CN115882136A - 电池单体及其制造方法和制造系统、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和制造系统、电池以及用电装置。电池单体包括：电极组件，包括极性相反的第一极片和第二极片；外壳，用于容纳电极组件，外壳电连接于第一极片，外壳的外表面设有至少一个凹槽；以及电极端子，绝缘地设置于外壳并凸出于外壳的外表面，电极端子电连接于第二极片；一个电池单体的电极端子能够插入另一个电池单体的凹槽以实现串联。电池括上述的电池单体。用电装置包括上述的电池。电池单体的制造方法和制造系统用于制造上述电池单体。本申请公开的方案能够简化电池的结构，提高电池的装配效率。

Description

电池单体及其制造方法和制造系统、电池以及用电装置

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池单体及其制造方法和制造系统、电池以及用电装置。

背景技术

可再充电电池，可以称为二次电池，是指在电池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。可再充电电池广泛用于电子设备，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。

为了适应电子设备对电压和电流的要求，多个电池单体通常成组使用。如何提高多个电池单体装配成组的效率，一直是业内的研究方向。

发明内容

本申请实施例提供一种电池单体及其制造方法和制造系统、电池及用电装置，能够提高电池的使用安全性。

一方面，本申请实施例提供一种电池单体，该电池单体包括：

电极组件，包括极性相反的第一极片和第二极片；

外壳，用于容纳电极组件，外壳电连接于第一极片，外壳的外表面设有至少一个凹槽；

电极端子，绝缘地设置于外壳并凸出于外壳的外表面，电极端子电连接于第二极片；

一个电池单体的电极端子能够插入另一个电池单体的凹槽以实现串联。

在本申请的实施例中，多个电池单体通过电极端子与凹槽相互插接的方式依次串联，能够同时实现电池单体间的定位和相互固定，省却了电池单体间的集流构件，简化了电池的结构，也提高了电池的装配效率。

在一些实施例中，外壳的外表面包括沿第一方向相对设置的两个第一表面，电极端子凸设于一个第一表面，另一个第一表面设有凹槽；电极端子与第一表面上的凹槽沿第一方向相对设置。电子端子与凹槽相对设置便于多个电池单体的有序组装，防止电池单体装配时发生干涉。

在一些实施例中，外壳为六面体状，外壳的外表面还包括两个第二表面和两个第三表面，两个第二表面沿第二方向相对设置，两个第三表面沿第三方向相对设置，第一方向、第二方向和第三方向两两垂直；第二表面和第三表面均设有凹槽。在第二表面和第三表面均设置有凹槽能够增大电池单体组装的自由度。

在一些实施例中，外壳为正六面体状，第一表面上的凹槽位于第一表面的中心处，第二表面上的凹槽位于第二表面的中心处，第三表面上的凹槽位于第三表面的中心处。

外壳做成正六面体状能够使多个电池单体能够以任意方式堆叠组合，便于组成具有不同容量和电压的电池，多个电池单体的受热位置和受应力膨胀的方向各不一致，从而整体上避免了电池受热应力集中，抵消了电池朝向某一特定方向的变形，提高了电池使用安全性，且电池单体适应多种电池结构，能够充分利用电池空间，降低成本提升能量密度。

在一些实施例中，电池单体还包括绝缘件，绝缘件设置于电极端子和外壳之间，以将电极端子和外壳绝缘隔开；绝缘件凸出外壳的外表面的部分的形状与凹槽的形状相匹配。绝缘件能够防止外壳和电极端子发生短路，避免安全隐患，同时绝缘件能够插入凹槽内并与凹槽配合，以对电极端子进行限位，保证两个电池单体插接的牢固性。

在一些实施例中，电池单体还包括绝缘层，绝缘层设置于外壳的外表面并将凹槽露出。绝缘层能够降低短路风险，提高安全性；同时，绝缘层将凹槽露出，避免绝缘层干涉电极端子与凹槽的插接配合。

在一些实施例中，第一极片具有第一极耳，第二极片具有第二极耳；电池单体还包括第一连接部件和第二连接部件，第一连接部件的两端分别与第一极耳和外壳电连接，第二连接部件的两端分别与第二极耳和电极端子电连接。

