CN223487094U - 电池单体、电池装置及用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电池单体、电池装置及用电装置。电池单体包括壳体；电极组件，设置于壳体内，电极组件包括至少两个极片；支撑件，设置于壳体内，支撑件的一端设置于相邻两个极片之间，支撑件的另一端伸出于电极组件。

Description

电池单体、电池装置及用电装置

技术领域

本申请涉及电池领域，特别涉及一种电池单体、电池装置及用电装置。

背景技术

电池广泛用于电子设备，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。

在电池生产和使用过程中，容易出现极片和壳体相互挤压受损的问题，导致电池单体的稳定性不足。

实用新型内容

鉴于上述问题，本申请提供一种电池单体、电池装置及用电装置，能够改善极片和壳体相互挤压受损的问题，提升电池单体的稳定性。

第一方面，本申请实施例提供一种电池单体，包括壳体；电极组件，设置于壳体内，电极组件包括至少两个极片；支撑件，设置于壳体内，支撑件的一端设置于相邻两个极片之间，支撑件的另一端伸出于电极组件。

本申请实施例的方案中，电池单体包括壳体、电极组件和支撑件，电极组件和支撑件设置于壳体内，电极组件包括至少两个极片；支撑件和电极组件连接，支撑件一端设置于相邻两个极片之间，以使电极组件位于支撑件两侧的部分受力均匀，支撑件和电极组件稳定连接，支撑件的另一端伸出于电极组件，以使在电极组件和支撑件设置于壳体内之后，支撑件令电极组件和壳体之间存在间隙，以改善电极组件和壳体挤压受损的问题，提升电池单体的稳定性。

在一些实施例中，电极组件包括叠置的至少两个极片，电极组件包括沿第一方向伸出的极耳，支撑件沿第二方向伸出于电极组件，第一方向和第二方向相交。

本申请实施例的方案中，极耳沿第一方向伸出于电极组件，支撑件沿第二方向伸出于电极组件，以使在电极组件和支撑件设置于壳体内之后，支撑件令电极组件和壳体沿第二方向间隔设置，以改善电极组件和壳体在第二方向上挤压受损的问题，提升电池单体的稳定性。

在一些实施例中，电极组件还包括隔离件，隔离件包括主体部和弯折部，多个主体部间隔设置，各极片和各支撑件均设置于相邻两个主体部之间，弯折部连接于相邻主体部在第二方向的同一端，支撑件的一端沿第二方向和弯折部连接。

本申请实施例的方案中，隔离件包括主体部和弯折部，多个主体部间隔设置，各极片和各支撑件均设置于相邻两个主体部之间，弯折部连接于相邻主体部在第二方向的同一端，隔离件用于保持相邻极片以及极片和支撑件之间的绝缘效果，支撑件和弯折部抵接，无需额外的连接部件，有助于降低支撑件和电极组件的配合难度，缩减电池单体自重，提升电池单体的能量密度。

在一些实施例中，极片在第二方向的尺寸为L₁，支撑件在第二方向的尺寸为L₂满足，L₂＞L₁。

本申请实施例的方案中，极片在第二方向的尺寸为L₁，支撑件在第二方向的尺寸为L₂满足上述条件时，支撑件能够在第二方向上伸出于电极组件，以使在电极组件和支撑件设置于壳体内之后，支撑件令电极组件和壳体之间存在间隙，以改善电极组件和壳体挤压受损的问题，提升电池单体的稳定性。

在一些实施例中，支撑件在第二方向和弯折部接触的一端设置有过渡圆角。

本申请实施例的方案中，支撑件在第二方向和弯折部接触的一端设置有过渡圆角，以使在支撑件和弯折部接触时，降低支撑件硌伤弯折部的风险。

在一些实施例中，电极组件还包括隔离件，隔离件包括主体部和弯折部，多个主体部间隔设置，各极片和各支撑件均设置于相邻主体部之间，弯折部连接于相邻主体部在第二方向的同一端，支撑件和与其相邻的至少一个主体部粘接连接。

本申请实施例的方案中，支撑件和与其相邻的至少一个主体部粘接连接，以提升支撑件和电极组件的连接可靠性。

在一些实施例中，支撑件的导热率大于隔离件的导热率。

本申请实施例的方案中，支撑件的导热率大于隔离件的导热率，支撑件能够辅助电极组件散热，以增强电极组件的散热效率，提升电池单体的性能。

在一些实施例中，电极组件包括间隔设置的至少两个极片组，极片组包括层叠设置的正极片和负极片，支撑件位于相邻两个极片组之间，极片组朝向支撑件的一端设置负极片。

本申请实施例的方案中，电极组件包括间隔设置的至少两个极片组，极片组包括层叠设置的正极片和负极片，支撑件位于相邻两个极片组之间，极片组朝向支撑件的一端设置负极片，也就是支撑件位于两个负极片之间，以改善当支撑件正对于正极片时，由于支撑件无嵌锂能力，在电池单体放电过程中，正极片脱锂后，锂离子无法嵌入于支撑件，导致临近的负极片因过量嵌锂而发生析锂的问题。

在一些实施例中，电极组件包括间隔设置的至少两个极片组，极片组包括层叠设置的正极片和负极片，支撑件位于相邻两个极片组之间，极片包括集流体以及设置于集流体的活性物质层，正极片包括第一极片，第一极片设置于极片组朝向支撑件的一端，第一极片的活性物质层设置于其集流体背离支撑件的一侧。

