一种电池单体、电池及用电装置的制作方法

1.本技术实施例涉及电池制造技术领域，尤其涉及一种电池单体、电池及用电装置。


背景技术：

2.随着科技水平的提高，越来越多的用电装置被生产出来，用于日常生活和工作中。人们沟通需要手机、工作需要电脑、出行需要电动汽车，而手机、电脑、电动汽车等用电装置均需要电池供能才能工作，电池的生产制造变得越来越重要。
3.电池单体通常包括电极组件和端盖，电极组件包括正极极耳、负极极耳和主体部，电流从主体部的正极极片流向正极极耳，经过用电装置再依次流向负极极耳和主体部的负极极片，从而形成电池单体在放电时的回路。若在这个过程中，电池单体的正极极耳直接接触主体部的负极极片，或负极极耳直接接触主体部的正极极片，就会形成一个电流不经过用电装置的闭合回路，使得电池单体短路。
4.在制造电池的过程中，由于极耳的层数较多，且又薄又软，使得极耳很容易在端盖的作用下弯折，从而接触主体部中与其极性相反的极片，引起电池单体的短路。


技术实现要素：

5.鉴于上述问题，本技术实施例提供了一种电池单体、电池及用电装置，可以避免因极耳弯折形成的弯折部接触主体部引起的短路。
6.根据本技术实施例的第一方面，提供了一种电池单体，包括端盖、电极端子、电极组件和绝缘支架；电极端子设于端盖上；电极组件包括主体部和极耳，极耳从主体部延伸出，并与电极端子电连接，极耳具有弯折部；绝缘支架部分位于弯折部和主体部之间，绝缘支架支撑弯折部，以防止弯折部接触主体部引起电池单体短路。
7.采用上述方案，通过在极耳的弯折部和电极组件的主体部之间设置绝缘支架，使绝缘支架的至少部分表面支撑弯折部，从而使弯折部被绝缘支架托起，防止弯折部在自由状态下向主体部方向移动，进而防止弯折部接触主体部引起短路。
8.在一些实施例中，弯折部包括极耳上与绝缘支架接触且具有弧度的第一部位，或第一部位和极耳上从第一部位至电极端子之间的部分。
9.采用上述方案，可以通过绝缘支架支撑极耳的弯折部以及弯折部与电极端子之间的极耳，从而张紧极耳，防止极耳向主体部的方向移动而接触主体部引起短路。
10.在一些实施例中，绝缘支架包括第一绝缘段与第二绝缘段，第一绝缘段与第二绝缘段沿端盖的宽度方向相对设置；极耳包括第一极耳和第二极耳，第一极耳沿第一绝缘段的至少部分表面弯折，第二极耳沿第二绝缘段的至少部分表面弯折，以减小极耳沿绝缘支架的弯折厚度。
11.采用上述方案，使第一极耳和第二极耳分别在第一绝缘段的至少部分表面弯折和第二绝缘段的至少部分表面弯折，从而将极耳的层数分散，以减小第一极耳和第二极耳在弯折时形成的弯折部的厚度，从而避免因弯折部过厚导致弯折部接触主体部引起短路，并
且防止弯折部的厚度尺寸较大而在端盖与电极组件的主体部之间占用较多空间，引发电池单体能量密度降低。
12.在一些实施例中，第一极耳和第二极耳分别与电极端子的不同位置电连接，以使第一极耳与第二极耳之间互不接触。
13.采用上述方案，可以使从第一绝缘段弯折的第一极耳与第一绝缘段在同一侧，使从第二绝缘段弯折的的第二极耳与第二绝缘段在同一侧，第一极耳或第二极耳只需要延伸到与自身相距较近的位置即可，从而减小第一极耳或第二极耳的长度，节省材料；此外，第一极耳和第二极耳与电极端子的不同的位置进行电连接，使得第一极耳与第二极耳之间互不接触，有利于提高极耳与电极端子之间的电流传输质量。
14.在一些实施例中，第一绝缘段和第二绝缘段分别设置在靠近第一极耳的内侧的位置和靠近第二极耳的内侧的位置，以向外支撑弯折部。
15.采用上述方案，在第一绝缘段和第二绝缘段的引导下，第一极耳和第二极耳沿第一绝缘段或第二绝缘段由外向内弯折，从而沿固定的方向将极耳的弯折部绷直，以防止极耳的弯折部在绝缘支架和端盖之间过于松弛而向主体部的方向移动，从而防止弯折部接触主体部造成短路。
16.在一些实施例中，电池单体还包括绝缘片，位于第一绝缘段和第二绝缘段之间。
17.采用上述方案，在极耳的长度过长的情况下，极耳的位于绝缘支架与端盖之间的部分下垂后承托于绝缘片上而不会直接与主体部接触，从而防止极耳与主体部接触，避免电池单体发生短路。
18.在一些实施例中，第一绝缘段和第二绝缘段分别设置在靠近第一极耳的外侧的位置和靠近第二极耳的外侧的位置，以向内支撑弯折部。
19.采用上述方案，在第一绝缘段和第二绝缘段的引导下，第一极耳和第二极耳沿第一绝缘段或第二绝缘段由内向外弯折，从而沿固定的方向将第一极耳和第二极耳的弯折部绷直，以防止弯折部在绝缘支架和电极组件之间过于松弛而向电极组件的方向移动，从而防止弯折部接触主体部造成短路。
20.在一些实施例中，端盖朝向主体部的一面设有绝缘的下塑胶，绝缘支架固定在下塑胶上。
21.采用上述方案，可以将绝缘支架固定在端盖的下塑胶上，从而防止被绝缘支架支撑的极耳接触到端盖发生短路。
22.在一些实施例中，绝缘支架还包括：第一固定段，第一固定段连接第一绝缘段的第一端和第二绝缘段的第一端；下塑胶上设有第一固定结构，第一固定段与第一固定结构以第一固定段在宽度方向上的中轴线为中心旋转连接，以固定绝缘支架的第一端。
23.采用上述方案，将第一绝缘段241和第二绝缘段242连接在第一固定段243上，并将第一固定段与端盖以第一固定段的中轴线为中心旋转连接，以在固定绝缘支架的第一端的同时，使第一绝缘段和第二绝缘段可以跟随第一固定段的旋转一起旋转，从而调整绝缘支架的开合角度，实现第一绝缘段241和第二绝缘段242与端盖21之间的开合，以方便极耳从绝缘支架与端盖之间穿过或被夹紧固定在绝缘支架和端盖之间。
24.在一些实施例中，绝缘支架还包括第二固定段，第二固定段连接第一绝缘段的第二端和第二绝缘段的第二端；下塑胶上设有第二固定结构，第二固定段与第二固定结构连
