CN214898741U - 电池单体、电池以及用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电池单体、电池以及用电装置，属于电池技术领域。本申请提出一种电池单体，包括：壳体，所述壳体包括开口和形成在所述开口周围的第一卷边部；端盖，所述端盖由高分子材料制成，所述端盖的边缘形成有第二卷边部；其中，所述端盖被配置为覆盖所述开口，所述第一卷边部和所述第二卷边部中的一者包覆另一者，以使所述端盖与所述壳体连接。本申请还提出一种电池以及用电装置，包括该电池单体。由于电池单体的特性，包括该电池单体的电池以及用电装置均具有较好的安全性能和密封性能。

Description

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，具体而言，涉及一种电池单体、电池以及用电装置。

背景技术

新能源汽车是汽车制造行业的主流发展趋势，电池单体作为新能源汽车等用电装置的重要组成部分，对安全性能的要求也在不断提高。

随着电池单体充放电的进行，电池单体的内部会持续产生气体，气体压力过大可能会导致电池单体发生爆炸，存在一定的安全隐患。

实用新型内容

本申请提出一种电池单体、电池以及用电装置，具有较高的密封性能和安全性能。

本申请第一方面实施例提供的电池单体，包括：壳体，所述壳体包括开口和形成在所述开口周围的第一卷边部；端盖，所述端盖由高分子材料制成，所述端盖的边缘形成有第二卷边部；其中，所述端盖被配置为覆盖所述开口，所述第一卷边部和所述第二卷边部中的一者包覆另一者，以使所述端盖与所述壳体连接。

本申请实施例中的电池单体中，端盖采用高分子材料制成，具有缓慢透气的功能，能够及时排出电池单体内部产生的气体来降低或者维持电池单体内部的气压，以使电池单体具有较好的安全性能。端盖边缘形成的第二卷边部与壳体的开口周围形成的第一卷边部中的一者包覆另一者，第一卷边部与第二卷边部周向均匀连贯相连，连接紧密牢固，端盖与壳体之间不易分离，且电池单体不容易发生破裂和变形，具有较好的密封性能。

根据本申请的一些实施例，所述第一卷边部从所述开口周围向外卷曲，所述第二卷边部包覆所述第一卷边部。

壳体的开口周围向外卷曲以形成第一卷边部，使用第二卷边部从开口周围的外侧包覆第一卷边部，能够将第一卷边部和第二卷边部周侧密封、牢固相连，且向外卷曲的成型工艺简单，壳体的外部也具有足够的操作空间将第二卷边部与第一卷边部相连为一体。

根据本申请的一些实施例，所述第一卷边部从所述开口周围向内卷曲，所述第一卷边部包覆所述第二卷边部。

壳体的开口周围向内卷曲以形成第一卷边部，使用第一卷边部从开口周围的内侧包覆第二卷边部，不会增加壳体的开口处的外径尺寸，也不会增加电池单体的整体外径尺寸，在相同的布置空间下能够容许布置更多的电池单体，从而提高了包括多个电池单体的电池的整体能量密度。

根据本申请的一些实施例，所述壳体与所述第一卷边部之间夹持有至少部分所述第二卷边部。

壳体的开口周围向内卷曲以形成第一卷边部，使用第一卷边部从开口周围的内侧包覆第二卷边部时，将至少部分第二卷边部夹持于壳体与第一卷边部之间，能够使第二卷边部与第一卷边部相互钩挂，增加第一卷边部和第二卷边部的相连牢固性，端盖在电池单体内部的气压作用下不易与壳体分离。

根据本申请的一些实施例，所述第二卷边部热复合于所述第一卷边部。

以热复合的形式将第二卷边部与第一卷边部相连，第二卷边部受热从固态转变为熔融状态以与第一卷边部的表面紧密贴合，实现第二卷边部与第一卷边部牢固、密封相连。

根据本申请的一些实施例，所述第一卷边部和所述第二卷边部通过化学键连接。

以化学键的形式将第二卷边部与第一卷边部相连，相邻的原子之间相互吸引，增加了第一卷边部与第二卷边部之间的连接强度，实现第二卷边部与第一卷边部牢固、密封相连。

根据本申请的一些实施例，所述第一卷边部和所述第二卷边部之间设置有密封件。

通过在第一卷边部和第二卷边部之间设置密封件，能够填充第一卷边部和第二卷边部之间的缝隙，使端盖与壳体周侧密封相连，避免电池单体内部的电解液和气体从第一卷边部和第二卷边部之间的缝隙中漏出，还避免外部的水分和气体从第一卷边部和第二卷边部之间的缝隙中进入电池单体的内部。

