CN218769958U - 支撑件、电池单体、电池、用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种支撑件、电池单体、电池、用电装置，支撑件用于电池单体、并由电池单体中电极组件的中心孔内支撑电极组件，支撑件包括：支撑单体部，支撑单体部沿第一方向延伸成型，且至少两个支撑单体部沿支撑件的径向间隔设置，支撑单体部用于支撑中心孔；变形部，连接于至少两个支撑单体部之间，变形部沿径向可变形设置，以通过变形部的变形改变至少两个支撑单体部之间的间距。在支撑件伸入中心孔之前，可以减小至少两个支撑单体部之间的间距，进而减小支撑件的径向尺寸，便于将支撑件送入中心孔内。支撑件伸入中心孔后，可以增大变形部的尺寸，使得支撑件的径向尺寸增大，支撑件能够向中心孔提供更好的支撑。

Description

支撑件、电池单体、电池、用电装置

技术领域

本申请涉及电池领域，特别涉及一种支撑件、电池单体、电池、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。

电池单体包括壳体及位于壳体内的电极组件。其中，圆柱电池的电极组件呈圆形卷绕状，并在中心形成中心孔。若中心孔的强度不够，在循环后期，电极组件膨胀力增大会导致中心孔发生坍塌，存在较大安全风险。因此会在中心孔内设置支撑件，支撑件和中心孔的装配效率严重影响电池单体的整体装配效率。

发明内容

鉴于上述问题，本申请提供一种支撑件、电池单体、电池、用电装置，能够提高支撑件的装配效率。

第一方面，本申请提供了一种支撑件，用于设置于电池单体中卷绕状电极组件的中心孔内，支撑件包括：支撑单体部，沿第一方向延伸成型，且至少两个支撑单体部沿第二方向间隔设置，第一方向与第二方向相交；变形部，相邻的两个支撑单体部之间连接有变形部，变形部沿第二方向可变形设置，以调整至少两个支撑单体部之间的间距，使支撑单体部支撑中心孔的内壁。

本申请实施例的技术方案中，支撑件用于电池单体，在支撑件的使用过程中，支撑件可以设置于电极组件的中心孔内，支撑组件在中心孔内支撑电极组件，以改善电极组件易坍塌的问题，因此通过在电池单体内设置支撑件能够提高电池单体的安全性能。

此外，支撑件包括至少两个支撑单体部和连接相邻两个支撑单体部的变形部，通过变形部的变形能够改变至少两个支撑单体部之间的间距，进而改变支撑件的径向尺寸。在支撑件伸入中心孔之前，可以通过减小变形部的尺寸而减小至少两个支撑单体部之间的间距，进而减小支撑件的径向尺寸，便于将支撑件送入中心孔内。支撑件伸入中心孔后，可以增大变形部的尺寸，增大至少两个支撑单体部之间的尺寸，使得支撑件的径向尺寸增大，支撑件能够向中心孔提供更好的支撑。因此，本申请实施例通过在相邻的两个支撑单体部之间设置能够变形的变形部，能够有效提高支撑件的装配效率。

在一些实施例中，支撑单体部包括第一部分，第一部分环绕沿第一方向延伸的轴线设置，且第一部分具有在环绕轴线的路径上相对设置的两个端部、及位于两个端部之间的开口，两个支撑单体部的开口相向设置。

在这些实施例中，支撑单体部由第一部分环绕沿第一方向的轴线设置成型，使得支撑单体部的形状和中心孔的形状更加适配，两个支撑单体部的开口相向，便于将变形部设置于两个支撑单体部的内部而不会增大支撑件的尺寸。

在一些实施例中，变形部连接于两个支撑单体部的第一部分之间。

在这些实施例中，通过变形部的变形，能够改变两个支撑单体部的第一部分之间的间距，从而增大或减小支撑件的径向尺寸。

在一些实施例中，支撑单体部还包括第二部分，第二部分连接于第一部分的至少一个端部，且第二部分覆盖至少部分开口，变形部连接于两个支撑单体部的第二部分之间。

在这些实施例中，在第一部分上连接有第二部分，变形部连接于第二部分之间，能够减小变形部的尺寸。且第二部分能够增大支撑单体部的尺寸，变形部只需要较小的变形即可实现支撑件的径向尺寸改变。

