阀体、单向阀、端盖组件、电池单体、电池及用电装置的制作方法

本技术涉及电池，特别是涉及阀体、单向阀、端盖组件、电池单体、电池及用电装置。

背景技术：

1、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。

2、电池包括电池单体，电池单体制造时会依次经过排气及注液等工序。在排气工序切换至注液工序的过程中，电池单体的端盖上的注液孔始终保持打开，导致电池单体后续出现隔水效果差，注液效率低等一系列问题，大大限制了电池的产能。

技术实现思路

1、基于此，有必要提供一种阀体、单向阀、端盖组件、电池单体、电池及用电装置，能够缓解电池单体制造中隔水效果差且注液效率低的问题。

2、第一方面，本技术提供了一种单向阀，用于密封或打开端盖的注液孔，其特征在于，单向阀包括：阀芯；阀体，用于装配于注液孔内，且其包括密封部，密封部用于与注液孔密封配合，阀芯配合于阀体并与阀体界定形成用于与外部连通的过流通道；其中，阀芯被配置为在外力作用下驱动密封部形变并与端盖分离并形成一过流口，过流口与过流通道连通。

3、上述的单向阀，当阀芯不受外力作用时，密封部与注液孔密封配合并阻断过流通道与电池单体内部环境。这样，外部与电池单体内部环境之间无法进行介质交换，即也无法进行排气或者注液，电池单体内部环境受外部影响程度极小，隔水效果好，则在后续注液工序中无需对电池单体抽真空，注液效率高。阀芯受到外力作用时，密封部与端盖分离并形成一过流口，过流口与过流通道连通。因此，电极组件内的水分蒸发形成的水汽可以通过过流口及过流通道排出至外部，以实现排气。此外，电解液还能通过过流通道及过流口流入电池单体的内部环境并实现注液。因此，通过在端盖的注液孔处设置单向阀，可以有效降低电池生产过程中外部对电池单体内部环境的影响，提升了电池单体的隔水效果及注液效率。

4、在一些实施例中，单向阀还包括抵接件，抵接件用于设置于端盖，且抵接件抵接于阀体背向阀芯的一侧，以使密封部与注液孔密封配合。如此设计，引入抵接件，使得密封部紧密压接在注液孔中，实现有效的密封，这样在由排气工位输送至注液工位的过程中，电池单体内部始终被密封，提高电池单体的隔水性能。

5、在一些实施例中，抵接件覆盖密封部，且抵接件的部分内壁与密封部抵接。如此设计，将边缘部覆盖密封部，便于更好将密封部压紧在端盖上，以实现更有效的密封。

6、在一些实施例中，密封部背向阀芯的一侧面内凹设有形变凹部，密封部位于形变凹部外周的部分与抵接件内壁抵接。如此设计，引入形变凹部，方便密封部朝向抵接件一侧发生形变，从而便于打开注液孔，以进行排气或注液操作。

7、在一些实施例中，抵接件上贯穿设有第一穿孔，第一穿孔被配置为允许密封部至少部分沿背离阀芯一侧发生形变。如此设计，引入第一穿孔，在实现允许密封部形变的前提下，减少或取消密封部和抵接件之间可供形变而预留的间隙，减少结构之间的干涉；同时，减少单向阀相关配件对端盖下方空间的需求，降低电池单体内空间的占用，有利于提升电池的能量密度；也提升单向阀结构对不同电池单体的兼容性。

8、在一些实施例中，抵接件包括盖体部及设于盖体部外沿上的边缘部，盖体部具有覆盖腔，边缘部用于设置于端盖，覆盖腔覆盖阀体背向阀芯的一端，且覆盖腔的腔壁与阀体抵接。如此设计，将抵接件设计为盖体部与边缘部，方便抵接件覆盖在密封部并安装在端盖上。

9、在一些实施例中，抵接件上贯穿设有第一通孔，第一通孔中的介质流出方向与阀芯的轴线方向相交。如此设计，引入第一通孔，使得在排气或注液过程中，方便介质更容易通过抵接件，使得排气或注液操作更加顺利进行。

10、在一些实施例中，单向阀还包括绝缘盖，绝缘盖罩设于抵接件。如此设计，引入绝缘盖，对抵接件进行绝缘覆盖，使之不会与电池单体内的部件电接触，有利于提升电池的可靠性。

