电池单体、电池以及用电装置的制作方法

本公开涉及电池，特别是涉及一种电池单体、电池以及用电装置。

背景技术：

1、二次电池尤其是锂离子电池具有电压高、比能量大、循环寿命长、绿色无污染、工作温度范围宽及自放电小等优点，在便携式电子设备及大型新能源电动汽车的动力设备方面得到广泛应用，对解决人类环境污染和能源危机有着重大意义。随着锂离子电池的广泛应用，电池可靠性成为生产者密切关注的问题。

技术实现思路

1、在本公开的一个方面，提供一种电池单体，包括：壳体，具有空腔；电极组件，设置在所述空腔内，所述电极组件包括主体部和从所述主体部在第一方向上的至少一侧的端部引出的极耳；和绝缘件，被配置为绝缘隔离所述壳体和所述电极组件；其中，所述绝缘件具有包覆所述主体部的至少部分外表面的主体部绝缘段和包覆所述极耳的至少部分外表面的极耳绝缘段，所述主体部绝缘段和所述极耳绝缘段为一体结构，所述极耳绝缘段沿所述第一方向位于所述主体部绝缘段的至少一侧。

2、通过绝缘件的不同绝缘段对主体部的至少部分外表面和极耳的至少部分外表面进行包覆，能够实现主体部和极耳分别与壳体的绝缘隔离作用，并且相比于相关技术中通过绝缘膜和绝缘套分别包裹主体部和极耳的方式，由于主体部绝缘段和极耳绝缘段为一体结构，在装配绝缘件时，极耳绝缘段能够随主体部绝缘段对主体部的包覆形成对极耳的包覆，而且极耳绝缘段能够与主体部绝缘段保持相对位置，从而减少装配误差，提高绝缘件的定位精度。并且，主体部绝缘段和极耳绝缘段在被电解液长期浸泡下不容易相互脱离，因此降低因极耳绝缘段脱离而导致极耳相对于壳体绝缘失效的风险，进而提高电池单体的可靠性。

3、在一些实施例中，所述极耳绝缘段与所述极耳的至少部分外表面固定连接。

4、通过使极耳绝缘段与所述极耳的至少部分外表面固定连接，能够更稳定地保持极耳绝缘段相对于极耳的位置，更大程度地降低其脱离起到绝缘隔离作用的位置的风险。

5、在一些实施例中，所述绝缘件为具有单侧涂胶面的绝缘胶纸，所述极耳绝缘段通过所述单侧涂胶面与所述极耳的部分外表面或全部外表面粘接固定。

6、采用具有单侧涂胶面的绝缘胶纸对电极组件进行粘接，使得极耳绝缘段通过所述单侧涂胶面与所述极耳的部分外表面或全部外表面粘接固定，不仅可以使极耳绝缘段更稳定地保持极耳相对于壳体的绝缘隔离作用，而且在装配时将绝缘胶纸直接粘接在极耳的表面上即可完成粘接固定和包覆的效果，提升装配效率，从而提高电池单体的生产效率。

7、在一些实施例中，所述主体部绝缘段包覆所述主体部的周向外表面，并通过所述单侧涂胶面与所述主体部的周向外表面整体地粘接固定。

8、采用具有单侧涂胶面的绝缘胶纸对电极组件进行粘接，使得主体部绝缘段包覆所述主体部的周向外表面，并通过所述单侧涂胶面与所述主体部的周向外表面整体地粘接固定，不仅可以使主体部绝缘段更稳定地保持主体部相对于壳体的绝缘隔离作用，而且在装配时将绝缘胶纸直接粘接在主体部的周向表面上即可完成粘接固定和包覆的效果，提升装配效率，从而提高电池单体的生产效率。

9、另外，通过所述单侧涂胶面与所述主体部的周向外表面整体地粘接固定，可以起到对主体部的束缚作用，缩短电极组件内的不同极性极片之间的离子传输路径，从而提高离子传输效率，有助于提高电池的充放电速度。并且，主体部绝缘段与最外层隔离膜的粘接相当于多卷一层隔离膜，相应地可省去主体部中靠外的一层或多层隔离膜，减少使用的隔离膜长度，从而降低成本，提升电池单体的能量密度。

