CN216750083U - 电池单体、电池以及用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电池单体、电池以及用电装置。电池单体包括电极组件、壳体以及两个端盖，壳体具有在第一方向上相对设置的两个开口，且壳体包括沿周向围合设置的壳壁以及设置在壳壁内的分隔部，分隔部将壳体的内腔在第二方向上分隔为相互独立的第一腔和第二腔，第二方向与第一方向相互垂直，第一腔用于容纳电极组件，第二腔形成冷却液的流动通道，第一腔的体积大于第二腔的体积。两个端盖对应设置在两个开口处，端盖与壳壁密封连接且端盖与分隔部的端面密封连接。本申请的电池单体的冷却效率得到提高。

Description

电池单体、电池以及用电装置

技术领域

本申请涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池单体、电池以及用电装置。

背景技术

随着动力电池的快速发展，其能量密度不断提升，而能量密度的提升使得动力电池的发热量增大，这样如何提高电池的冷却效率是需要重视的问题。

实用新型内容

鉴于以上问题，本申请提供一种电池单体、电池以及用电装置，以提高电池的冷却效率。

第一方面，本申请提供一种电池单体包括电极组件、壳体以及两个端盖，壳体具有在第一方向上相对设置的两个开口，且壳体包括沿周向围合设置的壳壁以及设置在壳壁内的分隔部，分隔部将壳体的内腔在第二方向上分隔为相互独立的第一腔和第二腔，第二方向与第一方向相互垂直，第一腔用于容纳电极组件，第二腔形成冷却液的流动通道，第一腔的体积大于第二腔的体积。两个端盖对应设置在两个开口处，端盖与壳壁密封连接且端盖与分隔部的端面密封连接。

在本申请的技术方案中，通过分隔部将壳体的内腔分隔为相互独立的第一腔和第二腔，其中第一腔用于容纳电极组件，第二腔用于容纳冷却液，这样第一腔产生的热量仅通过分隔部就可传递到第二腔的冷却液并被冷却液带走，传热路径简单，传热效率高，提高了电池的冷却效率。而且本申请实施例的第一腔和第二腔均通过端盖来进行封闭，使得电池单体的集成度高，装配简单。

在一些实施例中，端盖一体成型，端盖与壳壁焊接，且端盖与分隔部的端面通过激光穿透焊密封连接。端盖一体成型，这样在连接端盖与壳体时，先将端盖与壳体的壳壁焊接，并通过激光穿透焊的方式将端盖与分隔部的端面焊接即可实现端盖与分隔部的端面之间的密封连接，因此端盖一体成型可简化装配流程。

在一些实施例中，端盖包括用于封闭第一腔的第一端盖分体以及用于封闭第二腔的第二端盖分体，第一端盖分体与第一腔的端面焊接，第二端盖分体与第二腔的端面焊接，且第一端盖分体、第二端盖分体以及分隔部之间通过粘结胶连接。将端盖拆分为上下两部分，并在两部分分别与壳体的端面焊接后，再对两部分以及分隔部进行再次密封，可进一步保证第一腔和第二腔之间的密封可靠性。

在一些实施例中，壳壁包括与第三方向垂直且相对设置的两个第一侧壁以及与第二方向垂直且相对设置的两个第二侧壁，第三方向与第二方向以及第一方向相互垂直，第二侧壁的面积小于第一侧壁的面积，分隔部平行于第二侧壁。分隔部平行于第二侧壁使得第二腔的冷却液覆盖第二侧壁，这样当多个电池单体的大面并排设置时，第二腔均位于同一端，利于对多个电池单体的第二腔的冷却液进行统一的输送。而且这样设置使得第一腔和第二腔之间的分隔部的面积较小，更容易实现两个腔之间的隔离。

