CN119384770A - 电池单体、电池及用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电池单体、电池及用电装置，电池单体包括：端盖组件，包括电极端子；壳体，设有开口，端盖组件封闭开口；电极组件，设置于壳体内，电极组件包括极耳；转接部件，连接于极耳和电极端子之间，转接部件包括用于连接电极端子的第一连接区、用于连接极耳的第二连接区和位于第一连接区和第二连接区之间的过渡连接区，和绝缘件，覆盖至少部分过渡连接区。本申请实施例通过在转接部件的过渡连接区覆盖绝缘件，能够提高电池单体的使用寿命和安全性能。

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，特别涉及一种电池单体、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。

电池单体包括壳体、盖设于壳体开口处的端盖组件和位于壳体内的电极组件，端盖组件上设置有电极端子，电极组件的极耳通过转接部件连接电极端子。在电池单体的运输或使用过程中，电池单体可能会发生热失控等问题而影响电池单体的安全性能。

发明内容

鉴于上述问题，本申请提供一种电池单体、电池及用电装置，能够提高电极主体的安全性能。

第一方面，本申请提供了一种电池单体，包括：端盖组件，包括电极端子；壳体，设有开口，端盖组件封闭开口；电极组件，设置于壳体内，电极组件包括极耳；转接部件，连接于极耳和电极端子之间，转接部件包括用于连接电极端子的第一连接区、用于连接极耳的第二连接区和位于第一连接区和第二连接区之间的过渡连接区，和绝缘件，覆盖至少部分过渡连接区。

本申请实施例的技术方案中，电池单体包括端盖组件、壳体、电极组件、转接部件和绝缘件。端盖组件封闭壳体的开口，电极组件位于壳体内，端盖组件和壳体能够向电极组件提供保护。转接部件通过其自身的第一连接区和第二连接区连接于极耳和电极端子之间，用于将电极组件的电能引出至壳体外。绝缘件覆盖至少部分过渡连接区，一方面绝缘件能够向过渡连接区提供保护，提高过渡连接区的使用寿命，改善过渡连接区受振动易断裂的问题；另一方面，绝缘件覆盖过渡连接区，使得过渡连接区断裂时能够与电极组件或端盖组件保持绝缘，改善转接部件与电极组件或端盖组件之间的短路连接，提高电池单体的安全性能。此外，当电池单体发生过 充电或其他异常导致的过电流流动时，由于过渡连接区被绝缘件覆盖，因此过渡连接区的温升速度大于第一连接区和第二连接区的温升速度，使得过渡连接区更易发生熔断，从而切断极耳和电极端子之间的电流流动路径，基本防止由于过电流导致的电池单体爆炸的发生。因此本申请实施例通过在转接部件的过渡连接区覆盖绝缘件，能够提高电池单体的使用寿命和安全性能。

在一些实施例中，过渡连接区的最小横截面积大于或等于第一连接区的最小横截面积，和/或，过渡连接区的最小横截面积大于或等于第二连接区的最小横截面积。本实施例中，过渡连接区的横截面积较大，当电池单体受振动时过渡连接区不易发生断裂，能够提高转接部件的使用寿命，而当电池单体内发生热失控时，由于绝缘件覆盖过渡连接区，过渡连接区温升更快更易发生熔断，能够提高电池单体的安全性能。因此，本申请实施例能够在保证转接部件使用寿命不受影响的前提下，使得转接部件受热易发生熔断，以提高电池单体的安全性能。

在一些实施例中，绝缘件环绕过渡连接区的外周。本实施例中，绝缘件环绕过渡连接区设置，即绝缘件包覆整个过渡连接区，能够进一步提高绝缘件的防护性能，更好地改善转接部件与电极组件或端盖组件之间的短路连接。且电池单体发生热失控时，被绝缘件包裹的过渡连接区的温升速度更快，使得过渡连接区更易发生熔断，进一步提高电池单体的安全性能。

在一些实施例中，至少部分极耳覆盖绝缘件，极耳朝向第一连接区的边缘不超出绝缘件。在这些实施例中，极耳的边缘不超出绝缘件，避免极耳越过绝缘件并与转接部件搭接，能够改善电池单体的短路连接问题。

在一些实施例中，极耳包括正极耳和负极耳，转接部件连接正极耳和电极端子，其中，过渡连接区的第一横截面积为A，极耳的第二横截面积为B，第一横截面积和第二横截面积满足3A＜2B。在这些实施例中，当第一横截面积和第二横截面积满足上述关系式时，当电池单体发生热失控时，转接部件的过渡连接区较负极耳更易发生断裂，使得正极耳与电极端子之间的电流流动路径能够及时被切断，且使得转接部件能够在负极耳断裂之前断裂，进一步提高电池单体的安全性能。

