CN216120509U - 电池单体、电池和用电设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种电池单体、电池和用电设备。电池单体包括壳体、端盖、电极端子、电极组件和集流构件。壳体具有开口。电极组件设置于壳体内，电极组件包括极耳。端盖覆盖开口且与壳体卷封连接。电极端子设置于端盖。集流构件设置于端盖和电极组件之间，用于连接极耳和电极端子。其中，端盖上设置有加强部，电极端子在端盖上的投影与加强部不重叠。本申请提供的技术方案能够解决电池使用过程中内部压力增大导致的电池安全问题和影响电池使用寿命的问题。

Description

电池单体、电池和用电设备

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、电池和用电设备。

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。

电池在充放电的使用过程中内部压力增大，影响电池的安全性能和使用寿命。

实用新型内容

本申请提供了一种电池单体、电池和用电设备，其能够解决电池使用过程中内部压力增大导致的电池安全问题和影响电池使用寿命的问题。

第一方面，本申请提供一种电池单体，包括：壳体，具有开口；电极组件，设置于所述壳体内，所述电极组件包括极耳；端盖，覆盖所述开口且与所述壳体卷封连接；电极端子，设置于所述端盖；集流构件，设置于所述端盖和所述电极组件之间，用于连接所述极耳和所述电极端子；其中，所述端盖上设置有加强部，所述电极端子在所述端盖上的投影与所述加强部不重叠。

本申请实施例的技术方案中，通过在端盖上设置加强部，能够提高端盖的结构强度，减小端盖因电池单体使用过程中内部压力增大而产生的形变，降低了电极端子与电极组件之间发生电连接失效的风险，进而能够有效地延长电池单体的使用寿命和提高电池单体的安全性能。此外，电极端子在端盖上的投影与加强部不重叠，能够使加强部不干涉电极端子，便于将电极端子安装到端盖上。

在一些实施例中，所述端盖包括端盖本体和第一卷边部，所述第一卷边部形成在所述端盖本体的周围，所述壳体在所述开口处形成有第二卷边部，所述第一卷边部与所述第二卷边部连接；所述电极端子和所述加强部均设置于所述端盖本体，沿所述端盖的径向，所述加强部位于所述电极端子和所述第一卷边部之间。

端盖的位于电极端子和第一卷边部之间的区域为易变形的区域，通过将加强部设置在电极端子和第一卷边部之间的区域，使得该区域的刚度和强度能够得到有效加强，且加强部不会干涉第一卷边部与第二卷边部的连接，也不会妨碍电极端子与端盖的装配。

在一些实施例中，所述电池单体还包括密封件，所述密封件设置于所述第一卷边部和所述第二卷边部之间，以使所述端盖和所述壳体密封连接。

通过在第一卷边部和第二卷边部之间设置密封件，能够保证端盖和壳体之间的密封性，避免电池单体中的电解液由第一卷边部和第二卷边部之间泄漏。

在一些实施例中，所述壳体包括壳体本体和所述第二卷边部，所述第二卷边部连接于所述壳体本体；沿所述壳体的径向，所述第一卷边部和所述第二卷边部不超出所述壳体本体的外表面。

通过将第一卷边部和所述第二卷边部设置为不超出壳体本体的外表面，使得多个电池单体组成电池时，相邻两个电池单体之间能够相互挨紧，避免相邻两个电池单体之间因各自的第一卷边部和第二卷边部凸出而产生间隙，进而保证电池的能量密度。

在一些实施例中，所述壳体还包括过渡部，所述第二卷边部通过所述过渡部连接于所述壳体本体，所述过渡部从所述壳体本体沿朝向所述端盖的方向并沿所述壳体的径向向所述壳体的内部延伸，所述第二卷边部向所述壳体的外部卷曲，所述第一卷边部包覆于所述第二卷边部。

通过将过渡部设置为沿朝向所述端盖的方向并沿所述壳体的径向向所述壳体的内部延伸，能够使得第二卷边部不超出壳体本体的外表面，为第一卷边部的设置提供了空间余量，进而能够使得第一卷边部不超出壳体本体的外表面，以保证了电池的能量密度。通过将第二卷边部设置为向所述壳体的外部卷曲，第一卷边部包覆于所述第二卷边部，能够降低端盖与壳体的卷封难度，进而提高电池单体的制造效率。

在一些实施例中，所述加强部沿所述端盖的径向延伸。

通过将加强部设置为沿端盖的径向延伸，能够降低加强部设置于端盖的难度，提高端盖的制造效率；同时，在端盖上设置多个加强部时，由于加强部沿端盖的径向延伸，能够让多个加强部充分利用端盖上可以利用的位置，使得多个加强部能够有序整齐地设置于端盖上。

在一些实施例中，所述加强部的数量为多个，多个所述加强部沿所述端盖的周向间隔分布。

多个加强部能够共同抵抗端盖受到的力，有效地提高端盖的结构强度，极大地减小端盖因电池单体使用过程中内部压力增大而产生的形变，进而能够有效地延长了电池单体的使用寿命和提高电池单体的安全性能。

在一些实施例中，所述加强部沿所述端盖的周向延伸且环绕所述电极端子设置。

加强部环设于端盖上，能够充分利用端盖上可以利用的位置，有效地提高端盖的结构强度，环设于端盖的加强部可以抵抗端盖在各方向受到的力，极大地减小端盖因电池单体使用过程中内部压力增大而产生的形变，进而能够有效地延长了电池单体的使用寿命和提高电池单体的安全性能。

