CN218677359U - 电池单体、电池及用电设备 - Google Patents
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Abstract
一种电池单体、电池及用电设备。电池单体(10)包括:壳体(20),具有空腔(21)和与所述空腔(21)连通的端部开口(22);电极组件(30),设置在所述空腔(21)内;盖板(41),设置在所述端部开口(22);隔离结构(42),设置在所述盖板(41)邻近所述电极组件(30)的一侧;和支撑件(50),位于所述电极组件(30)和所述壳体(20)之间,并与所述隔离结构(42)固定连接。
Description
技术领域
本公开涉及电池技术领域,特别涉及一种电池单体、电池及用电设备。
背景技术
二次电池尤其是锂离子电池具有电压高、比能量大、循环寿命长、绿色无污染、工作温度范围宽及自放电小等优点,在便携式电子设备及大型新能源电动汽车的动力设备方面得到广泛应用,对解决人类环境污染和能源危机有着重大意义。随着锂离子电池的广泛应用,电池的使用可靠性成为使用者密切关注的问题。
实用新型内容
在本公开的一个方面,提供一种电池单体,包括:
壳体,具有端部开口;
电极组件,设置在所述壳体内;
盖板,设置在所述端部开口;
隔离结构,设置在所述盖板邻近所述电极组件的一侧;和
支撑件,与所述隔离结构固定连接,被配置为支撑所述电极组件。
支撑件通过与所述隔离结构固定连接,实现支撑件与隔离结构之间相对位置的稳定性,并通过支撑件自身的刚度实现电极组件在壳体内的支撑作用,来控制电极组件在壳体内的运动和变形,并抑制电极组件的窜动,从而形成对电极组件的有效保护,提高电池单体的使用可靠性。
在一些实施例中,所述支撑件为板形支撑件,所述支撑件包括:
第一段,所述第一段与所述电极组件的主体部在所述支撑件的厚度方向上相对设置;和
第二段,所述第二段位于所述第一段在所述盖板的厚度方向上的至少一侧,且所述第二段在所述盖板的厚度方向上凸出于所述电极组件的主体部,
其中,所述第二段与所述隔离结构固定连接。
支撑件的第一段与所述电极组件的主体部在所述支撑件的厚度方向上相对设置,可以有效地隔离开电极组件的主体部和壳体,而支撑件的第二段位于所述第一段在所述盖板的厚度方向上的至少一侧,且所述第二段在所述盖板的厚度方向上凸出于所述电极组件的主体部,相当于支撑件的第二段在所述盖板的厚度方向上的长度与所述电极组件的主体部在所述盖板的厚度方向上的长度不交叠,这样第二段在与隔离结构固定连接时避免受到电极组件的主体部的干涉,从而使得隔离结构能够有充足的空间来连接第二段,提高隔离机构与支撑件之间连接的可靠性。
在一些实施例中,所述第一段邻近所述主体部一侧的表面与所述主体部固定连接。
支撑件通过第一段与主体部的固定连接,并通过第二段与隔离结构固定连接,以便通过支撑件的刚度可实现电极组件在壳体内的支撑作用,控制电极组件在壳体内的运动和变形,并抑制电极组件在壳内的窜动,降低极耳因电极组件窜动而被撕裂的风险。
在一些实施例中,所述第一段邻近所述主体部一侧的表面与所述主体部整体接触。
支撑件的第一段与主体部整体接触并固定连接,这样就通过支撑件在盖板的厚度方向上对主体部形成更大范围的支撑作用,更有效地控制电极组件的变形,使主体部不容易因变形而碰撞或摩擦壳体内壁,从而更有效地保护电极组件,提升电池单体的使用可靠性。
在一些实施例中,所述第二段与所述隔离结构以热熔方式固定连接。
第二段与隔离结构通过热熔方式实现固定连接,在工艺上容易实现,而且超出主体部的第二段与隔离结构进行热熔连接时,可获得相对充足的热熔空间,确保热熔连接的可靠性。
在一些实施例中,所述第二段与所述隔离结构之间的热熔连接结构包括定位孔和热熔柱,所述热熔柱穿过所述定位孔,并与所述定位孔热熔连接。
通过热熔柱穿过定位孔,可实现热熔连接前的定位作用,从而限定支撑件和隔离结构之间的相对位置,从而确保支撑件与隔离结构实现可靠的热熔连接的同时,避免支撑件与隔离结构在热熔连接时发生错动,从而有利于后续装配的准确性。
在一些实施例中,在所述板形支撑件的厚度方向上,所述第二段邻近所述隔离结构一侧的表面与所述隔离结构具有间隙T1。
在对隔离结构固定连接第二段时,固定连接结构可能会造成支撑件的变形,例如热熔连接时的热熔部位的应力可能造成支撑件的变形。对于支撑件的第一段与电极组件的主体部固定连接的情况,支撑件的变形会影响支撑件与电极组件之间的固定连接。而利用第二段邻近隔离结构一侧的表面与所述隔离结构的间隙T1有助于减少支撑件的变形,对于隔离结构与第二段热熔连接,间隙T1可以减少热熔部位的应力,从而减少支撑件的变形。
在一些实施例中,T1满足:
0.2*T2≤T1≤T2;
其中,T2为所述板形支撑件的厚度。
支撑件的厚度影响支撑件自身的刚度,根据支撑件的厚度对间隙进行设置可以在进行固定连接时,例如热熔固定时,控制支撑件合理的变形量,对于支撑件与电极组件固定连接来说,可确保支撑件与电极组件之间的可靠连接。
如果间隙T1过高或过低,在第二段与隔离结构热熔固定时,热熔部位可能形成牵拉或挤压第二段的应力,使得热熔效果变差,从而导致与电极组件外轮廓固定连接的第一段发生明显的变形,这样会影响支撑件与电极组件之间的可靠连接。因此,通过使间隙的高度满足与支撑件的厚度之间的特定大小关系,可以改善热熔效果,实现支撑件与电极组件之间的可靠连接。
在一些实施例中,在所述盖板的厚度方向上,所述第二段与所述隔离结构的连接部位到所述隔离结构邻近所述主体部一侧的端部的最小距离 T3满足:
4*T2≤T3≤15*T2;
其中,T2为所述板形支撑件的厚度。
支撑件的厚度影响支撑件自身的刚度,根据支撑件的厚度对固定连接部位相对于隔离结构的位置进行设置,可以在进行固定连接,例如热熔连接时控制支撑件合理的变形量,确保支撑件与电极组件之间的可靠连接。
如果热熔部位过于靠近隔离结构的端部,则热熔范围受限而难以实现可靠连接,影响热熔效果,而热熔部位如果热熔部位过于远离隔离结构的端部,则需要采用更厚尺寸的隔离结构,影响电极组件的长度,从而影响电池单体的容量。因此,通过使连接部位相对于隔离结构端部的距离满足与支撑件的厚度之间的特定大小关系,可以改善连接效果,例如热熔效果,实现支撑件与电极组件之间的可靠连接,并且改善电池单体的容量。
在一些实施例中,所述电极组件的主体部与所述支撑件通过胶带粘接固定。
通过胶带粘接固定支撑件和电极组件的主体部,使得支撑件与主体部的连接操作更方便,而且无需在支撑件和电极组件上设置其他用于连接的结构。
