CN116636076A - 电池单体及其制造方法和制造系统、电池以及用电装置 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供了一种电池单体及其制造方法和制造系统、电池以及用电装置。电池单体包括：壳体，具有开口；电极组件，容纳于壳体内；以及端盖，包括盖本体和凸部，盖本体至少部分环绕在凸部的外侧并用于与壳体激光焊接，以使端盖盖合于开口。在端盖的厚度方向上，凸部从盖本体的内表面沿面向电极组件的方向凸出，并用于在焊接盖本体与壳体时阻挡激光。端盖上与凸部相对应的位置形成有从盖本体的外表面沿面向电极组件的方向凹陷的第一凹部，第一凹部用于在焊接盖本体与壳体时释放应力。本申请能够在焊接壳体和端盖时，降低壳体内部构件被烧伤的风险，并提高电池单体的密封性能和安全性能。

Description

电池单体及其制造方法和制造系统、电池以及用电装置 技术领域
本申请涉及电池技术领域，并且更具体地，涉及一种电池单体及其制造方法和制造系统、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，除了提高电池单体的性能外，安全问题也是一个不可忽视的问题。如果电池单体的安全问题不能保证，那该电池单体就无法使用。因此，如何增强电池单体的安全性，是电池技术中一个亟待解决的技术问题。
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系统、电池以及用电装置，其能提高电池单体的安全性。
第一方面，本申请实施例提供了一种电池单体，包括：
壳体，具有开口；
电极组件，容纳于壳体内；以及
端盖，包括盖本体和凸部，盖本体至少部分环绕在凸部的外侧并用于与壳体激光焊接，以使端盖盖合于开口；
在端盖的厚度方向上，凸部从盖本体的内表面沿面向电极组件的方向凸出，并用于在焊接盖本体与壳体时阻挡激光；
端盖上与凸部相对应的位置形成有从盖本体的外表面沿面向电极组件的方向凹陷的第一凹部，第一凹部用于在焊接盖本体与壳体时释放应力。
上述方案中，激光作用在壳体和盖本体的抵接处，以将壳体和盖本体焊接。凸部凸出于盖本体的内表面，因此，当激光沿着抵接处的缝隙射入壳体时，凸部能够阻挡激光，降低激光烧伤其它构件的风险。本实施例还通过在凸部背离所述电极组件的一侧设置第一凹部，以降低凸部的强度，在焊接的过程中，凸部能够通过变形来释放焊接应力，从而降低焊接区域变形、开裂的风险，改善密封性能。
在一些实施例中，壳体具有环绕开口的外端面，壳体的外端面焊接于盖本体的 内表面，以使壳体和盖本体连接为一体。
上述方案中，将盖本体的内表面抵接于外端面，这样可以减小盖本体占用壳体的内部空间。在装配端盖和壳体时，外端面可以起到在端盖的厚度方向上限位的作用。
在一些实施例中，在厚度方向上，第一凹部的底面相较于盖本体的内表面整体更靠近电极组件。
上述方案能够保证凸部凸出盖本体内表面的程度，以更有效地阻挡激光，降低激光烧伤电极组件的风险。同时，本方案在保证凸部的凸出程度的前提下，进一步保证第一凹部凹陷的程度，以使凸部能够通过变形来释放焊接应力。
在一些实施例中，壳体包括侧壁，侧壁沿厚度方向延伸并环绕电极组件的外周设置。凸部包括面向侧壁的阻挡面，阻挡面平行于厚度方向，并从盖本体的内表面沿面向电极组件的方向延伸。
上述方案中，在焊接侧壁和盖本体时，激光经由外端面和盖本体的内表面之间的缝隙照射在阻挡面上，而阻挡面和侧壁平行设置，两者可以限制激光的反射方向，在一定程度上降低激光反射后烧伤壳体内的其它构件的风险。
在一些实施例中，凸部还包括面向侧壁的导向面，导向面连接于阻挡面远离盖本体的内表面的端部，导向面相较于阻挡面朝背离侧壁的方向倾斜，以引导凸部插入壳体内。
上述方案中，通过在凸部上设置倾斜的导向面，可以在装配端盖和壳体时引导凸部插入壳体，以简化装配工艺，提高装配效率。
在一些实施例中，凸部的顶端面和第一凹部的底面之间形成有连接部，连接部用于与电极组件的第一极耳焊接。
上述方案中，可以直接将凸部的连接部与第一极耳焊接，无需其它转接构件，从而简化电池单体的结构。
在一些实施例中，盖本体包括第一板体和第二板体，第一板体环绕在凸部的外侧，并用于与壳体激光焊接，凸部环绕在第二板体的外侧。
上述方案中，通过在凸部的内侧设置第二板体，可以增大盖本体的面积，以使外部的支撑结构能够通过盖本体有效地支撑电池单体，提供电池单体的结构稳定性。
在一些实施例中，电池单体还包括集流构件，集流构件用于电连接电极组件的第一极耳与端盖。
凸部凸出于盖本体，所以凸部会将盖本体与第一极耳在厚度方向上隔开；如果直接连接端盖和第一极耳，那么第一极耳只能连接到端盖的凸部，这会造成第一极耳的能够直接传输电流的区域受到凸部的限制。而在上述方案中，通过设置集流构件来连接第一极耳和端盖，使第一极耳的能够直接传输电流的区域不再受到凸部的限制，第一极耳的电流可以经由集流构件汇入端盖，这样，集流构件可以减小第一极耳的不同区域与端盖之间的导电路径的差异，提高第一极片的电流密度的均匀性，减小内阻，提高电池单体的过流能力和充电效率。
在一些实施例中，集流构件包括第一集流部和连接于第一集流部的第二集流部，第一集流部用于连接第一极耳以使集流构件和第一极耳电连接；第二集流部环绕在第 一集流部的外侧，第二集流部用于连接凸部和第二板体中的至少一者以使集流构件和端盖电连接。
在一些实施例中，第一集流部位于第二板体和第一极耳之间并焊接于第一极耳，第二集流部位于第一极耳和凸部之间并焊接于凸部。
上述方案中，在装配端盖和集流构件时，可将激光作用在凸部的背离第二集流部的表面，以从外侧将凸部和第二集流部焊接。
在一些实施例中，集流构件为平板状。
上述方案中，平板状的集流构件更容易成型。平板状的集流构件可以整体与第一极耳接触，从而增大过流面积，并使集流构件更均匀地支撑第一极耳，降低电极组件的极片在厚度方向上偏移、错位的风险。
在一些实施例中，凸部通过集流构件支撑于电极组件。
上述方案中，凸部能够通过第一集流部和第二集流部支撑电极组件，以降低电极组件的极片在厚度方向上偏移、错位的风险。
在一些实施例中，集流构件位于第二板体和第一极耳之间，且凸部环绕在集流构件的外侧。
上述方案中，凸部不与集流构件在厚度方向上重叠，这样能够减小端盖和集流构件在厚度方向上占用的空间，提高能量密度。
在一些实施例中，第二集流部焊接于第二板体，第一集流部焊接于第一极耳。焊接可以减小第二集流部与第二板体之间的接触电阻以及第一集流部和第一极耳之间的接触电阻，提高过流能力。
