CN116711150A - 电池单体及其制造方法和制造设备、电池以及用电设备 - Google Patents

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黄思应
金海族
牛少军
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Abstract

本申请实施例提供一种电池单体及其制造方法和制造设备、电池以及用电设备。本申请实施例的电池单体包括壳体、端盖、电极组件和绝缘件。壳体具有开口。端盖用于盖合开口。电极组件容纳于壳体内且包括主体部、第一极耳和第二极耳，第一极耳和第二极耳极性相反且设置于主体部的同一侧。绝缘件的至少部分设置于第一极耳和第二极耳之间，并用于限制第一极耳朝向第二极耳的变形。本申请能够节约了电池单体内部的空间，壳体能够为主体部提供更多的空间，有利于提升电池单体的能量密度。

Description

电池单体及其制造方法和制造设备、电池以及用电设备
相关申请的交叉引用
本申请要求享有于2021年11月26日提交的、名称为“电池单体、电池、用电设备及电池单体的制造方法和设备”的PCT专利申请PCT/CN2021/133705的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文中。
技术领域
本申请涉及电池技术领域，并且更具体地，涉及一种电池单体及其制造方法和制造设备、电池以及用电设备。
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。
在电池技术中，既需要考虑电池单体的安全性，也需要考虑电池单体性能的问题，电池单体的能量密度的大小影响着电池的性能。因此，如何提升电池单体的能量密度是电池技术中一个亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请提供了一种电池单体及其制造方法和制造设备、电池以及用电设备，其能提高电池单体的能量密度和安全性。
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、电极组件和绝缘件。壳体具有开口。端盖用于盖合开口。电极组件容纳于壳体内且包括主体部、第一极耳和第二极耳，第一极耳和第二极耳极性相反且设置于主体部的同一侧。绝缘件的至少部分设置于第一极耳和第二极耳之间，并用于限制第一极耳朝向第二极耳的变形。
在上述方案中，第二极耳与第一极耳位于主体部的同一侧，从而实现主体部同侧出极耳，节约了电池单体内部的空间，壳体能够为主体部提供更多的空间，有利于提升电池单体的能量密度。绝缘件能够限制第一极耳朝向第二极耳的变形，并够分隔第一极耳和第二极耳，从而降低因第一极耳和第二极耳接触而造成短路的风险，提高电池单体的安全性。绝缘件能够限制第一极耳的变形程度，这样可以降低第一极耳因过度变形而撕裂的风险，从而保证电池单体的过流能力，提高安全性。
在一些实施方式中，第一极耳包括基体部和凸出部，基体部从主体部引出，凸出部在主体部的径向上凸出于基体部的第一外周面。
上述方案通过设置凸出部，以增大第一极耳局部的过流面积，提高过流能力。
在一些实施方式中，凸出部被配置为通过挤压第一极耳的面向端盖的端部形成。绝缘件被配置为在凸出部成形前安装到主体部上。
在挤压第一极耳以形成凸出部时，第一极耳整体受压易变形，上述方案在挤压第一极耳之前将绝缘件安装到主体部上，这样绝缘件能够限制第一极耳朝向第二极耳的变形，以降低因第一极耳和第二极耳接触而造成短路的风险，提高电池单体的安全性。凸出部会增大第一极耳沿主体部的径向的尺寸，上述方案预先将绝缘件安装到主体部，这样可以避免凸出部干涉绝缘件的安装。
在一些实施方式中，在主体部的轴向上，凸出部的至少部分位于绝缘件的背离主体部的一侧。
上述方案中，绝缘件可以将凸出部的至少部分与主体部隔开，从而降低凸出部在电池单体震动时插入主体部的风险，提高安全性。同时，凸出部还能在轴向上限制绝缘件，减小绝缘件在电池单体震动时的晃动幅度。
在一些实施方式中，凸出部和主体部从两侧夹持绝缘件。
上述方案中，凸出部和主体部固定绝缘件，减小绝缘件在电池单体震动时的晃动幅度，提高绝缘件的稳定性。
在一些实施方式中，绝缘件包括第一绝缘部，第一绝缘部的至少部分设置于基体部和第二极耳之间，以限制基体部的朝向第二极耳的变形。在主体部的轴向上，第一绝缘部的至少部分位于凸出部和主体部之间，以限制凸出部朝向主体部的变形。
上述方案中，第一绝缘部能够同时限制基体部和凸出部的变形，以降低基体部和第二极耳搭接的风险和凸出部插入主体部的风险，从而提高安全性。
在一些实施方式中，第一绝缘部具有平行于主体部的轴向的第二外周面。在主体部的径向上，第二外周面与基体部之间的最小距离小于或等于5mm。
在电池单体的装配过程和使用过程中，基体部受到挤压时会出现变形。基体部过度变形时可能会插入主体部，从而引发短路风险。在上述方案中，第一绝缘部的第二外周面与基体部之间的间距较小，这样，第一绝缘部能够有效地支撑基体部，减小基体部的变形程度，降低基体部插入主体部的风险，提高安全性。
在一些实施方式中，第二外周面与基体部的第一外周面相抵，以有效地支撑基体部，减小基体部变形的程度，降低基体部插入主体部的风险，提高安全性。
在一些实施方式中，第一极耳和第二极耳在主体部的周向上间隔设置。
上述方案可以第一极耳和第二极耳在主体部的径向上具有更大的尺寸，从而提高第一极耳和第二极耳的过流能力。
在一些实施方式中，第一绝缘部具有第一通孔，主体部为卷绕结构且具有第二通孔，第一通孔和第二通孔沿主体部的轴向相对设置。
上述方案中，第一通孔和第二通孔可以在装配电极组件和绝缘件时作为定位基准，从而简化装配工艺。
在一些实施方式中，第一绝缘部具有第一通孔，第一通孔位于第一极耳和第二极耳之间。在主体部的径向上，凸出部的背离基体部的端部不超出第一通孔的孔壁。
在上述方案中，凸出部的背离基体部的端部不超出第一通孔的孔壁，这样可以避免凸出部伸入第一通孔，降低凸出部经由第一通孔插入主体部的风险，提高安全性。
在一些实施方式中，绝缘件还包括第二绝缘部，第二绝缘部连接于第一绝缘部并设置于基体部沿主体部的周向的一侧，以限制基体部沿主体部的周向的变形。
上述方案中，绝缘件能够限制基体部沿主体部的周向的变形，从而进一步降低基体部因过度变形而撕裂的风险，从而保证电池单体的过流能力，提高安全性。
在一些实施方式中，在主体部的轴向上，第二绝缘部的至少部分位于凸出部和主体部之间，以限制凸出部朝向主体部的变形。
上述方案中，第二绝缘部能够限制凸出部的变形，以降低凸出部插入主体部的风险，从而提高安全性。
在一些实施方式中，第二绝缘部设置为两个，两个第二绝缘部分别位于基体部沿主体部的周向的两侧。
上述方案中，两个第二绝缘部能够从周向的两侧限制基体部，以在周向上对基体部进行整形，进一步降低基体部因过度变形而撕裂的风险，从而保证电池单体的过流能力，提高安全性。
在一些实施方式中，绝缘件还包括第三绝缘部，第三绝缘部连接于第二绝缘部的远离第一绝缘部的端部，且第三绝缘部位于基体部的背离第一绝缘部的一侧，以限制基体部沿背离第一绝缘部的方向的变形。
