极组件22也可以是由正极极片、负极极片和隔离膜通过层叠布置形成的层叠式结构。正极极片包括正极集流体和涂覆于正极集流体相对的两侧的正极活性物质层。负极极片包括负极集流体和涂覆于负极集流体相对的两侧的负极活性物质层。主体部为电极组件22与极片涂覆有活性物质层的区域相对应的部分，极耳为极片未涂覆活性物质层的部分。

极耳可以分为正极极耳和负极极耳，正极极耳和负极极耳可以设置于主体部的两端，也可以设置于主体部的一端。

集流构件24具体可以与正极极耳和负极极耳中的一者连接，以集流构件24与正极极耳连接为例，集流构件24与壳体21焊接，这样，电极组件22、正极极耳、集流构件24与壳体21依次连接成为一导电路径。与此同时，电池单体20还可以包括极柱25，极柱25可以与正极极耳和负极极耳中的另一者连接，以极柱与负极极耳连接为例，这样，电极组件22、负极极耳与极柱25依次连接成为一导电路径，以输出电能。应理解，极柱25与壳体21绝缘隔离，以免造成电池单体20短路。

壳体21内部可以具有供电极组件22容置的空腔，壳体21的形状是非限制性的，例如可以呈图4所示的圆柱体形，也可以呈长方体形、六棱柱形等其他形状。当壳体21呈圆柱体形时，其内侧面为圆弧面。应理解，电极组件22容置在空腔内，电极组件22的轴向为图4所示的Z方向。

集流构件24与壳体21的内侧面可以焊接连接，焊接时，集流构件24的部分和壳体21的部分被熔融，熔融的部分形成第一熔接部26。其中，第一熔接部26例如可以通过对集流构件24照射超声波或激光来形成。第一熔接部26在壳体21上形成的熔深d1小于壳体21的厚度H1，这里，第一熔接部26在壳体21上形成的熔深d1是指壳体21上形成的熔化区的最深处至壳体21表面的距离。这样，将集流构件24与壳体21焊接连接后，二者之间的第一熔接部26不贯穿壳体21。

综上，本实施例提供的电池单体20通过设计集流构件24与壳体21的内侧面焊接连接并形成第一熔接部26，且第一熔接部26在壳体21上的形成的熔深d1小于壳体21的厚度H1，焊接过程中，壳体21不被击穿，第一熔接部26也无法穿透壳体21。如此，即使集流构件24与壳体21的焊接处即第一熔接部26产生裂纹，电池单体20内部的电解液也无法从裂纹溢出至壳体21外，进而有效降低了电解液泄露的风险。

根据本申请的一些实施例，壳体21可具有开口，极耳位于电极组件22靠近开口的一端。

在一些实施例中，壳体21具有开口和用于容置电极组件的空腔，壳体21的开口可与空腔连通，电池单体20装配过程中，可以将电极组件22和集流构件24从开口安装至空腔内。

需要说明的是，极耳位于电极组件22靠近开口的一端可当作广义理解。也即，可以理解为正极极耳和负极极耳均位于电极组件22靠近开口的一端，此时的正极极耳和负极极耳位于电极组件22的同侧，这样有利于减少极耳在壳体21内占用的空间。或者，可以理解为正极极耳和负极极耳中与集流构件24连接的一者位于电极组件22靠近开口的一端、正极极耳和负极极耳中的另一者位于电极组件22远离开口的另一端，此时的正极极耳和负极极耳位于电极组件22的主体部的不同侧。

这样，电极组件22上至少用于与集流构件24连接的极耳靠近开口，电池单体20装配时，可以方便实现将集流构件24与极耳电连接，装配方便、效率高。

根据本申请的一些实施例，壳体21的内侧面包括第一表面和第二表面，第一表面与电极组件22相对设置，第二表面位于第一表面靠近壳体21的开口的一侧，第一表面沿电极组件22的轴向的正投影与第二表面沿电极组件22的轴向的正投影重合；第一熔接部26形成在壳体21的第二表面，即集流构件24与第二表面焊接并形成第一熔接部26。

在一些实施例中，壳体21例如可以但不限于呈直筒状。示例性的，壳体21呈圆柱状，第一表面和第二表面为弧形面并且第一表面沿壳体的轴线的正投影和第二表面沿壳体的轴线的正投影重合。

这样设计，确保集流构件24能够与壳体21的内侧面焊接连接的同时，未对壳体21的结构进行改造，降低成本。

继续参考图4至图7，根据本申请的一些实施例，集流构件24包括相连的第一连接部241和第二连接部242，第一连接部241与极耳连接，第二连接部242与壳体21的内侧面配合，并且第二连接部242焊接于壳体21的内侧面并形成至少一个第一熔接部26。

在一些实施例，第一连接部241与极耳也可以通过焊接的方式连接。根据本申请的一些实施例中，集流构件24与壳体21的组装过程存在下述可能的情形：第一种情形中，将第一连接部241与极耳焊接相连，使得集流构件24与电极组件22连接，将连接在一起的集流构件24与电极组件22安装于空腔内，再将第二连接部242与壳体21焊接；第二种情形中，将电极组件22安装至空腔内，将集流构件24安装至空腔内，将第一连接部241与极耳焊接相连，将第二连接部242与壳体21焊接。

第二连接部242与壳体21的内侧面配合可以是指：基于壳体21的内侧面的形状和尺寸来配置第二连接部242的形状和尺寸，以使得第二连接部242能够与壳体21的内侧面焊接连接。换言之，不对壳体21的结构进行改造，而是通过配置集流构件21的形状和尺寸来适配壳体21的内侧面，以实现第二连接部242能够与壳体21的内侧面焊接连接。以圆柱电池为例，圆柱电池的壳体21为圆柱体，壳体21的内侧面为弧形面，本申请实施例中的方案对呈圆柱体的壳体21不进行改造，而是通过配置集流构件21的形状和尺寸来适配壳体21的弧形内侧面，以使得集流构件21能够与壳体21的弧形内侧面焊接连接。