在一些实施例中，所述端盖本体包括第一壁、第二壁和第三壁，所述第二壁围设在所述第一壁的周围，所述第二壁从所述第一壁的边缘沿所述壳体的轴向向所述壳体的内部延伸，所述第三壁围设在所述第二壁的周围，所述第三壁从所述第二壁远离所述第一壁的一端沿所述壳体的径向延伸，所述第三壁连接所述第二壁和所述第一卷边部，所述电极端子设置于所述第一壁，所述加强部设置于所述第三壁。

为了便于与汇流部件连接，电极端子通常应向外凸出于端盖。在上述方案中，第一卷边部和第一壁均向外凸出于第三壁，通过将电极端子设置于第一壁，可以抬高电极端子，避免第一卷边部对电极端子和汇流部件的连接造成干涉。相比于端盖本体为平板的情况，通过将端盖本体设置为上述结构，可以抬高电极端子，使得不需要增加电极端子的轴向长度也能使电极端子凸出于第一卷边部，从而降低了电极端子用料成本，进而有效地降低电池单体的制造成本。

在一些实施例中，所述第二壁与所述第一壁围成容纳腔室，所述第一壁上设置有电极引出孔；所述电极端子的一部分位于所述容纳腔室内，所述电极端子的另一部分由所述电极引出孔穿出。

第二壁与第一壁围成的容纳腔室能够容纳电极端子的一部分，让电极端子不占用第三壁下方的空间，同时容纳腔室也能够容纳电解液，让电池单体的内部可以容纳更多的电解液，进而有效提高电池单体的能量密度。

在一些实施例中，所述电极端子包括端子本体、第一凸缘和第二凸缘，所述端子本体穿设于所述电极引出孔，所述第一凸缘和所述第二凸缘凸出于所述端子本体的外周面，所述第一凸缘位于所述第一壁的内侧且至少一部分容纳于所述容纳腔室内，所述第二凸缘位于所述第一壁的外侧，所述第一凸缘和所述第二凸缘共同限制所述电极端子沿所述壳体的轴向移动。

通过设置第一凸缘和第二凸缘，能够保证电极端子稳定地安装在端盖上。

在一些实施例中，电池单体还包括：绝缘件，设置于所述电极端子和所述端盖之间，以使所述电极端子和所述端盖相互绝缘。

通过设置绝缘件，使得电极端子和端盖之间相互绝缘，以避免电池单体发生短路的情况，进而保证电池单体安全地进行充放电工作，提高电池单体的安全性能。

在一些实施例中，所述绝缘件包括第一部分和第二部分；所述第一部分设置于所述第二凸缘和所述第一壁之间，所述第二部分从所述第一部分沿壳体的轴向延伸并包覆在所述第二凸缘的外周面。

通过将第二部分设置为包覆于第二凸缘的外周面，能够增大端盖和电极端子之间的绝缘距离，避免电极端子和端盖发生短路的情况，进而保证电池单体安全地进行充放电工作，提高电池单体的安全性能。

在一些实施例中，沿所述壳体的轴向，所述第二部分远离所述第一部分的一端超出所述第一卷边部。

第二部分超出于第一卷边部的部分，能够在端盖和壳体进行卷封时，保护电极端子，避免电极端子受损，进而有效地延长电池单体的使用寿命。

在一些实施例中，所述绝缘件包括第一部分和第二部分；所述第一部分设置于所述第二凸缘和所述第一壁之间，所述第二部分从所述第一部分沿壳体的轴向延伸并包覆在所述第二壁的外周面。

通过将第二部分设置为包覆于第二壁的外周面，能够增加端盖和电极端子之间的绝缘距离，避免电池单体发生短路的情况，进而保证电池单体安全地进行充放电工作，提高电池单体的安全性能。此外，将第二部分设置为包覆于第二壁的外周面，能够使得第二部分不干涉电极端子与汇流部件的连接。

在一些实施例中，所述第二部分远离所述第一部分的一端抵接于所述加强部。

通过将第二部分设置为抵顶于加强部，能够使得绝缘件、端盖以及电极端子三者之间装配稳定；此外，由于第二部分抵顶于加强部，使得第二部分能够对端盖的第三壁起到支撑作用，有效地减小端盖因电池单体内部压力增大而产生的形变。

在一些实施例中，所述绝缘件包括第三部分和第四部分，所述第三部分设置于所述端子本体的外周面和所述电极引出孔的孔壁之间，所述第四部分设置于所述第一壁和所述第一凸缘之间且位于所述容纳腔室内。

第三部分和第四部分用于使得电极端子和端盖之间相互绝缘，且第四部分位于容纳腔室内，能够避免绝缘件对第三壁下方空间的占用，让电池单体的内部可以容纳更多的电解液，进而有效提高电池单体的能量密度。

第二方面，本申请提供一种电池，包括前述任一种方案中的电池单体。

第三方面，本申请提供一种用电设备，包括用电设备本体和前述方案中的电池，电池用于向所述用电设备本体供电。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

