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、完整地描述，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。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

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，意图在于覆盖不排它的包含。

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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“底”、“内”、“外”、“周向”等指示的方位或者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的限制。此外，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，可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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”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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

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，未涂覆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，未涂覆正极活性物质层的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，未涂覆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，未涂覆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。

目前，注液，化成与补液是锂离子电池生产过程中与电解液相关的重要工序。发明人研究发现，在注液、化成与补液过程中，由于电池内部空间正负压交替循环、化成产气等原因会造成电解液回流到注液杯中、化成吸气装置中或从注液孔溢出，进而使得电解液滞留在注液孔处，污染电池单体。例如，在二次注液中，由于注液操作时间有限，注液后处于微正压状态的电池单体会将部分未浸润的电解液通过注液孔排出，使电解液回流到注液杯中，注液嘴离开时该部分电解液无法完全进入电池单体的内部，在注液嘴离开后剩余的电解液便会直接流到注液孔周围，造成电池单体污染，例如，腐蚀端盖，影响外观，电解液容易进入电极端子与端盖的连接缝隙，进而导致电极端子与端盖短路，影响电池单体的安全性。

鉴于此，本申请提供了一种技术方案，通过在端盖的注液孔处设置注液阀，注液阀具有单向阀芯，基于单向阀芯限制液体（例如，电解液、水等）单向流通的功能，即可有效解决液体在注液孔处溢出引发的安全性问题。例如，通过注液阀的单向阀芯的单向流通功能，在注液（即向电池单体的内部注入电解液）时，允许电解液从注液通道流入电池单体的内部；在非注液状态时，注液阀能够对电池单体的内部的电解液进行阻挡，阻止电解液从电池单体的内部流出，保证电池单体清洁，进而保证电池单体的装配密封性，提高电池单体的安全性。为了便于后续内容的阐述，本申请实施例中的液体均以电解液为例进行说明。

本申请实施例描述的技术方案均适用于各种使用电池的设备，例如手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动玩具、电动工具、电动车辆、船舶和航天器等，例如，航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等。

应理解，本申请实施例描述的技术方案不仅仅局限适用于上述所描述的设备，还可以适用于所有使用电池的设备，但为描述简洁，下述实施例均以电动车辆为例进行说明。

例如，图1示出了本申请一实施例的一种车辆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的内部设置电池100。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，替代或部分替代燃油或天然气为车辆1000提供驱动力。

车辆1000的内部还可以设置马达300以及控制器200，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。

为了满足不同的使用电力需求，电池100可以包括多个电池单体，其中，多个电池单体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也可以称为电池包。在一些实施例中，多个电池单体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，多个电池单体可以直接组成电池100，也可以先组成电池模块，电池模块再组成电池100。

图2示出了本申请一实施例的电池100的结构示意图。图2中，电池100包括箱体101和多个电池单体1，箱体101为内部中空的结构，多个电池单体1容纳于箱体101内。

箱体101包括第一部分1011和第二部分1012，第一部分1011包括带有开口的容纳空间，第二部分1012用于盖设于容纳空间的开口处，以与第一部分1011连接形成用于容纳多个电池单体1的容纳腔体。

图3示出了本申请一实施例的电池单体1的分解图。图3中，电池单体1包括壳体15、端盖组件10、电极端子13及电极组件14。

壳体15具有开口，以便于电极组件14收容于壳体15的内部。壳体15根据一个或多个电极组件14的形状而定，例如壳体15可以为中空长方体或中空正方体或中空圆柱体。例如，如图3所示，壳体15为中空长方体。壳体15可以由导电金属的材料或塑料制成，可选地，壳体15由铝或铝合金制成。

端盖组件10包括端盖11和注液阀12。端盖11用于盖设于壳体15的开口，以与壳体15形成容纳电极组件14的腔体。端盖11上开设有用于向电池单体1的内部（壳体15的内部）注入液体（如电解液）的注液孔。注液阀12用于安装在注液孔处。

电极端子13设置有两个，两个电极端子13设置于端盖11，两个电极端子13分别为正电极端子和负电极端子。电极组件14具有正极极耳和负极极耳，正电极端子与正极极耳连接，负电极端子与负极极耳连接。

图4示出了本申请一实施例的端盖组件10的俯视图；图5示出了图4的A-A方向的剖视图；图6示出了图5的B处放大图。在本申请的一些实施例中，如图4-图6所示，端盖11开设有注液口110，注液口110内设置有限位凸环1101，限位凸环1101限定出注液孔111，注液孔111用于向电池单体1（如图3所示）的内部注入电解液，注液阀12用于安装在注液孔111处，注液阀12被配置为卡接于限位凸环1101，以保证注液阀12与端盖11的安装稳定性和密封性。注液阀12设置于注液口110内，既可以起到密封注液孔111的作用，还能够便于向电池单体1的内部注入电解液。

