CN117730455A - 电池单体、电池及用电设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种电池单体、电池及用电设备，属于电池技术领域。电池单体包括壳体、电极组件、端盖和集流构件。壳体具有开口。电极组件容纳于壳体内。端盖连接于壳体，并封闭开口。集流构件位于壳体内，集流构件设置于电极组件面向端盖的一侧，集流构件连接端盖和电极组件。端盖包括与集流构件连接的连接部，沿端盖的厚度方向，集流构件面向端盖的表面设有容纳槽，连接部至少部分容纳于容纳槽内。容纳槽能够为连接部提供避让空间，从而降低连接部在端盖与壳体连接后对集流构件的挤压力，减小集流构件的变形量，降低集流构件受到连接部的挤压力而变形量过大，造成集流构件与电极组件连接失效的风险，提高了端盖与电极组件电连接的稳定性。

Description

电池单体、电池及用电设备 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、电池及用电设备。

背景技术

随着新能源技术的发展，电池的应用越来越广泛，例如应用在手机、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。

电池单体作为储能元件，一般通过电极组件和电解液发生化学反应，从而输出电能。在电池单体中，端盖与电极组件可以通过集流构件实现电连接，为保证电池单体的正常使用，需要保证端盖与电极组件电连接的稳定性。因此，如何提高端盖与电极组件电连接的稳定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、电池及用电设备，能够有效提高端盖与电极组件电连接的稳定性问题。

第一方面，本申请实施例提供一种电池单体，包括壳体、电极组件、端盖和集流构件；壳体具有开口；电极组件容纳于壳体内；端盖连接于壳体，并封闭开口；集流构件位于壳体内，集流构件设置于电极组件面向端盖的一侧，集流构件连接端盖和电极组件；其中，端盖包括与集流构件连接的连接部，沿端盖的厚度方向，集流构件面向端盖的表面设有容纳槽，连接部至少部分容纳于容纳槽内。

上述技术方案中，端盖与集流构件连接的连接部至少部分容纳于容纳槽内，容纳槽能够为连接部提供避让空间，端盖在设置容纳槽的位置能够形成应力缓冲区，从而降低连接部在端盖与壳体连接后对集流构件的挤压力，减小集流构件的变形量，降低集流构件受到连接部的挤压力而变形量过大，造成集流构件与电极组件连接失效的风险，提高了端盖与电极组件电连接的稳定性。

在一些实施例中，容纳槽为沿集流构件的周向延伸且首尾相连的封闭槽。这种结构的容纳槽对连接部具有更好的适应能力，连接部在端盖的周向上位于不同方位均可以容纳于容纳槽内，降低端盖的安装难度。

在一些实施例中，容纳槽为环形槽。环形的容纳槽结构简单，易于成型。

在一些实施例中，容纳槽具有第一槽底面和第一槽侧面，第一槽侧面与第一槽底面相连；沿厚度方向，第一槽底面面向连接部；沿第一方向，第一槽侧面位于连接部的内侧，第一方向垂直于厚度方向；其中，第一槽侧面与第一槽底面之间的角度为θ ₁，满足：90°＜θ ₁＜180°。位于连接部内侧的第一槽侧面与第一槽底面呈钝角设置，第一槽侧面处于倾斜状态，第一槽侧面对连接部起到导向作用，使得连接部更容易进入容纳槽内，提高端盖的安装效率。

在一些实施例中，容纳槽还包括第二槽侧面，第二槽侧面与第一槽底面相连，沿第一方向，第一槽侧面位于连接部的外侧；其中，第二槽侧面与第一槽底面之间的角度为θ ₂，满足：90°＜θ ₂＜180°。位于连接部外侧的第二槽侧面与第一槽底面呈钝角设置，第二槽侧面处于倾斜状态，第二槽侧面对连接部起到导向作用，使得连接部更容易进入容纳槽内，提高端盖的安装效率。

在一些实施例中，沿第一方向，第一槽侧面和第二槽侧面均与连接部间隙设置。这样，第一槽侧面和第二槽侧面之间的间隙大于连接部位于容纳槽内的部分的宽度，一方面，使得连接部更容易进入容纳槽内，另一方面，降低连接部对第一槽侧面和第二槽侧面施加挤压力，而增大集流构件的变形量的风险。

在一些实施例中，容纳槽具有第一槽底面和第二槽侧面，第二槽侧面与第一槽底面相连； 沿厚度方向，第一槽底面面向连接部；沿第一方向，第二槽侧面位于连接部的外侧，第一方向垂直于厚度方向；其中，第二槽侧面与第一槽底面之间的角度为θ ₂，满足：90°＜θ ₂＜180°。位于连接部外侧的第二槽侧面与第一槽底面呈钝角设置，第二槽侧面处于倾斜状态，第二槽侧面对连接部起到导向作用，使得连接部更容易进入容纳槽内。

