CN217334245U - 端盖组件、电池单体、电池以及用电设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种端盖组件、电池单体、电池以及用电设备。端盖组件用于电池单体，端盖组件包括端盖，端盖设置有至少一个加强部，加强部在所述端盖厚度方向上的一侧形成凸部；至少一个加强部的面积为S1，端盖的总面积为S2，满足10%≤S1/S2*100%≤90%。该端盖组件能够增加电池单体的安全性。

Description

端盖组件、电池单体、电池以及用电设备

技术领域

本申请涉及电池领域，具体涉及一种端盖组件、电池单体、电池以及用电设备。

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。

在电池技术的发展中，除了提高电池的能量密度外，安全性也是一个不可忽视的问题。因此，如何提高安全性，是电池技术中一个亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种端盖组件、电池单体、电池以及用电设备。该端盖组件能够增加电池单体的安全性。

第一方面，本申请提供了一种端盖组件，用于电池单体，包括端盖，所述端盖设置有至少一个加强部，所述加强部在所述端盖厚度方向上的一侧形成凸部。所述至少一个加强部的面积为S1，所述端盖的总面积为S2，满足10%≤S1/S2*100%≤90%。

本申请实施例的技术方案中，端盖在加强部的作用下结构强度增加，使得端盖不易发生形变，在由该端组件构成的电池单体中，由于端盖的强度增加，提高了端盖与壳体装配后的结构的强度，使得壳体不易发生形变，提高了电池单体的安全性。

加强部的面积S1和端盖的总面积S2满足上述关系时，既能保证所述加强部对所述端盖的加强作用，又降低了所述加强部的加工难度，避免所述加强部面积过大难以加工。

在一些实施例中，所述加强部的面积S1和端盖的总面积S2满足50%≤S1/S2*100%≤80%。

在上述方案中，加强部的面积大于等于所述端盖总面积的一半既保证了加强部对所述端盖的加强作用，又使得所述加强部能够用作于安装端盖其他组件的安装位，将该组件安装于加强部可以减少该组件对壳体内部空间的侵占，提高壳体内部的空间利用率。

在一些实施例中，所述端盖的厚度为H，所述凸部的高度为L，满足0＜L/H≤4.5。

在上述方案中，端盖的厚度和凸部的高度L满足上述关系式时，可以避免凸部的高度过高，而凸部的高度过高则会导致加工难度增加。

在一些实施例中，所述端盖的厚度H和所述凸部的高度为L满足1≤L/H≤3。

在上述方案中，相对于0＜L/H≤4.5，端盖的厚度和凸部的高度L满足上述关系式时，加强部对端盖的加强效果较好，能够起到良好的支撑效果的同时，加工难度适宜实际生产。

在一些实施例中，所述端盖的厚度H和所述凸部的高度为L满足1.5mm≤H≤3mm，0＜L≤4.5mm。

在上述方案中，所述端盖的厚度H满足1.5mm≤H≤3mm时，端盖的硬度和强度能够满足对壳体密封的需求，并且不易发生形变，提高了电池单体的安全性。所述凸部的高度L满足0＜L≤4.5mm时，适宜实际生产，凸部的高度过高将会导致加工困难。

在一些实施例中，所述加强部的数量为多个，各个所述加强部的面积相等。

在上述方案中，在合理的范围内，加强部的数量越多，所有加强部对端盖的加强效果越好，进一步提高了电池单体的壳体的结构强度，使得壳体不易发生形变，提高了电池单体的安全性。

在一些实施例中，所述加强部一体成型于所述端盖。

在上述方案中，所述加强部一体成型，省去了将加强部连接于端盖之上的加工流程，提高了生产效率，并且避免了因连接不可靠导致端盖脱落的问题，提高了电池单体的安全性。

在一些实施例中，所述端盖组件还包括：电极端子，设置于所述端盖；所述电极端子设置于所述凸部。

在上述方案中，将所述电极端子设置于所述凸部可以减少电极端子对壳体内部空间的侵占，提高壳体内部的空间利用率，进而使得壳体内电极组件的活性物质容量更大，使得电池单体具有较高的能量密度。