本申请实施例的方案中，第一极片设置于极片组朝向支撑件的一端，支撑件设置于两个第一极片之间，第一极片的活性物质层设置于其集流体背离支撑件的一侧，由于第一极片朝向支撑件的一侧并未设置活性物质层，所以第一极片朝向支撑件的一侧不会发挥容量，这可以改善由于电极组件中正极片和负极片容量不均衡，而导致的极片析锂问题。

在一些实施例中，电极组件包括间隔设置的至少两个极片组，极片组包括层叠设置的正极片和负极片，支撑件位于相邻两个极片组之间，极片组朝向支撑件的一端设置正极片，电极组件还包括阻隔层，阻隔层设置于和支撑件相邻的两个正极片朝向支撑件的一侧，阻隔层用于阻挡至少部分离子通过。

本申请实施例的方案中，电极组件还包括阻隔层，阻隔层设置于和支撑件相邻的两个正极片朝向支撑件的一侧，阻隔层用于阻挡至少部分锂离子通过，此时正极片朝向支撑件的一侧不发挥容量，这可以改善由于电极组件中正极片和负极片容量不均衡，导致极片析锂的问题。

在一些实施例中，电极组件还包括隔离件，隔离件设置于支撑件和极片组之间，以使支撑件和极片组相互绝缘。

本申请实施例的方案中，隔离件设置于支撑件和极片组之间，以使支撑件和极片组相互绝缘，以降低支撑件和极片组导通，电池单体内短路的风险。

在一些实施例中，n个支撑件和电极组件连接，满足1≤n≤10。

本申请实施例的方案中，当支撑件的数量满足上述条件时，既可以使支撑件起到支撑电极组件的作用，又改善由于支撑件过多，导致支撑件过多占用壳体内部空间，导致电池单体能量密度过低的问题。

第二方面，本申请实施例提供一种电池装置，包括上述第一方面实施例的电池单体。

第三方面，本申请实施例提供一种用电装置，包括上述第二方面实施例的电池装置。

附图说明

通过阅读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。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是本申请一实施例提供的车辆的结构示意图；

图2是本申请一实施例提供的电池装置的结构示意图；

图3是申请一实施例提供的电池模组的结构示意图；

图4是本申请一实施例提供的电池单体的结构示意图；

图5是本申请一实施例提供的电池单体的部分结构示意图；

图6是本申请另一实施例提供的电池单体的部分结构示意图；

图7是本申请又一实施例提供的电池单体的部分结构示意图；

图8是本申请又一实施例提供的电池单体的部分结构示意图；

图9是本申请一实施例提供的电池单体的第一极片的结构示意图；

图10是本申请又一实施例提供的电池单体的部分结构示意图；

图11是本申请一实施例提供的电池单体的部分结构示意图。

附图标记说明：

1、车辆；101、马达；102、控制器；

2、电池装置；201、电池模组；202、箱体；2021、第一箱体；2022、第二箱体；3、电池单体；4、壳体；

5、电极组件；51、极耳；52、极片；53、隔离件；531、主体部；532、弯折部；54、极片组；521、正极片；522、负极片；5211、第一极片；5212、第二极片；551、集流体；552、活性物质层；553、阻隔层；6、顶盖组件；7、支撑件；

X、第一方向；Y、第二方向；Z、第三方向。

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。

需要注意的是，除非另有说明，本申请实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本申请实施例所属领域技术人员所理解的通常意义。

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。

此外，技术术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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。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，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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。

本申请中，电池单体可以包括锂离子二次电池单体、锂离子一次电池单体、锂硫电池单体、钠锂离子电池单体、钠离子电池单体或镁离子电池单体等，本申请实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等，本申请实施例对此也不限定。

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。箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。

在电池生产和使用过程中，容易出现极片和壳体相互挤压受损的问题。

对于横向放置的叠片电芯结构，电极组件置入壳体后，由于入壳间隙导致电极组件偏斜及极片间对齐度异常，部分极片会凸出底部承力面，而造成极片和壳体相互挤压受损。

基于上述问题，本申请实施例提供了一种电池单体，电池单体包括壳体、电极组件和支撑件，电极组件和支撑件设置于壳体内，电极组件包括至少两个极片；支撑件和电极组件连接，支撑件一端设置于相邻两个极片之间，以使电极组件位于支撑件两侧的部分受力均匀，支撑件和电极组件稳定连接，支撑件的另一端伸出于电极组件，以使在电极组件和支撑件设置于壳体内之后，支撑件令电极组件和壳体之间存在间隙，以改善电极组件和壳体挤压受损的问题，提升电池单体的稳定性。

本申请实施例描述的技术方案适用于电池装置以及使用电池装置的用电装置。

电池单体包括设置于壳体内的电极组件和电解液，极片包括正极片和负极片，电极组件还包括隔离件。电池单体主要依靠金属离子在正极片和负极片之间移动来工作。

具体的，正极片包括正集流体和正极活性物质层，正极活性物质层涂覆于正集流体的表面；正集流体包括正集流部和连接于正集流部的正极耳，正集流部涂覆有正极活性物质层，正极耳未涂覆正极活性物质层。以锂离子电池为例，正集流体可以为铝或者含铝镀层的复合材料，正极活性物质层包括正极活性物质，正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极片包括负集流体和负极活性物质层，负极活性物质层涂覆于负集流体的表面；负集流体包括负集流部和连接于负集流部的负极耳，负集流部涂覆有负极活性物质层，负极耳未涂覆负极活性物质层。负集流体可以为铜或者含铜镀层的复合材料，负极活性物质层包括负极活性物质，负极活性物质可以为碳或硅等。隔离件的材质可以为PP(polypropylene，聚丙烯)或PE(polyethylene，聚乙烯)等。