在一些实施例中，容纳槽包括第一槽侧面和第二槽侧面，沿第一方向，第一槽侧面和第二槽侧面分别位于连接部的两侧，第一方向垂直于厚度方向；第一槽侧面与第二槽侧面在第一方向上的距离沿容纳槽深度方向逐渐减小。这样，容纳槽的宽度从其开口位置沿深度方向逐渐边窄，使得连接部更容易进入容纳槽内。

在一些实施例中，集流构件包括第一连接区和第二连接区；第一连接区连接于连接部，集流构件设置容纳槽的位置形成第一连接区；第二连接区连接于电极组件；其中，第一连接区和第二连接区在垂直于厚度方向的平面上的投影不重叠。这种结构使得第一连接区和第二连接区错位设置，第一连接区与第二连接区互不影响，第一连接区与连接部的连接并不会影响到第二连接区与电极组件的连接，提高集流构件与电极组件连接的稳定性。

在一些实施例中，第一连接区环绕布置于第二连接区的外侧。这种结构使得第一连接区具有较大的尺寸，能够增大集流构件与端盖的过流面积。

在一些实施例中，第二连接区的厚度为L，容纳槽的深度为H，满足：0.15≤H/L＜1。将容纳槽的深度与第二连接区的厚度的比值设置在合理范围内，使得容纳槽的深度不会过小，以容纳连接部更多部分，减小集流构件的变形量。

在一些实施例中，容纳槽具有第一槽底面，沿厚度方向，连接部抵靠于第一槽底面。这种结构增大了连接部与集流构件的接触面积，从而增大了集流构件与端盖的过流面积。

在一些实施例中，集流构件与连接部焊接。集流构件与连接部连接牢固，实现集流构件与连接部的稳定过流。

在一些实施例中，连接部为沿端盖的周向延伸且首尾相连的封闭结构。这种结构一方面，使得集流构件四周受到连接部的挤压力均匀，能够有效减小集流构件的变形量；另一方面，增大了集流构件与端盖的过流面积。

在一些实施例中，端盖还包括本体部和凹部，本体部连接于壳体，沿厚度方向，本体部具有相对的内表面和外表面，内表面面向集流构件，连接部凸设于内表面；凹部设置于本体部与连接部相对应的位置，凹部从外表面向靠近集流构件的方向凹陷。凹部的设置降低了端盖在连接部位置的厚度，更容易将连接部与集流构件连接在一起，增强连接部与集流构件连接后的稳定性。

在一些实施例中，本体部包括泄压部，连接部围设于泄压部的周围，泄压部设置有刻痕槽。这种结构使得端盖具有泄压功能，泄压部设置刻痕槽的位置形成薄弱区，以在电池单体内部的压力或温度达到阈值时裂开，以泄放电池单体内部的压力。

在一些实施例中，泄压部局部向靠近集流构件的方向凸出并形成凸台，并在泄压部背离集流构件的一侧与凸台相对应的位置形成凹槽；凸台面向集流构件的表面设置有刻痕槽；和/或，凹槽具有第二槽底面，第二槽底面设置有刻痕槽。这种结构使得端盖设置刻痕槽的区域整体向电池单体内部凹陷，当端盖受到来自电池单体外部的冲击力时，冲击力不易直接作用到端盖设置凹槽的区域，以达到保护端盖设置刻痕槽的区域的目的，降低端盖因受到冲击力而导致设置刻痕槽的区域破坏开裂的风险。

在一些实施例中，沿厚度方向，凸台与集流构件间隙设置。使得凸台与集流构件之间存在一定间隙，集流构件不易对端盖的泄压造成影响，保证端盖能够在电池单体内部压力或温度达到阈值时正常泄压。

第二方面，本申请实施例提供一种电池，包括箱体和上述第一方面任意一个实施例提供的电池单体，电池单体容纳于箱体内。

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。

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所示的电池单体的局部视图；

图5为图4所示的集流构件的结构示意图；

图6为图5所示的集流构件的剖视图；

图7为图4所示的电池单体的A处的局部放大图；

图8为本申请另一些实施例提供的集流构件的结构示意图；

图9为图4所示的端盖与集流构件的连接示意图。

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-极耳；23-端盖；231-连接部；232-本体部；2321-内表面；2322-外表面；2323-泄压部；2324-刻痕槽；2325-凸台；2326-凹槽；2326a-第二槽底面；233-凹部；24-集流构件；241-容纳槽；2411-第一槽底面；2412-第一槽侧面；2413-第二槽侧面；242-第一表面；243-第二表面；244-第一连接区；245-第二连接区；246-中心孔；25-电极端子；100-电池；200-控制器；300-马达；1000-车辆；Z-厚度方向；X-第一方向。

