电池单体及其制造方法、电池以及用电装置制造方法及图纸

技术编号:38664091 阅读:5 留言:0更新日期:2023-09-02 22:45
本申请提供一种电池单体及其制造方法、电池以及用电装置。电池单体包括外壳、电极端子和电极组件。外壳具有容纳腔,外壳包括第一壁和第二壁,第二壁与第一壁连接,第二壁具有弧形表面,弧形表面至少位于第二壁靠近容纳腔一侧,且弧形表面的曲率中心位于第二壁背向容纳腔的一侧。电极端子设于第一壁,电极组件容置于容纳腔内,电极组件与弧形表面相对的表面的至少部分呈平直状。本申请实施例提供的电池单体,在电极组件膨胀的过程中,可以通过第二壁的弧形表面为电极组件提供束缚力,有利于降低电极组件膨胀过程中极片出现褶皱的问题,进而有利于降低电极组件发生析锂的风险,有利于提高电池单体的可靠性能。高电池单体的可靠性能。高电池单体的可靠性能。

【技术实现步骤摘要】
电池单体及其制造方法、电池以及用电装置


[0001]本申请涉及电池
,特别是涉及一种电池单体及其制造方法、电池以及用电装置。

技术介绍

[0002]电池广泛应用于电子设备,例如手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船、电动玩具汽车、电动玩具轮船、电动玩具飞机和电动工具等等。
[0003]在电池单体技术的发展中,除了提高电池单体的使用性能外,电池单体的可靠性能也是一个需要考虑的问题。因此,如何提高电池单体的可靠性能,是电池单体技术中一个持续改进的问题。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种电池单体及其制造方法、电池以及用电装置,能够提高电池单体的可靠性能。
[0005]第一方面,本申请提供一种电池单体包括外壳、电极端子和电极组件。外壳具有容纳腔,外壳包括第一壁和第二壁,第二壁与第一壁连接,第二壁具有弧形表面,弧形表面至少位于第二壁靠近容纳腔一侧,且弧形表面的曲率中心位于第二壁背向容纳腔的一侧。电极端子设于第一壁,电极组件容置于容纳腔内,电极组件与弧形表面相对的表面呈平直状。
[0006]本申请实施例提供的电池单体,通过设置第二壁具有弧形表面,弧形表面朝向容纳腔设置,则可以降低第二壁与电极组件的最小间距,在电极组件膨胀的过程中,可以通过第二壁的弧形表面为电极组件提供束缚力,有利于降低电极组件膨胀过程中极片出现褶皱的问题,进而有利于降低电极组件发生析锂的风险,有利于提高电池单体的可靠性能。
[0007]在一些实施例中,弧形表面与电极组件相抵。如此,在电极组件发生膨胀的全过程中,第二壁均可以为电极组件提供一定的束缚力,有利于进一步降低电极组件在膨胀的过程中极片产生褶皱的风险。并有利于降低弧形表面和电极组件之间的间距,进而降低电池单体的体积,有利于提高电池单体的能量密度。
[0008]在一些实施例中,第二壁呈弧形弯曲设置,并朝向容纳腔凸出设置。如此,在电极组件进行循环膨胀的过程中,第二壁均可以对电极组件提供一定的束缚力,有利于进一步降低电极组件膨胀的过程中极片出现褶皱的风险。
[0009]在一些实施例中,电极组件包括极耳和电极本体,极耳由电极本体沿第一方向的端部引出;弧形表面具有顶点,顶点为弧形表面与电极组件距离最近的点,顶点在电极本体的正投影与电极本体沿第一方向的两端的距离的差值的绝对值|h1