这样设计，确保集流构件24通过第一连接部241能够与极耳连接以实现导电功能的同时，通过设置集流构件的第二连接部与壳体内表面配合，来确保集流构件24能够与壳体的内侧面焊接连接，由此无需对壳体21的结构进行改造。

在一些实施例中，第一连接部241和第二连接部242均可以呈板状，且第二连接部242环绕在第一连接部241的外侧，使得集流构件24构造成为平板结构。本实施例中，第二连接部242的外侧面与壳体21的内侧面焊接连接。这时，以激光照射集流构件24形成第一熔接部26为例，激光可以沿平行于电极组件22的轴向Z投射至第二连接部242与壳体21之间，使得第二连接部242与壳体21熔化而形成第一熔接部26。

根据本申请的一些实施例，第二连接部242设于第一连接部241的外边缘，并且第二连接部242位于第一连接部241所在平面的一侧。

在一些实施例中，第二连接部242可凸出于第一连接部241并往朝向开口的方向凸出延伸，以便于将第二连接部242与壳体21的内侧面焊接连接。

以激光照射集流构件24形成第一熔接部26为例，激光可以沿平行于电极组件22的轴向Z投射至第二连接部242与壳体21之间，以形成第一熔接部26；或者，激光也可以沿与电极组件22的轴向Z相垂直的方向投射至第二连接部242上，以熔化部分第二连接部242和壳体21而形成第一熔接部26。

这样，第二连接部242凸出于第一连接部241，可以方便配置第二连接部242以与壳体21的内侧面适配，并且可以方便地将第二连接部242与壳体21焊接相连。

根据本申请的一些实施例，在第二连接部242位于第一连接部241所在平面的一侧的实施方案中，第二连接部242的外侧面的至少一部分与壳体21的内侧面贴合设置，以确保第二连接部242能够与壳体21焊接相连。其中，第二连接部242具有外侧面和内侧面，第二连接部242的外侧面为第二连接部242靠近壳体21的内侧面的表面。

在一些实施例中，为了使第二连接部242的外侧面与壳体21的内侧面贴合，第二连接部242的形状、尺寸设计成与壳体21的内侧面适配。参见图6和图7所示，壳体21可以呈直筒状，壳体21的内侧表面上用于与第二连接部242贴合的第一表面和壳体21的内侧表面的其它部分共同组成一弧形面。

由此，通过设置第二连接部的外侧面的至少一部分与壳体的内侧面贴合设置，能够有利于第二连接部与壳体的内侧面的焊接连接。

根据本申请的一些实施例，第二连接部242的外侧面的整体贴合于壳体21的内侧面。

可以理解的，第二连接部242的外侧面可以整体贴合于壳体21的内侧面；或者，第二连接部242的外侧面仅有部分贴合于壳体21的内侧面。

通过设置第二连接部的外侧面整体贴合于壳体的内侧面，能够有进一步提升第二连接部与壳体的内侧面焊接连接的稳定性。

根据本申请的一些实施例，如图8所示，第一连接部241为平板状结构，第二连接部242的外侧面在第一连接部241所在平面上具有第一投影，第一投影与第一连接部241的外侧面重合，其中，第一连接部241的外侧面为靠近壳体21的内侧面的表面。

第二连接部242可以构造成其凸出设置在第一连接部241背向电极组件22的一面上，且第二连接部242的外侧面与第一连接部241的外侧面共面设置。此时的第二连接部242的外侧面和第一连接部241的外侧面均能够贴合于壳体21的内侧面。

通过设计第二连接部242的外侧面在第一连接部241所在平面上的正投影与第一连接部241的外侧面重合，能够使得第二连接部242与第一连接部241均能够与壳体21的内侧面紧密相贴以焊接连接，提升集流构件壳体的内侧面焊接连接的稳定性。

根据本申请的另一些实施例中，如图9所示，集流构件24的结构还可以构造成第二连接部242的内侧面在第一连接部241所在平面上具有第二投影，第二投影与第一连接部241的外侧面重合。也就是说，第二连接部242的内侧面与第一连接部241的外侧面连接。此时的第一连接部241的外侧面与壳体21的内侧面不接触。

根据本申请的一些实施例，第一熔接部26沿电极组件22的轴向不贯穿第二连接部242。

也就是说，第一熔接部26在第二连接部242上形成的熔深d2小于第二连接部242在电极组件22的轴向Z上的尺寸h。

根据前文描述的内容可知，以激光照射集流构件24形成第一熔接部26为例，激光照射的方向是不限地。当第二连接部242的外侧面整体贴合于壳体21的内侧面时，例如，在图7所示的示例中，激光可以沿与电极组件22的轴向Z垂直的方向投射至第二连接部242上，激光穿透第二连接部242并投射在壳体21的内侧面上，使得第二连接部242的部分与壳体21的部分熔化形成第一熔接部26。这里，第一熔接部26在壳体21上形成的熔深d1是指壳体21上形成的熔化区的最深处至壳体21的内侧面的距离。

再例如，在图10所示的示例中，激光可以沿平行于电极组件22的轴向Z的方向投射至第二连接部242与壳体21上，使得第二连接部242与壳体21的部分熔化形成第一熔接部26。本示例中，第一熔接部26配置成沿电极组件22的轴向Z不贯穿第二连接部242。

这样设计，当利用激光沿平行于电极组件22的轴向Z投射至第二连接部242和壳体21上，以形成第一熔接部26时，激激光不击穿第二连接部242，从而能够避免激光透过集流构件投射至电极组件22而损坏电极组件22。