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，电极组件由正极片、负极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极片和负极片之间移动来工作。正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，正极耳的数量为多个且层叠在一起，负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。

在电池单体中，电极组件与端盖可以通过集流构件实现电连接，以通过端盖或与端盖连接的壳体输出电池单体电能。其中，集流构件与电极组件相连，端盖的连接部与集流构件相连。

为降低电极组件在壳体内窜动，可以通过端盖的连接部向集流构件施加挤压力，待端盖与壳体连接后，电极组件和集流构件将被限制在壳体内。发明人注意到，对于这种结构的电池单体来说，容易出现端盖与电极组件之间电连接失效的情况。

发明人研究发现，在电池单体装配时，端盖与壳体连接后，端盖的连接部对集流构件将产生较大的挤压力，导致集流构件发生较大的变形，造成集流构件与电极组件之间的连接失效，从而出现端盖与电极组件之间电连接失效的情况，导致端盖与电极组件的电连接的稳定性较差。

鉴于此，本申请实施例提供一种电池单体，通过在集流构件面向端盖的表面设置容纳槽，以容纳端盖的连接部的至少一部分。容纳槽能够为连接部提供避让空间，端盖在设置容纳槽的位置能够形成应力缓冲区，从而降低连接部在端盖与壳体连接后对集流构件的挤压力，减小集流构件的变形量，降低集流构件受到连接部的挤压力而变形量过大，造成集流构件与电极组件连接失效的风险，提高了端盖与电极组件电连接的稳定性。

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、端盖23和集流构件24。

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可以包括正极片、负极片和隔离膜。电极组件22可以是由正极片、隔离膜和负极片通过卷绕形成的卷绕式结构，也可以是由正极片、隔离膜和负极片通过层叠布置形成的叠片式结构。电极组件22具有极耳221，极耳221分为正极耳和负极耳，正极耳可以是正极片上未涂覆正极活性物质层的部分，负极耳可以是负极片上未涂覆负极活性物质层的部分。

端盖23是封闭壳体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与壳体21共同限定出用于容纳电极组件22、电解液以及其他部件的密封空间。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与壳体21可以通过焊接的方式连接在一起。

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，则可以将端盖23对应设置一个。若壳体21是两端形成开口的空心结构，则可以将端盖23对应设置两个，两个端盖23分别封闭壳体21的两个开口。

集流构件24为实现两个部件电连接的部件，比如，通过集流构件24能够实现电极组件22和端盖23的电连接。电极组件22的极耳221(正极耳或负极耳)和端盖23均与集流构件24连 接，以实现端盖23和电极组件22电连接。

在一些实施例中，如图3所示，电池单体20中还可以设置电极端子25。壳体21为一端形成开口的空心结构，端盖23与壳体21连接并封闭壳体21的开口，电极端子25可以设置在壳体21与端盖23相对的一端，电极端子25与电极组件22的一个极耳221电连接，端盖23通过集流构件24与电极组件22的另一个极耳221电连接。

示例性的，电极端子25铆接于壳体21与端盖23相对的一端。电极组件22与电极端子25电连接的极耳221为正极耳，电极组件22与端盖23电连接的极耳221为负极耳。

请参照图4，图4为图3所示的电池单体20的局部视图。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、端盖23和集流构件24。壳体21具有开口。电极组件22容纳于壳体21内。端盖23连接于壳体21，并封闭开口。集流构件24位于壳体21内，集流构件24设置于电极组件22面向端盖23的一侧，集流构件24连接端盖23和电极组件22。其中，端盖23包括与集流构件24连接的连接部231，沿端盖23的厚度方向Z，集流构件24面向端盖23的表面设有容纳槽241，连接部231至少部分容纳于容纳槽241内。

集流构件24为实现端盖23与电极组件22电连接的部件。集流构件24可以是多种形状，比如，圆形、矩形等。集流构件24的形状可以与壳体21的形状相适配。比如，壳体21为圆柱体，集流构件24为圆形结构，集流构件24亦可以称之为集流盘。集流构件24既与电极组件22连接，又与端盖23连接。集流构件24与电极组件22的极耳221连接在一起，集流构件24与端盖23的连接部231连接在一起。集流构件24与电极组件22的极耳221的连接可以是两者仅处于接触状态，两者并未固定，比如，集流构件24与电极组件22的极耳221彼此抵接；集流构件24与电极组件22的极耳221的连接也可以是两者彼此固定，比如，集流构件24与电极组件22的极耳221焊接。连接部231与集流构件24的连接可以是两者仅处于接触状态，两者并未固定，比如连接部231与集流构件24彼此抵接；连接部231与集流构件24的连接也可以是两者彼此固定，比如，连接部231与集流构件24焊接。需要说明的是，电极组件22中与集流构件24连接的极耳221可以是正极耳，也可以是负极耳。

