CN116848711A - 电池单体、电池、用电装置及电池单体的制造方法和设备 - Google Patents

电池单体、电池、用电装置及电池单体的制造方法和设备 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种电池单体、电池、用电装置及电池单体的制造方法和设备。电池单体包括：外壳，包括壁部；电极组件，设置于外壳内；绝缘件，设置于电极组件和壁部之间，以绝缘隔离壁部和电极组件；其中，绝缘件被配置为弹性支撑电极组件，以缓冲电极组件在外壳内的振动。当电池单体晃动或震动导致电极组件相对外壳振动时，绝缘件能够缓冲电极组件的振动，减小电极组件的振幅，缓解电极组件拉扯电极引出部的问题，以免电极组件与电极引出部的电连接失效，并且还能够缓解电极组件与外壳之间的刚性碰撞，从而保护电极组件，进而延长电池单体的使用寿命。

Description

电池单体、电池、用电装置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、用电装置及电池单体的制造方法和设备。
背景技术
在追求节能减排的大环境下，电池广泛应用于新能源设备，例如电动汽车。随着电池技术的不断发展，对电池的质量和使用寿命也提出了更高的要求。但是，在电池的使用过程中，由于长期处于晃动和震动的使用环境，导致电池的使用寿命较短。
发明内容
本申请旨在提供一种电池单体、电池、用电装置及电池单体的制造方法和设备，以提升电池的使用寿命。
本申请的实施例是这样实现的：
第一方面，本申请实施例提供一种电池单体，其包括：外壳，包括壁部；电极组件，设置于所述外壳内；绝缘件，设置于所述电极组件和所述壁部之间，以绝缘隔离所述壁部和所述电极组件；其中，所述绝缘件被配置为弹性支撑所述电极组件，以缓冲所述电极组件在所述外壳内的振动。
电极组件设置于外壳内，电极组件一般与外壳上设置的电极引出部连接，以实现充放电。本申请中，通过将绝缘件设置在电极组件和壁部之间，绝缘件用于绝缘隔离电极组件与壁部，同时绝缘件被配置为弹性结构，以支撑电极组件，当电池单体晃动或震动导致电极组件相对外壳振动时，绝缘件能够缓冲电极组件的振动，吸收振动冲击，减小电极组件的振幅，缓解电极组件拉扯电极引出部的问题，以免电极组件与电极引出部的电连接失效，并且还能够缓解电极组件与外壳之间的刚性碰撞，从而保护电极组件，进而延长电池单体的使用寿命。
在本申请的一种实施例中，所述外壳包括壳体和端盖，所述壳体具有开口，所述端盖覆盖所述开口，所述壁部为所述端盖。
在上述技术方案中，电极组件、绝缘件及电池单体的其他部件从壳体的开口放入壳体后，由端盖覆盖开口以封闭壳体，为电极组件进行电化学反应提供空间。通过使绝缘件位于电极组件和端盖之间，能够缓解电极组件与端盖的刚性碰撞，以免损伤端盖与外壳的连接部位，防止电解液泄漏，进而延长电池单体的使用寿命。
在本申请的一种实施例中，所述绝缘件包括：本体部，设置于所述端盖和所述电极组件之间，以支撑所述电极组件，所述本体部被配置为在所述电极组件振动时产生弹性变形；密封部，形成在所述本体部的周围，所述密封部设置于所述端盖和所述壳体之间，以使所述端盖与所述壳体密封连接并相互绝缘。
在上述技术方案中，本体部位于端盖和电极组件之间，密封部位于端盖和壳体之间，端盖和壳体夹紧绝缘件的密封部，一方面，使得端盖和壳体密封连接并相互绝缘，另一方面，也起到固定密封部的作用，使得绝缘件被稳定安装在外壳内，保证本体部始终支撑电极组件，以免绝缘件移位而失去绝缘和缓冲振动的效果，进而延长电池单体的使用寿命。
在本申请的一种实施例中，所述本体部与所述端盖之间具有间隙，以允许所述本体部朝向所述端盖的方向变形。
在上述技术方案中，通过在本体部与端盖之间设置间隙，该间隙使得电极组件和绝缘件在一定振幅内振动时，不会撞击端盖，从而进一步缓解电极组件与端盖的刚性碰撞，另一方面，也使得端盖对于电极组件不具有反作用力，避免电极组件受压而损伤，从而延长电池单体的使用寿命。
在本申请的一种实施例中，所述电池单体还包括泄压机构，所述泄压机构设置于所述端盖，并被配置为在所述电池单体的内部压力或温度达到阈值时致动以释放所述内部压力，所述本体部上设置有通道，所述通道用于连通所述电池单体内部和所述泄压机构。
在上述技术方案中，本体部上的通道连通电池单体内部和泄压机构，使得泄压机构处的压力与电池单体内部压力一致，在电池单体内部的压力达到阈值时，泄压机构能够在压力下致动，以泄放电池单体内部的压力，从而提高电池单体的安全性。
在本申请的一种实施例中，所述本体部包括支撑部和连接部，所述支撑部用于支撑所述电极组件，所述连接部形成在所述支撑部的周围，所述连接部用于连接所述支撑部和所述密封部，所述连接部被配置为在所述电极组件振动时产生弹性变形。
在上述技术方案中，通过将本体部设置为支撑部和弹性的连接部，支撑部不容易变形，起到稳定支撑电极组件的作用，并且，连接部在密封部和支撑部之间变形，连接部不与电极组件、端盖等其他部件接触，连接部不容易受到干涉，有利于连接部的变形和恢复，提高绝缘件缓冲振动的效果。
在本申请的一种实施例中，所述支撑部朝向所述电极组件的方向凸出于所述连接部。
在上述技术方案中，支撑部朝向电极组件的方向凸出，增大连接部与电极组件之间的距离，以缓解由于制造公差导致连接部受到干涉的问题，保证绝缘件缓冲振动的作用。
在本申请的一种实施例中，所述支撑部为环形结构。
在上述技术方案中，通过将支撑部设置为环形结构，环形结构的中部为贯穿的通道，不仅能够节省材料，还能够连通电池单体内部和泄压机构，增大排气面积，有利于快速泄放电池单体的内部压力。
在本申请的一种实施例中，所述电池单体还包括泄压机构，所述泄压机构设置于所述端盖，并被配置为在所述电池单体的内部压力或温度达到阈值时致动以释放所述内部压力，所述支撑部在所述端盖上的投影与所述泄压机构重叠。
在上述技术方案中，泄压机构致动时，排放物可能带电，导致端盖带电，由于端盖和壳体通过密封部绝缘，能够防止端盖和壳体短路，避免引发更大的安全风险。另一方面，支撑部在端盖上的投影与泄压机构重叠，也即电极组件和泄压机构分别位于支撑部的两侧，由于连接部在密封部和支撑部之间变形以缓冲电极组件的振动，能够减小支撑部及电极组件的振动幅度，以缓解泄压机构受撞击而损坏的问题，提高电池单体的使用寿命。
在本申请的一种实施例中，所述连接部朝向所述端盖的一侧形成有凸起，所述凸起在所述壁部上的投影与所述泄压机构不重叠。
在上述技术方案中，凸起与泄压机构的位置错开，连接部变形时，凸起能够抵触于端盖未设置泄压机构的位置，以限制连接部继续变形，从而防止电极组件撞击泄压机构，以免电极组件撞击损伤泄压机构，延长电池的使用寿命。
在本申请的一种实施例中，所述连接部包括多个连接臂，多个所述连接臂围绕所述支撑部间隔分布，每个所述连接臂的一端连接于所述支撑部的外周面，另一端连接于所述密封部。
在上述技术方案中，通过将连接部分成间隔的多个连接臂，间隔的多个连接臂相比一个整体的连接部更易于弹性变形，提高了连接部缓冲振动的能力；连接臂之间的间隔作为排气通道，增大了排气面积，有利于快速泄放电池单体的内部压力。
在本申请的一种实施例中，所述连接臂包括平直段和倾斜段，所述平直段从所述支撑部沿所述壳体的径向延伸，所述倾斜段从所述平直段沿所述壳体的径向并沿背离所述电极组件的方向延伸，所述倾斜段连接所述平直段和所述密封部。
