一种电池单体及用电设备的制作方法

1.本技术涉及储能技术领域，尤其涉及一种电池单体及用电设备。


背景技术：

2.二次电池单体是目前新能源领域常用的一种储能装置，广泛的运用于诸如乘用车、商用车、特种车、轮船、电动自行车、电动摩托车、电动滑板车等用电设备中。电池单体的端盖组件上会设置绝缘件，进而防止电池单体漏电，以提高电池单体的绝缘安全性能。
3.绝缘件在装配上，会分别与端盖、集流体进行贴合，这样将使端盖组件的整体高度较大，不利于端盖组件的减薄。同时，绝缘件上会设置用于支撑集流体的凸部等，这样将导致绝缘件整体结构复杂，且重量较大，进而增加端盖组件的重量。


技术实现要素：

4.本技术实施例公开了一种电池单体及用电设备，能够解决相关技术中绝缘件的设置导致端盖组件整体高度和重量较大，阻碍电池单体进一步轻薄化、轻量化的问题。
5.为了实现上述目的，第一方面，本技术公开一种电池单体，包括：壳体，设有内腔和连通内腔的开口；电极组件，设于内腔；端盖组件，包括：端盖，绝缘件和极柱，端盖封盖壳体的开口；绝缘件叠置于端盖朝向电极组件的一侧，绝缘件设有贯通孔和凹槽，贯通孔沿绝缘件的厚度方向上贯通设置，凹槽设于绝缘件朝向电极组件的沿厚度方向上的一表面，且连通贯通孔；极柱穿设端盖，且极柱的至少部分位于贯通孔；集流体，包括互相连接的第一集流部分和第二集流部分，第一集流部分容纳于贯通孔，以连接极柱，第二集流部分容纳于凹槽，以连接电极组件。
6.可选地，贯通孔具有朝第一方向相对设置的第一限位面和第二限位面，第一集流部分位于第一限位面和第二限位面之间；凹槽具有朝第二方向相对设置的第三限位面和第四限位面，第二集流部分位于第三限位面和第四限位面之间；第一方向与第二方向相交。
7.可选地，凹槽朝第一方向贯通设置。
8.可选地，凹槽对称设于贯通孔两侧。
9.可选地，绝缘件设有注液流道，端盖设有注液孔，注液孔通过注液流道连通内腔。
10.可选地，注液流道连通贯通孔，且通过贯通孔连通内腔。
11.可选地，绝缘件设有凹陷，凹陷与贯通孔间隔设置。
12.可选地，凹陷设置多个。
13.可选地，凹陷设置在绝缘件背离凹槽的一侧；绝缘件还设有通孔，通孔设于凹陷的槽底，通孔通过定位件与电池单体的端盖定位配合，以及分别连通凹陷和内腔。
14.第二方面，本技术公开一种用电设备，包括电池单体。
15.与现有技术相比，本技术的有益效果是：
16.本技术通过对电池单体进行结构优化，具体为设置电池单体包括：壳体，设有内腔和连通内腔的开口；电极组件，设于内腔；端盖组件，包括：端盖，绝缘件和极柱，端盖封盖壳
体的开口；绝缘件叠置于端盖朝向电极组件的一侧，绝缘件设有贯通孔和凹槽，贯通孔沿绝缘件的厚度方向上贯通设置，凹槽设于绝缘件朝向电极组件的沿厚度方向上的一表面，且连通贯通孔；极柱穿设端盖，且极柱的至少部分位于贯通孔；集流体，包括互相连接的第一集流部分和第二集流部分，第一集流部分容纳于贯通孔，以连接极柱，第二集流部分容纳于凹槽，以连接电极组件。
17.如此，在第一方面，绝缘件通过开设贯通孔和凹槽，使绝缘件具有多开槽的镂空结构，能够尽可能多地去除绝缘件的材料，从而降低绝缘件的重量，进而使安装有绝缘件的端盖组件重量降低，进而实现端盖组件的减薄。
18.在第二方面，通过贯通孔和凹槽对集流体的容纳，从而使绝缘件和集流体复用高度空间，进而实现安装有绝缘件和集流体的端盖组件的减薄，进而实现端盖组件的轻薄化。
19.在第三方面，基于上述端盖组件的轻量化设计，可以减小电池单体的整体重量，同时端盖组件的减薄设计，能够减小端盖组件在电池单体中的空间占比，提高电池单体的空间利用率。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本技术公开的一种绝缘件的正面结构图；
22.图2为本技术公开的一种绝缘件的背面结构图；
23.图3为本技术公开的一种端盖组件的爆炸图；
24.图4为本技术公开的一种端盖组件的组合图；
25.图5为本技术公开的一种电池单体的平面图；
26.图6为本技术公开的一种图5的a-a向剖视图；
27.图7为本技术公开的一种图5的b-b向剖视图；
28.图8为本技术公开的一种电池单体的结构图。
29.附图标记说明：
30.z-厚度方向、x-第一方向、y-第二方向、
31.10-端盖组件、
