CN116014305A - 电池单体、电池、用电装置及电池单体的制造方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电池单体、电池、用电装置以及电池单体的制备方法，电池单体包括壳体、端盖组件、电极组件，壳体，两端开口且具有容纳部的中空结构体；端盖组件包括分别盖合于壳体两端的第一端盖和第二端盖；电极组件设置于容纳部内，包括极性相反的多个第一极片以及多个第二极片，第一极片与第一端盖电连接，第二极片与第二端盖电连接，第一极片与第二极片在第一端盖上的正投影均为封闭形状；其中，多个第一极片和多个第二极片沿壳体径向交替嵌套设置。本申请实施例改变了电极组件的内部结构，将传统单个第一极片与单个第二极片拆分为多个第一极片与多个第二极片，从而减小了单个第一极片与单个第二极片的尺寸大小，降低了电极组件的加工难度。

Description

电池单体、电池、用电装置及电池单体的制造方法

技术领域

本申请涉及电池领域，尤其涉及一种电池单体、电池、用电装置及电池单体的制造方法。

背景技术

节能减排是汽车产业可持续发展的关键，电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言，电池技术又是关乎其发展的一项重要因素，但是电池在制造过程中常常面临加工难度大的问题。

发明内容

鉴于上述问题，本申请提供了一种电池单体、电池、用电装置及电池单体的制造方法，能够降低电极组件的加工难度。

第一方面，本申请实施例提供了一种电池单体，包括壳体、端盖组件、电极组件。

壳体，两端开口且具有容纳部的中空结构体；

端盖组件，包括分别盖合于壳体两端的第一端盖和第二端盖；

电极组件，设置于容纳部内，包括极性相反的多个第一极片以及多个第二极片，第一极片与第一端盖电连接，第二极片与第二端盖电连接，第一极片与第二极片在第一端盖上的正投影均为封闭形状；

其中，多个第一极片和多个第二极片沿壳体径向交替嵌套设置。

本申请实施例改变了电极组件的内部结构，将传统单个第一极片与单个第二极片拆分为多个第一极片与多个第二极片，并使多个第一极片与多个第二极片沿壳体径向交替嵌套设置，从而减小了单个第一极片与单个第二极片的尺寸大小，降低了电极组件的加工难度，并提高了良品率，确保能够量产化加工。

在一些实施例中，第一极片包括第一基材部以及设置于第一基材部靠近第二极片一侧的第一涂覆部，第一基材部沿第一方向突出于第一涂覆部，且与第一端盖电连接。其中，第一端盖和第二端盖沿第一方向相对设置。

本申请实施例通过将第一基材部在第一方向上的长度大于第一涂覆的长度，以使第一基材部突出于第一涂覆部设置，第一基材部的突出部分能够作为极耳部直接与第一端盖电连接，从而实现第一极片与第一端盖的一体式设计，结构简单可靠。

在一些实施例中，第一端盖包括第一盖板以及沿第一方向从第一盖板突出设置的第一突起部。其中，第一涂覆部抵接于第一突起部，并通过第一突起部与第一盖板绝缘设置。

本申请实施例通过在第一盖板上设置多个第一突起部，实现第一涂覆部与第一盖板之间的相互绝缘，同时相邻两个第一突起部之间能够用于容纳第一基材部相对第一涂覆部的突出部分，结构简单且可靠，并且能够在一定程度上降低电池单体的制作难度。

在一些实施例中，端盖组件还包括绝缘连接件，绝缘连接件设置于第一端盖靠近电极组件的一侧，第二极片通过绝缘连接件与第一盖板绝缘设置。

本申请实施例通过绝缘连接件将第二极片与第一盖板间隔设置，以使第二极片与第一盖板间相互绝缘，避免第二极片与第一盖板导通，影响电池单体的正常使用，同时绝缘连接件与第一端盖之间能够可拆卸设置，有利于后续维修检测。

在一些实施例中，绝缘连接件滑动连接于第一盖板，能够沿壳体径向方向相对第一盖板移动，以改变第一极片和第二极片之间的距离。

本申请实施例将绝缘连接件滑动连接于第一盖板，在实现第二极片与第一盖板绝缘设置的同时，实现对第一极片和第二极片之间的距离调整，操作简单快捷，并且无需额外设置其他组件，间接减小了电池单体的尺寸和重量。