上述方案中，第三绝缘部能够限制沿背离第一绝缘部的方向的变形，从而进一步降低基体部因过度变形而撕裂的风险，从而保证电池单体的过流能力，提高安全性。
在一些实施方式中，在主体部的轴向上，第三绝缘部的至少部分位于凸出部和主体部之间，以限制凸出部朝向主体部的变形。
上述方案中，第三绝缘部能够同时限制凸出部的变形，以降低凸出部插入主体部的风险，从而提高安全性。
在一些实施方式中，第一绝缘部、两个第二绝缘部和第三绝缘部围成第三通孔，第一极耳从第三通孔中穿过。
上述方案中，第三通孔的孔壁能够从四周限制第一极耳，以起到对第一极耳进行整形的作用，从而减小第一极耳在受压时变形的程度，降低第一极耳撕裂的风险。
在一些实施方式中，绝缘件还用于限制第二极耳朝向第一极耳的变形。
上述方案中，绝缘件能够同时限制第一极耳的变形和第二极耳的变形，从而降低第一极耳和第二极耳因过度变形而撕裂的风险以及因第一极耳和第二极耳接触而造成短路的风险，从而进一步提高电池单体的安全性。
在一些实施方式中，绝缘件包括第三通孔和第四通孔，第一极耳从第三通孔穿过，第三通孔的孔壁从外侧限制第一极耳的变形，第二极耳从第四通孔穿过，第四通孔的孔壁从外侧限制第二极耳的变形。
上述方案中，第三通孔的孔壁和第四通孔的孔壁分别对第一极耳和第二极耳进 行整形，从而减小第一极耳和第二极耳在受压时变形的程度，降低第一极耳和第二极耳撕裂的风险。
在一些实施方式中，绝缘件包括第一绝缘部、两个第二绝缘部、第三绝缘部、两个第四绝缘部和第五绝缘部，两个第二绝缘部和两个第四绝缘部沿主体部的周向依次设置在第一绝缘部的外侧。各第二绝缘部连接第一绝缘部和第三绝缘部，第一绝缘部、两个第二绝缘部和第三绝缘部围成第三通孔。各第四绝缘部连接第一绝缘部和第五绝缘部；第一绝缘部、两个第二绝缘部和第三绝缘部围成第四通孔。
在一些实施方式中，绝缘件还包括两个加强部，一个加强部、第三绝缘部、另一个加强部和第五绝缘部沿主体部的周向依次连接并形成环形结构。
上述方案中，加强部可以增强绝缘件整体的强度，以降低绝缘件在受到第一极耳的挤压、第二极耳的挤压以及其它作用力时的变形，从而有效地支撑第一极耳和第二极耳。
在一些实施方式中，主体部的面向端盖的端面由第一区域和第二区域组成，第一极耳和第二极耳从第一区域引出，第二区域的面积为S1，第二区域的被绝缘件覆盖的部分的面积为S2，S2/S1的值为0.5-0.95。
上述方案中，绝缘件覆盖主体部的面积较大，这样，绝缘件可以起到保护主体部，降低在电池单体成型过程中产生的壳体掉落到主体部的风险，提高安全性。
在一些实施方式中，第一极耳和第二极耳均为环形结构，且第一极耳环绕在第二极耳的外侧。绝缘件为环形结构并位于第一极耳和第二极耳之间。
在一些实施方式中，在主体部的轴向上，绝缘件的投影位于所在主体部的投影内。
上述方案中，绝缘件不会在主体部的径向上额外地占用壳体内的空间，从而提高空间利用率。
在一些实施方式中，绝缘件固定于主体部，以减小绝缘件在电池震动时的晃动附图，降低绝缘件压伤其它构件的风险，提高安全性。
在一些实施方式中，绝缘件粘接于主体部。
在一些实施方式中，绝缘件夹持于端盖和主体部之间。
上述方案中，端盖和主体部夹持绝缘件，以实现绝缘件的固定。同时，端盖还能够通过绝缘件对主体部进行限位，以减小主体部在壳体内的活动空间，从而降低第一极耳和第二极耳在电池单体震动时的撕裂的风险。
在一些实施方式中，在垂直于主体部的轴向的方向上，第一极耳和第二极耳之间的最小间距大于或等于0.5mm。
上述方案使第一极耳和第二极耳保证足够的间距，以降低第一极耳和第二极耳在电池单体震动时搭接的风险，避免短路，提高安全性。
在一些实施方式中，绝缘件为一体形成结构。绝缘件具有很好的整体性，便于制造和安装。
在一些实施方式中，电池单体还包括设置于端盖的第一电极端子和第二电极端子，第一极耳用于与第一电极端子电连接，第二极耳用于与第二电极端子电连接。在 另一些实施方式中，电池单体还包括设置于端盖的第二电极端子，第一极耳用于与端盖电连接，第二电极端子用于与第二电极端子电连接。
第二方面，本申请实施例提供了一种电池，包括多个第一方面任一实施例的电池单体。
第三方面，本申请实施例提供了一种用电设备，包括第一方面任一实施例的电池单体，电池单体用于提供电能。
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：
提供壳体，壳体具有开口；
提供电极组件和绝缘件，电极组件包括主体部、第一极耳和第二极耳，第一极耳和第二极耳极性相反且设置于主体部的的同一侧，绝缘件的至少部分设置于第一极耳和第二极耳之间；
将电极组件和绝缘件安装到壳体内；
提供端盖，并将端盖盖合于开口；
其中，绝缘件用于限制第一极耳朝向第二极耳的变形。
第五方面，本申请实施例提供了一种电池单体的制造设备，包括第一提供装置、第二提供装置、第一组装装置和第二组装装置。第一提供装置用于提供壳体，壳体具有开口。第二提供装置用于提供电极组件和绝缘件，电极组件包括主体部、第一极耳和第二极耳，第一极耳和第二极耳极性相反且设置于主体部的的同一侧，绝缘件的至少部分设置于第一极耳和第二极耳之间。第一组装装置用于将电极组件和绝缘件安装到壳体内。第二组装装置用于提供端盖，并将端盖盖合于开口。绝缘件用于限制第一极耳朝向第二极耳的变形。
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，还可以根据附图获得其他的附图。
图1为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图；
图2为本申请一些实施例提供的电池的爆炸示意图；
图3为本申请一些实施例提供的电池单体的剖视示意图；
图4为图3所示的电池单体在圆框A处的放大示意图；
图5为图3所示的电极组件和绝缘件在装配过程中的一示意图；
图6为图5沿B-B方向作出的局部剖视示意图；
图7为图5所示的电极组件和绝缘件在装配过程中的另一示意图；
图8为图7沿C-C方向作出的局部剖视示意图；
图9为本申请另一些实施例提供的电池单体的绝缘件的结构示意图；
图10为本申请又一些实施例提供的电池单体的绝缘件的结构示意图；
图11为本申请另一实施例提供的电池单体的局部剖视示意图；
图12为本申请又一些实施例提供的电池单体的局部剖视示意图；
图13为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14为本申请一些实施例提供的电池单体的制造设备的示意性框图。
在附图中，附图并未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。
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。
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)。