在上述技术方案中，通过将连接臂设置为具有倾斜段和平直段，平直段连接倾斜段和支撑部，多个连接臂的平直段配合以阻止支撑部沿径向发生位置偏移或倾斜，保证支撑部稳定地支撑电 极组件，倾斜段还使得支撑部与端盖之间的间距增大，进一步缓解电极组件与端盖的刚性碰撞，提高连接臂缓冲振动的能力。
在本申请的一种实施例中，沿所述密封部指向所述平直段的方向，所述倾斜段的厚度逐渐减小。
在上述技术方案中，通过将倾斜段的厚度设置为由密封部至平直段逐渐减小，使得连接臂的承受较大弯矩的部位的厚度较大，连接臂的承受较小弯矩的部位的厚度较小，既能够保证连接臂的承受能力，又能够减少材料成本。另一方面，倾斜段靠近支撑部的部位相对易于变形，能够起到较好的缓冲振动的效果，而倾斜段靠近密封部的部位相对不易变形，这使得与倾斜段相邻的密封部不容易受到扰动，因此还使得绝缘件能够兼顾较好的缓冲效果和较好的密封效果。
在本申请的一种实施例中，所述支撑部的外周面形成有加强筋，所述加强筋沿所述支撑部的周向延伸，所述加强筋的两端分别与相邻的两个所述连接臂连接。
在上述技术方案中，通过在支撑部的外周面上设置加强筋，且加强筋与相邻两个连接臂连接，提高支撑部在未设置连接臂的位置的结构强度，以免支撑部出现不均匀变形，提高支撑部的稳定性，保证支撑部稳定地支撑电极组件。
在本申请的一种实施例中，所述壳体的设置有所述开口的一端向内翻折以形成翻折部，所述壳体的内壁形成有环形凸起，所述环形凸起沿所述壳体的周向延伸；所述端盖包括端盖本体和边缘部，所述边缘部形成在所述端盖本体的周围，所述边缘部位于所述翻折部和所述环形凸起之间，所述密封部被配置为包覆于所述边缘部。
在上述技术方案中，通过设置翻折部和环形凸起配合夹持边缘部，并且密封部包覆边缘部，以使翻折部和环形凸起分别挤压密封部，实现端盖与壳体绝缘密封，提高加工速度和生产效率。
在本申请的一种实施例中，所述密封部包括第一部分、第二部分和第三部分，所述第一部分设置于所述环形凸起和所述边缘部之间，所述第二部分设置于所述壳体的内壁和所述边缘部的外周面之间，所述第三部分设置于所述翻折部和所述边缘部之间，所述第二部分连接所述第一部分和所述第三部分，所述本体部连接于所述第一部分。
在上述技术方案中，密封部由第一部分、第二部分和第三部分依次连接成型，使得边缘部被全部包裹，绝缘效果较好，另一方面密封部的三个部分被分别夹持固定，绝缘件安装稳定，不容易移位，以免失去密封效果和缓冲振动的效果，进而延长电池单体的使用寿命。
在本申请的一种实施例中，所述端盖本体包括平面部和过渡部，所述过渡部形成在所述平面部的周围，所述过渡部从所述平面部沿所述壳体的径向并朝向靠近所述电极组件的方向延伸，所述过渡部连接所述平面部和所述边缘部。
在上述技术方案中，通过将端盖本体设置为还包括平面部和过渡部，平面部相对于边缘部远离电极组件，增加平面部与电极组件的距离，以免电极组件振动撞击端盖，进一步缓解电极组件与端盖的刚性碰撞，并且还增大电池单体的内部空间，提高电池单体的能量密度。
在本申请的一种实施例中，沿背离所述电极组件的方向，所述平面部的外表面不超出所述翻折部的外表面。
在上述技术方案中，平面部不超出翻折部的外表面，以免平面部与电池单体外部的结构干涉而受损，保护端盖，以延长电池单体的使用寿命。另一方面，平面部不占用电池单体的外部空间，不增加电池单体的整体体积，不降低电池单体的能量密度，保证电池单体具有较高的能量密度。
在本申请的一种实施例中，所述电极组件朝向所述端盖的一端形成有第一极耳，所述电池单体还包括：第一集流构件，用于电连接所述第一极耳和所述壳体，所述第一集流构件设置于所述电极组件和所述绝缘件之间，所述绝缘件抵接于所述第一集流构件以弹性支撑所述电极组件。
在上述技术方案中，绝缘件通过第一集流构件间接地支撑电极组件，在电极组件振动时，绝缘件不仅能够缓冲电极组件的振幅，还能够支撑第一集流构件，以使第一集流构件与电极组件保持相对一致的振幅，减小第一集流构件与电极组件的连接部位的拉力，以免第一集流构件和电极组件 的连接部位拉裂，提高第一集流构件和电极组件的连接可靠性，从而提高电池单体的使用寿命。
在本申请的一种实施例中，所述电极组件背离所述端盖的一端形成有第二极耳，所述电池单体还包括：电极端子，绝缘安装于所述壳体；第二集流构件，用于电连接所述第二极耳和所述电极端子。
在上述技术方案中，第二极耳通过第二集流构件连接电极端子，以实现电能引出和输入，在绝缘件的缓冲作用下电极组件的振动幅度减小，进而减小第二极耳与第二集流构件的连接部位的拉力、并减小第二集流构件与电极端子的连接部位的拉力，提高第二极耳、第二集流构件和电极端子的连接可靠性，保证稳定过流，提高电池单体的使用寿命。
第二方面，本申请实施例提供一种电池，其包括前述的电池单体。
第三方面，本申请实施例提供一种用电装置，其包括前述的电池。
第四方面，本申请实施例提供一种电池单体的制造方法，其包括：提供外壳，所述外壳包括壁部；提供电极组件；提供绝缘件；将所述电极组件、所述绝缘件放入所述外壳，使所述绝缘件位于所述电极组件和所述壁部之间并弹性支撑所述电极组件，以绝缘隔离所述壁部和所述电极组件，并缓冲所述电极组件在所述外壳内的振动。
第五方面，本申请实施例提供一种电池单体的制造设备，其包括：第一提供装置，用于提供外壳，所述外壳包括壁部；第二提供装置，用于提供电极组件；第三提供装置，用于提供绝缘件；组装装置，用于将所述电极组件、所述绝缘件放入所述外壳，以使所述绝缘件位于所述电极组件和所述壁部之间并弹性支撑所述电极组件，以绝缘隔离所述壁部和所述电极组件，并缓冲所述电极组件在所述外壳内的振动。
附图说明
为了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为本申请一实施例提供的车辆的结构意图；
图2为本申请一实施例提供的电池的分解图；
图3为本申请一实施例提供的电池单体的立体图；
图4为本申请一实施例提供的电池单体的剖面图；
图5为本申请一实施例提供的电池单体的分解图；
图6为图4的局部放大图；
图7为本申请一实施例提供的绝缘件的平面图；
图8为本申请实施例提供的绝缘件的剖面图；
图9为本申请一实施例提供的绝缘件的立体图；
图10为本申请一实施例提供的端盖的立体图；
图11为本申请一实施例提供的电池单体及其电极组件的分解图；
图12为本申请一实施例提供的电池单体的制造方法的流程示意图；
图13为本申请一实施例提供的电池单体的制造设备的示意性框图。
图标：1000-车辆；100-电池；101-箱体；1011-第一箱体部；1012-第二箱体部；1-电池单体；11-外壳；11a-壁部；111-壳体；1111-侧壁；11111-翻折部；11112-环形凸起；1112-底壁；112-端盖；1121-端盖本体；11211-平面部；11212-过渡部；1122-边缘部；12-电极组件；121-主体部； 122-第一极耳；123-第二极耳；13-绝缘件；131-本体部；1311-支撑部；13111-环形结构；13112-第二通道；1312-连接部；13121-第一通道；13122-连接臂；131221-凸起；131222-平直段；131223-倾斜段；1313-加强筋；132-密封部；1321-第一部分；1322-第二部分；1323-第三部分；14-泄压机构；141-凹槽；15-第一集流构件；16-电极端子；17-第二集流构件；200-马达；300-控制器；400-制造设备；401-第一提供装置；402-第二提供装置；403-第三提供装置；404-组装装置；D-间隙；H-电池单体的高度方向。
