CN218887454U - 电池单体、电池以及用电装置 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供一种电池单体、电池以及用电装置。电池单体包括外壳、电极组件、第一电极端子和第二电极端子。外壳的外表面包括沿第一方向相对设置的第一表面和第二表面以及沿第二方向相对设置的两个第三表面，第三表面连接第一表面和第二表面，外壳设有相对于第一表面凹陷的凹部，凹部沿第二方向的至少一端延伸至第三表面。电极组件容纳于外壳内。第一电极端子与电极组件电连接，第一电极端子的至少部分容纳于凹部内。第二电极端子与电极组件电连接并凸设于第二表面。电池单体被配置为：在多个电池单体沿第一方向排列时，凹部用于容纳相邻的电池单体的第二电极端子的至少部分，以使第一电极端子和第二电极端子电连接。

Description

电池单体、电池以及用电装置
相关申请
本申请要求享有于2021年11月11日提交的名称为“电池单体及其制造方法和制造***、电池以及用电装置”、国际申请号为PCT/CN2021/130127的国际申请的优先权。
技术领域
本申请涉及电池技术领域，并且更具体地，涉及一种电池单体、电池以及用电装置。
背景技术
电池单体广泛用于电子设备，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，如何提高能量密度，是电池技术中的一个研究方向。
发明内容
本申请提供了一种电池单体及其制造方法和制造***、电池以及用电装置，其能提高能量密度。
第一方面，本申请实施例提供了一种电池单体，包括外壳、电极组件、第一电极端子和第二电极端子。外壳的外表面包括沿第一方向相对设置的第一表面和第二表面、以及沿第二方向相对设置的两个第三表面，各第三表面连接第一表面和第二表面，外壳设有相对于第一表面凹陷的凹部，凹部沿第二方向的至少一端延伸至第三表面。电极组件容纳于外壳内。第一电极端子用于与电极组件电连接，且第一电极端子的至少部分容纳于凹部内。第二电极端子用于与电极组件电连接并凸设于第二表面，且第一电极端子和第二电极端子的极性相反。电池单体被配置为：在多个电池单体沿第一方向排列时，凹部用于容纳相邻的电池单体的第二电极端子的至少部分，以使容纳于凹部内的第一电极端子和第二电极端子电连接。
上述方案中，通过在外壳上开设凹部，以容纳相邻的电池单体的第一电极端子和第二电极端子，从而降低第一电极端子和第二电极端子占用的空间。容纳于凹部内的第一电极端子和第二电极端子无需通过传统的汇流部件相连，以简化电池的装配工艺，提高电池内部的空间利用率，增大电池的能量密度。凹部沿第二方向的至少一端延伸至第三表面以在第三表面形成开口，因此，即使凹部在第一表面上的开口被相邻的电池单体遮挡，外部的设备也能够经由第三表面上的开口连接第一电极端子和第二电极端子，从而提高第一电极端子和第二电极端子的连接强度，改善装配工艺。
在一些实施例中，凹部沿第二方向的两端分别延伸至两个第三表面。
上述方案中，凹部沿第二方向的两端在分别在两个第三表面形成开口，因此，外部的设备可以经由两个第三表面上的开口连接第一电极端子和第二电极端子，这样可以增大第一电极端子和第二电极端子的连接面积，提高连接强度。
在一些实施例中，在第一方向上，第一电极端子凸出于凹部的底面的尺寸为L1，第二电极端子凸出于第二表面的尺寸为L2，凹部的深度为H，L1、L2和H满足：H≤L1+L2。
上述方案可以使容纳于凹部内的第一电极端子和第二电极端子沿第一方向相抵，保证第一电极端子和第二电极端子的接触面积，提高过流能力，并简化第一电极端子和第二电极端子的连接工艺。
在一些实施例中，第一电极端子设有第一配合部，第二电极端子设有第二配合部。电池单体被配置为：在多个电池单体沿第一方向排列时，容纳于凹部的第一电极端子和第二电极端子通过第一配合部和第二配合部的凹凸配合连接。
上述方案中，通过设置第一配合部和第二配合部，可以增大容纳于凹部的第一电极端子和第二电极端子的接触面积，提高第一电极端子和第二电极端子之间的过流能力和连接强度。
在一些实施例中，第一表面的面积和第二表面的面积相同，且第一表面和第二表面为外壳的面积最大的面。
上述方案中，第一表面和第二表面为外壳的面积最大的面，这样，当多个电池单体沿第一方向排列时，可以使多个电池单体整体的尺寸更均匀。
在一些实施例中，第一电极端子的位于外壳外侧的部分完全容纳于凹部内。
上述方案中，第一电极端子不凸出于外壳的外表面，且不会额外增大电池单体的尺寸，从而提高电池单体的能量密度。第一电极端子也不会干涉相邻的电池单体的外壳，从而减小相邻的电池单体的外壳之间的间距，提高能量密度。
在一些实施例中，第一电极端子和第二电极端子沿第一方向对应设置。
