CN219642972U - 电池单体、电池及用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电池单体、电池及用电装置，电池单体包括第一壁以及电极端子，第一壁设有通孔，通孔沿第一壁的厚度方向贯通。电极端子的至少部分位于通孔内并连接第一壁。从电池单体外，沿厚度方向观察时，电极端子位于通孔内。本申请实施例通过将电极端子背离容纳空间的表面在厚度方向上的投影设置为位于通孔在厚度方向上的投影内，从而可以取消对电极端子背离容纳空间一侧结构的翻边处理，在简化电极端子结构的同时，减少对电极端子进行工艺处理的复杂性。

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

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。

但是由于电池单体本身结构较为复杂，导致电池单体的制备过程较为繁琐，因此如何简化电池单体的结构，成为现在的重点研究方向。

实用新型内容

鉴于上述问题，本申请提供了一种电池单体、电池及用电装置，能够简化电池单体的结构。

一方面，本申请实施例提供了一种电池单体，电池单体包括第一壁以及电极端子，第一壁设有通孔，通孔沿第一壁的厚度方向贯通。电极端子的至少部分位于通孔内并连接第一壁。从电池单体外，沿厚度方向观察时，电极端子位于通孔内。

在上述方案中，通过将电极端子背离容纳空间的表面在厚度方向上的投影设置为位于通孔在厚度方向上的投影内，从而可以取消对电极端子背离容纳空间一侧结构的翻边处理，在简化电极端子结构的同时，减少对电极端子进行工艺处理的复杂性，进一步地，由于电极端子背离容纳空间的一侧取消了翻边，因此还可以去除例如上塑胶在内的部分部件，从而有助于简化电池单体的结构，提高电池单体的制备效率，并降低电池单体的制备成本以及整体重量。

在一些实施例中，第一壁包括绝缘结构，绝缘结构围设在通孔周侧。

在上述方案中，通过将绝缘结构在通孔周侧，从而能够借助绝缘结构将外壳上的其他结构与电极端子之间绝缘间隔，满足外壳中至少部分结构的绝缘需要，以此提高电池单体的可靠性。

在一些实施例中，电池单体还包括设置于通孔内的接合层，接合层用于连接第一壁与电极端子。

在上述方案中，通过在通孔内设置接合层，从而能够实现第一壁与电极端子之间的连接固定，并且借助这种设计，可以取消电池单体上例如上塑胶等部件，以此简化电池单体的结构，且有助于提高电池单体的制备效率。

在一些实施例中，接合层通过纳米注塑工艺形成，接合层用于连接电极端子与绝缘结构。

在上述方案中，借助纳米注塑工艺能够实现金属材料与非金属材料之间的连接固定，从而在实现电极端子与绝缘结构之间的相对固定的同时，能够借助绝缘结构将外壳上的其他结构与电极端子之间绝缘间隔，满足外壳中至少部分结构的绝缘需要。并且采用纳米注塑工艺能够增强第一壁与电极端子之间的结合力以及气密性，以此提高电池单体的可靠性。

在一些实施例中，接合层包括三嗪硫醇。

在上述方案中，利用纳米注塑工艺形成的接合层可以包括有三嗪硫醇，其可以确保第一壁与电极端子之间具有较强的接合强度，并且具有一定的防水性和结构稳定性，因此适用于大规模生产制造。

在一些实施例中，电池单体还包括泄压机构，泄压机构与第一壁通过纳米注塑工艺连接。

在上述方案中，利用纳米注塑工艺实现第一壁与泄压机构之间的连接固定，使得第一壁的全部结构可以设置为非金属材料，进一步地，第一壁的全部结构可以均为绝缘材料，这样可以降低电池单体发生漏电的风险，提高可靠性。

在一些实施例中，电池单体还包括电极组件，第一壁包括主体部，主体部包括朝向电极组件的第一表面，电极端子包括朝向电极组件的第二表面。在厚度方向上，第二表面位于第一表面靠近电极组件的一侧，或第二表面与第一表面平齐。

在上述方案中，通过将第二表面设置为位于靠近第一表面靠近电极组件的一侧，或与第一表面平齐，从而使得第二表面不会位于通孔内，而第二表面通常会与其他导电结构相接触，以实现电极组件与电极端子之间的电连接。因此这种设计使得导电结构无需深入至通孔内，即可实现电极组件与电极端子之间的电连接，具有较高的实用性。

在一些实施例中，第一壁包括由第一表面向靠近电极组件方向凸出的凸部，凸部抵接于电极组件。

在上述方案中，通过将凸部设置为抵接于电极组件，从而能够利用第一壁实现对电极组件的限位作用，以此降低在电池单体使用过程中，电极组件在容纳空间内发生过度晃动的风险，提高电极组件的使用可靠性。

在一些实施例中，第一壁包括背离电极组件的第三表面，电极端子包括背离电极组件的第四表面，第四表面位于通孔内，或与第三表面平齐。

在上述方案中，通过将第四表面设置在位于通孔内，或与第三表面平齐，从而在电池单体的外侧观察时，电极组件不会超出第一壁。这种设计可以降低电池单体在厚度方向上的整体尺寸，从而便于电池单体的转移运输，并有助于提高电池单体的能量密度。