接，以固定绝缘支架的第二端。
25.采用上述方案，在固定绝缘支架的第二端的同时，通过改变第二固定段与下塑胶的连接状态，可以同时改变第一绝缘段和第二绝缘段与端盖之间的拆装状态，方便电池单体的装配与分拆。
26.根据本技术实施例的第二方面，提供了一种电池，包括箱体和容纳于箱体的一个或多个如第一方面中任一项中的电池单体。
27.通过采用在极耳的弯折部和电极组件的主体部之间设置绝缘支架的电池单体作为电池的一部分，可以使极耳的弯折部被绝缘支架的至少部分表面支撑，从而使极耳被绝缘支架托起，防止极耳的弯折部向主体部的方向移动，以防止极耳的弯折部接触主体部引起电池单体短路，进而防止电池短路。
28.根据本技术实施例的第三方面，提供了一种用电装置，包括第二方面的电池，其中电池用于提供电能。
29.通过采用上述方案，可以避免电池在用电装置中工作时因极耳的弯折部接触主体部发生短路。
30.本技术实施例通过在极耳的弯折部和电极组件的主体部之间设置绝缘支架，使极耳的弯折部可以被绝缘支架支撑住，从而使极耳的弯折部被绝缘支架张紧，以防止极耳的弯折部在松弛状态下向主体部的方向移动，从而防止弯折部接触主体部引起短路。
31.上述说明仅是本技术实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。
附图说明
32.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其它的附图。
33.图1是本技术实施例提供的车辆的结构示意图。
34.图2是本技术实施例提供的电池的爆炸图。
35.图3是本技术实施例提供的一种电池单体的外形示意图。
36.图4是本技术实施例提供的一种电池单体的爆炸示意图。
37.图5是本技术实施例提供的对应图4中电池单体的电极组件和端盖的组装结构示意图。
38.图6是本技术实施例提供的对应图5的a-a处的剖视示意图。
39.图7是本技术实施例提供的一种弯折部的结构示意图。
40.图8是本技术实施例提供的一种绝缘支架的结构示意图。
41.图9是本技术实施例提供的另一种绝缘支架的结构示意图。
42.图10是本技术实施例提供的采用图9中绝缘支架的电池单体的结构示意图。
43.图11是本技术实施例提供的一种绝缘片的结构示意图。
44.图12是采用图11中的绝缘片的一种电池单体的爆炸示意图。
45.图13是本技术实施例提供的一种极耳弯折示意图。
46.图14是本技术实施例提供的一种第一固定段与端盖的连接示意图。
47.图15是本技术实施例提供的一种钩形结构的示意图。
48.图16是本技术实施例提供的一种第二固定段与钩形结构卡接的示意图。
49.图17是本技术实施例提供的一种第二固定段与凹槽卡接的示意图。
50.附图标记：
51.1000、车辆；100、电池；200、控制器；300、马达；
52.10、箱体；20、电池单体；11、第一部分；12、第二部分；
53.21、端盖；210、电极端子；2101、正极端子；2102、负极端子；
54.211、下塑胶；22、壳体；23、电极组件；
55.230、极耳；2300、弯折部；2301、第一极耳；2302、第二极耳；
56.231、主体部；
57.24、绝缘支架；241、第一绝缘段；242、第二绝缘段；
58.2411、第一绝缘段的第一端；2421、第二绝缘段的第一端；
59.2412、第一绝缘段的第二端；2422、第二绝缘段的第二端；
60.243、第一固定段；244、第二固定段；25、绝缘片；
61.2441、钩形结构；2442、凹槽；
62.24411、第一开口；24421、第二开口；
63.00、长度方向上的中轴面；01、宽度方向上的中轴线；
64.02、第一位置；03、第二位置。
具体实施方式
65.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
66.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技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。
67.本技术的说明书和权利要求书及附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖而不排除其它的内容。单词“一”或“一个”并不排除存在多个。
68.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技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语“实施例”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。
69.本文中术语“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。
70.下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本技术的电池单体的具
体结构进行限定。例如，在本技术的描述中，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技术和简化描述，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技术的限制。
71.此外，诸如x方向、y方向以及z方向等用于说明本实施例的电池单体的各构件的操作和构造的指示方向的表述不是绝对的而是相对的，且尽管当电池包的各构件处于图中所示的位置时这些指示是恰当的，但是当这些位置改变时，这些方向应有不同的解释，以对应所述改变。