用电装置可以是车辆、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。车辆可以是燃油汽车、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；航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等；电动玩具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；电动工具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，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等等。本申请实施例对上述用电装置不做特殊限制。

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。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等，本申请实施例对此也不限定。

本申请的实施例所提到的电池装置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装置可以包括电池模组或电池包等。电池包一般包括用于封装一个或多个电池单体的箱体。箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。

应理解，本申请实施例描述的技术方案不仅仅局限适用于上述所描述的电池装置和用电设备，还可以适用于所有包括箱体的电池装置以及使用电池装置的用电设备，但为描述简洁，下述实施例均以电动车辆为例进行说明。

请参照图1，图1是本申请一实施例提供的车辆的结构示意图。车辆1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1的内部设置有电池装置2，电池装置2可以设置在车辆1的底部或头部或尾部。电池装置2可以用于车辆1的供电，例如，电池装置2可以作为车辆1的操作电源。车辆1还可以包括控制器102和马达101，控制器102用来控制电池为马达101供电，例如，用于车辆1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，电池装置2不仅可以作为车辆1的操作电源，还可以作为车辆1的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1提供驱动动力。

图2是本申请一实施例提供的电池装置的结构示意图。

本申请的实施例所提到的电池装置2可包括一个或多个电池单体组件，用于提供电压和容量。电池单体组件可包括多个电池单体3，多个电池单体3通过汇流部件串联、并联或混联连接。

在一些实施例中，电池单体组件通常由多个电池单体3排列形成。

作为示例，电池单体组件可以为电池模组201，电池模组201由多个电池单体3排列并固定形成一个独立模块。作为示例，电池模组201可以通过扎带捆绑多个电池单体3形成。

在一些实施例中，电池装置可以为电池包，电池包包括箱体202和一个或多个电池单体组件，电池单体组件容纳于箱体202中。

作为示例，电池单体组件可以为电池模组201，电池单体组件可通过将电池模组201固定于箱体中的方式容纳于箱体中。

作为示例，电池单体组件也可通过将多个电池单体3直接固定于箱体202的方式容纳于箱体202中。

作为示例，箱体202可包括第一箱体2021和第二箱体2022。第一箱体2021和第二箱体2022扣合，使得箱体202内部形成封闭空间，以收纳电池单体组件。这里的封闭指盖住或关闭，可以是密封，也可以是非密封。第一箱体2021可为顶盖或者底板。

作为示例，箱体202可包括顶盖、框架和底板。顶盖和底板分别与框架连接，使得箱体202内部形成封闭空间，以收纳电池单体组件。

在一些实施例中，箱体202可以作为车辆的底盘结构的一部分。例如，箱体202的部分可以成为车辆的地板的至少一部分，或者，箱体202的部分可以成为车辆的横梁和纵梁的至少一部分。

图3是申请一实施例提供的电池模组的结构示意图。

在一些实施例中，如图2和图3所示，电池单体3为多个，多个电池单体3先串联或并联或混联组成电池模组201。多个电池模组201再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体202内。

电池模组201中的多个电池单体3之间可通过汇流部件实现电连接，以实现电池模组201中的多个电池单体3的并联或串联或混联。

本申请中，电池单体3可以包括锂离子电池单体、钠离子电池单体或镁离子电池单体等，本申请实施例对此并不限定。

图4是本申请一实施例提供的电池单体的结构示意图。电池单体3是指组成电池的最小单元。如图4，电池单体3包括有顶盖组件6、壳体4和电极组件5。

电极组件5是电池单体3中发生电化学反应的部件。壳体4内可以包含一个或更多个电极组件5。电极组件5主要由极片卷绕或层叠放置形成，极片分为正极片和负极片，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主体，正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳51。正极耳和负极耳可以共同位于电极主体的一端或是分别位于电极主体的两端。在电池单体3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51连接电极端子以形成电流回路。

在一些实施方式中，电极组件5为叠片结构。作为示例，正极片、负极片可分别设置多个，多个正极片和多个负极片交替层叠设置，隔离件可设置多个，并分别设置在任意相邻的正极片或负极片之间，或者，隔离件可连续地设置，通过折叠的方式设置在任意相邻的正极片或负极片之间。

在一些实施方式中，电极组件5的形状可以为扁平状或多棱柱状等。

在一些实施方式中，电极组件5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。

电池单体3可以包括壳体4。壳体4是用于配合顶盖组件6以形成电池单体3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5、电解液(在图中未示出)以及其他部件。壳体4可以为钢壳、铝壳、塑料壳(如聚丙烯)、复合金属壳(如铜铝复合壳体)或铝塑膜等。在一些实施例中，壳体4可以是密封结构，也可以是非密封结构。作为示例，壳体4为非密封结构时，壳体4起到保护电极组件5的作用，壳体4与电极组件5之间还包括密封袋，密封袋用于封装电极组件及电解质。具体地，密封袋可以为袋状的绝缘件或铝塑膜。壳体4为密封结构时，用于封装电极组件5及电解质等部件。

