CN116848702A - 电池单体、电池、用电设备及电池单体的制造方法和设备 - Google Patents

电池单体、电池、用电设备及电池单体的制造方法和设备 Download PDF

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Abstract

本申请实施例提供了一种电池单体、电池、用电设备及电池单体的制造方法和设备，属于电池技术领域。其中，电池单体包括壳体、电极组件、端盖、绝缘件和导热件。壳体具有开口。电极组件用于容纳于壳体内。端盖用于盖合于开口。绝缘件位于端盖面向电极组件的一侧，绝缘件用于隔离端盖和电极组件。导热件嵌设于绝缘件内，导热件被配置为与端盖贴合。电极组件产生的热量能够通过导热件传递给端盖，导热件的设置提高了电极组件与端盖之间的传热效率，使得电极组件产生的热量通过导热件能够更容易地传递给端盖，有效提高电池单体的散热性能，增长了电池单体的使用寿命。

Description

电池单体、电池、用电设备及电池单体的制造方法和设备 技术领域
本申请涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池单体、电池、用电设备及电池单体的制造方法和设备。
背景技术
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。
电池单体一般通过金属离子在正极极片和负极极片之间移动来产生电能。电池单体在充放电过程中内部会产生热量，若电池单体内部的热量不能及时散出，则会直接电池单体的使用寿命。
因此，如何提高电池单体的使用寿命是电池技术中亟需解决的问题。
发明内容
本申请实施例提供一种电池单体、电池、用电设备及电池单体的制造方法和设备，能够有效提高电池单体的使用寿命。
第一方面，本申请实施例提供一种电池单体，包括：壳体，具有开口；电极组件，用于容纳于所述壳体内；端盖，用于盖合于所述开口；绝缘件，位于所述端盖面向所述电极组件的一侧，所述绝缘件用于隔离所述端盖和所述电极组件；导热件，嵌设于所述绝缘件内，所述导热件被配置为与所述端盖贴合。
上述技术方案中，绝缘件内嵌设有导热件，导热件与端盖贴合，电极组件产生的热量能够通过导热件高效传递给端盖，导热件的设置提高了电极组件与端盖之间的传热效率，使得电极组件产生的热量通过导热件能够更容易地传递给端盖，有效提高电池单体的散热性能，增长了电池单体的使用寿命。
在一些实施例中，所述绝缘件上设有槽口面向所述端盖的容纳槽，所述导热件至少部分容纳于所述容纳槽内；所述导热件包括在所述端盖的厚度方向上相对布置的第一贴合面和第二贴合面，所述第一贴合面用于与所述端盖贴合，所述第二贴合面用于所述容纳槽的底面贴合。
在上述技术方案中，导热件至少部分容纳于绝缘件的容纳槽内，容纳槽对导热件起到限制作用，实现导热件嵌设于绝缘件内。导热件的第一贴合面与端盖贴合，实现导热件与端盖贴合，导热件的第二贴合面与容纳槽的底面贴合，一方面能够缩小导热件与电极组件之间的距离，降低了导热件与电极组件的散热距离，另一方面能够增大导热件与绝缘件的接触面积，提高了绝缘件与导热件之间的传热效率，使得绝缘件上的热量能够快速传递给导热件，进一步提高了电池单体的散热性能。
在一些实施例中，所述绝缘件包括位于所述容纳槽的底部的绝缘部，所述绝缘部用于分隔所述电极组件和所述导热件；所述容纳槽的深度大于所述绝缘部的厚度。
在上述技术方案中，容纳槽的深度大于将电极组件和导热件分隔的绝缘部的厚度，绝缘部相对较薄，电极组件产生的热量更容易通过绝缘部传递给导热件，以及时带走电池单体内部的热量。
在一些实施例中，所述绝缘件具有用于与所述端盖贴合的第三贴合面，所述容纳槽从所述第三贴合面向背离所述端盖的方向凹陷，所述第三贴合面与所述第一贴合面平齐。
上述技术方案中，绝缘件的第三贴合面与导热件的第一贴合面平齐，使得第一贴合面与第三贴合面能够同时与端盖贴合，便于导热件和绝缘件上的热量传递给端盖，有利于电池单体内部的热量散出。
在一些实施例中，所述绝缘件上设有限位件，所述限位件用于限制所述导热件脱离所述绝缘件。
上述技术方案中，绝缘件上的限位件对导热件起到限制作用，以限制导热件脱离绝缘件，便于电池单体的组装。
在一些实施例中，所述绝缘件上设有槽口面向所述端盖的容纳槽，所述导热件至少部分容纳于所述容纳槽内；所述限位件用于限制所述导热件与所述容纳槽的底面分离。
上述技术方案中，限位件起到限制导热件脱离容纳槽的底面的作用，从而使导热件始终保持在与容纳槽的底面接触的状态，以提高绝缘件与导热件之间的传热效率，使得绝缘件上的热量能够快速传递给导热件。
在一些实施例中，在所述端盖的厚度方向上，所述限位件的至少一部分与所述底面之间形成限位间隙，所述限位间隙用于容纳所述导热件的一部分，以限制所述导热件与所述底面分离。
上述技术方案中，导热件的至少一部分容纳于限位件与底面之间形成的限位间隙内，以实现对导热件的限位，以达到限制导热件脱离于容纳槽的底面的目的，限位结构简单。