72.此外，本技术的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序，可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
73.在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)。
74.在本技术的描述中，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，机械结构的“相连”或“连接”可以是指物理上的连接，例如，物理上的连接可以是固定连接，例如通过固定件固定连接，例如通过螺丝、螺栓或其它固定件固定连接；物理上的连接也可以是可拆卸连接，例如相互卡接或卡合连接；物理上的连接也可以是一体地连接，例如，焊接、粘接或一体成型形成连接进行连接。电路结构的“相连”或“连接”除了可以是指物理上的连接，还可以是指电连接或信号连接，例如，可以是直接相连，即物理连接，也可以通过中间至少一个元件间接相连，只要达到电路相通即可，还可以是两个元件内部的连通；信号连接除了可以通过电路进行信号连接外，也可以是指通过媒体介质进行信号连接，例如，无线电波。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
75.随着科技水平的提高，越来越多的用电装置被生产出来，用于日常生活和工作中。人们沟通需要手机、工作需要电脑、出行需要电动汽车，而手机、电脑、电动汽车等用电装置均需要电池供能才能工作，电池在生活和生产建设中扮演的角色越来越重要。
76.组成电池的基本单元为电池单体，电池单体通常包括电极组件、壳体与端盖，端盖将电极组件封闭在壳体中形成电池。电极组件包括极耳和主体部，其中，主体部由正极极片、隔膜和负极极片层叠或卷绕而成，极耳从主体部的一侧延伸出。具体的，极耳包括正极极耳和负极极耳，正极极耳与正极极片连接，负极极耳与负极极片连接。端盖包括电极端子，电极端子用于与用电装置接触，将电池单体产生的电流输出至用电装置使用。具体的，电极端子分为正极端子和负极端子，正极端子的一端连接正极极耳，另一端连接外电路的正极，用于在电池单体和外电路的正极之间提供电流传输的路径。负极端子的一端连接负极极耳，另一端连接外电路的负极，用于在电池单体和外电路的负极之间提供电流传输的路径。例如，在放电时，电流从电池单体的主体部流向正极极耳，再由正极极耳流向正极端子，经正极端子流向用电装置，为用电装置供电，再从用电装置流出流向负极端子，再到负极极耳，最终到达主体部；在充电时，电流从供电装置流向负极端子，经负极端子流向负极极耳，再到主体部，从主体部流向正极极耳，再流向正极端子。
77.在制造电池单体的过程中，需要将电极组件的极耳与端盖连接，再将处于相互连接状态的电极组件和端盖一起与壳体组装。在组装时，将电极组件与端盖同时移动而使电极组件放入到壳体的内部，当电极组件接触到壳体底部之后，电极组件停止与壳体的相对运动，而端盖还需进一步靠近壳体，直至端盖抵在壳体上，最后将端盖与壳体密封连接以将电极组件封闭在壳体内。在组装过程中，随着端盖逐渐靠近壳体，端盖与电极组件的主体部之间的距离也进一步减小，而极耳位于端盖与主体部之间，因此极耳的存在空间也逐渐减小，使得极耳不得不发生弯折，弯折的方向是随机的。在弯折的过程中，正极极耳可能接触到主体部的负极极片，负极极耳可能接触到主体部的正极极片，从而导致电极组件的主体部与正极极耳或者负极极耳之间构成回路，由此导致电池单体短路，或者在另一种情况下，还可能由于极耳弯折产生的弯折部在重力作用下接触主体部造成短路，或弯折部接触主体部后刺破隔膜使正极极片和负极极片接触而造成短路。
78.可以理解的是，电池单体发生短路意味着电池单体不能正常工作以及为用电装置提供电流。因此，极耳弯折造成的电池单体短路的问题亟需解决。
79.为了解决上述问题，现有技术通过在极耳的外表面粘贴胶纸，以对极耳进行支撑，减少极耳在弯折时插入主体部的风险。但是，胶纸本身质地较软且仅贴在极耳的外表面，支撑效果有限，因此，在极耳的弯折过程中，折痕所在部位(即，弯折部)依然存在插入主体部的风险。
80.有鉴于此，本技术实施例提供一种电池单体，可以避免因极耳弯折形成的弯折部接触主体部引起的短路，且效果稳定。
81.本技术实施例提供的电池单体可以应用到各种电池中，该电池也可以适用于各种能够以电能提供动力来源的用电装置。例如，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。本技术实施例对上述用电装置不做特殊限制。
82.为了方便描述，下面以用电装置为车辆1000为例进行说明。
83.图1是本技术实施例提供的车辆1000的结构示意图。参照图1，以用电装置为车辆1000为例进行说明，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。
84.在本技术一些实施例中，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。
85.图2是本技术实施例提供的电池100的爆炸图。电池100包括箱体10和电池单体20，电池单体20容纳于箱体10内。其中，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。
