CN117413422A - 端盖组件、电池单体、电池以及用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种端盖组件、电池单体、电池以及用电装置。端盖组件，包括端盖、泄压机构和保护片。端盖包括主体部和凸出部，凸出部沿端盖的厚度方向凸出于主体部，端盖设有通孔，通孔贯通主体部和凸出部。泄压机构设置于主体部的背离凸出部的一侧并覆盖通孔，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经由通孔泄放内部压力。保护片附接于凸出部的背离主体部的表面并覆盖通孔。凸出部包括第一凸部和第二凸部，第一凸部环绕通孔设置，第二凸部环绕在第一凸部的外侧，第一凸部和第二凸部之间形成第一凹部，第一凹部连通于通孔和端盖的外部空间。本申请能够降低泄压机构被腐蚀的风险，提高安全性。

Description

端盖组件、电池单体、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，涉及一种端盖组件及其制造方法和制造系统、电池单体、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，如何提高电池单体的安全性，是电池技术中的一个研究方向。

发明内容

本申请提供了一种端盖组件及其制造方法和制造系统、电池单体、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的端盖组件，包括端盖、泄压机构和保护片。端盖包括主体部和凸出部，凸出部沿端盖的厚度方向凸出于主体部，端盖设有通孔，通孔贯通主体部和凸出部。泄压机构设置于主体部的背离凸出部的一侧并覆盖通孔，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经由通孔泄放内部压力。保护片附接于凸出部的背离主体部的表面并覆盖通孔。凸出部包括第一凸部和第二凸部，第一凸部环绕通孔设置，第二凸部环绕在第一凸部的外侧，第一凸部和第二凸部之间形成第一凹部，第一凹部连通于通孔和端盖的外部空间。

在本申请中，第一凸部和第二凸部均凸出于主体部，两者可以一起起到双层防护的作用，以降低外部杂质进入通孔的风险。第一凹部连通于通孔和端盖的外部空间，这样可以保证电池单体的气密性检测的准确性。当外部杂质聚集或者外部杂质因电池单体震动而穿过第二凸部时，第一凹部可以容纳穿过第二凸部的外部杂质，从而能够起到存储功能，并增大外部杂质进入通孔的难度，降低泄压机构被腐蚀的风险，提高安全性。

在一些实施方式中，第一凸部的背离主体部的表面上设有第一凹槽，第一凹槽用于连通通孔和第一凹部。第二凸部的背离主体部的表面上设有第二凹槽，第二凹槽用于连通第一凹部和端盖的外部空间。

在上述实施方式中，第一凹槽、第一凹部和第二凹槽形成将通孔与外部空间连通的通道，以便于对电池单体进行气密性检测。第一凹槽和第二凹槽分别从第一凸部的顶端和第二凸部的顶端凹陷，这样可以保证第一凹槽与主体部在厚度方向上的间距以及第二凹槽与主体部在厚度方向上的间距，降低外部杂质穿过第二凹槽和第一凹槽的风险。

在一些实施方式中，在厚度方向上，第一凹槽的深度和第二凹槽的深度均小于第一凹部的深度。

在上述实施方式中，第一凹部具有较大的深度，其可以为外部杂质预留更多的容纳空间；第一凹槽的深度和第二凹槽的深度均较小，这样可以增大外部杂质穿过第一凸部和第二凸部的难度，降低外部杂质进入通孔的风险。

在一些实施方式中，在通孔的周向上，第一凹槽和第二凹槽错位设置。

上述实施方式可以增大第一凹槽和第二凹槽在周向上的距离，延长外部杂质从第二凹槽移动到第一凹槽的路径，增大外部杂质进入通孔的难度。

在一些实施方式中，在通孔的周向上，第一凹槽和第二凹槽错位的角度为90°-180°。

上述实施方式可以保证第一凹槽和第二凹槽在周向上的间距，增大外部杂质进入通孔的难度。

在一些实施方式中，主体部设置注液孔，注液孔用于向电池单体内注入电解液。第一凹槽位于通孔和注液孔之间，第二凹槽位于通孔背离注液孔的一侧。

在上述实施方式中，第二凹槽设置在通孔背离注液孔的一侧，这样，从注液孔溅射出的电解液会被第二凸部和保护片阻挡，从而使电解液不易溅射到第二凹槽内，降低电解液进入通孔的风险，提高电池单体的安全性。

在一些实施方式中，保护片包括基层和粘接层，基层覆盖通孔，粘接层设置于基层面向凸出部的表面并粘接于第一凸部和第二凸部。基层的在厚度方向上与第一凹槽相对的区域未设置粘接层，基层的在厚度方向上与第二凹槽相对的区域未设置粘接层。

上述实施方式将第一凹槽与粘接层错开设置、将第二凹槽与粘接层错开设置，这样可以降低粘接层堵塞第一凹槽和第二凹槽的风险。

在一些实施方式中，第一凹部包括沿通孔的周向设置的第一部分和第二部分，第一部分用于与第一凹槽连通，第二部分用于与第二凹槽连通。在厚度方向上，第一部分的深度小于第二部分的深度。