在一些实施例中，第二部分连接于第一部分的两个端部之间。

在这些实施例中，通过设置连接两个端部的第二部分，能够提高支撑单体部的结构强度，在变形部的变形过程中，支撑单体部不易发生变形。

在一些实施例中，两个以上的变形部沿同一第一部分上的两个端部的并排方向间隔分布。在变形部的变形过程中，使得第一部分的受力更加平衡。

在一些实施例中，两个以上的变形部沿第一方向间隔分布。使得第一部分在第一方向上的不同部位受力更加平衡。

在一些实施例中，还包括柔性连接层，位于变形部沿第三方向的至少一侧，并连接于至少两个支撑单体部之间，第三方向与第一方向、第二方向均相交。

在这些实施例中，通过设置柔性连接层，使得至少两个支撑单体部能够通过柔性连接层连为一体。柔性连接层能够向至少两个支撑单体部提供限位，避免变形部变形过大，导致支撑件的径向尺寸过大。柔性连接层还能够向中心孔的内壁面提供支撑，使得中心孔的受力更加平衡。

在一些实施例中，变形部和柔性连接层沿第一方向交替设置于支撑单体部。

在这些实施例中，由于变形部和柔性连接层在第一方向上交替设置，因此在第一方向上，变形部和柔性连接层的位置不会相互干扰。

在一些实施例中，变形部在第三方向上的宽度小于支撑单体部的两个端部之间的距离，柔性连接层沿第一方向一体成型设置。

在这些实施例中，变形部的宽度小于支撑单体部的两个端部的距离，使得变形部能够为柔性连接层提供让位，使得至少部分柔性连接层能够位于相邻的两个支撑单体部之间、并位于变形部在第三方向上的一侧。柔性连接层沿第一方向一体成型设置，使得支撑单体部在第一方向上不同位置的受力更加平衡。

在一些实施例中，至少两个柔性连接层分设于变形部在第三方向的两侧。

在这些实施例中，通过设置多个柔性连接层，能够保证支撑单体部受力更加平衡。

在一些实施例中，变形部包括膨胀段，膨胀段能够吸收电池单体内电解液并膨胀变形，以增大两个支撑单体部之间的间距。

在这些实施例中，通过膨胀段的膨胀变形，能够增大两个支撑单体部之间的间距，进而增大支撑件的径向尺寸。在将支撑件设置于中心孔后，变形部的膨胀段可以吸收电解液膨胀变形，进而增大两个支撑单体部之间的间距，进而增大支撑件的径向尺寸，使得支撑件能够向中心孔提供更好的支撑。

在一些实施例中，变形部包括沿两个第二部分的并排方向可往复变形的弹性部件。在这些实施例中，通过弹性部件的弹性变形可以改变至少两个支撑单体部之间的间距。

在一些实施例中，还包括：夹持部，可拆卸地连接于两个支撑单体部，夹持部用于夹持两个支撑单体部，以使变形部处于压紧状态。

在这些实施例中，在支撑件置入中心孔之前，可以通过夹持部夹持至少两个支撑单体部，使得弹性部件收缩变形，变形部处于压紧状态，支撑件的径向尺寸减小。在支撑件设置于中心孔内后，可以将夹持部由支撑单体部上拆下，弹性部件恢复原状，支撑件的径向尺寸增大，支撑件能够向中心孔提供更好的支撑。

在一些实施例中，夹持部包括沿第二方向间隔设置的两个夹持臂及连接两个夹持臂的连接臂，夹持部用于夹持至少部分两个支撑单体部于两个夹持臂之间。

在这些实施例中，夹持部通过两个夹持臂能够将两个支撑单体部的至少部分限位于两个夹持臂之间，从而减小两个支撑单体部之间的间距，使得变形部处于压紧状态。

在一些实施例中，两个支撑单体部之间的最小距离大于或等于0.5mm。

在这些实施例中，两个支撑单体部之间的最小距离在上述范围之内时，能够改善由于两个支撑单体部之间的最小距离过小，使得变形部的变形空间过小，不利于支撑件快速送入中心孔内。

在一些实施例中，两个支撑单体部之间的最小距离不大于d*sin(π/12)，d为支撑件在使用状态时的外径。

在这些实施例中，两个支撑单体部之间的最小距离在上述范围之内时，能够改善由于两个支撑单体部之间的最小距离过大而影响支撑件的支撑能力。

第二方面，本申请实施例还以供一种电池单体，包括：电极组件，呈卷绕状，具有沿第一方向延伸的中心孔；上述任一第一方面的支撑件，至少一个支撑件插设于中心孔并用于支撑中心孔。

