CN115693047B - 端盖组件、电池单体、电池以及用电装置 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种端盖组件、电池单体、电池以及用电装置，属于电池制造技术领域。本申请提出一种端盖组件，包括：盖板，具有电极引出孔；电极端子，位于盖板的厚度方向的一侧且覆盖电极引出孔；以及密封件，设置在电极端子和盖板之间，以沿电极引出孔的周向密封电极引出孔，密封件包括本体和第一绝缘件，第一绝缘件连接于本体，第一绝缘件的熔点高于本体的熔点，第一绝缘件用于在本体熔化后绝缘隔离电极端子和所述盖板，以使电池单体热失控时维持两个极性的电极端子绝缘隔离。本申请还提出一种包括上述的端盖组件的电池单体、电池以及用电装置，均具有较好的安全性能。

Description

端盖组件、电池单体、电池以及用电装置
技术领域
本申请涉及电池制造技术领域，具体而言，涉及一种端盖组件、电池单体、电池以及用电装置。
背景技术
随着新能源汽车的兴起，锂电池行业也在迅速发展。电池单体作为新能源汽车的重要组成部分，其安全性能非常重要。
电池单体在正常的使用过程中容易由于内部短路导致电池单体发生热失控，进一步容易导致电池单体发生起火、爆炸等安全事故，严重威胁使用人员的人身安全。
发明内容
为此，本申请提出一种端盖组件、电池单体、电池以及用电装置，能够在电池单体热失控时维持两个极性的电极端子绝缘隔离，从而提高了电池单体的安全性能。
本申请第一方面实施例提出一种端盖组件，包括：盖板，具有电极引出孔；电极端子，位于所述盖板的厚度方向的一侧且覆盖所述电极引出孔；以及密封件，设置在所述电极端子和所述盖板之间，以沿所述电极引出孔的周向密封所述电极引出孔，所述密封件包括本体和第一绝缘件，所述第一绝缘件连接于所述本体，所述第一绝缘件的熔点高于所述本体的熔点，所述第一绝缘件用于在所述本体熔化后绝缘隔离所述电极端子和所述盖板。
本申请第一方面实施例的端盖组件中，密封件包括本体和第一绝缘件，第一绝缘件连接于本体，第一绝缘件的熔点高于本体的熔点。密封件设置在电极端子和盖板之间，以在盖板的厚度方向上将电极端子与盖板绝缘隔离。当电池单体热失控时环境温度升高，本体在高温下熔化变形并暴露出第一绝缘件，第一绝缘件支撑于电极端子与盖板之间以绝缘隔离电极端子和盖板，确保电极端子与盖板绝缘连接，从而确保电池单体的两个极性的电极端子绝缘隔离，提高了电池单体的安全性能。
根据本申请的一些实施例，所述第一绝缘件至少部分嵌入所述本体。
第一绝缘件至少部分嵌入本体，能够使第一绝缘件与本体牢固相连，还能够减小第一绝缘件凸出于本体所占的空间，进而减小了密封件的外形尺寸。
根据本申请的一些实施例，所述本体为环形，所述第一绝缘件的数量为多个，多个所述第一绝缘件沿所述本体的周向间隔分布。
设置多个第一绝缘件沿本体的周向间隔分布，能够环绕电极引出孔的周向提供多个第一绝缘件，本体熔化后多个第一绝缘件环绕电极引出孔的周向共同支撑电极端子，以环绕电极引出孔的周向绝缘隔离电极端子与盖板，提高了第一绝缘件用于将电极端子与盖板绝缘设置的可靠性。
根据本申请的一些实施例，所述本体和所述第一绝缘件均为环形，所述本体和所述第一绝缘件均环绕所述电极引出孔设置。
第一绝缘件为环形且环绕电极引出孔设置，本体熔化后环形的第一绝缘件环绕电极引出孔的周向均匀支撑电极端子，以环绕电极引出孔的周向绝缘隔离电极端子与盖板，提高了第一绝缘件用于将电极端子与盖板绝缘设置的可靠性。
根据本申请的一些实施例，所述本体分别与所述电极端子和所述盖板抵接。
本体分别与电极端子和盖板抵接，本体被挤压于电极端子与盖板之间，以周向密封电极引出孔，避免电池单体内部的电解液从电极端子与盖板之间的缝隙泄漏。
根据本申请的一些实施例，所述第一绝缘件的材质为陶瓷或者碳化硅，所述本体的材质为橡胶。
选用橡胶制作本体，橡胶弹性较好，且具有绝缘性能；选用陶瓷或者碳化硅制作第一绝缘件，陶瓷或者碳化硅具有耐腐蚀性和绝缘性能且熔点较高，受热不易熔化，能够在本体受热熔化后仍保持原有的形状，以绝缘隔离电极端子和盖板。
根据本申请的一些实施例，所述盖板还包括凸缘，所述凸缘围绕所述电极引出孔且沿所述盖板的厚度方向朝向所述电极端子凸出，所述第一绝缘件位于所述凸缘的远离所述电极引出孔的一侧。
凸缘用于辅助定位密封件，防止密封件偏离电极引出孔。将第一绝缘件设置于凸缘的远离电极引出孔的一侧，当本体受热熔化后，第一绝缘件支撑于盖板与电极端子之间，凸缘能够防护第一绝缘件从电极引出孔的孔边缘掉落以进入电池单体的内部，进而保障第一绝缘件在本体受热熔化后能够可靠地将电极端子与盖板有效绝缘隔离。
根据本申请的一些实施例，所述第一绝缘件在所述盖板的厚度方向上的尺寸大于所述凸缘的凸出高度。
第一绝缘件在盖板的厚度方向上的尺寸大于凸缘的凸出高度，能够确保本体受热熔化后第一绝缘件先于凸缘与电极端子抵接，电极端子不会通过凸缘与盖板导电连接，进而能够可靠地将电极端子与盖板有效隔离。