在上述实施方式中，外部杂质会先通过第二凹槽进入第二部分，由于第二部分的深度大于第一部分的深度，所以外部杂质会先积聚在第二部分，而不易直接进入第一部分，这样可以增大外部杂质经由第一凹槽进入通孔的难度，降低泄压机构被腐蚀的风险，提高安全性。

在一些实施方式中，第一凹部包括第三部分，第三部分连通第一部分和第二部分。在厚度方向上，第三部分的深度大于第一部分的深度且小于第二部分的深度。

在上述实施方式中，第一凹部的底面形成多级台阶，这样，杂质在第一凹部内 朝靠近第一凹槽的方向移动的难度逐渐增大，从而降低杂质经由第一凹槽进入通孔的难度，降低泄压机构被腐蚀的风险，提高安全性。。

在一些实施方式中，在通孔的周向上，第一部分的至少部分的深度沿靠近第一凹槽的方向逐渐减小。

在上述实施方式中，即使外部杂质进入第一部分，其在第一部分朝靠近第一凹槽的方向移动的难度逐渐增大，从而降低杂质经由第一凹槽进入通孔的难度，降低泄压机构被腐蚀的风险，提高安全性。

在一些实施方式中，在通孔的周向上，第一凹部的至少部分的深度沿靠近第一凹槽的方向逐渐减小。

在上述实施方式中，即使外部杂质进入第一凹部，其在第一凹部朝靠近第一凹槽的方向移动的难度逐渐增大，从而降低杂质经由第一凹部进入通孔的难度，降低泄压机构被腐蚀的风险，提高安全性。

在一些实施方式中，第一凸部的背离主体部的表面与第二凸部的背离主体部的表面齐平，以便于实现保护片与第一凸部的附接以及保护片与第二凸部的附接。

在一些实施方式中，第一凹部的至少部分凹陷至主体部内。

上述实施方式可以增大第一凹部的深度，以为外部杂质预留更多的容纳空间，增大外部杂质进入通孔的难度，降低泄压机构被腐蚀的风险，提高安全性。

在一些实施方式中，保护片覆盖第一凹部，以降低外部杂质直接进入第一凹部的风险。

第二方面，本申请实施例提供了一种电池单体，包括壳体、电极组件以及第一方面任一实施例的端盖组件。壳体具有开口。电极组件容纳于壳体内。端盖组件的端盖用于盖合开口，凸出部位于主体部背离电极组件的一侧。

第三方面，本申请实施例提供了一种电池，包括多个第二方面的电池单体。

第四方面，本申请实施例提供了一种用电装置，包括第二方面的电池单体，电池单体用于提供电能。

第五方面，本申请实施例提供了一种端盖组件的制造方法，包括：

提供端盖，端盖包括主体部和凸出部，凸出部沿端盖的厚度方向凸出于主体部，端盖设有通孔，通孔贯通主体部和凸出部，凸出部包括第一凸部和第二凸部，第一凸部环绕通孔设置，第二凸部环绕在第一凸部的外侧，第一凸部和第二凸部之间形成第一凹部，第一凹部连通于通孔和端盖的外部空间；

提供泄压机构，并将泄压机构设置于主体部的背离凸出部的一侧，且泄压机构覆盖通孔；

提供保护片，并将保护片附接于凸出部的背离主体部的表面，且保护片覆盖通孔；

其中，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经由通孔泄放内部压力。

第六方面，本申请实施例提供了一种端盖组件的制造系统，包括第一提供装置、第二提供装置和第三提供装置。第一提供装置用于提供端盖，端盖包括主体部和凸出 部，凸出部沿端盖的厚度方向凸出于主体部，端盖设有通孔，通孔贯通主体部和凸出部，凸出部包括第一凸部和第二凸部，第一凸部环绕通孔设置，第二凸部环绕在第一凸部的外侧，第一凸部和第二凸部之间形成第一凹部，第一凹部连通于通孔和端盖的外部空间。第二提供装置用于提供泄压机构，并将泄压机构设置于主体部的背离凸出部的一侧，且泄压机构覆盖通孔。第三提供装置用于提供保护片，并将保护片附接于凸出部的背离主体部的表面，且保护片覆盖通孔。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经由通孔泄放内部压力。

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爆炸示意图；

图5为本申请一些实施例提供的端盖组件的结构示意图；

图6为本申请一些实施例提供的端盖组件的剖视示意图；

图7为图6所示的端盖组件在圆框A处的放大示意图；

图8为图7在圆框B处的放大示意图；

图9为图7在圆框C处的放大示意图；

图10为本申请一些实施例提供的保护片的结构示意图；

图11为本申请一些实施例提供的端盖组件的端盖的俯视示意图；

图12为图11在圆框D处的放大示意图；

图13为图12沿剖切线E-E作出的一剖视示意图；

图14为图12沿剖切线E-E作出的另一剖视示意图；

图15为本申请一些实施例提供的端盖组件的制造方法的流程示意图；

图16为本申请一些实施例提供的端盖组件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涂覆区和连接于正极涂覆区的正极极耳，正极涂覆区涂覆有正极活性物质层，正极极耳未涂覆正极活性物质层。以锂离子电池单体为例，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涂覆区和连接于负极涂覆区的负极极耳， 负极涂覆区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。