在一些实施例中，电极组件还包括多个隔膜，隔膜设置于相邻第一极片和第二极片之间。

本申请实施例与传统隔膜的数量以及布置方式不同，通过设置多个隔膜以将不同的第一极片与第二极片间隔开，这种设计有利于对电极组件内部零件的维护更换，以延长电池单体的使用寿命。

在一些实施例中，电极组件还包括支撑机构，支撑机构沿第一方向延伸，第一极片和第二极片沿壳体径向环绕设置于支撑机构外周。

本申请实施例利用轻型绝缘聚合物作为支撑结构，避免出现传统电极组件中心塌陷问题，增强电极组件内部结构的稳定性，保证电池单体的正常使用。

第二方面，本申请实施例提供了一种电池，包括箱体以及前述任一实施方式所示的电池单体，电池单体收容于箱体内。

第三方面，本申请实施例提供了一种用电装置，包括前述实施例所示的电池，电池用于提供电能。

第四方面，本申请实施例提供了一种电池单体的制造方法，包括：

提供电池基材，电池基材包括壳体、第一端盖、多个第一基材部、多个第二基材部及多个隔膜，第一端盖盖合于壳体一端，多个第一基材部和多个第二基材部沿壳体径向交替嵌套设置，隔膜设置于相邻第一基材部与第二基材部之间；

将第一浆料注塑至第一基材部与相邻隔膜之间，以形成第一涂覆部，第一基材部与第一涂覆部共同构成第一极片；

将第二浆料注塑至第二基材部与相邻隔膜之间，以形成第二涂覆部，第二基材部与第二涂覆部共同构成第二极片。

本申请实施例通过注塑方式实现电极组件的制作，相较于传统的涂布工艺，本申请实施例通过调节隔膜与相邻第一基材部和第二基材部之间的距离，从而实现对第一涂覆部和第二涂覆部尺寸的控制。并且仅仅需要将第一浆料和第二浆料注入至隔膜与相邻第一基材部和第二基材部之间即可保证第一涂覆部和第二涂覆部各处结构一致，操作简单快捷，有利于提高生产效率，同时也能获得较高良品率。

在一些实施例中，提供电池基材的步骤包括：

提供第一端盖，第一端盖包括第一盖板及从第一盖板突出且相互间隔设置的第一突起部，相邻第一突起部之间形成有凹槽；

在部分的凹槽内形成绝缘连接件，以形成沿第一端盖的径向上交替分布的第一容纳槽和第二容纳槽，其中第一容纳槽及第二容纳槽一者内部形成有绝缘连接件；

将第一基材部固定于第一容纳槽或第二容纳槽中未形成有绝缘连接件的一者；

将第二基材部固定于绝缘连接件背离第一盖板一侧，多个第一基材部和多个第二基材部沿壳体径向交替嵌套；

将隔膜固定于部分凹槽内，以使隔膜位于相邻第一基材部和第二基材部之间。

本申请实施例对第一端盖进行特定化设计，在第一端盖上设置有第一突起部，通过相邻第一突起部之间形成的凹槽对第一极片和第二极片的位置进行控制，同时隔膜固定于第一盖板上，通过隔膜实现对第一浆料以及第二浆料注塑位置的限制，从而确保电极组件结构稳定可靠。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

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地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，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他的附图。

图1为本申请实施例提供的的一种车辆的简易示意图；

图2是本申请实施例提供的一种电池的爆炸示意图；

图3是本申请实施例提供的一种电池模块的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的一种电池单体的结构示意图；

图5是图4所示的电池单体的内部结构示意图；

图6是图5所示的电池单体的又一视角的结构示意图；

图7是图6中A-A处的剖面结构示意图；

图8是本申请实施例提供的一种电池单体的制造方法的流程图；

图9a至图9c是本申请实施例提供的电池单体制造方法的一种制造过程示意图；

图10是步骤S100的一种流程图；

图11a至图11e是本申请实施例提供的电池单体制造方法的又一种制造过程示意图。

附图中：

车辆1000；

电池100；控制器200；马达300；箱体400；电池模块500；

第一箱体部41；第二箱体部42；容纳空间43；

电池单体10；壳体11；端盖组件12；电极组件13；

第一端盖121；第二端盖122；绝缘连接件123；

第一极片131；第二极片132；隔膜133；支撑机构134；

第一盖板1211；第一突起部1212；第二突起部1213；凹槽1214；第一容纳槽1215；第二容纳槽1216；第三容纳槽1217；

第一基材部1311；第一涂覆部1312；第二基材部1321；第二涂覆部1322；

第一方向X。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

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申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文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。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

