CN216698635U - 圆柱电池单体、电池及用电设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电池技术领域，具体涉及一种圆柱电池单体、电池及用电设备。圆柱电池单体，其包括：壳体，设有开口；端盖，盖设于开口，端盖的中心设有注液孔；多个泄压部，设置于端盖，且围绕注液孔间隔分布，泄压部被配置为在圆柱电池单体的内部压力达到阈值时致动，以泄放圆柱电池单体的内部压力。本申请技术方案中，通过在端盖上设置多个泄压部，以在端盖的中心让出空间，从而能够在端盖的中心设置注液孔，使得圆柱电池单体实现开口化成，减小圆柱电池单体出厂时的内压，提高圆柱电池单体的安全性。

Description

圆柱电池单体、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，涉及一种圆柱电池单体、电池及用电设备。

背景技术

在追求节能减排的大环境下，电池广泛应用于手机、电脑、电动汽车等用电设备，为用电设备提供电能，电池的安全性对用电设备的使用性能极为重要。

实用新型内容

本申请旨在提供一种圆柱电池单体、电池及用电设备，以提高圆柱电池单体的安全性。

本申请的实施例是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供一种圆柱电池单体，其包括：壳体，设有开口；端盖，盖设于所述开口，所述端盖的中心设有注液孔；多个泄压部，设置于所述端盖，且围绕所述注液孔间隔分布，所述泄压部被配置为在所述圆柱电池单体的内部压力达到阈值时致动，以泄放所述圆柱电池单体的内部压力。

本申请技术方案中，通过在端盖上设置多个泄压部，以在端盖的中心让出空间，从而能够在端盖的中心设置注液孔，使得圆柱电池单体实现开口化成，减小圆柱电池单体出厂时的内压，提高圆柱电池单体的安全性。

在本申请的一种实施例中，所述泄压部被配置为在所述圆柱电池单体的内部压力达到阈值时朝着背离所述注液孔的方向致动。

在上述技术方案中，围绕注液孔设置的多个泄压部均向外致动，使得多个泄压部在致动时不容易相互干涉，保证每个泄压部有效致动，提高圆柱电池单体的安全性。

在本申请的一种实施例中，所述端盖的表面沿所述端盖的厚度方向凹陷形成刻痕槽，所述刻痕槽在所述端盖上限定出所述泄压部。

在上述技术方案中，利用刻痕槽限定出泄压部，泄压部与端盖一体成型，加工简单方便，还能够保证足够的泄压面积。

在本申请的一种实施例中，所述刻痕槽的形状为弧形，所述刻痕槽的弧度范围为270°-330°。

如图4所示，弧形的刻痕槽所对应的圆心角α为270°-330°。

在上述技术方案中，一方面，通过将刻痕槽设置为弧度为270°-330°的弧形，保证泄压部能够向外定向泄压；另一方面，270°-330°的弧度范围能够保证泄压部打开后所产生的开口大致为圆形，保证圆柱电池单体具有足够的泄压面积，提高电池单体的安全性；再一方面，同等开阀面积下，大致为圆形的刻痕槽的长度相对方形、三角形更小，对端盖的强度影响相对较小，使得端盖的强度相对较大。

在本申请的一种实施例中，所述端盖在所述刻痕槽处减薄且减薄的厚度为所述端盖的厚度的50％-80％。

在上述技术方案中，端盖在刻痕槽处的剩余的厚度为其总厚度的20％-50％，保证端盖具有足够的结构强度。

在本申请的一种实施例中，所述端盖包括沿厚度方向相对的第一表面和第二表面，所述第一表面和所述第二表面中的至少一者设有所述刻痕槽。

在上述技术方案中，刻痕槽的设置方式有多种，可选择仅将刻痕槽设置在端盖面向圆柱电池单体的内部的一面，以免端盖面向圆柱电池单体的外部的一面的防护漆层被破坏，提高圆柱电池单体的耐久性和安全性。

