CN221805779U - 电池单体、电池和用电装置 - Google Patents

Abstract

一种电池单体、电池和用电装置，属于电池技术领域。电池单体包括：壳体，具有第一开口；第一端盖组件，用于盖合第一开口，第一端盖组件包括凸出结构和第一电极引出件；电极组件，容纳于壳体内，电极组件包括主体部和从主体部延伸出的极耳；隔离构件，至少部分设置于第一电极引出件和主体部之间；其中，隔离构件包括开口结构、加强结构和隔离板，开口结构凸设于隔离板面向第一端盖组件的表面并与凸出结构卡接，加强结构连接于开口结构的外侧壁。本申请实施例的技术方案可以提高电池单体的可靠性。

Description

电池单体、电池和用电装置

技术领域

本申请涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池单体、电池和用电装置。

背景技术

随着环境污染的日益加剧，新能源产业越来越受到人们的关注。在新能源产业中，电池技术是关乎其发展的一项重要因素。

电池技术的发展需要考虑多方面的设计因素，例如，能量密度、循环寿命、可靠性能等。电池单体中包括隔离构件，隔离构件设置于端盖组件和电极组件的极耳之间，以便于极耳与端盖组件的电极引出件的连接。其中，隔离构件的结构对于电池单体的可靠性至关重要。因此，如何设置隔离构件以提高电池的可靠性是一项亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本申请提供了一种电池单体、电池和用电装置，可以提高电池的可靠性。

第一方面，提供了一种电池单体，包括：壳体，具有第一开口；第一端盖组件，用于盖合所述第一开口，所述第一端盖组件包括凸出结构和第一电极引出件；电极组件，容纳于壳体内，所述电极组件包括主体部和从所述主体部延伸出的极耳；隔离构件，至少部分设置于所述第一电极引出件和所述主体部之间；其中，所述隔离构件包括开口结构、加强结构和隔离板，所述开口结构凸设于所述隔离板面向所述第一端盖组件的表面并与所述凸出结构卡接，所述加强结构连接于所述开口结构的外侧壁。

在本申请实施例中，隔离构件至少部分设置于第一电极引出件和主体部之间，从而可以将极耳的至少部分与电极组件的主体部隔离，从而在电池单体受到冲击等情况时，降低极耳插入主体部的风险，降低电池单体发生短路的风险。隔离构件的开口结构凸设于隔离板面向第一端盖组件的表面并与凸出结构卡接，这样，隔离构件可以和第一端盖组件固定连接，从而可以降低隔离构件在电池单体中发生移动的风险，进而降低极耳被拉扯、撕裂的风险。加强结构连接于开口结构的外侧壁，这样，加强结构可以分散开口结构受到的力的作用，并可以对开口结构起到一定的加强作用，降低开口结构在受到外力作用的情况下发生变形的风险，从而有利于降低因开口结构发生变形导致极耳被撕裂的风险，进而有利于提升电池单体的可靠性。

在一种可能的实现方式中，所述隔离构件包括环绕在所述隔离板外侧的侧板，所述侧板凸出于所述隔离板的背离所述主体部的一侧，所述加强结构连接于所述开口结构的外侧壁和所述侧板之间。

在上述技术方案中，侧板环绕在隔离板的外侧并凸出于隔离板的背离主体部的一侧，这样，隔离板和侧板可以共同限定出容纳凹部，容纳凹部可以容纳极耳的至少部分。此外，加强结构连接于开口结构的外侧壁和侧板之间，这样，在开口结构受到外力的作用的情况下，开口结构受到的力的作用能够通过加强结构分散至隔离构件的侧板，从而可以降低开口结构发生变形，尤其是开口结构在隔离板的厚度方向发生变形的风险。

在一种可能的实现方式中，所述侧板包括两个长侧壁和两个短侧壁，两个所述长侧壁分别位于所述隔离板沿第一方向的两侧，两个所述短侧壁分别位于所述隔离板沿所述第二方向的两侧，所述第一方向为所述隔离板的宽度方向，所述第二方向为所述隔离板的长度方向。

在一种可能的实现方式中，所述加强结构包括第一加强结构，所述第一加强结构的一端与所述开口结构的外侧壁连接，另一端与所述长侧壁连接。

在上述技术方案中，在开口结构受到外力的作用的情况下，开口结构受到的力的作用能够通过加强结构分散至长侧壁，从而可以降低开口结构发生变形的风险。

在一种可能的实现方式中，所述加强结构包括两个所述第一加强结构，两个所述第一加强结构分别与两个所述长侧壁连接。通过设置两个第一加强结构，可以对开口结构起到更好的支撑和加固作用，从而可以进一步降低开口结构变形的风险。

在一种可能的实现方式中，两个所述第一加强结构沿所述第二方向对称设置。这样，可以通过较少的加强结构对开口结构起到较大的支撑和加固作用。

在一种可能的实现方式中，所述加强结构包括第二加强结构，所述第二加强结构的一端与所述开口结构的外侧壁连接，另一端与所述短侧壁连接。这样，在开口结构受到外力的作用的情况下，开口结构受到的力的作用能够通过加强结构分散至短侧壁，从而可以降低开口结构发生变形的风险。

在一种可能的实现方式中，所述外侧壁、所述加强结构、所述侧板以及所述隔离板围合形成第一凹部空间，所述隔离板的与所述第一凹部空间相对的区域上设有至少一个贯穿所述隔离板的通孔。

第一凹部空间为一个相对封闭的空间，更容易积存电解液；通过在隔离板的与第一凹部空间相对的区域上设置至少一个贯穿隔离板的通孔，电解液可以从通孔中流出第一凹部空间，从而可以降低电解液在第一凹部空间中积存的风险。

