CN116897460A - 电池单体、电池、用电设备及电池单体的制造方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供了一种电池单体、电池、用电设备及电池单体的制造方法和设备,属于电池技术领域。其中,电池单体包括壳体、电极组件、集流构件和泄压机构。电极组件用于容纳于壳体内。端盖用于盖合于壳体的开口。集流构件用于连接电极组件和端盖。泄压机构设置于端盖。端盖背离电极组件的一侧设有凹部,凹部用于容纳泄压机构的至少一部分,端盖在设置凹部的区域形成连接部,连接部用于与集流构件焊接并形成第一焊接部,泄压机构沿端盖的厚度方向覆盖第一焊接部。泄压机构在垂直于端盖的厚度方向上的尺寸不会受到第一焊接部的限制,可以根据需求将凹部和泄压机构的尺寸做大,有利于提高泄压机构的泄压能力,提升电池单体的安全性。

Description

电池单体、电池、用电设备及电池单体的制造方法和设备 技术领域
本申请涉及电池技术领域,具体而言,涉及一种电池单体、电池、用电设备及电池单体的制造方法和设备。
背景技术
节能减排是汽车产业可持续发展的关键,电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言,电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。
在电池技术中,既需要考虑电池性能的问题,也需要考虑电池的安全性。因此,如何提高电池的安全性是电池技术中一个亟待解决的问题。
发明内容
本申请实施例提供一种电池单体、电池、用电设备及电池单体的制造方法和设备,能够有效提高电池单体的安全性。
第一方面,本申请实施例提供一种电池单体,包括:壳体,具有开口;电极组件,用于容纳于所述壳体内;端盖,用于盖合于所述开口;集流构件,位于所述电极组件面向所述端盖的一侧,所述集流构件用于连接所述电极组件和所述端盖,以实现所述电极组件与所述端盖电连接;泄压机构,设置于所述端盖,所述泄压机构用于在所述电池单体内部的压力或温度达到阈值时致动,以泄放所述电池单体内部的压力;其中,所述端盖背离所述电极组件的一侧设有凹部,所述凹部用于容纳所述泄压机构的至少一部分,所述端盖在设置所述凹部的区域形成连接部,所述连接部用于与所述集流构件焊接并形成第一焊接部,所述泄压机构沿所述端盖的厚度方向覆盖所述第一焊接部。
上述技术方案中,泄压机构的至少一部分容纳于端盖的凹部内,减小了泄压机构占用电池单体外部的空间,使得电池单体整体体积更小。由于端盖在设置凹部的区域形成连接部,连接部与集流构件焊接并形成第一焊接部,泄压机构沿端盖的厚度方向覆盖第一焊接部,使得泄压机构和第一焊接部在端盖的厚度方向分布,泄压机构在垂直于端盖的厚度方向上的尺寸不会受到第一焊接部的限制,可以根据需求将凹部和泄压机构的尺寸做大,有利于提高泄压机构的泄压能力,提升电池单体的安全性。
在一些实施例中,所述泄压机构与端盖焊接形成第二焊接部,沿所述厚度方向,所述第二焊接部的投影与所述第一焊接部的投影不重叠。
上述技术方案中,泄压机构与端盖焊接形成第二焊接部,第二焊接部起到连接泄压机构和端盖的作用,提高泄压机构布置于端盖后的牢固性。由于第二焊接部沿端盖的厚度方向的投影与第一焊接部沿端盖的厚度方向的投影不重叠,在将泄压机构与端盖焊接并形成第二焊接部的过程中,不会在第一焊接部所在的位置形成第二焊接部,避免对第一焊接部因二次焊接造成损伤,保证连接部与集流构件焊接后的牢固性。
在一些实施例中,所述第一焊接部和所述第二焊接部均沿所述端盖的周向延伸,所述第二焊接部位于所述第一焊接部的外周侧。
上述技术方案中,第二焊接部位于所述第一焊接部的外周侧,实现第二焊接部沿端盖的厚度方向的投影与第一焊接部沿端盖的厚度方向的投影不重叠,并且第二焊接部在端盖的周向尺寸更大,提高泄压机构与端盖焊接后的牢固性。
在一些实施例中,沿所述端盖的周向,所述第二焊接部与所述第一焊接部交替排布。
上述技术方案中,第二焊接部与第一焊接部沿端盖的周向交替排布,实现第二焊接部沿端盖的厚度方向的投影与第一焊接部沿端盖的厚度方向的投影不重叠。
在一些实施例中,所述泄压机构面向所述连接部的一侧设有避让槽,所述避让槽用于避让所述第一焊接部。
上述技术方案中,泄压机构上设有避让槽,避让槽起到避让第一焊接部的作用,有利于使泄压机构抵靠于连接部,使得泄压机构在与端盖焊接过程中更加稳定,提高泄压机构与端盖的焊接质量。
在一些实施例中,所述泄压机构包括:基部,用于与所述端盖焊接并形成第二焊接部;泄压部,用于在所述电池单体内部的压力或温度达到阈值时致动,以泄放所述电池单体内部的压力,所述泄压部连接于所述基部的内周面,所述泄压部沿所述厚度方向覆盖所述第一焊接部,所述泄压部与所述基部共同限定出所述避让槽。
上述技术方案中,泄压机构的泄压部用于泄放电池单体内部的压力,泄压机构的基部用于与端盖焊接固定,泄压部与基部共同限定出避让第一焊接部的避让槽,使得泄压机构设置避让槽的区域对应形成用于泄压的泄压部,结构简单。
在一些实施例中,所述泄压部的厚度小于所述基部的厚度。
上述技术方案中,泄压部的厚度小于基部的厚度,使得泄压机构在泄压部的区域更为薄弱,便于泄放电池单体内部的压力。
在一些实施例中,所述基部与所述连接部焊接并形成所述第二焊接部;或,所述基部的外周面与所述凹部的内周面焊接并形成所述第二焊接部。
上述技术方案中,基部与连接部焊接并形成第二焊接部,可以通过穿透焊的方式将基部与连接部焊接在一起,第二焊接部穿过基部并与连接部结合,使得泄压机构焊接于端盖后具有很好的牢固性。
基部的外周面与凹部的内周面焊接并形成第二焊接部,可以通过骑缝焊的方式将泄压机构焊接于端盖,焊接方式简单,焊接效率高。此外,基部的外周面与凹部的内周面焊接形成的第二焊接部远离于泄压部,降低焊接过程中对泄压部造成损伤的风险。
在一些实施例中,所述端盖包括:盖体,用于与所述壳体连接,所述盖体具有沿所述厚度方向相对设置的外表面和内表面,所述内表面面向所述集流构件,所述凹部从所述外表面沿面向所述集流构件的方向凹陷;凸出部,凸设于所述内表面,并位于所述盖体与所述凹部相对应的位置,所述凸出部具有用于与所述集流构件相抵的抵靠面,所述端盖位于所述抵靠面与所述凹部的底面之间的部分为所述连接部。
上述技术方案中,凸出部位于盖体与凹部相对应的位置,并凸设于盖体的内表面,凸出部可对盖体设置凹部的位置起到加强作用,并使得凹部能够尽可能深的沿面向集流构件的方向凹陷,有利于增大凹部的凹陷深度。此外,凸出部凸设于盖体的内表面,更容易保证凸出部的抵靠面的平面度,使得凸出部与集流构件能够保持良好接触,保证集流构件与端盖之间的过流面积。