第三方面，本申请实施例还提供一种电池，包括箱体；及上述任一第一方面的电池单体，电池单体设置于箱体内。

第四方面，本申请实施例还提供一种用电装置，包括上述任一第二方面的电池单体，电池单体用于提供电能；或者包括上述任一第三方面的电池，电池用于提供电能。

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

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是本申请一实施例提供的车辆的结构示意图；

图2是本申请一实施例提供的电池的结构示意图；

图3是申请一实施例提供的一种电池模块的结构示意图；

图4是本申请一实施例提供的一种电池单体的分解结构示意图；

图5是本申请一实施例提供的一种支撑件的结构示意图；

图6是图5中支撑件在另一视角下的结构示意图；

图7是本申请一实施例提供的一种支撑件在另一状态下的结构示意图；

图8是图7中支撑件在另一视角下的结构示意图；

图9是本申请另一实施例提供的一种支撑件的结构示意图；

图10是本申请又一实施例提供的一种支撑件的结构示意图；

图11是本申请还一实施例提供的一种支撑件的结构示意图；

图12是本申请再一实施例提供的一种支撑件的结构示意图；

图13是本申请再一实施例提供的一种支撑件的结构示意图。

具体实施方式中的附图标号如下：

1车辆，10电池，11控制器，12马达；

20电池模块；

30箱体，301第一箱体部；302第二箱体部；

100电池单体，110壳体，111第一壁部，112第二壁部，120电极组件，121中心孔，122正极耳，123负极耳，124电极主体，130支撑件，131支撑单体部；131a第一部分，131b端部，131c开口，131d第二部分，132变形部件，133柔性连接层，134夹持部，140电极集流盘，150电极端子，160绝缘件，170注液帽。

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。

需要注意的是，除非另有说明，本申请实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本申请实施例所属领域技术人员所理解的通常意义。

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。

此外，技术术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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。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。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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、钠锂离子电池单体、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。

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液，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连接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，正极极耳未涂覆正极活性物质层。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连接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。隔离件的材质可以为PP(polypropylene，聚丙烯)或PE(polyethylene，聚乙烯)等。

本发明人注意到，卷绕电池单体中的电极组件由于有极片卷绕形成的的中心孔，中心孔会降低电极组件的结构强度。在使用过程中产生高温时，由于中心孔的存在可能导致电极组件变形，使电池的性能存在较大的风险。

为了缓解的问题，申请人研究发现，可以在电池单体的电极组件内设置支撑件，通过支撑件由中心孔内向电极组件提供支撑，进而可以缓解由电极组件的中心孔坍塌导致电极组件内阻增大，出现热失控问题。

但是为了提高支撑件的支撑能力，支撑件的外径尺寸和中心孔的孔径通常相差较小，这就导致支撑件难以装配入中心孔内。

基于以上考虑，为了提高支撑件和电池单体之间的装配效率，发明人经过深入研究，设计了一种支撑件、电池单体、电池和用电装置。

在这样的支撑件中，支撑件包括多个支撑单体部和位于多个支撑单体部之间的变形部，变形部能够变形以改变两个以上支撑单体部之间的距离，进而改变支撑件的外径尺寸。在装配支撑件时，可以通过减小两个以上支撑单体部之间的距离而减小支撑件的径向尺寸，使得支撑件能够快速装配于中心孔内。

本申请实施例描述的技术方案适用于电池单体、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。

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1的结构示意图。车辆1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1的内部设置有电池10，电池10可以设置在车辆1的底部或头部或尾部。电池10可以用于车辆1的供电，例如，电池10可以作为车辆1的操作电源。车辆1还可以包括控制器11和马达12，控制器11用来控制电池10为马达12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10不仅可以作为车辆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。

为了满足不同的使用电力需求，电池10可以包括多个电池单体，电池单体是指组成电池模块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包括电池模块或电池包。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。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块20，电池模块20再组成电池包。

图2示出了本申请一实施例的电池10的结构示意图。

如图2所示，电池包括箱体30和电池单体(图未示出)，电池单体容纳于箱体内。

箱体30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30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。

箱体用于容纳电池单体，箱体30可以是多种结构。在一些实施例中，箱体可以包括第一箱体部301和第二箱体部302，第一箱体部301和第二箱体部302相互盖合，第一箱体部301和第二箱体部302共同限定出用于容纳电池单体的容纳空间。第二箱体部302可以是一端开口的空心结构，第一箱体部301为板状结构，第一箱体部301盖合于第二箱体部302的开口侧，以形成具有容纳空间的箱体。第一箱体部301和第二箱体部302也均可以是一侧开口的空心结构，第一箱体部301的开口侧盖合于第二箱体部302的开口侧，以形成具有容纳空间的箱体30。当然，第一箱体部301和第二箱体部302可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。

为提高第一箱体部301和第二箱体部302连接后的密封性，第一箱体部301和第二箱体部302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301盖合于第二箱体部302的顶部，第一箱体部301亦可称之为上箱盖，第二箱体部302亦可称之为下箱体。

在电池中，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30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20，多个电池模块20再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体30内。