在一些实施例中,所述电极组件的主体部与所述支撑件通过多个胶带粘接固定,所述多个胶带沿所述盖板的厚度方向间隔设置。
相比于较长的整段胶带对电极组件和支撑件粘接固定的方式,间隔设置的多个胶带可以在满足固定连接的要求的同时节省胶带量,节省成本。
在一些实施例中,在所述盖板的厚度方向上,每个胶带的宽度T4 满足:
0.02*L≤T4≤0.2*L;
其中,L为所述支撑件在所述盖板的厚度方向上的长度。
采用沿电极组件的长度方向间隔设置的多个胶带实现电极组件与支撑件之间的固定连接时,过宽的胶带需要较多的胶带量,提高成本,而过窄的胶带实现的连接强度不足,影响固定连接的可靠性。因此,通过使胶带的宽度满足与支撑件的长度的特定大小关系,可以在确保支撑件与电极组件之间的可靠固定连接的同时,尽量地节省胶带量,降低成本。
在一些实施例中,所述支撑件在所述盖板的厚度方向上具有两个端部,所述多个胶带中分别邻近所述两个端部的两个胶带与对应的端部的间距T5满足:
0.04*L≤T5≤0.2*L;
其中,L为所述支撑件在所述盖板的厚度方向上的长度。
间距T5体现了多个胶带中位于边缘的胶带在支撑件上的位置,当位于边缘的胶带对支撑件进行粘接固定时,可以有效地控制支撑件的端部起翘。如果该间距T5过大,则影响对支撑件端部起翘的效果,而如果该间距T5过小,则可能对支撑件与隔离结构的热熔区域造成限制。因此,通过使间距T5满足与支撑件的长度L的特定大小关系,可以减少对热熔区域的影响,改善支撑件的端部起翘。
在一些实施例中,在所述盖板的厚度方向上,所述多个胶带中相邻胶带的间距T6满足:
0.1*L≤T6≤0.5*L;
其中,L为所述支撑件在所述盖板的厚度方向上的长度。
多个胶带以间距T6间隔设置,可以使胶带所起的固定连接作用在电极组件的长度方向上分布比较均匀,有效地控制支撑件不同部位的变形量,从而实现电极组件与支撑件之间更可靠的固定连接关系。过大的间距 T6影响电极组件与支撑件之间的连接强度,而过小的间距T6则可造成胶带量的增加,提高成本,也会增加粘贴胶带的工序。因此通过使相邻胶带的间距满足与支撑件的长度的特定大小关系,可以在确保支撑件与电极组件之间的可靠固定连接的同时,尽量地节省胶带量,降低成本,节省工序。
在一些实施例中,所述电池单体包括两个所述盖板,所述壳体的两端分别具有两个所述端部开口,各个所述盖板设置在对应的所述端部开口上。
两个盖板分别设置在壳体两端的端部开口上,用于封闭端部开口,这样两个盖板与壳体共同形成容纳电极组件的密闭腔体,从而有效地保护电极组件,确保电极组件能够长时间稳定工作。
在一些实施例中,两个所述盖板包括与所述壳体一侧的端部开口连接的第一盖板;所述隔离结构包括:第一绝缘块和第二绝缘块,所述第一绝缘块固定在所述第一盖板邻近所述电极组件一侧的表面,所述第二绝缘块的至少一部分位于所述第一绝缘块和所述电极组件的主体部之间,并与所述支撑件固定连接。
隔离结构通过第二绝缘块隔开第一盖板和电极组件的主体部,以防止主体部与第一盖板之间发生碰撞而导致电极组件的损伤,并且第二绝缘块与支撑件固定连接,可实现支撑件与隔离结构之间相对位置的稳定性。通过将第二绝缘块的至少一部分设置固定在第一盖板表面的第一绝缘块和主体部之间,可以使第二绝缘件起到对主体部的限位作用,从而避免主体部在电池单体使用状态下因振动等原因发生窜动,从而导致电极组件的损伤甚至发生短路的风险。
在一些实施例中,所述第一绝缘块被配置为在第一方向和第二方向的至少一个上对所述第二绝缘块进行限位,并在所述第一方向和所述第二方向的至少一个上与所述第二绝缘块间隙配合,所述第一方向和所述第二方向相互垂直,并均与所述盖板的厚度方向垂直。
隔离结构通过第一绝缘块在第一方向和第二方向的至少一个上对第二绝缘块的限位作用,配合第二绝缘块与支撑板的固定连接和对主体部的限位作用,有效地限制电极组件与端盖组件之间的相对位置,降低电极组件在电池单体使用状态下因振动等原因发生窜动,从而导致电极组件的损伤甚至发生短路的风险。
第一绝缘块在第一方向和所述第二方向中的至少一个上对第二绝缘块的限位作用通过间隙配合实现,可以有效地降低装配时第一绝缘块与第二绝缘块发生干涉的可能性,降低装配难度,避免因部件的制造误差或装配工具操作时的误差造成装配困难或无法成功装配的问题。
在一些实施例中,两个所述盖板还包括与所述壳体另一侧的端部开口连接的第二盖板;所述隔离结构固定在所述第二盖板邻近所述电极组件一侧的表面,并与所述支撑件固定连接。
设置在第二盖板邻近电极组件一侧表面的隔离结构能够隔开第二盖板和电极组件的主体部,以防止主体部与第二盖板之间发生碰撞而导致电极组件的损伤,并且该隔离结构还与支撑件固定连接,可实现支撑件与隔离结构之间相对位置的稳定性。
在一些实施例中,所述支撑件具有多个镂空或减薄的容纳区域,所述多个镂空或减薄的容纳区域的总体积V1与所述支撑件的实体部分的总体积V2满足:
5%≤V1:(V1+V2)≤30%。
由于支撑件在壳体内会占用一定的空间,为了减少支撑件自身体积对壳体内空间的影响,通过在支撑件上设置多个镂空或减薄的容纳区域,给电解液提供更多的容纳空间,增加电池单体内的电解液量,从而改善电池单体的循环寿命。另外,镂空的容纳区域的冲压加工易于实现,降低加工难度,且有利于电解液的进出和流动。
在一些实施例中,所述多个镂空或减薄的容纳区域包括:多个圆形孔,每个圆形孔的直径D满足:
(1/3)*W≤D≤(2/3)*W;
其中,W为所述支撑件在所述电极组件的主体部的厚度方向上的宽度。圆形孔能够实现对电解液和气体的容纳作用,且便于加工形成。
如果圆形孔的直径过大,则会削弱支撑件的强度和刚度,影响支撑件对电极组件的支撑效果,而如果圆形孔的直径过小,则可容纳电解液的空间有限。因此,通过使圆形孔的直径满足与支撑件的宽度的特定大小关系,可以在满足支撑件对电极组件的可靠支撑效果下,提高电池单体内的电解液量,改善电池单体的循环寿命。
在一些实施例中,所述多个镂空或减薄的容纳区域沿所述盖板的厚度方向等间隔设置。
通过等间隔设置容纳区域可以使镂空或减薄的容纳区域对支撑件的刚度和强度的影响更加均匀,避免支撑件出现局部的强度不足或局部的较大变形,从而改善支撑件对电极组件的支撑效果。
在一些实施例中,所述电池单体还包括:
绝缘件,位于所述壳体内,且包裹所述电极组件的至少部分和所述支撑件的至少部分,被配置为将所述壳体与所述电极组件隔开;
其中,所述绝缘件包裹所述支撑件的区域具有第一定位孔,所述支撑件具有第二定位孔,所述第一定位孔与所述第二定位孔不重合。
