CN117157810A - 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

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。电池单体包括壳体、电极组件和端盖。壳体具有开口。电极组件容纳于壳体内。端盖，用于连接壳体并封闭开口。其中，端盖设置有交叉布置的多个加强部，多个加强部相交于端盖的中心位置，加强部用于增强端盖的刚度。多个加强部能够对端盖的中心区域进行加强，增强端盖的中心区域的抗变形能力，降低端盖中心区域因电池单体内部压力升高而向外凸出变形，而导致安全事故的风险。

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

随着新能源技术的发展，电池的应用越来越广泛，例如应用于手机、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上。

在电池技术的发展中，除了提高电池单体的性能外，安全问题也是一个需要考虑的问题。因此，如何提高电池单体的安全性，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，能够有效降低电池单体发生安全事故的风险。

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，容纳于所述壳体内；端盖，用于连接所述壳体并封闭所述开口；其中，所述端盖设置有交叉布置的多个加强部，所述多个加强部相交于所述端盖的中心位置，所述加强部用于增强所述端盖的刚度。

上述技术方案中，端盖设置有交叉布置的多个加强部，且多个加强部相交于端盖的中心位置，多个加强部能够对端盖的中心区域进行加强，增强端盖的中心区域的抗变形能力，降低端盖中心区域因电池单体内部压力升高而向外凸出变形，而导致安全事故的风险。

在一些实施例中，沿端盖的厚度方向，所述端盖具有面向所述电极组件的内表面，所述加强部凸设于所述内表面。这种结构使得加强部位于电池单体内部，加强部不会占用电池单体外部的空间，减小电池单体的整体体积。

在一些实施例中，沿所述端盖的厚度方向，所述端盖具有背离所述电极组件的外表面；所述端盖与所述加强部相对应的位置设置有凹部，所述凹部从所述外表面向靠近所述电极组件的方向凹陷。端盖上凹部的设置一方面使得加强部内部形成空腔结构，增强加强部的加强能力，进一步提高端盖的中心区域的抗变形能力；另一方面凹部能够为端盖设置加强部的区域向外凸出变形时提供变形空间。

在一些实施例中，所述电池单体还包括：集流构件，沿所述端盖的厚度方向，所述集流构件设置于所述端盖面向所述电极组件的一侧，所述集流构件用于连接所述电极组件和所述端盖，以实现所述端盖与所述电极组件电连接；其中，所述加强部背离所述内表面的一侧形成有抵靠面，所述抵靠面抵靠于所述集流构件。加强部不仅起到加强端盖的作用，加强部还起到实现集流构件和端盖电连接的作用。加强部的抵靠面抵靠于集流构件，实现加强部与端盖大面积接触，增大了集流构件与端盖之间的过流面积。

在一些实施例中，所述加强部焊接于所述集流构件。这种结构使得加强部与集流构件连接更为牢固，集流构件不会相对端盖发生位移，保证集流构件与端盖稳定过流。此外，加强部焊接于集流构件，使得集流构件对端盖起到束缚作用，阻碍端盖的中心区域外凸变形。

在一些实施例中，所述端盖包括泄压部，所述泄压部被配置为在所述电池单体内部压力或温度达到阈值时打开，以泄放所述电池单体内部的压力；所述泄压部与所述多个加强部在垂直于所述端盖的厚度方向的平面上的投影不重叠。这种结构能够有效减小加强部对泄压部影响，使得泄压部能够在电池单体内部或压力达到阈值时更好地打开泄压。

在一些实施例中，所述多个加强部将所述端盖分隔为多个第一泄压区，所述多个第一泄压 区围绕所述中心位置周向间隔分布，每个所述第一泄压区内对应设置至少一个所述泄压部。多个第一泄压区的泄压部均能够打开泄压，增大了电池单体的泄压面积，提高了电池单体的泄压效率。

在一些实施例中，每个所述第一泄压区内对应设置一个泄压部。这种结构简化了端盖的结构。

在一些实施例中，所述电池单体还包括：集流构件，沿所述端盖的厚度方向，所述集流构件设置于所述端盖面向所述电极组件的一侧，所述集流构件用于连接所述电极组件和所述端盖，以实现所述端盖与所述电极组件电连接；其中，所述集流构件具有多个第二泄压区，所述第二泄压区与所述第一泄压区对应设置，所述第二泄压区设有通孔。第二泄压区上的通孔在电池单体泄压过程中将形成供电池单体内部的排放物向外流动的通道，减弱集流构件对排放物的阻碍作用，使得电池单体内部的排放物在泄压部打开后能够及时排出。

