CN115832486A - 电池单体、电池和用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池单体，该电池单体包括用于检测电池单体内部压力变化的检测结构。该检测结构包括检测腔和滑移件，滑移件将检测腔分为第一部分和第二部分，第二部分与电池单体的内部连通，滑移件被配置为在电池单体的内部压力的作用下向第一部分滑移以使第一部分的体积发生变化。采用设置有该检测结构的电池单体，可以通过对检测腔的第一部分的体积变化或者滑移件的位移情况进行监测，从而判断电池单体的内部压力的变化情况，以在电池单体发生热失控之前预警，提高电池单体的使用安全性。

Description

电池单体、电池和用电装置

技术领域

本申请涉及电池领域，特别是涉及一种电池单体、电池及其用电装置。

背景技术

随着经济发展，电池技术被广泛地应用于各个领域，尤其是交通工具领域如电动汽车领域。电池的安全性是电动汽车和储能系统的重中之重，热失控是影响电池安全性的主要因素之一，一旦电池单体的热失控扩散到整个电池系统，就会发生重大安全事故。因此，如何解决电池单体热失控以及扩散的问题以提高电池的安全性具有重大的研究意义和研究价值。

发明内容

本申请提供一种电池单体、电池和用电装置，其能监测电池单体的内部压力是否异常从而判断电池单体是否发生热失控。

第一方面，本申请提供一种电池单体，其包括：

壳体和端盖，壳体具有开口，端盖盖合于该开口以封闭壳体。端盖上设置有检测结构，该检测结构用于检测电池单体的内部压力。该检测结构包括检测腔和滑移件，滑移件用于将检测腔分为第一部分和第二部分，第二部分与壳体的内部连通，滑移件被配置为在电池单体的内部压力的作用下向第一部分滑移以使第一部分的体积发生变化。

通过采用上述方案，当电池单体内部的压力变大时，滑移件会向检测腔的第一部分滑移，使得第一部分的体积发生变化，可以通过对检测腔的第一部分的体积变化或者滑移件的位移情况进行监测，从而判断电池单体的内部压力的变化情况，以在电池单体发生热失控导致内部压力异常的早期预警，提高电池单体的使用安全性。

在一些实施例中，检测腔被配置为由端盖的外表面朝端盖的内表面凹陷形成的凹槽，第二部分包括在凹槽沿端盖的长度方向的一端设置的通孔，该通孔连通于电池单体的内部。

通过采用上述方案，检测腔的第一部分可以在滑移件的设置下与电池单体的内部空间隔开，并且，电池单体的内部压力也可以经由通孔传递至检测腔的第二部分，并作用于滑移件使其沿第一部分滑移。

在一些实施例中，检测结构还包括盖板组件，该盖板组件密封连接于端盖的外侧并与凹槽的位置对应。

通过采用上述方案，使得检测腔保持与电池单体的内部环境相互隔绝，使得滑移件向检测腔的第一部分滑移时需要压缩位于第一部分的气体，形成一定的阻力，通过调节该阻力可以设置检测结构的检测范围以适应各种电池型号的检测需求。

在一些实施例中，盖板组件包括本体、连接部和固定部，连接部用于连接本体和固定部，固定部用于与端盖连接以将盖板组件固定于端盖上。

通过采用上述方案，可以将盖板组件中的本体和固定部两者的材质设置为不同的材质，例如，本体可以为耐压玻璃、耐压塑料等材质，固定部可以为铝、铜等金属材质，可选地，固定部可以采用和端盖相同的材质以便于将固定部和端盖进行焊接。

在一些实施例中，盖板组件还包括密封件，密封件的至少部分设置于本体和端盖之间以使盖板组件密封连接于端盖。

通过采用上述方案，可以提高盖板组件与端盖的连接结构的密封性，避免出现漏气使得滑移件的位移或者检测腔的第一部分的体积变化无法准确反映电池单体的内部气压变化，进一步提高监测结果的可靠性。