在一些实施例中，分隔部的厚度大于壳壁的厚度。分隔部的厚度大于壳壁的厚度，可增大分隔部与端盖之间的连接面积，以保证第一腔和第二腔的隔离。

在一些实施例中，壳体包括设置在壳壁内且平行设置的两个分隔部，两个分隔部将壳体的内腔分隔为相互独立的第一腔以及设置在第一腔两侧的两个第二腔。这样设置使得用于放置电极组件21的第一腔的两侧均流通有冷却液，可进一步提升冷却效率。

在一些实施例中，两个端盖包括第一端盖和第二端盖，第一端盖上设置有用于向第二腔输入冷却液的冷却液输入管，第二端盖上设置有用于从第二腔输出冷却液的冷却液输出管。冷却液输入管和冷却液输出管分别设置在两个端盖上来实现第二腔冷却液的循环流动，提高冷却效果。

在一些实施例中，冷却液输入管和/或冷却液输出管为绝缘管。将每个电池单体的冷却液输入管和冷却液输出管均采用绝缘材料，避免多个电池单体的壳体通过冷却管道形成等势体，进而避免电解腐蚀的问题。

在一些实施例中，电池单体还包括分别设置在两个端盖上的两个极柱，电极组件包括主体部和从主体部伸出的极性相反的两个极耳，两个极耳分别朝两个开口伸出且与对应的极柱电连接。两个极柱分别设置在电池单体的两端，可方便多个电池单体之间的连接。

在一些实施例中，电池单体还包括设置在两个端盖中的一个端盖上的两个极柱，电极组件包括主体部和从主体部向两个极柱一侧伸出的极性相反的两个极耳，两个极耳与两个极柱对应电连接。两个极柱均设置在电池单体的同一端，那么电池单体的其他侧面均可以相互并排设置，且电池单体的与设置极柱相反的一端可直接形成与箱体的接触面，进而方便多个电池单体在箱体内的布置。

在一些实施例中，壳体一体成型。壳体一体成型，可简化电池20的制造流程。

第二方面，本申请提供一种电池，包括上述电池单体。

在一些实施例中，电池包括并排设置的至少两个电池单体、冷却液输入主管和冷却液输出主管，至少两个电池单体的第二腔的两端分别与冷却液输入主管和冷却液输出主管流体连通，冷却液输入主管和/或冷却液输出主管为绝缘管。冷却液输入主管和冷却液输出主管采用绝缘材料，避免多个电池的壳体通过冷却管道形成等势体。

第三方面，本申请提供一种用电装置，包括上述电池，电池用于提供电能。

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，还可以根据附图获得其他的附图。

图1是本申请一些实施例的车辆的结构示意图；

图2是本申请一些实施例的电池的分解结构示意图；

图3是本申请一些实施例的一种电池单体的立体结构示意图；

图4是本申请一些实施例的电池单体的分解结构示意图；

图5是本申请一些实施例的壳体的立体结构示意图；

图6是本申请一些实施例的壳体的侧视结构示意图；

图7是本申请另一些实施例的电池单体的分解结构示意图；

图8是本申请又一些实施例的电池单体的分解结构示意图；

图9是本申请一些实施例的电池单体的分解结构示意图；

图10是本申请一些实施例的电池的侧视结构示意图；

图11是本申请一些实施例的电池单体的制造方法的步骤图；

在附图中，附图并未按照实际的比例绘制。

标记说明：

1000、车辆；

100、电池，200、控制器，300、马达；

10、箱体，11、第一部分，12、第二部分；

20、电池单体，21、电极组件，211、主体部，212、极耳，22、壳体，22a、第一腔，22b、第二腔，221、壳壁，2211、第一侧壁，2212、第二侧壁，222、分隔部，23、端盖，231、第一端盖分体，232、第二端盖分体，24、极柱，25、冷却液输入管，26、冷却液输出管，27、注液孔；