h2|满足:0≤|h1

h2|≤2mm。可以使得弧形表面的距离电极组件最小的顶点尽量地与电极组件的中心区域相对设置,以实现电极组件在在膨胀的过程中,弧形表面尽可能早地为电极组件的膨胀提供约束力,有利于进一步降低电极组件在膨胀的过程中极片出现褶皱的风险。
[0010]在一些实施例中,电池单体具有至少两个第二壁,至少两个第二壁相对设置。在电
极组件膨胀的过程中,至少两个相对的弧形表面对电极组件提供方向相反的束缚力,有利于电极组件在膨胀的过程中的受力较为均衡,降低电极组件在膨胀的过程中发生错位的风险。
[0011]在一些实施例中,电极组件包括极耳和电极本体,极耳由电极本体沿第一方向的端部引出;电极本体具有沿第二方向相对的两个第一表面以及沿第三方向相对的两个第二表面,第一方向、第二方向和第三方向两两相交,第一表面连接两个第二表面,第一表面的面积大于第二表面的面积;第二壁位于外壳沿第二方向的至少一侧。电极组件在沿第二方向膨胀的过程中,第二壁能够为电极组件的膨胀提供一定的束缚力,以较大限度地降低电极组件在膨胀的过程中极片发生褶皱的风险。
[0012]在一些实施例中,外壳沿第二方向的最大尺寸为W,第二壁呈弧形弯曲设置,并朝向容纳腔凸出设置,第二壁具有背离弧形表面的第三表面,第三表面在第一壁的正投影沿第二方向的尺寸为H,H/W≤10%。在实现第二壁的弧形表面对电极组件在膨胀的过程中提供一定的束缚力的前提下,还可以有利于降低第二壁占用电池单体过多的空间,有利于提高电池单体的能量密度。
[0013]在一些实施例中,弧形表面靠近第一壁一端的切面与第一壁的夹角θ满足:30
°
≤θ<90
°
。在实现第二壁对膨胀中的电极组件提供束缚力的前提下,可以降低第一壁与第二壁的焊接应力,进而降低第一壁和第二壁焊接开裂的风险。
[0014]在一些实施例中,弧形表面靠近第一壁一端的切面与第一壁的夹角θ满足:45
°
≤θ≤60
°
。可以在较大限度地提高第二壁对膨胀的电极组件的束缚力,降低电极组件的极片发生褶皱风险的前提下,也可以较大限度地降低第一壁和第二壁的焊接处开裂的风险,有利于进一步提高电池单体的可靠性能。
[0015]第二方面,本申请实施例提供一种电池,包括上述任一实施例提供的电池单体。
[0016]本申请实施例提供的电池,由于采用了上述任意一实施例提供的电池单体,因而具有同样的技术效果,在此不再赘述。
[0017]第三方面,本申请实施例提供一种用电装置,包括上述实施例提供的电池单体,或者上述实施例提供的电池,电池用于提供电能。
[0018]本申请实施例提供的用电装置,由于采用了上述实施例提供的电池,因而具有同样的技术效果,在此不再赘述。
[0019]第四方面,本申请实施例提供一种电池单体的制造方法包括:提供外壳、电极端子和电极组件,外壳具有容纳腔,外壳包括第一壁和第二壁,第二壁与第一壁连接,电极端子设于第一壁,电极组件容置于容纳腔内;密封容纳腔;降低容纳腔内的气压,以使第二壁在容纳腔内和容纳腔外部的气压差的作用下,朝向容纳腔弯曲,第二壁朝向容纳腔的一侧形成弧形表面。
[0020]本申请实施例提供的电池单体的制造方法,在密封外壳的容纳腔后,通过降低容纳腔内的气压,在第二壁内外两侧形成压差,第二壁在外部气压的作用下,朝向容纳腔的方向弯曲,以使第二壁朝向容纳腔的一侧形成弧形表面。如此,在电极组件膨胀的过程中,弧形表面可以为电极组件提供一定的约束力,降低电极组件膨胀过程中极片产生褶皱的风险,且通过压差的方式形成弧形表面,有利于简化电池单体的制备工艺。
[0021]在一些实施例中,密封容纳腔之前,电池单体的制造方法还包括:对外壳进行加
热;降低容纳腔内的气压,包括:对外壳进行降温,容纳腔内的气压降低。通过在密封容纳腔之前,对外壳进行加热,而在密封容纳腔后,在电池单体的温度降低至常温的过程中,外壳的容纳腔内的气温逐渐降低,可以实现第二壁在容纳腔内外压差的作用下向容纳腔的方向弯曲,便于第二壁形成弧形表面,有利于进一步简化电池单体的制备工艺。
[0022]在一些实施例中,密封容纳腔之前,电池单体的制造方法还包括:向容纳腔内充入吸附性气体,吸附性气体能够溶于电池单体的电解质中;降低所述容纳腔内的气压,包括:吸附性气体逐渐溶于电解质中,容纳腔内的气压降低。通过在密封容纳腔之前,向容纳腔内充入吸附性气体,而在密封容纳腔后,在吸附性气体逐渐溶于电解质的过程中,电池单体的容纳腔内的气温逐渐降低,可以实现第二本文档来自技高网
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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,具有容纳腔,所述外壳包括第一壁和第二壁,所述第二壁与所述第一壁连接,所述第二壁具有弧形表面,所述弧形表面至少位于所述第二壁靠近所述容纳腔一侧,且所述弧形表面的曲率中心位于所述第二壁背向所述容纳腔的一侧;电极端子,设于所述第一壁;电极组件,容置于所述容纳腔内,所述电极组件与所述弧形表面相对的表面的至少部分呈平直状。2.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述弧形表面与所述电极组件相抵。3.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述第二壁呈弧形弯曲设置,并朝向所述容纳腔凸出设置。4.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述电极组件包括极耳和电极本体,所述极耳由所述电极本体沿第一方向的端部引出;所述弧形表面具有顶点,所述顶点为所述弧形表面与所述电极组件距离最近的点,所述顶点在所述电极本体的正投影与所述电极本体沿第一方向的两端的距离的差值的绝对值|h1

h2|满足:0≤|h1

h2|≤2mm。5.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述电池单体具有至少两个所述第二壁,至少两个所述第二壁相对设置。6.根据权利要求1至5任一项所述的电池单体,其特征在于,所述电极组件包括极耳和电极本体,所述极耳由所述电极本体沿第一方向的端部引出;所述电极本体具有沿第二方向相对的两个第一表面以及沿第三方向相对的两个第二表面,所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两相交,所述第一表面连接两个所述第二表面,所述第一表面的面积大于所述第二表面的面积;所述第二壁位于所述外壳沿所述第二方向的至少一侧。7.根据权利要求6所述的电池单体,其特征在于,所述外壳沿所述第二方向的最大尺寸为W,所述第二壁呈弧形弯曲设置,并朝向所述容纳腔凸出设置,所述第二壁具有背离所述弧...

【专利技术属性】
技术研发人员:聂鹏茹陈威陈祖贵陈宽仪粟泽龙
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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