作为示例，电池单体3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。

壳体4和顶盖组件6可以是独立的部件，可以于壳体4上设置一个或多个开口，一个或多个顶盖组件6盖合开口以形成电池单体3的内部环境。可选地，也可以使顶盖组件6和壳体4一体化。可选地，顶盖组件6和壳体4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4的内部时，再使顶盖组件6盖合壳体4。

请参阅图5，图5是本申请一实施例提供的电池单体的部分结构示意图。

第一方面，如图4和图5所示，本申请实施例提供一种电池单体3，电池单体3包括壳体4、电极组件5和支撑件7，电极组件5设置于壳体4内，电极组件5包括至少两个极片52，支撑件7设置于壳体4内，支撑件7的一端设置于相邻两个极片52之间，支撑件7的另一端伸出于电极组件5。

本申请实施例的方案中，电池单体3包括壳体4、电极组件5和支撑件7，电极组件5和支撑件7设置于壳体4内，电极组件5包括至少两个极片52；支撑件7和电极组件5连接，支撑件7的一端设置于相邻两个极片52之间，以使电极组件5位于支撑件7两侧的部分受力均匀，支撑件7和电极组件5稳定连接，支撑件7的另一端伸出于电极组件5，以使在电极组件5和支撑件7设置于壳体4内之后，支撑件7令电极组件5和壳体4之间存在间隙，以改善电极组件5和壳体4挤压受损的问题，提升电池单体3的稳定性。

具体的，电极组件5包括若干极片52，电池单体3在使用和存放时，极片52在外力或其自身重力作用下接触于壳体4内壁，或者部分极片52凸出于电极组件并接触于壳体4，此时极片52容易因和壳体4相互挤压而受损。

可选的，电极组件5包括叠置的至少两个极片52，或者电极组件5包括卷绕的至少两个极片52。

示例性的，电极组件5包括叠置的至少两个极片52，支撑件7的一端设置于叠置的两个相邻极片52之间，支撑件7的另一端伸出于电极组件5。

示例性的，电极组件5包括卷绕的至少两个极片52，极耳51伸出于电极组件5的一端，支撑件7的一部分位于卷绕的两个相邻极片52之间，支撑件7的另一部分伸出于电极组件5背离极耳51的一端。

支撑件7的一端设置于相邻两个极片52之间，另一端伸出于电极组件5，极片52包括正极片和负极片，支撑件7一端设置于相邻两个正极片之间，支撑件7的另一端伸出于正极片；或者支撑件7一端设置于相邻两个负极片之间，支撑件7的另一端伸出于负极片；或者支撑件7一端设置于正极片和负极片之间，支撑件7的另一端伸出于正极片和负极片。

支撑件7为刚性件，以使支撑件7可以支撑于壳体4和电极组件5之间。示例性的，支撑件7为聚乙烯、聚丙烯或聚酰亚胺等，以使支撑件7具有良好的化学稳定性。

可选的，支撑件7设置于相邻两个极片52之间，支撑件7和位于其两侧的极片52连接，以提升支撑件7和电极组件5的连接可靠性。

电极组件5包括至少两个极片52，以及设置于相邻极片52之间的隔离件53，支撑件7和隔离件53连接以支撑电极组件5，或者支撑件7为绝缘材质时，支撑件7和极片52相互连接以支撑电极组件5。支撑件7的具体尺寸和形状可以自行设计，示例性的，支撑件7呈板状或杆状或条片状。

可选的，支撑件7厚度t，满足0.1mm≤t≤2mm，以使支撑件7有足够的结构强度来支撑电极组件5，又改善由于支撑件7重量过大，导致电池单体3能量密度过低的问题。示例性的，支撑件7的厚度为0.1mm或1mm或2mm等。

可选的，支撑件7的一端和电极组件5连接，其连接方式可以为抵接或粘接或熔接等。

可选的，支撑件7连接于电极组件5和壳体4之间，电极组件5和壳体4间隔设置，以降低电极组件5和壳体4挤压导致极片52损坏的风险。

可选的，支撑件7和壳体4抵接连接，以降低支撑件7和壳体4的配合难度；或者支撑件7和壳体4粘接连接，以提升支撑件7和壳体4的连接稳定性。

在一些实施例中，如图4和图5所示，电极组件5包括叠置的至少两个极片52，电极组件5包括沿第一方向X伸出的极耳51，支撑件7沿第二方向Y伸出电极组件5，第一方向X和第二方向Y相交。

在这些实施例中，极耳51沿第一方向X伸出于电极组件5，支撑件7沿第二方向Y伸出电极组件5，以使在电极组件5和支撑件7设置于壳体4内之后，支撑件7令电极组件5和壳体4沿第二方向Y间隔设置，以改善电极组件5和壳体4挤压受损的问题，提升电池单体3的稳定性。

壳体4包括在第一方向X的一端或两端开口，电极组件5包括在第一方向X一端或两端伸出的极耳51，电极组件5置入壳体4内。

可选的，第二方向Y可以为电极组件5的重力方向，以改善电池单体3使用和存放时，极片52受其自身重力作用接触于壳体4，极片52容易因挤压壳体4受损的问题。

电极组件5包括沿第一方向X伸出的极耳51，具体的，极耳51包括正极耳和负极耳，正极耳和负极耳伸出于电极组件5在第一方向X的同一端，或者正极耳和负极耳伸出于电极组件5在第一方向X的两端。

