本申请提供一种电池单体、电池及用电装置，电池单体包括电极本体，电极本体包括多个第一极片、多个第二极片和隔膜，第一极片的在电极本体的高度方向上的第一高度值小于或等于预设高度值；多个第二极片与多个第一极片沿电极本体的厚度方向上交替层叠，第二极片的在电极本体的高度方向上的高度为第二高度值；隔膜，位于任意相邻的第一极片和第二极片之间，隔膜的在电极本体的高度方向上的高度为第三高度值；其中，隔膜的第三高度值大于第一高度值，第一高度值大于第二极片的第二高度值，第三高度值和第一高度值的差值为第一差值，第一差值大于预设膨胀阈值，预设膨胀阈值与第一极片中的硅含量呈正相关。片中的硅含量呈正相关。片中的硅含量呈正相关。
【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
，尤其涉及一种电池单体、电池及用电装置。
技术介绍
[0002]电池单体广泛用于电子设备，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]在充电的过程中，电池单体会膨胀，影响电池单体的可靠性。在电池技术的发展中，如何提高电池单体的可靠性，是电池技术中亟待解决的问题。
技术实现思路
[0004]本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请的一个目的在于提出一种电池单体、电池及用电装置，以改善电池单体的膨胀引起的电池安全问题。
[0005]本申请第一方面的实施例提供一种电池单体，电池单体包括电极本体，电极本体包括多个第一极片，多个第二极片和隔膜，第一极片的在电极本体的高度方向上的第一高度值小于或等于预设高度值；多个第二极片与多个第一极片沿电极本体的厚度方向上交替层叠，第二极片的在电极本体的高度方向上的高度为第二高度值；隔膜，位于任意相邻的第一极片和第二极片之间，隔膜的在电极本体的高度方向上的高度为第三高度值；其中，隔膜的第三高度值大于第一高度值，第一高度值大于第二极片的第二高度值，第三高度值和第一高度值的差值为第一差值，第一差值大于预设膨胀阈值，预设膨胀阈值与第一极片中的硅含量呈正相关。
[0006]本申请实施例的技术方案中，通过设置隔膜的第三高度值大于第一极片的第一高度值，隔膜的第三高度值与第一极片的第一高度值的第一差值大于预设膨胀阈值，可以使第一极片的第一高度值在膨胀后，仍然不会超出隔膜的第三高度值，同时，第一极片的第一高度值大于第二极片的第二高度值，可以提高电池单体的可靠性。
[0007]在一些实施例中，第一差值与预设膨胀阈值的差值为第二差值，第一高度值和第二高度值的差值为第三差值，第二差值大于第三差值。既可以确保第一极片膨胀后的第一高度值小于隔膜的第三高度值，使第一极片的第一高度值不会超出隔膜的第三高度值，同时还可以使隔膜的第三高度值与第一极片膨胀后的第一高度值的差值大于第一高度值和第二高度值的第三差值，进一步提高电池单体的可靠性。
[0008]在一些实施例中，电池单体还包括多片极耳，多片极耳均具有相对的第一侧边和第二侧边，多片极耳的第一侧边均与电极本体连接，多片极耳的第二侧边连接，第一差值小于电极本体的预设厚度值和极耳的第二侧边与电极本体之间的距离之和。可以使第一极片既可以满足膨胀条件，又能减小浪费。
[0009]在一些实施例中，预设厚度值为电池单体以预设充电倍率充电至荷电状态大于或等于95％时电极本体的厚度。可以在保证了充电容量、充电效率和充电可靠性和电池寿命的情况下，使电极本体的荷电状态更加接近于饱和状态，使得在电池单体处于膨胀状态下
时，可以使第一极片仍然不会超出隔膜，提高电池单体的可靠性。
[0010]在一些实施例中，第一极片的第一高度值大于或等于100毫米。第一极片的第一高度值大于或等于100毫米时，第一极片的在电极本体的高度方向上的膨胀才会更加地明显，才需要对第一极片的第一高度值进行设置，可以减少对第一极片的第一高度值不必要的限制。
[0011]在一些实施例中，第一高度值小于或等于设定高度值，其中，设定高度值与第一极片中的硅含量呈负相关。通过限定第一高度值小于或等于设定高度值，可以使第一极片在电极本体的高度方向上的高度处于比较适当的范围，可以简化电池单体中极片的高度设计。
[0012]在一些实施例中，设定高度值为200毫米与第一极片中的硅含量的比值。通过设定高度值为200毫米与第一极片中的硅含量的比值，可以一定程度上避免第一极片在电极本体的高度方向上的第一高度值过大，从而提高电池单体的可靠性。
[0013]在一些实施例中，第一极片中的硅含
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量大于或等于15％且小于或等于100％。第一极片中的硅含量大于或等于15％，可以降低电池单体的成本，提高电池单体的能量密度，并提升电池单体的充电速度。
[0014]在一些实施例中，第一极片中的硅含量大于或等于30％且小于或等于55％。在此范围内的硅含量，可以一定程度上避免第一极片的膨胀过大，并减小电池单体的析锂。