在一些实施例中，第一连接部件呈U形，其包括相对设置的两个第一连接段，两个第一连接段分别与第一极耳和外壳焊接连接；第二连接部件呈U形，其包括相对设置的两个第二连接段，两个第二连接段分别与第二极耳和电极端子焊接连接。

另一方面，本申请实施例提供一种电池，该电池包括电池模块，电池模块包括多个如上述任一方案所述的电池单体；

电池模块中的多个电池单体串联；在任意串联的两个电池单体中，一个电池单体的电极端子用于插入另一个电池单体的凹槽并抵接于凹槽的底壁。

在本申请的实施例中，电池内的多个电池单体通过电极端子与凹槽相互插接的方式依次串联，能够同时实现电池单体间的定位和相互固定，省却了电池单体间的集流构件，简化了电池的结构，也提高了装配效率。

在一些实施例中，电池包括多个电池模块，多个电池模块并联。多个电池模块并联能够增大电池的电容量，同时提高输出电流。

在一些实施例中，电池还包括：第一集流板，第一集流板设有多个凹部，各电池模块中的作为第一总输出极的电极端子插入对应的凹部并电连接于第一集流板；第二集流板，第二集流板包括主体部和凸出于主体部的多个凸部，各凸部插入对应的电池模块中作为第二总输出极的外壳的凹槽并电连接于外壳。第一集流板和第二集流板能够将需求数量的电池模块并联，满足电池的电压及电流要求；第一集流板和第二集流部均能够与电池模块凹凸配合，从而简化装配工艺。

又一方面，本申请实施例提供一种用电装置，用电装置包括如上述任一方案所述的电池，电池用于提供电能。

又一方面，本申请实施例提供一种电池单体的制造方法，包括：

提供电极组件，电极组件包括极性相反的第一极片和第二极片；

提供外壳和电极端子，外壳的外表面设有至少一个凹槽，电极端子绝缘地设置于外壳并凸出于外壳的外表面；

将电极组件安装到外壳内，并使外壳电连接于第一极片、电极端子电连接于第二极片；

其中，一个电池单体的电极端子能够插入另一个电池单体的凹槽以实现串联。

再一个方面，本申请实施例提供一种电池单体的制造系统，包括：

第一提供装置，用于提供电极组件，电极组件包括极性相反的第一极片和第二极片；

第二提供装置，用于提供外壳和电极端子，外壳的外表面设有至少一个凹槽，电极端子绝缘地设置于外壳并凸出于外壳的外表面；

组装装置，用于将电极组件安装到外壳内，并使外壳电连接于第一极片、电极端子电连接于第二极片；

其中，一个电池单体的电极端子能够插入另一个电池单体的凹槽以实现串联。

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的介绍，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他的附图。

图1是本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图；

图2是本申请一些实施例提供的电池的爆炸示意图；

图3是本申请一些实施例提供的电池的电池模块的结构示意图；

图4是本申请一些实施例提供的电池的电池模块的爆炸示意图；

图5是本申请一些实施例提供的电池的第一集流板的结构示意图；

图6是本申请一些实施例提供的电池的第二集流板的结构示意图；

图7是本申请一些实施例提供的电池单体的结构示意图；

图8是本申请一些实施例提供的电池单体的正视图；

图9是图8所示的电池单体沿A-A方向作出的剖视图；

图10是图9中I处的放大图；

图11是图9中J处的放大图；

图12是本申请另一些实施例提供的电池单体的正视图；

图13是图12所示的电池单体沿B-B方向作出的剖视图；

图14是本申请一些实施例提供的电池单体的制造方法的流程示意图；

图15是本申请一些实施例提供的电池单体的制造系统的示意性框图。

图中标示如下：

1、电池单体；11、外壳；111、凹槽；12、电极端子；13、电极组件； 131、第一极耳；132、第二极耳；133、电极极片；14、绝缘件；15、绝缘层；16、第一连接部件；17、第二连接部件；18、支架；

10、电池模块；20、箱体；201、第一箱体部；202、第二箱体部；30、第一集流板；301、凹部；40、第二集流板；401、凸部；

100、电池；30、控制器；40、马达。

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。

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。对于本领域普通技术人员而言，应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。

在本申请的实施例中，相同的附图标记表示相同的部件，并且为了简洁，在不同实施例中，省略对相同部件的详细说明。应理解，附图示出的本申请实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸，以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明，而不应对本申请构成任何限定。

