CN218939856U - 电池单体、电池和用电设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种电池单体、电池和用电设备。该电池单体包括：电极组件；壳体，用于容纳电极组件，壳体的第一壁上设置有注液孔；其中，电极组件包括主体部，注液孔的靠近壳体内部的开口与主体部在第一壁上的正投影错位设置。本申请提供的技术方案，能够便捷快速地向电池单体中注入电解液，从而提高电池生产效率。

Description

电池单体、电池和用电设备

技术领域

本申请涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池单体、电池和用电设备。

背景技术

节能减排是汽车产业可持续发展的关键。在这种情况下，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。而对于电动车辆而言，电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。

电池中的电解液是影响电池性能的重要因素，在电池的生产过程中，电解液的注入是一个较为耗时的加工工序。因此，如何快速注入电解液，提高电池生产效率，是一项亟待解决的问题。

实用新型内容

本申请实施例提供一种电池单体、电池和用电设备，能够便捷快速地向电池单体中注入电解液，从而提高电池生产效率。

第一方面，提供了一种电池单体，包括：电极组件；壳体，用于容纳所述电极组件，所述壳体的第一壁上设置有注液孔；其中，所述电极组件包括主体部，所述注液孔的靠近所述壳体内部的开口与所述主体部在所述第一壁上的正投影错位设置。

本申请的实施例中，电池单体的壳体的第一壁上设置有注液孔，该注液孔的靠近壳体内部的开口与电极组件的主体部在设置有注液孔的第一壁上的正投影相错位。在注液时，电池单体“平躺”，也就是壳体的第一壁垂直于重力方向，电解液通过注液孔沿重力方向注入壳体。这样加快了电解液在壳体中的扩散速度，更快到达电极组件。另外，由于注液孔的靠近壳体内部的开口与电极组件的主体部在设置有注液孔的第一壁上的正投影相错位，电解液注入时，不会直接冲击电极组件的主体部，避免电解液注入时因速度较大冲击电极组件而损坏电极组件。本申请的技术方案，可以实现电池单体在“平躺”状态下，电解液通过注液孔沿重力方向注入壳体后，以较快的速度在壳体内扩散，节省了电池单体生产组装耗费的时间，提高了电池的生产效率。

在一种可能的实现方式中，所述电极组件还包括从所述主体部延伸出的极耳；所述电池单体还包括极耳支架，所述极耳支架与所述主体部沿第一方向排列设置，所述极耳的至少部分容纳于所述极耳支架。

电池单体设置有极耳支架，该极耳支架与电极组件的主体部沿第一方向排列设置，电极组件的极耳从主体部延伸出来，至少部分容纳于极耳支架中，极耳支架对极耳起到保护的作用。同时，极耳支架也能一定程度地固定极耳的位置，保证极耳与电极端子的电连接的稳定性。

在一种可能的实现方式中，所述极耳支架包括沿第二方向相对设置的两个第一支架壁，其中，所述注液孔的靠近所述壳体内部的开口在所述第一支架壁的外表面所在的平面上的正投影不超出所述第一支架壁，所述第二方向垂直于所述第一方向和所述第一壁。

注液孔的靠近壳体内部的开口在极耳支架的第一支架壁的外表面所在的平面上的正投影不超出第一支架壁，也就是在第一方向上，注液孔的靠近壳体内部的开口的位置设置不超出极耳支架的范围。这样可以保证电解液通过注液孔注入壳体时，不会直接冲击电极组件，保证注液操作的确定性和稳定性。

在一种可能的实现方式中，所述极耳支架的靠近所述注液孔的所述第一支架壁设置有第一通孔，在所述第二方向上，所述第一通孔与所述注液孔相对设置。

在极耳支架的靠近注液孔的第一支架壁上设置第一通孔，该第一通孔与注液孔相对设置，这样，电解液通过注液孔注入壳体后，可以通过第一通孔进入极耳支架。

在一种可能的实现方式中，所述第一通孔的横截面积不小于所述注液孔的靠近所述壳体内部的开口的横截面积。

第一通孔的横截面积不小于注液孔的靠近壳体内部的开口的横截面积，以保证电解液进入壳体后，在通过第一通孔时具有充足的流动空间，以保证电解液较快进入极耳支架，更快在壳体内扩散。

在一种可能的实现方式中，所述极耳支架还包括面向所述电极组件的第二支架壁；所述第二支架壁包括第一子壁和第二子壁，所述第一方向垂直于所述第一子壁，所述第二子壁相对所述第一子壁倾斜设置，以形成所述极耳的根部的避让空间，所述极耳的根部设置于所述避让空间内。

第二支架壁的第二子壁相对于第一子壁倾斜设置，从而形成极耳的根部的避让空间，这样可以避免极耳支架的第二支架壁与电极组件的主体部接触时，第二支架壁与主体部之间没有间隙而压迫极耳的根部，损坏极耳，导致短路。同时，第一子壁的设置可以保证第二支架壁不需要避让极耳根部的区域与电极组件的主体部稳定连接，保证电池单体整体的结构稳定性。