32.100-绝缘件、
33.110-贯通孔、
34.111-第一限位面、112-第二限位面、
35.120-凹槽、
36.121-第三限位面、122-第四限位面、
37.130-注液流道、140-凹陷、150-通孔、
38.200-集流体、
39.210-第一集流部分、220-第二集流部分、
40.300-端盖、
41.310-注液孔、
42.400-极柱、
43.20-电极组件、
44.30-壳体、
45.31-内腔。
具体实施方式
46.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
47.在本发明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
48.并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
49.此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
50.此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。
51.相关技术中，电池单体会通过设置绝缘件来防止漏电，进而提高电池单体的绝缘安全性能。绝缘件在装配上，通常会分别与端盖、集流体进行贴合，同时，绝缘件上会设置用于支撑集流体的凸部等，这样将导致绝缘件整体结构复杂，且重量较大，进而增加端盖组件的重量，并且将使电池单体的整体高度较大，不利于电池单体的减薄，本技术的设置目的，正是为了解决这类问题，下面结合图1～图8进行阐述。
52.本技术公开一种电池单体，可以包括：壳体30、电极组件20、端盖组件10和集流体200。
53.其中，壳体30为电池单体提供遮罩保护，具体来说，壳体30可以设有内腔31和连通内腔31的开口，而电极组件20作为电池单体的储能部件，可以设于内腔31。
54.端盖组件10可以包括：端盖300，绝缘件100和极柱400。其中端盖300封盖壳体30的开口，从而起到密封作用，防止外界污渍浸入电池单体内部，端盖300通常采用铝等金属材料。而绝缘件100具有绝缘保护作用，具体来说，绝缘件100可以叠置于端盖300朝向电极组件20的一侧，并且绝缘件100设有贯通孔110和凹槽120，贯通孔110沿绝缘件100的厚度方向z上贯通设置，凹槽120设于绝缘件100朝向电极组件20的沿厚度方向z上的一表面，且连通
贯通孔110。极柱400穿设端盖300，且极柱400的至少部分位于贯通孔110。
55.集流体200，可以包括互相连接的第一集流部分210和第二集流部分220，其中，第一集流部分210容纳于贯通孔110，以连接极柱400，第二集流部分220容纳于凹槽120，以连接电极组件20，如此电极组件20、集流体200和极柱400依次电连接，从而形成导电回路，使电池单体实现电传导。
56.可以看出，在第一方面，绝缘件100通过开设贯通孔110和凹槽120，使绝缘件100具有多开槽的镂空结构，能够尽可能多地去除绝缘件100的材料，从而降低绝缘件100的重量，进而使安装有绝缘件100的端盖组件10重量降低，进而实现端盖组件10的减薄。
57.在第二方面，通过贯通孔110和凹槽120对集流体200的容纳，从而使绝缘件100和集流体200复用高度空间，进而实现安装有绝缘件100和集流体200的端盖组件10的减薄，进而实现端盖组件10的轻薄化。
58.在第三方面，基于上述端盖组件10的轻量化设计，可以减小电池单体的整体重量，同时端盖组件10的减薄设计，能够减小端盖组件10在电池单体中的空间占比，提高电池单体的空间利用率。
59.可选地，贯通孔110可以具有朝第一方向x相对设置的第一限位面111和第二限位面112，第一集流部分210位于第一限位面111和第二限位面112之间，且与第一限位面111和第二限位面112朝第一方向x限位配合。
60.凹槽120可以具有朝第二方向y相对设置的第三限位面121和第四限位面122，第二集流部分220位于第三限位面121和第四限位面122之间，且与第三限位面121和第四限位面122朝第二方向y限位配合。
