WO2023092379A1 - 电池及其制造方法和制造系统、用电装置 - Google Patents
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Definitions
- the cover assembly 112 may further include an electrode terminal 1121 installed on the end cover 1122 .
- the fixing plate 4 is an elongated plate extending along the first direction X. It can be arranged on one end surface 3b of the battery cell 3, or both end surfaces 3b of the battery cell 3 can be provided with a fixing plate 4, or one end surface 3b of some battery cells 3 can be provided with a fixing plate 4, and the other part of the battery cells can be provided with a fixing plate 4. Both end faces 3b of the body 3 are provided with fixing plates 4, which are not limited here.
- connection method of adhesive connection increases the effective connectable area of the fixing plate 4 and the first part 211 , and effectively improves the connection strength between the fixing plate 4 and the first part 211 of the box body 21 .
- way of adhesive connection effectively ensures the structural integrity of the fixing plate 4 and the box body 21 and improves the structural strength of the fixing plate 4 and the box body 21 .
- the second providing device 120 is used to provide a plurality of battery cells 3;
- the first assembling device 140 is used for assembling a plurality of battery cells 3 and the fixing plate 4 , wherein, along the first direction X, the battery cells 3 are arranged in sequence relative to each other through the side plates. Along the second direction Y, the battery cells 3 are arranged in sequence relative to each other through the end faces 3b.
- the fixing plate 4 is provided on at least one end surface 3 b of the plurality of battery cells 3 , and is used for fixing the battery cells 3 .
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Abstract
本申请提供一种电池及其制造方法和制造系统、用电装置。电池包括箱体、多个电池单体以及固定板。沿第一方向，电池单体通过侧面相对依次排列，沿第二方向，电池单体通过端面相对依次排列。固定板设置于多个电池单体的至少一个端面，用于固定电池单体。沿第三方向，固定板连接箱体的第一部分以及连接第二部分。第一方向、第二方向以及第三方向两两垂直。本申请提供的电池，在电池单体的至少一个端面设置固定板，实现对电池单体和箱体的连接固定，固定板与箱体的连接位置也间隔分布，且间隔距离较小。可以借助箱体的刚度有效地提高固定板和箱体的连接强度，对电池单体形成有效的限位作用，降低电池在使用过程中发生晃动的风险，提高电池的使用寿命。
Description
本申请涉及电池技术领域，并且更具体地，涉及一种电池及其制造方法和制造系统、用电装置。
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。电池单体可以包括镉镍电池单体、氢镍电池单体、锂离子电池单体和二次碱性锌锰电池单体等。