在一种可能的实现方式中，所述第一支架壁和所述第二支架壁共同围合形成极耳容纳空间，所述第二支架壁设置有极耳避空槽，所述极耳的至少部分穿过所述极耳避空槽并容纳于所述极耳容纳空间。

第一支架壁和第二支架壁围合形成极耳容纳空间，极耳的至少部分穿过第二支架壁的极耳避空槽，容纳于极耳容纳空间，合理利用了极耳支架的空间，也不用再浪费壳体内的其他空间来容纳极耳，节省了电池单体整体占用的空间。同时，极耳容纳空间容纳极耳，第一支架壁和第二支架壁也对极耳起到保护作用，避免极耳在电池使用过程中被损坏，保证电池的安全性。

在一种可能的实现方式中，所述第二支架壁设置有流体通道，以使所述电解液通过所述流体通道流至所述电极组件。

第二支架壁设置流体通道，这样，注入极耳支架的电解液可以通过流体通道流至电极组件的侧面，电解液可以在壳体内更快流动扩散。

在一种可能的实现方式中，所述流体通道为多个，多个所述流体通道沿所述第一方向贯穿所述第二支架壁。

设置多个贯穿第二支架壁的流体通道，可以进一步加快电解液在壳体内的扩散。

在一种可能的实现方式中，所述极耳支架还包括挡液部件，在所述第二方向上，所述挡液部件设置于两个所述第一支架壁之间，且与所述第一通孔相对设置。

挡液部件与第一通孔相对设置，这样，当电解液通过第一通孔注入极耳支架时，电解液会冲击挡液部件，而不会直接冲击容纳于极耳支架内的极耳，避免对极耳造成损伤。

在一种可能的实现方式中，所述注液孔包括第一孔段，第二孔段和第三孔段，沿靠近所述壳体内部的方向，所述第一孔段，所述第二孔段和所述第三孔段依次排列，且孔径逐渐减小。

沿靠近壳体内部的方向，注液孔的第一孔段，第二孔段和第三孔段依次排列且孔径逐渐减小，通过将注液孔设置成具有不同孔径的多个孔段，便于注液完成后注液孔的密封操作。

在一种可能的实现方式中，所述电池单体包括密封部件，所述密封部件用于在注液后密封所述第三孔段。用密封部件密封靠近壳体内部的第三孔段，防止电解液通过注液孔流出电池单体。

在一种可能的实现方式中，所述密封部件与所述壳体焊接以密封所述第三孔段。密封部件通过焊接的方式与壳体连接来密封第三孔段，焊接连接具有连接性强，连接稳定牢固的特点，使得密封部件更牢固地密封第三孔段。

在一种可能的实现方式中，所述密封部件包括焊接部，所述焊接部容纳于所述第二孔段且与所述第二孔段的侧壁焊接连接；其中，所述焊接部与所述第二孔段的侧壁焊接连接形成的焊印的超出所述第二孔段的部分容纳于所述第一孔段。

密封部件的焊接部与第二孔段的侧壁焊接连接，以使密封部件与壳体连接，密封第三孔段，且焊接部容纳于第二孔段，避免密封部件凸出于第一壁的外表面，防止密封部件刺破壳体外表面的绝缘膜。另外，焊接部与第二孔段的侧壁焊接连接形成的焊印一部分容纳于第二孔段，一部分会超出第二孔段，其超出第二孔段的部分容纳于第一孔段中，避免焊印凸出于第一壁的外表面，防止焊印刺破壳体外表面的绝缘膜，避免电池短路，保证电池的安全性。

在一种可能的实现方式中，在所述第二方向上，所述第一孔段的尺寸大于0.1mm。

在第二方向上，第一孔段的尺寸要足够大以将超出第二孔段的焊印全部容纳，根据焊接的焊印的一般尺寸，需设置第一孔段在第二方向上的尺寸大于0.1mm。

在一种可能的实现方式中，所述电池单体还包括绝缘壳，所述绝缘壳设置于所述壳体和所述电极组件之间，所述绝缘壳上设置有第二通孔，在所述第二方向上，所述第二通孔与所述注液孔相对设置。

绝缘壳是避免电池短路，保证电池安全性的部件，设置于壳体和电极组件之间，在绝缘壳上设置第二通孔与注液孔相对，以避免电解液注入时，绝缘壳对电解液流动路径的阻挡，加快电解液在壳体内的扩散。

在一种可能的实现方式中，所述绝缘壳上设置有沿第一方向排列的多个第一浸润孔。

绝缘壳上设置多个第一浸润孔，以便于电解液在壳体内快速扩散，节省电池单体组装时间，提高电池组装效率。

在一种可能的实现方式中，所述电池单体还包括绝缘板，在所述第二方向上，所述绝缘板设置于所述壳体和所述电极组件之间，其中，所述绝缘板上设置有第三通孔，在所述第二方向上，所述第三通孔与所述注液孔相对设置。

电池单体设置绝缘板，一方面起到支撑电极组件，防止电极组件变形的作用，另一方面起到绝缘，避免电池短路，保证电池安全性的作用，在绝缘板上设置第三通孔与注液孔相对，以避免电解液注入时，绝缘板对电解液流动路径的阻挡，加快电解液在壳体内的扩散。

