CN219144330U - 电池单体、电池及用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电池单体、电池和用电装置。电池单体包括壳体、极柱、电极组件和绝缘件，壳体包括相连的侧壁和第一端壁；极柱绝缘安装于壳体的第一端壁；电极组件位于壳体内，电极组件包括第一极耳；第一极耳面向第一端壁，并与极柱电连接；绝缘件包括第一绝缘部和第二绝缘部，第二绝缘部围设于第一绝缘部的外边缘并向电极组件所在的一侧凸出；第一绝缘部位于底壁与第一极耳之间，第二绝缘部至少一部分位于第一极耳与侧壁之间。

Description

电池单体、电池及用电装置

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池单体、电池及用电装置。

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。

电池的安全问题是一个至关重要的问题。在一些情形中，电池内的正极极片和负极极片分别导电连接至对应的电极端子，以将电能引出并传输至用电装置，在电池单体内部，不同极性的导电通路之间如何保持可靠的绝缘以避免发生短路是亟需解决的问题。

实用新型内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请的一个目的在于提出一种电池单体、电池及用电装置，以改善电池内部导电通路之间绝缘的可靠性。

本申请第一方面的实施例提供一种电池单体。电池单体包括外壳、极柱、电极组件以及绝缘件。壳体包括相连的侧壁和连接于侧壁的第一端壁；极柱绝缘安装于第一端壁；电极组件位于外壳内，电极组件包括第一极耳，第一极耳面向第一端壁；绝缘件包括第一绝缘部和第二绝缘部，第二绝缘部围设于第一绝缘部的外边缘并向电极组件所在的一侧凸出。第一绝缘部位于第一端壁与第一极耳之间，第二绝缘部至少一部分位于第一极耳与侧壁之间。

本申请实施例的技术方案中，通过在外壳内设置包括第一绝缘部和第二绝缘部的绝缘件，能够从不同的方位实现电极组件与外壳的绝缘，降低电池内部发生短路风险的概率。

在一些实施例中，第二绝缘部包括导向部，导向部位于第二绝缘部远离第一绝缘部的一端，沿远离第一绝缘部的方向，导向部的内表面沿靠近侧壁的方向倾斜设置。导向部的内表面倾斜设置使得装配时电极组件能够更容易的进入到第二绝缘部合围形成的容纳腔中并与极柱连接。

在一些实施例中，沿远离第一绝缘部的方向，导向部的厚度逐渐减小。导向部的厚度设置为逐渐减小，可以提高对外壳内部空间的利用，减少电池的容量损失。

在一些实施例中，第二绝缘部包括连接部，连接部的两端分别连接第一绝缘部和导向部，连接部的厚度大于或等于导向部的最大厚度。连接部的厚度大于或等于导向部的最大厚度，一方面有利于绝缘件的制造和加工，降低制造和加工的难度，另一方面第二绝缘部导向部的厚度相对较薄可以减小对外壳内空间的占用。

在一些实施例中，连接部的厚度与第一绝缘部的厚度差值小于或等于0.2毫米(mm)。厚度差限定在0.2mm以内有利于绝缘件的制造和加工成型，也能够缓解厚度突变对强度的不利影响。

在一些实施例中，连接部的厚度小于第一绝缘部的厚度。将第二绝缘部的连接部的厚度设为小于第一绝缘部的厚度，可以尽可能减小第二绝缘部对外壳内空间的占用，减少电池的容量损失。

在一些实施例中，连接部的厚度等于第一绝缘部的厚度。连接部的厚度与第一绝缘部的厚度相等，有利于整体成型，减少制造工时，厚度一致也有利于保证衔接处的结构强度。

在一些实施例中，极柱包括极柱本体，以及分别位于极柱本体两端的第一固定部和第二固定部，第一固定部位于第一端壁面向电极组件的一侧，第二固定部位于第一端壁背离电极组件的一侧，第一端壁设有安装通孔，极柱本体至少部分容纳于安装通孔内，第一固定部和第二固定部用于夹持第一端壁的一部分；电池单体还包括集流构件，集流构件的至少部分位于第一极耳和第一固定部之间，并分别与第一极耳和第一固定部导电连接；第一绝缘部的一部分位于第一固定部与第一端壁之间。本实施例可以对第一绝缘部提供一个夹持力，从而实现更可靠的绝缘，并使得电池内部结构布置更紧凑，从而减少对电池外壳内部空间的挤占，减少容量密度损失。

在一些实施例中，电极组件还包括主体部，第一极耳与主体部连接，主体部包括活性物质区和绝缘区，绝缘区位于活性物质区与第一极耳之间。设置绝缘区可以降低毛刺短路风险，还可以防止正负极搭接出现短路，减少正极材料和电池中的电解液直接接触，提升电池性能。

在一些实施例中，沿第一端壁指向电极组件的方向，连接部不超出绝缘区靠近第一端壁的一端。本实施例可以使得第二绝缘部中厚度较大的连接部能够避开绝缘区，可以缓解第二绝缘部布置在电极组件与侧壁之间时对电极组件的挤压，减少容量密度的损失。

在一些实施例中，沿第一端壁的厚度方向，连接部的长度h1、第一固定部的厚度t1、集流构件的厚度t2以及第一极耳的高度t3满足：h1≤t1+t2+t3。这样设计可以使得连接部与电极组件的主体部错开设置，缓解第二绝缘部对电极组件的挤压，减少容量密度的损失。

在一些实施例中，沿第一端壁指向电极组件的方向，导向部不超出绝缘区靠近活性物质区的一端。本实施例使得导向部与活性物质区错开设置，从而可以缓解第二绝缘部对电极组件的主体部的活性物质区的挤压，同时减少容量密度损失。

在一些实施例中，沿第一端壁的厚度方向，连接部的长度h1、导向部的长度h2、第一固定部的厚度t1、集流构件的厚度t2、第一极耳的高度t3以及绝缘区的高度w满足：h1+h2≤t1+t2+t3+w。本实施例连接部和导向部可以与主体部的活性物质区错开布置，有利于缓解因第二绝缘部挤压活性物质区，同时减少容量密度损失。

在一些实施例中，第一绝缘部面向电极组件的一侧形成有容纳槽，极柱的第一固定部至少部分容纳于容纳槽内。通过设置容纳第一固定部的容纳槽可以使得电池内部的构件布置更紧凑，有效利用外壳的内部空间，有利于提高电池的容量。

在一些实施例中，沿第一端壁的厚度方向，容纳槽的深度小于或等于第一固定部的厚度。第一固定部凸出于容纳槽有利于与集流构件连接，第一固定部可以为集流构件提供支持力，缓解集流构件在焊接连接以及使用过程中发生的变形。

在一些实施例中，沿第一端壁指向电极组件的方向，连接部不超出绝缘区靠近第一端壁的一端。本实施例可以使得第二绝缘部中厚度较大的连接部能够避开绝缘区，可以缓解第二绝缘部布置在电极组件与侧壁之间时对电极组件的挤压，减少容量密度的损失。

在一些实施例中，沿第一端壁的厚度方向，容纳槽的深度h0、连接部的长度h1、第一固定部的厚度t1、集流构件的厚度t2以及第一极耳的高度t3满足：h1≤t1+t2+t3-h0。本实施例可以使得第二绝缘部中厚度较大的连接部能够避开绝缘区，可以缓解第二绝缘部布置在电极组件与侧壁之间时对电极组件的挤压，减少容量密度的损失。

在一些实施例中，沿第一端壁指向电极组件的方向，导向部不超出绝缘区靠近电极组件的一端。本实施例使得导向部与活性物质区错开设置，从而可以缓解第二绝缘部对电极组件的主体部的活性物质区的挤压，减少容量密度损失。

在一些实施例中，沿第一端壁的厚度方向，容纳槽的深度h0、连接部的长度h1、导向部的长度h2、第一固定部的厚度t1、集流构件的厚度t2、第一极耳的高度t3以及绝缘区的高度w满足：h1+h2≤t1+t2+t3+w-h0。本实施例可以使连接部和导向部的位置避开电极组件的活性物质区所在的位置，从而尽可能减少绝缘件对活性物质区的挤压和空间占用，减少容量密度损失。