本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)，“多圈”指的是两圈以上(包括两圈)，“多层”指的是两层以上(包括两层)。

本申请中，电池单体可以包括锂离子电池单体、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。

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。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。

在相关技术中，多个电池单体通常通过集流构件连接，造成电池的结构复杂。发明人尝试将相邻的电池单体的正负极直接连接，以节省集流构件，从而简化电池的结构。然而，发明人经过研究发现，相邻的电池单体连接时，正极和负极之间无定位结构，造成电池单体的连接工艺复杂，影响装配效率。

鉴于此，本申请实施例提供了一种技术方案，在该技术方案中，将壳体和电极端子分别作为电池单体的输出极，且壳体上设置凹槽，在多个电池单体串联时，通过电极端子与凹槽的配合，可以实现定位，从而简化电池单体的连接工艺，提高装配效率。

本申请实施例描述的技术方案适用于电池以及使用电池的用电装置。

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。本申请实施例对上述用电装置不做特殊限制。

以下实施例为了方便说明，以用电装置为车辆为例进行说明。

图1是本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图。

如图1所示，车辆的内部设置有电池100，电池100可以设置在车辆的底部、头部或者尾部。电池100可以用于车辆的供电，例如，电池100可以作为车辆的操作电源。

车辆还可以包括控制器200和马达300，控制器200用来控制电池100 为马达300供电，例如，用于车辆的启动、导航和行驶时的工作用电需求。

在本申请一些实施例中，电池100不仅仅可以作为车辆的操作电源，还可以作为车辆的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆提供驱动动力。

图2为本申请一些实施例提供的电池100的爆炸示意图。

如图2所示，电池100包括箱体20和电池单体1，电池单体1容纳于箱体20内。

箱体20用于容纳电池单体1，箱体20可以是多种结构。在一些实施例中，箱体20可以包括第一箱体部201和第二箱体部202，第一箱体部201 与第二箱体部202相互盖合，第一箱体部201和第二箱体部202共同限定出用于容纳电池单体1的容纳空间。第二箱体部202可以是一端开口的空心结构，第一箱体部201为板状结构，第一箱体部201盖合于第二箱体部202的开口侧，以形成具有容纳空间的箱体20；第一箱体部201和第二箱体部202也均可以是一侧开口的空心结构，第一箱体部201的开口侧盖合于第二箱体部202的开口侧，以形成具有容纳空间的箱体20。当然，第一箱体部201和第二箱体部202可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。

为提高第一箱体部201与第二箱体部202连接后的密封性，第一箱体部201与第二箱体部202之间也可以设置密封件，比如，密封胶、密封圈等。

假设第一箱体部201盖合于第二箱体部202的顶部，第一箱体部201 亦可称之为上箱盖，第二箱体部202亦可称之为下箱体。

图3是本申请一些实施例提供的电池的电池模块的结构示意图；图4 是本申请一些实施例提供的电池的电池模块的爆炸示意图；图5是本申请一些实施例提供的电池的第一集流板的结构示意图；图6是本申请一些实施例提供的电池的第二集流板的结构示意图。

如图3-图6所示，在电池100中，电池单体1为多个，多个电池单体 1通过电极端子12与凹槽111相互插接的方式依次串联并组成电池模块10。电池100还包括第一集流板30和第二集流板40，第一集流板30和第二集流板40用于将多个电池模块10并联成一个整体，并容纳于箱体20内。

图7为本申请一些实施例提供的电池单体1的结构示意图，图8为本申请一些实施例提供的电池单体1的正视图；图9为图8所示的电池单体1 沿A-A方向作出的剖视图；图10为图9中I处的放大图；图11为图9中 J处的放大图。

如图7至图11所示，本申请实施例提供的电池单体1包括：电极组件 13，电极组件13包括极性相反的第一极片和第二极片；外壳11，用于容纳电极组件13，外壳11电连接于第一极片，外壳11的外表面设有至少一个凹槽111；电极端子12，绝缘地设置于外壳11并凸出于外壳11的外表面，电极端子12电连接于第二极片；一个电池单体1的电极端子12能够插入另一个电池单体1的凹槽111以实现串联。