[0015]在一些实施例中，预设高度值为电池单体以预设充电倍率充电至荷电状态大于或等于95％时第一极片的高度。通过将预设高度值设置为电池单体以预设充电倍率充电至荷电状态大于或等于95％时的电极本体的厚度，可以在保证了充电容量、充电效率和充电可靠性和电池寿命的情况下，使电极本体的荷电状态更加接近于饱和状态，从而可以使预设高度值更接近于最大值，从而可以使第一极片的第一高度值在膨胀后，仍然不会超出隔膜的第三高度值。
[0016]在一些实施例中，沿着电极本体的厚度方向上，隔膜弯折延伸形成多个平面部和多个弯折部，平面部位于相邻的第一极片和第二极片之间，弯折部位于相邻两个平面部之间。第一极片和第二极片在膨胀时可以延远离弯折部的方向进行膨胀，从而可以降低第一极片和第二极片接触隔膜造成第一极片和第二极片弯折的概率，以及降低第一极片和第二极片导致隔膜撕裂的概率，从而提高电池单体的可靠性。
[0017]在一些实施例中，电池单体包括第一极耳，其中，第一极耳与第一极片连接，第一极耳位于第一极片的靠近与该第一极片位置对应的弯折部的一侧。第一极耳位于第一极片靠近与该第一极片位置对应的弯折部的一侧，可以使第一极耳在膨胀时延与弯折部相对的开口处膨胀，降低第一极耳向隔膜的弯折部膨胀戳破弯折部的可能性，进而提高了电池单体的性能可靠性。
[0018]在一些实施例中，电池单体包括第二极耳，其中，第二极耳与第二极片连接，第二极耳位于第二极片的靠近与该第二极片位置对应的弯折部的一侧。第二极耳位于第二极片靠近与该第二极片位置对应的弯折部的一侧，可以使第二极耳在膨胀时延与弯折部相对的开口处膨胀，降低第二极耳向靠近隔膜的弯折部膨胀戳破弯折部的可能性，进而提高了电池单体的性能可靠性。
[0019]本申请第二方面的实施例提供一种电池，其包括上述实施例中的电池单体。
[0020]本申请第三方面的实施例提供一种用电装置，其包括上述实施例中的电池，电池用于提供电能。
[0021]上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
[0022]在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本申请公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本申请范围的限制。
[0023]图1为本申请一些实施例的车辆的结构示意图；
[0024]图2为本申请一些实施例的电池的分解结构示意图；
[0025]图3为本申请一些实施例的电池单体的分解结构示意图本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电池单体，其特征在于，所述电池单体包括电极本体，所述电极本体包括：多个第一极片，所述第一极片的在所述电池单体的高度方向上的第一高度值小于或等于预设高度值；多个第二极片，所述多个第二极片与所述多个第一极片沿所述电池单体的厚度方向上交替层叠，所述第二极片的在所述电池单体的高度方向上的高度为第二高度值；隔膜，位于任意相邻的所述第一极片和所述第二极片之间，所述隔膜的在所述电池单体的高度方向上的高度为第三高度值；其中，所述隔膜的第三高度值大于所述第一高度值，所述第一高度值大于所述第二极片的第二高度值，所述第三高度值和所述第一高度值的差值为第一差值，所述第一差值大于预设膨胀阈值，所述预设膨胀阈值与所述第一极片中的硅含量呈正相关。2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第一差值与所述预设膨胀阈值的差值为第二差值，所述第一高度值和所述第二高度值的差值为第三差值，所述第二差值大于所述第三差值。3.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体还包括多片极耳，所述多片极耳均具有相对的第一侧边和第二侧边，所述多片极耳的第一侧边均与所述电极本体连接，所述多片极耳的第二侧边连接，所述第一差值小于所述电极本体的预设厚度值和所述极耳的第二侧边与所述电极本体之间的距离之和。4.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，所述预设厚度值为所述电池单体以预设充电倍率充电至荷电状态大于或等于95％时所述电极本体的厚度。5.根据权利要求1至4中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述第一极片的第一高度值大于或等于100毫米。6.根据权利要求1至4中任一项所述的电池单体，...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴李力，董苗苗，李璇，尹子伊，武龙胜，孙信，
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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