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。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，电极组件由正极极片、负极极片和隔离膜组成。电池单体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，未涂敷正极活性物质层的正极集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的正极集流体，未涂敷正极活性物质层的正极集流体作为正极极耳。以锂离子电池单体为例，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负极集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的负极集流体，未涂敷负极活性物质层的负极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。隔离膜的材质可以为PP(polypropylene，聚丙烯)或PE(polyethylene，聚乙烯)等。此外，电极组件可以是卷绕式结构，也可以是叠片式结构，本申请实施例并不限于此。
在电池单体中，电池单体一般包括壳体、电极组件和端盖，电极组件位于壳体内，端盖盖合于壳体，以为电极组件和电解液提供一个密闭空间，电池单体通过金属离子(如锂离子)在电极组件的正极极片和负极极片之间移动来产生电能。
电池单体一般具有两个极性相反的输出极，以输出电池单体的电能。目前，电池单体通常设有两个电极引出件，两个电极引出件分别电连接于电极组件的极性相反的两个极耳，以作为电池单体的两个输出极。发明人发现，电极组件极性相反的两个极耳分别位于电极组件的主体部的两端，两个极耳在壳体内均会占用壳体内部的一部分空间，使得壳体内部能够提供给电极组件的主体部的空间减小，造成电池单体的能量密度减少。
发明人尝试将电极组件的两个极耳设置在电极组件的同一端，以节约电池单体的内部空间，这样，壳体能够为电极组件的主体部提供更多的空间，有利于提升电池单体的能量密度。
为了保证过流能力，电极组件的两个极耳应具有足够的过流面积。由于电极组件的尺寸有限，所以在两个极耳从电极组件的同一端引出时，为了保证各极耳的过流面积，会造成两个极耳之间的间距较小。在电池单体受到震动冲击时，两个极耳可能会出现变形、搭接，从而造成短路，引发安全风险。
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，电池单体包括壳体、端盖、电极组件和绝缘件。壳体具有开口，端盖用于盖合开口。电极组件容纳于壳体内且包括主体部、第一极耳和第二极耳，第一极耳和第二极耳极性相反且设置于主体部的同一侧。绝缘件的至少部分设置于第一极耳和第二极耳之间，并用于限制 第一极耳朝向第二极耳的变形。本技术方案中的绝缘件能够限制第一极耳朝向第二极耳的变形，并够分隔第一极耳和第二极耳，从而降低因第一极耳和第二极耳接触而造成短路的风险，提高电池单体的安全性。绝缘件能够限制第一极耳的变形程度，这样可以降低第一极耳因过度变形而撕裂的风险，从而保证电池单体的过流能力，提高安全性。
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设备。
用电设备可以是车辆、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设备不做特殊限制。
以下实施例为了方便说明，以用电设备为车辆为例进行说明。
图1为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图。请参照图1，车辆1000的内部设置有电池100，电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。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用来控制电池100为马达300供电，例如，用于车辆1000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1000的操作电源，还可以作为车辆1000的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
图2为本申请一些实施例提供的电池的爆炸示意图。请参照图2，电池100包括箱体10和电池单体20，箱体10用于容纳电池单体20。
箱体10是容纳电池单体20的部件，箱体10为电池单体20提供容纳空间，箱体10可以采用多种结构。在一些实施例中，箱体10可以包括第一部分11和第二部分12，第一部分11与第二部分12相互盖合，以限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。第一部分11和第二部分12可以是多种形状，比如，长方体、圆柱体等。第一部分11可以是一侧开放的空心结构，第二部分12也可以是一侧开放的空心结构，第二部分12的开放侧盖合于第一部分11的开放侧，则形成具有容纳空间的箱体10。也可以是第一部分11为一侧开放的空心结构，第二部分12为板状结构，第二部分12盖合于第一部分11的开放侧，则形成具有容纳空间的箱体10。第一部分11与第二部分12可以通过密封元件来实现密封，密封元件可以是密封圈、密封胶等。
在电池100中，电池单体20可以是一个、也可以是多个。若电池单体20为多个，多个电池单体20之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。可以是多个电池单体20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形成一个整体，并容纳于箱体10内。也可以是所有电池单体20之 间直接串联或并联或混联在一起，再将所有电池单体20构成的整体容纳于箱体10内。
在一些实施例中，电池100还可以包括汇流部件，多个电池单体20之间可通过汇流部件实现电连接，以实现多个电池单体20的串联或并联或混联。汇流部件可以是金属导体，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金等。
图3为本申请一些实施例提供的电池单体的剖视示意图；图4为图3所示的电池单体在圆框A处的放大示意图；图5为图3所示的电极组件和绝缘件在装配过程中的一示意图；图6为图5沿B-B方向作出的局部剖视示意图；图7为图5所示的电极组件和绝缘件在装配过程中的另一示意图；图8为图7沿C-C方向作出的局部剖视示意图。
请参照图3至图8，本申请实施例提供了一种电池单体20，其包括壳体21、端盖23、电极组件22和绝缘件25。壳体21具有开口。端盖23用于盖合开口。电极组件22容纳于壳体21内且包括主体部221、第一极耳222和第二极耳223，第一极耳222和第二极耳223极性相反且设置于主体部221的同一侧。绝缘件25至少部分位于第一极耳222和第二极耳223之间，并用于限制第一极耳222朝向第二极耳223的变形。