根据本申请的一些实施例，在第二连接部242的外侧面仅有部分贴合于壳体21的内侧面的实施方案中，第二连接部242可以构造成包括抵接部和导向部，抵接部与壳体21的内侧面配合，并且，抵接部的至少一部分与壳体21的内侧面焊接连接，导向部的一端与抵接部连接，导向部的另一端与第一连接部241连接，导向部与壳体21的内侧面的距离由导向部的一端至另一端逐渐增大。

这样，第二连接部242上仅有抵接部的一部分与壳体21的内侧面焊接连接，或者，整个抵接部与壳体21的内侧面焊接连接，而导向部不与壳体21的内侧面连接。其中，导向部的另一端可以与第一连接部241的外边缘处相连，或者，导向部的另一端也可以与第一连接部241的中部连接，此时的导向部的另一端不位于第一连接部241的外边缘处，则第二连接部242并非整体设置在第一连接部241的外边缘。

这样设计，第二连接部242不仅具有用于与壳体21的外侧面焊接相连的抵接部，还具有导向部，导向部由一端至另一端逐渐往电极组件22的中轴线靠近。本示例的集流构件24安装至壳体21内时，导向部可以起到导向作用，以方便集流构件24的安装，装配效率高。

根据本申请的一些实施例，第一熔接部26沿电极组件22的轴向不贯穿第二连接部242的抵接部。

此时，第一熔接部26在抵接部上形成的熔深小于抵接部在电极组件22的轴向Z上的尺寸。

根据前文描述的内容可知，以激光照射集流构件24形成第一熔接部26为例，激光照射的方向是不限地。当第二连接部242包括导向部和抵接部时，激光可以沿与电极组件22的轴向Z垂直的方向投射至抵接部上，激光穿透抵接部并投射在壳体21的内侧面上。

在另一些实施例中，当第二连接部242包括导向部和抵接部时，激光还可以沿平行于电极组件22的轴向Z的方向投射至抵接部与壳体21上，使得抵接部与壳体21的部分熔化形成第一熔接部26。

这样设计，当利用激光沿平行于电极组件22的轴向Z投射至抵接部和壳体21上，以形成第一熔接部26时，激光不击穿抵接部，从而能够避免激光透过集流构件投射至电极组件22而损坏电极组件22。

根据本申请的一些实施例中，第一连接部241与第二连接部242可以通过连接件固定连接，或者，第二连接部242与第一连接部241通过一体成型工艺形成为一体件。

可以理解的，上述第一连接部241与第二连接部242的连接方式是不限地，以第一连接部241与第二连接部242通过连接件固定连接为例，连接件可以为螺钉，使得第一连接部241与第二连接部242螺接相连，或者，连接件也可以为熔接件，使得第一连接部241与第二连接部242焊接相连。

第一连接部241与第二连接部242通过一体成型工艺形成为一体件时，一方面，省去了第一连接部241与第二连接部242的装配工序，有利于提升电池单体20的组装效率，另一方面，在不增加成本的前提下，可以有效提高集流构件24的结构强度。

上述集流构件24的第二连接部242的数量是不限地。根据本申请的一些实施例中，如图11所示，集流构件24可以仅包括一个第二连接部242，第二连接部242为沿壳体21的内侧面的周向延伸的环形结构。

在一些实施例中，第二连接部242的外侧面为环形面，第二连接部242围绕在整个第一连接部241的外侧。当第二连接部242凸出于第一连接部241并朝向开口延伸时，第二连接部242与第一连接部241的整周连接。

如此设计，第二连接部242能够与壳体21的内侧面的整周紧密贴合以焊接连接，提升连接稳定性。

根据本申请的另一些实施例，当集流构件24仅设有一个第二连接部242时，第二连接部242焊接于壳体21的内侧面，第二连接部242与壳体21之间可以形成多个第一熔接部26，多个第一熔接部26沿壳体21的内侧面的周向间隔分布。也就是说，第二连接部242上的多处与壳体21的内侧面焊接相连。

在一些实施例中，可以采用间段焊的方式将第二连接部242与壳体21焊接相连，以第二连接部242与壳体21之间可以形成多个第一熔接部26。

由此，第二连接部242与壳体21的内侧面之间形成多个第一熔接部26，第二连接部242与壳体21的连接处增多，以利于提高第二连接部242与壳体21的连接可靠性。而且，当本实施例的电池单体20安装在箱体内，且壳体21的开口朝向下方时，电极组件22的重力施加在集流构件24上，由于第一熔接部26设有多个，因此，电极组件22施加在集流构件24上的重力和集流构件24自身的重力作用在多个第一熔接部26处，以免第一熔接部26受力过大而导致集流构件24与壳体21的焊接处容易撕裂。

根据本申请的一些实施例，多个第一熔接部26中的至少两个第一熔接部26沿壳体21的中轴线对称设置。

可以理解，所有第一熔接部26中可以仅有两个第一熔接部26沿壳体21的中轴线对称设置。或者，所有第一熔接部26中存在多组第一熔接部26，每组第一熔接部26由两个沿壳体21的中轴线对称设置的第一熔接部26组成，换句话说，存在N个第一熔接部26中的每两个第一熔接部26沿壳体21的中轴线对称设置，其中N≥4，N为偶数。

本实施例这样设置，多个第一熔接部26中至少存在两个第一熔接部26分散地布置、并沿壳体21的中轴线对称设置，集流构件24与壳体21的连接可靠性得以提升。

根据本申请的一些实施例，任意相邻两个第一熔接部26可以沿壳体21的内侧面的周向的间隔角度相等。

换句话说，第二连接部242与壳体21之间的多个第一熔接部26环绕壳体21的中轴线均匀分布。

这样，一方面，所有第一熔接部26分散地布置，有利于避免多个第一熔接部26之间发生干涉，另一方面，电极组件22施加在集流构件24上的重力和集流构件24自身的重力能够均匀地作用在多个第一熔接部26处，以降低第二连接部242与壳体21之间的第一熔接部26因受力不均而导致焊接处撕裂的几率，进一步有利于提高集流构件24与壳体21的连接可靠性。