在一些实施例中，第一固定部沿第一方向的厚度t1满足0.4mm≤t1≤1.2mm。合理设计第一固定部的高度，可以有效利用壳体内的容积空间，减少不必要的容量损失，增大电池的容量。

在一些实施例中，集流构件沿第一方向的厚度t2满足0.2mm≤t2≤0.6mm。选择合适的高度尺寸可以兼顾集流构件的过流能力以及电池的容量和重量的损失，提升电池的综合性能。

在一些实施例中，第一极耳沿第一方向的高度t3满足0.5mm≤t3≤1.5mm。合理选择第一极耳的高度t3能够使电池壳体内的结构布置更合理，提高电池的容量和性能。

在一些实施例中，绝缘件的连接部沿第一方向的长度h1满足0＜h1≤3.3mm。通过设置连接部可以降低加工制造的成本，选取合适的长度能够减少绝缘件对电池壳体内其他部件的不利影响。

在一些实施例中，绝缘件的导向部沿第一方向的长度h2满足1mm≤h2≤8.5mm。通过选取适宜的导向部的长度避免对极片的活性物质涂层产生较大的挤压作用力而影响电池的性能。

在一些实施例中，第二绝缘部还包括延伸部，延伸部连接于导向部远离连接部的一端，延伸部的厚度小于或等于导向部的最小厚度，且延伸部至少部分位于活性物质区与侧壁之间。将第二绝缘部远离第一绝缘部的一端设置一段厚度最小的延伸部，并将其至少一部分布置在活性物质区与侧壁之间，从而能够形成更可靠的物理绝缘，降低电池内部的短路风险，延伸部还可以对电极组件在壳体内的位置进行限位，提升电池内部结构的稳定性和可靠性。

在一些实施例中，连接部的厚度b1满足0.2mm≤b1≤1mm，延伸部的厚度b3满足0.02mm≤b3≤0.1mm。这样可以根据电池内各部件的尺寸要求，合理选择连接部的厚度和延伸部的厚度，从而实现可靠的绝缘以及尽可能减小容量损失。

在一些实施例中，延伸部沿第一方向的长度h3满足0＜h3≤7mm。选取合适长度的延伸部可以实现电极组件与壳体之间的可靠绝缘。

在一些实施例中，壳体为圆柱形；第一绝缘部的外边缘为圆形，且第二绝缘部的外径小于或等于壳体的侧壁的内径。将第二绝缘部的外径设为小于或等于侧壁的内径有利于绝缘件装配至壳体的内部，降低装配的难度。

在一些实施例中，第二绝缘部的外径沿远离第一绝缘部的方向逐渐增大。外扩的口部能够与壳体的侧壁的内表面实现更紧密的贴合，减少间隙导致的容量损失，也能为电池内部的装配提供便利。

在一些实施例中，第二绝缘部包括沿远离第一绝缘部的方向依次设置的连接部和导向部，连接部与导向部交接处的外径D1、导向部远离连接部一端的外径D2与壳体的内径D满足：D1≤D2≤D。通过具体设定连接部和导向部的外径的大小关系，有利于绝缘件顺利放进壳体中，同时第二绝缘外扩的口部更适宜贴合与壳体的内侧面，有利于避免与电极组件发生干涉而导致发生损坏。

在一些实施例中，第二绝缘部还包括延伸部；延伸部位于导向部远离连接部的一端；延伸部远离导向部的一端的外径D3满足：D1≤D2≤D3≤D。第二绝缘部的连接部、导向部和延伸部远离第一绝缘部的一端的外径依次增大有利于绝缘件装配至壳体的内部，同时有利于避免与电极组件发生干涉。

在一些实施例中，壳体的侧壁的内径D满足：44.8mm≤D≤45.5mm；连接部与导向部交接处的外径D1满足：43.5mm≤D1≤45.5mm；导向部远离连接部一端的外径D2满足：44.5mm≤D2≤45.5mm；延伸部远离导向部的一端的外径D3满足：44.7mm≤D3≤45.5mm。根据电池壳体的内径尺寸合理选取第二绝缘部各部分的外径尺寸，能够优化壳体内的结构布置，降低装配的难度。

在一些实施例中，第一绝缘部包括第二通孔，以及位于第一侧面并围绕第二通孔的凹槽，极柱贯穿第二通孔以使第一固定部容纳于凹槽内。通过设置容纳第一固定部的凹槽可以有效利用壳体的内部空间，减小非极片构件占用的壳内容积，有利于提高电池的容量。

在一些实施例中，绝缘件还包括至少一个凸台，至少一个凸台位于第一绝缘部的第一侧面以用于抵接集流构件。凸台可以抵接与集流构件的表面，这样可以对集流构件提供支撑的作用力，从而缓解集流构件发生受力变形。

在一些实施例中，至少一个凸台、第一绝缘部和第二绝缘部一体注塑成型。一体注塑成型可以同时形成具有复杂表面的绝缘件，减少零部件二次加工的工作量，降低制造的成本。

在一些实施例中，绝缘件通过粘接的方式连接于壳体的内表面。这样可以简化绝缘件的装配，同时提高绝缘的可靠性。

在一些实施例中，第二绝缘部远离第一绝缘部的一端设有至少一个缺口。缺口可以在绝缘件入壳以及装配极耳时提供形变空间从而释放应力，降低装配的难度。

本申请第二方面的实施例提供一种电池，其包括上述实施例中的电池单体。

本申请第三方面的实施例提供一种用电装置，其包括上述实施例中的电池，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

在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本申请公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本申请范围的限制。

图1为本申请一些实施例的车辆的结构示意图；

图2为本申请一些实施例的电池的分解结构示意图；

图3为本申请一些实施例的电池单体的正视图；

图4为图3中电池单体沿A-A方向的剖视图；

图5为本申请一些实施例的绝缘件的立体图；

图6为本申请一些实施例的绝缘件沿C-C方向的剖视图；

图7为本申请另一些实施例的绝缘件沿C-C方向的剖视图；

图8为图4中B处的局部放大图；

图9为本申请又一些实施例的图3中沿A-A方向的剖视图；

图10为图9中D处的局部放大图；

图11为本申请再一些实施例的绝缘件沿C-C方向的剖视图；

图12为本申请还一些实施例的绝缘件沿C-C方向的剖视图；

图13为本申请另一些实施例的绝缘件的立体图；

图14为本申请又一些实施例的绝缘件的立体图。

附图标记说明：

车辆1000；

电池100，控制器200，马达300；

箱体10，第一部分11，第二部分12；

电池单体20，外壳21，侧壁211，第一端壁212，电极组件22，第一极耳221，主体部222，活性物质区2221，绝缘区2222；集流构件23，绝缘件24，第一绝缘部241，第一通孔2411，容纳槽2412，凸台2413，第二绝缘部242，连接部2421，导向2422，延伸部2423，缺口243，极柱25，第一固定部251，极柱本体252，第二固定部253，端盖26，第一方向X，第二方向Y。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。

在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”、“相连”“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

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

本申请人注意到，在电池的电极组件与电极引出结构导电连接时，电极组件的负极极耳通过集流构件与电池的壳体导电连接，电极组件的正极极耳通过集流构件与极柱导电连接，为避免短路，需要在电池的正极极耳与极柱连接时避免与壳体接触。

为了避免发生短路的问题，可以在与正极导电连接的连接结构与壳体之间设置绝缘件，例如，在电极组件与壳体之间粘贴绝缘胶，并将多余的绝缘胶抚平。然而，采用贴胶方式进行绝缘时，绝缘胶的边缘有可能会翘起，导致绝缘失效，且此方式生产速度低，影响产品生产效率。

