本实用新型专利技术属于电池的技术领域，具体涉及一种圆柱二次电池，包括壳体及容置于壳体的电芯和柔性件，柔性件的内侧面包覆电芯的外侧面和/或柔性件设置于电芯的中空槽内。本实用新型专利技术能够为圆柱二次电池的电芯提供合适安全的膨胀空间，有效提高圆柱二次电池的化成优率。此外，本实用新型专利技术还提供了一种用电装置。本实用新型专利技术还提供了一种用电装置。本实用新型专利技术还提供了一种用电装置。
【技术实现步骤摘要】
一种圆柱二次电池及用电装置
[0001]本技术属于电池的
，具体涉及一种圆柱二次电池及用电装置。
技术介绍
[0002]如今，随着现代社会的发展和人们环保意识的增强，越来越多的设备选择以锂离子电池作为电源，如手机、笔记本电脑、电动工具和电动汽车等，这为锂离子电池的应用与发展提供了广阔的空间。其中，正极高镍材料加负极硅碳体系将成为圆柱电池的必然趋势，但同时硅碳负极在充放电过程中具有相对更大的体积膨胀。
[0003]为避免圆柱电芯在充放电过程中出现电芯鼓胀，在圆柱钢壳电池中，可以设计一定的空间容纳电芯膨胀带来的厚度增加，即进行群裕度设计，但是，低的群裕度则会导致以下问题：化成时厚度方向空间过大，极片与极片间贴合不紧，化成产生的气体在界面间残留，影响锂离子正负极之间的传输，石墨电极上形成黑斑，影响电池性能。而如果为了优化化成界面，将群裕度设计过高，又会导致在循环过程中随着极片膨胀加剧，电芯膨胀力变大，圆柱电池内部的极片可能会绷断，对电芯循环性能和安全产生严重影响。为此，亟需提出一种新型的技术方案以解决上述问题。
技术实现思路
[0004]本技术的目的之一在于：针对现有技术的不足，提供一种圆柱二次电池，其能够为圆柱二次电池的电芯提供合适安全的膨胀空间，有效提高圆柱二次电池的化成优率。
[0005]为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0006]一种圆柱二次电池，包括壳体及容置于所述壳体的电芯和柔性件；
[0007]所述柔性件的内侧面包覆所述电芯的外侧面和/或所述柔性件设置于所述电芯的中空槽内。
[0008]优选的，所述柔性件具有第一状态，所述柔性件在所述第一状态的高度小于所述电芯的高度。其中，所述第一状态为所述柔性件未发生受力膨胀的状态。
[0009]优选的，所述柔性件在所述第一状态的高度为H1，所述电芯的高度为H2，满足关系式：0.6≤H1/H2<1。
[0010]优选的，所述柔性件在所述第一状态的形状为圆柱形或椭圆柱形，所述柔性件卡套于所述电芯的外侧面或所述柔性件卡嵌于所述电芯的中空槽内。
[0011]优选的，所述柔性件具有第二状态，所述电芯的高度≤所述柔性件在所述第二状态的高度。其中，所述第二状态为所述柔性件受力膨胀拉伸但未发生破裂的状态，所述柔性件在所述第二状态的高度为化成后的极片膨胀使所述柔性件受力后沿所述电芯的高度方向延伸后的高度。
[0012]优选的，当所述柔性件处于第二状态时，所述柔性件的内侧面完全覆盖所述电芯的外侧面，所述电芯的外侧面的面积<所述柔性件的内侧面的面积。
[0013]优选的，当所述柔性件设置于所述电芯的中空槽内时，所述中空槽内的侧表面与
所述柔性件的接触面积≤所述侧表面的面积。
[0014]优选的，所述柔性件面向所述电芯的一侧具有至少一层的柔性绝缘层，每层所述柔性绝缘层的内部填充有电解液。
[0015]优选的，所述电解液的体积为所述柔性件的体积的50％～55％、55％～60％、60％～65％、65％～70％、70％～75％、75％～80％、80％～85％、85％～90％、90％～95％或95％～99％。
[0016]优选的，所述柔性绝缘层的材料为高分子绝缘材料，所述高分子绝缘材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、芳纶、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯和天然纤维中的至少一种。
[0017]优选的，所述柔性件具有相间嵌套的多层所述柔性绝缘层，所述柔性绝缘层为中空结构，多层所述柔性绝缘层沿所述电芯的宽度方向间隔分布，由于各层的所述柔性绝缘层的内部填充有电解液，当所述柔性件在发生膨胀破裂的第三状态时，电解液从最外层的柔性绝缘层到最内层的柔性绝缘层依次渗出，可以定量可控地补充化成过程中消耗掉的一部分电解液，可以更大程度地提升电池的循环性能。