在本申请的一种实施例中，所述多个泄压部的面积为所述端盖的面积的28％-45％。

在上述技术方案中，通过将泄压部的面积在端盖的面积中的占比设置为28％-45％，能够保证适度的开阀压力，以免开阀压力过小，且保证足够的泄压面积。

在本申请的一种实施例中，相邻的所述泄压部的间隔距离大于4cm，所述泄压部与所述注液孔的间隔距离大于6cm。

在上述技术方案中，通过使相邻的泄压部的间隔距离大于4cm，使得较为薄弱的多个泄压部相互间隔，以保证端盖的结构强度；且通过使泄压部和注液孔之间的间隔距离大于6cm，使得薄弱的泄压部远离注液孔，以进一步提高端盖在注液孔处的结构强度，缓解端盖在注液孔处受力变形的问题，以免漏液，提高密封性，进而提高圆柱电池单体的安全性。

在本申请的一种实施例中，所述注液孔的直径为所述端盖的直径的4％～6％。

在上述技术方案中，通过将注液孔的直径配置为端盖的直径的4％～6％，能够保证较高的注液效率，还能够使端盖具有较高的结构强度，端盖不容易变形，圆柱电池单体的密封性好、安全性高。

在本申请的一种实施例中，所述壳体包括底壁和侧壁，所述侧壁的一端围成所述开口，所述底壁连接于所述侧壁的另一端并与所述开口相对，所述端盖连接于所述侧壁的一端；所述圆柱电池单体还包括：电极端子，绝缘设置于所述底壁；电极组件，设置在所述壳体内部，所述电极组件包括极性相反的第一极耳和第二极耳，所述第二极耳位于所述电极组件面向所述底壁的一端，所述第二极耳位于所述电极组件面向所述端盖的一端；第一转接件，位于所述底壁和所述电极组件之间，以使所述第一极耳和所述电极端子电连接；第二转接件，位于所述端盖和所述电极组件之间，以使所述第二极耳和所述端盖电连接，所述第二转接件设有通孔，所述通孔与所述注液孔对应。

在上述技术方案中，圆柱电池单体的电连接稳定，不容易短路，同时还能在圆柱电池单体的原理泄压部的一侧同时连接正负极的汇流部件，泄压部致动时不容易损伤汇流部件，提高了电池的安全性。另外，第二转接件上设置与端盖的注液孔相对的通孔，使得电解液能够经通孔进入电极组件，提高电解液的浸润效果，从而提高电池的充放电能力。

第二方面，本申请实施例提供一种电池，其包括前述的圆柱电池单体。

第三方面，本申请实施例提供一种用电设备，其包括前述的电池。

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为本申请一实施例提供的车辆的示意图；

图2为本申请一实施例提供的电池的分解图；

图3为本申请一实施例提供的电池单体立体图；

图4为本申请一实施例提供的端盖的仰视图；

图5为本申请另一实施例提供的端盖的仰视图；

图6为本申请又一实施例提供的端盖的仰视图；

图7为图6的A-A剖面图；

图8为图7的B部分放大图；

图9为本申请一实施例提供的端盖的两个表面均设有刻痕槽的示意图；

图10为本申请一实施例提供的电池单体的分解图。

图标：1000-车辆；100-电池；200-马达；300-控制器；101-箱体；1011-第一部分；1012-第二部分；102-圆柱电池单体；1-壳体；11-底壁；12-侧壁；2-端盖；2a-本体部；2b-边缘部；21-注液孔；22-刻痕槽；2a1-第一表面；2a2-第二表面；23-缺口；3-电极组件；31-第一极耳；32-第二极耳；4-电极端子；5-第一转接件；6-第二转接件；7-绝缘密封圈；E-泄压部。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文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；本文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。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“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，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，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：存在A，同时存在A和B，存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系。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实施例中的具体含义。

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。隔离膜用于隔离正极极片和负极极片，以免正极极片和负极极片搭接短路。隔离膜的材质可以为PP或PE等。