在电池技术的发展中，除了提高电池的性能外，如何电提高电池的使用寿命也是一个不可忽视的问题。提高电池的使用寿命对于节约能源有着重大的影响。因此，如何增强电池的使用寿命，是电池技术中一个持续改进的技术问题。
发明内容
本申请提供了一种电池及其制造方法和制造系统、用电装置，能够提高电池的使用寿命。
第一方面，本申请实施例提供了一种电池，电池包括：箱体，包括第一部分和第二部分，第二部分与第一部分相互盖合并形成容纳腔；多个电池单体，沿第一方向，电池单体通过侧面相对依次排列，沿第二方向，电池单体通过端面相对依次排列；和固定板，固定板设置于多个电池单体的至少一个端面，并用于固定电池单体，沿第三方向，固定板连接第一部分以及连接第二部分，第一方向、第二方向以及第三方向两两垂直。
本申请实施例提供的电池，在电池单体的至少一个端面设置固定板，并设置固定板连接箱体的第一部分和第二部分，通过固定板实现对电池单体和箱体的连接固定，由于固定板沿第二方向间隔分布，固定板与箱体的连接位置也间隔分布，且间隔距离较小，如此设置，可以借助箱体的刚度，有效地提高固定板和箱体的连接强度和刚度，对电池单体形成有效的限位作用，降低电池在使用过程中发生晃动的风险，提高电池的使用寿命。
在一些实施例中，固定板沿第一方向延伸，并且电池的沿第一方向排列的电池单体固定于固定板。如此有利于提高电池单体与固定板的连接强度。
在一些实施例中，固定板与第一部分沿第一方向至少部分连续粘接连接；和/ 或，固定板与第二部分沿第一方向至少部分连续粘接连接。如此设置，可以进一步提高固定板与箱体的连接强度。
在一些实施例中，固定板与第一部分相对的表面形成有第一凹槽，第一凹槽用于容纳粘接胶；和/或，固定板与第二部分相对的表面形成有第二凹槽，第二凹槽用于容纳粘接胶。设置固定板与箱体粘接连接，连接占用空间小，且不会与其它结构造成干涉。且保证了固定板和箱体的结构完整性，提高固定板和箱体的结构强度。
在一些实施例中，第一凹槽的深度h
1满足：0.2mm≤h
1≤5mm；和/或，第二凹槽的深度h
2满足：0.2mm≤h
2≤5mm。如此可以保证固定板和箱体的粘接强度，同时提高固定板的可加工性。
在一些实施例中，沿第二方向，相邻的电池单体分别与固定板固定连接，相邻的固定板之间固定连接。进一步提高电池内部结构的连接强度，固定板对电池单体具有更好的限位效果。
在一些实施例中，电池单体包括凸设于端面的电极端子；固定板设有通孔，端面与固定板相抵，电极端子的至少部分容纳于通孔。如此，便于沿第二方向相邻的电极端子之间的电连接，且通孔对电池单体具有更好的限位效果。
在一些实施例中，端面粘接于固定板；与电池单体的端面固定连接的固定板背离端面的第一表面设有第一凹部，通孔贯通第一凹部的底壁。如此可以提高电池内部结构的紧凑型，有利于提高电池的体积能量密度。
在一些实施例中，与固定板连接的电极端子至少部分凸出于第一凹部的底壁并容纳于第一凹部内，并且不超过第一表面。有利于固定板对电池单体的定位，且第一凹部内的电极端子可以更方便地通过汇流部件连接。
在一些实施例中，第一凹部的深度h
3满足：5mm≤h
3≤10mm。如此设置，可以提供电池的结构紧凑性。
在一些实施例中，第一表面还设有第二凹部，第二凹部设置在第一凹部的沿第三方向的外侧并用于容纳粘接胶，用于相邻的固定板之间相互连接。有利于提高固定板之间的粘接强度，且粘接连接减小电池沿第二方向占用的空间。
在一些实施例中，第二凹部的深度h
4满足：0.2mm≤h
4≤5mm。如此设置，在保证相邻固定板的粘接强度的同时，提高固定板的可加工性。
在一些实施例中，与电池单体的端面固定连接的固定板包括面向端面的第二表面，第二表面设有第三凹部，端面容纳于第三凹部并粘接于第三凹部的底壁。如此设置，可以提高电池单体与固定板的连接强度，进一步降低电池单体相对固定板晃动的风险，提高电池的结构稳定性。
在一些实施例中，通孔与电池单体的电极端子一一对应。便于固定板与电池单体的端面更好地贴合，提高固定板对电池单体的限位效果。
第二方面，本申请实施例提供了一种用电装置，包括如第一方面任一实施例的电池。
第三方面，本申请实施例提供了一种电池的制造方法，包括：提供箱体，箱体包括第一部分和第二部分；提供多个电池单体；提供固定板；组装多个电池单体和固 定板，其中，沿第一方向，电池单体通过侧面相对依次排列，沿第二方向，电池单体通过端面相对依次排列，固定板设置于多个电池单体的至少一个端面，并用于固定电池单体；将组装后的多个电池单体和固定板放置于第一部分，并将第二部分盖合于第一部分，其中，沿第三方向，固定板连接第一部分以及连接第二部分，第一方向、第二方向以及第三方向两两垂直。
第四方面，本申请实施例提供了一种电池的制造系统，包括：第一提供装置，用于提供箱体，箱体包括第一部分和第二部分；第二提供装置，用于提供多个电池单体；第三提供装置，用于提供固定板；第一组装装置，用于组装多个电池单体和固定板，其中，沿第一方向，电池单体通过侧板相对依次排列，沿第二方向，电池单体通过端面相对依次排列，固定板设置于多个电池单体的至少一个端面，并用于固定电池单体；第二组装装置，用于将组装后的多个电池单体和固定板放置于第一部分，并将第二部分盖合于第一部分，其中，沿第三方向，固定板连接第一部分以及连接第二部分，第一方向、第二方向以及第三方向两两垂直。
