CN220543993U

CN220543993U - 电池单体、电池以及用电装置

Info

Publication number: CN220543993U
Application number: CN202320874634.4U
Authority: CN
Inventors: 李金彪; 何耀华; 但志敏
Original assignee: Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Current assignee: Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Priority date: 2023-04-18
Filing date: 2023-04-18
Publication date: 2024-02-27
Anticipated expiration: 2033-04-18

Abstract

本申请公开了电池单体、电池以及用电装置，该电池单体包括外壳、电极组件、电路板和处理电路；外壳包括壁部，壁部开设有连通所述外壳的内部和外壳的外部的安装孔；电极组件容纳于外壳的内部；电路板设置于外壳，且电路板的至少部分设置于安装孔内；处理电路设置于电路板背离电极组件的一侧。通过上述方式，能在实现电池单体的智能化的同时，增强电池单体的使用稳定性和可靠性。

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，特别是涉及电池单体、电池以及用电装置。

背景技术

电池(Battery)指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间，能将化学能转化成电能的装置。随着科技的发展，拥有携带方便、充放电操作简便易行、长时间稳定供电等优点的电池被广泛应用于汽车、家电、航空航天等领域中。

电池单体可包括电极组件、电极柱和外壳，外壳能够容纳电极组件。电极组件通过电极柱与外界电连接。现有的电池单体的结构中，外壳的内部的环境较为复杂，外壳的内部的电解液容易腐蚀其他元件，从而导致电池单体的可靠性较低。

实用新型内容

鉴于上述问题，本申请提供电池单体、电池以及用电装置，能在实现电池单体的智能化的同时增强电池单体的使用稳定性和可靠性。

第一方面，本申请提供了一种电池单体，该电池单体包括外壳、电极组件、电路板和处理电路。外壳包括壁部，壁部开设有连通外壳的内部和外壳的外部的安装孔；电极组件容纳于外壳的内部。电路板设置于外壳，且电路板的至少部分设置于安装孔内。处理电路设置于电路板背离电极组件的一侧。

通过上述方式，设置电路板和处理电路能够便于对电池单体的相关数据进行收集和处理，使得电池单体实现智能化。而且处理电路设置于电路板背离电极组件的一侧，可以使得处理电路远离电极组件，从而使得电解液不易腐蚀处理电路，也能够使得电池单体不易发生短接和短路，降低电池单体的报废率，提高电池单体的使用寿命，如此在实现电池单体的智能化的基础上能够增强电池单体的使用稳定性和可靠性。

在一些实施例中，外壳包括壁部，壁部开设有连通外壳的内部和外壳的外部的安装孔。电池单体包括检测传感器，检测传感器包括采样模块，采样模块设置于电路板朝向外壳的内部的一侧，且位于电路板经安装孔裸露的区域。采样模块与处理电路电连接。

通过上述方式，安装孔可以减少电路板相对于外壳的内部裸露的区域，进而减少电路板暴露于外壳的内部的区域受外壳的内部的影响的概率。采样模块设置于电路板经安装孔相对于外壳的内部裸露的区域，使得采样模块可以有效地对外壳的内部的环境进行采样，实现电池单体的智能化，增强电池单体的使用稳定性和可靠性，而且还可以减少采样模块对外壳的内部的空间占用。

在一些实施例中，检测传感器包括调理模块，调理模块设置于电路板背离采样模块的一侧，调理模块分别与采样模块和处理电路电连接。

通过上述方式，采样模块和调理模块分开设置，可以使得调理模块远离电极组件，从而使得电池单体内部的电解液不易腐蚀调理模块，也减少调理模块与电极组件接触而发生短接等风险的概率。而且将调理模块、处理电路和采样模块分别设置于电路板的两侧，能够减少电路板在横向上的占用面积，进而减少电路板对外壳的占用面积。

在一些实施例中，电路板开设有贯穿其两侧的过孔，调理模块和采样模块通过穿设于过孔的传输线路电连接。

通过上述方式，能够便于调理模块和采样模块相互电连接，且可以通过传输线路的限制使得调理模块和采样模块能够更加稳固的设置于电路板上，从而提高调理模块和采样模块之间的连接稳定性。

在一些实施例中，传输线路包括导电柱，导电柱穿设于过孔，导电柱与调理模块和采样模块电接触。

通过上述方式，导电柱能更加稳固地固定于电路板上，且能够减少电池单体内部的电解液越过过孔而发生泄漏的情况，从而提高电池单体的结构紧密性，还可以节省电路板表面的空间，提高电路板的空间使用率。

在一些实施例中，采样模块在平行于电路板的平面上的第一投影区域与调理模块在平面上的第二投影区域至少部分重叠。

通过上述方式，第一投影区域和第二投影区域至少部分重叠能够减少电路板在横向上的面积，进而能够便于采样模块与调理模块电连接，简化传输线路的线路布线。

在一些实施例中，过孔在平面上的第三投影区域位于第一投影区域和第二投影区域的重叠部分内。或者过孔在平面上的第三投影区域与所述第一投影区域和第二投影区域的重叠部分错位设置。

通过上述方式，过孔的第三投影区域位于第二投影区域和第一投影区域内，能够缩短采样模块和调理模块的连接距离，节省电路板表面的空间。而过孔的第三投影区域与第二投影区域和第一投影区域内错位设置，可以便于通过过孔连接采样模块和调理模块，降低连接难度。

在一些实施例中，检测传感器的数量为至少两个，所述采样模块的数量对应为至少两个，所述调理模块的数量为至少两个。至少两个采样模块间隔设置，至少两个调理模块间隔设置。

通过上述方式，可以增加对外壳的内部的环境的采样范围，而且布置多个检测传感器也可以对外壳的内部的环境的不同参数进行检测，从而进一步提高电池单体的智能化程度。

在一些实施例中，至少其中一个检测传感器为气体传感器、温度传感器或气压传感器。

通过上述方式，可以使得电路板能够检测电池内部的气体、温度、气压中的至少一者，从而可以进一步实现电池单体的智能化，增强电池单体的使用稳定性，提高电池单体的使用寿命。

在一些实施例中，至少两个调理模块分别通过第一信号连接线路与处理电路电连接。

通过上述方式，便于处理电路接收每个检测传感器的传输信号，可以提高检测传感器与处理电路之间信息传输的抗干扰性，从而提高电池单体检测外壳的内部状态的准确度。

在一些实施例中，电池单体包括信号转接器，信号转接器设置于电路板背离采样模块的一侧，至少两个调理模块分别通过各自的第一信号连接线路与信号转接器电连接，信号转接器通过第二信号连接线路与处理电路电连接，信号转接器用于将至少两个调理模块输出的信号转发给处理电路。

通过上述方式，可以节约处理电路的引脚资源，可以无需每个调理模块都电连接处理电路。

在一些实施例中，信号转接器包括输出接口和至少两个输入接口，至少两个调理模块经过各自的第一信号连接线路与至少两个输入接口一一对应电连接。输出接口通过第二信号连接线路与处理电路电连接。信号转接器用于经至少两个输入接口接收至少两个调理模块输出的信号，并经输出接口输出至少其中一输入接口所接收到的信号。

通过上述方式，可以节省处理电路的引脚资源，简化电路板上处理电路周围的线路布线，降低与处理电路连接的线路的复杂性，进而提高处理电路的可靠性。

在一些实施例中，处理电路包括处理器。调理模块包括模拟信号放大回路和模数信号转换器，模数信号转换器电与模拟信号放大回路电连接，且模拟信号放大回路与采样模块电连接，模数信号转换器电连接处理器。