30、冷却液输入总管；

40、冷却液输出总管；

X、第一方向，Z、第二方向，Y、第三方向。

具体实施方式

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。

目前的电池单体通常包括壳体、端盖和容纳在壳体内的电极组件，并在壳体内填充电解质。电极组件是电池单体中发生电化学反应的部件，壳体是形成电池单体的内部环境的组件，端盖是盖合于壳体的开口处以将电池单体的内部环境隔绝于外部环境的部件。现有的电池单体通常采用在电池单体的底部设置冷却板的冷却方式，具体地，在冷却板和电池单体的底面之间通过设置导热胶来增加电池单体与冷却板之间的接触面积。在电池单体的充放电过程中产生的热量自上而下通过导热胶传递给冷却板，再通过冷却板内部流动的冷却液将热量带走，进而起到降低电池温度的目的。本申请的发明人在研究中发现采用上述冷却方式时，电池产生的热量需要经过壳体、导热胶、冷却板以及冷却液，其传热路径的热阻高，影响传热效率。具体地，导热胶的导热系数通常只有2-3W/m·K,远远低于金属铝(壳体一般为铝壳)的导热系数230W/m·K，虽然导热胶的厚度通常很小，约1mm，但是其低两个数量级的导热系数会对热量的传导产生较大的阻碍，因此使得上述冷却方式存在传热效率低的问题，进而降低了电池的冷却效率。另外，在上述冷却方式中，由于水冷板和导热胶的厚度会占用箱体的空间，这部分厚度会影响电池的整体能量密度。

基于以上问题，为了提高电池的冷却效率，发明人提出可以通过在电池的壳体内设置分隔部，将壳体的内腔分隔为独立的第一腔和第二腔，第一腔用于容纳电极组件，第二腔用于形成冷却液的流动通道，然后使端盖与分隔部的端面密封连接来使得第一腔和第二腔隔离，防止冷却液进入第一腔，并使端盖与壳壁密封连接以使得壳体的内腔与外部隔离。这样第一腔产生的热量仅通过分隔部就可传递到第二腔的冷却液并被冷却液带走，传热路径简单，传热效率高，提高了电池的冷却效率。而且在低温工况下，当第一腔的温度低于第二腔的温度时，第二腔的冷却液也能更好地对电极组件以及电解液进行加热。

本申请实施例公开的电池单体可以但不限用于车辆、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、电池等组成该用电装置的电源系统。

本申请实施例提供一种使用电池作为电源的用电装置，用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中，电动玩具可以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，航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。

以下实施例为了方便说明，以本申请一实施例的一种用电装置为车辆1000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用于控制电池100为马达300供电，例如，用于车辆1000的启动、导航或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的爆炸图。电池100包括箱体10和电池单体20。电池单体20容纳于箱体10内。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，第一部分11和第二部分12共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。第二部分12可以为一端开口的空心结构，第一部分11可以为板状结构，第一部分11盖合于第二部分12的开口侧，以使第一部分11和第二部分12共同限定出容纳空间。第一部分11和第二部分12也可以是均为一侧开口的空心结构，第一部分11的开口侧盖合于第二部分12的开口侧。当然，第一部分11和第二部分12形成的箱体10可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。

在电池100中，电池单体20可以是多个，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。多个电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体20构成的整体容纳于箱体10内；当然，电池100也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形式，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。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，用于实现多个电池单体20之间的电连接。

其中，每个电池单体20可以为二次电池或一次电池；还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池，但不局限于此。电池单体20可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。

请参照图3和图4，图3为本申请一些实施例提供的电池单体20的立体结构示意图，图4为本申请一些实施例提供的电池单体20的分解结构示意图。如图3和图4所示，电池单体20包括电极组件21、壳体22、端盖23、极柱24及其他的功能性部件。

电极组件21是电池单体20中发生电化学反应的部件。电极组件21主要由正极片和负极片卷绕或层叠放置形成，并且通常在正极片与负极片之间设有隔膜。正极片和负极片具有活性物质的部分构成电极组件的主体部，正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳。在电池的充放电过程中，正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应，极耳与极柱连接以形成电流回路。