在一些实施例中，所述导热件设有通孔，所述通孔用于容纳所述限位件，所述通孔的孔壁上形成有限位凸起；所述限位件包括相互连接的连接部和限位部，所述连接部连接于所述底面，所述限位部与所述底面之间形成所述限位间隙，所述限位间隙用于容纳所述限位凸起。
上述技术方案中，导热件的通孔的孔壁上的限位凸起容纳于限位部与容纳槽的底面之间形成的限位间隙内，绝缘件与导热件通过限位件实现卡扣配合，便于导热件与绝缘件的拆卸及安装。
在一些实施例中，限位件凸出于所述底面，所述限位件背离所述底面的一端形成有第四贴合面，所述第四贴合面用于与所述端盖贴合。
上述技术方案中，限位件的第四贴合面与端盖贴合，有利于将绝缘件上的热量传递给端盖。
在一些实施例中，所述端盖用于与热管理部件附接，所述热管理部件用于管理所述电池单体的温度。
上述技术方案中，端盖用于热管理部件附接，电池单体能够通过端盖与热管理部件进行热传递，以便于通过热管理部件来调节电池单体的温度。由于绝缘件内嵌设有导热件，可有效提高热管理部件对电池单体的热管理效率，使得电池单体处于合理的使用温度内。
在一些实施例中，所述端盖具有用于与所述热管理部件附接的贴合部，所述导热件用于与所述贴合部贴合。
上述技术方案中，端盖的贴合部既用于与热管理部件附接，又用于与贴合部贴合，可缩短热管理部件与导热件之间的热传递路径，提高了热管理部件对电池单体的热影响效率。
在一些实施例中，在所述端盖的厚度方向上，所述热管理部件的投影与所述导热件的投影至少部分重叠。
上述技术方案中，热管理部件在端盖的厚度方向上的投影与导热件在端盖的厚度方向上的投影至少部分重叠，能够有效缩短热管理部件与导热件之间的热传递路径，提高了热管理部件对电池单体的热影响效率。
在一些实施例中，所述导热件为金属材质。
上述技术方案中，导热件为金属材质，使得导热件具有很好的导热能力。
第二方面，本申请实施例提供一种电池，包括：第一方面任意一个实施例提供的电池单体；以及箱体，用于容纳所述电池单体。
在一些实施例中，所述电池还包括热管理部件，所述热管理部件用于与所述端盖附接，所述热管理部件用于管理所述电池单体的温度。
第三方面，本申请实施例提供一种用电设备，包括第二方面任意一个实施例提供的电池。
第四方面，本申请实施例提供一种电池单体的制造方法，所述方法包括：提供壳体，所述壳体具有开口；提供电极组件；提供端盖、绝缘件和导热件，所述绝缘件位于端盖的一侧，所述导热件嵌设于所述绝缘件内，所述导热件被配置为与所述端盖贴合；将电极组件容纳于所述壳体内；将所述端盖盖合于所述开口，使得所述绝缘件位于所述端盖面向所述电极组件的一侧。
第五方面，本申请实施例还提供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；第三提供装置，用于提供端盖、绝缘件和导热件，所述绝缘件位于端盖的一侧，所述导热件嵌设于所述绝缘件内，所述导热件被配置为与所述端盖贴合；组装装置，用于将电极组件容纳于所述壳体内；所述组装装置还用于将所述端盖盖合于所述开口，使得所述绝缘件位于所述端盖面向所述电极组件的一侧。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
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结构示意图；
图3为本申请一些实施例提供的电池单体的爆炸图；
图4为图3所示的端盖组件的结构示意图；
图5为图4所示的端盖组件的A处局部放大图；
图6为图4所示的端盖组件的局部爆炸图；
图7为端盖组件与热管理部件位置关系图；
图8为本申请一些实施例提供的电池单体的制造方法的流程图；
图9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。
图标：10-箱体；11-第一部分；12-第二部分；20-电池单体；21-壳体；22-电极组件；221-正极极耳；222-负极极耳；23-端盖；231-正极电极端子；232-负极电极端子；233-主体部；2331-贴合部；234-凸部；235-凹部；24-绝缘件；241-容纳槽；2411-底面；2412-槽侧面；242-绝缘部；243-第三贴合面；244-限位件；2441-连接部；2442-限位部；2443-第四贴合面；245-限位间隙；25-导热件；251-第一贴合面；252-第二贴合面；253-通孔；2531-限位凸起；30-热管理部件；31-避让孔；100-电池；200-控制器；300-马达；1000-车辆；2000-制造设备；2100-第一提供装置；2200-第二提供装置；2300-第三提供装置；2400-组装装置；X-长度方向；Y-宽度方向；Z-厚度方向。
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。
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、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等，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。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。
