CN114696012A - 电池单体及其制造方法、电池以及用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池单体及其制造方法、电池以及用电装置。本申请实施例的电池单体包括：电极组件，包括主体部以及由主体部延伸出的极耳部；壳体，包括开口以及用于容纳电极组件的容纳腔，且壳体包括本体部和突出部，突出部被配置为连接于本体部并相对于本体部朝向容纳腔突出；端盖，包括端盖主体，端盖主体用于连接本体部并封闭开口。其中，突出部位于端盖主体和主体部之间。突出部可以提高壳体的靠近开口的部分的强度，减小开口的变形，改善端盖和壳体装配效果，提高电池单体的密封性。突出部相对于本体部的面向容纳腔的表面突出，这样可以减小电池单体的尺寸。另外，突出部还可以避开主体部，降低突出部压伤主体部的风险。

Description

电池单体及其制造方法、电池以及用电装置

技术领域

本申请涉及电池领域，特别是涉及一种电池单体及其制造方法、电池以及用电装置。

背景技术

可再充电电池单体，是指在电池单体放电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用的电池单体。可再充电电池单体广泛用于电子设备，例如手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船、电动玩具汽车、电动玩具轮船、电动玩具飞机和电动工具等等。

可再充电电池单体可以包括镉镍电池单体、氢镍电池单体、锂离子电池单体和二次碱性锌锰电池单体等。

目前，汽车使用较多的电池单体一般是锂离子电池单体，锂离子电池单体作为一种可再充电电池单体，具有体积小、能量密度高、功率密度高、循环使用次数多和存储时间长等优点。

可再充电电池单体包括电极组件、容纳电极组件的壳体和用于覆盖壳体的开口的端盖，壳体较薄，强度低，壳体的开口容易出现变形，导致造成端盖和壳体装配不良，电池单体密封性差。

发明内容

本申请提供一种电池单体、电池以及用电装置，其能减小壳体开口的变形，提高电池单体的密封性。

第一方面，本申请实施例提供了一种电池单体，其包括：电极组件，包括主体部以及由主体部延伸出的极耳部；壳体，包括开口以及用于容纳电极组件的容纳腔，且壳体包括本体部和突出部，突出部被配置为连接于本体部并相对于本体部朝向容纳腔突出；端盖，包括端盖主体，端盖主体用于连接本体部并封闭开口。其中，突出部位于端盖主体和主体部之间。

一方面，突出部可以提高壳体的靠近开口的部分的强度，减小开口的变形，改善端盖和壳体装配效果，提高电池单体的密封性。另一方面，突出部相对于本体部的面向容纳腔的表面突出，这样可以减小电池单体的尺寸，还能降低电池中相邻的电池单体彼此压伤的风险。再一方面，突出部还可以避开主体部，降低突出部压伤主体部的风险。

在一些实施例中，在端盖主体的厚度方向上，突出部的投影至少部分地覆盖端盖主体和本体部形成的连接区域的投影。端盖主体焊接于本体部。突出部可以阻挡激光，从而降低激光烧伤电极组件的风险。

在一些实施例中，壳体在突出部的远离容纳腔的一侧形成凹部。突出部可通过冲压壳体形成。上述方案中，凹部可以减轻电池单体的重量，提高能量密度。

在一些实施例中，电池单体还包括绝缘构件，绝缘构件用于隔离端盖与主体部。绝缘构件的一部分位于端盖主体和突出部之间并与突出部接触。在装配端盖和壳体时，突出部可以起到定位作用，避免端盖过度插入壳体。

在一些实施例中，绝缘构件的位于端盖主体和突出部之间的部分贴合于本体部。绝缘构件的贴合于本体部的部分能够阻挡在焊接过程中产生的金属颗粒，降低金属颗粒掉落到电极组件上并造成电池单体短路的风险。