在一些实施例中，正极耳和转接部件的材料包括铝，负极耳的材料包括铜。在这些实施例中，正极耳和转接部件的材料相同，当正极耳和转接部件焊接连接时，能够提高正极耳和转接部件的连接强度。负极耳包括铜，当第一横截面积和第二横截面积满足上述关系时，使得转接部件能够先于负极耳断裂。

在一些实施例中，极耳包括多个子极耳，子极耳的厚度为Z，子极耳个数为X，子极耳的宽度为D，那么B＝X*D*Z。在这些实施例中，极耳的第二横截面积取多个层叠设置的子极耳的横截面之和，使得极耳的第二横截面积的计算更加准确。

在一些实施例中，过渡连接区包括与第一连接区连接的第一部分、及与第二连接区连接的第二部分，第一部分的横截面积大于第二部分的横截面积，第一部分包括贯穿设置的通孔，绝缘件的至少部分嵌入通孔。在这些实施例中，绝缘件部分嵌入通孔内，可以提高绝缘件和转接部件之间相对位置的稳定性。

在一些实施例中，第二连接区凸出于第一连接区设置，过渡连接区包括拐角部分，绝缘件至少覆盖拐角部分。在这些实施例中，绝缘件覆盖拐角部分能够向拐角部分提供防护，改善拐角部分受磕碰易损坏的问题。

在一些实施例中，电极组件包括第一电极组件和第二电极组件，第一电极组件包括第一极耳；第二电极组件包括第二极耳；第二连接区包括用于连接第一极耳的第一子区和用于连接第二极耳的第二子区；过渡连接区包括位于第一子区和第一连接区之间的第一分区和位于第二子区和第一连接区之间的第二分区；绝缘件包括用于覆盖至少部分第一分区的第一分部和用于覆盖至少部分第二分区的第二分部，第一分部和第二分部分体或一体设置。

在这些实施例中，电极组件的个数为多个，各电极组件均包括极耳，即电极组件包括第一电极组件和第二电极组件，第一电极组件包括第一极耳，第二电极组件包括第二极耳，转接部件连接多个电极组件的极耳，即第二连接区利用第一子区连接第一极耳，第二连接区利用第二子区连接第二极耳。过渡连接区包括位于第一子区和第一连接区之间的第一分区、位于第二子区和第一连接区之间的第二分区，绝缘件包括第一分部和第二分部，第一分部和第二分部分别覆盖第一分区和第二分区，使得电池单体发生热失控时，第一分区和第二分区均容易发生断裂，进而使得第一极耳与电极端子、第二极耳与电极端子的 电流流动路径及时被切断，进一步提高电池单体的安全性能。

在一些实施例中，第一子区和第二子区互连为一体，第一分区和第二分区互连为一体，第一分部和第二分部相互连为一体。在这些实施例中，第一子区和第二子区互连为一体，第二分区和第一分区互连为一体，能够简化转接部件的结构。第一分部和第二分部互连为一体，能够简化绝缘件的结构。

在一些实施例中，转接部件还包括印花区，第一连接区位于印花区之内，绝缘件和印花区间隔设置。在这些实施例中，第一连接区位于印花区之内，电极端子和转接部件在印花区内相互连接，例如电极端子和转接部件在印花区内相互焊接，绝缘件和印花区间隔设置，能够改善焊接时的高温对绝缘件的影响，改善绝缘件受热熔化的问题。

在一些实施例中，绝缘件和第一连接区的最小间距为0.5mm～4mm，和/或绝缘件和第二连接区的最小间距为0.5mm～4mm。

在这些实施例中，绝缘件和第一连接区的最小间距为0.5mm～4mm，既能够改善由于绝缘件与第一连接区间距过小导致第一连接区和电极端子焊接时，绝缘件受热易发生变形；也能够改善由于绝缘件与第一连接区间距过大导致绝缘件尺寸过小，过渡连接区温升速度过小不易发生熔断。绝缘件和第二连接区的最小间距为0.5mm～4mm，既能够改善由于绝缘件与第二连接区间距过小导致第二连接区和极耳焊接时，绝缘件受热易发生变形；也能够改善由于绝缘件与第一连接区间距过大导致绝缘件尺寸过小，过渡连接区温升速度过小不易发生熔断。

