CN218586282U - 电池单体、电池、用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池单体、电池、用电装置，该电池单体包括壳体、电极组件和转接组件，电极组件设于壳体内并包括极性相反的多个极片，各所述极片分别具有多个极耳的极片，极性相反的极片卷绕或层叠设置，同极极片的各极耳层叠设置，各极耳上均设有过孔，层叠设置的各极耳的过孔连通设置并形成穿设通道，转接组件包括转接件和连接件，连接件的部分本体穿过穿设通道并与转接件非焊接固定连接，使转接件的一端与极耳连接，且转接件的另一端与壳体上设置的极柱连接。连接时，将连接件的部分结构穿过穿设通道后与转接件连接固定,利用连接件、穿设通道以及转接件所形成的连接结构，使得连接过程中无需进行焊接，避免了焊接所产生的诸多弊端。

Description

电池单体、电池、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、用电装置。

背景技术

本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。

随着新能源的发展，越来越多的领域采用新能源作为动力。由于具有能量密度高、可循环充电、安全环保等优点，动力电池被广泛应用于新能源汽车、消费电子、储能系统等领域中。

动力电池通常包括电极组件、端盖组件以及转接件，端盖组件通过转接件与电极组件的极耳连接。现有技术中，转接件通过焊接的方式与极耳连接，但是，焊接固定的方式存在诸多弊端，例如产生金属残留颗粒物而易于导致电极组件短路的问题、存在虚焊导致极耳断裂的问题、以及焊接强度大时导致极耳撕裂的问题等。

实用新型内容

鉴于上述问题，本申请提供一种电池单体、电池、用电装置，解决了转接件与极耳因焊接固定而产生诸多弊端的问题。

本申请的第一方面提出了一种电池单体，包括：

壳体；

电极组件，设于所述壳体内并包括极性相反的多个极片，各所述极片分别具有多个极耳的极片，极性相反的所述极片卷绕或层叠设置，同极所述极片的各所述极耳层叠设置，各所述极耳上均设有过孔，层叠设置的各所述极耳的所述过孔连通并形成穿设通道；

转接组件，包括转接件和连接件，所述连接件的部分本体穿过所述穿设通道并与所述转接件非焊接固定连接，使所述转接件的一端与所述极耳连接，且所述转接件的另一端与所述壳体上设置的极柱连接。

根据本申请的电池单体，同极极片的各极耳层叠设置，每个极耳上的过孔连通形成穿设通道，当转接件与极耳连接时，将连接件的部分结构穿过穿设通道后与转接件连接固定。利用连接件、穿设通道以及转接件所形成的连接结构，使得极耳与转接件连接的过程中无需进行焊接，从而避免了焊接所产生的诸多弊端。转接件和连接件为分体结构，可根据不同类型的电池单体的需求，分别单独加工和设计，灵活组合搭配使用。

在本申请的一些实施例中，所述非焊接固定连接包括铆接、螺纹连接、卡接、销接以及粘接中的至少一种。将转接件和连接件连接固定的方式设置为包括铆接、螺纹连接、卡接、销接或粘接中的至少一种，提高了转接件与连接件的连接方式的多样性，从而适应了不同的安装需求。

在本申请的一些实施例中，所述转接件包括：

本体部，其上设有通孔；

底座部，其上收容槽，所述底座部与所述本体部相连，并且所述通孔与所述收容槽相连通，所述连接件的部分本体穿过所述通孔并固定于所述收容槽内。

设置底座部且在底座部上设有收容槽，将连接件的部分结构在收容槽内，从而提高了固定位置的强度，保证了转接件与极耳连接的强度及稳定性。

在本申请的一些实施例中，所述连接件包括：

限位部，位于所述极耳背离所述转接件的一侧且与所述极耳相抵靠；

穿设部，其一端与所述限位部相连，另一端穿过所述穿设通道和所述通孔并固定在所述收容槽内。

限位部与穿设部的一端相连，当穿设部的另一端固定在收容槽内时，限位部抵靠在层叠设置的极耳的背离转接件的一侧上，利用连接件的限位部与转接件来对多个极耳形成挤压，从而减小了多个极耳层叠设置的厚度，进而减小了整体的机体，使得电池单体的空间利用率得到了提高。

在本申请的一些实施例中，所述穿设部固定在所述收容槽内的一端上设有凸缘结构，所述凸缘结构具有面向所述限位部的一侧的限位侧壁，所述转接件还包括弹性件，所述弹性件设于所述收容槽内，且所述弹性件限位抵靠在所述限位侧壁上。

在收容槽内设置弹性件，利用弹性件在凸缘结构进入收容槽时能够发生弹性形变，并且当凸缘结构完全进入到收容槽后，弹性件抵靠在凸缘结构的限位侧壁上并对凸缘结构进行限位，该固定连接结构简单，制造成本低，另外，固定连接过程简单快捷，能够有效提高组装的效率，进而加快了生产节拍，使得生产的效率得到了提高。