11、在一些实施例中，密封部包括用于穿设于注液孔中的连接段、以及与连接段连接的密封段，密封段和/或连接段用于与注液孔密封配合，阀芯至少部分与连接段配合。如此设计，排气或注液时，阀芯下沉并驱动密封段带动连接段拉伸，且密封段和/或连接段下沉并与端盖分离形成过流口；排气或注液结束后，连接段恢复形变，密封部重新与端盖密封。

12、在一些实施例中，连接段与阀芯为一体式结构。如此设计，有利于简化单向阀的结构，以大幅降低制造成本。

13、在一些实施例中，连接段与阀芯可拆卸连接。如此设计，在完成排气或注液后，可将阀芯从连接段上取下，减少端盖上的结构，减轻电池单体的重量及端盖上的空间占用。

14、在一些实施例中，连接段与阀芯中，其中一者上设有扣槽，另一者上设有与扣槽配合的卡扣凸起。如此设计，引入卡扣凸起与扣槽，便于连接段与阀芯连接与拆卸，从而有利于阀芯对阀体挤压形变；同时，有利于取出阀芯，减少端盖上的结构。

15、在一些实施例中，密封段的周向部分径向凸出连接段外，密封段的周向部分用于抵接于端盖，连接段用于与注液孔的孔壁密封贴合。如此设计，方便连接段紧密贴合在注液孔的孔壁上，提升密封效果。

16、在一些实施例中，密封段朝向连接段的一表面上设有引流道，过流口与引流道连通。如此设计，在密封段上引入引流道，便于介质在密封段上稳定流动，提高排气或注液操作的稳定性。

17、在一些实施例中，连接段远离密封段的一端周向设有第一导向面，第一导向面的横截面的面积a1沿远离密封段方向逐渐减小。如此设计，在连接段远离密封段的一端设置第一导向面，这样密封部在重新密封注液孔时，可在第一导向面的引导下，自动复位在初始位置，降低因连接段与注液孔的孔壁发生抵接而导致关阀失败的风险。

18、在一些实施例中，阀芯设有过流腔，过流腔沿阀芯的轴线方向延伸，并能通向密封部，过流腔与密封部之间界定形成过流通道。如此设计，引入过流腔，方便注液过程中电解液更容易流向密封部，使得注液操作更为便利。

19、在一些实施例中，过流腔设置于阀芯绕自身轴线的侧面；和/或，过流腔设置于阀芯内部。如此设计，合理设置过流腔的分布位置，使得排气或注液操作稳定进行。如此设计，合理设置过流腔的分布位置，使得排气或注液操作稳定进行。

20、在一些实施例中，阀芯包括阀芯主体及连接于阀芯主体的挤压部，挤压部沿阀芯的径向凸出阀芯主体，过流腔设于阀芯主体和/或挤压部。如此设计，引入挤压部与阀芯主体，方便阀芯推动密封部，以打开注液孔，提高操作的便利性。

21、在一些实施例中，挤压部背向阀芯主体的一端面设置与过流腔连通的挤压槽，挤压槽的横截面的面积从挤压槽远离阀芯主体的一端至从挤压槽靠近阀芯主体的一端逐渐减小。如此设计，合理设计挤压槽，使得注液过程中电解液能更容易汇集在过流腔中，减少电解液的残留；同时使得挤压部一端起到围栏防护作用，减少电解液的溢流。

22、在一些实施例中，挤压部背向阀体的一侧面凸设有围挡，围挡绕过流腔的外周环形设置。如此设计，引入围挡，减少电解液向挤压部的四周发生溢流的几率，使得注液作业稳定进行。

23、在一些实施例中，挤压部朝向阀体的一侧面凸设有限位凸部，限位凸部围绕在阀芯主体的外周，用于与端盖抵触配合。如此设计，引入限位凸部，在阀芯顶开阀体过程中限制阀芯的行程，减少因过度顶开而导致阀体无法正常密封注液孔的风险，提高单向阀的结构稳定性。

24、在一些实施例中，阀体内开设有阀腔，阀体上开设有均与阀腔连通的阀口及导流口，阀口、过流腔及导流口依次连通形成过流通道。如此设计，阀口、过流腔及导流口始终连通形成过流通道。阀芯受外力作用驱动密封部形变并与端盖分离形成过流口时，过流通道与过流口直接连通，以便于后续排气及注液。