在一些实施例中，本体部包括沿第一方向相互面对的两个第一侧板和沿第二方向相互面对的两个第二侧板，各第一侧板沿第二方向的尺寸大于各第二侧板沿第一方向的尺寸，第一方向与第二方向相交。两个第一侧板和两个第二侧板被配置为连接于端盖。至少一个第一侧板上设置有突出部。第一侧板的面积较大、强度较低，更容易变形，当端盖主体插入开口后，端盖主体与第一侧板之间更容易出现间隙，而突出部能够增大第一侧板的靠近开口的部分的强度，减小开口的变形。

在一些实施例中，位于第一侧板上的突出部沿第二方向延伸。这样可以增大第一侧板的受到突出部影响的区域，降低第一侧板的变形。

在一些实施例中，位于第一侧板上的突出部关于第一侧板沿第二方向的中线对称设置。突出部能够更加均匀地增大第一侧板的靠近开口的部分的强度。

第二方面，本申请实施例还提供了一种电池，其包括箱体和第一方面任一实施例提供的电池单体，电池单体收容于箱体内。

第三方面，本申请实施例还提供了一种用电装置，用电装置被配置为接收从第一方面任一实施例提供的电池单体提供的电能。

第四方面，本申请实施例还提供了一种电池单体的制造方法，其包括：提供电极组件，电极组件包括主体部以及由主体部延伸出的极耳部；提供包括容纳腔和开口的壳体，且壳体包括本体部和突出部，突出部连接于本体部并相对于本体部朝向容纳腔突出；经由开口将电极组件放置到容纳腔中；提供端盖，端盖包括端盖主体；将端盖主体连接到本体部以封闭开口，其中，突出部位于端盖主体和主体部之间。

附图说明

下面将参考附图来描述本申请示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1为本申请一实施例的一种车辆的结构示意图；

图2为本申请一实施例的一种电池的结构示意图；

图3为本申请一实施例的一种电池模块示意图；

图4为本申请一实施例的一种电池单体的结构示意图；

图5为本申请一实施例的一种电池单体的正视示意图；

图6为图5所示的电池单体沿线A-A作出的剖视示意图；

图7为图6所示的电池单体在圆框B处的放大示意图；

图8为本申请一实施例的另一种电池单体的正视示意图；

图9为本申请一实施例的再一种电池单体的侧视示意图；

图10为本申请一实施例的还一种电池单体的剖视示意图；

图11为本申请一实施例的又一种电池单体的局部剖视示意图；

图12为本申请一实施例的一种电池单体的制造方法的流程示意图。

在附图中，附图未必按照实际的比例绘制。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。

除非另有定义，本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本申请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，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请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或主次关系。

在本申请中提及“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申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语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，本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请的描述中，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”、“附接”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，可以是两个元件内部的连通。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。

本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。

本申请中术语“平行”不仅包括绝对平行的情况，也包括了工程上常规认知的大致平行的情况；同时，“垂直”也不仅包括绝对垂直的情况，还包括工程上常规认知的大致垂直的情况。

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。

本申请实施例描述的电池单体和电池均适用于用电装置，电池单体和电池向用电装置提供电能。例如，用电装置可以是手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等，例如，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。

本申请实施例描述的电池单体和电池不仅仅局限适用于上述所描述的用电装置，还可以适用于所有使用电池的装置，但为描述简洁，下述实施例均以车辆为例进行说明。

如图1所示，为本申请一个实施例的一种车辆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的内部可以设置电池10。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。

车辆1的内部还设置控制器20以及马达30，控制器20用来控制电池10为马达30的供电。

为了满足不同的使用电力需求，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。在电池中，多个电池单体之间可直接串联或并联或混联在一起。当然，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。