根据本申请的一些实施例，所述本体包括第一部分、第二部分和第三部分，所述第一部分位于所述凸缘的靠近所述电极引出孔的一侧，所述第二部分位于所述凸缘的远离所述电极引出孔的一侧，所述第三部分位于所述凸缘的靠近所述电极端子的一侧，所述第三部分连接所述第一部分和所述第二部分，所述第一绝缘件至少部分嵌入所述第二部分。
本体的第二部分抵接于盖板和电极端子之间，第一部分和第三部分共同与凸缘配合以定位本体，避免本体与电极引出孔偏离，影响电极引出孔的周侧密封效果。第一绝缘件至少部分嵌入第二部分，第一绝缘件能够在本体受热熔化后支撑于盖板与电极端子之间，以绝缘隔离盖板与电极端子。
根据本申请的一些实施例，所述电极端子的外周面上形成有绝缘层，所述绝缘层的熔点高于所述本体的熔点。
当本体受热熔化后，电极端子可能沿垂直于盖板的厚度的方向相对于盖板发生位移，电极端子的外周面可能会与电极引出孔的孔壁接触，导致电极端子与盖板导电相连。在电极端子的外周面上形成绝缘层，绝缘层的熔点高于本体的熔点，能够通过绝缘层与电极引出孔的孔壁接触，以绝缘隔离盖板与电极端子。
根据本申请的一些实施例，所述绝缘层为硬质阳极氧化层。
采用硬质阳极氧化的工艺能够在电极端子的表面形成硬质阳极氧化层，能够提高电极端子表面的绝缘性能，以高效、低成本地形成绝缘层。
根据本申请的一些实施例，所述端盖组件还包括：第二绝缘件，包围所述电极端子的外周面的至少一部分，且与所述电极端子相连；固定件，固定于所述盖板，且与所述第二绝缘件相连；其中，所述电极端子通过所述第二绝缘件和所述固定件固定于所述盖板，所述电极端子通过所述第二绝缘件与所述固定件绝缘隔离。
电极端子通过第二绝缘件和固定件固定于盖板，以定位电极端子相对于盖板的位置；第二绝缘件设置于电极端子与固定件之间，以将电极端子与固定件绝缘隔离，从而将电极端子与盖板绝缘隔离。
本申请第二方面实施例提出一种电池单体，包括：壳体，具有开口；电极组件，设置于所述壳体的内部；以及本申请第一方面实施例提出的端盖组件，所述端盖组件覆盖所述开口，以将所述电极组件封闭于所述壳体的内部。
本申请第三方面实施例提出一种电池，包括本申请第二方面实施例提出的电池单体。
本申请第四方面实施例提出一种用电装置，包括本申请第三方面实施例提出的电池。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种车辆的简易示意图；
图2为图1中车辆的电池的结构示意图；
图3为图2中电池的一个电池单体的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的端盖组件的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的端盖组件的爆炸图；
图6为本申请实施例提供的端盖组件的剖面图；
图7为图6中A处的局部放大图；
图8为图7中B处的局部放大图；
图9本申请实施例提供的密封件中第一绝缘件与本体连接的第一种形式的剖面图；
图10本申请实施例提供的密封件中第一绝缘件与本体连接的第二种形式的剖面图；
图11本申请实施例提供的密封件中第一绝缘件与本体连接的第三种形式的剖面图；
图12本申请实施例提供的密封件中第一绝缘件部分凸出于本体的第一种形式的剖面图；
图13本申请实施例提供的密封件中第一绝缘件部分凸出于本体的第二种形式的剖面图；
图14本申请实施例提供的密封件中第一绝缘件完全凸出本体的剖面图；
图15申请实施例提供的电极端子的结构示意图；
图16本申请实施例提供的电极端子的剖面图；
在附图中，附图并未按照实际的比例绘制。
附图标记：1000-车辆；100-电池；10-电池单体；11-端盖组件；111-盖板；1111-电极引出孔；1112-第一侧；1113-第二侧；1114-泄压部；1115-注液孔；1116-凸缘；11161-凸缘内侧；11162-凸缘外侧；1117-沉台结构；11171-沉台表面；11172-沉台孔壁；112-电极端子；1121-第一表面；1122-第二表面；1123-外周面；11231-第一段；11232-第二段；11233-第三段；11234-第四段；113-密封件；1131-本体；11311-第一部分；11312-第二部分；11313-第三部分；1132-第一绝缘件；114-第二绝缘件；115-固定件；12-壳体；13-电极组件；20-箱体；21-第一箱体；22-第二箱体；200-控制器；300-马达。
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”以及他们的任何变形，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。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