壳体22是形成电池单体20的内部环境的组件，形成的内部环境可以用于容纳电极组件21、电解液以及其他部件。壳体22内可以包含一个或更多个电极组件21。壳体22的材质可以是多种，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等，本申请实施例对此不作特殊限制。

端盖23是指盖合于壳体22的开口处以将电池单体20的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地，端盖23的形状可以与壳体22的形状相适应以配合壳体22。可选地，端盖23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23在受挤压碰撞时就不易发生形变，使电池单体20能够具备更高的结构强度，安全性能也可以有所提高，端盖23上可以设置有如极柱24等的功能性部件。极柱24用于与电极组件21电连接，以用于输出或输入电池单体20的电能。在一些实施例中，端盖23上还可以设置有用于在电池单体20的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构，端盖23的材质也可以是多种的，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等，本申请实施例对此不作特殊限制。在一些实施例中，在端盖23的内侧还可以设置绝缘件，绝缘件可以用于隔离壳体22内的电连接部件与端盖23，以降低短路的风险。示例性的，绝缘件可以是塑料、橡胶等。

参考图3至图6，图3为本申请一些实施例的电池单体20的立体结构示意图。图4为本申请一些实施例的电池单体20的分解结构示意图。

图5为本申请一些实施例的壳体22的立体结构示意图。图6为本申请一些实施例的壳体22的侧视结构示意图。

本申请实施例提供的电池单体20包括电极组件21、壳体22以及两个端盖23。参考图4和图5，壳体22具有在第一方向X上相对设置的两个开口。且壳体22包括沿周向围合设置的壳壁221以及设置在壳壁221内的分隔部222。分隔部222将壳体22的内腔在第二方向Z上分隔为相互独立的第一腔22a和第二腔22b。第二方向Z与第一方向X相互垂直，第一腔22a用于容纳电极组件21。第二腔22b形成冷却液的流动通道，第一腔22a的体积大于第二腔22b的体积。两个端盖23对应设置在两个开口处。端盖23与壳壁221密封连接且端盖23与分隔部222的端面密封连接。

如图3所示，图中第一方向X为电池单体20的长度方向，第二方向Z为电池单体20的宽度方向，第三方向Y为电池单体20的厚度方向。

如图5所示，壳体22包括沿周向围合设置的壳壁221和设置在壳壁221内的分隔部222。其中壳壁221包括与第三方向Y垂直且相对设置的两个第一侧壁以及与第二方向Z垂直且相对设置的两个第二侧壁。分隔部222与第二侧壁平行间隔设置以将壳体22的内腔分隔为相互独立的第一腔22a和第二腔22b。在其他附图未示出的实施例中，分隔部也可以与第一侧壁平行间隔设置以将壳体22的内腔在第三方向Y上分隔为相互独立的第一腔和第二腔。第三方向Y与第一方向X垂直。如图5所示，分隔部222可以采用隔板，但在其他附图未示出的实施例中，分隔部还可采用其他任何可将第一腔22a和第二腔22b分隔开的结构。

如图3和图4所示，端盖23与壳壁221密封连接且端盖23与分隔部222的端面密封连接。端盖23与壳壁221的端面密封连接以使得端盖23同时封闭第一腔22a和第二腔22b。并且端盖23还要与分隔部222的端面密封连接以防止冷却液进入到第一腔22a，具体地，可以采用激光穿透焊的方式来实现端盖23与分隔部222的端面之间的密封连接。

本申请实施例的电池单体20通过分隔部222将壳体22的内腔分隔为相互独立的第一腔和第二腔，其中第一腔用于容纳电极组件，第二腔用于容纳冷却液，这样第一腔产生的热量仅通过分隔部222就可传递到第二腔的冷却液并被冷却液带走，传热路径简单，传热效率高，提高了电池的冷却效率。而且本申请实施例的第一腔和第二腔均通过端盖23来进行封闭，使得电池单体的集成度高，装配简单。