连接部231为端盖23与集流构件24相连的部分。连接部231可以是端盖23局部向靠近电池单体20内部凸出的凸起，凸起与端盖23彼此接触，实现端盖23与集流构件24之间的过流。

容纳槽241形成凹陷空间，以容纳连接部231。容纳槽241可以容纳连接部231的全部，也可以容纳连接部231的一部分。容纳槽241设置于集流构件24面向端盖23的表面，集流构件24面向端盖23的表面为第一表面242，集流构件24背离端盖23的表面为第二表面243，第二表面243抵靠于电极组件22的极耳221。容纳槽241可以贯穿集流构件24的外周面，也可以不贯穿集流构件24的外周面。容纳槽241的形状与连接部231的形状可以相同，比如，容纳槽241和连接部231均为环形结构；容纳槽241的形状与连接部231的形状也可以不同，比如，容纳槽241为环形结构，连接部231为半环形。

在本申请实施例中，端盖23与集流构件24连接的连接部231至少部分容纳于容纳槽241内，容纳槽241能够为连接部231提供避让空间，端盖23在设置容纳槽241的位置能够形成应力缓冲区，从而降低连接部231在端盖23与壳体21连接后对集流构件24的挤压力，减小集流构件24的变形量，降低集流构件24受到连接部231的挤压力而变形量过大，造成集流构件24与电极组件22连接失效的风险，提高了端盖23与电极组件22电连接的稳定性。

在一些实施例中，请继续参照图4，容纳槽241为沿集流构件24的周向延伸且首尾相连的封闭槽。

容纳槽241沿首尾相连的封闭轨迹延伸，以形成封闭槽。封闭轨迹可以是矩形、圆形的。若封闭轨迹为圆形，容纳槽241则为环形，容纳槽241形成的凹陷空间为环形空间。封闭轨迹可以与集流构件24的形状相适配，比如，集流构件24为矩形，封闭轨迹为与集流构件24同心的矩形；再如，集流构件24为圆形，封闭轨迹为与集流构件24的圆形。

在本实施例中，容纳槽241为沿集流构件24的周向延伸且首尾相连的封闭槽，容纳槽241对连接部231具有更好的适应能力，连接部231在端盖23的周向上位于不同方位均可以容纳 于容纳槽241内，降低端盖23的安装难度。

在一些实施例中，请参照图5，图5为图4所示的集流构件24的结构示意图，容纳槽241为环形槽。

示例性的，集流构件24为圆形，容纳槽241与集流构件24同心设置。

在图5中，容纳槽241并未贯穿集流构件24的外周面，容纳槽241具有外侧面和内侧面。在其他实施例中，容纳槽241也可以贯穿集流构件24的外周面，这样，容纳槽241只具有内侧面，但并不具有外侧面。

在本实施例中，环形的容纳槽241结构简单，易于成型。

在一些实施例中，请参照图6，图6为图5所示的集流构件24的剖视图，容纳槽241具有第一槽底面2411和第一槽侧面2412，第一槽侧面2412与第一槽底面2411相连。沿端盖23的厚度方向Z，第一槽底面2411面向连接部231(图6未示出)。沿第一方向X，第一槽侧面2412位于连接部231的内侧，第一方向X垂直于端盖23的厚度方向Z。其中，第一槽侧面2412与第一槽底面2411之间的角度为θ ₁，满足：90°＜θ ₁＜180°。可理解的，第一槽侧面2412与第一槽底面2411呈钝角设置。

在集流构件24为圆形的实施例中，第一方向X则为集流构件24的径向。在集流构件24为矩形的实施例中，第一方向X可以是集流构件24的长度方向，也可以是集流构件24的宽度方向。第一槽侧面2412在第一方向X上位于连接部231内侧，第一槽侧面2412即为容纳槽241的内侧面。

第一槽底面2411为容纳槽241在深度方向上位于最深位置的面，第一槽底面2411可以与端盖23的厚度方向Z垂直。第一槽侧面2412可以是斜平面，也可以是锥面。可理解的，在容纳槽241为环形槽的实施例中，第一槽侧面2412为圆锥面。

在本实施例中，位于连接部231内侧的第一槽侧面2412与第一槽底面2411呈钝角设置，第一槽侧面2412处于倾斜状态，第一槽侧面2412对连接部231起到导向作用，使得连接部231更容易进入容纳槽241内。