在一种可能的实现方式中，所述绝缘板上设置有沿第一方向排列的多个第二浸润孔。

绝缘板上设置多个第二浸润孔，以便于电解液在壳体内快速扩散，节省电池单体组装时间，提高电池组装效率。

在一种可能的实现方式中，在所述第一方向上，所述绝缘壳的第一浸润孔与所述绝缘板的第二浸润孔错位设置，保证电极组件和壳体之间具有绝缘部件，以避免电池发生短路。

在一种可能的实现方式中，所述电池单体还包括端盖，用于盖合所述壳体的开口，所述端盖上设置有电极端子；在所述第一方向上，所述极耳支架设置于所述端盖与所述主体部之间，所述电极组件的极耳穿过所述极耳支架与所述电极端子电连接。

端盖盖合壳体的开口，保证壳体的密封性，避免外界杂质通过开口进入壳体内，影响电池的性能。电极组件的极耳穿过极耳支架与端盖上的电极端子电连接，实现电池的电能的输出与输入。

第二方面，提供了一种电池，包括：第一方面或者第一方面中任意一个实施例所述的电池单体。

第三方面，提供了一种用电设备，包括：第二方面或者第二方面中任意一个实施例所述的电池，所述电池用于提供电能。

本申请的技术方案中，电池单体的壳体上设置有注液孔，该注液孔的靠近壳体内部的开口与电极组件的主体部在设置有注液孔的第一壁上的正投影相错位。在注液时，电池单体“平躺”，也就是壳体的第一壁垂直于重力方向，电解液通过注液孔沿重力方向注入壳体。这样加快了电解液在壳体中的扩散速度，更快到达电极组件。另外，由于注液孔的靠近壳体内部的开口与电极组件的主体部在设置有注液孔的第一壁上的正投影相错位，电解液注入时，不会直接冲击电极组件的主体部，避免电解液注入时因速度较大冲击电极组件而损坏电极组件。本申请的技术方案，可以实现电池单体在“平躺”状态下，电解液通过注液孔沿重力方向注入壳体后，以较快的速度在壳体内扩散，节省了电池单体生产组装耗费的时间，提高了电池的生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请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申请的一些实施例，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。

图1是本申请一实施例公开的一种车辆的结构示意图；

图2是本申请一实施例公开的一种电池的结构示意图；

图3是本申请一实施例公开的一种电池单体的爆炸图；

图4是图3中的极耳支架的放大图；

图5是本申请一实施例公开的一种电池单体的局部剖面图；

图6是本申请一实施例公开的一种电池单体的结构示意图。

在附图中，附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请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申请的原理，但不能用来限制本申请的范围，即本申请不限于所描述的实施例。

在本申请的描述中，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申请和简化描述，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，并不是对本申请的具体结构进行限定。在本申请的描述中，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。

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。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例中，电池单体可以包括锂离子电池、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。

电池单体可以包括电极组件和电解液，电极组件由正极片、负极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极片和负极片之间移动来工作。正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，未涂敷正极活性物质层的集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的集流体，未涂敷正极活性物质层的集流体作为正极极耳。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。负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，未涂敷负极活性物质层的集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的集流体，未涂敷负极活性物质层的集流体作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜，负极活性物质可以为石墨、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。隔膜的材质可以为聚丙烯(polypropylene，PP)或聚乙烯(polyethylene，PE)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。

电解液在电池正、负极之间起到传导离子的作用，是电池获得高电压、高比能等优点的保证。电池内部过于缺乏电解液，会造成内阻偏高，正极容量发挥不出来，负极析锂，循环性能差等问题。

在电池的生产过程中，电解液的注入是一个比较费时的工序。为保证电池单体内部有足够多的电解液，需要在组装电池单体时，多次适量地向电池单体的壳体内注入电解液，每次注入都需要等待电解液在壳体内充分扩散后再进行下一次注入，直至电解液充满电池单体内部空间。

现有技术中，通常是在电池单体的端盖上设有注液孔来注入电解液，而着电池生产技术的发展，在电池生产过程中，为方便电池单体的组装，需要将电池单体“平躺”加工组装，也就是电池单体的壳体开口在侧面，端盖盖合于壳体侧面的开口。这种情况下，若注液孔设置于端盖上，也就是从电池单体的侧面注入电解液，电解液通过注液孔注入电池单体内部时，其初始注液速度方向不同于重力方向，会降低电解液在电池单体内的扩散速度，耗费更长时间；另外，从电池单体侧面注入电解液，当壳体内电解液达到于注液孔同样的高度时，再注入电解液，壳体内的电解液就会从注液孔流出，导致壳体内无法注满电解液，壳体内的电解液量不足，影响电池的性能，且从电池单体侧面注入电解液也增加了操作难度。