具体实施方式
需要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：存在A，同时存在A和B，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。
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质，电极组件包括正极极片、负极极片和隔离件。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。隔离件用于设置在正极极片和负极极片之间，以绝缘正极极片和负极极片，避免短路。
电池单体还包括外壳，外壳用于容纳电极组件和电解质等，外壳还设有电极引出部，电极引出部与电极组件的极耳连接，以实现电极组件的充放电。
目前，在追求节能减排的大环境下，电池的应用越加广泛，不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具，以及军事装备和航空航天等多个领域。随着电池技术的不断发展，对电池的质量和使用寿 命也提出了更高的要求。
发明人注意到，当电池长期处于晃动和震动的使用环境时，例如电池应用于电动汽车时，电池的使用寿命较短。研究发现，电池处于晃动或震动的使用环境时，电极组件容易在电池单体内部窜动，导致电极组件与电极引出部的连接部位受拉甚至撕裂，例如电极组件的极耳撕裂，或者极耳与电极引出部的焊接部位撕裂，进而导致电极组件与电极引出部的电连接失效，电池单体无法充放电。
为缓解电极组件振动导致电池单体使用寿命较短的问题，考虑减小电极组件与外壳之间的间隙，以免电极组件在外壳内窜动，例如增大电极组件的尺寸，使电极组件过盈设置在外壳内。但这将导致电极组件受到压力，而电极组件的受压容易变形、掉粉(即极片上涂覆的活性物质脱落)，进而导致出现析锂问题，影响电池的使用寿命。另外，如果电极组件与外壳完全抵接，还容易导致电极组件的正极和负极通过外壳导通而短路。
基于以上考虑，为了解决电池的使用寿命较短的问题，发明人经过深入研究，设计一种电池单体，通过在电极组件和外壳的壁部之间设置绝缘件，该绝缘件用于绝缘隔离电极组件和壁部，并弹性支撑电极组件，以缓冲电极组件在外壳内的振动。
当电池单体处于晃动或震动的环境，电极组件产生相对外壳振动的趋势时，将振动传递给绝缘件，绝缘件产生弹性变形以缓冲振动，减小电极组件的振幅，从而缓解电极组件与电极引出部的连接部位撕裂的问题，以免电极组件与电极引出部的电连接失效，提高电池单体的使用寿命。
由于电极组件与外壳的壁部通过绝缘件弹性抵接，绝缘件能够防止电极组件与外壳的壁部接触导电，有效降低短路风险。
电极组件窜动时，还容易与外壳发生刚性碰撞，导致电极组件出现掉粉(即极片上涂覆的活性物质脱落)的问题，绝缘件在电极组件和壁部之间产生形变，还能够缓解电极组件与外壳之间的刚性碰撞，从而保护电极组件，以免电极组件受刚性碰撞而掉粉，以免出现析锂问题，进而延长电池单体的使用寿命。
另外，电极组件使用一段时间后，电极组件的极耳可能会被进一步压缩，弹性支撑在电极组件和壁部之间的绝缘件产生形变，以弥补极耳压缩产生的空间，使电极组件保持被弹性抵紧的状态，保证绝缘件的缓冲效果，提高电池单体的使用寿命。
本申请实施例公开的电池单体1可以但不限用于车辆1000、船舶或飞行器等用电装置中。可以使用具备本申请公开的电池单体1、电池100等组成该用电装置的电源系统，这样，有利于缓解并自动调节电芯膨胀力恶化，补充电解液消耗，提升电池100性能的稳定性和电池100寿命。
本申请实施例提供一种使用电池100作为电源的用电装置，用电装置可以为但不限于车辆1000、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1000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1000为例进行说明。
如图1所示，图示出了本申请一种实施例的一种车辆1000，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、控制器300以及马达200，控制器300用来控制电池100为马达200的供电。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，用于车辆1000的电路系统，例如，用于车辆1000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，替代或部分地替代燃油或天然气为 车辆1000提供驱动动力。
为了满足不同的使用电力需求，如图2所示，电池100可以包括多个电池单体1，其中，多个电池单体1之间可以串联或并联或混联，混联是指串联和并联的混合。电池100也可以称为电池100包。可选地，多个电池单体1可以先串联或并联或混联组成电池100模块，多个电池100模块再串联或并联或混联组成电池100。也就是说，多个电池单体1可以直接组成电池100，也可以先组成电池100模块，电池100模块再组成电池100。
电池100还可以包括箱体101(或称罩体)，箱体101内部为中空结构，多个电池单体1容纳于箱体101内。箱体101可以包括两个用于容纳的部分，这里分别称为第一箱体部1011和第二箱体部1012，第一箱体部1011和第二箱体部1012扣合在一起。第一箱体部1011和第二箱体部1012的形状可以根据多个电池单体1组合的形状而定，第一箱体部1011和第二箱体部1012可以均具有一个开口。例如，第一箱体部1011和第二箱体部1012均可以为中空长方体且各自只有一个面为开口面，第一箱体部1011的开口和第二箱体部1012的开口相对设置，并且第一箱体部1011和第二箱体部1012相互扣合形成具有封闭腔室的箱体101。第一箱体部1011和第二箱体部1012中，也可以一者为具有开口的长方体，另一者为盖板结构以封闭长方体的开口。多个电池单体1相互并联或串联或混联组合后置于第一箱体部1011和第二箱体部1012扣合后形成的箱体101内。
可选地，电池100还可以包括其他结构。例如，该电池100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1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1的电极引出部实现电池单体1之间的电连接。进一步地，汇流部件可通过焊接固定于电池单体1的电极引出部。多个电池单体1的电能可进一步通过导电机构穿过箱体101而引出。可选地，导电机构也可属于汇流部件。
下面针对任意一个电池单体1进行详细描述，如图3和图4所示，电池单体1包括外壳11、电极组件12和绝缘件13。外壳11包括壁部11a，电极组件12设置于外壳11内，绝缘件13设置在电极组件12和壁部11a之间，以绝缘隔离壁部11a和电极组件12。其中，绝缘件13被配置为弹性支撑电极组件12，以缓冲电极组件12在外壳11内的振动。
需要说明的是，绝缘件13可以是直接支撑电极组件12，也可以间接支撑电极组件12，也即在电极组件12和绝缘件13之间可以存在其他功能部件。
