电池单体、电池及用电设备制造技术

提供了一种电池单体、电池和用电设备。电池单体包括：外壳；电极组件，电极组件容纳于外壳；缓冲件，缓冲件容纳于外壳并与电极组件连接，缓冲件用于缓冲电极组件的膨胀；其中，缓冲件包括至少一层缓冲层，缓冲层在电极组件膨胀时溃缩。本申请的技术方案能够提高电池的性能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
电池单体、电池及用电设备


[0001]本申请涉及电池
，更为具体地，涉及一种电池单体、电池及用电设备。

技术介绍

[0002]节能减排是汽车产业可持续发展的关键。在这种情况下，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。而对于电动车辆而言，电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。
[0003]电池单体的空间利用率，强度，长期充放电性能等对电池的性能至关重要。因此，如何提高电池的性能是一项亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了一种电池单体、电池及用电设备，能够提高电池的性能。
[0005]第一方面，本申请实施例提供一种电池单体，包括：外壳；电极组件，所述电极组件容纳于所述外壳；缓冲件，所述缓冲件容纳于所述外壳并与所述电极组件连接，所述缓冲件用于缓冲所述电极组件的膨胀；其中，所述缓冲件包括至少一层缓冲层，所述缓冲层在所述电极组件膨胀时溃缩。
[0006]在本申请实施例中，电池单体包括外壳，容纳于外壳中的电极组件和缓冲件。缓冲件容纳于外壳内并与电极组件连接，缓冲件用于缓冲电极组件的膨胀。电极组件在膨胀时会向缓冲件施加压力，缓冲件压缩后会向电极组件施加一个反向的作用力，由于缓冲件的作用，电极组件与缓冲件接触的表面受力均匀并且在整个过程中该表面的受力均匀变化，因此可以实现电极组件的膨胀力的均匀释放，从而减少电极组件的极化累积。同时，由于缓冲件设置在电池单体的内部，当电池的内部空间一定时，可以将原本设置于电池中的电池单体之间的缓冲件的空间让渡给电池单体的内部空间，从而可以提高电池单体的空间利用率。缓冲件包括至少一层缓冲层，所述缓冲层在所述电极组件膨胀时溃缩。一方面，可以保证缓冲件的缓冲效果，确保电极组件与缓冲件接触的表面受力均匀，避免因缓冲层的快速溃缩而导致电极组件无法受到缓冲件的均匀支撑力。另一方面，缓冲层溃缩后，缓冲层的厚度，即缓冲件的厚度减小，从而将缓冲层占据的部分空间让渡给电极组件，以向电极组件提供膨胀空间，从而不需要额外预留电极组件的膨胀空间，有利于电池的体积能量密度的提升。因此，本申请实施例的技术方案可以提升电池的性能。
[0007]在一种可能的实现方式中，所述缓冲件包括沿所述缓冲件的厚度方向排列的多层所述缓冲层，多层所述缓冲层在所述电极组件膨胀时依次溃缩。这样，缓冲件具有梯度变化的厚度，从而可以根据电池单体的大小以及电极组件的膨胀力的变化灵活设置缓冲层的层数。
[0008]在一种可能的实现方式中，所述缓冲层包括气囊，所述气囊在所述电极组件膨胀时破碎以使所述缓冲层溃缩。通过多层缓冲层中的气囊的逐渐破碎，实现了缓冲件的厚度的逐渐变化，从而有利于电极组件的膨胀力的均匀释放。
[0009]在一种可能的实现方式中，所述缓冲层包括垂直连接的第一子层和第二子层，所述第一子层和所述第二子层包围所述气囊，所述第一子层垂直于所述缓冲层的厚度方向，多层所述缓冲层的所述第二子层的厚度依次增大。这样，气囊被包围在第一子层和第二子层中，在厚度较小的第二子层破碎后，气囊破碎，从而可以实现缓冲层的逐渐溃缩。通过调节第二子层的厚度，可以实现气囊不同的抗压能力或耐腐蚀能力，从而实现气囊的逐渐溃缩。
[0010]在一种可能的实现方式中，多层所述缓冲层中相邻的缓冲层的所述第二子层的厚度比值不大于1/1.01。这样，可以进一步兼顾缓冲件的缓冲效果和电池单体的能量密度。
[0011]在一种可能的实现方式中，所述第一子层的厚度b与所述第二子层的厚度h满足：β*b≥α*h1，β和α分别正比于所述第一子层和所述第二子层在预设条件下的质量损失速率。这样，第二子层相比于第一子层优先破损，可以避免面积较大的第一子层优先破损，从而可以避免缓冲层难以均匀缓冲电极组件的膨胀力等问题。
[0012]在一种可能的实现方式中，所述外壳的第一壁沿所述缓冲件的厚度方向的尺寸p与所述缓冲件的厚度a满足：(a
‑
c)≤p*5％，c为所述气囊沿所述缓冲件的厚度方向的厚度之和，所述外壳的所述第一壁平行于所述缓冲件的厚度方向。这样，在缓冲层溃缩后，可以满足对缓冲件的厚度的要求，从而可以满足电池的能量密度的要求。
