本申请提供了一种电池单体、电池及用电装置，属于电池技术领域。其中，电池单体包括壳体、导电柱和端盖。壳体的内部形成有容纳腔，沿第一方向，壳体的一端设置有开口，壳体面向容纳腔的一侧设置有第一活性物质层。导电柱沿第一方向插设于容纳腔内，导电柱的外周面上设置有第二活性物质层，第二活性物质层与第一活性物质层面向设置，且第二活性物质层与第一活性物质层的极性相反。端盖盖合于开口并与导电柱相连。这种电池单体无需对极片进行卷绕，节省了集流构件与极耳相互装配连接的工艺，有利于提升电池单体的生产效率，且无需在壳体内设置大量的电解质，且取消了集流构件等部件，有利于降低制造成本和提高电池单体的空间利用率。于降低制造成本和提高电池单体的空间利用率。于降低制造成本和提高电池单体的空间利用率。
【技术实现步骤摘要】
电池单体、电池及用电装置
[0001]本申请涉及电池
，具体而言，涉及一种电池单体、电池及用电装置。
技术介绍
[0002]近些年，新能源汽车有了飞跃式的发展，在电动汽车领域，动力电池作为电动汽车的动力源，起着不可替代的重要作用。随着新能源汽车的大力推广，对动力电池产品的需求也日益增长，电池作为新能源汽车核心零部件在生产效率和生产成本上也有着较高的要求。其中，电池通常有多个电池单体串联、并联或混联而成。
[0003]对应一些相关技术中提及的电池单体，研究人员发现，现有的电池单体通常是由正极极片、负极极片和隔膜通过卷绕或者叠片等方式组装成电极组件(裸电芯)，之后装入壳体，再盖上端盖，最后注入电解液后得到的，这种结构的电池单体的制造工艺较为繁琐且难度较大，从而造成电池单体的生产效率较低，生产成本较高。因此，亟需明确电池单体的制造工艺繁琐和难度较大的原因并制定改进方案，以解决电池单体的生产效率较低且制造成本较高的问题。
技术实现思路
[0004]本申请实施例提供一种电池单体、电池及用电装置，能够有效提升电池单体的生产效率并降低电池单体的制造成本。
[0005]第一方面，本申请实施例提供一种电池单体，包括壳体、导电柱和端盖；所述壳体的内部形成有容纳腔，沿第一方向，所述壳体的一端设置有与所述容纳腔连通的开口，所述壳体面向所述容纳腔的一侧设置有第一活性物质层；所述导电柱沿所述第一方向延伸并插设于所述容纳腔内，所述导电柱的外周面上设置有第二活性物质层，所述第二活性物质层与所述第一活性物质层面向设置，且所述第二活性物质层与所述第一活性物质层的极性相反；所述端盖盖合于所述开口，并与所述导电柱相连。
[0006]在上述技术方案中，通过在壳体面向容纳腔的一侧和导电柱的外周面上分别设置有极性相反的第一活性物质层和第二活性物质层，并将导电柱沿第一方向插设于壳体的容纳腔内，使得第一活性物质层与第二活性物质层面向设置，从而能够通过壳体和导电柱分别作为电池单体的正负输出极实现电池单体的电能的输入或输出，采用这种结构的电池单体一方面无需对极片进行卷绕，且节省了集流构件与极耳相互装配连接的工艺，进而有利于提升电池单体的生产效率，另一方面无需在壳体内设置大量的电解质，且取消了集流构件等部件，进而有利于降低电池单体的制造成本，且有利于提高电池单体的内部空间利用率，以提升电池单体的能量密度。此外，电池单体的中心位置设置有导电柱，从而缓解了电池单体的中心孔在后期使用过程中存在塌陷的风险，进而有利于提升电池单体的使用稳定性，以提升电池单体的使用安全性。
[0007]在一些实施例中，所述第一活性物质层涂覆于所述壳体面向所述容纳腔的表面上。
[0008]在上述技术方案中，通过将第一活性物质层涂覆于壳体面向容纳腔的表面上，即第一活性物质层设置于容纳腔的腔壁面上，从而使得壳体能够直接作为电池单体的输出极，采用这种结构无需先将第一活性物质层设置于集流体上后再将集流体与壳体相连，从而有利于优化电池单体的生产工艺，节省电池单体的制造成本，且能够提升第一活性物质层设置于壳体上的连接稳定性和可靠性。
[0009]在一些实施例中，所述壳体为柱状结构，所述壳体的中心轴线沿所述第一方向延伸。
[0010]在上述技术方案中，通过将壳体设置为沿第一方向延伸的柱状结构，也就是说，电池单体为沿第一方向延伸的柱状结构，采用这种结构的电池单体的结构较为简单，便于装配，从而有利于降低电池单体的装配难度，以提升电池单体的生产效率。
[0011]在一些实施例中，沿所述第一方向，所述壳体的长度为L，所述壳体垂直于所述第一方向的横截面在垂直于所述第一方向上的最大尺寸为D1，满足，L≥D1。
[0012]在上述技术方案中，通过将壳体在第一方向上的长度设置为大于或等于壳体的横截面在垂直于第一方向上的最大尺寸，也就是说，壳体为沿第一方向延伸的长条状结构，采用这种结构的电池单体有利于提升第一活性物质层和第二活性物质层的容纳量，且能够有效增加第一活性物质层与第二活性物质层相互面向设置的区域的面积，从而有利于提升电池单体的能量密度和使用性能。
[0013]在一些实施例中，1.5≤L/D1；和/或，L/D1≤25。
[0014]在上述技术方案中，通过将壳体在第一方向上的长度与壳体的横截面在垂直于第一方向上的最大尺寸的比值设置为大于或等于1.5，从而在电池单体的体积相同的情况下能够有效增加导电柱的外周面与壳体的内表面相互面向设置的面积，以增加第一活性物质层与第二活性物质层的涂覆量，以及第一活性物质层与第二活性物质层相互面向设置的区域的面积，进而能够缓解因比值过小而造成第一活性物质层和第二活性物质层的容纳量不足，且第一活性物质层与第二活性物质层相互面向设置的区域的面积过小的现象。此外，通过将壳体在第一方向上的长度与壳体的横截面在垂直于第一方向上的最大尺寸的比值设置为小于或等于25，从而能够缓解因比值过大而造成电池单体为过于细长型的结构，以降低电池单体的制造难度过大。