在一些实施例中，盖板组件的至少部分为无色透明的材质制成。

通过采用上述方案，可以使得滑移件在检测腔中的位移情况可视，不仅可以在电池组装、维修时直接观测电池单体的内部压力变化情况，并且，光线也可以透过盖板组件上无色透明的部分进入检测腔，从而实现智能检测滑移件的位移情况，提高监测的便捷性。

在一些实施例中，盖板组件或端盖的外表面设置有刻度。

通过采用上述方案，可以在盖板组件或者端盖的外表面设置多个不同的刻度，多个不同的刻度用于反映电池单体的内部压力达到了不同的压力值，例如，可以使多个不同的刻度沿第二部分指向第一部分的方向排布，刻度值位置与滑移件的初始位置距离越大，其表征的内部压力值就越大。或者，可以仅设置预警刻度值，该刻度值的位置可以通过实验模拟得到，通过监测滑移件是否移动达到该刻度值对应的位置，从而监测电池单体是否可以继续使用。

在一些实施例中，盖板组件上还设置有薄弱区，该薄弱区被配置为在电池单体的内部压力达到阈值时致动以泄放内部压力。

通过采用上述方案，盖板组件可以作为泄压机构，在使用过程中当电池单体的内部压力过大时及时致动泄压，致动的方式可以为使薄弱区破裂从而释放电池单体的内部压力。

在一些实施例中，薄弱区可以位于滑移件靠近第二部分的一侧。

通过采用上述方案，可以使得当盖板组件致动泄压时，避免电池单体的内部气体需要经滑移件到达薄弱区释放，有利于保持泄压路径的通畅以达到快速泄压的目的。

在一些实施例中，检测结构还包括弹性件，该弹性件的两端分别连接于滑移件和凹槽上与滑移件相对的侧壁。

通过采用上述方案，使得滑移件在向检测腔的第一部分移动时变形件发生相应变形，从而产生抵抗滑移件继续向检测腔的第一部分移动的弹力，这样，可以在滑移件的最大滑移路程不变的情况下增大对电池单体的内部压力的检测范围，以适应不同型号的电池单体的检测需求。

在一些实施例中，检测腔的第一部分充有惰性气体。

通过采用上述方案，当滑移件在电池单体的内部压力的作用下向检测腔的第一部分位移时，惰性气体将被滑移件压缩并对滑移件产生反向的作用力，以增大检测结构对电池单体的内部压力的检测范围。另外，在检测腔的第一部分充有惰性气体，也可以在第一部分存在能够使气体泄漏至第二部分的路径时，避免第一部分中的气体经由第二部分进入到电池单体的内部造成影响，提高电池单体的安全性能。

在一些实施例中，滑移件的至少部分为橡胶材质制成。

通过采用上述方案，使滑移件的至少部分为橡胶材质制成，例如，滑移件用于与检测腔的腔壁接触的部分可以采用橡胶材质制成，这样，可以通过压缩橡胶材质制成的滑移件以提高第一部分的气密性，降低气体从检测腔的第一部分扩散到第二部分的概率。

在一些实施例中，检测腔中设置有凸起，该凸起设置于滑移件朝向第二部分的一侧以避免滑移件朝第二部分运动掉落至电池单体的内部。

通过采用上述方案，当滑移件受到来自第一部分的压力大于来自第二部分的压力时，避免滑移件朝第二部分持续位移并通过设置在第二部分的通孔掉落至电池单体中，以提高检测结构的可靠性。