发明人注意到，电池单体在充放电循环中，电池单体内部会产生热量，若电池单体内部的热量不能及时排出，则会影响电池单体的使用寿命。
发明人研究发现，在电池单体中，为实现端盖与电极组件的绝缘，需要在端盖与电极组件之间设置绝缘件，以将端盖与电极组件绝缘隔离。通过绝缘件虽然实现了端盖与电极组件的绝缘隔离，但由于绝缘件的导热能力较差，电极组件产生的热量不易通过绝缘件传递给端盖，导致电池单体内部的热量很难散出，随着电池单体的内部热量的不断累积，电池单体内部的温度将逐渐升高，影响电池单体的性能，甚至会出现爆炸的风险，影响电池单体的寿命。
鉴于此，本申请实施例提供一种电池单体，通过在绝缘件内嵌设导热件，并使导热件与端盖贴合，电池单体的电极组件产生的热量则能够通过导热件传递给端盖。
在这样的电池单体中，导热件的设置提高了电极组件与端盖之间的传热效率，使得电极组件产生的热量通过导热件能够更容易地传递给端盖，有效提高电池单体的散热性能，增长了电池单体的使用寿命。
本申请实施例提供的电池单体适用于电池以及使用电池单体的用电设备。
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。
请参照图1，图1为本申请一些实施例提供的车辆1000的结构示意图，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。
请参照图2，图2为本申请一些实施例提供的电池100的结构示意图，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。
其中，箱体10用于为电池单体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。
在一些实施例中，电池100还可以包括热管理部件30(图2未示出)，热管理部件30用于管理电池单体20的温度。
热管理部件30是用于管理电池单体20的温度的部件，管理电池单体20的温度是指给电池单体20加热或冷却。也就是说，热管理部件30可以是用于给电池单体20加热的加热部件，也可以是用于给电池单体20降温的冷却部件。
热管理部件30可以是用于容纳流体以给电池单体20调节温度的部件，这里的流体可以是液体或气体，比如，水、水和乙二醇的混合液或空气等。
通过热管理部件30能够管理电池单体20的温度，以将电池单体20控制在合理的使用温度内，以保证电池单体20的性能，提高电池单体20的使用寿命。
请参照图3，图3为本申请一些实施例提供的电池单体20的爆炸图，电池单体20包括壳体21、电极组件22和端盖组件，端盖组件包括端盖23和绝缘件24。
壳体21是用于容纳电极组件22的部件，可以是一端形成开口的空心结构。壳体21可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。壳体21的形状可以根据电极组件22的形状来确定。若电极组件22为圆柱体结构，壳体21则可选用为圆柱体结构；若电极组件22为长方体结构，壳体21则可选用长方体结构。壳体21的材质可以是多种，比如，铜、铁、铝、钢、铝合金等。
壳体21内的电极组件22可以是一个，也可以是多个。例如，如图3所示，电极组件22为多个，多个电极组件22沿端盖23的宽度方向Y层叠布置。
电极组件22是电池单体20中发生电化学反应的部件。电极组件22可以包括正极极片、负极极片和隔离膜。电极组件22可以是由正极极片、隔离膜和负极极片通过卷绕形成的卷绕式结构。电极组件22也可以是由正极极片、隔离膜和负极极片通过层叠布置形成的层叠式结构。
正极极片可以包括正极集流体和涂覆于正极集流体相对的两侧的正极活性物质层。负极极片可以包括负极集流体和涂覆于负极集流体相对的两侧的负极活性物质层。电极组件22具有正极极耳221和负极极耳222，正极极耳221可以是正极极片上未涂覆正极活性物质层的部分，负极极耳222可以是负极极片上未涂覆负极活性物质层的部分。
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、电解液以及其他部件的密封空间。端盖23的形状可以与壳体21的形状适配，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，比如，铜、铁、铝、钢、铝合金等，端盖23的材质与壳体21的材质可以相同，也可以不同。
端盖23上可以设置电极端子，电极端子用于与电极组件22电连接，以输出电池单体20的电能。电极端子可以包括正极电极端子231和负极电极端子232，正极电极端子231用于与正极极耳221电连接，负极电极端子232用于与负极极耳222电连接。示例性的，正极电极端子231可以通过一个集流构件与正极极耳221电连接，负极电极端子232可以通过另一个集流构件与负极极耳222电连接。