在本申请的一些实施例中，所述弹性件的数量为两个，两个所述弹性件间隔设置，所述凸缘结构经两个所述弹性件之间所形成的空间进入到所述收容槽内。通过设置两个弹性件，并利用两个弹性件对于进入到收容槽内的凸缘结构进行限位，进一步提高了对凸缘结构的限位效果，使得连接固定的强度得到了提高，从而防止转接件与连接件分离的情况，进而保证了转接件与极耳的连接稳定性。

在本申请的一些实施例中，所述穿设通道为圆形通道，所述圆形通道的直径为d0，所述凸缘结构为圆形凸缘，所述圆形凸缘的直径为d1，两个所述弹性件平行设置，两个所述弹性件之间的距离为d2，其中，d0＞d1＞d2。通过上述尺寸的设定，保证了凸缘结构能够顺利穿过穿设通道，同时能够保证两个弹性件对凸缘结构的限位效果，以保证连接件与转接件之间的固定强度。

在本申请的一些实施例中，所述凸缘结构面向所述收容槽的端面为凸起结构，所述凸起结构沿所述穿设部的轴向向远离所述限位部的一侧渐缩设置。在凸缘结构上设置凸起结构，并且将凸起结构设置成沿穿设部的轴向向远离限位部的一侧渐缩的结构，便于凸缘结构在经过弹性件时，呈减缩设置的凸起结构与弹性件相抵靠并驱使弹性件发生弹性形变，从而保证了凸缘结构进入到收容槽的顺畅性，使得转接件与连接件的连接固定操作顺利实施。

在本申请的一些实施例中，所述凸起结构为锥台结构。锥台结构的锥面用于与弹性件相抵靠，锥面光滑，能够减小弹性件与锥面之间的摩擦，进一步提高凸缘结构经过弹性件的顺畅性，便于转接件与连接件的连接固定操作顺利实施。

在本申请的一些实施例中，所述凸缘结构与所述收容槽铆接固定。凸缘结构完全进入到收容槽后，弹性件抵靠在凸缘结构的限位侧壁上并对凸缘结构进行限位，并通过铆接的方式将凸缘结构与收容槽铆接，通过将凸缘结构铆接固定在收容槽内，从而提高了连接件与转接件之间的连接强度及稳定性，同时使得极片与转接件能够紧密接触，保证转接件与极片之间具有足够的电流的过流面积。

在本申请的一些实施例中，所述限位部的边缘设有倒角。在限位部的边缘设置倒角，防止限位部的边缘出现尖角，从而避免尖角划伤电池单体其它结构的情况，降低了电池单体的安全隐患。

在本申请的一些实施例中，所述本体部和所述底座部为一体式结构。将转接件的本体部与底座部设置成一体式结构，便于对转接件的加工，使得加工的效率得到了提高，同时将转接件的本体部与底座部设置成一体式结构，能够防止因底座部相对本体部产生松动而导致转接件与极耳虚接的情况发生。

在本申请的一些实施例中，所述过孔的开孔面积为s，所述极耳的面积为S，其中，2％S≤s≤15％S。通过对过孔的开孔面积与极耳的面积进行设定，在保证连接件与转接件连接强度的基础上，转接片与极耳具有足够的电流的过流面积，防止连接位置因过流面积过小而发热的情况。

在本申请的一些实施例中，所述过孔靠近所述极耳的远端设置，所述远端为所述极耳远离所述极片的一端。通过对过孔位置的设定，减少连接件对电流的过流面积的影响，避免使用过程中出现连接位置发热的情况。

本申请的第二方面提出了一种电池，包括：如上所述的电池单体。

根据本申请的电池，其中，电池单体的极耳层叠设置，每个极耳上的过孔连通形成穿设通道，当转接件与极耳连接时，将连接件的部分结构穿过穿设通道后与转接件连接固定。利用连接件、穿设通道以及转接件所形成的连接结构，使得极耳与转接件连接的过程中无需进行焊接，从而避免了焊接所产生的诸多弊端。

本申请的第三方面提出了一种用电装置，所述用电装置包括如上所述的电池，所述电池用于提供电能。

根据本申请的用电装置，该用电装置的电池具有电池单体，其中，电池单体的极耳层叠设置，每个极耳上的过孔连通形成穿设通道，当转接件与极耳连接时，将连接件的部分结构穿过穿设通道后与转接件连接固定。利用连接件、穿设通道以及转接件所形成的连接结构，使得极耳与转接件连接的过程中无需进行焊接，从而避免了焊接所产生的诸多弊端。

