CN220527145U - 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，包括电极组件、电极端子和保护板，电极组件包括本体，本体具有端面，端面上引出有极耳；保护板置于端面上，至少部分极耳铺设于保护板上，电极端子与极耳电连接。设置保护板，将保护板安装在本体的端面上，并将电极组件的极耳铺设在保护板上，以减小占用空间无需单独设置高度空间供极耳弯曲，以提升能量密度。

Description

电池单体、电池及用电装置

技术领域

本申请属于电池技术领域，更具体地说，是涉及一种电池单体、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。

电池单体在制作时，需要将电极组件的极耳与电极端子焊接后，再折弯后装入壳体中，这需要在壳体中设置高度空间，以供极耳弯曲，导致电池单体的能量密度降低。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种电池单体、电池及用电装置，以解决相关技术中需要在壳体中设置高度空间来供极耳弯曲，导致能量密度降低的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种电池单体，包括电极组件、电极端子和保护板，电极组件包括本体，本体具有端面，端面上引出有极耳；保护板置于端面上，至少部分极耳铺设于保护板上，电极端子与极耳电连接。

本申请实施例的技术方案中，设置保护板，将保护板安装在本体的端面上，并将电极组件的极耳铺设在保护板上，以减小占用空间，无需单独设置高度空间供极耳弯曲，以提升能量密度。

在一些实施例中，极耳包括引出部，在第一方向上，引出部白头到老保护板的外侧。

将极耳的引出部设于保护板的外侧，以便保护板的位置设置，也便于加工制作。

在一些实施例中，在第一方向上，引出部的宽度大于或等于端面宽度的1/2，且保护板的宽度大于或等于5mm。

将端面宽度方向的至少1/2用来引出极耳，以提升电极组件的通电性能，而将保护板的宽度设置在5mm以上，以便极耳在焊接时，焊缝始终可以位于保护板所在的范围内，以防焊接时损伤电极组件。

在一些实施例中，保护板贴于端面设置，且极耳的至少部分叠于保护板远离端面的一面上。

使保护板贴于端面，以使电池单体更为紧凑，提升能量密度，而将极耳的至少部分叠于保护板远离端面的一面上，可以方便极耳的焊接，以便保护板对极耳的焊接提供保护。

在一些实施例中，电极端子抵持保护板。

电极端子抵持保护板，可以使电池单体更为紧凑，进一步减小占用空间，提升能量密度。

在一些实施例中，电极组件为多个，各电极组件的本体的端面分别设有保护板，至少两个相邻电极组件相对设置，相对设置的两个相邻电极组件上的保护板邻近设置，相对设置的两个相邻电极组件的极耳于对应保护板上重叠设置。

设置相对的相邻两个电极组件，可以将该两个电极组件对应的保护板设置呈一体，以方便加工制作与电性连接，而将该两个电极组件的极耳重叠设置，可以更好地使两个电极组件的极耳稳定电性连接，提升通电性能。

在一些实施例中，电极组件为多个，各电极组件的本体的端面分别设有保护板，至少两个电极组件相对设置，相对设置的两个电极组件上的保护板邻近设置，相对设置的两个电极组件的极耳于对应保护板上错位设置。

将相对两个电极组件的极耳错位设置，可以降低极耳叠设厚度，减小占用空间，提升能量密度。

在一些实施例中，极耳于铺设于保护板上的部分形成堆叠部，堆叠部远离端面的一面呈平面状。

将极耳对应保护板上的部分形成的堆叠部的远离端面的一面设置呈平面状，以方便焊接，特别是便于与电极端子焊接，以提升焊接地稳固性。

在一些实施例中，电极端子与保护板焊接相连。

将电极端子与保护板焊接，以提升电极端子与保护板的连接强度，以减小占用空间，提升能量密度。

在一些实施例中，极耳铺设于保护板上的部分与保护板焊接相连。

将极耳与保护板焊接相连，以使极耳与保护板连接牢固，减小极耳与保护板间的电阻，以提升通电性能。

在一些实施例中，极耳铺设于保护板上的部分与电极端子及保护板焊接相连。

通过上述方案，可以将极耳、保护板及电极端子焊接成一体，以提升连接牢固强度，实现极耳与电极端子之间良好通电性能。

在一些实施例中，保护板具有外露出极耳的伸出部，电极端子与伸出部焊接相连。

将保护板的部分伸出极耳，形成伸出部，以将电极端子与伸出部焊接，以便于将电极端子与保护板的焊接固定，实现稳定电性连接；进而便于经保护板实现将极耳与电极端子稳定电性连接。

在一些实施例中，电极组件为多个，各电极组件的本体的端面分别设有保护板，多个保护板的伸出部连接成一体。

将多个保护板的伸出部连接成一体，可以实现多个保护板的电连接，则在将伸出部与电极端子相连时，以将各保护板均与电极端子相连，进而可以实现电极端子与各电极组件的极耳电连接。