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为根据本申请一些实施例的车辆的结构示意图；

图2为根据本申请一些实施例的电池的爆炸示意图；

图3为图2所示的电池模块的结构示意图；

图4为根据本申请一些实施例的电池单体局部示意图；

图5为根据本申请一些实施例的电池单体局部剖视图；

图6为根据本申请一些实施例的端盖和电极端子的立体图；

图7为根据本申请一些实施例中加强部的示意图；

图8为根据本申请另一些实施例中加强部的示意图；

图9为图5中Ⅸ处的放大图；

图10为根据本申请一些实施例的端盖的俯视图；

图11为本申请一些实施例中端盖的剖视图；

图12为根据本申请一些实施例的电极端子的剖视图；

图13为根据本申请一些实施例中绝缘件与端盖的示意图；

图14为根据本申请一些实施例中绝缘件与端盖的示意图；

图15为根据本申请一些实施例中电池单体的制造方法的流程示意图；

图16为根据本申请一些实施例中电池单体的制造设备的示意框图。

图标：1000-车辆；200-控制器；300-马达；100-电池；5-箱体；5a-第一箱体部；5b-第二箱体部；5c-容纳空间；6-电池模块；10-电池单体；20-壳体；21-开口；22-第二卷边部；23-壳体本体；24-过渡部；30-端盖；31-加强部；32-端盖本体；33-第一卷边部；34-第一壁；35-第二壁；36-第三壁；37-容纳腔室；38-电极引出孔；40-电极端子；41-端子本体；42-第一凸缘；43-第二凸缘；50-电极组件；51-极耳；61-第一部分；62-第二部分；63-第三部分；64-第四部分；70-集流构件；2000-第一提供装置；2100-第二提供装置；2200-组装装置。

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。

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集流部和正极极耳，正极集流部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集流部和负极极耳，负极集流部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。

电池单体还包括壳体和端盖，壳体用于容纳电极组件，壳体具有开口，端盖覆盖开口，端盖上设有用于安装电极端子的电极引出孔，电极端子通过集流构件电连接到电极组件的极耳，以实现电极组件的充放电。电极引出孔通常开设在端盖的中部，对应地，电极端子也会安装在端盖的中部。

目前，从市场形势的发展来看，电动车辆成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。电池为车辆本体的行驶和车辆本体中的各种电气元件的运行提供能量。

目前，电池单体的端盖与壳体之间主要有两种连接方式，一种是焊接，另一种是卷封连接。相比于焊接，卷封连接由于加工效率高，因此被广泛采用。然而，现有技术中采用卷封连接的电池单体，经常出现电池单体内部电连接失效，使用寿命短的问题。

发明人经过研究发现，导致上述问题的原因在于，为了便于在端盖的边缘成型卷边，端盖的厚度会比较薄，结构强度会比较低。而电池单体多次充放电后，电池单体内的电解液会分解产生气体，内部气压升高，使得电池单体膨胀，结构强度低的端盖受力会发生较大的形变(如端盖受力向上拱起)，导致电极端子发生位移，进而造成电极端子与集流构件之间和/或集流构件与电极组件之间发生相对位移，造成电极端子与电极组件之间发生电连接失效的风险，进而影响电池的安全性能和使用寿命。

基于以上考虑，为解决电池安全性低和使用寿命短的问题，发明人经过深入研究，设计了一种电池单体，在端盖上设置加强部，以提高端盖的结构强度，减小端盖因电池单体使用过程中内部压力增大而产生的形变，降低了电极端子与电极组件之间发生电连接失效的风险，进而能够有效地延长了电池单体的使用寿命和提高电池单体的安全性能。

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。

图1为根据本申请一些实施例的车辆的结构示意图。

车辆1000的内部可以设置控制器200、马达300和电池100，控制器200用来控制电池100为马达300供电。例如，在车辆1000的底部或车头或车尾可以设置电池100。电池100可以用于车辆的供电，例如，电池100可以作为车辆1000的操作电源，用于车辆1000的电路系统，例如，用于车辆1000的启动、导航和运行时的工作用电需求。在本申请的另一实施例中，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1000提供驱动动力。

图2为根据本申请一些实施例的电池100的爆炸示意图。如图2所示，电池100包括箱体5和电池单体10，电池单体10容纳于箱体5内。

箱体5用于容纳电池单体10，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10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结构，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。

在电池中100，电池单体10可以是一个，也可以是多个。若电池单体10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10之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体10构成的整体容纳于箱体5内；当然，也可以是多个电池单体10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6的结构示意图。在一些实施例中，如图3所示，电池单体10为多个，电池模块6包括多个串联或并联或混联的电池单体10。多个电池模块6再串联或并联或混联形成一个整体设置于箱体5中以形成电池100。电池模块6中的多个电池单体10之间可通过汇流部件(图中未示出)实现电连接，以实现电池模块6中的多个电池单体10的并联或串联或混联。汇流部件可为一个或多个，各汇流部件用于将至少两个电池单体10电连接。

根据本申请的一些实施例，请参见图4-图6，图4为根据本申请一些实施例的电池单体10局部示意图，图5为根据本申请一些实施例的电池单体10局部剖视图，图6为根据本申请一些实施例的端盖30和电极端子40的立体图。本申请提供一种电池单体10。电池单体10包括壳体20、端盖30、电极端子40、电极组件50和集流构件70。壳体20具有开口21，电极组件50设置于壳体20内，电极组件50包括极耳51，端盖30覆盖开口21且与壳体20卷封连接。电极端子40设置于端盖30。集流构件70设置于端盖30和电极组件50之间，用于连接极耳51和电极端子40。其中，端盖30上设置有加强部31(在图3中并未示出加强部31)，电极端子40在端盖30上的投影与加强部31不重叠。

