CN221041349U - 电池单体、电池及用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池单体、电池及用电装置。电池单体包括：壳体，壳体包括壳体本体与法兰边，壳体本体上形成有具有开口的容置空间，法兰边与壳体本体形成有开口的位置连接；电芯，设置于容置空间中；顶盖，与壳体的法兰边连接，以封闭容置空间的开口；其中，顶盖与法兰边壳体连接的位置在顶盖上的正投影至与电芯壳体本体在顶盖上的正投影的最短距离不小于0.2毫米，且不大于20毫米。顶盖与壳体的连接过程不易对电芯造成影响，降低了电芯损坏的可能性。同时，壳体和顶盖结构可以更紧凑，提高了电池单体在单位体积内可储存的能量。

Description

电池单体、电池及用电装置

技术领域

本申请涉及电池领域，具体涉及一种电池单体、电池及用电装置。

背景技术

由于电池具有循环使用次数多和存储时间长等优点，在电动汽车、移动设备等用电装置上已经广泛应用。但是，随着用电装置对电池安全性和储能性能的需求日渐提高，如何提高电池单体的安全性和储能性能的问题亟待解决。

实用新型内容

鉴于上述问题，本申请提供一种电池单体、电池及用电装置，能够解决如何提高电池单体的安全性和储能性能的问题。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种电池单体，电池单体包括：壳体，壳体包括壳体本体与法兰边，壳体本体上形成有具有开口的容置空间，法兰边与壳体本体形成有开口的位置连接；电芯，设置于容置空间中；顶盖，与壳体的法兰边连接，以封闭容置空间的开口；其中，顶盖与法兰边连接的位置在顶盖上的正投影至壳体本体在顶盖上的正投影的最短距离不小于0.2毫米，且不大于20毫米。

通过上述方式，法兰边可以使壳体与顶盖连接时更易于加工操作，连接更便捷。同时顶盖与法兰边连接的位置与壳体本体可以保持一定距离，顶盖与壳体的连接过程不易对电芯造成影响，降低了电芯损坏的可能性。同时，壳体和顶盖结构可以更紧凑，提升了电池单体中电芯的体积占比，从而提高了电池单体在单位体积内可储存的能量。

在一些实施例中，顶盖与法兰边连接的位置在顶盖上的正投影至壳体本体在顶盖上的正投影的最短距离不小于0.2毫米，且不大于10毫米。

通过上述方式，相较于使顶盖与法兰边连接的位置与壳体本体的距离大于10mm，壳体和顶盖结构的紧凑性得到提高，进一步提升了电池单体中电芯的体积占比，从而进一步提高了电池单体在单位体积内可储存的能量。同时，顶盖与法兰边连接的位置与壳体本体的距离不会过小，顶盖与壳体的连接过程不易对电芯造成影响，降低了电芯损坏的可能性。

在一些实施例中，顶盖与法兰边连接的位置在顶盖上的正投影至壳体本体在顶盖上的正投影的最短距离不小于1毫米，且不大于10毫米。

通过上述方式，相较于使顶盖与法兰边连接的位置与壳体本体的距离小于1mm，顶盖与壳体的连接过程更不易对电芯造成影响，降低了电芯损坏的可能性。同时，顶盖与法兰边连接的位置与壳体本体的距离也不会过大，壳体和顶盖结构可以更紧凑，提升了电池单体中电芯的体积占比，从而提高了电池单体在单位体积内可储存的能量。

在一些实施例中，法兰边与壳体本体之间通过倒角连接。

通过上述方式，由于法兰边与壳体本体之间通过倒角连接，电芯在放入壳体本体的容置空间时，可以被倒角导向容置空间内，电芯更易于安装。同时，设置倒角还可以减少法兰与壳体本体连接处的残余应力，降低出现裂纹的可能性，改善法兰与壳体本体连接处的受力情况，提高了结构强度。

在一些实施例中，倒角包括圆角，圆角的半径不小于0.1毫米，并不大于2毫米。

通过上述方式，圆角可以更好地减少倒角处的应力集中，且使得倒角的尺寸误差较小，不会影响电池单体的装配精度。

在一些实施例中，倒角包括斜角，沿着法兰边向顶盖且垂直于顶盖方向，斜角连接壳体本体的端部至法兰边的距离不小于0.1毫米。

通过上述方式，相较于使法兰边直接连接至壳体本体，斜角可以使壳体本体与法兰边之间有斜面过渡，使夹角更平缓，更好地改善倒角的受力情况，同时降低应力集中，从而增强了法兰边与壳体本体之间的结构强度。