在电极组件13中，极性相反的第一极片和第二极片分别为正极极片和负极极片，电极组件13还包括隔离膜，隔离膜设置于正极极片和负极极片之间，且在正极极片和负极极片之间还填充有电解质。电池单体主要依靠电解质中的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，正极集流体的未涂覆正极活性物质层的部分作为正极极耳。以锂离子电池为例，正极集流体的材料可以为铝，正极活性物质层中包含正极活性材料，正极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，负极集流体的未涂覆负极活性物质层的部分作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜，负极活性物质层中包含负极活性材料，负极活性材料可为碳或硅等。隔离膜的材质可以为PP(polypropylene，聚丙烯) 或PE(polyethylene，聚乙烯)等。在一些示例中，电极组件可以是卷绕式结构。

凹槽111为外壳111的表面朝向电极组件13的方向凹设的槽。电极端子12为向外供电的正极或负极端子，其一端向内与电极组件13电连接，另一端用于与用电装置连接或者与其他电池单体1串联或并联。电极端子 12与外壳11绝缘是指电极端子12与外壳11之间电气隔绝，不通电流。

在本申请的实施例中，多个电池单体1通过电极端子12与凹槽相互插接的方式依次串联，能够同时实现电池单体1间的定位和相互固定，省却了电池单体1间的集流构件，简化了电池100的结构，也提高了电池100 的装配效率。

在一些实施例中，外壳11的外表面包括沿第一方向相对设置的两个第一表面，电极端子12凸设于一个第一表面，另一个第一表面设有凹槽111。电极端子12与第一表面上的凹槽111沿第一方向相对设置。

第一方向定义为外壳11的一组平行的表面的法向方向。该组平行的表面即为第一表面。

电极端子12与凹槽111相对设置便于多个电池单体1的有序组装，防止电池单体1装配时发生干涉。

本申请中，外壳11包括本体和端盖，本体的一端具有壳体开口，电极组件13从壳体开口安装于本体内，端盖盖合于本体的开口上。端盖的外侧表面构成电池单体1的其中一个第一表面，与端盖相对的本体的表面构成电池单体1的第二个第一表面。电子端子12绝缘地设置于端盖上。

在一些实施例中，外壳11为六面体状，外壳11的外表面还包括两个第二表面和两个第三表面，两个第二表面沿第二方向相对设置，两个第三表面沿第三方向相对设置，第一方向、第二方向和第三方向两两垂直。第二表面和第三表面均设有凹槽111。

在第二表面和第三表面均设置有凹槽111可以使电极端子12插入任意一个凹槽111内，增大电池单体1组装的自由度，使得多个电池单体1能够组装成多种形状的电池模块10，满足不同需求。

在一些实施例中，外壳11为正六面体状，第一表面上的凹槽111位于第一表面的中心处，第二表面上的凹槽111位于第二表面的中心处，第三表面上的凹槽111位于第三表面的中心处。

外壳11的为正六面体形意思是外壳11的六个表面的面积均相等，且外壳11的六个表面中每相邻两个表面均垂直。

外壳11为正六面体状是电池单体1结构的最优选方案，其能够实现多个电池单体1组合时的最大自由度，使得多个电池单体1能够以任意方式堆叠组合，便于组成具有不同容量和电压的电池100。多个电池单体1的受热位置和受应力膨胀的方向各不一致，从而整体上避免了电池100受热应力集中，抵消了电池100朝向某一特定方向的变形，提高了电池100使用安全性，且本电池单体1适应多种电池结构，能够充分利用电池100空间，降低成本提升电池100能量密度。

在一些实施例中，第一极片具有第一极耳131，第二极片具有第二极耳132。电池单体还包括第一连接部件16和第二连接部件17，第一连接部件16的两端分别与第一极耳131和外壳11电连接，第二连接部件17的两端分别与第二极耳132和电极端子12电连接。

在一些实施例中，第一极片为正极极片，第二极片为负极极片，此时第一极耳131为正极极耳，第二极耳132为负极极耳，外壳11作为电池单体1的正极，电子端子14作为电池单体1的负极。在其他实施例中，第一极片为负极极片，第二极片为正极极片，此时第一极耳131为负极极耳，第二极耳132为正极极耳，外壳11作为电池单体1的负极，电极端子12 作为电池单体1的正极。

在一些实施例中，第一连接部件16呈U形，其包括相对设置的两个第一连接段，两个第一连接段分别与第一极耳131和外壳11焊接连接。第二连接部件17呈U形，其包括相对设置的两个第二连接段，两个第二连接段分别与第二极耳132和电极端子12焊接连接。