第二方面，本申请实施例还提供一种电池，包括上述任一第一方面实施例的电池单体，电池单体用于提供电能。

第三方面，本申请实施例还提供一种用电装置，包括上述任一第一方面实施例的电池单体。

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包的结构示意图；

图3是本申请一实施例提供的一种电池单体的结构示意图；

图4是本申请一实施例提供的一种电池单体的分解结构示意图；；

图5是本申请一实施例提供的电池单体的制备过程示意图；

图6是本申请一实施例提供的电池单体中转接部件和绝缘件的相互配合结构示意图；

图7是图6中的拆解结构示意图；

图8是图6中A-A处的剖视图；

图9是本申请另一实施例提供的电池单体中转接部件和绝缘件的相互配合结构示意图；

图10是图9中的拆解结构示意图；

图11是本申请又一实施例提供的电池单体中转接部件和绝缘件的相互配合结构示意图；

图12是图11中的拆解结构示意图。

具体实施方式中的附图标号如下：

1、车辆；10、电池；11、控制器；12、马达；

20、电池模块；

30、箱体；301、第一箱体部；302、第二箱体部；

40、电池单体；

100、电极组件；101、第一电极组件；102、第二电极组件；110、极耳；110a、边缘；111、第一极耳；112、第二极耳；120、电极主体；

200、绝缘件；210、第一分部；220、第二分部；

300、端盖组件；310、电极端子；

400、壳体；410、开口；

500、转接部件；510、第一连接区；520、第二连接区；521、第一子区；522、第二子区；530、过渡连接区；531、第一部分；532、第二部分；532a、通孔；533、拐角部分；534、第一分区；535、第二分区；540、印花区；

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。

电池单体包括电极组件和电解液，电极组件包括正极极片、负极极片和隔板。电池单体主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。正极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；正极集流体包括正极集流部和连接于正极集流部的正极耳，正极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，正极集流体的材料可以为铝，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；负极集流体包括负极集流部和连接于负极集流部的负极耳，负极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。负极集流体的材料可以为铜，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。隔板的材质可以为PP(polypropylene，聚丙烯)或PE(polyethylene，聚乙烯)等。

本发明人注意到，在电池单体中，电池单体包括壳体、盖设于壳体开 口处的端盖组件和位于壳体内的电极组件。电极组件的极耳通过转接部件连接于端盖组件上的电极端子。在电池单体的使用过程中，电池单体可能发生过充电或其他异常导致过电流流动，过电流流动会导致温度升高使得引起电池单体的安全问题。

在相关技术中，通常通过在转接部件上设置薄弱区域，当电池单体发生过电流流动时，薄弱区域更易熔断，从而切断极耳和电极端子之间的电流流动路径。但是在电池单体的运输和使用过程中，薄弱区域也容易受机械振动而断裂，严重影响转接部件和电池单体的使用寿命。

为了解决上述技术问题，申请人研究发现，可以在转接部件的某区域覆盖绝缘件，当电池单体发生过电流流动时，覆盖有绝缘件的部位温升速度更快，从而更易发生断裂。同时还能够利用绝缘件向该区域提供保护，改善该区域受机械振动易断裂的问题。

基于以上考虑，为了解决电池单体发生过电流流动导致的安全问题，发明人经过深入研究，设计了一种电池单体、电池及用电装置。在这样的电池单体中，电池单体包括：端盖组件，包括电极端子；壳体，设有开口，端盖组件封闭开口；电极组件，设置于壳体内，电极组件包括极耳；转接部件，连接于极耳和电极端子之间，转接部件包括用于连接电极端子的第一连接区、用于连接极耳的第二连接区和位于第一连接区和第二连接区之间的过渡连接区，和绝缘件，覆盖至少部分过渡连接区。

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。

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 电池和用电设备，还可以适用于所有包括箱体的电池以及使用电池的用电设备，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为本申请一些实施例提供的车辆1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10，电池10可以设置在车辆1的底部或头部或尾部。电池10可以用于车辆1的供电，例如，电池10可以作为车辆1的操作电源。车辆1还可以包括控制器11和马达12，控制器11用来控制电池10为马达12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10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。

为了满足不同的使用电力需求，电池10可以包括多个电池单体，电池单体是指组成电池模块或电池包的最小单元。多个电池单体可经由电极端子而被串联和/或并联在一起以应用于各种应用场合。本申请中所提到的电池包括电池模块或电池包。其中，多个电池单体之间可以串联或并联或混联，混联是指串联和并联的混合。本申请的实施例中多个电池单体可以直接组成电池包，也可以先组成电池模块20，电池模块20再组成电池包。

图2示出了本申请一实施例的电池10的结构示意图。

如图2所示，电池10包括箱体30和电池单体40，电池单体40容纳于箱体30内。

箱体30可以是单独的长方体或者圆柱体或球体等简单立体结构，也可以是由长方体或者圆柱体或球体等简单立体结构组合而成的复杂立体结构，本申请实施例对此并不限定。箱体30的材质可以是如铝合金、铁合金等合金材料，也可以是如聚碳酸酯、聚异氰脲酸酯泡沫塑料等高分子材料，或者是如玻璃纤维加环氧树脂的复合材料，本申请实施例对此也并不限定。

箱体30用于容纳电池单体40，箱体30可以是多种结构。在一些实施例中，箱体30可以包括第一箱体部301和第二箱体部302，第一箱体部301与第二箱体部302相互盖合，第一箱体部301和第二箱体部302共同限定出用 于容纳电池单体40的容纳空间。第二箱体部302可以是一端开口的空心结构，第一箱体部301为板状结构，第一箱体部301盖合于第二箱体部302的开口侧，以形成具有容纳空间的箱体30；第一箱体部301和第二箱体部302也均可以是一侧开口的空心结构，第一箱体部301的开口侧盖合于第二箱体部302的开口侧，以形成具有容纳空间的箱体30。当然，第一箱体部301和第二箱体部302可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。