在一些实施例中，沿着法兰边向顶盖且垂直于顶盖方向，顶盖与法兰边连接的位置的厚度大于顶盖其他位置的厚度。

通过上述方式，顶盖与法兰边连接的位置结构强度更高，并且更厚的厚度也增强了顶盖与法兰边连接的位置的稳定性，顶盖与壳体的连接更稳定，进而提高了电池单体的稳定性。

在一些实施例中，顶盖在与法兰边连接的位置并远离法兰边的表面上形成第一增厚部。

通过上述方式，第一增厚部可以对顶盖与法兰连接的位置提供保护，使结构强度和稳定性都得到加强。顶盖与壳体可以稳定连接，进而提高了电池单体的稳定性。

在一些实施例中，沿着法兰边向顶盖且垂直于顶盖方向，顶盖与法兰边连接的位置的厚度不小于0.05毫米，且不大于1毫米，沿着顶盖与法兰边连接的位置向壳体且垂直于壳体外表面方向，顶盖与法兰边连接的位置的宽度不小于0.5毫米。

通过上述方式，顶盖与法兰连接的位置可以具有较高的结构强度，不易受顶盖与法兰边连接过程的影响，顶盖与壳体可以稳定连接，进而提高了电池单体的稳定性。同时，顶盖的结构也可以保持紧凑。

在一些实施例中，沿着法兰边向顶盖且垂直于顶盖方向，法兰边与顶盖连接的位置的厚度大于壳体本体的厚度。

通过上述方式，法兰边与顶盖连接的位置结构强度更高，并且更厚的厚度也增强了法兰边与顶盖连接的位置的稳定性，例如受到焊接热量影响时，更厚的厚度可以具有更大的热容量，使得组织性能不易因过热而降低。由此，法兰边与顶盖的连接更稳定，进而提高了电池单体的稳定性。

在一些实施例中，法兰边在与顶盖连接的位置并远离顶盖的表面上形成有第二增厚部。

通过上述方式，第二增厚部可以对法兰边与顶盖的位置提供保护，使结构强度和稳定性都得到加强。顶盖与壳体可以稳定连接，进而提高了电池单体的稳定性。

在一些实施例中，沿着法兰边向顶盖且垂直于顶盖方向，法兰边在与顶盖连接的位置的厚度不小于0.05毫米，且不大于1毫米，沿着顶盖与法兰边连接的位置向壳体且垂直于壳体外表面方向，法兰边与顶盖连接的位置的宽度不小于0.5毫米。

通过上述方式，法兰边与顶盖连接的位置可以具有较高的结构强度，不易受顶盖与法兰边连接过程的影响，顶盖与壳体可以稳定连接，进而提高了电池单体的稳定性。同时，法兰边的结构也可以保持紧凑。

在一些实施例中，壳体本体包括相连接的底壁与侧壁，底壁与侧壁围成容置空间，侧壁一端连接底壁，侧壁远离底壁的一端连接法兰边，侧壁与电芯之间设置有填充部。

通过上述方式，壳体本体可以方便地形成容置空间并与顶盖连接。另外，当电芯被安装于容置空间内时，由于电芯与侧壁之间设置有填充部，填充部可以使电芯难以在容置空间内沿电芯向侧壁方向窜动，增强了电芯安装的稳固性，不易发生磕碰损坏，同时，填充部还有利于遮蔽焊接漏出至电芯的激光，降低电芯损坏风险，增强了电池单体的安全性。

在一些实施例中，沿着顶盖与法兰边连接的位置向壳体且垂直于壳体外表面方向，填充部的宽度不大于电芯与侧壁之间的距离，和/或，沿着法兰边向顶盖且垂直于顶盖方向，填充部的高度不小于电芯的高度的一半。

通过上述方式，电芯可以在电池单体内具有较高的体积占比，且易于安装。另外，填充部也不易在容置空间内发生窜动。由此，电池单体可以具有较高的储能性能，且易于组装。

第二方面，本申请一种电池，电池包括上述实施例中的电池单体。

第三方面，本申请提供了一种用电装置，用电装置包括上述实施例的电池，电池用于为用电装置供电。

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是根据一个或多个实施例的车辆的结构示意图；

图2是根据一个或多个实施例的电池的爆炸示意图；

图3是根据一个或多个实施例的电池单体结构示意图；

图4是根据一个或多个实施例的顶盖结构示意图；

图5是根据一个或多个实施例的电池单体剖切示意图；

图6是图5中A的放大示意图；

图7是图5中A的另一实施方式示意图；

图8是图5中A的另一其他实施方式示意图。

具体实施方式中的附图标号如下：

1000、车辆；200、控制器；300、马达；100、电池；10、箱体；11、第一部分；12、第二部分；

20、电池单体；21、电芯；22、壳体；221、法兰边；222、倒角；223、第二增厚部；224、壳体本体；2241、底壁；2242、侧壁；23、顶盖；231、第一增厚部；24、填充部。

具体实施方式

下面将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，除非另有明确具体的限定，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，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。

电池在制造过程中，将电芯放入壳体后，一般采用焊接等工艺将顶盖和壳体封装为一体。当设置的连接位置与电芯的距离较近时，连接时可能会对电芯造成损坏，例如高温的焊接熔池可能会部分熔化电芯，影响电池单体的安全性。当设置的连接位置与电芯的距离较远时，则增大了顶盖与壳体连接的位置至电芯之间结构的体积，降低了电芯在电池单体中的体积占比，进而降低了电池在单位体积内可储存的能量大小。