电池单体还包括外壳，外壳内部形成用于容纳电极组件的容纳腔。外壳可以从外侧保护电极组件，以避免外部的异物影响电极组件的充电或放电。示例性地，外壳包括壳体和端盖，壳体具有开口，端盖盖合于壳体的开口。

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。

电池单体上的泄压机构对电池单体的安全性有着重要影响。例如，当发生短路、过充等现象时，可能会导致电池单体内部发生热失控从而压力骤升。这种情况下通过泄压机构致动可以将内部压力向外释放，以防止电池单体爆炸、起火。

泄压机构是指在电池单体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。该阈值可能取决于电池单体中的正极极片、负极极片、电解液和隔离件中一种或几种的材料。

泄压机构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，当电池单体的内部压力达到预定阈值时，泄压机构执行动作或者泄压机构中设有的薄弱区破裂，从而形成可供内部压力泄放的开口或通道。

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，从而使得电池单体的内部压力得以被泄放。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的情况下使电池单体发生泄压，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。

在相关技术中，端盖上设置用于排气的通孔，泄压机构安装在端盖的内侧并覆盖通孔。当泄压机构致动时，高温高压物质经由通孔排出到电池单体的外部。

为了减少进入通孔的外部杂质，降低泄压机构被外部杂质腐蚀的风险，发明人在端盖的外侧附接保护片，保护片从外侧覆盖通孔，以减少进入通孔的杂质。保护片为薄膜结构，其强度较低，当泄压机构致动时，保护片很容易被高温高压物质冲破，不会阻挡高温高压物质的排放。

在电池单体的生产过程中，泄压机构可能会出现破损，导致泄压机构失效；在对电池单体进行密封性检测时，由于保护片从外侧覆盖通孔，导致无法准确地检测出泄压机构是否失效。发明人尝试在端盖上开设导气槽，以将通孔与电池单体的外部空间连通，这样，在进行气密性检测时能够准确地检测出泄压机构是否失效。

然而，发明人发现，在电池单体的生产和使用过程中，外部杂质，例如金属颗粒、电解液等，可能会经由导气槽进入到通孔，从而引发泄压机构被腐蚀的风险，导致泄压机构失效，造成安全隐患。

鉴于此，本申请实施例提供了一种电池单体的端盖组件，其包括端盖、泄压机构和保护片。端盖包括主体部和凸出部，凸出部沿端盖的厚度方向凸出于主体部，端盖设有通孔，通孔贯通主体部和凸出部。泄压机构设置于主体部的背离凸出部的一侧并覆盖通孔，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经由通孔泄放内部压力。保护片附接于凸出部的背离主体部的表面并覆盖通孔。凸出部包括第一凸部和第二凸部，第一凸部环绕通孔设置，第二凸部环绕在第一凸部的外侧，第一凸部和第二凸部之间形成第一凹部，第一凹部连通于通孔和端盖的外部空间。在本申请中，第一凸部和第二凸部可以起到双层防护的作用，以降低外部杂质进入通孔的风险，而第一凹部可以容纳穿过第二凸部的外部杂质，其能够起到存储功能，并增大外部杂质进入通孔的难度，降低泄压机构被腐蚀的风险，提高安全性。

本申请实施例描述的端盖组件适用于电池单体、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(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爆炸示意图。

如图4所示，电池单体7包括电极组件10、壳体20和端盖组件30。壳体20具有开口，电极组件10容纳于壳体20内。端盖组件30包括端盖31，端盖31用于盖合开口。

电极组件10为电池单体7实现充放电功能的核心部件，其包括正极极片、负极极片和隔离件，正极极片和负极极片的极性相反，隔离件用于将正极极片和负极极片绝缘隔离。电极组件10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。

电极组件10可以为一个，也可以为多个。当电极组件10为多个时，多个电极组件10可以层叠布置。示例性地，如图4所示，电极组件10为四个。

壳体20为空心结构，其内部形成用于容纳电极组件10和电解液的容纳腔。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可为一侧开口的结构，端盖31设置为一个并盖合于壳体20的开口。可替代地，壳体20也可为两侧开口的结构，端盖31设置为两个，两个端盖31分别盖合于壳体20的两个开口。

示例性地，端盖31通过焊接、粘接、卡接或其它方式连接于壳体20。

端盖31的形状可以与壳体20的形状相适应以配合壳体20。可选地，端盖31可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成，这样，端盖31在受挤压碰撞时就不易发生形变，使电池单体7能够具备更高的结构强度，安全性能也可以有所提高。端盖31的材质也可以是多种的，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等，本申请实施例对此不作特殊限制。