第一连接部件16和第二连接部件17能够实现电极组件13与外壳11 和电极端子12的软连接，在能够保证电连接效果的同时，还能够避免电极组件13与外壳11和电极端子12的直接硬接触，减小电极组件13由于振动与外壳11和电极端子12之间脱离接触而造成断路的可能性。

在一些实施例中，外壳11采用金属材料制成，以保证外壳11的导电性能，使外壳11满足作为电池单体1正极或者负极的要求。外壳11和电极端子12分别与电极组件13内极性相反的第一极片和第二极片电连接，因此外壳11和电极端子12需要相对绝缘，以防止电池单体1短路。

在一些实施例中，电池单体1还包括绝缘件14，绝缘件14设置于电极端子12和外壳11之间，以将电极端子12和外壳11绝缘隔开。绝缘件12 凸出外壳11的外表面的部分的形状与凹槽111的形状相匹配。

外壳11的端盖上开设有端子通孔，电极端子12插装在端子通孔内，绝缘件14套装于电极端子12外且夹持在电极端子12和端子通孔的内壁之间。绝缘件14能够隔绝电极端子12和外壳11的直接接触，实现电极端子 12和外壳11的相对绝缘，防止外壳11和电极端子12短路，避免安全隐患。同时绝缘件14能够插入凹槽111内并与凹槽111配合，以对电极端子12进行限位，保证两个电池单体1插接的牢固性。

在一些实施例中，绝缘件14可以采用橡胶、树脂或者塑料等材质。优选地，绝缘件14选用绝缘性好且便于安装的橡胶材料。

绝缘件14的内表面与电极端子12紧密贴合，因此绝缘件14的轮廓与电极端子12的外侧轮廓相吻合。电极端子12的截面形状可以是圆形、矩形、三角形或十字形，绝缘件14及凹槽111的轮廓也可以是圆形、矩形、三角形或者十字形。电极端子12和凹槽111的不同形状能够实现两个电池单体1不同的固定和限位效果。电极端子12和凹槽111的截面形状可以根据客户要求或者工艺需求具体进行选择，本申请对此不做限定。

在一些实施例中，电池单体1还包括绝缘层15，绝缘层15设置于外壳 11的外表面并将凹槽111的底壁露出。

绝缘层15用于保证外壳11的绝缘性，防止多个电池单体1之间短路，提高安全性。同时，绝缘层15将凹槽111的底壁露出，避免绝缘层15干涉电极端子12与凹槽111的插接配合。

绝缘层15通过喷涂或者包覆的方式设置于外壳11的外表面。绝缘层 15可以采用市面上常见的有机材料或者无机材料。优选地，绝缘层15选用无机陶瓷涂层并通过喷涂的方式设置于外壳11的外表面。

如图10和图11所示，电池单体1还包括第一连接部件16和第二连接部件17，第一连接部件16的两端分别与第一极耳131和外壳11连接，第二连接部件17的两端分别与第二极耳132和电极端子12连接。

在一些实施例中，电池单体1还包括支架18，支架18设置于外壳11 内且位于电极组件13和外壳11之间。支架18与外壳11相对固定，支架 18用于支撑并限定电极组件13，对电极组件13进行保护。支架18一般由绝缘的塑料或塑胶材料制成。

在上述实施例中，电极组件13可以采用大卷芯卷绕结构或者叠片结构，电极组件13的第一极耳131和第二极耳132各自收拢并分别与第一连接部件16和第二连接部件17连接。

图12示出了本申请另一些实施例提供的电池单体1的正视图；图13 示出了图12所示的电池单体1沿B-B方向作出的剖视图。本实施例提供的电池单体1与图7至图11所示的电池单体1基本结构相同，所不同的是本实施例中电极组件13采用小卷芯圆柱结构，小卷芯圆柱结构的电极组件13 的第一极耳131和第二极耳132先是揉平后再与第一连接部件16和第二连接部件17连接固定。

本申请实施例提供的电池100由多个电池单体1串联组合形成。电池 100包括：电池模块10，电池模块10包括多个如上述任一方案所描述的电池单体1；电池模块10中的多个电池单体1串联；在任意串联的两个电池单体1中，一个电池单体1的电极端子12用于插入另一个电池单体1的凹槽111并抵接于凹槽111的底壁。

