CN115693050A - 电池单体及其制造方法、制造设备、电池及用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种电池单体及其制造方法、制造设备、电池及用电装置，属电池技术领域。电池单体的外壳包括设有介质注入孔的第一壁，在介质注入孔与电极组件间设置阻挡件，通过连接在第一壁上的支撑件限制阻挡件的位置。阻挡件在注入介质时电池单体内外压差作用下在电极组件与介质注入孔之间向靠近电极组件的方向移动，让开介质注入孔以便注入介质。在注入介质结束时，阻挡件在电池单体内外压差作用下向靠近介质注入孔的方向移动，封堵介质注入孔以防止电解液从介质注入孔喷出。也就是说，阻挡件在电池单体内外压差的作用下，可以实现封堵或让开介质注入孔，在保证正常注入介质的同时可以避免介质从介质注入孔喷出，提高了电池使用安全性。

Description

电池单体及其制造方法、制造设备、电池及用电装置

技术领域

本申请实施例涉及电池技术领域，特别涉及一种电池单体及其制造方法、制造设备、电池及用电装置。

背景技术

电池单体通常设置有介质注入孔，注液头插入该介质注入孔向电池单体内注入电解液。

然而，在注液结束拔掉注液头的瞬间，电池单体内部分电解液会从介质注入孔喷出，造成电解液的浪费以及对电池外部的结构件及设备的腐蚀。

发明内容

鉴于上述问题，本申请实施例提供了一种电池单体及其制造方法、制造设备、电池及用电装置，可以降低介质从介质注入孔喷出的风险，提高了电池使用安全性。

根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种电池单体，包括：

外壳，具有容纳腔，外壳包括第一壁，第一壁设置有介质注入孔；

电极组件，容纳于容纳腔内；

阻挡件，位于介质注入孔与电极组件之间，阻挡件用于在电池单体内外压差的作用下在电极组件与介质注入孔之间移动，以封堵或让开介质注入孔；

支撑件，连接在第一壁上，用于限制阻挡件的位置。

本申请实施中，通过连接在第一壁上的支撑件限制阻挡件的位置。该阻挡件在注入介质时电池单体内外压差的作用下在电极组件与介质注入孔之间向靠近电极组件的方向移动，从而让开介质注入孔以方便注入介质。在注入介质结束时，该阻挡件在电池单体内外压差的作用下向靠近介质注入孔的方向移动，从而封堵介质注入孔以防止电解液从介质注入孔喷出。也就是说，阻挡件在电池单体内外压差的作用下，可以实现封堵或让开介质注入孔，在保证正常注入介质的同时可以避免电解液从介质注入孔喷出，提高了电池的使用安全性。

在一些实施例中，支撑件包括相互连接的连接部和限位部；

连接部被配置为连接于第一壁并环绕介质注入孔设置，至少部分限位部设置于阻挡件与电极组件之间以限制阻挡件位于介质注入孔与限位部之间。

通过上述方案，阻挡件向上移动的极限不会超过介质注入孔，阻挡件向下移动的极限不会超过限位部，如此，可以有效降低阻挡件被冲掉的风险。

在一些实施例中，限位部位于阻挡件与电极组件之间的部分设置有通孔，使得电池单体的内部压力能够通过通孔推动阻挡件，以使阻挡件封堵介质注入孔。

通过上述方案，电池单体内部的压力通过通孔可以推动阻挡件向靠近介质注入孔的方向移动，提高了封堵介质注入孔的效率。

在一些实施例中，限位部包括侧壁，侧壁形成有用于容纳阻挡件的容纳空间，阻挡件能够在容纳空间内移动。

在一些实施例中，限位部的侧壁设置有流道，流道被配置为允许介质通过流道进入容纳腔内。

通过上述方案，流道可以改变介质注入孔中介质的流动方向，对介质注入孔中的介质起到引流的作用，从而可以减小在向电池单体注入介质时对电极组件的冲击。

在一些实施例中，阻挡件的外壁与限位部的内壁接触。

通过上述方案，阻挡件在支撑件内沿支撑件的横切面不会随意移动，提高了阻挡件封堵介质注入孔的效果。另外，当从介质注入孔向电池单体注入介质时，阻挡件的上表面可以起到改变介质流向的作用，减小介质对电极组件的冲击。其中，支撑件的横切面方向与介质注入孔的轴向垂直。

在一些实施例中，当阻挡件与限位部的底部接触时，阻挡件的上表面高于流道的底部，或者，上表面与流道的底部平齐。

通过上述方案，进入到限位部的侧壁形成的容纳空间的介质可以尽可能全部从该容纳空间进入流道，从而避免出现介质在该容纳空间内滞留或残留的情况。

在一些实施例中，当阻挡件封堵介质注入孔时，阻挡件还封堵流道。

通过上述方案，即便电池单体内部的压力仍然大于外界压力，一方面，内部压力也不会从流道进入容纳空间后作用于阻挡件，降低阻挡件发生各处受力不均的问题而导致阻挡件沿支撑件的横切面发生偏移的风险，进而避免阻挡件不能有效封堵介质注入孔的问题，所以，当阻挡件封堵介质注入孔还能封堵流道时，能降低无效封堵的风险。另一方面，电池单体内的介质不会从流道与阻挡件之间的缝隙流向电池单体外，避免介质浪费的同时提高了阻挡件的密封性。