绝缘件24是将端盖23与电极组件22隔离的部件，通过绝缘件24来实现端盖23与电极组件22的绝缘隔离，以降低正负极短路的风险。绝缘件24为绝缘材质，绝缘件24可以是诸如塑料、橡胶等绝缘材质。
结合图3和图4，图4为图3所示的端盖组件的结构示意图，本申请实施例提供一种电池单体20，电池单体20包括壳体21、电极组件22、端盖23、绝缘件24和导热件25。壳体21具有开口。电极组件22用于容纳于壳体21内。端盖23用于盖合于开口。绝缘件24位于端盖23面向电极组件22的一侧，绝缘件24用于隔离端盖23和电极组件22。导热件25嵌设于绝缘件24内，导热件25被配置为与端盖23贴合。
嵌设于绝缘件24内的导热件25可以是一个，也可以是多个。导热件25的材料可以是多种，比如，金属、陶瓷、石英、大理石、导热胶等。
导热件25具有良好的导热性能，导热件25的导热率大于绝缘件24的导热率，即导热件25的导热能力优于绝缘件24的导热能力，以改善绝缘件24导热能力差而无法将电池单体20内部的热量及时散出的情况。比如，导热件25为铝材质，绝缘件24为橡胶材质，铝材质的导热率明显大于橡胶材质。
“导热件25嵌设于绝缘件24内”是指导热件25至少部分位于绝缘件24内，可以是导热件25局部位于绝缘件24内，也可以是导热件25整体完全位于绝缘件24内。导热件25嵌设于绝缘件24内，使得导热件25更靠近于电极组件22，有利于电池单体20内部散热。
“导热件25被配置为与端盖23贴合”是指导热件25具有与端盖23直接接触的状态，以使导热件25吸收的热量能够更高效地传递给端盖23。导热件25可以是始终都与端盖23保持接触的状态，也可以是在某种场景下导热件25才与端盖23保持接触的状态。比如，在电池单体20正置的情况下(壳体21的开口朝上，端盖23位于壳体21的顶部)，绝缘件24在重力作用下可能与 端盖23存在间隙，使得导热件25与端盖23存在小间隙，导热件25并未与端盖23接触；但在电池单体20倒置的情况下(壳体21的开口朝下，端盖23位于壳体21的底部)，绝缘件24在自身的重力以及电极组件22和电解液的重力的作用下与下移，使得导热件25与端盖23接触。当然，也可以是电池单体20倒置以及电池单体20正置导热件25始终与端盖23保持接触。
在本实施例中，通过在绝缘件24内嵌设导热件25，且导热件25与端盖23贴合，电极组件22产生的热量能够通过导热件25高效地传递给端盖23，导热件25的设置提高了电极组件22与端盖23之间的传热效率，使得电极组件22产生的热量通过导热件25能够更容易地传递给端盖23，有效提高电池单体20的散热性能，增长了电池单体20的使用寿命。
在一些实施例中，请参照图5，图5为图4所示的端盖组件的A处局部放大图，绝缘件24上设有槽口面向端盖23的容纳槽241，导热件25至少部分容纳于容纳槽241内。导热件25包括在端盖23的厚度方向Z上相对布置的第一贴合面251和第二贴合面252，第一贴合面251用于与端盖23贴合，第二贴合面252用于容纳槽241的底面2411贴合。
导热件25至少部分容纳于容纳槽241内，可以是导热件25完全容纳于容纳槽241内，也可以是导热件25部分位于容纳槽241内。若导热件25完全位于容纳槽241内，则导热件25用于与端盖23贴合的第一贴合面251位于容纳槽241内，在这种情况下，端盖23可以局部向容纳槽241内延伸，以与导热件25的第一贴合面251贴合；若导热件25部分位于容纳槽241内，则导热件25用于与端盖23贴合的第一贴合面251位于容纳槽241外。
容纳槽241的槽口面向端盖23，使得容纳槽241具有底面2411和槽侧面2412，槽侧面2412围设于底面2411的边缘，在端盖23的厚度方向Z上，槽口位于槽侧面2412的顶端，底面2411位于槽侧面2412的底端。导热件25容纳于容纳槽241内，槽侧面2412位于导热件25的外周侧。导热件25的外周面与容纳槽241的槽侧面2412可以存在间隙，也可以直接接触并形成配合。导热件25的外周面即为导热件25除了第一贴合面251和第二贴合面252以外的表面。
容纳槽241的形状可以与导热件25的形状相适配，比如，导热件25为矩形块，容纳槽241则可以是与导热件25相适配的矩形槽，再如，导热件25为圆形块，容纳槽241则可以是与导热件25相适配的圆形槽。
第一贴合面251与第二贴合面252均可以是平面，以导热件25为块状件为例，第一贴合面251与第二贴合面252可以是导热件25在端盖23的厚度方向Z上的两个端面。
在本实施例中，导热件25至少部分容纳于绝缘件24的容纳槽241内，容纳槽241对导热件25起到限制作用，实现导热件25嵌设于绝缘件24内。导热件25的第一贴合面251与端盖23贴合，实现导热件25与端盖23贴合。导热件25的第二贴合面252与容纳槽241的底面2411贴合，一方面能够缩小导热件25与电极组件22之间的距离，降低了导热件25与电极组件22的散热距离，电极组件22产生的热量能够更容易传递给导热件25，另一方面能够增大导热件25与绝缘件24的接触面积，提高了绝缘件24与导热件25之间的传热效率，使得绝缘件24上的热量能够快速传递给导热件25，进一步提高了电池单体20的散热性能。