在一种可能的实现方式中，所述开口结构为正棱柱结构，所述加强结构的延伸方向经过所述开口结构的中心。这样，加强结构具有较大的长度，从而有利于更好地起到对开口结构的结构增强作用，进一步降低开口结构变形的风险。

在一种可能的实现方式中，所述隔离板设有通道，所述通道设置于所述隔离板沿第二方向的中间区域，所述极耳穿过所述通道并与所述第一电极引出件电连接，所述第二方向为所述隔离板的长度方向；所述开口结构设置于所述隔离板沿所述第二方向的端部区域。

在上述技术方案中，通道设置于隔离板沿第二方向的中间区域，开口结构设置于隔离板沿第二方向的端部区域，从而通道便于与极耳相对应，便于极耳穿过通道与第一电极引出件电连接。

在一种可能的实现方式中，所述隔离板包括倾斜板和连接所述倾斜板和所述侧板的连接板，所述倾斜板包括背离所述主体部的斜面；沿所述隔离板的厚度方向，所述斜面靠近所述通道的一端与所述主体部之间的最小距离大于所述斜面远离所述通道的一端与所述主体部之间的最小距离；所述加强结构的一端与所述开口结构的外侧壁连接，另一端与所述侧板和所述连接板连接。

通过设置斜面，可以降低隔离板与极耳之间的间隙，有利于通过隔离板对极耳进行限位和整形，有助于维持极耳的形貌。加强结构的一端与开口结构的外侧壁连接，另一端与侧板和连接板连接，也就是说，加强结构、侧板和连接板三者具有相同的交点，这样，加强结构具有较大的长度，并且还有利于通过加强结构将力的作用分散至隔离构件的更多区域，从而有利于进一步增强开口结构的稳定性，降低开口结构变形的风险。

在一种可能的实现方式中，所述隔离板包括间隔设置的第一子隔离板和第二子隔离板，第一子隔离板和第二子隔离板之间形成通道。这样，第一子隔离板和第二子隔离板沿第一方向相对设置，第一方向为隔离构件的宽度方向，第一子隔离板和第二子隔离板可以对极耳进行限位(例如，位于端面和隔离板之间的极耳部分)，以减小极耳的晃动和变形。

在一种可能的实现方式中，沿所述隔离板的厚度方向，所述加强结构的尺寸h1和所述开口结构的尺寸h2满足：0.5h2≤h1≤h2。

在h1≥0.5h2的情况下，加强结构在隔离板的厚度方向具有较为合适的尺寸，从而可以起到对开口结构的支撑和加强作用；在h1≤h2的情况下，在隔离板的厚度方向上，加强结构不会超出开口结构，可以降低加强结构与电池单体中的其他部件发生干涉的风险。

在一种可能的实现方式中，所述加强结构的厚度t满足：0.4mm≤t≤2mm。

在t≥0.4mm的情况下，加强结构具有合适的厚度，从而可以对开口结构起到较好的支撑和加强作用；在t≤2mm的情况下，便于加强结构的制备，可以降低加强结构的表面不平以及加强结构的不同位置的厚度不均匀的风险。

在一种可能的实现方式中，所述第一端盖组件包括端盖和绝缘件，所述端盖用于盖合于所述第一开口，所述绝缘件设置有所述凸出结构。

在上述技术方案中，端盖与壳体的第一开口盖合，并且端盖上的第一电极引出件与极耳电连接，绝缘件的凸出结构与隔离构件的开口结构卡接。通过第一端盖组件的设置，便于第一端盖组件、隔离构件以及电极组件的连接。

在一种可能的实现方式中，所述壳体具有与所述第一开口相对的第二开口；所述电池单体还包括第二端盖组件，所述第二端盖组件用于盖合所述第二开口。这样，第一端盖组件和第二端盖组件分别用于盖合壳体两端的第一开口和第二开口，从而便于将壳体密封。

在一种可能的实现方式中，所述电池单体还包括：绝缘膜，所述绝缘膜套设于所述电极组件的外表面并设置于所述壳体的内侧。这样，可以将电极组件与壳体隔离开，降低电极组件与壳体接触发生的短路的风险；此外，还可以通过绝缘膜将隔离构件与电极组件连接，从而便于电池单体的组装。

在一种可能的实现方式中，所述电池单体还包括：侧托板，所述侧托板设置于所述电极组件和所述壳体的内侧之间。侧托板可以对电极组件起到支撑作用；并且还可以通过侧托板将电极组件和隔离构件连接，从而便于电池单体的组装。

第二方面，提供了一种电池，包括如第一方面及其中任一项可能的实施方式所述的电池单体。

第三方面，提供了一种用电装置，包括第二方面所述的电池。

在本申请实施例中，隔离构件至少部分设置于第一电极引出件和主体部之间，从而可以将极耳的至少部分与电极组件的主体部隔离，从而在电池单体受到冲击等情况时，降低极耳插入主体部的风险，降低电池单体发生短路的风险。隔离构件的开口结构凸设于隔离板面向第一端盖组件的表面并与凸出结构卡接，这样，隔离构件可以和第一端盖组件固定连接，从而可以降低隔离构件在电池单体中发生移动的风险，进而降低极耳被拉扯、撕裂的风险。加强结构连接于开口结构的外侧壁，这样，加强结构可以分散开口结构受到的力的作用，并可以对开口结构起到一定的加强作用，降低开口结构在受到外力作用的情况下发生变形的风险，从而有利于降低因开口结构发生变形导致极耳被撕裂的风险，进而有利于提升电池单体的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述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，还可以根据附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例的一种车辆的结构示意图；