[0018]优选的，每个所述柔性绝缘层的耐压值可以不同。当电芯极片膨胀越来越大时，对所述柔性件施加的压力同时增大，其压力达到柔性绝缘层的可承受最大值时，所述柔性绝缘层破裂释放内部的电解液，同时释放一定的体积空间给予极片膨胀。
[0019]优选的，所述电芯的一端设置有第一集流盘，所述电芯的另一端设置有第二集流盘，所述中空槽位于所述第一集流盘和所述第二集流盘之间，其中，所述电芯为卷绕电芯，所述第一集流盘和所述第二集流盘不仅可以提高电池的充放电的稳定性、降低内阻，还可以限位在中空槽内的处于受力膨胀拉伸但未发生破裂的柔性件，保障柔性件不会损害电芯极耳。
[0020]优选的，壳体的内侧壁与所述电芯的外侧面围成的空间的体积为V1，所述柔性件在所述第一状态的体积为V2，所述中空槽的容积为V3，满足关系式：0.1≤V2/V1≤0.3，0.2≤V2/V3≤0.4。
[0021]本技术的目的之二在于：提供一种用电装置，包括如上所述的圆柱二次电池。
[0022]本技术的有益效果在于，本技术的圆柱二次电池括壳体及容置于壳体的电芯和柔性件，柔性件的内侧面包覆电芯的外侧面和/或柔性件设置于电芯的中空槽内，通过上述设置，能够使电芯的膨胀空间最为安全合适，圆柱二次电池的化成优率最高，群裕度设计最为合理，同时，在圆柱二次电池的壳体内增加厚度可被压缩的柔性件，该柔性件不仅可以在化成电芯的极片膨胀时给予电芯一定的均匀反向力，避免化成时产生的气体在极片界面间聚集，从而改善电芯界面，解决了目前硅碳体系硬壳电芯因低群裕度设计导致化成时界面不良的问题；且因该柔性件可被压缩，则在电芯膨胀力增大过程中，柔性件可释放电池壳体内的厚度空间，避免了因膨胀力过大导致电芯失效的情形，此外，柔性件还可避免了循环后期的局部位置受电池壳体挤压产生的安全问题，改善了圆柱电池硅碳体系膨胀过大导致的极片断裂安全风险。
附图说明
[0023]下面将参考附图来描述本技术示例性实施方式的特征、优点和技术效果。
[0024]图1为本技术的实施方式一的结构示意图。
[0025]图1a为本技术的实施方式一的柔性件在第一状态的高度和电芯的高度的关系示意图。
[0026]图1b为本技术的实施方式一的柔性件在第一状态的结构示意图之一。
[0027]图1c为本技术的实施方式一的柔性件在第一状态的结构示意图之二。
[0028]图2为本技术的实施方式二的结构示意图。
[0029]图3为本技术的实施方式三的结构示意图。
[0030]其中，附图标记说明如下：
[0031]1、壳体；2、电芯；3、柔性件；31、柔性绝缘层；4、第一集流盘；5、第二集流盘；6、第一极耳；7、第二极耳；8、保险丝；9、极柱；10、绝缘密封件；11、注液孔；12、墩封结构；H1、柔性件在第一状态的高度；H2、电芯的高度；T、电芯的宽度方向。
具体实施方式
[0032]如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种圆柱二次电池，其特征在于：包括壳体(1)及容置于所述壳体(1)的电芯(2)和柔性件(3)；所述柔性件(3)的内侧面包覆所述电芯(2)的外侧面和/或所述柔性件(3)设置于所述电芯(2)的中空槽内。2.如权利要求1所述的一种圆柱二次电池，其特征在于：所述柔性件(3)具有第一状态，所述柔性件(3)在所述第一状态的高度小于所述电芯(2)的高度。3.如权利要求2所述的一种圆柱二次电池，其特征在于：所述柔性件(3)在所述第一状态的高度为H1，所述电芯(2)的高度为H2，满足关系式：0.6≤H1/H2<1。4.如权利要求2所述的一种圆柱二次电池，其特征在于：所述柔性件(3)在所述第一状态的形状为圆柱形或椭圆柱形，所述柔性件(3)卡套于所述电芯(2)的外侧面或所述柔性件(3)卡嵌于所述电芯(2)的中空槽内。5.如权利要求1所述的一种圆柱二次电池，其特征在于：所述柔性件(3)具有第二状态，所述电芯(2)的高度≤所述柔性件(3)在所述第二状态的高度。6.如权...
【专利技术属性】
技术研发人员：任涛，刘宏勇，黄亮，于哲勋，覃律健，
申请(专利权)人：江苏正力新能电池技术有限公司，
类型：新型
国别省市：
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