如图2所示，为本申请一个实施例的一种电池10的结构示意图，电池10可以包括多个电池模块50。电池10还可以包括箱体(或称罩体)，箱体内部为中空结构，多个电池模块50容纳于箱体内。各电池模块50包括多个电池单体。如图2所示，箱体可以包括两部分，这里分别称为第一箱体51和第二箱体52，第一箱体51和第二箱体52扣合在一起。第一箱体51和第二箱体52的形状可以根据多个电池模块50组合的形状而定，第一箱体51和第二箱体52可以均具有一个开口。例如，第一箱体51和第二箱体52均可以为中空长方体且各自只有一个面为开口面，第一箱体51的开口和第二箱体52的开口相对设置，并且第一箱体51和第二箱体52相互扣合形成具有封闭腔室的箱体。电池模块相互并联或串联或混联组合后置于第一箱体51和第二箱体52扣合后形成的箱体内。

在一些实施例中，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(图中未示出)，汇流部件用于实现多个电池单体之间的电连接，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的电极端子实现电池单体之间的电连接。在一些实施例中，汇流部件可通过焊接固定于电池单体的电极端子。多个电池单体的电能可进一步通过导电机构穿过箱体而引出。在一些实施例中，导电机构也可属于汇流部件。

如图3所示，为本申请一实施例的一种电池模块50的结构示意图，电池模块50包括多个电池单体40。在一些实施例中，多个电池单体40堆叠成一排，且堆叠方向平行于电池单体40的厚度方向。多个电池单体40之间可以串联或并联或混联，混联是指串联和并联的混合。

图4为本申请一实施例的一种电池单体40的结构示意图；图5为本申请一实施例的一种电池单体40的正视示意图；图6为图5所示的电池单体40沿线A-A作出的剖视示意图；图7为图6所示的电池单体40在圆框B处的放大示意图。

如图4至图7所示，本申请实施例的电池单体40包括电极组件41、壳体42和端盖组件43。

电极组件41包括主体部411和从主体部411延伸出的两个极耳部412。

在一些实施例中，主体部411由正极极片(图中未示出)、负极极片(图中未示出)、隔离膜(图中未示出)卷绕或层叠形成。电池单体40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。以锂离子电池为例，正极集流体的材料可以为铝，正极活性物质层中的活性材料可以为钴酸锂、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。负极集流体的材料可以为铜，负极活性物质层中的活性材料可以为碳或硅等。

在一些实施例中，主体部411为卷绕式结构；其中，正极极片、隔离膜以及负极极片均为带状结构。将正极极片、隔离膜以及负极极片依次层叠并卷绕两圈以上形成主体部411，并且主体部411呈扁平状。在另一些实施例中，主体部411为叠片式结构；其中，主体部411包括多个正极极片和多个负极极片，正极极片和负极极片交替层叠，层叠的方向平行于正极极片的厚度方向和负极极片的厚度方向。

极耳部412用于将主体部411产生的电能引出。两个极耳部412可以从主体部411的同一端延伸出，也可以分别从主体部411相反的两端延伸出。极耳部412可以与主体部411一体成形。极耳部412也可以与主体部411分别成形，例如通过焊接等方式连成一体。在一些实施例中，一个极耳部412包括正极极耳，另一个极耳部412包括负极极耳，正极极耳可以焊接至正极集流体，也可以与正极集流体一体成形，负极极耳可以焊接至负极集流体，也可以与负极集流体一体成形。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。

隔离膜具有大量贯通的微孔，能够保证电解质离子自由通过，对锂离子有很好的穿透性。隔离膜的材质可以为PP(polypropylene，聚丙烯)或PE(polyethylene，聚乙烯)等。

壳体42具有容纳腔425和开口426，电极组件41容纳于容纳腔425中。壳体42根据一个或多个电极组件41组合后的形状而定，例如，壳体42可以为中空的长方体或正方体或圆柱体，且壳体42的其中一个面具有开口以便一个或多个电极组件41可以放置于壳体42内。例如，当壳体42为中空的长方体或正方体时，壳体42的其中一个平面为开口面，即该平面不具有壁体而使得壳体42内外相通。

端盖组件43包括端盖431，端盖431覆盖开口426并且与壳体42连接，进而封闭壳体42的开口426，使电极组件41放置在封闭的腔体内。壳体42内填充有电解质，例如电解液。在一些实施例中，端盖431至少部分插入开口426并连接于壳体42。在一些实施例中，端盖431焊接于壳体42。