电池单体还包括外壳和电极端子，外壳用于容纳电极组件，电极端子安装于外壳，电极端子用于电连接到电极组件，以实现电池单体的充放电。

外壳包括壳体和端盖，壳体为一端开口的筒状结构，端盖覆盖于壳体的开口，以便形成密封的容纳空间，以容纳电极组件、电解液等。

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。

对于电池单体来说，主要的安全危险来自于充电和放电过程，同时还有适宜的环境温度设计，为了有效地避免不必要的损失，对电池单体一般会有至少三重保护措施。具体而言，保护措施至少包括开关元件、选择适当的隔离膜材料以及泄压机构。开关元件是指电池单体内的温度或者电阻达到一定阈值时而能够使电池停止充电或者放电的元件。隔离膜用于隔离正极极片和负极极片，可以在温度上升到一定数值时自动溶解掉附着在其上的微米级(甚至纳米级)微孔，从而使金属离子不能在隔离膜上通过，终止电池单体的内部反应。

泄压机构是指电池单体的内部压力或温度达到预定阈值时致动以泄放内部压力或温度的元件或部件。该阈值设计根据设计需求不同而不同。所述阈值可能取决于电池单体中的正极极片、负极极片、电解液和隔离膜中一种或几种的材料。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及温度得以被泄放。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或温度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、隔离膜的碎片、反应产生的高温高压气体、火焰，等等。

电池单体上的泄压机构对电池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或温度骤升。这种情况下通过泄压机构致动可以将内部压力及温度向外释放，以防止电池单体爆炸、起火。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结构被破坏，从而形成可供内部压力或温度泄放的贯通口或通道。

电池单体出厂前需要向外壳内注入电解液，并经过首次充放电步骤(即化成工序)。

化成工序一般包括开口化成和闭口化成两种。开口化成是指在外壳不完全封闭的情况下进行首次充放电，并在化成后密封外壳。目前开口化成的方式一般是，在外壳上设置一注液孔，注液完成后先化成再封闭注液孔。闭口化成是指在外壳密封的情况下进行首次充放电。电池首次充放电时将产生气体，开口化成时气体能够从注液孔排出，而闭口化成无法排出气体，因此闭口化成的电池单体在出厂时的内压相对较高，安全性较低。

目前，在圆柱电池单体中，泄压机构和注液孔一般设置在圆柱电池单体的一端(例如设置在端盖上)，电极端子一般设置在圆柱电池单体的另一端(例如壳体的与端盖相对的壁)。为保证足够的流通面积，以便能够快速地、充分地泄压，泄压机构会占据圆柱电池单体的外壳的一端的端面的中部区域，导致无法设置注液孔，因此只能闭口化成。

鉴于此，为提高圆柱电池单体的安全性，本申请提供一种方案，利用多个面积较小的泄压部替代一个面积较大的泄压机构，多个泄压部在端盖上占据的总面积被配置为一个整体的泄压机构的在端盖上占据的面积，从而保证足够的流通面积，实现快速地、充分地泄压，同时多个泄压部沿端盖的周向间隔分布，以在端盖的中心位置留出空间，将注液孔设置在端盖的中心位置(也即使得多个泄压部围绕注液孔间隔分布)，以便能够实现开口化成，从而减小圆柱电池单体出厂时的内压，提高圆柱电池单体的安全性。

本申请实施例公开的端盖，用于圆柱电池单体，圆柱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。

本实施例公开的圆柱电池单体可以但不限于用于车辆、船舶或飞行器等用电设备中。可以使用具备本申请公开的圆柱电池单体、电池等组成该用电设备的电源系统，这样，有利于缓解圆柱电池单体内压较高导致的安全风险，提升安全性。

本申请实施例提供一种使用电池作为电源的用电设备，用电设备可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中，电动玩具可以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，航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。

以下实施例为了方便说明，以本申请一实施例的一种用电设备为车辆为例进行说明。

例如，如图1所示，图1示出了本申请一实施例的一种车辆1000，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。车辆1000的内部可以设置电池100、控制器300以及马达200，控制器300用来控制电池100为马达200的供电。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1000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。

为了满足不同的使用电力需求，请参照图2所示，电池100可以包括多个圆柱电池单体102，其中，多个圆柱电池单体102之间可以串联或并联或混联，混联是指串联和并联的混合。电池100也可以称为电池100包。可选地，多个圆柱电池单体102可以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组成电池100。也就是说，多个圆柱电池单体102可以直接组成电池100，也可以先组成电池模块，电池模块再组成电池100。