基于以上考虑，为了解决现有技术中电池单体存在的技术问题，本申请提出了一种电池单体，该电池单体能够降低电芯被损坏的可能性，同时具有较高的储能性能。

本申请提供了一种用电装置，用电装置可以包括但不限于手机、平板、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。其中，用电装置可包括电池，用电装置可通过电池提供电能以实现用电装置的对应功能。其中，用电装置可包括电池，用电装置可通过电池提供电能以实现用电装置的对应功能。

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为例进行说明。

请参照图1，图1是根据一个或多个实施例的车辆的结构示意图。

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的爆炸图。为了提高用电装置的性能，本申请还提供了一种电池100。电池100的形状包括但不限于方形，在其他实施例中，电池100的形状还可以是圆柱形、方形或其他任意的形状。储能装置是电池100的一种，可以用作电网，也可以用于家庭生活或商业等场景，用于存储和/或释放电能。储能装置可以是储能柜、储能集装箱等。

在一些实施方式中，电池100可包括箱体10和电池单体20，电池单体20容纳于箱体10内。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。

电池100的制作方式包括叠片式和卷绕式，即电池100分为叠片电池和卷绕电池两种。叠片电池集流效果均匀，电池内阻较小，比功率大，但对模具精度要求极高，设备投入高，而且工艺较为复杂，生产效率低下。卷绕电池制作简单，制片、装配过程对设备精度要求一般，生产效率高，成本较低。在性能方面，卷绕电池拥有卓越的高低温性能，充电非常迅速，拥有超长寿命，平稳的高输出电压，结构坚固、抗震性强。

请参阅图3，图3是根据一个或多个实施例的电池单体的结构示意图。电池单体20是指组成电池的最小单元。电池单体20包括有电芯21、壳体22、顶盖23以及其他的功能性部件。

请参阅图4至图6，图4是根据一个或多个实施例的顶盖结构示意图；图5是根据一个或多个实施例的电池单体剖切示意图；图6是图5中A的放大示意图。结合图3，壳体22包括壳体本体224与法兰边221，壳体本体224上形成有具有开口(图中未示意)的容置空间(图中未示意)。法兰边221与壳体本体224形成有开口的位置连接。电芯21设置于容置空间中。顶盖23与壳体22的法兰边221连接，以封闭容置空间的开口。其中，顶盖23与法兰边221连接的位置P在顶盖23上的正投影至壳体本体224在顶盖23上的正投影的最短距离L1不小于0.2毫米，且不大于20毫米，例如0.2mm、0.3mm、0.5mm、1mm、2mm、5mm、8mm、10mm、12mm、15mm、20mm等。

具体地，电芯21是电池单体20中发生电化学反应的部件。电芯21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芯21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。在电池单体20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。

壳体22是用于配合顶盖23以封闭容置空间的组件，其中，形成的容置空间可以用于容纳电芯21、电解液以及其他部件。容置空间内可以包含一个或更多个电芯21。壳体22和顶盖23可以是独立的部件，不限地，也可以使顶盖23和壳体22一体化，具体地，顶盖23和壳体22可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面，当需要封装封闭容置空间时，再使顶盖23盖合壳体22。

壳体22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22的形状可以根据电芯21的具体形状和尺寸大小来确定。壳体22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。

顶盖23是指盖合于壳体22的开口处以将容置空间隔绝于外部环境的部件。顶盖23的形状可以与壳体22的形状相适应以配合壳体22。可选地，顶盖23可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成，这样，顶盖23在受挤压碰撞时就不易发生形变，使电池单体20能够具备更高的结构强度，安全性能也可以有所提高。顶盖23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。顶盖23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芯21电连接，以用于输出或输入电池单体20的电能。在一些实施例中，电极端子可以包括正极电极端子和负极电极端子，用于电流的输出以及与外部电路的连接。在一些实施例中，顶盖23上还可以设置有用于在电池单体20的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的透气阀组件。在一些实施例中，在顶盖23的内侧还可以设置有绝缘件，绝缘件可以用于隔离壳体22内的电连接部件与顶盖23，以降低短路的风险。示例性的，绝缘件可以是塑料、橡胶等。

顶盖23与壳体22的连接方式包括但不限于焊接连接、粘接连接等。如一实施方式中，顶盖23可以盖合于壳体22，并通过焊接与壳体22形成固定连接。当顶盖23与壳体22连接，顶盖23将容置空间封闭，容置空间与外界环境隔绝。

顶盖23与法兰边221连接的位置P是指当顶盖23与法兰边221连接时，顶盖23与法兰边221之间产生有结合力的位置。例如，当顶盖23与法兰边221焊接连接时，顶盖23与法兰边221的连接位置指焊缝位置，焊缝将顶盖23与法兰边221连接为一个整体。