25、在一些实施例中，过流腔设置于阀芯内部，且过流腔靠近密封部的一端被构造为扣槽；密封部上设有用于卡接在扣槽内的卡扣凸起。如此设计，引入扣槽与卡扣凸起，使得阀芯与密封部之间实现快速拆装，有利于提高单向阀的便利性。

26、在一些实施例中，扣槽的内壁上凸设有抵触凸部，卡扣凸起的一侧设有抵触凹部，抵触凸部抵接于抵触凹部的内壁。如此设计，通过抵触凸部与抵触凹部配合，使得卡扣凸起与扣槽快速完成卡接，提高单向阀的组装效率。

27、在一些实施例中，抵触凸部包括两个以上，全部抵触凸部绕阀芯的轴线间隔分布，且相邻两个抵触凸部之间具有形变间隙。如此设计，设置两个以上的抵触凸部，增加扣槽与卡扣凸起之间的结合点，提高结构结合的稳定性；同时，在抵触凸部之间设置形变间隙，可允许抵触凸部在卡扣过程中发生形变，使得抵触凸部能更加顺利卡在抵触凹部中。

28、在一些实施例中，卡扣凸起远离密封部的一端周向设有第二导向面，第二导向面的横截面的面积a2沿远离密封部方向逐渐减小。如此设计，在卡扣凸起远离密封部的一端设置第二导向面，这样密封部在重新密封注液孔时，可在第二导向面的引导下，自动复位在初始位置，降低因卡扣凸起与注液孔的孔壁发生抵接而导致关阀失败的风险。

29、在一些实施例中，阀芯的侧面上设有通口，通口与过流腔连通。如此设计，在阀芯的侧面设置通口，使得过流腔、通口及密封部之间形成过流通道，从而实现有效排气或注液。

30、在一些实施例中，过流腔的腔壁上设有引流通道，引流通道沿阀芯的轴线的方向延伸至通口。如此设计，在过流腔的腔壁上设置引流通道，这样在注液过程中，电解液在引流通道的作用下，顺利进入通口中，实现稳定注液。

31、在一些实施例中，阀体内开设有阀腔，阀体上开设有均与阀腔连通的阀口及导流口；阀芯至少部分装设于阀腔内，且阀芯内设有流道结构，流道结构与导流口连通时形成过流通道。如此设计，阀芯未受到外力作用时，阀芯至少部分位于阀腔内，且阀芯与阀腔的腔壁密封配合，以提升单向阀的密封性能。当阀芯受到外力作用时，阀芯下沉并驱动密封段与端盖分离形成过流口。与此同时，阀芯在外力作用运动至流道结构与导流口连通并形成过流通道。在该种设计下，阀芯未受到外力作用时，流道结构与导流口未能导通形成过流通道，单向阀自身具有高密封性，密封性能优。

32、在一些实施例中，阀芯内开设有阀芯腔，且阀芯上开设有均与阀芯腔连通的流道口及阀芯口；阀芯口、阀芯腔及流道口依次连通并构造形成流道结构。如此设计，阀芯内独立设置有流道结构，仅需在阀体上开设导流口，即可使得流道结构在与导流口连通时形成过流通道。该种设置有利于简化阀体及阀芯的结构，降低单向阀的制造成本。

33、在一些实施例中，阀芯包括第一阀芯段、第二阀芯段及第三阀芯段，第二阀芯段连接于第一阀芯段与第三阀芯段之间；第二阀芯段包括至少两个，并相交设置于阀芯腔内并将阀芯腔分隔形成多个阀芯子腔，阀芯口与阀芯子腔连通形成流道结构。如此设计，通过设计第二阀芯段将阀芯腔分隔形成多个阀芯子腔的方式简单易操作，便于流道结构成型。

34、在一些实施例中，阀芯包括第一阀芯段、第二阀芯段及第三阀芯段，第二阀芯段连接于第一阀芯段与第三阀芯段之间；第二阀芯段包括至少两个，并沿阀芯的周向间隔设置。如此设计，引入橡胶圈，在注液或化成排气时与注液孔的一端密封，降低注液或化成排气时发生泄漏几率，提升电池的可靠性。