在一些实施例中，多个保护板一体成型。

将多个保护板一体成型，以方便加工制作，使多个保护板之间实现良好与稳定电连接。

在一些实施例中，保护板的厚度范围为0.2mm-1mm。

将保护板的厚度范围设置为0.2mm-1mm，不仅可以良好支撑极耳，而且在极耳与保护板焊接时，可以起到良好散热，降低焊接热量对本体的端面的影响。

在一些实施例中，保护板的厚度范围为0.6mm-1mm。

将保护板的厚度范围设置为0.6mm-1mm，可以更好地支撑极耳，而且在极耳与保护板焊接时，具有较大的余量，以降低焊接热量对本体的端面的影响。

在一些实施例中，电极端子与保护板焊接的焊缝与保护板靠近端面的一面之间的距离大于或等于0.4mm。

通过上述方案，可以进一步降低焊接热量对本体的端面的影响。

在一些实施例中，保护板具有远离端面的顶面，保护板具有靠近极耳引出端面一侧的侧面，顶面与侧面通过第一弧形段过渡连接。

设置第一弧形段，在将极耳铺设于保护板上时，可以降低刮伤极耳的风险，提升极耳的可靠性。

在一些实施例中，保护板具有靠近端面的底面，保护板具有靠近极耳引出端面一侧的侧面，底面与侧面通过第二弧形段过渡连接。

设置第二弧形段，在将极耳铺设于保护板上时，可以降低刮伤极耳的风险，提升极耳的可靠性，还可以降低保护板刮伤端面的风险。

第二方面，本申请实施例提供了一种电池，包括如上述实施例所述的电池单体。

第三方面，本申请实施例提供了一种用电装置，包括如上述实施例所述的电池单体或如上述实施例所述的电池。

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中的技术方案，下面将对实施例或示范性技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中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分解结构示意图；

图4为图3中电极端子、极耳及保护板焊接后的局部剖视结构示意图；

图5为本申请一些实施例中电极组件与保护板的剖视结构示意图；

图6为本申请另一些实施例的电池单体的分解结构示意图；

图7为本申请又一些实施例的电池单体的分解结构示意图；

图8为图7中部分结构的放大图；

图9为本申请再一些实施例的电池单体的分解结构示意图；

图10为本申请一些实施例的电池单体的局部剖视结构示意图。

其中，图中各附图主要标记：

1000-车辆；1001-电池；1002-控制器；1003-马达；

100-箱体；101-第一部分；102-第二部分；

200-电池单体；

20-电极组件；21-本体；211-端面；22-极耳；2201-负极极耳；2202-正极极耳；221-引出部；222-堆叠部；30-保护板；301-负极保护板；302-正极保护板；303-伸出部；31-顶面；32-底面；33-侧面；34-第一弧形段；35-第二弧形段；40-电极端子；41-负电极端子；42-正电极端子；432-焊缝；50-外壳；51-壳体；52-端盖；Y-第一方向；X-第二方向；Z-第三方向。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

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以任何合适的方式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)。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请实施例的描述中，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。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

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“邻近”是指位置上接近。例如A₁、A₂和B三部件，A₁与B之间的距离大于A₂与B之间的距离，那么A₂相比A₁来说，A₂更接近于B，即A₂邻近B，也可以说B邻近A₂。再如，当有多个C部件，多个C部件分别为C₁、C₂……C_N，当其中一个C部件，如C₂相比其他C部件更靠近B部件，那么B邻近C₂，也可以说C₂邻近B。

本申请中电池单体包括但不限于锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等。电池单体包括但不限于设置呈扁平体、长方体或其它形状等。电池单体一般按封装的方式包括但不限于以下两种：方形电池单体和软包电池单体。

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。箱体可以在一定程度上避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。在一些情况下，也可以直接使用电池单体，即电池也可以不包括箱体。

在电池中，电池单体为多个时，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内；当然，电池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，并容纳于箱体内。电池还可以包括其他结构，例如，该电池还可以包括汇流部件，用于实现多个电池单体之间的电连接。

本申请实施例中的电池单体包括电极组件和外壳，电极组件安装在外壳中，并向外壳中加注电解液。

电极组件也称为电芯，电极组件由正极片、负极片和隔膜组成。电极组件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，正极集流体上未涂覆正极活性物质层的部分凸出于已涂覆正极活性物质层的部分，未涂覆正极活性物质层的部分作为正极极耳，或者在正极集流体上焊接并引出金属导电体，以作为正极极耳。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，负极集流体上未涂覆负极活性物质层的部分凸出于己涂覆负极活性物质层的部分，未涂覆负极活性物质层的部分作为负极极耳，或者在负极集流体上焊接并引出金属导电体，以作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜，负极活性物质可以为碳或硅等。为了在一定程度上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。可以理解地，电极组件中，正极极耳的数量可以为一个，负极极耳的数量也可以为一个。也就是说，电极组件上设有两组极耳，各组中包括至少一个极耳，且一组极耳为正极极耳，另一组极耳为负极极耳。正极极耳和负极极耳统称为极耳。

电极组件的结构包括但不限于可以是卷绕式结构，也可以是叠片式结构。卷绕式结构多是将极耳焊接到集流体上，再按正极片——隔膜——负极片——隔膜的顺序排列；再通过卷绕组成扁平状或方形电芯。叠片式结构多是在集流体上引出极耳，将正极片、负极片和隔膜按照正极片——隔膜——负极片——隔膜顺序排列，逐层叠合在一起形成叠片电芯；其中，可将隔膜切断，并以隔膜片直接叠片，或不将隔膜切断，而是以Z型折叠叠片。隔膜的材质可以为PP(Polypropylene，聚丙烯)或PE(Polyethylene，聚乙烯)等。隔膜是设置在正极片和负极片之间的绝缘膜，其主要作用是：隔离正、负极并使电池内的电子不能自由穿过，防止短路，而能够让电解液中的离子在正负极之间自由通过，以在正负极间形成回路。正极片和负极片统称为极片。