在一些实施例中,沿所述厚度方向,所述底面较所述内表面更靠近所述集流构件;或,所述底面与所述内表面平齐。
上述技术方案中,凹部的底面沿端盖的厚度方向较盖体的内表面更靠近集流构件或凹部的底面与盖体的内表面平齐,一方面,增大了凹部的凹陷深度,进而增大了凹部用于容纳泄压机构的空间;另一方面,使得凸出部的抵靠面与凹部的底面的距离相对较小,使得连接部的厚度相对较小,便于从端盖的外部将连接部与集流构件焊接在一起,提高了连接部与集流构件焊接后的牢固性。
在一些实施例中,所述泄压机构整体容纳于所述凹部内。
上述技术方案中,泄压机构整体容纳于凹部内,泄压机构不会占用凹部外部的空间,进一步减小电池单体整体体积。
在一些实施例中,所述连接部上设有孔道,所述孔道贯穿所述连接部沿所述厚度方向相对 设置的两个表面,所述泄压机构沿所述厚度方向覆盖所述孔道。
上述技术方案中,连接部上设有贯穿连接部的孔道,孔道的设置能够释放连接部与集流构件焊接时产生的应力。泄压机构沿端盖的厚度方向覆盖孔道,在泄压机构致动时能够通过孔道泄放电池单体内部的压力。
在一些实施例中,所述第一焊接部沿所述孔道的周向延伸,所述孔道位于所述焊接部的内周侧,所述孔道用于向所述电池单体内部注入电解液。
上述技术方案中,连接部上的孔道为电解液注入孔,通过孔道能够向电池单体内部注入电解液。
在一些实施例中,所述集流构件设有供所述电解液进入所述电池单体内部的第一中心孔和导流通道,所述导流通道设置于所述第一中心孔的周围,沿所述厚度方向,所述第一中心孔与所述孔道相对设置。
上述技术方案中,第一中心孔与孔道沿端盖的厚度方向相对设置,导流通道设置于第一中心孔的周围,通过孔道向电池单体内部注入电解液的过程中,电解液不仅能够沿着第一中心孔向电池单体内部流动,还能够沿着导流通道向电池单体内部流动,提高注液效率,使得电解液更好地浸润电极组件。
在一些实施例中,所述导流通道包括导流通孔,所述导流通孔贯穿所述集流构件沿所述厚度方向相对设置的两个表面;和/或,所述导流通道包括导流槽,所述导流槽设置于所述集流构件在所述厚度方向上的至少一个表面。
上述技术方案中,导流通道可以是贯穿集流构件沿厚度方向的两个表面的导流通孔,通过孔道进入的电解液,能够通过导流通孔从集流构件面向端盖的一侧快速流动至背离端盖的一侧。导流通道也可以是设置在集流构件的表面的导流槽,从孔道进入的电解液能够沿着导流槽侧向流动,有利于电解液进入电极组件,以浸润极片。
第二方面,本申请实施例提供一种电池,包括:上述第一方面任意一个实施例提供的电池单体;箱体,用于容纳所述电池单体。
第三方面,本申请实施例提供一种用电设备,包括上述第二方面任意一个实施例提供的电池。
第四方面,本申请实施例提供一种电池单体的制造方法,制造方法包括:提供壳体,具有开口;提供电极组件;提供端盖,所述端盖设有凹部,所述端盖在设置所述凹部的区域形成连接部提供集流构件;提供泄压机构,所述泄压机构用于在所述电池单体内部的压力或温度达到阈值时致动,以泄放所述电池单体内部的压力;将所述电极组件容纳于所述壳体内;将所述集流构件连接于所述电极组件;将所述端盖盖合于所述开口,使所述凹部位于所述端盖背离所述电极组件的一侧;将所述连接部与所述集流构件焊接,以形成第一焊接部;将泄压机构安装于所述端盖内,使所述泄压机构至少一部分容纳于所述凹部,使得所述泄压机构沿端盖的厚度方向覆盖所述第一焊接部。
第五方面,本申请实施例还提供一种电池单体的制造设备,制造设备包括:第一提供装置,用于提供壳体,具有开口;第二提供装置,用于提供电极组件;第三提供装置,用于提供端盖,所述端盖设有凹部,所述端盖在设置所述凹部的区域形成连接部;第四提供装置,用于提供集流构件;第五提供装置,用于提供泄压机构,所述泄压机构用于在所述电池单体内部的压力或温度达到阈值时致动,以泄放所述电池单体内部的压力;组装装置,用于:将所述电极组件容纳于所述壳体内;将所述集流构件连接于所述电极组件;将所述端盖盖合于所述开口,使所述凹部位于所述端盖背离所述电极组件的一侧;将所述连接部与所述集流构件焊接,以形成第一焊接部;将所述泄压机构安装于所述端盖内,使所述泄压机构至少一部分容纳于所述凹部,使得所述泄压机构沿所述端盖的厚度方向覆盖所述第一焊接部。
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结构示意图;
图3为本申请一些实施例提供的电池单体的爆炸图;
图4为图3所示的电池单体的剖视图;
图5为本申请另一些实施例提供的电池单体的仰视图;
图6为图4所示的电池单体的局部视图;
图7为图6所示的泄压机构与端盖的连接示意图;
图8为本申请另一些实施例提供的泄压机构与端盖的连接示意图;
图9为图6所示的集流构件的结构示意图;
图10为本申请一些实施例提供的电池单体的制造方法的流程图;
图11为本申请一些实施例提供的电池单体的制造设备的示意性框图。
图标:10-箱体;11-第一部分;12-第二部分;20-电池单体;21-壳体;22-电极组件;221-正极极耳;222-负极极耳;223-第二中心孔;23-端盖;231-凹部;2311-底面;232-连接部;2321-孔道;233-盖体;2331-外表面;2332-内表面;234-凸出部;2341-抵靠面;24-集流构件;241-第一中心孔;242-导流通道;25-泄压机构;251-避让槽;252-基部;253-泄压部;2531-刻痕槽;26-电极端子;27-第一焊接部;28-第二焊接部;100-电池;200-控制器;300-马达;1000-车辆;2000-制造设备;2100-第一提供装置;2200-第二提供装置;2300-第三提供装置;2400-第四提供装置;2500-第五提供装置;2600-组装装置;Z-厚度方向。
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、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。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负极集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的负极集流体,未涂敷负极活性物质层的负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(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。