在一些实施例中，所述集流构件面向所述加强部的表面凸设有多个定位部，所述多个定位部用于与所述多个加强部形成定位配合。集流构件上的多个定位部与端盖上的多个加强部形成定位配合，能够准确快速确定端盖的安装位置，以使端盖处于使第二泄压区与第一泄压区对应设置的位置，提高端盖的安装效率。

在一些实施例中，所述端盖上设有泄压槽，所述泄压槽沿所述泄压部的边缘延伸，以限定出所述泄压部。通过设置泄压槽的方式形成泄压部，成型工艺简单，能够有效降低生产成本。

在一些实施例中，所述泄压槽在其延伸方向上的两端存在距离。这样，在泄压时，端盖将沿着泄压槽裂开，端盖泄压槽两端之间的区域并不会裂开，使得泄压部能够以向外翻转的方式打开，防止泄压部在泄压时整体脱落飞出。

在一些实施例中，所述泄压槽具有开启位，所述端盖被配置为在所述电池单体内部的压力或温度达到阈值时沿着所述泄压槽从所述开启位向所述泄压槽的两端裂开，以打开所述泄压部；所述泄压槽的两端之间形成留白区，所述留白区较所述开启位更远离所述中心位置。在泄压时，端盖在沿着泄压槽从开启位置向泄压槽的两端裂开的过程中，由于留白区较开启位更远离端盖的中心位置，泄压部将从开启位向远离中心位置的方向向外翻转打开，避免泄压部在翻转打开时与加强部发生干涉，增大泄压部的打开面积。

在一些实施例中，所述泄压槽包括依次连接的第一槽段、第二槽段、第三槽段和第四槽段，所述第一槽段远离所述第二槽段的一端与所述第四槽段远离所述第三槽段的一端之间形成所述留白区，所述第二槽段和所述第三槽段均沿直线轨迹延伸，所述第二槽段和所述第三槽段呈非零夹角设置，所述第二槽段和所述第三槽段相连位置形成所述开启位。第二槽段和第三槽段相连的位置形成尖角，该位置最为薄弱，形成最先开启的开启位，保证端盖在电池单体内部的压力或温度达到阈值时沿着泄压槽从开启位向泄压槽的两端裂开，从而使得泄压部从开启位向远离中心位置的方向向外翻转打开。

在一些实施例中，所述第一槽段和所述第四槽段为圆弧形。在泄压过程中，由于第一槽段和第四槽段均为圆弧形，使得端盖在沿第一槽段和第二槽段裂开更加顺滑，更有利于泄压部向外翻转打开。

在一些实施例中，沿所述端盖的厚度方向，所述泄压槽和所述加强部分别设置于所述端盖相对的两个表面。这种结构使得泄压槽的成型不会受到加强部的影响，便于泄压槽的成型加工。

在一些实施例中，所述多个加强部包括交叉且相互垂直的两个所述加强部。两个加强部交叉且相互垂直，结构简单，能够有效简化端盖结构，能够有效增强端盖的中心区域的抗变形能力。

在一些实施例中，所述端盖为圆形结构，所述加强部沿所述端盖的径向延伸。这种结构的加强部能够对端盖起到很好的加强作用，结构简单，成型难度低。

第二方面，本申请实施例提供一种电池，包括：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，所述制造方法包括：提供壳体，所述壳体具有开口；提供电极组件；提供端盖，所述端盖设置有交叉布置的多个加强部，所述多个加强部相交于所述端盖的中心位置，所述加强部用于增强所述端盖的刚度；将所述电极组件容纳于所述壳体内；将所述端盖连接于所述壳体，以使所述端盖封闭所述开口。

第五方面，本申请实施例还提供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，所述壳体具有开口；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，所述端盖设置有交叉布置的多个加强部，所述多个加强部相交于所述端盖的中心位置，所述加强部用于增强所述端盖的刚度；组装装置，用于将所述电极组件容纳于所述壳体内；并用于将所述端盖连接于所述壳体，以使所述端盖封闭所述开口。

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爆炸图；

图3为本申请一些实施例提供的电池单体的剖视图；

图4为图3所示的电池单体的爆炸图；

图5为图3所示的电池单体的局部视图；

图6为图5所示的端盖的仰视图；

图7为图5所示的集流构件的轴测图；

图8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9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；23-端盖；231-加强部；2311-抵靠面；232-内表面；233-外表面；234-凹部；2341-底面；235-泄压部；236-第一泄压区；237-泄压槽；2371-开启位；2372-第一槽段；2373-第二槽段；2374-第三槽段；2375-第四槽段；2376-留白区；24-电极端子；25-集流构件；251-第二泄压区；2511-通孔；252-导流孔；253-定位部；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-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。