通过上述方式，将采样模块所采集的模拟信号进行放大后再转成数字信号传输至处理电路，能够使得处理器电路高效地处理数字信号。

在一些实施例中，调理模块还包括数字信号通信接口，数字信号通信接口与模数信号转换器电连接，数字信号通信接口与处理器电连接。

通过上述方式，在模数信号转换器和处理器之间设置数字信号通信接口便于提高信号输出的稳定性，而且数字信号接口能够适配不同信号的处理器，提高兼容性。

在一些实施例中，检测传感器包括信号放大模块。信号放大模块设置于电路板背离采样模块的一侧，并与采样模块电连接；处理电路包括处理器和信号转换电路，信号转换电路分别与处理器和信号放大模块电连接，信号转换电路用于将信号放大模块的输出信号进行转换处理后输出至处理器。

通过上述方式，在处理电路一方集成信号转换电路和处理器，信号放大模将信号放大后经信号转换电路转换成处理器能够读取和处理的数据，可以无需在检测传感器一侧进行信号转换，能够提高检测传感器的数据传输速度，进而提高检测效率。

在一些实施例中，检测传感器的数量为至少两个，信号放大模块的数量对应为至少两个。至少两个信号放大模块与信号转换电路电连接。

通过上述方式，可以使得至少两个信号放大模块可以复用同一信号转换电路，可以节省检测传感器本身的模数信号转换器，能够节约成本，而且还能够提成电路板的集成度。

在一些实施例中，信号转换电路包括信号转接器和模数信号转换器，信号转接器与模数信号转换器电连接，模数信号转换器与处理电路电连接。至少两个信号放大模块与信号转接器电连接，信号转接器用于接收至少两个信号放大模块的输出信号，并将至少一个信号放大模块的输出信号输出至模数信号转换器。

通过上述方式，信号转接器能够使得至少两个信号放大模块复用模数信号转换器，可以无需每个检测传感器均设置一模数信号转换器，可以减少元器件和线路数量，进而可以简化电路板的相关电路布线，节省成本，而且减少元器件数量还能够减少电路板的空间。

在一些实施例中，模数信号转换器和处理器集成于同一芯片中，或者信号转换器、模数信号转换器和处理器集成于同一芯片中。

通过上述方式，使得至少两个检测传感器可以复用芯片中的模数信号转换器，而无需额外各自另行设置模数信号转换器，而且模数信号转换器和处理器集成于同一芯片中，可以提高芯片的集成度，而且能够简化电路板上的布线，从而提高电池单体的可靠性和稳定性。

在一些实施例中，电路板的至少部分设置于安装孔内且封堵安装孔。

通过上述方式，安装孔可以限制电路板的位置，从而可以使得电路板能够更加稳固地设置于电池单体上。而且电路板的至少部分设置于安装孔内能够减少电路板的空间占用，有利于缩小整个电池单体的体积，进而利于提高体积能量密度，使得空间更紧凑。

在一些实施例中，安装孔包括彼此连通的第一孔段和第二孔段，第一孔段相较于第二孔段更靠近外壳的内部，且第一孔段和第二孔段的连接处形成有朝向第二孔段的支撑台面。电路板的至少部分设置于第二孔段并支撑于支撑台面。采样模块的至少部分位于第一孔段内。

通过上述方式，支撑台面可限制电路板朝向外壳的内部运动，使得其与电极组件之间的距离稳定，减少两者之间发生短接或者短路的概率；而且，第二孔段可限制线路板在第二孔段的径向上的运动范围，有利于进行电路板的安装和稳定，而使得电路板不易发生松动掉落的情况。

在一些实施例中，电路板的周缘与壁部焊接固定。

通过上述方式，电路板能够更加稳固地设置于壁部而不易相对于壁部移动，而且可有效地在电路板与壁部之间形成密封，减少电解液泄漏的风险，还有利于电路板与壁部之间的作用力均衡分布，提高电路板与壁部的连接稳定性，进而提升电池单体的可靠性。

在一些实施例中，电路板包括金属基板，金属基板与壁部焊接固定。或者，电路板包括基板主板和金属边框，金属边框套设固定于基板主板的外周缘，金属边框与壁部焊接固定。

通过上述方式，有利于实现电路板与壁部之间的焊接连接，进而提高电路板和壁部之间的焊接可靠性。

在一些实施例中，外壳包括壳体和作为壁部的端盖，壳体设置有开口端，端盖盖设于开口端，电极组件设置于壳体内部。电池单体包括间隔设置的两个电极柱，两个电极柱与电极组件电连接，两个电极柱穿设于端盖，安装孔位于两个电极柱之间。电路板设置于两个电极柱之间并且电连接两个电极柱，使得电极组件通过两个电极柱为电路板供电。

通过上述方式，通过设置电极组件通过电路板供电，无需引入额外的电源，可提高电池单体的空间利用率，并简化电池单体与外界的连接线路。而且电极组件可通过电极柱实现充放电，且将电路板设置于两个电极柱之间的位置，还能够节省电池单体的空间。

在一些实施例中，电池单体包括通信电路和均衡电路，通信电路和均衡电路设置于电路板背离电极组件的一侧，通信电路和均衡电路分别和处理电路电连接。

通过上述方式，可以便于电池单体与外界通信，从而实现电池单体的智能化控制，还能够实现电池单体内部的电压均衡，进一步使得电池单体实现标准化和规范化，从而有利于实现电池单体的智能化和系统化。

第三方面，本申请提供了一种电池，包括上述电池单体。

第四方面，本申请提供了一种用电装置，包括上述电池。

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

通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：

图1为根据一个或多个实施例的车辆的结构示意图；

图2为根据一个或多个实施例的电池的分解结构示意图；

图3为根据一个或多个实施例的电池单体的分解结构示意图；

图4为根据一个或多个实施例电池单体中部分组件的分解结构示意图；

图5为图4所示电池单体中电路板的结构示意图；

图6为根据一个或多个实施例的电池单体的一电路结构示意框图；

图7为根据一个或多个实施例的电池单体的另一电路结构示意框图；

图8为根据一个或多个实施例的电池单体的又一电路结构示意框图；

图9为图4所示电池单体的Q区域放大示意图；

图10为根据一个或多个实施例的电池单体的部分组件的电路结构示意框图。

具体实施方式中的附图标号如下：

1000a车辆；

100a电池；200a控制器；300a马达；

10a箱体；11a第一部分；12a第二部分；

1电池单体；100外壳；101壁部；安装孔102；第一孔段103；第二孔段104；支撑台面105；壳体110；端盖120；开口端111；电极组件200；极耳201；电路板300；过孔310；传输线路320；导电柱321；金属基板330；处理电路400；处理器410；信号转换电路420；检测传感器500；采样模块510；调理模块520；第一信号连接线路521；模拟信号放大回路522；模数信号转换器523；数字信号通信接口524；信号放大模块530；信号转接器600；第二信号连接线路610；输入接口620；输出接口630；电极柱700；通信电路800；均衡电路900。

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。

随着电池技术的发展，电池单体应用于越来越多的领域，并在汽车动力领域逐渐替代传统的化石能源。电池单体可存储有化学能并将化学能可控地转化为电能。在可循环利用的电池单体中，在放电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用。

电池单体可包括外壳和电极组件，外壳的内部能够容纳电极组件。电极组件通过电极柱与外界电连接。现有的电池单体的结构中，外壳的内部的环境较为复杂，电解液容易腐蚀其他元件，从而导致电池单体的可靠性较低。也正因如此，限制了电池单体安装其他电子元件，进而限制电池单体智能化的发展。