在电极组件制成后，需要将电极组件装于外壳中，并注入电解液，以使电极组件浸入电解液中，使电极组件可以充分吸收电解液。电解液可以提供部分活性离子，作为充放电过程中的导电离子使用；另外，电解液还提供离子通道，或者叫载体，使得离子可以在其中自由移动，以实现极片间的电传导。

在电极组件制成后，需要将极耳与转接片焊接，转接片与电极端子焊接，再将极耳翻折，然后装入壳体中，并将端盖盖于壳体上。转接片是指用于分别与极耳和电极端子相连，以实现电极端子与极耳电性连接的导电件。由于电极组件是设有多层极耳，在与转接片焊接时，需要将极耳先进行层叠后，再与转接片焊接，这使得层叠后的极耳靠近电极组件的主体的部分相对蓬松，厚度较大，而层叠后的极耳远离电极组件的主体的一端厚度较小，这样极耳在靠近电极组件的本体的位置翻折时，极耳间会相互干涉，导致部分极耳受到较大的弯折应力，甚至折断。因而，极耳翻折时，翻折位置与电极组件的本体之间需要一个较大的空间，以降低极耳折断或受到较大的弯折应力的风险。这也使翻折后的极耳需要占据电池单体内部更多的高度空间，该高度空间的存在会导致端盖与电极组件之间的空间增大，从而导致电池单体的能量密度降低。

基于上述考虑，为了解决需要设置高度空间来供极耳弯曲，导致能量密度降低的问题，本申请实施例提供了一种电池单体，通过在电极组件的本体的端面上设置保护板，而将电极组件的极耳从端面引出后，直接向保护板弯曲，铺设在保护板上，可以减小极耳弯折的应力，可以减小占用空间以提升能量密度。

本申请实施例公开的电池单体可以用于使用电池作为电源的用电装置或者使用电池作为储能元件的各种储能系统，如应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统。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、电动自行车、电动摩托车、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。

为了方便说明，以本申请一实施例提供一种用电装置，该用电装置以车辆为例进行说明。

请参照图1，图1为本申请一些实施例提供的车辆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1001，电池1001可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池1001可以用于车辆1000的供电，例如，电池1001可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器1002和马达1003，控制器1002用来控制电池1001为马达1003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1001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1001的分解结构示意图。电池1001包括箱体100和电池单体200，电池单体200容纳于箱体100内。其中，箱体100用于为电池单体200提供容纳空间，箱体100可以采用多种结构。在一些实施例中，箱体100可以包括第一部分101和第二部分102，第一部分101与第二部分102相互盖合，第一部分101和第二部分102共同限定出用于容纳电池单体200的容纳空间。第二部分102可以为一端开口的空心结构，第一部分101可以为板状结构，第一部分101盖合于第二部分102的开口侧，以使第一部分101与第二部分102共同限定出容纳空间；第一部分101和第二部分102也可以是均为一侧开口的空心结构，第一部分101的开口侧盖合于第二部分102的开口侧。当然，第一部分101和第二部分102形成的箱体100可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。多个电池单体200相互并联或串联或混联组合后，置于第一部分101和第二部分102扣合后形成的箱体100内。

请参照图3至图5，图3为本申请一些实施例的电池单体200的分解结构示意图。图4为图3中电极端子40、极耳22及保护板30焊接后的局部剖视结构示意图。

本申请实施例提供了一种电池单体200，包括电极组件20、电极端子40和保护板30，电极组件20包括本体21，本体21具有端面211，端面211上引出有极耳22；保护板30置于端面211上，至少部分极耳22铺设于保护板30上，电极端子40与极耳22电连接。

电极端子40是指与电极组件20的极耳22相连，以输出电池单体200的电能，或向电池单体200充电的导电件。电池单体200的电极端子40一般为两个，两个电极端子40分别与电极组件20的正极极耳2202和负极极耳2201相连，与正极极耳2202相连的电极端子40为正电极端子42，与负极极耳2201相连的电极端子40为负电极端子41。

本体21是指电极组件20的主体部分。端面211是指本体21的一个表面。极耳22从主体的端面211引出。也就是说，本体21上引出极耳22的一端为本体21的端面211。

保护板30是指整体呈扁平的板状结构，保护板30支撑在本体21的端面211上，用来支撑极耳22，以供极耳22铺设，便于极耳22层叠于保护板30上。

铺设是指极耳22从电极组件20的本体21的端面211伸出后，既向保护30的一侧弯曲，并向保护板30延伸，并推叠于保护板30上。

保护板30可以与极耳22对应，与负极极耳2201对应的保护板30可以称为负极保护板301，负极极耳2201铺设于负极保护板301上；与正极极耳2202对应的保护板30可以称为正极保护板302，正极极耳2202铺设于正极保护板302上。

将极耳22铺设于保护板30上，而保护板30置于端面211上，可以使极耳22在伸出端面211后，既向保护板30所在的一侧弯曲，并延伸到保护板30上，以堆叠在保护板30上，这样在极耳22弯曲的部分不会受到其他极耳22的干涉，减小极耳22受到的弯折应力，有效降低极耳22折断风险。而极耳22可以从伸出端面211的位置开始弯曲，这使得极耳22弯曲后与端面211之间的距离更小，也无需单独设置极耳22弯折的空间，无需将极耳22先进行堆叠再折弯，可以在一定程度上避免极耳22在堆叠与折弯时，需要的预留整形空间，从而可以减小占用空间，以提升电池单体200的能量密度。