电池技术的发展要同时考虑多方面的设计因素,例如,能量密度、循环寿命、放电容量、充放电倍率等性能参数,另外,还需要考虑电池的安全性。
对于电池单体来说,主要的安全危险来自于充电和放电过程,同时还有适宜的环境温度设计,为了有效地避免不必要的损失,对电池单体一般会有至少三重保护措施。具体而言,保护措施至少包括开关元件、选择适当的隔离膜材料以及泄压机构。开关元件是指电池单体内的温度或者电阻达到一定阈值时而能够使电池停止充电或者放电的元件。隔离膜用于隔离正极极片和负极极片,可以在温度上升到一定数值时自动溶解掉附着在其上的微米级(甚至纳米级)微孔,从而使金属离子不能在隔离膜上通过,终止电池单体的内部反应。
泄压机构是指电池单体内部的压力或温度达到预定阈值时致动以泄放电池单体内部的压力或温度的部件。该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中的正极极片、负极极片、电解液和隔离膜中一种或几种的材料。
本申请中所提到的“致动”是指泄压机构产生动作或被激活至一定的状态,从而使得电池单体内部的压力及温度得以被泄放。泄压机构产生的动作可以包括但不限于:泄压机构中的至少一部分破裂、破碎、被撕裂或者打开,等等。泄压机构在致动时,电池单体的内部的高温高压物质作为排放物会从致动的部位向外排出。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。
对于一般的电池单体而言,端盖需要与电极组件电连接,以使端盖作为电池单体用于输出电能的一个输出极。为更好的实现端盖与极耳的电连接,一般会在电极组件与端盖之间设置集流构件,端盖与电极组件通过集流构件连接,以实现端盖与电极组件电连接。
发明人注意到,为保证端盖与集流构件之间过流的稳定性,一般采用端盖集流构件焊接在一起。端盖的外侧设有焊接槽,端盖在设置焊接槽的区域与集流构件焊接并形成焊接部。同时,为保证电池单体的安全性,端盖上一般设置有泄压机构,在垂直于端盖的厚度方向上,焊接槽位于泄 压机构的外侧,焊接部也位于泄压机构的外侧,泄压机构受到焊接槽和焊接部的限制而尺寸无法做大,使得泄压机构的泄压能力不足,泄压机构的泄压能力较差,电池单体在热失控时内部的排放物无法及时排出,容易出现电池单体爆炸、起火等现象,电池单体的安全性较差。
基于以上考虑,为解决电池单体的安全性较差的问题,发明人经过深入研究,设计了一种电池单体,通过在端盖背离电极组件的一侧设有凹部,凹部用于容纳泄压机构的至少一部分,端盖在设置凹部的区域形成连接部,连接部用于与集流构件焊接并形成第一焊接部,泄压机构沿端盖的厚度方向覆盖第一焊接部。
在这样的电池单体中,由于端盖在设置凹部的区域形成连接部,连接部与集流构件焊接并形成第一焊接部,泄压机构沿端盖的厚度方向覆盖第一焊接部,使得泄压机构和第一焊接部在端盖的厚度方向分布,泄压机构在垂直于端盖的厚度方向上的尺寸不会受到第一焊接部的限制,可以根据需求将凹部和泄压机构的尺寸做大,有利于提高泄压机构的泄压能力,提升电池单体的安全性。
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设备。
用电设备可以是车辆、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设备不做特殊限制。
以下实施例为了方便说明,以用电设备为车辆为例进行说明。
请参照图1,图1为本申请一些实施例提供的车辆1000的结构示意图,车辆1000的内部设置有电池100,电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。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。
车辆1000还可以包括控制器200和马达300,控制器200用来控制电池100为马达300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。
在本申请一些实施例中,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,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
请参照图2,图2为本申请一些实施例提供的电池100的结构示意图,电池100包括箱体10和电池单体20,箱体10用于容纳电池单体20。
其中,箱体10是容纳电池单体20的部件,箱体10为电池单体20提供容纳空间,箱体10可以采用多种结构。在一些实施例中,箱体10可以包括第一部分11和第二部分12,第一部分11与第二部分12相互盖合,以限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。第一部分11和第二部分12可以是多种形状,比如,长方体、圆柱体等。第一部分11可以是一侧开放的空心结构,第二部分12也可以是一侧开放的空心结构,第二部分12的开放侧盖合于第一部分11的开放侧,则形成具有容纳空间的箱体10。也可以是第一部分11为一侧开放的空心结构,第二部分12为板状结构,第二部分12盖合于第一部分11的开放侧,则形成具有容纳空间的箱体10。第一部分11与第二部分12可以通过密封元件来实现密封,密封元件可以是密封圈、密封胶等。
在电池100中,电池单体20可以是一个、也可以是多个。若电池单体20为多个,多个电池单体20之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。可以是多个电池单体20先串联或并联或混联组成电池模块,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10内。也可以是所有电池单体20之间直接串联或并联或混联在一起,再将所有电池单体20构成的整体容纳于箱体10内。
在一些实施例中,电池100还可以包括汇流部件,多个电池单体20之间可通过汇流部件实现电连接,以实现多个电池单体20的串联或并联或混联。汇流部件可以是金属导体,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金等。
请参照图3,图3为本申请一些实施例提供的电池单体20的爆炸图,电池单体20包括壳体21、电极组件22、端盖23、集流构件24和泄压机构25。