在一些实施例中，第四表面位于通孔内，第三表面与第四表面在厚度方向上的间距为H2，H2满足：0＜H2≤3mm。

在上述方案中，通过将H3设置为0＜H3≤2mm，从而降低因电极端子位于外壳外的部分结构的尺寸过大，而导致电极端子在使用过程中出现裂纹或损坏的风险，提高电池单体的使用可靠性。同时还有利于电池单体的转移运输，并能够在一定程度上提高电池单体的能量密度。

在一些实施例中，电极端子在厚度方向上的正投影位于通孔在厚度方向上的正投影内。

在上述方案中，使得电极端子朝向电极组件的一侧不会设置有翻边结构，从而能够在去除上塑胶的基础上，同时取消下塑胶，以此进一步简化电池单体的结构，同时降低电池单体的整体重量，并提高电池单体的能量密度，有助于电池单体的轻薄化设计。

在一些实施例中，电池单体还包括设置于第一壁上的加强筋以及泄压机构，加强筋设置于第一壁在厚度方向上的至少一侧，且与泄压机构在厚度方向上不重叠设置。

在上述方案中，通过在第一壁上增设有加强筋，从而提高第一壁的结构强度，降低第一壁因外部冲击等因素发生过度形变的概率，提高电池单体的可靠性。同时加强筋与泄压机构在厚度方向上不重叠设置，这样能够降低加强筋对泄压机构的影响，以确保泄压机构能够可靠泄压。

第二方面，本申请实施例提供了一种电池，包括前述任一实施方式中的电池单体。

在一些实施例中，电池还包括汇流构件，汇流构件电连接于电极端子。

在上述方案中，汇流构件能够与不同电池单体中的电极端子相互接触，以实现不同电池单体之间的电连接。进一步地，在一些方案中，由于电极组件背离电极组件一侧的表面可以位于通孔内，因此汇流构件也可以部分位于通孔内。这样有助于降低电池单体以及汇流构件所组成整体在厚度方向上的尺寸，有助于降低电池的体积，并利于提高能量密度。

第三方面，本申请实施例提供了一种用电装置，包括前述任一实施方式中的电池单体，电池单体用于提供电能。

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

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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种车辆的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种电池的爆炸结构示意图；

图3是本申请实施例提供的一种电池模块的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的一种电池单体的剖面结构示意图；

图5是图4中区域Q的放大结构示意图；

图6是本申请实施例提供的又一种电池单体的俯视结构示意图；

图7是本申请实施例提供的又一种电池单体的俯视结构示意图；

图8是本申请实施例提供的又一种电池单体的俯视结构示意图；

图9是本申请实施例提供的又一种电池单体的剖面结构示意图；

图10是图9中区域P的放大结构示意图；

图11是本申请实施例提供的又一种电池单体的剖面结构示意图；

图12是图11中区域M的放大结构示意图；

图13是本申请实施例提供的又一种电池单体的剖面结构示意图；

图14是图13中区域N的放大结构示意图；

图15是本申请实施例提供的一种电池的剖面结构示意图。

附图中：

1000、车辆；

100、电池；200、控制器；300、马达；400、箱体；41、第一箱体部；42、第二箱体部；43、容纳部；500、电池模块；

10、电池单体；11、外壳；111、第一壁；111a、主体部；111b、凸部；112、壳体；12、电极端子；13、接合层；14、电极组件；141、极耳；142、电极主体；15、泄压机构；16、加强筋；

20、汇流构件；

M1、第一表面；M2、第二表面；M3、第三表面；M4、第四表面；

L、通孔；J、绝缘结构

A、容纳空间；

X、厚度方向。

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。

本申请实施例中，电池单体可以为二次电池，二次电池是指在电池单体放电后可通过充电的方式使活性材料激活而继续使用的电池单体。

电池单体可以为锂离子电池、钠离子电池、钠锂离子电池、锂金属电池、钠金属电池、锂硫电池、镁离子电池、镍氢电池、镍镉电池、铅蓄电池等，本申请实施例对此并不限定。

电池单体一般包括电极组件。电极组件包括正极、负极以及隔离件。在电池单体充放电过程中，活性离子（例如锂离子）在正极和负极之间往返嵌入和脱出。隔离件设置在正极和负极之间，可以起到防止正负极短路的作用，同时可以使活性离子通过。

在一些实施例中，正极可以为正极片，正极片可以包括正极集流体以及设置在正极集流体至少一个表面的正极活性材料。

作为示例，正极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面，正极活性材料设置在正极集流体相对的两个表面的任意一者或两者上。

作为示例，正极集流体可采用金属箔片或复合集流体。例如，作为金属箔片，可采用银表面处理的铝或不锈钢、不锈钢、铜、铝、镍、炭精电极、碳、镍或钛等。复合集流体可包括高分子材料基层和金属层。复合集流体可通过将金属材料（铝、铝合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等）形成在高分子材料基材（如聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯、聚乙烯等的基材）上而形成。