该端盖组件43还可以包括两个电极端子432，两个电极端子432可以设置在端盖431上。两个电极端子432分别为正电极端子和负电极端子。每个电极端子432各对应设置一个连接构件433，或者也可以称为集流构件，用于将电极组件41和电极端子432实现电连接。具体地，一个或多个电极组件41的一个极耳部412通过一个连接构件433与一个电极端子432连接，一个或多个电极组件41的另一个极耳部412通过另一个连接构件433与另一个电极端子432连接。

对于电池单体40来说，主要的安全危险来自于充电和放电过程。当电极组件41因短路等意外状况而出现热失控时，壳体42的内部压力和温度迅速升高。为了降低安全风险，端盖组件43还包括泄压机构434，泄压机构434在电池单体40的内部压力或温度达到预定阈值时致动以泄放内部压力或温度的元件或部件。泄压机构434可以采用诸如防爆阀、气阀、泄压阀或安全阀等的形式，并可以具体采用压敏或温敏的元件或构造，即，当电池单体40的内部压力或温度达到预定阈值时，泄压机构434执行动作或者泄压机构434中设有的薄弱结构被破坏，从而形成可供内部压力或温度泄放的通道。电池单体40的内部产生的高温高压物质作为排放物会从通道向外排出。

在一些实施例中，端盖组件43还包括绝缘构件435，绝缘构件435用于隔离端盖431与主体部411。

在一些实施例中，绝缘构件435固定于端盖431的面向主体部411的下表面。绝缘构件435可为塑胶。

端盖431包括端盖主体431a，端盖主体431a用于连接到壳体42。

在一些实施例中，端盖主体431a基本为平板状。

在一些实施例中，端盖431还可包括连接于端盖主体431a的凸部431b，凸部431b可以相对于端盖主体431a朝远离电极组件41的一侧凸出，也可以相对于端盖主体431a朝靠近电极组件41的一侧凸出。凸部431b可用于与电极端子432配合，也可用于与泄压机构434配合，也可以与端盖组件43的其它构件配合。

发明人发现，壳体通常为薄壁结构，强度较低，靠近开口的部分容易出现变形，造成开口的形状与端盖的形状不匹配，从而引发端盖与壳体装配不良的风险，影响电池单体的密封性。

鉴于此，发明人对壳体的结构作出改进，以减小壳体的变形。

在一些实施例中，本申请实施例的壳体42包括本体部421和突出部422，本体部421的一端形成壳体42的开口426，突出部422被配置为连接于本体部421并相对于本体部421突出。突出部422靠近开口426设置，以提高壳体42的靠近开口426的部分的强度，减小开口426的变形，改善端盖431和壳体42装配效果，提高电池单体40的密封性。

本申请的描述中，内侧是指面向容纳腔425的一侧，外侧是指远离容纳腔425的一侧。如果突出部422相对于本体部421向外侧突出，这样不仅会增大电池单体40的尺寸，而且在包括多个电池单体40的电池中，突出部422容易压伤相邻的电池单体40。另外，壳体42的外侧通常还要包覆一层绝缘膜，向外突出的突出部422会造成绝缘膜褶皱、难以贴合到壳体42的表面。因此，在一些实施例中，突出部422相对于本体部421向内突出。此时，突出部422相对于本体部421朝向容纳腔425突出，即突出部422相对于本体部421的面向容纳腔425的表面(即本体部421的内表面)向内突出，这样可以减小电池单体40的尺寸，还能降低相邻的电池单体40彼此压伤的风险。

电极组件41的主体部411在充放电的过程中会出现膨胀，从而挤压壳体42。发明人进一步发现，由于突出部相对于本体部的面向容纳腔的表面突出，所以存在主体部在膨胀时挤压突出部的情况，从而造成应力集中、引发极片被压伤的风险，影响电极组件41的性能。