根据本申请的一些实施例，当集流构件24仅设有一个第二连接部242时，第二连接部242焊接于壳体21的内侧面，第二连接部242与壳体21之间还可以形成一个第一熔接部26，第一熔接部26为沿壳体21的内侧面的周向延伸的环形结构，且第二连接部242密封连接于壳体21。

也就是说，如图10所示，第二连接部242与壳体21的内侧面的整周均焊接相连，则第一熔接部26能够封堵第二连接部242与壳体21的内侧面之间的空隙，使得第二连接部242密封连接于壳体21。这样，集流构件24盖合壳体21的开口，以免空腔内的电解液泄露。需指出的是，此时的集流构件24的形状、尺寸与壳体21适配，实现密封。

在一些实施例中，上述极柱25可以安装在集流构件24的第一连接部241上，且极柱25与第一连接部241绝缘隔离，此时的负极极耳也可以电极组件22靠近开口的一端；或者，上述极柱25也可以安装在壳体21上。

由此，第二连接部242与壳体21的内侧面的整周均焊接相连，进而极大地增加了第二连接部242与壳体21之间的连接可靠性。而且，这样设计，集流构件24可以起到盖合壳体21的开口，以实现密封的作用，无需额外设置端盖23来盖合开口，以利于简化电池单体20的结构。

请继续参照图8和图9所示，根据本申请的一些实施例，集流构件24可以包括多个第二连接部242，多个第二连接部242沿壳体21的内侧面的周向间隔分布。

第二连接部242的数量具体可以为图8和图9所示的4个，或者，第二连接部242的数量还可以为2个、3个、5个、6个等，本实施例在此不再一一列举。

与集流构件24包括一个第二连接部242，一个第二连接部242与壳体21之间形成多个第一熔接部26相比，本实施例通过设置集流构件24包括多个第二连接部242，这样，容易找准集流构件24与壳体21的内侧面的焊接处。

根据本申请的一些实施例，在集流构件24包括多个第二连接部242的实施方案中，任意相邻两个第二连接部242可以沿壳体21的内侧面的周向的间隔角度相等。

如此，多个第二连接部242环绕壳体21的中轴线均匀分布，这样，便于集流构件24加工。

根据本申请的一些实施例中，在集流构件24包括多个第二连接部242，且任意相连两个第二连接部242环绕壳体21的中轴线均匀分布的实施方案中，每个第二连接部242焊接于壳体21的内侧面并形成一个第一熔接部26。

本实施例中，集流构件24与壳体21之间形成有多个第一熔接部26，第一熔接部26的数量与第二连接部242的数量相等。由于多个第二连接部242环绕壳体21的中轴线均匀分布，则多个第一熔接部26大体上沿壳体21的内侧面的周向的间隔角度相等。

如此设计，电极组件22施加在集流构件24上的重力和集流构件24自身的重力能够均匀地作用在多个第一熔接部26处，以降低第二连接部242与壳体21之间的第一熔接部26因受力不均而导致焊接处撕裂的几率，进一步有利于提高集流构件24与壳体21的连接可靠性。

根据本申请的一些实施例，壳体21包括周侧壁211和端壁212，周侧壁211的内壁面形成为壳体21的内侧面，端壁212与开口相对，周侧壁211的厚度为第一厚度H1，第二连接部242的厚度为第二厚度H2，0.3≤H1/H2≤3。

如图6所示，当极柱25安装在壳体21上时，极柱25具体可以绝缘安装在端壁212上。可以理解，若第一厚度H1与第二厚度H2的比值H1/H2小于0.3，则第一厚度H1过小、第二厚度H2过大。这样，周侧壁211太薄，将第二连接部242焊接连接至周侧壁211时，周侧壁211容易被激光击穿，进而导致电池100容易出现电解液泄露的现象。若第一厚度H1与第二厚度H2的比值H1/H2大于3，则第一厚度H1过大、第二厚度H2过小。这样，第二连接部242太薄、结构强度低，若电池单体20处于振动环境中，第二连接部242因强度较低而难以承受振动，导致第二连接部242与周侧壁211的焊接处撕裂，第二连接部242与周侧壁211的连接不可靠。

示例性的，H1/H2的值例如可以为0.3、0.6、1、1.5、1.8、2、2.6或3，在此不作限定。

本实施例通过设计第一厚度H1与第二厚度H2的比值H1/H2大于或等于0.3且小于或等于3，这样，一方面，有利于避免壳体21的周侧壁211过薄而导致焊接时被激光击穿，进而有利于降低电池100出现泄露的风险，另一方面，确保第二连接部242具有较高的结构强度，即使电池单体20处于振动环境中，第二连接部242与壳体21的焊接处不易撕裂。

根据本申请的一些实施例，第一厚度H1与第二厚度H2的比值H1/H2还可以进一步设计为大于或等于0.8且小于或等于2.75。

经过本申请发明人大量的实验分析发现，第一厚度H1与第二厚度H2的关系满足0.8≤H1/H2≤2.75时，可以更好地兼顾第二连接部242的强度及周侧壁211对厚度的需求，在进一步降低壳体21的周侧壁211被激光击穿的可能性的同时，还提高第二连接部242与壳体21的周侧壁211的连接可靠性。