作为示例，正极活性材料可包括以下材料中的至少一种：含锂磷酸盐、锂过渡金属氧化物及其各自的改性化合物。但本申请并不限定于这些材料，还可以使用其他可被用作电池正极活性材料的传统材料。这些正极活性材料可以仅单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。其中，含锂磷酸盐的示例可包括但不限于磷酸铁锂（如LiFePO4（也可以简称为LFP））、磷酸铁锂与碳的复合材料、磷酸锰锂（如LiMnPO4）、磷酸锰锂与碳的复合材料、磷酸锰铁锂、磷酸锰铁锂与碳的复合材料中的至少一种。

在一些实施例中，负极可以为负极片，负极片可以包括负极集流体。

作为示例，负极集流体可采用金属箔片、泡沫金属或复合集流体。例如，作为金属箔片，可以采用银表面处理的铝或不锈钢、不锈钢、铜、铝、镍、炭精电极、用碳、镍或钛等。泡沫金属可以为泡沫镍、泡沫铜、泡沫铝、泡沫合金、或泡沫碳等。复合集流体可包括高分子材料基层和金属层。复合集流体可通过将金属材料（铜、铜合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等）形成在高分子材料基材（如聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯、聚乙烯等的基材）上而形成。

作为示例，负极片可以包括负极集流体以及设置在负极集流体至少一个表面上的负极活性材料。

作为示例，负极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面，负极活性材料设置在负极集流体相对的两个表面中的任意一者或两者上。

作为示例，负极活性材料可采用本领域公知的用于电池单体的负极活性材料。作为示例，负极活性材料可包括以下材料中的至少一种：人造石墨、天然石墨、软炭、硬炭、硅基材料、锡基材料和钛酸锂等。

在一些实施例中，正极集流体的材料可以为铝，负极集流体的材料可以为铜。

在一些实施方式中，电极组件还包括隔离件，隔离件设置在正极和负极之间。

在一些实施方式中，隔离件为隔离膜。本申请对隔离膜的种类没有特别的限制，可以选用任意公知的具有良好的化学稳定性和机械稳定性的多孔结构隔离膜。

作为示例，隔离膜的主要材质可选自玻璃纤维、无纺布、聚乙烯、聚丙烯及聚偏二氟乙烯，陶瓷中的至少一种。

在一些实施方式中，隔离件为固态电解质。固态电解质设于正极和负极之间，同时起到传输离子和隔离正负极的作用。

在一些实施方式中，电池单体还包括电解质，电解质在正、负极之间起到传导离子的作用。本申请对电解质的种类没有具体的限制，可根据需求进行选择。电解质可以是液态的、凝胶态的或固态的。

在一些实施方式中，电极组件为卷绕结构。正极片、负极片卷绕成卷绕结构。

在一些实施方式中，电极组件为叠片结构。

在一些实施方式中，电极组件的形状可以为圆柱状，扁平状或多棱柱状等。

在一些实施方式中，电极组件设有极耳，极耳可以将电流从电极组件导出。极耳包括正极耳和负极耳。

在一些实施方式中，电池单体可以包括外壳。外壳用于封装电极组件及电解质等部件。外壳可以为钢壳、铝壳、塑料壳（如聚丙烯）、复合金属壳（如铜铝复合外壳）或铝塑膜等。

在一些实施例中，外壳上可以设置有如电极端子等的功能性部件。电极端子可以用于与电极组件电连接，以用于输出或输入电池单体的电能。

在一些实施例中，外壳内可以设置有集流构件，电极组件可以通过集流构件电连接到外壳或设置于外壳上的电极端子。

作为示例，电池单体可以为圆柱形电池单体、棱柱电池单体、软包电池单体或其它形状的电池单体，棱柱电池单体包括方壳电池单体、刀片形电池单体、多棱柱电池，多棱柱电池例如为六棱柱电池等，本申请没有特别的限制。

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。

在一些实施例中，电池可以为电池模块，电池单体有多个时，多个电池单体排列并固定形成一个电池模块。

在一些实施例中，电池可以为电池包，电池包包括箱体和电池单体，电池单体或电池模块容纳于箱体中。

在一些实施例中，箱体可以作为车辆的底盘结构的一部分。例如，箱体的部分可以成为车辆的地板的至少一部分，或者，箱体的部分可以成为车辆的横梁和纵梁的至少一部分。

在一些实施例中，电池可以为储能装置。储能装置包括储能集装箱、储能电柜等。

在电池单体制备过程中，电极端子位于外壳外的部分结构需要进行翻边处理，以形成翻边结构，翻边结构的尺寸通常大于外壳上用于设置电极端子的通孔尺寸，这样可以实现电极端子相对于外壳的位置固定。同时翻边结构与外壳之间也要设置有绝缘件，例如上塑胶等，以满足电极端子与外壳之间绝缘间隔。这种设计使得电极端子与外壳之间的制备过程较为复杂，导致电池单体的制备周期变长。

基于上述技术问题，本申请提供了一种电池单体、电池及用电装置，通过改变电极端子的结构，减少对电极端子的翻边处理，同时能够取消至少部分绝缘件，有助于简化电池单体的制备过程。

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，用电装置例如是手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等，其中，航天器例如是飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等，电动玩具例如包括固定式或移动式的电动玩具，具体例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等，电动工具例如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，具体例如，电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨。