壳体20可以为用于容纳电极组件50和电解液及为端盖30提供支撑的部件。电极组件50能够由壳体20的开口21置入壳体20的内部。

端盖30可以为覆盖壳体20开口21的结构，端盖30将壳体20的开口21封闭使得电极组件50和电解液处于密封环境中；同时端盖30为与电极端子40连接的结构，使得电极端子40通过集流构件70稳定地与电极组件50的极耳51连接，进而使得电极端子40稳定地与电极组件50电连接。集流构件70为能够使得电极端子40和电极组件50电连接的结构，例如集流构件70可以为将电极组件50的极耳51与电极端子40电连接的集流盘。

电极端子40为用于与汇流部件连接的结构，以实现电池单体10的充放电。电池单体10通过汇流部件与另一个电池单体10连接，多个电池单体10并联或串联或混联形成电池模块。

加强部31为能够起到加强端盖30结构强度的部件。加强部31可通过包括但不限于冲压或一体成型等方式设置于端盖30上，请参见图7，图7为本申请的一些实施例中加强部31的示意图，在图7中，对端盖30的表面进行冲压，使得端盖30被冲压处凸起以形成加强部31，采用如此方式设置加强部31，能够保证端盖30的质量轻和制造成本低；或者说，加强部31可以通过其他方式设置在端盖30上，请参见图8，图8为本申请另一些实施例中加强部31的示意图，在图8中，加强部31设置于端盖30的表面，加强部31与端盖30之间的连接关系包括但不限于焊接或粘接等。

“电极端子40在端盖30上的投影与加强部31不重叠”，指沿壳体20的轴向，电极端子40在端盖30上的投影与加强部31不重叠，即加强部31的位置与电极端子40的位置错开，使得加强部31不干涉电极端子40，便于将电极端子40安装到端盖30上。

通过在端盖30上设置加强部31，能够提高端盖30的结构强度，减小端盖30因电池单体10使用过程中内部压力增大而产生的形变，保证电极端子40与电极组件50之间的连接稳定性，降低了电极端子40与电极组件50之间发生电连接失效的风险，进而能够有效地延长电池单体10的使用寿命和提高电池单体10的安全性能。

根据本申请的一些实施例，端盖30包括端盖本体32和第一卷边部33，第一卷边部33形成在端盖本体32的周围，壳体20在开口21处形成有第二卷边部22，第一卷边部33与第二卷边部22连接。电极端子40和加强部31均设置于端盖本体32，沿端盖30的径向，加强部31位于电极端子40和第一卷边部33之间。

端盖本体32为与第一卷边部33连接的部件，加强部31和电极端子40设置于端盖本体32，也为电池单体10内部压力增大产生的力作用的部件，也为因加强部31而提高结构强度的部件。

第一卷边部33形成于端盖本体32的边缘且环绕端盖本体32设置，用于与第二卷边部22连接，实现端盖30与壳体20的卷封连接。

第二卷边部22形成于壳体20的开口21处，当第一卷边部33与第二卷边部22连接时，端盖本体32和电极端子40能够将壳体20的开口21覆盖。

“端盖30的径向”，指与壳体20的中心轴线正交的方向。

端盖30的位于电极端子40和第一卷边部33的区域为易变形的区域，通过将加强部31设置在电极端子40和第一卷边部33之间的区域，使得该区域的刚度和强度能够得到有效地加强，且使得加强部31不会干涉第一卷边部33与第二卷边部22的连接，也不会妨碍电极端子40与端盖的装配。

根据本申请的一些实施例，电池单体10还包括密封件(图中未示出)，密封件设置于第一卷边部33和第二卷边部22之间，以使端盖30和壳体20密封连接。

密封件为能够实现密封作用的结构，如密封胶、密封垫或密封片等，密封件设置于第一卷边部33和第二卷边部22之间，使得第一卷边部33和第二卷边部22相互密封，起到密封的作用，避免壳体20内的电解液或壳体20内的其他物质例如因充放电产生的气体由第一卷边部33和第二卷边部22之间泄漏至电池单体10之外，以及避免电池单体10之外的物质由第一卷边部33和第二卷边部22进气电池单体10内部。

通过在第一卷边部33和第二卷边部22之间设置密封件，能够保证端盖30和壳体20之间的密封性，避免电池单体10中的电解液由第一卷边部33和第二卷边部22之间泄漏。

根据本申请的一些实施例，壳体20包括壳体本体23和第二卷边部22，第二卷边部22连接于壳体本体23；沿壳体20的径向，第一卷边部33和第二卷边部22不超出壳体本体23的外表面。

壳体本体23可以为容纳电极组件50的部件，第二卷边部22为与第一卷边部33连接的部件。

“第一卷边部33和第二卷边部22不超出壳体本体23的外表面”，即在垂直壳体20轴向的平面上，第一卷边部33和第二卷边部22的投影被壳体本体23的投影覆盖，包含两种情况，其中一种情况为，当第一卷边部33较第二卷边部22处于外侧(第一卷边部33较第二卷边部22更接近于壳体本体23)时，第一卷边部33不超出壳体本体23的外表面(包含第一卷边部33与壳体本体23的外表面平齐的情况)；另一种情况为，当第二卷边部22较第一卷边部33处于外侧(第二卷边部22较第一卷边部33更接近于壳体本体23)时，第二卷边部22不超出壳体本体23的外表面(包含第二卷边部22与壳体本体23的外表面平齐的情况)。