壳体21是用于容纳电极组件22的部件,壳体21可以是一端形成开口并内部形成用于容纳电极组件22的容纳腔的空心结构,壳体21也可以是相对的两端形成开口并内部形成用于容纳电极组件22的容纳腔的空心结构。壳体21可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。壳体21的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、钢、铝合金等。
电极组件22是电池单体20中发生电化学反应的部件。电极组件22可以包括正极极片、负极极片和隔离膜。电极组件22可以是由正极极片、隔离膜和负极极片通过卷绕形成的卷绕式结构,也可以是由正极极片、隔离膜和负极极片通过层叠布置形成的叠片式结构。电极组件22具有正极极耳221和负极极耳222(图3未示出),正极极耳221可以是正极极片上未涂覆正极活性物质层的部分,负极极耳222可以是负极极片上未涂覆负极活性物质层的部分。
端盖23是盖合于壳体21的开口以将电池单体20的内部环境与外部环境隔绝的部件。端盖23的形状可以与壳体21的形状相适配,比如,壳体21为长方体结构,端盖23为与壳体21相适配的矩形板状结构,再如,壳体21为圆柱体结构,端盖23为与壳体21相适配的圆形板状结构。端盖23的材质也可以是多种,比如,铜、铁、铝、钢、铝合金等,端盖23的材质与壳体21的材质可以相同,也可以不同。
在电池单体20中,端盖23可以是一个,也可以是两个,端盖23的个数可以根据壳体21的具体结构确定。比如,壳体21为一端形成开口的空心结构,端盖23可以对应设置一个;再如,壳体21为相对的两端形成开口的空心结构,端盖23可以对应设置两个,两个端盖23分别盖合于端盖23的两个开口。
集流构件24为导体,集流构件24可以是铜、铁、铝、钢、铝合金等金属导体。在电池单体20中,集流构件24可以是一个,也可以是两个。在电池单体20中的端盖23为一个的实施例中,集流构件24可以对应设置一个,可以是电极组件22通过集流构件24与端盖23连接。示例性的,电极组件22的正极极耳221与端盖23通过集流构件24连接,电极组件22的负极极耳222与壳体21连接,以使端盖23和壳体21分别作为电池单体20极性相反的两个输出极。在电池单体20中的端盖23为两个的实施例中,集流构件24可以对应设置两个,一个端盖23对应设置一个集流构件24。示例性的,如图3所示,电极组件22的正极极耳221与一个端盖23上的电极端子26通过一个集流构件24连接,电极组件22的负极极耳222与另一个端盖23通过另一个集流构件24连接,以使一个端盖23的电极端子26和另一个端盖23分别作为电池单体20极性相反的两个输出极。
泄压机构25是泄放电池单体20内部的压力的部件,在电池单体20内部的压力或温度达到阈值时,通过泄压机构25泄放电池单体20内部的压力。泄压机构25可以采用诸如防爆阀、防爆片、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20内部的压力或温度达到预定阈值时,泄压机构25执行动作或者泄压机构25中设有的薄弱结构被破坏,从而形成可供电池单体20内部的压力或温度泄放的开口或通道。
请参照图4,图4为图3所示的电池单体20的剖视图,本申请实施例提供一种电池单体20,包括壳体21、电极组件22、端盖23、集流构件24和泄压机构25。壳体21具有开口。电极组件22用于容纳于壳体21内。端盖23用于盖合于开口。集流构件24位于电极组件22面向端盖23的一侧,集流构件24用于连接电极组件22和端盖23,以实现电极组件22与端盖23电连接。泄压机构25设置于端盖23,泄压机构25用于在电池单体20内部的压力或温度达到阈值时致动,以泄放电池单体20内部的压力。
其中,端盖23背离电极组件22的一侧设有凹部231,凹部231用于容纳泄压机构25的至少一部分,端盖23在设置凹部231的区域形成连接部232,连接部232用于与集流构件24焊接并形成第一焊接部27,泄压机构25沿端盖23的厚度方向Z覆盖第一焊接部27。
泄压机构25是泄放电池单体20内部的压力的部件。泄压机构25与端盖23可以通过多种方式连接,比如,粘接、焊接、过盈配合连接等。
集流构件24既与端盖23连接,又与电极组件22连接,以实现电极组件22与端盖23电连接。集流构件24可以连接端盖23和电极组件22的正极极耳221,也可以连接端盖23和电极组件22的负极极耳222。集流构件24与正极极耳221或负极极耳222可以采用非固定方式连接,比如,集流构件24与正极极耳221或负极极耳222抵靠接触;集流构件24与正极极耳221或负极极耳222也可以采用固定的方式连接,比如,集流构件24与正极极耳221或负极极耳222焊接。
凹部231设置于端盖23背离电极组件22的一侧,可理解的,凹部231的开口背向电极组件22。凹部231从端盖23背离电极组件22的表面沿面向电极组件22的方向凹陷,凹部231的开口形成于该表面。凹部231可以是多种形状,比如,圆形、方形等。凹部231为泄压机构25提供空间,泄压机构25可以全部容纳于凹部231内,也可以部分容纳于凹部231内,比如,在端盖23的厚度方向Z方向上,泄压机构25的一部分位于凹部231内,一部分位于凹部231外。
端盖23在设置凹部231的区域形成连接部232,连接部232为端盖23位于凹部231底部的部分,也可以理解为,连接部232为端盖23设置凹部231后在凹部231的凹陷方向上剩余的部分。
第一焊接部27为连接部232与集流构件24焊接后将连接部232与集流构件24连接在一起的部分,连接部232与集流构件24焊接形成焊印的区域形成第一焊接部27。以连接部232与集流构件24采用穿透焊的方式焊接为例,第一焊接部27可以是连接部232与集流构件24焊接融合在一起的部分。
泄压机构25沿端盖23的厚度方向Z覆盖第一焊接部27,即泄压机构25沿端盖23的厚度方向Z将第一焊接部27完全遮盖,也可以理解为,第一焊接部27位于泄压机构25沿端盖23的厚度方向Z的投影形成的区域内。
在本申请实施例中,泄压机构25的至少一部分容纳于端盖23的凹部231内,减小了泄压机构25占用电池单体20外部的空间,使得电池单体20整体体积更小。由于端盖23在设置凹部231的区域形成连接部232,连接部232与集流构件24焊接并形成第一焊接部27,泄压机构25沿端盖23的厚度方向Z覆盖第一焊接部27,使得泄压机构25和第一焊接部27在端盖23的厚度方向Z分布,泄压机构25在垂直于端盖23的厚度方向Z上的尺寸不会受到第一焊接部27的限制,可以根据需求将凹部231和泄压机构25的尺寸做大,有利于提高泄压机构25的泄压能力,提升电池单体20的安全性。