绝缘件可以隔开壳体的空腔和电极组件,以实现电极组件与壳体之间的绝缘。而通过使第一定位孔与所述第二定位孔不重合,可以有效地防止电极组件经过第二定位孔和第一定位孔与壳体发生搭接而造成壳体的腐蚀。
在一些实施例中,所述支撑件具有多个镂空或减薄的容纳区域,所述第二定位孔位于所述多个镂空或减薄的容纳区域邻近所述支撑件的端部的一侧。
将支撑件上的第二定位孔设置在邻近端部的位置,能够方便定位设备对支撑件的定位和操作。
在一些实施例中,所述支撑件具有多个镂空或减薄的容纳区域,所述多个镂空或减薄的容纳区域中镂空的容纳区域与所述第一定位孔不重合。
通过使支撑件上的第一定位孔与所述镂空的容纳区域不重合,可以有效地防止电极组件经过镂空的容纳区域和第一定位孔与壳体发生搭接而造成壳体的腐蚀。
在本公开的一个方面,提供一种电池,包括:前述的电池单体。采用了前述的电池单体的电池可实现更优的使用可靠性。
在本公开的一个方面,提供一种用电设备,包括:前述的电池。采用了前述的电池的用电设备可实现更优的使用可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案,下面将对本公开实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本公开的一些实施例,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,还可以根据附图获得其他的附图。
参照附图,根据下面的详细描述,可以更加清楚地理解本公开,其中:
图1是根据本公开用电设备的一些实施例的结构示意图;
图2是根据本公开电池的一些实施例的分解示意图;
图3是根据本公开电池单体的一些实施例的分解示意图;
图4是图3中椭圆A1对应区域的放大示意图;
图5是图3中椭圆A2对应区域的放大示意图;
图6是根据本公开电池单体的一些实施例中电极组件的结构示意图;
图7是图6的另一视角下的结构示意图;
图8是图7中的AA截面示意图;
图9是图8中圆圈B对应区域的放大示意图;
图10是根据本公开电池单体的一些实施例中绝缘件包裹电极组件的局部结构示意图。
应当明白,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。此外,相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。
附图标记说明:
10:电池单体;
20:壳体;21:空腔;22:端部开口;
30:电极组件;31:主体部;32:极耳;
40:端盖组件;41:盖板;411:第一盖板;412:第二盖板;42:隔离结构;421:第一绝缘块;422:第二绝缘块;423:第三绝缘块; 441:第一极柱;442:第二极柱;43:热熔柱;
50:支撑件;51:第一段;52:第二段;53:定位孔;54:胶带; 55:第二定位孔;56:容纳区域;
60:绝缘件;61:第一定位孔;
70:电池;71:箱体;
80:车辆;81:控制器;82:马达。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本公开的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本公开的原理,但不能用来限制本公开的范围,即本公开不限于所描述的实施例。
在本公开的描述中,需要说明的是,除非另有说明,“多个”的含义是两个以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本公开和简化描述,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公开的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。“垂直”并不是严格意义上的垂直,而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行,而是在误差允许范围之内。
下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向,并不是对本公开的具体结构进行限定。在本公开的描述中,还需要说明的是,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,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。对于本领域的普通技术人员而言,可视具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
下面结合附图,对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例中的特征可以相互组合。
在一些相关技术的电池单体中,电极组件在电池单体的使用过程中可能基于电池的运动状态变化或承受外力等原因而在壳体内发生窜动。电极组件的窜动可能造成主体部两端极耳与极柱之间连接的拉扯,造成电连接松动或者极耳被撕裂的风险,从而导致电池单体的使用可靠性降低。
有鉴于此,本公开实施例提供一种电池单体、电池及用电设备,能够改善电池的使用可靠性。
本公开实施例的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,本公开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,本公开实施例对此并不限定。
本公开实施例的电池单体可适用于各类电池。电池可用于车辆等用电设备的供电,例如给车辆提供操控用的电源或者驱动行驶用的电源。电池可包括壳体和电池模组,壳体用于为电池模组提供容纳空间,电池模组安装在壳体内。壳体可采用金属材质。电池模组可包括串联、并联或混联的多个电池单体。电池单体为组成电池的最小单元。电池单体包括能够发生电化学反应的电极组件。
本公开实施例的电池可适用于各类使用电池的用电设备。用电设备可以是手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等,例如,航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等,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。本公开实施例对上述用电设备不做特别限制。