在一些实施例中，第一集流部凸设于第二集流部的面向电极组件的表面，且集流构件与第一集流部相对应的位置上形成有从第二集流部的背离电极组件的表面沿面向电极组件的方向凹陷的第二凹部。
上述方案中，第一集流部凸设于第二集流部并抵接于第一极耳，从而将第一极耳和第二集流部间隔开，这样，在焊接第二板体和第二集流部时，可以减少传递到电极组件的热量，降低电极组件的隔离件被烧伤的风险。本方案通过设置第二凹部来减小第一集流部的厚度，这样可以减小第一集流部与第一极耳焊接所需的焊接功率，减少产热，降低其它构件被烧伤的风险。
在一些实施例中，凸部和第一集流部均支撑于电极组件。
上述方案中，第一集流部支撑第一极耳的中部区域，凸部支撑第一极耳的边缘区域，这样可以提高第一极耳受力的均匀性，降低电极组件的极片在厚度方向上偏移、错位的风险。
在一些实施例中，端盖设置有连接于第二板体的泄压机构，泄压机构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。在厚度方向上，第一集流部与泄压机构相对设置，且第一集流部与泄压机构之间具有避让间隙。
上述方案中，在第一集流部与泄压机构之间设置避让间隙，以降低第一集流部压伤泄压机构的风险，并在泄压机构致动时保证顺畅地排气，降低安全风险。
在一些实施例中，电极组件为卷绕式结构，电极组件在卷绕中心处具有第一通 孔。第一集流部设置有第二通孔，第二通孔与第一通孔相对设置，以将第一通孔与避让间隙连通。
上述方案中，当电极组件热失控时，高温高压物质能够经由第一通孔和第二通孔快速地进入避让间隙并作用在泄压机构上，从而使泄压机构及时致动，降低安全风险。
在一些实施例中，电极组件的第一极耳通过端盖与壳体电连接。
上述方案中，通过端盖将壳体连接到电极组件的第一极耳，以使壳体的电位与第一极耳的电位基本相同，这样，壳体本身可以作为电池单体的输出极，从而省去一个传统的电极端子，简化电池单体的结构。
在一些实施例中，壳体还包括侧壁和连接于侧壁的底壁，侧壁沿厚度方向延伸并环绕电极组件的外周设置，底壁设有电极引出孔。电池单体还包括安装于电极引出孔的电极端子，电极端子电连接于电极组件的第二极耳，第一极耳和第二极耳极性相反且分别位于电极组件的两端。
上述方案中，底壁和电极端子可以作为电池单体的两个输出极，这样可以简化电池单体的结构，并保证电池单体的过流能力。底壁和电极端子位于电池单体的同一端，这样，汇流部件可以装配到电池单体的同一侧，这样可以简化装配工艺，提高多个电池单体装配成组的效率。
在一些实施例中，底壁和侧壁为一体形成结构。本实施例可以省去底壁和侧壁的连接工序，并减小底壁和侧壁之间的电阻。
在一些实施例中，第一极耳为负极极耳，壳体的基体材质为钢。
上述方案中，壳体与负极极耳电连接，即壳体处于低电位状态。钢制的壳体在低电位状态下不易被电解液腐蚀，以降低安全风险。
在一些实施例中，壳体的基体材质和端盖的基体材质相同。
上述方案中，壳体的基体材质和端盖的基体材质相同，这样可以便于壳体和端盖的焊接，提高两者的连接强度，保证电池单体的密封性。
在一些实施例中，电池单体为圆柱电池单体。
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。
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。
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：
提供壳体，壳体具有开口；
提供电极组件，并将电极组件安装到壳体内；
提供端盖，端盖包括盖本体和凸部，盖本体至少部分环绕在凸部的外侧，凸部在端盖的厚度方向上凸出于盖本体的内表面，端盖上与凸部相对应的位置形成有相对于盖本体的外表面凹陷的第一凹部；
将盖本体抵靠于壳体，然后在盖本体和壳体的抵接处照射激光，以将盖本体焊接于壳体，进而使端盖盖合于开口；
其中，凸部从盖本体的内表面沿面向电极组件的方向凸出，并用于在焊接盖本体与壳体时阻挡激光；第一凹部从盖本体的外表面沿面向电极组件的方向凹陷，并用于在焊接盖本体与壳体时释放应力。
第五方面，本申请实施例提供了一种电池单体的制造系统，包括：
第一提供装置，用于提供壳体，壳体具有开口；
第二提供装置，用于提供电极组件，并将电极组件安装到壳体内；
第三提供装置，用于提供端盖，端盖包括盖本体和凸部，盖本体至少部分环绕在凸部的外侧，凸部在端盖的厚度方向上凸出于盖本体的内表面，端盖上与凸部相对应的位置形成有相对于盖本体的外表面凹陷的第一凹部；
组装装置，用于将盖本体抵靠于壳体，然后在盖本体和壳体的抵接处照射激光，以将盖本体焊接于壳体，进而使端盖盖合于开口；
其中，凸部从盖本体的内表面沿面向电极组件的方向凸出，并用于在焊接盖本体与壳体时阻挡激光；第一凹部从盖本体的外表面沿面向电极组件的方向凹陷，并用于在焊接盖本体与壳体时释放应力。
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爆炸示意图；
图3为图2所示的电池模块的爆炸示意图；
图4为本申请一些实施例提供的电池单体的剖视示意图；
图5为图4所示的电池单体在圆框A处的放大示意图；
图6为图5所示的电池单体在方框B处的放大示意图；
图7为本申请另一些实施例提供的电池单体的剖视示意图；
图8为图7所示的电池单体在方框C处的放大示意图；
图9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10为本申请一些实施例提供的电池单体的制造系统的示意性框图。
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，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。
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连接于正极集流部的正极极耳，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连接于负极集流部的负极极耳，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。
电池单体还包括壳体和端盖，壳体具有开口且用于容纳电极组件，电极组件可以经由壳体的开口装配到壳体内。端盖用于盖合于壳体的开口以实现密封。