法兰边221可以沿背离容置空间方向延伸设置。具体地，顶盖23可以连接于法兰边221朝向顶盖23的一侧面。顶盖23与法兰的连接方式包括焊接连接、粘接连接等。另外，法兰边221的分布形式可以根据实际情况而设置，例如可以在壳体22与顶盖23连接的一侧平面内，绕开口周向环绕设置法兰边221，或者周向间隔设置法兰边221。

本领域技术人员可以根据产品和工艺需求对顶盖23与法兰边221的连接位置P在顶盖23上的正投影与壳体本体224在顶盖23上的正投影的最短距离L1进行选择。若L1过小，顶盖23与壳体22的连接过程可能会对电芯21造成影响，进而使电芯21损坏，影响安全性能。若L1过大，则会增大顶盖23与法兰边221连接的位置P至壳体本体224之间结构的体积，即降低了电芯21在电池单体20中的体积占比，进而降低电池单体20在单位体积内可储存的能量。上述L1是指顶盖23与法兰边221的连接位置P在顶盖23上的正投影中朝向壳体本体224的一端至壳体本体224在顶盖23上的正投影中朝向法兰边221的一端之间的距离。

通过上述方式，法兰边221可以使壳体22与顶盖23连接时更易于加工操作，连接更便捷。同时顶盖23与法兰边221连接的位置与壳体本体224可以保持一定距离，顶盖23与壳体22的连接过程不易对电芯21造成影响，降低了电芯21损坏的可能性。同时，壳体22和顶盖23结构可以更紧凑，提升了电池单体20中电芯21的体积占比，从而提高了电池单体20在单位体积内可储存的能量。

根据本申请的一些实施例，顶盖23与法兰边221连接的位置P在顶盖23上的正投影至壳体本体224在顶盖23上的正投影的最短距离L1不小于0.2毫米，且不大于10毫米，例如0.2mm、0.3mm、0.5mm、1mm、2mm、5mm、8mm、10mm。

通过上述方法，相较于使顶盖23与法兰边221连接的位置P在顶盖23上的正投影与壳体本体224在顶盖23上的正投影的最短距离L1大于10mm，壳体22和顶盖23结构的紧凑性得到提高，进一步提升了电池单体20中电芯21的体积占比，从而进一步提高了电池单体20在单位体积内可储存的能量。同时，L1不会过小，顶盖23与壳体22的连接过程不易对电芯21造成影响，降低了电芯21损坏的可能性。

根据本申请的一些实施例，顶盖23与法兰边221连接的位置P在顶盖23上的正投影至壳体本体224在顶盖23上的正投影的最短距离L1不小于1毫米，且不大于10毫米，例如1mm、1.5mm、2mm、3mm、5mm、8mm、10mm。

通过上述方法，相较于使顶盖23与法兰边221连接的位置P在顶盖23上的正投影至壳体本体224在顶盖23上的正投影的最短距离L1小于1mm，顶盖23与壳体22的连接过程更不易对电芯21造成影响，降低了电芯21损坏的可能性。同时，L1也不会过大，壳体22和顶盖23结构可以更紧凑，提升了电池单体20中电芯21的体积占比，从而提高了电池单体20在单位体积内可储存的能量。

请参阅图7，图7是图5中A的另一实施方式示意图。结合图3至图6，根据本申请的一些实施例，法兰边221与壳体本体224之间通过倒角222连接。

倒角222包括内倒角和/或外倒角。当设置有内倒角时，内倒角位于壳体本体224朝向容置空间的一侧。当设置有外倒角时，外倒角位于壳体本体224背离容置空间的一侧。内倒角和/或外倒角一端连接至壳体本体224，另一端连接至法兰边221。

进一步地，内倒角和/或外倒角的形状可以根据实际情况设置，如一具体实施例中，倒角222包括内倒角和外倒角。内倒角为斜角。外倒角为斜角。如另一具体实施例中，倒角222包括内倒角和外倒角。内倒角为圆角。外倒角为斜角。如另一其他具体实施例中，倒角222包括内倒角和外倒角。内倒角为斜角。外倒角为圆角。

通过上述方法，由于法兰边221与壳体本体224之间通过倒角222连接，相较于使法兰边221直接连接至壳体本体224，电芯21在放入壳体本体224的容置空间时，可以被倒角222导向容置空间内，电芯21更易于安装。同时，设置倒角222还可以减少法兰与壳体本体224连接处的残余应力，降低出现裂纹的可能性，改善法兰与壳体本体224连接处的受力情况，提高了结构强度。

根据本申请的一些实施例，倒角222包括圆角。圆角的半径R1不小于0.1毫米，并不大于2毫米，例如0.1mm、0.2mm、0.5mm、0.8mm、1mm、1.5mm、2mm。

本领域技术人员可以根据产品和工艺需求对圆角的半径R1进行选择。若圆角的半径R1设置过小，倒角222处容易产生应力集中，进而产生裂纹。若圆角的半径R1设置过大，倒角222处的尺寸误差会随尺寸增大而增加，从而影响电池单体20的装配精度。