在一些实施例中，流道的数量为多个，且多个流道在限位部的侧壁上间隔分布。

通过上述方案，可以增大介质注入的速率。

在一些实施例中，阻挡件包括凸部和延伸部，凸部用于在阻挡件封堵介质注入孔时伸入介质注入孔中，延伸部用于在阻挡件封堵介质注入孔时贴附于第一壁的底面。

通过上述方案，在阻挡件封堵介质注入孔时，延伸部可以贴附于第一壁的底面，增大阻挡件与第一壁的接触面积，从而提高阻挡件对介质注入孔的密封效果。

在一些实施例中，凸部远离电极组件的端部具有导向结构。导向结构可以在阻挡件封堵介质注入孔时引导阻挡件伸入介质注入孔中，起到很好地导向作用。

在一些实施例中，凸部还包括连接于导向结构的密封部；密封部被配置为与介质注入孔的孔壁接触，以密封介质注入孔。

通过上述方案，当阻挡件向靠近介质注入孔的方向移动以密封介质注入孔时，密封部可以伸进介质注入孔，且密封部可以与介质注入孔的孔壁接触，增大了阻挡件与介质注入孔的接触面积，从而进一步提高阻挡件对介质注入孔的密封效果。

根据本申请实施例的第二个方面，提供了一种电池，包括第一方面所述的电池单体。

根据本申请实施例的第三个方面，提供了一种用电装置，包括第一方面所述的电池单体。

根据本申请实施例的第四个方面，提供了一种电池单体的制造方法，用于制造第一方面所述的电池单体，包括以下步骤：

提供外壳、阻挡件和支撑件，外壳具有容纳腔，外壳包括第一壁，第一壁设置有介质注入孔，支撑件被配置为连接在第一壁上，用于限制阻挡件的位置；

提供电极组件；

将电极组件、阻挡件和支撑件容纳于容纳腔内，以使阻挡件位于介质注入孔与电极组件之间，阻挡件被配置为在电池单体内外压差的作用下在电极组件与介质注入孔之间移动，以封堵或让开介质注入孔。

根据本申请实施例的第五个方面，提供了一种电池单体的制造设备，包括：

第一提供装置，用于提供外壳、阻挡件和支撑件，外壳具有容纳腔，外壳包括第一壁，第一壁设置有介质注入孔，支撑件被配置为连接在第一壁上，用于限制阻挡件的位置；

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、阻挡件和支撑件容纳于容纳腔内，以使阻挡件位于介质注入孔与电极组件之间，阻挡件被配置为在电池单体内外压差的作用下在电极组件与介质注入孔之间移动，以封堵或让开介质注入孔。

本申请实施例中，电池单体的外壳包括第一壁，第一壁设置有介质注入孔，在介质注入孔与电极组件之间设置阻挡件，并通过连接在第一壁上的支撑件限制阻挡件的位置。该阻挡件在注入介质时电池单体内外压差的作用下在电极组件与介质注入孔之间向靠近电极组件的方向移动，从而让开介质注入孔以方便注入介质。在注入介质结束时，该阻挡件在电池单体内外压差的作用下向靠近介质注入孔的方向移动，从而封堵介质注入孔以防止电解液从介质注入孔喷出。也就是说，阻挡件在电池单体内外压差的作用下，可以实现封堵或让开介质注入孔，在保证正常注入介质的同时可以避免电解液从介质注入孔喷出。

上述说明仅是本申请实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请实施例提供的一种汽车的结构示意图。

图2为本申请实施例提供的一种电池的结构示意图。

图3是本申请实施例提供的一种电池模块的结构示意图。

图4是本申请实施例提供的一种电池单体的结构示意图。

图5是本申请实施例提供的一种端盖组件的结构示意图。

图6是本申请实施例提供的一种阻挡件封堵介质注入孔的结构示意图。

图7是本申请实施例提供的一种图6阻挡件让开介质注入孔的结构示意图。

图8是本申请实施例提供的另一种阻挡件封堵介质注入孔的结构示意图。

图9是本申请实施例提供的一种图8阻挡件让开介质注入孔的结构示意图。

图10是本申请实施例提供的一种支撑件的结构示意图。

图11是本申请实施例提供的一种阻挡件的结构示意图。

图12是本申请实施例提供的另一种阻挡件的结构示意图。

图13是本申请实施例提供的一种电池单体的制造方法的流程示意图。

图14是本申请实施例提供的一种电池单体的制造设备的结构示意图。

附图标记说明：

1：汽车，100：电池，110：控制器，120：马达，201，第一箱体，202：第二箱体，300：电池模块，400：电池单体，401：外壳，402：端盖组件，402a：端盖，402b：电极端子，402c：绝缘件，403：壳体，403a：容纳腔，403b：电极组件，403b1：极耳，404：第一壁，404a：介质注入孔，405：密封钉，406：阻挡件，406a：凸部，406a1：导向结构，406a2：密封部，406b：延伸部，407：支撑件，407a：连接部，407b：限位部，407b1：侧壁，407b2：底部，407b3：通孔，407b4：流道，407b5：容纳空间，408：转接组件，X：电池单体的长度方向，Y：电池单体的宽度方向，Z：电池单体的高度方向。

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、完整地描述，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它实施例，都属于本申请保护的范围。

除非另有定义，本文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；本文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，意图在于覆盖而不排除其它的内容。单词“一”或“一个”并不排除存在多个。

在本文中提及“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“实施例”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，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本申请的电池单体的具体结构进行限定。例如，在本申请的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，诸如X方向、Y方向以及Z方向等用于说明本实施例的电池单体的各构件的操作和构造的指示方向的表述不是绝对的而是相对的，且尽管当电池包的各构件处于图中所示的位置时这些指示是恰当的，但是当这些位置改变时，这些方向应有不同的解释，以对应所述改变。

此外，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，可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)。

