电池单体、电池装置、用电装置及储能装置的制作方法
本发明涉及电池，具体而言，涉及一种电池单体、电池装置、用电装置及储能装置。
背景技术：
1、近些年，新能源汽车有了飞跃式的发展，在电动汽车领域，动力电池作为电动汽车的动力源，起着不可替代的重要作用。其中，动力电池包括若干电池单体，然而，电池单体的结构不尽合理，使得电池装置的使用效果有待进一步提升。
技术实现思路
1、本发明实施例提供一种电池单体、电池装置、用电装置及储能装置，结构更加合理，使用效果更好。
2、第一方面，本发明实施例提供一种电池单体，包括：壳体，壳体具有在第一方向上相对的两个第一侧壁；极柱组件，所述极柱组件设于所述第一侧壁；电极组件，所述电极组件设于所述壳体内，所述电极组件包括极耳和电极主体，所述极耳设于所述电极主体在第二方向上的端部，所述极耳与所述极柱组件相连，其中，至少一个所述第一侧壁的外表面形成有沿所述第一方向凹陷的凹腔，凹腔与极耳在第一方向上的投影完全错开，所述极耳与所述极柱组件在第一方向上的投影至少部分错开，所述极柱组件的与所述极耳错开的部分在所述第一方向上和所述凹腔对应，第一方向和第二方向相交。
3、在上述技术方案中，通过使得凹腔与极耳在第一方向上的投影完全错开，极耳与极柱组件在第一方向上的投影至少部分错开，极柱组件的与极耳错开的部分在第一方向上和凹腔对应，也就是说，凹腔仅与极柱组件的与极耳错开的部分对应，而不与极柱组件和极耳同时对应，这样，凹腔在第一方向上的尺寸可以设置地更大，以容纳更大尺寸的极柱组件，进而便于增大极柱组件和汇流部件之间的连接面积，增加连接可靠性。
4、在一些实施例中，所述电池单体还包括转接片，所述极耳和所述极柱组件在所述第三方向上完全错开且通过所述转接片相连。
5、在上述技术方案中，凹腔在第三方向上尺寸可以尽可能地大，以便于极柱组件的尺寸可以设置地尽可能地大，一方面，有利于增大极柱组件和壳体之间的连接面积，增加极柱组件和壳体之间的连接稳定性；另一方面，有利于增大极柱组件和汇流部件之间的连接面积，增加极柱组件和汇流部件之间的连接稳定性。
6、在一些实施例中，在所述第一方向上，所述凹腔的尺寸大于所述壳体的尺寸的二分之一。
7、在上述技术方案中，凹腔既可以较好地容纳极柱组件，使得极柱组件在第一方向上的尺寸可以尽可能地大，以有利于增加极柱组件和汇流部件之间的连接面积，同时，凹腔也可以较好地容纳延伸至凹腔中的部分汇流部件，以减少汇流部件对额外的空间占用。
8、在一些实施例中，所述壳体包括在第三方向上间隔开布置的第一边沿和第二边沿，对于相连的所述极耳和所述极柱组件，在所述第三方向上，所述极耳与所述第一边沿的距离小于所述极耳与所述第二边沿的距离，所述极柱组件与所述第二边沿的距离小于所述极柱组件与所述第一边沿的距离，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两相交。
9、在上述技术方案中，以便于壳体的一侧部可以形成尽可能大尺寸的凹腔，从而有利于容纳较大尺寸的极柱组件。
10、在一些实施例中，所述极柱组件设有两个，两个所述极柱组件在第二方向上分别设于所述壳体的两端部，且在所述第三方向上设于所述壳体的两端部，所述第一方向、所述第三方向和所述第二方向两两相交。
11、在上述技术方案中，汇流部件连接两个电池单体时，对两个电池单体在第三方向上的两侧部均有较好的固定效果，两个汇流部件对两个电池单体的束缚力较为均匀，有利于降低两个电池单体发生相对错动的可能性。
12、在一些实施例中，所述极柱组件和所述凹腔分别设于所述壳体在所述第一方向上两侧的侧壁。
13、在上述技术方案中，安装极柱组件时，壳体对极柱组件的固定工装、安装工装的运动干涉更少，因此，安装极柱组件时更加方便，有利于降低极柱组件的安装难度。
14、在一些实施例中，电池单体还包括绝缘件，所述绝缘件包括在第三方向排布的第一部分和第二部分，在所述第一方向上，所述第一部分至少设于所述极耳背向所述转接片的一侧以用于所述极耳和所述壳体之间的绝缘，所述第二部分至少设于所述转接片背向所述极柱组件的一侧以用于所述转接片和所述壳体之间的绝缘，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两相交。
15、在上述技术方案中，设置绝缘件，可以实现极耳与壳体之间、转接片与壳体之间的绝缘，以降低电池单体发生短路，出现安全事故的可能性。
16、在一些实施例中，在所述第一方向上，所述第二部分的尺寸小于所述第一部分的尺寸。
17、在上述技术方案中，第二部分在第一方向上的尺寸较小，即第二部分占用的第一方向上的空间减小，以有利于使得凹腔在第一方向上的尺寸尽可能地大。
18、在一些实施例中，所述壳体包括壳部和盖体，所述壳部在所述第一方向上的一侧形成为敞口，所述盖体盖设于所述敞口，所述盖体为所述壳体面积最大的壁面，所述极柱组件设于所述盖体。