本申请实施例描述的电池单体不仅仅局限适用于上述所描述的用电装置，但为描述简洁，下述实施例均以电动汽车为例进行说明。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的一种车辆1000的简易示意图。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的内部可以设置电池100，具体例如，在车辆1000的底部或车头或车尾可以设置电池100。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例如用来控制电池为马达300的供电。电池可以用于车辆1000的启动、导航等，当然，电池100也可以用于驱动车辆1000行驶，替代或部分地替代燃油或天然气为车辆1000提供驱动。

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100包括箱体400和电池单体（图中未示出），电池单体容纳于箱体400内。

箱体400用于容纳电池单体，箱体400可以是多种结构。在一些实施例中，箱体400可以包括第一箱体部41和第二箱体部42，第一箱体部41与第二箱体部42相互盖合，第一箱体部41和第二箱体部42共同限定出用于容纳电池单体的容纳部43。第二箱体部42可以是一端开口的空心结构，第一箱体部41为板状结构，第一箱体部41盖合于第二箱体部42的开口侧，以形成具有容纳部43的箱体；第一箱体部41和第二箱体部42也均可以是一侧开口的空心结构，第一箱体部41的开口侧盖合于第二箱体部42的开口侧，以形成具有容纳部43的箱体400。当然，第一箱体部41和第二箱体部42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400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500，多个电池模块500再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体400内。

图3为图2所示电池模块500的结构示意图。

在一些实施例中，如图3所示，电池单体10为多个，多个电池单体10先串联或并联或混联组成电池模块500。多个电池模块500再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体内。

接下来结合附图对电池单体10的结构进行描述。

请参阅图4至图6，电池单体10包括第一壁111以及电极端子12，第一壁111设有通孔L，通孔L沿第一壁111的厚度方向X贯通。电极端子12的至少部分位于通孔L内并连接第一壁111。从电池单体10外，沿厚度方向X观察时，电极端子12位于通孔L内。

第一壁111为外壳11中部分结构，外壳11可以为中空结构，用于形成容纳空间A以防止电池单体10中的特定部件。第一壁111的形状以及材料组成具有多种形式。示例性地，第一壁111在自身厚度方向X的投影呈多边形或圆形结构，进一步地，第一壁111在自身厚度方向X上的投影呈矩形结构。并且根据使用需要，第一壁111中的至少部分结构可以包括有绝缘材料，和/或第一壁111中的至少部分结构也可以包括有导电材料。

第一壁111上设有通孔L，通孔L沿厚度方向X贯通第一壁111，通孔L用于容纳电极端子12中的至少部分结构，电极端子12用于向外输出电池单体10的电能。通孔L与电极端子12的形状结构均具有多种形式。示例性地，通孔L在厚度方向X上的投影形状可以与电极端子12位于通孔L内的结构在厚度方向X上的投影形状相适配，或者两者也可以不相关联。进一步地，通孔L在厚度方向X上的投影形状以及电极端子12位于通孔L内的结构在厚度方向X上的投影形状均呈圆形结构。

第一壁111在厚度方向X上具有相对的两侧，其中一侧用于围合形成容纳空间A，另一侧用于与外壳11外部环境相接触。在此基础上，电极端子12至少部分位于通孔L内，即表明电极端子12可以完全位于通孔L内，或者电极端子12的部分结构位于容纳空间A内，或者电极端子12的部分结构可以位于外壳11外侧。

电极端子12与第一壁111相互连接，对于两者之间的具体连接方式，本申请实施例不作限制。其中两者之间可以直接接触连接，或者两者之间也可以设置有其他部件用于实现两者之间的相对固定。

从图6可以看出，从电池单体10外，沿厚度方向X观测第一壁111时，电极端子12位于通孔L内。换言之，电极端子12背离容纳空间A的表面在厚度方向X上的投影位于通孔L在厚度方向X上的投影内。其中，电极端子12背离容纳空间A的表面可以位于通孔L外，或者也可以位于通孔L内，或者也可以与第一壁111背离容纳空间A的表面平齐。本申请实施例对此不作限制。

在本申请实施例中，通过将电极端子12背离容纳空间A的表面在厚度方向X上的投影设置为位于通孔L在厚度方向X上的投影内，从而可以取消对电极端子12背离容纳空间A一侧结构的翻边处理，在简化电极端子12结构的同时，减少对电极端子12进行工艺处理的复杂性，进一步地，由于电极端子12背离容纳空间A的一侧取消了翻边，因此还可以去除例如上塑胶在内的部分部件，从而有助于简化电池单体10的结构，提高电池单体10的制备效率，并降低电池单体10的制备成本以及整体重量。

需要说明的是，从容纳空间A内，沿厚度方向X观测第一壁111时，电极端子12可以位于通孔L内，或者电极端子12也可以超出通孔L设置。换言之，电极端子12背离电池单体10外部环境的表面在厚度方向X上的投影可以位于通孔L在厚度方向X上的投影内，或者也可以位于通孔L在厚度方向X上的投影外，本申请实施例对此不作限制。

此外，第一壁111为外壳11的一个壁面，示例性地，外壳11包括壳体112和端盖，第一壁111可以为端盖。具体地，端盖与壳体112密封连接，以形成具有一定容积的容纳空间A。在一些示例中，壳体112的一端具有开口，端盖设置为一个并盖合于壳体112的开口。在另一些示例中，壳体112相对的两端均具有开口，端盖设置为两个，两个端盖分别盖合于壳体112的两个开口。