电池100可以包括多个圆柱电池单体102。电池100还可以包括箱体101(或称罩体)，箱体101内部为中空结构，多个圆柱电池单体102容纳于箱体101内。箱体101可以包括两个用于容纳的部分(可参照图2)，这里分别称为第一部分1011和第二部分1012，第一部分1011和第二部分1012扣合在一起。第一部分1011和第二部分1012的形状可以根据多个圆柱电池单体102组合的形状而定，第一部分1011和第二部分1012可以均具有一个开口。例如，第一部分1011和第二部分1012均可以为中空长方体且各自只有一个面为开口面，第一部分1011的开口和第二部分1012的开口相对设置，并且第一部分1011和第二部分1012相互扣合形成具有封闭腔室的箱体101。第一部分1011和第二部分1012中，也可以一者为具有开口的长方体，另一者为盖板结构以封闭长方体的开口。多个圆柱电池单体102相互并联或串联或混联组合后置于第一部分1011和第二部分1012扣合后形成的箱体101内。

可选地，电池100还可以包括其他结构。例如，该电池100还可以包括汇流部件，汇流部件用于实现多个圆柱电池单体102之间的电连接，例如并联或串联或混联。具体地，汇流部件可通过连接圆柱电池单体102的电极端子4实现圆柱电池单体102之间的电连接。进一步地，汇流部件可通过焊接固定于圆柱电池单体102的电极端子4。多个圆柱电池单体102的电能可进一步通过导电机构穿过箱体101而引出。可选地，导电机构也可属于汇流部件。

下面针对任意一个圆柱电池单体102进行详细描述，如图3和图4所示，圆柱电池单体102包括壳体1、端盖2和多个泄压部E，壳体1设有开口，端盖2盖设于开口，端盖2的中心设有注液孔21，多个泄压部E设置于端盖2，且围绕注液孔21间隔分布，泄压部E被配置为在圆柱电池单体102的内部压力达到阈值时致动，以泄放圆柱电池单体102的内部压力。

壳体1和端盖2可以是独立的部件，可以于壳体1上设置开口，通过使端盖2盖合开口以形成圆柱电池单体102的内部环境。不限地，也可以使端盖2和壳体1一体化，具体地，端盖2和壳体1可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面，当需要封装壳体1的内部时，再使端盖2盖合于壳体1。壳体1的材质可以是多种，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。

端盖2是指配合于壳体1的开口处以将圆柱电池单体102的内部环境隔绝于外部环境的部件。可选地，端盖2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2在受挤压碰撞时就不易发生形变，使圆柱电池单体102能够具备更高的结构强度，安全性能也可以有所提高。端盖2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。端盖2包括本体部2a和环绕本体部2a的边缘部2b，边缘部2b用于连接壳体1，注液孔21和泄压部E设置在本体部2a。壳体1和端盖2的连接方式可以是焊接、辊压墩封等，本实施例中选用辊压墩封的连接方式。

泄压部E有多种，可以是设置在端盖2上的防爆阀，也可以是在端盖2上通过冲压、切削、刻划等方式形成的薄弱区域，或者是由薄弱区域所围成的、以薄弱区域为边界的部分。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，也即，多个泄压部E是指至少两个泄压部E。

本申请实施例中，通过在端盖2上设置多个泄压部E，以在端盖2的中心让出空间，从而能够在端盖2的中心设置注液孔21，使得圆柱电池单体102实现开口化成，减小圆柱电池单体102出厂时的内压，提高圆柱电池单体102的安全性。