对于电池而言，其包括箱体和多个电池单体，多个电池单体排布壳体内。发明人注意到，电池容易出现爆炸、起火等现象，引发安全事故。

为降低电池发生爆炸、起火等安全事故，一般会在电池单体上设置泄压机构，在电池单体热失控时，通过泄压机构来泄放电池单体内部的压力。但虽然在电池单体上设置有泄压机构，但仍然经常会发生安全事故。

发明人进一步研究发现，在电池单体中，电池单体的端盖的中心区域最容易变形，在电池单体内部压力升高时，端盖的中心区域为变形最大的位置，使得端盖的中心区域向外凸出，挤占与其他电池单体之间的间隙，甚至挤压其他电池单体，引发安全事故。

鉴于此，本申请实施例提供一种电池单体，通过在端盖上设置交叉布置的多个加强部，并多个加强部相交于端盖的中心位置。

在这样的电池单体中，多个加强部能够对端盖的中心区域进行加强，增强端盖的中心区域的抗变形能力，降低端盖中心区域因电池单体内部压力升高而向外凸出变形，而导致安全事故的风 险。

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的爆炸图，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的剖视图，电池单体20包括壳体21、电极组件22和端盖23。

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的空心结构，壳体21可以是相对的两端形成开口的空心结构。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具有正极极耳和负极极耳，正极极耳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是连接于壳体21并封闭壳体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可以与壳体21焊接，以实现两者的密封。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。

电池单体20中，端盖23可以是一个，也可以是两个。若壳体21是一端形成开口的空心结构，则端盖23对应设置一个。若壳体21是两端形成开口的空心结构，则端盖23对应设置两个，两个端盖23分别盖合于壳体21的两个开口。

电池单体20中可以设置电极端子24，电极端子24可以设置于端盖23上，也可以设置于壳体21上，电极端子24用于与电极组件22电连接，以输出电池单体20的电能。若电池单体20中的端盖23为两个，两个端盖23均可以设置电极端子24，可以是一个端盖23上的电极端子24与电极组件22的正极极耳电连接，另一个端盖23上的电极端子24与电极组件22的负极极耳电连接。若电池单体20中的端盖23为一个，可以是端盖23和壳体21中的至少一者设置电极端子24。示例性的，如图3所示，可以在壳体21与端盖23相对的一端设置电极端子24，电极组件22的正极极耳和负极极耳中的一者与电极端子24电连接，电极组件22的正极极耳和负极极耳中的另一者与端盖23电连接。

电池单体20中还可以设置集流构件25，以实现电极端子24与极耳或端盖23与极耳的电连接。如图3所示，以电池单体20中的端盖23为一个为例，电极组件22的正极极耳和负极极耳中的一者与壳体21上的电极端子24通过一个集流构件25连接，电极组件22的正极极耳和负极极耳中的另一者与端盖23通过另一个集流构件25连接。

请参照图4，图4为图3所示的电池单体20的爆炸图，本申请实施例提供一种电池单体20，电池单体20包括壳体21、电极组件22和端盖23。壳体21具有开口。电极组件22容纳于壳体21内。端盖23用于连接壳体21并封闭开口。端盖23设置有交叉布置的多个加强部231，多个加强部231相交于端盖23的中心位置，加强部231用于增强端盖23的刚度。

多个加强部231相交于端盖23的中心位置，即多个加强部231相交的区域位于端盖23的中心位置。多个加强部231交叉布置，可理解的，多个加强部231相交于同一区域，该区域将每个加强部231分为分别位于该区域的两侧的两段。端盖23的中心位置可以是端盖23几何中心，比如，端盖23为圆形，端盖23的中心位置即为圆的圆心。可理解的是，沿端盖23的径向上，只要多个加强部231相交的区域未完全偏离于端盖23的中心位置，都应理解为多个加强部231相交于端盖23的中心位置。

端盖23上的加强部231可以是两个、三个、四个等。加强部231可以是凸设于端盖23的内表面232的凸起结构，也可以是凸设于端盖23的外表面233的凸起结构。加强部231可以沿直线轨迹延伸，也可以沿弯折曲线轨迹延伸。以端盖23上设置两个加强部231，且加强部231沿直线轨迹延伸为例，两个加强部231交叉布置可以在端盖23上形成“十”形或“X”形结构，也就是说，两个加强部231可以呈直角设置，也可以呈锐角设置。

