CN218997009U - 电池单体、电池以及用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种电池单体、电池以及用电装置。电池单体包括壳体、电极端子、电极组件和集流构件。电极端子设置于壳体。电极组件容纳于壳体内，电极组件面向电极端子的一端设有第一极耳。集流构件连接于第一极耳，集流构件的至少部分位于电极端子面向第一极耳的一侧、并与电极端子相抵且连接。

Description

电池单体、电池以及用电装置

技术领域

本申请涉及电池技术领域，并且更具体地，涉及一种电池单体、电池以及用电装置。

背景技术

电池单体广泛用于电子设备，例如手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船、电动玩具汽车、电动玩具轮船、电动玩具飞机和电动工具等等。电池单体可以包括镉镍电池单体、氢镍电池单体、锂离子电池单体和二次碱性锌锰电池单体等。

在电池技术的发展中，如何提高电池单体的可靠性，是电池技术中的一个研究方向。

实用新型内容

本申请提供了一种电池单体、电池以及用电装置，其能提高可靠性。

第一方面，本申请实施例提供了一种电池单体，包括壳体、电极端子、电极组件和集流构件。电极端子设置于壳体。电极组件容纳于壳体内，电极组件面向电极端子的一端设有第一极耳。集流构件连接于第一极耳，集流构件的至少部分位于电极端子面向第一极耳的一侧、并与电极端子相抵且连接。

在上述技术方案中，通过将集流构件的至少部分设置到电极端子面向第一极耳的一侧，使电极端子能够与集流构件相抵；在电极组件晃动时，电极端子可以从集流构件背离电极组件的一侧进行限位，减小集流构件晃动的幅度，降低集流构件与电极端子连接失效的风险，提高电池单体的可靠性。

在一些实施例中，集流构件与第一极耳的面向电极端子的端面相抵并连接。

第一极耳的端面和电极端子可以从两侧夹持集流构件，以使第一极耳和电极端子均与集流构件保持稳定接触，在电池单体受到外部冲击时减小集流构件的晃动，提高电池单体的可靠性。

在一些实施例中，电极端子具有与集流构件相抵的抵接面，抵接面的直径为D₁。集流构件的直径为D₂，集流构件的最小厚度为t₁。D₁、D₂和t满足：t₁×D₁/D₂≤0.4。

t₁的值越大，集流构件的强度越高，集流构件受压时越不易变形。当电极端子和集流构件之间因平面度问题而出现缝隙时，如果t₁的值过大，那么在压紧电极端子和集流构件时，集流构件因强度较高而难以在压力的作用下变形，造成集流构件难以与电极端子紧贴，导致集流构件与电极端子之间的缝隙偏大。通过减小t₁的值，可以减小集流构件的强度，使集流构件能够在受压时能够适应性地变形，以适配抵接面的形状。

D₁/D₂的值越大，集流构件与电极端子需要贴合的面积也越大，当集流构件的平面度出现偏差时，电极端子与集流构件之间的最大缝隙也越大。同样地，D₁/D₂的值越大，通过压紧电极端子和集流构件来减小缝隙的难度也越大。通过减小D₁/D₂的值，可以减小集流构件和电极端子需要贴合的面积，减小电极端子和集流构件之间的缝隙，降低将集流构件和电极端子压紧的难度。

上述技术方案通过将t₁×D₁/D₂的值限定为小于或等于0.4，可以减小集流构件和电极端子之间的缝隙，提高集流构件和电极端子之间的连接强度。

在一些实施例中，D₁、D₂和t₁满足：0.05≤t₁×D₁/D₂≤0.3。

上述技术方案可以更好地减小集流构件和电极端子之间的缝隙，提高集流构件和电极端子之间的连接强度。当t₁×D₁/D₂≥0.05时，可以改善集流构件与电极端子之间的过流能力，减少产热，提高电池单体的可靠性和安全性。

在一些实施例中，t₁为0.1mm-1mm。

t₁的值越大，集流构件的强度越高，集流构件受压时越不易变形。当电极端子和集流构件之间因平面度问题而出现缝隙时，如果t₁的值过大，那么在压紧电极端子和集流构件时，集流构件因强度较高而难以在压力的作用下变形，造成集流构件难以与电极端子紧贴，导致集流构件与电极端子之间的缝隙偏大。t₁的值越小，集流构件的过流面积越小，集流构件的过流能力越低。如果t₁的值过小，可能会造成集流构件的产热过多，影响电池单体的可靠性和安全性。

上述技术方案将t₁限定为0.1mm-1mm，改善集流构件的过流能力，减小集流构件与电极端子之间的缝隙，提高集流构件和电极端子之间的连接强度。

在一些实施例中，t₁为0.2mm-0.6mm。

上述技术方案可进一步地改善集流构件的过流能力，减小集流构件与电极端子之间的缝隙，提高集流构件和电极端子之间的连接强度。

在一些实施例中，在集流构件的厚度方向上，电极端子的最靠近电极组件的表面与集流构件相抵。

在电极组件和集流构件入壳的过程中，集流构件最先与电极端子最靠近电极组件的表面相抵，这样可以缩短集流构件入壳的行程，提高装配效率。

在一些实施例中，电极端子包括限位部和第一凸部，限位部容纳于壳体内。在集流构件的厚度方向上，限位部与壳体至少部分地重叠，第一凸部的顶端面比限位部更靠近电极组件。第一凸部的顶端面与集流构件相抵。

在上述技术方案中，限位部可以受到壳体的限位，以降低电极端子穿出到壳体外部风险，提高电池单体的可靠性。第一凸部的顶端面凸出于限位部，从而在限位部与集流构件之间形成间隙，减小集流构件与电极端子之间的贴合面积，进而减小集流构件与第一凸部之间的缝隙，提高集流构件和电极端子之间的连接强度。

在一些实施例中，在集流构件的厚度方向上，第一凸部凸出限位部的尺寸t₂为0.05mm-0.35mm。

t₂越小，集流构件与限位部抵压的风险越高；如果t₂过小，限位部可能会影响第一凸部的顶端面与集流构件的抵接。t₂越大，电极端子占用的空间也越大，电池单体内部的空间利用率越低。上述技术方案将t₂的值限定为0.05mm-0.35mm，可以降低限位部与集流构件抵接的风险，减小集流构件与第一凸部的顶端面之间的缝隙，并减少电池单体的空间利用率的损失。

在一些实施例中，t₂为0.15mm-0.25mm。

上述技术方案可以进一步降低限位部与集流构件抵接的风险，减小集流构件与第一凸部的顶端面之间的缝隙，并减少电池单体的空间利用率的损失。

在一些实施例中，电极端子的与第一凸部的顶端面对应的区域焊接于集流构件并形成第一焊接部。

上述技术方案中，第一凸部的顶端面与集流构件直接相抵，两者之间的缝隙较小。将电极端子与第一凸部的顶端面对应的区域焊接于集流构件，可以降低虚焊风险，提高焊接强度。

在一些实施例中，第一焊接部为圆环形，第一焊接部的外直径为D₃，第一凸部的顶端面的直径为D₄，D₃小于D₄。

在焊接时，焊接设备可能会出现误差，导致焊接的位置出现波动。如果D₃等于D₄，那么当焊接位置波动时，可能会焊接到第一凸部的顶端面之外，引发虚焊的风险。上述技术方案使D₃小于D₄，以吸收焊接误差，降低虚焊风险，提高焊接强度。

在一些实施例中，电极端子背离第一极耳的一侧设有第一凹部，第一凹部的底面与第一凸部的顶端面之间的部分形成连接部，连接部与集流构件焊接并形成第一焊接部。

上述技术方案中，通过在电极端子上开设第一凹部来减小连接部的厚度，从而减小连接部与集流构件焊接所需的焊接功率，减少产热，降低其它构件被烧伤的风险，提高安全性。

在一些实施例中，第一凹部的底面的直径为D₅，第一凸部的顶端面的直径为D₄，D₅小于D₄。

开设第一凹部会减小电极端子与第一凹部的底面相对的区域的厚度，而第一凸部会会增加电极端子与第一凸部的顶端面相对的区域的厚度。在连接部的厚度一定时，如果D₅大于或等于D₄，由于工艺误差，第一凹部的底面的部分区域可能无法与第一凸部的顶端面相对，从而造成电极端子局部的厚度小于连接部的厚度，导致电极端子局部的强度偏小，电极端子在电池单体受到外部冲击时可能会出现断裂。上述技术方案使D₅小于D₄，以减小第一凹部对电极端子的强度的影响，降低电极端子断裂的风险，提高电池单体的可靠性。

在一些实施例中，在集流构件的厚度方向上，第一凸部整体比限位部更靠近电极组件。

在一些实施例中，电极端子在面向电极组件的一侧设有环形凹部，环形凹部环绕第一凸部设置。环形凹部相对于限位部的面向电极组件的表面凹陷，并将限位部的至少部分与第一凸部隔开。

上述技术方案中，环形凹部可以将限位部的至少部分与第一凸部分离，以在第一凸部受压时减小传导是限位部的作用力，降低限位部变形的风险。

在一些实施例中，集流构件焊接于第一极耳并形成第二焊接部。在集流构件的厚度方向上，第二焊接部与第一凸部的顶端面不重叠。

在上述技术方案中，第二焊接部与第一凸部的顶端面在厚度方向上不重叠，从而降低第一凸部的顶端面与第二焊接部抵接的风险，减小第一凸部的顶端面与集流构件之间的缝隙，提高焊接强度。

在一些实施例中，第二焊接部的至少部分位于电极端子面向第一极耳的一侧并与电极端子间隔设置。

在上述技术方案中，将第二焊接部与电极端子间隔设置，可以降低第二焊接部干涉电极端子和集流构件抵接的风险，减少过定位。第二焊接部可以延伸到第一极耳的与电极端子沿厚度方向相对的区域，从而提高过流能力。

在一些实施例中，集流构件的直径为D₂，第一凸部的顶端面的直径为D₄，D₄/D₂≤0.4。

D₄/D₂的值越大，集流构件与第一凸部的顶端面需要贴合的面积也越大，当集流构件的平面度出现偏差时，第一凸部的顶端面与集流构件之间的最大缝隙也越大。同样地，D₄/D₂的值越大，通过压紧电极端子和集流构件来减小缝隙的难度也越大。上述技术方案使D₄/D₂≤0.4时，可以减小集流构件和第一凸部之间的缝隙，提高集流构件和第一凸部之间的连接强度。

在一些实施例中，集流构件包括集流主体和第二凸部，集流主体连接于第一极耳，第二凸部凸出于集流主体面向电极端子的表面，第二凸部的顶端面与电极端子相抵；集流主体与电极端子间隔设置。

上述技术方案中，通过在集流构件上设置第二凸部，可以在集流主体与电极端子之间形成间隙，减小集流构件与电极端子之间的贴合面积，进而减小第二凸部与集流构件之间的缝隙，提高集流构件和电极端子之间的连接强度。

在一些实施例中，在集流构件的厚度方向上，第二凸部凸出集流主体的尺寸t₃为0.05mm-0.25mm。

t₃越小，集流主体与电极端子抵压的风险越高；如果t₃过小，集流主体可能会影响第二凸部的顶端面与电极端子的抵接。t₃越大，集流构件占用的空间也越大，电池单体内部的空间利用率越低。上述技术方案将t₃的值限定为0.05mm-0.25mm，可以降低集流主体与电极端子抵接的风险，减小电极端子与第二凸部的顶端面之间的缝隙，并减少电池单体的空间利用率的损失。