发明人使用激光焊接的方式来连接端盖和壳体。具体地，发明人尝试将端盖和壳体抵接在一起，然后在端盖和壳体的抵接处照射激光，在激光的作用下，端盖和壳体的抵接处熔融并连接。然而，发明人发现，端盖和壳体的抵接处可能会存在缝隙，激光穿过缝隙后可能会作用在壳体内的其它构件上，引发安全风险；并且在焊接时会产生焊接应力，焊接应力无法得到有效地释放，造成焊接后形成的焊接区域易变形、开裂，影响密封性能。
鉴于此，本申请实施例提供一种技术方案，通过在端盖上设置凸部，以在焊接端盖和壳体时阻挡激光，降低激光烧伤其它构件的风险；本申请实施例还通过在凸部背离所述电极组件的一侧设置第一凹部，以降低凸部的强度，在焊接的过程中，凸部能够通过变形来释放焊接应力，从而降低焊接区域变形、开裂的风险，改善密封性能。
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爆炸示意图。如图2所示，电池2包括箱体5和电池单体(图2未示出)，电池单体容纳于箱体5内。
箱体5用于容纳电池单体，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，电池单体可以是一个，也可以是多个。若电池单体为多个，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。多个电池单体之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体构成的整体容纳于箱体5内；当然，也可以是多个电池单体先串联或并联或混联组成电池模块6，多个电池模块6再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体5内。
图3为图2所示的电池模块的爆炸示意图。
在一些实施例中，如图3所示，电池单体7为多个，多个电池单体7先串联或并联或混联组成电池模块6。多个电池模块6再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体内。
电池模块6中的多个电池单体7之间可通过汇流部件实现电连接，以实现电池模块6中的多个电池单体7的并联或串联或混联。
图4为本申请一些实施例提供的电池单体的剖视示意图；图5为图4所示的电池单体在圆框A处的放大示意图；图6为图5所示的电池单体在方框B处的放大示意图。
如图4至图6所示，本申请实施例的电池单体7包括：壳体20，具有开口21；电极组件10，容纳于壳体20内；以及端盖30，包括盖本体31和凸部32，盖本体31至少部分环绕在凸部32的外侧并用于与壳体20激光焊接，以使端盖30盖合于开口21。在端盖30的厚度方向Z上，凸部32从盖本体的内表面31a沿面向电极组件10的方向凸出，并用于在焊接盖本体31与壳体20时阻挡激光。端盖30上与凸部32相对应的位置形成有从盖本体的外表面31b沿面向电极组件10的方向凹陷的第一凹部33，第一凹部33用于在焊接盖本体31与壳体20时释放应力。
电极组件10包括第一极片、第二极片和隔离件，隔离件用于将第一极片和第二极片隔开。第一极片和第二极片的极性相反，换言之，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。
可选地，第一极片、第二极片和隔离件均为带状结构，第一极片、第二极片和隔离件卷绕为一体并形成卷绕结构。卷绕结构可以为圆柱状结构、扁平状结构或其它形状的结构。
从电极组件10的外形看，电极组件10包括主体部11、第一极耳12和第二极 耳13，第一极耳12和第二极耳13凸出于主体部11。第一极耳12为第一极片的未涂覆活性物质层的部分，第二极耳13为第二极片的未涂覆活性物质层的部分。对应地，第一极耳12和第二极耳13中的一者为正极性的极耳，另一者为负极性的极耳。
第一极耳12和第二极耳13可以从主体部11的同一侧伸出，也可以分别从相反的两侧延伸出。
示例性地，第一极耳12和第二极耳13分别设于主体部11的两侧，换言之，第一极耳12和第二极耳13分别设于电极组件10的两端。可选地，第一极耳12位于电极组件10的面向端盖30的一端，第二极耳13位于电极组件10的背离端盖30的一端。
可选地，第一极耳12环绕电极组件10的中心轴线卷绕为多圈，换言之，第一极耳12包括多圈极耳层。在卷绕完成后，第一极耳12大体为柱体状，相邻的两圈极耳层之间留有缝隙。本申请实施例可以对第一极耳12进行处理，以减小极耳层间的缝隙，便于第一极耳12与其它导电结构连接。例如，本申请实施例可对第一极耳12进行揉平处理，以使第一极耳12的远离主体部11的端部区域收拢、集合在一起；揉平处理在第一极耳12远离主体部11的一端形成致密的端面，减小极耳层间的缝隙，便于第一极耳12与其它导电结构连接。可替代地，本申请实施例也可以在相邻的两圈极耳层之间填充导电材料，以减小极耳层间的缝隙。
可选地，第二极耳13环绕电极组件10的中心轴线卷绕为多圈，第二极耳13包括多圈极耳层。示例性地，且第二极耳13也经过了揉平处理，以减小第二极耳13的极耳层间的缝隙。
壳体20为一侧开口的空心结构，端盖30盖合于壳体20的开口处并形成密封连接，以形成用于容纳电极组件10和电解液的容纳腔。
壳体20为空心结构，其内部形成用于容纳电极组件10的空间。壳体20可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。壳体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，则可选用为圆柱体壳体；若电极组件10为长方体结构，则可选用长方体壳体。
壳体20可以带正电、可以带负电、也可以不带电。当壳体20需要带电时，壳体20可以直接与电极组件10的极耳连接，也可以通过其它导电构件与极耳电连接。
端盖30和壳体20通过焊接的方式相连，端盖30和壳体20可带有相同的极性。示例性地，当壳体20需要带正电时，可利用端盖30将壳体20电连接到正极性的极耳；当壳体20需要带负电时，可利用端盖30将壳体20电连接到负极性的极耳。当然，壳体20也可通过其它导电结构连接到极耳，本实施例对此不作限制。
壳体20和端盖30可以由相同的材料制成，也可以由不同的材料制成，只要两者能够通过激光焊接相连即可。
端盖30可以电连接于电极组件10，也可以与电极组件10绝缘设置。可选地，端盖30电连接于第一极耳12。当然。端盖30可以直接电连接于第一极耳12，也可以通过其它构件电连接到第一极耳12。