壳体21是用于容纳电极组件22的部件，壳体21可以是一端形成开口的空心结构，壳体21也可以是两端开口的空心结构。壳体21的材质可以是多种，比如，铜、铁、铝、钢、铝合金等。壳体21可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。示例性的，壳体21为圆柱体。
电极组件22是电池单体20中发生电化学反应的部件。第一极耳222和第二极耳223均凸出于主体部221，第一极耳222和第二极耳223可以设置在主体部221的同一侧，第一极耳222和第二极耳223一者为正极极耳，另一者为负极极耳。
电极组件22可以是由第一极片、隔离膜和第二极片通过卷绕形成的卷绕式结构，也可以是由第一极片、隔离膜和第二极片通过层叠布置形成的层叠式结构。第一极片和第二极片中的一者为正极极片，另一者为负极极片。
主体部221可以包括正极极片的涂覆有活性物质层的部分、负极极片的涂覆有活性物质层的部分和隔离膜。活性物质层中的活性物质用于与电解液等发生电化学反应，以产生充放电过程。
正极极耳可以是正极极片未涂覆活性物质层的部分，负极极耳可以是负极极片未涂覆活性物质层的部分，正极极耳和负极极耳将主体部221产生的电能导出。
在主体部221的轴向Z上，第一极耳222和第二极耳223凸出于主体部221的同一端。示例性地，第一极耳222和第二极耳223凸出于主体部221的面向端盖23的同一端，换言之，第一极耳222和第二极耳223位于主体部221的面向端盖23的同一侧。示例性地，主体部221的轴向Z平行于端盖23的厚度方向。
示例性地，第一极片、隔离膜和第二极片沿卷绕轴线卷绕并形成卷绕式的电极组件22。卷绕轴线平行于主体部221的轴向Z。主体部221的径向垂直于主体部221的轴向Z并穿过卷绕轴线。
示例性地，主体部221为圆柱结构。
第一极耳222和第二极耳223可以沿主体部221的径向间隔设置；例如，第一极耳222和第二极耳223为环形结构，第一极耳222位于第二极耳223的外周侧，使得 第一极耳222和第二极耳223呈大小环设置。第一极耳222和第二极耳223也可以沿主体部221的周向Y间隔，例如，第一极耳222和第二极耳223是条状结构、扇形结构或其它结构。
端盖23是盖合于壳体21的开口以将电池单体20的内部环境与外部环境隔绝的部件。端盖23盖合于壳体21的开口，端盖23与壳体21共同限定出用于容纳电极组件22和电解液的密封空间。端盖23可以通过密封件与壳体21形成密封连接。端盖23的形状可以与壳体21的形状相适配，比如，壳体21为长方体结构，端盖23为与壳体21相适配的矩形板状结构，再如，壳体21为圆柱体结构，端盖23为与壳体21相适配的圆形板状结构。端盖23的材质也可以是多种，示例性的，端盖23可以是金属材质，比如，铜、铁、铝、钢、铝合金等。
在电池单体20中，端盖23可以是一个，也可以是两个。若壳体21为一端形成开口的空心结构，端盖23则对应设置一个；若壳体21为两端形成开口的空心结构，端盖23则对应设置两个，两个端盖23分别盖合于壳体21的两个开口。
绝缘件25是将第一极耳222和第二极耳223分隔的部件，通过绝缘件25将第一极耳222和第二极耳223绝缘隔离。绝缘件25可以是多种材质，比如橡胶、塑料等。绝缘件25至少部分位于第一极耳222与第二极耳223之间，可理解的，可以是绝缘件25全部位于第一极耳222与第二极耳223之间，也可以是绝缘件25部分位于第一极耳222与第二极耳223之间。
在主体部221的径向上，绝缘件25可以与第一极耳222直接相抵，也可以与第一极耳222间隔一定的距离。
本实施例并不要求绝缘件25完全限制第一极耳222的变形，只要绝缘件25能够限制第一极耳222变形的幅度即可。例如，在正常状态下，绝缘件25和第一极耳222可以间隔设置；当电池单体20震动时，第一极耳222可能会变形并与绝缘件25接触，而绝缘件25此时能够限制第一极耳222的过度变形。
绝缘件25可仅用于限制第一极耳222的变形，还可用于同时限制第一极耳222的变形和第二极耳223的变形。
示例性地，绝缘件25在电池单体20内固定设置。例如，绝缘件25可以固定于主体部221，也可以固定于电池单体20的其它结构。
在本申请实施例中，第二极耳223与第一极耳222位于主体部221的同一侧，从而实现主体部221同侧出极耳，节约了电池单体20内部的空间，壳体21能够为主体部221提供更多的空间，有利于提升电池单体20的能量密度。绝缘件25能够限制第一极耳222朝向第二极耳223的变形，并够分隔第一极耳222和第二极耳223，从而降低因第一极耳222和第二极耳223接触而造成短路的风险，提高电池单体20的安全性。绝缘件25能够限制第一极耳222的变形程度，这样可以降低第一极耳222因过度变形而撕裂的风险，从而保证电池单体20的过流能力，提高安全性。
在一些实施例中，电池单体20设有第一电极引出件和第二电极引出件，第一电极引出件用于与第一极耳222电连接，第二电极引出件用于与第二极耳223电连接。第一电极引出件和第二电极引出件是电池单体20的用于与外部部件(例如汇流部件) 连接以输出电能的部件。
第一电极引出件和第二电极引出件是电池单体20的外露的导电结构，且两者绝缘设置。
本实施例对第一电极引出件和第二电极引出件的结构不作限制。以第一电极引出件为例，第一电极引出件可以是端盖23、壳体21或设置于端盖23上的其它导电结构。
在一些实施例中，电池单体20还包括设置于端盖23的第一电极端子26和第二电极端子24，第一极耳222用于与第一电极端子26电连接，第二极耳223用于与第二电极端子24电连接。
第一电极端子26和第二电极端子24分别作为第一电极引出件和第二电极引出件。
第一电极端子26与第一极耳222电连接，是指第一电极端子26与第一极耳222处于电荷能够从一者运动到另一者的连接状态。第一电极端子26与第一极耳222可以是直接连接实现彼此的电连接，比如，第一电极端子26与第一极耳222抵接、焊接等；第一电极端子26与第一极耳222也可以是间接连接实现彼此的电连接，比如，第一电极端子26与第一极耳222通过集流构件或导电胶连接等。第二电极端子24与第二极耳223电连接，是指第二电极端子24与第二极耳223处于电荷能够从一者运动到另一者的连接状态。第二电极端子24与第二极耳223可以是直接连接实现彼此的电连接，比如，第二电极端子24与第二极耳223抵接、焊接等；第二电极端子24与第二极耳223也可以是间接连接实现彼此的电连接，比如，第二电极端子24与第二极耳223通过集流构件或导电胶连接等。
示例性地，第一电极端子26和第二电极端子24均凸出于端盖23的外表面，以便于与外部构件电连接。
在一些实施例中，在主体部221的轴向Z上，绝缘件25的投影位于所在主体部221的投影内。
绝缘件25的投影和主体部221的投影均是指在同一个垂直于轴向Z的平面内的投影。
在本实施例中，绝缘件25不会在主体部221的径向上额外地占用壳体21内的空间，从而提高空间利用率。
在一些实施例中，绝缘件25固定于主体部221。
绝缘件25可通过粘接、卡接或其它方式固定于主体部221。