在一些实施例中，t₃为0.1mm-0.2mm。

上述技术方案可以进一步降低集流主体与电极端子抵接的风险，减小电极端子与第二凸部的顶端面之间的缝隙，并减少电池单体的空间利用率的损失。

在一些实施例中，集流主体的环绕在第二凸部外侧的区域焊接于第一极耳。在焊接时，第二凸部不会遮挡集流主体环绕在第二凸部外侧的区域，这样可以降低焊接难度，减小焊接功率。

在一些实施例中，集流构件的直径为D₂，第二凸部的顶端面的直径为L，L/D₂≤0.4。

L/D₂的值越大，电极端子与第二凸部的顶端面需要贴合的面积也越大，当集流构件的平面度出现偏差时，第二凸部的顶端面与电极端子之间的最大缝隙也越大。同样地，L/D₂的值越大，通过压紧电极端子和集流构件来减小缝隙的难度也越大。上述技术方案使L/D₂≤0.4时，可以减小电极端子和第二凸部之间的缝隙，提高电极端子和第二凸部之间的连接强度。

在一些实施例中，电极端子包括第一凸部，第一凸部的顶端面与第二凸部的顶端面相抵。

上述技术方案同时设置第一凸部和第二凸部，以进一步减小集流构件与电极端子之间的贴合面积，进而减小第一凸部与第二凸部之间的缝隙，提高集流构件和电极端子之间的连接强度。

在一些实施例中，电极端子面向集流构件的一侧设有第二凹部。第二凸部的至少部分容纳于第二凹部，且第二凸部的顶端面与第二凹部的底面相抵。

上述技术方案中，第二凹部可以对第二凸部进行定位，从而简化电极端子与集流构件的装配工艺，提高装配效率。

在一些实施例中，集流构件还包括第三凸部，第三凸部凸出于集流主体面向第一极耳的表面。

在装配电极组件和集流构件时，第三凸部可通过挤压第一极耳嵌入到第一极耳，从而提高第一极耳与集流构件接触的稳定性。

在一些实施例中，第三凸部和第二凸部关于集流主体对称。

上述技术方案可以实现防呆，在装配电极组件和集流构件时，无需判断集流构件的正反，从而提高装配效率。

在一些实施例中，集流构件在与第二凸部对应的位置设有第三凹部，第三凹部相对于集流主体的面向第一极耳的表面凹陷。第三凹部能够降低集流构件占用的空间，减小集流构件的重量。

在一些实施例中，电极端子焊接于集流构件。电极端子的熔点为T₁，集流构件的熔点为T₂，T₁/T₂为0.8-1.1。

上述技术方案可以减小电极端子的熔点与集流构件的熔点的差异，改善焊接工艺，提高焊接强度。

在一些实施例中，电极端子包括第一凹部和位于第一凹部底部的连接部。集流构件焊接于连接部并形成第一焊接部，在集流构件的厚度方向上，第一焊接部从连接部背离集流构件的一侧至少延伸至集流构件的内部。

上述技术方案中，通过在电极端子上开设第一凹部来减小连接部的厚度，从而减小连接部与集流构件焊接所需的焊接功率，减少产热，降低其它构件被烧伤的风险，提高安全性。第一焊接部从连接部延伸至集流构件的内部，以连接集流构件和连接部，减小集流构件与电极端子之间的接触电阻，提高过流能力。

在一些实施例中，壳体包括筒体和连接于筒体的盖体，筒体环绕电极组件的外周设置，盖体设有电极引出孔，电极端子安装于电极引出孔。第一焊接部和盖体均为圆环状，盖体的外直径为D₆，第一焊接部的内直径为D₇。D₆和D₇满足：0.1≤D₇/D₆≤0.6。

D₆与电极组件的直径正相关，D₆越大，电极组件的容量越高，电池单体对第一焊接部的过流面积的要求也越高。D₇越小，第一焊接部的周长也越小，第一焊接部的过流面积也越小。如果D₇/D₆过小，那么因D₆偏大而D₇偏小，将会造成第一焊接部的过流面积不足，第一焊接部在充放电时产热较大，难以满足电池单体在快充时对过流能力和温升的要求。上述技术方案将D₇/D₆限定为大于或等于0.1，可以满足电池单体对过流能力和温升的要求。

D₇越大，电极引出孔的尺寸也越大，盖体的面积也越小。同样地，D₆越小，盖体的面积也越小。如果D₇/D₆过大，那么因D₆偏小而D₇偏大，将会造成盖体在电池单体震动时易变形，引发安全隐患。盖体可作为电池单体的一个输出极，以与汇流部件连接。如果D₇/D₆过大，将会造成盖体与汇流部件之间的连接面积偏小，盖体与汇流部件之间的过流面积不足，盖体与汇流部件之间的连接处的产热偏高，难以满足电池单体在快充时对过流能力和温升的要求。上述技术方案将D₇/D₆限定为小于或等于0.6，可以满足电池单体对过流能力和温升的要求，提高电池单体的安全性。

在一些实施例中，0.2≤D₇/D₆≤0.4。当0.2≤D₇/D₆≤0.4时，可以更好地满足电池单体对过流能力和温升的要求，提高电池单体的安全性。

在一些实施例中，D₇为5mm-14mm。

如果D₇过小，那么将会造成第一焊接部的过流面积不足，第一焊接部在充放电时产热较大，难以满足电池单体在快充时对过流能力和温升的要求。如果D₇过大，那么将会造成盖体与汇流部件之间的过流面积不足，盖体与汇流部件之间的连接处的产热偏高。上述技术方案将D₇限定在5mm-14mm，可以满足电池单体对过流能力和温升的要求。

在一些实施例中，盖体和筒体为一体形成结构，这样可以省去盖体和筒体的连接工序。

盖体可用于与外部构件相连，在电池单体受到外部冲击时，外部构件可能会拉扯盖体，使盖体和筒体的连接处受到力的作用；上述技术方案将盖体和筒体一体设置，从而提高盖体和筒体连接处的强度，降低盖体和筒体连接失效的风险。

在一些实施例中，在集流构件的厚度方向上，第一焊接部的尺寸为h，连接部的厚度为D₈。D₈和h满足：1＜h/D₈≤1.5。

如果h/D₈≤1，那么第一焊接部的熔深较小，第一焊接部整体形成于连接部，从而造成虚焊，第一焊接部难以有效地连接集流构件和连接部。在D₈一定时，h越大，焊接所需的功率越大，在焊接过程中的产热越高。如果h过大，焊接产生的高温容易损伤电极端子周围的部件，引发安全隐患。在上述技术方案中，当满足1＜h/D₈≤1.5时，可以在提升集流构件和连接部连接的强度，减少焊接产热，降低焊接难度。

在一些实施例中，集流构件的用于与连接部焊接的区域的厚度为D₉，D₈和D₉满足：0.5≤D₉/D₈≤1.2。

在D₈一定时，D₉越小，集流构件越容易在焊接过程中被熔穿，焊接产生的高温颗粒越容易掉落到电池单体内；D₉越大，集流构件占用的空间和重量越大，电池单体的能量密度越低。在上述技术方案中，当满足0.5≤D₉/D₈≤1.2时，可以降低集流构件被熔穿的风险，并减少电池单体的能量密度的损失。

在一些实施例中，D₈为0.4mm-1.2mm。

D₈越小，连接部的过流能力越低。如果D₈过小，连接部可能难以满足电池单体在快充时对过流能力和温升的要求。D₈越大，焊接所需的功率越大，在焊接过程中的产热越高。如果D₈过大，焊接产生的高温容易损伤电极端子周围的部件，引发安全隐患。上述技术方案将D₈限定在0.4mm-1.2mm，可以满足电池单体对过流能力和温升的要求，并减少焊接产热，提高安全性。

在一些实施例中，集流构件焊接于第一极耳并形成第二焊接部。第一极耳环绕电极组件的中心轴线设置，第一极耳的垂直于中心轴线的截面为圆环形。第一极耳的外半径为R，第二焊接部与中心轴线在第一极耳的径向上的最小间距为D₁₀，D₁₀和R满足：0.2≤D₁₀/R≤0.8。

R与电极组件的直径正相关，R越大，电极组件产生的电流越大，电池单体对过流面积的要求也越高。集流构件的靠近中心轴线的部分可用于与连接部焊接；D₁₀越小，集流构件的能够与连接部焊接的区域也越小，集流构件与连接部之间的过流面积也越小。如果D₁₀/R过小，那么因D₁₀偏小而R偏大，将会造成集流构件与连接部之间的过流面积不足，集流构件与连接部的焊接处在充放电时产热较大，难以满足电池单体在快充时对过流能力和温升的要求。上述技术方案使D₁₀/R≥0.2，以满足电池单体对过流能力和温升的要求。

第一极耳通常包括多个极耳层。D₁₀越大，与第二焊接部直接相连的极耳层越靠外。如果D₁₀过大，将会造成第二焊接部连接的极耳层的数量偏少，第二焊接部与最内侧的极耳层的间距过大，造成最外侧的极耳层和电极端子之间的电流路径与最内侧的极耳层和电极端子之间的电流路径之间的差异偏大，导致电极组件的第一极片的电流密度不均，增大内阻。上述技术方案使D₁₀/R≤0.8，以减小第一极耳不同位置的部分与电极端子之间的电流路径的差异，提高电极组件的第一极片的电流密度的均匀性，降低内阻，提高过流能力。

在一些实施例中，D₁₀和R满足：0.2≤D₁₀/R≤0.5。

上述技术方案可以更好地改善电池单体的过流能力，降低电池单体的温升。

在一些实施例中，D₁₀为3.5mm-10mm。

如果D₁₀过小，将会造成集流构件与连接部之间的过流面积不足，集流构件与连接部的焊接处在充放电时产热较大，难以满足电池单体在快充时对过流能力和温升的要求。上述技术方案使D₁₀≥3.5mm，可以满足电池单体对过流能力和温升的要求。

如果D₁₀过大，将会造成第二焊接部连接的极耳层的数量偏少，靠近中心轴线的极耳层与第二焊接部的距离过大，导致电极组件的内阻偏大，影响电池单体性能。上述技术方案使D₁₀≤10mm，可以减小电极组件的内阻，改善电池单体的充放电性能。

在一些实施例中，集流构件的直径为D₂，第一极耳的直径为D₁₁，D₂小于D₁₁。集流构件具有较小的直径，可节省集流构件的占用的空间和重量，提升电池单体的能量密度。

在一些实施例中，D₂和D₁₁满足：0.75≤D₂/D₁₁≤0.97。

D₁₁一定时，如果D₂过小，那么第一极耳的靠外的部分与集流构件之间的距离过大，第一极耳的靠外的部分与集流构件之间的导电路径过长，导致电极组件的内阻偏大，影响电池单体性能。上述技术方案使D₂/D₁₁≥0.75，可以减小电极组件的内阻，改善电池单体的充放电性能。

D₁₁一定时，如果D₂过大，那么由于装配误差，集流构件与电极组件的同轴度产生波动，造成集流构件凸出于电极组件的外周面，导致集流构件和电极组件入壳困难，影响装配效率和产品优率。上述技术方案使D₂/D₁₁≤0.97，可以降低集流构件因误差凸出与电极组件的外周面的风险，提升装配效率和产品优率。

在一些实施例中，D₂为35mm-44mm。

上述技术方案将D₂限定在35mm-44mm，可减小电极组件的内阻，改善电池单体的充放电性能，并降低集流构件因误差凸出与电极组件的外周面的风险。

第二方面，本申请实施例提供了一种电池，包括多个第一方面任一实施例提供的电池单体。

第三方面，本申请实施例提供了一种用电装置，包括第二方面提供的电池，电池用于提供电能。

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为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图；