根据本申请的一些实施例，所述高分子材料为全氟乙烯丙烯共聚物或聚氯三氟乙烯。

上述材质的高分子材料具有缓慢透气功能，能够及时排出电池单体内部产生的气体来降低或者维持电池单体内部的气压，从而保障电池单体的安全性能。

根据本申请的一些实施例，所述壳体呈圆筒状或椭圆筒状；或，壳体呈棱柱筒状且所述壳体的相邻两个侧面圆滑过渡。

上述结构的壳体沿周向无明显弯折，易于采用卷边工艺成型第一卷边部，能够形成连贯、无断口的第一卷边部。

根据本申请的一些实施例，所述壳体的材质为金属。

采用金属材质的壳体，能够在壳体的开口周围采用卷边工艺成型第一卷边部，且金属材质的壳体具有强度高、耐腐蚀性高、耐高温高压等优点，具有较长的使用寿命。

本申请第二方面实施例提出一种电池，包括本申请第一方面实施例提出的电池单体。

本申请第三方面实施例提出一种用电装置，包括本申请第二方面实施例提出的电池。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

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示出的是本申请一实施例中的一种车辆的简易示意图；

图2示出的是图1中车辆的电池的结构示意图；

图3示出的是图2中电池的一个电池单体的立体示意图；

图4示出的是图2中电池的一个电池单体的俯视视角的结构示意图；

图5示出的是图4中的A-A剖面图；

图6示出的是图5中B处的局部放大图；

图7示出的是体现第一卷边部从开口向外卷曲、第一卷边部与第二卷边部之间进一步设置有密封件的示意图；

图8示出的是体现第一卷边部从开口向内卷曲、第一卷边部包覆第二卷边部的一种电池单体的结构示意图；

图9示出的是图8中C处的局部放大图；

图10示出的是体现第一卷边部从开口向内卷曲、第一卷边部与第二卷边部之间进一步设置有密封件的示意图；

在附图中，附图并未按照实际的比例绘制。

图标：1000-车辆；100-电池；10-电池单体；11-壳体；111-底壁；112-周壁；1121-内侧；1122-外侧；113-第一卷边部；1131-第一部分；1132-第二部分；114-开口；12-端盖；121-端盖本体；1211-第一侧；1212-第二侧；122-第二卷边部；1221-第三部分；1222-第四部分；1223-第五部分；1224-第六部分；123-极柱组件；1231-连接件；1232-极柱；1233-连接片；124-泄压部；125-第一边缘；126-第二边缘；13-密封件；20-箱体；21-箱体本体；22-箱盖；200-控制器；300-马达。

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”以及他们的任何变形，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。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

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。

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正极集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的正极集流体，未涂敷负极活性物质层的正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。

电池单体还包括泄压部，泄压部在电池单体内部压力达到阈值时致动。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。泄压部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或温敏的元件或构造，即，当电池单体的内部压力或温度达到阈值时，泄压部执行动作或者泄压部中设有的薄弱结构被破坏，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”是指泄压部产生动作或被激活至一定的形态，从而使得电池单体的内部压力及温度得以被泄放。泄压部产生的动作可以包括但不限于：泄压部中的至少一部分破裂、破碎、被撕裂或者打开，等等。泄压部在致动时，电池单体的内部的高温高压物质作为排放物会从开启的部位向外排出。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。