图2是申请一实施例的一种电池的结构示意图；

图3本申请一实施例的电池单体的结构示意图；

图4是本申请一实施例的电池单体的爆炸示意图；

图5是本申请一实施例的隔离构件的立体结构示意图；

图6是本申请一实施例的隔离构件的俯视图；

图7是图6中的隔离构件沿A-A方向的剖视图；

图8是本申请一实施例的第一端盖组件的结构示意图；

图9是图3中的电池单体的B区域的结构示意图；

图10是图9中的C区域的放大示意图。

在附图中，附图并未按照实际的比例绘制。

附图标记：

1：车辆；10：电池；30：控制器；40：马达；3：箱体。

2：电池单体；21：壳体；22：电极组件；23：隔离构件；24：第一端盖组件；25：第二端盖组件；26：绝缘膜；27：侧托板。

211：第一开口；212：第二开口。

221：本体部；222：极耳；2221：端面。

230：侧板；231：开口结构；232：连接部；233：隔离板；2330：通道；2351：第一凹部空间；2331：倾斜板；2332：连接板；2331a：斜面；2311：外侧壁；2301：长侧壁；2302：短侧壁；233a：第一子隔离板；233b：第二子隔离板；2310：第二固定部；2312：导向部；2313：卡槽部。

241：凸出结构；242：第一电极引出件；2411：第一固定部；2412：过渡部；2413：

卡扣部；243：端盖；244：绝缘件；251：第二电极引出件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本申请的原理，但不能用来限制本申请的范围，即本申请不限于所描述的实施例。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个及以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本申请和简化描述，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的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。“垂直”并不是严格意义上的垂直，而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行，而是在误差允许范围之内。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本申请的具体结构进行限定。在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请中术语“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，本申请中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本申请中，电池单体可以包括锂离子二次电池、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，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。电池单体一般按封装的方式分成柱形电池单体、方体方形电池单体，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，电极组件由正极片、负极片和隔离膜组成。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。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，未涂敷正极活性物质层的集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的集流体，未涂敷正极活性物质层的集流体作为正极极耳。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，未涂敷负极活性物质层的集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的集流体，未涂敷负极活性物质层的集流体作为负极极耳。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。隔离膜的材质可以为聚丙烯(polypropylene，PP)或聚乙烯(polyethylene，PE)等。此外，电极组件可以是卷绕式结构，也可以是叠片式结构，本申请实施例并不限于此。

为了满足不同的电力需求，电池可以包括多个电池单体，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。可选地，多个电池单体可以先串联或并联或混联组成电池模块，多个电池模块再串联或并联或混联组成电池。也就是说，多个电池单体可以直接组成电池，也可以先组成电池模块，电池模块再组成电池。电池再进一步设置于用电装置中，为用电装置提供电能。

电池技术的发展要同时考虑多方面的设计因素，例如，能量密度、循环寿命、放电容量、充放电倍率、可靠性等，其中，电池单体的结构对于电池单体的性能至关重要。电池单体包括电极组件，端盖组件，隔离构件和壳体，其中，壳体用于容纳电极组件，端盖组件用于盖合壳体，隔离构件至少部分设置于极耳和电极组件之间以便于极耳与端盖组件的电极引出件连接。在电池单体的使用或运输等过程中，电池单体受到碰撞、挤压等情况时，隔离构件容易发生移动，从而影响对极耳的支撑效果，不利于电池单体的可靠性的提升。为此，隔离构件上设置有开口结构，第一端盖组件上设置有与开口结构配合的凸起结构，通过开口结构和凸起结构的配合可以将隔离构件和端盖组件固定，从而降低隔离构件发生移动的风险。

然而，隔离构件的开口结构在受到外力的作用时容易变形。例如，在开口结构受到压力时，开口结构会向外扩张，从而开口结构在隔离构件的厚度方向的尺寸变小。在电池单体中，隔离构件和电极组件为相互压紧的状态，在开口结构在厚度方向的尺寸变小时，隔离构件与电极组件之间在隔离构件的厚度方向上出现间隙，电极组件在壳体之间晃动，电极组件的极耳被撕裂的风险增加，不利于电池单体的可靠性的提升。

有鉴于此，本申请实施例提供了一种电池单体，电池单体包括隔离构件。在隔离构件中，开口结构的外侧壁设置有与开口结构连接的加强结构，这样，可以对开口结构起到加强作用，降低开口结构发生变形的风险，有利于提高电池单体的可靠性。

本申请实施例描述的技术方案均适用于各种使用电池的装置，例如，手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动玩具、电动工具、电动车辆、船舶和航天器等，例如，航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等。

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设备，还可以适用于所有使用电池的设备，但为描述简洁，下述实施例均以电动车辆为例进行说明。

例如，如图1所示，为本申请一个实施例的一种车辆的结构示意图，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的内部可以设置马达40，控制器30以及电池10，控制器30用来控制电池10为马达40供电。例如，在车辆1的底部或车头或车尾可以设置电池10。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，用于车辆1的电路系统，例如，用于车辆1的启动、导航和运行时的工作用电需求。在本申请的另一实施例中，电池10不仅仅可以作为车辆1的操作电源，还可以作为车辆1的驱动电源，替代或部分地替代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。例如，如图2所示，为本申请一个实施例的一种电池的结构示意图，电池10可以包括多个电池单体2。电池10还可以包括箱体3，箱体3内部为中空结构，多个电池单体2容纳于箱体3内。例如，多个电池单体2相互并联或串联或混联组合后置于箱体3内。箱体3可以包括第一箱体31和第二箱体32，第一箱体31和第二箱体32相互盖合形成箱体3。其中，第一箱体31和第二箱体32可以均为一端具有开口的空心结构；也可以第一箱体31为板状结构，第二箱体32为一端具有开口的空心结构。

可选地，电池10还可以包括其他结构，在此不再一一赘述。例如，该电池10还可以包括汇流部件，汇流部件用于实现多个电池单体2之间的电连接，例如并联或串联或混联。具体地，汇流部件可通过连接电池单体2的电极引出件实现电池单体2之间的电连接。进一步地，汇流部件可通过焊接固定于电池单体2的电极引出件。多个电池单体2的电能可进一步通过导电机构穿过箱体3而引出。可选地，导电机构也可属于汇流部件。