电极组件5包括沿第三方向Z叠置的至少两个极片52，第一方向X、第二方向Y和第三方向Z两两相交。

电极组件5包括在第二方向Y相对设置的第一表面和第二表面，支撑件7的一端伸出于第一表面，以使在电极组件5和支撑件7安装于壳体4内时，支撑件7令电极组件5和壳体4之间存在间隙，电极组件5的第一表面和壳体4间隔设置。

可选的，支撑件7设置于电极组件5在第三方向Z的一端，支撑件7在第二方向Y上伸出于第一表面和第二表面。

可选的，在第一方向X上，支撑件7至电极组件5两端的间距相同，以使在支撑件7支撑电极组件5时，电极组件5受力均匀。

可选的，多个支撑件7沿第一方向X间隔设置于两个极片52之间；或者多个支撑件7沿第三方向Z间隔设置于极片52之间。

可选的，极片52在第一方向X的尺寸为D₁，支撑件7在第一方向X的尺寸为D₂，满足D₁/2≤D₂＜D₁。极片52在第一方向X的尺寸和支撑件7在第一方向X的尺寸满足上述条件时，以使在电极组件5和支撑件7设置于壳体4内之后，支撑件7和壳体4有较大的接触面积，提升支撑件7的稳定性；以及提升极片52和支撑件7的接触面积，提升电极组件5和支撑件7的连接可靠性。

在一些实施例中，如图4和图5所示，电极组件5还包括隔离件53，隔离件53包括主体部531和弯折部532，多个主体部531间隔设置，各极片52和各支撑件7均设置于相邻两个主体部531之间，弯折部532连接于相邻主体部531在第二方向Y的同一端，支撑件7的一端沿第二方向Y和弯折部532连接。

在这些实施例中，隔离件53包括主体部531和弯折部532，多个主体部531间隔设置，各极片52和各支撑件7均设置于相邻两个主体部531之间，弯折部532连接于相邻主体部531在第二方向Y的同一端，隔离件53用于保持相邻极片52以及极片52和支撑件7之间的绝缘效果，支撑件7和弯折部532抵接，无需额外的连接部件，有助于降低支撑件7和电极组件5的配合难度，缩减电池单体3自重，提升电池单体3的能量密度。

隔离件53可以为隔离膜，隔离膜为聚乙烯膜或者聚丙烯膜等。

隔离件53和极片52相互连接为一个整体，隔离件53连续弯折延伸，隔离件53包括相互连接的主体部531和弯折部532，各极片52和支撑件7沿第三方向Z层叠设置，主体部531设置于相邻极片52以及相邻的极片52和支撑件7之间，弯折部532连接于相邻主体部531在第二方向Y的一端，在第三方向Z上相邻的两个弯折部532连接于同一主体部531在第二方向Y的两端。

具体的，支撑件7和与其相邻的两个极片52之间分别存在一个主体部531，这两个主体部531通过一个弯折部532连接在一起，并形成一个在第二方向Y开口的腔室，支撑件7的一端设置于腔室内并沿第二方向Y和弯折部532抵接，支撑件7的另一端由腔室的开口伸出于腔室并和壳体4抵接，极片52和隔离件53连接为一个整体，支撑件7可以通过弯折部532使电极组件5和壳体4之间形成间隙。

可选的，支撑件7在第二方向Y的尺寸大于各极片52在第二方向Y的尺寸，以使支撑件7一端抵接于弯折部532时，另一端能够伸出于电极组件5并支撑于壳体4。支撑件7在第二方向Y的具体尺寸可以灵活设计。

可选的，支撑件7粘接于弯折部532，以增强支撑件7和电极组件5的连接可靠性。

在一些实施例中，如图4和图5所示，极片52在第二方向Y的尺寸为L₁，支撑件7在第二方向Y的尺寸为L₂满足，L₂＞L₁。

在这些实施例中，极片52在第二方向Y的尺寸为L₁，支撑件7在第二方向Y的尺寸为L₂满足上述条件时，支撑件7能够在第二方向Y上伸出于电极组件5，以使在电极组件5和支撑件7设置于壳体4内之后，支撑件7令电极组件5和壳体4沿第二方向Y间隔设置，以改善电极组件5和壳体4挤压受损的问题，提升电池单体3的稳定性。

具体的，极片52在第二方向Y的尺寸为L₁，支撑件7在第二方向Y的尺寸为L₂壳体4在第二方向Y的尺寸为L₃，L₁＜L₂≤L₃。

可选的，各极片52在第二方向Y的尺寸可能存在区别，在本申请实施例中，支撑件7在第二方向Y的尺寸大于极片52在第二方向Y的最大尺寸。

支撑件7和极片52连接，具体的支撑件7和极片52直接连接，示例性的，支撑件7为绝缘材质，支撑件7和极片52粘接连接；或者支撑件7和极片52间接连接，示例性的，支撑件7通过隔离件53和极片52连接。

请参阅图6，图6是本申请另一实施例提供的电池单体的部分结构示意图。

在一些实施例中，如图4和图6所示，电极组件5还包括隔离件53，隔离件53包括主体部531和弯折部532，多个主体部531间隔设置，各极片52和各支撑件7均设置于相邻主体部531之间，弯折部532连接于相邻主体部531在第二方向Y的同一端，支撑件7和与其相邻的至少一个主体部531粘接连接。