电池单体还包括汇流部件，多个电池单体之间通过汇流部件实现电连接，以实现多个电池单体的串联、并联或者混联。

相关技术中，电池单体在经历多次充放电循环后会产生气体，这些气体产生的气压虽然致使泄压部致动，却能够导致电池单体内部气压缓慢上升。

发明人发现，为了及时排出电池单体内部缓慢累积的气体，可以将电池单体的端盖设置为可透气的形式，通过透气的端盖及时排出电池单体内部缓慢累积的气体，以提高电池单体的安全性能。但是，当电池单体内部的气压作用于透气膜片时，会驱使端盖向电池单体的外部凸出，从而使端盖的周侧边缘相对于盖板发生移动。如果端盖的周侧边缘与盖板连接不牢固，端盖容易在电池单体内部的气压作用下相对于电池单体的壳体发生移动，从而使端盖与壳体分离，端盖与壳体的连接处泄漏，降低电池单体的密封性。

基于上述思路，本申请的发明人提出了一种技术方案，能够及时排出电池单体内部产生的气体来降低或者维持电池单体内部的气压，使电池单体具有较好的安全性能和密封性能。

可以理解的是，本申请实施例描述的电池单体可以直接对用电装置供电，也可以通过并联或者串联的方式形成电池，以电池的形式对各种用电装置供电。

可以理解的是，本申请实施例中描述的使用电池单体或者电池所适用的用电装置可以为多种形式，例如，手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等，例如，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。

本申请的实施例描述的电池单体以及电池不仅仅局限适用于上述所描述的用电装置，还可以适用于所有使用电池单体以及电池的用电装置，但为描述简洁，下述实施例均以电动汽车为例进行说明。

图1示出的是本申请一实施例中的一种车辆的简易示意图，图2示出的是图1中车辆的电池的结构示意图，图3示出的是图2中电池的一个电池单体10的结构示意图。

如图1所示，车辆1000的内部设置有电池100、控制器200和马达300，例如，在车辆1000的底部或车头或车尾可以设置电池100。车辆1000可以为燃油汽车、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。

在本申请的一些实施例中，电池100可以用于车辆1000的供电，例如，电池100可以作为车辆的操作电源。控制器200用来控制电池为马达300的供电，例如，用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。

在其他实施例中，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，替代或部分地替代燃油或天然气为车辆提供驱动动力。

其中，本申请的实施例所提到的电池100是指包括一个或多个电池单体10以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如，电池100由多个电池单体10串联或者并联而成。

如图2所示，电池100包括多个电池单体10和箱体20，多个电池单体10放置于箱体20内。

箱体20包括箱体本体21和箱盖22，箱盖22盖合于箱体本体21后形成电池腔，多个电池单体10放置于电池腔内。其中，箱体本体21的形状可以根据多个电池单体10组合的形状而定，箱盖22的形状与开口的形状匹配以覆盖开口。例如，箱体本体21可以为中空长方体且只有一个面为开口面；再例如，箱体本体21可以为中空圆柱体且只有一个面为开口面。箱盖22盖合于箱体本体21后形成具有封闭腔室的箱体20，电池单体10相互并联或串联或混联组合后置于箱盖22盖合于箱体本体21后形成的箱体20内。或者，箱体20也可以包括第一箱体和第二箱体，第一箱体和第二箱体可以均具有一个开口，第一箱体和第二箱体的开口相对设置，并且第一箱体和第二箱体相互盖合形成具有封闭腔室的箱体20，电池单体10相互并联或串联或混联组合后置于第一箱体和第二箱体扣合后形成的箱体20内。

图3示出的是本申请实施例提供的电池单体的立体示意图，图4示出的是本申请实施例提供的电池单体的俯视视角的结构示意图，图5示出的是图4中的A-A剖面图，图6示出的是图5中B处的局部放大图。

如图3和图4所示，电池单体10包括壳体11、端盖12以及电极组件(未示出)。壳体11包括底壁111和周壁112，周壁112沿第一轴线X的两端分别为第一端和第二端，底壁111封闭周壁112的第一端。壳体11的内部形成容纳腔，用于容纳电极组件和电解液，且容纳腔内可设置有多个电极组件，多个电极组件相互堆叠。

如图4和图5所示，壳体11的周壁112的第二端具有开口114，开口114周围卷曲形成有第一卷边部(如图6所示)。电极组件可从开口114放入壳体11的容纳腔，端盖12用于与周壁112的第二端相连以封闭壳体11的开口114，将电极组件封闭于容纳腔内。