通过将第一卷边部33和第二卷边部22设置为不超出壳体本体23的外表面，使得多个电池单体10组成电池时，相邻两个电池单体10之间能够相互挨紧，避免相邻两个电池单体10之间因各自的第一卷边部33和第二卷边部22凸出而产生间隙，进而保证电池的能量密度。

根据本申请的一些实施例，请参见图9，图9为图5中Ⅸ处的放大图。壳体20还包括过渡部24，第二卷边部22通过过渡部24连接于壳体本体23，过渡部24从壳体本体23沿朝向端盖30的方向并沿壳体20的径向向壳体20的内部延伸，第二卷边部22向壳体20的外部卷曲，第一卷边部33包覆于第二卷边部22。

过渡部24为连接第二卷边部22和壳体本体23的结构，第二卷边部22较壳体本体23的位置的决定因素可以包括过渡部24的延伸方向。过渡部24可以为向壳体20内部延伸的斜面或者弧面，以在壳体20的径向上，让第二卷边部22不超过壳体本体23的外周面。

通过将过渡部24设置为沿朝向端盖30的方向并沿壳体20的径向向壳体20的内部延伸，能够使得第二卷边部22不超出壳体本体23的外表面，为第一卷边部33的设置提供了空间余量，进而能够使得第一卷边部33不超出壳体本体23的外表面，以保证了电池的能量密度。通过将第二卷边部22设置为向壳体20的外部卷曲，第一卷边部33包覆于第二卷边部22，能够降低端盖30与壳体20的卷封难度，进而提高电池单体10的制造效率。

根据本申请的一些实施例，请参见图10，图10为根据本申请一些实施例的端盖30的俯视图。加强部31沿端盖30的径向延伸。

本申请的一些实施例中不对加强部31的形状进行限制，其可以为条状、块状、圆柱状或多边体状等其他形状。

通过将加强部31设置为沿端盖30的径向延伸，能够降低加强部31设置于端盖30的难度，例如冲压难度，提高端盖30的制造效率；同时，在端盖30上设置多个加强部31时，由于加强部31沿端盖30的径向延伸，能够让多个加强部31充分利用端盖30上可以利用的位置，使得多个加强部31能够有序整齐地设置于端盖30上。

根据本申请的一些实施例，加强部31的数量为多个，多个加强部31沿端盖30的周向间隔分布。

多个加强部31之间在端盖30的轴向上可以均匀分布，也可以不均匀分布。不对加强部31的数量进行限制，其可以为一个、二个、三个、四个或者五个等。在图10中，加强部31的数量为十个。

多个加强部31能够共同抵抗端盖30受到的力，有效地提高端盖30的结构强度，极大地减小端盖30因电池单体10使用过程中内部压力增大而产生的形变，进而能够有效地延长了电池单体10的使用寿命和提高电池单体10的安全性能。

根据本申请的一些实施例，加强部31沿端盖30的周向延伸且环绕电极端子40设置。

加强部31绕电极端子40环设于端盖30上，不对加强部31的横截面的形状，可以为三角形、四边形、五边形、类圆形或其他不规则的形状。不对加强部31的内环直径和外环直径件限制，加强部31处于第一卷边部33和电子端子之间即可。同时，不对加强部31的数量进行限制，其可以为一环加强部31、两环加强部31、三环加强部31或者四环加强部31等。

加强部31环设于端盖30上，能够充分利用端盖30上可以利用的位置，有效地提高端盖30的结构强度，环设于端盖30的加强部31可以抵抗端盖30在各方向受到的力，极大地减小端盖30因电池单体10使用过程中内部压力增大而产生的形变，进而能够有效地延长了电池单体10的使用寿命和提高电池单体10的安全性能。

根据本申请的一些实施例，请参见图11，图11为本申请一些实施例中端盖30的剖视图。端盖本体32包括第一壁34、第二壁35和第三壁36，第二壁35围设在第一壁34的周围，第二壁35从第一壁34的边缘沿壳体20的轴向向壳体20的内部延伸，第三壁36围设在第二壁35的周围，第三壁36从第二壁35远离第一壁34的一端沿壳体20的径向延伸，第三壁36连接第二壁35和第一卷边部33，电极端子40设置于第一壁34，加强部31设置于第三壁36。

第一壁34沿背离于壳体20的内部的方向凸出于第三壁36且通过第二壁35连接第三壁36。第一壁34为为电极端子40提供支撑的部件，第二壁35为连接第一壁34和第三壁36的部件，第三壁36的边缘形成第一卷边部33以与壳体20的第二卷边部22连接。第一壁34、第二壁35、第三壁36以及电极端子40能够将壳体20的开口21覆盖，使得电极组件50和电解液封闭于壳体20的内部。

第二壁35的延伸方向可以沿壳体20的轴向或不沿壳体20的轴向，以能够将第一壁34和第三壁36连接以及将第一壁34与第三壁36在壳体20轴向上的间隙封闭即可。

为了便于与汇流部件连接，电极端子40通常应向外凸出于端盖30。在上述方案中，第一卷边部33和第一壁34均向外凸出于第三壁36，通过将电极端子40设置于第一壁34，可以抬高电极端子40，避免第一卷边部33对电极端子40和汇流部件的连接造成干涉。相比于端盖本体32为平板的情况，通过将端盖本体32设置为上述结构，可以抬高电极端子40，使得不需要增加电极端子40的轴向长度也能使电极端子40凸出于第一卷边部33，从而降低电极端子40的用料成本，进而有效地降低电池单体10的制造成本。