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”应做广义理解，例如，机械结构的“相连”或“连接”可以是指物理上的连接，例如，物理上的连接可以是固定连接，例如通过固定件固定连接，例如通过螺丝、螺栓或其它固定件固定连接；物理上的连接也可以是可拆卸连接，例如相互卡接或卡合连接；物理上的连接也可以是一体地连接，例如，焊接、粘接或一体成型形成连接进行连接。电路结构的“相连”或“连接”除了可以是指物理上的连接，还可以是指电连接或信号连接，例如，可以是直接相连，即物理连接，也可以通过中间至少一个元件间接相连，只要达到电路相通即可，还可以是两个元件内部的连通；信号连接除了可以通过电路进行信号连接外，也可以是指通过媒体介质进行信号连接，例如，无线电波。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

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，为描述方便，本文中可以将电池模块和电池包等统称为电池。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。

电池单体一般包括电极组件、壳体和端盖组件。其中，端盖组件与壳体装配在一起形成封闭空间，电极组件收容在该封闭空间内。端盖组件包括端盖以及设置于端盖上的电极端子，其中电极组件的极耳与端盖组件的电极端子电连接。端盖上设有与该封闭空间相连通的注液孔。

为了保证电极组件被电解液充分浸润，常将注液头插入注液孔，在一定的注液压力下强制向电池单体内压入足够多的电解液。由于随着注液的进行，电池单体内部的压力会逐渐上升，电池单体内部的压力会逐渐大于外界压力，并且部分电解液会留在电极组件与壳体之间，或者游离在电极组件与端盖之间，因此在注液结束拔掉注液头的瞬间，电池单体内外压差较大，在该压差的作用下，电解液会从注液孔喷出，造成电解液的浪费以及对电池外部的结构件及设备的腐蚀。

基于此，本申请实施例提供一种电池单体，该电池单体具有外壳，外壳包括第一壁，第一壁设置有介质注入孔，在介质注入孔与电极组件之间设置阻挡件，并通过连接在第一壁上的支撑件限制阻挡件的位置。注入介质时，该阻挡件在电池单体内外压差的作用下向靠近电极组件的方向移动，从而让开介质注入孔以方便注入介质。在注入介质结束瞬间，介质注入孔外部的压力恢复至常压状态，而阻挡件的靠近电极组件的一侧的压力仍较大，由此在阻挡件的靠近和远离电极组件的两侧产生压力差，该阻挡件在该压差的作用下向靠近介质注入孔的方向移动，从而封堵介质注入孔以防止电解液从介质注入孔喷出。也就是说，阻挡件在电池单体内外压差的作用下，可以实现封堵或让开介质注入孔，在保证正常注入介质的同时可以避免电解液从介质注入孔喷出。其中，电池单体内指的是电池单体中容纳电极组件的容纳腔的空间，电池单体外指的是电池单体以外的空间。

本申请实施例中的电池单体可以适用于各种使用电池的用电装置，例如，手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动玩具、电动工具、电动车辆、船舶和航天器等，例如，航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等，但不限于此。

如图1所示，为本申请一实施例提供的一种汽车1的结构示意图，汽车1可以为燃油汽车1、燃气汽车1或新能源汽车1，新能源汽车1可以是纯电动汽车1、混合动力汽车1或增程式汽车1等。汽车1包括电池100、控制器110和马达120。电池100用于向控制器110和马达120供电，作为汽车1的操作电源和驱动电源，例如，电池100用于汽车1的启动、导航和运行时的工作用电需求。例如，电池100向控制器110供电，控制器110控制电池100向马达120供电，马达120接收并使用电池100的电力作为汽车1的驱动电源，替代或部分地替代燃油或天然气为汽车1提供驱动动力。

如图2所示，为了使得电池100达到较高的功能以满足使用需求，在一些实施例中，电池100可以包括相互电连接的多个电池模块300。电池100包括第一箱体201、第二箱体202和多个电池模块300，其中，第一箱体201和第二箱体202相互扣合，多个电池模块300排布在第一箱体201和第二箱体202围合形成的空间内。在一些实施例中，第一箱体201和第二箱体202可由铝、铝合金或其它金属材料制成，第一箱体201和第二箱体202密封连接。

如图3所示，电池模块300可以包括一个或多个电池单体400，当电池模块300包括多个电池单体400时，该多个电池单体400可以通过串联、并联或混联的方式电连接以实现较大的电流或电压，其中，所述混联是指串联和并联的组合。例如，如图3所示，电池单体400可立放，电池单体400的高度方向Z与竖向一致，多个电池单体400沿电池单体400的宽度方向Y并排设置；或者，电池单体400可以平放，电池单体400的宽度方向Y与竖向一致，多个电池单体400沿电池单体400的宽度方向Y可以堆叠至少一层，每一层包括沿电池单体400的长度方向X排列的多个电池单体400。

如图4所示，为本申请实施例提供的电池单体400的结构示意图，该电池单体400包括具有容纳腔403a的外壳401和容纳于该容纳腔403a内的一个或多个电极组件403b。

电极组件403b包括第一极片、隔离膜和第二极片，隔离膜用于隔离第一极片和第二极片。电极组件403b可通过将第一极片、第二极片以及位于第一极片和第二极片之间的隔离膜一同卷绕或堆叠而形成，其中，隔离膜是介于相邻第一极片和第二极片之间的绝缘体。

在本申请实施例中，示例性地以第一极片为正极极片，第二极片为负极极片进行说明。正极活性物质被涂覆在正极极片的正极集流体表面的部分区域，而负极活性物质被涂覆到负极极片的负极集流体表面的部分区域。由主体部的涂覆区延伸出的多个未涂覆区层叠作为极耳403b1。电极组件403b包括两个极耳403b1，即正极极耳和负极极耳。正极极耳从正极极片的涂覆区延伸出，而负极极耳从负极极片的涂覆区延伸出。