电极组件12包括正极极片、负极极片和隔离件。电池单体1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；正极集流体包括正极集流部和正极极耳，正极集流部涂覆有正极活性物质层，正极极耳未涂覆正极活性物质层。以锂离子电池为例，正极集流体的材料可以为铝，正极活性物质层包括正极活性物质，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；负极集流体包括负极集流部和负极极耳，负极集流部涂覆有负极活性物质层，负极极耳未涂覆负极活性物质层。负极集流体的材料可以为铜，负极活性物质层包括负极活性物质，负极活性物质可以为碳或硅等。隔离件的材质可以为PP(polypropylene，聚丙烯)或PE(polyethylene，聚乙烯)等。
绝缘件13是由绝缘材料制成的弹性部件。例如：橡胶材料或塑胶材料制成的弹性垫；橡胶材料或塑胶材料制成的弹性结构；高阻尼合金制成的弹性结构，并在弹性结构的外部包覆橡胶材料或塑胶材料。
可选地，外壳11还可以用于容纳电解质，如电解液。可选地，外壳11的材质也可以是多种，例如铜、铁、铝、钢、铝合金等，本申请实施例对此不作特殊限制。外壳11为空心结构，其内部形成用于容纳电极组件12的空间。外壳11的形状可根据电极组件12的具体形状来确定。比如，若电极组件12为圆柱体结构，则外壳11可选用为圆柱体壳体；若电极组件12为长方体结构，则外壳11可选用长方体壳体。可选地，电极组件12和外壳11均为圆柱体，电池单体的高度方向H为圆柱体的轴线方向，壁部11a为外壳11的沿电池单体的高度方向H的一端的端壁。
如图4所示，绝缘件13支撑在壁部11a和电极组件12之间，电极组件12相对靠近或远离壁部11a时，绝缘件13将产生弹性变形。当电池单体1晃动或震动导致电极组件12相对外壳11 振动时，绝缘件13至少缓冲电极组件12沿电池单体的高度方向H的振动，减小电极组件12的振幅，缓解电极组件12与电极引出部的连接部1312位受拉的问题，以免电极组件12与电极引出部的电连接失效，并且还能够缓解电极组件12与外壳11之间的刚性碰撞，防止电极组件12与外壳11的壁部11a搭接而短路，从而保护电极组件12，进而延长电池单体1的使用寿命。当电极组件12的极耳在使用过程中被进一步压缩时，绝缘件13还能够弥补极耳压缩产生的空间，使电极组件12保持被弹性抵紧的状态，保证绝缘件13的缓冲效果，提高电池单体1的使用寿命。
根据本申请的一些实施例，可选地，结合图4和图5所示，外壳11包括壳体111和端盖112，壳体111具有开口(图中未示出)，端盖112覆盖开口，前述的壁部11a为端盖112。
壳体111是用于容纳电极组件12、电解质等功能部件的部件，壳体111可以是多种形状和多种尺寸的，例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。可选地，当外壳11为圆柱体时，壳体111为圆柱体的一部分。壳体111包括侧壁1111和底壁1112，侧壁1111围合，底壁1112封闭侧壁1111的一端，侧壁1111的另一端形成与底壁1112相对的开口。
端盖112是指盖合于壳体111的开口处以将电池单体1的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地，端盖112的形状可以与壳体111的形状相适应以配合壳体111。可选地，当外壳11为圆柱体时，端盖112为圆柱体的另一部分。可选地，端盖112可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成，这样，端盖112在受挤压碰撞时就不易发生形变，使电池单体1能够具备更高的结构强度，安全性能也可以有所提高。
壳体111和端盖112可以是独立的部件，可以于壳体111上设置开口，通过在开口处使端盖112盖合开口以形成电池单体1的内部环境。不限地，也可以使端盖112和壳体111一体化，具体地，端盖112和壳体111可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面，当需要封装壳体111的内部时，再使端盖112盖合壳体111。
端盖112与壳体111的连接部1312位的结构强度相对较低，通过使绝缘件13位于电极组件12和端盖112之间，防止电极组件12与端盖112的刚性碰撞，以免损伤端盖112与外壳11的连接部1312位而导致漏液，进而延长电池单体1的使用寿命。
由于绝缘件13绝缘隔离电极组件12和端盖112，端盖112能够不带电，降低端盖112带电导致短路的风险。
根据本申请的一些实施例，可选地，如图6所示，绝缘件13包括本体部131和密封部132。本体部131设置于端盖112和电极组件12之间，以支撑电极组件12，本体部131被配置为在电极组件12振动时产生弹性变形。密封部132形成在本体部131的周围，密封部132设置于端盖112和壳体111之间，以使端盖112与壳体111密封连接并相互绝缘。
绝缘件13的本体部131作为弹性结构，设置在端盖112和电极组件12之间，以绝缘隔离端盖112和电极组件12，当电极组件12相对外壳11振动时，本体部131弹性变形以缓冲振动，减小电极组件12的振幅，以缓解电极组件12与电极引出部受拉的问题，以免电极组件12与电极引出部的电连接失效，还缓解电极组件12与端盖112、底壁1112之间的刚性碰撞，防止电极组件12与端盖112搭接而短路，延长电池单体1的使用寿命。
绝缘件13的密封部132作为绝缘密封结构，设置在端盖112和壳体111之间，绝缘隔离端盖112和壳体111，以降低短路风险，同时端盖112和壳体111配合压缩密封部132以实现密封连接，降低端盖112与壳体111的连接位置漏液的风险，从而提高电池单体1的使用寿命。另一方面，密封部132被端盖112和壳体111配合压缩还起到了固定密封部132的作用，使得绝缘件13被稳定安装在外壳11内，以免绝缘件13移位，保证本体部131支撑电极组件12起到绝缘和缓冲振动的效果，进而延长电池单体1的使用寿命。
根据本申请的一些实施例，可选地，如图6所示，本体部131和端盖112之间具有间隙D，以允许本体部131朝向端盖112的方向变形。
本体部131和端盖112之间具有间隙D是指，本体部131与端盖112不接触，或者本体部131与端盖112不完全接触，也即本体部131与端盖112至少局部位置不接触。
通过在本体部131与端盖112之间设置间隙D，该间隙D使得电极组件12和绝缘件13在一定振幅内振动时，不会撞击端盖112，从而进一步缓解电极组件12与端盖112的刚性碰撞，另一方面，也使得端盖112对于电极组件12不具有反作用力，避免电极组件12受压而损伤，从而延长电池单体1的使用寿命。
根据本申请的一些实施例，可选地，如图5和图6所示，电池单体1还包括泄压机构14，泄压机构14设置于端盖112，并被配置为在电池单体1的内部压力或温度达到阈值时致动以释放内部压力，本体部131上设置有通道，通道用于连通电池单体1内部和泄压机构14。
泄压机构14是指电池单体1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。该阈值设计根据设计需求不同而不同。所述阈值可能取决于电池单体1中的正极极片、负极极片、电解液和隔离膜中一种或几种的材料。