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为本申请一实施例提供的车辆的结构示意图；
图2为本申请一实施例提供的电池的爆炸示意图；
图3为本申请实施例提供的电池中电池单体与固定板的安装结构示意图；
图4为本申请一些实施例提供的电池单体的爆炸示意图；
图5为本申请具体实施例的电池的剖视结构示意图；
图6为图5中A处的局部放大图；
图7为本申请一实施例提供的电池中固定板的一视角的结构示意图；
图8为本申请一实施例提供的电池中固定板的另一视角的结构示意图；
图9为本申请一实施例提供的电池中固定板的主视图；
图10为图9中沿B-B的剖视结构示意图；
图11为本申请一实施例提供的电池的执照方法的流程冷示意图；
图12为本申请一实施例提供的电池的制造系统的示意性框图。
在附图中，附图并未按照实际的比例绘制。
附图标记说明：
1、车辆；
2、电池；21、箱体；211、第一部分；212、第二部分；21a、容纳腔；
3、电池单体；3a、侧面；3b、端面；11、外壳组件；111、壳体；112、盖组件；1121、电极端子；1122、端盖；12、电极组件；
4、固定板；4a、第一凹槽；4b、第二凹槽；4c、通孔；41、第一表面；41a、第一凹部；41b、第二凹部；42、第二表面；42a、第三凹部；
5、控制器；
6、马达；
100、制造系统；110、第一提供装置；120、第二提供装置；130、第三提供装置；140、第一组装装置；150、第二组装装置。
X、第一方向；Y、第二方向；Z、第三方向。
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，C和/或D，可以表示：单独存在C，同时存在C和D，单独存在D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。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凸出于正极集流部的正极凸部，正极集流部涂覆有正极活性物质层，正极凸部的至少部分未涂覆正极活性物质层，正极凸部作为正极极耳。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凸出于负极集流部的负极凸部，负极集流部涂覆有负极活性物质层，负极凸部的至少部分未涂覆负极活性物质层，负极凸部作为负极极耳。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。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。隔离件的材质可以为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。
电池单体还可以包括外壳组件，外壳组件内部具有容置腔，该容置腔是外壳组件为电极组件和电解质提供的密闭空间。
对于一些两端出极柱的电池单体(圆柱电池单体或方壳电池单体)的成组结构，可以采用电池单体“躺平”的排布方式。这种排布方式具体为电池单体的两端端盖出极柱，若干电池单体首尾串接形成电池单体串，多串电池单体沿垂直于串接的方向排列，形成电池单体阵列，多个电池单体阵列可以堆叠形成最终的电池结构。这种扁平式的电池结构，在电池单体首尾串接处连接强度较弱，通常采用隔离板来增加此处的连接强度，再将隔离板的两端固定在箱体上。但当电池串较多时，隔离板会很长，这样的结构还会出现隔离板变形而加剧电池振动幅度的问题，从而影响电池的使用寿命。
发明人发现电池的使用寿命不高的问题后，便对电池的结构及其制造方法进行了系统地分析研究。结果发现，电池在使用的过程中，电池单体仅通过隔离板的两个端部与箱体固定连接，连接不够稳定。且连接结构为点连接，箱体和电池单体的连接强度较低。长期使用后，频繁的振动将导致固定连接失效，从而使得电池单体和箱体的连接失效，造成电池单体在箱体内发生晃动，进而影响电池的使用寿命。
基于发明人发现的上述问题，发明人对电池的结构进行了改进，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，以用电装置为车辆为例进行说明。
图1为本申请一些实施例提供的车辆1的结构示意图。如图1所示，车辆1的内部设置有电池2，电池2可以设置在车辆1的底部或头部或尾部。电池2可以用于车辆1的供电，例如，电池2可以作为车辆1的操作电源。
车辆1还可以包括控制器5和马达6，控制器5用来控制电池2为马达6供电，例如，用于车辆1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2不仅仅可以作为车辆1的操作电源，还可以作为车辆1的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1提供驱动动力。
图2为本申请一些实施例提供的电池2的爆炸示意图。如图2所示，电池2包括箱体21和电池单体3，电池单体3容纳于箱体21内。