在一些实施例中，端盖组件30还包括两个电极端子32，两个电极端子32可以设置在端盖31上。两个电极端子32分别为正电极端子和负电极端子。正电极端子用于与电极组件10的正极极片电连接，负电极端子用于与负极极片电连接，以将电极组件10产生的电能引出到壳体20外。

在一些实施例中，每个电极端子32各对应设置一个连接构件40，或者也可以称为集流构件，其位于端盖31与电极组件10之间，用于将电极端子32和对应的极片电连接。

图5为本申请一些实施例提供的端盖组件的结构示意图；图6为本申请一些实施例提供的端盖组件的剖视示意图；图7为图6所示的端盖组件在圆框A处的放大示意图；图8为图7在圆框B处的放大示意图；图9为图7在圆框C处的放大示意图。

如图5至图9所示，本申请实施例的端盖组件30包括端盖31、泄压机构33和保护片34。端盖31包括主体部311和凸出部312，凸出部312沿端盖31的厚度方向Z凸出于主体部311，端盖31设有通孔313，通孔313贯通主体部311和凸出部312。泄压机构33设置于主体部311的背离凸出部312的一侧并覆盖通孔313，泄压机构33被配置为在电池单体7的内部压力达到阈值时致动以经由通孔313泄放内部压力。保护片34附接于凸出部312的背离主体部311的表面并覆盖通孔313。凸出部312包括第一凸部3121和第二凸部3122，第一凸部3121环绕通孔313设置，第二凸部3122环绕在第一凸部3121的外侧，第一凸部3121和第二凸部3122之间形成第一凹部314，第一凹部314连通于通孔313和端盖31的外部空间。

主体部311具有在厚度方向Z上相对设置的内表面和外表面，主体部311的内表面面向电极组件10，主体部311的外表面背离电极组件10。示例性地，主体部311的内表面和主体部311的外表面均为平面。凸出部312凸出主体部311的外表面。

凸出部312为环绕通孔313设置的环形结构，且凸出部312围成通孔313的一部分。

通孔313的形状可为圆形、方形、跑道形或其它形状。示例性地，通孔313可以是等径孔，也可以是变径孔，例如台阶孔。

泄压机构33连接于主体部311并覆盖通孔313。在电池单体7中，泄压机构33能够密封通孔313，以隔开端盖31内外两侧的空间，避免电解液经由通孔313流出，提高电池单体的密封性能。

泄压机构33与端盖31可以为分开提供的两个构件，两者可以通过焊接、粘接或其它连接方式固定连接。可替代地，泄压机构33与端盖31也可以是一体形成的结构。

泄压机构33可以为各种可能的泄压结构，本申请实施例对此并不限定。例如，泄压机构33可以为压敏泄压机构，压敏泄压机构被配置为在设有泄压机构33的电池单体7的内部气压达到阈值时能够破裂。

在本实施例的描述中，附接是指贴附并连接；一个构件附接于另一个构件，那么两个构件在两者的接触面处于连接状态。示例性地，保护片34可通过粘接或其他方式附接在凸出部312上。

保护片34能够在凸出部312的背离主体部311的一侧覆盖通孔313，以阻挡外部杂质，降低外部杂质进入通孔313的风险。

第一凹部314相对于第一凸部3121的背离主体部311的表面凹陷、相对于第二凸部3122的背离主体部311的表面凹陷；换言之，第一凸部3121和第二凸部3122均凸出于第一凹部314的底面。

第一凹部314连通于通孔313和端盖31的外部空间，本实施例对于实现第一凹部314和通孔313之间的连通的方式以及实现第一凹部314和端盖31的外部空间之间的连通的方式均不作限制。

示例性地，第一凸部3121上形成有第一连通结构，第一连通结构用于将第一凹部314和通孔313连通。例如，第一连通结构可为凹槽、孔或其它结构。

第二凸部3122上形成有第二连通结构，第二连通结构用于将第一凹部314和端盖31的外部空间连通。例如，第二连通结构可为凹槽、孔或其它结构。

保护片34可以仅连接于第一凸部3121，也可以仅连接于第二凸部3122，还可以同时连接于第一凸部3121和第二凸部3122。

第一凸部3121的背离主体部311的表面与第二凸部3122的背离主体部311的表面可以齐平，也可以不齐平。例如，在厚度方向Z上，第一凸部3121的背离主体部311的表面可以超出第二凸部3122的背离主体部311的表面。

本实施例对第一凹部314凹陷的深度不作限制，第一凹部314可以整体位于凸出部312内，也可以凹陷至主体部311内。

在电池单体的生产过程中，外部杂质(例如金属颗粒、电解液等)可能会残留在主体部311上。

在本实施例中，第一凸部3121和第二凸部3122均凸出于主体部311，两者可以一起起到双层防护的作用，以降低外部杂质进入通孔313的风险。第一凹部314连通于通孔313和端盖31的外部空间，这样可以保证电池单体的气密性检测的准确性。当外部杂质聚集或者外部杂质因电池单体震动而穿过第二凸部3122时，第一凹部314可以容纳穿过第二凸部3122的外部杂质，从而能够起到存储功能，并增大外部杂质进入通孔313的难度，降低泄压机构33被腐蚀的风险，提高安全性。