基于以上考虑，为了解决电池正极与外壳的绝缘不可靠的问题，申请人经过深入研究，设计了一种用于电池单体的绝缘件，绝缘件包括第一绝缘部和第二绝缘部，第二绝缘部围设于第一绝缘部的外边缘并向一侧凸出；将绝缘件布置在电池外壳内，第一绝缘部位于外壳的第一端壁与电极组件的第一极耳之间，第二绝缘部至少一部分位于电极组件的第一极耳与外壳的侧壁之间。第一绝缘部和第二绝缘部从不同方位布置第一极耳与外壳之间，可以隔断电池单体的不同极性的电极引出极，降低电池单体内发生短路连接的风险，提高电池的可靠性。

绝缘件的布置会占用电池壳体内的容纳空间，从而影响电池的容量，甚至可能会与极片主体区域发生干涉，从而挤压电极组件而导致极片局部受力过大出现不良损耗(例如析锂)。本申请人通过对绝缘件的结构形式和尺寸进一步优化，使得绝缘件能够很好的适应壳体内部的布置空间，充分发挥绝缘作用的同时，减少对电极组件等其他部件产生的不利影响。

本申请实施例公开的电池单体可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置中。可以使用具备本申请公开的电池单体、电池等组成该用电装置的电源系统，这样，有利于提高电池内不同极性的电极引出极之间的绝缘可靠性。

本申请实施例提供一种使用电池作为电源的用电装置，用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中，电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等，航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。

以下实施例为了方便说明，以本申请一实施例的一种用电装置为车辆1000为例进行说明。

请参照图1，图1为本申请一些实施例提供的车辆1000的结构示意图。车辆1000可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1000的内部设置有电池100，电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电，例如，电池100可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器200和马达300，控制器200用来控制电池100为马达300供电，例如，用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。

在本申请一些实施例中，电池100不仅可以作为车辆1000的操作电源，还可以作为车辆1000的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。

请参照图2，图2为本申请一些实施例提供的电池100的爆炸图。电池100包括箱体10和电池单体20，电池单体20容纳于箱体10内。其中，箱体10用于为电池单体20提供容纳空间，箱体10可以采用多种结构。在一些实施例中，箱体10可以包括第一部分11和第二部分12，第一部分11与第二部分12相互盖合，第一部分11和第二部分12共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。第二部分12可以为一端开口的空心结构，第一部分11可以为板状结构，第一部分11盖合于第二部分12的开口侧，以使第一部分11与第二部分12共同限定出容纳空间；第一部分11和第二部分12也可以是均为一侧开口的空心结构，第一部分11的开口侧盖合于第二部分12的开口侧。当然，第一部分11和第二部分12形成的箱体10可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。

在电池100中，电池单体20可以是多个，多个电池单体20之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。多个电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体20构成的整体容纳于箱体10内；当然，电池100也可以是多个电池单体20先串联或并联或混联组成电池模块形式，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10内。电池100还可以包括其他结构，例如，该电池100还可以包括汇流部件，用于实现多个电池单体20之间的电连接。

其中，每个电池单体20可以为二次电池或一次电池；还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池，但不局限于此。电池单体20可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。

请参照图3-图5，图3为本申请一些实施例提供的电池单体20的分解结构示意图，图4为图3中电池单体20沿A-A方向的剖视图，图5为本申请一些实施例提供的绝缘件24的立体图。电池单体20是指组成电池的最小单元。如图3和图4，电池单体20包括外壳21、电极组件22、绝缘件24以及极柱25。外壳21包括相连的侧壁211和第一端壁212；极柱25绝缘安装于外壳21的第一端壁212；电极组件22位于外壳21内，电极组件22包括相连的第一极耳221，第一极耳221面向第一端壁212，并与极柱25导电连接；绝缘件24包括第一绝缘部241和第二绝缘部242，第二绝缘部242围设于第一绝缘部241的外边缘并向电极组件22所在的一侧凸出。第一绝缘部241位于第一端壁212与第一极耳221之间，第二绝缘部242至少一部分位于第一极耳221与侧壁211之间。

外壳21是用于形成电池单体20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22、电解液以及其他部件。外壳21包括侧壁211，以及位于侧壁211的一端的第一端壁212，第一端壁212可以是与侧壁211一体成型的，侧壁211远离第一端壁212的一端形成开口，以允许电极组件22放入外壳21内。第一端壁212还可以是与侧壁211分体制造，盖合于侧壁211开口的端盖。可以理解的是，外壳21还可以包括第二端壁，第二端壁与第一端壁212相对设置并分别位于侧壁211的两端。外壳21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，外壳21的形状可以根据电极组件22的具体形状和尺寸大小来确定。外壳21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。

电极组件22是电池单体20中发生电化学反应的部件。外壳21内可以包含一个或更多个电极组件22。电极组件22主要由正极片和负极片卷绕或层叠放置形成，并且通常在正极片与负极片之间设有隔膜。正极片和负极片具有活性物质的部分构成电极组件22的主体部，正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体部的一端或是分别位于主体部的两端。在电池的充放电过程中，正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应，极耳连接电极端子以形成电流回路。第一极耳221形成于靠近第一端壁212的一端，在一个示例中，第一极耳221可以是正极极耳，第一极耳221与极柱25导电连接。

极柱25是与第一极耳221导电连接的电极端子，极柱25贯穿端壁212上的第一通孔以与外壳21内的第一极耳221导电连接。极柱25与端壁212之间为绝缘连接，以避免在外壳21与负极极耳导电连通时发生短路。

绝缘件24的材质可以是多种，例如橡胶或塑料，绝缘件24的形状可以根据外壳21内的布置空间设定为包括第一绝缘部241和第二绝缘部242，第一绝缘部241可以为平板状并具有相对设置的第一侧面和第二侧面，第二侧面用于抵接第一端壁212的内表面，使得第一绝缘部241能够套设在外壳21内以保持外壳21的第一端壁212与第一极耳221之间的绝缘，第二绝缘部242自第一侧面向电极组件22所在的一侧凸起，使得第二绝缘部242至少一部分位于电极组件22的第一极耳221与外壳21的侧壁211之间以实现二者的绝缘。

根据本申请的实施例，通过在外壳21内设置与壳体形状匹配的绝缘件24，其中绝缘件24包括第一绝缘部241和第二绝缘部242，第一绝缘部241位于第一极耳221与第一端壁212之间，第二绝缘部242至少一部分位于第一极耳221与侧壁211之间，从而能够从不同的方位使第一极耳221与外壳21绝缘，降低电池内部发生短路风险的概率。

图6为图5中绝缘件24沿C-C方向的剖视图。在一些实施例中，如图6所示，第二绝缘部242包括导向部2422，导向部2422位于第二绝缘部242远离第一绝缘部241的一端，沿远离第一绝缘部241的方向，导向部2422的内表面沿靠近侧壁211的方向倾斜设置。

第二绝缘部242远离第一绝缘部241的一端形成开口，导向部2422是第二绝缘部262位于第二绝缘部242远离第一绝缘部241的一端，也就是靠近开口的一端。沿远离第一绝缘部241的方向，导向部2422的内表面沿靠近侧壁211的方向倾斜设置，意味着第二绝缘部形成的开口的逐渐增大。第二绝缘部242至少一部分位于外壳21的侧壁211与电极组件22之间，装配式需要将电极组件22的第一极耳221的一部分伸入第二绝缘部242形成的开口内以实现第一极耳221与极柱25的导电连接，使得导向部2422至少一部分位于第一极耳221与侧壁211之间。

沿远离第一绝缘部241的方向，导向部2422的内表面沿靠近侧壁211的方向倾斜设置，有利于装配时电极组件22的第一极耳221能够更容易的进入到第二绝缘部242合围形成的容纳腔中，同时导向部2422倾斜的内表面还可以对第一极耳221靠近第一端壁212的一端提供一个向电池中心的归拢的作用力，进而有利于第一极耳221与极柱25的导电连接。