如图4-图6所示，端盖11具有相对设置的第一面112和第二面113，第一面112朝向电极组件14，第二面113背离电极组件14，注液口110由第二面113延伸至第一面112，注液阀12的背离电极组件14的一端的端面位于第二面113和第一面112之间。此种情况下，在注液阀12的上方可以放置金属片（图中未示出），金属片与端盖11焊接后密封注液口110，可以理解为，在注液口110中，第一面112和注液阀12之间留有安装空间，以便于容置金属片，金属片用于与端盖11焊接以密封注液口110。金属片密封注液口110，能够避免使用过程中注液阀12松动致使电解液漏液，保证了电池单体1的安全性。需要指出的是，注液阀12的上方可以理解为注液阀12的背离电极组件14的一侧，对应的，注液阀12的下方可以理解为注液阀12的朝向电极组件14的一侧。

图7示出了本申请一实施例的注液阀12的剖视图。如图7所示，注液阀12包括阀体121和单向阀芯122，阀体121具有注液通道1211，单向阀芯122连接于阀体121，单向阀芯122被配置为允许液体从注液通道1211流入电池单体1的内部，而阻止液体从电池单体1的内部流出。当需要向电池单体1的内部注液时，注液设备与注液阀12配合，单向阀芯122被配置为开启，以允许电解液从注液通道1211流入电池单体1的内部；当不需要向电池单体1的内部注液时，单向阀芯122被配置为关闭，以阻止电解液从电池单体1的内部流出。

根据本申请实施例的端盖组件10，用于电池单体1，注液阀12密封安装在注液孔111处，注液阀12的注液通道1211用于在单向阀芯122打开时与电池单体1的内部连通，通过注液阀12与注液设备配合实现电解液注入到电池单体1的内部，注液阀12能够保证注液孔111处的密封性。例如，在注液时，通过注液阀12的单向阀芯122的单向流通功能允许电解液从注液通道1211流入电池单体1的内部；在非注液状态时，注液阀12能够对电池单体1的内部的电解液进行阻挡，阻止电解液从电池单体1的内部流出，保证电池单体1清洁，进而保证电池单体1的装配密封性，提高电池单体1的安全性。

在本申请的一些实施例中，如图7所示，阀体121的外周面上设置有环形凹槽1212，环形凹槽1212被配置为与限位凸环1101（如图6所示）匹配，环形凹槽1212用于允许阀体121卡接于注液孔111。阀体121通过环形凹槽1212卡接于限位凸环1101时，阀体121与端盖11密封，环形凹槽1212的设置，便于实现注液阀12在注液孔111处的安装，保证注液阀12与端盖11固定牢固。

在本申请的一些实施例中，如图7所示，单向阀芯122包括多个阀瓣1221，多个阀瓣1221沿注液通道1211的周向分布，多个阀瓣1221共同阻隔注液通道1211和电池单体1的内部，以断开注液通道1211和电池单体1的内部的连通，每个阀瓣1221被配置为可朝向电池单体1的内部单向打开。

可以理解为，多个阀瓣1221围绕注液通道1211的周向分布，多个阀瓣1221配合，使得单向阀芯122在常规状态下处于闭合状态，阻隔注液通道1211和电池单体1的内部；当达到开启条件时，每个阀瓣1221能够朝向电池单体1的内部单向打开，单向阀芯122从闭合状态切换至打开状态，以允许液体通过注液通道1211流入电池单体1的内部。通过多个阀瓣1221的配合，实现液体的阻隔，结构简单，开启和闭合方便。

例如，当注液设备的注液嘴与阀体121配合时，通过注液通道1211对电池单体1进行注液，在正压的作用下单向阀芯122的阀瓣1221发生形变张开，使电解液进入电池单体1的内部；当注液结束和抽气时，电池单体1的内部处于正压状态，单向阀芯122关闭阻止电解液的回流。

在本申请的一些实施例中，如图7所示，每个阀瓣1221的一端与阀体121相连，另一端为自由端。阀瓣1221与阀体121的连接形式，结构简单，通过阀瓣1221的形态变化，实现单向阀芯122的开启或闭合。

需要指出的是，阀瓣1221的一端与阀体121相连，可以为阀瓣1221与阀体121一体成型，也可以为阀瓣1221与阀体121分体设置，两者熔接、粘接或铆接等，保证两者的连接密封性即可。