外壳401包括端盖组件402和壳体403，外壳401为中空腔体结构，例如，壳体403具有容纳腔403a，且壳体403的其中一个面具有开口，即该面不具有壳体壁而使得壳体403内外相通，以便电极组件403b可以收容于壳体403的容纳腔403a内，端盖组件402在壳体403的开口处与壳体403结合而形成中空腔体。电极组件403b从开口装入壳体403内之后，利用端盖组件402对开口进行封闭以使外壳401密封，防止气态、液态或固态物质在外壳401内部与外部之间流通，影响电池单体400的使用性能。

壳体403根据一个或多个电极组件403b组合后的形状而定，例如，壳体403可以为中空长方体或中空正方体或中空圆柱体。例如，当壳体403为中空的长方体或正方体时，壳体403的其中一个平面为开口面，即该平面不具有壳体壁而使得壳体403内外相通；当壳体403为中空的圆柱体时，壳体403的至少一个圆形侧面为开口面，即该圆形侧面不具有壳体壁而使得壳体403内外相通。壳体403可由金属材料或塑料制成，在一些实施例中，壳体403由铝或铝合金制成。

如图4所示和图5所示，端盖组件402包括端盖402a和两个电极端子402b，在一些示例中，如图5所示，端盖402a下面还可能设有绝缘件402c，该绝缘件402c与端盖402a装配在一起，因此，端盖组件402还可以包括绝缘件402c。两个电极端子包括正极端子和负极端子，正极端子通过一转接组件408与正极极耳电连接，即该转接组件408一端连接在电极端子402b上，另一端连接在正极极耳上；负极端子通过一转接组件408与负极极耳电连接，即该转接组件408一端连接在负极端子上，另一端连接在负极极耳上，从而实现电池单体400内、外部电流的导通。

图4中仅示意出电池单体400具有两个端盖组件402的情形，两个端盖组件402分别设置于壳体403的两端，每个端盖组件402上各设置一个电极端子402b。可以理解的是，电池单体400也可以包括一个端盖组件402。

在一些实施例中，如图4所示，外壳401包括第一壁404，该第一壁404可以是端盖组件402中的端盖402a，还可以包括端盖组件402中的绝缘件402c。第一壁404设置有介质注入孔404a，用于向电池单体400内注入介质。其中，该介质可以是任何所需的介质，例如可以是电解液。

电池单体400还包括密封钉405，用于密封介质注入孔404a。

如图4-7所示，阻挡件406位于介质注入孔404a与电极组件403b之间，阻挡件406用于在电池单体400内外压差的作用下在电极组件403b与介质注入孔404a之间移动，以封堵或让开介质注入孔404a，支撑件407连接在第一壁404上，用于限制阻挡件406的位置。

一方面，支撑件407可以限制阻挡件406在支撑件407的横切面方向上的位置。阻挡件406在电极组件403b与介质注入孔404a之间向靠近电极组件403b的方向移动时，如果阻挡件406各处受力不均，阻挡件406在向靠近电极组件403b的方向移动时会沿支撑件407的横切面发生移动而偏离介质注入孔404a而不能封堵介质注入孔404a，这种情况下，支撑件407可以在支撑件407的横切面方向上限制阻挡件406的移动。

另一方面，支撑件407还可以限制阻挡件406在支撑件407的纵切面方向上的位置。在通过介质注入孔404a向电池单体400注入介质时，进入介质注入孔404a的介质会冲击阻挡件406向靠近电极组件403b的方向移动，如果冲击力过大，很有可能将阻挡件406冲掉，这种情况下，支撑件407可以限制阻挡件406的移动，具体来说可以限制阻挡件406向靠近电极组件403b的方向移动的幅度，避免阻挡件406无限下移。其中，支撑件407的纵切面方向与介质注入孔404a的轴向同向。

本申请实施例通过连接在第一壁404上的支撑件407限制阻挡件406的位置。该阻挡件406在注入介质时电池单体400内外压差的作用下在电极组件403b与介质注入孔404a之间向靠近电极组件403b的方向移动，从而让开介质注入孔404a以方便注入介质。在注入介质结束时，该阻挡件406在电池单体400内外压差的作用下向靠近介质注入孔404a的方向移动，从而封堵介质注入孔404a以防止电解液从介质注入孔404a喷出。也就是说，阻挡件406在电池单体400内外压差的作用下，可以实现封堵或让开介质注入孔404a，在保证正常注入介质的同时可以避免电解液从介质注入孔404a喷出，提高了电池100的使用安全性。

在一些实施例中，阻挡件406可以是耐介质(例如，电解液)的材料制成，其中，耐介质是指在介质的作用下不发生变化，例如，阻挡件406的材料可以是聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯和氟橡胶等。阻挡件406可以是规则的平板状，也可以是中间有凸起的不规则状等，本申请实施例对此不作限定。

在一些示例中，如图6和图7所示，阻挡件406的一端可以活动连接于第一壁404上介质注入孔404a的一侧，例如可以通过合页，或者轴孔连接等方式连接于第一壁404上介质注入孔404a的一侧，阻挡件406的另一端可以在电池单体400内外压差的作用下移动。在未向电池单体400内注入介质前，阻挡件406的上表面贴合第一壁404的下表面，以封堵介质注入孔404a，如图6所示的状态，可以称之为阻挡件406的原始状态。在向电池单体400内注入介质时，电池单体400外的压力大于电池单体400内的压力，阻挡件406可自由移动的一端在电池单体400内外压差的作用下向靠近电极组件403b的方向移动，以让开介质注入孔404a便于注入介质，如图7所示的状态。在结束介质注入瞬间，阻挡件406可自由移动的一端在电池单体400内外压差的作用下又向靠近介质注入孔404a的方向移动，以封堵介质注入孔404a，回到如图6所示的原始状态。