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，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，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。

在本申请实施例的描述中，术语“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)。

在本申请实施例的描述中，技术术语“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申请实施例和简化描述，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申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系。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实施例中的具体含义。

在本申请实施例的描述中，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。电池单体一般按封装的方式分成三种：柱形电池单体、方形电池单体和软包电池单体，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。

电池单体包括电极组件和电解液，电极组件由正极片、负极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极片和负极片之间移动来工作。正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，未涂敷正极活性物质层的集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的集流体，未涂敷正极活性物质层的集流体作为正极极耳。以锂离子电池为例，正极集流体的材料可以为铝，正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负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，未涂敷负极活性物质层的集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的集流体，未涂敷负极活性物质层的集流体作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜，负极活性物质可以为碳或硅等。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。隔膜的材质可以为PP或PE等。

电池单体还包括外壳，外壳用于容纳电极组件和电解液。外壳包括壳体和连接于壳体的端盖，壳体和端盖形成容纳腔，以容纳电极组件和电解质。在一些实施例中，电池单体还包括集流构件，集流构件用于将电极组件电连接到端盖上的电极端子。

申请人发现，在相关技术中，电池单体是由单个正极片和单个负极片构成，正极片和负极片共同卷绕形成电极组件。这种设计需要首先制备形成尺较大尺寸的正极片和负极片，并且正极片的各处结构需保持一致，负极片的各处结构也需要保持一致，同时制备时还需要保证正极片和负极片沿特定路径卷绕形成电极组件，具有较高的加工难度。

基于申请人发现的上述问题，本申请提供了一种电池单体，采用一体式的结构设计，包括有多个第一极片以及多个第二极片，多个第一极片和多个第二极片沿壳体径向交替嵌套设置形成电极组件，通过改变电极组件的具体结构，从而减小单个第一电极和单个第二电极的尺寸，降低加工难度，提高电池单体的良品率。

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，用电装置例如是手机、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，其中，航天器例如是飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等，电动玩具例如包括固定式或移动式的电动玩具，具体例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等，电动工具例如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，具体例如，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不仅仅局限适用于上述所描述的用电装置，但为描述简洁，下述实施例均以电动汽车为例进行说明。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的一种车辆1000的简易示意图。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的内部可以设置电池100，具体例如，在车辆1000的底部或车头或车尾可以设置电池100。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例如用来控制电池为马达300的供电。电池可以用于车辆1000的启动、导航等，当然，电池100也可以用于驱动车辆1000行驶，替代或部分地替代燃油或天然气为车辆1000提供驱动。

图2为本申请一些实施例提供的电池的爆炸示意图。如图2所示，电池100包括箱体400和电池单体(图2未示出)，电池单体容纳于箱体400内。

箱体400用于容纳电池单体，箱体400可以是多种结构。在一些实施例中，箱体400可以包括第一箱体部41和第二箱体部42，第一箱体部41与第二箱体部42相互盖合，第一箱体部41和第二箱体部42共同限定出用于容纳电池单体的容纳空间43。第二箱体部42可以是一端开口的空心结构，第一箱体部41为板状结构，第一箱体部41盖合于第二箱体部42的开口侧，以形成具有容纳空间43的箱体400；第一箱体部41和第二箱体部42也均可以是一侧开口的空心结构，第一箱体部41的开口侧盖合于第二箱体部42的开口侧，以形成具有容纳空间43的箱体400。当然，第一箱体部41和第二箱体部42可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。

为提高第一箱体部41与第二箱体部42连接后的密封性，第一箱体部41与第二箱体部42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41盖合于第二箱体部42的顶部，第一箱体部41亦可称之为上箱盖，第二箱体部42亦可称之为下箱体。

在电池100中，电池单体可以是一个，也可以是多个。若电池单体为多个，多个电池单体之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体中既有串联又有并联。多个电池单体之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体构成的整体容纳于箱体400内；当然，也可以是多个电池单体先串联或并联或混联组成电池模块500，多个电池模块500再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体400内。

