【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电池，具体涉及一种电池单体、电池、用电设备。
技术介绍
1、电池广泛用于电子设备，例如电瓶车、电动汽车、电动飞机和电动轮船等等。
2、如何提高电池的能量密度，是电池技术中一个亟待解决的问题。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，本申请提供一种电池单体、电池、用电设备，能够提高电池的能量密度。
2、第一方面，本申请提供了一种电池单体，包括外壳、电极端子和固定件，外壳包括第一壁，第一壁设置有第一通孔。电极端子包括主体和台阶部，主体的至少部分穿设于第一通孔，台阶部与主体一体成型，台阶部凸出于主体的外周面，台阶部位于第一壁的外侧。固定件为金属材质，固定件设置有供主体穿过的第二通孔，在第一壁的厚度方向上，固定件的至少部分位于第一壁和台阶部之间且与台阶部抵接。其中，在第一壁的厚度方向上，主体具有背离外壳内部的第一端面，固定件具有背离第一壁的第二端面，第一端面超出第二端面。
3、本申请实施例的技术方案中，外壳包括第一壁，第一壁设置有第一通孔。电极端子包括主体和台阶部，主体的至少部分穿设于第一通孔，台阶部与主体一体成型，台阶部凸出于主体的外周面，台阶部位于第一壁的外侧。固定件设置有供主体穿过的第二通孔，在第一壁的厚度方向上，固定件的至少部分位于第一壁和台阶部之间且与台阶部抵接。在第一壁的厚度方向上，主体具有背离外壳内部的第一端面，固定件具有背离第一壁的第二端面，第一端面超出第二端面。这样的设计，在第一壁的厚度方向上，电池单体超出第一壁外表面的最大高度的表面
4、在一些实施例中，固定件的屈服强度大于电极端子的屈服强度。这样的设计，使得台阶部与固定件之间形成稳定连接时，固定件的厚度可以相对较薄，进而使得电极端子超出第一壁外表面的高度可以进一步缩短，进一步提高了电池的能量密度。
5、在一些实施例中，固定件的屈服强度为σs1，电极端子的屈服强度为σs2，满足：1.1≤σs1/σs2≤10。将固定件的屈服强度与电极端子的屈服强度的比值设计在合理范围内，可以使电极端子和固定件连接时，对装配力产生的变形量在可控范围内，降低装配难度，降低电极端子损伤的风险，提高两者连接的稳定性。
6、在一些实施例中，3≤σs1/σs2≤5。将固定件的屈服强度与电极端子的屈服强度的比值设计在合理范围内，可以使电极端子和固定件连接时，对装配力产生的变形量在可控范围内，进一步降低装配难度，显著降低电极端子损伤的风险，进一步提高两者连接的稳定性。
7、在一些实施例中，205mpa≤σs1≤250mpa，40mpa≤σs2≤55mpa。将固定件的屈服强度以及电极端子的屈服强度设计在合理范围内，可以将固定件和电极端子的塑性、脆性设计在可控范围内，降低装配过程中固定件和电极端子损伤的风险。
8、在一些实施例中，在第一壁的厚度方向上，第一端面与第二端面之间的高度差为d，台阶部的厚度为t，满足：1.1≤d/t≤6。在第一壁的厚度方向上，将第一端面与第二端面之间的高度差和台阶部的厚度的比值设计在合理范围内，可以降低在电池单体受到外力作用时，台阶部与固定件之间的连接失效的风险，提高台阶部和固定件之间连接的稳定性。
9、在一些实施例中，0.5mm≤d≤3mm，0.5mm≤t≤2.5mm。在第一壁的厚度方向上，将第一端面与第二端面之间的高度差和台阶部的厚度设计在合理范围内，可以在提高电池能量密度的同时，尽可能是上述两者之间具备较好的连接稳定性。
10、在一些实施例中，在主体的径向上，固定件超出台阶部的外周面。这样的设计，使得台阶部抵接于固定件后不会与电池单体的其他部件接触，仅需考虑固定件与台阶部两者的特性即可控制电极端子与固定件之间的连接稳定性，降低设计难度。
11、在一些实施例中，在主体的径向上，固定件的投影与台阶部的投影至少部分重叠。这样的设计，使台阶部超出第一壁外表面的高度进一步缩小，进一步提高了电池的能量密度。
12、在一些实施例中，台阶部的至少一部分容纳于第二通孔内。利用第二通孔收容部分台阶部，无需额外加工收容台阶部的空间，减少了加工流程，节约了成本，提高了固定件的结构一致性。
13、在一些实施例中，第二通孔的孔径沿靠近第一壁的方向逐渐减小，台阶部与第二通孔的孔壁抵接。使台阶部与固定件连接时，预留的配合公差范围更大，降低装配难度。
14、在一些实施例中，台阶部具有背离第一壁的第三端面，在第一壁的厚度方向上，第二端面超出第三端面或与第三端面平齐。这样的设计，意味着在第一壁的厚度方向上，台阶部完全收容于固定件内部，进一步提高电池的能量密度。
15、在一些实施例中，在主体的径向上，台阶部凸出于主体外周面的尺寸为w1，0.1mm≤w1≤5mm。将台阶部凸出于主体外周面的尺寸设计在合理范围内，有利于提高台阶部与固定件的接触面积，进而有利于提高台阶部与固定件的连接强度。
16、在一些实施例中，第一端面的边缘设置有沿主体的周向延伸的第一凹槽，台阶部具有背离第一壁的第四端面，第四端面与第一凹槽的底面共面。这样的设计，可通过墩压的方式成型台阶部，并通过铆接的方式使电极端子与固定件形成连接，装配成本以及装配难度较低。