在一些实施例中，沿远离第一绝缘部241的方向，导向部2422的厚度逐渐减小。

导向部2422整体上沿远离第一绝缘部241的方向延伸，导向部2422的厚度指的是垂直于其延伸方向的尺寸。在一个实施例中，第二绝缘部242可以沿垂直于第一绝缘部241所在的平面的方向延伸，导向部2422的厚度即沿平行于第一绝缘部241所在平面方向的厚度。

绝缘件24设置在外壳21内部，会占用外壳内的空间，进而影响电池的容量密度。将导向部2422的厚度设置为逐渐减小，可以提高对外壳21内部空间的利用率。

图7为另一些实施例中图5中的绝缘件24沿C-C方向的剖视图。如图7所示，在一些实施例中，第二绝缘部242包括连接部2421，连接部2421的两端分别连接第一绝缘部241和导向部2422，连接部2421的厚度大于或等于导向部2422的最大厚度。

连接部2421与第一绝缘部241通过倒角或倒圆过渡连接，由于连接部2421更靠近第一端壁212，而第一极耳221靠近第一端壁212的一端会一定程度向中心聚拢以便与极柱25导电连接，因此，连接部2421所在的区域对于第二绝缘部的厚度的敏感程度要低于导向部2422所在的区域。连接部2421的厚度可以是均匀一致的，也可以是变化的，具体可以是连接部2421的最小厚度大于或等于导向部2422的最大厚度。

连接部2421的厚度大于或等于导向部2422的最大厚度，一方面有利于绝缘件24的制造和加工，降低因厚度太薄导致的制造和加工的难度，另一方面第二绝缘部242更靠近电极组件22的导向部2422的厚度相对较薄可以减小对外壳21内空间的占用，缓解第二绝缘部242对电极组件22的挤压变形。

在一些实施例中，连接部2421的厚度与第一绝缘部241的厚度差值小于或等于0.2mm。

第一绝缘部241的厚度指的是第一绝缘部241沿垂直于第一端壁212的方向的厚度。连接部2421的厚度指的是沿垂直于连接部2421的延伸方向的厚度。连接部2421的厚度可以是固定的厚度值，也可以是变化的。第一绝缘部241与第二绝缘部242可以一体注塑成型制备，也可以分别制造再彼此连接。可以理解的是，第二绝缘部242是沿第一绝缘部241的边缘一周设置的结构，其厚度太薄或者说与第一绝缘部241的厚度差太大，对于制造和加工而言造成了较大的困难，特别是对于衔接位置的连接部2421，较大的厚度差难以保证交界处的结构强度满足使用要求。

将接部2421的厚度与第一绝缘部241的厚度差值限定为小于或等于0.2mm能够使得第一绝缘部241与第二绝缘部242之间的厚度差，特别是衔接位置的厚度差不会太大，从而有利于绝缘件24的制造和加工成型，也能够缓解厚度突变对强度的不利影响。

在一些实施例中，连接部2421的厚度小于第一绝缘部241的厚度。

电极组件22与外壳21的侧壁211之间的间隙大小对于电池的容量有着显著的影响。将第二绝缘部242的连接部2421的厚度设为小于第一绝缘部241的厚度，可以尽可能减小第二绝缘部242对外壳内空间的占用，减少电池的容量损失。

在一些实施例中，连接部2421的厚度等于第一绝缘部241的厚度。

连接部2421的厚度与第一绝缘部241的厚度相等，有利于在制备绝缘件24时整体成型，减少制造工时，厚度一致也有利于保证衔接处的结构强度。

图8为图4中B处的局部放大图。在一些实施例中，如图8所示，极柱25包括极柱本体252，以及分别位于极柱本体252两端的第一固定部251和第二固定部253，第一固定部251位于第一端壁212面向电极组件22的一侧，第二固定部253位于第一端壁212背离电极组件22的一侧，第一端壁212设有安装通孔，极柱本体252至少部分容纳于安装通孔内，第一固定部251和第二固定部252用于夹持第一端壁212的一部分。

电池单体还包括集流构件23，集流构件23的至少部分位于第一极耳221和第一固定部251之间，并分别与第一极耳221和第一固定部251导电连接。第一绝缘部241的一部分位于第一固定部251与第一端壁212之间。

第一固定部251和第二固定部252分别位于极柱本体252两端并相对于极柱本体252凸出，以使得可以形成用于夹持第一端壁212的凹槽，如图8所示，在一个示例中，第一固定部251、第二固定部252以及极柱本体252可以形成“U”形凹槽，第一端壁212上设有安装通孔，第一绝缘部241设有与安装通孔对应的第一通孔2411，第一通孔2411以及安装通孔的形状与极柱25的形状相适配，以允许极柱25穿设于安装通孔内，第一端壁212形成安装通孔的侧壁周围容纳于极柱25的凹槽内，第一绝缘部241靠近安装通孔的一部分位于第一固定部251与第一端壁212之间，以使得第一固定部251夹持第一端壁212时保持绝缘隔离。

在一个示例中，极柱本体252与第一端壁212的安装通孔的侧壁之间，以及第二固定部253与第一端壁212背离电极组件22的一侧之间，也可以设置绝缘构件以保持绝缘连接，避免发生短路。例如，绝缘构件可以是截面呈“L”形，夹设于极柱25与第一端壁212之间，与绝缘件24一起实现对第一极耳导电连接的极柱25所形成的导电通路与外壳21之间的绝缘连接。

集流构件23为导电材料制成的集流部件，例如铜。集流构件23将电极组件22中产生的电流汇集后经与电极端子(例如极柱25)连通以形成电流回路。集流构件23分别与电极组件22的第一极耳221以及极柱25导电连接，在一个示例中，集流构件23夹设于第一极耳221以及极柱25的第一固定部251之间，并通过焊接方式实现导电连接。集流构件23与第一极耳221以及第一固定部251可以通过焊接方式固定连接，具体焊接手段可以是激光焊接、超声波焊接、电阻焊接等。沿平行于电极组件22的轴向的第一方向X，第一端壁212、第一绝缘部241、第一固定部251、集流构件23以及第一极耳221依次设置。

本实施例中，极柱25通过设置第一固定部251和第二固定部252夹持第一端壁212，并且第一绝缘部241的一部分夹设第一固定部251与第一端壁212之间，可以对第一绝缘部241提供一个垂直于第一端壁212方向的夹持力，可以防止绝缘件24发生偏移或错位，从而实现更可靠的绝缘，同时也能减少构件沿第一方向X之间的间隙，使得电池内部结构布置更紧凑，从而减少对电池外壳内部空间的挤占，减少容量密度损失。

在一些实施例中，如图8所示，电极组件22还包括主体部222，第一极耳221与主体部222连接，主体部222包括活性物质区2221和绝缘区2222，绝缘区2222位于活性物质区2221与第一极耳221之间。

活性物质区2221是电极组件22的极片的集流体上涂布活性物质形成的区域，绝缘区2222是电极组件22的极片的集流体上涂布绝缘涂层形成的区域，绝缘涂层可以是陶瓷涂层，例如氧化铝陶瓷涂层。在一个示例中，以锂离子电池为例，活性物质区2221和绝缘区2222位于电极组件22的正极极片的涂布区，第一极耳221位于正极极片的涂布区靠近第一端壁212的一端。为了减少析锂的发生，电池极片在卷绕时会将负极极片的涂布活性物质的区域完全包覆正极极片的活性物质区，以便能够尽可能接收从正极脱嵌并嵌入负极的锂离子，绝缘区2222位于正极的活性物质区2221与第一极耳221之间，绝缘区2222的绝缘涂层可以减少表面的毛刺，并且绝缘区2222与负极极片多出的活性物质区对应设置。

通过在活性物质区2221与第一极耳221之间设置绝缘区2222可以降低毛刺短路风险，降低正负极搭接出现短路的概率。绝缘区2222的绝缘涂层通过包覆在集流体表面可减少箔材和电池中的电解液直接接触,进而提升电池性能。