为了提高对电池单体的稳定性和可靠性，可设置在电池单体设置电路板与处理电路，其中，电路板设置于外壳。处理电路设置于电路板背离电极组件的一侧，能在利用处理电路实现电池单体的智能化的同时，减少电解液对处理电路的腐蚀，也能够使得电池单体不易发生短接和短路，以增强电池单体的使用稳定性和可靠性，从降低电池单体的报废率，提高电池单体的使用寿命。

基于以上考虑，本申请提供电池单体、电池和用电装置。其中，电池单体包括外壳、电极组件、电路板和处理电路。外壳包括壁部，壁部开设有连通外壳的内部和外壳的外部的安装孔。电极组件容纳于外壳的内部。电路板设置于外壳，且电路板的至少部分设置于安装孔内。处理电路设置于电路板背离电极组件的一侧。设置电路板和处理电路能够便于对电池单体的相关数据进行收集和处理，使得电池单体实现智能化。而处理电路设置于电路板背离电极组件的一侧，可以使得处理电路远离电极组件，从而使得电解液不易腐蚀处理电路，也能够使得电池单体不易发生短接和短路，降低电池单体的报废率，提高电池单体的使用寿命，如此在实现电池单体的智能化的基础上能够增强电池单体的使用稳定性和可靠性。

本申请实施例公开的电池单体、电池和用电装置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。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1000a为例进行说明。

请参照图1，车辆1000a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1000a的内部设置有电池100a，电池100a可以设置在车辆1000a的底部或头部或尾部。电池100a可以用于车辆1000a的供电，例如，电池100a可以作为车辆1000a的操作电源。车辆1000a还可以包括控制器200a和马达300a，控制器200a用来控制电池100a为马达300a供电，例如，用于车辆1000a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100a不仅可以作为车辆1000a的操作电源，还可以作为车辆1000a的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000a提供驱动动力。

在一些实施例中，电池100a可以为储能装置。储能装置包括储能集装箱、储能电柜等。

本申请的实施例所提到的电池100a是指包括一个或多个电池单体1以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。

本申请实施例中，电池单体1可以为二次电池，二次电池是指在电池单体1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1。每个电池单体1也可以为一次电池。

电池单体1包括但不限于锂离子电池、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。电池单体1可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。

在一些实施例中，电池100a可以为电池模块，电池单体1有多个时，多个电池单体1排列并固定形成一个电池模块。

在一些实施例中，请参照图2，电池100a可以为电池包，电池包包括箱体10a和电池单体1，电池单体1或电池模块容纳于箱体10a中。

在一些实施例中，箱体10a可以作为车辆1000a的底盘结构的一部分。例如，箱体10a的部分可以成为车辆1000a的地板的至少一部分，或者，箱体10a的部分可以成为车辆1000a的横梁和纵梁的至少一部分。

请参照图2，电池100a包括箱体10a和电池单体1，电池单体1容纳于箱体10a内。其中，箱体10a用于为电池单体1提供容纳空间，箱体10a可以采用多种结构。在一些实施例中，箱体10a可以包括第一部分11a和第二部分12a，第一部分11a与第二部分12a相互盖合，第一部分11a和第二部分12a共同限定出用于容纳电池单体1的容纳空间。第二部分12a可以为一端开口的空心结构，第一部分11a可以为板状结构，第一部分11a盖合于第二部分12a的开口侧，以使第一部分11a与第二部分12a共同限定出容纳空间；第一部分11a和第二部分12a也可以是均为一侧开口的空心结构，第一部分11a的开口侧盖合于第二部分12a的开口侧。当然，第一部分11a和第二部分12a形成的箱体10a可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。

在电池100a中，电池单体1可以是多个，多个电池单体1之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体1中既有串联又有并联。多个电池单体1之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体1构成的整体容纳于箱体10a内；当然，电池100a也可以是多个电池单体1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10a内。电池100a还可以包括其他结构，例如，该电池100a还可以包括汇流部件，用于实现多个电池单体1之间的电连接。

请参照图3，电池单体1是指组成电池的最小单元。示例性地，如图3所示，电池单体1包括有外壳100以及电极组件200以及其他的功能性部件。

在一些实施方式中，外壳100用于封装电极组件200及电解质等部件。外壳100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。

外壳100可包括壳体110和端盖120。端盖120是指盖合于壳体110的开口处以将电池单体1的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地，端盖120的形状可以与壳体110的形状相适应以配合壳体110。可选地，端盖120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120在受挤压碰撞时就不易发生形变，使电池单体1能够具备更高的结构强度，安全性能也可以有所提高。端盖120上可以设置有如电极柱700等的功能性部件。电极柱700可以用于与电极组件200电连接，以用于输出或输入电池单体1的电能。在一些实施例中，端盖120上还可以设置有用于在电池单体1的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。端盖120的材质也可以是多种的，比如，包括但不限于铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等。在一些实施例中，在端盖120的内侧还可以设置有绝缘部件，绝缘部件可以用于隔离壳体110内的电连接部件与端盖120，以降低短路的风险。示例性的，绝缘部件可以是塑料、橡胶等。

壳体110是用于配合端盖120以形成电池单体1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200、电解液以及其他部件。壳体110和端盖120可以是独立的部件，可以于壳体110上设置开口端111，通过在开口端111处使端盖120盖合开口端111以形成电池单体1的内部环境。不限地，也可以使端盖120和壳体110一体化，具体地，端盖120和壳体110可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面，当需要封装壳体110的内部时，再使端盖120盖合壳体110。壳体110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110的形状可以根据电极组件200的具体形状和尺寸大小来确定。壳体110的材质可以是多种，比如，包括但不限于铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等。

电极组件200是电池单体1中发生电化学反应的部件。壳体110内可以包含一个或更多个电极组件200。

在一些实施例中，电极组件200包括正极、负极以及隔离件。在电池单体1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。锂过渡金属氧化物的示例可包括但不限于锂钴氧化物(如LiCoO₂)、锂镍氧化物(如LiNiO₂)、锂锰氧化物(如LiMnO₂、LiMn2O₄)、锂镍钴氧化物、锂锰钴氧化物、锂镍锰氧化物、锂镍钴锰氧化物(如LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂(也可以简称为NCM₃₃₃)、LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂(也可以简称为NCM₅₂₃)、LiNi_0.5Co_0.25Mn_0.25O₂(也可以简称为NCM₂₁₁)、LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂(也可以简称为NCM₆₂₂)、LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂(也可以简称为NCM₈₁₁)、锂镍钴铝氧化物(如LiNi_0.85Co_0.15Al_0.05O₂)及其改性化合物等中的至少一种。

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1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。硅基材料可选自单质硅、硅氧化合物、硅碳复合物、硅氮复合物以及硅合金中的至少一种。锡基材料可选自单质锡、锡氧化合物以及锡合金中的至少一种。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负极活性材料的传统材料。这些负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。

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200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。隔离膜可以是单层薄膜，也可以是多层复合薄膜，没有特别限制。在隔离膜为多层复合薄膜时，各层的材料可以相同或不同，没有特别限制。隔离件可以是单独的一个部件位于正负极之间，也可以附着在正负极的表面。

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1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。

其中，液态电解质包括电解质盐和溶剂。

在一些实施方式中，电解质盐可选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂、六氟砷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲磺酰亚胺锂、三氟甲磺酸锂、二氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二草酸硼酸锂、二氟二草酸磷酸锂及四氟草酸磷酸锂中的至少一种。

在一些实施方式中，溶剂可选自碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二丙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、碳酸亚丁酯、氟代碳酸亚乙酯、甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、1,4-丁内酯、环丁砜、二甲砜、甲乙砜及二乙砜中的至少一种。溶剂也可选醚类溶剂。醚类溶剂可以包括乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、1,3-二氧戊环、四氢呋喃、甲基四氢呋喃、二苯醚及冠醚中的一种或多种。