17、在一些实施例中，在主体的径向上，第一凹槽的侧面与台阶部的外周面之间的距离为w2，满足：0.5mm≤w2≤10mm。将第一凹槽的侧面与台阶部的外周面之间的距离设计在合理范围内，可以降低通过墩压的方式形成台阶部的难度，进而降低装配难度以及设备直接成本。
18、在一些实施例中，第一凹槽的槽深为t，满足：0.1mm≤t≤5mm。将第一凹槽的槽深设计在合理范围内，可以降低通过墩压的方式形成台阶部以及第一凹槽的难度，进而降低装配难度以及设备直接成本。
19、在一些实施例中，固定件的材质包括钢，电极端子的材质包括铝或铜铝复合材料。在电池生产制造中，对钢、铝或铜铝复合材料的应用工艺比较成熟，可以降低设计成本。
20、在一些实施例中，电池单体还包括第一绝缘件，第一绝缘件的至少部分设置于固定件和第一壁之间。一方面，第一绝缘件的设置可以降低电池中正负电极端子短路的风险。另一方面可以对电池单体中的一些部件起到定位作用，以使电池单体的装配稳定更高。
21、在一些实施例中，第一绝缘件包括本体部和第一延伸部，本体部位于固定件和第一壁之间，本体部设置有供电极端子穿过的第三通孔，第一延伸部位于固定件的外周，且围设于本体部的边缘。这样的设计，在主体的径向上可对固定件进行预定位和限位，降低了装配难度，提高了固定件的装配稳定性。同时，可对绝缘隔离固定件和第一壁，提高电极端子的过流稳定性。
22、在一些实施例中，第一壁的外表面设置有第二凹槽，本体部位于第二凹槽内。这样的设计，使第一绝缘件与第一壁本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电池单体，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述固定件的屈服强度大于所述电极端子的屈服强度。
3.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述固定件的屈服强度为σs1，所述电极端子的屈服强度为σs2，满足：1.1≤σs1/σs2≤10。
4.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，3≤σs1/σs2≤5。
5.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，205Mpa≤σs1≤250Mpa，40Mpa≤σs2≤55Mpa。
6.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，在所述第一壁的厚度方向上，所述第一端面与所述第二端面之间的高度差为D，所述台阶部的厚度为t，满足：1.1≤D/t≤6。
7.根据权利要求6所述的电池单体，其特征在于，0.5mm≤D≤3mm，0.5mm≤t≤2.5mm。
8.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，在所述主体的径向上，所述固定件超出所述台阶部的外周面。
9.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，在所述主体的径向
10.根据权利要求9所述的电池单体，其特征在于，所述台阶部的至少一部分容纳于所述第二通孔内。
11.根据权利要求10所述的电池单体，其特征在于，所述第二通孔的孔径沿靠近所述第一壁的方向逐渐减小，所述台阶部与所述第二通孔的孔壁抵接。
12.根据权利要求9所述的电池单体，其特征在于，所述台阶部具有背离所述第一壁的第三端面，在所述第一壁的厚度方向上，所述第二端面超出所述第三端面或与所述第三端面平齐。
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，在所述主体的径向上，所述台阶部凸出于所述主体外周面的尺寸为W1，0.1mm≤W1≤5mm。
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，所述第一端面的边缘设置有沿所述主体的周向延伸的第一凹槽，所述台阶部具有背离所述第一壁的第四端面，所述第四端面与所述第一凹槽的底面共面。
15.根据权利要求14所述的电池单体，其特征在于，在所述主体的径向上，所述第一凹槽的侧面与所述台阶部的外周面之间的距离为W2，满足：0.5mm≤W2≤10mm。
16.根据权利要求14所述的电池单体，其特征在于，所述第一凹槽的槽深为T，满足：0.1mm≤T≤5mm。
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，所述固定件的材质包括钢，所述电极端子的材质包括铝或铜铝复合材料。
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第一绝缘件，所述第一绝缘件的至少部分设置于所述固定件和所述第一壁之间。
19.根据权利要求18所述的电池单体，其特征在于，所述第一绝缘件包括本体部和第一延伸部，所述本体部位于所述固定件和所述第一壁之间，所述本体部设置有供所述电极端子穿过的第三通孔，所述第一延伸部位于所述固定件的外周，且围设于所述本体部的边缘。
20.根据权利要求19所述的电池单体，其特征在于，所述第一壁的外表面设置有第二凹槽，所述本体部位于所述第二凹槽内。