根据不同的电力需求，电池单体2的数量可以设置为任意数值。多个电池单体2可通过串联、并联或混联的方式连接以实现较大的容量或功率。由于每个电池10中包括的电池单体2的数量可能较多，为了便于安装，可以将电池单体2分组设置，每组电池单体2组成电池模块。电池模块中包括的电池单体2的数量不限，可以根据需求设置。电池可以包括多个电池模块，这些电池模块可通过串联、并联或混联的方式进行连接。

图3是本申请一实施例的电池单体的结构示意图，图4为本申请一实施例的电池单体的爆炸结构示意图。例如，如图3和图4所示，本申请实施例提供了一种电池单体2，包括：壳体21，电极组件22，隔离构件23和第一端盖组件24。

壳体21具有第一开口211，第一端盖组件24用于盖合第一开口211。

壳体21可以为一侧具有开口的空心结构，也可以为两侧具有开口的空心结构。例如，壳体21设置有一个开口，该开口为第一开口211。再例如，壳体21还可以设置有除了第一开口211之外的开口。

壳体21用于容纳电极组件22，其中，壳体21的形状可以根据一个或多个电极组件22组合后的形状而定，例如，如图4所示，壳体21为中空的长方体。本申请实施例包括但不限于此，壳体21还可以为中空的正方体、圆柱体或其他形状。

壳体21的材质可以是多种，比如，壳体21的材质可以是金属或塑料。作为一些示例，壳体21的材质可以是铜、铁、铝、钢、铝合金等。

第一端盖组件24包括凸出结构241和第一电极引出件242。第一电极引出件242用于将电极组件22与电池单体2外部的电路电连接，以实现电极组件22的充放电。作为一种示例，第一电极引出件242的至少部分露出至电池单体2的外部，以便于与汇流部件连接，进而将电极组件22产生的电能引出。

电极组件22容纳于壳体21内，电极组件22包括主体部221和从主体部221延伸出的极耳222。

主体部221的一端具有端面2221，极耳222从端面2221延伸出来。

极耳222可以直接与第一电极引出件242连接，也可以经由其他导电结构间接地与第一电极引出件242连接。

极耳222可设置为多个。多个极耳222包括正极极耳和负极极耳，正极极耳和负极极耳可以从主体部221的同一端引出，也可以分别从主体部221的沿第一端盖组件24的厚度方向相对的两端引出。

极耳222可以包括多个极耳层，多个极耳层层叠在一起形成极耳222。极耳222可以包括至少两个部分，一部分位于主体部221和隔离构件23之间，另一部分位于隔离构件23和第一电极引出件242之间。

图5是本申请一实施例的隔离构件的立体结构示意图，图6是本申请一实施例的隔离构件的俯视图。结合图4至图6所示，隔离构件23至少部分设置于第一电极引出件242和主体部221之间。

隔离构件23可以将极耳222的至少部分与主体部221的端面2221绝缘隔离，从而在电池单体2受到外部冲击、震动等影响时，降低极耳222插入主体部221的风险，从而可以降低电池单体2短路的风险，有利于提高电池单体2的可靠性。

隔离构件23可以部分设置于第一电极引出件242和主体部221之间，也可以整体设置于第一电极引出件242和主体部221之间。

隔离构件23可以是一体式结构，也可以是分体式结构。作为一种示例，隔离构件23由多个独立成型的零件连接而成。作为另一种示例，隔离构件23通过冲压一体成型。

隔离构件23包括开口结构231，加强结构232和隔离板233。

隔离板233可以是一体式结构，也可以为分体式结构。隔离板233可以将主体部221的端面2221和极耳222的至少部分绝缘隔离。

开口结构231凸设于隔离板233面向第一端盖组件24的表面并与凸出结构241卡接。这样，隔离构件23可以和第一端盖组件24固定连接，从而可以降低隔离构件23在电池单体2中发生移动的风险，进而降低极耳222被拉扯、撕裂的风险。

开口结构231具有外侧壁2311和内侧壁，内侧壁朝向开口结构231的开口，外侧壁2311背离开口结构231的开口。

例如，开口结构231的横截面为圆形的情况下，开口结构231具有圆柱形的外侧壁231；开口结构231的横截面为方形的情况下，开口结构231具有棱柱形的外侧壁231。

加强结构232连接于开口结构231的外侧壁2311。也可以说，加强结构232与开口结构231的外侧壁2311连接，并向远离开口结构231的方向延伸。

相比于隔离构件23的未设置开口结构231的区域，开口结构231的强度较弱，受到外力的作用时，容易发生变形。在电池单体的装配、运输或使用过程中，开口结构231可能会受到挤压，在开口结构231受到挤压后，开口结构231会向外扩张。也就是说，开口结构231的开口会变大，开口结构231在隔离板233的厚度方向的尺寸会变小。

加强结构232连接于开口结构231的外侧壁2311，这样，在开口结构231受到外力的作用时，加强结构232可以分散开口结构231受到的力的作用，并且可以对开口结构231起到一定的加强作用，从而可以降低开口结构231发生变形的风险。

在电池单体遇到挤压、晃动或碰撞等情况时，由于加强结构232的设置，开口结构231在隔离板233的厚度方向的尺寸变小的风险降低，从而隔离构件23和电极组件22之间可以保持较好的配合关系(例如，电极组件22和隔离板233之间沿隔离板233的厚度方向不会出现间隙)，电极组件22不会在壳体21中晃动，进而电极组件22的极耳222被撕裂的风险降低，有利于提高电池单体2的可靠性。