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、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等，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包括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，电极组件由正极极片、负极极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。正极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，未涂敷正极活性物质层的正极集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的正极集流体，未涂敷正极活性物质层的正极集流体作为正极极耳。以锂离子电池为例，正极集流体的材料可以为铝，正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极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，未涂敷负极活性物质层的正极集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的正极集流体，未涂敷负极活性物质层的正极集流体作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜，负极活性物质可以为碳或硅等。为了保证通过大电流而不发生熔断，正极极耳的数量为多个且层叠在一起，负极极耳的数量为多个且层叠在一起。隔离膜的材质可以为PP(polypropy lene，聚丙烯)或PE(po lyethylene，聚乙烯)等。此外，电极组件可以是卷绕式结构，也可以是叠片式结构，本申请实施例并不限于此。
电池单体还可以包括泄压部，泄压部在电池单体内部压力达到阈值时致动。阈值设计根据设计需求不同而不同。阈值可能取决于电池单体的正极极片、负极极片、电解液和隔离膜中一种或几种的材料。泄压部可以采用诸如防爆阀、气阀、泄压阀或安全阀等的形式，并可以具体采用压敏或温敏的元件或构造，即，当电池单体的内部压力或温度达到阈值时，泄压部执行动作或者泄压部中设有的薄弱结构被破坏，从而形成可供内部压力或温度泄放的开口或通道。
本申请中所提到的“致动”是指泄压部产生动作或被激活至一定的形态，从而使得电池单体的内部压力及温度得以被泄放。泄压部产生的动作可以包括但不限于：泄压部中的至少一部分破裂、破碎、被撕裂或者打开，等等。泄压部在致动时，电池单体的内部的高温高压物质作为排放物会从开启的部位向外排出。以此方式能够在可控压力或温度的情况下使电池单体发生泄压及泄温，从而避免潜在的更严重的事故发生。
电池单体还可以包括集流构件，集流构件用于将电池单体的极耳和电极端子电连接，以将电能从电极组件输送至电极端子，经电极端子输送至电池单体的外部；多个电池单体之间通过汇流部件实现电连接，以实现多个电池单体的串联、并联或者混联。
相关技术中，电池单体的两个极性的电极端子可以均安装于盖板，电极端子于电池单体的内部通过集流构件与电极组件的极耳连接，于电池单体的外部与汇流部件连接，以将电能从电池单体的内部输出至电池单体的外部。如果两个极性的电极端子导电连接，会导致电极组件的两个极性的极耳导电连接，致使电池单体短路。通常可以设置至少一个极性的电极端子与盖板绝缘相连，以绝缘隔离两个极性的电极端子。
发明人发现，电极端子通过一些熔点较低、绝缘性较好的部件连接于盖板，既能将电极端子与盖板牢固相连，又能确保电极端子与盖板绝缘隔离。且电极端子与盖板之间通常设置有密封件，以周向密封电极引出孔。当电池单体发生热失控时，环境温度迅速升高，会导致上述的部件以及密封件均发生熔化，电极端子由于自身重力或者外界晃动发生掉落，可能会与盖板发生导电接触。如果两个极性的电极端子均与盖板发生导电接触，就会导致电池单体的阴极和阳极通过盖板导电连接而发生短路，造成安全事故。
基于上述思路，本申请的发明人提出了一种技术方案，能够在电池单体热失控时维持电极端子与盖板绝缘隔离，从而使两个极性的电极端子绝缘隔离，从而提高了电池单体的安全性能。
可以理解的是，本申请实施例描述的电池单体可以直接对用电装置供电，也可以通过并联或者串联的方式形成电池，以电池的形式对各种用电装置供电。
可以理解的是，本申请实施例中描述的使用电池单体或者电池所适用的用电装置可以为多种形式，例如，手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等，例如，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。
本申请的实施例描述的电池单体以及电池不仅仅局限适用于上述所描述的用电装置，还可以适用于所有使用电池单体以及电池的用电装置，但为描述简洁，下述实施例均以电动汽车为例进行说明。