盖本体31为板状结构，其具有沿自身厚度方向相对设置的内表面和外表面，盖本体的内表面31a面向电极组件10。可选地，盖本体的内表面31a和盖本体的外表 面31b均为平面且平行设置。
凸部32相对于盖本体的内表面31a沿面向电极组件10的方向凸出，以使凸部32的至少部分凸出于盖本体的内表面31a。本实施例对凸部32凸出盖本体的内表面31a的程度不作限制。
第一凹部33的位置与凸部32的位置相对应，第一凹部33相对于盖本体的外表面31b沿面向电极组件10的方向凹陷。第一凹部33能够降低凸部32的强度，以使端盖30上与凸部32对应的区域具有更好的弹性。
盖本体31可整体环绕在凸部32的外侧，也可以仅一部分环绕在凸部32的外侧。例如，凸部32可以为环形结构，盖本体31还具有被凸部32环绕的部分。
在激光焊接时，激光作用在壳体20和盖本体31的抵接处，以将壳体20和盖本体31焊接。由于配合误差，壳体20和盖本体31的抵接处可能会存在微小的缝隙，而激光则容易穿过这些缝隙并照射到壳体20的内部，进而引发壳体20内的其它构件(例如电极组件10)被烧伤的风险。凸部32凸出于盖本体的内表面31a，因此，当激光沿着抵接处的缝隙射入壳体20时，凸部32能够阻挡激光，降低激光烧伤其它构件的风险。
在焊接盖本体31和壳体20时，盖本体31上会产生焊接应力，而焊接应力会传递到凸部32上。本申请实施例还通过在凸部32背离所述电极组件10的一侧设置第一凹部33，以降低凸部32的强度，在焊接的过程中，凸部32能够通过变形来释放焊接应力，从而降低焊接区域变形、开裂的风险，改善密封性能。
在一些实施例中，电极组件10的第一极耳12通过端盖30与壳体20电连接。
端盖30可以直接与第一极耳12相连，例如，端盖30可以直接焊接于第一极耳12，以实现端盖30和第一极耳12的电连接。可替代地，端盖30也可以通过其它导电结构(例如后述的集流构件)与第一极耳12间接地相连。可以理解地，在本实施例中，既可以将凸部32连接到导电结构，也可以将盖本体31连接到导电结构。
本实施例通过端盖30将壳体20连接到电极组件10的第一极耳12，以使壳体20的电位与第一极耳12的电位基本相同，这样，壳体20本身可以作为电池单体7的输出极，从而省去一个传统的电极端子，简化电池单体7的结构。
在多个电池单体7装配成组时，壳体20可以与汇流部件电连接，这样既可以增大过流面积，还可以使汇流部件的结构设计更为灵活。
在一些实施例中，壳体20还包括侧壁22和连接于侧壁22的底壁23，侧壁22沿厚度方向Z延伸并环绕电极组件10的外周设置，底壁23设有电极引出孔231。电池单体7还包括安装于电极引出孔231的电极端子40，电极端子40电连接于电极组件10的第二极耳13，第一极耳12和第二极耳13极性相反且分别位于电极组件10的两端。
侧壁22和底壁23可为一体形成结构，即壳体20为一体成形的构件。当然，侧壁22和底壁23也可以为分开提供的两个构件，然后通过焊接、铆接、粘接等方式连接在一起。
侧壁22的一端形成壳体20的开口21，底壁23连接于侧壁22的背离开口21的另一端。侧壁22为筒状结构，例如，侧壁22可为圆筒或方筒；底壁23为板状结构， 其形状与侧壁22的形状相对应。
第二极耳13可以直接电连接于电极端子40，也可以通过其它导电结构间接地电连接与电极端子40。
电极端子40绝缘设置于底壁23，电极端子40和底壁23可以具有不同的极性，电极端子40和底壁23可以分别作为电池单体7的两个输出极。可选地，电池单体还包括绝缘件，绝缘件的至少部分位于底壁23和电极端子40之间，以将底壁23和电极端子40绝缘隔开。
在第一极耳12为负极极耳、第二极耳13为正极极耳时，底壁23为电池单体7的负输出极，而电极端子40为电池单体7的正输出极。在第一极耳12为正极极耳、第二极耳13为负极极耳时，底壁23为电池单体7的正输出极，而电极端子40为电池单体7的负输出极。
电极端子40固定于底壁23。电极端子40可以整体固定在底壁23的外侧，也可以通过电极引出孔231伸入到壳体20的内部。
第一极耳12位于电极组件10的面向端盖30的一端，以便于端盖30与第一极耳12电连接；对应地，第二极耳13位于电极组件10的面向底壁23的一端，以便于电极端子40与第二极耳13电连接。本申请实施例将第一极耳12和第二极耳13设于电极组件10的两端，可以降低第一极耳12和第二极耳13导通的风险，并增大第一极耳12的过流面积和第二极耳13的过流面积。
在本实施例中，底壁23和电极端子40可以作为电池单体7的两个输出极，这样可以简化电池单体7的结构，并保证电池单体7的过流能力。底壁23和电极端子40位于电池单体7的同一端，这样，汇流部件可以装配到电池单体7的同一侧，这样可以简化装配工艺，提高多个电池单体7装配成组的效率。
在一些实施例中，底壁23和侧壁22为一体形成结构。本实施例可以省去底壁23和侧壁22的连接工序，并减小两者之间的电阻。例如，壳体20可通过拉伸工艺成型。
本申请实施例的电极引出孔231是在壳体20拉伸成型后制成。
发明人曾尝试辊压的壳体的开口端，以使壳体的开口端向内翻折并形成翻边结构，翻边结构压住端盖以实现端盖的固定。发明人将电极端子安装到端盖上，并以翻边结构和电极端子作为电池单体的两个输出极。然而，翻边结构的尺寸越大，其在成型后出现卷曲和褶皱的风险越高；如果翻边结构出现卷曲和褶皱，那么会造成翻边结构的表面不平整，当翻边结构与汇流部件焊接时，会存在焊接不良的问题。因此，翻边结构的尺寸比较受限，造成电池单体的过流能力不足。
本实施例利用开孔的工艺在底壁23上形成用于安装电极端子40的电极引出孔231，以将正输出极和负输出极设置在电池单体7的背离开口21的一端；底壁23是在壳体20的成型过程中形成，开设电极引出孔231后也能够保证底壁23的平整性，保证底壁23和汇流部件的连接强度。同时，底壁23的平整性不受自身尺寸的约束，所以底壁23可以具有较大的尺寸，从而提高电池单体7的过流能力。
在一些实施例中，第一极耳12为负极极耳，壳体20的基体材质为钢。
壳体20与负极极耳电连接，即壳体20处于低电位状态。钢制的壳体20在低电位状态下不易被电解液腐蚀，以降低安全风险。
在一些实施例中，壳体20还包括设置于基体材质表面的保护层。可选地，保护层为镀在基体材质表面的镍层。
在一些实施例中，壳体20的基体材质和端盖30的基体材质相同。可选地，壳体20的基体材质与端盖30的基体材质均为钢。