在本申请的一些实施例中，阀体121与单向阀芯122一体成型。可以理解为注液阀12为一体成型结构，便于加工，整体强度高，密封性好。

需要指出的是，单向阀芯122具有自密封性。单向阀芯122可以为韧性材质制成，例如橡胶，在初始状态下，单向阀芯122为闭合状态，以阻隔注液通道1211和电池单体1的内部。当阀瓣1221受到冲击力且冲击力大于阀瓣1221的打开压力时，阀瓣1221的自由端能够相对于连接端（与阀体121连接的一端）变形，多个阀瓣1221打开，注液通道1211与电池单体1的内部连通；当阀瓣1221受到的冲力小于阀瓣1221的打开压力时，阀瓣1221能够恢复至初始状态，多个阀瓣1221闭合，具有自密封性，以阻隔注液通道1211和电池单体1的内部。

单向阀芯122的结构为多种形式，例如，如图7所示，可以理解为，多个阀瓣1221位于同一平面，阀瓣1221沿垂直于注液通道1211延伸方向的方向延伸。阀瓣1221与相邻的阀瓣1221密封地贴合，在常规状态下，多个阀瓣1221配合共同阻隔注液通道1211和电池单体1的内部；又例如，图8示出了本申请一实施例的注液阀12的轴测视图，如图8所示，多个阀瓣1221围成曲面，例如，阀瓣1221的延伸方向与注液通道1211的延伸方向呈夹角设置。

图9示出了本申请一实施例的注液阀12的阀瓣1221与阀体121的结合示意图。在本申请的一些实施例中，如图8和图9所示，阀瓣1221的一端与阀体121的靠近电池单体1（如图3所示）的内部的一端相连，每个阀瓣1221的沿注液通道1211的周向的两侧被配置为分别与相邻的阀瓣1221密封地贴合，以使多个阀瓣1221围成与注液通道1211连通的腔室1222。阀瓣1221与阀体121的连接位置，使得注液通道1211具有较长的尺寸，便于电解液在注液通道1211内积聚较大的压力，以降低打开阀瓣1221的冲击力；还能够便于容纳注液完成后残留的电解液，便于清洁，避免电解液与端盖11接触，也不会流至电极端子13与端盖11的连接缝隙处。

在本申请的一些实施例中，如图9所示，腔室1222的横截面积沿注液通道1211的中心线X朝向电池单体1的内部逐渐减小。需要指出的是，腔室1222的横截面积是指，腔室1222的在垂直于注液通道1211的中心线X的截面的面积。可以理解为，沿注液通道1211的中心线X朝向电池单体1的内部方向上，腔室1222的在垂直于注液通道1211的中心线X的截面的面积逐渐减小，便于液体在阀瓣1221区域积聚，以在阀瓣1221区域产生较大的压力，降低打开阀瓣1221的冲击力。

需要指出的是，注液通道1211的截面形状可以为规则形状，例如，圆形、方形、椭圆形等；注液通道1211的截面形状也可以为不规则形状。

腔室1222的结构形式可以为多样，例如，如图9所示，腔室1222的结构形式为锥形，阀瓣1221在注液通道1211的中心线X的延伸方向上的尺寸较大，腔室1222内容易积聚液体，便于液体在阀瓣1221区域产生较大的压力，降低了打开阀瓣1221的冲击力；又例如，图10示出了本申请另一实施例的注液阀12的阀瓣1221与阀体121的结合示意图，如图10所示，腔室1222的结构形式为半球形，阀瓣1221在注液通道1211的中心线X的延伸方向上的尺寸较小，减少单向阀芯122的空间占用，便于提高电池单体1的能量密度。

图11示出了本申请一实施例的阀瓣1221的结构示意图。在本申请的一些实施例中，如图11所示，阀瓣1221呈等腰三角形，阀瓣1221包括第一边缘12211和两个长度相等的第二边缘12212，第一边缘12211与阀体121相连，相邻的两个阀瓣1221的第二边缘12212相互抵接。可以理解为，两个第二边缘12212绕单向阀芯122的中心线周向分布，且两个第二边缘12212交汇于单向阀芯122的中心线。需要指出的是，初始状态时，相邻的两个阀瓣1221的第二边缘12212相互抵接且紧密贴合，使得多个阀瓣1221密封配合，阻隔注液通道1211和电池单体1的内部。上述的阀瓣1221的结构形式，便于多个阀瓣1221紧密贴合，保证单向阀芯122的密封效果。

需要指出的是，阀瓣1221可以理解为腔室1222的腔壁，根据腔室1222的结构形式，阀瓣1221呈拱起形式，以使多个阀瓣1221在初始状态时相互紧密贴合。初始状态时，腔室1222与注液通道1211连通，阀瓣1221阻隔注液通道1211和电池单体1的内部；当液体冲击阀瓣1221致使阀瓣1221打开时，注液通道1211与电池单体1的内部连通。