如图4和图5所示，端盖12包括端盖本体121、第二卷边部122、极柱组件123和泄压部124，极柱组件123和泄压部124安装于端盖本体121，端盖12的边缘卷曲形成第二卷边部122。

端盖本体121的厚度方向沿第一轴线X延伸，端盖本体121沿第一轴线X的两侧分别为第一侧1211和第二侧1212，第一侧1211为端盖本体121的远离壳体11的一侧，第二侧1212为端盖本体121的靠近壳体11的一侧，端盖12的周侧边缘向第一侧1211或者第二侧1212卷曲形成第二卷边部122，第二卷边部122从端盖本体121的周侧边缘向外延伸。

极柱组件123贯穿端盖本体121，于电池单体10的内部与电极组件的极耳相连，于电池单体10的外部与汇流部件连接，实现将电能从电池单体10的内部输出至外部。

如图4和图5所示，其中，极柱组件123包括连接件1231和极柱1232。连接件1231设置于端盖本体121的第一侧1211，极柱1232沿第一轴线X的方向贯穿连接件1231和端盖本体121且将连接件1231和端盖本体121固定相连。极柱1232绝缘穿过端盖本体121，极柱1232的一端与连接件1231导电相连，另一端与电极组件的极耳相连，极柱1232以铆压的形式将连接件1231与端盖本体121紧固为一体。极柱1232设有两个，两个极柱1232于端盖本体121的第二侧1212通过一个连接片1233与电极组件的同性极耳相连。或者，其中一个极柱1232绝缘穿过端盖本体121且与电极组件的负极极耳相连，另一个极柱1232绝缘穿过端盖本体121且与电极组件的正极极耳相连。连接件1231的长度方向沿端盖本体121的最大径向方向延伸，连接件1231的厚度方向与第一轴线X平行，连接件1231的材质为铝、钢等金属，连接件1231用于与汇流部件导电相连，将电能从电池单体10的内部输出至外部。

泄压部124用于在电池单体10内部压力达到阈值时致动，以释放电池单体10内部的压力及温度。

如图4和图5所示，其中，泄压部124设置于端盖本体121，泄压部124可以设置于两个极柱1232之间的区域，也可以设置于连接件1231的周围。例如，泄压部124可以设置于连接件1231的一侧，并位于端盖本体121的最大径向方向上的居中位置。

上述的极柱组件123和泄压部124均设置于端盖本体121，使端盖本体121既能对外输出电能，又能够在电池单体10内部压力达到阈值时释放电池单体10内部的压力及温度。且端盖12的材质为高分子材料，不仅重量较轻，且具有透气性能，能够及时排出电池单体10内部产生的气体来降低或者维持电池单体10内部的气压。

在本申请的一些实施例中，高分子材料为全氟乙烯丙烯共聚物或聚氯三氟乙烯。

上述材质的高分子材料具有缓慢透气功能，能够及时排出电池单体10内部产生的气体来降低或者维持电池单体10内部的气压，保障电池单体10的安全性能。

在其他实施例中，端盖12也可以包括部分高分子材质形成的区域和部分金属材质形成区域的复合结构，以增加端盖12的强度和耐压性能。例如，端盖12在安装有泄压部124和极柱组件123的区域设有安装件，安装件以预埋的形式埋入高分子材质的端盖12中，泄压部124与极柱组件123固定于安装件，安装件可以为金属螺母或者套筒。

如图6所示，壳体11包括第一卷边部113，第一卷边部113形成在开口114周围。端盖12由高分子材料制成，端盖12包括端盖本体121和第二卷边部122，第二卷边部122由端盖12的边缘卷曲形成，端盖12被配置为覆盖开口114，第一卷边部113和第二卷边部122中的一者包覆另一者，以使端盖12与壳体11连接。