为提高第一箱体部301与第二箱体部302连接后的密封性，第一箱体部301与第二箱体部302之间也可以设置密封件，比如，密封胶、密封圈等。

假设第一箱体部301盖合于第二箱体部302的顶部，第一箱体部301亦可称之为上箱盖，第二箱体部302亦可称之为下箱体30。

在电池10中，电池单体40可以是一个，也可以是多个。若电池单体40为多个，多个电池单体40之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体40中既有串联又有并联。多个电池单体40之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体40构成的整体容纳于箱体30内；当然，也可以是多个电池单体40先串联或并联或混联组成电池模块20，多个电池模块20再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体30内。

请继续参与图2，在一些实施例中，电池单体40为多个，多个电池单体40先串联或并联或混联组成电池模块20。多个电池模块20再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体30内。

电池模块20中的多个电池单体40之间可通过汇流部件实现电连接，以实现电池模块20中的多个电池单体40的并联或串联或混联。

本申请中，电池单体40可以包括锂离子电池单体40、钠离子电池单体40或镁离子电池单体40等，本申请实施例对此并不限定。电池单体40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。电池单体40一般按封装的方式分成三种：柱形电池单体40、方体方形电池单体40和软包电池单体40，本申请实施例对此也不限定。但为描述简洁，下述实施例均以方体方形电池单体40为例进行说明。

图3为本申请一些实施例提供的电池单体40的结构示意图，图4为本申请一些实施例提供的电池单体40的分解结构示意图。图5为本申请一些实施 例提供的电池单体40的制备过程示意图。

如图3至图5所示，电池单体40包括端盖组件300、壳体400、电极组件100和绝缘件200，端盖组件300包括电极端子310；壳体400设有开口410，端盖组件300封闭开口410；电极组件100设置于壳体400内，电极组件100包括极耳110；转接部件500连接于极耳110和电极端子310之间，转接部件500包括用于连接电极端子310的第一连接区510、用于连接极耳110的第二连接区520和位于第一连接区510和第二连接区520之间的过渡连接区530，绝缘件200覆盖至少部分过渡连接区530。

壳体400和端盖组件300组合形成电池单体40的外壳。电极组件100和绝缘件200位于壳体400内。

端盖组件300是指盖合于壳体400的开口410处以将电池单体40的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地，端盖组件300的形状可以与壳体400的形状相适应以配合壳体400。可选地，端盖组件300可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成，这样，端盖组件300在受挤压碰撞时就不易发生形变，使电池单体40能够具备更高的结构强度，安全性能也可以有所提高。端盖组件300上可以设置有如电极端子310等的功能性部件。电极端子310可以用于与电极组件100电连接，以用于输出或输入电池单体40的电能。

在一些实施例中，端盖组件300上还可以设置有用于在电池单体40的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。端盖组件300的材质也可以是多种的，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等，本申请实施例对此不作特殊限制。

电极组件100还可以包括电极主体120，极耳110由电极主体120的一侧伸出。电极主体120主要由具有活性物质的极片100a和隔膜100b卷绕形成，极片100a包括正极片和负极片。极耳110伸出于电极主体120设置，极耳110和电极主体120组合形成电极组件100。电极组件100是电池单体40中发生电化学反应的部件。壳体400内可以包含一个或更多个电极组件100。极耳110包括正极耳和负极耳，正极片和负极片上连接的不具有活性物质的部分各自构成正极耳和负极耳，正极耳和负极耳可以共同位于电极主体120的一端或是分别位于电极主体120的两端。

壳体400是用于配合端盖组件300以形成电池单体40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100、电解液(在图中未示出)以及其他部件。壳体400和端盖组件300可以是独立的部件，可以于壳体400上设置开口410，通过在开口410处使端盖组件300盖合开口410以形成电池单体40的内部环境。不限地，也可以使端盖组件300和壳体400一体化，具体地，端盖组件300和壳体400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400的内部时，再使端盖组件300盖合壳体400。壳体400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400的形状可以根据电极组件100的具体形状和尺寸大小来确定。壳体400的材质可以是多种，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等，本申请实施例对此不作特殊限制。

转接部件500用于连接极耳110和电极端子310。转接部件500的形状设置方式有多种，只要转接部件500能够在极耳110和电极端子310之间延伸，转接部件500上具有连接电极端子310的第一连接区510、用于连接极耳110的第二连接区520和位于第一连接区510和第二连接区520之间的过渡连接区530即可。转接部件500的材料可以包括金属材料，例如转接部件500的材料可以包括铜材料或者铝材料等。当电池单体40内设置有两个以上的电极组件100时，转接部件500可以连接于两个以上的电极组件100的极耳110和同一电极端子310之间，转接部件500连接的两个以上极耳110为相同极性的极耳110。可选的，至少部分转接部件500位于电极主体120的端面和端盖组件300之间。