其中，凝胶态电解质包括以聚合物作为电解质的骨架网络，搭配离子液体-锂盐。

其中，固态电解质包括聚合物固态电解质、无机固态电解质、复合固态电解质。

作为示例，聚合物固态电解质可以为聚醚(聚氧化乙烯)、聚硅氧烷、聚碳酸酯、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、单离子聚合物、聚离子液体-锂盐、纤维素等。

作为示例，无机固态电解质可以为氧化物固体电解质(晶态的钙钛矿、钠超导离子导体、石榴石、非晶态的LiPON薄膜)、硫化物固体电解质(晶态的锂超离子导体(锂锗磷硫、硫银锗矿)、非晶体硫化物)以及卤化物固体电解质、氮化物固体电解质及氢化物固体电解质中的一种或多种。

作为示例，复合固态电解质通过在聚合物固体电解质中增加无机固态电解质填料形成。

在一些实施方式中，电极组件200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200设有极耳201，极耳可以将电流从电极组件200导出。极耳包括正极耳和负极耳。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100a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201连接电极柱700以形成电流回路。

根据本申请的一些实施例，如图3至图9所示，本申请电池单体1实施例所描述的电池单体1包括外壳100、电极组件200、电路板300和处理电路400。其中，外壳100可以包括壁部101，壁部101可开设有连通外壳100的内部和外壳100的外部的安装孔102。电极组件200容纳于外壳100的内部。电路板300设置于外壳100，电路板300的至少部分可设置于安装孔102内。处理电路400设置于电路板300背离电极组件200的一侧。

其中，电路板300设置于外壳100并固定于外壳100，且部分可延伸至外壳100的内部，以与电极组件200间隔相对，如此可以使得电路板300与电极组件200不易互相影响损坏。

处理电路400可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力，用于处理电池单体1相关的信号，从而便于对电池单体1的工作状态进行分析，以便于实现电池单体1的数字化、规范化、智能化。例如，处理电路400还可以包括但不限于微控制单元(MicrocontrollerUnit；MCU)、通用处理器等等。通过将处理电路400设置于电路板300，可将处理电路400固定于电池单体1的外壳100上，从而提高处理电路400与外壳100之间的连接稳定性。

通过在电池单体1的外壳100上设置电路板300和处理电路400，便于利用处理电路400对电池单体1的相关数据进行收集和处理，从而实现电池单体1的智能化。而将处理电路400设置于电路板300背离电极组件200的一侧，可以使得处理电路400远离外壳100的内部，从而可以减少外壳100的内部的电解液接触腐蚀处理电路400的情况发生，也能够使得电池单体1不易发生短接与短路，降低电池单体1的报废率，进而可以提升电池单体1的使用寿命，还可以增强电池单体1的使用稳定性和可靠性。且通过上述方式，安装孔102可以限制电路板300的位置，从而可以使得电路板300能够更加稳固地设置于电池单体1上。

根据本申请的一些实施例，可选地，如图3至图5所示，壁部101可以作为端盖120设于开口端111，壁部101也可以作为端盖120其中的一部分设置于端盖120中。

可选地，电池单体1可以包括检测传感器500，检测传感器500可包括采样模块510，采样模块510可设置于电路板300朝向外壳100的内部的一侧，且位于电路板300经安装孔102裸露的区域。采样模块510与处理电路400电连接。

检测传感器500是能直接感知被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求的检测装置。通过在电池单体1中设置检测传感器500，可以使得电池单体1能够实时检测外壳100的内部的信息，以便于更好地使用电池单体1，从而可以实现电池单体1的数字化和智能化。

而采样模块510是检测传感器500用于直接获取外壳100的内部的状态信息，并输出与被测量信息有确定关系的物理量信号或者其他所需形式的信息的模块。

通过上述方式，安装孔102可以减少电路板300相对于外壳100的内部裸露的区域，进而减少电路板300暴露于外壳100的内部的区域受外壳100的内部的影响的概率。而采样模块510设置于电路板300与安装孔102相对的位置，以使得采样模块510能够经安装孔102延伸进入外壳100的内部，从而可以有效地对外壳100的内部的环境进行采样，进而实现电池单体1的智能化，增强电池单体1的使用稳定性和可靠性，而且还能够减少采样模块510对外壳100的内部的空间占用。

根据本申请的一些实施例，可选地，如图4至图5所示，检测传感器500可以包括调理模块520，调理模块520设置于电路板300背离采样模块510的一侧，调理模块520分别与采样模块510和处理电路400电连接。

调理模块520可为检测传感器500的信号处理模块。具体地，调理模块520可接受采样模块510传输的与被测量信息有关的信号，并且可以对该信号进行进一步地调控处理。而且调理模块520在对采样模块510传输的与被测量信号有关的信息进行处理调控完毕后，将得出的信号进一步传输至处理电路400。

具体地，采样模块510可获取外壳100的内部的状态信息并输出与外壳100的内部的状态信息对应的采样信号。由于采样信号常常为模拟信号，不适合用于数据采集、控制过程、执行计算显示读出等应用，从而调理模块520可用于将采样信号转换为数字信号，从而使得外壳100的内部的状态信息能够被分析处理。例如，调理模块520的处理调控过程包括但不限于信号转换、信号放大等。

在检测传感器500中设置调理模块520来对采样模块510输出的信息进行进一步处理，可以使得检测传感器500输出的检测信号更加直观更加精确，从而可以方便检测传感器500对检测信号进行进一步的传输、处理和控制从而可以提高电池单体1对外壳100的内部的检测效率和检测准确度。

进一步地，将调理模块520设置于电路板300背离采样模块510的一侧，如此可以使得调理模块520远离外壳100的内部，从而使得电池单体1内部的电解液不易腐蚀破坏调理模块520，从而能够降低检测传感器500的报废率，提高电池单体1的使用寿命，同时可以减少调理模块520与电极组件200接触而发生短接等风险的概率。而且将调理模块520、处理电路400和采样模块510分别设置于电路板300的两侧，能够减少电路板300在横向上的占用面积，进而减少电路板300对外壳100的占用面积。

根据本申请的一些实施例，可选地，如图5所示，电路板300可开设有贯穿电路板300其两侧的过孔310，调理模块520和采样模块510可通过穿设于过孔310的传输线路320电连接。

可选地，过孔310可呈现多种形式、多种角度贯穿电路板300的两侧，例如，过孔310的设置形式包括但不限于弯曲型状、直筒型状且垂直于电路板300的两侧，或者是呈现直筒型状且倾斜于电路板300的两侧等等。

传输线路320用于电连接调理模块520和采样模块510并可以在两者之间传输相关的信号，以便于将采样模块510将其所检测到的与被测量信息有关的信息传输至调理模块520。

如上所述，将传输线路320设置于贯穿电路板300其两侧的过孔310中，还可以简化传输线路320的线路布线设置，节省电路板300表面的空间，也能够便于调理模块520和采样模块510相互电连接，且可以通过传输线路320的限制使得调理模块520和采样模块510能够更加稳固的设置于电路板300上，从而提高调理模块520和采样模块510之间的连接稳定性。

根据本申请的一些实施例，可选地，如图5所示，传输线路320可以包括导电柱321，导电柱321可穿设于过孔310，导电柱321可以与调理模块520和采样模块510电接触。

具体地，导电柱321可穿设于过孔310，并且可在过孔310的两端分别与设置于电路板300两侧的调理模块520和采样模块510相接触，以便于电连接调理模块520和采样模块510。