本申请实施例中的电池单体10中，端盖12采用高分子材料制成，不仅重量较轻，且具有透气性能，能够及时排出电池单体10内部产生的气体来降低或者维持电池单体10内部的气压，以使电池单体10具有较好的安全性能。端盖12边缘形成的第二卷边部122与壳体11的开口114周围形成的第一卷边部113中的一者包覆另一者，第一卷边部113与第二卷边部122周向均匀连贯相连，连接紧密牢固，当电池单体10内部的气压驱使端盖12向远离壳体11的方向凸出时，端盖12与壳体11之间不易分离，使电池单体10不容易发生破裂和变形，具有较好的密封性能。

进一步地，端盖12具有透气性能，能够及时排出电池单体10内部产生的气体来降低或者维持电池单体10内部的气压，进而容许减薄壳体11的厚度，以提高电池单体10的能量密度。

壳体11的第一卷边部113形成在周壁112的第二端的开口114的周围，周壁112沿其周向圆滑过渡，能够形成连贯、无端断口的第一卷边部113。

在本申请的一些实施例中，壳体11呈圆筒状或者椭圆筒状，即周壁112的周向轮廓为圆形或者椭圆形，利于采用卷边工艺在周壁112的开口114周围形成第一卷边部113。

在本申请的另一些实施例中，壳体11呈棱柱筒状且壳体11的相邻两个侧面圆滑过渡。

例如，周壁112包括四个侧壁，四个侧壁周向围合形成周壁112，相邻的两个侧壁之间具有圆滑的过渡曲面，即周壁112的周向轮廓为相邻的两个侧边之间具有过渡圆角的矩形。例如，周壁112的周向轮廓的相邻两个侧边的过渡圆角R≥15mm。

在其他实施例中，周壁112还可以包括周向相连的曲壁或平壁，相邻的两个侧壁之间圆滑过渡，即周壁112的周向轮廓为多段直线或者曲线相连形成的闭合曲线，相邻的直线和曲线或者曲线和曲线之间相切连接，相邻的直线和直线之间具有过渡圆角。

通过上述结构，壳体11的周壁112周向无明显弯折，易于采用卷边工艺成型第一卷边部113，形成的第一卷边部113周向连贯且没有断口。

根据本申请的一些实施例，壳体11的材质为金属，例如铝、铝合金或者镀镍钢等。

采用金属材质的壳体11，能够在开口114周围采用卷边工艺成型第一卷边部113，且金属材质的壳体11具有强度高、耐腐蚀性高、耐高温高压等优点，具有较长的使用寿命。

在其他实施例中，壳体11的材质也可以为塑料，例如PPO(聚亚苯基氧化物或聚苯撑醚)或者PC/ABS(聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物)等。

端盖12边缘形成的第二卷边部122与壳体11的开口114周围形成的第一卷边部113中的一者包覆另一者。

其中，可以使用端盖12封闭壳体11的开口114，采用卷边工艺对端盖12的周侧边缘和周壁112的开口周围进行同侧卷边，在形成第一卷边部113和第二卷边部122的同时将第一卷边部与第二卷边部中的一者包覆另一者。或者，第一卷边部113和第二卷边部122也可以分别成型，再使用端盖12封闭壳体11的开口114，以组装的形式将第一卷边部113与第二卷边部122中的一者包覆另一者。

将第一卷边部113与第二卷边部122中的一者包覆另一者后，可以进一步将第一卷边部113与第二卷边部122相连，以使端盖12与壳体11密封牢固相连。

在本申请的一些实施例中，第一卷边部113与第二卷边部122通过热复合连接。

以热复合的形式将第二卷边部122与第一卷边部113相连，第二卷边部122受热从固态转变为熔融态以与第一卷边部113紧密贴合，增加了第一卷边部113与第二卷边部122的贴合面积，从而能够实现第二卷边部122与第一卷边部113牢固、密封相连。

在本申请的另一些实施例中，第一卷边部113和第二卷边部122通过化学键连接。

以化学键的形式将第二卷边部122与第一卷边部113相连，相邻的原子之间相互吸引，使第二卷边部122与第一卷边部113不易分离，能够牢固、密封相连。

在其他实施例中，第一卷边部113与第二卷边部122中一者包覆另一者后，可以使用外部的紧固件相连。例如，周向设置多个铆钉，每个铆钉沿第一轴线X贯穿第一卷边部113与第二卷边部122以将第一卷边部113与第二卷边部122相连。再例如，使用一对压环从第一卷边部113和第二卷边部122沿第一轴线X的两侧将第一卷边部113和第二卷边部122夹紧为一体。