此外，加强结构232的设置还有利于电池单体2的装配。以电池单体2包括壳体21、电极组件22、第一端盖组件24、用于隔离电极组件22和壳体21的绝缘膜26、用于支撑电极组件22并位于电极组件22和壳体21之间的侧托板27为例进行说明。在第一端盖组件24的凸起结构241与隔离构件23的开口结构231装配的过程中，需要向第一端盖组件24施加朝向隔离构件23的压力，以使凸起结构241与开口结构231卡紧。通过加强结构232的设置，隔离构件23的开口结构231具有较大的强度，开口结构231在隔离构板233的厚度方向上变形的风险降低，从而施加到第一端盖组件24上的力的作用可以通过隔离构件23传递到电极组件22上，从而使电极组件22与隔离构件23之间压紧；并且施加到第一端盖组件24上的力的作用不会由于开口结构231的变形而传递到绝缘膜26以及侧托板27上，从而可以降低对绝缘膜26和侧托板27的影响，便于电池单体2的装配。

在本申请实施例中，隔离构件23至少部分设置于第一电极引出件242和主体部221之间，从而可以将极耳222的至少部分与电极组件22的主体部221隔离，从而在电池单体2受到冲击等情况时，降低极耳222插入主体部221的风险，降低电池单体2发生短路的风险。隔离构件23的开口结构231凸设于隔离板233面向第一端盖组件24的表面并与凸出结构241卡接，这样，隔离构件23可以和第一端盖组件24固定连接，从而可以降低隔离构件23在电池单体2中发生移动的风险，进而降低极耳222被拉扯、撕裂的风险。加强结构232连接于开口结构231的外侧壁2311，这样，加强结构232可以分散开口结构231受到的力的作用，并可以对开口结构231起到一定的加强作用，降低开口结构231在受到外力作用的情况下发生变形的风险，从而有利于降低因开口结构231发生变形导致极耳被222撕裂的风险，进而有利于提升电池单体2的可靠性。

在一些实施例中，隔离构件23还包括侧板230，侧板230环绕在隔离板233的外侧，侧板230凸出于隔离板233的背离主体部221的一侧，加强结构232连接于开口结构231的外侧壁2311和侧板230之间。

侧板230可以围绕成环形，例如，圆环形、长方形或其他不规则形状，本申请实施例包括但不限于此。

侧板230环绕在隔离板233的外侧并凸出于隔离板233的背离主体部221的一侧，这样，隔离板233和侧板230可以共同限定出容纳凹部，容纳凹部可以容纳极耳22的至少部分。此外，加强结构232连接于开口结构231的外侧壁2311和侧板230之间，这样，在开口结构231受到外力的作用的情况下，开口结构231受到的力的作用能够通过加强结构232分散至隔离构件23的侧板230，从而可以降低开口结构231发生变形，尤其是开口结构231在隔离板233的厚度方向发生变形的风险。

在一些实施例中，加强结构232向远离开口结构231的方向延伸，加强结构232的一端与开口结构231的外侧壁2311连接，另一端并不延伸至侧板230。

在一些实施例中，侧板230包括两个长侧壁2301和两个短侧壁2302，两个长侧壁2301分别位于隔离板233沿第一方向的两侧，两个短侧壁2302分别位于隔离板233沿第二方向的两侧，第一方向为隔离板233的宽度方向，第二方向为隔离板233的长度方向。

例如，如图5和图6所示，第一方向为y方向，第二方向为x方向。

加强结构232包括第一加强结构2321，第一加强结构2321的一端与开口结构231的外侧壁2311连接，另一端与长侧壁2301连接。

第一加强结构2321可以为长条状，例如，为直线形的长条状。

作为一种示例，第一加强结构2321为平行于第一方向的板。这样，可以通过第一加强结构2321将开口结构231受到的力的作用传递并分散至长侧壁2301，从而降低开口结构231在隔离构件23的厚度方向的变形。

作为另一种示例，第一加强结构2321为倾斜的板，即，第一加强结构2321既不平行于第二方向也不平行于第一方向。这样，第一加强结构2321可以具有较大的长度，有利于更好地分散开口结构231受到的力的作用，可以对开口结构231起到更好的加强作用。

在开口结构231受到外力的作用的情况下，开口结构231受到的力的作用能够通过加强结构232分散至长侧壁2301，从而可以降低开口结构231发生变形的风险。

在一些实施例中，加强结构232包括两个第一加强结构2321，两个第一加强结构2321分别与两个长侧壁2301连接。

通过设置两个第一加强结构2321，可以对开口结构231起到更好的支撑和加固作用，从而可以进一步降低开口结构231变形的风险。

在一些实施例中，与一个开口结构231对应的两个第一加强结构2321沿第二方向对称设置。这样，可以通过较少的加强结构232对开口结构231起到较大的支撑和加固作用。

在隔离构件23包括两个开口结构231的情况下，隔离构件23可以对应设置有四个第一加强结构2321，其中，每个开口结构231的外侧壁2311连接有两个第一加强结构2321，两个第一加强结构2321沿第二方向对称设置。

在一些实施例中，加强结构232包括第二加强结构(图中未示出)，第二加强结构的一端与开口结构231的外侧壁2311连接，另一端与短侧壁2302连接。

例如，第二加强结构的延伸方向平行于隔离板233的长度方向，第二加强结构从外侧壁2311沿隔离板233的长度方向延伸至短侧壁2302。

再例如，第二加强结构的延伸方向与隔离板233的长度方向之间具有一定的夹角，延伸方向既不平行于隔离板233的长度方向也不平行于隔离板233的宽度方向，第二加强结构从外侧壁2311沿该延伸方向延伸至短侧壁2302。

在该实施例中，在开口结构231受到外力的作用的情况下，开口结构231受到的力的作用能够通过加强结构232分散至短侧壁2302，从而可以降低开口结构231发生变形的风险。