如图3和图4所示，在一些实施例中，端盖23一体成型。端盖23与壳壁221焊接。且端盖23与分隔部222的端面通过激光穿透焊密封连接。

具体地，如图3和图4所示，端盖23为长方形平板结构，端盖23的周向边缘与壳壁221焊接。然后通过激光穿透焊的方式将端盖23的与分隔部222对应的位置与分隔部222的端面进行焊接。为了较好地实现端盖23与分隔部222之间的穿透焊，可以将端盖23的与分隔部222对应的位置设置的较薄。也就是说端盖23包括主体区和与分隔部222连接的连接区，连接区的厚度小于主体区的厚度。

端盖23一体成型，这样在连接端盖23与壳体22时，先将端盖23与壳体22的壳壁221焊接(例如激光焊接)，并通过激光穿透焊的方式将端盖23与分隔部222的端面焊接即可实现端盖23与分隔部222的端面之间的密封连接，因此端盖23一体成型可简化装配流程。

具体地，第一腔和第二腔的端面处于同一平面上。相应的，端盖23与壳体22的连接面也处于同一平面上，进一步简化装配流程。

在一些实施例中，参考图5和图6，壳壁221包括与第三方向Y垂直且相对设置的两个第一侧壁以及与第二方向Z垂直且相对设置的两个第二侧壁。第三方向Y与第二方向Z以及第一方向X相互垂直。第二侧壁的面积小于第一侧壁的面积，分隔部222平行于第二侧壁。

如图5所示，壳壁221的第二侧壁的面积小于第一侧壁的面积。也就是说壳壁221的第一侧壁形成电池单体20的大面，壳壁221的第二侧壁形成电池单体20的小面。分隔部222与电池单体20的小面平行。

分隔部222平行于第二侧壁使得第二腔的冷却液覆盖第二侧壁，这样当多个电池单体20的大面并排设置时，第二腔均位于同一端，利于对多个电池单体20的第二腔的冷却液进行统一的输送。而且这样设置使得第一腔和第二腔之间的分隔部的面积较小，更容易实现两个腔之间的隔离。

具体在图5示出的实施例中，分隔部222与两个第二侧壁中一个第二侧壁之间的距离大于分隔部222与另一个第二侧壁之间的距离，这样使得第一腔的体积大于第二腔的体积，也就是说虽然本申请实施例的冷却液通道形成在壳体22内，但是其占用的体积较小。

根据以上描述可知，端盖23需要与分隔部222的端面密封连接以防止第二腔的冷却液进入到第一腔内，那么为了有效保证端盖23与分隔部222的端面之间较好地密封连接，在一些实施例中，参考图5和图6，分隔部222的厚度大于壳壁221的厚度。

分隔部222的厚度大于壳壁221的厚度，可增大分隔部222与端盖23之间的连接面积，以保证第一腔和第二腔的隔离。

具体地，为了同时兼顾能量密度和壳体本身的机械强度，如图6所示，壳壁221的第一侧壁2211的厚度的范围为0.2mm～2.0mm，优选地，第一侧壁2211的厚度的范围为0.5mm～1.0mm。两个第二侧壁2212中形成第一腔的第二侧壁2212(也就是远离分隔部222的第二侧壁2212)的厚度的范围为0.2mm～2.0mm，优选地，远离分隔部222的第二侧壁2212的厚度的范围为0.5mm～1.0mm。两个第二侧壁2212中形成第二腔的第二侧壁2212(也就是靠近分隔部222的第二侧壁2212)的厚度的范围为0.5mm～5mm，优选地，靠近分隔部222的第二侧壁2212的厚度的范围为1.0mm～2.0mm。分隔部222的厚度的范围为0.5mm～5mm。优选地，分隔部222的厚度的范围为1.0mm～3.0mm。

参考图5和图6，在一些实施例中，壳体22一体成型。

如图5所示，具体地，壳体22为方形贯穿状铝壳，通过挤铝或者拉伸工艺实现一体化成型，使得壳体22的内腔分为较大的第一腔和较小的第二腔，其中较大的第一腔用于容纳电极组件，为电池提供能量，较小的第二腔为冷却液流动通道，用于冷却或者加热电池。壳壁221和分隔部222为相同材料，例如均为金属，这样分隔部222使得第一腔和第二腔之间为金属隔离，防止冷却液进入到第一腔。