根据本申请的一些实施例，第二壁35与第一壁34围成容纳腔室37，第一壁34上设置有电极引出孔38；电极端子40的一部分位于容纳腔室37内，电极端子40的另一部分由电极引出孔38穿出。

容纳腔室37可以为用于容纳电极端子40的一部分以及容纳电解液的空间结构。

电极引出孔38可以为开设于第一壁34上的孔，供电极端子40穿出以使得电极端子40与汇流部件连接。

第二壁35与第一壁34围成的容纳腔室37能够容纳电极端子40的一部分，让电极端子40不占用第三壁36下方的空间，同时容纳腔室37也能够容纳电解液，让电池单体10的内部可以容纳更多的电解液，进而有效提高电池单体10的能量密度。

根据本申请的一些实施例，请参见图12，图12为根据本申请一些实施例的电极端子40的剖视图。电极端子40包括端子本体41、第一凸缘42和第二凸缘43，端子本体41穿设于电极引出孔38，第一凸缘42和第二凸缘43凸出于端子本体41的外周面，第一凸缘42位于第一壁34的内侧且至少一部分容纳于容纳腔室37内，第二凸缘43位于第一壁34的外侧，第一凸缘42和第二凸缘43共同限制电极端子40沿壳体20的轴向移动。

端子本体41可以为连接第一凸缘42和第二凸缘43的部件，且端子本体41、第一凸缘42和第二凸缘43相互电连接。第一凸缘42和第二凸缘43分别由端子本体41的两端沿径向凸出。第一凸缘42和第二凸缘43用于分别对应第一壁34的内侧和外侧，以限制电极端子40沿壳体20轴向上的移动。电极端子40铆接于端盖30上，端子本体41可以用于与电池单体10的内部电路结构连接，例如端子本体41可以与电池单体10的集流构件70连接。第二凸缘43可以用于与汇流部件连接。

通过设置第一凸缘42和第二凸缘43，能够保证电极端子40稳定地安装在端盖30上。

根据本申请的一些实施例，电池单体10还包括：绝缘件，设置于电极端子40和端盖30之间，以使电极端子40和端盖30相互绝缘。

绝缘件为具有绝缘特性的材质制得，例如塑胶或橡胶等，绝缘件用于将电极端子40和端盖30相互绝缘，避免电极端子40与端盖30电连接，导致电池单体10短路的情况发生。

绝缘件可以具有薄的特征，以在对电极端子40和端盖30起绝缘作用的情况下，不对电池单体10的容积和体积造成影响，保证电池单体10的能量密度。

通过设置绝缘件，使得电极端子40和端盖30之间相互绝缘，以避免电池单体10发生短路的情况，进而保证电池单体10安全地进行充放电工作，提高电池单体的安全性能。

根据本申请的一些实施例，请参见图13，图13为根据本申请一些实施例中绝缘件与端盖30的示意图。绝缘件包括第一部分61和第二部分62；第一部分61设置于第二凸缘43和第一壁34之间，第二部分62从第一部分61沿壳体20的轴向延伸并包覆在第二凸缘43的外周面。

第一部分61使得第二凸缘43和第一壁34之间相互绝缘，第二部分62对包覆于第二凸缘43的外周面部分起绝缘作用。

通过将第二部分62设置为包覆于第二凸缘43的外周面，能够增大端盖30和电极端子40之间的绝缘距离，避免电池单体10发生短路的情况，进而保证电池单体10安全地进行充放电工作，提高电池单体的安全性能。

根据本申请的一些实施例，沿壳体20的轴向，第二部分62远离第一部分61的一端超出第一卷边部33。

沿壳体20的轴向，电极端子40的第二凸缘43会超出第一卷边部33以便与汇流部件连接。第二部分62向背离壳体20内部的方向延伸，覆盖并环设在第二凸缘43且超出第一卷边部33并不高于第二凸缘43。

第二部分62超出于第一卷边部33的部分，能够在端盖30和壳体20进行卷封时，保护电极端子40，避免电极端子40受损，进而有效地延长电池单体10的使用寿命。

根据本申请的一些实施例，请参见图14，图14为根据本申请另一些实施例中绝缘件与端盖30的示意图。绝缘件包括第一部分61和第二部分62；第一部分61设置于第二凸缘43和第一壁34之间，第二部分62从第一部分61沿壳体20的轴向延伸并包覆在第二壁35的外周面。

通过将第二部分62设置为包覆于第二壁35的外周面，能够增加端盖30和电极端子40之间的绝缘距离，避免电池单体10发生短路的情况，进而保证电池单体10安全地进行充放电工作，提高电池单体10的安全性能。此外，将第二部分62设置为包覆于第二壁35的外周面，能够使得第二部分62不干涉电极端子40与汇流部件连接。此外，将第二部分62设置为包覆于第二壁35的外周壁且第二部分62的外表面与第二凸缘43的外表面平齐，能够使得第二部分62不占用电极端子40与端盖30边缘之间的空间，保证电池单体10具有足够的刻码位置。刻码位置指在端盖30上进行刻码以标注电池单体10信息的位置。