在一些实施例中,请继续参照图4,泄压机构25与端盖23焊接形成第二焊接部28,沿端盖23的厚度方向Z,第二焊接部28的投影与第一焊接部27的投影不重叠。
第二焊接部28为泄压机构25与端盖23焊接后将泄压机构25与端盖23连接在一起的部分,泄压机构25与端盖23焊接形成焊印的区域形成第二焊接部28。以泄压机构25与端盖23采用穿透焊的方式焊接为例,第二焊接部28可以是泄压机构25与端盖23的连接部232焊接融合在一起的部分;以泄压机构25与端盖23采用骑缝焊的方式焊接为例,第二焊接部28可以是连接泄压机构25的外周面与凹部231的内周面的焊料。
在本实施例中,泄压机构25与端盖23焊接形成第二焊接部28,第二焊接部28起到连接泄压机构25和端盖23的作用,提高泄压机构25布置于端盖23后的牢固性。由于第二焊接部28沿端盖23的厚度方向Z的投影与第一焊接部27沿端盖23的厚度方向Z的投影不重叠,在将泄压机构25与端盖23焊接并形成第二焊接部28的过程中,不会在第一焊接部27所在的位置形成第二焊接部28,避免对第一焊接部27因二次焊接造成损伤,保证连接部232与集流构件24焊接后的牢固性。
在一些实施例中,请继续参照图4,第一焊接部27和第二焊接部28均沿端盖23的周向延伸,第二焊接部28位于第一焊接部27的外周侧。
第一焊接部27可以是沿端盖23的周向延伸的封闭结构,比如,第一焊接部27为环形结构,第一焊接部27也可以是沿端盖23的周向延伸的非封闭结构,比如,第一焊接部27分为多段,多段沿端盖23的周向间隔排布。第二焊接部28可以是沿端盖23的周向延伸的封闭结构,比如,第二焊接部28为环形结构,第二焊接部28也可以是沿端盖23的周向延伸的非封闭结构,比 如,第二焊接部28分为多段,多段沿端盖23的周向间隔排布。
第二焊接部28位于第一焊接部27的外周侧,使得第二焊接部28和第一焊接部27在端盖23的径向上错位设置。如图4所示,以第一焊接部27和第二焊接部28均为环形结构为例,第二焊接部28位于第一焊接部27的外周侧,使得第一焊接部27为内环,第二焊接部28为外环。
在本实施例中,第二焊接部28位于第一焊接部27的外周侧,实现第二焊接部28沿端盖23的厚度方向Z的投影与第一焊接部27沿端盖23的厚度方向Z的投影不重叠,并且第二焊接部28在端盖23的周向尺寸更大,提高泄压机构25与端盖23焊接后的牢固性。
在另一些实施例中,请参照图5,图5为本申请另一些实施例提供的电池单体20的仰视图,沿端盖23的周向,第二焊接部28与第一焊接部27交替排布。实现第二焊接部28沿端盖23的厚度方向Z的投影与第一焊接部27沿端盖23的厚度方向Z的投影不重叠,排布方式简单。
第二焊接部28与第一焊接部27交替排布,使得第一焊接部27和第二焊接部28在端盖23的周向上错位设置。第一焊接部27和第二焊接部28可以是一个,也可以是多个。示例性的,在图5中,第一焊接部27和第二焊接部28均为两个。
示例性的,第一焊接部27和第二焊接部28均为V形。
在一些实施例中,请参照图6,图6为图4所示的电池单体20的局部视图,泄压机构25面向连接部232的一侧设有避让槽251,避让槽251用于避让第一焊接部27。
避让槽251为泄压机构25上避让第一焊接部27的避让空间,避让槽251能够收容第一焊接部27凸出于连接部232的部分。避让槽251可以是圆形、方形等。示例性的,第一焊接部27为环形,避让槽251为与第一焊接部27同轴设置的圆形结构。
需要说明的是,第一焊接部27和第二焊接部28无论是在端盖23的径向上错位设置,还是在端盖23的周向上错位设置,均可以在泄压机构25面向连接部232的一侧设置用于避让第一焊接部27的避让槽251。
在本实施例中,避让槽251起到避让第一焊接部27的作用,有利于使泄压机构25抵靠于连接部232,使得泄压机构25在与端盖23焊接过程中更加稳定,提高泄压机构25与端盖23的焊接质量。
在一些实施例中,请参照图7,图7为图6所示的泄压机构25与端盖23的连接示意图,泄压机构25包括基部252和泄压部253。基部252用于与端盖23焊接并形成第二焊接部28。泄压部253用于在电池单体20内部的压力或温度达到阈值时致动,以泄放电池单体20内部的压力,泄压部253连接于基部252的内周面,泄压部253沿端盖23的厚度方向Z覆盖第一焊接部27,泄压部253与基部252共同限定出避让槽251。
基部252为泄压机构25与端盖23焊接的部分,泄压部253为泄压机构25泄放电池单体20内部的压力的部分。基部252和泄压部253可以是一体成型结构。
示例性的,泄压机构25为圆形防爆片,基部252为环形结构,泄压部253为圆形结构,泄压部253的外周面与基部252的内周面相连。基部252的内周面是指位于基部252内侧且沿端盖23的厚度方向Z延伸的表面。以基部252为环形为例,基部252的内周面为基部252内侧为圆形的表面。
避让槽251由泄压部253与基部252共同限定,避让槽251的槽侧面为基部252的内周面,避让槽251的槽底面2311为泄压部253面向连接部232的表面。
在电池单体20内部的压力或温度达到阈值时,泄压部253致动可以是泄压部253破裂、破碎、被撕裂或者打开。示例性的,在图7中,泄压部253上设有刻痕槽2531,在电池单体20的内部压力或温度达到阈值时,泄压部253从刻痕槽2531的位置破裂,以形成供电池单体20内部的压力或温度泄放的开口。
本实施例中,泄压部253与基部252共同限定出避让第一焊接部27的避让槽251,使得 泄压机构25设置避让槽251的区域对应形成用于泄压的泄压部253,结构简单,有利于泄压机构25泄放电池单体20内部的压力。
在一些实施例中,请继续参照图7,泄压部253的厚度小于基部252的厚度。
泄压部253的厚度是泄压部253在端盖23的厚度方向Z上的尺寸,基部252的厚度是泄压部253在端盖23的厚度方向Z上的尺寸。
示例性的,沿端盖23的厚度方向Z,泄压部253背离连接部232的表面与基部252背离连接部232的表面共面。
泄压部253的厚度小于基部252的厚度,使得泄压机构25在泄压部253的区域更为薄弱,便于泄放电池单体20内部的压力。在泄压部253上设有刻痕槽2531的情况下,刻痕槽2531的深度无需太深就能够实现泄压部253致动,以泄放电池单体20内部的压力。
在一些实施例中,请继续参照图7,基部252的外周面与凹部231的内周面焊接并形成第二焊接部28。