可以是全部的极耳22均铺设在到保护板30上，以减小占用电池单体200内部占用空间。当然，也可以是部分极耳22铺设在保护板30上，以减小该部分极耳22占用电池单体200内部占用空间。

电极端子40与极耳22电连接，以便输出电池单体200的电能，或向电池单体200充电。

本申请实施例的技术方案中，设置保护板30，将保护板30安装在本体21的端面211上，并将电极组件20的极耳22铺设在保护板30上，以减小占用空间，无需单独设置高度空间供极耳22弯曲，以提升能量密度。

如图3所示，定义空间上相互垂直的三个方向，分别为第一方向Y、第二方向X和第三方向Z。电极组件20具有高度方向、宽度方向与厚度方向，其中，电极组件20的厚度方向沿第一方向Y，电极组件20的宽度方向沿第二方向X，电极组件20的高度方向沿第三方向Z。本体21的厚度方向沿第一方向Y，本体21的宽度方向沿第二方向X，本体21的高度方向沿第三方向Z。端面211的宽度方向沿第一方向Y，端面211的长度方向沿第二方向X。保护板30的宽度方向沿第一方向Y，保护板30的长度方向沿第二方向X，保护板30的厚度方向沿第三方向Z。

在一些实施例中，电池单体200还包括外壳50，电极组件20安装于外壳50中，电极端子40安装在外壳50上。

外壳50是指内部具有容纳空间的壳结构，可以用于容置电极组件20，以通过外壳50来保护电极组件20。电极端子40安装在外壳50上，通过外壳50来支撑电极端子40。

在一些实施例中，外壳50包括壳体51和端盖52，端盖52盖于壳体51上。

端盖52是指盖于壳体51的开口处以将电池单体200的内部环境隔绝于外部环境的部件。端盖52的形状可以与壳体51的形状相适应，以配合盖于壳体51上。可选地，端盖52可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成，这样，端盖52在受挤压碰撞时就不易发生形变，使电池单体200能够具备更高的结构强度，可靠性能也可以有所提高。端盖52的材质也可以是多种的，包括但不限于：铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等。

壳体51是用于配合端盖52以形成电池单体200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20、电解液以及其他部件。壳体51和端盖52可以是独立的部件，可以于壳体51上设置开口，通过在开口处使端盖52盖合开口以形成电池单体200的内部环境。壳体51可以是多种形状和多种尺寸的，例如长方体形、六棱柱形等。具体地，壳体51的形状可以根据电池单体200的具体形状和尺寸大小来确定。壳体51的材质可以是多种，包括但不限于：铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等。

设置壳体51和端盖52形成外壳50，便于加工制作，也便于将电极组件20安装在外壳50中，方便组装。

在一些实施例中，电极端子40可以设置在端盖52上，以便在端盖52盖于壳体51上后，电极端子40可以抵压保护板30。

在一些实施例中，也可以将电极端子40安装在壳体51上，在将电极组件20安装在壳体51中后，使电极端子40抵压保护板30。

在一些实施例中，电极组件20的两组极耳22：一组极耳22为正极极耳2202，另一组极耳22为负极极耳2201。电极组件20可以设置一个或多个正极极耳2202。当电极组件20的正极极耳2202为一个，则该一个正极极耳2202铺设于正极保护板302上。当电极组件20上的正极极耳2202为多个，则这些正极极耳2202铺设层叠在正极保护板302上。电极组件20可以设置一个或多个负极极耳2201。当电极组件20的负极极耳2201为一个，则该一个负极极耳2201铺设于负极保护板301上。当电极组件20的负极极耳2201为多个，则这些负极极耳2201铺设层叠在负极保护板301上。

在一些实施例中，极耳22包括引出部221，在第一方向Y上，引出部221位于保护板30的外侧。

引出部221是指极耳22从本体21的端面211引出的部分，其是极耳22从本体21的端面211伸出，至极耳22向保护板30弯曲延伸的弯曲部分。

将极耳22的引出部221设于保护板30的外侧，可以将极耳22的面积设置较大，提升电极组件20的通电性能，而且也方便保护板30的位置设置，便于加工制作。

在一些实施例中，极耳22也可以由端面211长度方向的端部引出，而保护板30邻近极耳22设置，极性相反的两个极耳对应的保护板30间隔设置，也说就是说，极耳22引出部221位于端面211长度方向的端部，保护板30邻近极耳22设置，极性相反的两个极耳对应的保护板30间隔设置，这使得保护板30的位置设置范围更广。

在一些实施例中，在第一方向Y上，引出部221的宽度大于或等于端面211宽度的1/2，且保护板30的宽度W大于或等于5毫米(mm)。

在第一方向Y上，引出部221的宽度是指极耳22靠近端面211部分的厚度。

在第一方向Y上，引出部221的宽度大于或等于端面211宽度的1/2，是指极耳22引出端面211时，引出部221所占端面211的宽度至少为端面211宽度的至少的1/2，以设置较多的极耳22，提升电极组件20的通电性能。

保护板30的宽度W大于或等于5mm，是指沿端面211的宽度方向，保护板30的宽度W大于或等于5mm，保护板30的宽度方向与端面211的宽度方向一致。

将端面211宽度方向的至少1/2用来引出极耳22，以提升电极组件20的通电性能，而将保护板30的宽度W设置在5mm以上，以便极耳22在焊接时，焊缝始终可以位于保护板30所在的范围内，以防焊接时损伤电极组件20。