可选地，导电柱321可以在外周套设有密封套，带有密封套的导电柱321可以封堵过孔310，从而能够将导电柱321固定于电路板300，还能够提高电池单体1的结构紧密性，也能够保证电池单体1外壳100的内部的密封性，从而减少电池单体1内部的电解液越过过孔310而发生泄漏的情况。

根据本申请的一些实施例，可选地，如图5所示，采样模块510在平行于电路板300的平面上的第一投影区域可以与调理模块520在平面上的第二投影区域至少部分重叠。其中，第一投影区域可如图5中区域A所示，第二投影区域可如图5中区域B所示。

通过上述方式，第一投影区域和第二投影区域至少部分重叠能够减少电路板300在横向上的面积，而且过孔310的第三投影区域位于第二投影区域和第一投影区域内，能够缩短采样模块510和调理模块520的连接距离，进而能够便于采样模块510与调理模块520电连接。

根据本申请的一些实施例，可选地，过孔310在平面上的第三投影区域可以位于第一投影区域和第二投影区域的重叠部分内。其中，第三投影区域可如图5中C所示。

通过上述方式，能够简化传输线路320的线路布线，节省电路板300表面的空间。

或者过孔310在平面上的第三投影区域与第一投影区域和第二投影区域的重叠部分错位设置。

通过上述方式，能够便于通过过孔310电连接采样模块510与调理模块520，降低采样模块510与调理模块520的连接的难度。

根据本申请的一些实施例，可选地，如图5至图8所示，检测传感器500的数量可为至少两个，采样模块510的数量对应可为至少两个，调理模块520的数量可为至少两个。

可选地，不同的检测传感器500可以对应不同的测量参数。如此设置可以增加对外壳100的内部的环境的采样范围，而且布置多个检测传感器500也可以对外壳100的内部的环境的不同参数进行检测，从而进一步提高电池单体1的智能化程度。

进一步地，每个检测传感器500可对应设置有采样模块510和调理模块520。其中，每个采样模块510皆可设置于电路板300面对外壳100的内部的一侧，以直接感受获得外壳100的内部的具体状态信息。每个调理模块520皆可设置于电路板300背对外壳100的内部的一侧，以远离电极组件200。

可选地，至少两个采样模块510可间隔设置，至少两个调理模块520同样也间隔设置。且隶属一个检测传感器500的采样模块510与调理模块520可以对应设置，以使得不同的检测传感器500之间能够间隔设置。

通过上述方式，可以使得每个检测传感器500进行独立监测，从而不易受到其他检测传感器500的干扰，进而提高检测传感器500的检测准确度。

根据本申请的一些实施例，可选地，至少其中一个检测传感器500可以为气体传感器、温度传感器或气压传感器。

气体传感器可用于检测外壳100内的气体成分，例如检测H2、CO、CO2或有机气体。由于在电池单体1的工作过程中，外壳100的内部的电极组件200会发生化学反应，从而可能会产生一些气体，例如产生H2、CO、CO2和有机气体中的一种或多种。通过将检测传感器500设置为气体传感器，可检测外壳100的内部产生气体的情况，也可以检测一种或多种气体的浓度，有利于掌握电池内部的工作情况，从而能够加强对电池单体1的智能化管理。

其中，气压传感器可用于检测外壳100的内部的气压。在电池单体1的工作过程中，外壳100的内部由于气体的产生或者化学反应的发生，会发生气压的变化，例如外壳100的内部产生气体或温度升高导致气压快速升高。通过将检测传感器500设置为气压传感器，可检测外壳100的内部的气压，有利于对电池单体1的工作状态进行管理，也能够使得电池单体1不易因外壳100的内部气压过大而发生爆炸的情况，也不易发生因外壳100的内部气压过小而发生被压扁报废的情况，从而可以增加电池单体1的使用寿命。

温度传感器可用于检测外壳100内的温度。在电池单体1的工作过程中生温度的变化，例如温度升高。通过将检测传感器500400设置为温度传感器，可检测外壳100的内部的温度，有利于对电池单体1的工作状态进行管理，从而实现电池单体1的智能化，增强电池单体1的使用稳定性。

根据本申请的一些实施例，可选地，如图6所示，至少两个调理模块520可以分别通过第一信号连接线路521与处理电路400电连接。

调理模块520直接通过第一信号连接线路521与处理电路400电连接的设置，能够使得调理模块520将输出的信号传递至处理电路400。而且调理模块520分别单独电连接处理电路400的设置，可以在使得检测传感器500之间不易发生信息串扰的情况，从而可以提高检测传感器500与处理电路400之间信息传输的抗干扰性，从而提高电池单体1检测外壳100的内部状态的准确度。

根据本申请的一些实施例，可选地，如图7所示，不同于上述实施例，电池单体1可以包括信号转接器600，信号转接器600可设置于电路板300背离采样模块510的一侧，至少两个调理模块520可以分别通过各自的第一信号连接线路521与信号转接器600电连接，信号转接器600通过第二信号连接线路610与处理电路400电连接，信号转接器600用于将至少两个调理模块520输出的信号传输至处理电路400。

其中，信号转接器600为具有多个接收端口和一个输出端口的信号传输装置，用于选择性地接收每个调理模块520输出的多种信号，并且能够将多种信号传送至处理电路400中。例如，信号转接器600可以为多路复用器(MUX)。

在调理模块520与处理电路400之间设置信号转接器600，可以节约处理电路400的引脚资源，可以无需每个调理模块520都电连接处理电路400，也可以简化电路板300背离采样模块510的一侧的线路布线。

根据本申请的一些实施例，可选地，如图7所示，信号转接器600可以包括输出接口630和至少两个输入接口620，至少两个调理模块520经过各自对应的第一信号连接线路521与至少两个输入接口620一一对应电连接。其中，至少两个输入接口620设置于信号转接器600与调理模块520相靠近的一侧，以便于输出接口630与第二信号连接线路610相连接。

进一步地，输出接口630可以通过第二信号连接线路610与处理电路400电连接。信号转接器600可用于经至少两个输入接口620接收至少两个调理模块520输出的信号，并经输出接口630输出至少其中一输入接口620所接收到的信号。

具体地，至少其中一调理模块520可以通过对应的输入接口620与输出接口630相连接，进而可以使得该调理模块520输出的信号能够依次通过第一信号连接线路521、该调理模块520对应的输入接口620、输出接口630以及第二信号连接线路610传输至处理电路400。

如此设置，可以使得多个检测传感器500通过一个信号转接器600便能够与处理电路400连接并向处理电路400传递信号，可以节省处理电路400的引脚资源，降低成本而且还可以简化电路板300上的线路布线，降低与处理电路400连接的线路的复杂性，进而提高处理电路400的可靠性还便于在电路板300上设置芯片集成，且便于电路板300的维护维修。

根据本申请的一些实施例，可选地，如图7所示，处理电路400可以包括处理器410。调理模块520可以包括模拟信号放大回路522和模数信号转换器523，模数信号转换器523电可以与模拟信号放大回路522电连接，且模拟信号放大回路522可以与采样模块510电连接，模数信号转换器523可以电连接处理器410。

处理器410可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器410还可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器410也可以是任何常规的处理器410等。

模拟信号放大回路522用于接收并放大采样模块510输出的信号，并且将放大过后的信号传输至模数信号转换器523。具体地，采样模块510对外壳100的内部的温度、气体、气体等物理量进行检测之后，得到的与被测信息相关的模拟信号常常是相当小的电压、电流或变化，因此可以将采样模块510输出的模拟信号传输至模拟信号放大回路522，模拟信号放大回路522可以进一步通过增加模拟信号幅度或者功率等方式来实现不失真地放大信号，以使得信号能够便于被传输以及处理。例如，模拟信号放大回路522可以包括但不限于运算放大器、程控增益放大器等等。