鉴于此，本申请实施例提供了一种电池单体，电池单体的壳体的第一壁上设置有注液孔，该注液孔的靠近壳体内部的开口与电极组件的主体部在第一壁上的正投影相错位。在注液时，电池单体“平躺”，也就是壳体的第一壁垂直于重力方向，电解液通过注液孔沿重力方向注入壳体。这样加快了电解液在壳体中的扩散速度，更快到达电极组件。另外，由于注液孔的靠近壳体内部的开口与电极组件的主体部在设置有注液孔的第一壁上的正投影相错位，电解液注入时，不会直接冲击电极组件的主体部，避免电解液注入时因速度较大冲击电极组件而损坏电极组件。本申请的技术方案，可以实现电池单体在“平躺”状态下，电解液通过注液孔沿重力方向注入壳体后，以较快的速度在壳体内扩散，节省了电池单体生产组装耗费的时间，提高了电池的生产效率。

本申请实施例描述的技术方案均适用于各种使用电池的装置。例如，手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动玩具、电动工具、电动车辆、船舶和航天器等，例如，航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等。

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设备，还可以适用于所有使用电池的设备，但为描述简洁，下述实施例均以电动车辆为例进行说明。

例如，如图1所示，为本申请一个实施例的一种车辆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的内部可以设置马达40，控制器30以及电池10，控制器30用来控制电池10为马达40的供电。例如，在车辆1的底部或车头或车尾可以设置电池10。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，用于车辆1的电路系统，例如，用于车辆1的启动、导航和运行时的工作用电需求。在本申请的另一实施例中，电池10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，替代或部分地替代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。例如，如图2所示，为本申请一个实施例的一种电池10的结构示意图，电池10可以包括多个电池单体20。电池10还可以包括箱体(或称罩体)，箱体内部为中空结构，多个电池单体10容纳于箱体内。如图2所示，箱体可以包括两部分，这里分别称为第一部分111和第二部分112，第一部分111和第二部分112扣合在一起。第一部分111和第二部分112的形状可以根据多个电池单体20组合的形状而定，第一部分111和第二部分112可以均具有一个开口。例如，第一部分111和第二部分112均可以为中空长方体且各自只有一个面为开口面，第一部分111的开口和第二部分112的开口相对设置，并且第一部分111和第二部分112相互扣合形成具有封闭腔室的箱体。其中，箱体可以包括底板112a、侧板112b和梁。多个电池单体20相互并联或串联或混联组合后置于第一部分111和第二部分112扣合后形成的箱体内。

可选地，电池10还可以包括其他结构，在此不再一一赘述。例如，该电池10还可以包括汇流部件，汇流部件用于实现多个电池单体20之间的电连接，例如并联或串联或混联。具体地，汇流部件可通过连接电池单体20的电极端子实现电池单体20之间的电连接。进一步地，汇流部件可通过焊接固定于电池单体20的电极端子。多个电池单体20的电能可进一步通过导电机构穿过箱体而引出。可选地，导电机构也可属于汇流部件。

根据不同的电力需求，电池单体20的数量可以设置为任意数值。多个电池单体20可通过串联、并联或混联的方式连接以实现较大的容量或功率。

如图3所示，为本申请一个实施例的一种电池单体20的爆炸图。该电池单体20包括电极组件21、壳体22。

具体地，壳体22用于容纳电极组件21，壳体22的第一壁221上设置有注液孔2211。

电极组件21包括主体部211，注液孔2211的靠近壳体22内部的开口与主体部211在第一壁221上的正投影错位设置。

电解液是电池中离子传输的载体。一般由金属盐和有机溶剂组成。电解液在电池正、负极之间起到传导离子的作用，是电池获得高电压、高比能等优点的保证。电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质金属盐、必要的添加剂等原料，在一定条件下、按一定比例配制而成的。

这里，壳体22的第一壁221指的是围成容纳电极组件21的容纳空间的壳体22的侧壁，图3中所示的第一壁221是壳体22的侧壁中面积较小的侧壁，应理解，第一壁221也可以是壳体22的侧壁中面积较大的侧壁，可以根据电池单体组装过程的实际情况进行调整。但需要注意的是，不论第一壁221是壳体22的侧壁中面积较小的侧壁，还是壳体22的侧壁中面积较大的侧壁，在注液时，壳体22的第一壁221都需要垂直于重力方向，电解液通过第一壁221上的注液孔2211沿重力方向注入壳体22。

这里，电极组件21的主体部211是由多个正极片、隔膜和负极片依次层叠或卷绕形成的。

本申请中的“平躺”是指在电池单体20注液时，将电池单体20以壳体22的开口朝向侧面的方式放置，不同于常见的将电池单体20竖直放置，其壳体22开口朝上的放置方式。

本申请的实施例中，电池单体20的壳体22的第一壁221上设置有注液孔2211，该注液孔2211的靠近壳体22内部的开口与电极组件21的主体部211在设置有注液孔2211的第一壁221上的正投影相错位。在注液时，电池单体20“平躺”，也就是壳体22的第一壁221垂直于重力方向，电解液通过注液孔2211沿重力方向注入壳体22。这样加快了电解液在壳体22中的扩散速度，更快到达电极组件21。另外，由于注液孔2211的靠近壳体22内部的开口与电极组件21的主体部211在设置有注液孔2211的第一壁221上的正投影相错位，电解液注入时，不会直接冲击电极组件21，避免电解液注入时因速度较大冲击电极组件21而损坏电极组件21。本申请的技术方案，可以实现电池单体20在“平躺”状态下，电解液通过注液孔2211沿重力方向注入壳体22后，以较快的速度在壳体22内扩散，节省了电池单体20生产组装耗费的时间，提高了电池10的生产效率。