图1示出的是本申请一实施例中的一种车辆的简易示意图，图2示出的是图1中车辆的电池的结构示意图，图3示出的是图2中电池的一个电池单体的结构示意图。
如图1所示，车辆1000的内部设置有电池100、控制器200和马达300，例如，在车辆1000的底部或车头或车尾可以设置电池100。车辆1000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汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。
在本申请的一些实施例中，电池100可以用于车辆1000的供电，例如，电池100可以作为车辆1000的操作电源。控制器200用来控制电池100为马达300的供电，例如，用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
在其他实施例中，电池100不仅仅可以作为车辆1000的操作电源，还可以作为车辆1000的驱动电源，替代或部分地替代燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
其中，本申请的实施例所提到的电池100是指包括一个或多个电池单体10以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如，电池100由多个电池单体10串联或者并联而成。
如图2所示，电池100包括多个电池单体10和箱体20，多个电池单体10放置于箱体20内。箱体20包括第一箱体21和第二箱体22，第一箱体21和第二箱体22相互盖合后形成电池腔，多个电池单体10放置于电池腔内。其中，第一箱体21和第二箱体22的形状可以根据多个电池单体10组合的形状而定，第一箱体21和第二箱体22可以均具有一个开口。例如，第一箱体21和第二箱体22均可以为中空长方体且各自只有一个面为开口面，第一箱体21和第二箱体22的开口相对设置，并且第一箱体21和第二箱体22相互扣合形成具有封闭腔室的箱体。多个电池单体10相互并联或串联或混联组合后置于第一箱体21和第二箱体22扣合后形成的箱体内。
如图3所示，电池单体10包括端盖组件11、壳体12和电极组件13。壳体12具有开口，电极组件13设置于壳体12的内部，端盖组件11覆盖开口，以将电极组件13封闭于壳体12的内部。
壳体12的一端具有开口，使得电极组件13可通过该开口放置于壳体12的容纳腔，且容纳腔内可设置有多个电极组件13，多个电极组件13相互堆叠。壳体12可由金属材料制成，诸如铝、铝合金或者镀镍钢。壳体12可为六面体形，也可为其他形状，且该壳体内部形成容纳腔，用于容纳电极组件13和电解液。
电极组件13包括正极极片、负极极片和隔离膜，隔离膜位于正极极片与负极极片之间，用于隔开正极极片与负极极片，以避免电极组件13的内部发生短路。
图4示出的是本申请一些实施例中端盖组件的结构示意图；图5示出的是本申请一些实施例中端盖组件的爆炸图。
如图4和图5所示，端盖组件11包括盖板111、电极端子112和密封件113。盖板111具有电极引出孔1111，电极端子112位于盖板111的厚度方向的一侧且覆盖电极引出孔1111。密封件113设置在电极端子112和盖板111之间，以沿电极引出孔1111的周向密封电极引出孔1111。
在上述的端盖组件11中，盖板111的形状可以为方形、圆形或者椭圆形；电极引出孔1111可以为圆孔，也可以为方孔或者其他形状的孔；电极端子112的数量可以布置有一个，也可以布置有两个，两个电极端子112的极性可以相同，也不可以不同。
盖板111固定于壳体12的开口，从而将电极组件13和电解液封闭于壳体12的容纳腔。盖板111采用金属材料制成，例如铝、钢等材料。
在本申请的一些实施例中，电池单体10的盖板111上设有两个电极引出孔1111，对应地，电极端子112和密封件113也分别设置有两个，电极引出孔1111、电极端子112和密封件113一一对应，每个电极端子112覆盖对应的电极引出孔1111，密封件113设置在对应的电极端子112和盖板111之间，以沿对应的电极引出孔1111的周向密封对应的电极引出孔1111。两个电极端子112中，一个为正极电极端子，另一个为负极电极端子，正极电极端子与电极组件13的正极极耳之间通过一个集流构件电连接，负极电极端子与电极组件13的负极极耳通过另一个集流构件电连接。在其他实施例中，盖板111开设有一个电极引出孔1111，电极端子112覆盖电极引出孔1111。或者，盖板111上设有两个电极引出孔1111，对应地，电极端子112和密封件113分别设置有两个，电极引出孔1111、电极端子112和密封件113一一对应，两个电极端子112的极性相同，两个电极端子112与电极组件13的同一个极耳之间通过一个集流构件电连接。
