电池单体、电池和用电装置的制作方法

本技术涉及电池，特别是涉及电池单体、电池和用电装置。

背景技术：

1、随着电池技术的发展，电池单体应用于越来越多的领域，并在汽车动力领域逐渐替代传统的石化能源。电池单体可存储有化学能并将化学能可控地转化为电能。在可循环利用的电池单体中，在放电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用。

2、一般，电池单体包括外壳及容置在外壳内的电极组件、采样组件等，电极组件通过电极柱与外界电连接，采样组件通过端子组件与外界电连接。现有的电池单体的结构中，采样组件通常包括一个或多个连接柱，且当采样组件数量为多个时，连接柱的数量也随之增加。为了方便连接柱的安装，通常在外壳上开设多个安装孔，以通过将多个连接柱对应安装在多个安装孔处，来实现端子组件的与外界的电连接。但这种结构会增加电池单体的结构强度失效的风险。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本技术提供电池单体、电池和用电装置，能够减小电池单体的外壳上的开孔数量，以提高其强度，降低其结构强度失效风险，且能够简化工艺，节约成本。

2、第一方面，本技术提供了一种电池单体，电池单体包括：外壳，包括壁部，壁部开设有连通外壳内部和外部的第一安装孔；采样组件，容纳于外壳内部；端子组件，包括固定支架和多个连接柱，固定支架至少部分设置在第一安装孔内，并封堵第一安装孔，固定支架开设有连通外壳内部和外部的多个第二安装孔；每个连接柱分别嵌设在对应的第二安装孔，多个连接柱与采样组件电连接。

3、通过上述方式，可以通过外壳上的同一个第一安装孔处实现多个第二安装孔，能够安装多个连接柱，因此能够减少外壳上的安装孔的数量。一方面，因外壳的强度会随着安装孔数量的增加而降低，因此上述结构能够增加外壳的强度，降低电池单体的结构强度失效的风险；另一方面，因外壳的密封性能也会随着安装孔数量的增加而降低，因此上述结构还能够提高外壳的密封性能；又一方面，因每个安装孔对应的连接柱需要安装在对应的安装孔处，即需要与外壳固定连接，随着安装孔数量的增加，还会增加电池单体工艺上的复杂度，例如需要在外壳上为每个安装孔加工台阶面等，成本较高，因此，上述结构还能够降低电池单体的工艺复杂度，节约成本。

4、在一些实施例中，固定支架包括设有多个第二安装孔的绝缘支架。

5、通过绝缘支架实现固定支架，不仅能够实现对连接柱的支撑，而且还能够实现多个连接柱之间的绝缘隔离，减少连接柱之间的干扰，如电磁干扰等，提高电池单体的可靠性；且绝缘支架相较于金属等材料，设置第二安装孔的工艺简单易实现，能够进一步降低电池单体的工艺复杂度。

6、在一些实施例中，连接柱与绝缘支架一体注塑设置或铆接。

7、通过这种方式，能够提高连接柱与绝缘支架之间的连接稳定性，从而提高电池单体的可靠性，且能够简化连接柱与绝缘支架之间的安装工艺，进一步降低电池单体的工艺复杂度。因铆接具有耐冲击、抗震性好、装配简单、连接可靠等特点，因此将连接柱与绝缘支架铆接可以提高电池单体的可靠性，及降低其工艺复杂度。

8、在一些实施例中，绝缘支架背离外壳内部的一侧设置有彼此隔离的多个凹槽，每个凹槽对应连通一第二安装孔，连接柱的部分设置在第二安装孔内，部分设置在凹槽内。

9、在绝缘支架靠近外壳外部的一侧上设置隔离的多个凹槽，以在相邻凹槽之间形成间隔部；且将第二安装孔独立设置在一个凹槽内，能够通过相邻凹槽之间的间隔部将设置在相邻凹槽内的第二安装孔间隔开，能够减少第二安装孔安装的连接柱之间的干扰。

10、在一些实施例中，固定支架还包括金属支架，绝缘支架固定于金属支架，金属支架与壁部连接。

11、利用金属支架作为绝缘支架的连接部，与壁部连接，能够提高连接稳定性，因为金属支架可以采用例如焊接、铆接等稳定性较好的连接方式与壁部连接。

12、在一些实施例中，固定支架包括设有多个第二安装孔的金属支架和设置于第二安装孔的孔壁的第一绝缘件，第一绝缘件包围连接柱。

13、利用金属支架实现设置多个第二安装孔的固定支架，能够便于采用例如焊接、铆接等稳定性较好的连接方式将固定支架与壁部连接，从而能够提高固定支架与壁部之间的稳定性，进而提高电池单体的可靠性，且能够提高外壳的强度，进一步减少电池单体的结构强度失效的风险；进一步地，在金属支架与第二安装孔的孔壁之间设置包围连接柱的第一绝缘件，能够实现连接柱与金属支架的绝缘，从而实现多个连接柱之间的绝缘，减少连接柱之间的电磁等干扰。