在一些实施例中，请继续参照图6，容纳槽241还包括第二槽侧面2413，第二槽侧面2413与第一槽底面2411相连，沿第一方向X，第一槽侧面2412位于连接部231的外侧；其中，第二槽侧面2413与第一槽底面2411之间的角度为θ ₂，满足：90°＜θ ₂＜180°。可理解的，即第二槽侧面2413与第一槽底面2411呈钝角设置。

第二槽侧面2413在第一方向X上位于连接部231的外侧，第二槽侧面2413即为容纳槽241的外侧面。第二槽侧面2413可以是斜平面，也可以是锥面。可理解的，在容纳槽241为环形槽的实施例中，第二槽侧面2413为圆锥面，第二槽侧面2413与第一槽侧面2412之间的空间即为容纳槽241的凹陷空间。

在本实施例中，位于连接部231外侧的第二槽侧面2413与第一槽底面2411呈钝角设置，第二槽侧面2413处于倾斜状态，第二槽侧面2413对连接部231起到导向作用，使得连接部231更容易进入容纳槽241内。

在一些实施例中，请参照图7为图4所示的电池单体20的A处的局部放大图。沿第一方向X，第一槽侧面2412和第二槽侧面2413均与连接部231间隙设置。

可理解的，连接部231既未与第一槽侧面2412接触，也未与第二槽侧面2413接触。连接部231抵靠于容纳槽241的第一槽底面2411，以实现连接部231与集流构件24之间的电连接。

以容纳槽241和连接部231均为环形结构为例，第一方向X为集流构件24的径向，沿第一方向X，容纳槽241的第一槽侧面2412与连接部231的内侧面间隙设置，容纳槽241的第二槽侧面2413与连接部231的外侧面间隙设置。

在本实施例中，第一槽侧面2412和第二槽侧面2413在第一方向X上均与连接部231间隙 设置，使得第一槽侧面2412和第二槽侧面2413之间的间隙大于连接部231位于容纳槽241内的部分的宽度，一方面，使得连接部231更容易进入容纳槽241内，另一方面，降低连接部231对第一槽侧面2412和第二槽侧面2413施加挤压力，而增大集流构件24的变形量的风险。

在其他实施例中，连接部231的内侧面和外侧面也可以分别抵靠于容纳槽241的第一槽侧面2412和第二槽侧面2413，依靠倾斜的第一槽侧面2412和第二槽侧面2413对连接部231进行支撑，以使连接部231与容纳槽241的第一槽底面2411间隙设置。

在一些实施例中，请参照图8，图8为本申请另一些实施例提供的集流构件24的结构示意图。容纳槽241具有第一槽底面2411和第二槽侧面2413，第二槽侧面2413与第一槽底面2411相连。沿端盖23的厚度方向Z，第一槽底面2411面向连接部231(图8未示出)。沿第一方向X，第二槽侧面2413位于连接部231的外侧，第一方向X垂直于端盖23的厚度方向Z。其中，第二槽侧面2413与第一槽底面2411之间的角度为θ ₂，满足：90°＜θ ₂＜180°。可理解的，第二槽侧面2413与第一槽底面2411呈钝角设置。

第一槽底面2411为容纳槽241在深度方向上位于最深位置的面，第一槽底面2411可以与端盖23的厚度方向Z垂直。第二槽侧面2413即为容纳槽241的外侧面。第二槽侧面2413可以是斜平面，也可以是锥面。

示例性的，如图8所示，容纳槽241为圆形，第二槽侧面2413为圆锥面，第二槽侧面2413限定出的空间即为容纳槽241的凹陷空间。

在本实施例中，位于连接部231外侧的第二槽侧面2413与第一槽底面2411呈钝角设置，第二槽侧面2413处于倾斜状态，第二槽侧面2413对连接部231起到导向作用，使得连接部231更容易进入容纳槽241内。

在一些实施例中，请继续参照图6和图7，容纳槽241包括第一槽侧面2412和第二槽侧面2413，沿第一方向X，第一槽侧面2412和第二槽侧面2413分别位于连接部231的两侧，第一方向X垂直于端盖23的厚度方向Z。第一槽侧面2412与第二槽侧面2413在第一方向X上的距离沿容纳槽241深度方向逐渐减小。

沿端盖23的厚度方向Z，集流构件24具有相对的第一表面242和第二表面243，第一表面242面向端盖23，第二表面243背离端盖23，容纳槽241从第一表面242向靠近第二表面243的方向凹陷，容纳槽241在第一表面242形成开口，第一表面242指向第二表面243的方向即为容纳槽241的深度方向。