不限地，端盖的形状可以与壳体112的形状相适应以配合壳体112。可选地，端盖可以由具有一定硬度和强度的材质制成，这样，端盖在受挤压碰撞时就不易发生形变，使电池单体10能够具备更高的结构强度，安全性能也可以有所提高。

壳体112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112的形状可以根据内部部件的具体形状和尺寸大小来确定。壳体112的材质可以是多种，本申请实施例对此不作特殊限制。

在一些实施例中，请参阅图6至图8，第一壁111包括绝缘结构J，绝缘结构J围设在通孔L周侧。为了更好显示出绝缘结构J与通孔L之间的位置关系，在图6至图8中绝缘结构J均通过剖面线的方式示意出。

绝缘结构J包括绝缘材料，用于实现绝缘效果。对于绝缘结构J内的具体材料组成，本申请实施例不作限制。示例性地，绝缘结构J可以包括塑胶材料，塑胶材料通常具有较强的稳定性以及抗腐蚀能力，不易与酸碱反应。同时塑胶材料的成本较低，且重量较低，从而有助于降低电池单体10的整体重量以及制备成本。

对于绝缘结构J的具体形状尺寸，本申请实施例不作限制。如图5所示，第一壁111可以整体均为绝缘结构J，或者第一壁111也可以仅部分结构作为绝缘结构J，只要满足绝缘结构J围设在通孔L周侧即可。当第一壁111仅部分结构为绝缘结构J时，如图7所示，绝缘结构J在厚度方向X上的投影外轮廓可以与通孔L在厚度方向X上的投影外轮廓相匹配，或者如图8所示，两者之间也可以不相关联，本申请实施例对此不作限制。

在本申请实施例中，通过将绝缘结构J在通孔L周侧，从而能够借助绝缘结构J将外壳11上的其他结构与电极端子12之间绝缘间隔，满足外壳11中至少部分结构的绝缘需要，以此提高电池单体10的可靠性。

在一些实施例中，如图4至图6所示，电池单体10还包括设置于通孔L内的接合层13，接合层13用于连接第一壁111与电极端子12。

接合层13位于通孔L内，用于实现电极端子12与第一壁111之间的相对固定。进一步可选地，接合层13在厚度方向X上的投影可以呈环状结构，接合层13的外轮廓可以与绝缘结构J接触连接，接合层13的内轮廓可以与电极端子12接触连接，以此实现绝缘结构J与电极端子12之间的相对固定。

对于接合层13的具体材料以及形成方式等，本申请实施例不作限制。只要满足接合层13可以实现第一壁111与电极端子12之间的相对固定即可。示例性地，接合层13可以包括绝缘材料，以实现第一壁111与电极端子12之间的绝缘间隔。

在本申请实施例中，通过在通孔L内设置接合层13，从而能够实现第一壁111与电极端子12之间的连接固定，并且借助这种设计，可以取消电池单体10上例如上塑胶等部件，以此简化电池单体10的结构，且有助于提高电池单体10的制备效率。

此外，由于接合层13的存在，因此通孔L内无需设置有密封圈，接合层13可以起到密封作用，满足电池单体10的使用需要。

在一些实施例中，接合层13通过纳米注塑工艺形成，接合层13用于连接电极端子12与绝缘结构J。

纳米注塑工艺指的是采用纳米成型技术的工艺，纳米注塑工艺可以实现金属与非金属之间的纳米级物理接合。具体地，纳米注塑工艺通常需要多道工序，首先金属材料需要通过碱洗除去表面的油脂等杂质，然后通过酸洗除去表面的金属氧化物并刻蚀处纳米级孔洞，再然后通过特殊工艺刻蚀处尺寸更小的纳米级孔洞，之后对金属水洗干燥并放置在对应模具中，并与非金属材料连接一体。

电极端子12通常包括金属材料，用于满足导电需要。借助纳米注塑工艺能够实现电极端子12与第一壁111中绝缘结构J之间的连接固定，并且可以在电极端子12与绝缘结构J之间形成接合层13，满足两者之间相对固定的需要。

在本申请实施例中，借助纳米注塑工艺能够实现金属材料与非金属材料之间的连接固定，从而在实现电极端子12与绝缘结构J之间的相对固定的同时，能够借助绝缘结构J将外壳11上的其他结构与电极端子12之间绝缘间隔，满足外壳11中至少部分结构的绝缘需要。并且采用纳米注塑工艺能够增强第一壁111与电极端子12之间的结合力以及气密性，以此提高电池单体10的可靠性。

在一些实施例中，接合层13包括三嗪硫醇。

经过纳米注塑工艺形成的接合层13可以包括有三嗪硫醇，能够实现化学反应链接合。具体地，三嗪硫醇分子末端含有三个活跃的硫原子，硫常常用作高分子材料的交联固化，故三嗪硫醇能与高分子材料紧密结合，并且三嗪硫醇可以通过电聚合反应镀到电极端子12上，因此三嗪硫醇既能实现与绝缘结构J之间的反应又可以和电极端子12结合，具有较强的稳定性以及可靠性。