图3为图2所示的电池模块的结构示意图。如图3所示，在一些实施例中，电池单体10为多个，多个电池单体10先串联或并联或混联组成电池模块500。多个电池模块500再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体内。

电池模组500中的多个电池单体10了通过汇流部件实现电连接，以实现电池模组500中的多个电池单体10的并联或串联或混联。

图4是本申请实施例提供的一种电池单体的结构示意图，图5为图4所示的电池单体的内部结构示意图。

请参阅图4和图5，本申请实施例的电池单体包括壳体11、端盖组件12以及电极组件13。壳体11为两端开口且具有容纳部的中空结构体；端盖组件12包括分别盖合于壳体11两端的第一端盖121和第二端盖122；电极组件13设置于容纳部内，包括极性相反的多个第一极片131和多个第二极片132，第一极片131与第一端盖121电连接，第二极片132与第二端盖122电连接，第一极片131与第二极片132在第一端盖121上的正投影均为封闭形状，其中多个第一极片131和多个第二极片132沿壳体11径向交替嵌套设置。

壳体11可以是多种形状，比如，圆柱体，长方体等。壳体11的形状可根据电极组件13的具体形状来确定。比如电极组件13为圆柱体结构，则可选用为圆柱体壳体11；若电极组件13为长方体结构，则可选用长方体壳体11。需要说明的是，当壳体11形状为圆柱体时，壳体11径向方向即为壳体11横截面中任一半径的延伸方向；当壳体11形状为长方体等多边体形状或其他不规则形状时时，壳体11径向方向即为壳体11横截面中最长边的延伸方向。

壳体11除了用于容纳电极组件13外，还可用于容纳电解质，例如电解液。端盖组件12中的第一端盖121和第二端盖122沿第一方向X相对设置于壳体11的两侧并形成密封连接，壳体11与端盖组件12之间可以是多种结构形式，例如第一端盖121直接焊接于壳体11上，第二端盖122通过密封构件与壳体11绝缘隔开。或者第一端盖121本身与壳体11一体化设置，第二端盖122密封设置于壳体11的一端，本申请实施例对此不作限定。

第一极片131和第一端盖121电连接，第二极片132与第二端盖122电连接，第一极片131为正极片和负极片两者中的一者，第二极片132为两者中的另一者。第一端盖121和第二端盖122可以分别作为电池单体的正负电极端子以输出电极组件13所产生的电能。

请参阅图5和图6，第一极片131与第二极片132的数量均为多个，不同第一极片131与不同第二极片132的尺寸均不同，并且单个第一极片131与单个第二极片132在第一端盖121上的正投影均为封闭形状，可选地，单个第一极片131和单个第二极片132在第一端盖121上的正投影均为圆环结构，多个圆环结构交错嵌套设置。

本申请实施例改变了电极组件13的内部结构，将传统单个第一极片131与单个第二极片132拆分为多个第一极片131与多个第二极片132，并使多个第一极片131与多个第二极片132沿壳体11径向交替嵌套设置，从而减小了单个第一极片131与单个第二极片132的尺寸大小，降低了电极组件13的加工难度，并提高了良品率，确保能够量产化加工。

请参阅图7，在一些实施例中，第一极片131包括第一基材部1311以及设置于第一基材部1311靠近第二极片132一侧的第一涂覆部1312，第一基材部1311沿第一方向X突出于第一涂覆部1312，且与第一端盖121电连接。

当第一极片131为正极片时，第一基材部1311为正极集流体，第一涂覆部1312为正极活性物质层；当第一极片131为负极片时，第一基材部1311为负极集流体，第一涂覆部1312为负极活性物质层。其中，第一基材部1311在第一方向X上的长度大于第一涂覆的长度，以使第一基材部1311沿第一方向X突出于第一涂覆部1312，突出的部分作为第一极片131的极耳部电连接于第一端盖121。可以理解的是，第二极片132的结构可以与第一极片131的结构类似，包括有第二基材部1321以及位于第二基材部1321至少一侧的第二涂覆部1322，本申请实施例对此不再赘述。

本申请实施例通过将第一基材部1311在第一方向X上的长度大于第一涂覆的长度，以使第一基材部1311突出于第一涂覆部1312设置，第一基材部1311的突出部分能够作为极耳部直接与第一端盖121电连接，从而实现第一极片131与第一端盖121的一体式设计，结构简单可靠。

