储能装置、储能模组及用电设备制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种储能装置、储能模组及用电设备，储能装置包括壳体、极芯和保护件；壳体设有容纳腔，极芯收容于容纳腔内，且沿着壳体的厚度方向，极芯与容纳腔的腔壁之间形成膨胀空间；保护件收容于膨胀空间内，且保护件与极芯之间的最小距离和保护件与容纳腔的腔壁之间的最小距离之和小于预设阈值；保护件包括本体和缓冲流体，本体为柔性的中空体，缓冲流体密封于本体内；当本体受到超过爆破阈值的压力时，本体上形成开口以释放缓冲流体。本体上形成开口以释放缓冲流体。本体上形成开口以释放缓冲流体。

【技术实现步骤摘要】
储能装置、储能模组及用电设备


[0001]本技术涉及电池制造
，特别涉及一种储能装置、储能模组及用电设备。

技术介绍

[0002]近年来，随着移动设备以及电动车的普及，市场对动力电池的需求不断增加。然而，在动力电池使用过程中，电池中的副反应容易导致极片厚度增加，极芯在厚度方向上膨胀。当极芯膨胀程度超过电池可承受限度时，负极片的嵌锂能力会显著降低，易引发极片产生析锂问题，影响电池使用性能和寿命。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于提供一种储能装置、储能模组及用电设备，以解决现有的极芯膨胀引发极片产生析锂而影响电池使用性能的问题。
[0004]第一方面，本技术提供一种储能装置，包括壳体、极芯和保护件；
[0005]壳体设有容纳腔，极芯收容于容纳腔内，且沿着壳体的厚度方向，极芯与容纳腔的腔壁之间形成膨胀空间；
[0006]保护件收容于膨胀空间内，且保护件与极芯之间的最小距离和保护件与容纳腔的腔壁之间的最小距离之和小于预设阈值；
[0007]保护件包括本体和缓冲流体，本体为柔性的中空体，缓冲流体密封于本体内；当本体受到超过爆破阈值的压力时，本体上形成开口以释放缓冲流体。
[0008]一种实施例中，本体上设有爆破区，爆破区的力学强度低于本体上其他区域的力学强度。
[0009]一种实施例中，爆破区数量为一个或多个。
[0010]一种实施例中，缓冲流体为电解液或/和添加剂；或者缓冲流体为气体。
[0011]一种实施例中，容纳腔的厚度H大于或等于极芯的厚度D的102％，且小于或等于极芯的厚度D的110％。
[0012]一种实施例中，保护件沿储能装置的厚度方向的正投影与极芯的正投影重合。
[0013]一种实施例中，壳体包括第一侧壁、第二侧壁和两个相对设置的第三侧壁，且第一侧壁与第二侧壁在储能装置的厚度方向相对设置，第一侧壁、第二侧壁和两个第三侧壁围设形成容纳腔；
[0014]保护件设置于第一侧壁与极芯之间，或者设置于第二侧壁与极芯之间。
[0015]一种实施例中，壳体包括第一侧壁、第二侧壁和两个相对设置的第三侧壁，且第一侧壁与第二侧壁在储能装置的厚度方向相对设置，第一侧壁、第二侧壁和两个第三侧壁围设形成容纳腔；
[0016]保护件的数量为至少两个，至少一个保护件设置于第一侧壁与极芯之间，且至少一个保护件设置于第二侧壁与极芯之间。
[0017]一种实施例中，极芯和第一侧壁之间的距离与极芯和第二侧壁之间的距离一致；保护件的数量为偶数个，且保护件对称地设置于极芯的相对两侧。
[0018]第二方面，本申请实施例还提供一种储能模组，储能模组包括多个储能装置，多个储能装置电连接。
[0019]一种实施例中，相邻的储能装置之间设置气凝胶。
[0020]第三方面，本申请实施例提供一种用电设备，用电设备包括的储能模组，储能模组用于向用电设备供电。
[0021]综上，本申请通过在极芯与壳体之间设置保护件，使得储能装置在正常使用以及极芯膨胀初期，极芯能够均匀受压，避免了极芯边缘区域因受力畸增而析锂问题；在极芯膨胀后期，保护件破裂后能够留出极芯继续膨胀的余量，同时还能够向极芯内部补充电解液或添加剂，进一步提升了储能装置的循环性能，延长了储能装置的使用寿命。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本技术的实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1是本申请实施例提供的储能装置的结构示意图；
[0024]图2为图1所示的储能装置的结构分解示意图；
[0025]图3为图2所示的保护件的结构示意图；
[0026]图4为图1所示的储能装置的部分结构图；
[0027]图5为图4所示的储能装置的结构示意图；