本实施例中，支撑件407可以是能承受阻挡件406重量的绳索、柔性拉杆等。支撑件407的数量可以是一个或多个，这一个或多个支撑件407的一端固定连接在第一壁404上介质注入孔404a的一侧，另一端固定连接在阻挡件406可自由移动的一端。

支撑件407用于限制阻挡件406可自由移动的一端向靠近电极组件403b的方向移动的幅度，或者说，用于限制阻挡件406绕与第一壁404的连接点旋转的角度，例如，该角度可以小于90度。由此，在注入介质时阻挡件406可以让开介质注入孔404a进行介质注入。在结束介质注入时，不至于因为移动幅度过大或绕第一壁404的连接点旋转的角度过大，而导致可自由移动的一端难以回位，而无法封堵介质注入孔404a。

在另一些示例中，如图8和图9所示，阻挡件406的两端均可以自由移动。在向电池单体400内注入介质时，阻挡件406在电池单体400内外压差的作用下向靠近电极组件403b的方向移动，以让开介质注入孔404a进行介质注入(如图8所示的状态)。在结束介质注入瞬间，阻挡件406在电池单体400内外压差的作用下向靠近介质注入孔404a的方向移动，以封堵介质注入孔404a(如图9所示的状态)，之后将密封钉405打入介质注入孔404a。

本实施例中，支撑件407也可以是能承受阻挡件406重量的绳索、柔性拉杆等。支撑件407的数量可以是两个，其中一个支撑件407的一端固定连接在第一壁404上介质注入孔404a的一侧，另一端固定连接在阻挡件406的一端，另一个支撑件407的一端固定连接在第一壁404上介质注入孔404a的另一侧，另一端固定连接在阻挡件406的另一端。当然，为了提高支撑效果，支撑件407的数量也可以大于两个，固定方式也可以多样化，本申请实施例对此不作限定。

支撑件407一方面可以限制阻挡件406在支撑件407的纵切面方向上的位置，具体来说可以限制阻挡件406向下移动的幅度，避免阻挡件406无限下移，另一方面可以限制阻挡件406在支撑件407的横切面方向上的位置，具体来说可以是限制阻挡件406沿支撑件407的横切面移动，从而可以避免阻挡件406在支撑件407的横切面方向上发生移动而偏离介质注入孔404a而不能封堵介质注入孔404a。

在一些实施例中，如图8和图9所示，支撑件407可以包括相互连接的连接部407a和限位部407b。其中，连接部407a被配置为连接于第一壁404并环绕介质注入孔404a设置。至少部分限位部407b设置于阻挡件406与电极组件403b之间以限制阻挡件406位于介质注入孔404a与限位部407b之间。其中，该至少部分限位部407b可以是限位部407b中远离连接部407a的一部分。

本实施例中，阻挡件406向上移动的极限不会超过介质注入孔404a，阻挡件406向下移动的极限不会超过限位部407b，如此，可以有效降低阻挡件406被冲掉的风险。

示例地，可以在第一壁404的下表面设置环绕介质注入孔404a的卡槽，在连接部407a靠近第一壁404的部位设置凸缘，或者，可以在第一壁404的下表面设置环绕介质注入孔404a的凸缘，在连接部407a靠近第一壁404的部位设置卡槽，通过将凸缘卡进卡槽而将连接部407a连接于第一壁404，也可以通过其他方式将连接部407a连接于第一壁404，本申请实施例对此不作限定。

在一些实施例中，限位部407b可以包括互相连接的侧壁407b1和底部407b2，该至少部分限位部407b指的是限位部407b的底部407b2，限位部407b的底部407b2位于阻挡件406与电极组件403b之间，可以限制阻挡件406在支撑件407的纵切面方向上的位置。也就是说，阻挡件406在支撑件407的纵切面方向上能在介质注入孔404a与限位部407b的底部407b2之间移动，阻挡件406向上移动的极限不会超过介质注入孔404a，向下移动的极限不会超过限位部407b的底部407b2，如此，可以有效降低阻挡件406被冲掉的风险。

该侧壁407b1可以形成用于容纳阻挡件406的容纳空间407b5，阻挡件406位于该容纳空间407b5中，且能够在容纳空间407b5内移动。

在一些实施例中，限位部407b的侧壁407b1环绕阻挡件406设置，以提高对阻挡件406的限位效果。

由于侧壁407b1可以限制阻挡件406在支撑件407的横切面方向上的位置，所以阻挡件406在该容纳空间407b5内的移动更多的是向靠近或远离介质注入孔404a的方向移动。也就是说，阻挡件406在支撑件407的横切面方向上的移动被限制在环绕阻挡件406的侧壁之间。

在一示例中，支撑件407可以由独立的多个“L”型工件组成。这多个“L”型工件的竖直部分中与第一壁404连接的部分为支撑件407的连接部407a，该多个“L”型工件的竖直部分中不与第一壁404连接的部分以及“L”型工件的水平部分为支撑件407的限位部407b。其中，该多个“L”型工件的竖直部分中不与第一壁404连接的部分为限位部407b的侧壁407b1，该多个“L”型工件的水平部分为限位部407b的底部407b2。这种情况下，“L”型工件的水平部分可以限制阻挡件406在支撑件407的纵切面方向上的位置，“L”型工件的竖直部分中不与第一壁404连接的部分可以限制阻挡件406在支撑件407的横切面方向的位置。

在另一示例中，如图8至图10所示，支撑件407还可以是底部407b2具有内沿的套筒。套筒中与第一壁404连接的部分为支撑件407的连接部407a，套筒中不与第一壁404连接的部分和内沿为支撑件407的限位部407b。其中，套筒中不与第一壁404连接的部分为限位部407b的侧壁407b1，内沿为限位部407b的底部407b2。这种情况下，内沿可以限制阻挡件406在支撑件407的纵切面方向上的位置，套筒中不与第一壁404连接的部分可以限制阻挡件406在支撑件407的横切面方向的位置。