在一些实施例中，请继续参照图5，绝缘件24包括位于容纳槽241的底部的绝缘部242，绝缘部242用于分隔电极组件22(图3中示出)和导热件25。容纳槽241的深度大于绝缘部242的厚度。
绝缘部242是指绝缘件24位于容纳槽241的底部并分隔电极组件22和导热件25的部分。在端盖23的厚度方向Z上，导热件25位于绝缘部242背离电极组件22的一侧，绝缘部242起到分隔电极组件22和导热件25的作用。
容纳槽241的深度即为容纳槽241在端盖23的厚度方向Z上的尺寸，绝缘部242的厚度为绝缘部242在端盖23的厚度方向Z上的尺寸。
在本实施例中，容纳槽241的深度大于将电极组件22和导热件25分隔的绝缘部242的厚度，绝缘部242相对较薄，电极组件22产生的热量更容易通过绝缘部242传递给导热件25，以及时带走电池单体20内部的热量。
在一些实施例中，请继续参照图5，绝缘件24具有用于与端盖23贴合的第三贴合面243，容纳槽241从第三贴合面243向背离端盖23的方向凹陷，第三贴合面243与第一贴合面251平齐。
第三贴合面243与第一贴合面251平齐，即第三贴合面243与第一贴合面251共面。由于容纳槽241从第三贴合面243向背离端盖23的方向凹陷，且导热件25的第一贴合面251与绝缘件24的第三贴合面243平齐，导热件25没有任何部分位于容纳槽241外，属于导热件25完全容纳于容纳槽241内的情况。
在本实施例中，由于绝缘件24的第三贴合面243与导热件25的第一贴合面251平齐，使得第一贴合面251与第三贴合面243能够同时与端盖23贴合，便于导热件25和绝缘件24上的热量传递给端盖23，便于电池单体20内部的热量散出。
此外，由于绝缘件24的第三贴合面243与端盖23贴合，使得绝缘件24与端盖23结构更加紧凑，能够为电极组件22腾出更多空间，有利于提升电池单体20的能量密度。
在一些实施例中，请继续参照图5，绝缘件24上设有限位件244，限位件244用于限制导热件25脱离绝缘件24。
限位件244为限制导热件25脱离绝缘件24的部件，限位件244可以是多种结构，只要能够限制限位导热件25脱离绝缘件24即可。在导热件25至少部分容纳于容纳槽241内的实施例中，限位件244限制导热件25脱离绝缘件24，可理解为限位件244限制导热件25脱离容纳槽241。导热件25可以设置于容纳槽241的底面2411，也可以设置于容纳槽241的槽侧面2412。限位件244与绝缘件24可以是一体成型结构，也可以是分体式结构。
限制导热件25脱离绝缘件24的限位件244可以是一个，也可以是多个。
本实施例中，绝缘件24上的限位件244对导热件25起到限制作用，以限制导热件25脱离绝缘件24，保证导热件25始终与绝缘件24接触，便于绝缘件24上的热量传递给导热件25。此外，在组装电池单体20的过程中，导热件25不会脱离绝缘件24，便于电池单体20的组装。
在其他实施例中，也可以通过其他方式来限制导热件25脱离绝缘件24，比如，导热件25与绝缘件24粘接在一起。
在一些实施例中，请继续参照图5，在绝缘件24上设有槽口面向端盖23的容纳槽241，且导热件25至少部分容纳于容纳槽241内的实施例中，限位件244可以用于限制导热件25与容纳槽241的底面2411分离。
限位件244是限制导热件25与容纳槽241的底面2411分离的部件，在限位件244的限制作用下，导热件25不会在容纳槽241的内上下晃动，保证导热件25在容纳槽241内的稳定性。
限位件244起到限制导热件25脱离容纳槽241的底面2411的作用，从而使导热件25始终保持在与容纳槽241的底面2411接触的状态，以提高绝缘件24与导热件25之间的传热效率，使得绝缘件24上的热量能够快速传递给导热件25。
在一些实施例中，请参照图6，图6为图4所示的端盖组件的局部爆炸图，在端盖23的厚度方向Z上，限位件244的至少一部分与容纳槽241的底面2411之间形成限位间隙245，限位间隙245用于容纳导热件25的一部分，以限制导热件25与容纳槽241的底面2411分离。
在端盖23的厚度方向Z上，限位件244的至少一部分与容纳槽241的底面2411之间形成限位间隙245。可以是限位件244整体与容纳槽241的底面2411之间形成限位间隙245，比如，限位件244为凸设于容纳槽241的槽侧面2412上的环形结构，限位件244整体与容纳槽241的底面2411存在距离，以形成限位间隙245。也可以是限位件244的一部分与容纳槽241与容纳槽241的底面2411之间形成限位间隙245，比如，限位件244凸设于容纳槽241的底面2411，限位件244的一部分与容纳槽241的底面2411存在距离，以形成限位间隙245。
通过导热件25的至少一部分容纳于限位件244与容纳槽241的底面2411之间形成的限位间隙245内，以实现对导热件25在端盖23厚度方向Z上的限位，以达到限制导热件25脱离于容 纳槽241的底面2411的目的，限位结构简单。
