电池单体、储能设备及用电装置的制作方法

本申请涉及储能，特别是涉及一种电池单体、储能设备及用电装置。

背景技术：

1、二次电池又称为充电电池或蓄电池，是指在电池放电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用的电池。一般的二次电池的电芯的正极极耳通过正极集流盘与正极顶盖焊接，负极极耳通过带有弹性件的负极集流盘与负极壳盖焊接。

2、然而，为了方便电芯装入壳体以及电芯的制程公差等原因，电芯装入壳体后，电芯与壳体以及负极壳盖之间仍存在较大间隙。在电池单体进行振动测试或者在运输过程中，电芯会受到各个方向的振动作用，电芯负极侧的弹性件会产生伸缩变形，从而对负极极耳进行缓冲保护。但电芯正极侧的正极集流盘与正极顶盖焊接固定，电芯的振动振幅过大时，容易导致电芯的正极极耳与正极集流盘之间产生拉扯，致使正极极耳容易发生撕裂，影响电池工作性能和使用寿命。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对避免因电芯振动而导致的正极极耳被拉扯撕裂的问题，提供一种电池单体、储能设备及用电装置。

2、一方面，本申请提供一种电池单体，包括：

3、壳体，所述壳体的一端具有开口，所述壳体内具有与所述开口相对的底壁以及与所述底壁连接的侧壁，所述侧壁凸设有凸台部；

4、电芯，所述电芯设置在所述壳体中；

5、顶盖，所述顶盖与所述壳体具有所述开口的一端连接并密封所述开口；及

6、绝缘件，所述绝缘件包括连接于所述顶盖靠近所述电芯一侧的本体，以及与所述本体连接并朝远离所述开口方向延伸的卡钩，所述卡钩嵌设在所述电芯与所述壳体之间，并且所述卡钩与所述凸台部卡接配合。

7、下面进一步对技术方案进行说明：

8、在其中一个实施例中，所述凸台部的数量为多个，各所述凸台部沿所述壳体的高度方向间隔设置，所述卡钩能与任一所述凸台部卡接配合。

9、在其中一个实施例中，每个所述凸台部均包括朝向所述开口的导入面以及背向所述开口的卡接面，所述导入面为凸弧面，所述导入面的一端与所述侧壁连接，所述导入面的另一端与所述卡接面的一端连接，所述卡接面的另一端与所述侧壁连接，所述卡接面与所述卡钩卡接配合。

10、在其中一个实施例中，所述导入面的弧度范围为π/6～π/4。

11、在其中一个实施例中，所述卡钩包括延伸部以及钩部，所述延伸部与所述本体的边缘连接，并且所述延伸部沿所述壳体的高度方向延伸，所述钩部与所述延伸部远离所述本体的一端连接，所述钩部与所述凸台部卡接配合。

12、在其中一个实施例中，所述钩部包括弯折段以及卡接段，所述弯折段与所述延伸部远离本体的一端连接，并且所述弯折段相对所述延伸部倾斜向外延伸，所述弯折段与所述延伸部之间呈锐角设置，所述卡接段与所述弯折段远离延伸部的一端连接，当所述钩部与所述凸台部卡接时，所述卡接段与所述卡接面相抵接。

13、在其中一个实施例中，相邻两个所述凸台部之间的间隔高度为ha，所述卡接段靠近所述本体的一侧到所述延伸部远离所述本体的一端的垂直高度为hb，其中ha≥hb。

14、在其中一个实施例中，所述卡接面在垂直于所述壳体的高度方向上的长度为la，所述卡接段在所述壳体的径向方向上的长度lc，其中，la≥lc。

15、在其中一个实施例中，所述卡钩具有未受力时的自然状态以及受到挤压后完全收缩的收缩状态；在所述自然状态下，所述卡钩在垂直于所述壳体的高度方向上的最大尺寸为lb；在所述收缩状态下，所述卡钩在垂直于所述壳体的高度方向上的最大尺寸为lmin；所述凸台部靠近所述电芯的一端与所述电芯的外壁之间的间距为ld；其中，lb≥ld≥lmin。

16、在其中一个实施例中，所述延伸部为环形结构，所述钩部的数量为多个，多个所述钩部沿所述延伸部的周向间隔布置于所述延伸部远离所述本体的一端。

17、在其中一个实施例中，所述延伸部包括多个弧形板，多个所述弧形板沿所述壳体的周向间隔布置于所述本体的边缘，所述钩部的数量也为多个，各个所述钩部一一对应地设置于各个所述弧形板远离所述本体的一端。

18、在其中一个实施例中，所述电池单体还包括集流盘以及弹性连接片，所述集流盘与所述电芯的极耳连接，所述弹性连接片能沿所述壳体的高度方向伸缩，所述弹性连接片的一端与所述集流盘连接，所述弹性连接片的另一端与所述顶盖连接，所述绝缘件还包括凸设在所述本体背离所述顶盖一侧的凸起部，所述凸起部与所述集流盘抵接。