在本申请实施例中，端盖23设置有交叉布置的多个加强部231，且多个加强部231相交于端盖23的中心位置，多个加强部231能够对端盖23的中心区域进行加强，增强端盖23的中心区域的抗变形能力，降低端盖23中心区域因电池单体20内部压力升高而向外凸出变形，而导致安全事故的风险。

在一些实施例中，请参照图5，图5为图3所示的电池单体20的局部视图，沿端盖23的厚度方向Z，端盖23具有面向电极组件22的内表面232，加强部231凸设于内表面232。

内表面232即为端盖23面向电极组件22的表面，内表面232面向电池单体20的内部。

本实施例中，加强部231凸设于内表面232，使得加强部231位于电池单体20内部，加强部231不会占用电池单体20外部的空间，减小电池单体20的整体体积。

在一些实施例中，请继续参照图5，沿端盖23的厚度方向Z，端盖23具有背离电极组件22的外表面233。端盖23与加强部231相对应的位置设置有凹部234，凹部234从外表面233向靠近电极组件22的方向凹陷。

外表面233即为端盖23背离电极组件22的表面，外表面233面向电池单体20的外部。

凹部234与加强部231一一对应，凹部234的延伸方向与加强部231的延伸方向一致。可理解的，若加强部231沿直线轨迹延伸，则凹部234也沿直线轨迹延伸；若加强部231沿弯折曲线轨迹延伸，凹部234则也沿弯折曲线轨迹延伸。以端盖23上设置有两个加强部231，且两个加强部231交叉布置形成“十”形结构为例，端盖23上的凹部234为两个，两个凹部234也可以对应形成“十”形结构。

在本实施例中，端盖23与加强部231相对应的位置设置有凹部234，一方面使得加强部231内部形成空腔结构，增强加强部231的加强能力，进一步提高端盖23的中心区域的抗变形能力；另一方面凹部234能够为端盖23设置加强部231的区域向外凸出变形时提供变形空间。

在一些实施例中，请继续参照图5，电池单体20还包括集流构件25，沿端盖23的厚度方向Z，集流构件25设置于端盖23面向电极组件22的一侧，集流构件25用于连接电极组件22和端盖23，以实现端盖23与电极组件22电连接。其中，加强部231背离内表面232的一侧形成有抵靠面2311，抵靠面2311抵靠于集流构件25。

集流构件25为实现端盖23和电极组件22电连接的部件。集流构件25与电极组件22的极耳连接，以实现集流构件25与电极组件22电连接，该极耳可以是正极极耳，也可以是负极极耳。加强部231的抵靠面2311抵靠于集流构件25，以实现集流构件25与端盖23电连接。

集流构件25为导体，集流构件25可以是铜、铁、铝、钢、铝合金等材质。集流构件25可以是板状结构，也可以是折叠成多层的折叠结构。在5中，壳体21为圆柱体结构，集流构件25对应设置为圆形板状结构，集流构件25也可以称之为集流盘。

在本实施例中，加强部231不仅起到加强端盖23的作用，加强部231还起到实现集流构件25和端盖23电连接的作用。加强部231的抵靠面2311抵靠于集流构件25，实现加强部231与端盖23大面积接触，增大了集流构件25与端盖23之间的过流面积。

在一些实施例中，加强部231焊接于集流构件25。

在实际焊接过程中，可以在端盖23的外侧采用穿透焊的方式将加强部231与集流构件25焊接在一起。

在端盖23上设置有凹部234的实施例中，凹部234可以视为端盖23的焊接槽，加强部231与集流构件25焊接的区域对应端盖23设置凹部234的区域，凹部234的设置减薄了加强部231焊接区域的厚度，提高了加强部231与集流构件25焊接的牢固性。示例性的，请继续参照图5，凹部234的底面2341可以相较于端盖23的内表面232更靠近于电极组件22，沿端盖23的厚度方向Z，抵靠面2311与凹部234的底面2341之间的距离等于端盖23的外表面233与内表面232之间的距离，即加强部231在端盖23设置凹部234后的残留厚度等于端盖23的厚度。

在本实施例中，加强部231焊接于集流构件25，使得加强部231与集流构件25连接更为牢固，集流构件25不会相对端盖23发生位移，保证集流构件25与端盖23稳定过流。此外，加强部231焊接于集流构件25，使得集流构件25对端盖23起到束缚作用，阻碍端盖23的中心区域外凸变形。