第二方面，本申请实施例提供了一种电池，其包括：如第一方面任意实施例的电池单体。

第三方面，本申请实施例提供了一种用电装置，包括第二方面的电池，电池用于提供电能。

附图说明

下面将参考附图来描述本申请示例性实施例的特征、优点和技术效果。

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爆炸示意图；

图3为本申请一些实施例提供的电池单体的爆炸示意图；

图4为图3中端盖的轴测图；

图5为图4中端盖的爆炸示意图；

图6为本申请一些实施例提供的盖板组件的爆炸示意图；

图7为图4中A-A向的剖视图；

图8为本申请另一些实施例提供的端盖的轴测图；

图9为图8中K处的局部放大图；

图10为本申请一些实施例提供的端盖的轴测图；

图11为图10的爆炸示意图；

图12为图11中M处的局部放大图。

在附图中，附图未必按照实际的比例绘制。

附图标记

1-车辆；

10-电池、20-控制器、30-马达；

11-箱体、111-第一箱体部、112-第二箱体部、113-容纳空间；

12-电池单体；

100-壳体、110-开口；

200-端盖、210-检测结构、211-检测腔、211a-第一部分、211b-第二部分、211c-通孔、212-滑移件、213-盖板组件、213a-本体、213b-连接部、213c-固定部、213d-密封件、213e-薄弱区、214-弹性件、215-凸起；

300-电极组件；

X-端盖的长度方向、Y-端盖的宽度方向。

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，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。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等，本申请实施例对此也不限定。电池单体一般按封装的方式分成三种：柱形电池单体、方形电池单体和软包电池单体，本申请实施例对此也不限定。

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。

电池单体包括壳体、端盖、电极组件和电解质，端盖和壳体密封形成容纳空间，电极组件和电解液放置于容纳空间中。电极组件包括正极极片、负极极片和隔离件。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；正极集流体包括正极集流部和凸出于正极集流部的正极凸部，正极集流部涂覆有正极活性物质层，正极凸部的至少部分未涂覆正极活性物质层，正极凸部作为正极极耳。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。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；负极集流体包括负极集流部和凸出于负极集流部的负极凸部，负极集流部涂覆有负极活性物质层，负极凸部的至少部分未涂覆负极活性物质层，负极凸部作为负极极耳。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。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。隔离件的材质可以为PP(polypropylene，聚丙烯)或PE(polyethylene，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。

电池单体的热失控是指当电池单体受到机械碰撞，或者电池单体发生充电过充、枝晶析锂等情况，都容易导致电池单体内部的隔膜发生破损，导致电池单体发生内部短路从而导致过热现象的出现，而电池单体的内部过热又会进一步导致隔膜的崩溃，加剧热失控现象。当电池单体的内部发生热失控时，在电池单体的内部不仅会产生大量的热量，同时，也会产生大量的气体导致电池单体的内部压力也急剧增大，使得电池单体在热失控时容易引起着火、爆炸等现象。

基于此，申请人意识到可以通过对电池单体的内部压力进行监控以规避电池单体热失控带来的安全风险。当电池单体的内部压力增大时容易引起电池单体的变形，例如，电池鼓胀。此时，通过对电池单体的外形的检测可以预估电池单体的内部压力状态。但是，申请人也发现，随着电池单体的使用时间的累积，即使电池单体仍然处于正常的使用状态，电池单体的内部压力也会逐渐增大，因此，正常使用的电池单体也可能存在轻微变形的情况，基于此，上述检测方法的可靠性过低，不能有效鉴别电池单体是否发生热失控。

基于此，申请人设计了一种内部压力变化情况易于检测的电池单体，该种电池单体包括有用于检测内部压力变化的检测结构，当电池单体的内部压力急剧变化并且超过预定安全值时，该检测结构可以迅速反应并将内部压力变化转化为可视或可采集的数据，使用该种电池单体的结构可以进一步提高可对电池单体的内部压力的检测结果的可靠性，提高电池单体使用过程中的安全性能。

本申请实施例描述的电池单体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10，电池10可以设置在车辆1的底部或头部或尾部。电池10可以用于车辆1的供电，例如，电池10可以作为车辆1的操作电源。

车辆1还可以包括控制器20和马达30，控制器20用来控制电池10为马达30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10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10的爆炸示意图。如图2所示，电池10包括箱体11和电池单体12，电池单体12容纳于箱体11内。