35、在一些实施例中，单向阀还包括密封圈，密封圈套设于阀芯外，密封圈被配置为至少当密封部与端盖分离时能与注液孔背向密封部的一端密封配合。如此设计，该种设计便于简化阀芯结构，降低单向阀的制作成本。

36、在一些实施例中，密封圈沿阀芯的轴线方向的两端包括第一端与第二端，第一端抵接于阀芯，第二端用于抵接于注液孔背向密封部的一端，密封圈的壁厚h从第一端至第二端呈减小趋势。如此设计，将密封圈的壁厚设计为越靠近第二端越薄，便于发生抵接形变，使得阀芯继续顺利顶开密封部。

37、在一些实施例中，密封圈内部包括沿阀芯的轴线方向分布并套在阀芯外的第一通道与第二通道，第二通道相对第一通道更靠近密封部，第二通道的内壁与阀芯的侧面之间具有间距。如此设计，在第二通道的内壁与阀芯之间留有间距，使得阀芯在挤压变形时不容易贴合在第二通道的内壁，从而使得注液或排气稳定进行。

38、在一些实施例中，第二通道的内壁与阀芯的侧面之间的间距大小从第二通道靠近第一通道的一端至第二通道远离第一通道的一端逐渐增大。如此设计，阀芯越靠近密封部的部分可允许变形的空间越大，这样既能实现密封部的顶开需求；又能降低过流通道被堵的风险。

39、在一些实施例中，阀体还包括固定部，固定部用于与端盖连接，密封部与固定部连接并与端盖密封配合。如此设计，固定部与密封段均与端盖密封配合时，单向阀与端盖之间的密封性能提升，从而大幅降低了外部与电池单体内部环境之间介质交换的可能性，电池单体内部环境受外部影响的程度极小，隔水效果好，注液效率高，电解液泄露风险低。

40、第二方面，本技术提供了一种阀体，用于装配于端盖的注液孔内，包括：密封部，密封部用于与注液孔密封配合，密封部用于位于注液孔的部分界定形成用于与外部连通的过流通道；其中，密封部被配置为在外力作用下发生形变并与端盖分离并形成一过流口，过流口与过流通道连通。

41、在一些实施例中，密封部的一侧面内凹设有形变凹部，密封部位于形变凹部外周的部分用于抵接在端盖的抵接件上。如此设计，引入形变凹部，方便密封部朝向抵接件一侧发生形变，从而便于打开注液孔，以进行排气或注液操作。

42、在一些实施例中，密封部包括用于穿设于注液孔中的连接段、以及与连接段连接的密封段，密封段和/或连接段用于与注液孔密封配合。如此设计，排气或注液时，阀芯下沉并驱动密封段带动连接段拉伸，且密封段和/或连接段下沉并与端盖分离形成过流口；排气或注液结束后，连接段恢复形变，密封部重新与端盖密封。

43、在一些实施例中，连接段远离密封段的一端周向设有第一导向面，第一导向面的横截面的面积a1沿远离密封段方向逐渐减小。如此设计，在连接段远离密封段的一端设置第一导向面，这样密封部在重新密封注液孔时，可在第一导向面的引导下，自动复位在初始位置，降低因连接段与注液孔的孔壁发生抵接而导致关阀失败的风险。

44、在一些实施例中，密封部还包括固定部，固定部环绕设置于连接段的外周，并与密封段间隔，固定部用于与注液孔密封配合。如此设计，固定部与密封段均与端盖密封配合时，单向阀与端盖之间的密封性能提升，从而大幅降低了外部与电池单体内部环境之间介质交换的可能性，电池单体内部环境受外部影响的程度极小，隔水效果好，注液效率高，电解液泄露风险低。

45、在一些实施例中，固定部、连接段及密封段之间围合形成卡口，卡口用于卡持注液孔的孔壁。如此设计，通过设置卡口，端盖与阀体之间装配方便且配合紧密，有助于提升阀体与端盖之间的密封性能。

46、在一些实施例中，固定部上开设导流孔，连接段的表面上开设与导流孔连通的连接槽，导流孔与连接槽共同形成过流通道。通过上述结构，可以顺利实现过流通道，并且通过连接槽与过流口之间的连通，实现过流通道与过流口之间的顺利连通，从而实现电池单体的排气或者注液过程。