上述方案中，当多个电池单体沿第一方向排列时，无需翻转电池单体，即可使相邻的电池单体的第一电极端子和第二电极端子可以相抵，从而简化装配工艺。
在一些实施例中，第一电极端子在第一方向上的投影与第二电极端子在第一方向上的投影不重叠。
上述方案可以将第一电极端子和第二电极端子错开，增大第一电极端子和第二电极端子的间距，为外壳内的连接于第一电极端子的导电结构和连接于第二电极端子的导电结构提供空间，降低导电结构搭接的风险，提高安全性。
在一些实施例中，第一电极端子在第一方向上的投影和第二电极端子第一方向上的投影沿外壳的在第一方向上投影的对角线方向布置。
上述方案中，第一电极端子和第二电极端子在外壳上呈对角设置，这样，电池单体绕平行于第一方向的轴线旋转180°，即可使其凹部与相邻的电池单体的第二电极端子相对。
在一些实施例中，第一电极端子在第一方向上的投影与第二电极端子沿第一方向的投影沿第二方向间隔布置。
上述方案可以减小第一电极端子和第二电极端子在垂直于第一方向和第二方向的第三方向上的错位，第一电极端子和第二电极端子在第三方向上共用相同的空间，从而减少第一电极端子和第二电极端子占用的空间，有效地提高空间利用率，提高电池单体的能量密度。在多个电池单体串联成组时，本实施例有助于相邻的电池单体的第一电极端子和第二电极端子的连接。
在一些实施例中，第一电极端子和第二电极端子安装于外壳沿第三方向的中部区域，第一方向、第二方向和第三方向两两垂直。
上述方案中，第一电极端子和第二电极端子能够将电流从电极组件沿第三方向的中部引出，这样可以缩短导电路径，降低电极组件的内阻，减少产热，改善电池单体的充放电性能。
在一些实施例中，外壳的外表面还包括沿第三方向相对设置的两个第四表面，第一方向、第二方向和第三方向两两垂直。凹部沿第三方向的一端延伸至第四表面。
上述方案中，凹部在第四表面形成开口，因此，外部的设备也可经由第四表面上的开口连接第一电极端子和第二电极端子，这样可以增大第一电极端子和第二电极端子的连接面积，提高连接强度。
在一些实施例中，外壳包括壳体和端盖，壳体沿第一方向的端部具有开口，端盖盖合于开口。第一电极端子安装于端盖，第二电极端子安装于壳体；或者，第一电极端子安装于壳体，第二电极端子安装于端盖。
第二方面，本申请实施例提供了一种电池，包括多个第一方面任一实施例的电池单体。多个电池单体沿第一方向排列，凹部用于容纳相邻的电池单体的第二电极端子的至少部分，以使容纳于凹部内的第一电极端子和第二电极端子电连接。
在一些实施例中，容纳于凹部内的第一电极端子和第二电极端子焊接连接。
上述方案中，焊接可以减小第一电极端子和第二电极端子之间的接触电阻，提高过流能力。
第三方面，本申请实施例提供了一种用电装置，包括第一方面任一实施例的电池单体，电池单体用于提供电能。
第四方面，本申请实施例提供了一种电池单体的制造方法，包括：
提供外壳、第一电极端子和第二电极端子，外壳的外表面包括沿第一方向相对设置的第一表面和第二表面、以及沿第二方向相对设置的两个第三表面，各第三表面连接第一表面和第二表面，外壳设有相对于第一表面凹陷的凹部，凹部沿第二方向的至少一端延伸至第三表面，第一电极端子的至少部分容纳于凹部内，第二电极端子凸设于第二表面；
提供电极组件；
将电极组件安装到外壳内，并使电极组件电连接于第一电极端子和第二电极端子；
其中，第一电极端子和第二电极端子的极性相反；电池单体被配置为：在多个电池单体沿第一方向排列时，凹部用于容纳相邻的电池单体的第二电极端子的至少部分，以使容纳于凹部内的第一电极端子和第二电极端子电连接。
第五方面，本申请实施例提供了一种电池单体的制造***，包括：
第一提供装置，用于提供外壳、第一电极端子和第二电极端子，外壳的外表面包括沿第一方向相对设置的第一表面和第二表面、以及沿第二方向相对设置的两个第三表面，各第三表面连接第一表面和第二表面，外壳设有相对于第一表面凹陷的凹部，凹部沿第二方向的至少一端延伸至第三表面，第一电极端子的至少部分容纳于凹部内，第二电极端子凸设于第二表面；
第二提供装置，用于提供电极组件；
组装装置，用于将电极组件安装到外壳内，并使电极组件电连接于第一电极端子和第二电极端子；
其中，第一电极端子和第二电极端子的极性相反；电池单体被配置为：在多个电池单体沿第一方向排列时，凹部用于容纳相邻的电池单体的第二电极端子的至少部分，以使容纳于凹部内的第一电极端子和第二电极端子电连接。
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为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图；
图2为本申请一些实施例提供的电池的***示意图；
图3为本申请一些实施例提供的电池单体的正视示意图；