值得说明的是，套筒的侧壁具有连续性，使用具有内沿的套筒作为支撑件407，不仅可以在支撑件407的纵切面方向上对阻挡件406起到限位作用，还可以更好地在水平各个方向上限制阻挡件406的移动，可以有效避免阻挡件406偏离介质注入孔404a而无法有效封堵介质注入孔404a。

在一些实施例中，如图8至图10所示所示，限位部407b位于阻挡件406与电极组件403b之间的部分(也即，限位部407b的底部407b2)设置有通孔407b3，使得电池单体400的内部压力能够通过通孔407b3推动阻挡件406，以使阻挡件406封堵介质注入孔404a。

为了不破坏限位部407b的底部407b2对阻挡件406的限位作用，通孔407b3的孔径可以小于阻挡件406的横截面最大尺寸，只要保证在注入介质时，阻挡件406不会被从该通孔407b3冲下去即可。另外，该通孔407b3的数量可以是一个或多个，当该通孔407b3的数量是一个时，这个通孔407b3可以位于限位部407b的底部407b2的中心位置，使阻挡件406在封堵介质注入孔404a时阻挡件406各处受力均衡，从而提高其封堵效果。当然也可以位于限位部407b的底部407b2的其他位置，本申请实施例对此不作限定。在限位部407b的底部407b2设置一个通孔407b3时，电池单体400内部的压力通过这个通孔407b3推动阻挡件406向靠近介质注入孔404a的方向移动以封堵介质注入孔404a。

当该通孔407b3的数量是多个时，这多个通孔407b3的孔径可以相同也可以不相同，这多个通孔407b3可以在阻挡件406的限位部407b的底部407b2均匀分布也可以不均匀分布，当该多个通孔407b3的孔径相同且均匀分布在限位部407b的底部407b2时，阻挡件406在封堵介质注入孔404a时阻挡件406各处受力均衡，可以提高其封堵效果。在限位部407b的底部407b2设置多个通孔407b3时，电池单体400内部的压力可以通过该多个通孔407b3推动阻挡件406向靠近介质注入孔404a的方向移动以封堵介质注入孔404a。

在一些实施例中，如图8至图10所示所示，限位部407b的侧壁407b1设置有流道407b4，流道407b4被配置为允许介质通过流道407b4进入容纳腔403a内。如此，流道407b4可以改变介质注入孔404a中介质的流动方向，对介质注入孔404a中的介质起到引流的作用，从而可以减小在向电池单体400注入介质时对电极组件403b的冲击。

流道407b4的横截面形状可以是圆形、椭圆形、方形、条形等，只要保证介质能经过流道407b4进入容纳腔403a即可。

另外，流道407b4的数量可以是一个或多个，当流道407b4的数量为多个时，可以提高介质注入速度。且当流道407b4的数量为多个时，该多个流道407b4可以在限位部407b的侧壁407b1上间隔分布，其中该间隔分布可以是均匀分布也可以是不均匀分布。当该多个流道407b4在限位部407b的侧壁407b1上均匀分布时，流道407b4内的介质可以从各个方向均匀流向电极组件403b，而不会在存在某个方向流出的介质多于其余方向的，这种情况下，可以均衡流道407b4内的介质对电极组件403b的冲击，避免对某些电极组件403b造成较大冲击。

再者，流道407b4的一端与电池单体400的容纳腔403a连通，另一端与限位部407b的侧壁407b1形成的容纳空间407b5(即，阻挡件406所在的空间)连通，流道407b4可以是平直的也可以是弯曲的。弯曲的流道407b4可以限制介质从流道407b4流出的速度，从而可以减少流出的介质对电极组件403b的冲击。流道407b4位于限位部407b的外壁上的开口可以正对外壳401的内壁，也可以向电极组件403b的方向倾斜，当该开口向电极组件403b的方向倾斜时，可以减小该开口与电极组件403b之间的距离，从而可以减小在向电池单体400注入介质时对电极组件403b的冲击。本申请实施例对流道407b4的以上特征均不作限定。

在一些实施例中，阻挡件406的外壁的轮廓形状可以与限位部407b的侧壁407b1形成的容纳空间407b5的内壁的轮廓形状匹配，阻挡件406沿支撑件407的横切面方向的尺寸也可以与该容纳空间407b5在该横切面方向的尺寸相匹配，使得阻挡件406的外壁可以始终与限位部407b的侧壁407b1接触，具体是与该侧壁407b1中的内壁始终接触,如图8和图9所示的状态。

换句话说，阻挡件406的外壁与限位部407b的侧壁407b1中的内壁接触，阻挡件406在支撑件407内沿支撑件407的横切面方向不会随意移动，提高了阻挡件406封堵介质注入孔404a的效果。另外，当从介质注入孔404a向电池单体400注入介质时，阻挡件406的上表面可以起到改变介质流向的作用，减小介质对电极组件403b的冲击。

在一些实施例中，如图8所示，当阻挡件406向靠近电极组件403b的方向移动至极限位置，即移动至与限位部407b的底部407b2接触时，阻挡件406的上表面可以高于流道407b4的底部，或者，上表面与流道407b4的底部平齐。这样，进入到限位部407b的侧壁407b1形成的容纳空间407b5的介质可以尽可能全部从该容纳空间407b5进入流道407b4，从而避免出现介质在该容纳空间407b5内滞留或残留的情况。

在一些实施例中，如图9所示，阻挡件406的厚度(即，阻挡件406在支撑件407的纵切面方向上的尺寸)可以设置地大于第一壁404与流道407b4的底部之间的距离，使得当阻挡件406向靠近介质注入孔404a的方向移动至封堵介质注入孔404a时，阻挡件406还能封堵流道407b4。