图3示出了本申请一实施例的电池模块20的结构示意图。

在一些实施例中，如图3所示，电池单体100为多个，多个电池单体100先串联或并联或混联组成电池模块20。多个电池模块20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20中的多个电池单体100之间可通过汇流部件实现电连接，以实现电池模块20中的多个电池单体的并联或串联或混联。

本申请中，电池单体100可以包括锂离子电池单体、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100可呈圆柱体、或其它形状等。但为描述简洁，下述实施例均以圆柱形电池单体为例进行说明。

图4为本申请一些实施例提供的电池单体100的分解结构示意图。

如图4至图8所示，电池单体100包括壳体110和位于壳体110内的电极组件120和支撑件130。电极组件120具有沿第一方向Z延伸的中心孔121；支撑件130的至少一部分设置于中心孔121内。

壳体110是用于形成电池单体100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120、电解液(在图中未示出)以及其他部件。电池单体100还可以包括盖设于壳体110开口处的端盖，壳体110和端盖可以是独立的部件，可以于壳体110上设置开口，通过在开口处使端盖盖合开口以形成电池单体100的内部环境。不限地，也可以使端盖和壳体110一体化，具体地，端盖和壳体110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110的内部时，再使端盖盖合壳体110。壳体110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110的形状可以根据电极组件120的具体形状和尺寸大小来确定。壳体110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。

壳体110包括顶壁111和底壁112，底壁112可以通过电极集流盘140与电极组件120的其中一个极耳(例如负极耳123)电连接。顶壁111设置有电极端子150，电极组件120的另一极耳(例如正极耳122)与电极端子150电连接。电极端子150通过密封圈160密封连接于顶壁111，电极端子150上设置有注液孔，注液孔处设置有注液帽170。

电极组件120是电池单体100中发生电化学反应的部件。电极组件120包括电极主体124和由电极主体124伸出的极耳，电极主体124由正极集流体、绝缘隔膜和负极集流体卷绕形成。中心孔121设置于电极主体124，正极集流体、绝缘隔膜和负极集流体环绕中心孔121卷绕设置。电极组件120包括极片，极片包括正极片和负极片，正极片上具有活性物质的部分构成正极集流体，正极片上不具有活性物质的部分构成正极耳122。负极片上具有活性物质的部分构成负极集流体，负极片上不具有活性物质的部分构成负极耳123。正极耳122和负极耳123可以共同位于电极主体124的一端或是分别位于电极主体124的两端。

支撑件130在中心孔121内能够支撑中心孔121，进而支撑电极组件120。支撑件130可以为实心结构或空心结构。支撑件130可以支撑于电极组件120朝向中心孔121的内壁面，或者支撑件130可以与电极组件120朝向中心孔121的内壁面间隔设置。支撑件130可以靠近电极组件120在第一方向Z上的端部设置，或者支撑件130在第一方向Z上的延伸尺寸与中心孔相同。支撑件130的材料可以选用金属或陶瓷等刚度较高的材料，以提高支撑件130的结构刚度，提高支撑件130的支撑力。或者，支撑件130的材料也可以选用其他材料，支撑件130在第一方向Z上的延伸尺寸可以根据实际需求设置，只要支撑件130能够支撑中心孔121即可。

请参阅图5和图6，图5是本申请实施例提供的一种支撑件130的结构示意图。图6是图5中的支撑件130在另一视角下的结构示意图。

如图5和图6所示，本申请实施例提供的支撑件130用于电池单体，如上所述支撑件130用于在电池单体100的电极组件120的中心孔121内支撑电极组件120。支撑件130包括支撑单体部131和弹性部。支撑单体部131沿第一方向Z延伸成型，且至少两个支撑单体部131沿支撑件130的第二方向Y间隔设置，第一方向Z和第二方向Y相交；变形部132连接于相邻两个支撑单体部131之间，变形部132沿第二方向Y可变形设置，以通过变形部132的变形调整至少两个支撑单体部131之间的间距，使支撑单体部131支撑中心孔121的内壁。

支撑单体部131的个数设置方式有多种，支撑单体部131可以为两个、三个或更多个，多个支撑单体部131设置于变形部132的周侧，以通过变形部132的变形改变支撑单体部131之间的间距，进而改变支撑件130的的外径。本申请实施例以支撑单体部131为两个进行举例说明。