图2为本申请一些实施例提供的电池的爆炸示意图；

图3为图2所示的电池模块的结构示意图；

图4为本申请一些实施例提供的电池单体的爆炸示意图；

图5为本申请一些实施例提供的电池单体的剖视示意图；

图6为图5所示的电池单体的局部放大示意图；

图7为图6在方框B处的放大示意图；

图8为图7在圆框C处的放大示意图；

图9为本申请一些实施例提供的电池单体的电极组件和集流构件的结构示意图；

图10为本申请另一些实施例提供的电池单体的局部剖视示意图；

图11为图10所示的电极端子的剖视示意图；

图12为图10所示的集流构件的剖视示意图；

图13为图12在圆框E处的放大示意图；

图14为本申请另一些实施例提供的电池单体的局部剖视示意图；

图15为图14所示的电极端子的剖视示意图；

图16为图14所示的集流构件的剖视示意图；

图17为本申请另一些实施例提供的电池单体的局部剖视示意图；

图18为图17在方框F处的放大示意图；

图19为本申请另一些实施例提供的电池单体的剖视示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

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。

在本申请的描述中，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”、“附接”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，可以是两个元件内部的连通。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。

在本申请的实施例中，相同的附图标记表示相同的部件，并且为了简洁，在不同实施例中，省略对相同部件的详细说明。应理解，附图示出的本申请实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸，以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明，而不应对本申请构成任何限定。

本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)。

本申请中术语“平行”不仅包括绝对平行的情况，也包括了工程上常规认知的大致平行的情况；同时，“垂直”也不仅包括绝对垂直的情况，还包括工程上常规认知的大致垂直的情况。

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。

电池单体还包括用于容纳电极组件的壳体和设置于壳体的电极端子，电极端子用于电连接到电极组件，以实现电极组件的充放电。为了便于实现装配，并保证电池单体的过流能力，电池单体通常通过集流构件来连接电极组件的极耳和电极端子。

在电池单体受到外部冲击时，电极组件可能会在壳体内上下晃动。发明人注意到，电极组件晃动时还会拉扯集流构件，造成集流构件变形，引发集流构件与电极端子连接失效的风险。

鉴于此，本申请实施例提供了一种技术方案，其通过将集流构件的至少部分设置到电极端子面向极耳的一侧，使电极端子能够与集流构件相抵；在电极组件晃动时，电极端子可以从集流构件背离电极组件的一侧进行限位，减小集流构件晃动的幅度，降低集流构件与电极端子连接失效的风险，提高电池单体的可靠性。

本申请实施例描述的技术方案适用于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。

以下实施例为了方便说明，以用电装置为车辆为例进行说明。

图1为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图。如图1所示，车辆1的内部设置有电池2，电池2可以设置在车辆1的底部或头部或尾部。电池2可以用于车辆1的供电，例如，电池2可以作为车辆1的操作电源。

车辆1还可以包括控制器3和马达4，控制器3用来控制电池2为马达4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2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，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1提供驱动动力。

图2为本申请一些实施例提供的电池的爆炸示意图。如图2所示，电池2包括箱体5和电池单体(图2未示出)，电池单体容纳于箱体5内。

箱体5用于容纳电池单体，箱体5可以是多种结构。在一些实施例中，箱体5可以包括第一箱体部5a和第二箱体部5b，第一箱体部5a与第二箱体部5b相互盖合，第一箱体部5a和第二箱体部5b共同限定出用于容纳电池单体的容纳空间5c。第二箱体部5b可以是一端开口的空心结构，第一箱体部5a为板状结构，第一箱体部5a盖合于第二箱体部5b的开口侧，以形成具有容纳空间5c的箱体5；第一箱体部5a和第二箱体部5b也均可以是一侧开口的空心结构，第一箱体部5a的开口侧盖合于第二箱体部5b的开口侧，以形成具有容纳空间5c的箱体5。当然，第一箱体部5a和第二箱体部5b可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。

为提高第一箱体部5a与第二箱体部5b连接后的密封性，第一箱体部5a与第二箱体部5b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5a盖合于第二箱体部5b的顶部，第一箱体部5a亦可称之为上箱盖，第二箱体部5b亦可称之为下箱体。

在电池2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5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6，多个电池模块6再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体5内。

图3为图2所示的电池模块的结构示意图。

在一些实施例中，如图3所示，电池单体7为多个，多个电池单体7先串联或并联或混联组成电池模块6。多个电池模块6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6中的多个电池单体7之间可通过汇流部件8实现电连接，以实现电池模块6中的多个电池单体7的并联或串联或混联。汇流部件可为一个或多个，各汇流部件8用于将至少两个电池单体电连接。

图4为本申请一些实施例提供的电池单体的爆炸示意图；图5为本申请一些实施例提供的电池单体的剖视示意图；图6为图5所示的电池单体的局部放大示意图。

如图4至图6所示，本申请实施例提供了一种电池单体7，其包括壳体20、电极端子30、电极组件10和集流构件40。电极端子30设置于壳体20。电极组件10容纳于壳体20内，电极组件10面向电极端子30的一端设有第一极耳11。集流构件40连接于第一极耳11。集流构件40的至少部分位于电极端子30面向第一极耳11的一侧、并与电极端子30相抵且连接。

电极组件10包括极性相反的第一极片和第二极片。第一极片和第二极片中的一者为正极极片，另一者为负极极片。示例性地，电极组件10通过离子在正极极片和负极极片中的嵌入/脱出时的氧化和还原反应来产生电能。可选地，电极组件10还包括隔离件，隔离件用于将第一极片和第二极片绝缘隔离。

在一些示例中，第一极片、第二极片和隔离件均为带状结构，第一极片、第二极片和隔离件绕中心轴线A卷绕为一体并形成卷绕结构。卷绕结构可以为圆柱状结构、扁平状结构或其它形状的结构。在另一些示例中，电极组件10也可以是由第一极片、隔离件和第二极片通过层叠布置形成的叠片式结构。

第一极耳11可为第一极片的未涂覆活性物质层的部分。第一极耳11可以为正极极耳，也可以是负极极耳。

壳体20为空心结构，其内部形成用于容纳电极组件10的空间。壳体20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。壳体20的形状可根据电极组件10的具体形状来确定。比如，若电极组件10为圆柱体结构，则可选用为圆柱体壳体；若电极组件10为长方体结构，则可选用长方体壳体。可选地，电极组件10和壳体20均为圆柱体。

壳体20的材质可以是多种，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金等，本申请实施例对此不作特殊限制。

壳体20可以带正电、可以带负电、也可以不带电。

电极端子30可作为电池单体7的输出电极，其可将电池单体7与外电路电连接，以实现电池单体7的充放电。可选地，电极端子30用于与汇流部件连接，以实现电池单体7之间的电连接。

电极端子30可以绝缘地设置于壳体20，也可以电连接于壳体20，本申请实施例对此不作限制，只要避免正极极片和负极极片导通即可。

集流构件40将第一极耳11电连接于电极端子30。本申请实施例不限制第一极耳11和集流构件40的连接方式，例如，集流构件40可以通过焊接、抵接或粘接等方式连接于第一极耳11。

本申请实施例不限制集流构件40和电极端子30的连接方式，例如，集流构件40可以通过焊接、抵接或粘接等方式连接于电极端子30。

集流构件40的至少部分位于第一极耳11和电极端子30之间。集流构件40可以整体位于第一极耳11和电极端子30之间，也可仅部分位于第一极耳11和电极端子30之间。

本申请实施例通过将集流构件40的至少部分设置到电极端子30面向第一极耳11的一侧，使电极端子30能够与集流构件40相抵；在电极组件10晃动时，电极端子30可以从集流构件40背离电极组件10的一侧进行限位，减小集流构件40晃动的幅度，降低集流构件40与电极端子30连接失效的风险，提高电池单体7的可靠性。

在一些实施例中，电极组件10包括主体部12、第一极耳11和第二极耳13，第一极耳11和第二极耳13凸出于主体部12。示例性地，第一极耳11为第一极片的未涂覆活性物质层的部分，第二极耳13为第二极片的未涂覆活性物质层的部分。

第一极耳11和第二极耳13可以从主体部12的同一侧伸出，也可以分别从相反的两侧延伸出。示例性地，第一极耳11位于电极组件10的面向电极端子30的一端，第二极耳13位于电极组件10背离电极端子30的一端。

在一些实施例中，第一极耳11环绕电极组件10的中心轴线A卷绕为多圈，换言之，第一极耳11包括多圈极耳层。在卷绕完成后，第一极耳11大体为柱体状，相邻的两圈极耳层之间留有缝隙。本申请实施例可以对第一极耳11进行处理，以减小极耳层间的缝隙，便于第一极耳11与集流构件40连接。例如，本申请实施例可对第一极耳11进行揉平处理，以使第一极耳11的远离主体部12的端部区域收拢、集合在一起；揉平处理在第一极耳11远离主体部12的一端形成致密的端面111，减小极耳层间的缝隙，便于第一极耳11与集流构件40连接。可替代地，本申请实施例也可以在相邻的两圈极耳层之间填充导电材料，以减小极耳层间的缝隙。

在一些实施例中，第二极耳13环绕电极组件10的中心轴线A卷绕为多圈，第二极耳13包括多圈极耳层。示例性地，且第二极耳13也经过了揉平处理，以减小第二极耳13的极耳层间的缝隙。

电极组件10的中心轴线A是一条虚拟的直线。第一极片、第二极片和隔离件可以中心轴线A为基准进行卷绕。

在一些实施例中，壳体20包括筒体21和连接于筒体21的盖体22，筒体21环绕电极组件10的外周设置，盖体22设有电极引出孔221，电极端子30安装于电极引出孔221。

盖体22和筒体21可为一体形成结构，即壳体20为一体成形的构件。当然，盖体22和筒体21也可以为分开提供的两个构件，然后通过焊接、铆接、粘接等方式连接在一起。

电极引出孔221贯通盖体22，以便于电极组件10中的电能引出到壳体20的外部。

中心轴线A是一条虚拟的直线，其经过电极引出孔221。电极组件10的中心轴线A与电极引出孔221的轴线可以重合，也可以不重合。

电极端子30用于与电极引出孔221配合，以覆盖电极引出孔221。电极端子30可以伸入电极引出孔221，也可以不伸入电极引出孔221。电极端子30固定于盖体22。电极端子30可以整体固定在盖体22的外侧，也可以通过电极引出孔221伸入到壳体20的内部。

在一些实施例中，盖体22和筒体21为一体形成结构。这样可以省去盖体22和筒体21的连接工序。

当盖体22和筒体21电连接到电极组件10的正极或负极时，由于盖体22和筒体21的连接处为一体式结构，所以盖体22和筒体21连接处的电阻较小，从而提升过流能力。盖体22可用于与外部构件(例如汇流部件)相连，在电池单体7受到外部冲击时，外部构件可能会拉扯盖体22，使盖体22和筒体21的连接处受到力的作用；上述技术方案将盖体22和筒体21一体设置，从而提高盖体22和筒体21连接处的强度，降低盖体22和筒体21连接失效的风险。

在一些实施例中，壳体20可通过拉伸工艺成型。

在一些实施例中，壳体20在背离电极端子30的一端具有开口23，电池单体7还包括用于封闭开口的盖板50。

具体地，筒体21在背离盖体22的一端具有开口23，盖板50盖合于筒体21的开口处，以封闭筒体21的开口23。盖板50可以是多种结构，比如，盖板50为板状结构。

在一些实施例中，盖板50可以为圆形盖板、长方形盖板、正方形盖板、六边形盖板或其它形状的盖板。

在一些实施例中，盖板50焊接于筒体21。

在一些实施例中，盖体22为圆形，电极组件10为圆柱形；中心轴线A与电极引出孔221的轴线重合。本实施例不要求中心轴线A与电极引出孔221的轴线完全重合，两者之间可以存着工艺允许的偏差。