在容纳槽241为环形结构的实施例中，第一槽侧面2412与第二槽侧面2413在第一方向X上的距离即为第一槽侧面2412与第二槽侧面2413的半径差。当然，可以通过多种方式实现第一槽侧面2412与第二槽侧面2413在第一方向X上的距离沿容纳槽241深度方向逐渐减小，比如，第一槽侧面2412和第二槽侧面2413均与第一槽底面2411呈钝角设置，再如，第一槽侧面2412和第二槽侧面2413中的一者与第一槽底面2411呈钝角设置，另一者与第一槽底面2411呈直角设置。

在本实施例中，容纳槽241的宽度从其开口位置沿深度方向逐渐边窄，使得连接部231更容易进入容纳槽241内。

在一些实施例中，请继续参照图6和图7，集流构件24包括第一连接区244和第二连接区245。第一连接区244连接于连接部231，集流构件24设置容纳槽241的位置形成第一连接区244。第二连接区245连接于电极组件22。其中，第一连接区244和第二连接区245在垂直于端盖23的厚度方向Z的平面上的投影不重叠。

第一连接区244为集流构件24与连接部231相连的部分，集流构件24设置容纳槽241后，集流构件24对应容纳槽241的位置剩余的部分即为第一连接区244，换而言之，端盖23的厚度方向Z，集流构件24位于容纳槽241的第一槽底面2411与第二表面243之间的部分即为第一连接区244。以第一连接区244与连接部231焊接为例，第一连接区244与连接部231焊接形成的焊印位于第一连接区244。

第二连接区245为集流构件24与电极组件22连接的部分。以第二连接区245与电极组件 22的极耳221焊接为例，第二连接区245与极耳221焊接形成的焊印位于第二连接区245。可理解的，第一连接区244与连接部231焊接形成的焊印与第二连接区245与极耳221焊接形成的焊印在垂直于端盖23的厚度方向Z的平面上的投影不重叠。

在本实施例中，第一连接区244和第二连接区245错位设置，第一连接区244与第二连接区245互不影响，第一连接区244与连接部231的连接并不会影响到第二连接区245与电极组件22的连接，提高集流构件24与电极组件22连接的稳定性。比如，在第二连接区245与电极组件22的极耳221焊接后，并对连接部231和第一连接区244进行焊接时，由于第一连接区244和第二连接区245错位设置，可以避免第二连接区245出现二次焊接，降低对第二连接区245与电极组件22的极耳221的连接强度的影响。

在一些实施例中，请继续参照图6和图7，第一连接区244环绕布置于第二连接区245的外侧。

在本实施例中，第一连接区244为环形结构，容纳槽241对应也为环形结构。集流构件24位于第一连接区244内侧的部分为第二连接区245。

在本实施例中，第一连接区244环绕布置于第二连接区245的外侧，使得第一连接区244具有较大的尺寸，能够增大集流构件24与端盖23的过流面积。

需要说明的是，在其他实施例中，也可以是第二连接区245环绕布置于第一连接区244的外侧。

在一些实施例中，请继续参照图6，第二连接区245的厚度为L，容纳槽241的深度为H，满足：0.15≤H/L＜1。

第二连接区245的厚度即为集流构件24的厚度。在图6中，第二连接区245的厚度即为第一表面242与第二表面243在端盖23的厚度方向Z上的距离，容纳槽241的深度即为第一表面242与第一槽底面2411在端盖23的厚度方向Z上的距离。

示例性的，0.1mm≤H≤1mm。

在本实施例中，将容纳槽241的深度与第二连接区245的厚度的比值设置在合理范围内，使得容纳槽241的深度不会过小，以容纳连接部231更多部分，减小集流构件24的变形量。

在一些实施例中，请参照图7，沿端盖23的厚度方向Z，连接部231抵靠于容纳槽241的第一槽底面2411。

需要说明的是，在连接部231抵靠于容纳槽241的第一槽底面2411的情况下，容纳槽241的第一槽侧面2412和第二槽侧面2413均可以与连接部231接触，也可以间隙设置。示例性的，在图7中，容纳槽241的第一槽侧面2412和第二槽侧面2413均连接部231间隙设置。

在本实施例中，连接部231沿端盖23的厚度方向Z抵靠于容纳槽241的第一槽底面2411，增大了连接部231与集流构件24的接触面积，从而增大了集流构件24与端盖23的过流面积。

在一些实施例中，集流构件24与连接部231焊接。集流构件24与连接部231连接牢固，实现集流构件24与连接部231的稳定过流。

在集流构件24抵靠于容纳槽241的第一槽底面2411的实施例中，可以通过穿透焊的方式将连接部231可以与集流构件24的第一连接区244焊接固定。

在一些实施例中，连接部231为沿端盖23的周向延伸且首尾相连的封闭结构。

示例性的，连接部231为环形结构，容纳槽241也为环形结构。

在本实施例中，连接部231为首尾相连的封闭结构，这种结构一方面，使得集流构件24四周受到连接部231的挤压力均匀，能够有效减小集流构件24的变形量；另一方面，增大了集流构件24与端盖23的过流面积。