19、在上述技术方案中，盖体的侧壁面为壳体面积最大的壁面，这样，盖体和壳部的加工难度小，便于成型，由此有利于降低电池单体的生产成本；极柱组件设于盖体，这样，极柱组件的安装难度小，极柱组件的安装工装在工作过程中不易与壳体发生干涉，安装工装的设计更加灵活。
20、第二方面，本发明实施例还提供一种电池装置，包括汇流部件和上述的电池单体，多个所述电池单体在所述第一方向堆叠，所述汇流部件连接于多个所述电池单体的所述极柱组件之间，所述电池单体的所述极柱组件设置于与其相邻的所述电池单体的所述凹腔中。
21、在上述技术方案中，由于根据本技术实施例的电池单体的结构更加合理，因此有利于提高电池装置的使用效果。
22、在一些实施例中，所述汇流部件部分延伸至所述凹腔中，在所述第一方向上，所述汇流部件延伸至所述凹腔中的部分位于所述极柱组件与相邻的所述电池单体的所述凹腔的壁面之间。
23、在上述技术方案中，汇流部件延伸到凹腔中的部分可以和壳体在第二方向上共用部分空间，可以减少汇流部件在第二方向上的额外的空间占用，从而有利于减少多个电池单体组成形成的电池装置的空间占用，进而有利于提高电池装置的能量密度。
24、在一些实施例中，所述汇流部件包括基体部、第一板件和第二板件，所述第一板件和所述第二板件在所述第一方向上相对布置，所述基体部位于所述壳体在所述第二方向上的一侧且位于所述凹腔外，所述第一板件的至少部分和所述第二板件的至少部分位于所述凹腔；在所述第二方向上，所述第一板件位于所述凹腔内的一端和所述第二板件位于所述凹腔内的一端相连，所述第一板件的另一端和所述第二板件的另一端分别于两个所述基体部相连。
25、在上述技术方案中，壳体可以和第一板件、第二板件在第二方向上共用部分空间，可以减少第一板件、第二板件额外的空间占用，从而有利于减少多个电池单体组成形成的电池装置的空间占用，进而有利于提高电池装置的能量密度。
26、在一些实施例中，所述极柱组件包括第一部件和第二部件，所述第一部件穿过所述壳体壁部并用于与所述极耳电连接，所述第二部件位于所述壳体外部并由所述第一部件向远离所述壳体的方向凸出，所述第二部件用于与所述汇流部件电连接。
27、在上述技术方案中，通过设置第二部件，一方面，有利于增加极柱组件和汇流部件的连接面积，增加极柱组件和汇流部件的连接稳定性，从而提高电池装置的使用可靠性；另一方面，可以使得汇流部件的设计更加灵活，以满足降低汇流部件的加工难度或者提高汇流部件的抗拉能力等需求。
28、在一些实施例中，所述汇流部件包括相连的集体部和凸部，所述基体部位于所述壳体在所述第二方向上的一侧且位于所述凹腔外，所述凸部在第二方向上朝向所述极柱组件凸出且所述凸部至少部分位于所述凹腔内，所述极柱组件与所述凸部相连。
29、在上述技术方案中，通过设置至少部分位于凹腔内的凸部来与极柱组件相连，从而极柱组件在第二方向上的尺寸无需设置的过大，从而极柱组件的结构强度更高，不易发生断裂；同时，在一些实施例中，凸部的设置还有利于增加汇流部件自身的缓冲性能，提高汇流部件的抗拉能力。
30、在一些实施例中，所述壳体包括相互盖合的壳部和盖体，所述壳部包括第一凸缘，所述第一凸缘和所述盖体相连形成凸缘连接部，至少所述凸缘连接部和所述汇流部件之间设有绝缘层，所述汇流部件通过所述绝缘层抵接于所述凸缘连接部。
31、在上述技术方案中，通过设置相连的第一凸缘，有利于增大壳部和盖体的连接面积，从而有利于增加壳体的结构稳定性和密封性；同时，绝缘层的设置可以降低汇流部件和壳体直接接触的可能性尤其是凸缘连接部与壳体直接接触的可能性，降低汇流部件和壳体出现短路、导通等意外情况的可能性，提高电池装置的使用可靠性。
32、第三方面，本发明实施例还提供一种用电装置，包括上述的电池装置，所述电池装置用于为所述用电装置提供电能。
33、在上述技术方案中，由于电池装置的性能有所提升，因而有利于提升用电装置的工作用电性能。
34、第四方面，本发明实施例还提供一种储能装置，包括多个上述的电池装置。
35、在上述技术方案中，由于电池装置的性能有所提升，因而有利于提升储能装置的工作性能。
技术特征：
1.一种电池单体，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的电池单体，其特征在于，还包括转接片，所述极耳和所述极柱组件在所述第三方向上完全错开且通过所述转接片相连。
3.如权利要求1所述的电池单体，其特征在于，在所述第一方向上，所述凹腔的尺寸大于或等于所述壳体的尺寸的二分之一。