在一些实施例中，保护板30贴于端面211设置，且极耳22的至少部分叠于保护板30远离端面211的一面上。

保护板30贴于端面211设置是指保护板30与端面211相贴，即保护板30紧靠端面211设置，可以减小保护板30与端面211之间的间隙，减小占用电池单体的内部空间。

极耳22的至少部分叠于保护板30远离端面211的一面上是指，极耳22在铺设到保护板30上时，极耳22是叠于保护板30远离端面211的一面上。

使保护板30贴于端面211，以使电池单体更为紧凑，提升能量密度，而将极耳22叠于保护板30远离端面211的一面上，可以方便极耳22的焊接，以便保护板30对极耳22的焊接提供保护。

在一些实施例中，电极端子40抵持保护板30。

电极端子40抵持保护板30，以减小占用空间，提升电池单体200的能量密度。电极端子40可以直接抵持住保护板30。当然，电极端子40也可以间接抵持保护板30，如电极端子40抵压铺设于保护板30上的极耳22，以将极耳22抵压在保护板30上，实现电极端子40间接抵持保护板30。

电极端子40抵持保护板30，可以使电池单体200更为紧凑，进一步减小占用空间，提升能量密度。

在一些实施例中，保护板30可以使用导电材料制作，如可以使用铜、铝等材料制作。当保护板30使用导电材料制作时，可以将电极端子40与保护板30焊接相连，以实现电极端子40与保护板30之间的电性连接，并且可以将极耳22铺设于保护板30上的部分与保护板30焊接，以将电极端子40、极耳22及保护板30牢固连接。

在一些实施例中，保护板30可以使用非导电材料制作，如可以使用电木、陶瓷等材料。当保护板30使用非导电材料时，可以将电极端子40直接与极耳22焊接相连。保护板30使用非导电材料，可以提升保护板30所在位置处，极耳22与本体21间的绝缘性能，以减小极耳22与本体21发生短路的风险。

在一些实施例中，请参阅图3和图4，电极端子40与保护板30焊接相连。

电极端子40与保护板30可以采用激光焊接，通过激光熔融电极端子40与保护板30，以实现将电极端子40与保护板30焊接。使用激光焊接，可以方便控制保护板30的熔融深度。可以理解地，也可以使用其它焊接方式，将电极端子40与保护板30焊接相连。

将电极端子40与保护板30焊接，以提升电极端子40与保护板30的连接强度，以减小占用空间，提升能量密度。

在焊接时，会使焊接相连的部件上形成连接的区域，这个区域一般是在相邻部件间熔融后固化形成，并实现相邻部件的连接，这个区域一般称为焊缝。

在一些实施例中，请参阅图3和图4，保护板30的厚度H1范围为0.2mm-1mm。

将保护板30的厚度范围设置为0.2mm-1mm，如保护板30的厚度H1可以为0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm等，不仅可以良好支撑极耳22，而且在极耳22与保护板30焊接时，可以起到良好散热，降低焊接热量对本体21的端面211的影响。而当保护板30的厚度H1小于0.2mm时，在将电极端子40与极耳22或保护板30焊接时，焊接产生的热量易透过保护板30，而影响到电极组件20的本体21的端面211，甚至损伤电极组件20。当保护板30的厚度H1大于1mm时，保护板30厚度H1过大，占用电池单体200内部空间较大，会降低电池单体200的能量密度。

在一些实施例中，保护板30的厚度H1范围为0.6mm-1mm。

将保护板30的厚度H1范围设置为0.6mm-1mm，如保护板30的厚度H1可以为0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm等，不仅可以更好地支撑极耳22，而且在极耳22与保护板30焊接时，可以有较大的余量，起到良好散热，降低焊接热量对本体21的端面211的影响。而当保护板30的厚度H1小于0.6mm时，在焊接熔融保护板30时，熔融的深度需要设置较小(即保护板30上焊缝深度需要设置较小)，会导致焊接稳定性差，而保护板30上焊缝深度设置较大时，焊接产生的热量易透过保护板30，而影响到电极组件20的本体21的端面211，甚至损伤电极组件20。当保护板30的厚度H1大于1mm时，保护板30厚度H1过大，占用电池单体200内部空间较大，会降低电池单体200的能量密度。

在一些实施例中，请参阅图3和图4，电极端子40与保护板30焊接的焊缝432与保护板30靠近端面211的一面之间的距离H2大于或等于0.4mm。

电极端子40与保护板30焊接时形成的焊缝432，该焊缝432在保护板30上具有一定的深度。焊缝432与保护板30靠近端面211的一面之间的距离H2大于或等于0.4mm，可以使保护板30上于焊缝432的底部具有较大的余量厚度，起到良好散热，降低焊接热量对本体21的端面211的影响，可以进一步降低焊接热量对本体21的端面211的影响。而当焊缝432与保护板30靠近端面211的一面之间的距离小于0.4mm时，保护板30上于焊缝432的底部的余量厚度较小，焊接热量易透过保护板30，而影响甚至损伤本体21的端面211。