箱体11用于容纳电池单体12，箱体11可以是多种结构。在一些实施例中，箱体11可以包括第一箱体部111和第二箱体部112，第一箱体部111与第二箱体部112相互盖合，第一箱体部111和第二箱体部112共同限定出用于容纳电池单体的容纳空间113。第二箱体部112可以是一端开口的空心结构，第一箱体部111为板状结构，第一箱体部111盖合于第二箱体部112的开口侧，以形成具有容纳空间113的箱体11；第一箱体部111和第二箱体部112也均可以是一侧开口的空心结构，第一箱体部111的开口侧盖合于第二箱体部112的开口侧，以形成具有容纳空间113的箱体11。当然，第一箱体部111和第二箱体部112可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。

为提高第一箱体部111与第二箱体部112连接后的密封性，第一箱体部111与第二箱体部112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111盖合于第二箱体部112的顶部，第一箱体部111亦可称之为上箱盖，第二箱体部112亦可称之为下箱体。

在电池10中，电池单体12为多个。多个电池单体12之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体12中既有串联又有并联。多个电池单体12之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体12构成的整体容纳于箱体11内；当然，也可以是多个电池单体12先串联或并联或混联组成电池模块(图中未示出)，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11内。电池模块中的多个电池单体12之间可通过汇流部件实现电连接，以实现电池模块中的多个电池单体12的并联或串联或混联。

请参见图3和图4，图3为本申请一些实施例提供的电池单体12的爆炸示意图，图4为图3中端盖200的轴测图。

电池单体12包括壳体100和端盖200，壳体100具有开口110，端盖200盖合于开口110以封闭壳体100。端盖200上设置有检测结构210，检测结构210用于检测电池单体12的内部压力。该检测结构210包括检测腔211和滑移件212，滑移件212用于将检测腔211分为第一部分211a和第二部分211b，其中，第二部分211b与壳体100的内部连通，滑移件212被配置为可以在电池单体12的内部压力的作用下向第一部分211a滑移以使第一部分211a的体积发生变化。

如图3所示，电池单体12可以包括有壳体100、端盖200、电极组件300和电解液等。电极组件300放置于壳体100中并至少部分浸润于电解液，壳体100具有开口，端盖200盖合于壳体100的开口处以将电极组件300和电解液与外界环境相隔离。电池单体12还包括其他功能性部件，例如，用于在电池单体12的内部压力达到阈值时致动以泄放内部压力的泄压机构；用于输入输出电流的正负极端子。

如图4所示，本申请实施例中的电池单体12还设置有检测结构210，检测结构210包括检测腔211和滑移件212。检测腔211是布置于电池单体12上，连通于电池单体12的内部并与外界环境密闭隔绝的腔体。检测腔211的结构不限，可以为各种形状，例如，检测腔211可以为“L”型的腔体。其中一端与电池单体12的内部连通，以使电池单体12内部的压力能够传递至整个检测腔211中的任意位置。检测腔211中布置有滑移件212，滑移件212将检测腔211分割为第一部分211a和第二部分211b，并使滑移件212将第一部分211a气密隔绝于第二部分211b，第一部分211a和第二部分211b的体积大小会随着滑移件212的位移而改变。其中，第二部分211b与电池单体12的内部连通，电池单体12的内部压力通过第一部分211b作用于滑移件212上，滑移件212随着电池单体12的内部压力的变化而在检测腔211中表现出不同的位移情况。当电池单体12的内部压力随着使用时间的积累而增大时，滑移件212随之向第一部分211a移动以平衡两侧的气压。基于前述，本申请实施例可以通过滑移件212位移的大小以反映电池单体12的内部压力变化情况，例如，滑移件212从起始位置朝向第一部分211a的位移量越大，则反映电池单体12的内部压力越大。

由于滑移件212的位移可以直接反映电池单体12的内部压力情况，通过检测滑移件212位移的速度则可以检测电池单体12的内部压力是否处于异常增大的情况，这样，当电池单体12发生热失控导致电池单体12的内部气压异常增大时，检测结构210可以通过滑移件212向第一部分211a的快速位移反映异常情况，同时，也可以起到一定的缓冲作用，为相关人员处理电池异常提供反应时间。