在一些实施例中，所述加强部的数量和所述电极端子的数量均为两个，所述电极端子与所述加强部一一对应。

在上述方案中，将电极端子设置于加强部，增加了电极端子和端盖的连接强度，避免电极端子和端盖连接处由于外力的作用产生裂缝，进而导致电解液从裂缝处泄漏。

在一些实施例中，所述端盖组件还包括泄压机构，所述泄压机构设置于两个所述加强部之间。

在上述方案中，将泄压机构设置于两个加强部之间，使得加强部能够对泄压机构起到遮挡作用，避免泄压机构与外界碰撞而发生误触发。

在一些实施例中，在端盖厚度方向上的另一侧设置有与凸部对应的凹部。

在上述方案中，凸部和凹部对应，一是避免了因形成凸部导致凸部处的厚度增加，对端盖起到了轻量化和降低成本的作用；二是当凹部设置于端盖朝向壳体的一侧时，凹部增加了端盖和壳体围成的空间体积，壳体内能够容纳的电极组件的尺寸更大，进而增加了单个电池单体的能量密度。

第二方面，本申请提供了一种电池单体，电池单体包括：壳体，具有开口；电极组件，容纳于所述壳体内；上述实施例中的端盖组件，所述端盖封闭所述开口。

在一些实施例中，所述电极组件的面向所述端盖的一侧形成有极耳，所述加强部在所述端盖的背离所述电极组件的一侧形成凸部，在所述端盖的面向所述电极组件的一侧形成凹部，所述极耳至少部分容纳于所述凹部。

在上述方案中，凹部用于容纳至少部分极耳，以减小极耳占用的空间，提高了电池单体的能量密度。

第三方面，本申请提供了一种电池，其包括上述实施例中的电池单体。

第四方面，本申请提供了一种用电设备，其包括上述实施例中的电池。

在一些实施例中，所述电池挂载于所述用电设备后，所述端盖位于所述壳体的下端。

在上述方案中，在泄压机构致动时，电池单体中的气体朝下喷出，使电池单体具有较好的安全性能。

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

通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：

图1为本申请一些实施例的车辆的结构示意图；

图2位本申请一些实施例的电池的分解结构示意图；

图3为本申请一些实施例的电池单体的分解结构示意图；

图4为本申请一些实施例的端盖组件结构示意图；

图5为本申请一些实施例的端盖剖视结构示意图；

图6为本申请一些实施例的加强部设置示意图。

具体实施方式中的附图标号如下：

1000-车辆；100-电池；200-控制器；300-马达；10-箱体；11-第一部分；12-第二部分；20-电池单体；21-壳体；22-连接件；23-电极组件；24-端盖组件；231-极耳；241-端盖；242-加强部；243-电极端子；244-泄压机构；245-注液孔；2421-凸部；2422-凹部。

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：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，术语“多个”指的是两个以上（包括两个），同理，“多组”指的是两组以上（包括两组），“多片”指的是两片以上（包括两片）。

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。

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。

电池单体包括电极组件和电解液。电极组件主要由正极片和负极片卷绕或层叠放置形成，并且通常在正极片与负极片之间设有隔膜。正极片和负极片具有活性物质的部分构成电极组件的主体部，正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体部的一端或是分别位于主体部的两端。在电池的充放电过程中，正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应，极耳连接电极端子以形成电流回路。

电池单体还包括壳体和端盖组件，端盖组件包括端盖和电极端子，端盖盖合于壳体上，为电极组件和电解液提供一个密闭的空间，壳体和端盖构成外壳。电极组件与端盖组件的电极端子电连接，电极组件的电能可通过端盖组件的电极端子引出至壳体外。

外壳漏液是电池单体常见的安全性问题，外壳漏液指的是壳体和端盖形成的空间无法保持密闭状态，电解液从外壳内泄漏。而电解液泄漏首先会导致电池单体的内阻增大，电池容量降低，最终减少电池寿命，其次，电解液具有腐蚀性，可能会对环境和设备造成腐蚀风险，更严重的电解液泄漏可能会引发爆炸起火，造成极大的安全隐患。