根据本申请的一些实施例，如图4所示，泄压部E被配置为在圆柱电池单体102的内部压力达到阈值时朝着背离注液孔21的方向致动。

注液孔21位于端盖2的中心，泄压部E朝着背离注液孔21的方向致动是指泄压部的致动方向向外。

围绕注液孔21设置的多个泄压部E均向外致动，使得多个泄压部E在致动时不容易相互干涉，保证每个泄压部E有效致动，提高圆柱电池单体102的安全性。

根据本申请的一些实施例，如图4所示，端盖2的表面沿端盖2的厚度方向凹陷形成刻痕槽22，刻痕槽22在端盖2上限定出泄压部E。

通过设置刻痕槽22，使得端盖2在刻痕槽22处的厚度减薄形成薄弱区，刻痕槽22围成的区域形成泄压部E，泄压部E制动时以刻痕槽22为边界打开。

通过利用刻痕槽限定出泄压部E，泄压部E与端盖2一体成型，加工简单方便，还能够保证足够的泄压面积(即用于泄放的流通面积)。

刻痕槽22所围成的形状不限，可以是圆形、椭圆形、三角形等，刻痕槽22的延伸轨迹可以是直线、弧线或波浪线，刻痕槽22的两端可以相连，也可以不相连。

根据本申请的一些实施例，刻痕槽22的形状为弧形，所述刻痕槽22的弧度范围为270°-330°。

如图4所示，弧形的刻痕槽22的两端不相连，也即刻痕槽22的两端之间具有一个缺口23，泄压部E在缺口处连接端盖2的本体部2a，在致动时，泄压部E以刻痕槽22为边界打开，且不会脱离端盖2，而是将向该缺口23打开，实现定向泄压。

缺口23位于泄压部E的靠近端盖2边缘的位置，且不朝向其他的泄压部E，以保证泄压部E朝背离注液孔21的方向向外致动。如图4所示，以图中的方位示意，位于注液孔21的左侧区域的两个泄压部E向左打开，位于注液孔21的右侧的两个泄压部E向右致动，也即左侧和右侧的泄压部E对开。或者如图5所示，四个泄压部E的缺口23均位于其背离注液孔21的一侧，左上角的泄压部E向左上方向打开，左下角的泄压部E向左下方向打开，右上角的泄压部E向右上方向打开，右下角的泄压部E向右下方向打开，也即围绕注液孔21间隔设置的四个泄压部E的打开方向关于注液孔21中心对称且向外。又如图6所示，端盖2设有两个泄压部E，两个泄压部E的缺口23关于注液孔21中心对称，两个泄压部E的打开方向关于注液孔21中心对称且向外。

因此，通过将刻痕槽设置为弧度为270°-330°的弧形，保证泄压部E能够向外定向泄压，且270°-330°的弧度范围能够保证泄压部E打开后所产生的开口大致为圆形，保证圆柱电池单体102具有足够的泄压面积，提高圆柱电池单体102的安全性。

另一方面，同等开阀面积下，大致为圆形的刻痕槽22的长度相对方形、三角形更小，对端盖2的强度影响相对较小，使得端盖2的强度相对较大。

根据本申请的一些实施例，如图7所示，端盖2在所述刻痕槽22处减薄且减薄的厚度为所述端盖2的厚度的50％-80％。

刻痕槽22的深度为h1，端盖2的本体部2a厚度为h2，减薄的厚度就是指刻痕槽22的深度h1，也即h1：h2为50％-80％。

设置了刻痕槽22后，端盖2在刻痕槽22处的剩余的厚度为其总厚度h2的20％-50％，保证端盖2具有足够的结构强度。

根据本申请的一些实施例，端盖2包括沿厚度方向相对的第一表面2a1和第二表面2a2，第一表面2a1和第二表面2a2中的至少一者设有刻痕槽22。

第一表面2a1和第二表面2a2中的至少一者设有刻痕槽22是指：如图8所示，第一表面2a1设有刻痕槽22；或者第二表面2a2设有刻痕槽22；或者，如图9所示，第一表面2a1和第二表面2a2均设有刻痕槽22，且第一表面2a1上的刻痕槽22与第二表面2a2上的刻痕槽22沿厚度方向重叠。

当第一表面2a1和第二表面2a2均设有刻痕槽22时，减薄的厚度h1为第一表面2a1的刻痕槽22的深度值与第二表面2a2的刻痕槽22的深度值的和。

其中，第一表面2a1是端盖2面向圆柱电池单体102的外部的一面，第二表面2a2是端盖2面向圆柱电池单体102的内部的一面，当仅将刻痕槽22设置在端盖2面向圆柱电池单体102的内部的一面时，能够防止端盖2面向圆柱电池单体102的外部的一面的防护漆层被破坏。