可选地，在本申请实施例中，如图3所示，电池单体20还包括端盖23，用于盖合壳体22的开口，保证壳体22的密封性，避免外界杂质通过开口进入壳体22内，影响电池10的性能。

具体地，端盖23上设置有电极端子231，与电极组件21的从主体部211延伸出的极耳212电连接，实现电池10的电能的输入与输出。

可选地，在本申请实施例中，继续参考图3，电池单体20还包括：极耳支架24，极耳支架24与主体部211沿第一方向x排列设置，极耳212的至少部分容纳于极耳支架24。

电池单体20设置有极耳支架24，该极耳支架24与电极组件21的主体部211沿第一方向x排列设置，电极组件21的极耳212的至少部分容纳于极耳支架24中，极耳支架24对极耳212起到保护的作用。同时，极耳支架24也能一定程度地固定极耳212的位置，保证极耳212与电极端子231的电连接的稳定性。

可选地，如图3所示，在第一方向x上，极耳支架24设置于端盖23与主体部211之间，电极组件21的极耳212穿过极耳支架24与电极端子231电连接。

可选地，在本申请实施例中，如图3和图4所示，极耳支架24包括沿第二方向y相对设置的两个第一支架壁241，其中，注液孔2211的靠近壳体22内部的开口在第一支架壁241的外表面所在的平面上的正投影不超出第一支架壁241，第二方向y垂直于第一方向x和第一壁221。

注液孔2211的靠近壳体22内部的开口在极耳支架24的第一支架壁241的外表面所在的平面上的正投影不超出第一支架壁241，也就是在第一方向x上，注液孔2211的靠近壳体22内部的开口的位置设置不超出极耳支架24的范围。这样可以保证电解液通过注液孔2211注入壳体22时，不会直接冲击电极组件21，保证注液操作的确定性和稳定性。

可选地，在本申请实施例中，如图4所示，极耳支架24的靠近注液孔2211的第一支架壁241设置有第一通孔2411，在第二方向y上，第一通孔2411与注液孔2211相对设置，以使电解液通过注液孔2211和第一通孔2411注入极耳支架24。

在极耳支架24的靠近注液孔2211的第一支架壁241上设置第一通孔2411，该第一通孔2411与注液孔2211相对设置，这样，电解液通过注液孔2211注入壳体22后，可以通过第一通孔2411进入极耳支架24。

可选地，在本申请实施例中，如图4所示，极耳支架24的另一个第一支架壁241上也可以设置通孔2412，该通孔2412的位置可以不与注液孔2211相对应，通孔2412的设置是为了让电解液注入极耳支架24后，可以通过通孔2412流至电极组件21的远离注液孔2211的侧面，提高电解液在壳体22内扩散的速度。

可选地，在本申请实施例中，第一通孔2411的横截面积不小于注液孔2211的靠近壳体22内部的开口的横截面积。

第一通孔2411的横截面积不小于注液孔2211的靠近壳体22内部的开口的横截面积，以保证电解液进入壳体22后，在通过第一通孔2411时具有充足的流动空间，以保证电解液较快进入极耳支架24，更快在壳体22内扩散。

可选地，在本申请实施例中，如图4和图5所示，极耳支架24还包括面向电极组件21的第二支架壁242，第二支架壁242包括第一子壁2421和第二子壁2422，第一子壁2421与第一方向x相垂直，第二子壁2422相对第一子壁2421倾斜设置，以形成极耳212的根部的避让空间2111，极耳212的根部设置于避让空间2111内。

一般地，在电池单体20的组装过程中，需要将极耳212折叠形成一定稳定的结构，折叠后极耳212的根部与电极组件21的延伸出极耳212的表面构成类似于等腰三角形的结构，极耳212的根部类似于等腰三角形的两条腰边，为了避让极耳212的根部，如图5所示，两个第二子壁2422相对第一子壁2421倾斜设置，倾斜的角度α与极耳212的根部相对于电极组件21的延伸出极耳212的表面倾斜的角度β相同。在保证给极耳212的根部提供充足的避让空间的同时，也保证极耳212的根部附近不保留过多的空隙，避免在电池10使用过程中极耳212的根部变形，导致电池10短路，从而提高电池10的安全性。同时也充分利用了壳体22内部的空间。

第一子壁2421可以与电极组件21上未设置极耳212的区域适应连接，以保证极耳支架24与电极组件21的稳定连接。

本申请实施例中，第二支架壁242的第二子壁2422相对于第一子壁2421倾斜设置，从而形成极耳212的根部的避让空间2111，这样可以避免极耳支架24的第二支架壁242与电极组件21的主体部211接触时，第二支架壁242与主体部211之间没有间隙而压迫极耳212的根部，损坏极耳212，导致短路。同时，第一子壁2421的设置可以保证第二支架壁242不需要避让极耳212的根部的区域与电极组件21的主体部211稳定连接，保证电池单体20整体的结构稳定性。