本实施例将绝缘件25固定于主体部221，以减小绝缘件25在电池单体20震动时的晃动幅度，降低绝缘件25压伤其它构件的风险，提高安全性。
在一些实施例中，绝缘件25粘接于主体部221。示例性地，在装配时，可以在绝缘件25的面向主体部221的表面涂胶，以将绝缘件25粘接于主体部221。
在一些实施例中，在垂直于主体部221的轴向Z的方向上，第一极耳222和第二极耳223之间的最小间距大于或等于0.5mm。
在本实施例中，在任一垂直于主体部221的轴向Z的方向上，第一极耳222和 第二极耳223之间的最小间距均大于或等于0.5mm。
本实施例使第一极耳222和第二极耳223保证足够的间距，以降低第一极耳222和第二极耳223在电池单体20震动时搭接的风险，避免短路，提高安全性。
在一些实施例中，主体部221的面向端盖23的端面由第一区域和第二区域组成，第一极耳222和第二极耳223从第一区域引出，第二区域的面积为S1，第二区域的被绝缘件25覆盖的部分的面积为S2。
第一区域为主体部221的端面的与第一极耳222和第二极耳223对应的区域，换言之，第一极耳222和第二极耳223沿轴向Z在主体部221的端面上的投影与第一区域完全重叠。除第一区域外，主体部221的端面的其它区域为第二区域。
绝缘件25沿轴向Z在第二区域上的正投影的面积为S2。
在一些实施例中，第一极耳222包括基体部2221和凸出部2222，基体部2221从主体部221引出，凸出部2222在主体部221的径向上凸出于基体部2221的第一外周面222a。
第一外周面222a大体为环状面。基体部2221的面向端盖23的面为基体部2221的端面，基体部2221的端面与第一外周面222a相连。
示例性地，基体部2221大体为柱状结构。
本实施例对凸出部2222的数量、形状不做限制。在一些示例中，凸出部2222可以为基体部2221的周向延伸的连续结构，其可以是封闭的环形，也可以是未封闭的半环形等。在另一些示例中，凸出部2222也可以是多个并沿基体部2221的周向Y间隔布置。
本实施例通过设置凸出部2222，以增大第一极耳222局部的过流面积，提高过流能力。
示例性地，凸出部2222从第一外周面222a的靠近端盖23的端部凸出。凸出部2222可用于与其它导电结构(例如第一电极端子26)相抵，以提高过流能力。
在一些实施例中，凸出部2222被配置为通过挤压第一极耳222的面向端盖23的端部形成。绝缘件25被配置为在凸出部2222成形前安装到主体部221上。
如图5和图6所示，第一极耳222包括多个极耳层222b，多个极耳层222b沿主体部221的径向层叠设置。在电极组件22成型后，极耳层222b大体沿主体部221的轴向Z延伸，相邻的极耳层222b之间的间隙较大。发明人发现，如果将多个极耳层222b直接连接到导电结构(例如第一电极端子26)，那么导电结构与各极耳层222b之间的连接面积较小，造成导电结构与极耳层222b之间的连接强度偏小、过流面积不足；在电池单体20震动时，导电结构与极耳层222b之间的连接容易失效。特别地，当导电结构通过激光焊接与极耳层222b相连时，激光可能会穿过极耳层222b之间的间隙并烧伤主体部221。
鉴于此，如图7和图8所示，发明人挤压多个极耳层222b的面向端盖23的端部，以使多个极耳层222b的端部弯折变形并相互抵靠，从而将第一极耳222揉平并形成致密区域。致密区域用于连接到导电结构，这样可以保证导电结构和第一极耳222的连接强度和过流面积。致密区域会遮挡极耳层222b之间的间隙，以阻挡激光从极耳层 222b之间穿过。
第一极耳222受压后，第一极耳222的端部会根据受力的方向向周围凸出，以形成凸出部2222。
在挤压第一极耳222以形成凸出部2222时，第一极耳222整体受压易变形，本实施例在挤压第一极耳222之前将绝缘件25安装到主体部221上，这样绝缘件25能够限制第一极耳222朝向第二极耳223的变形，以降低因第一极耳222和第二极耳223接触而造成短路的风险，提高电池单体20的安全性。凸出部2222会增大第一极耳222沿主体部221的径向的尺寸，本实施例预先将绝缘件25安装到主体部221，这样可以避免凸出部2222干涉绝缘件25的安装。
在一些实施例中，在主体部221的轴向Z上，第一极耳222的背离主体部221的端部超出绝缘件25，第一极耳222的超出绝缘件25的部分变形并形成凸出部2222。
在一些实施例中，在主体部221的轴向Z上，凸出部2222的至少部分位于绝缘件25的背离主体部221的一侧。
在主体部221的轴向Z上，凸出部2222可以仅部分位于绝缘件25的背离主体部221的一侧，也可以整体位于绝缘件25的背离主体部221的一侧。
在本实施例中，绝缘件25可以将凸出部2222的至少部分与主体部221隔开，从而降低凸出部2222在电池单体20震动时插入主体部221的风险，提高安全性。同时，凸出部2222还能在轴向Z上限制绝缘件25，减小绝缘件25在电池单体20震动时的晃动幅度。
在一些实施例中，凸出部2222和主体部221从两侧夹持绝缘件25。
示例性地，凸出部2222可以贴合在绝缘件25的背离主体部221的表面。
在本实施例中，凸出部2222和主体部221固定绝缘件25，减小绝缘件25在电池单体20震动时的晃动幅度，提高绝缘件25的稳定性。
在一些实施例中，绝缘件25包括第一绝缘部251，第一绝缘部251的至少部分设置于基体部2221和第二极耳223之间，以限制基体部2221的朝向第二极耳223的变形。在主体部221的轴向Z上，第一绝缘部251的至少部分位于凸出部2222和主体部221之间，以限制凸出部2222朝向主体部221的变形。
凸出部2222的至少部分从第一外周面222a朝向第二极耳223凸出。
第一绝缘部251可以整体位于基体部2221和第二极耳223之间，也可以仅部分位于基体部2221和第二极耳223之间。
在主体部221的轴向Z上，基体部2221的背离主体部221的端部超出第一绝缘部251。
在本实施例中，第一绝缘部251能够同时限制基体部2221和凸出部2222的变形，以降低基体部2221和第二极耳223搭接的风险和凸出部2222插入主体部221的风险，从而提高安全性。
在一些实施例中，第二极耳223也包括基体部和凸出部。第一绝缘部251的至少部分位于第一极耳222的基体部2221和第二极耳223的基体部之间。
在一些实施例中，第一绝缘部251具有平行于主体部221的轴向Z的第二外周 面251a。在主体部221的径向上，第二外周面251a与基体部2221之间的最小距离小于或等于5mm。
第二外周面251a为环形面；示例性地，第二外周面251a为圆柱面。
在电池单体20的装配过程和使用过程中，例如在第一极耳222受压形成致密区域的过程中，基体部2221受到挤压时会出现变形。基体部2221过度变形时可能会插入主体部221，从而引发短路风险。在本实施例中，第一绝缘部251的第二外周面251a与基体部2221之间的间距较小，这样，第一绝缘部251能够有效地支撑基体部2221，减小基体部2221的变形程度，降低基体部2221插入主体部221的风险，提高安全性。