在一些实施例中，保护片34同时附接于第一凸部3121和第二凸部3122，以增大保护片34与端盖31之间的连接强度。

在一些实施例中，第一凸部3121的背离主体部311的表面与第二凸部3122的背离主体部311的表面齐平。本实施例便于实现保护片34与第一凸部3121的附接以及保护片34与第二凸部3122的附接。

在一些实施例中，第一凹部314的至少部分凹陷至主体部311内。本实施例可以增大第一凹部314的深度，以为外部杂质预留更多的容纳空间，增大外部杂质进入通孔313的难度，降低泄压机构33被腐蚀的风险，提高安全性。

在一些实施例中，保护片34覆盖第一凹部314，以降低外部杂质直接进入第一凹部314的风险。

在一些实施例中，第一凸部3121的背离主体部311的表面上设有第一凹槽 3121a，第一凹槽3121a用于连通通孔313和第一凹部314。第二凸部3122的背离主体部311的表面上设有第二凹槽3122a，第二凹槽3122a用于连通第一凹部314和端盖31的外部空间。

第一凹槽3121a贯通第一凸部3121。示例性地，第一凹槽3121a从第一凸部3121的内侧面延伸至第一凸部3121的外侧面，以在第一凸部3121的内侧面形成与通孔313连通的开口、在第一凸部3121的外侧面形成与第一凹部314连通的开口。第一凹槽3121a可以直线形延伸、以波浪形延伸或以其它形状延伸。第一凹槽3121a的垂直于延伸方向的截面可以为三角形、梯形、矩形、半圆形或其它形状。

第二凹槽3122a贯通第二凸部3122。示例性地，第二凹槽3122a从第二凸部3122的内侧面延伸至第二凸部3122的外侧面，以在第二凸部3122的内侧面形成与第一凹部314连通的开口、在第二凸部3122的外侧面形成与外部空间连通的开口。第二凹槽3122a可以直线形延伸、以波浪形延伸或以其它形状延伸。第二凹槽3122a的垂直于延伸方向的截面可以为三角形、梯形、矩形、半圆形或其它形状。

在本实施例中，第一凹槽3121a、第一凹部314和第二凹槽3122a形成将通孔313与外部空间连通的通道，以便于对电池单体7进行气密性检测。第一凹槽3121a和第二凹槽3122a分别从第一凸部3121的顶端和第二凸部3122的顶端凹陷，这样可以保证第一凹槽3121a与主体部311在厚度方向Z上的间距以及第二凹槽3122a与主体部311在厚度方向Z上的间距，降低外部杂质穿过第二凹槽3122a和第一凹槽3121a的风险。

在一些实施例中，在厚度方向Z上，第一凹槽3121a的深度和第二凹槽3122a的深度均小于第一凹部314的深度。

在本实施例中，第一凹部314具有较大的深度，其可以为外部杂质预留更多的容纳空间；第一凹槽3121a的深度和第二凹槽3122a的深度均较小，这样可以增大外部杂质穿过第一凸部3121和第二凸部3122的难度，降低外部杂质进入通孔313的风险。

第一凹槽3121a的深度小于第一凹部314的深度，这样，第一凹槽3121a的底面会高于第一凹部314的底面，积聚在第一凹部314的底面上的杂质不易流入第一凹槽3121a。

在一些实施例中，端盖31还包括弯折部315和连接部316，弯折部315环绕在主体部311的外侧并沿面向电极组件的方向延伸，以在主体部311的面向电极组件的一侧形成第二凹部317。连接部316环绕在弯折部315的外侧，第二凹部317相对于连接部316的面向电极组件的表面凹陷。连接部316用于与壳体连接。

本实施例通过设置第二凹部317，可以增大电池单体的内部空间，提高电池单体的容量。

图10为本申请一些实施例提供的保护片的结构示意图。

请一并参照图8至图10，在一些实施例中，保护片34包括基层341和粘接层342，基层341覆盖通孔313，粘接层342设置于基层341面向凸出部312的表面并粘接于第一凸部3121和第二凸部3122。基层341的在厚度方向Z上与第一凹槽3121a相对的区域未设置粘接层342，基层341的在厚度方向Z上与第二凹槽3122a相对的区域 未设置粘接层342。

基层341用于阻挡外部杂质，其材质可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)或聚碳酸酯(PC)，但不仅限于上述几种，可根据需求进行选择。

粘接层342用于将基层341粘接到第一凸部3121和第二凸部3122，以将基层341固定在端盖31上。粘接层342可包括聚氨酯、聚丙烯酸酯和丁苯橡胶层中的至少一种，但不仅限于上述几种，可根据需求进行选择。