图4为图3所示的电池单体沿A-A方向作出的剖视示意图；
图5为两个图3所示的电池单体在装配后的剖视示意图；
图6为本申请另一些实施例提供的电池单体的立体结构示意图；
图7为本申请又一些实施例提供的电池单体的剖视示意图；
图8为本申请再一些实施例提供的电池单体的立体结构示意图；
图9为图8所示的电池单体的侧视示意图；
图10为本申请另一些实施例提供的电池单体的正视示意图；
图11为两个图10所示的电池单体在装配后的立体结构示意图；
图12为图3所示的电池单体沿B-B方向作出的剖视示意图；
图13为本申请一些实施例提供的电池单体的制造方法的流程示意图；
图14为本申请一些实施例提供的电池单体的制造***的示意性框图。
在附图中，附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
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，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，“平行”不仅包括绝对平行的情况，也包括了工程上常规认知的大致平行的情况；同时，“垂直”也不仅包括绝对垂直的情况，还包括工程上常规认知的大致垂直的情况。
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。
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是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液，电极组件包括第一极片、第二极片和隔离件。电池单体主要依靠金属离子在第一极片和第二极片之间移动来工作。第一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正极极耳，正极集流部涂覆有正极活性物质层，正极极耳未涂覆正极活性物质层。以锂离子电池单体为例，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。第二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负极极耳，负极集流部涂覆有负极活性物质层，负极极耳未涂覆负极活性物质层。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。隔离件的材质可以为PP(polypropylene，聚丙烯)或PE(polyethylene，聚乙烯)等。
电池单体还包括外壳和电极端子，电极组件容纳于外壳内，电极端子安装于外壳并与电极组件电连接，以将电极组件的电能导出。
随着电池技术的发展，用户对电池的容量的需求越来越高。例如，随着新能源车的不断普及，对新能源车中的电池的使用要求变得越来越高。用户对新能源车续航里程要求的不断提高，对新能源车使用的电池而言，其容量需要不断的提高。
电池包括箱体和容纳于箱体内的多个电池单体，多个电池单体之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体中既有串联又有并联。
在相关技术中，多个电池单体通过汇流部件实现电连接；电极端子一般凸出于外壳，以便于与外部的汇流部件连接。然而，发明人发现，凸出于外壳的电极端子会增大电池单体的尺寸以及电池单体在箱体内占用的空间，且汇流部件也会占用电池的内部空间，这会降低电池内部的空间利用率，导致电池的能量密度偏低。在装配电池时，还需要将汇流部件连接到电极端子，这会造成电池的装配工艺复杂，降低装配效率。
鉴于此，本申请实施例提供了一种技术方案，在该技术方案中，电池单体包括外壳、电极组件、第一电极端子和第二电极端子。外壳的外表面包括沿第一方向相对设置的第一表面和第二表面、以及沿第二方向相对设置的两个第三表面，各第三表面连接第一表面和第二表面，外壳设有相对于第一表面凹陷的凹部，凹部沿第二方向的至少一端延伸至第三表面。电极组件容纳于外壳内。第一电极端子用于与电极组件电连接，且第一电极端子的至少部分容纳于凹部内。第二电极端子用于与电极组件电连接并凸设于第二表面，且第一电极端子和第二电极端子的极性相反。电池单体被配置为：在多个电池单体沿第一方向排列时，凹部用于容纳相邻的电池单体的第二电极端子的至少部分，以使容纳于凹部内的第一电极端子和第二电极端子电连接。本技术方案通过在外壳上开设凹部，以容纳相邻的电池单体的第一电极端子和第二电极端子，从而降低第一电极端子和第二电极端子占用的空间。容纳于凹部内的第一电极端子和第二电极端子无需通过传统的汇流部件相连，以简化电池的装配工艺，提高电池内部的空间利用率，增大电池的能量密度。