箱体21用于容纳电池单体3，箱体21可以是多种结构。在一些实施例中，箱体21可以包括第一部分211和第二部分212，第一部分211与第二部分212相互盖合，第一部分211和第二部分212共同限定出用于容纳电池单体3的容纳腔21a。第一部分211可以是一端开口的空心结构，第二部分212为板状结构，第二部分212盖合于第一部分211的开口侧，以形成具有容纳腔21a的箱体21；第一部分211和第二部分212也均可以是一侧开口的空心结构，第一部分211的开口侧盖合于第二部分212的开口侧，以形成具有容纳腔21a的箱体21。当然，第一部分211和第二部分212可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。
为提高第一部分211和第二部分212连接后的密封性，第一部分211与第二部分212之间也可以设置密封件，比如，密封胶、密封圈等。
当第一部分211盖合于第二部分212的顶部，第一部分211亦可称之为上箱盖，第二部分212亦可称之为下箱体。
在电池2中，电池单体3可以是一个，也可以是多个。若电池单体3为多个，多个电池单体3之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体3中既有串联又有并联。多个电池单体3之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体3构成的整体容纳于箱体21内；当然，也可以是多个电池单体3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21内。
图3为本申请实施例提供的多个电池单体3串联或者并联后的结构示意图。
在一些实施例中，如图3所示，电池单体3为多个，多个电池单体3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21内。
电池模块中的多个电池单体3之间可通过汇流部件实现电连接，以实现电池模块中的多个电池单体3的并联或串联或混联。
图4为本申请一些实施例提供的电池单体3的爆炸示意图；
如图4所示，本申请实施例提供的电池单体3包括电极组件12和外壳组件11，电极组件12容纳于外壳组件11内。
在一些实施例中，外壳组件11还可用于容纳电解质，例如电解液。外壳组件11可以是多种结构形式。
在一些实施例中，外壳组件11可以包括壳体111和盖组件112，壳体111为一侧开口的空心结构，盖组件112盖合于壳体111的开口处并形成密封连接，以形成用于容纳电极组件12和电解质的容置腔。
壳体111可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。壳体111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，则可选用为圆柱体壳体111；若电极组件12为长方体结构，则可选用长方体壳体111。
在一些实施例中，盖组件112包括端盖1122，端盖1122盖合于壳体111的开口处。端盖1122可以是多种结构，比如，端盖1122为板状结构、一端开口的空心结构等。示例性的，在图4中，壳体111为圆柱结构，端盖1122为板状结构，端盖1122盖合于壳体111顶部的开口处。
端盖1122可以由绝缘材料(例如塑胶)制成，也可以由导电材料(例如金属)制成。当端盖1122由金属材料制成时，盖组件112还可包括绝缘件，绝缘件位于端盖1122面向电极组件12的一侧，以将端盖1122和电极组件12绝缘隔开。
在一些实施例中，盖组件112还可以包括电极端子1121，电极端子1121安装于端盖1122上。电极端子1121为两个，两个电极端子1121分别定义为正极电极端子和负极电极端子，正极电极端子1121和负极电极端子1121均用于与电极组件12电连接，以输出电极组件12所产生的电能。
在另一些实施例中，外壳组件11也可以是其他结构，比如，外壳组件11包括壳体111和两个盖组件112，壳体111为相对的两侧开口的空心结构，一个盖组件112对应盖合于壳体111的一个开口处并形成密封连接，以形成用于容纳电极组件12和电解质的容置腔。在这种结构中，可以一个盖组件112上设有两个电极端子1121，而另一个盖组件112上未设置电极端子1121，也可以两个盖组件112各设置一个电极端子1121。
在电池单体3中，容纳于外壳组件11内的电极组件12可以是一个，也可以是多个。
电极组件12包括正极极片、负极极片和隔离件。电极组件12可以是卷绕式电极组件、叠片式电极组件或其它形式的电极组件。
在一些实施例中，电极组件12为卷绕式电极组件。正极极片、负极极片和隔离件均为带状结构。本申请实施例可以将正极极片、隔离件以及负极极片依次层叠并 卷绕两圈以上形成电极组件12。
在另一些实施例中，电极组件12为叠片式电极组件。具体地，电极组件12包括多个正极极片和多个负极极片，正极极片和负极极片交替层叠，层叠的方向平行于正极极片的厚度方向和负极极片的厚度方向。