21.根据权利要求20所述的电池单体，其特征在于，在所述第一壁的厚度方向上，所述第一延伸部的端部伸出所述第二凹槽。
22.根据权利要求19所述的电池单体，其特征在于，所述第一绝缘件还包括第二延伸部，所述第二延伸部环绕所述第三通孔设置，所述第二延伸部的一端与所述本体部连接，所述第二延伸部的另一端朝靠近所述主体的方向延伸。
23.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述电极端子还包括限位部，所述限位部凸出于所述主体的外周面，所述限位部位于所述第一壁的内侧，所述限位部用于限制所述电极端子向所述外壳的外部移动。
24.根据权利要求23所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体还包括密封件，所述密封件至少部分位于所述第一壁和所述限位部之间。
25.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体还包括电极组件和转接件，所述电极组件设置于所述外壳内部，所述转接件连接所述电极端子和所述电极组件，所述电极端子设置有定位部，所述定位部用于定位所述转接件。
26.根据权利要求25所述的电池单体，其特征在于，所述转接件设置有定位配合部，所述定位配合部与所述定位部相互配合。
27.根据权利要求26所述的电池单体，其特征在于，所述定位部和所述定位配合部中的一者包括定位槽，另一...
【技术特征摘要】
1.一种电池单体，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述固定件的屈服强度大于所述电极端子的屈服强度。
3.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述固定件的屈服强度为σs1，所述电极端子的屈服强度为σs2，满足：1.1≤σs1/σs2≤10。
4.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，3≤σs1/σs2≤5。
5.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，205mpa≤σs1≤250mpa，40mpa≤σs2≤55mpa。
6.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，在所述第一壁的厚度方向上，所述第一端面与所述第二端面之间的高度差为d，所述台阶部的厚度为t，满足：1.1≤d/t≤6。
7.根据权利要求6所述的电池单体，其特征在于，0.5mm≤d≤3mm，0.5mm≤t≤2.5mm。
8.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，在所述主体的径向上，所述固定件超出所述台阶部的外周面。
9.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，在所述主体的径向上，所述固定件的投影与所述台阶部的投影至少部分重叠。
10.根据权利要求9所述的电池单体，其特征在于，所述台阶部的至少一部分容纳于所述第二通孔内。
11.根据权利要求10所述的电池单体，其特征在于，所述第二通孔的孔径沿靠近所述第一壁的方向逐渐减小，所述台阶部与所述第二通孔的孔壁抵接。
12.根据权利要求9所述的电池单体，其特征在于，所述台阶部具有背离所述第一壁的第三端面，在所述第一壁的厚度方向上，所述第二端面超出所述第三端面或与所述第三端面平齐。
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，在所述主体的径向上，所述台阶部凸出于所述主体外周面的尺寸为w1，0.1mm≤w1≤5mm。
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，所述第一端面的边缘设置有沿所述主体的周向延伸的第一凹槽，所述台阶部具有背离所述第一壁的第四端面，所述第四端面与所述第一凹槽的底面共面。
15.根据权利要求14所述的电池单体，其特征在于，在所述主体的径向上，所述第一凹槽的侧面与所述台阶部的外周面之间的距离为w2，满足：0.5mm≤w2≤10mm。
16.根据权利要求14所述的电池单体，其特征在于，所述第一凹槽的槽深为t，满足：0.1mm≤t≤5mm。
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，所述固定件的材质包括钢，所述电极端子的材质包括铝或铜铝复合材料。
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第一绝缘件，所述第一绝缘件...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏华圣，蔡润琛，杨瑞，郑于炼，王鹏，金海族，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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