[0028]图6为实施例和对比例制得的储能装置的电化学测试曲线图。
具体实施方式
[0029]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0030]请参阅图1，图1为本申请实施例提供的储能装置100的结构示意图。
[0031]本申请提供包括保护件的储能装置100、包括多个储能装置100的储能模组(图未示)和使用所述储能装置100的用电设备(图未示)。本实施例中的储能装置100以电池为例进行说明。当该储能装置100为单体电池时，其可为方形电池。多个储能装置100电连接形成储能模组，且相邻的储能装置100之间设置气凝胶，用于为储能装置100的电芯膨胀提供缓冲。可以理解，储能模组可包括但不限于电池模组、电池包、电池系统等。
[0032]其中，以用电设备为汽车为例进行说明，汽车可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动、混合动力汽车或者增程式汽车等。汽车包括电池、控制器和马达。电池用于向控制器和马达供电，作为汽车的操作电源和驱动电源，例如，电池用于汽车的启动、导航和运行时的工作用电需求。例如，电池向控制器供电，控制器控制电池向
马达供电，马达接收并使用电池的电力作为汽车的驱动电源，替代或部分地替代燃油或天然气为汽车提供驱动动力。
[0033]可以理解，本申请实施例提供的储能装置100的实际应用场景可以为但不限于所列举产品，还可以是其他应用场景，本申请实施例不对电池的应用场景做严格限制。
[0034]为方便描述，定义图1所示储能装置100的长度方向为X轴方向，储能装置100的宽度方向为Y轴方向，储能装置100的厚度方向为Z轴方向，X轴方向、Y轴方向和Z轴方向两两相互垂直。需要说明的是，本申请所述的相同是允许存在一定范围内的公差。
[0035]请参阅图2，图2为图1所示的储能装置100的结构分解示意图。
[0036]储能装置100包括壳体10、正极端盖组件20、负极端盖组件30、极芯40和保护件50。极芯40和保护件50均收容于壳体10，正极端盖组件20和负极端盖组件30分别安装于壳体10的相对两端并密封壳体10。
[0037]本实施例中，壳体10为矩形的中空体，其包括第一侧壁14、第二侧壁15和两个第三侧壁16，第一侧壁14和第二侧壁15均与两个第三侧壁16连接，且第一侧壁14与第二侧壁15在储能装置100的厚度方向相对设置。两个第三侧壁16在储能装置100的宽度方向相对设置。壳体10开设有第一开口11、第二开口12和容纳腔13。第一侧壁14、第二侧壁15和两个第三侧壁16连接围成所述容纳腔13。第一开口11和第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能装置，其特征在于，包括壳体、极芯和保护件；所述壳体设有容纳腔，所述极芯收容于所述容纳腔内，且沿着所述壳体的厚度方向，所述极芯与所述容纳腔的腔壁之间形成膨胀空间；所述保护件收容于所述膨胀空间内，且所述保护件与所述极芯之间的最小距离和所述保护件与所述容纳腔的腔壁之间的最小距离之和小于或等于预设阈值；所述保护件包括本体和缓冲流体，所述本体为柔性的中空体，所述缓冲流体密封于所述本体内；当所述本体受到超过爆破阈值的压力时，所述本体上形成开口以释放所述缓冲流体。2.根据权利要求1所述的储能装置，其特征在于，所述本体上设有爆破区，所述爆破区的力学强度低于所述本体上其他区域的力学强度。3.根据权利要求2所述的储能装置，其特征在于，所述爆破区数量为一个或多个。4.根据权利要求1所述的储能装置，其特征在于，所述缓冲流体为电解液或/和添加剂；或者所述缓冲流体为气体。5.根据权利要求1所述的储能装置，其特征在于，所述容纳腔的厚度H大于或等于所述极芯的厚度D的102％，且小于或等于所述极芯的厚度D的110％。6.根据权利要求1所述的储能装置，其特征在于，所述保护件沿所述储能装置的厚度方向的正投影与所述极芯的正投影重合。7.根据权利要求1
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6任一项所述的储能装置，其特征在于，所述壳体包括第一侧壁、第二侧壁和两个相对设置的第三侧壁，且所述第一侧壁...

【专利技术属性】
技术研发人员：李胜章，段平安，历彪，罗建成，赵芋凯，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：新型
国别省市：