在一些实施例中，请参照图6，图6为图5所示的端盖23的仰视图，端盖23包括泄压部235，泄压部235被配置为在电池单体20内部压力或温度达到阈值时打开，以泄放电池单体20内部的压力。泄压部235与多个加强部231在垂直于端盖23的厚度方向Z的平面上的投影不重叠。

在泄放电池单体20内部的压力的过程中，泄压部235可以有多种打开形式。比如，泄压部235与端盖23的其他部分完全脱离，以实现泄压部235的打开。再如，泄压部235相对端盖23的其他部分向外翻转，以实现泄压部235的打开。

泄压部235与多个加强部231在垂直于端盖23的厚度方向Z的平面上的投影不重叠，即在垂直于端盖23的厚度方向Z的平面上，泄压部235的投影不会与任意一个加强部231的投影存在重叠的部分。

在本实施例中，泄压部235与多个加强部231在垂直于端盖23的厚度方向Z的平面上的投影不重叠，这种结构能够有效减小加强部231对泄压部235影响，使得泄压部235能够在电池单体20内部或压力达到阈值时更好地打开泄压。

在一些实施例中，请继续参照图6，多个加强部231将端盖23分隔为多个第一泄压区236，多个第一泄压区236围绕端盖23的中心位置周向间隔分布，每个第一泄压区236内对应设置至少一个泄压部235。

第一泄压区236内的泄压部235可以是一个，也可以是多个，本实施例对此不作限定。

以端盖23为圆形为例，端盖23将被多个加强部231分隔为呈扇形的多个第一泄压区236。在端盖23上的加强部231为两个的实施例中，可理解的，两个加强部231将端盖23分隔为四个第一泄压区236。

在本实施例中，每个第一泄压区236内均设置有泄压部235，多个第一泄压区236的泄压部235均能够打开泄压，增大了电池单体20的泄压面积，提高了电池单体20的泄压效率。

在一些实施例中，请继续参照图6，每个第一泄压区236内对应设置一个泄压部235。能够有效简化了端盖23的结构。

在一些实施例中，请结合图5-图7，图7为图5所示的集流构件25的轴测图，电池单体20还包括集流构件25，沿端盖23的厚度方向Z，集流构件25设置于端盖23面向电极组件22的一侧，集流构件25用于连接电极组件22和端盖23，以实现端盖23与电极组件22电连接。集流构件25具有多个第二泄压区251，第二泄压区251与第一泄压区236对应设置，第二泄压区251设有通孔2511。

第二泄压区251与第一泄压区236对应设置，即第二泄压区251与第一泄压区236一一对应。以端盖23形成四个第一泄压区236为例，集流构件25形成的第二泄压区251也为四个，每个第二泄压区251与一个第一泄压区236相对应。

第二泄压区251为集流构件25与端盖23的第一泄压区236相对应的区域。每个第二泄压区251的通孔2511可以是一个，也可以是多个。通孔2511可以沿端盖23的厚度方向Z贯穿集流构件25的表面。通孔2511的形状可以是多种，比如、圆形、多边形等。示例性的，在图7中，每个第二泄压区251设置有多个通孔2511，通孔2511为圆形孔。

示例性的，如图7所示，集流构件25的中心位置还设有与电极组件22的中心孔相对设置的导流孔252，多个第二泄压区251沿着导流孔252的周向间隔分布。

在本实施例中，第二泄压区251上的通孔2511在电池单体20泄压过程中将形成供电池单体20内部的排放物向外流动的通道，减弱集流构件25对排放物的阻碍作用，使得电池单体20内部的排放物在泄压部235打开后能够及时排出。

在一些实施例中，请继续参照图7，集流构件25面向加强部231的表面凸设有多个定位部253，多个定位部253用于与多个加强部231形成定位配合。

集流构件25上的多个定位部253可以沿着多个加强部231构成的整体结构的边缘轮廓设置，从而实现对加强部231的定位。以端盖23上设置两个加强部231，且两个加强部231构成“十”形结构为例，多个定位部253可以沿着“十”形结构的边缘轮廓设置，使得多个定位部253限定出呈“十”形的槽部，以容纳并定位两个加强部231。

示例性的，每个第二泄压区251均设有多个定位部253。在图7中，每个第二泄压区251设置有三个定位部253，三个定位部253分别位于直角三角形的三角处。

在本实施例中，集流构件25上的多个定位部253能够与端盖23上的多个加强部231形成 定位配合，能够准确快速确定端盖23的安装位置，以使端盖23处于使第二泄压区251与第一泄压区236对应设置的位置，提高端盖23的安装效率。