10、在一些实施例中，所述主体部绝缘段在所述第一方向上具有相对的两个侧边，所述极耳绝缘段与所述两个侧边中的至少一个相接并在所述第一方向上相对于该侧边凸出。

11、与第一方向垂直的相对的两个侧边有利于主体部绝缘段更容易相对于主体部在第一方向上的两侧端面进行定位，从而有利于获得更准确的包覆效果。而且，这种形状的主体部绝缘段和极耳绝缘段相比于其他复杂形状的绝缘件更易于制造和加工，从而有利于提高加工效率。

12、在一些实施例中，所述电极组件包括从所述主体部在第一方向上的相对两侧的端部分别引出的第一极耳和第二极耳，所述极耳绝缘段包括在所述第一方向上相对于所述两个侧边分别凸出的第一极耳绝缘段和第二极耳绝缘段，所述第一极耳绝缘段被配置为包覆所述第一极耳的至少部分外表面，所述第二极耳绝缘段被配置为包覆所述第二极耳的至少部分外表面。

13、对于具有从主体部两侧端部引出的第一极耳和第二极耳的电池单体实施例来说，相对于主体部绝缘段的两个侧边分别朝相反方向凸出的第一极耳绝缘段和第二极耳绝缘段，能够分别实现第一极耳和第二极耳的包覆作用，满足主体部两侧极耳相对于壳体的绝缘隔离要求。

14、在一些实施例中，所述主体部为扁平状主体部，所述极耳绝缘段被配置为包覆所述极耳在第二方向上的一端或两端的外表面，所述第二方向与所述第一方向垂直，并与所述扁平状主体部的厚度方向垂直。

15、对于具有扁平状主体部的电池单体实施例来说，位于主体部端部的极耳的至少部分呈扁平状，极耳在第二方向上的一端或两端相比于极耳的中部更靠近壳体，通过使极耳绝缘段包覆极耳在第二方向上的一端或两端的外表面，可以实现对极耳端部相对于壳体的绝缘隔离，并可节省极耳绝缘段上用于包裹极耳中部的部分，从而减少绝缘件材料使用，降低成本。

16、在一些实施例中，所述电池单体还包括：端盖，设置于所述壳体的端部开口；导电连接部，设置在所述端盖上；和转接件，位于所述空腔内，并分别与所述极耳和所述导电连接部电连接；其中，所述第二方向与所述端盖的厚度方向平行，所述第一部分包覆所述极耳在所述第二方向上远离所述端盖一侧的端部的外表面。

17、对于端盖位于扁平状主体部的上侧，且端盖上的导电连接部通过转接件与极耳进行电连接的实施例来说，通过极耳绝缘段的第一部分来包覆所述极耳远离端盖的一端(对应于极耳的下端)的外表面，可以使极耳下端能够与壳体之间通过极耳绝缘段保持绝缘隔离关系，降低极耳下端与壳体搭接短路的风险。

18、在一些实施例中，所述极耳绝缘段还包括第二部分，所述第二部分包覆所述极耳在所述第二方向上邻近所述端盖一侧的端部的外表面。

19、通过极耳绝缘段的第二部分来包覆所述极耳邻近端盖一端(对应于极耳的上端)的外表面，可以阻隔端盖上电流集中区域对极耳上端附近的热辐射作用，降低因热辐射加快极耳上端附近电解液的挥发速率而导致的电芯性能恶化的风险。

20、在一些实施例中，所述第一部分和所述第二部分在所述第二方向上间隔排布，所述转接件与所述极耳的连接位置位于所述第一部分和所述第二部分之间的间隔区域。

21、使极耳绝缘段的第一部分和第二部分在端盖的厚度方向上间隔排布，可省去极耳绝缘段上位于第一部分和第二部分之间的其他部分，从而节省材料，降低成本。并且在将极耳绝缘段与极耳进行粘接时，这种间隔排布的结构更利于极耳绝缘段与极耳卷绕的弯曲表面平顺地粘接，提高粘接质量。

22、在一些实施例中，所述主体部绝缘段远离所述主体部一侧的表面设有标识。

23、通过在主体部表面设置标识，可通过标识记录电极组件的生产信息。对于通过切割方式获得绝缘件的制造过程来说，可以先生产出成卷的绝缘带，并将绝缘带按照多个分区划分，各个分区预先印刷或刻印对应的数字编码或图形编码，以方便读取和作为切割定长标记。