图12示出了本申请一实施例的注液阀12的吸气孔1213的示意图。在本申请的一些实施例中，如图12所示，阀体121上设有吸气孔1213，吸气孔1213用于平衡电池单体1的内部和外部的气压。可以理解为，吸气孔1213连通电池单体1的内部和外部，以平衡电池单体1的内部和外部的气压。

在注液结束和抽气过程中，吸气孔1213能够平衡电池单体1的内部和外部压力，保证注液操作的正常进行。例如，在电池抽气过程中，通过抽气装置将电池单体1的内部气体从吸气孔1213抽出，保证注液过程中电池单体1的正负压循环正常进行。需要指出的是，吸气孔1213的排出物可以是气体，也可以是气液混合物，还可以是液体。

图13示出了本申请一实施例的注液阀12的吸气孔1213与注液通道1211连通的示意图。在本申请的一些实施例中，如图13所示，吸气孔1213可以与注液通道1211连通，即吸气孔1213可以通过注液通道1211连通电池单体1的内部与外部。吸气孔1213与注液通道1211连通，结构简单，气体流通性好。

在本申请的一些实施例中，吸气孔1213的中心线Y可以与注液通道1211的中心线X相交，吸气孔1213的长度较短，便于实现气体的流动，电池单体1的内部气体能够较快进入注液通道1211而排出。

当吸气孔1213的中心线Y与注液通道1211的中心线X相交时，可以理解为吸气孔1213的中心线Y与注液通道1211的中心线X共面，吸气孔1213的设置形式有如下情况。

例如，在本申请的一些实施例中，如图13所示，吸气孔1213的中心线Y与注液通道1211的中心线X垂直，吸气孔1213的长度最短，便于电池单体1的内部气体快速进入注液通道1211而排出，利于气体的流动。

又例如，在本申请的一些实施例中，吸气孔1213的中心线Y与注液通道1211的中心线X之间具有夹角，可以理解为吸气孔1213的延伸方向与注液通道1211的延伸方向之间具有夹角，例如，以注液通道1211沿竖向延伸为例，图14示出了本申请一实施例的吸气孔1213与注液通道1211配合的示意图，如图14所示，吸气孔1213可以由背离注液通道1211的中心线X的方向倾斜向上朝向注液通道1211的中心线X延伸，又例如，图15示出了本申请另一实施例的吸气孔1213与注液通道1211配合的示意图，如图15所示，吸气孔1213也可以由背离注液通道1211的中心线X的方向倾斜向下朝向注液通道1211的中心线X延伸，这里的“上”是指注液阀12背离电极组件14的一侧，“下”是指注液阀12靠近电极组件14的一侧。

图16示出了图12的C-C方向的剖视图。在本申请的一些实施例中，如图16所示，吸气孔1213的中心线Y也可以与注液通道1211的中心线X不相交，可以理解为，在垂直于注液通道1211的中心线X的平面内，吸气孔1213的投影的延伸方向不过注液通道1211的中心线X的投影，也即吸气孔1213的中心线Y与注液通道1211的中心线X异面。此种情况，吸气孔1213的长度较长，吸气孔1213排出的气液混合物能够在注液通道1211的内壁流动，便于气液混合物中气体的分离排出，气液混合物中的液体附着于注液通道1211的内壁。

图17示出了本申请一实施例的注液阀12的吸气孔1213与注液通道1211不连通的示意图。在本申请的一些实施例中，吸气孔1213也可以与注液通道1211不连通，即吸气孔1213直接连通电池单体1的内部和外部。

图18示出了本申请一实施例的吸气孔1213的结构示意图。在本申请的一些实施例中，如图18所示，吸气孔1213具有用于与电池单体1的内部连通的第一端12131和用于与电池单体1的外部连通的第二端12132，吸气孔1213的通流截面由第一端12131向第二端12132逐渐减小。第一端12131和第二端12132为吸气孔1213的延伸方向的相对的两端；由于气体的流动性比电解液的流动性强，吸气孔1213的通流截面渐变式结构形式，便于气体从电池单体1的内部向外部排出，电解液不易排出，同时，外部的杂质不易经由吸气孔1213进入电池单体1的内部。需要指出的是，可以理解为，在第一端12131指向第二端12132的方向上，吸气孔1213的沿垂直于吸气孔1213的延伸方向的方向的截面的面积逐渐减小。本申请实施例中，吸气孔1213并不局限于圆孔，还可以为不规则的孔。

在本申请的一些实施例中，如图18所示，吸气孔1213设置有多个，多个吸气孔1213绕注液通道1211的中心线X周向阵列。多个吸气孔1213，增加了电池单体1的内部与外部的连通的通道，能够提高电池单体1的内部与外部之间的气体流通效率，便于平衡电池单体1的内部和外部的气压。

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。

最后应说明的是：以上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，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，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精神和范围。