通过上述方法，圆角可以更好地减少倒角222处的应力集中，且使得倒角222的尺寸误差较小，不会影响电池单体20的装配精度。

根据本申请的一些实施例，倒角222包括斜角。沿着法兰边221向顶盖23且垂直于顶盖23方向，斜角连接壳体本体224的端部至法兰边221的距离不小于0.1毫米，例如0.1mm、0.2mm、0.5mm、0.8mm、1mm、1.5mm、2mm、3mm、5mm。

具体地，斜角形成有斜面。斜面一端连接至壳体本体224。斜面背离壳体本体224的一端连接至法兰边221。斜面连接至壳体本体224的一端至法兰边221的垂直距离C1不小于0.1mm。

通过上述方法，相较于使法兰边221直接连接至壳体本体224，斜角可以使壳体本体224与法兰边221之间有斜面过渡，使夹角更平缓，更好地改善倒角222的受力情况，同时降低应力集中，从而增强了法兰边221与壳体本体224之间的结构强度。

请参阅图8，图8是图5中A的另一其他实施方式示意图。结合图3至图7，根据本申请的一些实施例，沿着法兰边221向顶盖23且垂直于顶盖23方向，顶盖23与法兰边221连接的位置P的厚度D1大于顶盖23其他位置的厚度。

顶盖23其他位置是指顶盖23与法兰边221连接的位置P之外的位置，即顶盖23未与法兰边221连接的位置。通过上述方式，顶盖23与法兰边221连接的位置P结构强度更高，并且更厚的厚度也增强了顶盖23与法兰边221连接的位置P的稳定性，例如受到焊接热量影响时，更厚的厚度可以具有更大的热容量，使得组织性能不易因过热而降低。由此，顶盖23与壳体22的连接更稳定，进而提高了电池单体20的稳定性。

根据本申请的一些实施例，顶盖23在与法兰边221连接的位置P并远离法兰边221的表面上形成第一增厚部231。

第一增厚部231沿着法兰边221向顶盖23且垂直于顶盖23方向延伸设置。第一增厚部231的材质可以与顶盖23相同，也可以与顶盖23不同。例如，第一增厚部231与顶盖23材质相同。这样设置可以方便制造，有利于降低成本。或者，第一增厚部231与顶盖23材质不同，第一增厚部231材质的比热容大于顶盖23材质的比热容。这样设置可以增强第一增厚部231的热容量，使得第一增厚部231可以为顶盖23与法兰连接的位置P吸收更多热量。

第一增厚部231可以与顶盖23为一体结构。第一增厚部231也可以与顶盖23分体设置，并连接于顶盖23上。第一增厚部231垂直于顶盖23的截面的形状可以根据实际情况设置，包括但不限于矩形、半圆形等。

第一增厚部231的分布形式可以根据实际情况设置，例如第一增厚部231可以沿顶盖23与法兰边221连接的位置P在顶盖23上连续环绕设置。也就是说第一增厚部231可以在顶盖23上围设顶盖23中央区域并连续环绕设置。第一增厚部231也可以沿顶盖23与法兰边221连接的位置P在顶盖23上环绕间隔设置。也就是说第一增厚部231可以在顶盖23上围设顶盖23中央区域并形成有多个间隔。

通过上述方式，第一增厚部231可以对顶盖23与法兰连接的位置P提供保护，使此处结构强度和稳定性都得到加强。顶盖23与壳体22可以稳定连接，进而提高了电池单体20的稳定性。

请继续参阅图3至图8，根据本申请的一些实施例，沿着法兰边221向顶盖23且垂直于顶盖23方向，顶盖23与法兰边221连接的位置P的厚度D1不小于0.05毫米，且不大于1毫米，例如0.05mm、0.1mm、0.2mm、0.5mm、0.8mm、1mm。沿着顶盖23与法兰边221连接的位置向壳体22且垂直于壳体22外表面方向，顶盖23与法兰边221连接的位置P的宽度L2不小于0.5毫米，例如0.5mm、0.6mm、1mm、2mm、5mm、10mm。

当顶盖23与法兰边221连接的位置P沿着法兰边221向顶盖23且垂直于顶盖23方向的厚度D1过小时，顶盖23与法兰边221连接的位置P结构强度可能较低，并且容易受到顶盖23与法兰边221连接过程中的影响。例如，会容易受到焊接时的热输入影响，导致顶盖23与法兰边221连接的位置P的组织性能下降，导致强度进一步降低。当顶盖23与法兰边221连接的位置P沿着法兰边221向顶盖23且垂直于顶盖23方向的厚度D1过大时，则会导致顶盖23与法兰边221连接的位置P体积增大，更易与其他结构发生干涉，同时也增加了制造成本。