14、在一些实施例中，固定支架还包括绝缘基板，绝缘基板盖设于金属支架背离外壳内部的一侧，绝缘基板设有与多个第二安装孔对应设置且连通的多个第三安装孔，连接柱嵌设在对应的第二安装孔及第三安装孔。

15、在金属支架背离外壳内部的一侧设置绝缘基板，一方面，可以增加固定支架的强度；另一方面，绝缘基板对金属支架具有电、液等隔离作用，及缓冲作用，能够减少金属支架受损或者被干扰的问题。绝缘基板上与第二安装孔连通的第三安装孔，便于连接柱背离采样组件的一端依次穿过第二安装孔及第三安装孔延伸至外壳外部的元件连接。

16、在一些实施例中，金属支架背离外壳内部的一侧设有安装槽，绝缘基板设置在安装槽内。

17、将绝缘基板设置在金属支架的安装槽内，一方面能够增加绝缘基板与金属支架之间的稳定性，另一方面能够使得绝缘基板靠近第一安装孔内壁的端面位于金属支架内，便于金属支架靠近第一安装孔内壁的端面与外壳连接，使得能够采用稳定性较好的焊接或者铆接来提高金属支架与外壳之间的连接稳定性。

18、在一些实施例中，金属支架与壁部焊接固定。

19、焊接过程可形成熔融体，熔融体固化后可连接金属支架与壁部，能够提高金属支架与壁部之间的稳定性，进而提高电池单体的可靠性。

20、在一些实施例中，第一安装孔包括彼此连通的第一孔段和第二孔段，第一孔段连通外壳外部，第二孔段连通外壳内部，第一孔段和第二孔段在两者的连接处形成朝向外壳内部的台阶面，固定支架支撑于台阶面上。

21、台阶面可限制固定支架朝向外壳内部运动，第二孔段可限制固定支架沿第一安装孔的径向的运动范围，有利于进行固定支架的安装，也有利于在固定支架701进行安装之后使得固定支架保持结构稳定。

22、在一些实施例中，多个连接柱包括两个供电柱和至少一个信号柱；电池单体包括两个电极柱，两个电极柱设置于壁部，并延伸至外壳外部；两个供电柱在外壳外部与两个电极柱对应电连接，以为采样组件进行供电。

23、通过连接柱在外壳外与电极柱，并通过连接柱为外壳内部采样组件供电，能够减少外壳内部的供电线路结构，便于维护及提高电池单体安全性。

24、在一些实施例中，外壳包括壳体和端盖，壳体设置有开口端，端盖盖设于开口端，电池单体的电极组件容置于壳体内部；端盖形成壁部；第一安装孔开设于端盖。

25、通过将第一安装孔开设于端盖，有利于对安装孔进行封堵。

26、在一些实施例中，采样组件包括多个采样模块，每个采样模块连接至少一个连接柱。

27、可通过采样组件获取外壳内部的环境信息，例如对外壳内部的气体、温度或气压进行采样，以能够提高对电池单体工作状态进行管理的有效性，进而提高电池单体工作的稳定性。

28、在一些实施例中，电池单体还包括：电路板，设置在外壳外部，且与连接柱电连接。

29、通过设置在外壳的外部的且与连接柱电连接的电路板实现对采样组件获取到环境信息进行处理，以确定外壳内部的气体成分及浓度、温度或气压，从而对电池单体的工作状态进行分析。

30、在一些实施例中，电路板设置在壁部背离采样组件的一侧上。

31、通过将电路板设置于壁部背离采样组件的一侧，即外壳的外部，便于进行电路板的安装与拆卸。壁部可阻碍电路板与电极组件和电解液相接触，降低电路板因与电极组件接触而短路的风险，同时降低电极组件和电解液对电路板的腐蚀。

32、第二方面，本技术提供了一种电池，包括上述电池单体。

33、如此设置，能够减小电池单体的外壳上的开孔数量，以提高其强度，降低其结构强度失效风险，且能够简化工艺，节约成本。

34、在一些实施例中，电池还包括：电池管理单元，与连接柱电连接。

35、电池管理单元与连接柱电连接，以使得电池管理单元根据采样组件获得的环境信息对电池单体进行自动化管理。

36、在一些实施例中，电池还包括：箱体，电池单体设置在箱体内；电路板，设置在箱体外部，且与连接柱电连接。

37、通过设置在箱体且与连接柱电连接的电路板实现对采样组件获取到环境信息进行处理，以确定外壳内部的气体成分及浓度、温度或气压，从而对电池单体的工作状态进行分析。通过将电路板设置于箱体背离外壳内部的一侧，便于进行电路板的安装与拆卸。箱体可阻碍电路板与电极组件和电解液相接触，降低电路板因与电池单体接触而短路的风险，同时降低电池单体对电路板的干扰。

38、第三方面，本技术提供了一种用电装置，包括上述电池。

39、如此设置，能够减小电池单体的外壳上的开孔数量，以提高其强度，降低其结构强度失效风险，且能够简化工艺，节约成本。