86.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构成的电池组件容纳于箱体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组件，多个电池组件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。
87.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。
88.电池单体20是指组成电池100的最小单元。图3是本技术实施例提供的一种电池单体20的外形示意图，图4是本技术实施例提供的一种电池单体20的爆炸示意图。结合图3和图4可以看出，本技术实施例提供的电池单体20包括端盖21、电极端子210、电极组件23和绝缘支架24，其中，电极端子210设于端盖21上；电极组件23包括主体部231和极耳230，极耳230从主体部231延伸出，并与电极端子210电连接，极耳230具有弯折部2300；绝缘支架24部分位于弯折部2300和主体部231之间，绝缘支架24支撑弯折部2300，以防止弯折部2300接触主体部231引起电池单体20短路。
89.可选的，端盖21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21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。电极端子210可以设置在端盖21上，电极端子210分为正极端子和负极端子，通过电极端子210与电极组件23电连接，以将电池单体20的电能输出或输入。
90.具体的，电极组件23是电池单体100中发生电化学反应的部件，同一个电池单体20可以包含一个或多个电极组件23。电极组件23主要由正极极片和负极极片卷绕或层叠放置形成，并且通常在正极极片与负极极片之间设有隔膜。正极极片和负极极片具有活性物质的部分构成电极组件23的主体部231，正极极片和负极极片不具有活性物质的部分各自构成极耳230。极耳230包括正极极耳和负极极耳，正极极耳和负极极耳可以共同位于主体部231的一端或是分别位于主体部231的两端。参考图4，正极极耳和负极极耳分别设置在电极组件23在第一方向上的两端。一个端盖21可以通过极耳230与一个或更多个电极组件23连接，具体的，端盖21上的正极端子2101与电极组件23的正极极耳连接，端盖21上的负极端子2102与电极组件23的负极极耳连接。
91.在电池的充放电过程中，正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应，产生的电流经过正极极耳、正极端子2101、负极端子2102和负极极耳回到电解液中，形成电流回路。
92.具体的，本技术实施例提供的电池单体20还包括壳体22、电解液以及其他的功能性部件，壳体22具有开口，用于装入电极组件23，端盖21与壳体22于开口处连接以形成封闭
空间，电极组件23和电解液容置于该封闭空间中以形成电池单体20。可以理解的是，端盖21与壳体22的开口盖合，可以将电池单体20的内部环境与外部环境隔绝，形成密闭的空间，因此，端盖21的形状与壳体22上的开口的形状需要相适应，以配合壳体22形成密封结构。
93.当然，在一些实施例中，也可以使端盖21和壳体22一体化，具体地，端盖21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，当需要封装壳体22的内部时，再使端盖21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的形状可以根据电极组件23的具体形状和尺寸大小来确定。壳体22的材质可以是多种，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等，本技术实施例对此不作特殊限制。
94.绝缘支架设置在电极组件23与端盖21之间。可选的，绝缘支架24可以为方形的或弧形的框架，极耳230从框架的边沿弯折，形成弯折部2300。绝缘支架24也可以是直线结构，极耳230从该直线结构的一侧弯折，形成弯折部2300。
95.示例性的，如图4所示，绝缘支架24可以有两个，其中一个绝缘支架24设置在靠近正极端子2101和正极极耳的位置，电极组件23上的正极极耳从该绝缘支架24的边沿弯折，与正极端子2101连接。另一个绝缘支架24设置在靠近负极端子2102和负极极耳的位置，电极组件23上的负极极耳从该绝缘支架24的边沿弯折，与负极端子2102连接。两个绝缘支架24负责不同极性的极耳230的弯折，使不同极耳230之间的界限更清晰，防止不同极性的极耳230之间接触发生短路。
96.图5是本技术实施例提供的对应图4中电池单体的电极组件和端盖的组装结构示意图，图6是本技术实施例提供的对应图5的a-a处的剖视示意图。参考图5与图6所示，电池单体20内可以有两个由极片和隔膜卷绕而成的主体部231，每个主体部231在互不干扰的两个位置设有极性相反的极耳230，分别为正极极耳和负极极耳，极耳230一端与主体部231相连，另一端与对应极性的电极端子210相连。在装配时，先将两个电极组件23分别放置在端盖21的两侧，使电极组件23的极耳230延伸到对应要连接的电极端子210上，然后将两个电极组件23的正极极耳和负极极耳分别与对应的电极端子210连接，再将绝缘支架24放置在端盖21上，使绝缘支架24覆盖两个电极组件23的同一极的极耳230的至少部分，接着使两个电极组件23的主体部231之间相互靠近，带动两个电极组件23的极耳230沿主体部231的靠近方向弯折，形成弯折部2300。可以看出，弯折部2300包裹绝缘支架24的至少部分表面，最后将电极组件23、绝缘支架24和端盖21作为整体与壳体22组装形成电池单体20，其中，电极组件23放置于壳体22内，端盖21盖合于壳体22的开口上，绝缘支架24位于端盖21与电极组件23的主体部231之间。通过此方式形成的电池单体20，极耳230在绝缘支架24的引导下沿着绝缘支架24的表面弯折而被张紧，以使极耳230的弯折部2300不会朝向电极组件23的主体部231移动，使得弯折部2300不会接触到主体部231，或者弯折部2300接触到主体部231的概率大大减小。