在这些实施例中，支撑件7和与其相邻的至少一个主体部531粘接连接，以提升支撑件7和电极组件5的连接可靠性。

可选的，支撑件7和与其相邻的两个主体部531相互粘接，以提升支撑件7和电极组件5的连接可靠性。

可选的，支撑件7和主体部531以及弯折部532粘接连接，以提升支撑件7和电极组件5的连接强度。

可选的，支撑件7和主体部531之间通过绝缘胶体粘接连接，以增强支撑件7和电极组件5的绝缘效果。

在一些实施例中，如图4和图6所示，支撑件7在第二方向Y和弯折部532接触的一端设置有过渡圆角。

在这些实施例中，支撑件7在第二方向Y和弯折部532接触的一端设置有过渡圆角，以使在支撑件7和弯折部532接触时，降低支撑件7硌伤弯折部532的风险。

支撑件7和弯折部532接触的一端设置有过渡圆角，过渡圆角的尺寸和弯折部532尺寸相互匹配，以使弯折部532和支撑件7的过渡圆角相互贴合，以增大支撑件7和弯折部532的接触面积。

可选的，支撑件7和壳体4连接的一端为平面，以降低支撑件7的加工难度；或者支撑件7和壳体4连接的一端的形状和壳体4的形状匹配，示例性的，壳体4为平面则支撑件7和壳体4连接的一端为平面，若壳体4为曲面，则支撑件7和壳体4连接的一端为曲面，以使支撑件7能够和壳体4贴合。

可选的，支撑件7和弯折部532接触的一端设置有胶层，或者支撑件7表面设置有胶层，以降低由于支撑件7端部存在毛刺，导致弯折部532被刺破，电极组件5故障的风险。

在一些实施例中，如图4和图6所示，支撑件7的导热率大于隔离件53的导热率。

在这些实施例中，支撑件7的导热率大于隔离件53的导热率，支撑件7能够辅助电极组件5散热，以增强电极组件5的散热效率，提升电池单体3的性能。

高温环境中，支撑件7可以将电极组件5的热量传递至壳体4，并由壳体4传递至外界，以增强电极组件5的散热效果，或者在低温环境中，外界热量可以通过支撑件7加热电极组件5。

可选的，支撑件7为金属件，以增强支撑件7的结构强度，以使支撑件7可以更稳定的支撑电极组件5，支撑件7和隔离件53连接，支撑件7通过隔离件53和电极组件5绝缘。示例性的，支撑件7的材质为铜或铝或不锈钢等。

请参阅图7，图7是本申请又一实施例提供的电池单体的部分结构示意图。

在一些实施例中，如图4和图7所示，电极组件5包括间隔设置的至少两个极片组54，极片组54包括层叠设置的正极片521和负极片522，支撑件7位于相邻两个极片组54之间，极片组54朝向支撑件7的一端设置负极片522。

在这些实施例中，电极组件5包括间隔设置的至少两个极片组54，极片组54包括层叠设置的正极片521和负极片522，支撑件7位于相邻两个极片组54之间，极片组54朝向支撑件7的一端设置负极片522，也就是支撑件7位于两个负极片522之间，以改善当支撑件7正对于正极片521时，由于支撑件7无嵌锂能力，在电池单体3放电过程中，正极片521脱锂后，锂离子无法嵌入于支撑件7，导致临近的负极片522因过量嵌锂而发生析锂的问题。

电极组件5包括隔离件53和间隔设置的若干极片组54，支撑件7设置于相邻极片组54之间，极片组54具体数量和支撑件7数量匹配。

极片组54内包括依次层叠设置的正极片521和负极片522，极片组54内正极片521和负极片522具体数量可以自行设计，各极片组54内极片52数量相同或不同。

隔离件53弯折延伸于各正极片521和各负极片522之间，主体部531位于相邻的正极片521和负极片522之间，或者主体部531位于相邻的正极片521和支撑件7之间，或者主体部531位于相邻的负极片522和支撑件7之间。

可选的，正极片521数量小于负极片522数量，以降低电极组件5容量不平衡的风险。

支撑件7正对于正极片521时，正极片521脱锂而支撑件7无嵌锂能力，进而导致与该正极片521临近的负极片522过嵌锂而导致析锂。因此为了降低极片52析锂风险，在本申请实施例中，相邻两个极片组54朝向支撑件7的一端设置负极片522，也就是支撑件7设置于两个负极片522之间。

示例性的，在一个极片组54内包括两个正极片521和三个负极片522，极片组54的两端均设置负极片522，两个正极片521分设于相邻两个负极片522之间；或者在一个极片组54内包括一个正极片521和两个负极片522，极片组54的两端均设置负极片522，负极片522设置于相邻两个正极片521之间。

请参阅图8和图9，图8是本申请又一实施例提供的电池单体的部分结构示意图；图9是本申请一实施例提供的电池单体的第一极片的结构示意图。

在一些实施例中，如图4、图8和图9所示，电极组件5包括间隔设置的至少两个极片组54，极片组54包括层叠设置的正极片521和负极片522，支撑件7位于相邻两个极片组54之间，极片52包括集流体551以及设置于集流体551的活性物质层552，正极片521包括第一极片5211，第一极片5211设置于极片组54朝向支撑件7的一端，第一极片5211的活性物质层552设置于其集流体551背离支撑件7的一侧。