在一些实施例中，请继续参照图6，端盖23上设有泄压槽237，泄压槽237沿泄压部235的边缘延伸，以限定出泄压部235。

在电池单体20内部压力或温度达到阈值时，端盖23将沿着泄压槽237裂开，以使泄压部235打开泄压。

端盖23上的泄压槽237可以通过多种方式成型，比如，冲压成型、铣削加工成型等。泄压槽237可以是首尾连接的闭环结构，也可以是首尾存在距离的非封闭结构。若泄压槽237闭环结构，在泄放电池单体20内部的压力的过程中，泄压部235可以与端盖23的其他部分完全脱离，以打开泄压部235。由闭环结构的泄压槽237限定出的泄压部235可以是圆形、椭圆形、三角形等。若泄压槽237为非闭环结构，在泄放电池单体20内部的压力的过程中，泄压部235可以相对端盖23的其他部分向外翻转，以打开泄压部235。由非闭环结构的泄压槽237限定出的泄压部235可以是半圆形、三角形等。

在本实施例中，通过设置泄压槽237的方式形成泄压部235，成型工艺简单，能够有效降低生产成本。

在一些实施例中，请继续参照图6，泄压槽237在其延伸方向上的两端存在距离。可理解的，泄压槽237为首尾存在距离的非封闭结构。

这样，在泄压时，端盖23将沿着泄压槽237裂开，端盖23泄压槽237两端之间的区域并不会裂开，使得泄压部235能够以向外翻转的方式打开，防止泄压部235在泄压时整体脱落飞出。

在一些实施例中，请继续参照图6，泄压槽237具有开启位2371，端盖23被配置为在电池单体20内部的压力或温度达到阈值时沿着泄压槽237从开启位2371向泄压槽237的两端裂开，以打开泄压部235。泄压槽237的两端之间形成留白区2376，留白区2376较开启位2371更远离端盖23的中心位置。

泄压槽237的开启位2371为端盖23最先裂开的位置。可以将端盖23对应开启位2371的位置设置为最为薄弱，在电池单体20内部的压力或温度达到阈值时端盖23在开启位2371最先裂开，以使端盖23从开启位2371向泄压槽237的两端裂开。

留白区2376为泄压槽237的两端的连线所在的直线区，在开启部向外打开的过程中，开启部可以大致以直线区为轴翻转。

在泄压时，端盖23在沿着泄压槽237从开启位2371置向泄压槽237的两端裂开的过程中，由于留白区2376较开启位2371更远离端盖23的中心位置，泄压部235将从开启位2371向远离中心位置的方向向外翻转打开，避免泄压部235在翻转打开时与加强部231发生干涉，增大泄压部235的打开面积。

在一些实施例中，请继续参照图6，泄压槽237包括依次连接的第一槽段2372、第二槽段2373、第三槽段2374和第四槽段2375，第一槽段2372远离第二槽段2373的一端与第四槽段2375远离第三槽段2374的一端之间形成留白区2376，第二槽段2373和第三槽段2374均沿直线轨迹延伸，第二槽段2373和第三槽段2374呈非零夹角设置，第二槽段2373和第三槽段2374相连位置形成开启位2371。

第二槽段2373和第三槽段2374均沿直线轨迹延伸，即第二槽段2373和第三槽段2374均为直线形结构。第一槽段2372和第四槽段2375可以沿直线轨迹延伸，也可以沿圆弧轨迹延伸。第一槽段2372从第二槽段2373向靠近第四槽段2375的方向延伸，第四槽段2375从第三槽段2374向靠近第一槽段2372的方向延伸。可理解的，第一槽段2372远离第二槽段2373的一端与第四槽段2375远离第三槽段2374的一端之间的直线距离小于第二槽段2373远离第三槽段2374的一端与第三槽段2374远离第二槽段2373的一端之间的直线距离，使得泄压部235能够更容易向外翻转打开。

第二槽段2373与第三槽段2374可以呈直角设置，也可以呈锐角设置。

在本实施例中，第二槽段2373和第三槽段2374相连的位置形成尖角，该位置最为薄弱，形成最先开启的开启位2371，保证端盖23在电池单体20内部的压力或温度达到阈值时沿着泄压槽237从开启位2371向泄压槽237的两端裂开，从而使得泄压部235从开启位2371向远离中心位置的方向向外翻转打开。

在一些实施例中，请继续参照图6，第一槽段2372和第四槽段2375为圆弧形。可理解的，第一槽段2372和第四槽段2375均沿圆弧轨迹延伸。

示例性的，第一槽段2372和第四槽段2375所在圆弧的圆心位于开启位2371。

在泄压过程中，由于第一槽段2372和第四槽段2375均为圆弧形，使得端盖23在沿第一槽段2372和第二槽段2373裂开更加顺滑，更有利于泄压部235向外翻转打开。