本申请中所提到的“致动”是指泄压机构14产生动作或被激活至一定的状态，从而使得电池单体1的内部压力及温度得以被泄放。泄压机构14产生的动作可以包括但不限于：泄压机构14中的至少一部分破裂、破碎、被撕裂或者打开，等等。泄压机构14在致动时，电池单体1的内部的高温高压物质作为排放物会从致动的部位向外排出。以此方式能够在可控压力或温度的情况下使电池单体1发生泄压，从而避免潜在的更严重的事故发生。
本申请中所提到的来自电池单体1的排放物包括但不限于：电解液、被溶解或分裂的正负极极片、隔离膜的碎片、反应产生的高温高压气体、火焰，等等。
电池单体1上的泄压机构14对电池100的安全性有着重要影响。例如，当发生短路、过充等现象时，可能会导致电池单体1内部发生热失控从而压力或温度骤升。这种情况下通过泄压机构14致动可以将内部压力及温度向外释放，以防止电池单体1爆炸、起火。
泄压机构14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1的内部压力或温度达到预定阈值时，泄压机构14执行动作或者泄压机构14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贯通口或通道。泄压机构14也可以一体成型于端盖112，例如将端盖112的局部厚度减薄形成薄弱区，以该薄弱区作为泄压机构14。示例性地，结合图6和图10所示，在端盖112上设置凹槽141，从而减薄端盖112的厚度，凹槽141围合的区域作为泄压机构14，当电池单体1的内部压力或温度达到阈值时，端盖112沿凹槽141裂开，从而泄压机构14脱离端盖112，从而在端盖112上形成可供泄放的贯通口。可选地，端盖112的两侧表面均设置有凹槽141，两侧的凹槽141位置对应。可选地，凹槽141也可以不360°围合，以使泄压机构14与端盖112局部相连，当电池单体1的内部压力或温度达到阈值时，端盖112沿凹槽141裂开，从而泄压机构14的一部分脱离端盖112，从而在端盖112上形成可供泄放的贯通口，泄压机构14的另一部分由于连接于端盖112，使得泄压机构14不会在排放物冲击下飞起，以免造成安全隐患。
电池单体1的内部是指，端盖112覆盖壳体111的开口后，端盖112和壳体111的内壁之间形成的用于容纳电极组件12的空间。在本申请中，为绝缘件13与壳体111围合形成的容纳电极组件12的空间。
如图7所示，本体部131上的通道包括第一通道13121和第二通道13112，第二通道13112位于本体部131的中部区域，第一通道13121位于本体部131的中部区域以外。可选地，本体部131上可以存在第一通道13121，可以存在第二通道13112，也可以同时存在第一通道13121和第二通道13112。
本体部131上的通道用于连通电池单体1内部和泄压机构14，以使泄压机构14受到的压力与电池单体1内部的压力一致，在电池单体1内部的压力达到阈值时，保证泄压机构14能够在压力下致动，并且使电池单体1内部的排放物能够经通道到达泄压机构14，以便通过泄压机构14泄放，从而降低电池单体1内部的压力，提高电池单体1的安全性。
泄压机构14致动时，排放物可能带电，导致端盖112带电，由于端盖112和壳体111通过密封部132绝缘，能够防止端盖112和壳体111短路，避免引发更大的安全风险。
根据本申请的一些实施例，可选地，如图6所示，本体部131包括支撑部1311和连接部1312，支撑部1311用于支撑电极组件12，连接部1312形成在支撑部1311的周围，连接部1312用于连接支撑部1311和密封部132，连接部1312被配置为在电极组件12振动时产生弹性变形。
支撑部1311为本体部131的相对不容易变形的部分，支撑部1311始终抵接在电极组件12的一端，以起到稳定支撑电极组件12的作用。支撑部1311可以是直接地抵接在电极组件12的一端；支撑部1311也可以是通过其他功能部件间接地抵接在电极组件12的一端。
连接部1312为本体部131的相对容易变形的部分，主要通过连接部1312的弹性变形来缓冲振动。
由于密封部132被固定，支撑部1311的位置相对稳定，连接部1312连接于密封部132和支撑部1311之间，连接部1312在密封部132和支撑部1311之间变形，连接部1312不与电极组件12、端盖112等其他部件接触，连接部1312不容易被干涉，有利于连接部1312的变形和恢复，提高绝缘件13缓冲振动的效果。
根据本申请的一些实施例，可选地，如图6所示，支撑部1311朝向电极组件12的方向凸出于连接部1312。
支撑部1311朝向电极组件12的方向凸出于连接部1312是指，沿电池单体的高度方向H，支撑部1311靠近电极组件12的一侧超出连接部1312靠近电极组件12的一侧。
由于支撑部1311朝向电极组件12的方向凸出，增大了连接部1312与电极组件12之间的距离，以免由于制造公差导致连接部1312接触电极组件12(或者接触设置在电极组件12的端部的其他功能部件)，进一步避免连接部1312受到干涉。
根据本申请的一些实施例，可选地，如图7所示，支撑部1311为环形结构13111。
支撑部1311为环形结构13111是指，支撑部1311的中部形成贯穿的通道。通过将支撑部1311设置为环形结构13111，不仅能够节省材料，还能够连通电池单体1内部和泄压机构14，增大排气面积，有利于快速泄放电池单体1的内部压力。可选地，环形结构13111的中部形成贯穿的通道可以为第二通道13112。
根据本申请的一些实施例，可选地，如图5和图6所示，电池单体1还包括泄压机构14，泄压机构14设置于端盖112，并被配置为在电池单体1的内部压力或温度达到阈值时致动以释放内部压力，支撑部1311在端盖112上的投影与泄压机构14重叠。
沿电池单体的高度方向H，支撑部1311的位置与泄压机构14的位置对应，电极组件12和泄压机构14分别位于支撑部1311的两侧，由于连接部1312在密封部132和支撑部1311之间变形，能够减小支撑部1311及电极组件12的振动幅度，以缓解泄压机构14受到撞击而损坏的问题，提高电池单体1的使用寿命。
根据本申请的一些实施例，可选地，结合图6和图8所示，连接部1312朝向端盖112的一侧形成有凸起131221，凸起131221在壁部11a上的投影与泄压机构14不重叠。
凸起131221位于连接部1312朝向端盖112(即壁部11a)的一侧，并且凸起131221与泄压机构14的位置错开，连接部1312变形时，凸起131221能够抵触于端盖112，以限制连接部1312继续变形，从而防止电极组件12撞击泄压机构14，以免电极组件12撞击损伤泄压机构14，提高电池100的使用寿命。
根据本申请的一些实施例，可选地，结合图7和图8所示，连接部1312包括多个连接臂13122，多个连接臂13122围绕支撑部1311间隔分布，每个连接臂13122的一端连接于支撑部1311的外周面，另一端连接于密封部132。
如图7所示，连接部1312被分成间隔的多个连接臂13122。本申请所说的多个，是指两个及两个以上，例如为三个。
通过将连接部1312分成间隔的多个连接臂13122，多个连接臂13122相比整体的连接部 1312更易于弹性变形，提高了连接部1312缓冲振动的能力。另一方面，多个连接臂13122在支撑部1311的周向上间隔分布，也即多个连接臂13122在支撑部1311的周向上共同向支撑部1311提供沿径向的支持力，使支撑部1311在径向上受力平衡，以使支撑部1311位置稳定，不容易相对电极组件12沿径向发生位置偏移。这里所说的径向是指，垂直于电池单体的高度方向H的方向。