在这些实施例中，第一极片5211设置于极片组54朝向支撑件7的一端，支撑件7设置于两个第一极片5211之间，第一极片5211的活性物质层552设置于其集流体551背离支撑件7的一侧，由于第一极片5211朝向支撑件7的一侧并未设置活性物质层552，所以第一极片5211朝向支撑件7的一侧不会发挥容量，这可以改善由于电极组件5中正极片521和负极片522容量不均衡，而导致的极片52析锂问题。

相关技术中，正极片521包括集流体551以及涂敷于集流体551两侧的活性物质层552组成。而在本申请实施例中，支撑件7设置于两个正极片521之间，为了降低电极组件5的析锂风险，本申请实施例提供一种具有特殊结构的正极片521，也就是仅在集流体551背离支撑件7的一侧涂敷活性物质层552的第一极片5211。支撑件7设置于两个第一极片5211之间，第一极片5211朝向支撑件7的一侧不设置活性物质层552，那么第一极片5211朝向支撑件7的一侧不会脱锂，以平衡电极组件5的总体容量，以改善极片52析锂的问题。

第一极片5211仅在集流体551的一侧设置活性物质层552，相较于两侧均设置的活性物质层552的常规正极片521的材料成本更低。

可选的，正极片521包括在集流体551两侧均涂敷活性物质层552的第二极片5212以及在集流体551一侧涂敷活性物质层552的第一极片5211，在极片组54内可以包括第二极片5212和第一极片5211两种正极片521或者仅包括第一极片5211。

示例性的，极片组54内包括第一极片5211、第二极片5212以及两个负极片522，第一极片5211设置于极片组54朝向支撑件7的一侧，其它极片52依次层叠设置。

请参阅图10和图11，图10是本申请又一实施例提供的电池单体的部分结构示意图；图11是本申请一实施例提供的电池单体的部分结构示意图。

在一些实施例中，如图4、图10和图11所示，电极组件5包括间隔设置的至少两个极片组54，极片组54包括层叠设置的正极片521和负极片522，支撑件7位于相邻两个极片组54之间，极片组54朝向支撑件7的一端设置正极片521，电极组件5还包括阻隔层553，阻隔层553设置于和支撑件7相邻的两个正极片521朝向支撑件7的一侧，阻隔层553用于阻挡至少部分离子通过。

在这些实施例中，电极组件5还包括阻隔层553，阻隔层553设置于和支撑件7相邻的两个正极片521朝向支撑件7的一侧，阻隔层553用于阻挡至少部分锂离子通过，此时正极片521朝向支撑件7的一侧不发挥容量，这可以改善由于电极组件5中正极片521和负极片522容量不均衡，导致极片52析锂的问题。

位于极片组54朝向支撑件7一端的正极片521，其朝向支撑件7的一侧表面设置了阻隔层553，阻隔层553覆盖于这个正极片521的活性物质层552上，以阻挡离子通过。此时邻近于支撑件7的正极片521，其朝向支撑件7的一侧不会再发生嵌锂和脱锂，那么正极片521朝向支撑件7的一侧不发挥容量。

阻隔层553可以为绝缘胶层，示例性的，阻隔层553为聚乙烯醇、聚乙烯酮、聚甲基丙烯酸酯、聚偏二氟乙烯、纳米硅胶、聚丙烯腈、聚丙烯酸、丁苯橡胶的一种或多种。

可选的，电极组件5内包括间隔设置的多个极片组54以及至少两个支撑件7，则通过调整极片组54内正极片521以及负极片522的排列顺序，支撑件7可以位于两个负极片522之间，或者支撑件7位于两个第一极片5211之间，或者支撑件7位于两个设置有阻隔层553的正极片521之间，或者支撑件7位于第一极片5211和设置有阻隔层553的正极片521之间。

在一些实施例中，如图4、图7至图11所示，电极组件5还包括隔离件53，隔离件53设置于支撑件7和极片组54之间，以使支撑件7和极片组54相互绝缘。

在这些实施例中，隔离件53设置于支撑件7和极片组54之间，以使支撑件7和极片组54相互绝缘，以降低支撑件7和极片组54导通，电池单体3内短路的风险。

隔离件53包括主体部531和弯折部532，多个主体部531间隔设置，极片组54包括若干极片52，支撑件7和各极片52均设置于相邻两个主体部531之间，或者相邻极片52和相邻的极片52和支撑件7之间设置有隔离件7的主体部531，弯折部532连接于相邻主体部531在第二方向Y的同一端。

隔离件53为绝缘材质，支撑件7通过隔离件53和极片组54的极片52接触，以使支撑件7和极片组54相互绝缘。

在一些实施例中，如图4、图5和图7所示，n个支撑件7和电极组件5连接，满足1≤n≤10。

在这些实施例中，当支撑件7的数量满足上述条件时，既可以使支撑件7起到支撑电极组件5的作用，又改善由于支撑件7过多，导致支撑件7过多占用壳体4内部空间，导致电池单体3能量密度过低的问题。