24、在一些实施例中，所述标识包括数字编码或图形编码。

25、采用数字编码或图形编码，例如条形码或二维码，从而有利于记录更大容量的电极组件信息，且具有一定的容错能力。

26、在一些实施例中，所述电池单体还包括：绝缘套，设置在所述空腔内，并套在所述极耳和所述极耳绝缘段的外侧，并与所述极耳和所述极耳绝缘段均粘接固定。

27、在极耳和极耳绝缘段的外侧设置绝缘套，可以实现极耳上未被极耳绝缘段包覆的部分相对于壳体的绝缘隔离作用，并在极耳绝缘段对应位置实现双重的绝缘保护作用。

28、在一些实施例中，所述电极组件包括从所述主体部在第一方向上的相对两侧的端部分别引出的第一极耳和第二极耳，所述极耳绝缘段包括包覆所述第一极耳的至少部分外表面的第一极耳绝缘段和包覆所述第二极耳的至少部分外表面的第二极耳绝缘段，所述绝缘套包括第一绝缘套和第二绝缘套，所述第一绝缘套套在所述第一极耳和所述第一极耳绝缘段的外侧，所述第二绝缘套套在所述第二极耳和所述第二极耳绝缘段的外侧。

29、对于相对两侧均引出极耳的电极组件来说，可以设置分别包覆第一极耳和第二极耳的第一极耳绝缘段和第二极耳绝缘段，并且设置套在第一极耳和所述第一极耳绝缘段的外侧的第一绝缘套，以及套在第二极耳和所述第二极耳绝缘段的外侧的第二绝缘套，使得极耳与壳体之间实现更加充分可靠的绝缘隔离。

30、在一些实施例中，所述的电池单体还包括：绝缘套，设置在所述空腔内，套在所述极耳和所述极耳绝缘段的外侧，并与所述极耳和所述第一部分均粘接固定。

31、在极耳和极耳绝缘段的外侧设置绝缘套，并使绝缘套套在极耳和极耳绝缘段的外侧，并使绝缘套与极耳和极耳绝缘段远离端盖一侧的第一部分粘接固定，从而在实现极耳上未被极耳绝缘段包覆的部分相对于壳体的绝缘隔离作用的同时，可以在极耳绝缘段的第一部分形成绝缘层的交叠，从而在极耳与壳体内壁之间形成更有效的绝缘作用。

32、在一些实施例中，所述壳体包括底壁和与所述底壁连接的周向侧壁，所述绝缘件与所述周向侧壁间隔设置。

33、通过使绝缘件与壳体的周向侧壁间隔设置，以使绝缘件与周向侧壁始终保持有间隙，可以降低绝缘件被空腔的内壁刮伤刮破而影响绝缘性的风险，提高电池单体的可靠性。

34、在一些实施例中，所述主体部为扁平状卷绕体结构，所述主体部绝缘段包覆所述主体部的外表面至少一圈。

35、通过绝缘件的主体部绝缘段包覆扁平状卷绕体的最外层隔离件外表面，实现对扁平状卷绕体的约束作用，有利于减少极片层间距，缩短离子传输路径。

36、在一些实施例中，所述极耳包括第一极耳和第二极耳，所述第一极耳卷绕成第一极耳卷绕结构，所述第二极耳卷绕成第二极耳卷绕结构；所述极耳绝缘段包括包覆所述第一极耳卷绕结构的至少部分外表面的第一极耳绝缘段和包覆所述第二极耳卷绕结构的至少部分外表面的第二极耳绝缘段。

37、对于主体部为扁平状卷绕体结构的电池单体实施例来说，第一极耳和第二极耳能够分别卷绕成第一极耳卷绕结构和第二极耳卷绕结构，而通过第一极耳绝缘段和第二极耳绝缘段分别包覆第一极耳卷绕结构和第二极耳卷绕结构，可使第一极耳和第二极耳均能够与壳体之间形成可靠的绝缘隔离。

38、在本公开的一个方面，提供一种电池，包括前述的电池单体。

39、采用上述电池单体实施例的电池能够提升可靠性。

40、在本公开的一个方面，提供一种用电装置，包括前述的电池。

41、采用上述电池实施例的用电装置能够提升可靠性。