在本实施例中，电极引出孔221大体开设在盖体22的中部，对应地，电极端子30也安装在盖体22的中部。在多个电池单体7装配成组时，可以降低对电极端子30的定位精度的要求，简化装配工艺。

示例性地，电极引出孔221的轴线与盖体22的轴线重合，盖体22为环绕电极引出孔221的轴线设置的环状结构。

示例性地，电极端子30的轴线与电极引出孔221的轴线重合。

在另一些实施例中，盖体22也可为长方形，电极组件10呈扁平状。电极引出孔221可靠近盖体22沿自身的长度方向的端部设置。

在一些实施例中，电极组件10还包括与第一极耳11极性相反的第二极耳13，第二极耳13环绕电极组件10的中心轴线A设置。第一极耳11设于电极组件10面向电极端子30的一端，第二极耳13设于电极组件10背离电极端子30的一端，第二极耳13与壳体20电连接。

壳体20本身可以作为电池单体7的一个的输出电极，从而省去一个传统的电极端子30，简化电池单体7的结构。在多个电池单体7装配成组时，壳体20可以与汇流部件电连接，这样既可以增大过流面积，还可以使汇流部件的结构设计更为灵活。

在一些实施例中，第二极耳13为负极极耳，壳体20的基体材质为钢。壳体20与负极极耳电连接，即壳体20处于低电位状态。钢制的壳体20在低电位状态下不易被电解液腐蚀。

在一些实施例中，筒体21用于连接第二极耳13和盖体22，以使第二极耳13和盖体22电连接。

筒体21可以直接电连接第二极耳13，也可以通过其它构件电连接第二极耳13。例如，第二极耳13通过盖板50电连接到筒体21。

盖体22和电极端子30具有不同的极性。此时，盖体22和电极端子30中的一者可作为电池单体7的正输出极，另一者可作为电池单体7的负输出极。本实施例将正输出极和负输出极设置在电池单体7的同一侧，这样可以简化多个电池单体7之间的连接工艺。

本申请实施例的电极引出孔221是在壳体20拉伸成型后制成。

发明人曾尝试辊压筒体的开口端，以使筒体的开口端向内翻折并形成翻边结构，翻边结构压住盖板以实现盖板的固定。发明人将电极端子安装到盖板上，并以翻边结构和电极端子作为电池单体的两个输出极。然而，翻边结构的尺寸越大，其在成型后出现卷曲和褶皱的风险越高；如果翻边结构出现卷曲和褶皱，那么会造成翻边结构的表面不平整，当翻边结构与外部的汇流部件焊接时，会存在焊接不良的问题。因此，翻边结构的尺寸比较受限，造成电池单体的过流能力不足。

本实施例利用开孔的工艺在盖体22上形成用于安装电极端子30的电极引出孔221，以将正输出极和负输出极设置在电池单体7的背离筒体21开口的一端；盖体22是在壳体20的成型过程中形成，开设电极引出孔221后也能够保证平整性，保证盖体22和汇流部件的连接强度。同时，盖体22的平整性不受自身尺寸的约束，所以盖体22可以具有较大的尺寸，从而提高电池单体7的过流能力。

在一些实施例中，集流构件40与第一极耳11的面向电极端子30的端面111相抵并连接。

第一极耳11的端面111和电极端子30可以从两侧夹持集流构件40，以使第一极耳11和电极端子30均与集流构件40保持稳定接触，在电池单体7受到外部冲击时减小集流构件40的晃动，提高电池单体7的可靠性。

示例性地，沿集流构件40的厚度方向Z，第一极耳11和电极端子30分别设于集流构件40的两侧。

在一些实施例中，在装配电池单体7时，可先将电极组件10的第一极耳11焊接于集流构件40，再将电极组件10和集流构件40放入壳体20内。具体地，焊接时，可先将集流构件40抵压于第一极耳11揉平后的端面111，然后外部焊接设备在集流构件40背离第一极耳11的表面发射激光，激光将集流构件40和第一极耳11焊接。

图7为图6在方框B处的放大示意图；图8为图7在圆框C处的放大示意图；图9为本申请一些实施例提供的电池单体的电极组件和集流构件的结构示意图。

请一并参照图4至图9，在一些实施例中，电极端子30具有与集流构件40相抵的抵接面30a。抵接面30a为电极端子30的外表面与集流构件40接触的区域。

本申请实施例不限制抵接面30a的形状，例如，抵接面30a可以是方形、圆形、梯形或其它形状。抵接面30a可以是平面，也可以是弧面。

在一些实施例中，抵接面30a为圆形面。在本申请实施例中，圆形指的是抵接面30a的外轮廓。换言之，抵接面30a可以是实心的圆形面，也可以是空心的圆形面(即抵接面30a可以是圆环面)。

示例性地，抵接面30a是圆形平面。

抵接面30a的直径为D₁。示例性地，当抵接面30a为圆环面时，D₁是指圆环面的外直径。

在一些实施例中，集流构件40可以为圆形、矩形或其它形状。

在一些实施例中，集流构件40为圆形。圆形是指集流构件40的外轮廓。在集流构件40的厚度方向Z上，集流构件40的投影为圆形。

在一些实施例中，集流构件40的直径为D₂，集流构件40的最小厚度为t₁。D₁、D₂和t₁满足：t₁×D₁/D₂≤0.4。

第一极耳11较软，在经过揉平或其它处理后，第一极耳11的端面111可能会存在平面度偏差。同样地，由于生产工艺的限制，制备出的集流构件40的用于与电极端子30相抵的面也可能会存在平面度偏差。

在电极端子30和集流构件40相抵时，由于第一极耳11的端面111的平面度偏差和集流构件40的表面的平面度偏差，电极端子30的抵接面和集流构件40之间可能会存在微小缝隙。如果缝隙过大，将会影响电极端子30与集流构件40之间的连接强度。示例性地，电极端子30和集流构件40可通过焊接相连；如果电极端子30与集流构件40之间的缝隙过大，可能会引发虚焊的风险。

在装配时，发明人尝试将电极端子30和集流构件40压紧，以减小两者之间的缝隙。

发明人注意到，D₁、D₂和t₁均会影响电极端子30与集流构件40的贴合。

具体地，t₁的值越大，集流构件40的强度越高，集流构件40受压时越不易变形。当电极端子30和集流构件40之间因平面度问题而出现缝隙时，如果t₁的值过大，那么在压紧电极端子30和集流构件40时，集流构件40因强度较高而难以在压力的作用下变形，造成集流构件40难以与电极端子30紧贴，导致集流构件40与电极端子30之间的缝隙偏大。

通过减小t₁的值，可以减小集流构件40的强度，使集流构件40能够在受压时能够适应性地变形，以适配抵接面30a的形状。

D₁/D₂的值越大，集流构件40与电极端子30需要贴合的面积也越大，当集流构件40的平面度出现偏差时，电极端子30与集流构件40之间的最大缝隙也越大。同样地，D₁/D₂的值越大，通过压紧电极端子30和集流构件40来减小缝隙的难度也越大。

通过减小D₁/D₂的值，可以减小集流构件40和电极端子30需要贴合的面积，减小电极端子30和集流构件40之间的缝隙，降低将集流构件40和电极端子30压紧的难度。

发明人在经过深入的研究和大量的实验之后发现，当t₁×D₁/D₂≤0.4时，可以减小集流构件40和电极端子30之间的缝隙，提高集流构件40和电极端子30之间的连接强度。

在一些实施例中，t₁×D₁/D₂≤0.3。

发明人在经过深入的研究和大量的实验之后发现，当t₁×D₁/D₂≤0.3时，可以更好地减小集流构件40和电极端子30之间的缝隙，提高集流构件40和电极端子30之间的连接强度。

在一些实施例中，t₁×D₁/D₂≥0.05。

t₁的值越小，集流构件40的过流面积越小，集流构件40的过流能力越低。同样地，D₁/D₂的值越小，集流构件40与电极端子30之间的接触面积越小，集流构件40与电极端子30之间的过流面积也越小。

发明人发现，如果t₁×D₁/D₂过小，可能会造成集流构件40与电极端子30之间的过流面积不足，集流构件40的产热过多，影响电池单体7的可靠性和安全性。

发明人在经过深入的研究和大量的实验之后发现，当t₁×D₁/D₂≥0.05时，可以改善集流构件40与电极端子30之间的过流能力，减少产热，提高电池单体7的可靠性和安全性。

在一些实施例中，t₁×D₁/D₂的值可为0.05、0.1、0.2、0.3或0.4。

在一些实施例中，t₁为0.1mm-1mm。

t₁的值越大，集流构件40的强度越高，集流构件40受压时越不易变形。当电极端子30和集流构件40之间因平面度问题而出现缝隙时，如果t₁的值过大，那么在压紧电极端子30和集流构件40时，集流构件40因强度较高而难以在压力的作用下变形，造成集流构件40难以与电极端子30紧贴，导致集流构件40与电极端子30之间的缝隙偏大。

t₁的值越小，集流构件40的过流面积越小，集流构件40的过流能力越低。如果t₁的值过小，可能会造成集流构件40的产热过多，影响电池单体7的可靠性和安全性。

发明人在经过深入的研究和大量的实验之后发现，将t₁限定在0.1mm-1mm，可改善集流构件40的过流能力，减小集流构件40与电极端子30之间的缝隙，提高集流构件40和电极端子30之间的连接强度。

可选地，t₁的值为0.1mm、0.2mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.8mm或1mm。

在一些实施例中，t₁为0.2mm-0.6mm。

发明人在经过深入的研究和大量的实验之后发现，将t₁限定在0.2mm-0.6mm，可进一步地改善集流构件40的过流能力，减小集流构件40与电极端子30之间的缝隙，提高集流构件40和电极端子30之间的连接强度。

在一些实施例中，电极端子30焊接于集流构件40。示例性地，集流构件40和电极端子30通过激光焊接相连。本申请实施例可减小集流构件40和电极端子30在抵接处的间隙，降低虚焊风险。

在一些实施例中，电极端子30焊接于集流构件40并形成第一焊接部W1。

在焊接时，电极端子30的一部分和集流构件40的一部分熔化并形成熔池，熔池凝固后形成第一焊接部W1。

可选地，当电极组件10和集流构件40安装至壳体20内，且集流构件40抵压于电极端子30之后，外部焊接设备能够从电极端子30的背离集流构件40的一侧将电极端子30和集流构件40焊接并形成第一焊接部W1。

可替代地，当电极组件10和集流构件40安装至壳体20内，且集流构件40抵压于电极端子30之后，外部焊接设备也可以穿过电极组件10，从集流构件40的背离电极端子30的一侧将电极端子30和集流构件40焊接并形成第一焊接部W1。

本申请实施例对第一焊接部W1的形状、位置、深度以及数量不作特殊限制。例如，第一焊接部W1的形状可以是直线形、形、环形、螺旋形、V形或其它形状。第一焊接部W1可以为一个，也可以为多个。

在一些实施例中，电极端子30的熔点为T₁，集流构件40的熔点为T₂，T₁/T₂为0.8-1.1。

T₁为电极端子30在常压状态下的熔点，T₂为集流构件40在常压状态下的熔点。

在焊接时，电极端子30的一部分和集流构件40的一部分熔化并形成熔池，熔池凝固后形成第一焊接部W1。

电极端子30的熔点和集流构件40的熔点之间的差异会影响电极端子30和集流构件40的焊接强度。

发明人在经过深入的研究和大量的实验之后发现，在T₁/T₂小于0.8时，电极端子30的熔点相对于集流构件40的熔点较低；如果采用较低的焊接功率，集流构件40可能会难以熔化并与电极端子30形成互溶体；如果采用较高的焊接功率，电极端子30可能会快速熔化并汽化，产生空洞，难形成有效的焊印。