61.第一方向x、第二方向y和电池单体的高度方向z两两相交，比如相互垂直。比如图1中绝缘件100的外形呈圆柱形，故这里第一方向x、第二方向y可以理解为绝缘件100的径向，但是在水平方位的朝向不同，而电池单体的高度方向z可以理解为绝缘件100的轴向。
62.如此，贯通孔110可以朝第一方向x对第一集流部分210形成约束，从而限制集流体200在第一方向x可能出现的晃动。而凹槽120可以朝第二方向y对第二集流部分220形成约束，从而限制集流体200在第二方向y可能出现的晃动。
63.可以看出，绝缘件100的此种设置，可以在不同方向对集流体200形成限位和约束，从而更好的实现对集流体200的固定，减少集流体200出现晃动的可能，进而提高集流体200在端盖组件10中的稳定性。
64.同理的，由于贯通孔110已在第一方向x对集流体200进行限位，这样凹槽120的设计无需考虑第一方向x的限位问题，故凹槽120可以朝第一方向x贯通设置，以去除绝缘件100上更多的材料，更利于绝缘件100的减重。
65.可选地，凹槽120可以对称设于贯通孔110两侧，以去除更多的材料实现对绝缘件100的减重，以及更好的实现对第二集流部分220的容纳和约束。
66.可选地，绝缘件100设有注液流道130，端盖300设有注液孔310，注液孔310通过注液流道130连通内腔31，这样电解液可以依次经注液孔310、注液流道130流入内腔31，从而实现对电池单体的注液。
67.可选地，注液流道130可以直接连通内腔31，也可间接连通内腔31，比如图2和图7所示，本技术中，注液流道130连通贯通孔110，且通过贯通孔110连通内腔31，即电解液可以
依次经注液孔310、注液流道130、贯通孔110流入内腔31。这样可以实现对贯通孔110的复用，从而简化对绝缘件100的设计。
68.可选地，注液流道130可以设置两个，且对称设于贯通孔110的相对侧。如此，不仅能够减去绝缘件100更多的材料以利于减重，而且在端盖组件10的组装中，在0
°
位置和180
°
位置均能够和端盖300保持对正，即绝缘件100具有0
°
和180
°
两个安装方位，使得安装更为容易。
69.可选地，如图2所示，绝缘件100可以设有凹陷140，凹陷140与贯通孔110间隔设置。凹陷140的设置可以提高绝缘件100的镂空程度，进一步去除绝缘件100上的材料，从而更利于绝缘件100的减重；同时，凹陷140设置能够增加绝缘件100的表面积，从而使绝缘件100的散热面积增加，进而提高绝缘件100的散热性能。
70.可选地，凹陷140可以设置多个并对称分布在贯通孔110的两侧，这样能够去除绝缘件100上更多的材料，并进一步提高绝缘件100的散热面积。
71.可选地，凹陷140可以设置在绝缘件100背离凹槽120的一侧；绝缘件100还设有通孔150，通孔150设于凹陷140的槽底。
72.通孔150通过定位件与电池的端盖300定位配合，比如定位件为定位销，定位销的一端固定在端盖300，另一端穿设通孔150之中以实现对绝缘件100的定位；又比如定位件为螺栓，螺栓穿设通孔150并螺纹连接端盖300，以实现对绝缘件100的定位；又比如定位件为铆钉，铆钉依次穿设通孔和端盖300，从而将绝缘件100和端盖300铆接为一体，以实现对绝缘件100的定位；可见，定位件的设置能够防止绝缘件100相对端盖300的异常转动，提高绝缘件100的稳定性能。
73.同时，通孔150分别连通凹陷140和内腔31，这样流入通孔150之中的电解液可以被引导回流至内腔31中，防止滞留在凹陷140中，造成电解液的浪费和对凹陷140的腐蚀。
74.本技术还公开一种用电设备，以用电设备为汽车为例进行说明，汽车可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动、混合动力汽车或者增程式汽车等。汽车包括电池、控制器和马达。电池用于向控制器和马达供电，作为汽车的操作电源和驱动电源，例如，电池用于汽车的启动、导航和运行时的工作用电需求。例如，电池向控制器供电，控制器控制电池向马达供电，马达接收并使用电池的电力作为汽车的驱动电源，替代或部分地替代燃油或天然气为汽车提供驱动动力。该用电设备包括上述电池单体。
75.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。