本申请实施例提供的电池单体1通过电极端子12与凹槽111相互插接的方式依次串联形成电池100，电池单体1之间定位容易且安装便于插装，省却了电池单体1间的集流构件，简化了电池100的结构，也提高了电池 100的装配效率。

在一些实施例中，电池单体1优选地做成正六面体形的结构，以便于串联组合成需求形状的电池模块10。一般地，多个电池单体1组合成的电池模块10的形状也为正六面体形，以便于电池模块10在箱体20内的布置安装。电池模块10包含的电池单体1的数量可以根据需求进行选择，本申请对此不做限定。

电池模块10内部的多个电池单体1能够朝多个方向膨胀和导热，避免因应力集中和受热不均导致的电池100寿命衰减和电池结构破环。

在一些实施例中，电池100包括多个电池模块10，多个电池模块10并联。多个电池模块10并联能够增大电池100的电容量，并提高输出电流。

多个电池单体1组装形成电池模块10后，电池模块10具有凸出于其外表面的作为第一总输出极的至少一个电极端子12，电池模块10还具有多个凹槽111，任意一个凹槽111能够作为电池模块10的第二总输出极。

在一些实施例中，电池还包括：第一集流板30，第一集流板30设有多个凹部301，各电池模块10中的作为第一总输出极的电极端子12插入对应的凹部301并电连接于第一集流板30；第二集流板40，第二集流板40 包括主体部和凸出于主体部的多个凸部301，各凸部301插入对应的电池模块10中作为第二总输出极的外壳11的凹槽111并电连接于外壳11。

第一集流板30和第二集流板40汇入电池100的总电路，实现对外供电。第一集流板30和第二集流板40能够将需求数量的电池模块10并联，组合成具有不同容量的电池100，同时满足电池100的电压及电流要求。

图14是本申请一些实施例提供的电池单体的制造方法的流程示意图。

如图14所示，本申请实施例提供的电池单体的制造方法包括：

S100、提供电极组件13，电极组件13包括极性相反的第一极片和第二极片；

S200、提供外壳11和电极端子12，外壳11的外表面设有至少一个凹槽111，电极端子12绝缘地设置于外壳11并凸出于外壳11的外表面；

S300、将电极组件13安装到外壳11内，并使外壳11电连接于第一极片、电极端子13电连接于第二极片；

其中，一个电池单体的电极端子13能够插入另一个电池单体的凹槽 111以实现串联。

需要说明的是，通过上述电池单体的制造方法制造出的电池单体1的相关结构，可参见上述各实施例提供的电池单体1。

在基于上述的电池单体的制造方法组装电池单体1时，可以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。

图15为本申请一些实施例提供的电池单体的制造系统的示意性框图。

如图15所示，电池单体的制造系统包括：

第一提供装置，用于提供电极组件13，电极组件13包括极性相反的第一极片和第二极片；

第二提供装置，用于提供外壳11和电极端子12，外壳11的外表面设有至少一个凹槽111，电极端子12绝缘地设置于外壳11并凸出于外壳11 的外表面；

组装装置，用于将电极组件13安装到外壳11内，并使外壳11电连接于第一极片、电极端子13电连接于第二极片；

其中，一个电池单体的电极端子12能够插入另一个电池单体的凹槽 111以实现串联。

通过上述制造系统制造出的电池单体1的相关结构，可参见上述各实施例提供的电池单体1。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种电池单体，其特征在于，包括：

电极组件(13)，包括极性相反的第一极片和第二极片；

外壳(11)，用于容纳所述电极组件(13)，所述外壳(11)电连接于所述第一极片，所述外壳(11)的外表面设有至少一个凹槽(111)；

电极端子(12)，绝缘地设置于所述外壳(11)并凸出于所述外壳(11)的外表面，所述电极端子(12)电连接于所述第二极片；

一个所述电池单体的所述电极端子(12)能够插入另一个所述电池单体的所述凹槽(111)以实现串联。

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，

所述外壳(11)包括沿第一方向相对设置的两个第一表面，所述电极端子(12)凸设于一个所述第一表面，另一个所述第一表面设有所述凹槽(111)；

所述电极端子(12)与所述第一表面上的所述凹槽(111)相对设置。

3.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，

所述外壳(11)为六面体状，所述外壳(11)还包括两个第二表面和两个第三表面，两个所述第二表面沿第二方向相对设置，两个所述第三表面沿第三方向相对设置，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两垂直；