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

图1示意性地示出了根据本申请实施方式的车辆的结构示意图；

图2示意性地示出了根据本申请实施方式的电池包的结构示意图；

图3示意性地示出了根据本申请实施方式的电池模组的结构示意图；

图4示意性地示出了根据本申请实施方式的电池单体的分解结构示意图；

图5为图4中所示电池单体的局部结构示意图；

图6为图5中所示结构的另一视角的结构示意图；

图7为图5中所示结构的分解结构示意图；

图8为图7中所示结构的极耳的结构示意图；

图9为图1中所示结构的转接件的分解结构示意图；

图10为图1中所示结构的连接件的结构示意图。

附图标记如下：

1000为车辆；

100为电池，200为控制器，300为马达；

110为电池模组，120为箱体；

121为第一部分，122为第二部分；

10为电池单体；

1为壳体；

2为电极组件；

21为极耳，211为过孔；

3为端盖组件；

31为电极端子，32为端盖；

4为转接组件；

41为转接件，411为本体部，4111为通孔，412为底座部，4121为收容槽，413为弹性件，42为连接件，421为限位部，422为穿设部，423为凸缘结构。

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。

目前，从市场形势的发展来看，动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具，以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大，其市场的需求量也在不断地扩增。

本申请人注意到，现有技术中，电池单体的转接件通过焊接的方式与电极组件的极耳连接，但是，焊接固定的方式存在诸多弊端，例如产生金属残留颗粒物而易于导致电极组件短路的问题、存在虚焊导致极耳断裂的问题、以及焊接强度大时导致极耳撕裂的问题等，因此，如何解决现有技术中，转接件与极耳因焊接固定而产生诸多弊端成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

为了解决现有技术中，转接件与极耳因焊接固定而产生诸多弊端的问题，申请人研究发现，在极耳上开设过孔，并且多个层叠设置的极耳上的过孔形成穿设通道，当转接件与极耳连接时，将转接组件的连接件的部分结构穿过穿设通道，并且将连接件穿出的部分与转接组件的转接件通过非焊接的方式连接固定。利用连接件、穿设通道以及转接件所形成的连接结构，使得极耳与转接件连接的过程中无需进行焊接，从而避免了焊接所产生的诸多弊端。

本申请实施例涉及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涉及的电池单体、电池等组成该用电装置的电源系统。

本申请实施例中利用电池作为电源的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。

应理解，本申请实施例描述的技术方案不仅仅局限适用于上述所描述的电池和用电设备，还可以适用于所有包括箱体的电池以及使用电池的用电设备，但为描述简洁，下述实施例均以电动车辆为例进行说明。

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。

为了满足不同的使用电力需求，电池100可以包括多个电池单体，电池单体是指组成电池模组或电池包的最小单元。多个电池单体可经由电极端子而被串联和/或并联在一起以应用于各种应用场合。本申请中所提到的电池100包括电池模组或电池包。其中，多个电池单体之间可以串联或并联或混联，混联是指串联和并联的混合。电池100也可以称为电池包。本申请的实施例中多个电池单体可以直接组成电池包，也可以先组成电池模组，电池模组再组成电池包。

图2示出了本申请一实施例的电池100的结构示意图。图2中，电池100可以包括多个电池模组110和箱体120，多个电池模组110容纳于箱体120内部。箱体120用于容纳电池单体或电池模组110，以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。箱体120可以是单独的长方体或者圆柱体或球体等简单立体结构，也可以是由长方体或者圆柱体或球体等简单立体结构组合而成的复杂立体结构，本申请实施例对此并不限定。箱体120的材质可以是如铝合金、铁合金等合金材料，也可以是如聚碳酸酯、聚异氰脲酸酯泡沫塑料等高分子材料，或者是如玻璃纤维加环氧树脂的复合材料，本申请实施例对此也并不限定。

在一些实施例中，如图2所示，箱体120可以包括第一部分121和第二部分122，第一部分121与第二部分122相互盖合，第一部分121和第二部分122共同限定出用于容纳电池单体的空间。第二部分122可以为一端开口的空心结构，第一部分121可以为板状结构，第一部分121盖合于第二部分122的开口侧，以使第一部分121与第二部分122共同限定出容纳电池单体的空间；第一部分121和第二部分122也可以是均为一侧开口的空心结构，第一部分121的开口侧盖合于第二部分122的开口侧。

图3示出了本申请一实施例的电池模组110的结构示意图。图3中，电池模组110可以包括多个电池单体10，多个电池单体10可以先串联或并联或混联组成电池模组110，多个电池模组110再串联或并联或混联组成电池。本申请中，电池单体10可以包括锂离子电池、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10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10一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。但为描述简洁，下述实施例均以方体方形电池单体为例进行说明。

图4示出了本申请一实施例的电池单体10的结构示意图。图4中，电池单体10包括壳体1、端盖组件3、电极组件2和转接组件4。

端盖组件3包括端盖32和电极端子31，端盖32是指盖合于壳体1的开口11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32的形状可以与壳体1的形状相适应以配合壳体1。可选地，端盖32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32在受挤压碰撞时就不易发生形变，使电池单体10能够具备更高的结构强度，安全性能也可以有所提高。端盖32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。在一些实施例中，在端盖32的内侧还可以设置有绝缘件，绝缘件可以用于隔离壳体1内的电连接部件与端盖32，以降低短路的风险。示例性的，绝缘件可以是塑料、橡胶等。