在本申请实施例中，利用纳米注塑工艺形成的接合层13可以包括有三嗪硫醇，其可以确保第一壁111与电极端子12之间具有较强的接合强度，并且具有一定的防水性和结构稳定性，因此适用于大规模生产制造。

在一些实施例中，如图4至图6所示，电池单体10还包括泄压机构15，泄压机构15与第一壁111通过纳米注塑工艺连接。

泄压机构15用于确保电池单体10的可靠性，当电池单体10因热失控等因素，导致容纳空间A内产生较大压强的高温气体时，高温气体可以转移至泄压机构15并将泄压机构15顶开，以此实现高温气体的及时释放，降低电池单体10发生爆炸或着火的风险。

泄压机构15集成在第一壁111上，通常情况下，泄压机构15也可以包括金属材料。在此基础上，本申请实施例利用纳米注塑工艺实现第一壁111与泄压机构15之间的连接固定，使得第一壁111的全部结构可以设置为非金属材料，进一步地，第一壁111的全部结构可以均为绝缘材料，这样可以降低电池单体10发生漏电的风险，提高可靠性。

在一些实施例中，如图4、图5、图9以及图10所示，电池单体10还包括电极组件14，第一壁111包括主体部111a，主体部111a包括朝向电极组件14的第一表面M1，电极端子12包括朝向电极组件14的第二表面M2。在厚度方向X上，第二表面M2位于第一表面M1靠近电极组件14的一侧，或第二表面M2与第一表面M1平齐。

电极组件14是电池单体10中用于提供电能的主要部件，电极组件14设置在容纳空间A内。外壳11的形状可以根据电极组件14的具体形状来确定，比如电极组件14为圆柱体结构，则可以选用圆柱体外壳11；若电极组件14为长方体结构，则可以选用长方体外壳11。

第一壁111至少包括主体部111a，主体部111a是第一壁111的主要组成部分。示例性地，绝缘结构J可以为主体部111a的部分或全部结构。通孔L设置在主体部111a上，电极端子12至少部分位于通孔L内，且与电极组件14电连接。其中，电极端子12可以直接与电极组件14接触以实现两者间的电连接，或者两者之间也可以设置有集流构件，借助集流构件实现两者之间的电连接，本申请实施例对此不作限制。

主体部111a上的第一表面M1与电极端子12上的第二表面M2均朝向电极组件14设置。相较于第二表面M2位于第一表面M1背离电极组件14一侧的方案，本申请实施例通过将第二表面M2设置为位于靠近第一表面M1靠近电极组件14的一侧，或与第一表面M1平齐，从而使得第二表面M2不会位于通孔L内，而第二表面M2通常会与其他导电结构相接触，以实现电极组件14与电极端子12之间的电连接。因此这种设计使得导电结构无需深入至通孔L内，即可实现电极组件14与电极端子12之间的电连接，具有较高的实用性。

可选地，第二表面M2与第一表面M1在厚度方向X上的间距为H1，H1满足：0≤H1≤3mm。若H1过大，则表明第二表面M2突出第一表面M1的距离过大，这样容易对电池单体10的能量密度产生不利影响。因此本申请实施例将H1设置为0≤H1≤3mm，在降低电极组件14与电极端子12之间的电连接难度的同时，确保电池单体10具有较高的能量密度。

在一些实施例中，如图9和图10所示，第一壁111包括由第一表面M1向靠近电极组件14方向凸出的凸部111b，凸部111b抵接于电极组件14。

第一壁111至少包括有主体部111a以及凸部111b两部分结构，凸部111b连接于第一壁111。其中，凸部111b与第一壁111可以包括相同材料且为一体结构，或者凸部111b与第一壁111也可以包括不同材料并采用焊接等方式连接固定，本申请实施例对此不作限制。

凸部111b位于第一表面M1并向靠近电极组件14的方向凸出形成，对于凸部111b与第一表面M1之间的具体位置关系，本申请实施例不作限制。示例性地，凸部111b可以位于第一表面M1中央位置处，或者凸部111b也可以位于第一表面M1边缘位置处。而对于凸部111b的具体尺寸形状，本申请实施例也不作限制。示例性地，凸部111b在厚度方向X上的投影呈环状结构。

凸部111b抵接于电极组件14，示例性地，电极组件14包括相互连接的电极主体142以及极耳141，极耳141位于电极主体142朝向第一壁111的一侧，且用于与集流构件或电极端子12接触连接，以将电极组件14中的电能传递至电极端子12中。在此基础上，凸部111b可以抵接于电极主体142。

在本申请实施例中，通过将凸部111b设置为抵接于电极组件14，从而能够利用第一壁111实现对电极组件14的限位作用，以此降低在电池单体10使用过程中，电极组件14在容纳空间A内发生过度晃动的风险，提高电极组件14的使用可靠性。

在一些实施例中，请参阅图9至图12，第一壁111包括背离电极组件14的第三表面M3，电极端子12包括背离电极组件14的第四表面M4，第四表面M4位于通孔L内，或与第三表面M3平齐。