发明人发现，现有的端盖多为板状结构，而板状结构强度较差，导致端盖受力时容易发生形变，端盖的形变严重时会导致端盖和壳体连接处的结构被破坏，进而导致电解液泄漏，再有，端盖对壳体起到了一定的支撑作用，端盖发生形变后，壳体的结构强度也会降低，进而可能导致壳体结构损伤，电解液泄漏。

鉴于此，为解决现有的端盖结构强度差容易发生形变的问题，发明人经深入研究，设计了一种端盖组件，端盖组件中的端盖上设置有加强部，加强部能够对端盖起到加强作用，增加了端盖的结构强度，使得端盖不易发生形变。

在由该端盖组件构成的电池单体中，由于端盖的结构强度增加，端盖与壳体构成的结构的强度得到加强，使得端盖与壳体的连接处不易被破坏，进而提高了电池单体的外壳的强度，使得电池单体具有较高的安全性。

本申请实施例公开的电池单体可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电设备中。可以使用具备本申请公开的电池单体、电池等组成该用电设备的电源系统。

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。

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，电池单体20容纳于箱体10内。其中，箱体10用于为电池单体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，第一部分11和第二部分12共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。第二部分12可以为一端开口的空心结构，第一部分11可以为板状结构，第一部分11盖合于第二部分12的开口侧，以使第一部分11与第二部分12共同限定出容纳空间；第一部分11和第二部分12也可以是均为一侧开口的空心结构，第一部分11的开口侧盖合于第二部分12的开口侧。当然，第一部分11和第二部分12形成的箱体10可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。

在电池100中，电池单体20可以是多个，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。多个电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体20构成的整体容纳于箱体10内；当然，电池100也可以是多个电池单体20先串联或并联或混联组成电池100模块形式，多个电池100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。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，用于实现多个电池单体20之间的电连接。

其中，每个电池单体20可以为二次电池100或一次电池100；还可以是锂硫电池100、钠离子电池100或镁离子电池100，但不局限于此。

请参照图3，图3为本申请一些实施例提供的电池单体20的分解结构示意图。电池单体20是指组成电池100的最小单元。如图3所示，电池单体20包括有壳体21、电极组件23、端盖组件24以及其他的功能性部件。

端盖组件24包括端盖241，端盖241是指盖合于壳体21的开口处以将电池单体20的内部环境隔绝于外部环境的部件。端盖241和壳体21装配后形成电池单体20的外壳。不限地，端盖241的形状可以与壳体21的形状相适应以配合壳体21。可选地，端盖241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241在受挤压碰撞时就不易发生形变，使电池单体20能够具备更高的结构强度，安全性能也可以有所提高。端盖241上可以设置有如电极端子243等的功能性部件。电极端子243可以用于与电极组件23电连接，以用于输出或输入电池单体20的电能。在一些实施例中，端盖241上还可以设置有用于在电池单体20的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构244。端盖241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，在端盖241的内侧还可以设置有绝缘件，绝缘件可以用于隔离壳体21内的电连接部件与端盖241，以降低短路的风险。示例性的，绝缘件可以是塑料、橡胶等。

壳体21是用于配合端盖241以形成电池单体20的内部环境的组件，其中，形成的内部环境可以用于容纳电极组件23、电解液以及其他部件。壳体21和端盖241可以是独立的部件，可以于壳体21上设置开口，通过在开口处使端盖241盖合开口以形成电池单体20的内部环境。不限地，也可以使端盖241和壳体21一体化，具体地，端盖241和壳体21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21的内部时，再使端盖241盖合壳体21。壳体21可以是多种形状和多种尺寸的，例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地，壳体21的形状可以根据电极组件23的具体形状和尺寸大小来确定。壳体21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。壳体21上可以设置有电极引出部，电极引出部用于与极耳231电连接，以用于输出或输入电池单体20的电能。

电极组件23是电池单体20中发生电化学反应的部件。壳体21内可以包含一个或更多个电极组件23。电极组件23主要由正极片和负极片卷绕或层叠放置形成，并且通常在正极片与负极片之间设有隔膜。正极片和负极片具有活性物质的部分构成电极组件23的主体部，正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳231。正极极耳231和负极极耳231可以共同位于主体部的一端或是分别位于主体部的两端。在电池100的充放电过程中，正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应，极耳231通过连接件22连接电极端子243以形成电流回路。