电极端子31设置在端盖32上并用于与电极组件2电连接，以用于输出或输入电池单体10的电能的元件。在一些实施例中，端盖组件3还包括设于端盖32上的用于在电池单体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。

壳体1是用于配合端盖32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2、电解液以及其他部件。壳体1和端盖32可以是独立的部件，可以于壳体1上设置开口，通过在开口使端盖32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32和壳体1一体化，具体地，端盖32和壳体1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1的内部时，再使端盖32盖合壳体1。壳体1可以是多种形状和多种尺寸的，例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地，壳体1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1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。

在本申请的一些实施例中，如图4至图10所示，本申请提出了一种电池单体10，该电池单体10包括壳体1、电极组件2和转接组件4，电极组件2设于壳体1内并包括极性相反的多个极片，各所述极片分别具有多个极耳21的极片，极性相反的极片卷绕或层叠设置，同极极片的各极耳21层叠设置，各极耳21上均设有过孔211，全部极耳21的过孔211连通并形成穿设通道，如图5和图6所示，转接组件4包括转接件41和连接件42，连接件42的部分本体穿过穿设通道并与转接件41非焊接固定连接，使转接件41的一端与极耳21连接，并且转接件41的另一端与壳体1上设置的极柱连接。

电极组件2是电池单体10中发生电化学反应的部件。壳体1内可以包含一个或更多个电极组件2。电极组件2主要由极片(正极片和负极片)卷绕(一个极片整体的一端固定，另一端以一端为圆心进行一个方向上的缠绕)或层叠(设定层叠宽度，以层叠宽度为基础进行往复折叠，以实现极片的堆叠)放置形成，并且通常在正极片与负极片之间设有隔膜。极片(正极片和负极片)具有活性物质的部分构成电极组件2的主体部，正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳21。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体部的一端或是分别位于主体部的两端。在电池的充放电过程中，正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应，极耳连接电极端子31以形成电流回路。另外，极耳21上开设有过孔211，该过孔211贯穿极耳设置，当多个极耳21层叠后，每个极耳21上的过孔211呈连通的结构，每个极耳21上的过孔211所形成的通道即为穿设通道，转接组件4的连接件42的部分本体能够穿过穿设通道与转接组件4的转接件41连接固定。

转接组件4包括转接件41和连接件42，其中，转接件41是指将电极端子31的极柱与极耳21电连接的部件，转接件41的结构包括但不限于板状结构或条状结构，并且转接件41的形状可以为一字型、几字形或L形等，另外，转接件41的材质为导电材质，包括但不限于铜、铁、铝、不锈钢或铝合金等。连接件42为将转接件41与极耳21固定的部件，该部件具有一定的长度，并且能够穿过层叠设置的极耳21上的穿设通道与转接件41连接固定，连接件42的材质可以为金属材质，也可以为非金属材质，另外连接件42可以为导电材质，也可以为绝缘材质。

具体地，如图8所示，极耳21层叠设置，每个极耳21上的过孔211连通形成穿设通道，当转接件41与极耳21连接时，将连接件42的部分结构穿过穿设通道后与转接件41连接固定。利用连接件42、穿设通道以及转接件41所形成的连接结构，使得极耳21与转接件41连接的过程中无需进行焊接，从而避免了焊接所产生的诸多弊端。

另外，转接件41和连接件42为分体结构，可根据不同类型的电池单体的需求，分别单独加工和设计，灵活组合搭配使用。

此外，将连接件42的部分本体穿过穿设通道后与转接件41进行非焊接固定连接，从而能够简化转接件41，使得转接件41的体积小巧，便于加工及转运，进而提高了生产的节拍，降低了生产的成本，另外，便于对转接件41的标准化加工，以降低对转接件41的加工成本。

需要理解的是，利用连接件42穿过穿设通道后与转接件41进行连接固定，与现有将转接件41焊接在极耳21上的结构相比，连接的过程不会产生金属颗粒物、也不会造成极耳21断裂或撕裂的情况，从而能够克服焊接固定所带来的诸多弊端。

另外，非焊接固定连接是指转接件41与连接件42连接固定的方式为焊接之外的连接方式，以避免焊接带来的不利影响。

需要指出的是，当转接件41通过连接件42与极耳21连接固定后，转接件41抵靠在极耳21上，以保证两者具有良好的接触性，进而保证极耳21与转接件41之间具有充足的过流面积，使得电极组件2的电能能够通过转接件41对外输出。

在本申请的一些实施例中，非焊接固定连接包括铆接、螺纹连接、卡接、销接以及粘接中的至少一种。

具体地，铆接、螺纹连接、卡接、销接以及粘接均为非焊接的连接方式，当转接件41与连接件42利用前述连接方式进行连接固定时，在连接过程中不会出现现有技术中出现的相应弊端。