顶盖23与法兰边221连接的位置P的宽度L2可以理解为沿着顶盖23与法兰边221连接的位置向壳体22且垂直于壳体22外表面方向，从顶盖23与法兰边221连接的位置P的一端边缘，至顶盖23与法兰边221连接的位置P的另一端边缘的距离。增大顶盖23与法兰边221连接的位置P的宽度L2，有利于增强顶盖23与法兰边221连接的位置P的稳定性，例如可以更好地抵抗焊接热输入的影响。

通过上述方法，顶盖23与法兰连接的位置P可以具有较高的结构强度，不易受顶盖23与法兰边221连接过程的影响，顶盖23与壳体22可以稳定连接，进而提高了电池单体20的稳定性。同时，顶盖23的结构也可以保持紧凑。

根据本申请的一些实施例，沿着法兰边221向顶盖23且垂直于顶盖23方向，法兰边221与顶盖23连接的位置P的厚度大于壳体22的厚度。通过上述方式，法兰边221与顶盖23连接的位置P结构强度更高，并且更厚的厚度也增强了法兰边221与顶盖23连接的位置P的稳定性，例如受到焊接热量影响时，更厚的厚度可以具有更大的热容量，使得组织性能不易因过热而降低。由此，法兰边221与顶盖23的连接更稳定，进而提高了电池单体20的稳定性。

请继续参阅图3至图8，根据本申请的一些实施例，法兰边221在与顶盖23连接的位置P并远离顶盖23的表面上形成有第二增厚部223。

第二增厚部223沿顶盖23向法兰边221方向延伸设置。第二增厚部223的材质可以与法兰边221相同，也可以与法兰边221不同。例如，第二增厚部223与法兰边221材质相同。这样设置可以方便制造，有利于降低成本。或者，第二增厚部223与法兰边221材质不同，第二增厚部223材质的比热容大于法兰边221材质的比热容。这样设置可以增强第二增厚部223的热容量，使得第二增厚部223可以为法兰边221与顶盖23连接的位置P吸收更多热量。

第二增厚部223可以与法兰边221为一体结构。第二增厚部223也可以与法兰边221分体设置，并连接于法兰边221上。第二增厚部223垂直于法兰边221的截面的形状可以根据实际情况设置，包括但不限于矩形、半圆形等。

第二增厚部223的分布形式可以根据实际情况设置，例如第二增厚部223可以沿顶盖23与法兰边221连接的位置P在法兰边221上连续环绕设置。也就是说第二增厚部223可以在法兰边221上围设开口并连续环绕设置。第二增厚部223也可以沿顶盖23与法兰边221连接的位置P在法兰边221上环绕间隔设置。也就是说第二增厚部223可以在法兰边221上围设开口并形成有多个间隔。

通过上述方法，第二增厚部223可以对法兰边221与顶盖23的位置提供保护，使此处结构强度和稳定性都得到加强。顶盖23与壳体22可以稳定连接，进而提高了电池单体20的稳定性。

根据本申请的一些实施例，沿着法兰边221向顶盖23且垂直于顶盖23方向，法兰边221在与顶盖23连接的位置P的厚度D2不小于0.05毫米，且不大于1毫米，例如0.05mm、0.1mm、0.2mm、0.5mm、0.8mm、1mm。沿着顶盖23与法兰边221连接的位置向壳体22且垂直于壳体22外表面方向，法兰边221与顶盖23连接的位置P的宽度L3不小于0.5毫米，例如0.5mm、0.6mm、1mm、2mm、5mm、10mm。

当法兰边221在与顶盖23连接的位置P沿着法兰边221向顶盖23且垂直于顶盖23方向的厚度D2过小时，法兰边221与顶盖23连接的位置P结构强度可能较低，并且容易受到法兰边221与顶盖23连接过程中的影响。例如，会容易受到焊接时的热输入影响，导致法兰边221在与顶盖23连接的位置P的组织性能下降，导致强度进一步降低。当法兰边221与顶盖23连接的位置P沿着法兰边221向顶盖23且垂直于顶盖23方向的厚度过大时，则会导致法兰边221在与顶盖23连接的位置P体积增大，更易与其他结构发生干涉，同时也增加了制造成本。

法兰边221在与顶盖23连接的位置P的宽度L3可以理解为沿着顶盖23与法兰边221连接的位置向壳体22且垂直于壳体22外表面方向，从法兰边221与顶盖23连接的位置P的一端边缘，至顶盖23与法兰边221连接的位置P的另一端边缘的距离。增大法兰边221与顶盖23连接的位置P的宽度L3，有利于增强法兰边221与顶盖23连接的位置P的稳定性，例如可以更好地抵抗焊接热输入的影响。

通过上述方法，法兰边221与顶盖23连接的位置P可以具有较高的结构强度，不易受顶盖23与法兰边221连接过程的影响，顶盖23与壳体22可以稳定连接，进而提高了电池单体20的稳定性。同时，法兰边221的结构也可以保持紧凑。