变形部132的设置方式有多种，例如变形部132的材料可以包括吸液可膨胀的膨胀材料，或者变形部132为可往复变形的弹性件。

本申请实施例的技术方案中，支撑件130用于电池单体100，在支撑件130的使用过程中，支撑件130可以设置于电极主体124的中心孔121内，支撑件130在中心孔121内支撑电极组件120，以改善电极组件120易坍塌的问题，因此通过在电池单体100内设置支撑件130能够提高电池单体100的安全性能。此外，支撑件130包括至少两个支撑单体部131和设置于至少两个支撑单体部131之间的变形部132，通过变形部132的变形能够改变至少两个支撑单体部131之间的间距，进而改变支撑件130的径向尺寸。在支撑件130伸入中心孔121之前，可以通过减小变形部132的尺寸而减小至少两个支撑单体部131之间的间距，进而减小支撑件130的径向尺寸，便于将支撑件130送入中心孔121内。支撑件130伸入中心孔121后，可以增大变形部132的尺寸，增大至少两个支撑单体部131之间的尺寸，使得支撑件130的径向尺寸增大，支撑件130能够向中心孔121提供更好的支撑。因此，本申请的支撑件130通过在相邻两个支撑单体部131之间设置可以变形的变形部132，可以有效提高支撑件130的装配效率。

请一并参阅图5至图8，图7是本申请实施例提供的一种支撑件130在另一状态下的结构示意图。图8是图7中的支撑件130在另一视角下的结构示意图。

如图7和图8所示，在支撑件130设置于中心孔121之前，两个支撑单体部131之间的距离较小，支撑件130的外径较小，使得支撑件130易于设置于中心孔121内。如图5和图6所示，当支撑件130设置于中心孔121内后，变形部132膨胀变形，以增加两个支撑单体部131之间的间距，增大支撑件130的外径尺寸，支撑件130能够向中心孔121提供更好的支撑。

在本申请一些实施例中，如图9和图10所示，支撑单体部131包括第一部分131a，第一部分131a环绕沿第一方向Z延伸的轴线设置，且第一部分131a具有在环绕轴线的路径上相对设置的两个端部131b、及位于两个端部131b之间的开口131c，两个支撑单体部131的开口131c相向设置。

在一些实施方式中，第一方向Z为中心孔121的轴向，中心孔121沿第一方向Z延伸。在一些实施方式中，第一部分131a围合形成半环状。在一些实施方式中，第一部分131a上可以设置有贯穿的通孔，。

第一部分131a的材料设置方式有多种，例如第一部分131a的材料为钢片(例如不锈钢片)，使得第一部分131a具有良好的支撑性。或者第一部分131a的材料包括高分子材料塑料，使得第一部分131a能够具有良好的支撑性和绝缘性。

在这些可选的实施例中，支撑单体部131由第一部分131a环绕沿第一方向Z的轴线设置成型，使得支撑单体部131的形状和中心孔121的形状更加适配，两个支撑单体部131的开口131c相向，便于将变形部132设置于两个支撑单体部131的内部而不会增大支撑件130的尺寸。

在本申请一些实施例中，如图9所示，变形部132连接于两个支撑单体部131的第一部分131a之间。

在这些可选的实施例中，通过变形部132的变形，能够改变两个支撑单体部131的第一部分131a之间的间距，从而增大或减小支撑件130的径向尺寸。此外，变形部132直接接连接于两个支撑单体部131的第一部分131a之间，能够为变形部132提供更大的设置空间，使得变形部132能够具有较大的变形量。

在本申请一些实施例中，如图10所示，支撑单体部131还包括第二部分131d，第二部分131d连接于第一部分131a的至少一个端部131b，且第二部分131d覆盖至少部分开口131c，变形部132连接于两个支撑单体部131的第二部分131d之间。

第二部分131d和第一部分131a可以一体成型，以提高第二部分131d和第一部分131a之间的连接强度。或者第二部分131d也可以和第一部分131a分体设置，且第二部分131d通过粘接、熔接等方式连接于第一部分131a的端部131b。第二部分131d的形状设置方式有多种，例如第二部分131d呈板状，第二部分131d的形状简单便于制备。

在一些试试方式中，第二部分131d和端部131b的外表面圆滑过渡连接，第二部分131d和端部131b的外表面之间可以通过倒圆角圆滑过渡连接。第二部分131d和端部131b的外表面是指支撑件130位于中心孔121内时其朝向中心孔121的表面。

在这些可选的实施例中，在第一部分131a上连接有第二部分131d，变形部132连接于第二部分131d之间，能够减小变形部132的尺寸。且第二部分131d能够增大支撑单体部131的尺寸，变形部132只需要较小的变形即可实现支撑件130的径向尺寸改变。

在本申请一些实施例中，如图5至图8所示，第二部分131d连接于第一部分131a的两个端部131b之间。

在这些可选的实施例中，通过设置连接两个端部131b的第二部分131d，能够提高支撑单体部131的结构强度，在变形部132的变形过程中，支撑单体部131不易发生变形。