图1是根据本公开用电设备的一些实施例的结构示意图。为了方便,以用电装置为车辆为例进行说明。车辆80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或混合动力汽车等。在车辆80的底部或车头或车尾可以设置电池70。
电池70可以用于车辆80的供电,例如,电池70可以作为车辆 80的操作电源,用于车辆80的电路系统,例如用于车辆80的启动、导航和运行时的工作用电需求。电池70不仅仅可以作为车辆80的操作电源,还可以作为车辆80的驱动电源,替代或部分替代燃油或天然气为车辆80 提供驱动力。
车辆80的内部还可以设置车桥、车轮、马达82以及控制器81,控制器81用来控制电池70为马达82的供电,例如,用于车辆80以电池70作为驱动电源时,控制器81可以为马达82提供匀速、加速的所需要的动力。马达82用于驱动车桥转动,以带动车轮转动。
图2是根据本公开电池的一些实施例的结构示意图。图3是根据本公开电池单体的一些实施例的分解示意图。图4是图3中椭圆A1对应区域的放大示意图。图5是图3中椭圆A2对应区域的放大示意图。
参考图2,在一些实施例中,电池70包括箱体71以及设置于箱体71中的一个或者多个电池单体10。箱体71可给电池单体10提供冷却、密封及防撞击等功能,还能够避免液体或其他异物对电池单体的充放电或安全的不利影响。
参考图2,各个电池单体10之间电连接,比如串联、并联或者混联,以实现所需要的电池70的电性能参数。多个电池单体10成排设置,根据需要可以在箱体内设置一排或者多排电池单体10。
在一些实施例中,电池70的各电池单体10可以沿着箱体的长度方向和宽度方向中的至少一个排列。根据实际需要可设置至少一行或一列电池单体70。根据需要,还可以在电池70的高度方向,也可设置一层或者多层电池单体10。
在一些实施例中,多个电池单体10可先串联或并联或混联组成电池模块,然后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71内。在另一些实施例中,所有电池单体10直接串联或并联或混联在一起,再将所有电池单体10构成的整体容纳于箱体内。
参考图3,在本公开实施例中,电池单体10包括:壳体20、电极组件30、盖板41、隔离结构42和支撑件50。壳体20具有端部开口 22。电极组件30设置在所述壳体20内。盖板41设置在所述端部开口 22。隔离结构42设置在所述盖板41邻近所述电极组件30的一侧。所述支撑件50与所述隔离结构42固定连接,被配置为支撑电极组件30。
支撑件50通过与所述隔离结构42固定连接,实现支撑件50与隔离结构42之间相对位置的稳定性,并通过支撑件50自身的刚度实现电极组件30在壳体20内的支撑作用,来控制电极组件30在壳体20内的运动和变形,并抑制电极组件30的窜动,从而形成对电极组件30的有效保护,提高电池单体的使用可靠性。
壳体20的空腔21可用于容纳电极组件30,并可容纳电解液。端部开口22用于电池单体安装时使电极组件30经该端部开口22进入空腔 21。壳体20的形状可根据空腔中容纳的一个或多个电极组件30的形状而定,例如壳体20的形状为中空长方体或中空正方体或中空圆柱体。壳体 20可由具有一定硬度和强度的金属(例如铝、铝合金等)或非金属材料 (塑料)制成。
盖板41设置在端部开口22,用于封闭端部开口22,并与壳体 20形成容纳电极组件30的密闭腔体。盖板41可由具有一定硬度和强度的金属(例如铝、铝合金等)或非金属材料(塑料)制成。盖板41与壳体 20可通过焊接、粘接或通过连接件连接等方式实现固定连接。盖板41上可设置一些功能部件,例如用于与电极组件电连接的极柱、注液机构、泄压机构等。
壳体20的端部开口22可以有一个或两个,相应地,可采用一个或两个盖板41进行盖合。在一些实施例中,电池单体10包括两个所述盖板41,所述壳体20的两端分别具有两个所述端部开口22,各个所述盖板 41设置在对应的所述端部开口22上。两个盖板分别设置在壳体两端的端部开口上,用于封闭端部开口,这样两个盖板与壳体共同形成容纳电极组件的密闭腔体,从而有效地保护电极组件,确保电极组件能够长时间稳定工作。在另一些实施例中,电池单体10可包括一个所述盖板41,所述壳体20的一端封闭,另一端具有所述端部开口22,所述盖板41设置在该端部开口22上。
隔离结构42设置在盖板41与电极组件30的至少部分(例如电极组件30的主体部31)之间,电极组件30的极耳32可穿过隔离结构42 与盖板41上设置的极柱电连接。
在图4中,所述盖板41可包括第一盖板411,第一盖板411与所述壳体20一侧的端部开口22连接。隔离结构42可包括:第一绝缘块421 和第二绝缘块422。所述第一绝缘块421固定在所述第一盖板411邻近所述电极组件30一侧的表面,所述第二绝缘块422的至少一部分位于所述第一绝缘块421和所述电极组件30的主体部31之间,并与所述支撑件50 固定连接。
隔离结构42通过第二绝缘块422隔开第一盖板411和电极组件 30的主体部31,以防止主体部31与第一盖板411之间发生碰撞而导致电极组件30的损伤,并且第二绝缘块422与支撑件50固定连接,可实现支撑件50与隔离结构42之间相对位置的稳定性。通过将第二绝缘块422的至少一部分设置固定在第一盖板411表面的第一绝缘块421和主体部31之间,可以使第二绝缘块422起到对主体部31的限位作用,从而避免主体部31在电池单体使用状态下因振动等原因发生窜动,从而导致电极组件 30的损伤甚至发生短路的风险。
参考图4,在一些实施例中,所述第一绝缘块421被配置为在第一方向x和第二方向y的至少一个上对所述第二绝缘块422进行限位,并在所述第一方向x和所述第二方向y的至少一个上与所述第二绝缘块422 间隙配合,所述第一方向x和所述第二方向y相互垂直,并均与所述盖板 41的厚度方向垂直。
对于扁盒形状的电极组件30来说,第一方向x可以为电极组件 30的厚度方向。对于板形的支撑件50来说,第二方向y可以为支撑件50 的厚度方向。
隔离结构42通过第一绝缘块421在第一方向x和第二方向y的至少一个上对第二绝缘块422的限位作用,配合第二绝缘块422与支撑件 50的固定连接和对主体部31的限位作用,有效地限制电极组件30与第一盖板411之间的相对位置,降低电极组件30在电池单体使用状态下因振动等原因发生窜动,从而导致电极组件30的损伤甚至发生短路的风险。
第一绝缘块421在第一方向x和所述第二方向y中的至少一个上对第二绝缘块422的限位作用通过间隙配合实现,可以有效地降低装配时第一绝缘块421与第二绝缘块422发生干涉的可能性,降低装配难度,避免因部件的制造误差或装配工具操作时的误差造成装配困难或无法成功装配的问题。