在一些实施例中，请参阅图3和图4，极耳22铺设于保护板30上的部分与保护板30焊接相连。

将保护板30置于本体21的端面211上，将极耳22铺设在保护板30上，可以将极耳22与保护板30焊接相连，以实现极耳22固定在保护板30上，以使极耳22与保护板30连接牢固，并使极耳22与保护板30稳定电性连接，减小极耳22与保护板30间的电阻，以提升通电性能。另外，在装配时，也方便将电极组件20安装在壳体51中，便于组装。

在一些实施例中，请参阅图3和图4，极耳22铺设于保护板30上的部分与电极端子40及保护板30焊接相连。也就是说，极耳22与保护板30焊接相连，并且极耳22与电极端子40焊接相连，这种结构在极耳22铺设于保护板30上，并在安装电极端子40后，使电极端子40将极耳22抵压在保护板30上，再进行焊接，以使电极端子40、极耳22及保护板30焊接成一体。当然，也可以将极耳22与保护板30焊接，之后再将电极端子40与极耳22焊接。从而，可以将极耳22、保护板30及电极端子40焊接成一体，以提升连接牢固强度，实现极耳22与电极端子40之间良好通电性能。

在一些实施例中，请参阅图6至图9，保护板30具有外露出极耳22的伸出部303，电极端子40与伸出部303焊接相连。

伸出部303是指保护板30上外露出极耳22的部分区域。

将保护板30的部分伸出极耳22，形成伸出部303，以将电极端子40与伸出部303焊接，以便于将电极端子40与保护板30的焊接固定，实现稳定电性连接；进而便于经保护板30实现将极耳22与电极端子40稳定电性连接。

在一些实施例中，电极组件20为多个，各电极组件20的本体21的端面211分别设有保护板30，多个保护板30的伸出部303连接成一体。

各电极组件20的本体21的端面211分别设有保护板30，以便各电极组件20的极耳22可以铺设于对应的保护板30上。而将多个保护板30的伸出部303连接成一体，是指与电极组件20的同一极性的极耳22对应的保护板30的伸出部303连接成一体，以实现多个保护板30的电性连接。

将多个保护板30的伸出部303连接成一体，可以实现多个保护板30的电连接，则在将伸出部303与电极端子40相连时，以将各保护板30均与电极端子40相连，进而可以实现电极端子40与各电极组件20的极耳22电连接。

在一些实施例中，多个保护板30一体成型，也就是说，多个保护板30是一体制作。

将多个保护板30一体成型，以方便加工制作，使多个保护板30之间实现良好与稳定电连接。

在一些实施例中，请参阅图10，电极组件20为多个，各电极组件20的本体21的端面211分别设有保护板30，至少两个相邻电极组件20相对设置，相对设置的两个相邻电极组件20上的保护板30邻近设置，相对设置的两个相邻电极组件20的极耳22于对应保护板30上重叠设置。

至少两个相邻电极组件20相对设置是指，这些电极组件20中，至少有两个相邻的电极组件20是相对设置。这两个电极组件20相对设置是指这两个电极组件20的同性的极耳22朝向该两个电极组件20之间的方向弯曲铺设。由于这两个电极组件20相对设置，其极耳22是相向靠近铺设，相应地这两个电极组件20的保护板30是邻近设置，即该两个电极组件20对应的保护板30是位于两个电极组件20的同极性的极耳22之间。

相对设置的两个相邻电极组件20的极耳22于对应保护板30上重叠设置，是指这两个电极组件20的极耳22在铺设时，在保护板30上是重叠。

设置相对的相邻两个电极组件20，可以将该两个电极组件20对应的保护板30设置呈一体，以方便加工制作与电性连接，而将该两个电极组件20的极耳22重叠设置，可以更好地使两个电极组件20的极耳22稳定电性连接，提升通电性能。

在一些实施例中，当相邻电极组件20相对设置，并且该两个电极组件20的同极性的极耳22之间的保护板30一体设置时，该整个保护板30的宽度W可以设置大于或等于5mm，这使得该两个电极组件20的本体21的端面211的宽度方向可以有更大的面积空间来引出极耳22，引出极耳22面积更大，以提升电极组件20的通电性能。

在一些实施例中，请参阅图4、图6至图9，电极组件20为多个，各电极组件20的本体21的端面211分别设有保护板30，至少两个电极组件20相对设置，相对设置的两个电极组件20上的保护板30邻近设置，相对设置的两个电极组件20的极耳22于对应保护板30上错位设置。

至少两个相邻电极组件20相对设置是指，这些电极组件20中，至少有两个相邻的电极组件20是相对设置。这两个电极组件20相对设置是指这两个电极组件20的同性的极耳22朝向该两个电极组件20之间的方向弯曲铺设。由于这两个电极组件20相对设置，其极耳22是相向靠近铺设，相应地这两个电极组件20的保护板30是邻近设置。

相对设置的两个相邻电极组件20的极耳22于对应保护板30上错位设置，是指这两个电极组件20的极耳22在铺设时，在保护板30上是错位，这样使得两个电极组件20的极耳22在铺设时不会出现重叠。

将相对两个电极组件20的极耳22错位设置，可以降低极耳22叠设厚度，减小占用空间，提升能量密度。

在一些实施例中，请参阅图4、图5和图10，极耳22于铺设于保护板30上的部分形成堆叠部222，堆叠部222远离端面的一面呈平面状。也就是说，极耳22至少铺设于保护板30上的部分远离端面211的一面呈平面状，即极耳22铺设于保护板30上的部分，该部分远离端面211的一面设置呈平面。堆叠部222是指极耳22弯曲延伸到保护板30上，并在保护板30层叠形成的部分。