在一些实施例中，沿第一端壁212指向电极组件22的方向，即第一方向X，连接部2421不超出绝缘区2222靠近第一端壁212的一端。

绝缘区2222包括靠近第一端壁212的第一端，以及靠近活性物质区2221的第二端，第一端与第一极耳221连接，由于第一极耳221可以向电极组件22的中心归拢或弯折并与集流构件23连接，这使得电池单体内绝缘区2222第一端靠近第一端壁212一侧对应的区域对于第二绝缘部242的厚度的容忍度要大于绝缘区2222第一端靠近活性物质区2221一侧对应的区域。沿第一方向X，连接部2421不超出绝缘区2222靠近第一端壁212的一端指的是连接部2421沿第一方向X的长度不超过绝缘区2222的第一端距离第一绝缘部241的长度，这也意味着沿第一方向X，连接部2421与导向部2422的临界位置是位于绝缘区2222的第一端靠近第一端壁212的一侧。

本实施例中，将连接部2421设定为沿第一方向X不超出绝缘区2222靠近第一端壁212的一端，可以使得第二绝缘部242中厚度较厚的连接部2421能够避开绝缘区2222，可以缓解第二绝缘部242布置在电极组件22与侧壁211之间时对电极组件22的挤压，以及导致容量密度的损失。另外，连接部2421避开绝缘区2222，使得导向部2422能够与第一极耳221对应设置，从而可以利用导向部2422倾斜的内表面使第一极耳221向中央归拢，有利于第一极耳221与集流构件23的连接。

在一些实施例中，如图7-图8所示，沿第一方向X，即沿第一端壁212的厚度方向，连接部2421的长度h1、第一固定部251的厚度t1、集流构件23的厚度t2以及第一极耳221的高度t3满足：h1≤t1+t2+t3。

第一固定部251远离第一极耳221的一侧表面抵接于第一绝缘部241的第一侧面，集流构件23可以是平板状，具体形状可以根据电池单体的形状和第一极耳的连接位置进行设定，例如，可以是圆形的集流盘。第一极耳221的高度t3指的是沿第一方向X的尺寸，当第一极耳221存在弯折情况时，第一极耳221的高度t3指的是弯折后沿第一方向X的高度尺寸。

将连接部2421的长度设定为小于第一固定部251、集流构件23以及第一极耳221的高度之和，此时连接部2421与第一固定部251、集流构件23以及第一极耳221对应设置，而这些构件对于靠近侧壁211的区域的空间要求相对较小，可以允许连接部2421具有一定的厚度以满足绝缘件24的自身结构和制造的要求，避免设计厚度太薄难以制造成型，同时可以使得连接部2421与电极组件22的主体部222错开设置，从而避免厚度较厚的连接部2421挤占主体部222在外壳21内的布置空间，减少电池内的容量损失。

在一些实施例中，如图8所示，沿第一端壁212指向电极组件22的方向，即沿第一方向X，导向部2422不超出绝缘区2222靠近活性物质区2221的一端。

导向部2422不超出绝缘区2222靠近活性物质区2221的一端指的是，导向部2422远离第一绝缘部241的一端沿第一方向X距离第一端壁212的长度小于绝缘区2222靠近活性物质区2221的一端距离第一端壁212的长度。

本实施例中，导向部2422沿第一方向X不超出绝缘区2222靠近活性物质区2221的一端可以使得导向部2422与活性物质区2221错开设置，从而可以缓解第二绝缘部242对电极组件22的主体部222的活性物质区的挤压，同时减少容量密度损失。

在一些实施例中，如图8所示，沿第一端壁212的厚度方向，即沿第一方向X，连接部2421的长度h1、导向部2422的长度h2、第一固定部251的厚度t1、集流构件23的厚度t2、第一极耳221的高度t3以及绝缘区2222的高度w满足：h1+h2≤t1+t2+t3+w。

绝缘区2222与活性物质区2221沿第一方向X依次设置，绝缘区2222位于极片靠近第一端壁212的一侧，由于绝缘涂层的厚度可以小于活性物质涂层的厚度，这就使得绝缘区2222所在位置的膜片之间的相对于活性物质区2221的膜片之间的间隙要大，可以容纳一定厚度的绝缘件24而不至于导致极片受压过大或者是容量损失过大。

连接部2421与导向部2422的长度之和小于第一固定部251、集流构件23、第一极耳221以及绝缘区2222的高度之和，这样连接部2421和导向部2422就可以与主体部222的活性物质区2221错开布置，可以缓解因第二绝缘部242挤压活性物质区2221而导致循环过程中出现不良损耗(例如析锂)等问题。

图9为本申请再一些实施例的图3中沿A-A方向的剖视图；图10为图9中D处的局部放大图。图11为本申请再一些实施例的绝缘件24沿C-C方向的剖视图；图12为本申请还一些实施例的绝缘件24沿C-C方向的剖视图。

在一些实施例中，如图9-图11所示，第一绝缘部241面向电极组件22的一侧形成有容纳槽2412，极柱25的第一固定部251至少部分容纳于容纳槽2412内。

容纳槽2412位于第一绝缘部241面向电极组件22的第一侧面，容纳槽2412包括底面和沿底面边缘一周设置的侧面，底面相对于第一侧面呈向第一端壁212所在的一侧凹陷，使得第一绝缘部241在容纳槽2412内的厚度小于容纳槽2412外的厚度，第一固定部251可以至少部分容纳于容纳槽2412内，并在装配后抵接容纳槽2412的底面。

在一个示例中，第一绝缘部241和第一端壁212设有安装通孔以允许极柱25贯穿设置，从而实现将电极引出至外壳21外。容纳槽2412围绕安装通孔设置，使得安装通孔位于容纳槽2412的内部，例如，安装通孔位于容纳槽2412的中心位置。

通过设置容纳第一固定部251的容纳槽2412可以减小第一固定部251沿第一方向X占用的电池壳内空间，使得电池内部的构件布置更紧凑，有效利用外壳21的内部空间，有利于提高电池的容量。

在一些实施例中，如图10所示，沿第一端壁212的厚度方向，即沿第一方向X，容纳槽2412沿第一方向X的深度h0小于或等于第一固定部251沿第一方向X的厚度t1，即满足：h0≤t1。

容纳槽2412沿第一方向X的深度h0指的是容纳槽2412的底面与第一绝缘部241的第一侧面第一方向X的高度差。

第一固定部251的一侧表面抵接容纳槽2412的底面，第一固定部251的另一侧表面则与集流构件23导电连接。由于集流构件23的尺寸相对较大，将集流构件23容纳至容纳槽2412内并不现实，而当容纳槽2412的深度h0大于第一固定部251的厚度t1时，会使得第一固定部251与集流构件23之间出现间隙而无法紧密接触，可能导致二者的连接出现困难，例如容易导致虚焊或漏焊，影响连接的可靠性。第一固定部251凸出于容纳槽2412有利于与集流构件23连接，可以为集流构件23提供支持力，缓解集流构件23在焊接连接以及使用过程中发生的变形。

在一些实施例中，沿第一端壁212指向电极组件22的方向，即第一方向X，连接部2421不超出绝缘区2222靠近第一端壁212的一端。

在第一绝缘部241的第一侧面设置容纳槽2412时，也可以将连接部设置为沿第一方向X不超出绝缘区2222靠近第一端壁212的一端，从而与绝缘区2222错开设置。本实施例的有益效果在前面的实施例中已有描述，此处不再赘述。

在一些实施例中，如图10和图11所示，沿第一端壁212的厚度方向，即沿第一方向X，容纳槽2412的深度h0、连接部2421的长度h1、第一固定部251的厚度t1、集流构件23的厚度t2以及第一极耳221的高度t3满足：h1≤t1+t2+t3-h0。

在第一绝缘部241的第一侧面设有容纳槽2412时，将容纳槽2412的深度h0、连接部2421的长度h1、第一固定部251的厚度t1、集流构件23的厚度t2以及第一极耳221的高度t3设置为满足以上条件可以使得连接部2421能够避开电极组件22的主体部222，从而避免连接部2421较大的厚度对主体部222造成挤压以及占用电池壳体内部的布置空间。