所述第二表面和所述第三表面均设有所述凹槽(111)。

4.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，所述外壳(11)为正六面体状，所述第一表面上的所述凹槽(111)位于所述第一表面的中心，所述第二表面上的所述凹槽(111)位于所述第二表面的中心，所述第三表面上的所述凹槽(111)位于所述第三表面的中心。

5.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，还包括绝缘件(14)，设置于所述电极端子(12)和所述外壳(11)之间，所述绝缘件(14)凸出所述外壳(11)的外表面的部分的形状与所述凹槽(111)的形状相匹配。

6.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，还包括绝缘层(15)，所述绝缘层(15)设置于所述外壳(11)的外表面并将所述凹槽(111)露出。

7.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第一极片具有第一极耳(131)，所述第二极片具有第二极耳(132)；

所述电池单体还包括第一连接部件(16)和第二连接部件(17)，所述第一连接部件(16)的两端分别与所述第一极耳(131)和所述外壳(11)电连接，所述第二连接部件(17)的两端分别与所述第二极耳(132)和所述电极端子(12)电连接。

8.根据权利要求7所述的电池单体，其特征在于，所述第一连接部件(16)呈U形，其包括相对设置的两个第一连接段，两个所述第一连接段分别与所述第一极耳(131)和所述外壳(11)焊接连接；

所述第二连接部件(17)呈U形，其包括相对设置的两个第二连接段，两个所述第二连接段分别与所述第二极耳(132)和所述电极端子(12)焊接连接。

9.一种电池，其特征在于，包括电池模块(10)，所述电池模块(10)包括多个如权利要求1-8中任一项所述的电池单体(1)；

所述电池模块(10)中的多个所述电池单体(1)串联，在任意串联的两个所述电池单体(1)中，一个所述电池单体(1)的所述电极端子(12)用于插入另一个所述电池单体(1)的所述凹槽(111)并抵接于所述凹槽(111)的底壁。

10.根据权利要求9所述的电池，其特征在于，所述电池包括多个所述电池模块(10)，多个所述电池模块(10)并联。

11.根据权利要求10所述的电池，其特征在于，还包括：

第一集流板(30)，所述第一集流板(30)设有多个凹部(301)，各所述电池模块(10)中的作为第一总输出极的所述电极端子(12)插入对应的所述凹部(301)并电连接于所述第一集流板(30)；

第二集流板(40)，所述第二集流板(40)包括主体部和凸出于所述主体部的多个凸部(401)，各所述凸部(401)插入对应的所述电池模块(10)中作为第二总输出极的所述外壳(11)的所述凹槽(111)并电连接于所述外壳(11)。

12.一种用电装置，其特征在于，包括如权利要求9-11任一项所述的电池，所述电池用于提供电能。

13.一种电池单体的制造方法，其特征在于，包括：

提供电极组件(13)，所述电极组件(13)包括极性相反的第一极片和第二极片；

提供外壳(11)和电极端子(12)，所述外壳(11)的外表面设有至少一个凹槽(111)，所述电极端子(12)绝缘地设置于所述外壳(11)并凸出于所述外壳(11)的外表面；

将所述电极组件(13)安装到所述外壳(11)内，并使所述外壳(11)电连接于所述第一极片、所述电极端子(12)电连接于所述第二极片；

其中，一个所述电池单体的所述电极端子(12)能够插入另一个所述电池单体的所述凹槽(111)以实现串联。

14.一种电池单体的制造系统，其特征在于，包括：

第一提供装置，用于提供电极组件(13)，所述电极组件(13)包括极性相反的第一极片和第二极片；

第二提供装置，用于提供外壳(11)和电极端子(12)，所述外壳(11)的外表面设有至少一个凹槽(111)，所述电极端子(12)绝缘地设置于所述外壳(11)并凸出于所述外壳(11)的外表面；

组装装置，用于将所述电极组件(13)安装到所述外壳(11)内，并使所述外壳(11)电连接于所述第一极片、所述电极端子(12)电连接于所述第二极片；

其中，一个所述电池单体的所述电极端子(12)能够插入另一个所述电池单体的所述凹槽(111)以实现串联。

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