由于电极组件20的同一极性的极耳22包括多片，在铺设时，多片极耳22是层叠于保护板30上。当保护板30远离端面211的一面为平面状，且电极组件20的多片极耳22伸出端面211的长度一致时，由于各片极耳22靠近端面211的一端到保护板30的距离不同，极耳22铺设在保护板30上后，会呈现出层叠状态。因此，层叠的极耳22远离端面211的一端会呈阶梯状，即堆叠部222远离端面211的一面会呈阶梯状，在焊接时，特别是与电极端子40焊接时，会影响焊接效果，焊接强度会较差。另外，当保护板30远离端面211的一面为平面状，多片极耳22伸出端面211的长度不一致，如部分极耳22长度较长，部分极耳22长度较短，而极耳22长短沿端面211宽度方向交替分布，各片极耳22铺设到保护板30上，无法延伸到保护板30的同一位置，如多片极耳22远离端面211的一端延伸到保护板30上的位置不一致，即这些极耳22远离端面211的一端延伸到保护板30的位置错乱，则在保护板30上形成的堆叠部222远离端面211的一面会形成凹凸不平的状态，这也会影响与电极端子40的焊接，影响焊接效果。此时，可以针对性设置保护板30远离端面211的一面的形状，或者针对性地设置不同位置的极耳22的长度，使极耳22铺设在保护板30上形成的堆叠部222远离端面211的一面呈平面，即使堆叠部222远离端面211的一面沿保护板30的厚度方向平齐，可以方便焊接。

将极耳22对应保护板30上的部分形成的堆叠部222的远离端面211的一面设置呈平面状，以方便焊接，特别是便于与电极端子40焊接，以提升焊接地稳固性。

在一些实施例中，当保护板30仅供一个极耳22铺设层叠时，极耳22层叠到保护板30上的部分形成堆叠部222。

在一些实施例中，当相邻电极组件20相对设置，并且该两个电极组件20的同极性的极耳22之间的保护板30一体设置时，则该保护板30是供相邻的两个极耳22铺设层叠，则一个极耳22铺设于保护板30上的部分222a与另一个极耳22铺设于保护板30上的部分222b共同形成保护板30上的堆叠部222。

该整个保护板30的宽度W可以设置大于或等于5mm，这使得该两个电极组件20的本体21的端面211的宽度方向可以有更大的面积空间来引出极耳22，引出极耳22面积更大，以提升电极组件20的通电性能。

在一些实施例中，请参阅图4和图5，保护板30具有远离端面211的顶面31，保护板30具有靠近极耳22引出端面211一侧的侧面33，顶面31与侧面33通过第一弧形段34过渡连接。

顶面31是指保护板30远离端面211一侧的一面。侧面33是指保护板30厚度方向的一侧，并且靠近极耳22引出端面211的一侧的表面。

第一弧形段34是指形状呈弧形的一段表面。

顶面31与侧面33通过第一弧形段34过渡连接，是指侧面33经第一弧形段34过渡至顶面31，以减小顶面31与侧面33间的棱角，降低刮伤极耳22的风险。

设置第一弧形段34，在将极耳22铺设于保护板30上时，可以降低刮伤极耳22的风险，提升极耳22的可靠性。

在一些实施例中，请参阅图4和图5，保护板30具有靠近端面211的底面32，保护板30具有靠近极耳22引出端面211一侧的侧面33，底面32与侧面33通过第二弧形段35过渡连接。

底面32是指保护板30靠近端面211一侧的一面。侧面33是指保护板30厚度方向的一侧，并且靠近极耳22引出端面211的一侧的表面。

第二弧形段35是指形状呈弧形的一段表面。

底面32与侧面33通过第二弧形段35过渡连接，是指侧面33经第二弧形段35过渡至底面32，以减小底面32与侧面33间的棱角，降低刮伤极耳22的风险，

设置第二弧形段35，在将极耳22铺设于保护板30上时，可以降低刮伤极耳22的风险，提升极耳22的可靠性，还可以降低保护板30刮伤端面211的风险。

在一些实施例中，可以将保护板30靠近极耳22一侧的两个角部均设置呈弧形过渡，即保护板30靠近极耳22一侧的顶面31与侧面33通过第一弧形段34过渡连接，且保护板30靠近极耳22一侧的底面32与侧面33通过第二弧形段35过渡连接，以更好地降低保护板30刮伤端面211与极耳22的风险，并且也便于安装使用。

在一些实施例中，可以将保护板30的相对两侧的四角均设置呈弧形过渡，即保护板30的顶面31与两个侧面33均通过第一弧形段34过渡连接，保护板30的底面32与两个侧面33均通过第二弧形段35过渡连接，以更好地降低保护板30刮伤端面211与极耳22的风险，并且也便于安装使用。

在一些实施例中，请参阅图3和图4，电池单体200包括两个电极组件20，两个电极组件20相对设置。两个电极组件20相对设置，保护板30设于两个电极组件20层叠的厚度方向的中间区域，而两个电极组件20的极耳22设于保护板30的两侧，以向保护板30上铺设。

在一些实施例中，请参阅图5，电池单体200包括一个电极组件20。当电极组件20为一个时，极耳22由端面211宽度方向一侧引出，则保护板30可以设于端面211宽度方向的另一侧，以将极耳22铺设于保护板30上。