在背离电极组件14的一侧，第一壁111具有第三表面M3，电极端子12具有第四表面M4。示例性地，第三表面M3为主体部111a背离电极组件14的表面。在本申请实施例中，通过将第四表面M4设置在位于通孔L内，或与第三表面M3平齐，从而在电池单体10的外侧观察时，电极组件14不会超出第一壁111。这种设计可以降低电池单体10在厚度方向X上的整体尺寸，从而便于电池单体10的转移运输，并有助于提高电池单体10的能量密度。

在一些实施例中，第四表面M4位于通孔L内，第三表面M3与第四表面M4在厚度方向X上的间距为H2，H2满足：0＜H2≤3mm。

结合前述内容可知，第四表面M4位于通孔L内，有助于降低电池单体10在厚度方向X上的整体尺寸，从而便于电池单体10的运输转移。而在电池单体10使用过程中，第四表面M4为电池单体10用于与其他部件接触以传递电能的对应表面。示例性地，多个电池单体10可以借助汇流构件20实现彼此之间的电连接，汇流构件20可以与第四表面M4接触，以满足电能传递的需要。

在此基础上，若H2的数值过大，则容易导致电池单体10与其他部件之间的电连接难度加大，从而不利于电池单体10的正常使用。鉴于此，本申请实施例将H2设置为0＜H2≤3mm。从而在降低电池单体10在厚度方向X上的整体尺寸的同时，便于电池单体10与其他部件的接触连接，满足电池单体10的实际使用需要。

当然在另一些实施例中，请参阅图13和图14，电池单体10包括电极组件14，第一壁111包括背离电极组件14的第三表面M3，电极端子12包括背离电极组件14的第四表面M4，在厚度方向X上，第四表面M4位于第三表面M3背离电极组件14的一侧。其中，第三表面M3与第四表面M4在厚度方向X上的间距为H3，H3满足：0＜H3≤2mm。

第四表面M4位于第三表面M3背离电极组件14的一侧，即第四表面M4位于通孔L外，且从电池单体10外部观测，电极端子12部分凸出于第一壁111设置。在此基础上，若H3的数值过大，则表明电极端子12位于外壳11外的结构的尺寸过大，在电池单体10使用过程中，电极端子12位于外壳11外的部分结构容易因外部冲击等因素出现裂纹甚至发生断裂，不利于电池单体10的长期使用，并且这样也可以会造电池单体10在厚度方向X上的整体尺寸过大，不利于电池单体10的转移运输。

因此本申请实施例通过将H3设置为0＜H3≤2mm，从而降低因电极端子12位于外壳11外的部分结构的尺寸过大，而导致电极端子12在使用过程中出现裂纹或损坏的风险，提高电池单体10的使用可靠性。同时还有利于电池单体10的转移运输，并能够在一定程度上提高电池单体10的能量密度。

在一些实施例中，如图4和图5所示，电极端子12在厚度方向X上的正投影位于通孔L在厚度方向X上的正投影内。即从容纳空间A内，沿厚度方向X观测第一壁111时，电极端子12可以位于通孔L内。

在本申请实施例中，这种设计使得电极端子12朝向电极组件14的一侧不会设置有翻边结构，从而能够在去除上塑胶的基础上，同时取消下塑胶，以此进一步简化电池单体10的结构，同时降低电池单体10的整体重量，并提高电池单体10的能量密度，有助于电池单体10的轻薄化设计。

在一些实施例中，如图4和图5所示，电池单体10还包括设置于第一壁111上的加强筋16以及泄压机构15，加强筋16设置于第一壁111在厚度方向X上的至少一侧，且与泄压机构15在厚度方向X上不重叠设置。

由前述内容可知，第一壁111处可以设置有绝缘结构J，相对于其他金属材质而言，绝缘结构J的强度通常较小。在此基础上，本申请实施例在第一壁111上增设了加强筋16，加强筋16可以仅位于第一壁111朝向电极组件14的一侧，或者加强筋16也可以仅位于第一壁111背离电极组件14的一侧，或者加强筋16也可以同时位于第一壁111朝向电极组件14的一侧，以及第一壁111背离电极组件14的一侧。

对于加强筋16的材料组成以及与第一壁111之间的连接方式，本申请实施例不作限制。加强筋16可以与第一壁111包括相同材料，且两者一体形成；或者加强筋16也可以与第一壁111包括不同材料，两者通过焊接等方式连接固定。

在本申请实施例中，通过在第一壁111上增设有加强筋16，从而提高第一壁111的结构强度，降低第一壁111因外部冲击等因素发生过度形变的概率，提高电池单体10的可靠性。同时加强筋16与泄压机构15在厚度方向X上不重叠设置，这样能够降低加强筋16对泄压机构15的影响，以确保泄压机构15能够可靠泄压。

第二方面，本申请实施例提供了一种电池，包括前述任一实施方式中的电池单体10。

需要说明的是，本申请实施例提供的电池具有前述任一实施方式中电池单体10的有益效果，具体内容请参照前述对于电池单体10有益效果的描述，本申请实施例在此不再赘述。

此外，当电池内包括有多个电池单体10时，多个电池单体10可以直接接触，以实现相互电连接设置。具体地说，电极单体可以包括有两个电极端子12，两个电极端子12分别用于传递正极电压以及负极电压，在此基础上，可以将一个电池单体10中用于传递正极电压的电极端子12，与另一个电池单体10中用于传递负极电压的电极端子12接触设置，以使两个电池单体10串联设置。