请参见图5，图5为图4中端盖200的爆炸示意图。

如图5所示，根据本申请的一些实施例，可选地，检测腔211被配置为由端盖200的外表面朝端盖200的内表面凹陷形成的凹槽，第二部分211b包括在凹槽沿端盖200的长度方向X的一端设置的通孔211c，通孔211c连通于电池单体12的内部。

检测腔211被配置为由端盖200的外表面朝端盖200的内表面凹陷形成的凹槽，可选地，凹槽可以为冲压工艺形成的，即凹槽底壁的平均厚度与端盖200上其他部分的厚度接近；或者，凹槽也可以为铣削工艺形成，即凹槽是通过使端盖200的厚度减小形成的，凹槽底壁平均厚度与端盖200上其他部分的厚度相比较小。可选地，凹槽的底壁厚度可以依据强度需求而定，以保证凹槽的底壁不易形变弯曲从而影响滑移件212的正常动作。

凹槽的底壁上设置于连通于电池单体12内部气压的通孔211c，通孔211c的孔径不限，形状也不限。可选地，如图5所示，通孔211c的孔径大小可以与凹槽沿端盖200的宽度方向Y的尺寸相等，这样，可以使得滑移件212能够迅速对电池单体12的内压变化做出反应。通孔211c可以设置于端盖200长度方向X的一侧，可选地，可以使通孔211c与凹槽侧壁的最大距离小于1mm，这样，可以将凹槽内较大的空间布置为第一部分211a，使得滑移件212的位移最大值尽可能设置得较大，检测结构210的量程也可以设置得较大。

通过采用上述方案，将滑移件212布置于该凹槽中，并通过在端盖200长度方向X的一侧设置通孔211c，以使检测腔211与电池单体12的内部连通，电池单体12的内部气压可以通过通孔211c作用于滑移件212上使其发生位移，并通过检测其位移的大小以及位移的速度以监测电池单体12的内部气压变化情况，以在电池单体12发生热失控等异常情况时能够及时做出反应。

请继续参见图5，根据本申请的一些实施例，可选地，检测结构210还包括盖板组件213，盖板组件213密封连接于端盖200的外侧并与凹槽的位置对应。

盖板组件213是用于密封凹槽的部件，盖板组件213的材质可以取决于其与端盖200的连接方式。例如，当端盖200为金属材质制成，盖板组件213可以有部分为金属材质，该部分可以用于与端盖200焊接。又或者，

盖板组件213还可以采用键合、嵌入等方式与端盖200连接，当采用这些连接方式时，盖板组件213可以为其他强度和硬度较高的材料如高强度玻璃制成。

盖板组件213可以适配于凹槽的尺寸以完全覆盖该区域，可选地，当盖板组件213焊接于端盖200，盖板组件213的尺寸可以大于凹槽的尺寸以避免焊接的热量加热检测腔211的气体，造成气体膨胀影响检测腔211中第一部分211a的初始气压的设置。

盖板组件213密封连接于端盖200的外侧并与凹槽的位置对应，这样，可以避免检测腔211发生漏气现象，以提高检测结构210用于检测电池单体12的内部气压的准确性。

请参见图6和图7，图6为本申请一些实施例提供的盖板组件213的爆炸示意图，图7为图4中A-A向的剖视图。

如图6和图7所示，根据本申请的一些实施例，可选地，盖板组件213包括本体213a、连接部213b和固定部213c，连接部213b用于连接本体213a和连接部213c，固定部213c用于与端盖200连接以将盖板组件213固定于端盖200上。