[0013]在一种可能的实现方式中，所述缓冲层包括溃设置于两个非溃缩子层之间的溃缩支撑层，所述溃缩支撑层用于在所述电极组件膨胀时溃缩。这样，可以根据实际需求灵活选择缓冲层的类型。
[0014]在一种可能的实现方式中，多层所述缓冲层中相邻的缓冲层的所述溃缩支撑层的抗压缩能力的比值不大于1/1.01，抗压缩能力正比于预设条件的所述溃缩支撑层的回弹厚度与所述溃缩支撑层的初始厚度的比值。这样，可以实现缓冲层的逐渐溃缩。这样，可以根据实际需求灵活设置具有不同抗压缩能力的溃缩支撑层。
[0015]在一种可能的实现方式中，所述溃缩支撑层的形状为波浪形或锯齿形。这样，可以根据实际需要生产不同形状的溃缩支撑层。
[0016]在一种可能的实现方式中，所述溃缩支撑层包括多个多边形、圆形或椭圆形的溃缩支撑结构。这样，可以根据实际需要生产包括不同结构的溃缩支撑层。
[0017]第二方面，本申请实施例提供一种电池，包括第一方面或第一方面的任一可能的实现方式中的电池单体；箱体，所述箱体用于容纳所述电池单体。
[0018]第三方面，本申请实施例提供一种用电设备，包括第二方面或第二方面的任一可能的实现方式中的电池，所述电池用于提供电能。
[0019]第四方面，本申请实施例提供一种制备电池单体的方法，包括：提供外壳；提供电极组件，所述电极组件容纳于所述外壳；提供缓冲件，所述缓冲件容纳于所述外壳并与所述电极组件连接，所述缓冲件用于缓冲所述电极组件的膨胀；其中，所述缓冲件包括至少一层缓冲层，所述缓冲层在所述电极组件膨胀时溃缩。
[0020]第五方面，本申请实施例提供一种制备电池的设备，包括：第一提供模块，用于提供外壳；第二提供模块，用于提供电极组件，所述电极组件容纳于所述外壳；第三提供模块，用于提供缓冲件，所述缓冲件容纳于所述外壳并与所述电极组件连接，所述缓冲件用于缓冲所述电极组件的膨胀；其中，所述缓冲件包括至少一层缓冲层，所述缓冲层在所述电极组
件膨胀时溃缩。
[0021]在本申请实施例中，电池单体包括外壳，容纳于外壳中的电极组件和缓冲件。缓冲件容纳于外壳内并与电极组件连接，缓冲件用于缓冲电极组件的膨胀。电极组件在膨胀时会向缓冲件施加压力，缓冲件压缩后会向电极组件施加一个反向的作用力，由于缓冲件的作用，电极组件与缓冲件接触的表面受力均匀并且在整个过程中该表面的受力均匀变化，因此可以实现电极组件的膨胀力的均匀释放，从而减少电极组件的极化累积。同时，由于缓冲件设置在电池单体的内部，当电池的内部空间一定时，可以将原本设置于电池中的电池单体之间的缓冲件的空间让渡给电池单体的内部空间，从而可以提高电池单体的空间利用率。缓冲件包括至少一层缓冲层，所述缓冲层在所述电极组件膨胀时溃缩。一方面，可以保证缓冲件的缓冲效果，确保电极组件与缓冲件接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池单体(20)，其特征在于，包括：外壳(21)；电极组件(22)，所述电极组件(22)容纳于所述外壳(21)；缓冲件(25)，所述缓冲件(25)容纳于所述外壳(21)并与所述电极组件(22)连接，所述缓冲件(25)用于缓冲所述电极组件(22)的膨胀；其中，所述缓冲件(25)包括至少一层缓冲层(251)，所述缓冲层(251)在所述电极组件(22)膨胀时溃缩。2.根据权利要求1所述的电池单体(20)，其特征在于，所述缓冲件(25)包括沿所述缓冲件(25)的厚度方向排列的多层所述缓冲层(251)，多层所述缓冲层(251)在所述电极组件(22)膨胀时依次溃缩。3.根据权利要求1或2所述的电池单体(20)，其特征在于，所述缓冲层(251)包括气囊(252)，所述气囊(252)在所述电极组件(22)膨胀时破碎以使所述缓冲层(251)溃缩。4.根据权利要求3所述的电池单体(20)，其特征在于，所述缓冲层(251)包括垂直连接的第一子层(2511)和第二子层(2512)，所述第一子层(2511)和所述第二子层(2512)包围所述气囊(252)，所述第一子层(2511)垂直于所述缓冲层(251)的厚度方向，多层所述缓冲层(251)的所述第二子层(2512)的厚度依次增大。5.根据权利要求4所述的电池单体(20)，其特征在于，多层所述缓冲层(251)中相邻的缓冲层(251)的所述第二子层(2512)的厚度比值不大于1/1.01。6.根据权利要求4或5所述的电池单体(20)，其特征在于，所述第一子层(2511)的厚度b与所述第二子层(2512)的厚度h满足：β*b≥α*...

【专利技术属性】
技术研发人员：何建福，张涛，刘倩，叶永煌，金海族，
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：