97.可以理解的是，上述仅是为了便于理解而描述的电池单体20在装配时，弯折部2300的形成和绝缘支架24在其中起到的作用，而根据图6可以看出，在最终的电池单体20的成品中，极耳230已经具有弯折部2300，而绝缘支架24部分位于弯折部2300和主体部231之间，从而使得绝缘支架24可以支撑弯折部2300，以防止弯折部2300接触主体部231引起电池单体20短路。
98.本技术实施例提供的电池单体20，通过在极耳230的弯折部2300和电极组件23的主体部231之间设置绝缘支架24，使绝缘支架24的至少部分表面支撑弯折部2300，从而使弯折部2300被绝缘支架24托起，防止弯折部2300在自由状态下向主体部231方向移动，进而防止弯折部2300接触主体部231引起短路。
99.在一些实施例中，弯折部2300包括极耳230上与绝缘支架24接触且具有弧度的第一部位，或第一部位和极耳230上从第一部位至电极端子210之间的部分。
100.图7是本技术实施例提供的一种弯折部的结构示意图。如图7中的(a)图所示，弯折部2300可以为具有弧度的第一部位，或如图7中的(b)图所示，弯折部2300也可以是第一部位以及第一部位至电极端子210之间的部分。参考图6可以看出，通过在弯折部2300与主体部231之间设置绝缘支架24，可以使绝缘支架24有效的支撑极耳230的弯折部2300，以免弯折部2300接触主体部231引起电池单体20短路。
101.本技术实施例提供的电池单体20，可以通过绝缘支架24支撑极耳230的弯折部2300以及弯折部2300与电极端子210之间的极耳230，从而张紧极耳230，防止极耳230向主体部231的方向移动而接触主体部231引起短路。
102.图8是本技术实施例提供的一种绝缘支架的结构示意图。如图8所示，在一些实施例中，绝缘支架24包括第一绝缘段241与第二绝缘段242，第一绝缘段241与第二绝缘段242沿端盖21的宽度方向相对设置；极耳230包括第一极耳2301和第二极耳2302，第一极耳2301沿第一绝缘段241的至少部分表面弯折，第二极耳2302沿第二绝缘段242的至少部分表面弯折，以减小极耳230沿绝缘支架24的弯折厚度。
103.其中，第一极耳2301和第二极耳2302分别指同一极性的极耳230的不同部分。第一极耳2301和第二极耳2302可以来自于不同的电极组件23，也可以来自于相同的电极组件23。例如，在极片与隔膜形成的主体部231中，通常将极性相同的极片互相靠近设置，在电池单体20中包含多个电极组件23的情况下，往往由于电极组件23的并列设置使电池单体20中同一极性的极耳230的层数过多，弯折部2300过厚而占用较多的电池单体20的内部空间，影响电池单体20的能量密度。
104.可选的，长度方向是指端盖21上正极端子2101与负极端子2102之间连线的方向以及与该连线相平行的方向，宽度方向是与长度方向垂直的方向，宽度方向和长度方向组成的面与端盖所在的水平面平行。长度方向可以是从正极端子2101朝向负极端子2102，例如图3或图4中的y方向，此时宽度方向为图3或图4中的x方向，也可以是从负极端子2102朝向正极端子2101，例如图3或图4中的y方向的反方向，此时宽度方向为图3或图4中x的反方向，本技术实施例不做限定。
105.应理解，第一绝缘段241与第二绝缘段242沿端盖21的宽度方向相对设置，即，第一绝缘段241与第二绝缘段242对应分布在长度方向上的中轴面00的两侧，与长度方向上的中轴面00具有相同的距离。长度方向上的中轴面00是指从正极端子2101到负极端子2102的连线所在的在图6、图8中与y方向平行的面，中轴面的位置根据正极端子2101和负极端子2102的位置确定，正极端子2101和负极端子2102可设置在端盖21沿宽度方向的正中间，也可以偏离端盖21沿宽度方向的正中间。
106.可选的，第一绝缘段241与第二绝缘段242整体为直线型的结构或者其结构中包括直线型的部分，直线型的结构或直线型的部分相对平行的设置在中轴面的两侧，用于使极
耳230从一侧卷绕。
107.结合图6和图8所示，长度方向上的中轴面00的两侧分别设置有第一绝缘段241和第二绝缘段242，第一绝缘段241和第二绝缘段242之间具有较为明显的距离。两个相邻的电极组件23的同一极性的极耳230位置对应且靠近，一个电极组件23上的极耳230往往有多层，极耳230分为第一极耳2301和第二极耳2302两部分，分别从绝缘支架24的两侧弯折，可以分散极耳230，从而减小多层数的极耳230的厚度，以防止极耳230的弯折部2300处的厚度较厚而靠近主体部231，引发接触主体部231造成短路的危险，并通过分散极耳230来减小极耳230在端盖21与电极组件23的主体部231之间的占用空间，提高电池单体20的能量密度。
108.可选的，第一极耳2301和第二极耳2302分别指电极组件23中的不同极性的极耳230。例如，在电极组件23上，通常将所有极性相同的极耳230设置在相靠近的位置，极性不同的极耳230之间相距较远，第一极耳2301可以是正极极耳，此时第二极耳2302指负极极耳，或第一极耳2301指负极极耳，第二极耳2302是正极极耳。