在一些实施例中，沿端盖23的厚度方向Z，泄压槽237和加强部231分别设置于端盖23相对的两个表面。

可理解的，若加强部231设置于端盖23的内表面232，泄压槽237则设置于端盖23的外表面233；若加强部231设置于端盖23的外表面233，泄压槽237则设置于端盖23的内表面232。

在本实施例中，泄压槽237和加强部231分别设置于端盖23相对的两个表面，使得泄压槽237的成型不会受到加强部231的影响，便于泄压槽237的成型加工。

在一些实施例中，请继续参照图6，多个加强部231包括交叉且相互垂直的两个加强部231，两个加强部231交叉且相互垂直。

两个加强部231形成“十”形结构，两个加强部231将端盖23分隔为四个第一泄压区236。如图6所示，以每个第一泄压区236内对应设置一个泄压部235，且泄压部235由泄压槽237限定出为例，泄压槽237的第二槽段2373可以沿一个加强部231的延伸方向延伸，泄压槽237的第三槽段2374可以沿另一个加强部231的延伸方向延伸，使得第二槽段2373垂直于第三槽段2374。

在本实施例中，端盖23上设置两个加强部231，能够有效简化端盖23结构，能够有效增强端盖23的中心区域的抗变形能力。

在一些实施例中，请继续参照图6，端盖23为圆形结构，加强部231沿端盖23的径向延伸。这种结构的加强部231能够对端盖23起到很好的加强作用，结构简单，成型难度低。

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，包括上述任意一个实施例提供的电池100。

此外，请参照图3和4，本申请实施例提供一种圆柱电池单体，电池单体20包括壳体21、电极组件22、端盖23和集流构件25。壳体21具有开口。电极组件22容纳于壳体21内。端盖23用于连接壳体21并封闭开口。集流构件25设置于端盖23面向电极组件22的一侧，集流构件25用于连接电极组件22和端盖23。端盖23面向电极组件22的内表面232凸设有交叉且垂直布置的两个加强部231，两个加强部231相交于端盖23的中心位置，加强部231用于增强端盖23的刚度。端盖23背离电极组件22的外表面233与加强部231相对应的位置设置有凹部234，加强部231抵靠于集流构件25，并与集流构件25焊接。

在这样的圆柱电池单体中，交叉且垂直布置的两个加强部231能够对端盖23的中心区域进行加强，增强端盖23的中心区域的抗变形能力，又由于加强部231焊接于集流构件25，使得集流构件25对端盖23起到束缚作用，阻碍端盖23的中心区域外凸变形，降低端盖23中心区域因圆柱电池单体内部压力升高而向外凸出变形，而导致安全事故的风险。

请参照图8，图8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，壳体21具有开口；

S200：提供电极组件22；

S300：提供端盖23，端盖23设置有交叉布置的多个加强部231，多个加强部231相交于端盖23的中心位置，加强部231用于增强端盖23的刚度；

S400：将电极组件22容纳于壳体21内；

S500：将端盖23连接于壳体21，以使端盖23封闭壳体21的开口。

在上述方法中，并不限制步骤S100、步骤S200和步骤S300的先后顺序，比如，可以先执行步骤S100，再执行步骤S200，再执行步骤S300；也可以先执行步骤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9，图9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和组装装置2400。

第一提供装置2100用于提供壳体21，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设置有交叉布置的多个加强部231，多个加强部231相交于端盖23的中心位置，加强部231用于增强端盖23的刚度。组装装置2400用于将电极组件22容纳于壳体21内；并用于将端盖23连接于壳体21，以使端盖23封闭开口。

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 (22)

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；

   端盖，用于连接所述壳体并封闭所述开口；

   其中，所述端盖设置有交叉布置的多个加强部，所述多个加强部相交于所述端盖的中心位置，所述加强部用于增强所述端盖的刚度。
2. 根据权利要求1所述的电池单体，其中，沿端盖的厚度方向，所述端盖具有面向所述电极组件的内表面，所述加强部凸设于所述内表面。
3. 根据权利要求2所述的电池单体，其中，沿所述端盖的厚度方向，所述端盖具有背离所述电极组件的外表面；

   所述端盖与所述加强部相对应的位置设置有凹部，所述凹部从所述外表面向靠近所述电极组件的方向凹陷。
4. 根据权利要求2或3所述的电池单体，其中，所述电池单体还包括：