请继续参阅图3至图8，根据本申请的一些实施例，壳体本体224包括相连接的底壁2241与侧壁2242。底壁2241与侧壁2242围成容置空间。侧壁2242一端连接底壁2241。侧壁2242远离底壁2241的一端连接法兰边221。侧壁2242与电芯21之间设置有填充部24。

侧壁2242一端连接于底壁2241并环绕设置，以围成容置空间。侧壁2242可以垂直于底壁2241和/或顶盖23设置。例如侧壁2242一端垂直连接于底壁2241，另一端垂直连接于顶盖23。侧壁2242靠近顶盖23的一端可以设置上述法兰边221。法兰边221垂直于侧壁2242，并沿背离容置腔方向延伸设置。

填充部24可以设置若干个。例如，填充部24可以设置四个，四个填充部24依次设置于电芯21朝向侧壁2242的四周至侧壁2242之间。沿侧壁2242向电芯21方向，填充部24在此方向的尺寸小于或等于电芯21至侧壁2242之间的距离，例如填充部24的尺寸与电芯21至侧壁2242之间的距离相等。填充部24的材质可以是金属、塑料等。

通过上述方法，壳体本体224可以方便地形成容置空间并与顶盖23连接。另外，当电芯21被安装于容置空间内时，由于电芯21与侧壁2242之间设置有填充部24，填充部24可以使电芯21难以在容置空间内沿电芯21向侧壁2242方向窜动，增强了电芯21安装的稳固性，不易发生磕碰损坏，同时，填充部24还有利于遮蔽焊接漏出至电芯21的激光，降低电芯21损坏风险，增强了电池单体20的安全性。

请继续参阅图3至图8，根据本申请的一些实施例，沿着顶盖23与法兰边221连接的位置向壳体22且垂直于壳体22外表面方向，填充部24的宽度W不大于电芯21与侧壁2242之间的距离L4。和/或，沿着法兰边221向顶盖23且垂直于顶盖23方向，填充部24的高度H不小于电芯21的高度的一半。

填充部24的宽度W是指填充部24沿侧壁2242向电芯21方向的尺寸。填充部24的高度H是指填充部24沿底壁2241向顶盖23方向的尺寸。电芯21高度是指电芯21沿底壁2241向顶盖23方向的尺寸。

在一具体实施例中，沿着法兰边221向顶盖23且垂直于顶盖23方向，填充部24的高度H不小于电芯21的高度的一半，并且填充部24的高度H不大于底壁2241至顶盖23的距离。

本领域技术人员可以根据产品和工艺需求对填充部24的宽度W和高度进行选择。例如填充部24的宽度W可以等于电芯21与侧壁2242之间的距离L4。填充部24的高度H可以等于底壁2241至顶盖23的距离。这样设置可以更大程度上减少填充部24在容置空间内发生窜动的可能性。或者，填充部24的宽度W可以小于电芯21与侧壁2242之间的距离L4。填充部24的高度H可以为电芯21高度的一半。这样设置可以使填充部24易于安装至容置空间内，并且可以为尺寸误差留出调整的余量空间，降低工艺成本。

在一具体实施例中，沿着顶盖23与法兰边221连接的位置向壳体22且垂直于壳体22外表面方向，电芯21与侧壁2242之间的距离L4不大于5mm，例如0.01mm、0.1mm、0.5mm、1mm、2mm、5mm。电芯21与侧壁2242之间的距离L4可以根据实际情况而设置。例如，电芯21与侧壁2242之间的距离L4可以是0.01mm。这样设置可以更大程度地增大电芯21在电池单体20内的体积占比，使电池单体20具有更高的储能性能。或者，电芯21与侧壁2242之间的距离L4可以是5mm。这样设置可以使电芯21易于安装。

通过上述方法，电芯21可以在电池单体20内具有较高的体积占比，且易于安装。另外，填充部24也不易在容置空间内发生窜动。由此，电池单体20可以具有较高的储能性能，且易于组装。

根据本申请的一些实施例，本申请还提供了一种电池100，包括以上任一方案所述的电池单体20。储能装置是电池100的一种，可以用作电网，也可以用于家庭生活或商业等场景，用于存储和/或释放电能。储能装置可以是储能柜、储能集装箱等。