在一些实施例中，请参照图9，图9为图4所示的端盖23与集流构件24的连接示意图。端盖23还包括本体部232和凹部233，本体部232连接于壳体21，沿端盖23的厚度方向Z，本体部232具有相对的内表面2321和外表面2322，内表面2321面向集流构件24，连接部231凸设于内表面2321。凹部233设置于本体部232与连接部231相对应的位置，凹部233从外表面2322向靠近集流构件24的方向凹陷。

本体部232与壳体21可以通过焊接的方式连接固定。本体部232的可以是圆形、矩形等。以本体部232为圆形为例，沿本体部232的径向，可以是本体部232超出于连接部231的外侧面的部分与壳体21焊接。

凹部233的形状与连接部231的形状相同。示例性的，凹部233和连接部231均为环形结构，凹部233和连接部231均与本体部232同轴设置。

在本实施例中，凹部233的设置降低了端盖23在连接部231位置的厚度，更容易将连接部231与集流构件24连接在一起，增强连接部231与集流构件24连接后的稳定性。比如，在连接部231与集流构件24焊接时，降低端盖23在连接部231位置的厚度，使得连接部231与集流构件24焊接后更加牢固。

在一些实施例中，请继续参照图9，本体部232包括泄压部2323，连接部231围设于泄压部2323的周围，泄压部2323设置有刻痕槽2324。

本体部232位于连接部231的内侧面以内的部分为泄压部2323。以连接部231为环形结构为例，泄压部2323为位于连接部231的内侧面以内的圆形结构。泄压部2323上的刻痕槽2324可以是多种形状，比如，圆形、U形、直线形等。

泄压部2323设置刻痕槽2324的位置形成薄弱区，以在电池单体20内部的压力或温度达到阈值时裂开，以泄放电池单体20内部的压力。这种结构端盖23具有泄压功能，提高电池单体20的安全性。

在一些实施例中，请继续参照图9，泄压部2323局部向靠近集流构件24的方向凸出并形成凸台2325，并在泄压部2323背离集流构件24的一侧与凸台2325相对应的位置形成凹槽2326。凸台2325面向集流构件24的表面设置有刻痕槽2324；和/或，凹槽2326具有第二槽底面2326a，第二槽底面2326a设置有刻痕槽2324。

泄压部2323上的凸台2325可以通过冲压的方式成型，在对泄压部2323背离集流构件24的一侧进行冲压加工后，泄压部2323背离集流构件24的一侧将形成凹槽2326，泄压部2323面向集流构件24的一侧将对应形成凸台2325。

示例性的，凸台2325和凹槽2326均为圆形，凸台2325与凹槽2326同轴设置，凸台2325的直径大于凹槽2326的直径。

第二槽底面2326a为凹槽2326在深度方向上位于最深位置的面，本体部232的外表面2322指向内表面2321的方向即为凹槽2326的深度方向。示例性的，沿端盖23的厚度方向Z，第二槽底面2326a位于本体部232的外表面2322与内表面2321之间。

示例性的，在图9中，刻痕槽2324设置在凸台2325面向集流构件24的表面，即刻痕槽2324从凸台2325面向集流构件24的表面向第二槽底面2326a的方向凹陷。

在本实施例中，端盖23设置刻痕槽2324的区域整体向电池单体20内部凹陷，当端盖23受到来自电池单体20外部的冲击力时，冲击力不易直接作用到端盖23设置凹槽2326的区域，以达到保护端盖23设置刻痕槽2324的区域的目的，降低端盖23因受到冲击力而导致设置刻痕槽2324的区域破坏开裂的风险。

在一些实施例中，请继续参照图9，沿端盖23的厚度方向Z，凸台2325与集流构件24间隙设置。

可理解的，凸台2325面向集流构件24的表面与集流构件24的第一表面242之间形成有间隙。

示例性的，集流构件24设有中心孔246，凸台2325与集流构件24之间的间隙与中心孔246连通。

在本实施例中，凸台2325与集流构件24之间存在一定间隙，集流构件24不易对端盖23的泄压造成影响，保证端盖23能够在电池单体20内部压力或温度达到阈值时正常泄压。

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，电池单体20容纳于箱体10内。

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。

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 (20)