根据本申请的一些实施例，第二部分62远离第一部分61的一端抵接于加强部31。

第二部分62沿壳体20的轴向向壳体20的内部延伸直至抵接于加强部31的表面。

通过将第二部分62设置为抵顶于加强部31，能够使得绝缘件、端盖30以及电极端子40三者之间装配稳定；此外，由于第二部分62抵顶于加强部31，使得第二部分62能够对端盖30的第三壁36起到支撑作用，有效地减小端盖30因电池单体10内部压力增大而产生的形变。

根据本申请的一些实施例，绝缘件包括第三部分63和第四部分64，第三部分63设置于端子本体41的外周面和电极引出孔38的孔壁之间，第四部分64设置于第一壁34和第一凸缘42之间且位于容纳腔室37内。

绝缘件可以为上绝缘件和下绝缘件，上绝缘件可以用于将电极端子40与端盖30的上表面相互绝缘，下绝缘件可以用于将电极端子40与端盖30的下表面相互绝缘。第三部分63和第四部分64可以包含于下绝缘件。第一部分61和第二部分62可以包含于上绝缘件。

第三部分63用于将端子本体41的外周面与电极引出孔38相互绝缘，第四部分64用于将第一凸缘42和第一壁34相互绝缘。

第三部分63和第四部分64用于使得电极端子40和端盖30之间相互绝缘，且第四部分64位于容纳腔室37内，能够避免绝缘件对第三壁36下方空间的占用，让电池单体10的内部可以容纳更多的电解液，进而有效提高电池单体10的能量密度。

根据本申请的一些实施例，本实施例还提供一种电池，包括前述任一种方案中的电池单体10。电池中，电池单体10可以是一个，也可以是多个。若电池单体10为多个，多个电池单体10之间可串联或并联或混联。

根据本申请的一些实施例，本实施例还提供一种用电设备，包括用电设备本体和上述方案中的电池；电池用于向用电设备本体供电。

根据本申请的一些实施例，本实施例还提供一种电池单体10的制造方法，请参见图15，图15为根据本申请一些实施例中电池单体10的制造方法的流程示意图。

电池单体10的制造方法包括：

S1、提供壳体20，壳体20具有开口21；

S2、提供端盖30和电极端子40，端盖30上设置有加强部31，电极端子40设置于端盖30，电极端子40在端盖30上的投影与加强部31不重叠；

S3、将端盖30覆盖于开口21并与壳体20卷封连接。

需要说明的是，通过上述电池单体10的制造方法制造出的电池单体10的相关结构，可参见上述各实施例提供的电池单体10。例如，电池单体10的制造方法还包括，提供密封件，将密封件设置于端盖30的第一卷边部33和壳体20的第二卷边部22之间。

在基于上述的电池单体10的制造方法组装电池单体10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S1、S2的执行不分先后，也可以同时进行。

根据本申请的一些实施例，本实施例还提供一种电池单体10的制造设备，请参见图16，图16为根据本申请一些实施例中电池单体10的制造设备的示意框图。

电池单体10的制造设备包括：第一提供装置2000、第二提供装置2100和组装装置2200。第一提供装置2000用于提供壳体20，壳体20具有开口21。第二提供装置2100用于提供端盖30和电极端子40，端盖30上设置有加强部31，电极端子40设置于端盖30，电极端子40在端盖30上的投影与加强部31不重叠。组装装置2200用于将端盖30覆盖于开口21并与壳体20卷封连接。

根据本申请的一些实施例，请参见图4-图14。

电池单体10包括壳体20、电极组件50、端盖30和电极端子40。壳体20具有开口21，电极组件50设于壳体20内部。壳体20包括壳体本体23、第二卷边部22和过渡部24，第二卷边部22通过过渡部24与壳体本体23的开口21边缘连接，且第二卷边部22向壳体20的外部卷曲。端盖30包括端盖本体32和第一卷边部33，第一卷边部33向壳体20外部沿壳体20的轴向卷曲。端盖30覆盖对应的开口21并通过第一卷边部33和第二卷边部22的卷封连接实现与壳体20的连接。为保证连接的密封性，第一卷边部33和第二卷边部22之间可设置密封件。

端盖本体32上设置有加强部31，在端盖30的径向上，加强部31设置于第一卷边部33和电极端子40之间。加强部31沿端盖30的径向延伸。多个加强部31沿端盖30的周向间隔分布，使得多个加强部31呈以端盖30的中心沿径向向外辐射状地设置于端盖本体32，有效地提高端盖30的结构强度，极大地减小端盖30因电池单体10使用过程中内部压力增大而产生的形变，进而能够有效地延长电池单体10的使用寿命和提高电池单体10的安全性能。

端盖本体32包括第一壁34、第二壁35和第三壁36，第一壁34和第二壁35构成了端盖30的中心凸包，中心凸包可以形成容纳腔室37，用来容纳更多电解液，电极引出孔38形成于中心凸包的表面，电极端子40由电极引出孔38穿出。电极端子40铆接于端盖30上，电极端子40包括端子本体41、第一凸缘42和第二凸缘43。第一凸缘42位于中心凸包的内侧且位于容纳腔室37内。第二凸缘43位于中心凸包的外侧用于连接汇流部件，端子本体41穿设于中心引出孔。端子本体41可以通过集流盘与电极组件50连接。第一凸缘42和端盖本体32的内侧之间设置有下绝缘件，第二凸缘43和端盖本体32的外侧之间设置有上绝缘件，通过上绝缘件和下绝缘件使得电极端子40和端盖30之间相互绝缘。上绝缘件的边缘可向下翻折形成上述描述的第二部分62，并使得第二部分62包覆于第二壁35的外周面并与第二凸缘43的外表面平齐，以增大电池单体10的刻码位置。上述描述的第三部分63和第四部分64包含于下绝缘件，第四部分64位于容纳腔室37内，能够避免绝缘件对第三壁36下方空间的占用，让电池单体10的内部可以容纳更多的电解液，进而有效提高电池单体10的能量密度。