发明人在经过深入的研究和大量的实验之后发现，在T₁/T₂大于1.1时，电极端子30的熔点相对于集流构件40的熔点较高；如果采用较低的焊接功率，电极端子30难以熔化；如果采用较高的焊接功率，当焊接参数产生波动时，熔池深度会出现偏差，集流构件40因熔点较低而易被熔穿。

发明人将T₁/T₂限定在0.8-1.1，以减小电极端子30的熔点与集流构件40的熔点的差异，改善焊接工艺，提高焊接强度。

示例性地，T₁/T₂的值为0.8、0.9、0.95、1、1.05或1.1。可选地，T₁/T₂的值为0.95-1.05。

在一些实施例中，电极端子30包括第一凹部31和位于第一凹部31底部的连接部32。集流构件40焊接于连接部32并形成第一焊接部W1。

第一凹部31可以从电极端子30背离电极组件10的一侧沿面向电极组件10的方向凹陷，也可以从电极端子30面向电极组件10的一侧沿背离电极组件10的方向凹陷。

第一凹部31可以为柱形凹部、锥形凹部、台阶形凹部或其它形状的凹部。

示例性地，连接部32可为电极端子30的与第一凹部的底面311相对应的部分。

在本申请实施例中，通过在电极端子30上开设第一凹部31来减小连接部32的厚度，从而减小连接部32与集流构件40焊接所需的焊接功率，减少产热，降低其它构件被烧伤的风险，提高安全性。

在一些实施例中，在集流构件40的厚度方向Z上，第一焊接部W1从连接部32背离集流构件40的一侧至少延伸至集流构件40的内部。

第一焊接部W1可以贯穿集流构件40，例如，第一焊接部W1贯穿集流构件40和连接部32，且第一焊接部W1露出于集流构件40背离连接部32的表面。当然，第一焊接部W1也可以不贯穿集流构件40，即第一焊接部W1不露出于集流构件40背离连接部32的表面。

第一焊接部W1从连接部32延伸至集流构件40的内部，以连接集流构件40和连接部32，减小集流构件40与电极端子30之间的接触电阻，提高过流能力。

在一些实施例中，在连接部32的厚度方向Z上，第一焊接部W1不超出集流构件40背离连接部32的表面。第一焊接部W1与集流构件40的背离连接部32的表面间隔预定的距离，以避免集流构件40被熔穿，降低集流构件40的背离连接部32的表面产生金属颗粒的风险，提高安全性。

在一些实施例中，壳体20包括筒体21和连接于筒体21的盖体22，筒体21环绕电极组件10的外周设置，盖体22设有电极引出孔221，电极端子30安装于电极引出孔221。第一焊接部W1和盖体22均为圆环状，盖体22的外直径为D₆，第一焊接部W1的内直径为D₇。D₆和D₇满足：0.1≤D₇/D₆≤0.6。

第一焊接部W1可以是封闭结构，也可以是非封闭结构。换言之，第一焊接部W1可以是半圆环，也可以是整圆环。可选地，圆环状的第一焊接部W1的圆心角为180°-360°。

D₆与电极组件10的直径正相关，D₆越大，电极组件10的容量越高，电池单体7对第一焊接部W1的过流面积的要求也越高。D₇越小，第一焊接部W1的周长也越小，第一焊接部W1的过流面积也越小。如果D₇/D₆过小，那么因D₆偏大而D₇偏小，将会造成第一焊接部W1的过流面积不足，第一焊接部W1在充放电时产热较大，难以满足电池单体7在快充时对过流能力和温升的要求。发明人在经过深入的研究和大量的实验之后发现，当D₇/D₆≥0.1时，可以满足电池单体7对过流能力和温升的要求。

D₇越大，电极引出孔221的尺寸也越大，盖体22的面积也越小。同样地，D₆越小，盖体22的面积也越小。如果D₇/D₆过大，那么因D₆偏小而D₇偏大，将会造成盖体22在电池单体7震动时易变形，引发安全隐患。盖体22可作为电池单体7的一个输出极，以与汇流部件连接。如果D₇/D₆过大，将会造成盖体22与汇流部件之间的连接面积偏小，盖体22与汇流部件之间的过流面积不足，盖体22与汇流部件之间的连接处的产热偏高，难以满足电池单体7在快充时对过流能力和温升的要求。发明人在经过深入的研究和大量的实验之后发现，当D₇/D₆≤0.6时，可以满足电池单体7对过流能力和温升的要求，提高电池单体7的安全性。

可选地，D₇/D₆可为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5或0.6。

在一些实施例中，发明人在经过深入的研究和大量的实验之后发现，当0.2≤D₇/D₆≤0.4时，可以更好地满足电池单体7对过流能力和温升的要求，提高电池单体7的安全性。

在一些实施例中，D₇为5mm-14mm。

如果D₇过小，那么将会造成第一焊接部W1的过流面积不足，第一焊接部W1在充放电时产热较大，难以满足电池单体7在快充时对过流能力和温升的要求。如果D₇过大，那么将会造成盖体22与汇流部件之间的过流面积不足，盖体22与汇流部件之间的连接处的产热偏高。发明人在经过深入的研究和大量的实验之后发现，将D₇限定在5mm-14mm，可以满足电池单体7对过流能力和温升的要求。

可选地，D₇为5mm、7mm、9mm、10mm、12mm或14mm。

在一些实施例中，在集流构件40的厚度方向Z上，第一焊接部W1的尺寸为h，连接部32的厚度为D₈。D₈和h满足：1＜h/D₈≤1.5。

第一焊接部W1为环形，因工艺误差的原因，第一焊接部W1的不同区域在厚度方向Z上可能具有不同的熔深。h可为第一焊接部W1熔深最小的区域沿厚度方向Z的尺寸。

在一些示例中，连接部32为厚度均匀的平板结构，连接部32的任意部分均可用于与集流构件40焊接，D₈即为连接部32的厚度。在另一些示例中，连接部32为厚度不均匀的结构，连接部32的厚度较小的区域可为连接部32的用于与集流构件40焊接的区域，这样可以降低焊接所需的功率，减少产热；此时，D₈可为连接部32的最小厚度。

如果h/D₈≤1，那么第一焊接部W1的熔深较小，第一焊接部W1整体形成于连接部32，从而造成虚焊，第一焊接部W1难以有效地连接集流构件40和连接部32。在D₈一定时，h越大，焊接所需的功率越大，在焊接过程中的产热越高。如果h过大，焊接产生的高温容易损伤电极端子30周围的部件，引发安全隐患。

发明人在经过深入的研究和大量的实验之后发现，1＜h/D₈≤1.5时，可以在提升集流构件40和连接部32连接的强度，减少焊接产热，降低焊接难度。

可选地，h/D₈为1.05、1.1、1.2、1.3、1.4或1.5。

在一些实施例中，集流构件40的用于与连接部32焊接的区域的厚度为D₉，D₈和D₉满足：0.5≤D₉/D₈≤1.2。

集流构件40的用于与连接部32焊接的区域指的是：集流构件40与连接部32相抵的面所对应的区域。

在D₈一定时，D₉越小，集流构件40越容易在焊接过程中被熔穿，焊接产生的高温颗粒越容易掉落到电池单体7内；D₉越大，集流构件40占用的空间和重量越大，电池单体7的能量密度越低。

发明人在经过深入的研究和大量的实验之后发现，当0.5≤D₉/D₈≤1.2时，可以降低集流构件40被熔穿的风险，并减少电池单体7的能量密度的损失。

可选地，D₉/D₈为0.5、0.7、0.9、1.0或1.2。

在一些实施例中，D₈为0.4mm-1.2mm。

D₈越小，连接部32的过流能力越低。如果D₈过小，连接部32可能难以满足电池单体7在快充时对过流能力和温升的要求。D₈越大，焊接所需的功率越大，在焊接过程中的产热越高。如果D₈过大，焊接产生的高温容易损伤电极端子30周围的部件，引发安全隐患。

发明人在经过深入的研究和大量的实验之后发现，将D₈限定在0.4mm-1.2mm，可以满足电池单体7对过流能力和温升的要求，并减少焊接产热，提高安全性。

可选地，D₈为0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.8mm、1.0mm或1.2mm。

可选地，发明人在经过深入的研究和大量的实验之后发现，将D₈限定为0.6mm-1.0mm，可更好地满足电池单体7对过流能力和温升的要求，并减少焊接产热，提高安全性。

在一些实施例中，D₉为0.2mm-0.6mm。可选地，D₉为0.3mm-0.5mm。

在一些实施例中，集流构件40焊接于第一极耳11并形成第二焊接部W2。

在装配电池单体7时，可先将电极组件10的第一极耳11焊接于集流构件40，再将电极组件10和集流构件40放入壳体20内。具体地，焊接第一极耳11和集流构件40时，可先将集流构件40抵压于第一极耳11揉平后的端面111，然后外部焊接设备在集流构件40背离第一极耳11的表面发射激光，激光将集流构件40和第一极耳11焊接。

第二焊接部W2的形状可以是直线形、C形、环形、螺旋形、V形或其它形状，本实施例对此不作限制。第二焊接部W2的可以为一个，也可以为多个。

第二焊接部W2可以减小集流构件40和第一极耳11之间的接触电阻，提高过流能力。

在一些实施例中，第一极耳11环绕电极组件10的中心轴线A设置，第一极耳11的垂直于中心轴线A的截面为圆环形。第一极耳11的外半径为R，第二焊接部W2与中心轴线A在第一极耳11的径向上的最小间距为D₁₀，D₁₀和R满足：0.2≤D₁₀/R≤0.8。

第一极耳11的垂直于中心轴线A的截面并不要求是绝对的圆环形，允许存在一定的偏差。

R与电极组件10的直径正相关，R越大，电极组件10产生的电流越大，电池单体7对过流面积的要求也越高。集流构件40的靠近中心轴线A的部分可用于与连接部32焊接；D₁₀越小，集流构件40的能够与连接部32焊接的区域也越小，集流构件40与连接部32之间的过流面积也越小。如果D₁₀/R过小，那么因D₁₀偏小而R偏大，将会造成集流构件40与连接部32之间的过流面积不足，集流构件40与连接部32的焊接处在充放电时产热较大，难以满足电池单体7在快充时对过流能力和温升的要求。

第一极耳11包括多个极耳层，各极耳层绕中心轴线A一周。在第一极耳11的径向上，多个极耳层沿第一极耳11的半径方向层叠。与第二焊接部W2直接相连的极耳层上的电流，可以直接通过第二焊接部W2传导至集流构件40；而不与第二焊接部W2相连的极耳层上的电流，需要先传导至与第二焊接部W2直接相连的极耳层，然后才能通过第二焊接部W2传导至集流构件40，这造成多个极耳层与电极端子之间的导电路径存在差异。如果差异过大，容易引发极化问题。

如果D₁₀/R过小，那么第二焊接部W2与最外侧的极耳层的间距过大，造成最外侧的极耳层和电极端子30之间的电流路径与最内侧的极耳层和电极端子30之间的电流路径之间的差异偏大，导致电极组件10的第一极片的电流密度不均，增大内阻。

发明人在经过深入的研究和大量的实验之后发现，当D₁₀/R≥0.2时，可以满足电池单体7对过流能力和温升的要求。

D₁₀越大，与第二焊接部W2直接相连的极耳层越靠外。如果D₁₀过大，将会造成第二焊接部W2连接的极耳层的数量偏少，第二焊接部W2与最内侧的极耳层的间距过大，造成最外侧的极耳层和电极端子30之间的电流路径与最内侧的极耳层和电极端子30之间的电流路径之间的差异偏大，导致第一极片的电流密度不均，增大内阻。