根据本申请的一些实施例，多个泄压部E的面积为端盖2的面积的28％-45％。

在上述方案中，泄压部E的面积在端盖2的面积中的占比，能够保证适度的开阀压力，以免开阀压力过小，且保证足够的泄压面积。

根据本申请的一些实施例，相邻的泄压部E的间隔距离大于4cm，泄压部E与注液孔21的间隔距离大于6cm。

如图5所示，相邻的泄压部E的间隔距离d1为相邻的刻痕槽22的外槽壁之间的距离，泄压部E与注液孔21的间隔距离d2为刻痕槽22的外槽壁到注液孔21的边缘的距离。

通过使相邻的泄压部E的间隔距离d1大于4cm，使得较为薄弱的多个泄压部E相互间隔，以保证端盖2的结构强度。

通过使泄压部E和注液孔21之间的间隔距离d2大于6cm，使得薄弱的泄压部E远离注液孔21，以进一步提高端盖2在注液孔21处的结构强度。注液孔21密封手段包括在注液孔21处焊接覆盖件，或在注液孔21处使用密封钉拉铆密封，通过加强端盖2在注液孔21处的结构强度，提高端盖2在注液孔21处对于焊接应力和拉铆应力的承受能力，缓解端盖2在注液孔21处受力变形的问题，以免漏液，提高密封性，进而提高圆柱电池单体102的安全性。

根据本申请的一些实施例，注液孔21的直径为端盖2的直径的4％～6％。

注液孔21较小时，注液压力大，注液效率低。注液孔21过大时，注液效率高，但是端盖2的强度较低。

通过将注液孔21的直径配置为端盖2的直径的4％～6％，能够保证较高的注液效率，还能够使端盖2具有较高的结构强度，端盖2不容易变形，圆柱电池单体102的密封性好、安全性高。

根据本申请的一些实施例，如图10所示，壳体1包括底壁11和侧壁12，侧壁12的一端围成开口，底壁11连接于侧壁12的另一端并与开口相对，端盖2连接于侧壁12的一端。圆柱电池单体102还包括电极端子4、电极组件3、第一转接件5和第二转接件6。电极端子4绝缘设置于底壁11。电极组件3设置在壳体1内部，电极组件3包括极性相反的第一极耳31和第二极耳32，第二极耳32位于电极组件3面向底壁11的一端，第二极耳32位于电极组件3面向端盖2的一端。第一转接件5位于底壁11和电极组件3之间，以使第一极耳31和电极端子4电连接。第二转接件6位于端盖2和电极组件3之间，以使第二极耳32和端盖2电连接，第二转接件6设有通孔，通孔与注液孔21对应。

电极组件3是圆柱电池单体102中发生电化学反应的部件。一个圆柱电池单体102可以包含一个或多个电极组件3。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集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的集流体，未涂敷正极活性物质层的集流体作为正极极耳。以锂离子电池100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集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的集流体，未涂敷负极活性物质层的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。此外，电极组件3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。

本申请实施例中所述的第一极耳31和第二极耳32中的一者为正极极耳，另一者为负极极耳。

转接件是用于导通过流以实现电连接的部件。如图10中所示，第一转接件5和第二转接件6均为盘状金属件，第一转接件5覆盖第一极耳31，第二转接件6覆盖第二极耳32。可选地，第一极耳31和第二极耳32可以分别揉平至致密，再使第一极耳31与第一转接件5焊接，第二极耳32与第二转接件6焊接。

第一转接件5再与电极端子4接触导电、或通过导电胶粘结，或焊接。

第二转接件6再与端盖2接触导电、或通过导电胶粘结，或焊接。

底壁11上设有贯穿的电极引出孔，电极端子4穿设于底壁11的电极引出孔，在电极端子4的外周和电极引出孔的内壁之间设有绝缘密封圈7，以封闭电极端子4的外周和电极引出孔的内壁之间的间隙，并隔离电极端子4和电极引出孔，以使电极端子4和底壁11绝缘。由于壳体1和端盖2的极性相同，而与电极端子4的极性相反，通过使电极端子4和底壁11绝缘，防止短路。