模数信号转换器523用于接受模拟信号放大回路522输出的模拟信号，并且将模拟信号转换成数字信号，并且将转换得到的数字信号传输至处理器410。例如，模数信号转换器523可以为A/D转换器。

将模拟信号放大回路522输出的模拟信号转化为数字信号的设置，便于调理模块520将与被测信息的信号传输至处理器410，且也便于处理器410高效地处理数字信号。

根据本申请的一些实施例，可选地，如图7所示，调理模块520还可以包括数字信号通信接口524，数字信号通信接口524可与模数信号转换器523电连接，数字信号通信接口524与处理器410电连接。

具体地，数字信号通信接口524为一种多主从架构串行通信总线，使得模数信号转换器523能够通过双向二线与处理电路400串行，以使得模数信号转换器523可通过数字信号通信接口524向处理电路400传输数字信号。例如，数字信号通信接口524可以是IIC总线。

通过上述方式，在模数信号转换器523和处理器410之间设置数字信号通信接口524便于提高信号输出的稳定性，而且数字信号通信接口524能够适配不同信号的处理器410，可以提高兼容性。

根据本申请的一些实施例，可选地，不同于上述实施例，可以将上述的调理模块520拆分设置。如图8所示，检测传感器500可以包括信号放大模块530。信号放大模块530设置于电路板300背离采样模块510的一侧，并与采样模块510电连接。

其中，信号放大模块530可用于接收采样模块510输出的模拟信号，并且可以将采样模块510输出的模拟信号放大并输出，从而便于模拟信号的传输以及处理。

可选地，处理电路400可以包括处理器410和信号转换电路420，信号转换电路420分别与处理器410和信号放大模块530电连接，信号转换电路420用于将信号放大模块530的输出信号进行转换处理后输出至处理器410。

其中，信号转换电路420用于接受信号放大模块530，并将信号放大模块530输出的模拟信号转换为数字信号，以便于信号的传输以及便于处理器410处理信号。

处理器410可见上文相关描述，本实施例在此不做赘述。

通过上述方式，在处理电路400一方集成信号转换电路420和处理器410，信号放大模块530将信号放大后经信号转换电路420转换成处理器410能够读取和处理的数据，可以无需在检测传感器500一侧进行信号转换，能够提高检测传感器500的数据传输速度，进而提高检测效率。

根据本申请的一些实施例，可选地，如图8所示，检测传感器500的数量可为至少两个，信号放大模块530的数量对应为至少两个。其中，检测传感器500与信号放大模块530的数量可一致，且每个信号放大模块530与其对应的检测传感器500中采样模块510对应连接，从而能够接受采样模块510所输出的信号。

可选地，不同的检测传感器500可以检测不同的信息，例如可以检测外壳100的内部的气体、气压和温度等。如此设置，可以使得不同的检测传感器500之间的信号放大过程不会相互串扰，从而可以提高检测传感器500的检测准确度。

可选地，至少两个信号放大模块530与信号转换电路420电连接。信号转换电路420可以接收每个信号放大模块530输出的信号，且可以对每个信号放大模块530输出的信号进行信号转换。

通过上述方式，可以使得至少两个信号放大模块530可以复用同一信号转换电路420，可以节省检测传感器500本身的模数信号转换器523，能够节约成本，而且还能够提成电路板300的集成度。

根据本申请的一些实施例，可选地，如图8所示，信号转换电路420可以包括信号转接器600和模数信号转换器523，信号转接器600可与模数信号转换器523电连接，模数信号转换器523可与处理器410电连接。

可选地，至少两个信号放大模块530可与信号转接器600电连接，信号转接器600用于接收至少两个信号放大模块530的输出信号，并将至少一个信号放大模块530的输出信号输出至模数信号转换器523。其中，信号转接器600可见上文描述，在此不再赘述。

模数信号转换器523用于将信号转接器600的输出信号进行数字转换，从而得到数字信号，并将数字信号传输至处理器410。其中，模数信号转换器523可见上文描述，在此不再赘述。

具体地，可以每个检测传感器500的采样模块510在检测到被检测信息的信息后，向该采样模块510所对应连接的信号放大模块530输出相关的信号后。每个信号放大模块530在接受到采样模块510输出的信号后对该信号进行放大处理，而且将放大信号通过信号转接器600传输至模数信号转换器523。而信号转接器600可将每个信号放大模块530的输出信号传输至模数信号转换器523。模数信号转换器523在接受信号并进行数据转换之后，将转换后的信号传输至处理器410。

通过上述方式，信号转接器600能够使得至少两个信号放大模块530复用模数信号转换器523，可以无需每个检测传感器500均设置模数信号转换器523，从而可以减少元器件和线路数量，进而可以简化电路板300的相关电路布线，节省成本，而且减少元器件数量还能够减少电路板300的空间。

根据本申请的一些实施例，可选地，模数信号转换器523和处理器410可以集成于同一芯片中，或者信号转接器600、模数信号转换器523和处理器410可以集成于同一芯片中。通过上述方式，使得至少两个检测传感器500可以复用芯片中的模数信号转换器523，而无需额外各自另行设置模数信号转换器523，而且模数信号转换器523和处理器410集成于同一芯片中，可以提高芯片的集成度，而且能够简化电路板300上的布线，从而提高电池单体1的可靠性和稳定性。

根据本申请的一些实施例，可选地，如图9所示，电路板300的至少部分可设置于安装孔102内且封堵安装孔102。

通过上述方式，安装孔102可以限制电路板300的位置，从而可以使得电路板300能够更加稳固地设置于电池单体1上。而且电路板300的至少部分设置于安装孔102内能够减少电路板300的空间占用，有利于缩小整个电池单体1的体积，进而利于提高体积能量密度，使得空间更紧凑。

根据本申请的一些实施例，可选地，如图9所示，安装孔102可以包括彼此连通的第一孔段103和第二孔段104，第一孔段103相较于第二孔段104更靠近外壳100的内部，且第一孔段103和第二孔段104的连接处形成有朝向第二孔段104的支撑台面105。电路板300的至少部分可以设置于第二孔段104并支撑于支撑台面105。

支撑台面105能在支撑电路板300的同时，还可以限制电路板300向外壳100的内部移动，使得其与电极组件200之间的距离稳定，减少两者之间发生短接或者短路的概率。而第二孔段104还可以限制电路板300沿着第二孔段104的径向进行运动，从而能够使得电路板300能够更加稳固地设置于外壳100上，且电路板300可以经第一孔段103和第二孔段104而相对于外壳100的内部裸露。

进一步地，采样模块510的至少部分可以位于第一孔段103内，如此以使得采样模块510能够直接感受接触外壳100的内部，从而便于检测外壳100的内部的状态信息。

通过上述方式，可以使得电池单体1的外壳100与电路板300的连接结构更加紧密，而使得电路板300不易发生松动掉落的情况。

根据本申请的一些实施例，可选地，电路板300的周缘可以与壁部101焊接固定电池单体1的外壳100上。

通过上述方式，电路板300能够更加稳固地设置于壁部101而不易相对于壁部101移动，从而使得电路板300不易从外壳100上掉落。而且焊接的形式可以有效地在电路板300与壁部101之间形成密封，减少电解液泄漏的风险，同时还有利于电路板300与壁部101之间的作用力均衡分布，提高电路板300与壁部101的连接稳定性和可靠性。

当然，在其他的实施例中，电路板300与外壳100的固定方式包括但不限于利用粘合剂粘接、利用螺丝固定连接以及利用卡扣元件卡接等方式。

根据本申请的一些实施例，可选地，如图9所示，电路板300包括金属基板330，金属基板330与壁部101焊接固定。其中，金属基板330为金属材质。通过设置金属基板330，可有利于实现电路板300与壁部101之间进行焊接连接。