本申请实施例提供的电池2包括箱体21、多个电池单体3和固定板4。箱体21包括第一部分211和第二部分212，第二部分212与第一部分211相互盖合并形成容纳腔21a。沿第一方向X，电池单体3通过侧面3a相对依次排列。沿第二方向Y，电池单体3通过端面3b相对依次排列。固定板4设置于多个电池单体3的至少一个端面3b，并用于固定电池单体3。沿第三方向Z，固定板4连接第一部分211以及连接第二部分212。第一方向X、第二方向Y以及第三方向Z两两垂直。
具体地，电池单体3可以是圆柱形电池单体，也可以是方形电池单体。电池单体3的端面3b可以是电池单体3上设置有电极端子1121一侧的表面或者与设置有电极端子1121一侧的表面相对设置的表面。电池单体3可以在一个端面3b上设置有电极端子1121，也可以在两个端面3b上均设置有电极端子1121。沿第二方向Y，电池单体3相对依次排列，便于各电池单体3的电极端子1121的电连接，例如各电池单体3的端面3b上的电极端子1121形成对置的结构，两个电极端子1121串联形成电连接。沿第二方向Y排列的电池单体3的数量不做限制，可以根据具体的需求进行合理的设置。
电池单体3的侧面3a可以是电池单体3围绕端面3b设置的表面，对于圆柱形电池单体，侧面3a为圆柱面，对于方形电池单体，侧面3a为棱柱面。设置多个电池单体3沿第一方向X依次排列，例如沿第二方向Y形成的多个电池单体串沿第一方向X排列，形成一个电池阵列。沿第二方向Y排列的各电池单体3之间，也可以视需要形成串联或者并联的电连接。还可以设置至少两个电池阵列沿第三方向Z依次堆叠，具体是否需要设置电池单体3沿第三方向Z排列，以及沿第三方向Z排列的电池单体3的数量，可以根据电池2制造过程中的空间条件具体设置，这里不做限制。
固定板4为沿第一方向X延伸的长条形板件。可以设置在电池单体3的一个端面3b，也可以在电池单体3的两个端面3b均设置有固定板4，或者部分电池单体3的一个端面3b设置固定板4，另一部分电池单体3的两个端面3b均设置有固定板4，这里并不做限制。
箱体21的第一部分211和第二部分212可以沿第一方向X相互盖合，也可以沿第三方向Z相互盖合，这里不做限制，只要能够形成容纳腔21a即可。
沿第三方向Z，固定板4的上下端面同时连接第一部分211和第二部分212，不同固定板4与箱体21的连接形式可以相同，也可以不同，这里不做限制。可以理解的是，设置每一个固定板4都与箱体21的第一部分211和第二部分212固定连接，可以借助箱体21的刚度，有效地提高电池的连接强度和刚度。
固定板4分别与箱体21的第一部分211和第二部分212连接，可以是卡接、铆接、螺纹连接、粘接以及焊接中的任意一种或者多种连接形式，这里不做限制，只要能够实现固定板4分别与第一部分211和第二部分212的连接即可。
电池单体3和固定板4的连接方式，可以是卡接、铆接、螺纹连接、粘接以及 焊接中的任意一种或者多种，这里不做限制，只要能够实现对电池单体3的有限限位即可。
固定板4的形状和结构不做限制，只要能够对电池单体3形成有效限位即可。
本申请实施例提供的电池2，在电池单体3的至少一个端面3b设置固定板4，并设置固定板4连接箱体21的第一部分211和第二部分212，通过固定板4实现对电池单体3和箱体21的连接固定，由于固定板4沿第二方向Y间隔分布，固定板4与箱体21的连接位置也间隔分布，且间隔距离较小，如此设置，可以有效地通过固定板4与箱体21的第一部分211和第二部分212的固定连接，提高固定板4和箱体21的连接强度，对电池单体3形成有效的限位作用，降低电池2在使用过程中发生晃动的风险，提高电池2的使用寿命。
固定板4和电池单体3之间的连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，这里不做限制。
在一些实施例中，固定板4沿第一方向X延伸，并且电池单体3的沿第一方向X排列的电池单体3固定于固定板4。
具体地，设置固定板4沿第一方向X延伸，则固定板4沿第一方向X的任何位置都可以与箱体21的连接，如此可以根据需要在固定板4与箱体21的第一部分211和第二部分212相对的部分中选出多个位置实现固定板4和箱体21的连接，也可以设置固定板4与箱体21的第一部分211和第二部分212相对的表面处通过焊接、粘接等方式连续连接，如此有利于进一步提高箱体21和固定板4的连接强度。另外，设置电池单体3与固定板4固定连接，则电池单体3和固定板4固定在一起，有利于提高电池单体3与固定板4的连接强度，提高固定板4对电池单体3的固定限位效果，进而降低电池2在使用过程中，内部的电池单体3发生晃动的风险。
在一些实施例中，固定板4与第一部分211沿第一方向X的至少部分连续粘接连接。
具体地，固定板4与第一部分211的粘接连接部分可以分布呈间隔设置的多段，也可以中间没有间隔地整段粘接连接。在固定板4与第一部分211没有间隔地连接的实施方式中，固定板4与第一部分211可以沿固定板4的第一方向X全部连接，也可以沿固定板4的第一方向X部分地粘接连接。
设置固定板4和第一部分211粘接连接，连接方便，外形美观，粘接连接后产生的胶层占用空间小，且不会与其它结构造成干涉。且粘接连接的连接方式，使得固定板4和第一部分211的有效可连接面积增大，有效提高了固定板4和箱体21的第一部分211的连接强度。另外，粘接连接的方式，有效地保证了固定板4和箱体21的结构完整性，提高固定板4和箱体21的结构强度。
在一些实施例中，固定板4与第二部分212沿第一方向X至少部分连续粘接连接。