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3和马达4，控制器3用来控制电池2为马达4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的***示意图。
如图2所示，电池2包括箱体5和电池单体6，电池单体6容纳于箱体5内。
箱体5用于容纳电池单体6，箱体5可以是多种结构。在一些实施例中，箱体5可以包括第一箱体部5a和第二箱体部5b，第一箱体部5a与第二箱体部5b相互盖合，第一箱体部5a和第二箱体部5b共同限定出用于容纳电池单体6的容纳空间5c。第二箱体部5b可以是一端开口的空心结构，第一箱体部5a为板状结构，第一箱体部5a盖合于第二箱体部5b的开口侧，以形成具有容纳空间5c的箱体5；第一箱体部5a和第二箱体部5b也均可以是一侧开口的空心结构，第一箱体部5a的开口侧盖合于第二箱体部5b的开口侧，以形成具有容纳空间5c的箱体5。当然，第一箱体部5a和第二箱体部5b可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。
为提高第一箱体部5a与第二箱体部5b连接后的密封性，第一箱体部5a与第二箱体部5b之间也可以设置密封件，比如，密封胶、密封圈等。
假设第一箱体部5a盖合于第二箱体部5b的顶部，第一箱体部5a亦可称之为上箱盖，第二箱体部5b亦可称之为下箱体。
在电池2中，电池单体6可以是一个，也可以是多个。若电池单体6为多个，多个电池单体6之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体6中既有串联又有并联。
多个电池单体6之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体6构成的整体容纳于箱体5内；当然，也可以是多个电池单体6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5内。
在一些实施例中，电池单体6构成的整体直接安装于箱体5。这样可以省去将多个电池单体6组成电池模块的工艺，并省去电池模块中的用于固定电池单体6的固定框架，这样可以简化电池的结构，提高电池的能量密度。
图3为本申请一些实施例提供的电池单体的正视示意图；图4为图3所示的电池单体沿A-A方向作出的剖视示意图；图5为两个图3所示的电池单体在装配后的剖视示意图。
如图3至图5所示，本申请实施例的电池单体6包括电极组件10、外壳20、第一电极端子30和第二电极端子40。外壳20的外表面包括沿第一方向X相对设置的第一表面21和第二表面22、以及沿第二方向Y相对设置的两个第三表面23，各第三表面23连接第一表面21和第二表面22，外壳20设有相对于第一表面21凹陷的凹部25，凹部25沿第二方向Y的至少一端延伸至第三表面23。电极组件10容纳于外壳20内。第一电极端子30用于与电极组件10电连接，且第一电极端子30的至少部分容纳于凹部25内。第二电极端子40用于与电极组件10电连接并凸设于第二表面22，且第一电极端子30和第二电极端子40的极性相反。电池单体6被配置为：在多个电池单体6沿第一方向X排列时，凹部25用于容纳相邻的电池单体6的第二电极端子40的至少部分，以使容纳于凹部25内的第一电极端子30和第二电极端子40电连接。
电极组件10为电池单体6实现充放电功能的核心部件，其包括第一极片、第二极片和隔离件，第一极片和第二极片的极性相反，隔离件用于将第一极片和第二极片绝缘隔离。电极组件10主要依靠金属离子在第一极片和第二极片之间移动来工作。
第一极片和第二极片中的一者为正极极片，第一极片和第二极片中的另一者为负极极片。示例性地，第一电极端子30电连接于第一极片，第二电极端子40电连接于第二极片。第一电极端子30和第二电极端子40用于将电极组件10中的电能导出。
电极组件10可以为一个，也可以为多个，本实施例对此不作限制。
外壳20为空心结构，其内部形成用于容纳电极组件10和电解液的容纳腔。外壳20可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。外壳20的形状可根据电极组件10的具体形状来确定。比如，若电极组件10为圆柱体结构，则可选用为圆柱体外壳；若电极组件10为长方体结构，则可选用长方体外壳。
示例性地，第一表面21和第二表面22均为垂直于第一方向X的平面，第三表面23为垂直于第二方向Y的平面。
第一方向X和第二方向Y相交，在一些实施例中，第一方向X和第二方向Y彼此垂直。
第三表面23沿第一方向X的两端分别连接于第一表面21和第二表面22。第三表面23的两端可以直接连接于第一表面21和第二表面22，也可以通过其它表面(例如圆弧面)间接地连接于第一表面21和第二表面22。