本实施例中，壳体20的基体材质和端盖30的基体材质相同，这样可以便于壳体20和端盖30的焊接，提高两者的连接强度，保证电池单体7的密封性。
在一些实施例中，电池单体7为圆柱电池单体。对应地，电极组件10为圆柱结构，壳体20为圆柱状的中空结构。
在一些实施例中，壳体20的侧壁22和盖本体31沿端盖30的厚度方向Z布置。在焊接侧壁22和盖本体31时，激光作用在侧壁22和盖本体31的抵接处，盖本体31的至少部分和侧壁22的至少部分熔融并连接在一起。
在一些实施例中，壳体20在开口端具有外端面24，外端面24环绕壳体20的开口21设置。外端面24为侧壁22在远离底壁23的一端的端面。可选地，外端面24为平面。
壳体20的外端面24与端盖30的厚度方向Z呈一定的夹角，可选地，壳体20的外端面24垂直于端盖30的厚度方向Z。
壳体20的侧壁22具有相对设置的内表面和外表面，侧壁的内表面221面向电极组件10。侧壁的内表面221和侧壁的外表面222均为环形面。外端面24连接侧壁的内表面221和侧壁的外表面222。可选地，外端面24垂直于所述侧壁的内表面221和侧壁的外表面222。
盖本体的内表面31a可以抵接于外端面24。当然，在替代的实施例中，也可以抵接于壳体20的其他表面，例如，侧壁22还具有相对于外端面24向内凹陷并连接于侧壁的内表面221的台阶面(未示出)，台阶面可与盖本体的内表面31a抵接配合。
在一些实施例中，壳体20具有环绕开口21的外端面24，壳体20的外端面24焊接于盖本体的内表面31a，以使壳体20和盖本体31连接为一体。
盖本体的内表面31a与外端面24平行设置。盖本体的内表面31a和外端面24在厚度方向Z上贴合，在焊接时，激光照射在外端面24和盖本体的内表面31a的交界处。
在焊接后，盖本体的内表面31a的至少部分和外端面24的至少部分熔化并连接在一起。
外端面24处于壳体20的最外端，本实施例将盖本体的内表面31a抵接于外端面24，这样可以减小盖本体31占用壳体20的内部空间。在装配端盖30和壳体20时，外端面24可以起到在端盖30的厚度方向Z上限位的作用。
在一些实施例中，在厚度方向Z上，第一凹部33的底面331相较于盖本体的内表面31a整体更靠近电极组件10。
第一凹部33和凸部32可通过冲压端盖30形成。
第一凹部33沿厚度方向Z的深度越大，凸部32凸出盖本体的内表面31a的程度也就越大。
本申请实施例能够保证凸部32凸出盖本体的内表面31a的程度，以更有效地阻挡激光，降低激光烧伤电极组件10的风险。同时，本申请实施例在保证凸部32的凸出程度的前提下，进一步保证第一凹部33凹陷的程度，以使凸部32能够通过变形来释放焊接应力。
在一些实施例中，凸部32具有顶端面321和面向侧壁22的外侧面，外侧面为环绕顶端面321设置的环形面。顶端面321为凸部32的面向电极组件10的面，外侧面面向侧壁22且用于阻挡激光。可选地，外侧面与侧壁的内表面221之间可设有间隙，该间隙可便于凸部32经由壳体20的开口21插入壳体20内。
外侧面还可具有相对于侧壁的内表面221倾斜的部分，倾斜的部分可以起到导向的作用，以引导凸部32插入壳体20内。当然，可替代地，外侧面也可省去导向作用，例如，外侧面可平行于侧壁的内表面221。
凸部32的顶端面321可为平面或曲面，可选地，凸部32的顶端面321为平面。
在一些实施例中，壳体20包括侧壁22，侧壁22沿厚度方向Z延伸并环绕电极组件10的外周设置。凸部32包括面向侧壁22的阻挡面323，阻挡面323平行于厚度方向Z，并从盖本体的内表面31a沿面向电极组件10的方向延伸。
阻挡面323可以直接连接到盖本体的内表面31a，也可以通过其它面间接地连接到盖本体的内表面31a。
凸部32的外侧面包括阻挡面323，阻挡面323可以直接连接于凸部32的顶端面321，也可以通过其它表面间接地连接于顶端面321。
在焊接侧壁22和盖本体31时，激光经由外端面24和盖本体的内表面31a之间的缝隙照射在阻挡面323上，而阻挡面323和侧壁22平行设置，两者可以限制激光的反射方向，可以在一定程度上降低激光反射后烧伤壳体20内的其它构件的风险。
在一些实施例中，阻挡面323垂直于盖本体的内表面31a，以使得阻挡面323垂直于激光的照射方向。
在焊接侧壁22和盖本体31时，激光作用在外端面24和盖本体的内表面31a的交界处，激光的照射方向平行于盖本体的内表面31a。当激光经由外端面24和盖本体的内表面31a之间的缝隙照射在阻挡面323上时，激光的入射角为0°，这样能够将激光反射到外端面24和盖本体的内表面31a的交界处，以降低激光在壳体20内反射而烧伤其它构件的风险。
在一些实施例中，凸部32还包括面向侧壁22的导向面322，导向面322连接于阻挡面323远离盖本体的内表面31a的端部，导向面322相较于阻挡面323朝背离侧壁22的方向倾斜，以引导凸部32插入壳体20内。
凸部32的面向侧壁22的外侧面包括导向面322和阻挡面323。导向面322可以直接连接于顶端面321，也可以通过其它表面间接地连接于顶端面321。导向面322环绕一周。
导向面322与侧壁的内表面221间隔设置。在端盖30指向电极组件10的方向 上，导向面322与侧壁的内表面221之间的间距逐渐增大。其中，端盖30指向电极组件10的方向平行于厚度方向Z；导向面322与侧壁的内表面221之间的间距指的是：导向面322与侧壁的内表面221之间的间隙在侧壁的内表面221的法向上的尺寸。
本申请通过在凸部32上设置倾斜的导向面322，可以在装配端盖30和壳体20时引导凸部32插入壳体20，以简化装配工艺，提高装配效率。
在一些实施例中，导向面322的至少部分可以通过在凸部32上开圆角形成。
在一些实施例中，凸部32的顶端面321和第一凹部33的底面331之间形成有连接部324，连接部324用于与电极组件10的第一极耳12焊接。
在装配时，可以先将凸部32的顶端面321与第一极耳12相抵接，然后再在第一凹部33的底面331照射激光，激光将连接部324的一部分和第一极耳12的一部分熔融并连接，与实现连接部324和第一极耳12的焊接。
本实施例可以直接将凸部32的连接部324与第一极耳12焊接，无需其它转接构件，从而简化电池单体7的结构。本实施例通过设置第一凹部33来减小连接部324的厚度，这样可以减小连接部324与第一极耳12焊接所需的焊接功率，减少产热，降低其它构件被烧伤的风险。
在一些示例中，盖本体31包括第一板体311和第二板体312，第一板体311环绕在凸部32的外侧，并用于与壳体20激光焊接，凸部32环绕在第二板体312的外侧。