当端盖200为金属材质制成，并且，盖板组件213通过焊接的方式连接于端盖200时，可以使盖板组件213包括有本体213a、连接部213b和固定部213c，本体213a可以为具有较高强度的玻璃、塑料或其他透明材质制成，以便于光线能够透过本体213a。这样，滑移件212在检测腔211中的位移情况可以通过本体213a的设置变为可视，便于观测电池单体12的内部压力变化情况。固定部213c可以采用与端盖200相同的材质制成，以便于将固定部213c与端盖200进行焊接固定，或者，固定部213c也可以为其他容易焊接于端盖200的材质制成。连接部213b用于连接本体213a和固定部213c，其材质和成型工艺不限，例如，连接部213b可以为塑料材质并采用注塑工艺成型，这样，可以使连接部213b紧密连接于本体213a和固定部213c。又或者，连接部213b可以为其他易于连接两种不同材质的材料，例如，可以进行热复合的材料。这样，可以采用热复合工艺实现与本体213a和固定部213c的紧密连接。

盖板组件213可以包括本体213a、连接部213b和固定部213c，这样，便于将本体213a设置为与固定部213c不同的材质或设置为分体结构而不影响固定部213c与端盖200的连接，连接部213b即用于连接独立设置的固定部213c和本体213a，这样，便于调整盖板组件213上各部分的材质以实现不同的功能。

请继续参见图6和图7，根据本申请的一些实施例，可选地，盖板组件213还包括密封件213d，密封件213d的至少部分设置于本体213a和端盖200之间以使盖板组件213密封连接于端盖200。

如图6所示，可以在端盖200上凹槽的边缘加工出凸缘，并将密封件213d设置为环形以套设于凸缘上，可以使密封件213d的高度略高于凸缘的高度，这样，可以使得盖板组件213的其他零部件连接于端盖200时能够对密封件213d产生压缩量，从而密封盖板组件213与端盖200的连接处。或者，也可以使密封件213d在套设于凸缘上时有至少部分位于凸缘朝向盖板组件213的本体213a，这样，可以通过盖板组件213的本体213a与凸缘的相互作用压紧密封件213d，以保证密封效果。

通过在盖板组件213的本体213a和端盖200之间设置密封件213d，可以在盖板组件213的固定部213c连接于端盖200上后压紧密封件213d，这样，可以使得盖板组件213与端盖200的连接处被密封，避免电池单体12的内部气体通过该连接处泄露。

根据本申请的一些实施例，可选地，盖板组件213的至少部分为无色透明的材质制成。例如，可以使本体213a整体为无色透明的材质制成，或者，也可以使本体213a上的一部分为无色透明的材质制成，这样，可以透过本体213a直接观测滑移件212在检测腔211中的位移情况，从而监测电池单体12的内部压力的变化情况。盖板组件213的至少部分所采用的无色透明的材质可以为玻璃、塑料等材质，该部分材质同时应具备较高的强度以满足盖板组件213的使用需求。

请参见图8，图8为本申请另一些实施例提供的端盖200的轴测图。

根据本申请的一些实施例，可选地，盖板组件213或端盖200的外表面设置有刻度T。如图8所示，盖板组件213上可以设置有刻度T，刻度T对应不同大小的电池单体12的内部压力，该刻度值可以通过压力实验得到。在电池单体12的使用过程中，可以通过观测滑移件212位移d达到的刻度值判断电池单体12的内部压力变化情况。

请参见图9，图9为图8中K处的局部放大图。

如图9所示，根据本申请的一些实施例，可选地，盖板组件213上还设置有薄弱区213e，该薄弱区213e被配置为在电池单体12的内部压力达到阈值时致动以泄放内部压力。

盖板组件213上设置有薄弱区213e，薄弱区可以设置于本体213a上，例如，可以在本体213a上设置刻痕，刻痕的形状不限，设置刻痕可以使得部分区域的厚度小于其他区域的厚度并可以在电池单体12的内部压力达到阈值时破裂，这样，设置有刻痕的区域可以在电池单体12的内部压力达到阈值时致动以泄放内部压力。可选地，当本体213a上设置有刻度T时，设置有刻度T的区域也可以作为薄弱区213e。又或者，薄弱区213e也可以设置于连接部213b或固定部213c上。通过在盖板组件213上设置薄弱区213e，使得盖板组件213可以在电池单体12的内部压力达到阈值时作为泄压通道及时泄放电池单体12的内部气体。