凹部25沿第二方向Y的至少一端延伸至第三表面23，以在第三表面23上形成开口。
第一电极端子30可以整体容纳于凹部25内，也可以仅部分容纳于凹部25内。例如，第一电极端子30的一部分可穿过凹部25的底壁并延伸到外壳20的内部，以实现第一电极端子30和第一极片的电连接。
第一电极端子30可以凸出于第一表面21，也可以不凸出第一表面21。
第二电极端子40可整体凸设于第二表面22，也可以仅部分凸设于第二表面22。例如，第二电极端子40的一部分可穿过外壳20并延伸到外壳20的内部，以实现第二电极端子40和第二极片的电连接。
在多个电池单体6沿第一方向X排列时，相邻的电池单体6的第一电极端子30和第二电极端子40电连接，以实现电池单体6之间的串联。例如，在相邻的两个电池单体6中，一个电池单体6的凹部25用于容纳另一个电池单体6的第二电极端子40的至少部分，且容纳于该一个电池单体6的凹部25内的第一电极端子30和第二电极端子40电连接。
容纳于凹部25的第一电极端子30和第二电极端子40可通过焊接、粘接、抵接、插接或其它方式连接，以实现相邻的电池单体6之间的串联。
对于容纳于凹部25内的第一电极端子30和第二电极端子40，第一电极端子30和第二电极端子40可以沿第一方向X相对布置，也可以沿第二方向Y布置。
在本实施例中，通过在外壳20上开设凹部25，以容纳相邻的电池单体6的第一电极端子30和第二电极端子40，从而降低第一电极端子30和第二电极端子40占用的空间。容纳于凹部25内的第一电极端子30和第二电极端子40无需通过传统的汇流部件相连，以简化电池的装配工艺，提高电池内部的空间利用率，增大电池的能量密度。凹部25沿第二方向Y的至少一端延伸至第三表面23以在第三表面23形成开口，因此，即使凹部25在第一表面21上的开口被相邻的电池单体6遮挡，外部的设备也能够经由第三表面23上的开口连接第一电极端子30和第二电极端子40，从而提高第一电极端子30和第二电极端子40的连接强度，改善装配工艺。
在一些实施例中，电池包括多个电池单体6。多个电池单体6沿第一方向X排列，凹部25用于容纳相邻的电池单体6的第二电极端子40的至少部分，以使容纳于凹部25内的第一电极端子30和第二电极端子40电连接。
在一些实施例中，容纳于凹部25内的第一电极端子30和第二电极端子40焊接连接。
在本实施例中，焊接可以减小第一电极端子30和第二电极端子40之间的接触电阻，提高过流能力。
示例性地，外部的焊接设备可通过第三表面23上的开口将激光射入凹部25并作用在第一电极端子30和第二电极端子40的交界处，以将第一电极端子30和第二电极端子40连接。
在另一些实施例中，容纳于凹部25内的第一电极端子30和第二电极端子40通过导电胶相连。
在本实施例中，外部的注胶设备可通过第三表面23上的开口伸入凹部25，并在第一电极端子30和第二电极端子40的交界处涂覆胶体，以将第一电极端子30和第二电极端子40粘接。
在一些实施例中，在第一方向X上，第一电极端子30凸出于凹部25的底面的尺寸为L1，第二电极端子40凸出于第二表面22的尺寸为L2，凹部25的深度为H，L1、L2和H满足：H≤L1+L2。
本实施例可以使容纳于凹部25内的第一电极端子30和第二电极端子40沿第一方向X相抵，保证第一电极端子30和第二电极端子40的接触面积，提高过流能力，并简化第一电极端子30和第二电极端子40的连接工艺。
在一些实施例中，在相邻的两个电池单体6中，一个电池单体6的第一表面21可直接贴合于另一个电池单体6的第二表面22。
在另一些实施例中，在相邻的两个电池单体6中，一个电池单体6的第一表面21通过胶层粘接于另一个电池单体6的第二表面22。在一些实施例中，L1、L2、L3和H满足：H＝L1+L2+L3。L3为胶层的厚度。
在一些实施例中，第一表面21的面积和第二表面22的面积相同，且第一表面21和第二表面22为外壳20的面积最大的面。
第一表面21的面积大于第三表面23的面积。
在一些实施例中，外壳20的外表面还包括沿第三方向Z相对设置的两个第四表面24，第一方向X、第二方向Y和第三方向Z两两垂直。第一表面21的面积也大于第四表面24的面积。
在本实施例中，第一表面21和第二表面22为外壳20的面积最大的面，这样，当多个电池单体6沿第一方向X排列时，可以使多个电池单体6整体的尺寸更均匀。
在一些实施例中，第一电极端子30的位于外壳20外侧的部分完全容纳于凹部25内。
在本实施例中，第一电极端子30不凸出于外壳20的外表面，不会额外增大电池单体6的尺寸，从而提高电池单体6的能量密度。第一电极端子30也不会干涉相邻的电池单体6的外壳20，从而减小相邻的电池单体6的外壳20之间的间距，提高能量密度。