47、在一些实施例中，导流孔包括至少两个子孔，各子孔沿固定部的周向间隔设置，且全部子孔均与连接槽连通。由此，每一个子孔均能与连接槽之间形成一过流通道，当密封段与孔壁之间分离形成过流口时，多条过流通道分别与过流口连通，从而同时实现排气或者注液过程，能够有效提高排气效率或者注液效率。

48、在一些实施例中，阀体具有关阀位置及开阀位置，当阀体位于关阀位置时，固定部及密封段均与注液孔的孔壁密封配合；当阀体位于开阀位置时，固定部与注液孔的孔壁密封配合，密封段与注液孔的孔壁之间分离形成过流口。由此，在阀体上施加外力以使阀体切换至开阀位置，并在撤销外力时，阀体能够在自身弹性势能的作用下及时切换至关阀位置，从而实现阀体的灵活和及时密封，提高阀体的隔水效果。

49、在一些实施例中，密封段包括沿预设方向依次设置的第一面及第二面，第一面与连接段连接，且平行于预设方向，第二面的一端与第一面连接，另一端朝向靠近注液孔的孔壁的方向倾斜设置；其中，第一面用于与注液孔的孔壁过盈配合，第二面用于与注液孔的孔壁相抵接，预设方向被配置为阀体插入注液孔的方向。由此，通过上述结构，第一面及第二面分别与端盖之间密封配合，从而实现阀体与端盖之间的双重密封，提高密封效果。

50、在一些实施例中，阀体内开设有阀腔，阀腔用于容置提供外力的施力件。通过设置能够容置施力件的阀腔，便于通过施力件向密封部上施加外力，从而带动密封部发生形变以与孔壁之间分离形成过流口。

51、在一些实施例中，阀体上开设有均与阀腔连通的阀口及导流口，阀口用于供施力件插入阀腔内。如此设计，阀口、过流腔及导流口始终连通，当受外力作用驱动密封部形变并与端盖分离形成过流口时，过流通道与过流口直接连通，以便于后续排气及注液。

52、在一些实施例中，阀腔具有相互连通的第一腔体及第二腔体，第一腔体设置于阀腔的阀口一侧，第二腔体设置于阀腔的腔底壁一侧；其中，第一腔体的直径小于第二腔体的直径。通过上述结构，可以将阀芯更稳定地插设于阀体中，以使阀芯与阀体之间稳定连接，便于阀芯带动阀体顺利运动，实现阀组件的顺利开合。

53、第三方面，本技术提供了一种端盖组件，端盖组件包括：端盖，沿自身厚度方向贯通开设有注液孔；如以上任一项的单向阀，阀体装配于注液孔内。

54、第四方面，本技术提供了一种端盖组件，端盖组件包括：端盖，沿自身厚度方向贯通开设有注液孔；如以上任一项的阀体，阀体装配于注液孔内。

55、在一些实施例中，端盖上凸设有密封凸起，密封凸起绕注液孔的外周延伸，密封凸起与密封部抵接。

56、第五方面，本技术提供了一种电池单体，电池单体包括以上任一项的端盖组件。

57、第六方面，本技术提供了一种电池单体的制备方法，方法包括如下步骤：将阀体从端盖沿自身厚度方向的一侧装配在注液孔中，并使得阀体至少部分与注液孔的孔壁密封配合；将阀芯从端盖沿自身厚度方向的另一侧插入注液孔中，并与阀体配接；将端盖封盖在电池单体的壳体；按压阀芯，驱使阀体发生形变与端盖分离，以完成排气或注液操作。

58、如此设计，通过在端盖的注液孔处设置阀体与阀芯，可以有效降低电池生产过程中外部对电池单体内部环境的影响，提升了电池单体的隔水效果及注液效率。

59、在一些实施例中，方法还包括如下步骤：在注液操作完成的前提下，将阀芯从端盖上取出；将阀体位于注液孔中的卡扣凸起切除，并对注液孔背向壳体的一端进行密封处理。如此设计，保留阀体，使之作为密封结构，实现结构的重复利用，提高电池单体的隔水性能。

60、第七方面，本技术提供了一种电池，包括如上述的电池单体。

61、第八方面，本技术提供了一种用电装置，包括如上述的电池，电池用于为用电装置提供电能。