根据本申请的一些实施例，参照图4，并请进一步参照图3，图4为本申请一些实施例的端盖组件24结构示意图。本申请提供了一种端盖组件24，用于电池单体20。端盖组件24包括端盖241，端盖241设置有至少一个加强部242，加强部242在端盖241厚度方向上的一侧形成凸部2421。

图3和图4中，Z轴所指的方向为端盖241的厚度方向。

端盖241的厚度指的是端盖241最厚处的厚度。

凸部2421指的是端盖241的一侧凸出的部分，凹部2422指的是端盖241的另一侧凹入端盖241内部的部分，凹部2422凹入所述凸部2421内，使得加强部242在端盖241上为中空的凸包状。加强部242可以在端盖241的面向电池单体20内部的一侧凸出，在端盖241的背离电池单体20内部的一侧凹陷；或者，加强部242可以在端盖241的面向电池单体20内部的一侧凹陷，在端盖241的背离电池单体20内部的一侧凸出。

加强部242在端盖241上形成立体结构，相当于在端盖241上设置的加强筋，不增加端盖241的厚度的前提下，增加了端盖241的刚度和强度，使得端盖241不易发生形变，相比于现有的平面结构的端盖241，对电池单体20中安装于端盖241之上的部件具有较好的支撑效果，提高了电池单体20的安全性。

再有，电池单体20的壳体21具有开口，开口处结构强度相比于其他部位较低，容易发生形变，端盖241一方面起到密封壳体21的开口的作用，另一方面还起到对壳体21的开口处起到支撑作用，因此，提高端盖241本身的结构强度，还能增加了壳体21的刚度和强度，使得壳体21不易发生形变，降低了电池单体20的漏液风险，提高了电池单体20的安全性。

根据本申请的一些实施例，可选地，至少一个加强部242的面积为S1，端盖241的总面积为S2，满足10%≤S1/S2*100%≤90%。

端盖241的总面积是指端盖241在垂直于端盖241厚度方向上的横截面积。

加强部242的面积是指加强部242在端盖241厚度方向上的投影面积。

加强部242面积不宜过小，否则加强部242无法起到需要的加强效果，同时，加强部242的面积也不宜过大，加强部242的面积过大，会导致加工困难，例如，在加工加强部242时，需要将端盖241的非加强区域（未设置加强部242的区域）通过加工设备的固定部件（如夹具）固定，而加强部242的面积过大则会导致用于固定端盖241的非加强区域面积过小，进而导致端盖241难以固定，增加加工难度，再有，非加强区域的面积过小还会导致加工效果降低，例如，加强部242可以通过冲压形成，而非加强区域的面积过小可能会导致冲压后非加强区域发生翘曲变形，降低了加工效果。加强部242的面积S1和端盖241的总面积S2满足上述关系时，既能保证加强部242对端盖241的加强作用，保证了加工效果，又能降低了加强部242的加工难度。

可选地，至少一个加强部242的面积S1与端盖241的总面积S2的比值百分数可以为10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%等。

根据本申请的一些实施例，可选地，加强部242的面积S1和端盖241的总面积S2满足50%≤S1/S2*100%≤80%。

端盖241不仅用于密封壳体21的开口，还需要将其他部件安装于其上（如电极端子243和泄压机构244设置于端盖241上），加强部242对端盖241起到加强作用的同时会降低端盖241上用于安装其他部件的空间，因此，为方便合理布置端盖241上的部件安装位置，可以将部分部件安装于加强部242。

可选地，至少一个加强部242的面积S1与端盖241的总面积S2的比值百分数可以为50%、55%、60%、65%、70%、75%或80%等。

在本申请中，当加强部242的面积S1和端盖241的总面积S2满足50%≤S1/S2*100%时，既保证了加强部242对端盖241的加强作用，又使得加强部242能够用作于安装其他部件的安装位，方便布置安装布局。并且，将其他部件安装于加强部242能够增加这些部件和端盖241的连接强度。