发明人在经过深入的研究和大量的实验之后发现，当D₁₀/R≤0.8时，减小第一极耳11不同位置的部分与电极端子30之间的电流路径的差异，提高电极组件10的第一极片的电流密度的均匀性，降低内阻，提高过流能力。

可选地，D₁₀/R为0.2、0.3、0.5、0.7或0.8。

在一些实施例中，发明人在经过深入的研究和大量的实验之后发现，当0.2≤D₁₀/R≤0.5时，可以更好地改善电池单体7的过流能力，降低电池单体7的温升。

在一些实施例中，D₁₀为3.5mm-10mm。

如果D₁₀过小，将会造成集流构件40与连接部32之间的过流面积不足，集流构件40与连接部32的焊接处在充放电时产热较大，难以满足电池单体7在快充时对过流能力和温升的要求。发明人在经过深入的研究和大量的实验之后发现，当D₁₀≥3.5mm时，可以满足电池单体7对过流能力和温升的要求。

如果D₁₀过大，将会造成第二焊接部W2连接的极耳层的数量偏少，靠近中心轴线A的极耳层与第二焊接部W2的距离过大，导致电极组件10的内阻偏大，影响电池单体7性能。发明人在经过深入的研究和大量的实验之后发现，当D₁₀≤10mm时，可以减小电极组件10的内阻，改善电池单体7的充放电性能。

可选地，D₁₀为3.5mm、4mm、5mm、7mm、8.5mm或10mm。

在一些实施例中，R为20mm-22.8mm。

在一些实施例中，第二焊接部W2为环形。环形的第二焊接部W2具有较大的过流面积，其能提高第一极片的电流密度的均匀性，降低内阻，提高过流能力。

在一些实施例中，集流构件40的直径为D₂，第一极耳11的直径为D₁₁，D₂小于D₁₁。

D₂指的是集流构件40的外缘的直径，即集流构件40的外直径。D₁₁指的是第一极耳11的外缘的直径，即第一极耳11的外直径。示例性地，D₁₁＝2*R。

集流构件40具有较小的直径，可节省集流构件40的占用的空间和重量，提升电池单体7的能量密度。

在一些实施例中，D₂和D₁₁满足：0.75≤D₂/D₁₁≤0.97。

D₁₁一定时，如果D₂过小，那么第一极耳11的靠外的部分与集流构件40之间的距离过大，第一极耳11的靠外的部分与集流构件40之间的导电路径过长，导致电极组件10的内阻偏大，影响电池单体7性能。发明人在经过深入的研究和大量的实验之后发现，当D₂/D₁₁≥0.75时，可以减小电极组件10的内阻，改善电池单体7的充放电性能。

D₁₁一定时，如果D₂过大，那么由于装配误差，集流构件40与电极组件10的同轴度产生波动，造成集流构件40凸出于电极组件10的外周面，导致集流构件40和电极组件10入壳困难，影响装配效率和产品优率。发明人在经过深入的研究和大量的实验之后发现，当D₂/D₁₁≤0.97时，可以降低集流构件40因误差凸出与电极组件10的外周面的风险，提升装配效率和产品优率。

可选地，D₂/D₁₁可为0.75、0.8、0.85、0.9、0.95或0.97。

在一些实施例中，D₂为35mm-44mm。发明人在经过深入的研究和大量的实验之后发现，将D₂限定在35mm-44mm，可减小电极组件10的内阻，改善电池单体7的充放电性能，并降低集流构件40因误差凸出与电极组件10的外周面的风险。

可选地，D₂可为35mm、38mm、40mm、41mm、43mm或44mm。

在一些实施例中，发明人在经过深入的研究和大量的实验之后发现，将D₂限定为38mm-41mm，可以更好地减小电极组件10的内阻，改善电池单体7的充放电性能。

在一些实施例中，连接部32上设有第一通孔321，第一通孔321用于将位于连接部32的背离电极组件10一侧的空间连通于壳体20的内部空间。

第一通孔321在第一凹部的底面311上形成开口。

在电池单体7的成型过程中，第一通孔321可用于多个成型工序，例如，第一通孔321可应用于注液工序、化成工序或其它工序。

具体地，第一通孔321用于向壳体20的内部空间注入电解液。当需要注液时，注液设备的注液头抵压在连接部32上，然后注液头通过第一通孔321向壳体20内注入电解液。

在电池单体7的化成工序中，壳体20内会产生气体，第一通孔321也可用于与外部负压设备连通，以抽出壳体20内的气体。

在一些实施例中，集流构件40设有第二通孔41，第二通孔41被配置为与第一通孔321相对设置，以使得电解液能够经第二通孔41流入壳体20的内部空间。

在一些实施例中，电极组件10为卷绕结构，电极组件10在卷绕中心处具有第三通孔14，第三通孔14贯通电极组件10，第三通孔14与第一通孔321、第二通孔41相对设置，以使得电解液能够经第三通孔14流入电极组件10的内部。

在一些实施例中，电池单体7还包括密封板60，密封板60连接于电极端子30并封闭第一凹部31的开口。

密封板60可以整体位于第一凹部31的外侧，也可以部分地容纳于第一凹部31内，只要密封板60能够封闭第一凹部31的开口即可。

密封板60可以从外侧保护连接部32，减少进入第一凹部31的外部杂质，降低连接部32被外部杂质损伤的风险，提高电池单体7的密封性能。

另外，密封板60还能够起到密封第一通孔321的作用。在电池单体7成型后，密封板60可以降低电解液经由第一通孔321和第一凹部31泄露的风险，提高密封性能。

在一些实施例中，第一凹部31的侧壁上设置有台阶面，密封板60至少一部分容纳于第一凹部31，并且台阶面用于支撑密封板60。

图10为本申请另一些实施例提供的电池单体的局部剖视示意图；图11为图10所示的电极端子的剖视示意图；图12为图10所示的集流构件的剖视示意图；图13为图12在圆框E处的放大示意图。

如图10至图13所示，在一些实施例中，在集流构件40的厚度方向Z上，电极端子30的最靠近电极组件10的表面与集流构件40相抵。

在电极组件10和集流构件40入壳的过程中，集流构件40最先与电极端子30最靠近电极组件10的表面相抵，这样可以缩短集流构件40入壳的行程，提高装配效率。

在一些实施例中，电极端子30最靠近电极组件10的表面为垂直于厚度方向Z的平面。

在一些实施例中，电极端子30包括限位部33和第一凸部34，限位部33容纳于壳体20内。在集流构件40的厚度方向Z上，限位部33与壳体20至少部分地重叠，第一凸部的顶端面341比限位部33更靠近电极组件10。第一凸部的顶端面341与集流构件40相抵。

第一凸部的顶端面341为电极端子30在厚度方向Z上最靠近电极组件10的表面。第一凸部的顶端面341包括电极端子30的抵接面。

第一凸部的顶端面341可以整体与集流构件40相抵，也可以仅部分区域与集流构件40相抵。

在厚度方向Z上，第一凸部34的至少部分凸出到限位部33面向电极组件10的一侧。换言之，在厚度方向Z上，第一凸部34可以整体凸出到限位部33面向电极组件10的一侧，也可以仅部分凸出到限位部33面向电极组件10的一侧。

限位部33可以与第一凸部34直接相连，也可以通过电极端子30的其它部分与第一凸部34间接相连。

本申请实施例不限制集流构件40的结构，集流构件40可以为平板结构，也可以为其它结构。

在本申请实施例中，限位部33可以受到壳体20的限位，以降低电极端子30穿出到壳体20外部风险，提高电池单体7的可靠性。第一凸部的顶端面341凸出于限位部33，从而在限位部33与集流构件40之间形成间隙，减小集流构件40与电极端子30之间的贴合面积，进而减小集流构件40与第一凸部34之间的缝隙，提高集流构件40和电极端子30之间的连接强度。

在一些实施例中，在集流构件40的厚度方向Z上，限位部33与盖体22至少部分地重叠。

在一些实施例中，电极端子30还包括柱状部35和外凸缘36，柱状部35从电极引出孔221穿过，外凸缘36位于盖体22的外侧且凸出于柱状部35的外周面。

限位部33和外凸缘36可以从两侧夹持盖体22的一部分，以将电极端子固定到盖体22上。限位部33和外凸缘36可以直接夹持盖体22，也可以通过其它构件(例如绝缘密封件70)间接地夹持盖体22。

在一些实施例中，限位部33为环绕柱状部35的环形结构。

在一些实施例中，第一凸部34从柱状部35的面向电极组件10的表面凸出。示例性地，第一凹部31开设于柱状部35。

在一些实施例中，限位部33面向电极组件10的表面与柱状部35面向电极组件10的表面齐平。

在一些实施例中，在集流构件40的厚度方向Z上，第一凸部34凸出限位部33的尺寸t₂为0.05mm-0.35mm。

t₂越小，集流构件40与限位部33抵压的风险越高；如果t₂过小，限位部33可能会影响第一凸部的顶端面341与集流构件40的抵接。t₂越大，电极端子30占用的空间也越大，电池单体7内部的空间利用率越低。

发明人在经过深入的研究和大量的实验之后发现，将t₂的值限定为0.05mm-0.35mm，可以降低限位部33与集流构件40抵接的风险，减小集流构件40与第一凸部的顶端面341之间的缝隙，并减少电池单体7的空间利用率的损失。

可选地，t₂为0.05mm、0.1mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm或0.35mm。

在一些实施例中，t₂为0.15mm-0.25mm。发明人在经过深入的研究和大量的实验之后发现，将t₂的值限定为0.15mm-0.25mm，可以进一步降低限位部33与集流构件40抵接的风险，减小集流构件40与第一凸部的顶端面341之间的缝隙，并减少电池单体7的空间利用率的损失。

在一些实施例中，电极端子30的与第一凸部的顶端面341对应的区域焊接于集流构件40并形成第一焊接部W1。

第一凸部的顶端面341可以是圆形、矩形或其它形状。

电极端子30与第一凸部的顶端面341对应的区域是指：在厚度方向Z上，电极端子30的与第一凸部的顶端面341对应的实体部分。在焊接时，电极端子30与第一凸部的顶端面341对应的区域的至少部分熔化。

第一凸部的顶端面341与集流构件40直接相抵，两者之间的缝隙较小；将电极端子30与第一凸部的顶端面341对应的区域焊接于集流构件40，可以降低虚焊风险，提高焊接强度。

在一些实施例中，第一焊接部W1为圆环形，第一焊接部W1的外直径为D₃。

第一焊接部W1可以是封闭结构，也可以是非封闭结构。换言之，第一焊接部W1可以是半圆环，也可以是整圆环。

在一些实施例中，第一凸部的顶端面341为圆形面。第一凸部的顶端面341可以是实心的圆形面，也可以是空心的圆形面(即第一凸部的顶端面341可以是圆环面)。

第一凸部的顶端面341的直径为D₄。示例性地，第一凸部的顶端面341为圆环面，D₄为圆环面的外直径。

在一些实施例中，D₃小于D₄。

在焊接时，焊接设备可能会出现误差，导致焊接的位置出现波动。如果D₃等于D₄，那么当焊接位置波动时，可能会焊接到第一凸部的顶端面341之外，引发虚焊的风险。本申请实施例使D₃小于D₄，以吸收焊接误差，降低虚焊风险，提高焊接强度。

在一些实施例中，电极端子30背离第一极耳11的一侧设有第一凹部31，第一凹部的底面311与第一凸部的顶端面341之间的部分形成连接部32，连接部32与集流构件40焊接并形成第一焊接部W1。