粘接层342和第一凹槽3121a在厚度方向Z上不重叠，粘接层342和第二凹槽3122a在厚度方向Z上也不重叠。

为了降低外部杂质穿过第一凹槽3121a和第二凹槽3122a的风险，第一凹槽3121a和第二凹槽3122a的深度较小；而粘接层342基于本身的特性，可能会填充到第一凹槽3121a或第二凹槽3122a内，导致第一凹槽3121a或第二凹槽3122a被堵塞，影响电池单体的气密性检测。

本实施例将第一凹槽3121a与粘接层342错开设置、将第二凹槽3122a与粘接层342错开设置，这样可以降低粘接层342堵塞第一凹槽3121a和第二凹槽3122a的风险。

示例性地，粘接层342在与第一凹槽3121a对应的部分形成缺口342a，以避让第一凹槽3121a；粘接层342在与第二凹槽3122a对应的部分也形成缺口342a，以避让第二凹槽3122a。

图11为本申请一些实施例提供的端盖组件的端盖的俯视示意图；图12为图11在圆框D处的放大示意图；图13为图12沿剖切线E-E作出的一剖视示意图。

如图11至图13所示，在通孔313的周向X上，第一凹槽3121a和第二凹槽3122a错位设置。

本实施例可以增大第一凹槽3121a和第二凹槽3122a在周向X上的距离，延长外部杂质从第二凹槽3122a移动到第一凹槽3121a的路径，增大外部杂质进入通孔313的难度。

在一些实施例中，在通孔313的周向X上，第一凹槽3121a和第二凹槽3122a错位的角度α为90°-180°。角度α是以通孔313的中心轴为基准来表征第一凹槽3121a和第二凹槽3122a的相对位置。

示例性地，角度α为90°、120°、150°或180°。

在本实施例可以保证第一凹槽3121a和第二凹槽3122a在周向X上的间距，增大外部杂质进入通孔313的难度。

在一些实施例中，主体部311设置注液孔3111，注液孔3111用于向电池单体7内注入电解液。第一凹槽3121a位于通孔313和注液孔3111之间，第二凹槽3122a位于通孔313背离注液孔3111的一侧。

在电池单体7的生产过程中，注液设备可通过注液孔3111向电池单体7的内部注入电解液。在注液过程中，电解液处于高速状态，其存在向周围溅射的风险。

在本实施例中，第二凹槽3122a设置在通孔313背离注液孔3111的一侧，这样，从注液孔3111溅射出的电解液会被第二凸部3122和保护片阻挡，从而使电解液不 易溅射到第二凹槽3122a内，降低电解液进入通孔313的风险，提高电池单体的安全性。

在一些实施例中，电池单体还包括密封件(未示出)，在与注液孔3111相关的工序完成后，将密封件连接于端盖31，以密封注液孔3111。

在一些实施例中，第一凹部314包括沿通孔313的周向X设置的第一部分3141和第二部分3142，第一部分3141用于与第一凹槽3121a连通，第二部分3142用于与第二凹槽3122a连通。在厚度方向Z上，第一部分3141的深度小于第二部分3142的深度。

第一部分3141与第二部分3142可以直接连通，也可以通过第一凹部314的气体部分间接地连通。

第一部分3141的深度小于第二部分3142的深度，所以第一部分3141的底面高于第二部分3142的底面。

外部杂质会先通过第二凹槽3122a进入第二部分3142，由于第二部分3142的深度大于第一部分3141的深度，所以外部杂质会先积聚在第二部分3142，而不易直接进入第一部分3141，这样可以增大外部杂质经由第一凹槽3121a进入通孔313的难度，降低泄压机构被腐蚀的风险，提高安全性。

在一些实施例中，第一凹部314包括第三部分3143，第三部分3143连通第一部分3141和第二部分3142。在厚度方向Z上，第三部分3143的深度大于第一部分3141的深度且小于第二部分3142的深度。

在通孔313的周向X上，第三部分3143位于第一部分3141和第二部分3142之间。第三部分3143的底面高于第二部分3142的底面且第一部分3141的底面。

在本实施例中，第一凹部314的底面形成多级台阶，这样，杂质在第一凹部314内朝靠近第一凹槽3121a的方向移动的难度逐渐增大，从而降低杂质经由第一凹槽3121a进入通孔313的难度，降低泄压机构33被腐蚀的风险，提高安全性。

在一些实施例中，在通孔313的周向X上，第一部分3141的至少部分的深度沿靠近第一凹槽3121a的方向逐渐减小。

在本实施例中，即使外部杂质进入第一部分3141，其在第一部分3141朝靠近第一凹槽3121a的方向移动的难度逐渐增大，从而降低杂质经由第一凹槽3121a进入通孔313的难度，降低泄压机构33被腐蚀的风险，提高安全性。