可选地，在本申请实施例中，如图4所示，第一支架壁241和第二支架壁242共同围合形成极耳容纳空间243，第二支架壁242设置有极耳避空槽2423，极耳212的至少部分穿过极耳避空槽2423并容纳于极耳容纳空间243。

第一支架壁241和第二支架242壁围合形成极耳容纳空间243，极耳212的至少部分穿过第二支架壁242的极耳避空槽2423，容纳于极耳容纳空间243，合理利用了极耳支架24的空间，也不用再浪费壳体22内的其他空间来容纳极耳212，节省了电池单体20整体占用的空间。同时，极耳容纳空间243容纳极耳212，第一支架壁241和第二支架壁242也对极耳212起到保护作用，避免极耳212在电池10使用过程中被损坏，保证电池10的安全性。

可选地，在本申请实施例中，如图4所示，第二支架壁242设置有流体通道2424，以使电解液通过流体通道2424流至电极组件21。

应理解，在图4中以流体通道2424为通孔型流道示例性说明本申请中的流体通道的结构，但本申请的技术方案中，流体通道的结构不仅限于图4所示的通孔型流道。比如，该流体通道2424还可以是贯通第二支架壁242的长方形流道，本申请对此不做限定。

可选地，第二支架壁242设置多个沿第一方向x贯穿第二支架壁242的流体通道2424，以进一步加快电解液在壳体22内的扩散。

可选地，在本申请实施例中，继续参考图4，极耳支架24还包括挡液部件244，在第二方向y上，挡液部件244设置于两个第一支架壁241之间，且与第一通孔2411相对设置。

挡液部件244与第一通孔2411相对设置，这样，当电解液通过第一通孔2411注入极耳支架24时，电解液会冲击挡液部件244，而不会直接冲击折叠置于极耳支架24内的极耳212，避免对极耳212造成损伤。

可选地，在本申请实施例中，如图4所示，挡液部件244包括固定结构2441，极耳支架24通过固定结构2441固定于端盖23。

应理解，为保证端盖23与极耳支架24连接的稳定性，极耳支架24可以包括两个对称设置的挡液部件244，这样，两个挡液部件244的固定结构2441与端盖23固定连接，保证了端盖23与极耳支架24连接的稳定性。

极耳支架24通过挡液部件244的固定结构2441固定于端盖23，提高了端盖23与极耳支架24之间的连接稳定性，提高电池单体20整体的结构强度。

可选地，固定结构2441与极耳支架24的固定连接可以是通过螺栓与螺孔的连接方式来实现，固定结构2441可以是螺孔，也可以是通过卯榫结构的连接方式来实现，本申请对此不做限定。

图6中的(a)为电池单体20的xy面的剖面图，图6中的(b)为图6中的(a)中的B部分的放大图。

可选地，在本申请实施例中，如图6中的(b)所示，注液孔2211包括第一孔段2211a，第二孔段2211b和第三孔段2211c，沿靠近壳体22内部的方向，如图6中的y’方向(箭头所指方向)，第一孔段2211a，第二孔段2211b和第三孔段2211c依次排列，且孔径逐渐减小。

沿靠近壳体22内部的方向，注液孔2211的第一孔段2211a，第二孔段2211b和第三孔段2211c依次排列且孔径逐渐减小，通过将注液孔2211设置成具有不同孔径的多个孔段，便于注液完成后注液孔2211的密封操作。

可选地，在本申请实施例中，如图6中的(b)所示，电池单体20包括密封部件25，密封部件25用于在注液后密封第三孔段2211c。用密封部件25密封靠近壳体22内部的第三孔段2211c，防止电解液通过注液孔2211流出电池单体20。

可选地，在本申请实施例中，密封部件25与壳体22焊接以密封第三孔段2211c。密封部件25通过焊接的方式与壳体22连接来密封第三孔段2211c，焊接连接具有连接性强，连接稳定牢固的特点，使得密封部件25更牢固地密封第三孔段2211c。

可选地，在本申请实施例中，如图6中的(b)所示，密封部件25包括焊接部251，焊接部251容纳于第二孔段2211b且与第二孔段2211b的侧壁焊接连接；其中，焊接部251与第二孔段2211b的侧壁焊接连接形成的焊印的超出第二孔段2211b的部分容纳于第一孔段2211a。

密封部件25的焊接部251与第二孔段2211b的侧壁焊接连接，以使密封部件25与壳体22连接，密封第三孔段2211c，且焊接部251容纳于第二孔段2211b，避免密封部件25凸出于第一壁221的外表面，防止密封部件25刺破壳体22外表面的绝缘膜。另外，焊接部251与第二孔段2211b的侧壁焊接连接形成的焊印一部分容纳于第二孔段2211b，一部分会超出第二孔段2211b，其超出第二孔段2211b的部分容纳于第一孔段2211a中，避免焊印凸出于第一壁221的外表面，防止焊印刺破壳体22外表面的绝缘膜，避免电池10短路，保证电池10的安全性。

可选地，继续参考图6中的(b)，密封部件25还包括平整部252，平整部可以容纳于第一孔段2211a，平整部252的表面所在的平面与壳体22外表面所在的平面重合，这样平整部252可以对壳体22外包裹的绝缘膜起到支撑作用和导热作用。

