电池单体、电池、用电装置及电池单体的制造方法制造方法及图纸

技术编号:37249026 阅读:12 留言:0更新日期:2023-04-20 23:28
本申请提供了一种电池单体,包括:外壳;电极组件,设置在所述外壳内;支撑件,设置于所述外壳内,所述支撑件被配置为支撑所述电极组件;其中,所述支撑件为多孔结构,以能够回吸电解液。本申请技术方案的电池单体内设置支撑件,支撑件为电极组件提供支撑,从而有效改善电极组件因与外壳接触面积小而在受力振动时极片容易脱碳的问题。同时,支撑件为多孔结构,多孔结构的支撑件具备更高的吸液性能,从而可缓解因电解液回吸不足而导致的电池单体使用性能降低甚至析锂的问题,有效延长电池单体的使用寿命。使用寿命。使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
电池单体、电池、用电装置及电池单体的制造方法


[0001]本申请涉及电池
,具体而言,涉及一种电池单体、电池、用电装置及电池单体的制造方法。

技术介绍

[0002]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。
[0003]在电池技术中,如何延长电池的使用寿命,是一个亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种电池单体、电池、用电装置及电池单体的制造方法,能够有效延长电池单体的使用寿命。
[0005]第一方面,本申请提供一种电池单体,包括:外壳;电极组件,设置在所述外壳内;支撑件,设置于所述外壳内,所述支撑件被配置为支撑所述电极组件;其中,所述支撑件为多孔结构,以能够回吸电解液。
[0006]在上述技术方案中,电池单体内设置支撑件,支撑件为电极组件提供支撑,当电池单体倒置使用时(电池单体设置有输出极的一端朝向地面设置或朝下设置,支撑件设置于外壳的设置有输出极的底壁和电极组件之间),支撑件可为电极组件提供更大的支撑面积。相较于电极组件仅与外壳底壁的位于输出极外周的区域接触的方式,支撑件可有效增大电极组件受力面积,从而有效改善电极组件因与外壳接触面积小而在受力振动时极片容易脱碳的问题。同时,支撑件为多孔结构,多孔结构的支撑件具备更高的吸液性能,可对位于支撑件周围的电解液(尤其是流动到支撑件背离电极组件一侧的电解液)进行回吸,提高电解液对电极组件的浸润效果,从而缓解因电解液回吸不足而导致的电池单体使用性能降低甚至析锂的问题,进而有效延长电池单体的使用寿命。
[0007]根据本申请的一些实施例,所述支撑件的孔隙率为Vc,满足,30%≤Vc≤60%。
[0008]上述技术方案中,支撑件用于支撑电极组件且提高电解液对电极组件的浸润效果。如果支撑件的空隙率过大,支撑件在生产制造过程中容易发生脆断、拉断等问题,支撑件的成型工艺较难。并且,会直接影响其本身的结构强度,从而影响支撑件对电极组件的支撑作用的可靠性。而如果支撑件的空隙率过小,则支撑件不易积液,从而无法有效提高件对电解液的回吸效果。将支撑件的孔隙率控制在30%至60%之间,可在兼顾支撑件的结构强度、提高支撑件对电极组件支撑稳定性的同时,提高支撑件对电解液的回吸作用,从而提高电解液对电极组件的浸润效果,使得电池单体的寿命得到有效提高。
[0009]根据本申请的一些实施例,40%≤Vc≤50%。
[0010]上述技术方案中,将支撑件的孔隙率控制在40%至50%之间,可进一步提高支撑件的结构强度和支撑件对电极组件支撑稳定性。同时,进一步提高支撑件对电解液的回吸
作用。
[0011]根据本申请的一些实施例,所述支撑件具有多个孔道,所述孔道的孔径为R,满足,30nm≤R≤80nm。
[0012]上述技术方案中,支撑件为多孔结构,便于电解液的回吸,如果多孔结构的支撑件的孔径过大,则从电极组件脱落的少量碳粉容易进入孔道甚至贯穿支撑件,贯穿支撑件的碳粉容易落在电池单体的输出极上或者电池单体的泄压机构上,致使外壳遭腐蚀或泄压机构被堵塞,对电池单体的正常使用性能和使用寿命造成影响。而如果支撑件的孔径过小,其工艺难度大,且无法有效提高电解液的回吸量和回吸效率。将支撑件的孔道的孔径设计在30nm至80nm之间,可有效提高支撑件对脱落在支撑件上的碳粉的阻挡作用,同时,提高支撑件对电解液的回吸效率,从而有效延长电池单体的使用寿命。
[0013]根据本申请的一些实施例,50nm≤R≤60nm。
[0014]上述技术方案中,将支撑件的孔道的孔径设计在50nm至60nm之间,可进一步提高支撑件对脱落在支撑件上的碳粉的阻挡作用,同时,进一步提高支撑件对电解液的回吸效率,从而有效延长电池单体的使用寿命。
[0015]根据本申请的一些实施例,所述支撑件为平板结构。
[0016]上述技术方案中,支撑件为平板结构,可有效提高支撑件和电极组件的接触面积,从而有效提高电极组件的受力面积,改善电极组件的脱碳问题,进而延长电池单体的使用寿命。另外,支撑件为平板结构,可减小支撑件沿其自身厚度方向的尺寸,从而减小支撑件对外壳内的空间占用率,有利于提高电池单体的能量密度。
[0017]根据本申请的一些实施例,所述支撑件的厚度为T,满足,0.2mm≤T≤2mm。