第一板体311和第二板体312均大体为平板结构。第一板体311和凸部32均为环状。
凸部32用于阻挡激光，所以凸部32与侧壁22的间距较小，这造成第一板体311整体的面积较小。当电池单体安装到用电装置后，由于凸部32的背离电极组件10的一侧形成有第一凹部33，所以用电装置的支撑结构一般无法通过凸部32支撑电池单体7。如果盖本体31仅包括第一板体311，那么当电池单体安装到用电装置时，用电装置的支撑结构只能通过第一板体311支撑整个电池单体7，这会造成第一板体311受力较大、容易变形，导致电池单体7的稳定性不足。本申请实施例通过在凸部32的内侧设置第二板体312，以增大盖本体31的面积，以使外部的支撑结构能够通过盖本体31有效地支撑电池单体7，提高电池单体7的结构稳定性。
在一些实施例中，电池单体7还包括集流构件50，集流构件50用于电连接电极组件10的第一极耳12与端盖30。
集流构件50能够将端盖30与第一极耳12导通，进而使壳体20与第一极耳12的极性相同。
集流构件50可以通过焊接、粘接或其它方式连接于第一极耳12，以实现与第一极耳12的电连接。集流构件50可以通过焊接、粘接或其它方式连接于端盖30，以实现与端盖30的电连接。
集流构件50可以连接于凸部32，也可以连接于第二板体312。
凸部32的内外两侧分别设置有第二板体312和第一板体311，第一板体311用于与壳体20焊接；外部的支撑结构能够通过第一板体311和第二板体312支撑电池单体7，以提高电池单体7的结构稳定性。
凸部32凸出于盖本体31，所以凸部32会将盖本体31与第一极耳12在厚度方向Z上隔开；如果直接连接端盖30和第一极耳12，那么第一极耳12只能连接到端盖30的凸部32。如果直接连接凸部32和第一极耳12，那么只有第一极耳12的与凸部32相对的部分能够与凸部32直接相连，造成第一极耳12的能够直接传输电流的区域受到凸部32的限制，导致凸部32和第一极耳12之间的过流面积不足；第一极耳12的与第二板体312沿厚度方向Z相对的部分上的电流需要先流动到第一极耳12的焊接于凸部32的部分，然后再流动到凸部32，这会造成第一极耳12的不同区域与端盖30之间的导电路径的差异性偏大，影响电池单体7的过流能力和充电效率。
本申请实施例通过设置集流构件50来连接第一极耳12和端盖30，使第一极耳12的能够直接传输电流的区域不再受到凸部32的限制，第一极耳12的电流可以经由集流构件50汇入端盖30，这样，集流构件50可以减小第一极耳12的不同区域与端盖30之间的导电路径的差异，提高第一极片的电流密度的均匀性，减小内阻，提高电池单体7的过流能力和充电效率。
在一些实施例中，集流构件50包括第一集流部51和连接于第一集流部51的第二集流部52，第一集流部51用于连接第一极耳12以使集流构件50和第一极耳12电连接；第二集流部52环绕在第一集流部51的外侧，第二集流部52用于连接凸部32和第二板体312中的至少一者以使集流构件50和端盖30电连接。
第一集流部51可以通过焊接、粘接或其它方式连接于第一极耳12，第二集流部52以通过焊接、粘接或其它方式连接于端盖30。
在一些实施例中，第一集流部51位于第二板体312和第一极耳12之间并焊接于第一极耳12，第二集流部52位于第一极耳12和凸部32之间并焊接于凸部32。
在装配端盖30和集流构件50时，可将激光作用在凸部32的背离第二集流部52的表面，以从外侧将凸部32和第二集流部52焊接。本实施例通过设置第一凹部33来减小凸部32的连接部324厚度，这样可以减小凸部32与第二集流部52焊接所需的焊接功率，减少产热，降低其它构件(例如隔离件)被烧伤的风险。
可选地，第二集流部52的背离凸部32的表面抵接于第一极耳12，这样，凸部32通过第二集流部52支撑第一极耳12。第一集流部51的面向第一极耳12的表面抵接并焊接于第一极耳12。
在一些实施例中，集流构件50为平板状。
平板状的集流构件50更容易成型。平板状的集流构件50可以整体与第一极耳12接触，从而增大过流面积，并使集流构件50更均匀地支撑第一极耳12，降低电极组件10的极片在厚度方向Z上偏移、错位的风险。
在平板状的集流构件50中，集流构件50的抵接于凸部32的部分为第二集流部52，集流构件50的被第二集流部52围绕的部分为第一集流部51。
在一些实施例中，凸部32通过集流构件50支撑于电极组件10。
本实施例的凸部32能够通过第一集流部51和第二集流部52支撑电极组件10，以降低电极组件10的极片在厚度方向Z上偏移、错位的风险。
图7为本申请另一些实施例提供的电池单体的剖视示意图；图8为图7所示的 电池单体在方框C处的放大示意图。
如图7和图8所示，在一些实施例中，集流构件50位于第二板体312和第一极耳12之间，且凸部32环绕在集流构件50的外侧。
在本实施例中，凸部32不与集流构件50在厚度方向Z上重叠，这样能够减小端盖30和集流构件50在厚度方向Z上占用的空间，提高能量密度。
在一些实施例中，第二集流部52焊接于第二板体312，第一集流部51焊接于第一极耳12。
第二集流部52直接抵接在第二板体312上，并通过激光焊接与第二板体312相连。示例性地，激光可作用在第二板体312上，以从外侧将第二板体312和第二集流部52焊接。
焊接可以减小第二集流部52与第二板体312之间的接触电阻以及第一集流部51和第一极耳12之间的接触电阻，提高过流能力。
在一些实施例中，第一集流部51凸设于第二集流部52的面向电极组件10的表面，且集流构件50与第一集流部51相对应的位置上形成有从第二集流部52的背离电极组件10的表面沿面向电极组件10的方向凹陷的第二凹部53。
第一集流部51凸设于第二集流部52并抵接于第一极耳12，从而将第一极耳12和第二集流部52间隔开，这样，在焊接第二板体312和第二集流部52时，可以减少传递到电极组件10的热量，降低电极组件10的隔离件被烧伤的风险。
本实施例通过设置第二凹部53来减小第一集流部51的厚度，这样可以减小第一集流部51与第一极耳12焊接所需的焊接功率，减少产热，降低其它构件(例如隔离件)被烧伤的风险。
在一些实施例中，凸部32和第一集流部51支撑于电极组件10。
第一集流部51支撑第一极耳12的中部区域，凸部32支撑第一极耳12的边缘区域，这样可以提高第一极耳12受力的均匀性，降低电极组件10的极片在厚度方向Z上偏移、错位的风险。