更进一步地，如前述，加强部242包括凸部2421和凹部2422，凹部2422指的是端盖241的另一侧凹入端盖241内部的部分，因此凹部2422相当于拓展了壳体21内部空间，增加了壳体21和端部围成的空间的体积，将其他部件安装于加强部242，能够减少对壳体21内部空间的侵占，提高壳体21内部的空间利用率，增加了壳体21内能够容纳的电极组件23的尺寸，进而提高了电池单体20的能量密度。

当满足S1/S2*100%≤80%时，避免加强部242的面积S1相对于端盖241的总面积S2过大，会导致加工困难，同时避免非加强区域的面积过小，导致非加强区域用于安装其他部件的空间过小。

根据本申请的一些实施例，可选地，端盖241的厚度为H，凸部2421的高度为L，满足0＜L/H≤4.5。

凸部2421的高度指的是凸部2421自端盖241的表面沿端盖241的厚度方向凸出的距离。

一方面，凸部2421的高度过高意味着需要使用的材料量增加，进而可能会导致端盖241的重量增加，例如，对于冲压形成的加强部242，需要保证端盖241具有一定厚度才能满足冲压形成的凸部2421的高度要求。而端盖241的重量增加会降低电池单体20的能量使用效率，例如，在新能源车辆1000之上，电池单体20的重量增加会直接导致新能源车辆1000的续航能力降低。

另一方面，凸部2421的高度过高还可能导致加工难度增加，例如，对于冲压形成的加强部242，凸部2421的高度过高使得在冲压过程中，端盖241容易出现开裂或者暗伤（暗伤严重至一定程度将会导致开裂）。

可选地，L/H的值可以为0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4或4.5等。

根据本申请的一些实施例，可选地，端盖241的厚度H和凸部2421的高度为L满足1≤L/H≤3。

相对于0＜L/H≤4.5，当L/H的值小于1时，虽然加强部242对端盖241也具有加强作用，但加强效果较弱，不满足需求。

当L/H的值小于等于3时，能够起到良好的支撑效果的同时，还能避免凸部2421过高可能引发的端盖241重量过于增加，加工难度太大不适宜实际应用。

可选地，L/H的值可以为1、1.5、2、2.5或3等。

根据本申请的一些实施例，可选地，端盖241的厚度H和凸部2421的高度为L满足1.5mm≤H≤3mm，0＜L≤4.5mm。

端盖241的厚度不易过大，则会导致电池单体20的重量增加，降低能量使用效率，同时端盖241的厚度不易过小，过小则端盖241的强度不足，容易发生形变，经发明人实践，端盖241的厚度H满足1.5mm≤H≤3mm时是一个合适的取值范围。

凸部2421的高度过小，对端盖241的加强作用较弱，凸部2421的高度过大，可能会导致端盖241的重量增加以及加工困难不适宜实际生产，经发明人实践，凸部2421的高度L满足0＜L≤4.5mm是一个合适的取值范围。

可选地，端盖241的厚度可以为1.5mm、2mm、2.5mm或3mm等。

凸部2421的高度可以为1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm或4.5mm等。

请参照图4，根据本申请的一些实施例，可选地，在一些实施例中，加强部242的数量为多个，各个加强部242的面积相等。

在加强部242的面积的取值范围内，加强部242的数量越多，加强部242在端盖241厚度方向上的投影面积越大，所有加强部242对端盖241的加强效果越好，一方面提高了电池单体20的壳体21的结构强度，使得壳体21不易发生形变，提高了电池单体20的安全性。另一方面，多个加强部242可以在端盖241上合理分部，使得安装于各个加强部242的部件合理间隔适宜，例如，在本申请中，多个加强部242可以在端盖241上沿端盖241的长度方向（图中Y轴所指的方向为端盖241的长度方向，X轴所指的方向为端盖241的宽度方向）间隔设置。

请参照图4，根据本申请的一些实施例，可选地，端盖组件24还包括电极端子243，电极端子243设置于端盖241；电极端子243设置于凸部2421。

安装电极端子243时，可以在端盖241上开设安装孔，电极端子243的一端贯穿安装孔插设于端盖241，这种连接方式不可避免地会导致电极端子243会占用部分空间。

本申请将电极端子243设置于凸部2421，电极端子243插设于安装孔的端头设置于加强部242的凹部2422中，可以减少电极端子243对壳体21内部空间的占用，提高壳体21内部的空间利用率，进而使得壳体21内电极组件23的活性物质容量较多，使得电池单体20具有较高的能量密度。