鉴于此，发明人对壳体42的结构进一步作出改进。具体地，突出部422位于端盖主体431a和主体部411之间。在一些实施例中，在端盖主体431a的厚度方向上，突出部422位于端盖主体431a和主体部411之间；其中，“之间”是用于限定端盖主体431a、突出部422以及主体部411三者在厚度方向上的相对位置，并不要求突出部422在厚度方向上的投影与主体部411在厚度方向上的投影重叠，也就是说，突出部422在厚度方向上的投影可与主体部411在厚度方向上的投影重叠一部分，也可与主体部411在厚度方向上的投影不重叠。

此时，突出部422可以避开主体部411，降低突出部422压伤主体部411的风险。

主体部411和端盖主体431a之间预留有空间，以容纳极耳部412、绝缘构件435、连接构件433等结构；在突出部422不与其它结构干涉的前提下，突出部422也可以利用该预留的空间，从而提高空间利用率。

在一些实施例中，端盖主体431a连接于本体部421并用于封闭壳体42的开口426。

在一些实施例中，在端盖主体431a的厚度方向上，突出部422的投影至少部分地覆盖端盖主体431a和本体部421形成的连接区域W的投影。在端盖主体431a的厚度方向上，突出部422至少覆盖连接区域W的一部分。

在一些示例中，端盖主体431a焊接于本体部421并形成焊接区域，焊接区域即为所述端盖主体431a和所述本体部421形成的连接区域W。在一些实施例中，端盖主体431a通过激光焊接固定于本体部421。激光在焊接端盖主体431a和本体部421的过程中，可能存在激光从端盖主体431a和本体部421之间穿过的情况，在这种情况下，激光可能烧伤电极组件41的主体部411。在本申请的实施例中，本申请实施例的突出部422可以阻挡激光，从而降低激光烧伤电极组件41的风险。

在一些实施例中，端盖主体431a至少部分地插入开口426并焊接于本体部421。在一些实施例中，端盖主体431a整体插入开口426中，端盖主体431a的远离电极组件41的外表面与本体部421的用于围成开口426的端面齐平。

端盖主体431a的外周面贴合于本体部421的内表面。激光可以作用在端盖主体431a的外周面和本体部421的内表面的交界处，以将端盖主体431a和本体部421固定连接。在端盖主体431a的厚度方向上，端盖主体431a覆盖突出部422的至少部分。在端盖主体431a的厚度方向上，突出部422的投影至少部分地覆盖端盖主体431a的外周面的投影。外周面指的是端盖主体431a的周向的表面。

在装配端盖431和壳体42的过程中，如果端盖主体431a直接挤压突出部422，两者摩擦容易产生金属颗粒，金属颗粒进入电极组件41容易引发短路的风险。因此，在一些实施例中，在端盖主体431a的厚度方向上，突出部422与端盖主体431a间隔预定的距离。这样可以在装配端盖431和壳体42的过程中，避免端盖主体431a直接挤压突出部422，减少金属颗粒。在一些实施例中，在端盖主体431a的厚度方向上，突出部422与端盖主体431a的间距为0.1mm-5mm。

在端盖主体431a的厚度方向上，突出部422与开口426的间距越小，突出部422与端盖主体431a的间距也就越小，突出部422与端盖主体431a相互挤压的风险越高；突出部422与开口426的间距越大，突出部422的减小开口变形的作用越小。因此，在一些实施例中，在端盖主体431a的厚度方向上，发明人将突出部422与开口426的间距设置为1mm-5mm。

突出部422突出本体部421的内表面的高度越大，其强度越高，对减小开口变形的作用越好，但是突出部422占用的空间也越大；突出部422突出本体部421的内表面的高度越小，其强度越低，对减小开口变形的作用越差，但是突出部422占用的空间也越小。因此，在一些实施例中，发明人将突出部422突出本体部421的内表面的高度设置为0.05mm-5mm。