同固定板4与第一部分211沿第一方向X至少部分连续粘接连接的实施例一样，固定板4与第二部分212的粘接连接部分可以分布呈间隔设置的多段，也可以中间没有间隔地整段粘接连接。在固定板4与第二部分212没有间隔地连接的实施方式中，固定 板4与第二部分212可以沿固定板4的第一方向X全部连接，也可以沿固定板4的第一方向X部分地粘接连接。
设置固定板4和第二部分212粘接连接，连接方便，外形美观，粘接连接后产生的胶层占用空间小，且不会与其它结构造成干涉。且粘接连接的连接方式，使得固定板4和第二部分212的有效可连接面积增大，有效提高了固定板4和箱体21的第一部分211的连接强度。
固定板4与第一部分211的粘接连接的过程中，可以设置固定板4与第一部分211相对的表面为平直的平面，或者具有一定弧度的曲面，也可以在固定板4和第一部分211相对的两个表面中的一者或者两者设置凹槽，这里不做限制。
如图5所示为本申请实施例提供的电池2的剖视图，图6示出了图5中A处的局部放大图。图7至图10示出了本申请实施例提供的电池中固定板4的结构示意图。
在一些可选的实施例中，固定板4与第一部分211相对的表面形成有第一凹槽4a，第一凹槽4a用于容纳粘接胶。
可以理解的是，设置第一凹槽4a用于容纳粘接胶，可以在固定板4和第一部分211粘接完成后，固定板4与第一部分211具有更好的贴合性，且粘接胶在第一凹槽4a内与固定板4的粘接面积更大一些，有利于提高粘接连接的稳定性。
在一些实施例中，固定板4与第二部分212相对的表面形成有第二凹槽4b，第二凹槽4b用于容纳粘接胶。
同第一凹槽4a一样，设置第二凹槽4b用于容纳粘接胶，可以在固定板4与第二部分212粘接完成后，固定板4与第二部分212具有更好的贴合性，且粘接胶在第二凹槽4b内与固定板4的粘接面积更大一些，有利于进一步提高粘接连接的稳定性。
第一凹槽4a和第二凹槽4b的形状不做限制，可以分别为棱柱形、半圆柱形、半椭圆柱形中任意一者，也可以是其它形状。
第一凹槽4a和第二凹槽4b的深度也不做限制，只要能够形成固定面与第一部分211或者第二部分212的粘接连接即可。
在一些实施例中，第一凹槽4a的深度h
1满足：0.2mm≤h
1≤5mm。具体地，h
1可以为0.2mm、1mm、2mm、2.5mm、3mm、4mm或者5mm等。
设置第一凹槽4a的深度h
1满足上述关系，可以降低第一凹槽4a过浅无法容纳足够多的粘接胶的风险，同时可以降低因第一凹槽4a过深而增大其加工难度的风险，如此在保证固定板4和箱体21的第二部分212的粘接强度的同时，提高固定板4的可加工性。
在一些实施例中，第二凹槽4b的深度h
2满足：0.2mm≤h
2≤5mm。示例性地，h
2可以为0.2mm、1mm、2mm、2.5mm、3mm、4mm或者5mm等。
设置第二凹槽4b的深度h
2满足上述关系，可以降低第二凹槽4b过浅无法容纳足够多的粘接胶的风险，同时可以降低因第二凹槽4b过深而增大其加工难度的风险，如此在保证固定板4和箱体21的第二部分212的粘接强度的同时，提高固定板4的可加工性。
可以理解的是，沿第二方向Y相邻的两个电池单体3的相邻的两个端面3b均设 置有固定板4的实施例中，对应的相邻的两个固定板4可以间隔设置，也可以相互抵接或者连接，这里不做限制。
在一些可选的实施例中，沿第二方向Y，相邻的电池单体3分别与固定板4固定连接，相邻的固定板4之间固定连接。
具体地，相邻固定板4固定连接的形式，可以是螺纹连接、铆接、粘接或者焊接连接中的一者或者多者。设置相邻的固定板4固定连接，进一步提高电池2内部结构的连接强度，固定板4对电池单体3具有更好的限位效果。
在一些实施例中，电池单体3包括凸设于端面3b的电极端子1121。固定板4设有通孔4c，端面3b与固定板4相抵，电极端子1121的至少部分容纳于通孔4c。
具体地，电池单体3可以在一个端面3b上设置电极端子1121，也可以在两个端面3b上均设置有电极端子1121。沿第一方向X排列的多个电极端子1121，或者同时沿第一方向X和第三方向Z排列的多个电池单体3通过汇流部件实现串联或者并联，形成电池模块，沿第二方向Y相邻的两个电池模块通过多个电池单体3中的至少部分实现多个电池单体3之间的串联或者并联。而沿第二方向Y相邻的电池单体3之间的连接可以通过电极端子1121连接。
因此，设置电极端子1121的至少部分容纳于通孔4c内，便于沿第二方向Y相邻的电极端子1121之间的电连接，且通孔4c对电池单体3具有更好的限位效果。
电池单体3的端面3b可以与固定板4间隔设置，也可以与固定板4抵接或者连接，只要能够实现固定板4对电池单体3的限位即可。另外，沿第一方向X排布的电池单体3串联或者并联可以通过汇流部件连接，汇流部件可以设置于固定板4和电池单体3的端面3b之间，也可以设置在固定板4背离电池单体3的端面3b的一侧，这里不做限制。
在一些实施例中，端面3b粘接于固定板4，与电池单体3的端面3b固定连接的固定板4背离端面3b的第一表面41设有第一凹部41a，通孔4c贯通第一凹部41a的底壁。