在一些实施例中，外侧壁2311、加强结构232、侧板230以及隔离板233围合形成第一凹部空间2351，隔离板233的与第一凹部空间2351相对的区域上设有至少一个贯穿隔离板233的通孔(图中未示出)。

第一凹部空间2351为一个相对封闭的空间，更容易积存电解液；通过在隔离板233的与第一凹部空间2351相对的区域上设置至少一个贯穿隔离板233的通孔，电解液可以从通孔中流出第一凹部空间2351，从而可以降低电解液在第一凹部空间2351中积存的风险。

在一些实施例中，开口结构231为正棱柱结构，加强结构232的延伸方向经过开口结构231的中心。

开口结构231的中心为开口结构231的几何中心。例如，开口结构231的横截面为圆形的情况下，加强结构232的延伸方向经过圆形横截面的圆心。再例如，开口结构231的横截面为方形的情况下，加强结构232的延伸方向经过方向横截面的两条对角线的交点。

开口结构231为正棱柱结构，也就是说，开口结构231的横截面可以为正多边形。例如，为正方形。

作为另一种示例，开口结构231为直棱柱结构或圆柱结构，开口结构231的横截面为多边形或圆形。

加强结构232的延伸方向经过开口结构231的中心，加强结构232具有较大的长度，从而有利于更好地起到对开口结构231的结构增强作用，进一步降低开口结构231变形的风险。

在一些实施例中，开口结构231为沿隔离板233的厚度方向延伸的凹槽或贯穿隔离板233的孔，隔离板的厚度方向为隔离构件23的厚度方向。这样，开口结构231为具有一定深度的凹槽或孔，在开口结构231受到挤压、碰撞等情况时，加强结构232能够起到加强开口结构231稳定性的作用，降低开口结构231在隔离板的厚度方向的尺寸变小的风险。

在一些实施例中，开口结构231的横截面为圆形。这样，开口结构231的受力更加均匀，从而有利于加强结构232更加均匀地分散开口结构231所受到的力的作用。

在一些实施例中，隔离板233设有通道2330，通道2330设置于隔离板233沿第二方向的中间区域，极耳222穿过通道2330并与第一电极引出件242电连接，第二方向为所述隔离板233的长度方向；开口结构231设置于隔离板233沿第二方向的端部区域。

端部区域为相对于中部区域而言，更靠近端部的区域。

沿第二方向，通道2330的尺寸小于隔离板233的尺寸或隔离构件23的尺寸。

通道2330设置于隔离板233沿第二方向的中间区域，开口结构231设置于隔离板233沿方向的端部区域，这样，便于通道2330与极耳222对应，从而便于极耳222穿过通道2330与第一电极引出件242电连接。

在一些实施例中，开口结构231可以设置于隔离板233的非端部区域。例如，设置在隔离板233的中部区域。

在一些实施例中，隔离板233包括倾斜板2331和连接倾斜板2331和侧板230的连接板2332，倾斜板2331包括背离主体部221的斜面2331a；沿隔离板233的厚度方向，斜面2331a靠近通道2330的一端与主体部221之间的最小距离大于斜面2331a远离通道2330的一端与主体部221之间的最小距离；加强结构232的一端与开口结构231的外侧壁2311连接，另一端与侧板230和连接板2332连接。

倾斜板2331具有沿其厚度方向相对的两个表面，其中，一个表面为背离主体部221的斜面2331a，另一个表面为面向主体部221的斜面2331a。

极耳222包括多个极耳层，多个极耳层经过处理后形成极耳222。极耳222的位于隔离构件23和主体部221之间的部分的多个极耳层在收拢后会形成极耳斜面，通过设置倾斜板2331的斜面2331a可以降低极耳222与隔离板233之间的间隙，有利于通过隔离板233对极耳进行限位和整形，有助于维持极耳222的形貌。

加强结构232的另一端与侧板230和连接板2332连接，可以说，加强结构232的另一端与长侧壁2301和连接板2332连接。这样，加强结构232、长侧壁2301、连接板2332具有相同的交点，加强结构232具有较大的长度，并且还有利于通过加强结构232将力的作用分散至隔离构件23的更多区域，从而有利于进一步增强开口结构231的稳定性，降低开口结构231变形的风险。

在一些实施例中，结合图5所示，隔离构件23还包括竖直板234，竖直板234的沿z方向的两端分别连接倾斜板2331和隔离构件23的底面。

在一些实施例中，倾斜板2331沿第二方向的尺寸小于隔离板233整体沿第二方向的尺寸(或者说，倾斜板2331沿第二方向的尺寸小于隔离构件23沿第二方向的尺寸)。也就是说，在该实施例中，沿第二方向，除了倾斜板2331之外，隔离板23还包括其他板状结构，倾斜板2331与该其他的板状结构在z方向上具有一定的高度差(或者说，倾斜板2332相对于该其他的板状结构向第一电极引出件242的方向凸起，其他的板状结构可以构成隔离构件23的至少部分底面)。

在一些实施例中，隔离板233为一体式结构，即隔离板233可以为长方形的板状结构，沿隔离构件23的长度方向(例如图5中的x方向)隔离板233的长度与隔离构件23的长度相同或大致相同。

在一些实施例中，隔离板233包括间隔设置的第一子隔离板233a和第二子隔离板233b，第一子隔离板233a和第二子隔离板233b之间形成通道2330。

第一子隔离板233a和第二子隔离板233b沿第一方向相对设置，第一方向为隔离板233的宽度方向，例如图5中的y方向。

第一子隔离板233a和第二子隔离板233b可以对极耳222进行限位(例如，位于端面2221和隔离板233之间的极耳部分)，以减小极耳222的晃动和变形。

图7是图6中的隔离构件沿A-A方向的剖视图。在一些实施例中，结合图7所示，沿隔离板233的厚度方向，加强结构232的尺寸h1和开口结构231的尺寸h2满足：0.5h2≤h1≤h2。