请参照图4，根据本申请的一些实施例，可选地，加强部242的数量和电极端子243的数量均为两个，电极端子243与加强部242一一对应。

如前述，安装电极端子243时，可以在端盖241上开设安装孔，电极端子243的一端贯穿安装孔插设于端盖241，以使电极端子与电极组件23电连接。当电极端子243受到外力作用时，可能使得电极端子243和端盖241之间无法保持密封状态，严重时可能导致电极端子243或端盖241的结构被破坏，进而导致电解液泄漏，形成安全隐患。

将电极端子243设置于凸部2421，增加了电极端子243和端盖241的连接强度，降低了电池单体20漏液的风险，提高了电池单体20的安全性。

请参照图4，根据本申请的一些实施例，可选地，端盖组件24还包括泄压机构244，泄压机构244设置于两个加强部242之间。

泄压机构244能够在电池单体20内部的压力达到阈值时致动并释放压力，以保证电池单体20在发生热失控时的安全性。

将泄压机构244设置于两个加强部242之间，由于加强部242凸出于端盖241，两个加强部242能够对泄压机构244起到遮挡作用，避免泄压机构244与外界碰撞而损坏。本申请中的加强部242可以有两种形式，第一种是自端盖241远离壳体21的一侧向电极组件23凸出的形式，第二种是自端盖241靠近壳体21的一侧向远离电极组件23的方向凸出的形式，在将泄压机构244安装于端盖241时，可以在两个第一种形式的加强部242之间设置第二种形式的加强部242，将电极端子243设置于第一种形式的加强部242，将泄压机构244设置于第二种形式的加强部242，第二种形式的加强部242既可以增加泄压机构244和端盖241的连接强度，又可以避免泄压机构244凸出于端盖241表面，对泄压机构244起到保护作用。

请参照图5，图5为本申请一些实施例的端盖241剖视结构示意图，根据本申请的一些实施例，可选地，加强部242一体成型于端盖241。

加强部242一体成型，二者之间没有配合间隙，连接可靠，避免了因连接不可靠导致端盖241脱落的问题，提高了电池单体20的安全性，同时，还省去了将加强部242连接于端盖241之上的加工流程，提高了生产效率。

请继续参照图5，根据本申请的一些实施例，可选地，在端盖241厚度方向上的另一侧设置有与凸部2421对应的凹部2422。

凸部2421和凹部2422对应指的是指的是凹部2422陷入凸部2421内，使得端盖241形成凸部2421的部分厚度相比于其他区域几乎相同。

首先，假若不设置凹部2422，加强部242在端盖241形成凸部2421时可能会导致加强部242处端盖241的厚度增加，一方面导致端盖241的重量增加，进而导致电池100单体的重量增加，车辆1000的续航能力减弱，并且由于耗材增加，端盖241的生产制造成本也会增加，因此凹部2422对端盖241起到了轻量化和降低成本的作用；其次，当凹部2422设置于端盖241朝向壳体21的一侧时，凹部2422增加了端盖241和壳体21围成的空间体积，壳体21之中的极耳231或者连接件22等部件可以设置于凹部2422中，壳体21内能够容纳的电极组件23的尺寸更大，进而增加了单个电池单体20的能量密度；再有，凹部2422和凸部2421对应还使得加强部242可以通过冲压形成。

请参照图6，图6为本申请一些实施例的加强部242设置示意图，根据本申请的一些实施例，可选地，加强部242可以为长条状，加强部242可以沿端盖241的边缘设置。

更进一步的，加强部242还可以围绕设置于端盖241上的其他端盖组件24设置，例如，端盖241上设置有电极端子243，则加强部242可以围绕电极端子243设置，再有，可以围绕每个设置于端盖241上的端盖组件24分别设置一个加强部242，也可以通过一个加强部242将多个乃至所有设置于端盖241的上的端盖组件24包围起来。

请参照图3、图4和图5，根据本申请的一些实施例，本申请还提供了一种电池单体20，电池单体20包括壳体21、电极组件23和以上任一方案的端盖组件24。壳体21具有开口；电极组件23容纳于壳体21内；端盖241封闭开口。