示例性的，H1/H2的值例如可以为0.8、1.25、1.6、1.95、2.4或2.75，在此不作限定。

上述实施例中，第一厚度H1可以设计为大于或等于0.2mm且小于或等于0.6mm，第二厚度H2可以设计为大于或等于0.2mm且小于或等于0.6mm。

示例性地，第一厚度H1和第二厚度H2的具体的取值可以参照表1，且表1还示出了对应的第一厚度H1与第二厚度H2的比值H1/H2。

表1

在一些实施例中，H1/H2的取值范围位于0.8～2.75时，第一厚度H1的取值范围可以为0.3mm～0.55mm，第二厚度H2的取值范围可以为0.2mm～0.4mm。

通过设计0.2mm≤H1≤0.6mm、0.2mm≤H2≤0.6mm，可以保证在焊接过程中壳体21和第二连接部242不被焊穿，保证电池的密封性。

根据本申请的一些实施例，第一连接部241呈圆形，圆形的第一连接部241的直径R1大于或等于15mm且小于或等于100mm。示例性的，第一连接部241的直径R1可以为15mm、30mm、50mm、75mm或100mm，在此不作限定。

当集流构件24如图8所示，第一连接部241的外侧面与第二连接部242的外侧面共面设置，使得第一连接部241的外侧面也与壳体21的内侧面相贴合时，壳体21的内径R2与第一连接部241的直径R1相等，使得第一连接部241能够与壳体21相适应。当集流构件24如图9和图10所示，第一连接部241的外侧面与第二连接部242的内侧面连接，第二连接部242的外侧面与壳体21的内侧面相贴合时，壳体21的内径R2、第二厚度H2以及第一连接部241的直径R1满足：R1+2×H2＝R2。

当第二连接部242位于第一连接部241所在平面的一侧时，第二连接部242沿电极组件22的轴向的高度H3大于或等于0.1mm且小于或等于10mm。

示例性的，第二连接部242沿电极组件22的轴向的高度h可以但不限于为0.1mm、1mm、5mm、7mm或10mm。

通过设计第二连接部242沿电极组件22的轴向的高度h的取值范围为0.1mm～10mm，使得第二连接部242的高度适中，第二连接部242具有较高的结构强度的同时，避免第二连接部242在电池单体20的高度方向上占用过大的空间，确保电池单体20具有较高的能量密度。

根据本申请的一些实施例中，壳体21包括围绕开口的开口端面，上述第二连接部242与壳体21的开口端面的位置关系存在多种情况：

在第一种情况中，如图10所示，第二连接部242背离第一连接部241的端面与壳体21的开口端面平齐。本示例中，当电池单体20设有端盖23，端盖23与开口端面连接以盖合开口时，端盖23还可以与第二连接部242背离第一连接部241的端面贴合，有利于进一步提升端盖23对开口的密封性能。

在第二种情况中，如图7所示，第二连接部242背离第一连接部241的端面相比壳体21的开口端面更靠近电极组件22，沿电极组件22的轴向，第二连接部242背离第一连接部241的端面与壳体21的开口端面之间的距离为L1，0mm≤L1≤2mm。

需要指出的是，第二连接部242背离第一连接部241的端面可以为平面，也可以为斜面。例如，当第二连接部242背离第一连接部241的端面为斜面时，L1是指第二连接部242背离第一连接部241的端面与开口端面之间的最小距离。其中，第二连接部242背离第一连接部241的端面形成为斜面的原因还可以为集流构件24的加工误差或者安装误差。也就是说，当集流构件24的加工精度低导致第二连接部242背离第一连接部241的端面的平面度差，该端面为斜面时，测量该端面与开口端面之间的最小距离为L1；当集流构件24的装配精度低导致该端面相当于开口端面为斜面时，测量该端面与开口端面之间的最小距离为L1。

在第一种情况中，将集流构件24安装至壳体21内部时，第二连接部242背离第一连接部241的端面与壳体21的开口端面平齐时，则表征集流构件24安装到位，以利于找准集流构件24的安装位置。在第二种情况中，通过设计第二连接部242背离第一连接部241的端面与壳体21的开口端面之间存在距离，有利于避免集流构件24的第二连接部242伸出至壳体21外，这样，当电池单体20还设有搭接在开口端面上、用于盖合开口的端盖23时，确保端盖23能够先与开口端面接触，使得端盖23与壳体21之间能够实现密封连接。

根据本申请的一些实施例中，继续参照图7所示，壳体21具有开口和围绕开口的开口端面，电池单体20还包括盖合于开口的端盖23，端盖23与壳体21的开口端面焊接以形成第二熔接部28，沿电极组件22的轴向Z，第一熔接部26与第二熔接部28之间存在距离。

端盖23盖合于开口以将壳体21内的空腔隔绝于外部环境。不限地，端盖23的形状与壳体21的形状相适应以配合壳体21。本示例中，极柱25可以绝缘安装在端盖23上，此时的正极极耳和负极极耳均位于电极组件22朝向开口的一端，以便于将负极极耳与极柱25连接起来。或者，极柱25也可以绝缘安装在壳体21的其他位置。

在一些实施例中，端盖23与壳体21可焊接连接，焊接时，端盖23的部分和壳体21的部分被熔融，熔融的部分形成第二熔接部28。其中，第二熔接部28例如可以通过对集流构件24照射超声波或激光来形成。以激光照射端盖23形成第二熔接部28为例，激光的投射方向是不限地。

图12为本申请实施例提供的再一种实施例的电池单体20中第二连接部242与壳体21连接的局部示意图。在一些实施例中，参照图7和图12所示，激光可以沿平行于电极组件22的轴向Z投射至端盖23上，激光穿透端盖23后投射至壳体21上，使得端盖23的部分和壳体21的部分熔化而形成第二熔接部28。

图13和图14为本申请实施例提供的又一种实施例的电池单体20中第二连接部242与壳体21连接的局部示意图。在另一些实施例中，参照图13和图14所示，端盖23的一部分搭接在壳体21的开口端面上，激光可以沿平行于开口端面的方向射出以熔化端盖23和壳体21而形成第二熔接部28，端盖23不会激光被击穿。