在一些实施例中，如图10所示，沿第一端壁212指向电极组件22的方向，即沿第一方向X，导向部2422不超出绝缘区2222靠近活性物质区2221的一端。

本实施例中，导向部2422沿第一方向X不超出绝缘区2222靠近活性物质区2221的一端可以使得导向部2422与活性物质区2221错开设置，从而可以缓解第二绝缘部242对电极组件22的主体部222的活性物质区的挤压，同时减少电池容量密度损失。

在一些实施例中，如图10和图11所示，沿第一端壁212的厚度方向，即沿第一方向X，容纳槽2412的深度h0、连接部2421的长度h1、导向部2422的长度h2、第一固定部251的厚度t1、集流构件23的厚度t2、第一极耳221的高度t3以及绝缘区2222的高度w满足：h1+h2≤t1+t2+t3+w-h0。

将连接部2421和导向部2422的高度和设定为小于或等于第一固定部251、集流构件23、第一极耳221以及绝缘区2222的高度和位于容纳槽2412的尺寸，可以使连接部2421和导向部2422的位置避开电极组件22的活性物质区2221所在的位置，从而尽可能减少绝缘件24对活性物质区的挤压和空间占用，减少容量密度损失。

在一些实施例中，如图8所示，沿第一方向X，第一固定部251的厚度t1满足0.4mm≤t1≤1.2mm。

在一些实施例中，沿第一方向X，集流构件23的厚度t2满足0.2mm≤t2≤0.6mm。

在一些实施例中，沿第一方向X，第一极耳221的高度t3满足0.5mm≤t3≤1.5mm。

在一些实施例中，沿第一方向X，连接部2421的长度h1满足0<h1≤3.3mm。

在一些实施例中，沿第一方向X，导向部2422的长度h2满足1mm≤h2≤8.5mm。

第一固定部251的厚度t1、集流构件23的厚度t2、第一极耳221的高度t3均是指的沿第一方向X的尺寸，例如第一极耳221可能存在弯折或挤压，此时第一极耳221的高度t3指的是弯折后挤压后的状态下沿第一方向X的尺寸。第二绝缘部242的延伸方向并不局限于与第一绝缘部241所平面垂直的方向，因此连接部2421的长度h1和导向部2422的长度h2也是沿第一方向X的长度，而并非其自身的长度。

在电池壳体内，其他构件的尺寸越大，可供容纳电极组件22的空间就小，意味着电池的容量降低。合理设计第一固定部251的厚度、集流构件23的厚度、第一极耳221的高度，可以有效利用外壳21内的容积空间，减少不必要的容量损失，增大电池的容量。对应地，为了兼顾绝缘连接的可靠性和电池的容量密度，选取合适的第二绝缘部242的连接部2421以及导向部2422的长度范围可以使得第二绝缘部242能够更合理的布置在电极组件22与侧壁211之间，满足绝缘效果的同时，缓解对极片的挤压和容量的损失。

在一些实施例中，如图10和图11所示，第二绝缘部242还包括延伸部2423；延伸部2423连接于导向部2422远离连接部2421的一端，延伸部2423的厚度小于或等于导向部2422的最小厚度。延伸部2423至少部分位于活性物质区2221与侧壁211之间。

延伸部2423位于远离第一绝缘部241的一端，延伸部2423可以形成开口，以使得装配时电极组件22可以进入并与极柱导电连接。由于导向部2422的厚度是非等厚的，延伸部2423的厚度小于或等于导向部2422的最小厚度，有助于减少与壳体空间的占用。延伸部2423至少一部分可以设置于主体部222的活性物质区2221与外壳21的侧壁211之间，以对二者进行绝缘。

为避免挤占电极组件22的布置空间，往往不会在电极组件22的活性物质区2221与外壳21的侧壁211之间设置绝缘件，而是依靠隔膜以及端部限位的方式来使电极组件22的活性物质区2221与侧壁211的间隔布置。但是这样的布置并不能完全可靠的实现二者的绝缘，特别是当隔膜被刺穿或者是电池壳体发生变形的情况下，依然存在较大的短路风险。本实施例中，将第二绝缘部242远离第一绝缘部241的一端还设置一端厚度最小的延伸部2423，并将其至少一部分布置在活性物质区2221与侧壁211之间，从而能够形成更可靠的物理绝缘，降低电池内部的短路风险，同时延伸部2423的厚度可以尽可能设计得小以减少对极片的挤压和造成的容量损失，此外，延伸部2423围绕活性物质区2221的一周布置还可以对电极组件22在壳体内的位置进行限位，提升电池内部结构的稳定性和可靠性。

在一些实施例中，如图11所示，连接部2421的厚度b1满足0.2mm≤b1≤1mm，延伸部2423的厚度b3满足0.02mm≤b3≤0.1mm。

连接部2421的厚度b1和延伸部2423的厚度b3分别指的是沿垂直于各自的延伸方向的厚度。在一个示例中，延伸部2421与连接部2423均沿第一方向X延伸，对应的厚度即为沿垂直于第一方向X的第二方向Y的厚度尺寸。沿第二绝缘部241的延伸方向，连接部2421、导向部2422和延伸部2423的厚度逐渐减小，即越靠近电极组件22的活性物质区2222，第二绝缘部242的厚度越小。在一个示例中，连接部2421和延伸部2423的厚度保持不变，连接部2421的厚度b 1等于第一厚度，延伸部2423的厚度b3等于第二厚度，导向部2422的厚度b2由第一厚度逐渐减小至第二厚度。在另一个示例中，连接部2421和/或延伸部2423的厚度也可以是变化的，例如可以是线性变化的，此时导向部2422的厚度b2的最大值小于或等于连接部2421的最小厚度，导向部2422的厚度b2的最小值大于或等于延伸部2423的最大厚度。

通过优化设计第二绝缘部242的厚度分布，可以使第二绝缘部242的不同位置的厚度满足外壳21内的不同区域的布置要求，从而在提高绝缘可靠性的情况下，避免挤压外壳21内的电极极片，以及尽量减少电池的容量损失。

在一些实施例中，如图11所示，延伸部2423沿第一方向X的长度h3满足0＜h3≤7mm。

延伸部2423沿第一方向X的长度h3大小直接关系与第二绝缘部241与活性物质区2221的接触区域的大小，合适的接触区域能够为电极组件22与侧壁211之间提供可靠的绝缘连接，以及对电极组件22提供沿第二方向Y的限位支持，可以缓解电极组件22在壳体内的晃动。

在一些实施例中，外壳21为圆柱形；第一绝缘部241的外边缘为圆形，且第二绝缘部242的外径小于或等于外壳21的侧壁211的内径。

第二绝缘部242包括相对设置的内侧面和外侧面，第二绝缘部242的外径指的是沿垂直于第一方向X的平面，第二绝缘部242的外侧面的截面圆的直径。第二绝缘部242的外侧面是与外壳21的侧壁211的内表面直接贴合对位的，在一些示例中，第二绝缘部242的外侧面为平整表面，第二绝缘部242的内侧面可以是阶梯型，以使得第二绝缘部242沿第一方向X的厚度逐渐变化。

将第二绝缘部242的外径设为小于或等于侧壁211的内径有利于绝缘件24装配至外壳21的内部，降低装配的难度。

在一些实施例中，沿第一端壁212指向电极组件22的方向，第二绝缘部242的外径沿远离第一绝缘部241的方向逐渐增大。

第二绝缘部242的外径指的是远离电极组件22的外表面的尺寸，第一绝缘部241为圆形，第二绝缘部242围绕第一绝缘部241的边缘形成的圆筒状或圆锥筒状。第二绝缘部242的外径沿远离第一绝缘部241的方向逐渐增大，使得第二绝缘部242的开口端呈外扩状态。

本实施例中，第二绝缘部242外扩的口部能够使第二绝缘部242与外壳21的侧壁211的内表面实现更紧密的贴合，减少间隙导致的容量损失，也能为电池内部的装配提供便利。

