电池单体、电池及用电装置制造方法及图纸

技术编号:40250578 阅读:8 留言:0更新日期:2024-02-02 22:44
本申请提供一种电池单体、电池及用电装置,属于电池技术领域。电池单体包括正极片、负极片和隔膜。正极片包括正极活性物质区;负极片包括负极活性物质区,负极片与正极片沿第一方向层叠设置;隔膜位于任意相邻的正极片与负极片之间;其中,负极片在垂直于第一方向的第一平面上的投影完全落入正极片在第一平面上的投影的范围内,且正极活性物质区在第一平面上的投影落入负极活性物质区在第一平面上的投影范围内。

【技术实现步骤摘要】

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

1、节能减排是汽车产业可持续发展的关键,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。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。

2、在电池的充放电过程中,电池单体会发生膨胀,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

1、本申请旨在至少解决
技术介绍
中存在的技术问题之一。为此,本申请的一个目的在于提供一种电池单体、电池及用电装置,以提高电池单体的可靠性。

2、本申请第一方面的实施例提供一种电池单体,电池单体包括正极片、负极片和隔膜,正极片包括正极活性物质区,负极片包括负极活性物质区,负极片与正极片沿第一方向层叠设置,隔膜位于任意相邻的正极片和负极片之间,其中,负极片在垂直于第一方向的第一平面上的投影完全落入正极片在第一平面上的投影的范围内,且正极活性物质区在第一平面的投影落入负极活性物质区在第一平面上的投影范围内。

3、本申请实施例的技术方案中,在负极片与正极片沿第一方向层叠设置时,通过设置正极活性物质区在第一平面的投影落入负极活性物质区在第一平面的投影范围内,减小了枝晶体形成的可能性,且负极片在垂直于第一方向的第一平面上的投影完全落入正极片在第一平面上的投影的范围内,使得负极片的负极活性物质区超出正极活性物质区的部分也能够得到支撑,减小了负极片被剪切断裂的概率,从而提高了电池单体的可靠性。

4、在一些实施例中,负极片还包括围设于负极活性物质区的负极空箔区,负极空箔区在第一平面上的投影完全落入绝缘区在第一平面的投影范围内。通过正极片包括的围设于正极活性物质区外周的绝缘区,负极片包括的围设于负极活性物质区的负极空箔区,并将负极空箔区在第一平面上的投影完全落入绝缘区在第一平面的投影范围内,也就是说负极活性物质区的边缘对应为正极片的绝缘区,负极活性物质区的边缘与正极片的绝缘区之间不存在离子传输,从而降低了负极片的负极活性物质区边缘形成枝晶体的概率,进而提高了电池单体的可靠性。

5、在一些实施例中,绝缘区与正极活性物质区邻接。通过设置绝缘区与正极活性物质区邻接,可以使绝缘区与正极活性物质区之间无空箔区域存在,即在绝缘区与正极活性物质区之间不存在锂离子的传输,进一步降低了负极片的负极活性物质区边缘形成枝晶体的概率,从而进一步提高了电池单体的可靠性。

6、在一些实施例中,绝缘区包括相连的第一区域和第二区域,第一区域的绝缘物质与正极活性物质区的活性物质邻接,第二区域的绝缘物质覆盖在正极活性物质区的活性物质表面。通过使绝缘区包括相连的第一区域和第二区域,第一区域的绝缘物质与正极活性物质区的活性物质邻接,第二区域的绝缘物质覆盖在正极活性物质区的活性物质表面,可以进一步减小绝缘区与正极活性物质区之间存在空箔区的概率,从而进一步降低了负极片的负极活性物质区边缘形成枝晶体的可能性,进而进一步提高了电池单体的可靠性。

7、在一些实施例中,第二区域的宽度w满足0<w≤10mm。通过设定第二区域的宽度w满足0<w≤10mm,可以在满足正极片无空箔区域的基础上,兼顾正极片的性能。

8、在一些实施例中,第二区域的宽度w满足0<w≤1mm。通过设定第二区域的宽度w满足0<w≤1mm,可以进一步提高正极片的性能。

9、在一些实施例中,第一区域的绝缘物质的厚度d1满足10μm≤d1≤250μm。通过控制第一区域的绝缘物质的厚度d1满足10μm≤d1≤250μm,可以控制正极片的厚度,兼顾绝缘效果和极片之间的间隙,从而可以提高电池单体的性能,延长电池单体的使用寿命。

10、在一些实施例中,第一区域的绝缘物质的厚度d1满足20μm≤d1≤70μm。通过将第一区域的绝缘物质的厚度d1设置到20μm到70μm之间,使得正极片的厚度更加适宜,从而可以进一步提高电池单体的性能。