同时还能在圆柱电池单体102具有电极端子4的一侧同时连接正负极的汇流部件，汇流部件远离泄压部E，泄压部E致动时不容易损伤汇流部件，提高了电池100的安全性。

另外，第二转接件6上设置与端盖2的注液孔21相对的通孔，使得电解液能够经通孔进入电极组件3，提高电解液的浸润效果，从而提高电池100的充放电能力。

第二方面，结合图2所示，本申请实施例提供一种电池100，电池100包括至少一个以上各方案中所述的圆柱电池单体102。本申请实施例提供的电池100，其中的圆柱电池单体102的安全性较高，电池100的安全性较高。

第三方面，本申请实施例提供一种用电设备，用电设备可以是但不限于是图1所示的车辆1000，用电设备包括上述的电池100。用电设备的电池100的安全性较高，用电设备使用安全。

根据本申请的一些实施例，如图3、图4和图8所示，本申请实施例提供一种圆柱电池单体102，其包括壳体1、端盖2和四个泄压部E，壳体1设有开口，端盖2盖设于开口，端盖2的中心设有注液孔21，端盖2上设置四个弧形的刻痕槽22，每个刻痕槽22限定出一个泄压部E，四个泄压部E设置于端盖2且围绕注液孔21间隔分布，泄压部E被配置为在圆柱电池单体102的内部压力达到阈值时致动，以泄放圆柱电池单体102的内部压力，其中，四个泄压部E两两相对，相对的两个泄压部E相对朝外打开，打开方向均朝着背离注液孔21的方向。

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)

1.一种圆柱电池单体，其特征在于，包括：

壳体，设有开口；

端盖，盖设于所述开口，所述端盖的中心设有注液孔；

多个泄压部，设置于所述端盖，且围绕所述注液孔间隔分布，所述泄压部被配置为在所述圆柱电池单体的内部压力达到阈值时致动，以泄放所述圆柱电池单体的内部压力。

2.根据权利要求1所述的圆柱电池单体，其特征在于，所述泄压部被配置为在所述圆柱电池单体的内部压力达到阈值时朝着背离所述注液孔的方向致动。

3.根据权利要求1或2所述的圆柱电池单体，其特征在于，所述端盖的表面沿所述端盖的厚度方向凹陷形成刻痕槽，所述刻痕槽在所述端盖上限定出所述泄压部。

4.根据权利要求3所述的圆柱电池单体，其特征在于，所述刻痕槽的形状为弧形，所述刻痕槽的弧度范围为270°-330°。

5.根据权利要求3所述的圆柱电池单体，其特征在于，所述端盖在所述刻痕槽处减薄且减薄的厚度为所述端盖的厚度的50％-80％。

6.根据权利要求3所述的圆柱电池单体，其特征在于，所述端盖包括沿厚度方向相对的第一表面和第二表面，所述第一表面和所述第二表面中的至少一者设有所述刻痕槽。

7.根据权利要求1所述的圆柱电池单体，其特征在于，所述多个泄压部的面积为所述端盖的面积的28％-45％。

8.根据权利要求1所述的圆柱电池单体，其特征在于，相邻的所述泄压部的间隔距离大于4cm，所述泄压部与所述注液孔的间隔距离大于6cm。

9.根据权利要求1所述的圆柱电池单体，其特征在于，所述注液孔的直径为所述端盖的直径的4％～6％。

10.根据权利要求1所述的圆柱电池单体，其特征在于，所述壳体包括底壁和侧壁，所述侧壁的一端围成所述开口，所述底壁连接于所述侧壁的另一端并与所述开口相对，所述端盖连接于所述侧壁的一端；

所述圆柱电池单体还包括：

电极端子，绝缘设置于所述底壁；

电极组件，设置在所述壳体内部，所述电极组件包括极性相反的第一极耳和第二极耳，所述第二极耳位于所述电极组件面向所述底壁的一端，所述第二极耳位于所述电极组件面向所述端盖的一端；

第一转接件，位于所述底壁和所述电极组件之间，以使所述第一极耳和所述电极端子电连接；

第二转接件，位于所述端盖和所述电极组件之间，以使所述第二极耳和所述端盖电连接，所述第二转接件设有通孔，所述通孔与所述注液孔对应。

11.一种电池，其特征在于，包括权利要求1-10任一项所述的圆柱电池单体。

12.一种用电设备，其特征在于，包括权利要求11所述的电池。

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