或者，电路板300可以包括基板主板和金属边框，金属边框套设固定于基板主板的外周缘，金属边框与壁部焊接固定。其中，金属边框为金属材质，基板主板包括但不限于高分子材质、硅晶材质等等。

通过上述方式，有利于实现电路板300与壁部101之间的焊接连接，进而提高电路板300和壁部101之间的焊接可靠性。

根据本申请的一些实施例，可选地，外壳100包括壳体110和作为壁部101的端盖120，壳体110设置有开口端111，端盖120盖设于开口端111，电极组件200设置于壳体110内部。电池单体1可以包括间隔设置的两个电极柱700，两个电极柱700与电极组件200电连接，两个电极柱700穿设于端盖120，安装孔102位于两个电极柱700之间。电路板300进一步地，两个电极柱700可分别为正极柱和负极柱。

电路板300设置可于两个电极柱700之间并且电连接两个电极柱700，使得电极组件200通过两个电极柱700为电路板300供电。

通过上述方式，通过设置电极组件200通过电路板300供电，无需引入额外的电源，可提高电池单体1的空间利用率，并简化电池单体1与外界的连接线路。电极组件200可通过两个电极柱700实现充放电，且将电路板300设置于两个电极柱700之间的位置，还能够节省电池单体1的空间。

根据本申请的一些实施例，可选地，如图10所示，电池单体1包括通信电路800和均衡电路900，通信电路800和均衡电路900设置于电路板300背离电极组件200的一侧，通信电路800和均衡电路900分别和处理电路400电连接。

具体地，通信电路800用于将处理电路400与其他元件器械连接，以实现处理电路400与外界的通信，通信电路800例如可以是可见光通信电路800VCL、蓝牙、射频电路等等。在电池单体1中设置通信电路800可以便于电池单体1与外界通信，从而实现电池单体1的智能化控制。

由于电池单体1内部的多个电极组件200在串联使用的过程中，需要保持电压一致性，而均衡电路900则可以用于均衡外壳100的内部中的多个电极组件200的电压。例如，当某个电池单体1中串联的电极组件200的电压过高或者过低时，可以通过均衡电路900控制电极组件200充电或者放电，从而实现电极组件200的电压均衡。

通过上述方式，可以进一步便于电池单体1实现标准化和规范化，从而有利于实现电池单体1的智能化和系统化。

基于上述内容，以下系统性地描述本申请的一些实施例：

如图3至图10所示，电池单体1包括外壳100、电极组件200、电路板300和处理电路400。其中，外壳100包括壁部101，壁部101开设有连通外壳100的内部和外壳100的外部的安装孔102。电路板300设置于外壳100，电路板300的至少部分设置于安装孔102内。处理电路400设置于电路板300背离电极组件200的一侧。

电池单体1包括检测传感器500，检测传感器500包括采样模块510，采样模块510设置于电路板300朝向外壳100的内部的一侧，且位于电路板300经安装孔102裸露的区域。采样模块510与处理电路400电连接。检测传感器500包括调理模块520，调理模块520设置于电路板300背离采样模块510的一侧，调理模块520分别与采样模块510和处理电路400电连接。

电路板300开设有贯穿其两侧的过孔310，调理模块520和采样模块510通过穿设于过孔310的传输线路320电连接。传输线路320包括导电柱321，导电柱321穿设于过孔310，导电柱321与调理模块520和采样模块510电接触。采样模块510在平行于电路板300的平面上的第一投影区域与调理模块520在平面上的第二投影区域至少部分重叠。过孔310在平面上的第三投影区域位于第一投影区域和第二投影区域的重叠部分内。或者过孔310在平面上的第三投影区域与第一投影区域和第二投影区域的重叠部分错位设置。

检测传感器500的数量为至少两个，采样模块510的数量对应为至少两个，调理模块520的数量为至少两个。至少两个采样模块510间隔设置，至少两个调理模块520间隔设置。至少其中一个检测传感器500为气体传感器、温度传感器和气压传感器。

可选地，至少两个调理模块520可以分别通过第一信号连接线路521与处理器410电连接。

或者，根据本申请的一些实施例，可选地，电池单体1包括信号转接器600，信号转接器600设置于电路板300背离采样模块510的一侧，至少两个调理模块520分别通过各自的第一信号连接线路521与信号转接器600电连接，信号转接器600通过第二信号连接线路610与处理电路400电连接，信号转接器600用于将至少两个调理模块520输出的信号转发给处理器410。信号转接器600包括输出接口630和至少两个输入接口620，至少两个调理模块520经过各自的第一信号连接线路521与至少两个输入接口620一一对应电连接。输出接口630通过第二信号连接线路610与处理器410电连接。信号转接器600用于经至少两个输入接口620接收至少两个调理模块520输出的信号，并经输出接口630输出其中一输入接口620所接收到的信号。处理电路400包括处理器410，调理模块520包括模拟信号放大回路522和模数信号转换器523，模数信号转换器523电与模拟信号放大回路522电连接，且模拟信号放大回路522与采样模块510电连接，模数信号转换器523电连接处理器410。调理模块520还包括数字信号通信接口524，数字信号通信接口524与模数信号转换器523电连接，数字信号通信接口524与处理器410电连接。

或者，根据本申请的另一些实施例，可选地，检测传感器500包括信号放大模块530。信号放大模块530设置于电路板300背离采样模块510的一侧，并与采样模块510电连接。处理电路400包括处理器410和信号转换电路420，信号转换电路420分别与处理器410和信号放大模块530电连接，信号转换电路420用于将信号放大模块530的输出信号进行转换处理后输出至处理器410。检测传感器500的数量为至少两个，信号放大模块530的数量对应为至少两个。至少两个信号放大模块530与信号转换电路420电连接。信号转换电路420包括信号转接器600和模数信号转换器523，信号转接器600与模数信号转换器523电连接，模数信号转换器523与处理器410电连接。至少两个信号放大模块530与信号转接器600电连接，信号转接器600用于接收至少两个信号放大模块530的输出信号，并将至少一个信号放大模块530的输出信号输出至模数信号转换器523。模数信号转换器523和处理器410集成于同一芯片中，或者信号转换器、模数信号转换器523和处理器410集成于同一芯片中。

可选地，电路板300的至少部分设置于安装孔102内且封堵安装孔102。安装孔102包括彼此连通的第一孔段103和第二孔段104，第一孔段103相较于第二孔段104更靠近外壳100的内部，且第一孔段103和第二孔段104的连接处形成有朝向第二孔段104的支撑台面105。电路板300的至少部分设置于第二孔段104并支撑于支撑台面105；采样模块510的至少部分位于第一孔段103内。

电路板300的周缘与壁部101焊接固定。电路板300包括金属基板330，金属基板330与壁部101焊接固定。或者，电路板300包括基板主板340和金属边框350，金属边框350套设固定于基板主板的外周缘，金属边框350与壁部101焊接固定。

外壳100包括壳体110和作为壁部101的端盖120，壳体110设置有开口端111，端盖120盖设于开口端111，电极组件200设置于壳体110内部。电池单体1包括间隔设置的两个电极柱700，两个电极柱700与电极组件200电连接，两个电极柱700穿设于端盖120，安装孔102位于两个电极柱700之间；电路板300设置于两个电极柱700之间并且电连接两个电极柱700，使得电极组件200通过两个电极柱700为电路板300供电。

电池单体1包括通信电路800和均衡电路900，通信电路800和均衡电路900设置于电路板300背离电极组件200的一侧，通信电路800和均衡电路900分别和处理器410电连接。