4.如权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述壳体包括在第三方向上间隔开布置的第一边沿和第二边沿，对于相连的所述极耳和所述极柱组件，在所述第三方向上，所述极耳与所述第一边沿的距离小于所述极耳与所述第二边沿的距离，所述极柱组件与所述第二边沿的距离小于所述极柱组件与所述第一边沿的距离，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两相交。
5.如权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述极柱组件设有两个，两个所述极柱组件在第二方向上分别设于所述壳体的两端部，且在第三方向上设于所述壳体的两端部，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两相交。
6.如权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述极柱组件和所述凹腔分别设于所述壳体在所述第一方向上两侧的侧壁。
7.如权利要求2所述的电池单体，其特征在于，还包括绝缘件，所述绝缘件包括沿第三方向排布的第一部分和第二部分，在所述第一方向上，所述第一部分至少设于所述极耳背向所述转接片的一侧以用于所述极耳和所述壳体之间的绝缘，所述第二部分至少设于所述转接片背向所述极柱组件的一侧以用于所述转接片和所述壳体之间的绝缘，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两相交。
8.如权利要求7所述的电池单体，其特征在于，在所述第一方向上，所述第二部分的尺寸小于所述第一部分的尺寸。
9.如权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述壳体包括壳部和盖体，所述壳部在所述第一方向上的一侧形成为敞口，所述盖体盖设于所述敞口，所述盖体为所述壳体面积最大的壁面，所述极柱组件设于所述盖体。
10.一种电池装置，其特征在于，包括汇流部件和根据权利要求1-9中任一项所述的电池单体，多个所述电池单体在所述第一方向堆叠，所述汇流部件连接于多个所述电池单体的所述极柱组件之间，所述电池单体的所述极柱组件设置于与其相邻的所述电池单体的所述凹腔中。
11.如权利要求10所述的电池装置，其特征在于，所述汇流部件部分延伸至所述凹腔中，在所述第一方向上，所述汇流部件延伸至所述凹腔中的部分位于所述极柱组件与相邻的所述电池单体的所述凹腔的壁面之间。
12.如权利要求11所述的电池装置，其特征在于，所述汇流部件包括基体部、第一板件和第二板件，所述第一板件和所述第二板件在所述第一方向上相对布置，所述基体部位于所述壳体在所述第二方向上的一侧且位于所述凹腔外，所述第一板件的至少部分和所述第二板件的至少部分位于所述凹腔；
13.如权利要求10所述的电池装置，其特征在于，所述极柱组件包括第一部件和第二部件，所述第一部件穿过所述壳体壁部并用于与所述极耳电连接，所述第二部件位于所述壳体外部并由所述第一部件向远离所述壳体的方向凸出，所述第二部件用于与所述汇流部件电连接。
14.如权利要求10所述的电池装置，其特征在于，所述汇流部件包括相连的基体部和凸部，所述基体部位于所述壳体在所述第二方向上的一侧且位于所述凹腔外，所述凸部在第二方向上朝向所述极柱组件凸出且所述凸部至少部分位于所述凹腔内，所述极柱组件与所述凸部相连。
15.如权利要求10-14中任一项所述的电池装置，其特征在于，所述壳体包括相互盖合的壳部和盖体，所述壳部包括第一凸缘，所述第一凸缘和所述盖体相连形成凸缘连接部，至少所述凸缘连接部和所述汇流部件之间设有绝缘层，所述汇流部件通过所述绝缘层抵接于所述凸缘连接部。
16.一种用电装置，其特征在于，包括如权利要求10-15中任一项所述的电池装置，所述电池装置用于为所述用电装置提供电能。
17.一种储能装置，其特征在于，包括多个如权利要求10-15中任一项所述的电池装置。
技术总结
一种电池单体、电池装置、用电装置及储能装置，属于电池技术领域。电池单体包括壳体、极柱组件和电极组件，壳体具有在第一方向上相对的两个第一侧壁；极柱组件设于第一侧壁；电极组件设于壳体内，电极组件包括电极主体和设于电极主体在第二方向上的端部的极耳，极耳与极柱组件相连，至少一个第一侧壁的外表面形成有沿第一方向凹陷的凹腔，凹腔与极耳在第一方向上的投影完全错开，极耳与极柱组件在第一方向上的投影至少部分错开，极柱组件的与极耳错开的部分在第一方向上和凹腔对应，第一方向和第二方向相交。本申请的电池单体的极柱组件的尺寸可以设置地更大，有利于增加极柱组件和汇流部件之间的连接面积，结构更加合理，使用效果更好。
技术研发人员：苏华圣,杨道伟,杨晓,白花蕾,郑于炼,王鹏
受保护的技术使用者：宁德时代新能源科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23