可选地，在本申请实施例中，如图6中的(b)所示，在第二方向y上，第一孔段2211a的尺寸L1大于0.1mm，比如，可以设置第一孔段2211a在第二方向y上的尺寸L1为0.3mm或0.5mm。

应理解，以上所列举的第一孔段2211a在第二方向y上的尺寸L1的数据仅为示例性的说明，不构成对本申请实施例的限定。可以根据实际焊接情况，设置尺寸L1，以满足容纳超出第二孔段2211b的焊印的需要，本申请对此不做限定。

在第二方向y上，第一孔段2211a的尺寸要足够大以将超出第二孔段2211b的焊印全部容纳，根据焊接的焊印的一般尺寸，需设置第一孔段2211a在第二方向y上的尺寸L1大于0.1mm。

可选地，如图6中的(b)所示，在第一方向x上，第三孔段2211c的尺寸与密封部件25在第一方向x上的最大尺寸的尺寸差为2L2，该尺寸差大于1mm，以方便密封部件25与第二孔段2211b的侧壁的焊接连接，比如，该尺寸差可以为1.5mm或者1.7mm。

应理解，以上所列举的第三孔段2211c的尺寸与密封部件25在第一方向x上的最大尺寸的尺寸差2L2的数据仅为示例性的说明，不构成对本申请实施例的限定。可以根据实际焊接情况，设置尺寸差2L2，以便于密封部件25与第二孔段2211b的侧壁的焊接连接，本申请对此不做限定。

可选地，在每次注入电解液后，可以用塑胶钉28暂时密封注液孔2211，以防止电解液通过注液孔2211流出，再次注入电解液时，将塑胶钉28取出，如此反复，直至最后一次注入电解液后，在用密封部件25密封第三孔段2211c前，用塑胶钉28密封第三孔段2211c，这样，在用密封部件25密封第三孔段2211c时，可以避免焊接产生的焊渣掉入电池单体内部，也可以避免焊接过程中电解液溢出影响焊接质量。

可选地，在本申请实施例中，如图3所示，电池单体20还包括绝缘壳26，绝缘壳26设置于壳体22和电极组件21之间，绝缘壳26上设置有第二通孔261，在第二方向y上，第二通孔261与注液孔2211相对设置。

绝缘壳26是避免电池20短路，保证电池20安全性的部件，设置于壳体22和电极组件21之间，在绝缘壳26上设置第二通孔261与注液孔2211相对，以避免电解液注入时，绝缘壳26对电解液流动路径的阻挡，加快电解液在壳体22内的扩散。

可选地，在本申请实施例中，如图3所示，绝缘壳26上设置有沿第一方向x排列的多个第一浸润孔262。

绝缘壳26上设置多个第一浸润孔262，以便于电解液在壳体22内快速扩散，节省电池单体20组装时间，提高电池10组装效率。

可选地，在本申请实施例中，如图3所示，电池单体20还包括绝缘板27，在第二方向y上，绝缘板27设置于壳体22和电极组件21之间，其中，绝缘板27上设置有第三通孔271，在第二方向y上，第三通孔271与注液孔2211相对设置。

电池单体20设置绝缘板27，一方面起到支撑电极组件21，防止电极组件21变形的作用，另一方面起到绝缘，避免电池10短路，保证电池10安全性的作用，在绝缘板27上设置第三通孔271与注液孔2211相对，以避免电解液注入时，绝缘板27对电解液流动路径的阻挡，加快电解液在壳体22内的扩散。

可选地，在本申请实施例中，如图3所示，绝缘板27上设置有沿第一方向x排列的多个第二浸润孔272。

绝缘板27上设置多个第二浸润孔272，以便于电解液在壳体22内快速扩散，节省电池单体20组装时间，提高电池10组装效率。

可选地，在本申请实施例中，在第一方向x上，绝缘壳26的第一浸润孔262与绝缘板27的第二浸润孔272错位设置，保证电极组件21和壳体22之间具有绝缘部件，以避免电池10发生短路。

可选地，在本申请实施例中，第一壁221上可设置两个注液孔2211，分别设置于第一壁221的靠近壳体22开口的两端，设置两个注液孔2211同时注液，节省注入电解液的时间，提高电池10的生产效率。

本申请实施例还提供一种电池10，该电池10可以包括前述各实施例中的电池单体20。在一些实施例中，该电池10还可以包括箱体、汇流部件等其他结构，在此不再一一赘述。

本申请一个实施例还提供了一种用电设备，该用电设备可以包括前述实施例中的电池10。可选地，该用电设备可以为车辆1、船舶或航天器等，但本申请实施例对此并不限定。

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 (23)

1.一种电池单体，其特征在于，包括：

电极组件(21)；

壳体(22)，用于容纳所述电极组件(21)，所述壳体(22)的第一壁(221)上设置有注液孔(2211)；

其中，所述电极组件(21)包括主体部(211)，所述注液孔(2211)的靠近所述壳体(22)内部的开口与所述主体部(211)在所述第一壁(221)上的正投影错位设置。

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述电极组件(21)还包括从所述主体部(211)延伸出的极耳(212)；