如图4和图5所示，盖板111还可以包括泄压部1114和注液孔1115，泄压部1114用于当电池单体10的内部压力或者温度达到阈值时致动，以释放电池单体10的内部压力及温度，保证电池单体10的安全。注液孔1115用于供外部的注液装置插入，以向电池单体10的内部注入电解液。
在本申请的一些实施例中，盖板111呈平板状，盖板111的长度方向沿X方向延伸，宽度方向沿Y方向延伸，厚度方向沿Z方向延伸。泄压部1114居中设置于盖板111且沿Z方向贯穿盖板111，两个电极引出孔1111沿X方向分别位于泄压部1114的两侧，注液孔1115靠近泄压部1114设置。
在其他实施例中，根据电池单体10的形状不同，盖板111也可以为其他形状，例如圆形或者椭圆形。电极引出孔1111、泄压部1114和注液孔1115的位置也可以根据盖板111的具体形状灵活布置。
在本申请的一些实施例中，密封件113为圆环形，电极引出孔1111的开口形状呈圆形，电极端子112呈圆柱形。
在其他实施例中，密封件113也可以呈方形或者椭圆形，具体根据电极引出孔1111的开口形状灵活调整。
图6示出的是本申请一些实施例中端盖组件的剖面图；图7是图6中A处的局部放大图；图8是图7中B处的局部放大图。
如图6所示，盖板111沿Z方向上的两侧分别为第一侧1112和第二侧1113，第一侧1112为远离壳体12的一侧。电极端子112位于盖板111的第一侧1112且覆盖电极引出孔1111。
本申请实施例的端盖组件11中，电极端子112与盖板111固定绝缘连接。
如图6和图7所示，电极端子112包括第一表面1121、第二表面1122和外周面1123，第一表面1121、第二表面1122和外周面1123共同形成完整的电极端子112的外表面。其中，第一表面1121和第二表面1122沿Z方向相对设置，第一表面1121靠近盖板111且与密封件113的一侧抵接，第二表面1122远离盖板111且用于与汇流部件连接。外周面1123绕电极端子112的周向延伸，且与第一表面1121和第二表面1122连接。
如图7所示，端盖组件11还包括第二绝缘件114和固定件115。第二绝缘件114包围电极端子112的外周面1123的至少一部分，且与电极端子112相连；固定件115固定于盖板111且与第二绝缘件114相连。其中，电极端子112通过第二绝缘件114和固定件115固定于盖板111，电极端子112通过第二绝缘件114与固定件115绝缘隔离。电极端子112通过第二绝缘件114和固定件115固定于盖板111，以定位电极端子112相对于盖板111的位置；第二绝缘件114设置于电极端子112与固定件115之间，以将电极端子112与固定件115绝缘隔离，从而将电极端子112与盖板111绝缘隔离。
在本申请的一些实施例中，第二绝缘件114呈圆环形且包围电极端子112的外周面1123，以周向均匀支撑电极端子112。
在其他实施例中，第二绝缘件114也可以呈半环形，或者第二绝缘件114设置有多个，多个第二绝缘件114周向间隔设置，以将固定件115与电极端子112绝缘连接。
在本申请的一些实施例中，第二绝缘件114为塑胶件，固定件115为金属件，固定件115设置于沉台结构1117且与沉台表面11171以焊接的形式连接，第二绝缘件114周向包围电极端子112的外周面1123，且与固定件115连接，以将电极端子112与固定件115绝缘连接。
在其他实施例中，电极端子112也可以以其他的形式与盖板111固定绝缘连接。
如图8所示，本申请实施例的密封件113包括本体1131和第一绝缘件1132，本体1131的中心形成有密封过孔。第一绝缘件1132连接于本体1131，第一绝缘件1132的熔点高于本体1131的熔点，第一绝缘件1132用于在本体1131熔化后绝缘隔离电极端子112和盖板111。
当电池单体10热失控时端盖组件11的环境温度升高，本体1131和第二绝缘件114在高温下熔化。由于第二绝缘件114发生熔化，盖板111与电极端子112失去连接，使电极端子112能够相对于盖板111自由位移，电极端子112在重力以及外界的晃动下与盖板111接触。由于本体1131发生熔化，第一绝缘件1132设置于电极端子112与盖板111之间以绝缘隔离电极端子112和盖板111，确保电极端子112与盖板111绝缘连接，从而确保电池单体10的两个极性的电极端子112绝缘隔离，提高了电池单体10的安全性能。
在上述方案的密封件113中，第一绝缘件1132可以至少部分嵌入本体1131的内部，也可以完全暴露于本体1131的外部；本体1131的两侧可以分别与电极端子112和盖板111抵接，也可以一侧抵接于电极端子112或盖板111；第一绝缘件1132的数量可以为一个且与本体1131的形状形同，第一绝缘件1132的数量也可以为多个，多个第一绝缘件1132沿本体1131的周向间隔分布。下面详细阐述具体实施方式。
第一绝缘件1132的熔点高于本体1131的熔点，且第一绝缘件1132为硬质绝缘件，以确保在本体1131受热熔化后支撑于盖板111与电极端子112之间，绝缘隔离盖板111与电极端子112。