在一些实施例中，第一电极端子30在第一方向X上的投影与第二电极端子40在第一方向X上的投影不重叠。
在上述的描述中，第一电极端子30的投影和第二电极端子40的投影均是在同一个垂直于第一方向X的平面内的投影。
本实施例可以将第一电极端子30和第二电极端子40错开，增大第一电极端子30和第二电极端子40的间距，为外壳20内的连接于第一电极端子30的导电结构和连接于第二电极端子40的导电结构提供空间，降低导电结构搭接的风险，提高安全性。
在一些实施例中，第一电极端子30在第一方向X上的投影与第二电极端子40沿第一方向X的投影沿第二方向Y间隔布置。
在本实施例中，第一电极端子30的投影和第二电极端子40的投影均是在同一个垂直于第一方向X的平面内的投影。在该平面内，第一电极端子30的投影和第二电极端子40的投影在第二方向Y上间隔预定的距离。
本实施例可以减小第一电极端子30和第二电极端子40在垂直于第一方向X和第二方向Y的第三方向Z上的错位，第一电极端子30和第二电极端子40在第三方向Z上共用相同的空间，从而减少第一电极端子30和第二电极端子40占用的空间，有效地提高空间利用率，提高电池单体6的能量密度。在多个电池单体6串联成组时，本实施例有助于相邻的电池单体6的第一电极端子30和第二电极端子40的连接。
在一些实施例中，第一电极端子30和第二电极端子40安装于外壳20沿第三方向Z的中部区域，第一方向X、第二方向Y和第三方向Z两两垂直。
在本实施例中，第一电极端子30和第二电极端子40能够将电流从电极组件10沿第三方向Z的中部引出，这样可以缩短导电路径，降低电极组件10的内阻，减少产热，改善电池单体6的充放电性能。
在一些实施例中，在第三方向Z上，第一电极端子30与一个第四表面24的最小间距为W1，第一电极端子30与另一个第四表面24的最小间距为W2，W1/W2＝0.9-1.1。
在一些实施例中，在第三方向Z上，第二电极端子40与一个第四表面24的最小间距为W3，第二电极端子40与另一个第四表面24的最小间距为W4，W3/W4＝0.9-1.1。
图6为本申请另一些实施例提供的电池单体的立体结构示意图。
如图6所示，凹部25沿第二方向Y的两端分别延伸至两个第三表面23。
在本实施例中，凹部25沿第二方向Y贯通外壳，以在两个第三表面23上形成开口。
在本实施例中，凹部25沿第二方向Y的两端在分别在两个第三表面23形成开口，因此，外部的设备(例如焊接设备)可以经由两个第三表面23上的开口连接第一电极端子30和第二电极端子，这样可以增大第一电极端子30和第二电极端子的连接面积，提高连接强度。
在排列多个电池单体6时，一些电池单体6可能需要翻转，以使凹部25与相邻的电池单体6的第二电极端子相对应。在本实施例中，凹部25沿第二方向Y贯通外壳20，这样，当电池单体6翻转时，外部的设备依然能够伸入凹部25，从而提高外部设备的适用性。
本实施例还能够增大凹部25的容积，这样，凹部25还可用于容纳电池的其它构件，例如采样构件、冷却构件等。
图7为本申请又一些实施例提供的电池单体的剖视示意图。
如图7所示，在一些实施例中，第一电极端子30设有第一配合部31，第二电极端子40设有第二配合部41。电池单体6被配置为：在多个电池单体6沿第一方向X排列时，容纳于凹部25的第一电极端子30和第二电极端子40通过第一配合部31和第二配合部41的凹凸配合连接。
在一些示例中，第一配合部31为凸起结构，第二配合部41为凹槽结构；在另一些示例中，第一配合部31为凹槽结构，第二配合部41为凸起结构。在又一些示例中，第一配合部31和第二配合部41均为齿形结构，两者可以相互啮合。
在本实施例中，通过设置第一配合部31和第二配合部41，可以增大容纳于凹部25的第一电极端子30和第二电极端子40的接触面积，提高第一电极端子30和第二电极端子40之间的过流能力和连接强度。
在本实施例中，第一配合部31和第二配合部41的凹凸配合还能够起到定位作用，便于实现两个电池单体6的装配定位。
图8为本申请再一些实施例提供的电池单体的立体结构示意图；图9为图8所示的电池单体的侧视示意图。
如图8和图9所示，在一些实施例中，第一电极端子30和第二电极端子40沿第一方向X对应设置。
在本实施例中，第一电极端子30沿第一方向X的投影和第二电极端子40沿第一方向X的投影至少部分的重叠。
在本实施例中，当多个电池单体6沿第一方向X排列时，无需翻转电池单体6，即可使相邻的电池单体6的第一电极端子30和第二电极端子40可以相抵，从而简化装配工艺。
图10为本申请另一些实施例提供的电池单体的正视示意图；图11为两个图10所示的电池单体在装配后的立体结构示意图。