[0018]上述技术方案中,支撑件为平板结构,如果支撑件厚度过小,则会直接影响支撑件本身结构强度,从而影响支撑件对电极组件支撑性能的稳定性。而如果支撑件厚度过厚,则会存在材料浪费,且不利于电池单体的轻量化发展,同时,容易占用过多外壳的内部空间而影响电池单体的能量密度。将支撑件的厚度设计在0.2mm至2mm之间,可有效提高支撑件的结构强度,同时,降低支撑件对外壳的空间占用率,使得电池单体使用寿命得到延长的同时,有效兼顾电池单体的能量密度。
[0019]根据本申请的一些实施例,1mm≤T≤1.5mm。
[0020]上述技术方案中,将支撑件的厚度设计在1mm至1.5mm之间,可进一步有效提高支撑件的结构强度,同时,进一步降低支撑件对外壳的空间占用率。
[0021]根据本申请的一些实施例,所述支撑件设置于所述外壳的第一壁和所述电极组件之间,所述支撑件具有朝向所述电极组件的第一表面,沿所述第一壁的厚度方向,所述电极组件的投影完全落入所述第一表面。
[0022]上述技术方案中,电极组件的投影完全落入支撑件的第一表面,有利于进一步增加支撑件和电极组件的接触面积,从而进一步增加电极组件受力面积,改善电极组件脱碳的问题。同时,即使电极组件发生少量脱碳,支撑件也可有效承接、吸附脱落的碳粉,有效降低碳粉落在外壳、泄压机构或其他构件的概率,从而降低外壳遭腐蚀、泄压机构被堵塞等异常发生的可能性,有效提高电池的使用性能、延长电池使用寿命。
[0023]根据本申请的一些实施例,所述支撑件设置于所述外壳的第一壁和所述电极组件之间,所述电池单体还包括:绝缘件,设置于所述支撑件和所述第一壁之间;其中,所述绝缘
件具有朝向所述支撑件的第二表面,所述第二表面设置有凹槽,所述支撑件的至少部分容置于所述凹槽内。
[0024]上述技术方案中,电池单体内设置绝缘件,起到绝缘隔离外壳的第一壁与外壳内的导电构件的作用,在绝缘件的朝向支撑件的一侧设置凹槽,凹槽可容置支撑件,使得绝缘件和支撑件能够共用外壳内的部分空间,提高绝缘件和支撑件结构紧凑性,进一步降低支撑件对外壳内部空间的占用率。同时,绝缘件的凹槽对支撑件起到限位作用,便于电池单体组装时支撑件的位置限定,从而有效提高支撑件在电池单体内的相对位置的稳定性,进而有利于充分发挥支撑件的作用,延长电池单体的使用寿命。
[0025]根据本申请的一些实施例,所述支撑件与所述凹槽间隙配合。
[0026]上述技术方案中,支撑件与凹槽间隙配合,降低支撑件的组装难度,便于电本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池单体,其特征在于,包括:外壳;电极组件,设置在所述外壳内;支撑件,设置于所述外壳内,所述支撑件被配置为支撑所述电极组件;其中,所述支撑件为多孔结构,以能够回吸电解液。2.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述支撑件的孔隙率为Vc,满足,30%≤Vc≤60%。3.根据权利要求2所述的电池单体,其特征在于,40%≤Vc≤50%。4.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述支撑件具有多个孔道,所述孔道的孔径为R,满足,30nm≤R≤80nm。5.根据权利要求4所述的电池单体,其特征在于,50nm≤R≤60nm。6.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述支撑件为平板结构。7.根据权利要求6所述的电池单体,其特征在于,所述支撑件的厚度为T,满足,0.2mm≤T≤2mm。8.根据权利要求7所述的电池单体,其特征在于,1mm≤T≤1.5mm。9.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述支撑件设置于所述外壳的第一壁和所述电极组件之间,所述支撑件具有朝向所述电极组件的第一表面,沿所述第一壁的厚度方向,所述电极组件的投影完全落入所述第一表面。10.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述支撑件设置于所述外壳的第一壁和所述电极组件之间,所述电池单体还包括:绝缘件,设置于所述支撑件和所述第一壁之间;其中,所述绝缘件具有朝向所述支撑件的第二表面,所述第二表面设置有凹槽,所述支撑件的至少部分容置于所述凹槽内。11.根据权利要求10所述的电池单体,其特征在于,所述支撑件与所述凹槽间隙配合。12.根据权利要求11所述的电池单体,其特征在于,所述凹槽的沿第一方向的尺寸为W1,所述支撑件沿所述第一方向的尺寸为W2,满足,0.2mm<W1

W2<4.0mm,所述第一方向与所述第一壁的厚度方向垂直。13.根据权利要求10所述的电池单体,其特征在于,沿所述第一壁的厚度方向,所述凹槽的深度为H,所述支撑件的厚度为T,满足,

0.5mm<H

T<0.5mm。14.根据权利要求10所述的电池单体,其特征在于,所述绝缘件包括:基板,具有朝向所述支撑件的第三表面;凸台,凸出于所述第三表面,所述凹槽设置于所述凸台。15.根据权利要求14所述的电池单体,其特征在于,所述凸台设有多个,多个所述凸台沿第二方向间隔排列,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:李晓伟牛从酥郑挺
申请(专利权)人:宁德时代新能源科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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