基部252的外周面是指位于基部252外侧且沿端盖23的厚度方向Z延伸的表面,以基部252为环形为例,基部252外周面为基部252外侧为圆形的表面。凹部231的内周面为凹部231沿端盖23的厚度方向Z延伸的表面。
第二焊接部28位于基部252的外周面与凹部231的内周面之间形成的缝隙区域,使得第二焊接部28远离于泄压部253,降低焊接泄压机构25过程中对泄压部253造成损伤的风险。可以通过骑缝焊的方式将泄压机构25焊接于端盖23,焊接方式简单,焊接效率高。
在另一些实施例中,请参照图8,图8为本申请另一些实施例提供的泄压机构25与端盖23的连接示意图,基部252与连接部232焊接并形成第二焊接部28。
可以通过穿透焊的方式将基部252与连接部232焊接在一起,第二焊接部28穿过基部252并与连接部232结合,使得泄压机构25焊接于端盖23后具有很好的牢固性。
在一些实施例中,请参照图6-图8,端盖23包括盖体233和凸出部234。盖体233用于与壳体21连接,盖体233具有沿端盖23的厚度方向Z相对设置的外表面2331和内表面2332,内表面2332面向集流构件24,凹部231从外表面2331沿面向集流构件24的方向凹陷。凸出部234凸设于内表面2332,并位于盖体233与凹部231相对应的位置,凸出部234具有用于与集流构件24相抵的抵靠面2341,端盖23位于抵靠面2341与凹部231的底面2311之间的部分为连接部232。
盖体233为端盖23与壳体21连接的主体部分,凸出部234为端盖23凸出于盖体233的部分。盖体233可以板状结构,凸出部234可以是设置于盖体233的内表面2332的凸台。盖体233的内表面2332为盖体233沿端盖23的厚度方向Z面向集流构件24的表面,盖体233的外表面2331为盖体233沿端盖23的厚度方向Z背离集流构件24的表面。凸出部234的抵靠面2341为凸出部234沿端盖23的厚度方向Z背离盖体233的一端的端面。凹部231的底面2311为凹部231沿端盖23的厚度方向Z最靠近集流构件24的面,沿端盖23的厚度方向Z,凹部231的底面2311和凸出部234的抵靠面2341分别为连接部232的两个表面。
在本实施例中,凸出部234位于盖体233与凹部231相对应的位置,并凸设于盖体233的内表面2332,凸出部234可对盖体233设置凹部231的位置起到加强作用,并使得凹部231能够尽可能深的沿面向集流构件24的方向凹陷,有利于增大凹部231的凹陷深度。此外,凸出部234凸设于盖体233的内表面2332,更容易保证抵靠面2341的平面度,使得凸出部234与集流构件24能够保持良好接触,保证集流构件24与端盖23之间的过流面积。
在一些实施例中,沿端盖23的厚度方向Z,凹部231的底面2311较盖体233的内表面2332更靠近集流构件24;或,凹部231的底面2311与盖体233的内表面2332平齐。
若凹部231的底面2311较盖体233的内表面2332更靠近集流构件24,则凹部231凹陷至凸出部234内;若凹部231的底面2311与盖体233的内表面2332平齐,则凹部231的底面 2311与盖体233的内表面2332位于同一平面内。
上述结构,一方面,增大了凹部231的凹陷深度,进而增大了凹部231用于容纳泄压机构25的空间;另一方面,使得凸出部234的抵靠面2341与凹部231的底面2311的距离相对较小,使得连接部232的厚度相对较小,便于从端盖23的外部将连接部232与集流构件24焊接(如,穿透焊连接)在一起,提高了连接部232与集流构件24焊接后的牢固性。
在一些实施例中,泄压机构25整体容纳于凹部231内。泄压机构25没有位于凹部231外部的部分,泄压机构25不会占用凹部231外部的空间,进一步减小电池单体20整体体积。
在一些实施例中,请继续参照图6-图8,连接部232上设有孔道2321,孔道2321贯穿连接部232沿端盖23的厚度方向Z相对设置的两个表面,泄压机构25沿端盖23的厚度方向Z覆盖孔道2321。
孔道2321为设置于连接部232的通孔结构,孔道2321可以设置于连接部232的中心位置。在泄压机构25设有避让槽251的实施例中,孔道2321与避让槽251连通。
在端盖23具有凸出部234的实施例中,连接部232沿端盖23的厚度方向Z相对设置的两个表面分别为凸出部234的抵靠面2341和凹部231的底面2311。
在本实施例中,连接部232上设有贯穿连接部232的孔道2321,孔道2321的设置能够释放连接部232与集流构件24焊接时产生的应力。泄压机构25沿端盖23的厚度方向Z覆盖孔道2321,在泄压机构25致动时能够通过孔道2321泄放电池单体20内部的压力。
在一些实施例中,第一焊接部27沿孔道2321的周向延伸,孔道2321位于焊接部的内周侧,孔道2321用于向电池单体20内部注入电解液。通过孔道2321能够向电池单体20内部注入电解液。
第一焊接部27可以是沿端盖23的周向延伸的封闭结构,比如,第一焊接部27为环形结构,第一焊接部27也可以是沿端盖23的周向延伸的非封闭结构,比如,第一焊接部27分为多段,多段沿端盖23的周向间隔排布。以第一焊接部27为环形结构为例,第一焊接部27可以与孔道2321同轴设置,使得孔道2321位于第一焊接部27的内周侧。
在第一焊接部27和第二焊接部28均沿端盖23的周向延伸,且第二焊接部28位于第一焊接部27的外周侧的情况下,第二焊接部28、第一焊接部27和孔道2321在孔道2321的径向上从外至内依次设置,即第二焊接部28位于第一焊接部27的外周侧,第一焊接部27位于孔道2321的外周侧。
在通过孔道2321向电池单体20内部注入电解时,连接部232在孔道2321的周围可能会残留电解液,若在对泄压机构25与端盖23进行焊接时,焊接位置靠近于孔道2321,在连接部232上残留的电解液的影响下,容易出现泄压机构25与端盖23焊接不牢固的情况,导致焊接优良率较低的情况。而由于第二焊接部28位于第一焊接部27的外周侧,使得第二焊接部28较第一焊接部27更远离于孔道2321,使得泄压机构25与端盖23的焊接位置远离于孔道2321。在对泄压机构25与端盖23焊接时,不易受到孔道2321周围残留的电解液的影响,保证泄压机构25与端盖23焊接后的牢固性,提高焊接优良率。
在一些实施例中,请参照图9,图9为图6所示的集流构件24的结构示意图,集流构件24设有供电解液进入电池单体20内部的第一中心孔241和导流通道242,导流通道242设置于第一中心孔241的周围,沿端盖23的厚度方向Z,第一中心孔241与孔道2321相对设置。