在一些实施例中，在主体部221的径向上，第一绝缘部251与基体部2221的间距L1为0.1mm-5mm，示例性地，L1为1mm-3mm。
在一些实施例中，第二外周面251a与基体部2221的第一外周面222a相抵。
在本实施例中，第一绝缘部251和基体部2221相抵，以有效地支撑基体部2221，减小基体部2221变形的程度，降低基体部2221插入主体部221的风险，提高安全性。
在一些实施例中，第一极耳222和第二极耳223在主体部221的周向Y上间隔设置。
示例性地，第一极耳222和第二极耳223分别位于一虚拟平面的两侧，而卷绕轴线位于该虚拟平面内。
本实施例可以第一极耳222和第二极耳223在主体部221的径向上具有更大的尺寸，从而提高第一极耳222和第二极耳223的过流能力。
具体地，第一极耳222的多个极耳层222b沿主体部221的径向层叠，第一极耳222沿径向的尺寸越大，第一极耳222的极耳层222b的数量越多。由于各极耳层222b均能够将第一极片上的电流导出，因此，本实施例能够增大极耳层222b的数量，从而增加第一极片上的导电路径、减小电阻，改善电流密度的均匀性，提高电池单体20的过流能力和充电效率。
在一些实施例中，第一绝缘部251具有第一通孔251b，主体部221为卷绕结构且具有第二通孔221a，第一通孔251b和第二通孔221a沿主体部221的轴向Z相对设置。
在本实施例中，第一通孔251b沿轴向Z贯通第一绝缘部251，第二通孔221a沿轴向Z贯通主体部221。第一通孔251b和第二通孔221a在轴向Z上至少部分地重叠。示例性地，第一通孔251b和第二通孔221a同轴设置。
在本实施例中，第一通孔251b和第二通孔221a可以在装配电极组件22和绝缘件25时作为定位基准，从而简化装配工艺。
第一通孔251b和第二通孔221a还可形成供电解液流动的通道，这样可以改善电极组件22的浸润性。
在一些实施例中，第一绝缘部251具有第一通孔251b，第一通孔251b位于第一极耳222和第二极耳223之间。在主体部221的径向上，凸出部2222的背离基体部2221的端部不超出第一通孔251b的孔壁。
凸出部2222的背离基体部2221的端部为凸出部2222的自由端。
在本实施例中，凸出部2222的背离基体部2221的端部不超出第一通孔251b的孔壁，这样可以避免凸出部2222伸入第一通孔251b，降低凸出部2222经由第一通孔251b插入主体部221的风险，提高安全性。
本实施例减小了凸出部2222凸出基体部2221的尺寸，以降低凸出部2222和第二极耳223搭接的风险。
在一些实施例中，绝缘件25还包括第二绝缘部252，第二绝缘部252连接于第一绝缘部251并设置于基体部2221沿主体部221的周向Y的一侧，以限制基体部2221沿主体部221的周向Y的变形。
第二绝缘部252可以为一个且设置于基体部2221沿周向Y的一侧；第二绝缘部252也可以是两个，两个第二绝缘部252分别设置于基体部2221沿主体部221的周向Y的两侧。
在本实施例中，绝缘件25能够限制基体部2221沿主体部221的周向Y的变形，从而进一步降低基体部2221因过度变形而撕裂的风险，从而保证电池单体20的过流能力，提高安全性。
在一些实施例中，在主体部221的轴向Z上，第二绝缘部252的至少部分位于凸出部2222和主体部221之间，以限制凸出部2222朝向主体部221的变形。
凸出部2222的至少部分沿主体部221的周向Y凸出于第一外周面222a。
在本实施例中，第二绝缘部252能够限制凸出部2222的变形，以降低凸出部2222插入主体部221的风险，从而提高安全性。
在一些实施例中，第二绝缘部252设置为两个，两个第二绝缘部252分别位于基体部2221沿主体部221的周向Y的两侧。
在本实施例中，两个第二绝缘部252能够从周向Y的两侧限制基体部2221，以在周向Y上对基体部2221进行整形，进一步降低基体部2221因过度变形而撕裂的风险，从而保证电池单体20的过流能力，提高安全性。
在一些实施例中，绝缘件25还包括第三绝缘部253，第三绝缘部253连接于第二绝缘部252的远离第一绝缘部251的端部，且第三绝缘部253位于基体部2221的背离第一绝缘部251的一侧，以限制基体部2221沿背离第一绝缘部251的方向的变形。
在本实施例中，第三绝缘部253能够限制基体部2221沿背离第一绝缘部251的方向的变形，从而进一步降低基体部2221因过度变形而撕裂的风险，从而保证电池单体20的过流能力，提高安全性。
在一些实施例中，在主体部221的轴向Z上，第三绝缘部253的至少部分位于凸出部2222和主体部221之间，以限制凸出部2222朝向主体部221的变形。
在主体部221的径向上，凸出部2222的至少部分朝背离第一绝缘部251的一侧凸出。
在本实施例中，第三绝缘部253能够限制凸出部2222的变形，以降低凸出部2222插入主体部221的风险，从而提高安全性。
在一些实施例中，第一绝缘部251、两个第二绝缘部252和第三绝缘部253围成第三通孔257，第一极耳222从第三通孔257中穿过。
在本实施例中，第三通孔257的孔壁能够从四周限制第一极耳222，以起到对第一极耳222进行整形的作用，从而减小第一极耳222在受压时变形的程度，降低第一极耳222撕裂的风险。
在挤压第一极耳222以形成致密区域和凸出部2222的过程中，凸出部2222凸出的方向难以做到精确的控制。本实施例的第一绝缘部251、两个第二绝缘部252和第三绝缘部253形成环形结构，这样，无论凸出部2222朝向那些方向凸出，绝缘件25均能够支撑凸出部2222，从而避免凸出部2222插入主体部221，降低短路风险，提高安全性。
在一些实施例中，绝缘件25还用于限制第二极耳223朝向第一极耳222的变形。
在本实施例中，绝缘件25能够同时限制第一极耳222的变形和第二极耳223的变形，从而降低第一极耳222和第二极耳223因过度变形而撕裂的风险以及因第一极耳222和第二极耳223接触而造成短路的风险，从而进一步提高电池单体20的安全性。
在一些实施例中，绝缘件25包括第三通孔257和第四通孔258，第一极耳222从第三通孔257穿过，第三通孔257的孔壁从外侧限制第一极耳222的变形，第二极耳223从第四通孔258穿过，第四通孔258的孔壁从外侧限制第二极耳223的变形。
在本实施例中，第三通孔257的孔壁和第四通孔258的孔壁分别对第一极耳222和第二极耳223进行整形，从而减小第一极耳222和第二极耳223在受压时变形的程度，降低第一极耳222和第二极耳223撕裂的风险。
在一些实施例中，绝缘件25包括第一绝缘部251、两个第二绝缘部252、第三绝缘部253、两个第四绝缘部254和第五绝缘部255，两个第二绝缘部252和两个第四绝缘部254沿主体部221的周向Y依次设置在第一绝缘部251的外侧。各第二绝缘部252连接第一绝缘部251和第三绝缘部253，第一绝缘部251、两个第二绝缘部252和第三绝缘部253围成第三通孔257。各第四绝缘部254连接第一绝缘部251和第五绝缘部255；第一绝缘部251、两个第二绝缘部252和第三绝缘部253围成第四通孔258。