本申请实施例对第一凹部的底面311和第一凸部的顶端面341的大小关系不作限定。

示例性地，在厚度方向Z上，第一凹部的底面311与第一凸部的顶端面341至少部分地重叠。第一凹部的底面311与第一凸部的顶端面341沿厚度方向Z重叠的区域形成连接部32。

在本申请实施例中，通过在电极端子30上开设第一凹部31来减小连接部32的厚度，从而减小连接部32与集流构件40焊接所需的焊接功率，减少产热，降低其它构件被烧伤的风险，提高安全性。

在一些实施例中，在厚度方向Z上，第一凹部的底面311的投影位于第一凸部的顶端面341的投影内。

在一些实施例中，第一凹部的底面311为圆形面。第一凹部的底面311为圆形面。第一凹部的底面311可以是实心的圆形面，也可以是空心的圆形面(即第一凹部的底面311可以是圆环面)。

在一些实施例中，第一凹部的底面311的直径为D₅。示例性地，在第一凹部的底面311是圆环面时，D₅是圆环面的外直径。可选地，第一凹部的底面311为平面。

在一些实施例中，D₅小于D₄。

开设第一凹部31会减小电极端子30与第一凹部的底面311相对的区域的厚度，而第一凸部34会增加电极端子30与第一凸部的顶端面341相对的区域的厚度。在连接部32的厚度一定时，如果D₅大于或等于D₄，由于工艺误差，第一凹部的底面311的部分区域可能无法与第一凸部的顶端面341相对，从而造成电极端子30局部的厚度小于连接部32的厚度，导致电极端子30局部的强度偏小，电极端子30在电池单体7受到外部冲击时可能会出现断裂。

本申请实施例使D₅小于D₄，以减小第一凹部31对电极端子30的强度的影响，降低电极端子30断裂的风险，提高电池单体7的可靠性。

在一些实施例中，在集流构件40的厚度方向Z上，第一凸部34整体比限位部33更靠近电极组件10。

在一些实施例中，集流构件40焊接于第一极耳11并形成第二焊接部W2。在集流构件40的厚度方向Z上，第二焊接部W2与第一凸部的顶端面341不重叠。

第二焊接部W2的表面凹凸不平，如果第一凸部的顶端面341抵压在第二焊接部W2上，可能会增大第一凸部的顶端面341与集流构件40之间的缝隙，影响集流构件40与电极端子30的焊接效果。

在本申请实施例中，第二焊接部W2与第一凸部的顶端面341在厚度方向Z上不重叠，从而降低第一凸部的顶端面341与第二焊接部W2抵接的风险，减小第一凸部的顶端面341与集流构件40之间的缝隙，提高焊接强度。

在一些实施例中，第二焊接部W2的至少部分位于电极端子30面向第一极耳11的一侧并与电极端子30间隔设置。

第一凸部34可以抵住集流构件40，以在电极端子30与集流构件40之间形成间隙，该间隙可以避让第二焊接部W2。

在本申请实施例中，将第二焊接部W2与电极端子30间隔设置，可以降低第二焊接部W2干涉电极端子30和集流构件40抵接的风险，减少过定位。第二焊接部W2可以延伸到第一极耳11的与电极端子30沿厚度方向Z相对的区域，这样可使第二焊接部W2连接更多的极耳层，从而提高过流能力，减少极片的极化。

在一些实施例中，集流构件40的直径为D₂，第一凸部的顶端面341的直径为D₄，D₄/D₂≤0.4。

D₄/D₂的值越大，集流构件40与第一凸部的顶端面341需要贴合的面积也越大，当集流构件40的平面度出现偏差时，第一凸部的顶端面341与集流构件40之间的最大缝隙也越大。同样地，D₄/D₂的值越大，通过压紧电极端子30和集流构件40来减小缝隙的难度也越大。

通过减小D₄/D₂的值，可以减小集流构件40和第一凸部的顶端面341需要贴合的面积，减小电极端子30和集流构件40之间的缝隙，降低将集流构件40和第一凸部34压紧的难度。

发明人在经过深入的研究和大量的实验之后发现，当D₄/D₂≤0.4时，可以减小集流构件40和第一凸部34之间的缝隙，提高集流构件40和第一凸部34之间的连接强度。

在一些实施例中，集流构件40可为平板结构。示例性地，本申请实施例也可采用如图6所示的集流构件。

在一些实施例中，集流构件40包括集流主体42和第二凸部43，集流主体42连接于第一极耳11，第二凸部43凸出于集流主体42面向电极端子30的表面，第二凸部的顶端面431与电极端子30相抵。集流主体42与电极端子30间隔设置。

本申请实施例不限制电极端子30的结构。示例性地，电极端子30可采用图6所示的电极端子，即电极端子可不设置第一凸部。当然，可替代地，电极端子也可采用如10所示的电极端子，即电极端子可设有第一凸部。

第二凸部的顶端面431的至少部分与电极端子30相抵。

在本申请实施例中，通过在集流构件40上设置第二凸部43，可以在集流主体42与电极端子30之间形成间隙，减小集流构件40与电极端子30之间的贴合面积，进而减小第二凸部43与集流构件40之间的缝隙，提高集流构件40和电极端子30之间的连接强度。

在一些实施例中，第二凸部43可以是实心凸部，也可以是空心凸部。

在一些实施例中，在集流构件40的厚度方向Z上，第二凸部43凸出集流主体42的尺寸t₃为0.05mm-0.25mm。

t₃越小，集流主体42与电极端子30抵压的风险越高；如果t₃过小，集流主体42可能会影响第二凸部的顶端面431与电极端子30的抵接。t₃越大，集流构件40占用的空间也越大，电池单体7内部的空间利用率越低。

发明人在经过深入的研究和大量的实验之后发现，将t₃的值限定为0.05mm-0.25mm，可以降低集流主体42与电极端子30抵接的风险，减小电极端子30与第二凸部的顶端面431之间的缝隙，并减少电池单体7的空间利用率的损失。

可选地，t₃为0.05mm、0.1mm、0.15mm、0.2mm或0.25mm。

在一些实施例中，t₃为0.1mm-0.2mm。发明人在经过深入的研究和大量的实验之后发现，将t₃的值限定为0.1mm-0.2mm，可以进一步降低集流主体42与电极端子30抵接的风险，减小电极端子30与第二凸部的顶端面431之间的缝隙，并减少电池单体7的空间利用率的损失。

在一些实施例中，集流主体42的环绕在第二凸部43外侧的区域焊接于第一极耳11。

在焊接时，第二凸部43不会遮挡集流主体42环绕在第二凸部43外侧的区域，这样可以降低焊接难度，减小焊接功率。

在一些实施例中，第二凸部的顶端面431为圆形面。第二凸部的顶端面431可以是实心的圆形面，也可以是空心的圆形面(即第二凸部的顶端面431可以是圆环面)。

第二凸部的顶端面431的直径为L。示例性地，第二凸部的顶端面431为圆环面，L为圆环面的外直径。

在一些实施例中，集流构件40的直径为D₂，第二凸部的顶端面431的直径为L，L/D₂≤0.4。

L/D₂的值越大，电极端子30与第二凸部的顶端面431需要贴合的面积也越大，当集流构件40的平面度出现偏差时，第二凸部的顶端面431与电极端子30之间的最大缝隙也越大。同样地，L/D₂的值越大，通过压紧电极端子30和集流构件40来减小缝隙的难度也越大。

通过减小L/D₂的值，可以减小电极端子30和第二凸部的顶端面431需要贴合的面积，减小电极端子30和集流构件40之间的缝隙，降低将电极端子30和第二凸部43压紧的难度。

发明人在经过深入的研究和大量的实验之后发现，当L/D₂≤0.4时，可以减小电极端子30和第二凸部43之间的缝隙，提高电极端子30和第二凸部43之间的连接强度。

在一些实施例中，电极端子30包括第一凸部34，第一凸部的顶端面341与第二凸部的顶端面431相抵。

本申请实施例对第一凸部的顶端面341和第二凸部的顶端面431的大小不作限定。在一些示例中，在厚度方向Z上，第一凸部的顶端面341的投影落在第二凸部的顶端面431的投影内；在另一些示例中，在厚度方向Z上，第二凸部的顶端面431的投影落在第一凸部的顶端面341的投影内；在又一些示例中，在厚度方向Z上，第二凸部的顶端面431的投影与第一凸部的顶端面341的投影部分地重叠。

本申请实施例同时设置第一凸部34和第二凸部43，以进一步减小集流构件40与电极端子30之间的贴合面积，进而减小第一凸部34与第二凸部43之间的缝隙，提高集流构件40和电极端子30之间的连接强度。

在一些实施例中，集流构件40还包括第三凸部44，第三凸部44凸出于集流主体42面向第一极耳11的表面。

在装配电极组件10和集流构件40时，第三凸部44可通过挤压第一极耳11并嵌入到第一极耳11，从而提高第一极耳11与集流构件40接触的稳定性。

在一些实施例中，在厚度方向Z上，第二凸部43和第三凸部44至少部分地重叠。

在一些实施例中，第三凸部44和第二凸部43关于集流主体42对称。示例性地，集流主体42为厚度均匀的平板结构。

本申请实施例可以起到防呆的作用，在装配电极组件10和集流构件40时，无需判断集流构件40的正反，从而提高装配效率。

图14为本申请另一些实施例提供的电池单体的局部剖视示意图；图15为图14所示的电极端子的剖视示意图；图16为图14所示的集流构件的剖视示意图。

如图14至图16所示，在一些实施例中，电极端子30面向集流构件40的一侧设有第二凹部37。第二凸部43的至少部分容纳于第二凹部37，且第二凸部的顶端面431与第二凹部的底面371相抵。

第二凹部的底面371包括电极端子30的抵接面。

第二凹部37可以对第二凸部43进行定位，从而简化电极端子30与集流构件40的装配工艺，提高装配效率。

在一些实施例中，电极端子30背离集流构件40的一侧设有第一凹部31。第一凹部的底面311与第二凹部的底面371之间的部分形成连接部32。连接部32与第二凸部43焊接并形成第一焊接部W1。示例性地，第一凹部31为具有台阶面。

本申请实施例通过同时设置第一凹部31和第二凹部37来减小连接部32的厚度，这样可以减小对第一凹部31深度的要求，简化成型工艺。通过设置第二凹部37还能够增大电池单体7的内部空间，提高能量密度。

在一些实施例中，集流构件40在与第二凸部43对应的位置设有第三凹部45，第三凹部45相对于集流主体42的面向第一极耳11的表面凹陷。

第三凹部45能够降低集流构件40占用的空间，减小集流构件40的重量。示例性地，第二凸部43和第三凹部45通过冲压集流构件40形成。

图17为本申请另一些实施例提供的电池单体的局部剖视示意图；图18为图17在方框F处的放大示意图。

如图17和图18所示，在一些实施例中，电极端子30在面向电极组件10的一侧设有环形凹部38，环形凹部38环绕第一凸部34设置。环形凹部38相对于限位部33的面向电极组件10的表面凹陷，并将限位部33的至少部分与第一凸部34隔开。

示例性地，限位部33形成于第一凸部34的周边，且限位部33具有朝向盖体22的内表面弯曲的形状，以铆接在盖体22的内表面。

示例性地，限位部33为环绕第一凸部34设置的环形结构。

限位部33和第一凸部34限定出环形凹部38。第一凸部34凸出于环形凹部38的底端。

环形凹部38可以将限位部33的至少部分与第一凸部34分离，以在第一凸部34受压时减小传导是限位部33的作用力，降低限位部33变形的风险。

在一些实施例中，在电极端子30插入电极引出孔221后，可以从壳体20的内侧挤压电极端子30，以使电极端子30的物料向外周流动并形成向外弯曲翻折的限位部33。电极端子30在受压的位置形成环形凹部38。