在一些实施例中，请继续参照图6，导热件25设有通孔253，通孔253用于容纳限位件244，通孔253的孔壁上形成有限位凸起2531。限位件244包括相互连接的连接部2441和限位部2442，连接部2441连接于容纳槽241的底面2411，限位部2442与容纳槽241底面2411之间形成限位间隙245，限位间隙245用于容纳限位凸起2531。
限位件244与绝缘件24可以是一体成型结构，限位件244与绝缘件24的材质可以相同，比如，限位件244和绝缘件24的材质均为橡胶或塑料等。
限位件244的限位部2442可以是具有一定的弹性变形能力弹性部件，在限位件244穿入导热件25上的通孔253的过程中，限位部2442在限位凸起2531的挤压作用下发生弹性变形，使得限位部2442越过限位凸起2531，从而将限位凸起2531卡于限位部2442与容纳槽241的底面2411之间的限位间隙245内。限位件244的连接部2441可以是圆柱形结构，限位部2442可以是环布于连接部2441的圆周面上的环形结构，限位凸起2531也可以是环布于通孔253的孔壁的环形结构。
容纳槽241的底面2411上的限位件244可以是一个，也可以是多个，导热件25上的通孔253与限位件244相对应。为提高导热件25在容纳槽241内的稳定性，可以将限位件244设置为不共线的多个，多个限位件244共同限制导热件25。示例性的，容纳槽241的底面2411上设置有三个不共线的限位件244。
在本实施例中，导热件25的通孔253的孔壁上的限位凸起2531容纳于限位部2442与容纳槽241的底面2411之间形成的限位间隙245内，绝缘件24与导热件25通过限位件244实现卡扣配合，便于导热件25与绝缘件24的拆卸及安装。
在一些实施例中，请继续参照图6，限位件244凸出于容纳槽241的底面2411，限位件244背离容纳槽241的底面2411的一端形成有第四贴合面2443，第四贴合面2443用于与端盖23贴合。
第四贴合面2443用于与端盖23贴合，使得限位件244与端盖23保持接触。第四贴合面2443可以是限位件244背离容纳槽241的底面2411的一端的端面。
在绝缘件24的第三贴合面243与端盖23贴合的实施例中，由于第四贴合面2443与端盖23贴合，使得第四贴合面2443与第三贴合面243平齐，即第四贴合面2443与第三贴合面243共面，使得限位件244完全位于容纳槽241内。在绝缘件24的第三贴合面243未与端盖23贴合的情况下，由于第四贴合面2443与端盖23贴合，使得限位件244局部位于容纳槽241外。
在本实施例中，限位件244的第四贴合面2443与端盖23贴合，有利于将绝缘件24上的热量传递给端盖23。
在一些实施例中，请参照图7，图7为端盖组件与热管理部件30位置关系图，端盖23用于与热管理部件30附接，热管理部件30用于管理电池单体20的温度。
端盖23用于与热管理部件30附接，可以是端盖23与热管理部件30只是保持接触关系，但两者并未连接固定，也可以是端盖23与热管理部件30固定连接在一起，比如，端盖23与热管理部件30通过导热胶固定连接。
热管理部件30是管理电池单体20的温度的部件，热管理部件30可以给电池单体20加热，也可以给电池单体20冷却。若热管理部件30给电池单体20加热，热管理部件30的热量可通过端盖23传递给导热件25，导热件25释放热量以对电池100内部进行加热；若热管理部件30给电池单体20冷却，电池单体20内部的热量可通过导热件25传递给端盖23，热管理部件30带动端盖23上的热量，以对电池单体20进行冷却。
在本实施例中，端盖23用于热管理部件30附接，电池单体20能够通过端盖23与热管理部件30进行热传递，以便于通过热管理部件30来调节电池单体20的温度。由于绝缘件24内嵌设有导热件25，可有效提高热管理部件30对电池单体20的热管理效率，使得电池单体20处于合理 的使用温度内。
在一些实施例中，请继续参照图7，端盖23具有用于与热管理部件30附接的贴合部2331，导热件25用于与贴合部2331贴合。
贴合部2331为端盖23既与热管理部件30附接又与导热件25贴合的部分，贴合部2331可以是位于端盖23和热管理部件30之间的板状结构。
端盖23可以是多种结构。示例性的，端盖23包括主体部233和凸部234，主体部233用于盖合于壳体21(图7未示出)的开口，凸部234凸出于主体部233的外表面，主体部233的内表面与凸部234相对应的位置形成凹部235，凹部235用于容纳电极组件22(图7未示出)的极耳的至少一部分，以为电极组件22腾出更多的空间，有利于提升电池单体20的能量密度。贴合部2331可以是主体部233在端盖23的长度方向X上位于凸部234的两侧的部分，也就是说，端盖23中的贴合部2331为两个，在端盖23的长度方向X上，两个贴合部2331分别位于凸部234的两侧。当然，嵌设于绝缘件24内的导热件25也可以是两个，一个导热件25对应与一个贴合部2331贴合。