在一些实施例中，端盖30设置有连接于第二板体312的泄压机构34，泄压机构34被配置为在电池单体7的内部压力达到阈值时致动以泄放内部压力。在厚度方向Z上，第一集流部51与泄压机构34相对设置，且第一集流部51与泄压机构34之间具有避让间隙G。
泄压机构34是指电池单体7的内部压力达到预定阈值时致动以泄放内部压力的元件或部件。该阈值设计根据设计需求不同而不同。所述阈值可能取决于电池单体7中的正极极片、负极极片、电解液和隔离件中一种或几种的材料。泄压机构34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元件或构造，即，当电池单体7的内部压力达到预定阈值时，泄压机构34执行动作或者泄压机构34中设有的薄弱结构破裂，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”是指泄压机构34产生动作或被激活至一定的状态，从而使得电池单体7的内部压力得以被泄放。泄压机构34产生的动作可以包括但不限于：泄压机构34中的至少一部分破裂、破碎、被撕裂或者打开，等等。泄压机构34在 致动时，电池单体7的内部的高温高压物质作为排放物会从致动的部位向外排出。以此方式能够在可控压力的情况下使电池单体7发生泄压，从而避免潜在的更严重的事故发生。
本申请中所提到的来自电池单体7的排放物包括但不限于：电解液、被溶解或分裂的正负极极片、隔离件的碎片、反应产生的高温高压气体、火焰，等等。
泄压机构34是端盖30的一部分，其可以与第二板体312一体形成。可替代地，泄压机构34和第二板体312也可以为分开提供的两个构件，两者通过焊接、铆接、粘接或其它方式连接。
第一集流部51与泄压机构34在厚度方向Z上至少部分地重叠，因此，如果第一集流部51与泄压机构34接触，那么第一集流部51可能会在泄压机构34致动时阻挡高温高压物质的排出，引发安全风险。另外，如果第一集流部51和泄压机构34接触，在电池单体7震动时，第一集流部51容易压伤泄压机构34，导致泄压机构34失效。
本实施例在第一集流部51与泄压机构34之间设置避让间隙G，以降低第一集流部51压伤泄压机构34的风险，并在泄压机构34致动时保证顺畅地排气，降低安全风险。
在一些实施例中，本申请在第一集流部51的面向端盖30的一侧设置第二凹部53，以将第一集流部51与泄压机构34间隔开并形成避让间隙G。在另一些实施例中，对于平板状的集流构件50，凸部32通过第二集流部52支撑第一集流部51，以将第一集流部51与泄压机构34间隔开并形成避让间隙G。
在一些实施例中，端盖30在与泄压机构34相对应的位置形成有从第二板体312的外表面沿面向电极组件10的方向凹陷的第三凹部341，第三凹部341的底部设置有凹槽。在电池单体7的内部压力达到阈值时，泄压机构34沿着凹槽破裂，以泄放内部压力。
在一些实施例中，第二板体312为环绕在泄压机构34外侧的环形平板。
在一些实施例中，电极组件10为卷绕式结构，电极组件10在卷绕中心处具有第一通孔14。第一集流部51设置有第二通孔511，第二通孔511与第一通孔14相对设置，以将第一通孔14与避让间隙G连通。
在厚度方向Z上，第一通孔14与第二通孔511至少部分地重叠。
当电极组件10热失控时，高温高压物质能够经由第一通孔14和第二通孔511快速地进入避让间隙G并作用在泄压机构34上，从而使泄压机构34及时致动，降低安全风险。
图9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9所示，本申请实施例的电池单体的制造方法包括：
S100、提供壳体，壳体具有开口；
S200、提供电极组件，并将电极组件安装到壳体内；
S300、提供端盖，端盖包括盖本体和凸部，盖本体至少部分环绕在凸部的外侧，凸部在端盖的厚度方向上凸出于盖本体的内表面，端盖上与凸部相对应的位置形成有相对于盖本体的外表面凹陷的第一凹部；
S400、将盖本体抵靠于壳体，然后在盖本体和壳体的抵接处照射激光，以将盖本体焊接于壳体，进而使端盖盖合于开口；
其中，凸部从盖本体的内表面沿面向电极组件的方向凸出，并用于在焊接盖本体与壳体时阻挡激光；第一凹部从盖本体的外表面沿面向电极组件的方向凹陷，并用于在焊接盖本体与壳体时释放应力。
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组装电池单体时，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、S300的执行不分先后，也可以同时进行。
图10为本申请一些实施例提供的电池单体的制造系统的示意性框图。
如图11所示，本申请实施例还提供了一种电池单体的制造系统90包括：
第一提供装置91，用于提供壳体，壳体具有开口；
第二提供装置92，用于提供电极组件，并将电极组件安装到壳体内；
第三提供装置93，用于提供端盖，端盖包括盖本体和凸部，盖本体至少部分环绕在凸部的外侧，凸部在端盖的厚度方向上凸出于盖本体的内表面，端盖上与凸部相对应的位置形成有相对于盖本体的外表面凹陷的第一凹部；
组装装置94，用于将盖本体抵靠于壳体，然后在盖本体和壳体的抵接处照射激光，以将盖本体焊接于壳体，进而使端盖盖合于开口；
其中，凸部从盖本体的内表面沿面向电极组件的方向凸出，并用于在焊接盖本体与壳体时阻挡激光；第一凹部从盖本体的外表面沿面向电极组件的方向凹陷，并用于在焊接盖本体与壳体时释放应力。
通过上述制造系统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 (28)

  1. 一种电池单体，包括：
    壳体，具有开口；
    电极组件，容纳于所述壳体内；以及
    端盖，包括盖本体和凸部，所述盖本体至少部分环绕在所述凸部的外侧并用于与所述壳体激光焊接，以使所述端盖盖合于所述开口；
    在所述端盖的厚度方向上，所述凸部从所述盖本体的内表面沿面向所述电极组件的方向凸出，并用于在焊接所述盖本体与所述壳体时阻挡激光；
    所述端盖上与所述凸部相对应的位置形成有从所述盖本体的外表面沿面向所述电极组件的方向凹陷的第一凹部，所述第一凹部用于在焊接所述盖本体与所述壳体时释放应力。
  2. 根据权利要求1所述的电池单体，其中，所述壳体具有环绕所述开口的外端面，所述壳体的外端面焊接于所述盖本体的内表面，以使所述壳体和所述盖本体连接为一体。
  3. 根据权利要求2所述的电池单体，其中，在所述厚度方向上，所述第一凹部的底面相较于所述盖本体的内表面整体更靠近所述电极组件。