正极耳可以通过一个转接部件500与正极电极端子连接，负极耳可以通过另一个转接部件500与负极电极端子连接。绝缘件200可以覆盖至少一个转接部件500的至少部分过渡连接区530。绝缘件200的材料设置方式有多种，绝缘件200可以选用橡胶、塑胶等绝缘材料。绝缘件200选用橡胶，使得绝缘件200具有合适的弹性，更好地改善过渡连接区530的受力。绝缘件200可以覆盖过渡连接区530朝向端盖组件300的表面，或者绝缘件200可以位于过渡连接区530朝向电极主体120的表面，或者绝缘件200可以环绕包裹过渡连接区530设置。

本申请实施例的技术方案中，电池单体40包括端盖组件300、壳体 400、电极组件100、转接部件500和绝缘件200。端盖组件300封闭壳体400的开口410，电极组件100位于壳体400内，端盖组件300和壳体400能够向电极组件100提供保护。转接部件500通过其自身的第一连接区510和第二连接区520连接于极耳110和电极端子310之间，用于将电极组件100的电能引出至壳体400外。绝缘件200覆盖至少部分过渡连接区530，一方面绝缘件200能够向过渡连接区530提供保护，提高过渡连接区530的使用寿命，改善过渡连接区530受振动易断裂的问题；另一方面，绝缘件200覆盖过渡连接区530，使得过渡连接区530断裂时能够与电极组件100或端盖组件300保持绝缘，改善转接部件500与电极组件100或端盖组件300之间的短路连接，提高电池单体40的安全性能。此外，当电池单体40发生过充电或其他异常导致的过电流流动时时，由于过渡连接区530被绝缘件200覆盖，因此过渡连接区530的温升速度大于第一连接区510和第二连接区520的温升速度，使得过渡连接区530更易发生熔断，从而切断极耳110和电极端子310的电流流动路径，基本防止由于过电流导致的电池单体40爆炸的发生。因此本申请实施例通过在转接部件500的过渡连接区530覆盖绝缘件200，能够提高电池单体40的使用寿命和安全性能。

根据本申请的一些实施例，过渡连接区530的最小横截面积大于或等于第一连接区510的最小横截面积，和/或，过渡连接区530的最小横截面积大于或等于第二连接区520的最小横截面积。

过渡连接区530的横截面积是过渡连接区530在转接部件500的厚度方向Z上的横截面积。过渡连接区530的最小横截面积是指过渡连接区530在厚度方向Z上的最小横截面积。同理，第一连接区510的最小横截面积是指第一连接区510在厚度方向Z上的最小横截面积，第二连接区520的最小横截面积是指第二连接区520在厚度方向Z上的最小横截面积。例如，第一方向X为长度方向，第二方向Y为宽度方向，第一连接区510和第二连接区520沿第一方向X间隔设置，当转接部件500各部位等厚度设置时，即当过渡连接区530、第一连接区510和第二连接区520等厚度设置时，过渡连接区530的最小横截面积可以为过渡连接区530最小宽度位置处的横截面积，即过渡连接区530在第二方向Y上延伸尺寸最小位置 处的横截面积。第一方向X可以为电极组件100的长度方向，当电极组件100为多个时，第二方向Y可以为多个电极组件100的并排设置方向。

在这些可选的实施例中，过渡连接区530的横截面积较大，当电池单体40受振动时过渡连接区530不易发生断裂，能够提高转接部件500的使用寿命，而当电池单体40内发生热失控时，由于绝缘件200覆盖过渡连接区530，过渡连接区530温升更快更易发生熔断，能够提高电池单体40的安全性能。因此，本申请实施例能够在保证转接部件500使用寿命不受影响的前提下，使得转接部件500受热易发生熔断，以提高电池单体40的安全性能。

请参阅图6至图8，图6为本申请一些实施例提供的电池单体40中转接部件和绝缘件的配合结构示意图，图7为图6的拆解结构示意图，图8是图6中A-A处的剖视图。

根据本申请的一些实施例，如图6至图8所示，绝缘件200环绕过渡连接区530的外周。

绝缘件200环绕过渡区的外周是指绝缘件200呈筒状并套设于过渡连接区530之外，使得过渡连接区530的周侧均被绝缘件200覆盖。

在这些可选的实施例中，绝缘件200环绕过渡连接区530设置，即绝缘件200包覆整个过渡连接区530，能够进一步提高绝缘件200的防护性能，更好地改善转接部件500与电极组件100或端盖组件300之间的短路连接。且电池单体40发生热失控时，被绝缘件200包裹的过渡连接区530的温升速度更快，使得过渡连接区530更易发生熔断，进一步提高电池单体40的安全性能。