另外，将转接件41和连接件42连接固定的方式设置为包括铆接、螺纹连接、卡接、销接或粘接中的至少一种，提高了转接件41与连接件42的连接方式的多样性，从而适应了不同的安装需求。

在本申请的一些实施例中，如图7和图9所示，转接件41包括本体部411和底座部412，本体部411上设有通孔4111，底座部412设有收容槽4121，底座部412与本体部411相连，并且通孔4111与收容槽4121相连通，连接件42的部分本体穿过通孔4111并固定于收容槽4121内。

具体地，当转接件41与极耳21连接时，将连接件42的部分本体穿过穿设通道，连接件42经穿设通道穿出的部分与转接件41连接固定。利用连接件42与收容槽4121进行连接固定的方式，结构简单，便于转接件41与连接件42之间的连接固定，并且连接件42进入到收容槽4121内并与收容槽4121连接固定的方式连接强度高且稳定性佳，防止转接件41与连接件42发生松动导致转接件41与极耳21接触不良的情况发生。

另外，底座部412设置在本体上，并且底座部412背离极耳21设置，当转接件41与极耳21连接时，本体部411抵靠在极耳21上，连接件42的部分结构穿过穿设通道和通孔4111后进入到底座的收容槽4121内，并且连接件42进入到收容槽4121的部分被连接固定在收容槽4121内，从而实现了转接件41与连接件42的连接固定，以实现转接件41与极耳21的连接固定。

设置底座部412且在底座部412上设有收容槽4121，将连接件42的部分结构固定在收容槽4121内，从而提高了固定位置的强度，保证了转接件41与极耳21连接的强度及稳定性。

需要理解的是，连接件42的部分本体进入到收容槽4121内且被连接固定在收容槽4121内，利用将连接件42的部分本体设置在收容槽4121内，进一步保证了连接件42与转接件41的连接强度，防止转接件41与连接件42连接位置的松动或脱落的情况发生，从而保证了转接件41与极耳21的连接稳定性。

另外，本体部411上的通孔4111与本体部411上的收容槽4121的槽口对应设置，以便连接件42能够经过通孔4111进入到收容槽4121内，进而实现连接件42的部分结构固定在收容槽4121内。

在本申请的一些实施例中，如图7和图10所示，连接件42包括限位部421和穿设部422，限位部421位于极耳21背离转接件41的一侧且与极耳21相抵靠，穿设部422的一端与限位部421相连，穿设部422的另一端穿过穿设通道和通孔4111并固定在收容槽4121内。

具体地，穿设部422的一端连接在限位部421上，在垂直于穿设部422的穿设方向上，限位部421的尺寸大于穿设部422的尺寸，同时限位部421的最大尺寸大于穿设通道的最大尺寸(即限位部421无法通过穿设通道)。当转接件41与极耳21连接时，将穿设部422的另一端(穿设部422背离限位部421的一端)穿过穿设通道，经本体部411的通孔4111进入到收容槽4121内且被固定在收容槽4121内。

当穿设部422的另一端固定在收容槽4121内时，限位部421抵靠在极耳21背离转接件41侧一侧上，利用限位部421与转接件41与多个极耳21形成挤压，从而减小了多个极耳21层叠设置的厚度，进而减小了整体的机体，使得电池单体10的空间利用率得到了提高。

在本申请的一些实施例中，如图7、图9和图10所示，穿设部422固定在收容槽4121内的一端上设有凸缘结构423，凸缘结构423具有面向限位部421的一侧的限位侧壁，转接件41还包括弹性件413，弹性件413设于收容槽4121内，且弹性件413限位抵靠在限位侧壁上。

凸缘结构423为凸设在穿设部422的外周面上，并且与穿设部422背离限位部421的端部平齐的结构。

弹性件413为能够发生弹性形变的部件，并且当弹性件413未发生弹性形变时，弹性件413具有一定的刚度，即弹性件413需要受力达到一定值时才能发生弹性形变。

限位侧壁为形成在凸缘结构423上，并且面向限位部421设置，当凸缘结构423经过弹性件413后且在收容槽4121内固定后，弹性件413抵接在限位侧壁上，利用弹性件413与限位侧壁的抵靠，防止凸缘结构423自收容槽4121内脱出，以实现凸缘结构423与收容槽4121的固定。

具体地，弹性件413连接固定在收容槽4121内，并且弹性件413与收容槽4121的槽底平面间隔设置，当转接件41与极耳21连接固定时，将穿设部422的凸缘结构423穿过穿设通道，并且凸缘结构423经本体部411上的过孔211进入到收容槽4121内，随着凸缘结构423相收容槽4121的槽底面移动的过程中，凸缘结构423挤压弹性形，使得弹性件413发生弹性形变而避开凸缘结构423，凸缘结构423经过弹性件413与收容槽4121的槽底平面相抵靠，此时弹性件413恢复弹性形变，并且弹性件413抵靠在凸缘结构423的限位侧壁上，此时层叠的极耳21被挤压设置在转接件41和限位部421之间，从而实现了转接件41与极耳21的连接固定。