在一些实施例中，绝缘件25为一体形成结构。示例性地，第一绝缘部251、两个第二绝缘部252、第三绝缘部253、两个第四绝缘部254和第五绝缘部255通过一体成型的方式成型，例如注塑成型。
在本实施例中，绝缘件25具有很好的整体性，便于制造和安装。
图9为本申请另一些实施例提供的电池单体的绝缘件的结构示意图。
如图9所示，在一些实施例中，绝缘件25还包括两个加强部256，一个加强部256、第三绝缘部253、另一个加强部256和第五绝缘部255沿主体部的周向依次连接并形成环形结构。
在本实施例中，加强部256可以增强绝缘件25整体的强度，以降低绝缘件25在受到第一极耳的挤压、第二极耳的挤压以及其它作用力时的变形，从而有效地支撑第一极耳和第二极耳。
在一些实施例中，加强部256、第二绝缘部252、第四绝缘部254和第一绝缘部251围成第五通孔259，第五通孔259可为电解液提供通道，以使电解液能够浸润主体 部。
图10为本申请又一些实施例提供的电池单体的绝缘件的结构示意图。
在一些实施例中，绝缘件25为平板结构。示例性的，除第一通孔251b、第三通孔257和第四通孔258外，绝缘件25其它部分均为实体。
在一些实施例中，绝缘件25为圆板。
在一些实施例中，主体部的面向端盖的端面由第一区域和第二区域组成，第一极耳和第二极耳从第一区域引出，第二区域的面积为S1，第二区域的被绝缘件25覆盖的部分的面积为S2，S2/S1的值为0.5-0.95。
在本实施例中，绝缘件25覆盖主体部的面积较大，这样，绝缘件25可以起到保护主体部，降低在电池单体成型过程中产生的颗粒掉落到主体部的风险，提高安全性。
图11为本申请另一实施例提供的电池单体的局部剖视示意图。
如图11所示，绝缘件25夹持于端盖23和主体部221之间。
端盖23可以直接抵压绝缘件25，也可以通过其它构件间接地抵压绝缘件25，以与主体部221配合并夹持绝缘件25。
在本实施例中，端盖23和主体部221夹持绝缘件25，以实现绝缘件25的固定。同时，端盖23还能够通过绝缘件25对主体部221进行限位，以减小主体部221在壳体21内的活动空间，从而降低第一极耳222和第二极耳223在电池单体20震动时的撕裂的风险。
在一些实施例中，电池单体20还包括绝缘密封件27，绝缘密封件27的至少部分设置于第一电极端子26和端盖23之间，以将第一电极端子26和端盖23绝缘隔开并实现密封。示例性地，端盖23通过绝缘密封件27抵压绝缘件25。
图12为本申请又一些实施例提供的电池单体的局部剖视示意图。
如图12所示，在一些实施例中，第一极耳222和第二极耳223均为环形结构，且第一极耳222环绕在第二极耳223的外侧。绝缘件25为环形结构并位于第一极耳222和第二极耳223之间。
示例性地，绝缘件25仅包括环形的第一绝缘部。
在一些实施例中，电池单体20还包括设置于端盖23的第二电极端子24，第一极耳222用于与端盖23电连接，第二电极端子24用于与第二电极端子24电连接。
在本实施例中，端盖23和第二电极端子24分别作为第一电极引出件和第二电极引出件，这样可以省去一个传统的电极端子，从而简化电池单体20的结构。
在本申请再一些实施例提供的电池单体中，第一极耳和第二极耳也可以是同极性的极耳。在电极组件的同一端设置多个同极性的极耳，可以提高过流能力。绝缘件能够限制第一极耳的变形程度，这样可以降低第一极耳因过度变形而撕裂的风险，从而保证电池单体的过流能力，提高安全性。
图13为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13所示，本申请实施例提供了一种电池单体的制造方法，其包括：
S100、提供壳体，壳体具有开口；
S200、提供电极组件和绝缘件，电极组件包括主体部、第一极耳和第二极耳，第一极耳和第二极耳极性相反且设置于主体部的的同一侧，绝缘件的至少部分设置于第一极耳和第二极耳之间；
S300、将电极组件和绝缘件安装到壳体内；
S400、提供端盖，并将端盖盖合于开口；
其中，绝缘件用于限制第一极耳朝向第二极耳的变形。
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的相关结构，可参见上述各实施例提供的电池单体。
在基于上述的电池单体的制造方法制造电池单体时，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，步骤S100、S200的执行不分先后，也可以同时进行。
图14为本申请一些实施例提供的电池单体的制造设备的示意性框图。
如图14所示，本申请实施例提供了一种电池单体的制造设备2000，其包括第一提供装置2100、第二提供装置2200、第一组装装置2300和第二组装装置2400。第一提供装置2100用于提供壳体，壳体具有开口。第二提供装置2200用于提供电极组件和绝缘件，电极组件包括主体部、第一极耳和第二极耳，第一极耳和第二极耳极性相反且设置于主体部的的同一侧，绝缘件的至少部分设置于第一极耳和第二极耳之间。第一组装装置2300用于将电极组件和绝缘件安装到壳体内。第二组装装置2400用于提供端盖，并将端盖盖合于开口。绝缘件用于限制第一极耳朝向第二极耳的变形。
通过上述制造设备制造出的电池单体的相关结构，可参见上述各实施例提供的电池单体。
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。
最后应说明的是：以上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，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，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精神和范围。

Claims (34)

  1. 一种电池单体，包括：
    壳体，具有开口；
    端盖，用于盖合所述开口；
    电极组件，容纳于所述壳体内且包括主体部、第一极耳和第二极耳，所述第一极耳和所述第二极耳极性相反且设置于所述主体部的同一侧；以及
    绝缘件，至少部分设置于所述第一极耳和所述第二极耳之间，并用于限制所述第一极耳朝向所述第二极耳的变形。
  2. 根据权利要求1所述的电池单体，其中，所述第一极耳包括基体部和凸出部，所述基体部从所述主体部引出，所述凸出部在所述主体部的径向上凸出于所述基体部的第一外周面。
  3. 根据权利要求2所述的电池单体，其中，所述凸出部被配置为通过挤压所述第一极耳的面向所述端盖的端部形成；
    所述绝缘件被配置为在所述凸出部成形前安装到所述主体部上。
  4. 根据权利要求2或3所述的电池单体，其中，在所述主体部的轴向上，所述凸出部的至少部分位于所述绝缘件的背离所述主体部的一侧。
  5. 根据权利要求4所述的电池单体，其中，所述凸出部和所述主体部从两侧夹持所述绝缘件。