根据本申请的一些实施例，请继续参阅图5，至少部分极耳110覆盖绝缘件200，极耳110朝向第一连接区510的边缘110a不超出绝缘件200。

极耳110覆盖绝缘件200包括：极耳110仅覆盖第二连接区520，或者极耳110由第二连接区520朝向第一连接区510延伸，即极耳110可以覆盖至少部分过渡连接区530，只要极耳110朝向第一连接区510的边缘110a不超出绝缘件200即可。极耳110朝向第一连接区510的边缘110a是指极耳110上靠近第一连接区510的边缘。

当极耳110包括多个子极耳时，多层子极耳110错位设置时，边缘110a是错位极耳的边缘。或者，当极耳110可能发生错位时，边缘110a还可以取错位误差极限值下极耳110所处位置的边缘。

在这些实施例中，极耳110的边缘不超出绝缘件200，避免极耳110越过绝缘件200并与转接部件500搭接，能够改善电池单体40的短路连接问题。

根据本申请的一些实施例，极耳110包括正极耳和负极耳，转接部件500连接正极耳和电极端子310，过渡连接区530的第一横截面积为A，极耳110的第二横截面积为B，第一横截面积和第二横截面积满足3A＜2B。

可以理解的，正极耳可以通过上述任意实施例所述的转接部件500与正极电极端子连接，负极耳与负极电极端子连接的另一个转接部件上可以不设置绝缘件200。

在这些可选的实施例中，当电池单体发生热失控时，过渡连接区530较负极耳更易发生断裂，使得正极耳与电极端子310之间的电流流动路径能够及时被切断，进一步提高电池单体40的安全性能。

可选的，转接部件500的材料可以包括铝或铜，极耳110的材料也可以包括铝或铜。铝的过流能力大约为4A/mm ²～5A/mm ²，例如铝的过流能力为5A/mm ²，铜的过流能力大约为7A/mm ²～9A/mm ²，例如铜的过流能力为8A/mm ²。

在一些实施例中，正极耳和转接部件500的材料包括铝，负极耳的材料包括铜。

在这些实施例中，正极耳和转接部件500的材料相同，当正极耳和转接部件500焊接连接时，能够提高正极耳和转接部件500的连接强度。负极耳包括铜，当第一横截面积A和第二横截面积B满足上述关系时，使得转接部件500能够先于负极耳断裂。

根据本申请的一些实施例，极耳110包括多个子极耳，子极耳的厚度为Z，子极耳个数为X，子极耳的宽度为D，那么B＝X*D*Z。

可选的，极耳110的多个子极耳相互层叠设置。

可选的，当极耳11包括的多个子极耳的宽度不同时，子极耳的宽度D取多个子极耳的平均宽度。

可选的，15mm<X<150mm，20mm<D<50mm，3um<Z<20um。

在这些可选的实施例中，极耳110通常由多个子极耳层叠设置形成，极耳110的第二横截面积取多个层叠设置的子极耳的横截面之和，使得极耳110的第二横截面积的计算更加准确。

根据本申请的一些实施例，请继续参阅图6和图7，过渡连接区530包括与第一连接区510连接的第一部分531、及与第二连接区520连接的第二部分532，第一部分531的横截面积大于第二部分532的横截面积，第一部分531包括贯穿设置的通孔532a，绝缘件200的至少部分嵌入通孔532a。图7中以虚线示意出了第一部分531和第二部分532的分界线，虚线并不构成对本申请实施例电池单体结构上的限定。

当转接部件500等厚设置时，第一部分531的横截面积大于第二部分532的横截面积可以为第一部分531的宽度大于第二部分532的宽度。

在这些可选的实施例中，绝缘件200部分嵌入通孔532a内，可以提高绝缘件200和转接部件500之间相对位置的稳定性。

根据本申请的一些实施例，请继续参阅图6和图7，第二连接区520凸出于第一连接区510设置，过渡连接区530包括拐角部分533，绝缘件200至少覆盖拐角部分533。

第二连接区520和第一连接区510的尺寸不同，或者转接部件500折弯会导致过渡连接区530中存在拐角部分533，拐角部分533易发生应力集中，导致拐角部分533受机械振动易发生断裂，影响转接部件500的使用寿命。

在这些可选的实施例中，绝缘件200覆盖拐角部分533能够向拐角部分533提供防护，改善拐角部分533受磕碰易损坏的问题。

请一并参阅图4至图10，图9是本申请另一些实施例提供的电池单体40的转接部件和绝缘件的结构示意图，图10为图9的拆解结构示意图。

根据本申请的一些实施例，请继续参阅图4至图10，电极组件100包括第一电极组件101和第二电极组件102，第一电极组件101包括第一极耳111；第二电极组件102包括第二极耳112；第二连接区520包括用于连接第一极耳111的第一子区521和用于连接第二极耳112的第二子区522；过渡连接区530包括位于第一子区521和第一连接区510之间的第一分区534和位 于第二子区522和第一连接区510之间的第二分区535；绝缘件200包括用于覆盖至少部分第一分区534的第一分部210和用于覆盖至少部分第二分区535的第二分部220，第一分部210和第二分部220分体或一体设置。