例如，第一绝缘件1132的材质为陶瓷或者碳化硅，本体1131的材质为橡胶。选用橡胶制作本体1131，橡胶弹性较好，且具有绝缘性能；选用陶瓷或者碳化硅制作第一绝缘件1132，陶瓷或者碳化硅具有耐腐蚀性和绝缘性能且熔点较高，受热不易熔化，能够在本体1131受热熔化后仍保持原有的形状，以绝缘隔离电极端子112和盖板111。
如图8所示，在上述方案中，盖板111还包括凸缘1116，凸缘1116围绕所述电极引出孔1111且沿盖板111的厚度方向(即Z方向)朝向电极端子112凸出，第一绝缘件1132位于凸缘1116的远离电极引出孔1111的一侧。
具体而言，电极引出孔1111的孔壁自盖板111的第一侧1112沿Z方向延伸形成凸缘1116。沿电极引出孔1111的径向(即垂直于Z方向的方向)，凸缘1116靠近电极引出孔1111的一侧为凸缘内侧11161，远离电极引出孔1111的一侧为凸缘外侧11162，凸缘1116位于密封件113的密封过孔内，第一绝缘件1132位于凸缘外侧11162，即第一绝缘件1132在XY平面上的投影位于盖板111的投影范围内，以保证在本体1131受热熔化后能够与盖板111抵接。
凸缘1116用于定位密封件113，防止密封件113偏离电极引出孔1111。将第一绝缘件1132设置于凸缘外侧11162，当本体1131受热熔化后，第一绝缘件1132支撑于盖板111与电极端子112之间，凸缘1116能够防护第一绝缘件1132从电极引出孔1111的孔边缘掉落以进入电池单体10的内部，进而保障第一绝缘件1132在本体1131受热熔化后能够可靠地将电极端子112与盖板111有效绝缘隔离。
在本申请的一些实施例中，凸缘1116为连贯的环形，以周向均匀阻挡第一绝缘件1132落入电池单体10的内部。
在其他实施例中，凸缘1116也可以为周向间隔布置的多个凸起，相邻的两个凸起之间的间距小于第一绝缘件1132的最小外尺寸，也能阻挡第一绝缘件1132落入电池单体10的内部。
在本申请的一些实施例中，第一绝缘件1132在盖板111的厚度方向(即Z方向)上的尺寸大于凸缘1116的凸出高度。
第一绝缘件1132在盖板111的厚度方向上的尺寸大于凸缘1116的凸出高度，能够确保本体1131受热熔化后第一绝缘件1132先于凸缘1116与电极端子112抵接，电极端子112不会通过凸缘1116与盖板111导电连接，进而能够可靠地将电极端子112与盖板111有效隔离。
例如，在Z方向上，凸缘1116的凸出高度为第一绝缘件1132的尺寸的0.5-1倍，既能够有效防止第一绝缘件1132掉入电池单体10的内部，又能够确保第一绝缘件1132先于凸缘1116与电极端子112抵接。
本体1131设置于盖板111与电极端子112之间，用于周向密封电极引出孔1111。
如图8所示，在本申请的一些实施例中，本体1131包括第一部分11311、第二部分11312和第三部分11313。第一部分11311位于凸缘内侧11161，第二部分11312位于凸缘外侧11162，第三部分11313位于凸缘1116的靠近电极端子112的一侧，第三部分11313连接第一部分11311和第二部分11312，第一绝缘件1132至少部分嵌入第二部分11312。
本体1131的第二部分11312抵接于盖板111和电极端子112之间，第一部分11311和第三部分11313共同与凸缘1116配合以定位本体1131，避免本体1131与电极引出孔1111偏离，影响电极引出孔1111的周侧密封效果。第一绝缘件1132至少部分嵌入第二部分11312，第一绝缘件1132能够在本体1131受热熔化后支撑于盖板111与电极端子112之间，以绝缘隔离盖板111与电极端子112。
在本申请的另一些实施例中，本体1131也可以仅包括第二部分11312和第三部分11313，或者仅包括第二部分11312，以具有简单的构造。
在上述方案中，第一绝缘件1132可以部分嵌入或者全部嵌入本体1131的第二部分11312的内部，也可以完全暴露于本体1131的第二部分11312的外部。本体1131的两侧可以分别与电极端子112和盖板111抵接，也可以一侧抵接于电极端子112或盖板111。
如图8所示，在本申请的一些实施例中，电极引出孔1111孔壁边缘形成有沉台结构1117，以容纳电极端子112。电极端子112的部分布置于沉台结构1117内，能够降低电极端子112凸出于盖板111的尺寸，以减小电池单体10的外尺寸，间接提高能量密度，还利于电极端子112的安装与定位，简化组装过程。
具体而言，沉台结构1117包括沉台表面11171和沉台孔壁11172，沉台表面11171与盖板111的表面平行且凹陷入盖板111。沉台表面11171用于与密封件113抵接，密封件113设置于沉台表面11171与电极端子112的第一表面1121之间；沉台孔壁11172与电极端子112的外周面1123对应。
在其他实施例中，也可以不设置沉台结构1117，密封件113与设置于盖板111的第一侧1112的表面抵接。