在收容槽4121内设置弹性件413，利用弹性件413在凸缘结构423进入收容槽4121时能够发生弹性形变，并且当凸缘结构423完全进入到收容槽4121后，弹性件413对凸缘结构423进行限位，从而形成转接件41与连接件42之间的连接固定结构，该连接固定结构整体结构简单，制造成本低，另外，连接固定过程简单快捷，能够有效提高组装的效率，进而加快了生产节拍，使得生产的效率得到了提高。

需要理解的是，凸缘驱动弹性件413发生弹性形变以及弹性件413恢复弹性形变的方向均与穿设部422的穿设方向垂直。

在本申请的一些实施例中，如图7、图9和图10所示，弹性件413的数量为两个，两个弹性件413间隔设置，凸缘结构423经两个弹性件413之间所形成的空间进入到收容槽4121内。

具体地，通过设置两个弹性件413，并利用两个弹性件413对于进入到收容槽4121内的凸缘结构423进行限位，进一步提高了对凸缘结构423的限位效果，使得连接固定的强度得到了提高，从而防止转接件41与连接件42分离的情况，进而保证了转接件41与极耳21的连接稳定性。

需要指出的是，当凸缘被固定在收容槽4121内时，两个弹性件413分别抵靠在凸缘结构423面向限位部421的侧面上，并且两个弹性件413分别设置在穿设部422的两侧，以此来保证对穿设部422限位的稳定性，从而保证了连接件42与转接件41的连接强度，进而保证了转接件41与极耳21的连接强度及稳定性。

另外，如图9所示，两个弹性件413可以平行间隔设置，也可以呈角度间隔设置。

在本申请的一些实施例中，穿设通道为圆形通道，圆形通道的直径为d0，凸缘结构423为圆形凸缘，圆形凸缘的直径为d1，两个弹性件413平行设置，两个弹性件413之间的距离为d2，其中，d0＞d1＞d2。

具体地，极耳21上的过孔211为圆形孔，层叠后的多个极耳21上的过孔211同轴设置，使得穿设通道为圆形通道(直径为d0)，凸缘结构423为圆形凸缘(直径为d1)，两个弹性件413平行间隔设置(间隔距离为d2)，尺寸控制为d0＞d1＞d2，通过上述尺寸的设定，保证了凸缘结构423能够顺利穿过穿设通道，同时能够保证两个弹性件413对凸缘结构423的限位效果，以保证连接件42与转接件41之间的固定强度。

需要指出的是，穿设部422可以为圆柱结构，也可以为棱柱结构，在本申请附图示出的结构中，穿设部422为圆柱结构，防止穿设部422穿设过程中与穿设通道产生刮擦，从而避免损伤极耳21的情况发生。

在本申请的一些实施例中，如图10所示，凸缘结构423面向收容槽4121的端面为凸起结构，凸起结构沿穿设部422的轴向向远离限位部421的一侧渐缩设置。

具体地，将凸缘结构423面向收容槽4121的端面设置成凸起结构，并将凸起结构设置成沿穿设部422的轴向向远离限位部421的一侧渐缩设置，便于凸缘结构423在经过弹性件413时，凸起结构与弹性件413相抵接并驱使弹性件413发生弹性形变，从而保证了凸缘结构423进入到收容槽4121的顺畅性，使得转接件41与连接件42的连接固定操作顺利实施。

需要理解的是，凸起结构设置成沿穿设部422的轴向向远离限位部421的一侧渐缩设置是指，沿穿设部422轴向的方向上，凸起结构具有大端和小端，并且大端至小端之间递减过渡，第一锥形面的小端远离限位部421设置，第一锥形面的大端靠近限位部421设置，以便于凸缘结构423向收容槽4121移动的过程中，利用第一锥形面将弹性件413逐渐撑开，使其发生弹性形变，以确保凸缘结构423能够顺利进入到收容槽4121内。

需要指出的是，在本申请的实施方式中，凸起结构可以为锥台结构、圆锥结构或棱锥结构等。

在本申请的一些实施例中，凸起结构为锥台结构。锥台结构的锥面用于与弹性件413相抵靠，锥面光滑，能够减小弹性件413与锥面之间的摩擦，进一步提高凸缘结构423经过弹性件413的顺畅性，便于转接件41与连接件42的连接固定操作顺利实施。

在本申请的一些实施例中，凸缘结构423与收容槽4121铆接固定。

具体地，凸缘结构423完全进入到收容槽4121后，弹性件413抵靠在凸缘结构423的限位侧壁上并对凸缘结构423进行限位，并通过铆接的方式将凸缘结构423与收容槽4121铆接，通过将凸缘结构423铆接固定在收容槽4121内，从而提高了连接件42与转接件41之间的连接强度及稳定性，同时使得极片与转接件41能够紧密接触，保证转接件41与极片之间具有足够的电流的过流面积。