可选地，连接臂13122的间隔部位可以作为第一通道13121，起到增大排气面积的作用，有利于快速泄放电池单体1的内部压力。
根据本申请的一些实施例，可选地，如图8所示，连接臂13122包括平直段131222和倾斜段131223，平直段131222从支撑部1311沿壳体111的径向延伸，倾斜段131223从平直段131222沿壳体111的径向并沿背离电极组件12的方向延伸，倾斜段131223连接平直段131222和密封部132。
通过将连接臂13122设置为具有倾斜段131223和平直段131222，平直段131222连接倾斜段131223和支撑部1311，多个连接臂13122的平直段131222配合以阻止支撑部1311沿径向发生位置偏移或倾斜，保证支撑部1311稳定地支撑电极组件12。
另一方面，密封部132相对靠近端盖112，支撑部1311和平直段131222相对靠近电极组件12，倾斜段131223位于平直段131222与密封部132之间起到过渡作用，使得支撑部1311与端盖112之间的间距增大，进一步缓解电极组件12与端盖112刚性碰撞，提高连接臂13122缓冲振动的能力。
另外，当极耳在使用中被进一步压缩时，倾斜段131223形变能够弥补极耳压缩产生的空间，使电极组件12保持被弹性抵紧的状态，保证绝缘件13的缓冲效果，提高电池单体1的使用寿命。
根据本申请的一些实施例，可选地，如图8所示，沿密封部132指向平直段131222的方向，倾斜段131223的厚度逐渐减小。
如图8所示，连接臂13122可视为一端固定于密封部132的悬臂结构。电极组件12通过支撑部1311作用于连接臂13122远离密封部132的一端，换言之，连接臂13122远离密封部132的一端受到集中荷载。在此情况下，对连接臂13122进行受力分析可知，越靠近连接臂13122与密封部132的连接部1312位，连接臂13122的受到弯矩越大。通过将倾斜段131223的厚度设置为靠近密封部132的部位大、远离密封部132的部位小，使得连接臂13122的承受较大弯矩的部位的厚度较大，连接臂13122的承受较小弯矩的部位的厚度较小，既能够保证连接臂13122的承受能力，又能够减少材料成本。
而根据经验知道，物体厚度较小的部位相对厚度较大的部位容易变形，在上述技术方案中，倾斜段131223靠近支撑部1311的部位相对易于变形，能够起到较好的缓冲振动的效果；而倾斜段131223靠近密封部132的部位相对不易变形，这使得与倾斜段131223相邻的密封部132不容易受到扰动。因此，通过将倾斜段131223的厚度设置为由密封部132至平直段131222逐渐减小，使得绝缘件13能够兼顾较好的缓冲效果和较好的密封效果。
根据本申请的一些实施例，可选地，如图9所示，支撑部1311的外周面形成有加强筋1313，加强筋1313沿支撑部1311的周向延伸，加强筋1313的两端分别与相邻的两个连接臂13122连接。
如图9所示，连接臂13122连接于支撑部1311的外周面，由于连接臂13122的作用，支撑部1311的连接有连接臂13122的部位结构强度相对较高，而支撑部1311的未连接有连接臂13122的部位(也即相邻的两个连接臂13122之间的部位)结构强度相对较低，这导致支撑部1311容易产生不均匀变形。
加强筋1313用于连接在部件的表面，以增加部件的刚度和结构强度。加强筋1313可以是一体成型于支撑部1311，也可以是独立成型并连接于支撑部1311。
在上述技术方案中，加强筋1313连接在支撑部1311未设连接臂13122的部位，增加支撑部1311的未设连接臂13122的部位的结构强度，缓解支撑部1311不均匀变形的问题。并且，加强 筋1313沿支撑部1311的周向延伸，并使得加强筋1313的两端分别与相邻的两个连接臂13122连接，还能够将支撑部1311的未设连接臂13122的部位受到的力传递至连接臂13122，使得支撑部1311的整个外周都得到连接臂13122的支持，进一步缓解支撑部1311不均匀变形的问题。
通过缓解支撑部1311不均匀变形的问题，提高支撑部1311的稳定性，保证支撑部1311稳定地支撑电极组件12。
根据本申请的一些实施例，可选地，如图6和图10所示，壳体111的设置有开口的一端向内翻折以形成翻折部11111，壳体111的内壁形成有环形凸起11112，环形凸起11112沿壳体111的周向延伸；端盖112包括端盖本体1121和边缘部1122，边缘部1122形成在端盖本体1121的周围，边缘部1122位于翻折部11111和环形凸起11112之间，密封部132被配置为包覆于边缘部1122。
壳体111设有开口的一端是指侧壁1111远离底壁1112的一端，换言之，为侧壁1111与端盖112配合的一端。
翻折部11111是指，侧壁1111的边缘沿靠近电池单体1的中心轴线的方向翻折，所形成的垂直于电池单体1的中心轴线方向的部分。本申请中电池单体1的中心轴线方向即电池单体的高度方向H。翻折部11111可以是部分垂直或全部垂直于电池单体1的中心轴线方向。本申请中所说的“垂直”并不表示要求部件绝对垂直，而是可以稍微倾斜，如翻折部11111可以相对于电池单体的高度方向H成一定夹角。
环形凸起11112是指，沿壳体111的周向在侧壁1111上形成的凸出结构。可选地，从壳体111的外侧对壳体111进行辊槽加工，以在壳体111的辊槽对应的部位形成朝向壳体111的内侧的环形凸起11112。
通过设置翻折部11111和环形凸起11112配合夹持边缘部1122，并且密封部132包覆边缘部1122，以使翻折部11111和环形凸起11112分别挤压密封部132，实现端盖112与壳体111绝缘密封，提高加工速度和生产效率。
根据本申请的一些实施例，可选地，如图6所示，密封部132包括第一部分、第二部分1322和第三部分1323，第一部分1321设置于环形凸起11112和边缘部1122之间，第二部分1322设置于壳体111的内壁和边缘部1122的外周面之间，第三部分1323设置于翻折部11111和边缘部1122之间，第二部分1322连接第一部分1321和第三部分1323，本体部131连接于第一部分1321。
密封部132由第一部分1321、第二部分1322和第三部分1323依次连接成型，使得边缘部1122被全部包裹，绝缘效果较好，另一方面密封部132的三个部分被分别夹持固定，绝缘件13安装稳定，不容易移位，以免失去密封效果和缓冲振动的效果，进而延长电池单体1的使用寿命。
根据本申请的一些实施例，可选地，如图6和图10所示，端盖本体1121包括平面部和过渡部11212，过渡部11212形成在平面部11211的周围，过渡部11212从平面部11211沿壳体111的径向并朝向靠近电极组件12的方向延伸，过渡部11212连接平面部11211和边缘部1122。
沿电池单体的高度方向H，电极组件12的在端盖112上的投影主要落在平面部11211，通过设置过渡部11212，过渡部11212引导平面部11211相对于边缘部1122远离电极组件12，增加了平面部11211与电极组件12的距离，以免电极组件12振动撞击端盖112，进一步缓解电极组件12与端盖112的刚性碰撞。并且，平面部11211远离电极组件12还起到增大电池单体1的内部空间的作用，有利于提高电池单体1的能量密度。
根据本申请的一些实施例，可选地，如图6所示，沿背离电极组件的方向，平面部11211的外表面不超出翻折部11111的外表面。