这样，即便此时电池单体400内部的压力仍然大于外界压力，一方面，内部压力也不会从流道407b4进入容纳腔403a后作用于阻挡件406，由于内部压力从流道407b4进入容纳腔403a后作用于阻挡件406，可能会使阻挡件406各处受力不均，存在使阻挡件406在支撑件407的横切面方向发生偏移的风险而不能有效封堵介质注入孔404a，所以当阻挡件406封堵介质注入孔404a还能封堵流道407b4时，能降低无效封堵的风险。另一方面，电池单体400内的介质不会从流道407b4与阻挡件406之间的缝隙向外流，避免介质浪费的同时提高了阻挡件406的密封性。

在一些实施例中，如图11所示，阻挡件406还可以包括凸部406a和延伸部406b。凸部406a用于在阻挡件406封堵介质注入孔404a时伸入介质注入孔404a中，延伸部406b用于在阻挡件406封堵介质注入孔404a时贴附于第一壁404的底面。

延伸部406b与凸部406a靠近电极组件403b的端部连接，延伸部406b可以是平板状结构，且延伸部406b在支撑件407的横切面方向的尺寸可以大于介质注入孔404a的孔径。这样，在阻挡件406封堵介质注入孔404a时，凸部406a可以伸入介质注入孔404a中，延伸部406b可以贴附于第一壁404的底面，增大阻挡件406与第一壁404的接触面积，从而提高阻挡件406对介质注入孔404a的密封效果。

在一些实施例中，如图11所示，凸部406a远离电极组件403b的端部具有导向结构406a1。

该导向结构406a1的上表面可以是圆弧面、锥面、斜面等，且该导向结构406a1在支撑件407的横切面方向的尺寸可以小于介质注入孔404a的孔径。这样，导向结构406a1可以在阻挡件406封堵介质注入孔404a时引导阻挡件406伸入介质注入孔404a中，起到很好地导向作用。

进一步地，为了提高阻挡件406对介质注入孔404a的密封效果，在一些实施例中，如图12所示，凸部406a还可以包括连接于导向结构406a1和延伸部406b之间的密封部406a2。密封部406a2被配置为与介质注入孔404a的孔壁接触，以密封介质注入孔404a。

密封部406a2的形状可以与介质注入孔404a的形状匹配，密封部406a2在支撑件407的横切面方向的尺寸可以恰好等于或者略小于介质注入孔404a的孔径，只要保证密封部406a2恰好可以进入介质注入孔404a即可。当阻挡件406向靠近介质注入孔404a的方向移动以密封介质注入孔404a时，密封部406a2可以伸进介质注入孔404a，且密封部406a2恰好可以与介质注入孔404a的孔壁接触，增大了阻挡件406与介质注入孔404a的接触面积，从而进一步提高阻挡件406对介质注入孔404a的密封效果。

综上所述，本申请实施例提供的电池单体400的外壳401包括第一壁404，第一壁404设置有介质注入孔404a，在介质注入孔404a与电极组件403b之间设置阻挡件406，并通过连接在第一壁404上的支撑件407限制阻挡件406的位置。该阻挡件406在注入介质时电池单体400内外压差的作用下在电极组件403b与介质注入孔404a之间向靠近电极组件403b的方向移动，从而让开介质注入孔404a以方便注入介质。在注入介质结束时，该阻挡件406在电池单体400内外压差的作用下向靠近介质注入孔404a的方向移动，从而封堵介质注入孔404a以防止电解液从介质注入孔404a喷出。也就是说，阻挡件406在电池单体400内外压差的作用下，可以实现封堵或让开介质注入孔404a，在保证正常注入介质的同时可以避免电解液从介质注入孔404a喷出。

本申请另一实施例提供了一种电池单体400的制造方法，用于制造本申请中的上述电池单体400，如图13所示，该方法可以如下所述。

S1：提供外壳401，阻挡件406和支撑件407，外壳401具有容纳腔403a，外壳401包括第一壁404，第一壁404设置有介质注入孔404a，支撑件407被配置为连接在第一壁404上，用于限制阻挡件406的位置。

S2：提供电极组件403b。

S3：将电极组件403b、阻挡件406和支撑件407容纳于容纳腔403a内，以使阻挡件406位于介质注入孔404a与电极组件403b之间，阻挡件406被配置为在电池单体400内外压差的作用下在电极组件403b与介质注入孔404a之间移动，以封堵或让开介质注入孔404a。

上述各步骤的顺序并非完全按照上述排列顺序进行，在实际制造电池单体400的过程中，可以根据实际情况对上述步骤的顺序进行调整，或者同步进行，或者加入其它步骤以制造电池单体400的其他部件，以最终获得需要的电池单体400。

此外，任何可以制造相关部件和连接相关部件的方法均落入本申请实施例的保护范围内，本申请实施例在此不再冗述。

本申请另一实施例还提供一种电池单体400的制造设备，参照图14，电池单体400的制造设备包括：

第一提供装置1401，用于提供外壳401、阻挡件406和支撑件407，外壳401具有容纳腔403a，外壳401包括第一壁404，第一壁404设置有介质注入孔404a，支撑件407被配置为连接在第一壁404上，用于限制阻挡件406的位置。

第二提供装置1402，用于提供电极组件403b。

组装装置1403，用于将电极组件403b、阻挡件406和支撑件407容纳于容纳腔403a内，以使阻挡件406位于介质注入孔404a与电极组件403b之间，阻挡件406被配置为在电池单体400内外压差的作用下在电极组件403b与介质注入孔404a之间移动，以封堵或让开介质注入孔404a。