第一卷边部113与第二卷边部122之间可以以第一卷边部113包覆第二卷边部122的形式或者第二卷边部122包覆第一卷边部113的形式相连，也可以于周壁112的内侧1121或者外侧1122相连。也就是说，第二卷边部122可以于周壁112的外侧1122包覆第一卷边部113，第二卷边部122可以于周壁112的内侧1121被包覆于第一卷边部113，下面具体示例两种第一卷边部113与第二卷边部122相连的实施形式。

在本申请的一些实施例中，第一卷边部113从开口114周围向外卷曲，第二卷边部122包覆所述第一卷边部113。

如图6所示，周壁112的开口114的周围向外侧1122卷曲形成第一卷边部113，端盖本体121的周侧边缘向第二侧1212卷曲形成第二卷边部122。第一卷边部113沿卷曲方向依次包括第一部分1131和第二部分1132，第一部分1131的一侧与端盖本体121的周侧边缘相连，另一侧与第二部分1132相连，第二部分1132的延伸方向与周壁112的表面平行。第二卷边部122沿卷曲方向依次包括第三部分1221、第四部分1222、第五部分1223和第六部分1224，第三部分1221与端盖本体121的表面平行，第四部分1222、第五部分1223和第六部分1224依次同向垂直弯折。第三部分1221、第四部分1222和第五部分1223包覆第一部分1131和第二部分1132，第六部分1224插入第二部分1132和周壁112之间。

壳体11的开口114周围向外卷曲以形成第一卷边部113，使用第二卷边部122从开口114周围的外侧1122包覆第一卷边部113，不仅能够将第一卷边部113和第二卷边部122周侧密封、牢固相连，且向外卷边成型第一卷边部113的工艺简单，壳体11的外部也具有足够的操作空间将第二卷边部122与第一卷边部113相连为一体。

第一卷边部113和第二卷边部122之间设置有密封件13，密封件13设置于第一卷边部113与第二卷边部122之间，能够填充第一卷边部113和第二卷边部122之间的缝隙，使端盖12与壳体11周侧密封相连。

可以理解的是，第一卷边部113与第二卷边部122之间的缝隙既可以是第一卷边部113的各部分与第二卷边部122的各部分之间的缝隙，也可以是与第一卷边部113相连的周壁112与第二卷边部122之间的缝隙。

如图7所示，在本申请的一些实施例中，在第一部分1131与第三部分1221、第二部分1132与第四部分1222、第二部分1132与第五部分1223的缝隙中涂覆密封胶，采用卷边工艺将第二卷边部122包覆第一卷边部113，采用热复合或者化学键的形式将第一卷边部113与第二卷边部122相连，密封胶固化后形成将第一卷边部113与第二卷边部122粘合为一体的密封件13。

在其他实施例中，第六部分1224插入第二部分1132和周壁112之间，第六部分1224与周壁112贴合的界面具有外露的第一边缘125，在第一边缘125涂覆密封胶密，密封第一卷边部113与第二卷边部122之间的缝隙，使端盖12与壳体11周侧密封相连，密封胶固话后形成密封件13。

在本申请的另一些实施例中，所述第一卷边部113从开口114周围向内卷曲，所述第一卷边部113包覆所述第二卷边部122，壳体11与第一卷边部113之间夹持有至少部分第二卷边部122。

图8示出的是体现第一卷边部从开口向内卷曲、第一卷边部包覆第二卷边部的一种电池单体的结构示意图，图9示出的是图8中C处的局部放大图。

如图8和图9所示，周壁112的开口114的周侧向内侧1121卷曲形成第一卷边部113，端盖本体121的周侧向第一侧1211卷曲形成第二卷边部122。第一卷边部113沿卷曲方向依次包括第一部分1131和第二部分1132，第一部分1131的一侧与周壁112相连，另一侧与第二部分1132相连，第二部分1132沿第一轴线反向延伸。第一部分1131和第二部分1132包覆第二卷边部122，周壁112与第二部分1132之间夹持有至少部分第二卷边部122。