图12为本申请还一些实施例的绝缘件24沿C-C方向的剖视图。在一些实施例中，如图12所示，第二绝缘部242包括沿远离第一绝缘部241的方向依次设置的连接部2421和导向部2422，连接部2421与导向部2422交接处的外径D1、导向部2422远离连接部2421一端的外径D2与外壳21的侧壁211的内径D满足：D1≤D2≤D。

导向部2422远离连接部2421一端的外径D2指的是导向部2422的开口处的外侧面的直径。连接部2421与导向部2422交接处的外径D1实际上也是连接部2421远离第一绝缘部241的一端的外径。侧壁211的内径D指的是侧壁211的内表面沿垂直于第一方向X的截面的直径。

当满足D1≤D2≤D时，第二绝缘部242的外径整体上沿远离第一绝缘部241的方向增大。具体可以是呈阶梯式增大，也可以是线性均匀地逐渐增大。

通过具体设定连接部2421和导向部2422的外径的大小关系，有利于绝缘件24顺利进入外壳21中，同时第二绝缘部242外扩的口部更适宜与外壳21的内侧面贴合，有利于减少不必要的容量损失。

在一些实施例中，如图12所示，第二绝缘部242还包括延伸部2423；延伸部2423位于导向部2422远离连接部2421的一端；延伸部2423远离导向部2422的一端的外径D3满足：D1≤D2≤D3≤D。

导向部2422位于连接部2421与延伸部2423之间，导向部2422远离连接部2421一端的外径D2实际上也就是导向部2422与延伸部2423的交接处的外径。

第二绝缘部242的连接部2421、导向部2422和延伸部2423远离第一绝缘部241的一端的外径依次增大有利于绝缘件24装配至外壳21的内部，降低装配的难度。

在一些实施例中，壳体的侧壁211的内径D满足：44.8mm≤D≤45.5mm；连接部2421与导向部2422交接处的外径D1满足：43.5mm≤D1≤45.5mm；导向部2422远离连接部2421的一端的外径D2满足：44.5mm≤D2≤45.5mm；延伸部2423远离导向部2422的一端的外径D3满足：44.7mm≤D3≤45.5mm。

根据电池壳体的内径尺寸合理选取第二绝缘部各部分的外径尺寸，能够优化外壳21内的结构布置，简化装配过程。

图13本申请另一些实施例的绝缘件24的立体图。在一些实施例中，如图13所示，绝缘件24还包括至少一个凸台2413，至少一个凸台2413位于第一绝缘部241的第一侧面以用于抵接集流构件23。

凸台2413位于第一绝缘部241的第一侧面自第一侧面的表面向外凸起，凸台2413的数量可以是一个，也可以是多个，其中，多个凸台可以围绕第一绝缘部241的中心均匀间隔设置。

当绝缘件24装配至外壳21的内部时，凸台2413可以抵接与集流构件23的上表面，这样可以对集流构件23提供支撑的作用力，从而缓解集流构件23发生受力变形。

在一些实施例中，至少一个凸台2413、第一绝缘部241和第二绝缘部242一体注塑成型。

一体注塑成型可以同时形成具有复杂表面的绝缘件24，减少零部件二次加工的工作量，降低制造的成本。

在一些实施例中，绝缘件24通过粘接的方式连接于外壳21的内表面。

绝缘件24可以使第一绝缘部241通过粘合剂粘接于第一端壁212的内侧面，也可以使第二绝缘部242通过粘合剂粘接于侧壁211的内侧面，还可以同时使第一绝缘部241和第二绝缘部242分别与第一端壁212和侧壁211粘接。

通过粘接方式可以简化绝缘件24的装配，同时可以防止绝缘件24相对外壳21移动或转动，进而影响壳体内其他构件的连接，提高绝缘的可靠性。

图14为本申请又一些实施例的绝缘件24的立体图。在一些实施例中，如图14所示，第二绝缘部242远离第一绝缘部241的一端设有至少一个缺口243。

缺口243位于第二绝缘部242形成开口的一端，例如，缺口243位于延伸部2423远离第一绝缘部241的一端。缺口243可以是一个，也可以是多个，其中多个缺口243沿第二绝缘部242的周向间隔设置。在一个示例中，缺口243为三个。缺口243的形状可以是矩形、梯形或弧形。在一个示例中，缺口243沿第一方向X的长度尺寸大于沿第二方向Y的长度尺寸。

通过在第二绝缘部242远离第一绝缘部241的一端设置缺口243，可以在绝缘件24入壳以及装配极耳时提供形变空间从而释放应力，降低装配的难度。

本申请第二方面的实施例提供一种电池，包括上述实施例中的电池单体。

本申请第三方面的实施例提供一种用电装置，用电装置包括上述实施例中的电池，电池用于提供电能。

下面结合图3-图14对一些实施例中的电池单体20做进一步的描述。

电池单体20包括外壳21、电极组件22、集流构件23、绝缘件24以及极柱25。外壳21包括相连的侧壁211和第一端壁212；极柱25绝缘安装于外壳21的第一端壁212；电极组件22位于外壳21内，电极组件22包括相连的第一极耳221和主体部222；集流构件23分别与第一极耳221和极柱25电连接；绝缘件24包括第一绝缘部241和第二绝缘部242，第二绝缘部242围设于第一绝缘部241的外边缘并自第一绝缘部241的第一侧面向外凸出。第一绝缘部241位于第一端壁212与集流构件23之间，第二绝缘部242位于电极组件22与侧壁211之间。

极柱25包括极柱本体252，以及分别位于极柱本体252两端的第一固定部251和第二固定部253，第一固定部251位于第一端壁212面向电极组件22的一侧，第二固定部253位于第一端壁212背离电极组件22的一侧，第一端壁212设有安装通孔，极柱本体252至少部分容纳于安装通孔内，第一固定部251和第二固定部252用于夹持第一端壁212的一部分。主体部222包括活性物质区2221和绝缘区2222，绝缘区2222位于活性物质区2221与第一极耳221之间。

第二绝缘部242包括沿远离第一绝缘部241的方向依次设置的连接部2421、导向部2422和延伸部2423，其中，沿远离第一绝缘部241的方向，导向部2422的内表面沿靠近侧壁211的方向倾斜设置。连接部2421的厚度与第一绝缘部241的厚度相等，连接部2421、导向部2422和延伸部2423的厚度逐渐减小，在一个示例中，连接部2421和延伸部2423厚度不变，导向部2422的厚度从与连接部2421相同的第一厚度逐渐减小至与延伸部2423相同的第二厚度。

沿第一方向X，连接部2421的长度h1、第一固定部251的厚度t1、集流构件23的厚度t2以及第一极耳221的高度t3满足：h1≤t1+t2+t3。沿第一方向X，连接部2421的长度h1、导向部2422的长度h2、第一固定部251的厚度t1、集流构件23的厚度t2、第一极耳221的高度t3以及绝缘区2222的高度w满足：h1+h2≤t1+t2+t3+w。

连接部2421的厚度b1满足0.2mm≤b1≤1mm，延伸部2423的厚度b3满足0.02mm≤b3≤0.1mm，导向部2422的厚度b2自连接部2421的厚度b1沿远离第一绝缘部241的方向逐渐减小至延伸部2423的厚度b3。

连接部2421沿第一方向X的长度h1满足0＜h1≤3.3mm，导向部2422沿第一方向X的长度h2满足1mm≤h2≤8.5mm，延伸部2423沿第一方向X的长度h3满足0＜h3≤7mm。

壳体的侧壁211的内径D满足：44.8mm≤D≤45.5mm；连接部2421与导向部2422交接处的外径D1满足：43.5mm≤D1≤45.5mm；导向部2422远离连接部2421的一端的外径D2满足：44.5mm≤D2≤45.5mm；延伸部2423远离导向部2422的一端的外径D3满足：44.7mm≤D3≤45.5mm，并且D1≤D2≤D3≤D。

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 (34)