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100，并且电池100用于为用电装置提供电能。

用电装置可以是手机、电脑、汽车或前述任一应用电池100的设备或系统等。

最后，在一具体应用场景中，如图3所示，电池单体20包括有电芯21、壳体22、顶盖23。壳体22包括壳体本体224与法兰边221，壳体本体224上形成有具有开口的容置空间。电芯21设置于容置空间中。顶盖23与壳体22的法兰边221连接，以封闭容置空间。其中，顶盖23与法兰边221连接的位置P在顶盖23上的正投影至至壳体本体224在顶盖23上的正投影的最短距离L1不小于0.2毫米，且不大于20毫米。法兰边221与壳体22之间通过倒角222连接。倒角222包括圆角和斜角。沿着法兰边221向顶盖23且垂直于顶盖23方向，顶盖23与法兰边221连接的位置P的厚度D1大于顶盖23其他位置的厚度。法兰边221与顶盖23连接的位置P的厚度大于壳体本体224的厚度。侧壁2242远离底壁2241的一端连接法兰边221。侧壁2242与电芯21之间设置有填充部24。电池单体20通过电芯21、壳体22、顶盖23构成一个整体，法兰边221可以使壳体22与顶盖23连接时更易于加工操作，连接更便捷。顶盖23与法兰边221连接的位置P与壳体本体224的距离不会过小，顶盖23与壳体22的连接过程不易对电芯21造成影响，降低了电芯21损坏的可能性。同时，顶盖23与法兰边221连接的位置P与壳体本体224的距离也不会过大，壳体22和顶盖23结构可以更紧凑，提升了电池单体20中电芯21的体积占比，从而提高了电池单体20在单位体积内可储存的能量。

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 (16)

1.一种电池单体，其特征在于，所述电池单体包括：

壳体，所述壳体包括壳体本体与法兰边，所述壳体本体上形成有具有开口的容置空间，所述法兰边与所述壳体本体形成有所述开口的位置连接；

电芯，设置于所述容置空间中；

顶盖，与所述壳体的所述法兰边连接，以封闭所述容置空间的所述开口；

其中，所述顶盖与所述法兰边连接的位置在所述顶盖上的正投影至所述壳体本体在所述顶盖上的正投影的最短距离不小于0.2毫米，且不大于20毫米。

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述顶盖与所述法兰边连接的位置在所述顶盖上的正投影至所述壳体本体在所述顶盖上的正投影的最短距离不小于0.2毫米，且不大于10毫米。

3.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述顶盖与所述法兰边连接的位置在所述顶盖上的正投影至所述壳体本体在所述顶盖上的正投影的最短距离不小于1毫米，且不大于10毫米。

4.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述法兰边与所述壳体本体之间通过倒角连接。

5.根据权利要求4所述的电池单体，其特征在于，所述倒角包括圆角，所述圆角的半径不小于0.1毫米，并不大于2毫米。

6.根据权利要求4或5所述的电池单体，其特征在于，所述倒角包括斜角，沿着所述法兰边向所述顶盖且垂直于所述顶盖方向，所述斜角连接所述壳体本体的端部至所述法兰边的距离不小于0.1毫米。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的电池单体，其特征在于，沿着所述法兰边向所述顶盖且垂直于所述顶盖方向，所述顶盖与所述法兰边连接的位置的厚度大于所述顶盖其他位置的厚度。

8.根据权利要求7所述的电池单体，其特征在于，所述顶盖在与所述法兰边连接的位置并远离所述法兰边的表面上形成第一增厚部。

9.根据权利要求7或8所述的电池单体，其特征在于，沿着所述法兰边向所述顶盖且垂直于所述顶盖方向，所述顶盖与所述法兰边连接的位置的厚度不小于0.05毫米，且不大于1毫米，沿着所述顶盖与所述法兰边连接的位置向所述壳体且垂直于所述壳体外表面方向，所述顶盖与所述法兰边连接的位置的宽度不小于0.5毫米。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的电池单体，其特征在于，沿着所述法兰边向所述顶盖且垂直于所述顶盖方向，所述法兰边与所述顶盖连接的位置的厚度大于所述壳体本体的厚度。

11.根据权利要求10所述的电池单体，其特征在于，所述法兰边在与所述顶盖连接的位置并远离所述顶盖的表面上形成有第二增厚部。

12.根据权利要求10或11所述的电池单体，其特征在于，沿着所述法兰边向所述顶盖且垂直于所述顶盖方向，所述法兰边在与所述顶盖连接的位置的厚度不小于0.05毫米，且不大于1毫米，沿着所述顶盖与所述法兰边连接的位置向所述壳体且垂直于所述壳体外表面方向，所述法兰边与所述顶盖连接的位置的宽度不小于0.5毫米。

13.根据权利要求1-12中任意一项所述的电池单体，其特征在于，所述壳体本体包括相连接的底壁与侧壁，所述底壁与所述侧壁围成所述容置空间，所述侧壁一端连接所述底壁，所述侧壁远离所述底壁的一端连接所述法兰边，所述侧壁与所述电芯之间设置有填充部。

14.根据权利要求13所述的电池单体，其特征在于，沿着所述顶盖与所述法兰边连接的位置向所述壳体且垂直于所述壳体外表面方向，所述填充部的宽度不大于所述电芯与所述侧壁之间的距离，和/或，沿着所述法兰边向所述顶盖且垂直于所述顶盖方向，所述填充部的高度不小于所述电芯的高度的一半。

15.一种电池，其特征在于，所述电池包括如权利要求1-14中任意一项所述的电池单体。

16.一种用电装置，其特征在于，所述用电装置包括如权利要求15所述的电池，所述电池用于为所述用电装置供电。