在本申请一些实施例中，如图10所示，两个以上的变形部132沿同一第一部分131a上的两个端部131b的并排方向间隔分布。

例如，两个支撑单体部131沿第二方向Y间隔设置，支撑单体部131的第一部分131a上的两个端部131b沿第三方向X并排设置。两个以上的变形部132可以沿第三方向X并排设置。

在这些可选的实施例中，两个以上的变形部132沿第三方向X间隔设置，在变形部132的变形过程中，使得第一部分131a在第三方向X上的受力更加平衡。

在本申请一些实施例中，如图11所示，两个以上的变形部132沿第一方向Z间隔分布。使得第一部分131a在第一方向Z上的不同部位受力更加平衡。

在本申请一些实施例中，如图5至图8所示，电池单体还包括柔性连接层133，位于变形部132在第三方向X的至少一侧，并连接于至少两个支撑单体部131之间，第三方向X与第一方向Z、第二方向Y均相交。

柔性连接层133的材料例如可以为塑料等绝缘材料。例如柔性连接层134的材料可以包括聚氯乙烯、聚苯乙烯等。

柔性连接层133例如呈薄膜状，使得柔性连接层133能够柔性变形。当支撑单体部131之间的间距较近时，柔性连接层133可以收纳于两个支撑单体部131之间。支撑单体部131之间的距离较远时，柔性连接层133可以由两个支撑单体部131之间伸出并在支撑单体部131的拉伸作用下处于伸展状态，能够提高支撑件130的支撑能力。

在这些可选的实施例中，通过设置柔性连接层133，使得至少两个支撑单体部131能够通过柔性连接层133连为一体。柔性连接层133能够向至少两个支撑单体部131提供限位，避免变形部132变形过大，导致支撑件130的径向尺寸过大。柔性连接层133还能够向中心孔121的内壁面提供支撑，使得中心孔121的受力更加平衡。

在本申请一些实施例中，变形部132和柔性连接层133沿第一方向Z交替设置于支撑单体部131。

在这些实施例中，由于变形部132和柔性连接层133在第一方向Z上交替设置，因此在第一方向Z上，变形部132和柔性连接层133的位置不会相互干扰。例如，变形部132在第三方向X上的尺寸可以设置的较大，变形部132在第三方向X上的尺寸可以与支撑单体部131在第三方向X上的最大尺寸相同，当变形部132膨胀变形时，变形部132可以直接向中心孔121提供支撑。由于变形部132和柔性连接层133在第一方向Z交替设置，因此即使柔性连接层133在第三方向X上的延伸尺寸较大，也不会影响柔性连接层133与支撑单体部131的相互连接。

在本申请一些实施例中，变形部132在第三方向X上的宽度小于支撑单体部131的两个端部131b之间的距离，柔性连接层133沿第一方向Z一体成型设置。

在这些实施例中，变形部132在同一支撑单体部131的两个端部131b之间的延伸尺寸小于该两个端部131b之间的距离，即变形部132在第三方向X上的宽度小于支撑单体部131在第三方向X上的最大尺寸，使得变形部132能够为柔性连接层133提供让位。柔性连接层133沿第一方向Z一体成型设置，使得支撑单体部131在第一方向Z上不同位置的受力更加平衡。

在本申请一些实施例中，至少两个柔性连接层133分设于变形部132在第三方向X的两侧。

在这些实施例中，通过设置多个柔性连接层133，能够保证支撑单体部131受力更加平衡。

在本申请一些实施例中，变形部132包括膨胀段，膨胀段被配置为能够吸电池单体内的电解液并膨胀变形，以增大两个支撑单体部131之间的间距。

膨胀段的材料设置方式有多种，膨胀段例如可以为膨胀胶、吸水树脂等。例如膨胀段的材料包括定向聚苯乙烯。

在这些实施例中，通过膨胀段的膨胀变形，能够增大两个支撑单体部131之间的间距，进而增大支撑件130的径向尺寸。在将支撑件130设置于中心孔121后，变形部132的膨胀段可以吸收电解液膨胀变形，进而增大两个支撑单体部131之间的间距，进而增大支撑件130的径向尺寸，使得支撑件130能够向中心孔121提供更好的支撑。

在一些实施例中，如图12所示，变形部132包括沿两个第二部分131d的并排方向可往复变形的弹性部件。例如，当支撑单体部131沿第二方向Y间隔设置时，变形部132包括沿第二方向Y可往复变形的弹性部件。