请继续参阅图7，在一些实施例中，第一端盖121包括第一盖板1211以及沿第一方向X从第一盖板1211突出设置的第一突起部1212，其中，第一涂覆部1312抵接于第一突起部1212，并通过第一突起部1212与第一盖板1211绝缘设置。

第一基材部1311与第一盖板1211通过焊接等方式实现直接连接，第一突起部1212设置于第一盖板1211上，第一突起部1212为多个，数量与第一涂覆部1312数量相同，两者对应且抵接设置，多个第一突起部1212依次嵌套设置，相邻两个第一突起部1212之间形成有凹陷部，第一基材部1311位于凹陷部内并与第一盖板1211电连接。其中，第一突起部1212与第一盖板1211相互绝缘，以使第一涂覆部1312能够与第一盖板1211绝缘设置。

电池单体在制备过程中，可以先在第一盖板1211上设置有第一突起部1212，并将制作完成后的第一端盖121与壳体11密封固定，然后将制作完成后的第一极片131中的第一基材部1311沿第一方向X插入至相邻两个第一突起部1212之间，直至第一基材部1311与第一盖板1211与直接接触，此时第一涂覆部1312与第一突起部1212相抵接，最后将第一基材部1311与第一盖板1211通过焊接等方式实现固定，以使第一极片131在壳体11内的位置固定。

本申请实施例通过在第一盖板1211上设置多个第一突起部1212，实现第一涂覆部1312与第一盖板1211之间的相互绝缘，同时相邻两个第一突起部1212之间能够用于容纳第一基材部1311相对第一涂覆部1312的突出部分，结构简单且可靠，并且能够在一定程度上降低电池单体的制作难度。

如图7所示，在一些实施例中，第一盖板1211上还设置有第二突起部1213，第二突起部1213与第二极片132中的第二涂覆部1322抵接设置，以使第二涂覆部1322与第一盖板1211绝缘设置。需要说明的是，当第一极片131为负极片，第二极片132为正极片时，此时第一涂覆部1312在第一方向X上的长度大于第二涂覆部1322在第二方向上的长度，因此可将第一突起部1212在第一方向X上的高度设置为小于第二突起部1213在第一方向X上的高度，以使第一极片131、第二极片132与第一端盖121之间的尺寸相匹配。

如图7所示，在一些实施例中，端盖组件还包括有绝缘连接件123，绝缘连接件123设置于第一端盖121靠近电极组件13的一侧，第二极片132通过绝缘连接件123与第一盖板1211绝缘设置。

由前述内容可知，第二极片132电连接于第二端盖，并且第二极片132与第一端盖121之间绝缘设置，第一端盖121上的第二突起部1213将第二极片132中的第二涂覆部1322与第一盖板1211相绝缘，绝缘连接件123设置于相邻第二突起部1213之间，用于将第二极片132中的第二基材部1321与第一盖板1211绝缘设置。其中绝缘连接件123与第一端盖121之间可以为可拆卸连接，第二极片132能够先与绝缘连接件123相连，然后两者一同安装在第一端盖121上。

本申请实施例通过绝缘连接件123将第二极片132与第一盖板1211间隔设置，以使第二极片132与第一盖板1211间相互绝缘，避免第二极片132与第一盖板1211导通，影响电池单体的正常使用，同时绝缘连接件123与第一端盖121之间能够可拆卸设置，有利于后续维修检测。

需要说明的是，第二端盖122的结构可以与第一端盖121的结构相同，也可以与第一端盖121的结构不同，本申请实施例对此不作限定。

在一些实施例中，绝缘连接件123滑动连接于第一盖板1211，能够沿壳体11径向方向相对第一盖板1211移动，以改变第一极片131与第二极片132之间的距离。

第二极片132连接于绝缘连接件123，通过改变绝缘连接件123的位置能够实现对第二极片132位置的调整，以改变第一极片131与第二极片132之间的距离，绝缘连接件123与第一盖板1211之间的连接方式包括但不限于磁力连接。其中第一极片131与第二极片132之间的距离是指第一基材部1311与第二基材部1321在壳体11径向方向上的距离。