  6. 根据权利要求4或5所述的电池单体，其中，所述绝缘件包括第一绝缘部，所述第一绝缘部的至少部分设置于所述基体部和所述第二极耳之间，以限制所述基体部的朝向所述第二极耳的变形；
    在所述主体部的轴向上，所述第一绝缘部的至少部分位于所述凸出部和所述主体部之间，以限制所述凸出部朝向所述主体部的变形。
  7. 根据权利要求6所述的电池单体，其中，所述第一绝缘部具有平行于所述主体部的轴向的第二外周面；在所述主体部的径向上，所述第二外周面与所述基体部之间的最小距离小于或等于5mm。
  8. 根据权利要求7所述的电池单体，其中，所述第二外周面与所述基体部的第一外周面相抵。
  9. 根据权利要求6-8任一项所述的电池单体，其中，所述第一极耳和所述第二极耳在所述主体部的周向上间隔设置。
  10. 根据权利要求9所述的电池单体，其中，所述第一绝缘部具有第一通孔，所述主体部为卷绕结构且具有第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔沿所述主体部的轴向相对设置。
  11. 根据权利要求9所述的电池单体，其中，所述第一绝缘部具有第一通孔，所述第一通孔位于所述第一极耳和所述第二极耳之间；
    在所述主体部的径向上，所述凸出部的背离所述基体部的端部不超出所述第一通孔的孔壁。
  12. 根据权利要求9-11任一项所述的电池单体，其中，所述绝缘件还包括第二绝缘部，所述第二绝缘部连接于所述第一绝缘部并设置于所述基体部沿所述主体部的周向的一侧，以限制所述基体部沿所述主体部的周向的变形。
  13. 根据权利要求12所述的电池单体，其中，在所述主体部的轴向上，所述第二绝缘部的至少部分位于所述凸出部和所述主体部之间，以限制所述凸出部朝向所述主体部的变形。
  14. 根据权利要求12或13所述的电池单体，其中，所述第二绝缘部设置为两个，两个所述第二绝缘部分别位于所述基体部沿所述主体部的周向的两侧。
  15. 根据权利要求12-14任一项所述的电池单体，其中，所述绝缘件还包括第三绝缘部，所述第三绝缘部连接于所述第二绝缘部的远离所述第一绝缘部的端部，且所述第三绝缘部位于所述基体部的背离所述第一绝缘部的一侧，以限制所述基体部沿背离所述第一绝缘部的方向的变形。
  16. 根据权利要求15所述的电池单体，其中，在所述主体部的轴向上，所述第三绝缘部的至少部分位于所述凸出部和所述主体部之间，以限制所述凸出部朝向所述主体部的变形。
  17. 根据权利要求15或16所述的电池单体，其中，所述第一绝缘部、两个所述第二绝缘部和所述第三绝缘部围成第三通孔，所述第一极耳从所述第三通孔中穿过。
  18. 根据权利要求1-8任一项所述的电池单体，其中，所述绝缘件还用于限制所述第二极耳朝向所述第一极耳的变形。
  19. 根据权利要求18所述的电池单体，其中，所述绝缘件包括第三通孔和第四通孔，所述第一极耳从所述第三通孔穿过，所述第三通孔的孔壁从外侧限制所述第一极耳的变形，所述第二极耳从所述第四通孔穿过，所述第四通孔的孔壁从外侧限制所述第二极耳的变形。
  20. 根据权利要求19所述的电池单体，其中，所述绝缘件包括第一绝缘部、两个第二绝缘部、第三绝缘部、两个第四绝缘部和第五绝缘部，两个所述第二绝缘部和两个所述第四绝缘部沿所述主体部的周向依次设置在所述第一绝缘部的外侧；
    各所述第二绝缘部连接所述第一绝缘部和所述第三绝缘部，所述第一绝缘部、两个所述第二绝缘部和所述第三绝缘部围成所述第三通孔；
    各所述第四绝缘部连接所述第一绝缘部和所述第五绝缘部；所述第一绝缘部、两个所述第二绝缘部和所述第三绝缘部围成所述第四通孔。
  21. 根据权利要求20所述的电池单体，其中，所述绝缘件还包括两个加强部，一个所述加强部、所述第三绝缘部、另一个所述加强部和所述第五绝缘部沿所述主体部的周向依次连接并形成环形结构。
  22. 根据权利要求19所述的电池单体，其中，所述主体部的面向所述端盖的端面由第一区域和第二区域组成，所述第一极耳和所述第二极耳从所述第一区域引出，所述第二区域的面积为S1，所述第二区域的被所述绝缘件覆盖的部分的面积为S2，S2/S1的值为0.5-0.95。
  23. 根据权利要求1-8任一项所述的电池单体，其中，所述第一极耳和所述第二极 耳均为环形结构，且所述第一极耳环绕在所述第二极耳的外侧；
    所述绝缘件为环形结构并位于所述第一极耳和所述第二极耳之间。
  24. 根据权利要求1-23任一项所述的电池单体，其中，
    在所述主体部的轴向上，所述绝缘件的投影位于所在主体部的投影内。
  25. 根据权利要求1-23任一项所述的电池单体，其中，所述绝缘件固定于所述主体部。
  26. 根据权利要求25所述的电池单体，其中，所述绝缘件粘接于所述主体部。
  27. 根据权利要求25或26所述的电池单体，其中，所述绝缘件夹持于所述端盖和所述主体部之间。
  28. 根据权利要求1-27任一项所述的电池单体，其中，在垂直于所述主体部的轴向的方向上，所述第一极耳和所述第二极耳之间的最小间距大于或等于0.5mm。
  29. 根据权利要求1-28任一项所述的电池单体，其中，所述绝缘件为一体形成结构。
  30. 根据权利要求1-29任一项所述的电池单体，其中，
    所述电池单体还包括设置于所述端盖的第一电极端子和第二电极端子，所述第一极耳用于与所述第一电极端子电连接，所述第二极耳用于与所述第二电极端子电连接；或者，
    所述电池单体还包括设置于所述端盖的第二电极端子，所述第一极耳用于与所述端盖电连接，所述第二电极端子用于与所述第二电极端子电连接。
  31. 一种电池，包括多个根据权利要求1-30中任一项所述的电池单体。
  32. 一种用电设备，包括根据权利要求1-30中任一项所述的电池单体，所述电池单体用于提供电能。
  33. 一种电池单体的制造方法，包括：
    提供壳体，所述壳体具有开口；
    提供电极组件和绝缘件，所述电极组件包括主体部、第一极耳和第二极耳，所述第一极耳和所述第二极耳极性相反且设置于所述主体部的的同一侧，所述绝缘件的至少部分设置于所述第一极耳和所述第二极耳之间；
    将所述电极组件和所述绝缘件安装到所述壳体内；
    提供端盖，并将所述端盖盖合于所述开口；
    其中，所述绝缘件用于限制所述第一极耳朝向所述第二极耳的变形。
  34. 一种电池单体的制造设备，包括：
    第一提供装置，用于提供壳体，所述壳体具有开口；
    第二提供装置，用于提供电极组件和绝缘件，所述电极组件包括主体部、第一极耳和第二极耳，所述第一极耳和所述第二极耳极性相反且设置于所述主体部的的同一侧，所述绝缘件的至少部分设置于所述第一极耳和所述第二极耳之间；
    第一组装装置，用于将所述电极组件和所述绝缘件安装到所述壳体内；
    第二组装装置，用于提供端盖，并将所述端盖盖合于所述开口；
    其中，所述绝缘件用于限制所述第一极耳朝向所述第二极耳的变形。
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