在本申请的一些实施例中，如图7所示，限位部421的边缘设有倒角。在限位部421的边缘设置倒角，防止限位部421的边缘出现尖角，从而避免尖角划伤电池单体其它结构的情况，降低了电池单体10的安全隐患。

需要理解的是，限位部421为圆形结构(沿穿设部422的穿设方向上形成的截面为圆形)。

需要指出的是，倒角可以为圆倒角或斜倒角，在本申请示出的实施方式中，倒角为圆倒角。

在本申请的一些实施例中，本体部411和底座部412为一体式结构。

如图9所示，在图9中将转接件的本体部411和底座部412拆分为两个部分进行示出，以便于对本体部411和底座部412上相应结构进行具体示出。转接件41的本体部411与底座部412设置成一体式结构，便于对转接件41的加工，使得加工的效率得到了提高，同时将转接件41的本体部411与底座部412设置成一体式结构，能够防止因底座部412相对本体部411产生松动而导致转接件41与极耳21虚接的情况发生。

另外，在本申请的其它实施方式中，底座部412与本体部411可以为分体结构，当底座部412与本体部411两者之间为分体式结构时，可单独进行加工在通过粘接等方式进行连接固定。

在本申请的一些实施例中，弹性件413为弹片件。

具体地，弹片件的强度高，并且回弹性佳，将弹性件413设置成弹片件，保证了弹性件413对凸缘结构423的限位效果，进而保证了连接件42与转接片的连接固定效果，使得转接件41与极耳21的连接强度得到了保证，另外，弹片件为片状结构，结构简单，便于安装，同时体积小，减小了占用收容槽4121内的空间。

需要指出的是，弹片件的两端分别与收容槽4121的侧壁连接固定，弹片件受力发生弹性形变时，弹性片在垂直于穿设部422的穿设方向的方向上发生弹性形变。

在本申请的一些实施例中，过孔211的开孔面积为s，极耳21的面积为S，其中，2％S≤s≤15％S。

具体地，通过对过孔211的开孔面积与极耳21的面积进行设定，在保证连接件42与转接件41连接强度的基础上，转接片与极耳21具有足够的电流的过流面积，防止连接位置因过流面积过小而发热的情况。

需要理解的是，当开孔面积s小于2％S时，过孔211的开孔面积过小，此时穿设部422穿设在穿设通道内，穿设部422的尺寸也相对较小，从而导致连接位置的强度较低，当受到振动等外界干扰时，易于发生脱落的情况；当开孔面积s大于15％S时，过孔211的开孔面积过大，此时穿设部422穿设在穿设通道内，穿设部422的尺寸也相对较大，使得转接片与极耳21的接触面积被减小，从而减小了转接件41与极耳21之间的过流面积。

需要指出的是，在本申请中，极耳21的开孔面积s的取值可以为2％S、3％S、4％S、5％S、6％S、7％S、8％S、9％S、10％S、11％S、12％S、13％S、14％S……15％S。

在本申请的一些实施例中，过孔211靠近极耳21的远端设置，远端为极耳21远离极片的一端设置。

具体地，通过对过孔211位置的设定，减少连接件42对电流的过流面积的影响，避免使用过程中出现连接位置发热的情况。

需要指出的是，过孔211与极耳21远离极片的一端之间的最小距离的取值可以在[1mm，3mm]的区间内。

本申请的第二方面提出了一种电池，包括：如上的电池单体10。

如图4至图9所示，根据本申请的电池，其中，电池单体10的极耳21层叠设置，每个极耳21上的过孔211连通形成穿设通道，当转接件41与极耳21连接时，将连接件42的部分结构穿过穿设通道后与转接件41连接固定。利用连接件42、穿设通道以及转接件41所形成的连接结构，使得极耳21与转接件41连接的过程中无需进行焊接，从而避免了焊接所产生的诸多弊端。

本申请的第三方面提出了一种用电装置，用电装置包括如上的电池，电池用于提供电能。

根据本申请的用电装置，如图4至图9所示，该用电装置的电池具有电池单体10，其中，电池单体10的极耳21层叠设置，每个极耳21上的过孔211连通形成穿设通道，当转接件41与极耳21连接时，将连接件42的部分结构穿过穿设通道后与转接件41连接固定。利用连接件42、穿设通道以及转接件41所形成的连接结构，使得极耳21与转接件41连接的过程中无需进行焊接，从而避免了焊接所产生的诸多弊端。

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。

在本申请的实施方式中，如图4至图10所示，本申请提出了一种电池单体10，该电池单体10包括电极组件2和转接组件4，电极组件2设于壳体1内并包括具有多个极耳21的极片，极片卷绕或层叠设置，多个极耳21层叠设置，极耳21上设有过孔211，全部极耳21的过孔211连通设置并形成穿设通道，转接组件4包括转接件41和连接件42，连接件42的部分本体经穿设通道与转接件41连接固定。