本申请实施例将绝缘连接件123滑动连接于第一盖板1211，在实现第二极片132与第一盖板1211绝缘设置的同时，实现对第一极片131和第二极片132之间的距离调整，操作简单快捷，并且无需额外设置其他组件，间接减小了电池单体的尺寸和重量。

请参阅图7，在一些实施例中，电极组件13还包括多个隔膜133，隔膜133设置于相邻第一极片131与第二极片132之间。

隔膜133的材质可以为PP或PE等，用于运输第一极片131和第二极片132之间的金属离子。隔膜133的结构与第一极片131和第二极片132的结构类似，隔膜133在第一端盖121上的正投影同样为封闭结构，且多个隔膜133沿壳体11径向方向依次嵌套设置，分别位于相邻第一极片131和第二极片132之间。

本申请实施例与传统隔膜133的数量以及布置方式不同，通过设置多个隔膜133以将不同的第一极片131与第二极片132间隔开，这种设计有利于对电极组件13内部零件的维护更换，以延长电池单体的使用寿命。

在一些实施例中，电极组件13还包括支撑机构134，支撑机构134沿第一方向X延伸，第一极片131和第二极片132沿壳体11径向环绕设置于支撑机构134外周。

支撑机构134的结构可以为轻型绝缘聚合物，设置于电极组件13中心位置处，第一极片131与第二极片132围绕支撑机构134设置，从而在不影响电池单体重量的前提下，增强电极组件13内部结构的稳定性，避免出现中心塌陷问题。可选地，支撑机构134为圆柱形结构且与相邻第一极片131或第二极片132贴合设置。

本申请实施例利用轻型绝缘聚合物作为支撑结构，避免出现传统电极组件13中心塌陷问题，增强电极组件13内部结构的稳定性，保证电池单体的正常使用。

另一方面，本申请实施例还提供了一种电池单体的制造方法，为了更好地理解本申请，下面结合图8至图11对本申请实施方式提供的制造方法进行详细描述。

在电池制造过程中，常利用涂布工艺制备电池单体，在制备过程中会面临诸多困难，涂布开裂、漏涂、刮痕、打皱等问题极大影响生产效率与优率。此外，后续正负极片的制备过程中还涉及到冷压、预分切、模切、分条多道工序，对厂房、人力资源的要求较高，连续多道工序的处理，进一步导致优率的损失。

针对该问题，本申请实施例提供了一种制造方法，该制造方法包括：

S100、提供电池基材，电池基材包括壳体11、第一端盖121、多个第一基材部1311、多个第二基材部1321以及多个隔膜133，第一端盖121盖合于壳体11一端，多个第一基材部1311和多个第二基材部1321沿壳体11径向交替嵌套设置，隔膜133设置于相邻第一基材部1311与第二基材部1321之间。

S110、将第一浆料注塑至第一基材部1311与相邻所述隔膜133之间，以形成第一涂覆部1312；第一基材部1311与第一涂覆部1312共同构成第一极片131。

S120、将第二浆料注塑至第二基材部1321与相邻隔膜133之间，以形成第二涂覆部1322，第二基材部1321与第二涂覆部1322共同构成第二极片132。

请参阅图9a，步骤S100中的壳体11、第一端盖121、第一基材部1311、第二基材部1321以及隔膜133为前述任一实施例方式所述的壳体11、第一端盖121、第一基材部1311、第二基材部1321以及隔膜133。第一基材部1311和第二基材部1321固定于第一端盖121上，两者沿壳体11径向方向交替嵌套设置。隔膜133设置于相邻第一基材部1311和第二基材部1321之间，且与相邻第一基材部1311和第二基材部1321间具有一定间隙，用于注塑第一浆料或第二浆料，间隙的尺寸根据第一涂覆部1312和第二涂覆部1322的尺寸决定。其中，第一基材部1311与第二基材部1321的材料分别为铝和铜，本申请实施例对此不作限定

请参阅图9b，步骤S110中的第一浆料用于形成第一涂覆部1312，第一基材部1311与第一涂覆部1312共同形成第一极片131。制作时，第一浆料注入至第一基材部1311与隔膜133之间的空隙中，然后通过对壳体11进行通电加热，使得第一浆料直接烘干形成第一涂覆部1312。