背离电极组件12的方向是指，即为沿电池单体的高度方向H远离电机组件的方向。
平面部11211的外表面不超出翻折部11111的外表面，使得外壳11的端面平整，无凸起131221，平面部11211不占用电池单体1的外部空间，不增加电池单体1的整体体积，不降低电池 单体1的能量密度，保证电池单体1具有较高的能量密度。并且多个电池单体1组合形成电池100时，沿电池单体的高度方向H，相邻的电池单体1之间空隙较小，电池单体1与放置电池单体1的平面之间的空隙较小，减少空间浪费，提高电池100的能量密度。
平面部11211不超出翻折部11111，还能够避免平面部11211与电池单体1外部的结构干涉而受损，保护端盖112，以延长电池单体1的使用寿命。
根据本申请的一些实施例，可选地，结合图4和图11所示，电极组件12朝向端盖112的一端形成有第一极耳122，电池单体1还包括：第一集流构件15，用于电连接第一极耳122和壳体111，第一集流构件15设置于电极组件12和绝缘件13之间，绝缘件13抵接于第一集流构件15以弹性支撑电极组件12。
电极组件12包括第一极片、第二极片和隔离件，隔离件用于将第一极片和第二极片隔开。第一极片和第二极片的极性相反，换言之，第一极片和第二极片中的一者为正极极片，第一极片和第二极片中的另一者为负极极片。第一极片、第二极片、隔离件为现有技术，本申请说明书附图中虽未示出，本领域技术人员应理解其具体结构。从电极组件12的外形看，电极组件12包括主体部121、第一极耳122和第二极耳123，第一极耳122和第二极耳123凸出于主体部121。第一极耳122为第一极片的未涂覆活性物质层的部分，第二极耳123为第二极片的未涂覆活性物质层的部分。第一极耳122和第二极耳123可以从主体部121的同一侧伸出，也可以分别从相反的两侧延伸出。示例性地，如图4所示，第一极耳122和第二极耳123分别设置于主体部121的两端，也即第一极耳122和第二极耳123分别位于电极组件12的两端。
第一集流构件15是用于将第一极耳122和外壳11的电极引出部电连接的部件，以将电能从电极组件12输送至电极引出部。电能通过电极引出部输送至电池单体1的外部。多个电池单体1之间通过汇流部件实现电连接，以实现多个电池单体1的串联、并联或者混联。可选地，如图6所示，第一集流构件15的一侧与电极组件12的第一极耳122电连接，且第一集流构件15的另一侧与环形凸起11112电连接，从而使壳体111带电，壳体111作为电引出部。电连接的方式可以是接触导电、通过导电胶粘结、或者焊接。
如图6所示，绝缘件13通过第一集流构件15间接地支撑电极组件12，在电极组件12振动时，绝缘件13不仅能够缓冲电极组件12的振幅，还能够使第一集流构件15与电极组件12保持相对一致的振幅，减小第一集流构件15与电极组件12之间的拉力，以免第一极耳122撕裂，以及避免第一集流构件15和电极组件12的连接部1312位拉裂，提高第一集流构件15和电极组件12的连接可靠性，从而提高电池单体1的使用寿命。
根据本申请的一些实施例，可选地，结合图4和图11所示，电极组件12背离端盖112的一端形成有第二极耳123，电池单体1还包括：电极端子16，绝缘安装于壳体111；第二集流构件17，用于电连接第二极耳123和电极端子16。
第二集流构件17是用于将第二极耳123和外壳11的另一电极引出部电连接的部件，以将电能从电极组件12输送至另一电极引出部。电能通过电极引出部输送至电池单体1的外部。多个电池单体1之间通过汇流部件实现电连接，以实现多个电池单体1的串联、并联或者混联。
可选地，如图4所示，第二集流构件17的一侧抵压于电极组件12的第二极耳123并电连接，第二集流构件17的另一侧与电极端子16电连接，电极端子16作为电引出部。电连接的方式可以是接触导电、通过导电胶粘结、或者焊接。
上述方案中，在绝缘件13的缓冲作用下，电极组件12的振动幅度减小，从而减小第一集流构件15与电极组件12之间的拉力，第二极耳123不容易撕裂，第二极耳123与第二集流构件17的连接部1312位的不容易拉裂，且第二集流构件17与电极端子16的连接部1312位的不容易拉裂，提高了电极组件12与电极端子16的电连接可靠性，保证稳定过流，提高电池单体1的使用寿命。
可选地，壳体111的底壁1112和电极端子16分别作为电极引出部，从而在组装电池100时，能够在电池单体1的同一端连接汇流部件，简化电池100的结构，还便于在电池单体1的远离汇流部件的一端设置泄压机构14释放内压，以免泄压机构14致动时损伤汇流部件。
第二方面，本申请实施例提供一种电池100，如图2所示，电池100包括前述的电池单体1。
第三方面，本申请实施例提供一种用电装置，如图1所示，用电装置为车辆1000，车辆1000设有前述的电池100，电池100用于向车辆1000的马达200提供电能，以及向控制器300等其他功能部件提供电能。
第四方面，如图12所示，本申请实施例提供一种电池单体1的制造方法，制造方法包括：
S100、提供外壳11，外壳11包括壁部11a；
S200、提供电极组件12；
S300、提供绝缘件13；
S400、将电极组件12、绝缘件13放入外壳11，使绝缘件13位于电极组件12和壁部11a之间并弹性支撑电极组件12，以绝缘隔离壁部11a和电极组件12，并缓冲电极组件12在外壳11内的振动。
需要说明的是，通过上述电池单体1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1的制造方法组装电池单体1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。
第五方面，本申请实施例提供一种电池单体1的制造设备400，如图13所示，制造设备400包括：
第一提供装置401，用于提供外壳11，外壳11包括壁部11a；
第二提供装置402，用于提供电极组件12；
第三提供装置403，用于提供绝缘件13；
组装装置404，用于将电极组件12、绝缘件13放入外壳11，以使绝缘件13位于电极组件12和壁部11a之间并弹性支撑电极组件12，以绝缘隔离壁部11a和电极组件12，并缓冲电极组件12在外壳11内的振动。
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。
根据本申请的一种实施例，参见图2-图11，本申请实施例提供一种圆柱形的电池单体1，电池单体1包括外壳11、电极组件12和绝缘件13。外壳11包括壳体111和端盖112，壳体111包括底壁1112和围设于底壁1112的侧壁1111，侧壁1111远离底壁1112的一端形成开口，端盖112覆盖于开口以隔绝外壳11的内部和外部空间。底壁1112上绝缘设置有电极端子16。侧壁1111上形成有环形凸起11112，侧壁1111的边缘朝壳体111的内部翻折形成翻折部11111。具体地，端盖112包括端盖本体1121和边缘部1122，边缘部1122形成在端盖本体1121的周围，边缘部1122被夹持在环形凸起11112和翻折部11111之间，以实现壳体111和端盖112机械连接。电极组件12靠近端盖112的一端具有第一极耳122，电极组件12靠近电极端子16的一端具有第二极耳123。电池单体1还包括第一集流构件15和第二集流构件17，第一集流构件15连接第一极耳122和环形凸起11112，第二集流构件17连接第二极耳123和电极端子16，从而电极端子16和底壁1112分别带异性电荷，以便从电池单体1的同一端引出电能。绝缘件13包括密封部132和本体部131。密封部132包覆于边缘部1122，以绝缘密封端盖112和壳体111。本体部131包括支撑部1311和连接部1312。支撑部1311为环形结构13111，用于支撑电极组件12。连接部1312包括多个连接臂13122，多个连接臂13122围绕支撑部1311间隔分布，并分别连接支撑部1311和密封部132，多个连接臂13122弹性变形以缓冲电极组件12振动。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，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 (24)