根据本申请的一些实施例中，当第二连接部242背离第一连接部241的端面与壳体21的开口端面平齐，且电池单体20设有端盖23的方案中，激光可以在壳体21内部沿与电极组件22的轴向Z相垂直的方向投射至第二连接部242上，以形成第二熔接部28。

结合图7、图12、图13和图14所示，总的来说，不论第一熔接部26的形成方式为何种，激光可以沿平行于电极组件22的轴向Z或者与平行于开口端面的方向，以形成第二熔接部28。且沿电极组件22的轴向Z，第一熔接部26与第二熔接部28之间存在距离，使得第一熔接部26与第二熔接部28不接触。

在上述实施例方案中，电池单体20的一种示例性地组装过程为：将电极组件22从开口装入至壳体21的空腔内，将集流构件24从开口装入至壳体21的空腔内，将第二连接部242与壳体21焊接连接形成第一熔接部26，再将端盖23搭接在开口端面上并盖合住开口，将端盖23与壳体21焊接连接形成第二熔接部28。

本申请实施例的方案中通过设计第一熔接部26与第二熔接部28沿电极组件22的轴向Z存在距离，这样，可以避免利用激光熔化端盖23和壳体21而形成第二熔接部28时激光投射至第一熔接部26上，避免第一熔接部26被第二熔接部28影响。

根据本申请的一些实施例中，请继续参照图7所示，壳体21具有开口和围绕开口的开口端面，电池单体20还包括盖合于开口的端盖23，端盖23与壳体21的开口端面焊接以密封开口，端盖23包括朝向壳体21内部凸出的凸起部231，凸起部231与壳体21的内侧面之间设有间隙，第二连接部242至少部分容纳于间隙内。

其中，凸起部231的形成方式是多种的，例如，在图7所示的示例中，端盖23背向壳体21内部的一面上可以开设有环形凹槽，端盖23朝向壳体21内部的一面对应环形凹槽的区域凸出形成凸起部231，此时的凸起部231呈环状。或者，凸起部231也可以为凸出设置在端盖23背向壳体21内部的一面的块状结构。由于第二连接部242的至少部分容纳于凸起部231与壳体21的内侧面之间的间隙内，因此，凸起部231在一定程度上可以限制第二连接部242在平行于开口端面的方向上的位移。

通过在端盖23朝向壳体21内部的一面设置凸起部231，增大了端盖23的结构强度，以利于提高电池单体20的安全性能。并且，当第二熔接部28配置为激光沿平行于开口端面的方向射出以熔化端盖23和壳体21而形成时，将端盖23盖合至壳体21上后，激光再沿平行于开口端面的方向射出时，凸起部231可以阻挡激光。

根据本申请的一些实施例中，当端盖23上设有凸起部231时，上述凸起部231与集流构件24的第一连接部241的位置关系存在多种情况：

在第一种情况中，如图14所示，沿电极组件22的轴向，凸起部231与第一连接部241之间的距离为L2，0mm≤L2≤1mm。其中，L2具体可以为0.2mm、0.5mm、0.7mm、0.8mm、1mm，本实施例对此不做限制。

应理解，当L2小于0mm时，端盖23与第一连接部241之间相当于过盈配合，凸起部231挤压第一连接部241，此时的集流构件24受到挤压力而容易变形，导致第二连接部242与壳体21之间形成的第一熔接部26容易撕裂。当L2大于1mm时，凸起部231与第一连接部241之间的距离较大，二者之间形成缝隙，该缝隙占用电池单体20在高度方向上的空间，导致电池100内部的活性物质的容量减少，进而影响电池单体20的能量密度。

在第二种情况中，如图7所示，凸起部231与第一连接部241背离电极组件22的一面接触。

根据前文描述的内容可知，凸起部231与第一连接部241接触时，在一些实施例中，凸起部231可以与第一连接部241相贴合，但凸起部231不施加作用力至第一连接部241上。这样，凸起部231与第一连接部241之间既不存在缝隙占用电池单体20的内部空间，且凸起部231也不会挤压第一连接部241。

在图14所示的示例中，当凸起部231与第一连接部241之间的距离为L2，0mm≤L2≤1mm时，二者之间的缝隙较小。这样，既能避免凸起部231对第一连接部241过度挤压而导致第二连接部242与壳体21之间的焊接处撕裂，有利于确保第一连接部241与壳体21形成的第一熔接部26具有较高的强度，进而确保集流构件24与壳体21的连接稳定性。与此同时，还能在不改变电池单体20的总高度的前提下，尽可能地减小缝隙在电池单体20的高度方向上占用的空间，使得电池单体20内部的活性物质容量较高，从而可以确保电池单体20具有较高的能量密度。

根据本申请的一些实施例，壳体21的基体材质与集流构件24的基体材质不同，壳体21的基体材质的熔点大于集流构件24的基体材质的熔点。

其中，壳体21的基体材质可以是指壳体21的基体层213的材质，集流构件24的基体材质可以是指集流构件24的基体层213的材质。

如此设计，集流构件24的熔点低于壳体21的熔点，从壳体21内部将集流构件24焊接于壳体21的内侧面时，壳体21不易出现被击穿的现象，有效降低壳体21漏液的风险。

根据本申请的一些实施例，在壳体21的基体材质的熔点大于集流构件24的基体材质的熔点的实施方案的基础上，壳体21的基体材质的热膨胀系数可以小于集流构件24的基体材质的热膨胀系数。

根据本申请的一些实施例，壳体21的基体材质例如可以为钢，在这种情况下，集流构件24的基体材质例如可以为铜或铝。

值得说明的是，申请人经过研究发现，电池100出现电解液泄露的主要原因在于集流构件24的材质的热膨胀系数与端盖23的材质的热膨胀系数差异大，导致集流构件24与端盖23的焊接处容易产生微裂纹。