在这些实施例中，通过弹性部件的弹性变形，可以增大两个支撑单体部131之间的距离。例如，在支撑件130置于中心孔121之前，可以通过弹性部件的弹性变形减小两个支撑单体部131之间的距离，从而减小支撑件130的径向尺寸，可以更加快速地将支撑件130送入中心孔121内。当支撑件130位于中心孔121内后，在弹性部件的弹性恢复力的作用下，弹性部件能够恢复原状，从而能够增大两个支撑单体部131之间的距离，增大支撑件130的径向尺寸，使得支撑件130能够更好地支撑中心孔121。

在一些实施方式中，弹性部件可以为弹簧或者弹性橡胶。当变形部132处于自然状态时，两个支撑单体部131之间的距离较大，支撑件130的径向尺寸较大，例如支撑件130的径向尺寸和中心孔121的孔径接近。在支撑件130进入中心孔121前，可以压缩弹性部件，使得两个支撑单体部131之间的距离减小，支撑件130的径向尺寸减小，便于将支撑件130快速装配于中心孔121内。当支撑件130进入中心孔121后，令弹性部件恢复自然状态，支撑件130的径向尺寸增大，从而向中心孔121提供更好的支撑。

在本申请一些实施例中，如图13所示，电池单体还包括：夹持部134，可拆卸地连接于两个支撑单体部131，夹持部134用于夹持两个支撑单体部131，以使变形部132处于压紧状态。

变形部132处于压紧状态时，变形部132具有膨胀变形的趋势，变形部132的变形能够增大相邻两个支撑单体部131之间的距离。

在这些实施例中，在支撑件130置入中心孔121之前，可以通过夹持部134夹持至少两个支撑单体部131，使得弹性部件收缩变形，变形部132处于压紧状态，支撑件130的径向尺寸减小。在支撑件130设置于中心孔121内后，可以将夹持部134由支撑单体部131上拆下，弹性部件恢复原状，支撑件130的径向尺寸增大，支撑件130能够向中心孔121提供更好的支撑。

夹持部134的设置方式有多种，例如夹持部134呈U形并具有沿第二方向间隔设置的两个夹持臂及连接连个夹持臂的连接臂，夹持部134用于夹持至少部分两个支撑单体部132于两个夹持臂之间，例如夹持部134可以通过夹持臂夹持两个支撑单体部131的第二部分131d，以减小两个第二部分131d之间的距离。在将支撑件130设置于中心孔121后可以将夹持部134拆下，夹持臂与支撑单体部131相互脱离，使得第二部分131d在弹性部的变形下相互远离，以增大两个支撑单体部131之间的间距。

在本申请一些实施例中，两个支撑单体部131之间的最小距离大于或等于0.5mm。

在这些实施例中，两个支撑单体部131之间的最小距离在上述范围之内时，能够改善由于两个支撑单体部131之间的最小距离过小，使得变形部132的变形空间过小，不利于支撑件130快速送入中心孔121内。

在本申请一些实施例中，两个支撑单体部131之间的最小距离不大于d*sin(π/12)。

d是指支撑件130在使用状态时的外径，即支撑件130与中心孔121的至少部分内壁面相互贴合用以支撑孔壁时的外径。此时支撑件130的外径与中心孔121的孔径接近。d还可以直接取中心孔121的孔径。

在这些实施例中，两个支撑单体部131之间的最小距离在上述范围之内时，能够改善由于两个支撑单体部131之间的最小距离过大而影响支撑件130的支撑能力。

在本申请一些实施例中，本申请实施例还提供一种电池单体，包括电极组件，呈卷绕状，具有沿第一方向Z贯穿的中心孔121；上述任一实施例的支撑件130，至少一个支撑件插设于中心孔121并用于支撑中心孔121。

在本申请一些实施例中，本申请实施例还提供一种电池，包括箱体300；及上述任一实施例的电池单体100，电池单体100位于箱体300内。

在本申请一些实施例中，本申请实施例还提供一种用电装置，包括上述任一实施例的电池单体，电池单体用于提供电能；或者，包括上述任一实施例的电池，电池用于提供电能。

用电装置可以是前述任一应用电池的设备或系统。

请参阅图4至图8，本申请实施例提供一种支撑件130，用于电池单体100、并由电池单体100中电极组件120的中心孔121内支撑电极组件120，支撑件130包括：支撑单体部131，支撑单体部131沿第一方向Z延伸成型，且至少两个支撑单体部131沿支撑件130的径向间隔设置，支撑单体部131用于支撑中心孔；变形部132，连接于至少两个支撑单体部131之间，变形部132沿径向可变形设置，以通过变形部132的变形改变至少两个支撑单体部131之间的间距。支撑单体部131包括第一部分131a，第一部分131a环绕沿第一方向Z延伸的轴线设置，且第一部分131a具有在环绕轴线的路径上相对设置的两个端部131b、及位于两个端部131b之间的开口131c，两个支撑单体部131的开口131c相向设置。支撑单体部131还包括第二部分131d，第二部分131d连接于第一部分131a的两个端部131b之间。变形部132连接于两个支撑单体部131的第二部分131d之间。还包括柔性连接层133，位于变形部132的至少一侧并连接于至少两个支撑单体部131之间。变形部132在第三方向X上的延伸尺寸小于支撑单体部131在第三方向X上的最大尺寸，变形部132在第一方向Z上一体成型，或者多个变形部132沿第一方向Z间隔设置。柔性连接层133和支撑单体部131在第一方向Z上的延伸尺寸相等。