在一些实施例中，壳体42在突出部422的远离容纳腔425的一侧形成凹部423。一方面，突出部422可通过冲压壳体42形成，在壳体42在受到冲压的位置形成凹部423，此时，突出部422的成型方式简单。另一方面，凹部423还可以减轻壳体42的重量，提高电池单体的能量密度。凹部423的深度为0.05mm-5mm。

在一些实施例中，突出部422与本体部421可为分体结构，突出部422与本体部421固定连接在一起，固定方式可为粘接、焊接、卡接等方式。

在一些实施例中，沿端盖主体431a的厚度方向，突出部422的尺寸为0.2mm-5mm。

在一些实施例中，绝缘构件435的一部分位于端盖主体431a和突出部422之间并与突出部422接触。在端盖主体431a的厚度方向上，绝缘构件435的投影与突出部422的投影部分地重叠。绝缘构件435可以将突出部422和端盖主体431a隔开，避免端盖主体431a直接挤压突出部422。突出部422可以在端盖主体431a的厚度方向上从下侧支撑绝缘构件435，并通过绝缘构件435支撑端盖431。在装配端盖组件43和壳体42时，突出部422可以起到定位作用，避免端盖431过度插入壳体42。在焊接端盖431和壳体42的过程中，突出部422能够止挡端盖431，避免端盖431向壳体42内滑动，提高焊接强度。

在一些实施例中，绝缘构件435的位于端盖主体431a和突出部422之间的部分贴合于本体部421。在焊接端盖主体431a和本体部421之后，可能会有一些金属颗粒残留在端盖主体431a和本体部421之间；在电池单体40的使用过程中，这些金属颗粒可能会向壳体42内掉落。绝缘构件435的贴合于本体部421的部分能够阻挡金属颗粒，降低金属颗粒掉落到电极组件40上并造成电池单体40短路的风险。

在一些实施例中，绝缘构件435包括绝缘主体435a和凸起部435b，绝缘主体435a设置于端盖431和主体部411之间，凸起部435b从绝缘主体435a的面向本体部421的表面延伸，并且凸起部435b的至少一部分位于端盖主体431a和突出部422之间并与突出部422接触。突出部422可以从下侧支撑凸起部435b，进而通过绝缘构件435支撑端盖431，这样可以在焊接端盖431和壳体42的过程中，避免端盖431向壳体42内滑动，提高焊接强度。

在一些实施例中，绝缘主体435a可以贴靠在主体部411上，在电池单体40震动时减小电极组件41的晃动。绝缘主体435a和突出部422间隔预定尺寸，这样在避免突出部422和绝缘主体435a彼此干涉。

在一些实施例中，凸起部435b的远离绝缘主体435a的表面贴合于本体部421的内表面，凸起部435b可以阻挡金属颗粒，降低金属颗粒掉落到电极组件41上并造成电池单体40短路的风险。

绝缘构件435的强度较低，如果凸起部435b与端盖主体431a间隔设置，那么在装配端盖组件43和壳体42的过程中，存在因凸起部435b变形而导致端盖431的定位精度差的风险。因此，在一些实施例中，凸起部435b贴合于端盖主体431a的面向主体部411的表面，端盖主体431a可以减小凸起部435b的变形。

在一些实施例中，壳体42为中空的长方体。具体地，本体部421包括沿第一方向X相互面对的两个第一侧板421a和沿第二方向Y相互面对的两个第二侧板421b，各第一侧板421a沿第二方向Y的尺寸大于各第二侧板421b沿第一方向X的尺寸，第一方向X与第二方向Y相交。

在一些实施例中，第一侧板421a为平板状且垂直于第一方向X，第二侧板421b为平板状且垂直于第二方向Y。在一些实施例中，第一方向X垂直于第二方向Y，第一侧板421a和第二侧板421b彼此垂直。第一侧板421a的面积大于第二侧板421b的面积。第一侧板421a可以直接连接于第二侧板421b，也可以通过圆弧状的弯折板间接地连接于第二侧板421b。