如图9所示，在本申请的一些实施例中，第二卷边部122可以全部插入周壁112与第二部分1132之间，即第二部分1132的端部与端盖本体121的第一侧1211贴合。

在其他实施例中，第二卷边部122也可以部分插入周壁112与第二部分1132之间，即第二部分1132的端部与端盖本体121的第一侧1211之间留有间隙。

壳体11的开口114周围向内卷曲以形成第一卷边部113，使用第一卷边部113从开口114周围的内侧1121包覆第二卷边部122，不会增加壳体11的壳体11的开口114处的外径，从而不会影响电池单体10的最大外径尺寸，在相同的布置空间下能够容许布置更多的电池单体10，从而提高了包括多个电池单体10的电池或者电池包的整体能量密度。

第一卷边部113和第二卷边部122之间设有密封件13，密封件13设置于第一卷边部113与第二卷边部122之间，能够填充第一卷边部113和第二卷边部122之间的缝隙，使端盖12与壳体11周侧密封相连。

可以理解的是，第一卷边部113与第二卷边部122之间的缝隙既可以是第一卷边部113的各部分与第二卷边部122之间的缝隙，也可以是第一卷边部113和与第二卷边部122相连的端盖本体121之间的缝隙。

如图10所示，在本申请的一些实施例中，第一部分1131与第二卷边部122之间、第二部分1132与第二卷边部122之间、第二部分1132与端盖本体121之间均涂覆有密封胶，采用卷边工艺将第一卷边部113包覆第二卷边部122，采用热复合或者化学键的形式将第一卷边部113与第二卷边部122相连，密封胶固化后形成将第一卷边部113与第二卷边部122粘合为一体的密封件13。

在其他实施例中，第二部分1132的端部与端盖本体121的第一侧1211贴合，第二部分1132的端部与端盖本体121的界面具有第二边缘126，使用密封胶封闭第二边缘126，密封第一卷边部113与第二卷边部122之间的缝隙，密封胶固化后形成密封件13，使端盖12与壳体11周侧密封相连。

本申请实施例提供的电池单体10中，端盖12采用高分子材料制成，能够及时排出电池单体10内部产生的气体来降低或者维持电池单体10内部的气压，端盖12边缘形成有第二卷边部122，壳体11的周围形成有第一卷边部113，第一卷边部113与第二卷边部122可以以多种形式相连为一体，以使端盖12与壳体11周侧密封、牢固地连接，提高了电池单体10的安全性能和密封性能。由于端盖12能够及时排出电池单体10内部产生的气体来降低或者维持电池单体10内部的气压，进而容许减薄壳体11的厚度，以提高电池单体10的能量密度。由于电池单体10的特性，应用了电池单体10的电池100以及车辆1000也具有较好的安全性能、密封性能和能量密度。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，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 (12)

1.一种电池单体，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体包括开口和形成在所述开口周围的第一卷边部；

端盖，所述端盖由高分子材料制成，所述端盖的边缘形成有第二卷边部；

其中，所述端盖被配置为覆盖所述开口，所述第一卷边部和所述第二卷边部中的一者包覆另一者，以使所述端盖与所述壳体连接。

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第一卷边部从所述开口周围向外卷曲，所述第二卷边部包覆所述第一卷边部。

3.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第一卷边部从所述开口周围向内卷曲，所述第一卷边部包覆所述第二卷边部。

4.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，所述壳体与所述第一卷边部之间夹持有至少部分所述第二卷边部。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述第二卷边部热复合于所述第一卷边部。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述第一卷边部和所述第二卷边部通过化学键连接。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述第一卷边部和所述第二卷边部之间设置有密封件。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述高分子材料为全氟乙烯丙烯共聚物或聚氯三氟乙烯。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述壳体呈圆筒状或椭圆筒状；

或，壳体呈棱柱筒状且所述壳体的相邻两个侧面圆滑过渡。

10.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述壳体的材质为金属。

11.一种电池，其特征在于，包括根据权利要求1-10中任一项所述的电池单体。

12.一种用电装置，其特征在于，包括权利要求11所述的电池。

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