第一绝缘块421和第二绝缘块422可以采用塑胶等绝缘材料。为了使电极组件30的极耳32能够与设置在第一盖板411上的第一极柱441 实现电连接,在第二绝缘块422可具有供极耳32穿过的通道。第二绝缘块422可采用分体式结构,组合后的第二绝缘块422可以形成用于引导极耳32穿过的通道,极耳32可在第二绝缘块422与第一盖板411围出的空间中折弯后与极柱411的端面实现可靠的电连接。
在图5中,两个所述盖板41还包括第二盖板412。第二盖板412 上可设置与第一极柱441极性相反的第二极柱442,该第二极柱442与电极组件30的主体部31另一侧的极耳32电连接。第二盖板412与所述壳体 20另一侧的端部开口22连接。所述隔离结构42(即第三绝缘块423)固定在所述第二盖板412邻近所述电极组件30一侧的表面,并与所述支撑件50固定连接。第三绝缘块423也可以采用塑胶等绝缘材料。
设置在第二盖板412邻近电极组件30一侧表面的隔离结构能够隔开第二盖板412和电极组件30的主体部31,以防止主体部31与第二盖板412之间发生碰撞而导致电极组件30的损伤,并且该隔离结构42还与支撑件50固定连接,可实现支撑件50与隔离结构42之间相对位置的稳定性。
电极组件30可包括正极极片、负极极片和位于正极极片和负极极片之间的隔膜。电池单体的工作是通过内部的金属离子在正极极片和负极极片之间移动实现的。
正极极片包括正极集流体和正极活性物质层。正极极耳连接或形成在正极集流体上。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、三元锂或锰酸锂等可以提供锂离子的锂化物质。对于采用粘结物质粘接正极集流体和正极活性物质层的情况,该粘结物质可以是PVDF(Polyvinylidene Fluoride,聚偏氟乙烯)等。
负极极片包括负极集流体和负极活性物质层。负极极耳连接活性成在负极集流体上。以锂离子电池为例,负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质可以为石墨、硅、钛酸锂等可以储存锂离子的物质。对于采用粘结物质粘接负极集流体和负极活性物质层的情况,该粘结物质可以是羧甲基纤维素、环氧树脂、丁苯橡胶等。
隔膜的材质可以为PP(polypropylene,聚丙烯)或 PE(polyethylene,聚乙烯)等。电解液包括电解质及溶剂,电解质为有机金属盐、无机盐等,可以提供在正极极片和负极极片之间穿梭的金属离子。为了保证具有足够的过电流能力,正极极耳的数量可以为多个且层叠在一起,负极极耳的数量可以为多个且层叠在一起。此外,电极组件可以是卷绕式结构,也可以是叠片式结构,本公开实施例并不限于此。
参考图3-图5,盖板41的厚度方向z可以与扁盒形状的电极组件30的长度方向互相平行。扁盒形状的电极组件30的厚度方向(即第一方向x)与盖板41的厚度方向z垂直。对于板形的支撑件50来说,支撑件50的厚度方向(即第二方向y)与盖板41的厚度方向z垂直,也与电极组件30的厚度方向垂直。
在一些实施例中,支撑件50可以与电极组件30的外轮廓固定连接,以便在隔开电极组件30和壳体20的内壁的同时对电极组件30提供支撑作用。在另一些实施例中,支撑件50也可以与电极组件30的外轮廓不连接,而实现隔开电极组件30和壳体20的内壁的作用。
参考图4和图5,在一些实施例中,支撑件50为板形支撑件,所述支撑件50包括第一段51和第二段52(在图4和图5中通过双点划线进行划分),第一段51与所述电极组件30的主体部31在所述支撑件50 的厚度方向上相对设置,第二段52位于所述第一段51在所述盖板41的厚度方向z上的至少一侧,且所述第二段52在所述盖板41的厚度方向上凸出于所述电极组件30的主体部31。第二段52与所述隔离结构42固定连接。
支撑件50的第一段51与所述电极组件30的主体部31在所述支撑件50的厚度方向上相对设置,相当于第一段51在所述盖板41的厚度方向z上的长度与所述电极组件30的主体部31在所述盖板41的厚度方向上的长度交叠,可以有效地隔离开电极组件30的主体部31和壳体20。第二段52位于所述第一段51在所述盖板41的厚度方向z上的至少一侧,且所述第二段52在所述盖板41的厚度方向z上凸出于所述主体部31,相当于所述第二段52在所述盖板41的厚度方向z上的长度与所述电极组件30的主体部31在所述盖板41的厚度方向上的长度不交叠。这样第二段52在与隔离结构42固定连接时避免受到主体部31的干涉,从而使得隔离结构42 能够有充足的空间来连接第二段52,提高隔离机构42与支撑件50之间连接的可靠性。
在一些实施例中,支撑件50的第一段51邻近所述主体部31一侧的表面与所述主体部31固定连接。支撑件50通过第一段51与主体部 31固定连接,并通过第二段52与隔离结构42固定连接,以便通过支撑件 50的刚度可实现电极组件30在壳体20内的支撑作用,控制电极组件30 在壳体20内的运动和变形,并抑制电极组件30在壳内的窜动,降低极耳 32因主体部31的窜动而被撕裂的风险。
进一步地,所述第一段51邻近所述主体部31一侧的表面可以与所述主体部31整体接触。例如通过胶带54将第一段51整体地固定在主体部31的侧边。这里的整体接触可以是第一段51的表面与主体部31的外表面完全贴合,也可以是第一段51的周边区域与主体部31的外表面贴合。
支撑件50的第一段51与主体部31整体接触并固定连接,这样就通过支撑件50在盖板41的厚度方向上对主体部31形成更大范围的支撑作用,更有效地控制电极组件30在壳体20内的变形,使主体部不容易因变形而碰撞或摩擦壳体内壁,降低电极组件30因接触壳体20的内壁而造成壳体腐蚀,甚至发生短路的风险,从而更有效地保护电极组件30,提升电池单体的使用可靠性。
支撑件50可以沿电极组件30的长度方向延伸,并位于电极组件 30的至少一侧。在图3中,对于扁平形状的电极组件30来说,支撑件50 可为板形支撑件,并且分别设置在电极组件30的两侧窄边,作为侧托板使用。支撑件50可采用具有一定强度和刚度的材料制成,例如塑料。
图6是根据本公开电池单体的一些实施例中电极组件的结构示意图。图7是图6的另一视角下的结构示意图。图8是图7中的AA截面示意图。图9是图8中圆圈B对应区域的放大示意图。