根据本申请的一些实施例，可选地，电极组件23的面向端盖241的一侧形成有极耳231，极耳231与电极端子243电连接，加强部242在端盖241的背离电极组件23的一侧形成凸部2421，在端盖241的面向电极组件23的一侧形成凹部2422，极耳231至少部分容纳于凹部2422。

极耳231是用于从电极组件23中将正负极引出来的金属导电体。

极耳231至少部分设置于加强部242的凹部2422中，可以减少极耳231对壳体21内部空间的侵占，提高壳体21内部的空间利用率，进而使得壳体21内电极组件23的活性物质容量更大，使得电池单体20具有较高的能量密度。

根据本申请的一些实施例，本申请还提供了一种电池100，该电池100包括上述实施例中的电池单体20。

根据本申请的一些实施例，本申请还提供了一种用电设备，包括以上任一方案的电池100，并且电池100用于为用电设备提供电能。用电设备可以是前述任一应用电池100的设备或系统。

根据本申请的一些实施例，可选地，电池100挂载于用电设备后，端盖241位于壳体21的下端。

用电设备包括用电设备主体和电池100。电池100挂载于用电设备是指，电池100挂载于用电设备主体，电池100为用电设备主体提供电能。

端盖241位于壳体21的下端即电池单体20倒置使用状态。

当电池单体20倒置使用时，端盖241位于壳体21的下侧，端盖241上的泄压机构244也位于电池单体20的下侧，在泄压机构244致动时，高温高压的气体朝下喷出，使电池单体20具有较好的安全性能。

根据本申请的一些实施例，参见图3至图5，本申请提供了一种端盖组件24，用于电池单体20，该端盖组件24包括端盖241、电极组件23、注液孔245和防爆阀。端盖241设置有两个加强部242，加强部242为部分端盖241冲压加工形成的凸包，加强部242和端盖241的交界处圆角过度，凸包在端盖241厚度方向上的一侧形成凸部2421，在端盖241厚度方向上的另一侧形成凹部2422。

两个加强部242的面积和为S1，端盖241的总面积为S2，满足10%≤S1/S2*100%≤90%。端盖241的厚度为H，凸部2421的高度为L，满足0＜L/H≤4.5。端盖241的厚度H的取值范围为1.5mm≤H≤3mm，凸起的高度L的0＜L≤4.5mm。

加强部242最远离端盖241的面为平面，两个加强部242沿端盖241长度方向间隔设置，电极组件23为两个，两个电极组件23一一对应地安装于加强部242最远离端盖241的面，防爆阀设置于两个加强部242之间。注液孔245用于向电池单体20内注入电解液，设置于其中一个加强部242。该加强部242增加了端盖241的刚度和强度，使得端盖241不易发生形变，降低了电池单体20的壳体21漏液风险，提高了电池单体20的安全性。

接下来参照下面的示例更详细地描述一个或多个实施例。当然，这些示例并不限制一个或多个实施例的范围。

实施例1

以厚度为2mm的端盖241为例进行介绍，端盖241上的凸部2421沿Y轴方向间隔设置两个，凸部2421的面积占端盖241总面积的60%，凸部2421的高度为4.5mm。

实施例2

实施例2和实施例1的区别在于，凸部2421的高度为4mm。

实施例3

实施例3和实施例1的区别在于，凸部2421的高度为3mm。

实施例4

实施例4和实施例1的区别在于，凸部2421的高度为2mm。

实施例5

实施例5和实施例1的区别在于，凸部2421的高度为1mm。

实施例6

实施例6和实施例1的区别在于，凸部2421的高度为0.5mm。

对比例1

端盖241的厚度为2mm，凸部2421的高度为5mm。

对比例2

端盖241的厚度为2mm，不设置凸部2421。

测试方法

球击测试法：将电池单体20固定，使用球状体作用于电池单体20的表壁，以此模拟电池单体20受到外力作用时，电池单体20的受力变形情况。

其中，球状体的直径为25mm。球击位置，指的是球状体和电池单体20接触的位置。端盖241肩部，是指电池单体20的端盖241沿Y轴方向的两侧，即球状体与端盖241的某一个肩部接触。球击载荷，是指球状体冲击电池单体20的能量，各个实施例和对比例中的球击载荷均为120J。变形量，是指经球状体作用后，端盖241与球状体接触的肩部最大变形量。