[0015]在一些实施例中，所述第一活性物质层和所述第二活性物质层均为沿所述导电柱的周向延伸的环形结构。
[0016]在上述技术方案中，通过将第一活性物质层和第二活性物质层设置为均沿导电柱的周向延伸的结构，即第一活性物质层和第二活性物质层均为环绕在导电柱的外侧的环形结构，采用这种结构的电池单体能够进一步增加第一活性物质层和第二活性物质层的容纳量和第一活性物质层与第二活性物质层相互面向设置的区域的面积，从而能够有效提升电池单体的能量密度，以提升电池单体的使用性能。
[0017]在一些实施例中，所述第一活性物质层沿所述导电柱的周向围合形成供所述导电柱插入的安装通道，所述安装通道的内表面与所述第二活性物质层的外周面相互契合。
[0018]在上述技术方案中，通过将第一活性物质层的内表面与第二活性物质层的外周面设置为相互契合的结构，即第二活性物质层插设于第一活性物质层形成的安装通道内，且第二活性物质层面向第一活性物质层的表面的形状与第一活性物质层面向第二活性物质
层的表面的形状相同，从而便于将设置有第二活性物质层的导电柱装配至第一活性物质层围合形成的安装通道内，有利于降低电池单体的装配难度，且有利于减少第一活性物质层与第二活性物质层之间的空间浪费，以提升电池单体的能量密度。
[0019]在一些实施例中，所述安装通道垂直于所述第一方向的横截面为圆形。
[0020]在上述技术方案中，通过将第一活性物质层围合形成的安装通道的横截面设置为圆形，即安装通道为圆形通道，采用这种结构能够在设置第二活性物质层装配至安装通道内时有效缓解第一活性物质层与第二活性物质层之间发生干涉或刮蹭的现象，一方面能够有利于提升电池单体的装配效率，另一方面能够有效提升电池单体的生产质量。
[0021]在一些实施例中，所述第一活性物质层包括多个第一反应层，多个所述第一反应层沿所述导电柱的径向层叠设置。
[0022]在上述技术方案中，第一活性物质层由沿导电柱的本文档来自技高网...
【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：壳体，内部形成有容纳腔，沿第一方向，所述壳体的一端设置有与所述容纳腔连通的开口，所述壳体面向所述容纳腔的一侧设置有第一活性物质层；导电柱，沿所述第一方向延伸并插设于所述容纳腔内，所述导电柱的外周面上设置有第二活性物质层，所述第二活性物质层与所述第一活性物质层面向设置，且所述第二活性物质层与所述第一活性物质层的极性相反；以及端盖，盖合于所述开口，并与所述导电柱相连。2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第一活性物质层涂覆于所述壳体面向所述容纳腔的表面上。3.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述壳体为柱状结构，所述壳体的中心轴线沿所述第一方向延伸。4.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，沿所述第一方向，所述壳体的长度为L，所述壳体垂直于所述第一方向的横截面在垂直于所述第一方向上的最大尺寸为D1，满足，L≥D1。5.根据权利要求4所述的电池单体，其特征在于，1.5≤L/D1；和/或，L/D1≤25。6.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第一活性物质层和所述第二活性物质层均为沿所述导电柱的周向延伸的环形结构。7.根据权利要求6所述的电池单体，其特征在于，所述第一活性物质层沿所述导电柱的周向围合形成供所述导电柱插入的安装通道，所述安装通道的内表面与所述第二活性物质层的外周面相互契合。8.根据权利要求7所述的电池单体，其特征在于，所述安装通道垂直于所述第一方向的横截面为圆形。9.根据权利要求1
‑
8任一项所述的电池单体，其特征在于，所述第一活性物质层包括多个第一反应层，多个所述第一反应层沿所述导电柱的径向层叠设置。10.根据权利要求9所述的电池单体，其特征在于，沿所述导电柱的径向，多个所述第一反应层中靠近所述第二活性物质层的所述第一反应层的密度小于其他所述第一反应层的密度。11.根据权利要求9所述的电池单体，其特征在于，沿所述导电柱的径向，多个所述第一反应层中靠近所述第二活性物质层的所述第一反应层的颗粒直径小于其他所述第一反应层的颗粒直径。12.根据权利要求9所述的电池单体，其特征在于，所述第一活性物质层的所述第一反应层的数量为N1，满足，2≤N1≤3。13.根据权利要求1
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8任一项所述的电池单体，其特征在于，所述第二活性物质层包括多个第二反应层，多个所述第二反应层沿所述导电柱的径向层叠设置。14.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：许虎，金海族，曾毓群，赵丰刚，郭继鹏，牛少军，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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