在固定板4背离端面3b第一表面41设置第一凹部41a，可以设置电池单体3的电极端子1121对应的固定板4均设置有通孔4c，如此，连接多个电池单体3的汇流部件可以设置于第一凹部41a内，另外，沿第二方向Y相邻的电极端子1121也可以通过中间连接件实现电连接，该中间连接件也可以设置于第一凹部41a内，如此可以提高电池2内部结构的紧凑性，有利于提高电池2的体积能量密度。
在一些实施例中，与固定板4连接电极端子1121至少部分凸出于第一凹部41a的底壁并容纳于第一凹部41a内，并且不超过第一表面41。
设置电极端子1121至少部分凸出于第一凹部41a的底壁，更有利于固定板4对电池单体3的定位，且第一凹部41a内的电极端子1121可以更方便地相互通过汇流部件连接。
电极端子1121可以与第一表面41平齐，也可以位于第一凹槽4a的内部。在一些实施例中，设置电极端子1121位于第一凹槽4a的内部，有利于保证沿第二方向Y相邻的电池单体3之间的电极端子1121相互不连通，有利于降低电池单体3之间发生短 路的风险。而在另一些实施例中，需要设置沿第二方向Y相邻的两个电极端子1121相互电连接，此时，设置对应的电极端子1121与第一表面41平齐，有利于实现沿第二方向Y相邻的电池单体3的电连接。
在一些实施例中，第一凹部41a的深度h
3满足：5mm≤h
3≤10mm。示例性地，h
3可以为5mm、6mm、7mm、8mm、9mm或者10mm等。
设置第一凹部41a的深度h
3满足上述数值范围，则在保证第一凹部41a足够容纳相关结构的同时，降低第一凹部41a占用第二方向Y的空间过大的风险，进而提高电池2的结构紧凑性。
由于沿第二方向Y相邻的固定板4之间可以相互连接，也可以不相互连接，且相互连接的实施例中，二者的连接形式也不做限制，所以相邻固定板4的第一表面41的结构形状也不做限制，可以根据具体的连接形式具体设置。
在一些可选的实施例中，第一表面41还设有第二凹部41b，第二凹部41b设置在第一凹部41a的沿第三方向Z的外侧并用于容纳粘接胶，用于相邻的固定板4之间的相互连接。
如此设置，实现沿第二方向Y相邻的固定板4之间的粘接连接，且设置第二凹部41b，粘接胶容纳于第二凹部41b内，有利于提高粘接胶与固定板4的粘接面积，进而提高粘接强度。同时，粘接胶设置在第二凹部41b内，可以减小粘接连接占用的电池2沿第二方向Y的空间，有利于提高电池2的体积能量密度。
在一些可选的实施例中，第二凹部41b的深度h
4满足：0.2mm≤h
4≤5mm。示例性地，h
4可以为0.2mm、1mm、2mm、2.5mm、3mm、4mm或者5mm等。
设置第二凹部41b的深度h
4满足上述关系，可以降低第二凹部41b过浅无法容纳足够多的粘接胶的风险，同时可以降低因第二凹部41b过深而增大其加工难度的风险，如此在保证相邻固定板4的粘接强度的同时，提高固定板4的可加工性。
在一些实施例中，与电池单体3的端面3b固定连接的固定板4包括面向端面3b的第二表面42，第二表面42设有第三凹部42a，端面3b容纳于第三凹部42a。
设置第三凹部42a，并将端面3b容纳于第三凹部42a内，凹部可以对电池单体3形成限位，以提高固定板4对电池单体3的限位效果，进一步降低电池单体3发生晃动的风险。
可以理解的是，可以设置每一个电池单体3对应一个第三凹部42a，也可以设置多个电池单体3对应一个第三凹部42a，均能够提高固定板4对电池单体3的限位效果。
电池单体3的端面3b与第三凹部42a的底壁可以抵接，也可以通过粘接连接等方式固定连接，这里不做限制。
在一些可选的实施例中，电池单体3的端面3b粘接于第三凹部42a的底壁。
如此设置，可以提高电池单体3与固定板4的连接强度，进一步降低电池单体3相对固定板4晃动的风险，提高电池2的结构稳定性。
一个固定板4上对应的通孔4c的数量可以少于或者等于对应的电极端子1121的数量，这里不做限制。
在一些可选的实施例中，通孔4c与电池单体3的电极端子1121一一对应。
具体地，每一个电极端子1121对应一个通孔4c，并设置在通孔4c内，如此，通孔4c避让电极端子1121的位置，便于固定板4与电池单体3的端面3b更好地贴合，提高固定板4对电池单体3的限位效果。
图11为本申请一实施例提供的电池的制造方法流程框图。
本申请实施例提供的电池的制造方法，包括：
S10、提供箱体21，箱体21包括第一部分211和第二部分212；
S20、提供多个电池单体3；
S30、提供固定板4；
S40、组装多个电池单体3和固定板4，其中，沿第一方向X，电池单体3通过侧面3a相对依次排列，沿第二方向Y，电池单体3通过端面3b相对依次排列。固定板4设置于多个电池单体3的至少一个端面3b，并用于固定电池单体3。
S50、将组装后的多个电池单体3和固定板4放置于第一部分211，并将第二部分212盖合于第一部分211，其中沿第三方向Z，固定板4连接第一部分211以及连接第二部分212，第一方向X、第二方向Y和第三方向Z两两垂直。
图12为本申请实施例提供的电池的制造系统的结构示意图。
本申请实施例提供的电池的制造系统系统100，包括：
第一提供装置110，用于提供箱体21，箱体21包括第一部分211和第二部分212；
第二提供装置120，用于提供多个电池单体3；
第三提供装置130，用于提供固定板4；