第一极耳111和第二极耳112可以为正极耳，第一极耳111和第二极耳112也可以为负极耳。

在这些可选的实施例中，首先电池单体40包括多个电极组件100，即第一电极组件101和第二电极组件102，多个电极组件100能够提高电池单体40的电容量。当电池单体40包括第一电极组件101和第二电极组件102时，第一电极组件101上设置有第一极耳111，第二电极组件102设置有第二极耳112，第二连接区520可以通过第一子区521和第二子区522同时连接第一极耳111和第二极耳112，使得同一连接部件连接于电极端子310和两个电极组件100的极耳。当第二连接区520包括第一子区521和第二子区522时，对应的过渡连接区530包括位于第一子区521和第一连接区510之间的第一分区534、位于第二子区522和第一连接区510之间的第二分区535，绝缘件200包括第一分部210和第二分部220，第一分部210和第二分部220分别覆盖第一分区534和第二分区535，使得电池单体40发生热失控时，第一分区534和第二分区535均容易发生断裂，进而使得第一极耳111与电极端子310、第二极耳112与电极端子310的电流流动路径及时被切断，进一步提高电池单体40的安全性能。

如图6和图7所示，第一分部210和第二分部220可以分体设置，即第一分部210和第二分部220相互间隔设置。

或者，如图9和图10所示，第一分部210和第二分部220可以一体设置，以简化绝缘件200的结构，提高绝缘件200的结构强度。此外，当第一分区534和第二分区535分体设置，即当第一分区534和第二分区535沿第二方向Y间隔设置时，第一分区534和第二分区535之间设置有拐角部分533，第一分部210和第二分部220一体设置可以更好地覆盖拐角部分533。

如图6至图10所示，第一子区521和第二子区522可以相互间隔设置，例如第一子区521和第二子区522沿第一电极组件101和第二电极组 件102并排设置方向间隔设置，以减少转接部件500的用料。对应的，第一分区534和第二分区535也可以分体设置，进一步减少转接部件500的用料。此时，转接部件500包括位于第一连接区510同侧并沿第一电极组件101和第二电极组件102并排设置方向间隔设置的第一子区521和第二子区522，及沿第一电极组件101和第二电极组件102并排设置方向间隔设置的第一分区534和第二分区535。

请参阅图11和图12，图11为本申请又一些实施例提供的电池单体40的转接部件和绝缘件的结构示意图，图12为图11的拆解结构示意图。

根据本申请的一些实施例，如图1和图12所示，第一子区521和第二子区522互连为一体，第一分区534和第二分区535互连为一体，第一分部210和第二分部220相互连为一体。

在这些可选的实施例中，第一子区521和第二子区522互连为一体，第二分区535和第一分区534互连为一体，能够简化转接部件500的结构。第一分部210和第二分部220互连为一体，能够简化绝缘件200的结构。

根据本申请的一些实施例，如图6至图12所示，转接部件500还包括印花区540，第一连接区510位于印花区540之内，绝缘件200和印花区540间隔设置。

印花区540可以为转接部件500上摩擦系数较大的区域，印花区540内可以设置有摩擦凸起。印花区540的形状可以为圆形、多边形、椭圆形及其结合中的至少一种。

在这些可选的实施例中，第一连接区510位于印花区540之内，电极端子310和转接部件500在印花区540内相互连接，例如电极端子310和转接部件500在印花区540内相互焊接，绝缘件200和印花区540间隔设置，能够改善焊接时的高温对绝缘件200的影响，改善绝缘件200受热熔化的问题。

根据本申请的一些实施例，如图5所示，绝缘件200和第一连接区510的最小间距m为0.5mm～4mm，和/或，绝缘件200和第二连接区520的最小间距n为0.5mm～4mm。

在这些可选的实施例中，绝缘件200和第一连接区510的最小间距m为0.5mm～4mm，既能够改善由于绝缘件200与第一连接区510间距过小导致第 一连接区510和电极端子310焊接时，绝缘件200受热易发生变形；也能够改善由于绝缘件200与第一连接区510间距过大导致绝缘件200尺寸过小，过渡连接区530温升速度过小不易发生熔断。绝缘件200和第二连接区520的最小间距n为0.5mm～4mm，既能够改善由于绝缘件200与第二连接区520间距过小导致第二连接区520和极耳110焊接时，绝缘件200受热易发生变形；也能够改善由于绝缘件200与第一连接区510间距过大导致绝缘件200尺寸过小，过渡连接区530温升速度过小不易发生熔断。