109.图9是本技术实施例提供的另一种绝缘支架的结构示意图。如图9所示，绝缘支架24可以为类s型。绝缘支架24的第一绝缘段241和第二绝缘段242位于中轴面的两侧，第一绝缘段241和第二绝缘段242分别靠近电极组件23的第一极耳2301和第二极耳2302设置，此时第一极耳2301和第二极耳2302为不同极性的极耳230。为了便于理解，图10是本技术实施例提供的采用图9中绝缘支架的电池单体的结构示意图。当电池单体20中的电极组件23只有一个时，不同极性的第一极耳2301和第二极耳2302位于电极组件23在第一方向上的两端，通过图9所示的绝缘支架24，可以使第一极耳2301在第一绝缘段241处弯折，第二极耳2302在第二绝缘段242处弯折，或使第一极耳2301在第二绝缘段242处弯折，第二极耳2302在第一绝缘段241处弯折，以使不同极性的极耳230在第一绝缘段241和第二绝缘段242引导下，在不同的位置弯折，保证不同极性的极耳230之间互不接触，减少短路的风险。
110.本技术实施例提供的电池单体20，通过将绝缘支架24分为第一绝缘段241和第二绝缘段242，使第一极耳2301和第二极耳2302分别在第一绝缘段241的至少部分表面弯折和第二绝缘段242的至少部分表面弯折，从而分散极耳230的层数，以减小第一极耳2301和第二极耳2302在弯折时形成的弯折部2300的厚度，从而避免因弯折部2300过厚导致的弯折部2300接触主体部231引起短路，并且防止弯折部2300的厚度尺寸较大而在端盖21与电极组件23的主体部231之间占用较多空间，引发电池单体20能量密度降低。
111.如图6所示，在一些实施例中，第一极耳2301和第二极耳2302分别与电极端子的不同位置电连接，以使第一极耳2301与第二极耳2302之间互不接触。例如，第一极耳2301与电极端子210在端盖21的第一位置02连接，第二极耳2302与电极端子210在端盖21的第二位置03连接，第一位置02和第二位置03分别位于长度方向上的中轴面00的两侧，以使第一极耳2301与第二极耳2302之间互不接触。
112.具体的，第一位置02和第二位置03为电极端子210在端盖21朝向电极组件23的一面上的位置。
113.可选的，第一位置02和第二位置03可以是同一电极端子210上的不同位置，例如，第一位置02是正极端子2101上的一侧的位置，第二位置03是正极端子2101上的另一侧的位置，或第一位置02是负极端子2102上的一侧位置，第二位置03是负极端子2102上的另一侧位置。相同极性的第一极耳2301和第二极耳2302分别与第一位置02或第二位置03连接，将
电流传输至正极端子2101或负极端子2102上，完成电流在电池单体20内部和电池单体20外部之间的传输。
114.示例性的，当绝缘支架为图8所示的框架结构时，第一绝缘段241与第二绝缘段242分别位于长度方向上的中轴面00两侧的该框架的不同位置。同一极性的极耳230分为两部分，靠近第一绝缘段241的第一极耳2301沿第一绝缘段241弯折后与第一位置02连接，靠近第二绝缘段242的第二极耳2302沿第二绝缘段242弯折后与第二位置连接。
115.可选的，第一位置02和第二位置03可以是不同极性的电极端子210上的位置，例如，第一位置02是正极端子2101上的位置，第二位置03是负极端子2102上的位置，或第一位置02是负极端子2102上的位置，第二位置03是正极端子2101上的位置。不同极性的第一极耳2301和第二极耳2302分别与第一位置02和第二位置03连接，将电流传输至正极端子2101和负极端子2102上，与外接电路一起组成闭合回路，完成电流在电池单体20内部和电池单体20外部之间的传输。
116.示例性的，当绝缘支架为图9所示的类s型结构时，绝缘支架24的第一绝缘段241和第二绝缘段242位于长度方向上的中轴面00的两侧，并分别靠近第一极耳2301(例如，正极极耳)与第二极耳2302(例如，负极极耳)设置，第一绝缘段241对应的第一极耳2301沿第一绝缘段241表面弯折后与第一位置02连接，第二绝缘段242对应的第二极耳2302沿第二绝缘段242表面弯折后与第二位置03连接，从而通过对应的电极端子210与外接电路形成闭合回路，完成电流在电池单体20内部和电池单体20外部之间的传输。
117.本技术实施例提供的电池单体20，可以使从第一绝缘段241弯折的第一极耳2301与第一绝缘段241在同一侧，使从第二绝缘段242弯折的第二极耳与第二绝缘段242在同一侧，第一极耳2301或第二极耳2302只需要延伸到与自身相距较近的位置即可，从而减小第一极耳2301或第二极耳2302的长度，节省材料；此外，第一极耳2301和第二极耳2302得以分别与电极端子210的不同位置进行电连接，使得第一极耳2301与第二极耳2302之间互不接触，有利于提高极耳230与电极端子210之间的电流传输质量。
118.参考图6所示，在一些实施例中，第一绝缘段241和第二绝缘段242分别设置在靠近第一极耳2301的内侧的位置和靠近第二极耳2302的内侧的位置，以向外支撑弯折部2300。
119.内侧是指第一极耳和第二极耳相对应的一侧，外侧是指与内侧相对的一侧。
120.从图6可以看出，第一极耳2301和第二极耳2302弯折后均呈开口向内的c形，绝缘支架24的第一绝缘段241和第二绝缘段242分别向外侧撑起第一极耳2301和第二极耳2302，并引导第一极耳2301和第二极耳2302弯折的位置和方向，避免第一极耳2301和/或第二极耳2302的长度过长而向主体部231弯折并接触主体部231造成短路。