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 (18)

1.一种支撑件，用于设置于电池单体中卷绕状电极组件的中心孔内，其特征在于，所述支撑件包括：

支撑单体部，沿第一方向延伸成型，至少两个所述支撑单体部沿第二方向间隔设置，所述第一方向与所述第二方向相交；

变形部，相邻两个所述支撑单体部之间连接有所述变形部，所述变形部沿所述第二方向可变形设置，以调整至少两个所述支撑单体部之间的间距，使所述支撑单体部支撑所述中心孔的内壁。

2.根据权利要求1所述的支撑件，其特征在于，所述支撑单体部包括第一部分，所述第一部分环绕沿所述第一方向延伸的轴线设置，所述第一部分具有在环绕所述轴线的路径上相对设置的两个端部、及位于两个所述端部之间的开口，两个所述支撑单体部的所述开口相向设置。

3.根据权利要求2所述的支撑件，其特征在于，所述变形部连接于两个所述支撑单体部的所述第一部分之间。

4.根据权利要求2所述的支撑件，其特征在于，所述支撑单体部还包括第二部分，所述第二部分连接于所述第一部分的至少一个所述端部，且所述第二部分覆盖至少部分所述开口，所述变形部连接于两个所述支撑单体部的所述第二部分之间。

5.根据权利要求4所述的支撑件，其特征在于，所述第二部分连接于所述第一部分的两个所述端部之间。

6.根据权利要求4所述的支撑件，其特征在于，两个以上的所述变形部沿同一所述第一部分上的两个所述端部的并排方向间隔分布，和/或，两个以上的所述变形部沿所述第一方向间隔分布。

7.根据权利要求2所述的支撑件，其特征在于，还包括柔性连接层，位于所述变形部沿第三方向的至少一侧，并连接于至少两个所述支撑单体部之间，所述第三方向与所述第一方向、所述第二方向均相交。

8.根据权利要求7所述的支撑件，其特征在于，所述变形部和所述柔性连接层沿所述第一方向交替设置于支撑单体部。

9.根据权利要求7所述的支撑件，其特征在于，所述变形部在所述第三方向上的宽度小于所述支撑单体部的两个所述端部之间的距离，所述柔性连接层沿所述第一方向一体成型设置。

10.根据权利要求7所述的支撑件，其特征在于，至少两个所述柔性连接层分设于所述变形部的沿所述第三方向的两侧。

11.根据权利要求1所述的支撑件，其特征在于，所述变形部包括膨胀段，所述膨胀段被配置为能够吸收所述电池单体内的电解液并膨胀变形，以增大两个所述支撑单体部之间的间距。

12.根据权利要求1-10任一项所述的支撑件，其特征在于，所述变形部包括沿所述第二方向可往复变形的弹性部件。

13.根据权利要求1-10任一项所述的支撑件，其特征在于，还包括：夹持部，可拆卸地连接于两个所述支撑单体部，所述夹持部用于夹持两个所述支撑单体部，以使所述变形部处于压紧状态。

14.根据权利要求13所述的支撑件，其特征在于，所述夹持部包括沿所述第二方向间隔设置的两个夹持臂及连接两个所述夹持臂的连接臂，所述夹持部用于夹持至少部分两个所述支撑单体部于两个所述夹持臂之间。

15.根据权利要求1-10任一项所述的支撑件，其特征在于，两个所述支撑单体部之间的最小距离大于或等于0.5mm，和/或，两个所述支撑单体部之间的最小距离不大于d*sin(π/12)，d为所述支撑件在使用状态时的外径。

16.一种电池单体，其特征在于，包括：

电极组件，呈卷绕状，具有沿第一方向延伸的中心孔；

权利要求1-15任一项所述的支撑件，至少一个所述支撑件插设于所述中心孔并用于支撑所述中心孔。

17.一种电池，其特征在于，包括：

箱体；及

根据权利要求16所述的电池单体，所述电池单体设置于所述箱体内。

18.一种用电装置，其特征在于，包括根据权利要求16所述的电池单体，所述电池单体用于提供电能；或者包括根据权利要求17所述的电池，所述电池用于提供电能。

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