如图5所示，壳体22在第一方向X上的长度的范围为100mm～2000mm，进一步优选范围为200mm～600mm。壳体22在第二方向Z上的宽度的范围为50mm～300mm，进一步优选范围为80mm～120mm。壳体22在第三方向Y上的厚度的范围为10mm～100mm，进一步优选范围为20mm～60mm。

壳体22一体成型，可简化电池20的制造流程。

当然在其他实施例中，壳体22的壳壁221可一体成型，然后再通过焊接等方式将分隔部222连接在壳壁221内。

如图3和图4所示，电池单体20包括两个端盖23以及分别设置在两个端盖23上的两个极柱24。电极组件21包括主体部211和从主体部211伸出的极性相反的两个极耳212。两个极耳212分别朝两个开口伸出且与对应的极柱24电连接。

该电极组件21可以由卷绕形成，也可以由叠片形成。电极组件21的两端分别伸出极性相反的两个极耳212。极耳212与对应的极柱24电连接。极耳212与极柱24可直接通过焊接(例如激光焊接)连接。在其他一些实施例中，例如电极组件的极耳均从主体部的第二方向Z的一侧出，此时极耳与极柱之间可以通过转接片连接，例如转接片一端与极耳超声波焊接，另外一端与极柱激光焊接。

两个极柱24分别设置在电池单体20的两端，可方便多个电池单体20之间的连接。

当然在其他实施例中，当然在另一些实施例中，如图8所示，电池单体20还包括设置在两个端盖23中的一个端盖23上的两个极柱24。电极组件21包括主体部211和从主体部211向两个极柱24一侧伸出的极性相反的两个极耳212，两个极耳212与两个极柱24对应电连接。

参考图8，两个极柱24均设置在电池单体20的同一端，此时两个端盖23中其中一个端盖23上设置有两个极柱24，另一个端盖23上不设置极柱。

两个极柱24均设置在电池单体20的同一端，那么电池单体20的其他侧面均可以相互并排设置，且电池单体20的与设置极柱24相反的一端可直接形成与箱体10的接触面，进而方便多个电池单体20在箱体10内的布置。

参考图4，两个端盖23包括第一端盖和第二端盖。第一端盖上设置有用于向第二腔输入冷却液的冷却液输入管25，第二端盖上设置有用于从第二腔输出冷却液的冷却液输出管26。

冷却液输入管25与外部的冷却液输入总管连接以向第二腔输入冷却液，冷却液输出管26与外部的冷却液输出总管连接以用于将第二腔的冷却液输出到外部。冷却液输入管25可一体成型在第一端盖上，冷却液输出管26可一体成型在第二端盖上。

冷却液输入管25和冷却液输出管26分别设置在两个端盖23上来实现第二腔冷却液的循环流动，提高冷却效果。

具体地，如图4所示，第一端盖上还设置有注液孔27，用于向第一腔内注入电解液。

当多个电池单体20并排设置时，若冷却液输入管25或冷却液输出管26为金属管，那么多个电池单体20的壳体均通过冷却液输入管25或冷却液输出管26连接而形成等势体而导致电解腐蚀的问题。基于上述问题，将冷却液输入管25和冷却液输出管26设置为绝缘管。

将每个电池单体20的冷却液输入管25和冷却液输出管26均采用绝缘材料，避免多个电池单体的壳体通过冷却管道形成等势体，进而避免电解腐蚀的问题。

在一些实施例中，为了保证第一腔22a和第二腔22b之间的密封可靠性，将端盖23拆分为上下两个部分，分别与壳体22的端部焊接。参考图7，端盖23包括用于封闭第一腔22a的第一端盖分体231以及用于封闭第二腔22b的第二端盖分体232。第一端盖分体231与第一腔22a的端面焊接。第二端盖分体232与第二腔22b的端面焊接。且第一端盖分体231、第二端盖分体232以及分隔部222之间通过粘结胶连接。