请参阅图9c，骤S120中的第二浆料用于形成第二涂覆部1322，第二基材部1321与第二涂覆部1322共同形成第二极片132。制作时，第二浆料注入至第二基材部1321与隔膜133之间的空隙中，然后通过对壳体11进行通电加热，使得第二浆料直接烘干形成第二涂覆部1322。

可以理解的是，步骤S110与步骤S120之间的顺序调整调换，具体操作过程根据实际情况决定，本身请实施例对此不作限定。此外，在注塑过程中，全程保持需要微负压氛围。具体地说，真空度太高，第一浆料或第二浆料容易被抽出，真空度太低，注塑时产生的气泡难以排出，得到的第一极片131或第二极片132会出现气泡漏金属问题。可选地，压强范围为-30～-40Kpa。

本申请实施例通过注塑方式实现电极组件13的制作，相较于传统的涂布工艺，本申请实施例通过调节隔膜133与相邻第一基材部1311和第二基材部1321之间的距离，从而实现对第一涂覆部1312和第二涂覆部1322尺寸的控制。并且仅仅需要将第一浆料和第二浆料注入至隔膜133与相邻第一基材部1311和第二基材部1321之间即可保证第一涂覆部1312和第二涂覆部1322各处结构一致，操作简单快捷，有利于提高生产效率，同时也能获得较高良品率。

在一些实施例中，在步骤S100包括：

S101、提供第一端盖121，第一端盖121包括第一盖板1211及从第一盖板1211突出且相互间隔设置的第一突起部1212，相邻第一突起部1212之间形成有凹槽1214；

S102、在部分的凹槽1214内形成绝缘连接件123，以形成沿第一端盖121的径向上交替分布的第一容纳槽1215和第二容纳槽1216，其中第一容纳槽1215及第二容纳槽1216一者内部形成有绝缘连接件123；

S103、将第一基材部1311固定于第一容纳槽1215或第二容纳槽1216中未形成有绝缘连接件123的一者；

S104、将第二基材部1321固定于绝缘连接件123背离第一盖板1211一侧，多个第一基材部1311和多个第二基材部1321沿壳体11径向交替嵌套；

S105、将隔膜133固定于部分凹槽1214内，以使隔膜133位于相邻第一基材部1311和第二基材部1321之间。

请参阅图11a，步骤S101中的第一盖板1211与第一突起部1212与前述任一实施方式中的第一盖板1211和第一突起部1212相同，本申请实施例对此不再赘述。相邻第一突起部1212之间形成有凹槽1214，凹槽1214包括交替分布的第一容纳槽1215和第二容纳槽1216，第一容纳槽1215和第二容纳槽1216分别用于容纳第一基材部和第二基材部，本申请实施例以第一容纳槽1215用于容纳第一基材部，第二容纳槽1216用于容纳第二基材部进行举例说明。

请参阅图11b，步骤S102中，绝缘连接件123位于第二容纳槽1216内，用于固定第二基材部1321。并且绝缘连接件123与第一盖板1211之间相互绝缘，以使第二基材部1321与第一盖板1211之间绝缘设置。

可以理解的是，第一端盖121上还可以包括有第二突起部1213，第二突起部1213从第一盖板1211突出设置，第二突起部1213位于第二容纳槽1216内，相邻第二突起部1213之间形成有的第三容纳槽1217，绝缘连接件123设置于第三容纳槽1217内。

请参阅图11c，步骤S103中，第一基材部1311位于第一容纳槽1215内，且与第一盖板1211相固定，连接方式包括但不限于焊接等。其中，第一基材部1311为多个，多个第一基材部1311与多个第一容纳槽1215对应设置。

请参阅图11d，步骤S104中，第二基材部1321与绝缘连接件123对应设置，第二基材部1321固定于绝缘连接件123背离第一盖板1211一侧，第二基材部1321通过绝缘连接件123与第一盖板1211绝缘设置。可选地，绝缘连接件123可相对第一盖板1211沿壳体11径向方向移动，以调节相邻第一基材部1311和第二基材部1321之间的距离。

可以理解的是，步骤S103和S104的顺序可以进行调整调换，本申请实施例对此不作限定。

请参阅图11e，步骤S105中，隔膜133设置于相邻第一基材部1311和第二基材部1321之间，且固定于第一盖板1211。其中隔膜133设置于第二容纳槽1216内，且位于相邻第一突起部1212和第二突起部1213之间，在制造过程中，隔膜133对第一浆料和第二浆料的注入起到限制作用，保证第一浆料能够位于隔膜133与第一基材部1311之间，第二浆料位于隔膜133与第二基材部1321之间，从而形成结构可靠的第一极片和第二极片。