所述电池单体还包括极耳支架(24)，所述极耳支架(24)与所述主体部(211)沿第一方向(x)排列设置，所述极耳(212)的至少部分容纳于所述极耳支架(24)。

3.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述极耳支架(24)包括沿第二方向(y)相对设置的两个第一支架壁(241)，其中，所述注液孔(2211)的靠近所述壳体(22)内部的开口在所述第一支架壁(241)的外表面所在的平面上的正投影不超出所述第一支架壁(241)，所述第二方向(y)垂直于所述第一方向(x)和所述第一壁(221)。

4.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，所述极耳支架(24)的靠近所述注液孔(2211)的所述第一支架壁(241)设置有第一通孔(2411)，在所述第二方向(y)上，所述第一通孔(2411)与所述注液孔(2211)相对设置。

5.根据权利要求4所述的电池单体，其特征在于，所述第一通孔(2411)的横截面积不小于所述注液孔(2211)的靠近所述壳体(22)内部的开口的横截面积。

6.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，所述极耳支架(24)还包括面向所述电极组件(21)的第二支架壁(242)；

所述第二支架壁(242)包括第一子壁(2421)和第二子壁(2422)，所述第一方向(x)垂直于所述第一子壁(2421)，所述第二子壁(2422)相对所述第一子壁(2421)倾斜设置，以形成所述极耳(212)的根部的避让空间，所述极耳(212)的根部设置于所述避让空间内。

7.根据权利要求6所述的电池单体，其特征在于，所述第一支架壁(241)和所述第二支架壁(242)共同围合形成极耳容纳空间(243)，所述第二支架壁(242)设置有极耳避空槽(2423)，所述极耳(212)的至少部分穿过所述极耳避空槽(2423)并容纳于所述极耳容纳空间(243)。

8.根据权利要求6所述的电池单体，其特征在于，所述第二支架壁(242)设置有流体通道(2424)，以使电解液能够通过所述流体通道(2424)流至所述电极组件(21)。

9.根据权利要求8所述的电池单体，其特征在于，所述流体通道(2424)为多个，多个所述流体通道(2424)沿所述第一方向(x)贯穿所述第二支架壁(242)。

10.根据权利要求4所述的电池单体，其特征在于，所述极耳支架(24)还包括挡液部件(244)，在所述第二方向(y)上，所述挡液部件(244)设置于两个所述第一支架壁(241)之间，且与所述第一通孔(2411)相对设置。

11.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，所述注液孔(2211)包括第一孔段(2211a)，第二孔段(2211b)和第三孔段(2211c)，沿靠近所述壳体(22)内部的方向，所述第一孔段(2211a)，所述第二孔段(2211b)和所述第三孔段(2211c)依次排列，且孔径逐渐减小。

12.根据权利要求11所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体包括密封部件(25)，所述密封部件(25)用于在注液后密封所述第三孔段(2211c)。

13.根据权利要求12所述的电池单体，其特征在于，所述密封部件(25)与所述壳体(22)焊接以密封所述第三孔段(2211c)。

14.根据权利要求13所述的电池单体，其特征在于，所述密封部件(25)包括焊接部(251)，所述焊接部(251)容纳于所述第二孔段(2211b)且与所述第二孔段(2211b)的侧壁焊接连接；

其中，所述焊接部(251)与所述第二孔段(2211b)的侧壁焊接连接形成的焊印的超出所述第二孔段(2211b)的部分容纳于所述第一孔段(2211a)。

15.根据权利要求11所述的电池单体，其特征在于，在所述第二方向(y)上，所述第一孔段(2211a)的尺寸大于0.1mm。

16.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体还包括绝缘壳(26)，所述绝缘壳(26)设置于所述壳体(22)和所述电极组件(21)之间，所述绝缘壳(26)上设置有第二通孔(261)，在所述第二方向(y)上，所述第二通孔(261)与所述注液孔(2211)相对设置。

17.根据权利要求16所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘壳(26)上设置有沿所述第一方向(x)排列的多个第一浸润孔(262)。

18.根据权利要求16所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体还包括绝缘板(27)，在所述第二方向(y)上，所述绝缘板(27)设置于所述壳体(22)和所述电极组件(21)之间，其中，所述绝缘板(27)上设置有第三通孔(271)，在所述第二方向(y)上，所述第三通孔(271)与所述注液孔(2211)相对设置。

19.根据权利要求18所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘板(27)上设置有沿所述第一方向(x)排列的多个第二浸润孔(272)。

20.根据权利要求19所述的电池单体，其特征在于，在所述第一方向(x)上，所述绝缘壳(26)的第一浸润孔(262)与所述绝缘板(27)的第二浸润孔(272)错位设置。

21.根据权利要求3至20中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体还包括端盖(23)，用于盖合所述壳体(22)的开口，所述端盖(23)上设置有电极端子；

在所述第一方向(x)上，所述极耳支架(24)设置于所述端盖(23)与所述主体部(211)之间，所述电极组件(21)的极耳(212)穿过所述极耳支架(24)与所述电极端子电连接。

22.一种电池，其特征在于，包括：根据权利要求1至21中任一项所述的电池单体。

23.一种用电设备，其特征在于，包括：根据权利要求22所述的电池，所述电池用于提供电能。

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