  4. 根据权利要求1-3任一项所述的电池单体，其中，所述壳体包括侧壁，所述侧壁沿所述厚度方向延伸并环绕所述电极组件的外周设置；
    所述凸部包括面向所述侧壁的阻挡面，所述阻挡面平行于所述厚度方向，并从所述盖本体的内表面沿面向所述电极组件的方向延伸。
  5. 根据权利要求4所述的电池单体，其中，所述凸部还包括面向所述侧壁的导向面，所述导向面连接于所述阻挡面远离所述盖本体的内表面的端部，所述导向面相较于所述阻挡面朝背离所述侧壁的方向倾斜，以引导所述凸部插入所述壳体内。
  6. 根据权利要求1-5任一项所述的电池单体，其中，所述凸部的顶端面和所述第一凹部的底面之间形成有连接部，所述连接部用于与所述电极组件的第一极耳焊接。
  7. 根据权利要求1-5任一项所述的电池单体，其中，所述盖本体包括第一板体和第二板体，所述第一板体环绕在所述凸部的外侧，并用于与所述壳体激光焊接，所述凸部环绕在所述第二板体的外侧。
  8. 根据权利要求7所述的电池单体，还包括集流构件，所述集流构件用于电连接所述电极组件的第一极耳与所述端盖。
  9. 根据权利要求8所述的电池单体，其中，所述集流构件包括第一集流部和连接于所述第一集流部的第二集流部，所述第一集流部用于连接所述第一极耳以使所述集流构件和所述第一极耳电连接；所述第二集流部环绕在所述第一集流部的外侧，所述第二集流部用于连接所述凸部和所述第二板体中的至少一者以使所述集流构件和所述端盖电连接。
  10. 根据权利要求9所述的电池单体，其中，所述第一集流部位于所述第二板体和 所述第一极耳之间并焊接于所述第一极耳，所述第二集流部位于所述第一极耳和所述凸部之间并焊接于所述凸部。
  11. 根据权利要求10所述的电池单体，其中，所述集流构件为平板状。
  12. 根据权利要求10或11所述的电池单体，其中，所述凸部通过所述集流构件支撑于所述电极组件。
  13. 根据权利要求9所述的电池单体，其中，所述集流构件位于所述第二板体和所述第一极耳之间，且所述凸部环绕在所述集流构件的外侧。
  14. 根据权利要求13所述的电池单体，其中，所述第二集流部焊接于所述第二板体，所述第一集流部焊接于所述第一极耳。
  15. 根据权利要求13或14所述的电池单体，其中，所述第一集流部凸设于所述第二集流部的面向所述电极组件的表面，且所述集流构件与所述第一集流部相对应的位置上形成有从所述第二集流部的背离所述电极组件的表面沿面向所述电极组件的方向凹陷的第二凹部。
  16. 根据权利要求15所述的电池单体，其中，所述凸部和所述第一集流部均支撑于所述电极组件。
  17. 根据权利要求9-16中任一项所述的电池单体，其中，所述端盖设置有连接于所述第二板体的泄压机构，所述泄压机构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所述内部压力；
    在所述厚度方向上，所述第一集流部与所述泄压机构相对设置，且所述第一集流部与所述泄压机构之间具有避让间隙。
  18. 根据权利要求17所述的电池单体，其中，
    所述电极组件为卷绕式结构，所述电极组件在卷绕中心处具有第一通孔；
    所述第一集流部设置有第二通孔，所述第二通孔与所述第一通孔相对设置，以将所述第一通孔与所述避让间隙连通。
  19. 根据权利要求1-18中任一项所述的电池单体，其中，所述电极组件的第一极耳通过所述端盖与所述壳体电连接。
  20. 根据权利要求19所述的电池单体，其中，所述壳体还包括侧壁和连接于所述侧壁的底壁，所述侧壁沿所述厚度方向延伸并环绕所述电极组件的外周设置，所述底壁设有电极引出孔；
    所述电池单体还包括安装于所述电极引出孔的电极端子，所述电极端子电连接于所述电极组件的第二极耳，所述第一极耳和所述第二极耳极性相反且分别位于所述电极组件的两端。
  21. 根据权利要求20所述的电池单体，其中，所述底壁和所述侧壁为一体形成结构。
  22. 根据权利要求19-21任一项所述的电池单体，其中，所述第一极耳为负极极耳，所述壳体的基体材质为钢。
  23. 根据权利要求1-22中任一项所述的电池单体，其中，所述壳体的基体材质和所述端盖的基体材质相同。
  24. 根据权利要求1-23中任一项所述的电池单体，其中，所述电池单体为圆柱电池单体。
  25. 一种电池，包括多个根据权利要求1-24中任一项所述的电池单体。
  26. 一种用电装置，包括根据权利要求25所述的电池，所述电池用于提供电能。
  27. 一种电池单体的制造方法，包括：
    提供壳体，所述壳体具有开口；
    提供电极组件，并将所述电极组件安装到所述壳体内；
    提供端盖，所述端盖包括盖本体和凸部，所述盖本体至少部分环绕在所述凸部的外侧，所述凸部在所述端盖的厚度方向上凸出于所述盖本体的内表面，所述端盖上与所述凸部相对应的位置形成有相对于所述盖本体的外表面凹陷的第一凹部；
    将所述盖本体抵靠于所述壳体，然后在所述盖本体和所述壳体的抵接处照射激光，以将所述盖本体焊接于所述壳体，进而使所述端盖盖合于所述开口；
    其中，所述凸部从所述盖本体的内表面沿面向所述电极组件的方向凸出，并用于在焊接所述盖本体与所述壳体时阻挡激光；所述第一凹部从所述盖本体的外表面沿面向所述电极组件的方向凹陷，并用于在焊接所述盖本体与所述壳体时释放应力。
  28. 一种电池单体的制造系统，包括：
    第一提供装置，用于提供壳体，所述壳体具有开口；
    第二提供装置，用于提供电极组件，并将所述电极组件安装到所述壳体内；
    第三提供装置，用于提供端盖，所述端盖包括盖本体和凸部，所述盖本体至少部分环绕在所述凸部的外侧，所述凸部在所述端盖的厚度方向上凸出于所述盖本体的内表面，所述端盖上与所述凸部相对应的位置形成有相对于所述盖本体的外表面凹陷的第一凹部；
    组装装置，用于将所述盖本体抵靠于所述壳体，然后在所述盖本体和所述壳体的抵接处照射激光，以将所述盖本体焊接于所述壳体，进而使所述端盖盖合于所述开口；
    其中，所述凸部从所述盖本体的内表面沿面向所述电极组件的方向凸出，并用于在焊接所述盖本体与所述壳体时阻挡激光；所述第一凹部从所述盖本体的外表面沿面向所述电极组件的方向凹陷，并用于在焊接所述盖本体与所述壳体时释放应力。
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