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，连接于所述壳体，并封闭所述开口；

   集流构件，位于所述壳体内，并设置于所述电极组件面向所述端盖的一侧，所述集流构件连接所述端盖和所述电极组件；

   其中，所述端盖包括与所述集流构件连接的连接部，沿所述端盖的厚度方向，所述集流构件面向所述端盖的表面设有容纳槽，所述连接部至少部分容纳于所述容纳槽内。
2. 根据权利要求1所述的电池单体，其中，所述容纳槽为沿所述集流构件的周向延伸且首尾相连的封闭槽。
3. 根据权利要求2所述的电池单体，其中，所述容纳槽为环形槽。
4. 根据权利要求1-3任一项所述的电池单体，其中，所述容纳槽具有第一槽底面和第一槽侧面，所述第一槽侧面与所述第一槽底面相连；

   沿所述厚度方向，所述第一槽底面面向所述连接部；

   沿第一方向，所述第一槽侧面位于所述连接部的内侧，所述第一方向垂直于所述厚度方向；

   其中，所述第一槽侧面与所述第一槽底面之间的角度为θ ₁，满足：90°＜θ ₁＜180°。
5. 根据权利要求4所述的电池单体，其中，所述容纳槽还包括第二槽侧面，所述第二槽侧面与所述第一槽底面相连，沿所述第一方向，所述第一槽侧面位于所述连接部的外侧；

   其中，所述第二槽侧面与所述第一槽底面之间的角度为θ ₂，满足：90°＜θ ₂＜180°。
6. 根据权利要求5所述的电池单体，其中，沿所述第一方向，所述第一槽侧面和所述第二槽侧面均与所述连接部间隙设置。
7. 根据权利要求1-3任一项所述的电池单体，其中，所述容纳槽具有第一槽底面和第二槽侧面，所述第二槽侧面与所述第一槽底面相连；

   沿所述厚度方向，所述第一槽底面面向所述连接部；

   沿第一方向，所述第二槽侧面位于所述连接部的外侧，所述第一方向垂直于所述厚度方向；

   其中，所述第二槽侧面与所述第一槽底面之间的角度为θ ₂，满足：90°＜θ ₂＜180°。
8. 根据权利要求1-3任一项所述的电池单体，其中，所述容纳槽包括第一槽侧面和第二槽侧面，沿第一方向，所述第一槽侧面和所述第二槽侧面分别位于所述连接部的两侧，所述第一方向垂直于所述厚度方向；

   所述第一槽侧面与所述第二槽侧面在所述第一方向上的距离沿所述容纳槽深度方向逐渐减小。
9. 根据权利要求1-8任一项所述的电池单体，其中，所述集流构件包括：

   第一连接区，连接于所述连接部，所述集流构件设置所述容纳槽的位置形成所述第一连接区；

   第二连接区，连接于电极组件；

   其中，所述第一连接区和所述第二连接区在垂直于所述厚度方向的平面上的投影不重叠。
10. 根据权利要求9所述的电池单体，其中，所述第一连接区环绕布置于所述第二连接区的外侧。
11. 根据权利要求9或10所述的电池单体，其中，所述第二连接区的厚度为L，所述容纳槽的深度为H，满足：0.15≤H/L＜1。
12. 根据权利要求1-11任一项所述的电池单体，其中，所述容纳槽具有第一槽底面，沿所述厚度方向，所述连接部抵靠于所述第一槽底面。
13. 根据权利要求1-12任一项所述的电池单体，其中，所述集流构件与所述连接部焊接。
14. 根据权利要求1-13任一项所述的电池单体，其中，所述连接部为沿所述端盖的周向延伸且首尾相连的封闭结构。
15. 根据权利要求1-14任一项所述的电池单体，其中，所述端盖还包括：

    本体部，所述本体部连接于所述壳体，沿所述厚度方向，所述本体部具有相对的内表面和外表面，所述内表面面向所述集流构件，所述连接部凸设于所述内表面；

    凹部，设置于所述本体部与所述连接部相对应的位置，所述凹部从所述外表面向靠近所述集流构件的方向凹陷。
16. 根据权利要求15所述的电池单体，其中，所述本体部包括泄压部，所述连接部围设于所述泄压部的周围，所述泄压部设置有刻痕槽。
17. 根据权利要求16所述的电池单体，其中，所述泄压部局部向靠近所述集流构件的方向凸出并形成凸台，并在所述泄压部背离所述集流构件的一侧与所述凸台相对应的位置形成凹槽；

    所述凸台面向所述集流构件的表面设置有所述刻痕槽；和/或，所述凹槽具有第二槽底面，所述第二槽底面设置有所述刻痕槽。
18. 根据权利要求17所述的电池单体，其中，沿所述厚度方向，所述凸台与所述集流构件间隙设置。
19. 一种电池，包括：

    箱体；

    如权利要求1-18任一项所述的电池单体，所述电池单体容纳于所述箱体内。
20. 一种用电设备，包括如权利要求19所述的电池。