两个第一侧板421a和两个第二侧板421b连接于端盖431。

第一侧板421a和第二侧板421b均垂直于端盖主体431a且通过焊接固定于端盖主体431a。在一些实施例中，壳体42还包括底板424，底板424连接于第一侧板421a和第二侧板421b且位于主体部411远离端盖431的一侧。在一些实施例中，底板424垂直于第三方向Z，第三方向Z垂直于第一方向X和第二方向Y，第三方向Z也是端盖主体431a的厚度方向。第三方向Z垂直于端盖主体431a。第一侧板421a的面积大于底板424的面积。

在壳体42中，第一侧板421a为薄壁结构且面积较大、强度低，所以其靠近开口426的端部最容易出现变形。当端盖主体431a插入开口426后，端盖主体431a与第一侧板421a之间更容易出现间隙；焊接时，激光从端盖主体431a与第一侧板421a之间穿过的风险更高。因此，在一些实施例中，至少一个第一侧板421a上设置有突出部422。突出部422能够增大第一侧板421a的靠近开口426的部分的强度，减小开口426的变形。在一些实施例中，两个第一侧板421a上均设置有突出部422。

相较而言，第二侧板421b的面积较小，变形的程度较小，所以第二侧板421b上可以不设置突出部422。

在一些实施例中，位于第一侧板421a上的突出部422沿第二方向Y延伸。突出部422沿第二方向Y延伸指的是：突出部422沿第二方向Y的尺寸大于突出部422沿第一方向X的尺寸以及突出部422沿第三方向Z的尺寸。第一侧板421a沿第二方向Y的尺寸较大，使突出部422沿第二方向Y延伸，可以增大第一侧板421a的受到突出部422影响的区域，降低第一侧板421a的变形程度。

第二侧板421b会限制第一侧板421a的变形。在第二方向Y上，越远离第二侧板421b，第一侧板421a越容易变形，越靠近第二侧板421b，第一侧板421a越不易变形。由于第一侧板421a的靠近第二侧板421b的端部不易变形，因此，在一些实施例中，位于第一侧板421a上的突出部422可以与第二侧板421b间隔预定的距离，这样可以减小突出部422沿第二方向Y的尺寸，降低突出部422占用的空间。在一些实施例中，在第二方向Y上，位于第一侧板421a上的突出部422与第二侧板421b的间距为3mm-30mm。

在一些实施例中，位于第一侧板421a上的突出部422关于第一侧板421a沿第二方向Y的中线L对称设置。具体地，位于第一侧板421a上的突出部422关于一假设的平面对称，该平面垂直于第二方向Y且位于两个第二侧板421b的正中间，中线L位于该平面内。此时，突出部422能够更加均匀地增大第一侧板421a的靠近开口426的部分的强度。

图8为本申请一实施例的另一种电池单体40的正视示意图。如图8所示，在一些实施例中，第一侧板421a上的突出部422可以设置为非连续的多个。在一些实施例中，在第一侧板421a上，多个突出部422沿第二方向Y间隔设置，各突出部422沿第二方向Y延伸。

在另一些实施例中，第一侧板上的多个突出部也可以沿第三方向Z间隔设置。在又一些实施例中，第一侧板上的多个突出部也可以沿着第二方向Y和第三方向Z呈阵列设置。

图9为本申请一实施例的再一种电池单体40的侧视示意图。如图9所示，在一些实施例中，至少一个第二侧板421b上也设置有突出部422。设置于第二侧板421b上的突出部422可以提高第二侧板421b的靠近开口426的部分的强度，减小开口426的变形。在一些实施例中，两个第二侧板421b上均设有突出部422。

图10为本申请一实施例的还一种电池单体40的剖视示意图。如图10所示，在一些实施例中，本体部421具有相对设置的两个开口426，端盖431为两个并分别用于封闭两个开口426。由于两个开口426均容易出现变形，因此，一个端盖431与主体部411之间设置有突出部422，另一个端盖431与主体部411之间也设置有突出部422。