19、另一方面，本申请还提供一种储能设备，包括上述的电池单体。

20、另一方面，本申请还提供一种用电装置，包上述的储能设备，所述储能设备用于供电。

21、上述电池单体、储能设备及用电装置中，通过在绝缘件的边缘设置朝远离顶盖方向延伸的卡钩，并使卡钩嵌设在电芯与壳体之间，卡钩能够有效地填充电芯与壳体之间的间隙，从而减小了电芯的活动空间，在电池单体进行振动测试或者在运输过程中导致电芯振动时，能有效地限制电芯在垂直于高度方向上的振幅，同时，利用卡钩与电芯之间的摩擦力，也能限制电芯在壳体的高度方向上的振幅，如此避免了因电芯振动幅度过大而导致的电芯的正极极耳被拉扯撕裂问题。同时，通过在壳体的侧壁设置凸台部，并使卡钩与凸台部卡接配合，能加强卡钩嵌设在电芯与壳体之间的稳定性，在电芯膨胀收缩或振动过程中，避免卡钩受到电芯挤压而脱出电芯与壳体之间的间隙，加强了卡钩对电芯的固定效果，进而进一步加强了对正极极耳的防护效果。

技术特征：

1.一种电池单体，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述凸台部的数量为多个，各所述凸台部沿所述壳体的高度方向间隔设置，所述卡钩能与任一所述凸台部卡接配合。

3.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，每个所述凸台部均包括朝向所述开口的导入面以及背向所述开口的卡接面，所述导入面为凸弧面，所述导入面的一端与所述侧壁连接，所述导入面的另一端与所述卡接面的一端连接，所述卡接面的另一端与所述侧壁连接，所述卡接面与所述卡钩卡接配合。

4.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，所述导入面的弧度范围为π/6～π/4。

5.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，所述卡钩包括延伸部以及钩部，所述延伸部与所述本体的边缘连接，并且所述延伸部沿所述壳体的高度方向延伸，所述钩部与所述延伸部远离所述本体的一端连接，所述钩部与所述凸台部卡接配合。

6.根据权利要求5所述的电池单体，其特征在于，所述钩部包括弯折段以及卡接段，所述弯折段与所述延伸部远离所述本体的一端连接，并且所述弯折段相对所述延伸部倾斜向外延伸，所述弯折段与所述延伸部呈锐角设置，所述卡接段与所述弯折段远离延伸部的一端连接，当所述钩部与所述凸台部卡接时，所述卡接段与所述卡接面相抵接。

7.根据权利要求6所述的电池单体，其特征在于，相邻两个所述凸台部之间的间隔高度为ha，所述卡接段靠近所述本体的一侧到所述延伸部远离所述本体的一端的垂直高度为hb，其中ha≥hb。

8.根据权利要求6所述的电池单体，其特征在于，所述卡接面在垂直于所述壳体的高度方向上的长度为la，所述卡接段在垂直于所述壳体的高度方向上的长度lc，其中，la≥lc。

9.根据权利要求5所述的电池单体，其特征在于，所述卡钩具有未受力时的自然状态以及受到挤压后完全收缩的收缩状态；在所述自然状态下，所述卡钩在垂直于所述壳体的高度方向上的最大尺寸为lb；在所述收缩状态下，所述卡钩在垂直于所述壳体的高度方向上的最大尺寸为lmin；所述凸台部靠近所述电芯的一端与所述电芯的外壁之间的间距为ld；其中，lb≥ld≥lmin。

10.根据权利要求5所述的电池单体，其特征在于，所述延伸部为环形结构，所述钩部的数量为多个，多个所述钩部沿所述延伸部的周向间隔布置于所述延伸部远离所述本体的一端。

11.根据权利要求5所述的电池单体，其特征在于，所述延伸部包括多个弧形板，多个所述弧形板沿所述壳体的周向间隔布置于所述本体的边缘，所述钩部的数量也为多个，各个所述钩部一一对应地设置于各个所述弧形板远离所述本体的一端。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体还包括集流盘以及弹性连接片，所述集流盘与所述电芯的极耳连接，所述弹性连接片能沿所述壳体的高度方向伸缩，所述弹性连接片的一端与所述集流盘连接，所述弹性连接片的另一端与所述顶盖连接，所述绝缘件还包括凸设在所述本体背离所述顶盖一侧的凸起部，所述凸起部与所述集流盘抵接。

13.一种储能设备，其特征在于，包括如权利要求12所述的电池单体。

14.一种用电装置，其特征在于，包括如权利要求13所述的储能设备，所述储能设备用于供电。

技术总结本申请涉及一种电池单体、储能设备及用电装置。电池单体包括壳体，壳体的一端具有开口，所述壳体内具有与所述开口相对的底壁以及与所述底壁连接的侧壁，所述侧壁凸设有凸台部，电芯设置在壳体中。顶盖与壳体具有所述开口的一端连接并密封壳体的开口。绝缘件用于隔绝电芯与顶盖，绝缘件包括连接于顶盖靠近电芯一侧的本体，以及与本体的边缘连接并朝远离顶盖方向延伸的卡钩，卡钩嵌设在电芯与壳体之间，并且卡钩与凸台部卡接配合。技术研发人员：任高升,李茂松受保护的技术使用者：厦门海辰储能科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12