如图7所示，端盖23包括分体设置的第一端盖分体231和第二端盖分体232。在对电池单体20进行装配时，先将第一端盖分体231与壳体22的第一腔22a的端面焊接，具体指的是将第一端盖分体231与壳壁221的上部分端面以及分隔部222的端面进行焊接；然后再将第二端盖分体232与壳体22的第二腔22b的端面焊接，具体指的是将第二端盖分体232与壳壁221的下部分端面以及分隔部222的端面进行焊接，最后在进行上述两步焊接后，利用粘结胶(例如滴胶的方式)对第一端盖分体231的下表面、第二端盖分体232的上表面以及分隔部222的端面之间的间隙进行密封。

将端盖23拆分为上下两部分，并在两部分分别与壳体22的端面焊接后，再对两部分以及分隔部进行再次密封，可进一步保证第一腔22a和第二腔22b之间的密封可靠性。

在一些实施例中，如图9所示，壳体22包括设置在壳壁221内且平行设置的两个分隔部222。两个分隔部222将壳体22的内腔分隔为相互独立的第一腔以及设置在第一腔两侧的两个第二腔。

这样设置使得用于放置电极组件21的第一腔的两侧均流通有冷却液，可进一步提升冷却效率。

本申请实施例还提供一种电池，包括上述电池单体20。

在一些实施例中，参考图10，电池包括并排设置的至少两个电池单体20、冷却液输入主管30和冷却液输出主管40。至少两个电池单体20的第二腔的两端分别与冷却液输入主管30和冷却液输出主管40流体连通，冷却液输入主管30和/或冷却液输出主管40为绝缘管。

多个电池单体20并列，每个电池单体20的第二腔通过一个转接管，或者直接与冷却液输入主管30和冷却液输出主管40相连。冷却液由冷却液输入主管30从入口流入每个电池单体20的底部，对电池单体20进行冷却，再由另外一端流出，汇流后由另外一端的冷却液输出主管40流出。考虑到多个电池壳体如果通过金属管道连接，存在电解腐蚀问题，冷却液输入主管30和冷却液输出主管40需要采用绝缘材料，避免多个电池的壳体通过冷却管道形成等势体。

本申请实施例还提供一种用电装置包括上述电池，电池用于提供电能。

参考图11，本申请实施例一种电池单体的制造方法包括如下步骤：

S501,提供电极组件21；

S502,提供壳体22，壳体22具有在第一方向X上相对设置的两个开口，且壳体22包括沿周向围合设置的壳壁221以及设置在壳壁221内的分隔部222，分隔部222将壳体22的内腔在第二方向Z上分隔为相互独立的第一腔22a和第二腔22b，第二方向Z与第一方向X相互垂直，第一腔22a用于容纳电极组件21，第二腔22b形成冷却液的流动通道；以及

S503,提供两个端盖23，将两个端盖23对应设置在两个开口处，且将端盖23与壳壁221密封连接且将端盖23与分隔部222的端面密封连接。

本申请实施例的电池单体的制造方法通过分隔部222将壳体22的内腔分隔为相互独立的第一腔和第二腔，其中第一腔用于容纳电极组件，第二腔用于容纳冷却液，这样第一腔产生的热量仅通过分隔部222就可传递到第二腔的冷却液并被冷却液带走，传热路径简单，传热效率高，提高了电池的冷却效率。而且本申请实施例的第一腔和第二腔均通过端盖23来进行封闭，使得电池单体的集成度高，装配简单。

虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述，但在不脱离本申请的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。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 (14)