申请人创造性地通过设计集流构件24与壳体21的内侧面形成第一熔接部26，第一熔接部26在壳体21上形成的熔深d1小于壳体21的厚度H1，解决了电解液从焊接处的微裂纹泄露的问题，在此基础上，通过设计壳体21的基体材质为钢、集流构件24的基体材质为铜或铝，不仅可以使得壳体21具有较高的结构强度，增强电池单体20的安全性，还可以降低电池单体20的制造成本。

根据本申请的一些实施例，请继续参考图14所示，壳体21和/或集流构件24的表面设有助焊层27。

也即是说，壳体21以可以包括基体层213和助焊层27，助焊层27设置在基体层213的内侧面和外侧面上，此时壳体21的厚度H1、基体层213的厚度H3以及助焊层27的厚度H4满足：H1＝H3+2×H4。其中，助焊层27可以通过电镀工艺制成。助焊层27的材料例如可以为松香，助焊层27例如还可以为镀镍层。上述助焊层27的厚度可以设计为大于等于1μm(微米)且小于等于3μm。同理，集流构件24也可以包括基体层213和助焊层27，其结构与壳体21类似，在此不再赘述。

通过设置助焊层27，有利于提升集流构件24与壳体21的焊接效果。

根据本申请的一些实施例，如图14所示，壳体21包括基体层213，助焊层27设置在基体层213上，第一熔接部26的部分位于基体层213内。

应理解，当壳体21和集流构件24的表面上均设有助焊层27时，将集流构件24的第二连接部242与壳体21焊接连接时，激光可以沿垂直于电极组件22的轴向Z的方向射至第二连接部242上，激光依次穿过位于第二连接部242的内侧面的助焊层27、集流构件24的基体层213、位于第二连接部242的外侧面的助焊层27以及位于壳体21内侧面的助焊层27之后，激光射至壳体21的基体层213，并在壳体21的基体层213形成的熔化区的深度小于壳体21的基体层213的厚度。

由于助焊层27的厚度较小，因此，通过设计第一熔接部26的部分位于基体层213内，使得集流构件24能够与壳体21的基体层213焊接，以利于提升集流构件24与壳体21的连接可靠性。

根据本申请的一些实施例，第一熔接部26还可以配置成不穿透壳体21的基体层213。

由于助焊层27的厚度较小，因此，通过设计第一熔接部26不穿透壳体21的基体层213，进一步确保第一熔接部26不会穿透壳体21，以降低第一熔接部26产生裂纹而导致电解液溢出至壳体21外的几率。

在一个具体的实施例中，如图6和图7所示，电池单体20包括：壳体21、集流构件24和端盖23，壳体21具有开口，端盖23盖合于开口，并与壳体21连接以形成与电池单体20的外部隔绝的环境。电极组件22和集流构件24安装在壳体21内，集流构件24包括第一连接部241和第二连接部242，第二连接部242与第一连接部241的边缘相连并朝向开口延伸，第二连接部242与壳体21焊接连接并形成第一熔接部26，第一熔接部26在壳体21上形成的熔深d1小于壳体21的厚度H1，且第一熔接部26在壳体21上形成的熔深d1大于或等于0.05mm且小于或等于0.3mm。

壳体21具有围绕开口的开口端面，第二连接部242背离第一连接部241的一面相比壳体21的开口端面更靠近电极组件22，沿电极组件22的轴向，第二连接部242背离第一连接部241的端面与壳体21的开口端面之间的距离为L1，0mm≤L1≤2mm。

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 (37)

1.一种电池单体，包括：

电极组件，具有极耳；

壳体，用于容纳所述电极组件；

集流构件，容纳于所述壳体内，并连接于所述极耳；

其中，所述集流构件与所述壳体的内侧面焊接连接并形成第一熔接部，所述第一熔接部在所述壳体上形成的熔深小于所述壳体的厚度。

2.根据权利要求1所述的电池单体，其中，所述壳体具有开口，所述极耳位于所述电极组件靠近所述开口的一端。

3.根据权利要求1所述的电池单体，其中，所述壳体的内侧面包括第一表面和第二表面，所述第一表面与所述电极组件相对设置，所述第二表面位于所述第一表面靠近所述壳体的开口的一侧，所述第一表面沿所述电极组件的轴向的正投影与所述第二表面沿所述电极组件的轴向的正投影重合，所述第一熔接部形成在所述第二表面上。

4.根据权利要求1所述的电池单体，其中，所述集流构件包括相连的第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与所述极耳连接，所述第二连接部与所述壳体的内侧面配合，并且所述第二连接部焊接于所述壳体的内侧面并形成至少一个所述第一熔接部。

5.根据权利要求4所述的电池单体，其中，所述第二连接部设于所述第一连接部的外边缘，并且所述第二连接部位于所述第一连接部所在平面的一侧。

6.根据权利要求5所述的电池单体，其中，所述第二连接部的外侧面的至少一部分与所述壳体的内侧面贴合设置，

其中，所述第二连接部的外侧面为靠近所述壳体的内侧面的表面。

7.根据权利要求6所述的电池单体，其中，所述第二连接部的外侧面整体贴合于所述壳体的内侧面。

8.根据权利要求4所述的电池单体，其中，所述第一连接部为平板状结构，所述第二连接部的外侧面在所述第一连接部所在平面上具有第一投影，所述第一投影与所述第一连接部的外侧面重合，其中，所述第一连接部的外侧面为朝向所述壳体的内侧面的表面。

9.根据权利要求4所述的电池单体，其中，所述第一熔接部沿所述电极组件的轴向不贯穿所述第二连接部。

10.根据权利要求4所述的电池单体，其中，所述第二连接部包括抵接部和导向部，所述抵接部与所述壳体的内侧面配合，并且所述抵接部的至少一部分与所述壳体的内侧面焊接连接，