图19为本申请另一些实施例提供的电池单体的剖视示意图。

如图19所示，在一些实施例中，电池单体7可为方形电池单体。

在一些实施例中，壳体20包括一体形成的筒体21和盖体22，筒体21环绕电极组件10的外周设置。示例性地，筒体21可为方筒。

筒体21在背离盖体22的一端具有开口，盖板50盖合于筒体21的开口处，以封闭筒体21的开口。示例性地，盖板50焊接于筒体21。

在一些实施例中，电池单体7还包括极性相反的第一电极端子30b和第二电极端子30c，第一电极端子30b用于电连接于电极组件10的第一极耳，第二电极端子30c用于电连接于电极组件10的第二极耳。

在一些实施例中，第一电极端子30b和第二电极端子30c均安装于盖体22。

在电池中，汇流部件连接多个电池单体7的电极端子，以将多个电池单体7串联、并联或混联。第一电极端子30b和第二电极端子30c均可用于与汇流部件连接。

在电池受到外部冲击时，汇流部件会通过第一电极端子30b和第二电极端子30c拉扯盖体22，从而使盖体22和筒体21的连接处受到力的作用。如果盖体22和筒体21为分体结构，例如盖体22和筒体21通过焊接相连，那么盖体22和筒体21的连接处在力的作用下可能会出现连接失效。本申请实施例时盖体22和筒体21一体设置，从而提高盖体22和筒体21连接处的强度，降低盖体22和筒体21连接失效的风险。

在一些实施例中，壳体20不与电极组件10的正极电连接，也不与电极组件10的负极电连接。换言之，壳体20不带电。

在一些实施例中，电极组件10的第一极耳和第二极耳位于电极组件10面向盖体22的同一侧。

在一些实施例中，第一电极端子30b可采用图6所示的电极端子、图10所示的电极端子、图14所示的电极端子或其它类型的电极端子。

在一些实施例中，第一电极端子30b通过集流构件40电连接于第一极耳。方形电池单体的集流构件40也可采用图6所示的集流构件、图10所示的集流构件、图14所示的集流构件或其它类型的集流构件。

根据本申请的一些实施例，还提供了一种电池，包括多个以上任一实施例的电池单体。

根据本申请的一些实施例，还提供了一种用电装置，包括以上任一实施例的电池，电池用于为用电装置提供电能。用电装置可以是前述任一应用电池单体的设备或系统。

参照图4至图9，本申请实施例提供了一种圆柱电池单体7，其包括电极组件10、壳体20、电极端子30、集流构件40和盖板50。

壳体20包括一体形成的筒体21和盖体22，筒体21环绕电极组件10的外周设置，盖体22设有电极引出孔221，电极端子30安装于电极引出孔221。筒体21在背离盖体22的一端具有开口，盖板50盖合于筒体21的开口处，以封闭筒体21的开口。

电极组件10包括主体部12、第一极耳11和第二极耳13，第一极耳11和第二极耳13凸出于主体部12。第一极耳11位于电极组件10的面向电极端子30的一端，第二极耳13位于电极组件10背离电极端子30的一端。

电极端子30具有与集流构件40相抵的抵接面30a。抵接面30a是圆形平面。抵接面30a的直径为D₁。集流构件40的直径为D₂，集流构件40的最小厚度为t₁。D₁、D₂和t₁满足：t₁×D₁/D₂≤0.4。

电极端子30包括第一凹部31和位于第一凹部31底部的连接部32。集流构件40焊接于连接部32并形成第一焊接部W1。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

最后应说明的是：以上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，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，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精神和范围。

Claims (43)

1.一种电池单体，其特征在于，包括：

壳体；

电极端子，设置于所述壳体；

电极组件，容纳于所述壳体内，所述电极组件面向所述电极端子的一端设有第一极耳；

集流构件，连接于所述第一极耳，所述集流构件的至少部分位于所述电极端子面向所述第一极耳的一侧、并与所述电极端子相抵且连接。

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述集流构件与所述第一极耳的面向所述电极端子的端面相抵并连接。

3.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述电极端子具有与所述集流构件相抵的抵接面，所述抵接面的直径为D₁；

所述集流构件的直径为D₂，所述集流构件的最小厚度为t₁；

D₁、D₂和t满足：t₁×D₁/D₂≤0.4。

4.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，D₁、D₂和t₁满足：0.05≤t₁×D₁/D₂≤0.3。

5.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，t₁为0.1mm-1mm。

6.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，在所述集流构件的厚度方向上，所述电极端子的最靠近所述电极组件的表面与所述集流构件相抵。

7.根据权利要求6所述的电池单体，其特征在于，

所述电极端子包括限位部和第一凸部，所述限位部容纳于所述壳体内；在所述集流构件的厚度方向上，所述限位部与所述壳体至少部分地重叠，所述第一凸部的顶端面比所述限位部更靠近所述电极组件；

所述第一凸部的顶端面与所述集流构件相抵。

8.根据权利要求7所述的电池单体，其特征在于，在所述集流构件的厚度方向上，所述第一凸部凸出所述限位部的尺寸t₂为0.05mm-0.35mm。

9.根据权利要求7所述的电池单体，其特征在于，所述电极端子的与所述第一凸部的顶端面对应的区域焊接于所述集流构件并形成第一焊接部。

10.根据权利要求9所述的电池单体，其特征在于，所述第一焊接部为圆环形，所述第一焊接部的外直径为D₃，所述第一凸部的顶端面的直径为D₄，D₃小于D₄。

11.根据权利要求9所述的电池单体，其特征在于，所述电极端子背离所述第一极耳的一侧设有第一凹部，所述第一凹部的底面与所述第一凸部的顶端面之间的部分形成连接部，所述连接部与所述集流构件焊接并形成所述第一焊接部。

12.根据权利要求11所述的电池单体，其特征在于，所述第一凹部的底面的直径为D₅，所述第一凸部的顶端面的直径为D₄，D₅小于D₄。

13.根据权利要求7所述的电池单体，其特征在于，在所述集流构件的厚度方向上，所述第一凸部整体比所述限位部更靠近所述电极组件。

14.根据权利要求7所述的电池单体，其特征在于，所述电极端子在面向所述电极组件的一侧设有环形凹部，所述环形凹部环绕所述第一凸部设置；

所述环形凹部相对于所述限位部的面向所述电极组件的表面凹陷，并将所述限位部的至少部分与所述第一凸部隔开。

15.根据权利要求7所述的电池单体，其特征在于，所述集流构件焊接于所述第一极耳并形成第二焊接部；

在所述集流构件的厚度方向上，所述第二焊接部与所述第一凸部的顶端面不重叠。

16.根据权利要求15所述的电池单体，其特征在于，所述第二焊接部的至少部分位于所述电极端子面向所述第一极耳的一侧并与所述电极端子间隔设置。

17.根据权利要求7所述的电池单体，其特征在于，所述集流构件的直径为D₂，所述第一凸部的顶端面的直径为D₄，D₄/D₂≤0.4。

18.根据权利要求1-17任一项所述的电池单体，其特征在于，所述集流构件包括集流主体和第二凸部，所述集流主体连接于所述第一极耳，所述第二凸部凸出于所述集流主体面向所述电极端子的表面，所述第二凸部的顶端面与所述电极端子相抵；所述集流主体与所述电极端子间隔设置。

19.根据权利要求18所述的电池单体，其特征在于，在所述集流构件的厚度方向上，所述第二凸部凸出所述集流主体的尺寸t₃为0.05mm-0.25mm。

20.根据权利要求18所述的电池单体，其特征在于，所述集流主体的环绕在所述第二凸部外侧的区域焊接于所述第一极耳。

21.根据权利要求18所述的电池单体，其特征在于，所述集流构件的直径为D₂，所述第二凸部的顶端面的直径为L，L/D₂≤0.4。

22.根据权利要求18所述的电池单体，其特征在于，所述电极端子包括第一凸部，所述第一凸部的顶端面与所述第二凸部的顶端面相抵。

23.根据权利要求18所述的电池单体，其特征在于，所述电极端子面向所述集流构件的一侧设有第二凹部；

所述第二凸部的至少部分容纳于所述第二凹部，且所述第二凸部的顶端面与所述第二凹部的底面相抵。

24.根据权利要求18所述的电池单体，其特征在于，所述集流构件还包括第三凸部，所述第三凸部凸出于所述集流主体面向所述第一极耳的表面。

25.根据权利要求24所述的电池单体，其特征在于，所述第三凸部和所述第二凸部关于所述集流主体对称。

26.根据权利要求18所述的电池单体，其特征在于，所述集流构件在与所述第二凸部对应的位置设有第三凹部，所述第三凹部相对于所述集流主体的面向所述第一极耳的表面凹陷。

27.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述电极端子焊接于所述集流构件；

所述电极端子的熔点为T₁，所述集流构件的熔点为T₂，T₁/T₂为0.8-1.1。

28.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述电极端子包括第一凹部和位于所述第一凹部底部的连接部；

所述集流构件焊接于所述连接部并形成第一焊接部；在所述集流构件的厚度方向上，所述第一焊接部从所述连接部背离所述集流构件的一侧至少延伸至所述集流构件的内部。

29.根据权利要求28所述的电池单体，其特征在于，所述壳体包括筒体和连接于所述筒体的盖体，所述筒体环绕所述电极组件的外周设置，所述盖体设有电极引出孔，所述电极端子安装于所述电极引出孔；

所述第一焊接部和所述盖体均为圆环状，所述盖体的外直径为D₆，所述第一焊接部的内直径为D₇；

D₆和D₇满足：0.1≤D₇/D₆≤0.6。

30.根据权利要求29所述的电池单体，其特征在于，0.2≤D₇/D₆≤0.4。

31.根据权利要求29所述的电池单体，其特征在于，D₇为5mm-14mm。

32.根据权利要求29所述的电池单体，其特征在于，所述盖体和所述筒体为一体形成结构。

33.根据权利要求28所述的电池单体，其特征在于，在所述集流构件的厚度方向上，所述第一焊接部的尺寸为h，所述连接部的厚度为D₈；

D₈和h满足：1＜h/D₈≤1.5。

34.根据权利要求33所述的电池单体，其特征在于，所述集流构件的用于与所述连接部焊接的区域的厚度为D₉，D₈和D₉满足：0.5≤D₉/D₈≤1.2。

35.根据权利要求33所述的电池单体，其特征在于，D₈为0.4mm-1.2mm。

36.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述集流构件焊接于所述第一极耳并形成第二焊接部；

所述第一极耳环绕所述电极组件的中心轴线设置，所述第一极耳的垂直于所述中心轴线的截面为圆环形；

所述第一极耳的外半径为R，所述第二焊接部与所述中心轴线在所述第一极耳的径向上的最小间距为D₁₀，D₁₀和R满足：0.2≤D₁₀/R≤0.8。

37.根据权利要求36所述的电池单体，其特征在于，D₁₀和R满足：0.2≤D₁₀/R≤0.5。

38.根据权利要求36所述的电池单体，其特征在于，D₁₀为3.5mm-10mm。

39.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述集流构件的直径为D₂，所述第一极耳的直径为D₁₁，D₂小于D₁₁。

40.根据权利要求39所述的电池单体，其特征在于，D₂和D₁₁满足：0.75≤D₂/D₁₁≤0.97。

41.根据权利要求39所述的电池单体，其特征在于，D₂为35mm-44mm。

42.一种电池，其特征在于，包括多个根据权利要求1-41中任一项所述的电池单体。

43.一种用电装置，其特征在于，包括根据权利要求42所述的电池，所述电池用于提供电能。

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