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40。

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40，并且电池单体40用于为用电装置提供电能。

用电装置可以是前述任一应用电池单体40的设备或系统。

如图4至图12所示，电池单体40包括端盖组件300、壳体400、电极组件100、转接部件500和绝缘件200，端盖组件300包括电极端子310；壳体400设有开口410，端盖组件300封闭开口410；电极组件100设置于壳体400内，电极组件100包括极耳110；转接部件500连接于极耳110和电极端子310之间，转接部件500包括用于连接电极端子310的第一连接区510、用于连接极耳110的第二连接区520和位于第一连接区510和第二连接区520之间的过渡连接区530，绝缘件200覆盖至少部分过渡连接区530。过渡连接区530的最小横截面积大于或等于第一连接区510的最小横截面积，和/或，过渡连接区530的最小横截面积大于或等于第二连接区520的最小横截面积。绝缘件200环绕过渡连接区530的外周。过渡连接区530的第一截面积为A，极耳110的第二横截面积为B，第一横截面积和第二横截面积满足2A＜3B。第二连接区520凸出于第一连接区510设置，过渡连接区530包括拐角部分533，绝缘件200至少覆盖拐角部分533。转接部件500还包括印花区540，第一连接区510位于印花区540之内，绝缘件200和印花区540间隔设置。绝缘件200和第一连接区510的最小间距m为0.5mm～4mm，和/或绝缘件200和第二连接区520的最小间距n为0.5mm～4mm。

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 (15)

1. 一种电池单体，包括：

   端盖组件，包括电极端子；

   壳体，设有开口，所述端盖组件封闭所述开口；

   电极组件，设置于所述壳体内，所述电极组件包括极耳；

   转接部件，连接于所述极耳和所述电极端子之间，所述转接部件包括用于连接所述电极端子的第一连接区、用于连接所述极耳的第二连接区和位于所述第一连接区和所述第二连接区之间的过渡连接区，和

   绝缘件，覆盖至少部分所述过渡连接区。
2. 根据权利要求1所述的电池单体，其中，所述过渡连接区的最小横截面积大于或等于所述第一连接区的最小横截面积，和/或所述过渡连接区的最小横截面积大于或等于所述第二连接区的最小横截面积。
3. 根据权利要求1所述的电池单体，其中，所述绝缘件环绕所述过渡连接区外周。
4. 根据权利要求1所述的电池单体，其中，至少部分极耳覆盖所述绝缘件，所述极耳朝向所述第一连接区的边缘不超出所述绝缘件。
5. 根据权利要求1所述的电池单体，其中，

   所述极耳包括正极耳和负极耳，

   所述转接部件连接所述正极耳和所述电极端子，

   其中，所述过渡连接区的第一截面积为A，所述负极耳的第二横截面积为B，所述第一横截面积和所述第二横截面积满足3A＜2B。
6. 根据权利要求5所述的电池单体，其中，所述正极耳和所述转接部件的材料包括铝，所述负极耳的材料包括铜。
7. 根据权利要求5所述的电池单体，其中，所述极耳包括多个子极耳，所述子极耳的厚度为Z，所述子极耳个数为X，所述子极耳的宽度为D，那么B＝X*D*Z。
8. 根据权利要求1所述的电池单体，其中，所述过渡连接区包括与所述第 一连接区连接的第一部分、及与所述第二连接区连接的第二部分，所述第一部分的横截面积大于所述第二部分的横截面积，所述第一部分包括贯穿设置的通孔，所述绝缘件的至少部分嵌入所述通孔。
9. 根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第二连接区凸出于所述第一连接区设置，所述过渡连接区包括拐角部分，所述绝缘件至少覆盖所述拐角部分。
10. 根据权利要求1所述的电池单体，其中，

    所述电极组件包括第一电极组件和第二电极组件，所述第一电极组件包括第一极耳；所述第二电极组件包括第二极耳；

    所述第二连接区包括用于连接所述第一极耳的第一子区和用于连接所述第二极耳的第二子区；

    所述过渡连接区包括位于所述第一子区和所述第一连接区之间的第一分区和位于所述第二子区和所述第一连接区之间的第二分区；

    所述绝缘件包括用于覆盖至少部分所述第一分区的第一分部和用于覆盖至少部分所述第二分区的第二分部，所述第一分部和所述第二分部分体或一体设置。
11. 根据权利要求10所述的电池单体，其中，所述第一子区和所述第二子区互连为一体，所述第一分区和所述第二分区互连为一体，所述第一分部和所述第二分部相互连为一体。
12. 根据权利要求1所述的电池单体，其中，所述转接部件还包括印花区，所述第一连接区位于所述印花区之内，所述绝缘件和所述印花区间隔设置。
13. 根据权利要求1所述的电池单体，其中，所述绝缘件和所述第一连接区的最小间距为0.5mm～4mm，和/或所述绝缘件和所述第二连接区的最小间距为0.5mm～4mm。
14. 一种电池，包括权利要求1-13任一项所述的电池单体。
15. 一种用电装置，包括权利要求1-13任一项所述的电池单体，所述电池单体用于提供电能。