在电池单体20中，电极端子可以安装于端盖23的凸部234，比如，正极电极端子231和负极电极端子232均安装于凸部234，正极电极端子231和负极电极端子232在端盖23的长度方向X上间隔排布。
热管理部件30上可以设置用于避让凸部234的避让孔31。
本实施例中，端盖23的贴合部2331既用于与热管理部件30附接，又用于与贴合部2331贴合，可缩短热管理部件30与导热件25之间的热传递路径，提高了热管理部件30对电池单体20的热影响效率。
在一些实施例中，请继续参照图7，在端盖23的厚度方向Z上，热管理部件30的投影与导热件25的投影至少部分重叠。
在端盖23的贴合部2331与热管理部件30附接且端盖23与导热件25贴合的实施例中，在端盖23的厚度方向Z上，贴合部2331可以位于热管理部件30和导热件25之间。热管理部件30、贴合部2331和导热件25三者在端盖23的厚度方向Z上层叠布置。热管理部件30附接于贴合部2331的外表面，导热件25贴合于贴合部2331的内表面。
在本实施例中，热管理部件30在端盖23的厚度方向Z上的投影与导热件25在端盖23的厚度方向Z上的投影至少部分重叠，能够有效缩短热管理部件30与导热件25之间的热传递路径，提高了热管理部件30对电池单体20的热影响效率。
在一些实施例中，导热件25为金属材质。
导热件25的材质可以是铜、铁、铝、钢、铝合金等材质中的一种或多种。若导热件25的材质为多种，导热件25可以分为连接在一起的多个部分，多个部分可以采用不同的材质。比如导热件25包括连接在一起的两个部分，其中一个部分的材质为铁，另一个部分的材质为铝。示例性的，导热件25为嵌设于绝缘件24内的金属块，比如，铝块。
在本实施例中，导热件25为金属材质，导热件25具有很好的导热能力。
本申请实施例提供一种电池100，包括箱体10和以上任意一个实施例提供的电池单体20，箱体10用于容纳电池单体20。
在一些实施例中，电池100还包括热管理部件30，热管理部件30用于与端盖23附接，热管理部件30用于管理电池单体20的温度。
本申请实施例提供一种用电设备，包括以上任意一个实施例提供的电池100。
用电设备可以是前述任一应用电池100的设备。
参见图3和图4，本申请实施例还提供一种方壳电池100，包括壳体21、电极组件22、端盖23、绝缘件24和导热件25。电极组件22容纳于壳体21内。端盖23包括主体部233和凸部 234，主体部233盖合于壳体21的开口，凸部234凸出于主体部233的外表面，主体部233的内表面与凸部234相对应的位置形成有凹部235，凹部235用于容纳电极组件22的极耳的至少一部分。绝缘件24位于端盖23面向电极组件22的一侧，绝缘件24用于隔离端盖23和电极组件22。导热件25嵌设于绝缘件24内，导热件25与端盖23的主体部233贴合。电极组件22产生的热量能够通过导热件25高效传递给端盖23的主体部233，导热件25的设置提高了电极组件22与端盖23之间的传热效率，使得电极组件22产生的热量通过导热件25能够更容易地传递给端盖23的主体部233，有效提高电池单体20的散热性能，增长了电池单体20的使用寿命。
本申请实施例提供一种电池单体20的制造方法，请参照图8，图8为本申请一些实施例提供的电池单体20的制造方法的流程图，该方法包括：
S100：提供壳体21，壳体21具有开口；
S200：提供电极组件22；
S300：提供端盖23、绝缘件24和导热件25，绝缘件24位于端盖23的一侧，导热件25嵌设于绝缘件24内，导热件25被配置为与端盖23贴合；
S400：将电极组件22容纳于壳体21内；
S500：将端盖23盖合于壳体21的开口，使得绝缘件24位于端盖23面向电极组件22的一侧。
在上述方法中，并不限制步骤S100、步骤S200和步骤S300先后顺序，比如，可以先执行步骤S300，再执行步骤S200，再执行步骤S100。
需要说明的是，通过上述各实施例提供的制造方法制造的电池单体20的相关结构，可参见前述各实施例提供的电池单体20，在此不再赘述。
此外，本申请实施例还提供一种电池单体20的制造设备2000，请参照图9，图9为本申请一些实施例提供的电池单体20的制造设备2000的示意性框图，制造设备2000包括第一提供装置2100、第二提供装置2200、第三提供装置2300和组装装置2400。
其中，第一提供装置2100用于提供壳体21，壳体21具有开口。第二提供装置2200用于提供电极组件22。第三提供装置2300用于提供端盖23、绝缘件24和导热件25，绝缘件24位于端盖23的一侧，导热件25嵌设于绝缘件24内，导热件25被配置为与端盖23贴合。组装装置2400用于将电极组件22容纳于壳体21内；组装装置2400还用于将端盖23盖合于开口，使得绝缘件24位于端盖23面向电极组件22的一侧。
需要说明的是，通过上述实施例提供的制造设备2000制造的电池单体20的相关结构，可参见前述各实施例提供的电池单体20，在此不再赘述。