第一中心孔241为设置于集流构件24中心位置的通孔。以集流构件24为圆盘结构为例,第一中心孔241的轴线与集流构件24的轴线重合。第一中心孔241与孔道2321沿端盖23的厚度方向Z相对设置,可以是第一中心孔241与孔道2321同轴,也可以是第一中心孔241的轴线略微偏离于孔道2321的轴线。只要在第一中心孔241的径向上,第一中心孔241和孔道2321并未完全错开,都应理解为第一中心孔241与孔道2321沿端盖23的厚度方向Z相对设置。
导流通道242为集流构件24上区别于第一中心孔241用于输送电解液的通道。导流通道 242可以与第一中心孔241彼此独立,也可以与第一中心孔241彼此连通。导流通道242可以是一个,也可以是多个。以导流通道242是多个为例,多个导流通道242可以围绕第一中心孔241分布。
示例性的,电极组件22具有第二中心孔223,沿端盖23的厚度方向Z,第一中心孔241与第二中心孔223相对设置。以电极组件22由正极极片、隔离膜和负极极片通过卷绕形成的卷绕式结构为例,主体部的卷芯位置则形成第二中心孔223。
在本实施例中,由于第一中心孔241与孔道2321沿端盖23的厚度方向Z相对设置,且导流通道242设置于第一中心孔241的周围,通过孔道2321向电池单体20内部注入电解液的过程中,电解液不仅能够沿着第一中心孔241向电池单体20内部流动,还能够沿着导流通道242向电池单体20内部流动,提高注液效率,使得电解液更好地浸润电极组件22。
在一些实施例中,请继续参照图9,导流通道242包括导流通孔,导流通孔贯穿集流构件24沿端盖23的厚度方向Z相对设置的两个表面;和/或,导流通道242包括导流槽,导流槽设置于集流构件24在端盖23的厚度方向Z上的至少一个表面。
导流槽设置于集流构件24在端盖23的厚度方向Z上的至少一个表面,可以是只有集流构件24面向电极组件22的表面设置有导流槽,也可以是只有集流构件24面向端盖23的表面设有导流槽,也可以是集流构件24面向端盖23的表面和面向电极组件22的表面均设有导流槽。
在本实施例中,若导流通道242是贯穿集流构件24沿端盖23的厚度方向Z的两个表面的导流通孔,通过孔道2321进入的电解液,能够通过导流通孔从集流构件24面向端盖23的一侧快速流动至背离端盖23的一侧。若导流通道242是设置在集流构件24的表面的导流槽,从孔道2321进入的电解液能够沿着导流槽侧向流动,有利于电解液进入电极组件22,以浸润极片。
本申请实施例提供一种电池100,包括箱体10和上述任意一个实施例提供的电池单体20,箱体10用于容纳电池单体20。
本申请实施例提供一种用电设备,包括电池100和任意一个实施例提供的电池100。
此外,请参照图3和图4,本申请实施例提供一种圆柱电池,包括,壳体21、电极组件22、端盖23、集流构件24和泄压机构25。壳体21相对的两端形成开口,一个端盖23盖合于壳体21的顶部开口,另一个端盖23盖合于壳体21的底部开口,壳体21顶部的端盖23设置有电极端子26,电极组件22具有正极极耳221和负极极耳222,正极极耳221通过一个集流构件24与电极端子26连接,负极极耳222通过另一个集流构件24与壳体21底部的端盖23连接,泄压机构25设置于壳体21底部的端盖23。其中,壳体21底部的端盖23背离电极组件22的一侧设有凹部231,凹部231用于容纳泄压机构25的至少一部分,壳体21底部的端盖23在设置凹部231的区域形成连接部232,连接部232用于与集流构件24焊接并形成第一焊接部27,泄压机构25沿端盖23的厚度方向Z覆盖第一焊接部27。
在这样的圆柱电池中,由于端盖23在设置凹部231的区域形成连接部232,连接部232与集流构件24焊接并形成第一焊接部27,泄压机构25覆盖第一焊接部27,使得泄压机构25和第一焊接部27在端盖23的厚度方向Z分布,泄压机构25在垂直于端盖23的厚度方向Z上的尺寸不会受到第一焊接部27的限制,可以根据需求将凹部231和泄压机构25的尺寸做大,有利于提高泄压机构25的泄压能力,提升电池单体20的安全性。
请参照图10,图10为本申请一些实施例提供的电池单体20的制造方法的流程图,本申请实施例提供一种电池单体20的制造方法,制造方法包括:
S100:提供壳体21,具有开口;
S200:提供电极组件22;
S300:提供端盖23,端盖23设有凹部231,端盖23在设置凹部231的区域形成连接部232;提供集流构件24;
S400:提供泄压机构25,泄压机构25用于在电池单体20内部的压力或温度达到阈值时 致动,以泄放电池单体20内部的压力;
S500:将电极组件22容纳于壳体21内;
S600:将集流构件24连接于电极组件22;
S700:将端盖23盖合于开口,使凹部231位于端盖23背离电极组件22的一侧;
S800:将连接部232与集流构件24焊接,以形成第一焊接部27;
S900:将泄压机构25安装于端盖23内,使泄压机构25至少一部分容纳于凹部231,使得泄压机构25沿端盖23的厚度方向Z覆盖第一焊接部27。
在上述方法中,并不限制步骤S100、步骤S200、步骤S300和步骤S400的先后顺序,比如,可以先执行步骤S400,再执行步骤S300,再执行步骤S200,再执行步骤S100。
需要说明的是,通过上述实施例提供的制造方法制造的电池单体20的相关结构,可参见前述各实施例提供的电池单体20,在此不再赘述。
请参照图11,图11为本申请一些实施例提供的电池单体20的制造设备2000的示意性框图,本申请实施例还提供一种电池单体20的制造设备2000,制造设备2000包括第一提供装置2100、第二提供装置2200、第三提供装置2300、第四提供装置2400、第五提供装置2500和组装装置2600。
第一提供装置2100用于提供壳体21,具有开口。第二提供装置2200用于提供电极组件22。第三提供装置2300用于提供端盖23,端盖23设有凹部231,端盖23在设置凹部231的区域形成连接部232。第四提供装置2400用于提供集流构件24。第五提供装置2500用于提供泄压机构25,泄压机构25用于在电池单体20内部的压力或温度达到阈值时致动,以泄放电池单体20内部的压力。组装装置2600用于将电极组件22容纳于壳体21内;组装装置2600还用于将集流构件24连接于电极组件22;组装装置2600还用于将端盖23盖合于开口,使凹部231位于端盖23背离电极组件22的一侧;组装装置2600还用于将连接部232与集流构件24焊接,以形成第一焊接部27;组装装置2600还用于将泄压机构25安装于端盖23内,使泄压机构25至少一部分容纳于凹部231,使得泄压机构25沿端盖23的厚度方向Z覆盖第一焊接部27。