1.一种电池单体，其特征在于，包括：

外壳，包括侧壁和连接于所述侧壁的第一端壁；

极柱，绝缘安装于所述第一端壁；

电极组件，位于所述外壳内，所述电极组件包括第一极耳，所述第一极耳面向所述第一端壁，并与所述极柱电连接；以及

绝缘件，包括第一绝缘部和第二绝缘部，所述第二绝缘部围设于所述第一绝缘部的外边缘并向所述电极组件所在的一侧凸出；

其中，所述第一绝缘部位于所述第一端壁与所述第一极耳之间，所述第二绝缘部至少一部分位于所述第一极耳与所述侧壁之间。

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第二绝缘部包括导向部，所述导向部位于所述第二绝缘部远离所述第一绝缘部的一端，沿远离所述第一绝缘部的方向，所述导向部的内表面沿靠近所述侧壁的方向倾斜设置。

3.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述导向部沿远离所述第一绝缘部的方向厚度逐渐减小。

4.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述第二绝缘部包括连接部，所述连接部的两端分别连接所述第一绝缘部和所述导向部，所述连接部的厚度大于或等于所述导向部的最大厚度。

5.根据权利要求4所述的电池单体，其特征在于，所述连接部的厚度与所述第一绝缘部的厚度差值小于等于0.2mm。

6.根据权利要求5所述的电池单体，其特征在于，所述连接部的厚度小于所述第一绝缘部的厚度。

7.根据权利要求5所述的电池单体，其特征在于，所述连接部的厚度与所述第一绝缘部的厚度相等。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述极柱包括极柱本体，以及分别位于所述极柱本体两端的第一固定部和第二固定部，所述第一固定部位于所述第一端壁面向所述电极组件的一侧，所述第二固定部位于所述第一端壁背离所述电极组件的一侧，第一端壁设有安装通孔，所述极柱本体至少部分容纳于所述安装通孔内，所述第一固定部和所述第二固定部用于夹持所述第一端壁的一部分；

所述电池单体还包括集流构件，所述集流构件的至少部分位于所述第一极耳和所述第一固定部之间，并分别与所述第一极耳和所述第一固定部导电连接；

所述第一绝缘部的一部分位于所述第一固定部与所述第一端壁之间。

9.根据权利要求8所述的电池单体，其特征在于，

所述电极组件还包括主体部，所述第一极耳与所述主体部连接，所述主体部包括活性物质区和绝缘区，所述绝缘区位于所述活性物质区与所述第一极耳之间。

10.根据权利要求9所述的电池单体，其特征在于，沿所述第一端壁指向所述电极组件的方向，所述连接部不超出所述绝缘区靠近所述第一端壁的一端。

11.根据权利要求10所述的电池单体，其特征在于，沿所述第一端壁的厚度方向，所述连接部的长度h1、所述第一固定部的厚度t1、所述集流构件的厚度t2以及所述第一极耳的高度t3满足：h1≤t1+t2+t3。

12.根据权利要求9所述的电池单体，其特征在于，沿所述第一端壁指向所述电极组件的方向，所述导向部不超出所述绝缘区靠近所述活性物质区的一端。

13.根据权利要求12所述的电池单体，其特征在于，沿所述第一端壁的厚度方向，所述连接部的长度h1、所述导向部的长度h2、所述第一固定部的厚度t1、所述集流构件的厚度t2、所述第一极耳的高度t3以及所述绝缘区的高度w满足：h1+h2≤t1+t2+t3+w。

14.根据权利要求9所述的电池单体，其特征在于，所述第一绝缘部面向所述电极组件的一侧形成有容纳槽，所述极柱的第一固定部至少部分容纳于所述容纳槽内。

15.根据权利要求14所述的电池单体，其特征在于，沿所述第一端壁的厚度方向，所述容纳槽的深度小于或等于所述第一固定部的厚度。

16.根据权利要求14所述的电池单体，其特征在于，沿所述第一端壁指向所述电极组件的方向，所述连接部不超出所述绝缘区靠近所述第一端壁的一端。

17.根据权利要求16所述的电池单体，其特征在于，沿所述第一端壁的厚度方向，所述容纳槽的深度h0、所述连接部的长度h1、所述第一固定部的厚度t1、所述集流构件的厚度t2以及所述第一极耳的高度t3满足：h1≤t1+t2+t3-h0。

18.根据权利要求14所述的电池单体，其特征在于，沿所述第一端壁指向所述电极组件的方向，所述导向部不超出所述绝缘区靠近所述电极组件的一端。

19.根据权利要求18所述的电池单体，其特征在于，沿所述第一端壁的厚度方向，所述容纳槽的深度h0、所述连接部的长度h1、所述导向部的长度h2、所述第一固定部的厚度t1、所述集流构件的厚度t2、所述第一极耳的高度t3以及所述绝缘区的高度w满足：h1+h2≤t1+t2+t3+w-h0。

20.根据权利要求9所述的电池单体，其特征在于，沿所述第一端壁的厚度方向，所述第一固定部的厚度t1满足0.4mm≤t1≤1.2mm；

所述集流构件的厚度t2满足0.2mm≤t2≤0.6mm；

所述第一极耳的高度t3满足0.5mm≤t3≤1.5mm；

所述连接部的长度h1满足0＜h1≤3.3mm；

所述导向部的长度h2满足1mm≤h2≤8.5mm。

21.根据权利要求9所述的电池单体，其特征在于，所述第二绝缘部还包括延伸部，所述延伸部连接于所述导向部远离所述连接部的一端，所述延伸部的厚度小于或等于所述导向部的最小厚度，且所述延伸部至少部分位于所述活性物质区与所述侧壁之间。

22.根据权利要求21所述的电池单体，其特征在于，所述连接部的厚度b1满足0.2mm≤b1≤1mm，所述延伸部的厚度b3满足0.02mm≤b3≤0.1mm。

23.根据权利要求22所述的电池单体，其特征在于，所述延伸部的长度h3满足0＜h3≤7mm。

24.根据权利要求22所述的电池单体，其特征在于，所述外壳为圆柱形；所述第一绝缘部的外边缘为圆形，且所述第二绝缘部的外径小于或等于所述外壳的侧壁的内径。

25.根据权利要求24所述的电池单体，其特征在于，沿所述第一端壁指向所述电极组件的方向，所述第二绝缘部的外径逐渐增大。

26.根据权利要求24所述的电池单体，其特征在于，所述连接部与所述导向部交接处的外径D1、所述导向部远离所述连接部的一端的外径D2与所述外壳的内径D满足：D1≤D2≤D。

27.根据权利要求24所述的电池单体，其特征在于，所述连接部与所述导向部交接处的外径D1、所述导向部远离所述连接部的一端的外径D2、所述延伸部远离所述导向部的一端的外径D3与所述外壳的内径D满足：D1≤D2≤D3≤D。

28.根据权利要求27所述的电池单体，其特征在于，

所述外壳的侧壁的内径D满足：44.8mm≤D≤45.5mm；

所述连接部与所述导向部交接处的外径D1满足：43.5mm≤D1≤45.5mm；

所述导向部远离所述连接部的一端的外径D2满足：44.5mm≤D2≤45.5mm；

所述延伸部远离所述导向部的一端的外径D3满足：44.7mm≤D3≤45.5mm。

29.根据权利要求8所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘件还包括至少一个凸台，所述至少一个凸台位于所述第一绝缘部的靠近所述电极组件的一侧表面以用于抵接所述集流构件。

30.根据权利要求29所述的电池单体，其特征在于，所述至少一个凸台、所述第一绝缘部和所述第二绝缘部一体注塑成型。

31.根据权利要求1至7中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘件通过粘接的方式连接于所述外壳的内表面。

32.根据权利要求1至7中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述第二绝缘部远离所述第一绝缘部的一端设有至少一个缺口。

33.一种电池，其特征在于，包括如权利要求1至32中任一项所述的电池单体。

34.一种用电装置，其特征在于，所述用电装置包括如权利要求33所述的电池，所述电池用于提供电能。

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