具体地，过孔211为圆形孔，圆形孔的开孔面积为s，极耳21的面积为S，其中，2％S≤s≤15％S；转接件41包括本体部411和底座部412，在本体部411上设有通孔4111，底座部412上设有收容槽4121，收容槽4121内间隔设置有两个弹片件，两个弹性片之间间隔设置，并且两个弹性片与收容槽4121的槽底面间隔设置，底座部412固定在本体部411上，收容槽4121与通孔4111连通设置，连接件42包括限位部421和穿设部422，穿设部422的一端与限位部421连接，穿设部422的另一端设有凸缘结构423，凸缘结构423背离限位部421的侧面为第一锥形面，限位部421背离穿设部422的侧面为第二锥形面。穿设部422为圆柱结构，穿设通道为圆柱通道(直径为d0)，凸缘为圆形凸缘(直径为d1)，两个弹性片之间的间隔距离为d2，其中，d0＞d1＞d2。

在转接件41与极耳21连接时，将穿设部422具有凸缘结构423的一端插入极耳21的穿设通道，并经穿设通道穿出，在经过孔211进入到收容槽4121内，随着第一锥形面的不断进入，第一锥形面对两个弹片件分别抵靠使其发生弹性形变，当凸缘结构423越过两个弹片件且与收容槽4121相抵靠时，两个弹片件分别复位，并且两个弹片件位于穿设部422的相反两侧，同时两个弹片件分别抵靠在凸缘面向限位部421的一侧上，极耳21被挤压设置在转接件41和限位部421之间，从而实现了转接件41与极耳21的连接固定。

根据本申请的电池单体10，电池单体10的极耳21层叠设置，每个极耳21上的过孔211连通形成穿设通道，当转接件41与极耳21连接时，将连接件42的部分结构穿过穿设通道后与转接件41连接固定。利用连接件42、穿设通道以及转接件41所形成的连接结构，使得极耳21与转接件41连接的过程中无需进行焊接，从而避免了焊接所产生的诸多弊端。

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 (16)

1.一种电池单体，其特征在于，包括：

壳体；

电极组件，设于所述壳体内并包括极性相反的多个极片，各所述极片分别具有多个极耳，极性相反的所述极片卷绕或层叠设置，同极所述极片的各所述极耳层叠设置，各所述极耳上均设有过孔，层叠设置的各所述极耳的所述过孔连通并形成穿设通道；

转接组件，包括转接件和连接件，所述连接件的部分本体穿过所述穿设通道并与所述转接件非焊接固定连接，使所述转接件的一端与所述极耳连接，且所述转接件的另一端与所述壳体上设置的极柱连接。

2.如权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述非焊接固定连接包括铆接、螺纹连接、卡接、销接以及粘接中的至少一种。

3.如权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述转接件包括：

本体部，其上设有通孔；

底座部，其上设有收容槽，所述底座部与所述本体部相连，并且所述通孔与所述收容槽相连通，所述连接件的部分本体穿过所述通孔并固定于所述收容槽内。

4.如权利要求3所述的电池单体，其特征在于，所述连接件包括：

限位部，位于所述极耳背离所述转接件的一侧且与所述极耳相抵靠；

穿设部，其一端与所述限位部相连，另一端穿过所述穿设通道和所述通孔并固定在所述收容槽内。

5.如权利要求4所述的电池单体，其特征在于，所述穿设部固定在所述收容槽内的一端上设有凸缘结构，所述凸缘结构具有面向所述限位部的一侧的限位侧壁，所述转接件还包括弹性件，所述弹性件设于所述收容槽内，且所述弹性件限位抵靠在所述限位侧壁上。

6.如权利要求3所述的电池单体，其特征在于，所述本体部和所述底座部为一体式结构。

7.如权利要求5所述的电池单体，其特征在于，所述弹性件的数量为两个，两个所述弹性件间隔设置，所述凸缘结构经两个所述弹性件之间所形成的空间进入到所述收容槽内。

8.如权利要求7所述的电池单体，其特征在于，所述穿设通道为圆形通道，所述圆形通道的直径为d0，所述凸缘结构为圆形凸缘，所述圆形凸缘的直径为d1，两个所述弹性件平行设置，两个所述弹性件之间的距离为d2，其中，d0＞d1＞d2。

9.如权利要求7所述的电池单体，其特征在于，所述凸缘结构面向所述收容槽的端面为凸起结构，所述凸起结构沿所述穿设部的轴向向远离所述限位部的一侧渐缩设置。

10.如权利要求9所述的电池单体，其特征在于，所述凸起结构为锥台结构。

11.如权利要求5所述的电池单体，其特征在于，所述凸缘结构与所述收容槽铆接固定。

12.如权利要求4所述的电池单体，其特征在于，所述限位部的边缘设有倒角。

13.如权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述过孔的开孔面积为s，所述极耳的面积为S，其中，2％S≤s≤15％S。

14.如权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述过孔靠近所述极耳的远端设置，所述远端为所述极耳远离所述极片的一端。

15.一种电池，其特征在于，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，其特征在于，所述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。

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