参考图8和图9,所述第二段52与所述隔离结构42之间可通过多种方式进行固定连接,例如以热熔方式固定连接。热熔方式的固定连接在工艺上容易实现,而且超出主体部的第二段与隔离结构进行热熔连接时,可获得相对充足的热熔空间,确保热熔连接的可靠性。
参考图4、图5和图9,在一些实施例中,所述第二段52与所述隔离结构42之间的热熔连接结构包括定位孔53和热熔柱43,所述热熔柱 43穿过所述定位孔33,并与所述定位孔33热熔连接。定位孔33可开设在所述第二段52上,相应地热熔柱43位于所述隔离结构42的表面。
通过热熔柱43穿过定位孔53,可实现热熔连接前的定位作用,从而限定支撑件50和隔离结构42之间的相对位置,从而确保支撑件50与隔离结构42实现可靠的热熔连接的同时,避免支撑件50与隔离结构42在热熔连接时发生错动,从而有利于后续装配的准确性。
在一些实施例中,在所述板形支撑件的厚度方向上,所述第二段52邻近所述隔离结构42一侧的表面与所述隔离结构42具有间隙T1。在对隔离结构固定连接第二段时,固定连接结构可能会造成支撑件的变形。例如,当第二段52与隔离结构42热熔固定时,热熔部位的应力可能造成支撑件50的变形,支撑件50会影响支撑件50与电极组件30之间的固定连接。在第二段52邻近隔离结构42一侧的表面与所述隔离结构42设置间隙T1,可以减少热熔部位的应力,从而减少支撑件50的变形。
支撑件50的厚度影响支撑件50自身的刚度,根据支撑件50的厚度对间隙T1进行设置可以在热熔固定时控制支撑件50合理的变形量,确保支撑件50与电极组件30之间的可靠连接。如果间隙T1的高度过高或过低,在第二段52与隔离结构42热熔固定时,热熔部位可能形成牵拉或挤压第二段52的应力,使得热熔效果变差,从而导致与电极组件30外轮廓固定连接的第一段51发生明显的变形,这样会影响支撑件50与电极组件30之间的可靠连接。
在图9中,所述支撑件50为板形支撑件,T1可满足: 0.2*T2≤T1≤T2,例如T1可取值为0.4*T2、0.65*T2、0.8*T2。T2为所述板形支撑件的厚度。这里通过使间隙T1满足与支撑件50的厚度之间的特定大小关系,可以改善第二段52和隔离结构42之间热熔连接的热熔效果,减少支撑件50的第一段51的变形,有助于实现支撑件50与电极组件30 之间的可靠连接。
前面提到支撑件50的厚度影响支撑件50自身的刚度,则根据支撑件50的厚度对热熔部位相对于隔离结构42的位置进行设置,可以在热熔固定时控制支撑件50合理的变形量,确保支撑件50与电极组件30之间的可靠连接。如果热熔部位过于靠近隔离结构42的端部,则热熔范围受限而难以实现可靠连接,影响热熔效果,而热熔部位如果热熔部位过于远离隔离结构42的端部,则需要采用更厚尺寸的隔离结构42,影响电极组件30的长度,从而影响电池单体10的容量。
在图9中,所述支撑件50为板形支撑件,所述第二段52与所述隔离结构42的热熔部位沿所述电极组件30的长度方向到所述隔离结构42 邻近所述电极组件30一侧的端部的最小距离T3可满足: 4*T2≤T3≤15*T2,例如T3可取值为6*T2、9.5*T2、12*T2、13.5*T2等。 T2为所述板形支撑件的厚度。这里通过使热熔部位相对于隔离结构42端部的最小距离满足与支撑件50的厚度之间的特定大小关系,可以改善热熔效果,实现支撑件50与电极组件30之间的可靠连接,并且改善电池单体10的容量。
参考图4-图5和图8-图9,在一些实施例中,所述第二段52与所述隔离结构42之间的热熔连接结构包括位于所述第二段52上的定位孔 33和位于所述隔离结构42表面的热熔柱43。所述热熔柱43穿过所述定位孔33,并与所述定位孔33热熔连接。本实施例通过使隔离结构42上的热熔柱43穿过第二段52上的定位孔33,可实现热熔部位的有效定位,并方便在第二段52远离隔离结构42的一侧通过热熔设备进行热熔操作。
参考图3-图5,支撑件50两端的第二段52可分别设有至少一个定位孔33,第二绝缘块422和第三绝缘块423的侧面可分别设有至少一个热熔柱43。在具体安装时,可以将第二绝缘块422和第三绝缘块423上的热熔柱43插入到定位孔33内进行定位,然后通过热熔设备对热熔柱43进行加热以使其熔化,熔化后的材料能够与支撑件50结合,从而实现可靠的固定连接。
电极组件30与支撑件50之间可通过各种方式进行固定连接。在一些实施例中,所述电极组件30的主体部31与所述支撑件50通过胶带 54粘接固定。通过胶带54粘接固定支撑件50和电极组件30的主体部 31,使得支撑件50与主体部31的连接操作更方便,而且无需在支撑件50 和电极组件30上设置其他用于连接的结构。在通过胶带54对主体部31和支撑件50进行粘接时,可采用较长的整段胶带进行粘接,也可以采用多个胶带54进行粘接。
参考图3-图7,在一些实施例中,所述电极组件30与所述支撑件50通过多个胶带54粘接固定,所述多个胶带54沿所述盖板41的厚度方向z间隔设置。相比于较长的整段胶带54对电极组件30和支撑件50粘接固定的方式,间隔设置的多个胶带54可以在满足固定连接的要求的同时节省胶带量,节省成本。
采用沿盖板41的厚度方向间隔设置的多个胶带54实现电极组件 30与支撑件50之间的固定连接时,过宽的胶带54需要较多的胶带量,提高成本,而过窄的胶带54实现的连接强度不足,影响固定连接的可靠性。
在图7中,每个胶带54的宽度T4可满足:0.02*L≤T4≤0.2*L,例如T4可取值为0.03*L、0.075*L、0.12*L、0.16*L等。L为所述支撑件 50在所述电极组件30的长度方向上的长度。这里通过使胶带54的宽度满足与支撑件50的长度的特定大小关系,可以在确保支撑件50与电极组件 30之间的可靠固定连接的同时,尽量地节省胶带量,降低成本。
在图7中,所述支撑件50在所述盖板41的厚度方向z上具有两个端部,所述多个胶带54中分别邻近所述两个端部的两个胶带54与对应的端部的间距为T5。间距T5体现了多个胶带54中位于边缘的胶带54在支撑件50上的位置,当位于边缘的胶带54对支撑件50进行粘接固定时,可以有效地控制支撑件50的端部起翘。
如果该间距T5过大,则影响对支撑件50端部起翘的效果,而如果该间距T5过小,则可能对支撑件50与隔离结构42的固定连接区域 (例如热熔连接区域)造成限制。
在一些实施例中,间距T5满足:0.04*L≤T5≤0.2*L,例如T5可取值为0.06*L、0.085*L、0.13*L、0.175*L等。L为所述支撑件50在所述电极组件30的长度方向上的长度。这里通过使间距T5满足与支撑件50 的长度L的特定大小关系,可以减少对热熔区域的影响,改善支撑件50 的端部起翘。