如图8所示，在本申请的一些实施例中，第一绝缘件1132全部嵌入本体1131的内部，第一绝缘件1132不仅固定连接于本体1131，且不会增加本体1131的外形尺寸，使密封件113结构紧凑。本体1131的两侧分别与电极端子112和盖板111抵接，本体1131被挤压于电极端子112与盖板111之间，以周向密封电极引出孔1111，避免电池单体10内部的电解液从电极端子112与盖板111之间的缝隙泄漏。
在上述方案中，第一绝缘件1132的数量可以为一个；第一绝缘件1132的数量也可以为多个，多个第一绝缘件1132沿本体1131的周向间隔分布；本体1131的两侧可以分别与电极端子112和盖板111抵接，也可以一侧抵接于电极端子112或盖板111。
图9、图10和图11示出的是本申请一些实施例提供的密封件中第一绝缘件与本体连接的几种形式的剖面图。
在本申请的一些实施例中，本体1131为环形，第一绝缘件1132的数量为多个，多个第一绝缘件1132沿本体1131的周向间隔分布。
设置多个第一绝缘件1132沿本体1131的周向间隔分布，能够环绕电极引出孔1111的周向提供多个第一绝缘件1132，本体1131熔化后多个第一绝缘件1132环绕电极引出孔1111的周向共同支撑电极端子112，以环绕电极引出孔1111的周向绝缘隔离电极端子112与盖板111，提高了电极端子112与盖板111的绝缘隔离可靠性。
多个第一绝缘件1132沿本体1131的周向可以均匀间隔分布，也可以相对于本体1131的中心对称布置。
如图9所示，例如，第一绝缘件1132设置有八个，八个第一绝缘件1132沿本体1131的轴向均匀间隔分布。
如图10所示，再例如，第一绝缘件1132设置有四个，其中两个第一绝缘件1132位于本体1131的同一径向线，另外两个第一绝缘件1132位于本体1131的同一径向线。
在上述设置有多个第一绝缘件1132的实施方式中，第一绝缘件1132的形状为长方体、圆柱体或者球体，也可以为弧形结构，形状简单，易于制造成型。
在其他实施例中，第一绝缘件1132设置有一个，本体1131和第一绝缘件1132均为环形，本体1131环绕电极引出孔1111设置，第一绝缘件1132环绕电极引出孔1111设置。
如图11所示，例如，第一绝缘件1132完全嵌入本体1131且呈环形。其中，第一绝缘件1132与本体1131可以同轴心设置，也可以偏心设置，本实施例不作限定。
第一绝缘件1132为环形且环绕电极引出孔1111设置，本体1131熔化后环形的第一绝缘件1132环绕电极引出孔1111的周向均匀支撑电极端子112，以环绕电极引出孔1111的周向绝缘隔离电极端子112与盖板111，提高了电极端子112与盖板111的绝缘隔离可靠性。
图12、图13和图14示出的是本申请另一些实施例中其他几种形式的密封件的结构示意图。
在本申请的另一些实施例中，第一绝缘件1132部分嵌入本体1131的内部，能够使第一绝缘件1132与本体1131牢固相连，且能够减小第一绝缘件1132凸出于本体1131所占的空间，进而减小了密封件113的外形尺寸。
例如，如图12所示，第一绝缘件1132可以凸出于本体1131的外表面，使本体1131的两侧分别与电极端子112和盖板111抵接。其中，第一绝缘件1132可以向远离密封过孔的方向凸出于本体1131，也可以向靠近密封过孔的方向凸出于本体1131，在远离和靠近密封过孔的方向均凸出于本体1131。
再例如，如图13所示，第一绝缘件1132可以凸出于本体1131的外表面，本体1131的一侧与电极端子112或者盖板111抵接。其中，第一绝缘件1132可以向本体1131的靠近盖板111的一侧凸出于本体1131，也可以向本体1131的靠近电极端子112的一侧凸出于本体1131。
在本申请的另一些实施例中，第一绝缘件1132完全暴露出本体1131的外表面，以使本体1131周向均匀抵接于盖板111与电极端子112之间，提高电极引出孔1111的周向密封性。
例如，如图14所示，第一绝缘件1132完全暴露出本体1131的外表面，第一绝缘件1132与本体1131粘接，本体1131的两侧分别与电极端子112和盖板111抵接。其中，第一绝缘件1132可以完全暴露于本体1131的远离密封过孔的表面，也可以完全暴露于本体1131的靠近密封过孔的表面。
当电池单体10发生热失控时，由于第二绝缘件114熔化，电极端子112与盖板111失去连接，可电极端子112受自身重力影响掉落，外周面1123可能会与沉台孔壁11172(如图8所示)接触，导致盖板111与电极端子112导电连接。
为了绝缘隔离盖板111与电极端子112，电极端子112的表面可以设置绝缘层，在电池单体10发生热失控时进一步保证盖板111与电极端子112绝缘隔离。
图15和图16示出的是本申请一些实施例中电极端子的结构示意图。