所述导向部的一端与所述抵接部连接，所述导向部的另一端与所述第一连接部连接，所述导向部与所述壳体的内侧面的距离由所述导向部的一端至另一端逐渐增大。

11.根据权利要求10所述的电池单体，其中，所述第一熔接部沿所述电极组件的轴向不贯穿所述抵接部。

12.根据权利要求4至11中任一项所述的电池单体，其中，所述第二连接部与所述第一连接部通过连接件固定连接；或者，所述第二连接部与所述第一连接部通过一体成型工艺形成为一体件。

13.根据权利要求4至11中任一项所述的电池单体，其中，所述集流构件仅包括一个所述第二连接部，所述第二连接部为沿所述壳体的内侧面的周向延伸的环形结构。

14.根据权利要求13所述的电池单体，其中，所述第二连接部焊接于所述壳体的内侧面并形成多个所述第一熔接部，多个所述第一熔接部沿所述壳体的内侧面的周向间隔分布。

15.根据权利要求14所述的电池单体，其中，多个所述第一熔接部中的至少两个所述第一熔接部沿所述壳体的中轴线对称设置。

16.根据权利要求15所述的电池单体，其中，任意相邻两个所述第一熔接部沿所述壳体的内侧面的周向的间隔角度相等。

17.根据权利要求13所述的电池单体，其中，所述第二连接部焊接于所述壳体的内侧面并形成一个所述第一熔接部，所述第一熔接部为沿所述壳体的内侧面的周向延伸的环形结构，且所述第二连接部密封连接于所述壳体。

18.根据权利要求4至11中任一项所述的电池单体，其中，所述集流构件包括多个所述第二连接部，多个所述第二连接部沿所述壳体的内侧面的周向间隔分布。

19.根据权利要求18所述的电池单体，其中，任意相邻两个所述第二连接部沿所述壳体的内侧面的周向的间隔角度相等。

20.根据权利要求18所述的电池单体，其中，每个所述第二连接部焊接于所述壳体的内侧面并形成一个所述第一熔接部。

21.根据权利要求4至11中任一项所述的电池单体，其中，所述壳体包括周侧壁，所述周侧壁的内壁面形成为所述壳体的内侧面，所述周侧壁的厚度为第一厚度H1，所述第二连接部的厚度为第二厚度H2，0.3≤H1/H2≤3。

22.根据权利要求21所述的电池单体，其中，0.8≤H1/H2≤2.75。

23.根据权利要求21所述的电池单体，其中，0.2mm≤H1≤0.6mm；和/或，0.2mm≤H2≤0.6mm。

24.根据权利要求4至11中任一项所述的电池单体，其中，所述第一连接部呈圆形，圆形的所述第一连接部的直径大于或等于15mm且小于或等于100mm，所述第二连接部沿所述电极组件的轴向的高度大于或等于0.1mm且小于或等于10mm。

25.根据权利要求4至11中任一项所述的电池单体，其中，所述壳体具有开口和围绕所述开口的开口端面，所述第二连接部背离所述第一连接部的端面与所述壳体的开口端面平齐；或者，所述第二连接部背离所述第一连接部的端面相比所述壳体的开口端面更靠近所述电极组件，沿所述电极组件的轴向，所述第二连接部背离所述第一连接部的端面与所述壳体的开口端面之间的距离为L1，0mm≤L1≤2mm。

26.根据权利要求1至11中任一项所述的电池单体，其中，所述壳体具有开口和围绕所述开口的开口端面，所述电池单体还包括盖合于所述开口的端盖，所述端盖与所述壳体的开口端面焊接以形成第二熔接部，沿所述电极组件的轴向，所述第一熔接部与所述第二熔接部之间存在距离。

27.根据权利要求26所述的电池单体，其中，所述端盖的一部分搭接在所述壳体的开口端面上，所述第二熔接部被配置为激光沿平行于所述开口端面的方向射出以熔化所述端盖和所述壳体而形成。

28.根据权利要求4至11中任一项所述的电池单体，其中，所述壳体具有开口和围绕所述开口的开口端面，所述电池单体还包括盖合于所述开口的端盖，所述端盖与所述壳体的开口端面焊接以密封所述开口，所述端盖包括朝向所述壳体内部凸出的凸起部，所述凸起部与所述壳体的内侧面之间设有间隙，所述第二连接部至少部分容纳于所述间隙内。

29.根据权利要求28所述的电池单体，其中，所述凸起部与所述第一连接部背离所述电极组件的一面接触；或者，沿所述电极组件的轴向，所述凸起部与所述第一连接部之间的距离为L2，0mm≤L2≤1mm。

30.根据权利要求1至11中任一项所述的电池单体，其中，所述壳体的基体材质与所述集流构件的基体材质不同，所述壳体的基体材质的熔点大于所述集流构件的基体材质的熔点。

31.根据权利要求30所述的电池单体，其中，所述壳体的基体材质的热膨胀系数小于所述集流构件的基体材质的热膨胀系数。

32.根据权利要求31所述的电池单体，其中，所述壳体的基体材质为钢，所述集流构件的基体材质为铜或铝。

33.根据权利要求1至11中任一项所述的电池单体，其中，所述壳体和/或所述集流构件的表面设有助焊层。

34.根据权利要求33所述的电池单体，其中，所述壳体包括基体层，所述助焊层设置在所述基体层上，所述第一熔接部的部分位于所述基体层内。

35.根据权利要求34所述的电池单体，其中，所述第一熔接部不穿透所述壳体的基体层。

36.一种电池，包括：根据权利要求1至35中任一项所述的电池单体。

37.一种用电装置，所述用电装置包括根据权利要求36所述的电池。

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