图11为本申请一实施例的又一种电池单体40的局部剖视示意图。如图11所示，在一些实施例中，电池单体40还包括填充层44，填充层44设置于凹部423内，且填充层44远离突出部422的外表面与本体部421的远离容纳腔425的外表面接近齐平。通过设置填充层44，可以提高电池单体40的外表面的平整性。填充层44的材质包括但不限于树脂、玻璃、陶瓷和金属。

图12为本申请一个实施例的一种电池单体的制造方法的流程示意图。如图12所示，该制造方法可以包括：

S610：提供电极组件，电极组件包括主体部以及由主体部延伸出的极耳部；

S620：提供包括容纳腔和开口的壳体，且壳体包括本体部和突出部，突出部连接于本体部并相对于本体部朝向容纳腔突出；

S630：经由开口将电极组件放置到容纳腔中；

S640：提供端盖，端盖包括端盖主体；

S650：将端盖主体连接到本体部以封闭开口，其中，突出部位于端盖主体和主体部之间。

需要说明的是，在基于上述电池单体的制造方法组装电池单体时，不必按照上述步骤依次进行，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中提及的顺序执行步骤，或者若干步骤同时执行。例如，可以是先执行步骤620，然后再执行步骤S610；又例如，可以是先执行步骤640，然后再执行步骤S630。

通过本实施例制造方法制造出的电池单体的相关结构，可以参考前述图1-图11对应的实施例描述的相关内容，在此不再赘述。

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 (11)

1.一种电池单体，其特征在于，包括：

电极组件，包括主体部以及由所述主体部延伸出的极耳部；

壳体，包括开口以及用于容纳所述电极组件的容纳腔，且所述壳体包括本体部和突出部，所述突出部被配置为连接于所述本体部并相对于所述本体部朝向所述容纳腔突出；和

端盖，包括端盖主体，所述端盖主体用于连接所述本体部并封闭所述开口；

其中，所述突出部位于所述端盖主体和所述主体部之间。

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，在所述端盖主体的厚度方向上，所述突出部的投影至少部分地覆盖所述端盖主体和所述本体部形成的连接区域的投影。

3.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述壳体在所述突出部的远离所述容纳腔的一侧形成凹部。

4.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绝缘构件，所述绝缘构件用于隔离所述端盖与所述主体部；

所述绝缘构件的一部分位于所述端盖主体和所述突出部之间并与所述突出部接触。

5.根据权利要求4所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘构件的位于所述端盖主体和所述突出部之间的部分贴合于所述本体部。

6.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，

所述本体部包括沿第一方向相互面对的两个第一侧板和沿第二方向相互面对的两个第二侧板，各所述第一侧板沿所述第二方向的尺寸大于各所述第二侧板沿所述第一方向的尺寸，所述第一方向与所述第二方向相交；

两个所述第一侧板和两个所述第二侧板被配置为连接于所述端盖；

至少一个所述第一侧板上设置有所述突出部。

7.根据权利要求6所述的电池单体，其特征在于，所述突出部沿所述第二方向延伸。

8.根据权利要求7所述的电池单体，其特征在于，所述突出部关于所述第一侧板沿所述第二方向的中线对称设置。

9.一种电池，其特征在于，包括箱体和如权利要求1-8中任一项所述的电池单体，所述电池单体收容于所述箱体内。

10.一种用电装置，其特征在于，所述用电装置被配置为接收从权利要求1-8中任一项所述的电池单体提供的电能。

11.一种电池单体的制造方法，其特征在于，包括：

提供电极组件，所述电极组件包括主体部以及由所述主体部延伸出的极耳部；

提供包括容纳腔和开口的壳体，且所述壳体包括本体部和突出部，所述突出部连接于所述本体部并相对于所述本体部朝向所述容纳腔突出；

经由所述开口将所述电极组件放置到所述容纳腔中；

提供端盖，所述端盖包括端盖主体；

将所述端盖主体连接到所述本体部以封闭所述开口，其中，所述突出部位于所述端盖主体和所述主体部之间。

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