例如，如图5和图7所示，隔离板233的厚度方向为z方向。

h1与h2的比值可以为0.5，0.7，0.8，1或上述范围内的任意值。

h1可以为加强结构332在隔离板233的厚度方向的最大尺寸，h2可以为开口结构231在隔离板233的厚度方向的最大尺寸。例如，开口结构231为凹槽的情况下，h2为凹槽的最大深度。

在h1≥0.5h2的情况下，加强结构232在隔离板233的厚度方向具有较为合适的尺寸，从而可以起到对开口结构231的支撑和加强作用；在h1≤h2的情况下，在隔离板233的厚度方向上，加强结构232不会超出开口结构231，可以降低加强结构232与电池单体2中的其他部件发生干涉的风险。

在该实施例中，0.5h2≤h1≤h2，加强结构232既可以对开口结构231起到较强的支撑和结构加强作用，又可以降低加强结构232与电池单体2中的其他部件发生干涉的风险。

作为一种示例，沿隔离板的厚度方向，加强结构232的尺寸h1和开口结构231的尺寸h2相同。

在一些实施例中，加强结构232的厚度t满足：0.4mm≤t≤2mm。t可以为0.4mm，1mm，1.5mm，2mm或上述范围内的任意值。

加强结构232的厚度t为加强筋232的平均厚度，即，最大厚度和最小厚度的平均值。对于制造良好的加强结构232而言，加强结构232的厚度是均匀的，沿加强结构232的延伸方向，在不同的位置处，加强结构232具有相同的厚度。

在t≥0.4mm的情况下，加强结构232具有合适的厚度，从而可以对开口结构231起到较好的支撑和加强作用；在t≤2mm的情况下，便于加强结构232的制备，可以降低加强结构232的表面不平以及加强结构232的不同位置的厚度不均匀的风险。

在该实施例中，0.4mm≤t≤2mm，这样，加强结构232既可以对开口结构231起到较强的支撑和结构加强作用，又便于制备厚度均匀、表面平整的加强结构232。

图8是本申请一实施例的第一端盖组件的结构示意图。图9是图3中的电池单体的B区域的结构示意图，图10是图9中的区域C的放大示意图。在一些实施例中，结合图8至图10所示，第一端盖组件24包括绝缘件244和端盖243。端盖243用于盖合于壳体21的第一开口211，绝缘件244设置有凸出结构241。

绝缘件244用于隔离端盖243和电极组件22，绝缘件244可以与凸出结构241为一体成型结构。

第一电极引出件242设置在第一端盖组件24的端盖243上，电极组件22的极耳222穿过隔离构件23的通道2330与第一电极引出件242连接。

端盖243可以为金属制成并能够导电，绝缘件244可以为塑胶制品。

在该实施例中，通过第一端盖组件24的设置，便于第一端盖组件24、隔离构件23以及电极组件22的连接。

在一些实施例中，例如，如图10所示，凸出结构241包括依次连接的第一固定部2411，过渡部2412以及卡扣部2413；开口结构231包括依次连接的第二固定部2310，导向部2312以及卡槽部2313。其中，第一固定部2411和第二固定部2310抵接，以便于凸出结构241和开口结构231在第二方向的固定；卡扣部2413卡入卡槽部2313中，以便于凸出结构241和开口结构231在隔离板233的厚度方向的固定；导向部2312有利于引导凸出结构241进入开口结构231；过渡部2412便于实现第一固定部2411和卡扣部2413的连接。

作为一种示例，沿隔离板233的厚度方向(例如图10中的z方向)，卡扣部2413不会超出卡槽部2313，这样，可以降低卡扣部2413抵接电极组件22从而损伤电极组件22的风险。

在一些实施例中，壳体21具有与第一开口211相对的第二开口212；电池单体2还包括第二端盖组件25，第二端盖组件25用于盖合第二开口212。这样，第一端盖组件24和第二端盖组件25分别用于盖合壳体21两端的第一开口211和第二开口212，从而便于将壳体21密封。

具体地，第一端盖组件24和第二端盖组件25沿隔离板233的厚度方向相对设置，壳体21设置有沿隔离板233的厚度方向相对的第一开口211和第二开口212，第一开口211设置在沿隔离板233的厚度方向靠近隔离构件23的一端，第二开口212设置在沿隔离板233的厚度方向远离隔离构件23的一端。第一端盖组件24用于盖合第一开口211，第二端盖组件25用于盖合第二开口212。作为一种示例，如图3所示，第二端盖组件25上还设置有第二电极引出件251，第二电极引出件251与设置在第一端盖组件24上的第一电极引出件242的极性相反。

作为一种示例，第二端盖组件25具有与第一端盖组件24不同的结构，第二端盖组件25未设置有与开口结构231配合的凸起。

在一些实施例中，电池单体2还包括：绝缘膜26，绝缘膜26套设于电极组件22的外表面并设置于壳体21的内侧。这样，可以将电极组件22与壳体21隔离开，降低电极组件22与壳体21接触发生的短路的风险；此外，还可以通过绝缘膜26将隔离构件23与电极组件22连接，从而便于电池单体2的组装。

作为一种示例，绝缘膜26为绝缘的具有热塑性的隔离膜，例如mylar膜。

在一种可能的实现方式中，电池单体2还包括：侧托板27，侧托板27设置于电极组件22和壳体21的内侧之间。侧托板27可以对电极组件22起到支撑作用；并且还可以通过侧托板27将电极组件22和隔离构件23连接，从而便于电池单体2的组装。