本申请实施例对第一端盖121进行特定化设计，在第一端盖121上设置有第一突起部1212，通过相邻第一突起部1212之间形成的凹槽1214对第一极片和第二极片的位置进行控制，同时隔膜133固定于第一盖板1211上，通过隔膜133实现对第一浆料以及第二浆料注塑位置的限制，从而确保电极组件结构稳定可靠。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。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：

壳体，两端开口且具有容纳部的中空结构体；

端盖组件，包括分别盖合于所述壳体两端的第一端盖和第二端盖；

电极组件，设置于所述容纳部内，包括极性相反的多个第一极片以及多个第二极片，所述第一极片与所述第一端盖电连接，所述第二极片与所述第二端盖电连接，所述第一极片与所述第二极片在所述第一端盖上的正投影均为封闭形状；

其中，多个所述第一极片和多个所述第二极片沿所述壳体径向交替嵌套设置。

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第一极片包括第一基材部以及设置于所述第一基材部靠近所述第二极片一侧的第一涂覆部，所述第一基材部沿第一方向突出于所述第一涂覆部，且与所述第一端盖电连接；

其中，所述第一端盖和所述第二端盖沿所述第一方向相对设置。

3.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述第一端盖包括第一盖板以及沿所述第一方向从所述第一盖板突出设置的第一突起部；

其中，所述第一涂覆部抵接于所述第一突起部，并通过所述第一突起部与所述第一盖板绝缘设置。

4.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，端盖组件还包括绝缘连接件，所述绝缘连接件设置于所述第一端盖靠近所述电极组件的一侧，所述第二极片通过所述绝缘连接件与所述第一盖板绝缘设置。

5.根据权利要求4所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘连接件滑动连接于所述第一盖板，能够沿所述壳体径向方向相对所述第一盖板移动，以改变所述第一极片和所述第二极片之间的距离。

6.据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述电极组件还包括多个隔膜，所述隔膜设置于相邻所述第一极片和所述第二极片之间。

7.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述电极组件还包括支撑机构，所述支撑机构沿第一方向延伸，所述第一极片和所述第二极片沿所述壳体径向环绕设置于所述支撑机构外周；

其中，所述第一端盖和所述第二端盖沿所述第一方向相对设置。

8.一种电池，其特征在于，包括：箱体以及权利要求1-7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。

9.一种用电装置，其特征在于，包括如权利要求8所述的电池，所述电池用于提供电能。

10.一种电池单体的制造方法，其特征在于，包括：

提供电池基材，所述电池基材包括壳体、第一端盖、多个第一基材部、多个第二基材部及多个隔膜，所述第一端盖盖合于所述壳体一端，多个所述第一基材部和多个所述第二基材部沿所述壳体径向交替嵌套设置，所述隔膜设置于相邻所述第一基材部与所述第二基材部之间；

将第一浆料注塑至所述第一基材部与相邻所述隔膜之间，以形成第一涂覆部，所述第一基材部与所述第一涂覆部共同构成第一极片；

将第二浆料注塑至所述第二基材部与相邻所述隔膜之间，以形成第二涂覆部，所述第二基材部与所述第二涂覆部共同构成第二极片。

11.根据权利要求10所述的制造方法，其特征在于，所述提供电池基材的步骤包括：

提供第一端盖，所述第一端盖包括第一盖板及从所述第一盖板突出且相互间隔设置的第一突起部，相邻所述第一突起部之间形成有凹槽；

在部分的所述凹槽内形成绝缘连接件，以形成沿所述第一端盖的径向上交替分布的第一容纳槽和第二容纳槽，其中所述第一容纳槽及所述第二容纳槽一者内部形成有所述绝缘连接件；

将所述第一基材部固定于第一容纳槽或第二容纳槽中未形成有所述绝缘连接件的一者；

将所述第二基材部固定于所述绝缘连接件背离所述第一盖板一侧，多个所述第一基材部和多个所述第二基材部沿所述壳体径向交替嵌套；

将所述隔膜固定于部分所述凹槽内，以使所述隔膜位于相邻所述第一基材部和所述第二基材部之间。

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