需要说明的是,通过上述实施例提供的制造设备2000制造的电池单体20的相关结构,可参见前述各实施例提供的电池单体20,在此不再赘述。
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。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,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 (19)

  1. 一种电池单体,包括:
    壳体,具有开口;
    电极组件,用于容纳于所述壳体内;
    端盖,用于盖合于所述开口;
    集流构件,位于所述电极组件面向所述端盖的一侧,所述集流构件用于连接所述电极组件和所述端盖,以实现所述电极组件与所述端盖电连接;
    泄压机构,设置于所述端盖,所述泄压机构用于在所述电池单体内部的压力或温度达到阈值时致动,以泄放所述电池单体内部的压力;
    其中,所述端盖背离所述电极组件的一侧设有凹部,所述凹部用于容纳所述泄压机构的至少一部分,所述端盖在设置所述凹部的区域形成连接部,所述连接部用于与所述集流构件焊接并形成第一焊接部,所述泄压机构沿所述端盖的厚度方向覆盖所述第一焊接部。
  2. 根据权利要求1所述的电池单体,其中,所述泄压机构与端盖焊接形成第二焊接部,沿所述厚度方向,所述第二焊接部的投影与所述第一焊接部的投影不重叠。
  3. 根据权利要求2所述的电池单体,其中,所述第一焊接部和所述第二焊接部均沿所述端盖的周向延伸,所述第二焊接部位于所述第一焊接部的外周侧。
  4. 根据权利要求2所述的电池单体,其中,沿所述端盖的周向,所述第二焊接部与所述第一焊接部交替排布。
  5. 根据权利要求1-4任一项所述的电池单体,其中,所述泄压机构面向所述连接部的一侧设有避让槽,所述避让槽用于避让所述第一焊接部。
  6. 根据权利要求5所述的电池单体,其中,所述泄压机构包括:
    基部,用于与所述端盖焊接并形成第二焊接部;
    泄压部,用于在所述电池单体内部的压力或温度达到阈值时致动,以泄放所述电池单体内部的压力,所述泄压部连接于所述基部的内周面,所述泄压部沿所述厚度方向覆盖所述第一焊接部,所述泄压部与所述基部共同限定出所述避让槽。
  7. 根据权利要求6所述的电池单体,其中,所述泄压部的厚度小于所述基部的厚度。
  8. 根据权利要求6或7所述的电池单体,其中,所述基部与所述连接部焊接并形成所述第二焊接部;或,所述基部的外周面与所述凹部的内周面焊接并形成所述第二焊接部。
  9. 根据权利要求1-8任一项所述的电池单体,其中,所述端盖包括:
    盖体,用于与所述壳体连接,所述盖体具有沿所述厚度方向相对设置的外表面和内表面,所述内表面面向所述集流构件,所述凹部从所述外表面沿面向所述集流构件的方向凹陷;
    凸出部,凸设于所述内表面,并位于所述盖体与所述凹部相对应的位置,所述凸出部具有用于与所述集流构件相抵的抵靠面,所述端盖位于所述抵靠面与所述凹部的底面之间的部分为所述连接部。
  10. 根据权利要求9所述的电池单体,其中,沿所述厚度方向,所述底面较所述内表面更靠近所述集流构件;或,所述底面与所述内表面平齐。
  11. 根据权利要求1-10任一项所述的电池单体,其中,所述泄压机构整体容纳于所述凹部内。
  12. 根据权利要求1-11任一项所述的电池单体,其中,所述连接部上设有孔道,所述孔道贯穿所述连接部沿所述厚度方向相对设置的两个表面,所述泄压机构沿所述厚度方向覆盖所述孔道。
  13. 根据权利要求12所述的电池单体,其中,所述第一焊接部沿所述孔道的周向延伸,所述孔道位于所述焊接部的内周侧,所述孔道用于向所述电池单体内部注入电解液。
  14. 根据权利要求13所述的电池单体,其中,所述集流构件上设有供所述电解液进入所述电池单体内部的第一中心孔和导流通道,所述导流通道设置于所述第一中心孔的周围,沿所述厚度方向,所述第一中心孔与所述孔道相对设置。
  15. 根据权利要求14所述的电池单体,其中,所述导流通道包括导流通孔,所述导流通孔贯穿所述集流构件沿所述厚度方向相对设置的两个表面;和/或
    所述导流通道包括导流槽,所述导流槽设置于所述集流构件在所述厚度方向上的至少一个表面。
  16. 一种电池,包括:
    如权利要求1-15任一项所述的电池单体;
    箱体,用于容纳所述电池单体。
  17. 一种用电设备,包括如权利要求16所述的电池。
  18. 一种电池单体的制造方法,所述制造方法包括:
    提供壳体,具有开口;
    提供电极组件;
    提供端盖,所述端盖设有凹部,所述端盖在设置所述凹部的区域形成连接部;
    提供集流构件;
    提供泄压机构,所述泄压机构用于在所述电池单体内部的压力或温度达到阈值时致动,以泄放所述电池单体内部的压力;
    将所述电极组件容纳于所述壳体内;
    将所述集流构件连接于所述电极组件;
    将所述端盖盖合于所述开口,使所述凹部位于所述端盖背离所述电极组件的一侧;
    将所述连接部与所述集流构件焊接,以形成第一焊接部;
    将所述泄压机构安装于所述端盖内,使所述泄压机构至少一部分容纳于所述凹部,使得所述泄压机构沿所述端盖的厚度方向覆盖所述第一焊接部。
  19. 一种电池单体的制造设备,所述制造设备包括:
    第一提供装置,用于提供壳体,具有开口;
    第二提供装置,用于提供电极组件;
    第三提供装置,用于提供端盖,所述端盖设有凹部,所述端盖在设置所述凹部的区域形成连接部;
    第四提供装置,用于提供集流构件;
    第五提供装置,用于提供泄压机构,所述泄压机构用于在所述电池单体内部的压力或温度达到阈值时致动,以泄放所述电池单体内部的压力;
    组装装置,用于:
    将所述电极组件容纳于所述壳体内;
    将所述集流构件连接于所述电极组件;
    将所述端盖盖合于所述开口,使所述凹部位于所述端盖背离所述电极组件的一侧;
    将所述连接部与所述集流构件焊接,以形成第一焊接部;
    将所述泄压机构安装于所述端盖内,使所述泄压机构至少一部分容纳于所述凹部,使得所述泄压机构沿所述端盖的厚度方向覆盖所述第一焊接部。
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