当然在另一种实施例中，电池还包括汇流构件20，汇流构件20电连接于电极端子12。

汇流构件20能够与不同电池单体10中的电极端子12相互接触，以实现不同电池单体10之间的电连接。进一步地，在一些方案中，由于电极组件14背离电极组件14一侧的表面可以位于通孔L内，因此汇流构件20也可以部分位于通孔L内。这样有助于降低电池单体10以及汇流构件20所组成整体在厚度方向X上的尺寸，有助于降低电池的体积，并利于提高能量密度。

第三方面，本申请实施例提供了一种用电装置，包括前述任一实施方式中的电池单体10，电池单体10用于提供电能。

根据本申请的一些实施例，请参阅图4至图6，电池单体10包括第一壁111、电极端子12、电极组件14以及加强筋16。第一壁111设有通孔L并包括有绝缘结构J，通孔L沿第一壁111的厚度方向X贯穿，绝缘结构J围设在通孔L周侧，接合层13与电极端子12均设置于通孔L内，接合层13通过纳米注塑工艺形成，接合层13用于连接电极端子12与绝缘结构J。

第一壁111包括本体部以及凸部111b，本体部具有朝向电极组件14的第一表面M1以及背离电极组件14的第三表面M3，凸部111b由第一表面M1向靠近电极组件14方向凸出，凸部111b抵接于电极组件14，电极端子12朝向电极组件14的表面与第一表面M1平齐，电极端子12背离电极组件14的表面与第三表面M3平齐，电极端子12在厚度方向X上的投影位于通孔L在厚度方向X上的投影内。

电极组件14设有极耳141，电极端子12与极耳141相抵并连接。加强筋16设置于第一壁111在厚度方向X上的至少一侧，且与泄压机构15在厚度方向X上不重叠设置。

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 (17)

1.一种电池单体，其特征在于，包括：

第一壁，设有通孔，所述通孔沿所述第一壁的厚度方向贯通；

电极端子，所述电极端子的至少部分位于所述通孔内并连接于所述第一壁；

从所述电池单体外，沿所述厚度方向观察所述第一壁时，所述电极端子位于所述通孔内；

电极组件，所述电极组件设有极耳，所述电极端子与所述极耳相抵并连接。

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第一壁包括绝缘结构，所述绝缘结构围设在所述通孔周侧。

3.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体还包括设置于所述通孔内的接合层，所述接合层用于连接所述第一壁与所述电极端子。

4.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，所述接合层通过纳米注塑工艺形成，所述接合层用于连接所述电极端子与所述第一壁中的绝缘结构。

5.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，所述接合层包括三嗪硫醇。

6.根据权利要求1至5任一项所述的电池单体，其特征在于，还包括泄压机构，所述泄压机构与所述第一壁通过纳米注塑工艺连接。

7.根据权利要求1至5任一项所述的电池单体，其特征在于，所述第一壁包括主体部，所述主体部包括朝向所述电极组件的第一表面，所述电极端子包括朝向所述电极组件的第二表面；

在所述厚度方向上，所述第二表面位于所述第一表面靠近所述电极组件的一侧，或所述第二表面与所述第一表面平齐。

8.根据权利要求7所述的电池单体，其特征在于，所述第一壁包括由所述第一表面向靠近所述电极组件方向凸出的凸部，凸部抵接于所述电极组件。

9.根据权利要求1至5任一项所述的电池单体，其特征在于，所述第一壁包括背离所述电极组件的第三表面，所述电极端子包括背离所述电极组件的第四表面，所述第四表面位于所述通孔内，或与所述第三表面平齐。

10.根据权利要求9所述的电池单体，其特征在于，所述第四表面位于所述通孔内，所述第三表面与所述第四表面在所述厚度方向上的间距为H2，H2满足：0＜H2≤3mm。

11.根据权利要求1至5任一项所述的电池单体，其特征在于，所述第一壁包括背离所述电极组件的第三表面，所述电极端子包括背离所述电极组件的第四表面，在所述厚度方向上，所述第四表面位于所述第三表面背离所述电极组件的一侧；

所述第三表面与所述第四表面在所述厚度方向上的间距为H3，H3满足：0＜H3≤2mm。

12.根据权利要求1至5任一项所述的电池单体，其特征在于，所述电极端子在厚度方向上的正投影位于所述通孔在所述厚度方向上的正投影内。

13.根据权利要求1至5任一项所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体还包括设置于第一壁上的加强筋以及泄压机构，所述加强筋设置于所述第一壁在所述厚度方向上的至少一侧，且与所述泄压机构在所述厚度方向上不重叠设置。

14.根据权利要求1至5任一项所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体包括具有开口的壳体，所述第一壁用于盖合所述开口，所述壳体包括绝缘材料。

15.一种电池，其特征在于，包括如权利要求1至14任一项所述的电池单体。

16.根据权利要求15所述的电池，其特征在于，还包括汇流构件，所述汇流构件电连接于所述电极端子。

17.一种用电装置，其特征在于，包括如权利要求1至14任一项所述的电池单体，所述电池单体用于提供电能。