可选的，至少两个支撑件7沿第二方向Y分别设置于不同极片52之间；或者至少两个支撑件7沿第一方向X间隔设置于两个极片52之间。

示例性的，1个或2个或5个或10个等支撑件7和电极组件5连接。

第二方面，本申请实施例提供一种电池装置，包括上述第一方面实施例的电池单体。

第三方面，本申请实施例提供一种用电装置，包括上述第二方面实施例的电池装置。

在一些实施例中，如图1至图11所示，本申请实施例提供一种电池单体3，电池单体3包括壳体4、电极组件5和支撑件7，电极组件5设置于壳体4内，电极组件5包括沿第一方向X伸出的极耳51，支撑件7的一端和电极组件5连接，其另一端沿第二方向Y伸出电极组件5在第二方向Y的一侧表面，第一方向X和第二方向Y相交，电极组件5包括叠置的至少两个极片52以及隔离件53，支撑件7设置于相邻两个极片52之间，隔离件53包括主体部531和弯折部532，多个主体部531间隔设置，各极片52和各支撑件7均设置于相邻两个主体部531之间，弯折部532连接于相邻主体部531在第二方向Y的同一端，支撑件7的一端沿第二方向Y和弯折部532连接，支撑件7在第二方向Y和弯折部532接触的一端设置有过渡圆角，支撑件7和与其相邻的至少一个主体部531粘接连接，支撑件7的导热率大于隔离件53的导热率，

电极组件5包括间隔设置的至少两个极片组54，极片组54包括层叠设置的正极片521和负极片522，支撑件7位于相邻两个极片组54之间，极片组54朝向支撑件7的一端设置负极片522，或者正极片521包括第一极片5211，第一极片5211设置于极片组54朝向支撑件7的一端，第一极片5211的活性物质层552设置于其集流体551背离支撑件7的一侧，或者支撑件7位于相邻两个极片组54之间，极片组54朝向支撑件7的一端设置正极片521，电极组件5还包括阻隔层553，阻隔层553设置于和支撑件7相邻的两个正极片521朝向支撑件7的一侧，阻隔层553用于阻挡至少部分离子通过。

本申请实施例的方案中，电池单体3包括壳体4、电极组件5和支撑件7，电极组件5和支撑件7设置于壳体4内，电极组件5包括至少两个极片52；支撑件7和电极组件5连接，支撑件7的一端设置于相邻两个极片52之间，以使电极组件5位于支撑件7两侧的部分受力均匀，支撑件7和电极组件5稳定连接，支撑件7的另一端伸出于电极组件5，以使在电极组件5和支撑件7设置于壳体4内之后，支撑件7令电极组件5和壳体4之间存在间隙，以改善电极组件5和壳体4挤压受损的问题，提升电池单体3的稳定性。

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 (14)

1.一种电池单体，其特征在于，包括：

壳体；

电极组件，设置于所述壳体内，所述电极组件包括至少两个极片；

支撑件，设置于所述壳体内，所述支撑件的一端设置于相邻两个所述极片之间，所述支撑件的另一端伸出于所述电极组件。

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述电极组件包括叠置的至少两个所述极片，所述电极组件包括沿第一方向伸出的极耳，所述支撑件沿第二方向伸出于所述电极组件，所述第一方向和所述第二方向相交。

3.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述电极组件还包括隔离件，所述隔离件包括主体部和弯折部，多个所述主体部间隔设置，各所述极片和各所述支撑件均设置于相邻两个所述主体部之间，所述弯折部连接于相邻所述主体部在第二方向的同一端，

所述支撑件的一端沿所述第二方向和所述弯折部连接。

4.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，所述极片在所述第二方向的尺寸为L₁，所述支撑件在所述第二方向的尺寸为L₂满足，L₂＞L₁。

5.根据权利要求3或4所述电池单体，其特征在于，所述电极组件还包括隔离件，所述隔离件包括主体部和弯折部，多个所述主体部间隔设置，各所述极片和各所述支撑件均设置于相邻所述主体部之间，所述弯折部连接于相邻所述主体部在第二方向的同一端，

所述支撑件和与其相邻的至少一个所述主体部粘接连接。

6.根据权利要求3-5任一项所述的电池单体，其特征在于，所述支撑件在所述第二方向和所述弯折部接触的一端设置有过渡圆角。

7.根据权利要求3-6任一项所述的电池单体，其特征在于，所述支撑件的导热率大于所述隔离件的导热率。

8.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述电极组件包括间隔设置的至少两个极片组，所述极片组包括层叠设置的正极片和负极片，所述支撑件位于相邻两个所述极片组之间，所述极片组朝向所述支撑件的一端设置负极片。

9.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述电极组件包括间隔设置的至少两个极片组，所述极片组包括层叠设置的正极片和负极片，所述支撑件位于相邻两个所述极片组之间，所述极片包括集流体以及设置于所述集流体的活性物质层，

所述正极片包括第一极片，所述第一极片设置于所述极片组朝向所述支撑件的一端，所述第一极片的所述活性物质层设置于其所述集流体背离所述支撑件的一侧。

10.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述电极组件包括间隔设置的至少两个极片组，所述极片组包括层叠设置的正极片和负极片，所述支撑件位于相邻两个所述极片组之间，所述极片组朝向所述支撑件的一端设置所述正极片，

所述电极组件还包括阻隔层，所述阻隔层设置于和所述支撑件相邻的两个所述正极片朝向所述支撑件的一侧，所述阻隔层用于阻挡至少部分离子通过。

11.根据权利要求8-10任一项所述的电池单体，其特征在于，所述电极组件还包括隔离件，所述隔离件设置于所述支撑件和所述极片组之间，以使所述支撑件和所述极片组相互绝缘。

12.根据权利要求1-11任一项所述的电池单体，其特征在于，n个所述支撑件和所述电极组件连接，满足1≤n≤10。

13.一种电池装置，其特征在于，包括上述权利要求1-12任一项所述的电池单体。

14.一种用电装置，其特征在于，包括上述权利要求13所述的电池装置。