在一些实施例中，请参阅图6，电池单体200包括两个电极组件20，两个电极组件20相对设置。两个电极组件20相对设置，保护板30设于两个电极组件20层叠的厚度方向的中间区域，而两个电极组件20的极耳22设于保护板30的两侧，以向保护板30上铺设。保护板30上设有伸出部303，以便与电极端子40焊接相连。

在一些实施例中，请参阅图9，电池单体200包括两个电极组件20，两个电极组件20并排设置。两个电极组件20并排设置，各电极组件20的极耳22设于电极组件20的本体21的端面211的宽度方向的同一侧，而各本体21上的保护板30设于端面211宽度方向的另一侧，各保护板30上设有伸出部303，这些保护板30的伸出部303相连，各电极组件20的极耳22沿同一方向铺设于相应的保护板30上。

在一些实施例中，请参阅图7和图8，电池单体200包括四个电极组件20，四个电极组件20层叠设置。可以理解地，电池单体200中电极组件20的数量也可以是三个、五个、六个等数量。

根据本申请的一些实施例，本申请提供了一种电池单体200，包括电极组件20、电极端子40和保护板30，电极组件20包括本体21，本体21具有端面211，端面211上引出有极耳22；保护板30置于端面211上，极耳22铺设于保护板30上，电极端子40将极耳22抵压于保护板30上，极耳22至少铺设于保护板30上的部分远离端面211的一面呈平面状；并且电极端子40、极耳22及保护板30焊接相连，电极端子40与保护板30焊接的焊缝432与保护板30靠近端面211的一面之间的距离大于或等于0.4mm。该电池单体200，占用空间小，可以提升能量密度。

根据本申请的一些实施例，本申请还提供了一种电池，包括以上任一方案所述的电池单体200。

根据本申请的一些实施例，本申请还提供了一种用电装置，包括以上任一方案所述的电池单体200或以上任一方案所述的电池。

用电装置可以是前述任一应用电池的设备或系统。

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 (20)

1.一种电池单体，其特征在于，包括电极组件、电极端子和保护板，所述电极组件包括本体，所述本体具有端面，所述端面上引出有极耳；所述保护板置于所述端面上，至少部分所述极耳铺设于所述保护板上，所述电极端子与所述极耳电连接。

2.如权利要求1所述的电池单体，其特征在于：所述极耳包括引出部，在第一方向上，所述引出部位于所述保护板的外侧。

3.如权利要求2所述的电池单体，其特征在于：在所述第一方向上，所述引出部的宽度大于或等于所述端面宽度的1/2，且所述保护板的宽度大于或等于5mm。

4.如权利要求1-3任一项所述的电池单体，其特征在于：所述保护板贴于所述端面设置，且所述极耳的至少部分叠于所述保护板远离所述端面的一面上。

5.如权利要求1-3任一项所述的电池单体，其特征在于：所述电极端子抵持所述保护板。

6.如权利要求1-3任一项所述的电池单体，其特征在于：所述电极组件为多个，各所述电极组件的本体的端面分别设有所述保护板，至少两个相邻的所述电极组件相对设置，相对设置的两个相邻所述电极组件上的所述保护板邻近设置，相对设置的两个相邻所述电极组件的极耳于对应所述保护板上重叠或错位设置。

7.如权利要求1-3任一项所述的电池单体，其特征在于：所述极耳于铺设于所述保护板上的部分形成堆叠部，所述堆叠部远离所述端面的一面呈平面状。

8.如权利要求1-3任一项所述的电池单体，其特征在于：所述电极端子与所述保护板焊接相连。

9.如权利要求8所述的电池单体，其特征在于：所述极耳铺设于所述保护板上的部分与所述保护板焊接相连。

10.如权利要求8所述的电池单体，其特征在于：所述极耳铺设于所述保护板上的部分与所述电极端子及所述保护板焊接相连。

11.如权利要求8所述的电池单体，其特征在于：所述保护板具有外露出所述极耳的伸出部，所述电极端子与所述伸出部焊接相连。

12.如权利要求11所述的电池单体，其特征在于：所述电极组件为多个，各所述电极组件的本体的端面分别设有所述保护板，多个所述保护板的所述伸出部连接成一体。

13.如权利要求12所述的电池单体，其特征在于：多个所述保护板一体成型。

14.如权利要求8所述的电池单体，其特征在于：所述保护板的厚度范围为0.2mm-1mm。

15.如权利要求14所述的电池单体，其特征在于：所述保护板的厚度范围为0.6mm-1mm。

16.如权利要求15所述的电池单体，其特征在于：所述电极端子与所述保护板焊接的焊缝与所述保护板靠近所述端面的一面之间的距离大于或等于0.4mm。

17.如权利要求1-3、9-16任一项所述的电池单体，其特征在于：所述保护板具有远离所述端面的顶面，所述保护板具有靠近所述极耳引出所述端面一侧的侧面，所述顶面与所述侧面通过第一弧形段过渡连接。

18.如权利要求1-3、9-16任一项所述的电池单体，其特征在于：所述保护板具有靠近所述端面的底面，所述保护板具有靠近所述极耳引出所述端面一侧的侧面，所述底面与所述侧面通过第二弧形段过渡连接。

19.一种电池，其特征在于：包括如权利要求1-18任一项所述的电池单体。

20.一种用电装置，其特征在于：包括如权利要求1-18任一项所述的电池单体或如权利要求19所述的电池。