121.本技术实施例提供的电池单体20，在第一绝缘段241和第二绝缘段242的引导下，第一极耳2301和第二极耳2302沿第一绝缘段241或第二绝缘段242由外向内弯折，从而沿特定的方向张紧第一极耳2301和第二极耳2302的弯折部2300，以防止极耳230在端盖21与主体部231之间较为松弛而使弯折部2300向主体部231的方向移动，从而防止弯折部2300接触主体部231造成短路。
122.图11是本技术实施例提供的一种绝缘片的结构示意图，图12是采用图11中的绝缘片的一种电池单体的爆炸示意图。如图11和图12所示，在一些实施例中，电池单体20还包括绝缘片25，绝缘片25位于第一绝缘段241和第二绝缘段242之间，以确保极耳230无法接触主
体部231。
123.绝缘片25是指具有电绝缘性的片状物，例如，云母片、塑料片、陶瓷片等，绝缘片25设置在第一绝缘段241和第二绝缘段242之间，绝缘片25的长度可以与第一绝缘段241和第二绝缘段242的长度相匹配，绝缘片25的宽度与第一绝缘段241和第二绝缘段242之间的距离相匹配，绝缘片25与第一绝缘段241和/或第二绝缘段242的连接方式可以为粘接或一体成型。绝缘片25的设置使得在极耳230弯折后，极耳230靠近端盖21的部分始终被绝缘片25隔离在远离主体部231的一侧，从而无法接触主体部231造成短路。
124.本技术实施例提供的电池单体20，在极耳230的长度过长的情况下，极耳230的位于绝缘支架24与端盖21之间的部分下垂后承托于绝缘片25上而不会直接与主体部231接触，从而防止极耳230与主体部231接触，避免电池单体20发生短路。
125.图13是本技术实施例提供的一种极耳弯折示意图。如图13所示，在一些实施例中，第一绝缘段241和第二绝缘段242分别设置在靠近第一极耳2301的外侧的位置和靠近第二极耳2302的外侧的位置，以向内支撑弯折部2300。
126.第一极耳2301和第二极耳2302弯折后可以呈开口向外的c形，第一绝缘段241和第二绝缘段242可以撑起第一极耳2301和第二极耳2302，并引导第一极耳2301和第二极耳2302弯折的位置和方向，避免第一极耳2301和/或第二极耳2302弯折接触主体部231造成短路。
127.本技术实施例提供的电池单体20，在第一绝缘段241和第二绝缘段242的引导下，第一极耳2301和第二极耳2302沿第一绝缘段241或第二绝缘段242由内向外弯折，从而沿固定的方向将第一极耳2301和第二极耳2302的弯折部2300绷直，以防止极耳230的弯折部2300在绝缘支架24和电极组件23之间过于松弛而向电极组件23的方向移动，从而防止弯折部2300接触主体部231造成短路。
128.如图4、图10和图12所示，在一些实施例中，端盖21朝向主体部231的一面设有绝缘的下塑胶211，绝缘支架24固定在下塑胶211上。
129.将绝缘支架24固定在设置在端盖21朝向主体部231一面的下塑胶211上，可以在电池单体中，将端盖21与绝缘支架24、极耳230、主体部231等绝缘，避免极耳230的弯折部2300接触到端盖21发生短路。
130.本技术实施例提供的电池单体20，通过在端盖21朝向主体部231的一面设置绝缘的下塑胶211，可以将绝缘支架固定在端盖的下塑胶上，防止被绝缘支架24支撑的极耳230接触到端盖21发生短路。
131.如图8、图9和图11所示，在一些实施例中，绝缘支架24还包括第一固定段243，具体的，第一固定段243连接第一绝缘段的第一端2411和第二绝缘段的第一端2421。并且，下塑胶211上设有第一固定结构，第一固定段243与第一固定结构以第一固定段243在宽度方向上的中轴线01为中心旋转连接，以固定绝缘支架24的第一端。
132.第一固定结构设置在下塑胶211上，第一固定段243与第一固定结构配合，使绝缘支架24的第一端固定在端盖21的下塑胶211上，从而实现极耳230上与电极端子210连接处以外的部分与端盖21之间的绝缘。
133.宽度方向为与端盖21所在平面平行的方向，且宽度方向与长度方向在与端盖21平行的平面内相垂直，例如图8、图9或图11中的x方向或x方向的反方向。
134.图14是本技术实施例提供的一种第一固定段与端盖的连接示意图。参考图4、图8、图11、图12和图14，可以看出，通过将第一固定段243连接在下塑胶211上而实现第一固定段243与端盖21之间的旋转连接。
135.参考图8和图9可以看出，通过第一固定段243将第一绝缘段的第一端2411与第二绝缘段的第一端2421连接在一起，并使第一固定段243固定在端盖21的下塑胶211在长度方向上的中间位置处。在此情况下，可以将第一固定段243与第一绝缘段241和第二绝缘段242分别设置成旋转固定，即第一固定段243不仅可以带动第一绝缘段241和第二绝缘段242同时相对端盖21旋转，而且，第一绝缘段241和第二绝缘段242还可以分别相对第一固定段243旋转，以各自调整其相对于端盖21的松紧度，从而可以分别控制第一绝缘段241或第二绝缘段242夹紧极耳230的程度。
136.本技术实施例提供的电池单体20中，将第一绝缘段241和第二绝缘段242连接在第一固定段243上，并将第一固定段243与端盖21以第一固定段243的中轴线为中心旋转连接，以在固定绝缘支架24的第一端的同时，使第一绝缘段241和第二绝缘段242可以跟随第一固定段243的旋转一起旋转，从而调整绝缘支架24的开合角度，实现第一绝缘段241和第二绝缘段242与端盖21之间的开合，以方便极耳230从绝缘支架24与端盖21之间穿过或被夹紧固定在绝缘支架24和端盖21之间。如图8和图11所示，在一些实施例中，绝缘支架24还包括第二固定段244，第二固定段244连接第一绝缘段的第二端2412和第二绝缘段的第二端2422，下塑胶上设有第二固定结构，第二固定段与第二固定结构连接，以固定绝缘支架24的第二端。