第一组装装置140，用于组装多个电池单体3和固定板4，其中，沿第一方向X，电池单体3通过侧板相对依次排列。沿第二方向Y，电池单体3通过端面3b相对依次排列。固定板4设置于多个电池单体3的至少一个端面3b，并用于固定电池单体3。
第二组装装置150，用于将组装后的多个电池单体3和固定板4放置于第一部分211，并将第二部分212盖合于第一部分211，其中，沿第三方向Z，固定板4连接第一部分211以及连接第二部分212，第一方向X、第二方向Y以及第三方向Z两两垂直。
通过上述制造系统100制造出的电池单体3的相关结构，可参见上述各实施例提供的电池单体3。
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 (17)
- 一种电池，包括：箱体，包括第一部分和第二部分，所述第二部分与所述第一部分相互盖合并形成容纳腔；多个电池单体，沿第一方向，所述电池单体通过侧面相对依次排列，沿第二方向，所述电池单体通过端面相对依次排列；和固定板，所述固定板设置于多个所述电池单体的至少一个所述端面，并用于固定所述电池单体，沿第三方向，所述固定板连接所述第一部分以及连接所述第二部分，所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向两两垂直。
- 根据权利要求1所述的电池，其中，所述固定板沿所述第一方向延伸，并且所述电池的沿所述第一方向排列的所述电池单体固定于所述固定板。
- 根据权利要求1所述的电池，其中，所述固定板与所述第一部分沿所述第一方向至少部分连续粘接连接；和/或，所述固定板与所述第二部分沿所述第一方向至少部分连续粘接连接。
- 根据权利要求3所述的电池，其中，所述固定板与所述第一部分相对的表面形成有第一凹槽，所述第一凹槽用于容纳粘接胶；和/或，所述固定板与所述第二部分相对的表面形成有第二凹槽，所述第二凹槽用于容纳粘接胶。
- 根据权利要求4所述的电池，其中，所述第一凹槽的深度h 1满足：0.2mm≤h 1≤5mm；和/或，所述第二凹槽的深度h 2满足：0.2mm≤h 2≤5mm。
- 根据权利要求1至5任一项所述的电池，其中，沿所述第二方向，相邻的所述电池单体分别与所述固定板固定连接，相邻的所述固定板之间固定连接。
- 根据权利要求1至6任一项所述的电池，其中，所述电池单体包括凸设于所述端面的电极端子；所述固定板设有通孔，所述端面与所述固定板相抵，所述电极端子的至少部分容纳于所述通孔。
- 根据权利要求7所述的电池，其中，所述端面粘接于所述固定板；与所述电池单体的所述端面固定连接的所述固定板背离所述端面的第一表面设有第一凹部，所述通孔贯通所述第一凹部的底壁。
- 根据权利要求8所述的电池，其中，与所述固定板连接的所述电极端子至少部分凸出于所述第一凹部的底壁并容纳于所述第一凹部内，并且不超过所述第一表面。
- 根据权利要求8所述的电池，其中，所述第一凹部的深度h 3满足：5mm≤h 3≤10mm。
- 根据权利要求7或8所述的电池，其中，所述第一表面还设有第二凹部，所述 第二凹部设置在所述第一凹部的沿所述第三方向的外侧并用于容纳粘接胶，用于相邻的所述固定板之间相互连接。
- 根据权利要求11所述的电池，其中，所述第二凹部的深度h 4满足：0.2mm≤h 4≤5mm。
- 根据权利要求7至12任一项所述的电池，其中，与所述电池单体的所述端面固定连接的所述固定板包括面向所述端面的第二表面，所述第二表面设有第三凹部，所述端面容纳于所述第三凹部并粘接于所述第三凹部的底壁。
- 根据权利要求7至13任一项所述的电池，其中，所述通孔与所述电池单体的所述电极端子一一对应。
- 一种用电装置，包括如权利要求1至14任一项所述的电池，所述电池用于提供电能。
- 一种电池的制造方法，包括：提供箱体，所述箱体包括第一部分和第二部分；提供多个电池单体；提供固定板；组装多个所述电池单体和所述固定板，其中，沿第一方向，所述电池单体通过侧面相对依次排列，沿第二方向，所述电池单体通过端面相对依次排列，所述固定板设置于多个所述电池单体的至少一个所述端面，并用于固定所述电池单体；将组装后的多个所述电池单体和所述固定板放置于所述第一部分，并将所述第二部分盖合于所述第一部分，其中，沿第三方向，所述固定板连接所述第一部分以及连接所述第二部分，所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向两两垂直。
- 一种电池的制造系统，包括：第一提供装置，用于提供箱体，所述箱体包括第一部分和第二部分；第二提供装置，用于提供多个电池单体；第三提供装置，用于提供固定板；第一组装装置，用于组装多个所述电池单体和所述固定板，其中，沿第一方向，所述电池单体通过侧板相对依次排列，沿第二方向，所述电池单体通过端面相对依次排列，所述固定板设置于多个所述电池单体的至少一个所述端面，并用于固定所述电池单体；第二组装装置，用于将组装后的多个所述电池单体和所述固定板放置于所述第一部分，并将所述第二部分盖合于所述第一部分，其中，沿第三方向，所述固定板连接所述第一部分以及连接所述第二部分，所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向两两垂直。
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