上述各制造电池单体400的设备应该具有的具体功能和细节已经在对应的电池单体400实施例中进行了详细的描述，因此此处不再赘述。

本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

以上所述，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；而这些修改或者替换，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(400)，其特征在于，包括：

外壳(401)，具有容纳腔(403a)，所述外壳(401)包括第一壁(404)，所述第一壁(404)设置有介质注入孔(404a)；

电极组件(403b)，容纳于所述容纳腔(403a)内；

阻挡件(406)，位于所述介质注入孔(404a)与所述电极组件(403b)之间，所述阻挡件(406)用于在所述电池单体(400)内外压差的作用下在所述电极组件(403b)与所述介质注入孔(404a)之间移动，以封堵或让开所述介质注入孔(404a)；

支撑件(407)，连接在所述第一壁(404)上，用于限制所述阻挡件(406)的位置。

2.根据权利要求1所述的电池单体(400)，其特征在于，所述支撑件(407)包括相互连接的连接部(407a)和限位部(407b)；

所述连接部(407a)被配置为连接于所述第一壁(404)并环绕所述介质注入孔(404a)设置，至少部分所述限位部(407b)设置于所述阻挡件(406)与所述电极组件(403b)之间以限制所述阻挡件(406)位于所述介质注入孔(404a)与所述限位部(407b)之间。

3.根据权利要求2所述的电池单体(400)，其特征在于，所述限位部(407b)位于所述阻挡件(406)与所述电极组件(403b)之间的部分设置有通孔(407b3)，使得所述电池单体(400)的内部压力能够通过所述通孔(407b3)推动所述阻挡件(406)，以使所述阻挡件(406)封堵所述介质注入孔(404a)。

4.根据权利要求2所述的电池单体(400)，其特征在于，所述限位部(407b)包括侧壁(407b1)，所述侧壁(407b1)形成有用于容纳所述阻挡件(406)的容纳空间(407b5)，所述阻挡件(406)能够在所述容纳空间(407b5)内移动。

5.根据权利要求4所述的电池单体(400)，其特征在于，所述侧壁(407b1)设置有流道(407b4)，所述流道(407b4)被配置为允许介质通过流道(407b4)进入所述容纳腔(403a)内。

6.根据权利要求4所述的电池单体(400)，其特征在于，所述阻挡件(406)的外壁与所述限位部(407b)的内壁接触。

7.根据权利要求5所述的电池单体(400)，其特征在于，当所述阻挡件(406)与所述限位部(407b)的底部接触时，所述阻挡件(406)的上表面高于所述流道(407b4)的底部，或者，所述上表面与所述流道(407b4)的底部平齐。

8.根据权利要求5所述的电池单体(400)，其特征在于，当所述阻挡件(406)封堵所述介质注入孔(404a)时，所述阻挡件(406)还封堵所述流道(407b4)。

9.根据权利要求5所述的电池单体(400)，其特征在于，所述流道(407b4)的数量为多个，且多个所述流道(407b4)在所述侧壁(407b1)上间隔分布。

10.根据权利要求1-9任一项所述的电池单体(400)，其特征在于，所述阻挡件(406)包括凸部(406a)和延伸部(406b)，所述凸部(406a)用于在所述阻挡件(406)封堵所述介质注入孔(404a)时伸入所述介质注入孔(404a)中，所述延伸部(406b)用于在所述阻挡件(406)封堵所述介质注入孔(404a)时贴附于所述第一壁(404)的底面。

11.根据权利要求10所述的电池单体(400)，其特征在于，所述凸部(406a)远离所述电极组件(403b)的端部具有导向结构(406a1)。

12.根据权利要求11所述的电池单体(400)，其特征在于，所述凸部(406a)还包括连接于所述导向结构(406a1)和延伸部(406b)之间的密封部(406a2)；

所述密封部(406a2)被配置为与所述介质注入孔(404a)的孔壁接触，以密封所述介质注入孔(404a)。

13.一种电池，其特征在于，包括如权利要求1-12任一项所述的电池单体(400)。

14.一种用电装置，其特征在于，包括如权利要求1-12任一项所述的电池单体(400)。

15.一种电池单体(400)的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供外壳(401)、阻挡件(406)和支撑件(407)，所述外壳(401)具有容纳腔(403a)，所述外壳(401)包括第一壁(404)，所述第一壁(404)设置有介质注入孔(404a)，所述支撑件(407)被配置为连接在所述第一壁(404)上，用于限制所述阻挡件(406)的位置；

提供电极组件(403b)；

将所述电极组件(403b)、所述阻挡件(406)和所述支撑件(407)容纳于所述容纳腔(403a)内，以使所述阻挡件(406)位于所述介质注入孔(404a)与所述电极组件(403b)之间，所述阻挡件(406)被配置为在所述电池单体(400)内外压差的作用下在所述电极组件(403b)与所述介质注入孔(404a)之间移动，以封堵或让开所述介质注入孔(404a)。

16.一种电池单体(400)的制造设备，其特征在于，包括：

第一提供装置，用于提供外壳(401)、阻挡件(406)和支撑件(407)，所述外壳(401)具有容纳腔(403a)，所述外壳(401)包括第一壁(404)，所述第一壁(404)设置有介质注入孔(404a)，所述支撑件(407)被配置为连接在所述第一壁(404)上，用于限制所述阻挡件(406)的位置；

第二提供装置，用于提供电极组件(403b)；

组装装置，用于将所述电极组件(403b)、所述阻挡件(406)和所述支撑件(407)容纳于所述容纳腔(403a)内，以使所述阻挡件(406)位于所述介质注入孔(404a)与所述电极组件(403b)之间，所述阻挡件(406)被配置为在所述电池单体(400)内外压差的作用下在所述电极组件(403b)与所述介质注入孔(404a)之间移动，以封堵或让开所述介质注入孔(404a)。

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