  1. 一种电池单体，其特征在于，包括：
    外壳，包括壁部；
    电极组件，设置于所述外壳内；
    绝缘件，设置于所述电极组件和所述壁部之间，以绝缘隔离所述壁部和所述电极组件；
    其中，所述绝缘件被配置为弹性支撑所述电极组件，以缓冲所述电极组件在所述外壳内的振动。
  2. 根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述外壳包括壳体和端盖，所述壳体具有开口，所述端盖覆盖所述开口，所述壁部为所述端盖。
  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：
    本体部，设置于所述端盖和所述电极组件之间，以支撑所述电极组件，所述本体部被配置为在所述电极组件振动时产生弹性变形；
    密封部，形成在所述本体部的周围，所述密封部设置于所述端盖和所述壳体之间，以使所述端盖与所述壳体密封连接并相互绝缘。
  4. 根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，所述本体部与所述端盖之间具有间隙，以允许所述本体部朝向所述端盖的方向变形。
  5. 根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体还包括泄压机构，所述泄压机构设置于所述端盖，并被配置为在所述电池单体的内部压力或温度达到阈值时致动以释放所述内部压力，所述本体部上设置有通道，所述通道用于连通所述电池单体内部和所述泄压机构。
  6. 根据权利要求3-5任一项所述的电池单体，其特征在于，所述本体部包括支撑部和连接部，所述支撑部用于支撑所述电极组件，所述连接部形成在所述支撑部的周围，所述连接部用于连接所述支撑部和所述密封部，所述连接部被配置为在所述电极组件振动时产生弹性变形。
  7. 根据权利要求6所述的电池单体，其特征在于，所述支撑部朝向所述电极组件的方向凸出于所述连接部。
  8. 根据权利要求6或7所述的电池单体，其特征在于，所述支撑部为环形结构。
  9. 根据权利要求6-8任一项所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体还包括泄压机构，所述泄压机构设置于所述端盖，并被配置为在所述电池单体的内部压力或温度达到阈值时致动以释放所述内部压力，所述支撑部在所述端盖上的投影与所述泄压机构重叠。
  10. 根据权利要求9所述的电池单体，其特征在于，所述连接部朝向所述端盖的一侧形成有凸起，所述凸起在所述壁部上的投影与所述泄压机构不重叠。
  11. 根据权利要求6-10任一项所述的电池单体，其特征在于，所述连接部包括多个连接臂，多个所述连接臂围绕所述支撑部间隔分布，每个所述连接臂的一端连接于所述支撑部的外周面，另一端连接于所述密封部。
  12. 根据权利要求11所述的电池单体，其特征在于，所述连接臂包括平直段和倾斜段，所述平直段从所述支撑部沿所述壳体的径向延伸，所述倾斜段从所述平直段沿所述壳体的径向并沿背离所述电极组件的方向延伸，所述倾斜段连接所述平直段和所述密封部。
  13. 根据权利要求12所述的电池单体，其特征在于，沿所述密封部指向所述平直段的方向，所述倾斜段的厚度逐渐减小。
  14. 根据权利要求11-13任一项所述的电池单体，其特征在于，所述支撑部的外周面形成有加强筋，所述加强筋沿所述支撑部的周向延伸，所述加强筋的两端分别与相邻的两个所述连接臂连接。
  15. 根据权利要求3-14任一项所述的电池单体，其特征在于，所述壳体的设置有所述开口的一端向内翻折以形成翻折部，所述壳体的内壁形成有环形凸起，所述环形凸起沿所述壳体的周向延伸；
    所述端盖包括端盖本体和边缘部，所述边缘部形成在所述端盖本体的周围，所述边缘部位于所述翻折部和所述环形凸起之间，所述密封部被配置为包覆于所述边缘部。
  16. 根据权利要求15所述的电池单体，其特征在于，所述密封部包括第一部分、第二部分和第三部分，所述第一部分设置于所述环形凸起和所述边缘部之间，所述第二部分设置于所述壳体的内壁和所述边缘部的外周面之间，所述第三部分设置于所述翻折部和所述边缘部之间，所述第二部分 连接所述第一部分和所述第三部分，所述本体部连接于所述第一部分。
  17. 根据权利要求15或16所述的电池单体，其特征在于，所述端盖本体包括平面部和过渡部，所述过渡部形成在所述平面部的周围，所述过渡部从所述平面部沿所述壳体的径向并沿朝向所述电极组件的方向延伸，所述过渡部连接所述平面部和所述边缘部。
  18. 根据权利要求17所述的电池单体，其特征在于，沿背离所述电极组件的方向，所述平面部的外表面不超出所述翻折部的外表面。
  19. 根据权利要求2-18任一项所述的电池单体，其特征在于，所述电极组件朝向所述端盖的一端形成有第一极耳，所述电池单体还包括：
    第一集流构件，用于电连接所述第一极耳和所述壳体，所述第一集流构件设置于所述电极组件和所述绝缘件之间，所述绝缘件抵接于所述第一集流构件以弹性支撑所述电极组件。
  20. 根据权利要求2-19任一项所述的电池单体，其特征在于，所述电极组件背离所述端盖的一端形成有第二极耳，所述电池单体还包括：
    电极端子，绝缘安装于所述壳体；
    第二集流构件，用于电连接所述第二极耳和所述电极端子。
  21. 一种电池，其特征在于，包括权利要求1-20任一项所述的电池单体。
  22. 一种用电装置，其特征在于，包括权利要求21所述的电池。
  23. 一种电池单体的制造方法，其特征在于，包括：
    提供外壳，所述外壳包括壁部；
    提供电极组件；
    提供绝缘件；
    将所述电极组件、所述绝缘件放入所述外壳，使所述绝缘件位于所述电极组件和所述壁部之间并弹性支撑所述电极组件，以绝缘隔离所述壁部和所述电极组件，并缓冲所述电极组件在所述外壳内的振动。
  24. 一种电池单体的制造设备，其特征在于，包括：
    第一提供装置，用于提供外壳，所述外壳包括壁部；
    第二提供装置，用于提供电极组件；
    第三提供装置，用于提供绝缘件；
    组装装置，用于将所述电极组件、所述绝缘件放入所述外壳，以使所述绝缘件位于所述电极组件和所述壁部之间并弹性支撑所述电极组件，以绝缘隔离所述壁部和所述电极组件，并缓冲所述电极组件在所述外壳内的振动。
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