在图7中,在所述盖板41的厚度方向z上,多个胶带54以间距 T6间隔设置,各间距T6可以相等,也可以不相等。间隔设置的多个胶带可以使胶带54所起的固定连接作用在电极组件30的长度方向上分布比较均匀,有效地控制支撑件50不同部位的变形量,从而实现电极组件30与支撑件50之间更可靠的固定连接关系。
过大的间距T6影响电极组件30与支撑件50之间的连接强度,而过小的间距T6则可造成胶带量的增加,提高成本,也会增加粘贴胶带 54的工序。在一些实施例中,所述多个胶带54中相邻胶带54的间距T6 满足:0.1*L≤T6≤0.5*L,例如T6可取值为0.2*L、0.36*L、0.42*L等。L 为所述支撑件50在所述盖板41的厚度方向z上的长度。这里通过使相邻胶带54的间距满足与支撑件50的长度的特定大小关系,可以在确保支撑件50与电极组件30之间的可靠固定连接的同时,尽量地节省胶带量,降低成本,节省工序。
支撑件50在壳体20内设置时会占用一定的空间,相应地减少了壳体20内可容纳电解液的量。为了支撑件50自身体积对壳体20内空间的影响,参考图3-图7,在一些实施例中,所述支撑件50具有多个镂空或减薄的容纳区域56。这里镂空的容纳区域56可以包括沿支撑件50的厚度方向贯穿支撑件50的通孔,减薄的容纳区域可以包括底部封闭的盲孔。
所述多个镂空或减薄的容纳区域56的总体积V1与所述支撑件 50的实体部分的总体积V2可满足:5%≤V1:(V1+V2)≤30%,例如 V1:(V1+V2)的取值为10%、15%、20%、25%等。通过在支撑件50上设置多个镂空或减薄的容纳区域56,给电解液提供更多的容纳空间,增加电池单体10内的电解液量,从而改善电池单体10的循环寿命。另外,镂空的容纳区域56的冲压加工易于实现,降低加工难度,且有利于电解液的进出和流动。
图10是根据本公开电池单体的一些实施例中绝缘件包裹芯片组件的局部结构示意图。容纳区域56的形状和尺寸可根据支撑件50自身的强度和刚度要求,以及可降低支撑件50体积占用的情况进行设计。参考图4、图5、图7和图10,在一些实施例中,所述多个镂空或减薄的容纳区域56包括:多个圆形孔。
圆形孔能够实现对电解液和气体的容纳作用,且便于加工形成。如果圆形孔的直径过大,则会削弱支撑件50的强度和刚度,影响支撑件 50对电极组件30的支撑效果,而如果圆形孔的直径过小,则可容纳电解液的空间有限。
参考图10,每个圆形孔的直径D满足:(1/3)*W≤D≤(2/3)*W,例如D可取值为(4/9)*W、(1/2)*W、(5/9)W等。W为所述支撑件50在所述电极组件30的厚度方向(第一方向x)上的宽度。这里通过使圆形孔的直径满足与支撑件50的宽度的特定大小关系,可以在满足支撑件50对电极组件30的可靠支撑效果下,提高电池单体10内的电解液量,改善电池单体10的循环寿命。
参考图3,在一些实施例中,所述多个镂空或减薄的容纳区域56 沿所述电极组件30的长度方向等间隔设置。通过等间隔设置容纳区域56 可以使镂空或减薄的容纳区域56对支撑件50的刚度和强度的影响更加均匀,避免支撑件50出现局部的强度不足或局部的较大变形,从而改善支撑件50对电极组件30的支撑效果。
为了避免电极组件30直接与壳体20的内壁接触,参考图3和图 10,在一些实施例中,电池单体10还包括:位于所述壳体20内的绝缘件 60。绝缘件60包裹所述电极组件30的至少部分和支撑件50的至少部分,并能够将所述壳体20的空腔21与所述电极组件30隔开。关于绝缘件 60,其可包括绝缘材料的薄膜包裹在电极组件30上形成的绝缘薄层(例如Mylar膜)。该绝缘件60可将电极组件30和支撑件50一起包裹起来。
在将绝缘件60与电极组件30进行组装时,通常采用具有定位机构的抓取装置来抓取绝缘件60,其中定位机构通过绝缘件60上的第一定位孔进行定位。而支撑件50也可设有装配定位用的第二定位孔。
在图3和图10中,所述绝缘件60包裹所述支撑件50的区域具有第一定位孔61,所述支撑件50具有第二定位孔55。所述第二定位孔55 可位于所述多个镂空或减薄的容纳区域56邻近所述支撑件50的端部的一侧,这样就使得第二定位孔55位于邻近支撑件50端部的位置,从而方便定位设备对支撑件50的定位和操作。
参考图10,所述第一定位孔61与所述第二定位孔55不重合,这样可以有效地防止电极组件30经过第二定位孔55和第一定位孔61与壳体20发生搭接而造成壳体20的腐蚀。从图10中可以看到,第一定位孔 61位于第二定位孔55的右侧,电极组件30上脱落的活性材料很难经过第二定位孔55和第一定位孔61到达壳体20的内壁。
参考图10,在一些实施例中,所述支撑件50上多个镂空的容纳区域56与所述第一定位孔61不重合。这样可以有效地防止电极组件30经过镂空的容纳区域56和第一定位孔61与壳体20发生搭接而造成壳体20 的腐蚀。从图10中可以看到,第一定位孔61位于镂空的容纳区域56的左侧,电极组件30上脱落的活性材料很难经过镂空的容纳区域56和第一定位孔61到达壳体20的内壁。
基于本公开的前述电池单体的各个实施例,本公开还提供了采用前述电池单体实施例的电池的实施例。该电池包括前述任一种实施例的电池单体。采用前述电池单体实施例的电池可获得更优的使用可靠性。
在本公开的一个方面,提供一种用电设备,包括前述的电池。采用前述电池的用电设备可获得更优的使用可靠性。
虽然已经参考优选实施例对本公开进行了描述,但在不脱离本公开的范围的情况下,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。本公开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 (26)
1.一种电池单体(10),其特征在于,包括:
壳体(20),具有端部开口(22);
电极组件(30),设置在所述壳体(20)内;
盖板(41),设置在所述端部开口(22);
隔离结构(42),设置在所述盖板(41)邻近所述电极组件(30)的一侧;和
支撑件(50),与所述隔离结构(42)固定连接,被配置为支撑所述电极组件(30)。
2.根据权利要求1所述的电池单体(10),其特征在于,所述支撑件(50)为板形支撑件,所述支撑件(50)包括:
第一段(51),所述第一段(51)与所述电极组件(30)的主体部(31)在所述支撑件(50)的厚度方向上相对设置;和
第二段(52),所述第二段(52)位于所述第一段(51)在所述盖板(41)的厚度方向(z)上的至少一侧,且所述第二段(52)在所述盖板(41)的厚度方向(z)上凸出于所述电极组件(30)的主体部(31),