如图15和图16所示，电极端子112包括第一表面1121、第二表面1122和外周面1123，第一表面1121、第二表面1122和外周面1123共同形成完整的电极端子112的外表面，外周面1123绕电极端子112的周向且与第一表面1121和第二表面1122连接。
在本申请的描述中，外周面1123为绕其周向的轮廓的表面，当电极端子112的外周在Z方向上存在台阶时，外周面1123为连贯的表面。例如，外周面1123包括依次过渡的第一段11231、第二段11232、第三段11233和第四段11234，第一段11231与第二表面1122连接，第四段11234与第一表面1121连接。
在本申请的一些实施例中，电极端子112的外周面1123上形成有绝缘层，绝缘层的熔点高于本体1131的熔点。
当本体1131受热熔化后，电极端子112可能沿垂直于盖板111的厚度的方向(即在xy平面上)相对于盖板111发生位移，电极端子112的外周面1123可能会与电极引出孔1111的沉台孔壁11172(如图8所示)接触，导致电极端子112与盖板111导电相连。在电极端子112的外周面1123上形成绝缘层，绝缘层的熔点高于本体1131的熔点，能够通过绝缘层与电极引出孔1111的沉台孔壁11172接触，以绝缘隔离盖板111与电极端子112。
在其他实施例中，也可以在沉台孔壁11172(如图8所示)设置绝缘层，以绝缘隔离盖板111与电极端子112。
在电极端子112的表面形成绝缘层的形式具有多种。
在本申请的一些实施例中，绝缘层为硬质阳极氧化层。采用硬质阳极氧化的工艺能够在电极端子112的表面形成硬质阳极氧化层，能够提高电极端子112表面的绝缘性能，以高效、低成本地形成绝缘层。例如，可以对电极端子112的外表面整体进行氧化形成绝缘层，再铣出第一表面1121和第二表面1122，使第一表面1121和第二表面1122为导电面。
在其他实施例中，也可以使用贴膜、喷涂等工艺在电极端子112的表面形成绝缘层。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种端盖组件，其特征在于，包括：
盖板，具有电极引出孔；
电极端子，位于所述盖板的厚度方向的一侧且覆盖所述电极引出孔；
密封件，设置在所述电极端子和所述盖板之间，以沿所述电极引出孔的周向密封所述电极引出孔，所述密封件包括本体和第一绝缘件，所述第一绝缘件连接于所述本体，所述第一绝缘件的熔点高于所述本体的熔点，所述第一绝缘件用于在所述本体熔化后绝缘隔离所述电极端子和所述盖板；
所述盖板还包括凸缘，所述凸缘围绕所述电极引出孔且沿所述盖板的厚度方向朝向所述电极端子凸出，所述第一绝缘件位于所述凸缘的远离所述电极引出孔的一侧；
所述第一绝缘件在所述盖板的厚度方向上的尺寸大于所述凸缘的凸出高度。
2.根据权利要求1所述的端盖组件，其特征在于，所述第一绝缘件至少部分嵌入所述本体。
3.根据权利要求1所述的端盖组件，其特征在于，所述本体为环形，所述第一绝缘件的数量为多个，多个所述第一绝缘件沿所述本体的周向间隔分布。
4.根据权利要求1所述的端盖组件，其特征在于，所述本体和所述第一绝缘件均为环形，所述本体和所述第一绝缘件均环绕所述电极引出孔设置。
5.根据权利要求1所述的端盖组件，其特征在于，所述本体分别与所述电极端子和所述盖板抵接。
6.根据权利要求1所述的端盖组件，其特征在于，所述第一绝缘件的材质为陶瓷，所述本体的材质为橡胶。
7.根据权利要求1所述的端盖组件，其特征在于，所述第一绝缘件的材质为碳化硅，所述本体的材质为橡胶。
8.根据权利要求1所述的端盖组件，其特征在于，所述本体包括第一部分、第二部分和第三部分，所述第一部分位于所述凸缘的靠近所述电极引出孔的一侧，所述第二部分位于所述凸缘的远离所述电极引出孔的一侧，所述第三部分位于所述凸缘的靠近所述电极端子的一侧，所述第三部分连接所述第一部分和所述第二部分，所述第一绝缘件至少部分嵌入所述第二部分。
9.根据权利要求1-8任一项所述的端盖组件，其特征在于，所述电极端子的外周面上形成有绝缘层，所述绝缘层的熔点高于所述本体的熔点。
10.根据权利要求9所述的端盖组件，其特征在于，所述绝缘层为硬质阳极氧化层。
11.根据权利要求1所述的端盖组件，其特征在于，所述端盖组件还包括：
第二绝缘件，包围所述电极端子的外周面的至少一部分，且与所述电极端子相连；
固定件，固定于所述盖板，且与所述第二绝缘件相连；
其中，所述电极端子通过所述第二绝缘件和所述固定件固定于所述盖板，所述电极端子通过所述第二绝缘件与所述固定件绝缘隔离。
12.一种电池单体，其特征在于，包括：
壳体，具有开口；
电极组件，设置于所述壳体的内部；
如权利要求1-11任一项所述的端盖组件，所述端盖组件覆盖所述开口，以将所述电极组件封闭于所述壳体的内部。
13.一种电池，其特征在于，包括权利要求12所述的电池单体。
14.一种用电装置，其特征在于，包括权利要求13所述的电池。
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