如图10和图11所示，在一些实施例中，第一电极端子30在第一方向X上的投影和第二电极端子40第一方向X上的投影沿外壳20的在第一方向X上投影的对角线方向布置。
在上面的描述中，第一电极端子30的投影、第二电极端子40的投影和外壳20的投影均是在同一个垂直于第一方向X的平面内的投影。
在本实施例中，第一电极端子30和第二电极端子40在外壳20上呈对角设置，这样，电池单体6绕平行于第一方向X的轴线旋转180°，即可使其凹部25与相邻的电池单体6的第二电极端子40相对。
在一些实施例中，外壳20的外表面还包括沿第三方向Z相对设置的两个第四表面24，第一方向X、第二方向Y和第三方向Z两两垂直。凹部25沿第三方向Z的一端延伸至第四表面24。
示例性地，第四表面24为垂直于第三方向Z的平面。
在本实施例中，凹部25在第四表面24形成开口，因此，外部的设备(例如焊接设备)也可经由第四表面24上的开口连接第一电极端子30和第二电极端子40，这样可以增大第一电极端子30和第二电极端子40的连接面积，提高连接强度。
图12为图3所示的电池单体沿B-B方向作出的剖视示意图。
如图12所示，外壳20包括壳体20a和端盖20b，壳体20a沿第一方向X的端部具有开口20c，端盖20b盖合于开口20c。第一电极端子安装于端盖20b，第二电极端子安装于壳体20a；或者，第一电极端子安装于壳体20a，第二电极端子安装于端盖20b。
壳体20a为空心结构，其内部形成用于容纳电极组件10的空间。壳体20a的形状可根据电极组件10的具体形状来确定。比如，若电极组件10为圆柱体结构，则可选用为圆柱体壳体20a；若电极组件10为长方体结构，则可选用长方体壳体20a。
壳体20a可为一侧开口的结构，端盖20b设置为一个并盖合于壳体20a的开口。可替代地，壳体20a也可为两侧开口的结构，端盖20b设置为两个，两个端盖20b分别盖合于壳体20a的两个开口。
端盖20b可通过焊接、粘接、卡接、墩封或其它方式连接于壳体20a。
在一些示例中，第一电极端子安装于端盖20b，第二电极端子安装于壳体20a的与端盖20b沿第一方向X相对的侧板上。在另一些示例中，第二电极端子安装于端盖20b，第一电极端子安装于壳体20a的与端盖20b沿第一方向X相对的侧板上。
图13为本申请一些实施例提供的电池单体的制造方法的流程示意图。
如图13所示，本申请实施例的电池单体的制造方法包括：
S100、提供外壳、第一电极端子和第二电极端子，外壳的外表面包括沿第一方向相对设置的第一表面和第二表面、以及沿第二方向相对设置的两个第三表面，各第三表面连接第一表面和第二表面，外壳设有相对于第一表面凹陷的凹部，凹部沿第二方向的至少一端延伸至第三表面，第一电极端子的至少部分容纳于凹部内，第二电极端子凸设于第二表面；
S200、提供电极组件；
S300、将电极组件安装到外壳内，并使电极组件电连接于第一电极端子和第二电极端子；
其中，第一电极端子和第二电极端子的极性相反；电池单体被配置为：在多个电池单体沿第一方向排列时，凹部用于容纳相邻的电池单体的第二电极端子的至少部分，以使容纳于凹部内的第一电极端子和第二电极端子电连接。
需要说明的是，通过上述电池单体的制造方法制造出的电池单体的相关结构，可参见上述各实施例提供的电池单体。
在基于上述的电池单体的制造方法制造电池单体时，不必按照上述步骤依次进行，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中提及的顺序执行步骤，或者若干步骤同时执行。例如，步骤S100、S200的执行不分先后，也可以同时进行。
图14为本申请一些实施例提供的电池单体的制造***的示意性框图。
如图14所示，本申请实施例的电池单体的制造***90包括第一提供装置91、第二提供装置92和组装装置93。第一提供装置91用于提供外壳、第一电极端子和第二电极端子，外壳的外表面包括沿第一方向相对设置的第一表面和第二表面、以及沿第二方向相对设置的两个第三表面，各第三表面连接第一表面和第二表面，外壳设有相对于第一表面凹陷的凹部，凹部沿第二方向的至少一端延伸至第三表面，第一电极端子的至少部分容纳于凹部内，第二电极端子凸设于第二表面。第二提供装置92用于提供电极组件。组装装置93用于将电极组件安装到外壳内，并使电极组件电连接于第一电极端子和第二电极端子。第一电极端子和第二电极端子的极性相反；电池单体被配置为：在多个电池单体沿第一方向排列时，凹部用于容纳相邻的电池单体的第二电极端子的至少部分，以使容纳于凹部内的第一电极端子和第二电极端子电连接。
通过上述制造***制造出的电池单体的相关结构，可参见上述各实施例提供的电池单体。
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 (16)