其中,所述第二段(52)与所述隔离结构(42)固定连接。
3.根据权利要求2所述的电池单体(10),其特征在于,所述第一段(51)邻近所述主体部(31)一侧的表面与所述主体部(31)固定连接。
4.根据权利要求3所述的电池单体(10),其特征在于,所述第一段(51)邻近所述主体部一侧的表面与所述主体部(31)整体接触。
5.根据权利要求2所述的电池单体(10),其特征在于,所述第二段(52)与所述隔离结构(42)以热熔方式固定连接。
6.根据权利要求5所述的电池单体(10),其特征在于,所述第二段(52)与所述隔离结构(42)之间的热熔连接结构包括定位孔(33)和热熔柱(43),所述热熔柱(43)穿过所述定位孔(33),并与所述定位孔(33)热熔连接。
7.根据权利要求2~6任一所述的电池单体(10),其特征在于,在所述板形支撑件的厚度方向上,所述第二段(52)邻近所述隔离结构(42)一侧的表面与所述隔离结构(42)具有间隙T1。
8.根据权利要求7所述的电池单体(10),其特征在于,T1满足:
0.2*T2≤T1≤T2;
其中,T2为所述板形支撑件的厚度。
9.根据权利要求2~6任一所述的电池单体(10),其特征在于,在所述盖板(41)的厚度方向(z)上,所述第二段(52)与所述隔离结构(42)的连接部位到所述隔离结构(42)邻近所述主体部(31)一侧的端部的最小距离T3满足:
4*T2≤T3≤15*T2;
其中,T2为所述板形支撑件的厚度。
10.根据权利要求1所述的电池单体(10),其中,所述电极组件(30)的主体部(31)与所述支撑件(50)通过胶带(54)粘接固定。
11.根据权利要求10所述的电池单体(10),其特征在于,所述电极组件(30)的主体部(31)与所述支撑件(50)通过多个胶带(54)粘接固定,所述多个胶带(54)沿所述盖板(41)的厚度方向(z)间隔设置。
12.根据权利要求11所述的电池单体(10),其特征在于,在所述盖板(41)的厚度方向(z)上,每个胶带(54)的宽度T4满足:
0.02*L≤T4≤0.2*L;
其中,L为所述支撑件(50)在所述盖板(41)的厚度方向(z)上的长度。
13.根据权利要求11所述的电池单体(10),其特征在于,所述支撑件(50)在所述盖板(41)的厚度方向(z)上具有两个端部,所述多个胶带(54)中分别邻近所述两个端部的两个胶带(54)与对应的端部的间距T5满足:
0.04*L≤T5≤0.2*L;
其中,L为所述支撑件(50)在所述盖板(41)的厚度方向(z)上的长度。
14.根据权利要求11所述的电池单体(10),其特征在于,在所述盖板(41)的厚度方向(z)上,所述多个胶带(54)中相邻胶带(54)的间距T6满足:
0.1*L≤T6≤0.5*L;
其中,L为所述支撑件(50)在所述盖板(41)的厚度方向(z)上的长度。
15.根据权利要求1所述的电池单体(10),其特征在于,所述电池单体(10)包括两个所述盖板(41),所述壳体(20)的两端分别具有两个所述端部开口(22),各个所述盖板(41)设置在对应的所述端部开口(22)上。
16.根据权利要求15所述的电池单体,其特征在于,两个所述盖板(41)包括与所述壳体(20)一侧的端部开口(22)连接的第一盖板(411);所述隔离结构(42)包括:第一绝缘块(421)和第二绝缘块(422),所述第一绝缘块(421)固定在所述第一盖板(411)邻近所述电极组件(30)一侧的表面,所述第二绝缘块(422)的至少一部分位于所述第一绝缘块(421)和所述电极组件(30)的主体部(31)之间,并与所述支撑件(50)固定连接。
17.根据权利要求16所述的电池单体(10),其特征在于,所述第一绝缘块(421)被配置为在第一方向(x)和第二方向(y)的至少一个上对所述第二绝缘块(422)进行限位,并在所述第一方向(x)和所述第二方向(y)的至少一个上与所述第二绝缘块(422)间隙配合,所述第一方向(x)和所述第二方向(y)相互垂直,并均与所述盖板(41)的厚度方向(z)垂直。
18.根据权利要求15~17任一项所述的电池单体(10),其特征在于,两个所述盖板(41)还包括与所述壳体(20)另一侧的端部开口(22)连接的第二盖板(412);所述隔离结构(42)固定在所述第二盖板(412)邻近所述电极组件(30)一侧的表面,并与所述支撑件(50)固定连接。
19.根据权利要求1所述的电池单体(10),其特征在于,所述支撑件(50)具有多个镂空或减薄的容纳区域(56),所述多个镂空或减薄的容纳区域(56)的总体积V1与所述支撑件(50)的实体部分的总体积V2满足:
5%≤V1:(V1+V2)≤30%。
20.根据权利要求19所述的电池单体(10),其特征在于,所述多个镂空或减薄的容纳区域(56)包括:多个圆形孔,每个圆形孔的直径D满足:
(1/3)*W≤D≤(2/3)*W;
其中,W为所述支撑件(50)在所述电极组件(30)的主体部(31)的厚度方向上的宽度。
21.根据权利要求19所述的电池单体(10),其特征在于,所述多个镂空或减薄的容纳区域(56)沿所述盖板(41)的厚度方向(z)等间隔设置。
22.根据权利要求1所述的电池单体(10),其特征在于,还包括:
绝缘件(60),位于所述壳体(20)内,且包裹所述电极组件(30)的至少部分和所述支撑件(50)的至少部分,被配置为将所述壳体(20)与所述电极组件(30)隔开;
其中,所述绝缘件(60)包裹所述支撑件(50)的区域具有第一定位孔(61),所述支撑件(50)具有第二定位孔(55),所述第一定位孔(61)与所述第二定位孔(55)不重合。
23.根据权利要求22所述的电池单体(10),其特征在于,所述支撑件(50)具有多个镂空或减薄的容纳区域(56),所述第二定位孔(55)位于所述多个镂空或减薄的容纳区域(56)邻近所述支撑件(50)的端部的一侧。
24.根据权利要求22所述的电池单体(10),其特征在于,所述支撑件(50)具有多个镂空或减薄的容纳区域(56),所述多个镂空或减薄的容纳区域(56)中镂空的容纳区域(56)与所述第一定位孔(61)不重合。
25.一种电池(70),其特征在于,包括:权利要求1~24任一所述的电池单体(10)。
26.一种用电设备,其特征在于,包括:权利要求25所述的电池(70)。
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