本申请实施例提供了一种电池，包括上述实施例中的任一项所述的电池单体2。

本申请实施例提供了一种用电装置，包括上述实施例的电池。其中，电池用于向用电装置供电。

本申请实施例提供了一种电池单体2，电池单体2具有较高的可靠性。电池单体2包括第一端盖组件24，隔离构件23，电极组件22，壳体21。壳体21用于容纳电极组件22，第一端盖组件24用于盖合壳体21的第一开口211，第一端盖组件24包括凸出结构241，第一端盖组件24上设置有第一电极引出件242，电极组件22包括主体部221和极耳222；隔离构件23位于第一电极引出件242和电极组件22的主体部221之间。隔离构件23包括开口结构231，加强结构232和隔离板233。开口结构231凸设于隔离板233面向第一端盖组件24的表面并与凸出结构241卡接，加强结构232连接于开口结构231的外侧壁2311。

虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述，但在不脱离本申请的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。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：

壳体(21)，具有第一开口(211)；

第一端盖组件(24)，用于盖合所述第一开口(211)，所述第一端盖组件包括凸出结构(241)和第一电极引出件(242)；

电极组件(22)，容纳于壳体(21)内，所述电极组件(22)包括主体部(221)和从所述主体部(221)延伸出的极耳(222)；

隔离构件(23)，至少部分设置于所述第一电极引出件(242)和所述主体部(221)之间；

其中，所述隔离构件(23)包括开口结构(231)、加强结构(232)和隔离板(233)，所述开口结构(231)凸设于所述隔离板(233)面向所述第一端盖组件(24)的表面并与所述凸出结构(241)卡接，所述加强结构(232)连接于所述开口结构(231)的外侧壁(2311)。

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述隔离构件(23)包括环绕在所述隔离板(233)外侧的侧板(230)，所述侧板(230)凸出于所述隔离板(233)的背离所述主体部(221)的一侧，所述加强结构(232)连接于所述开口结构(231)的外侧壁(2311)和所述侧板(230)之间。

3.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述侧板(230)包括两个长侧壁(2301)和两个短侧壁(2302)，两个所述长侧壁(2301)分别位于所述隔离板(233)沿第一方向的两侧，两个所述短侧壁(2302)分别位于所述隔离板(233)沿第二方向的两侧，所述第一方向为所述隔离板(233)的宽度方向，所述第二方向为所述隔离板(233)的长度方向。

4.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，所述加强结构(232)包括第一加强结构(2321)，所述第一加强结构(2321)的一端与所述开口结构(231)的外侧壁(2311)连接，另一端与所述长侧壁(2301)连接。

5.根据权利要求4所述的电池单体，其特征在于，所述加强结构(232)包括两个所述第一加强结构(2321)，两个所述第一加强结构(2321)分别与两个所述长侧壁(2301)连接。

6.根据权利要求5所述的电池单体，其特征在于，两个所述第一加强结构(2321)沿所述第二方向对称设置。

7.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，所述加强结构(232)包括第二加强结构，所述第二加强结构的一端与所述开口结构(231)的外侧壁(2311)连接，另一端与所述短侧壁(2302)连接。

8.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述外侧壁(2311)、所述加强结构(232)、所述侧板(230)以及所述隔离板(233)围合形成第一凹部空间(2351)，所述隔离板(233)的与所述第一凹部空间(2351)相对的区域上设有至少一个贯穿所述隔离板(233)的通孔。

9.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述开口结构(231)为正棱柱结构，所述加强结构(232)的延伸方向经过所述开口结构(231)的中心。

10.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述隔离板(233)设有通道(2330)，所述通道(2330)设置于所述隔离板(233)沿第二方向的中间区域，所述极耳(222)穿过所述通道(2330)并与所述第一电极引出件(242)电连接，所述第二方向为所述隔离板(233)的长度方向；

所述开口结构(231)设置于所述隔离板(233)沿所述第二方向的端部区域。

11.根据权利要求10所述的电池单体，其特征在于，所述隔离板(233)包括倾斜板(2331)和连接所述倾斜板(2331)和所述侧板(230)的连接板(2332)，所述倾斜板(2331)包括背离所述主体部(221)的斜面(2331a)；沿所述隔离板(233)的厚度方向，所述斜面(2331a)靠近所述通道(2330)的一端与所述主体部(221)之间的最小距离大于所述斜面(2331a)远离所述通道(2330)的一端与所述主体部(221)之间的最小距离；

所述加强结构(232)的一端与所述开口结构(231)的外侧壁(2311)连接，另一端与所述侧板(230)和所述连接板(2332)连接。

12.根据权利要求10所述的电池单体，其特征在于，所述隔离板(233)包括间隔设置的第一子隔离板(233a)和第二子隔离板(233b)，所述第一子隔离板(233a)和所述第二子隔离板(233b)之间形成所述通道(2330)。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的电池单体，其特征在于，沿所述隔离板(233)的厚度方向，所述加强结构(232)的尺寸h1和所述开口结构(231)的尺寸h2满足：0.5h2≤h1≤h2。

14.根据权利要求1-12中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述加强结构(232)的厚度t满足：0.4mm≤t≤2mm。

15.根据权利要求1-12中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述第一端盖组件(24)包括端盖(243)和绝缘件(244)，所述端盖(243)用于盖合于所述第一开口(211)，所述绝缘件(244)设置有所述凸出结构(241)。

16.根据权利要求1-12中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述壳体(21)具有与所述第一开口(211)相对的第二开口(212)；

所述电池单体还包括第二端盖组件(25)，所述第二端盖组件(25)用于盖合所述第二开口(212)。

17.根据权利要求1-12中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体还包括：

绝缘膜(26)，所述绝缘膜(26)套设于所述电极组件(22)的外表面并设置于所述壳体(21)的内侧。

18.根据权利要求1-12中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体还包括：

侧托板(27)，所述侧托板(27)设置于所述电极组件(22)和所述壳体(21)的内侧之间。

19.一种电池，其特征在于，包括：如权利要求1-18中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19所述的电池。