   集流构件，沿所述端盖的厚度方向，所述集流构件设置于所述端盖面向所述电极组件的一侧，所述集流构件用于连接所述电极组件和所述端盖，以实现所述端盖与所述电极组件电连接；

   其中，所述加强部背离所述内表面的一侧形成有抵靠面，所述抵靠面抵靠于所述集流构件。
5. 根据权利要求4所述的电池单体，其中，所述加强部焊接于所述集流构件。
6. 根据权利要求1-3任一项所述的电池单体，其中，所述端盖包括泄压部，所述泄压部被配置为在所述电池单体内部压力或温度达到阈值时打开，以泄放所述电池单体内部的压力；

   所述泄压部与所述多个加强部在垂直于所述端盖的厚度方向的平面上的投影不重叠。
7. 根据权利要求6所述的电池单体，其中，所述多个加强部将所述端盖分隔为多个第一泄压区，所述多个第一泄压区围绕所述中心位置周向间隔分布，每个所述第一泄压区内对应设置至少一个所述泄压部。
8. 根据权利要求7所述的电池单体，其中，每个所述第一泄压区内对应设置一个泄压部。
9. 根据权利要求7或8所述的电池单体，其中，所述电池单体还包括：

   集流构件，沿所述端盖的厚度方向，所述集流构件设置于所述端盖面向所述电极组件的一侧，所述集流构件用于连接所述电极组件和所述端盖，以实现所述端盖与所述电极组件电连接；

   其中，所述集流构件具有多个第二泄压区，所述第二泄压区与所述第一泄压区对应设置，所述第二泄压区设有通孔。
10. 根据权利要求9所述的电池单体，其中，所述集流构件面向所述加强部的表面凸设有多个定位部，所述多个定位部用于与所述多个加强部形成定位配合。
11. 根据权利要求6-10任一项所述的电池单体，其中，所述端盖上设有泄压槽，所述泄压槽沿所述泄压部的边缘延伸，以限定出所述泄压部。
12. 根据权利要求11所述的电池单体，其中，所述泄压槽在其延伸方向上的两端存在距离。
13. 根据权利要求12所述的电池单体，其中，所述泄压槽具有开启位，所述端盖被配置为在所述电池单体内部的压力或温度达到阈值时沿着所述泄压槽从所述开启位向所述泄压槽的两端裂开，以打开所述泄压部；

    所述泄压槽的两端之间形成留白区，所述留白区较所述开启位更远离所述中心位置。
14. 根据权利要求13所述的电池单体，其中，所述泄压槽包括依次连接的第一槽段、第二槽段、第三槽段和第四槽段，所述第一槽段远离所述第二槽段的一端与所述第四槽段远离所述第三槽段的一端之间形成所述留白区，所述第二槽段和所述第三槽段均沿直线轨迹延伸，所述第二槽段和所述第三槽段呈非零夹角设置，所述第二槽段和所述第三槽段相连位置形成所述开启位。
15. 根据权利要求14所述的电池单体，其中，所述第一槽段和所述第四槽段为圆弧形。
16. 根据权利要求11-15任一项所述的电池单体，其中，沿所述端盖的厚度方向，所述泄压槽和所述加强部分别设置于所述端盖相对的两个表面。
17. 根据权利要求1-16任一项所述的电池单体，其中，所述多个加强部包括交叉且相互垂直的两个所述加强部。
18. 根据权利要求1-17任一项所述的电池单体，其中，所述端盖为圆形结构，所述加强部沿所述端盖的径向延伸。
19. 一种电池，包括：

    权利要求1-18任一项所述的电池单体；

    箱体，用于容纳所述电池单体。
20. 一种用电设备，包括如权利要求19所述的电池。
21. 一种电池单体的制造方法，所述制造方法包括：

    提供壳体，所述壳体具有开口；

    提供电极组件；

    提供端盖，所述端盖设置有交叉布置的多个加强部，所述多个加强部相交于所述端盖的中心位置，所述加强部用于增强所述端盖的刚度；

    将所述电极组件容纳于所述壳体内；

    将所述端盖连接于所述壳体，以使所述端盖封闭所述开口。
22. 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，所述壳体具有开口；

    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，所述端盖设置有交叉布置的多个加强部，所述多个加强部相交于所述端盖的中心位置，所述加强部用于增强所述端盖的刚度；

    组装装置，用于将所述电极组件容纳于所述壳体内；并用于将所述端盖连接于所述壳体，以使所述端盖封闭所述开口。