1.一种电池单体，其特征在于，包括：
外壳，所述外壳的外表面包括沿第一方向相对设置的第一表面和第二表面、以及沿第二方向相对设置的两个第三表面，各所述第三表面连接所述第一表面和所述第二表面，所述外壳设有相对于所述第一表面凹陷的凹部，所述凹部沿所述第二方向的至少一端延伸至所述第三表面；
电极组件，容纳于所述外壳内；
第一电极端子，用于与所述电极组件电连接，且所述第一电极端子的至少部分容纳于所述凹部内；以及
第二电极端子，用于与所述电极组件电连接并凸设于所述第二表面，且所述第一电极端子和所述第二电极端子的极性相反；
所述电池单体被配置为：在多个所述电池单体沿所述第一方向排列时，所述凹部用于容纳相邻的所述电池单体的第二电极端子的至少部分，以使容纳于所述凹部内的所述第一电极端子和所述第二电极端子电连接。
2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述凹部沿所述第二方向的两端分别延伸至两个所述第三表面。
3.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，在所述第一方向上，所述第一电极端子凸出于所述凹部的底面的尺寸为L1，所述第二电极端子凸出于所述第二表面的尺寸为L2，所述凹部的深度为H，L1、L2和H满足：
H≤L1+L2。
4.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第一电极端子设有第一配合部，所述第二电极端子设有第二配合部；
所述电池单体被配置为：在多个所述电池单体沿所述第一方向排列时，容纳于所述凹部的所述第一电极端子和所述第二电极端子通过所述第一配合部和所述第二配合部的凹凸配合连接。
5.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第一表面的面积和所述第二表面的面积相同，且所述第一表面和所述第二表面为所述外壳的面积最大的面。
6.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第一电极端子的位于所述外壳外侧的部分完全容纳于所述凹部内。
7.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第一电极端子和所述第二电极端子沿所述第一方向对应设置。
8.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第一电极端子在所述第一方向上的投影与所述第二电极端子在所述第一方向上的投影不重叠。
9.根据权利要求8所述的电池单体，其特征在于，所述第一电极端子在所述第一方向上的投影和所述第二电极端子所述第一方向上的投影沿所述外壳的在所述第一方向上投影的对角线方向布置。
10.根据权利要求8所述的电池单体，其特征在于，所述第一电极端子在所述第一方向上的投影与所述第二电极端子沿所述第一方向的投影沿所述第二方向间隔布置。
11.根据权利要求10所述的电池单体，其特征在于，所述第一电极端子和所述第二电极端子安装于所述外壳沿第三方向的中部区域，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两垂直。
12.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述外壳的外表面还包括沿第三方向相对设置的两个第四表面，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两垂直；
所述凹部沿所述第三方向的一端延伸至所述第四表面。
13.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述外壳包括壳体和端盖，所述壳体沿所述第一方向的端部具有开口，所述端盖盖合于所述开口；
所述第一电极端子安装于所述端盖，所述第二电极端子安装于所述壳体；或者，所述第一电极端子安装于所述壳体，所述第二电极端子安装于所述端盖。
14.一种电池，其特征在于，包括多个根据权利要求1-13任一项所述的电池单体；
多个所述电池单体沿所述第一方向排列，所述凹部用于容纳相邻的所述电池单体的第二电极端子的至少部分，以使容纳于所述凹部内的所述第一电极端子和所述第二电极端子电连接。
15.根据权利要求14所述的电池，其特征在于，容纳于所述凹部内的所述第一电极端子和所述第二电极端子焊接连接。
16.一种用电装置，其特征在于，包括根据权利要求1-13任一项所述的电池单体，所述电池单体用于提供电能。
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