根据本申请的一些实施例，如图2所示，电池100a包括上述电池单体1。如此设置，能在实现电池单体1的智能化以实现用电装置的智能化的同时，以增强电池单体1的使用稳定性和可靠性，从降低电池单体1的报废率，提高电池单体1的使用寿命，进而提高电池100a的使用寿命，提高电池100a工作时的稳定性和可靠性。

根据本申请的一些实施例，如图1所示，用电装置包括上述电池100a。如此设置，能够通过增强电池单体1的使用稳定性，从降低电池单体1的报废率，提高电池单体1的使用寿命，进而提高电池100a的使用寿命，提高电池100a工作时的稳定性和可靠性，以提高用电装置的稳定性和可靠性。

综上所述，本申请的实施例能在实现电池单体1的智能化的同时，以增强电池单体1的使用稳定性和可靠性。

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

1.一种电池单体，其特征在于，包括：

外壳；所述外壳包括壁部，所述壁部开设有连通所述外壳的内部和所述外壳的外部的安装孔；

电极组件，容纳于所述外壳的内部；

电路板，设置于所述外壳，且所述电路板的至少部分设置于所述安装孔内；

处理电路，设置于所述电路板背离所述电极组件的一侧。

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，

所述电池单体包括检测传感器，所述检测传感器包括采样模块，所述采样模块设置于所述电路板朝向所述外壳的内部的一侧，且位于所述电路板经所述安装孔裸露的区域；所述采样模块与所述处理电路电连接。

3.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，

所述检测传感器包括调理模块，所述调理模块设置于所述电路板背离所述采样模块的一侧，所述调理模块分别与所述采样模块和所述处理电路电连接。

4.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，

所述电路板开设有贯穿其两侧的过孔，所述调理模块和所述采样模块通过穿设于所述过孔的传输线路电连接。

5.根据权利要求4所述的电池单体，其特征在于，

所述传输线路包括导电柱，所述导电柱穿设于所述过孔，所述导电柱与所述调理模块和所述采样模块电接触。

6.根据权利要求4或5所述的电池单体，其特征在于，

所述采样模块在平行于所述电路板的平面上的第一投影区域与所述调理模块在所述平面上的第二投影区域至少部分重叠。

7.根据权利要求6所述的电池单体，其特征在于，

所述过孔在所述平面上的第三投影区域位于所述第一投影区域和所述第二投影区域的重叠部分内；或者所述过孔在所述平面上的第三投影区域与所述第一投影区域和所述第二投影区域的重叠部分错位设置。

8.根据权利要求3-7任一项所述的电池单体，其特征在于，

所述检测传感器的数量为至少两个，所述采样模块的数量对应为至少两个，所述调理模块的数量为至少两个；至少两个所述采样模块间隔设置，至少两个所述调理模块间隔设置。

9.根据权利要求8所述的电池单体，其特征在于，

至少其中一个所述检测传感器为气体传感器、温度传感器或气压传感器。

10.根据权利要求8所述的电池单体，其特征在于，

至少两个所述调理模块分别通过第一信号连接线路与所述处理电路电连接。

11.根据权利要求10所述的电池单体，其特征在于，

所述电池单体包括信号转接器，所述信号转接器设置于所述电路板背离所述采样模块的一侧，至少两个所述调理模块分别通过各自的第一信号连接线路与所述信号转接器电连接，所述信号转接器通过第二信号连接线路与所述处理电路电连接，所述信号转接器用于将至少两个所述调理模块输出的信号转发给所述处理电路。

12.根据权利要求11所述的电池单体，其特征在于，

所述信号转接器包括输出接口以及至少两个输入接口，至少两个所述调理模块经过各自的所述第一信号连接线路与所述至少两个输入接口一一对应电连接；所述输出接口通过所述第二信号连接线路与所述处理电路电连接；所述信号转接器用于经所述至少两个输入接口接收至少两个所述调理模块输出的信号，并经所述输出接口输出至少其中一所述输入接口所接收到的信号。

13.根据权利要求3-11任一项所述的电池单体，其特征在于，

所述处理电路包括处理器；所述调理模块包括模拟信号放大回路和模数信号转换器，所述模数信号转换器电与所述模拟信号放大回路电连接，且所述模拟信号放大回路与所述采样模块电连接，所述模数信号转换器电连接所述处理器。

14.根据权利要求13所述的电池单体，其特征在于，

所述调理模块还包括数字信号通信接口，所述数字信号通信接口与所述模数信号转换器电连接，所述数字信号通信接口与所述处理器电连接。

15.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，

所述检测传感器包括信号放大模块；所述信号放大模块设置于所述电路板背离所述采样模块的一侧，并与所述采样模块电连接；所述处理电路包括处理器和信号转换电路，所述信号转换电路分别与所述处理器和所述信号放大模块电连接，所述信号转换电路用于将所述信号放大模块的输出信号进行转换处理后输出至所述处理器。

16.根据权利要求15所述的电池单体，其特征在于，

所述检测传感器的数量为至少两个，所述信号放大模块的数量对应为至少两个；至少两个所述信号放大模块与所述信号转换电路电连接。

17.根据权利要求15所述的电池单体，其特征在于，

所述信号转换电路包括信号转接器和模数信号转换器，所述信号转接器与所述模数信号转换器电连接，所述模数信号转换器与所述处理器电连接；至少两个所述信号放大模块与所述信号转接器电连接，所述信号转接器用于接收至少两个所述信号放大模块的输出信号，并将至少一个所述信号放大模块的输出信号输出至所述模数信号转换器。

18.根据权利要求17所述的电池单体，其特征在于，

所述模数信号转换器和所述处理器集成于同一芯片中，或者所述信号转换器、所述模数信号转换器和所述处理器集成于同一芯片中。

19.根据权利要求3-17任一项所述的电池单体，其特征在于

所述电路板的至少部分设置于安装孔内且封堵所述安装孔。

20.根据权利要求19所述的电池单体，其特征在于，

所述安装孔包括彼此连通的第一孔段和第二孔段，所述第一孔段相较于所述第二孔段更靠近所述外壳的内部，且所述第一孔段和所述第二孔段的连接处形成有朝向所述第二孔段的支撑台面；所述电路板的至少部分设置于所述第二孔段并支撑于所述支撑台面；所述采样模块的至少部分位于所述第一孔段内。

21.根据权利要求3-19任一项所述的电池单体，其特征在于，

所述电路板的周缘与所述壁部焊接固定。

22.根据权利要求20所述的电池单体，其特征在于，

所述电路板包括金属基板，所述金属基板与所述壁部焊接固定；或者，所述电路板包括基板主板和金属边框，所述金属边框套设固定于所述基板主板的外周缘，所述金属边框与所述壁部焊接固定。

23.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，

所述外壳包括壳体和作为所述壁部的端盖，所述壳体设置有开口端，所述端盖盖设于所述开口端，所述电极组件设置于所述壳体内部；所述电池单体包括间隔设置的两个电极柱，所述两个电极柱与所述电极组件电连接，所述两个电极柱穿设于所述端盖，所述安装孔位于所述两个电极柱之间；所述电路板设置于所述两个电极柱之间并且电连接所述两个电极柱，使得所述电极组件通过所述两个电极柱为所述电路板供电。

24.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，

所述电池单体包括通信电路和均衡电路，所述通信电路和所述均衡电路设置于所述电路板背离所述电极组件的一侧，所述通信电路和所述均衡电路分别和所述处理电路电连接。

25.一种电池，其特征在于，包括如权利要求1-24任一项所述电池单体。

26.一种用电装置，其特征在于，包括如权利要求25所述的电池。