137.可选的，第二固定段与第二固定结构之间的连接方式可以为卡接。卡接是指将第二固定段244卡在端盖21上以连接第二固定段244与端盖21。通过卡接的方式将第二固定段244连接到端盖21上，只需通过按压便可完成绝缘支架24与端盖21之间的安装固定，结构简单且具有有效的固定效果。
138.可选的，图15是本技术实施例提供的一种第二固定结构的示意图，图16是本技术实施例提供的一种第二固定段与图15中第二固定结构的连接示意图。如图15和图16所示，第二固定结构可以为钩形结构2441，钩形结构2441具有第一开口24411，钩形结构2441的第一开口24411朝向端盖21，第二固定段244从第一开口24411扣入钩形结构2441的底部，以将第二固定段244与端盖21固定。
139.钩形结构2441的一端固定在端盖21朝向电极组件23的一侧，另一端呈半圆状，半圆状的尾部朝向端盖21，且并不与端盖21连接，以形成一个可供第二固定段244扣入的第一开口24411。钩形结构2441可以由具有电绝缘性的塑胶材料制作而成，其能使极耳230与端盖21之间绝缘，且钩形结构2441本身具有一定的弹性，可以在较大的外力挤压下变形，而在外力较小时不会变形，例如，在将第二固定段244扣入钩形结构2441时，可以通过较大的外力挤压而使钩形结构2441的第一开口24411张开，以便于第二固定段244扣入，第二固定段244扣入之后，钩形结构2441的第一开口24411在弹性力的作用下缩小，使得第二固定段244被“锁在”钩形结构2441的第一开口24411内。
140.此外，钩形结构2441固定在端盖21的下塑胶211上，具体设置在下塑胶211上与第二固定段244对应的位置。在装配电池单体20时，可以直接将第二固定段244靠近端盖21，通过按压将第二固定段244扣入钩形结构2441，完成第二固定段244与端盖21之间的固定。
141.采用钩形结构2441作为第二固定结构，可以使第二固定段244从钩形结构2441的第一开口24411处直接扣入钩形结构2441的底部，并且扣入之后由于第二固定段244受到端盖21自身的阻挡而难以从第一开口24411滑出，从而使第二固定段244被限制在钩形结构2441的底部，以将第二固定段244稳定地固定在端盖21上。
142.可选的，第二固定结构还可以是与第二固定段相匹配的凹槽。图17是本技术实施例提供的一种第二固定段与凹槽卡接的示意图，如图17所示，，端盖21的下塑胶211上设有与第二固定段244的弯曲形状相匹配的凹槽2442，第二固定段244扣入凹槽2442后与凹槽2442过盈配合，以固定第二固定段244与端盖21。
143.凹槽2442设置在端盖21的下塑胶211上，具体设置在靠近端盖21边沿的位置，与第二固定段244的位置对应。下塑胶211上用于设置凹槽2442的位置的厚度大于下塑胶211上对应于第一绝缘段241和第二绝缘段242处的厚度，从而可以在第二固定段244扣入凹槽2442并固定在凹槽2442底部后，使第一绝缘段241与第二绝缘段242与下塑胶211之间留有空隙，极耳230从该空隙中穿过，以在固定极耳230的同时避免极耳230被过度挤压。
144.采用凹槽2442作为第二固定结构，可以使第二固定段244直接从凹槽2442的第二开口24421处扣入凹槽2442中，并通过第二固定段244与凹槽2442的过盈配合而使第二固定段244不容易从凹槽2442脱落，以将第二固定段244固定在端盖21上，结构更加简单，拆装更加方便。
145.本技术实施例提供的电池单体20，在固定绝缘支架24的第二端的同时，通过改变第二固定段244与下塑胶211的连接状态，可以同时改变第一绝缘段241和第二绝缘段242与端盖21之间的拆装状态，从而方便电池单体20的装配与分拆。
146.综上所述，上述描述的电池单体通过在极耳的弯折部2300和电极组件的主体部之间设置绝缘支架，使极耳的弯折部2300可以被绝缘支架支撑住，从而使极耳的弯折部2300被绝缘支架张紧，防止极耳的弯折部2300在自由状态下向主体部的方向移动，从而防止极耳的弯折部2300接触主体部引起电池单体短路。
147.本技术实施例还提供了一种电池，包括：箱体和容纳于箱体的一个或多个如上述任一实施例所述的电池单体。
148.通过采用在极耳的弯折部2300和电极组件的主体部之间设置绝缘支架的电池单体作为电池的一部分，可以使极耳的弯折部2300被绝缘支架的至少部分表面支撑，从而使极耳被绝缘支架托起，防止极耳的弯折部2300向主体部的方向移动，以防止极耳的弯折部2300接触主体部引起电池单体短路，进而防止电池短路。
149.本技术实施例还提供了一种用电装置，包括如上述实施例所述的电池，其中电池用于提供电能。
150.通过采用上述方案，可以避免电池在用电装置中工作时因极耳的弯折部2300接触主体部发生短路。
151.本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本技术的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
152.以上所述，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前
述实施例对本技术进行了详细的说明，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技术各实施例技术方案的精神和范围。