请继续参见图9，根据本申请的一些实施例，可选地，薄弱区213e可以位于滑移件212靠近第二部分211b的一侧。在检测腔211的第二部分211b设置有连通于电池单体12内部的通孔211c，将薄弱区213e设置于滑移件212靠近第二部分211b的一侧，这样，当电池单体12发生热失控导致内部压力异常增大时，电池单体12的内部压力可以通过通孔211c直接作用于薄弱区213e，这样，可以提高盖板组件213对电池单体12内部压力异常增大的反应灵敏度，降低电池单体12由于内部压力异常增大而发生爆炸的风险，进一步提高电池单体12的安全使用性。

请参见图10和图11，图10为本申请一些实施例提供的端盖200的轴测图，图11为图10的爆炸示意图。

如图10和图11所示，根据本申请的一些实施例，可选地，检测结构210还包括弹性件214，弹性件214的两端分别连接于滑移件212和凹槽上与滑移件212相对的侧壁。

弹性件214是指采用弹性材料制成、可以在受到外力作用时产生一定的形变和形变抵抗力的部件，例如，弹性件214可以为弹簧、橡胶块等。将弹性件214的两端分别连接于滑移件212和凹槽与滑移件212相对的侧壁，可选地，可以采用直接抵接、粘接等连接方式连接弹性件214和滑移件212以及凹槽上与滑移件212相对的侧壁。当滑移件212发生向第一部分211a的位移时，弹性件214受滑移件212的挤压发生形变，并对滑移件212产生作用力，使得滑移件212仅在电池单体12的内部压力再增大时才能够继续发生位移。通过采用上述结构，可以进一步扩大检测结构210的检测范围以适应不同型号电池单体12的使用需求。

根据本申请的一些实施例，可选地，检测腔211的第一部分211a充有惰性气体。

检测腔211的第一部分211a可以填充有惰性气体如氮气、氦气等，这样，在滑移件212向第一部分211a位移时，滑移件212需要压缩惰性气体以实现进一步的位移从而会受到气体的阻力，这样，也可以实现调整滑移件212位移的阻力以调整检测结构210的检测范围。此外，当检测腔211中的第一部分211a与第二部分211b的密封失效，第一部分211a中的气体可能泄露至电池单体12的内部，因此，使充入第一部分211a的气体为惰性气体，这样，即使气体泄露至电池单体12的内部也不会影响电池单体12的正常使用。

根据本申请的一些实施例，可选地，滑移件212的至少部分为橡胶材质制成。例如，可以使滑移件212上与检测腔211的腔壁接触的部分为橡胶材质制成，这样，在将滑移件212装入检测腔211时可以通过压缩滑移件212上的橡胶部分，从而提高第一部分211a的气密性。可选地，也可以使滑移件212完全为橡胶材质制成，同样可以提高第一部分211a的气密性。

请参见图12，图12为图11中M处的局部放大图。

如图12所示，根据本申请的一些实施例，可选地，检测腔211中还可以设置有凸起215，凸起215设置于滑移件212朝向第二部分211b的一侧以避免滑移件212朝第二部分211b运动掉落至电池单体12的内部。

凸起215的具体形状不限，如图12所示，可以使凸起215沿X方向的投影面积尽可能小，以便于电池单体12内部的气压能够作用于滑移件212上的较大面积的区域，这样，可以提高检测结构210的可靠性。此外，凸起215的数量不限，其可以为一个也可以为多个，图12中以两个凸起215为示例。可选地，当凸起215为两个时，可以使两个凸起215沿X方向对称分布，这样，也可以降低其对滑移件212受力的影响。

通过在检测腔211中设置凸起215，并使凸起215位于滑移件212朝向第二部分211b的一侧，这样，可以避免滑移件212向第二部分211b运动掉落至电池单体12的内部。