示例性地，第一部分3141的底面可以为斜面或弧面。

在一些实施例中，第一凹部314包括第四部分3144，第四部分3144连通第一部分3141和第三部分3143。在厚度方向Z上，第四部分3144的深度大于第一部分3141的深度且小于第三部分3143的深度。

在一些实施例中，第四部分3144和第三部分3143均设置为两个。示例性地，第一部分3141、一个第四部分3144、一个第三部分3143、第二部分3142、另一个第三部分3143和另一个第四部分3144沿周向X依次布置，以形成环形的第一凹部314。

在一些实施例中，第二部分3142的底面、第三部分3143的底面以及第四部分3144的底面均为平面。

图14为图12沿剖切线E-E作出的另一剖视示意图。

如图12和图14所示，在一些实施例中，在通孔313的周向X上，第一凹部314的至少部分的深度沿靠近第一凹槽3121a的方向逐渐减小。

在本实施例中，即使外部杂质进入第一凹部314，其在第一凹部314朝靠近第一凹槽3121a的方向移动的难度逐渐增大，从而降低杂质经由第一凹部314进入通孔313的难度，降低泄压机构33被腐蚀的风险，提高安全性。

在一些实施例中，在通孔313的周向X上，第三部分3143的深度沿靠近第一凹槽3121a的方向逐渐减小。

在一些实施例中，在通孔313的周向X上，第四部分3144的深度沿靠近第一凹槽3121a的方向逐渐减小。

在一些实施例中，第四部分3144的连接于第一部分3141的端部的深度可以等于第一部分3141的连接于第四部分3144的端部的深度。第四部分3144的连接于第三部分3143的端部的深度可以等于第三部分3143的连接于第四部分3144的端部的深度。第三部分3143的连接于第二部分3142的端部的深度可以等于第二部分3142的连接于第三部分3143的端部的深度。

图15为本申请一些实施例提供的的制造方法的流程示意图。

如图15所示，本申请实施例的端盖组件的制造方法包括：

S100、提供端盖，端盖包括主体部和凸出部，凸出部沿端盖的厚度方向凸出于主体部，端盖设有通孔，通孔贯通主体部和凸出部，凸出部包括第一凸部和第二凸部，第一凸部环绕通孔设置，第二凸部环绕在第一凸部的外侧，第一凸部和第二凸部之间形成第一凹部，第一凹部连通于通孔和端盖的外部空间；

S200、提供泄压机构，并将泄压机构设置于主体部的背离凸出部的一侧，且泄压机构覆盖通孔；

S300、提供保护片，并将保护片附接于凸出部的背离主体部的表面，且保护片覆盖通孔；

其中，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经由通孔泄放内部压力。

需要说明的是，通过上述端盖组件的制造方法制造出的端盖组件的相关结构，可参见上述各实施例提供的端盖组件。

在基于上述的端盖组件的制造方法制造端盖组件时，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S200、S300的执行不分先后，也可以同时进行。

图16为本申请一些实施例提供的端盖组件的制造系统的示意性框图。

如图16所示，本申请实施例的端盖组件的制造系统90包括第一提供装置91、第二提供装置92和第三提供装置93。第一提供装置91用于提供端盖，端盖包括主体部和凸出部，凸出部沿端盖的厚度方向凸出于主体部，端盖设有通孔，通孔贯通主体部和凸出部，凸出部包括第一凸部和第二凸部，第一凸部环绕通孔设置，第二凸部环 绕在第一凸部的外侧，第一凸部和第二凸部之间形成第一凹部，第一凹部连通于通孔和端盖的外部空间。第二提供装置92用于提供泄压机构，并将泄压机构设置于主体部的背离凸出部的一侧，且泄压机构覆盖通孔。第三提供装置93用于提供保护片，并将保护片附接于凸出部的背离主体部的表面，且保护片覆盖通孔。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经由通孔泄放内部压力。

通过上述制造系统制造出的端盖组件的相关结构，可参见上述各实施例提供的端盖组件。

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 (19)

1. 一种电池单体的端盖组件，包括：

   端盖，包括主体部和凸出部，所述凸出部沿所述端盖的厚度方向凸出于所述主体部，所述端盖设有通孔，所述通孔贯通所述主体部和所述凸出部；

   泄压机构，设置于所述主体部的背离所述凸出部的一侧并覆盖所述通孔，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经由所述通孔泄放所述内部压力；以及

   保护片，附接于所述凸出部的背离所述主体部的表面并覆盖所述通孔；

   其中，所述凸出部包括第一凸部和第二凸部，所述第一凸部环绕所述通孔设置，所述第二凸部环绕在所述第一凸部的外侧，所述第一凸部和所述第二凸部之间形成第一凹部，所述第一凹部连通于所述通孔和所述端盖的外部空间。
2. 根据权利要求1所述的端盖组件，其中，所述第一凸部的背离所述主体部的表面上设有第一凹槽，所述第一凹槽用于连通所述通孔和所述第一凹部；