1.一种电池单体，包括：

电极组件(21)；

壳体(22)，具有在第一方向(X)上相对设置的两个开口，且所述壳体(22)包括沿周向围合设置的壳壁(221)以及设置在壳壁(221)内的分隔部(222)，所述分隔部(222)将所述壳体(22)的内腔在第二方向(Z)上分隔为相互独立的第一腔(22a)和第二腔(22b)，所述第二方向(Z)与所述第一方向(X)相互垂直，所述第一腔(22a)用于容纳所述电极组件(21)，所述第二腔(22b)形成冷却液的流动通道，所述第一腔(22a)的体积大于所述第二腔(22b)的体积；以及

两个端盖(23)，对应设置在所述两个开口处，所述端盖(23)与所述壳壁(221)密封连接且所述端盖(23)与所述分隔部(222)的端面密封连接。

2.根据权利要求1所述的电池单体，其中，所述端盖(23)一体成型，所述端盖(23)与所述壳壁(221)焊接，且所述端盖(23)与所述分隔部(222)的端面通过激光穿透焊密封连接。

3.根据权利要求1所述的电池单体，其中，所述端盖(23)包括用于封闭所述第一腔(22a)的第一端盖分体(231)以及用于封闭所述第二腔(22b)的第二端盖分体(232)，所述第一端盖分体(231)与所述第一腔(22a)的端面焊接，所述第二端盖分体(232)与所述第二腔(22b)的端面焊接，且所述第一端盖分体(231)、所述第二端盖分体(232)以及所述分隔部(222)之间通过粘结胶连接。

4.根据权利要求1所述的电池单体，其中，所述壳壁(221)包括与第三方向(Y)垂直且相对设置的两个第一侧壁以及与所述第二方向(Z)垂直且相对设置的两个第二侧壁，所述第三方向(Y)与所述第二方向(Z)以及所述第一方向(X)相互垂直，所述第二侧壁的面积小于所述第一侧壁的面积，所述分隔部(222)平行于所述第二侧壁。

5.根据权利要求1所述的电池单体，其中，所述分隔部(222)的厚度大于所述壳壁(221)的厚度。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的电池单体，其中，所述壳体(22)包括设置在所述壳壁(221)内且平行设置的两个分隔部(222)，所述两个分隔部(222)将所述壳体(22)的内腔分隔为相互独立的第一腔以及设置在所述第一腔两侧的两个第二腔。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的电池单体，其中，所述两个端盖(23)包括第一端盖和第二端盖，所述第一端盖上设置有用于向所述第二腔输入冷却液的冷却液输入管(25)，所述第二端盖上设置有用于从所述第二腔输出冷却液的冷却液输出管(26)。

8.根据权利要求7所述的电池单体，其中，所述冷却液输入管(25)和/或所述冷却液输出管(26)为绝缘管。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的电池单体，其中，所述电池单体还包括分别设置在所述两个端盖(23)上的两个极柱(24)，所述电极组件(21)包括主体部(211)和从所述主体部(211)伸出的极性相反的两个极耳(212)，所述两个极耳(212)分别朝所述两个开口伸出且与对应的极柱(24)电连接。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的电池单体，其中，所述电池单体还包括设置在所述两个端盖(23)中的一个端盖(23)上的两个极柱，所述电极组件(21)包括主体部(211)和从所述主体部(211)向所述两个极柱一侧伸出的极性相反的两个极耳(212)，所述两个极耳(212)与所述两个极柱(24)对应电连接。

11.根据权利要求1至5中任一项所述的电池单体，其中，所述壳体(22)一体成型。

12.一种电池，包括：如权利要求1至11中任一项所述的电池单体(20)。

13.根据权利要求12所述的电池，包括并排设置的至少两个所述电池单体(20)、冷却液输入主管(30)和冷却液输出主管(40)，所述至少两个电池单体的第二腔的两端分别与所述冷却液输入主管(30)和冷却液输出主管(40)流体连通，所述冷却液输入主管(30)和/或冷却液输出主管(40)为绝缘管。

14.一种用电装置，包括如权利要求12或13所述的电池，所述电池用于提供电能。

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