11、在一些实施例中,第二区域的绝缘物质的厚度d2满足0<d2≤30μm。通过设置第二区域的绝缘物质的厚度d2满足0<d2≤30μm,可以提高正极片的平整度。

12、在一些实施例中,第二区域的绝缘物质的厚度d2满足0<d2≤5μm。通过设置第二区域的绝缘物质的厚度d2满足0<d2≤5μm,可以进一步提高正极片的平整度。

13、在一些实施例中,沿电池单体的宽度方向,负极片的边缘与同一侧的正极活性物质区的边缘的最短距离为l1,负极片的边缘与正极片的边缘的最长距离为l2,l1大于l2;和/或,沿电池单体的长度方向,负极片的边缘与同一侧的正极活性物质区的边缘的最短距离为l3,负极片的边缘与正极片的边缘的最长距离为l4,l3大于l4。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。通过设定沿电池单体的宽度方向,负极片的边缘与同一侧的正极活性物质区的边缘的最短距离为l1,负极片的边缘与正极片的边缘的最长距离为l2,l1大于l2;和/或,沿电池单体的长度方向,负极片的边缘与同一侧的正极活性物质区的边缘的最短距离为l3,负极片的边缘与正极片的边缘的最长距离为l4,l3大于l4,可以减小在负极片与正极片沿第一方向层叠设置时,正极片或负极片发生错位的概率,从而可以较小负极片边缘直接搭接正极片活性物质区域而使得电池单体内部微短路或枝晶生长的概率,进而进一步提高了电池单体的可靠性。

14、在一些实施例中,沿着第一方向上,隔膜弯折延伸形成多个平面部和多个弯折部,平面部位于相邻的正极片和负极片之间,弯折部位于相邻两个平面部之间。通过设置沿着第一方向上,隔膜弯折延伸形成多个平面部和多个弯折部,平面部位于相邻的正极片和负极片之间,弯折部位于相邻两个平面部之间。正极片和负极片在发生膨胀时可以沿着远离弯折部的方向进行膨胀,从而可以降低正极片和负极片接触隔膜造成正极片和负极片弯折的概率,以及降低正极片和负极片导致隔膜撕裂的概率,从而提高电池单体的可靠性。

15、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。

16、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。

17、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。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电池单体,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述正极片还包括围设于所述正极活性物质区外周的绝缘区,

3.根据权利要求2所述的电池单体,其特征在于,所述绝缘区沿所述正极活性物质区的边缘设置并与所述正极活性物质区邻接。

4.根据权利要求2所述的电池单体,其特征在于,所述绝缘区包括相连的第一区域和第二区域,所述第一区域的绝缘物质与所述正极活性物质区的活性物质邻接,所述第二区域的绝缘物质覆盖在所述正极活性物质区的活性物质表面。

5.根据权利要求4所述的电池单体,其特征在于,所述第二区域的宽度W满足0<W≤10mm。

6.根据权利要求5所述的电池单体,其特征在于,所述第二区域的宽度W满足0<W≤1mm。

7.根据权利要求4所述的电池单体,其特征在于,所述第一区域的绝缘物质的厚度D1满足10μm≤D1≤250μm。

8.根据权利要求7所述的电池单体,其特征在于,所述第一区域的绝缘物质的厚度D1满足20μm≤D1≤70μm。

9.根据权利要求4所述的电池单体,其特征在于,所述第二区域的绝缘物质的厚度D2满足0<D2≤30μm。

10.根据权利要求9所述的电池单体,其特征在于,所述第二区域的绝缘物质的厚度D2满足0<D2≤5μm。

11.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,沿所述电池单体的宽度方向,所述负极片的边缘与同一侧的所述正极活性物质区的边缘的最短距离为L1,所述负极片的边缘与所述正极片的边缘的最长距离为L2,L1大于L2;

12.根据权利要求1至11中任一项所述的电池单体,其特征在于,沿着所述第一方向上,所述隔膜弯折延伸形成多个平面部和多个弯折部,所述平面部位于相邻的所述正极片和所述负极片之间,所述弯折部位于相邻两个平面部之间。

13.一种电池,其特征在于,包括如权利要求1至12中任一项所述的电池单体。

14.一种用电装置,其特征在于,所述用电装置包括如权利要求13所述的电池,所述电池用于提供电能。

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【技术特征摘要】

1.一种电池单体,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述正极片还包括围设于所述正极活性物质区外周的绝缘区,

3.根据权利要求2所述的电池单体,其特征在于,所述绝缘区沿所述正极活性物质区的边缘设置并与所述正极活性物质区邻接。

4.根据权利要求2所述的电池单体,其特征在于,所述绝缘区包括相连的第一区域和第二区域,所述第一区域的绝缘物质与所述正极活性物质区的活性物质邻接,所述第二区域的绝缘物质覆盖在所述正极活性物质区的活性物质表面。

5.根据权利要求4所述的电池单体,其特征在于,所述第二区域的宽度w满足0<w≤10mm。

6.根据权利要求5所述的电池单体,其特征在于,所述第二区域的宽度w满足0<w≤1mm。

7.根据权利要求4所述的电池单体,其特征在于,所述第一区域的绝缘物质的厚度d1满足10μm≤d1≤250μm。

8.根据权利要求7所述的电池单体,其特征在于,所述第一区域的绝缘物质的厚...

【专利技术属性】
技术研发人员:张文彦钟韡葛销明黄显
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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