   所述第二凸部的背离所述主体部的表面上设有第二凹槽，所述第二凹槽用于连通所述第一凹部和所述端盖的外部空间。
3. 根据权利要求2所述的端盖组件，其中，在所述厚度方向上，所述第一凹槽的深度和所述第二凹槽的深度均小于所述第一凹部的深度。
4. 根据权利要求2或3所述的端盖组件，其中，在所述通孔的周向上，所述第一凹槽和所述第二凹槽错位设置。
5. 根据权利要求4所述的端盖组件，其中，在所述通孔的周向上，所述第一凹槽和所述第二凹槽错位的角度为90°-180°。
6. 根据权利要求4或5所述的端盖组件，其中，所述主体部设置注液孔，所述注液孔用于向所述电池单体内注入电解液；

   所述第一凹槽位于所述通孔和所述注液孔之间，所述第二凹槽位于所述通孔背离所述注液孔的一侧。
7. 根据权利要求2-6任一项所述的端盖组件，其中，所述保护片包括基层和粘接层，所述基层覆盖所述通孔，所述粘接层设置于所述基层面向所述凸出部的表面并粘接于所述第一凸部和所述第二凸部；

   所述基层的在所述厚度方向上与所述第一凹槽相对的区域未设置所述粘接层，所述基层的在所述厚度方向上与所述第二凹槽相对的区域未设置所述粘接层。
8. 根据权利要求2-6任一项所述的端盖组件，其中，所述第一凹部包括沿所述通孔的周向设置的第一部分和第二部分，所述第一部分用于与所述第一凹槽连通，所述第二部分用于与所述第二凹槽连通；

   在所述厚度方向上，所述第一部分的深度小于所述第二部分的深度。
9. 根据权利要求8所述的端盖组件，其中，所述第一凹部包括第三部分，所述第三部分连通所述第一部分和所述第二部分；

   在所述厚度方向上，所述第三部分的深度大于所述第一部分的深度且小于所述第二部分的深度。
10. 根据权利要求8或9所述的端盖组件，其中，在所述通孔的周向上，所述第一部分的至少部分的深度沿靠近所述第一凹槽的方向逐渐减小。
11. 根据权利要求2-6任一项所述的端盖组件，其中，在所述通孔的周向上，所述第一凹部的至少部分的深度沿靠近所述第一凹槽的方向逐渐减小。
12. 根据权利要求1-11任一项所述的端盖组件，其中，所述第一凸部的背离所述主体部的表面与所述第二凸部的背离所述主体部的表面齐平。
13. 根据权利要求1-12任一项所述的端盖组件，其中，所述第一凹部的至少部分凹陷至所述主体部内。
14. 根据权利要求1-13任一项所述的端盖组件，其中，所述保护片覆盖所述第一凹部。
15. 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

    根据权利要求1-14任一项所述的端盖组件，所述端盖用于盖合所述开口，所述凸出部位于所述主体部背离所述电极组件的一侧。
16. 一种电池，包括多个根据权利要求1-15中任一项所述的电池单体。
17. 一种用电装置，包括根据权利要求1-15中任一项所述的电池单体，所述电池单体用于提供电能。
18. 一种端盖组件的制造方法，包括：

    提供端盖，所述端盖包括主体部和凸出部，所述凸出部沿所述端盖的厚度方向凸出于所述主体部，所述端盖设有通孔，所述通孔贯通所述主体部和所述凸出部，所述凸出部包括第一凸部和第二凸部，所述第一凸部环绕所述通孔设置，所述第二凸部环绕在所述第一凸部的外侧，所述第一凸部和所述第二凸部之间形成第一凹部，所述第一凹部连通于所述通孔和所述端盖的外部空间；

    提供泄压机构，并将所述泄压机构设置于所述主体部的背离所述凸出部的一侧，且所述泄压机构覆盖所述通孔；

    提供保护片，并将所述保护片附接于所述凸出部的背离所述主体部的表面，且所述保护片覆盖所述通孔；

    其中，所述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经由所述通孔泄放所述内部压力。
19. 一种端盖组件的制造系统，包括：

    第一提供装置，用于提供端盖，所述端盖包括主体部和凸出部，所述凸出部沿所述端盖的厚度方向凸出于所述主体部，所述端盖设有通孔，所述通孔贯通所述主体部和所述凸出部，所述凸出部包括第一凸部和第二凸部，所述第一凸部环绕所述通孔设置，所述第二凸部环绕在所述第一凸部的外侧，所述第一凸部和所述第二凸部之间形成第一凹部，所述第一凹部连通于所述通孔和所述端盖的外部空间；

    第二提供装置，用于提供泄压机构，并将所述泄压机构设置于所述主体部的背离所述凸出部的一侧，且所述泄压机构覆盖所述通孔；

    第三提供装置，用于提供保护片，并将所述保护片附接于所述凸出部的背离所述主体部的表面，且所述保护片覆盖所述通孔；

    其中，所述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经由所述通孔泄放所述内部压力。