如图10至图11所示，在本申请一些实施例中，提供了一种电池单体12，该电池单体12的端盖200上设置有检测结构210，检测结构210可以包括有检测腔211、滑移件212和盖板组件213。检测腔211可以通过在端盖200上设置凹槽并在凹槽的一端设置连通电池单体12内部的通孔211c形成，在检测腔211中设置有滑移件212，使得电池单体12的内部气压可以通过通孔211c作用于滑移件212以使滑移件212发生位移。在滑移件212远离通孔211c的一侧可以设置有弹性件214如弹簧，并将弹簧的两端分别连接于滑移件212以及凹槽上与滑移件212相对的侧壁上。在滑移件212靠近通孔211c的一侧则可以设置有凸起215，凸起215用于避免滑移件212掉落至电池单体12的内部。盖板组件213可以包括本体213a和固定部213c，并由连接部213b将本体213a与固定部213c连接，其中，本体213a可以为具备较高强度的玻璃或塑料制成，固定部213c可以与端盖200采用同种金属材质如铝制成，通过将固定部213c焊接于端盖200以固定盖板组件213。通过上述设计，该种电池单体12可以通过检测滑移件212在检测腔211中的位移以监测电池单体12的内部压力变化情况，从而能够在电池单体12发生热失控导致内部压力异常增大时争取更多的反应和处理时间，能够提高电池的安全使用性。

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 (15)

1.一种电池单体，其特征在于，包括：

壳体，具有开口；

端盖，盖合于所述开口以封闭所述壳体；

所述端盖上设有检测结构，所述检测结构用于检测所述电池单体的内部压力，

所述检测结构包括检测腔和滑移件，所述滑移件用于将所述检测腔分为第一部分和第二部分，所述第二部分与所述壳体的内部连通，所述滑移件被配置为在所述电池单体的内部压力的作用下向所述第一部分滑移以使所述第一部分的体积发生变化。

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述检测腔被配置为由所述端盖的外表面朝所述端盖的内表面凹陷形成的凹槽，所述第二部分包括在所述凹槽沿所述端盖的长度方向的一端设置的通孔，所述通孔连通于所述电池单体的内部。

3.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述检测结构还包括盖板组件，所述盖板组件密封连接于所述端盖的外侧并与所述凹槽的位置对应。

4.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，所述盖板组件包括本体、连接部和固定部，所述连接部用于连接本体和固定部，所述固定部用于与所述端盖连接以将所述盖板组件固定于所述端盖上。

5.根据权利要求4所述的电池单体，其特征在于，所述盖板组件还包括密封件，所述密封件的至少部分设置于所述本体和所述端盖之间以使所述盖板组件密封连接于所述端盖。

6.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，所述盖板组件的至少部分为无色透明的材质制成。

7.根据权利要求6所述的电池单体，其特征在于，所述盖板组件或所述端盖的外表面设置有刻度。

8.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，所述盖板组件上还设置有薄弱区，所述薄弱区被配置为在所述电池单体的内部压力达到阈值时致动以泄放内部压力。

9.根据权利要求8所述的电池单体，其特征在于，所述薄弱区位于所述滑移件靠近所述第二部分的一侧。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述检测结构还包括弹性件，所述弹性件的两端分别连接于所述滑移件和所述凹槽上与所述滑移件相对的侧壁。

11.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述检测腔的所述第一部分充有惰性气体。

12.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述滑移件的至少部分为橡胶材质制成。

13.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述检测腔中还设置有凸起，所述凸起设置于所述滑移件朝向所述第二部分的一侧以避免所述滑移件朝所述第二部分运动掉落至所述电池单体的内部。

14.一种电池，其特征在于，所述电池包括如权利要求1-13中任一项所述的电池单体。

15.一种用电装置，其特征在于，所述用电装置包括如权利要求14中所述的电池，其中，所述电池用于提供电能。

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