以上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 (19)

1.一种电池单体，其特征在于，包括：

壳体，具有开口；

电极组件，设置于所述壳体内，所述电极组件包括极耳；

端盖，覆盖所述开口且与所述壳体卷封连接；

电极端子，设置于所述端盖；

集流构件，设置于所述端盖和所述电极组件之间，用于连接所述极耳和所述电极端子；

其中，所述端盖上设置有加强部，所述电极端子在所述端盖上的投影与所述加强部不重叠。

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，

所述端盖包括端盖本体和第一卷边部，所述第一卷边部形成在所述端盖本体的周围，所述壳体在所述开口处形成有第二卷边部，所述第一卷边部与所述第二卷边部连接；

所述电极端子和所述加强部均设置于所述端盖本体，沿所述端盖的径向，所述加强部位于所述电极端子和所述第一卷边部之间。

3.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，

所述电池单体还包括密封件，所述密封件设置于所述第一卷边部和所述第二卷边部之间，以使所述端盖和所述壳体密封连接。

4.根据权利要求2或3所述的电池单体，其特征在于，

所述壳体包括壳体本体和所述第二卷边部，所述第二卷边部连接于所述壳体本体；

沿所述壳体的径向，所述第一卷边部和所述第二卷边部不超出所述壳体本体的外表面。

5.根据权利要求4所述的电池单体，其特征在于，

所述壳体还包括过渡部，所述第二卷边部通过所述过渡部连接于所述壳体本体，所述过渡部从所述壳体本体沿朝向所述端盖的方向并沿所述壳体的径向向所述壳体的内部延伸，所述第二卷边部向所述壳体的外部卷曲，所述第一卷边部包覆于所述第二卷边部。

6.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述加强部沿所述端盖的径向延伸。

7.根据权利要求6所述的电池单体，其特征在于，所述加强部的数量为多个，多个所述加强部沿所述端盖的周向间隔分布。

8.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，

所述加强部沿所述端盖的周向延伸且环绕所述电极端子设置。

9.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述端盖本体包括第一壁、第二壁和第三壁，所述第二壁围设在所述第一壁的周围，所述第二壁从所述第一壁的边缘沿所述壳体的轴向向所述壳体的内部延伸，所述第三壁围设在所述第二壁的周围，所述第三壁从所述第二壁远离所述第一壁的一端沿所述壳体的径向延伸，所述第三壁连接所述第二壁和所述第一卷边部，所述电极端子设置于所述第一壁，所述加强部设置于所述第三壁。

10.根据权利要求9所述的电池单体，其特征在于，所述第二壁与所述第一壁围成容纳腔室，所述第一壁上设置有电极引出孔；

所述电极端子的一部分位于所述容纳腔室内，所述电极端子的另一部分由所述电极引出孔穿出。

11.根据权利要求10所述的电池单体，其特征在于，

所述电极端子包括端子本体、第一凸缘和第二凸缘，所述端子本体穿设于所述电极引出孔，所述第一凸缘和所述第二凸缘凸出于所述端子本体的外周面，所述第一凸缘位于所述第一壁的内侧且至少一部分容纳于所述容纳腔室内，所述第二凸缘位于所述第一壁的外侧，所述第一凸缘和所述第二凸缘共同限制所述电极端子沿所述壳体的轴向移动。

12.根据权利要求11所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体还包括：

绝缘件，设置于所述电极端子和所述端盖之间，以使所述电极端子和所述端盖相互绝缘。

13.根据权利要求12所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘件包括第一部分和第二部分；

所述第一部分设置于所述第二凸缘和所述第一壁之间，所述第二部分从所述第一部分沿壳体的轴向延伸并包覆在所述第二凸缘的外周面。

14.根据权利要求13所述的电池单体，其特征在于，

沿所述壳体的轴向，所述第二部分远离所述第一部分的一端超出所述第一卷边部。

15.根据权利要求12所述的电池单体，其特征在于，

所述绝缘件包括第一部分和第二部分；

所述第一部分设置于所述第二凸缘和所述第一壁之间，所述第二部分从所述第一部分沿壳体的轴向延伸并包覆在所述第二壁的外周面。

16.根据权利要求15所述的电池单体，其特征在于，

所述第二部分远离所述第一部分的一端抵接于所述加强部。

17.根据权利要求12所述的电池单体，其特征在于，

所述绝缘件包括第三部分和第四部分，所述第三部分设置于所述端子本体的外周面和所述电极引出孔的孔壁之间，所述第四部分设置于所述第一壁和所述第一凸缘之间且位于所述容纳腔室内。

18.一种电池，其特征在于，包括权利要求1-17任一项所述的电池单体。

19.一种用电设备，其特征在于，包括：

用电设备本体；以及

根据权利要求18所述的电池，用于向所述用电设备本体供电。

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