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。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (18)

  1. 一种电池单体，其特征在于，包括：
    壳体，具有开口；
    电极组件，用于容纳于所述壳体内；
    端盖，用于盖合于所述开口；
    绝缘件，位于所述端盖面向所述电极组件的一侧，所述绝缘件用于隔离所述端盖和所述电极组件；以及
    导热件，嵌设于所述绝缘件内，所述导热件被配置为与所述端盖贴合。
  2. 根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘件上设有槽口面向所述端盖的容纳槽，所述导热件至少部分容纳于所述容纳槽内；
    所述导热件包括在所述端盖的厚度方向上相对布置的第一贴合面和第二贴合面，所述第一贴合面用于与所述端盖贴合，所述第二贴合面用于所述容纳槽的底面贴合。
  3. 根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘件包括位于所述容纳槽的底部的绝缘部，所述绝缘部用于分隔所述电极组件和所述导热件；
    所述容纳槽的深度大于所述绝缘部的厚度。
  4. 根据权利要求2或3所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘件具有用于与所述端盖贴合的第三贴合面，所述容纳槽从所述第三贴合面向背离所述端盖的方向凹陷，所述第三贴合面与所述第一贴合面平齐。
  5. 根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘件上设有限位件，所述限位件用于限制所述导热件脱离所述绝缘件。
  6. 根据权利要求5所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘件上设有槽口面向所述端盖的容纳槽，所述导热件至少部分容纳于所述容纳槽内；
    所述限位件用于限制所述导热件与所述容纳槽的底面分离。
  7. 根据权利要求6所述的电池单体，其特征在于，在所述端盖的厚度方向上，所述限位件的至少一部分与所述底面之间形成限位间隙，所述限位间隙用于容纳所述导热件的一部分，以限制所述导热件与所述底面分离。
  8. 根据权利要求7所述的电池单体，其特征在于，所述导热件设有通孔，所述通孔用于容纳所述限位件，所述通孔的孔壁上形成有限位凸起；
    所述限位件包括相互连接的连接部和限位部，所述连接部连接于所述底面，所述限位部与所述底面之间形成所述限位间隙，所述限位间隙用于容纳所述限位凸起。
  9. 根据权利要求6-8任一项所述的电池单体，其特征在于，限位件凸出于所述底面，所述限位件背离所述底面的一端形成有第四贴合面，所述第四贴合面用于与所述端盖贴合。
  10. 根据权利要求1-9任一项所述的电池单体，其特征在于，所述端盖用于与热管理部件附接，所述热管理部件用于管理所述电池单体的温度。
  11. 根据权利要求10所述的电池单体，其特征在于，所述端盖具有用于与所述热管理部件附接的贴合部，所述导热件用于与所述贴合部贴合。
  12. 根据权利要求10或11所述的电池单体，其特征在于，在所述端盖的厚度方向上，所述热管理部件的投影与所述导热件的投影至少部分重叠。
  13. 根据权利要求1-12任一项所述的电池单体，其特征在于，所述导热件为金属材质。
  14. 一种电池，其特征在于，包括：
    根据权利要求1-13任一项所述的电池单体；以及
    箱体，用于容纳所述电池单体。
  15. 根据权利要求14所述的电池，其特征在于，所述电池还包括热管理部件，所述热管理部件用于与所述端盖附接，所述热管理部件用于管理所述电池单体的温度。
  16. 一种用电设备，其特征在于，包括根据权利要求14或15所述的电池。
  17. 一种电池单体的制造方法，其特征在于，所述方法包括：
    提供壳体，所述壳体具有开口；
    提供电极组件；
    提供端盖、绝缘件和导热件，所述绝缘件位于端盖的一侧，所述导热件嵌设于所述绝缘件内，所述导热件被配置为与所述端盖贴合；
    将所述电极组件容纳于所述壳体内；
    将所述端盖盖合于所述开口，使得所述绝缘件位于所述端盖面向所述电极组件的一侧。
  18. 一种电池单体的制造设备，其特征在于，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；
    第三提供装置，用于提供端盖、绝缘件和导热件，所述绝缘件位于端盖的一侧，所述导热件嵌设于所述绝缘件内，所述导热件被配置为与所述端盖贴合；
    组装装置，用于将所述电极组件容纳于所述壳体内；所述组装装置还用于将所述端盖盖合于所述开口，使得所述绝缘件位于所述端盖面向所述电极组件的一侧。
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