其中，实施例1至实施例6以及对比例1至对比例2所涉及实验参数及测试结果请参见表1。

表1

	球击位置	顶盖的厚度 H	凸部的面积占端盖总面积比	凸部的高度 L	变形量
						实施例 1	端盖肩部	2mm	60%	4.5mm	3.18mm
实施例 2	端盖肩部	2mm	60%	4mm	3.19mm
						实施例 3	端盖肩部	2mm	60%	3mm	3.30mm
实施例 4	端盖肩部	2mm	60%	2mm	3.71mm
						实施例 5	端盖肩部	2mm	60%	1mm	4.30mm
实施例 6	端盖肩部	2mm	60%	0.5mm	4.72mm
						对比例 1	端盖肩部	2mm	60%	5mm	3.18mm
对比 例 2	端盖肩部	2mm	0	0mm	5.20mm

由表1可知，由实施例6至实施例1，当0＜L≤4.5时，随着凸部2421的高度逐渐增加，端盖241的变形量逐渐减小，即端盖241的强度增加。并且，从实施例3至实施例1，随着凸部2421的高度的增加，加强部242对端盖241的加强作用逐渐变小。当凸部2421的高度为5mm时，端盖241的变形量与实施例1一致，当凸部2421的高度为0mm即不设置凸部2421时，端盖241的变形量明显大于实施例6中端盖241的变形量，综上，当凸部2421高度满足0＜L≤4.5时，加强部242对端盖241的加强效果较好。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，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范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (16)

1.一种端盖组件，用于电池单体，其特征在于，包括端盖，所述端盖设置有至少一个加强部，所述加强部在所述端盖厚度方向上的一侧形成凸部；所述至少一个加强部的面积为S1，所述端盖的总面积为S2，满足10%≤S1/S2*100%≤90%。

2.根据权利要求1所述的端盖组件，其特征在于，满足，50%≤S1/S2*100%≤80%。

3.根据权利要求1所述的端盖组件，其特征在于，所述端盖的厚度为H，所述凸部的高度为L，满足0＜L/H≤4.5。

4.根据权利要求3所述的端盖组件，其特征在于，满足1≤L/H≤3。

5.根据权利要求3所述的端盖组件，其特征在于，满足1.5mm≤H≤3mm，0＜L≤4.5mm。

6.根据权利要求1所述的端盖组件，其特征在于，所述加强部的数量为多个，各个所述加强部的面积相等。

7.根据权利要求1所述的端盖组件，其特征在于，所述加强部一体成型于所述端盖。

8.根据权利要求1所述的端盖组件，其特征在于，所述端盖组件还包括：

电极端子，设置于所述端盖；

所述电极端子设置于所述凸部。

9.根据权利要求8所述的端盖组件，其特征在于，所述加强部的数量和所述电极端子的数量均为两个，所述电极端子与所述加强部一一对应。

10.根据权利要求9所述的端盖组件，其特征在于，所述端盖组件还包括泄压机构，所述泄压机构设置于两个所述加强部之间。

11.根据权利要求1所述的端盖组件，其特征在于，在所述端盖厚度方向上的另一侧设置有与所述凸部对应的凹部。

12.一种电池单体，其特征在于，包括：

壳体，具有开口；

电极组件，容纳于所述壳体内；

如权利要求1-11任一项所述的端盖组件，所述端盖封闭所述开口。

13.根据权利要求12所述的电池单体，其特征在于，所述电极组件的面向所述端盖的一侧形成有极耳，所述加强部在所述端盖的背离所述电极组件的一侧形成凸部，在所述端盖的面向所述电极组件的一侧形成凹部，所述极耳至少部分容纳于所述凹部。

14.一种电池，其特征在于，包括如权利要求12-13任一项所述的电池单体。

15.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求14所述的电池。

16.根据权利要求15所述的用电设备，其特征在于，所述电池挂载于所述用电设备后，所述端盖位于所述壳体的下端。

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