【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电池，具体而言，涉及一种电池单体、电池、用电装置及储能装置。
技术介绍
1、随着新能源技术的发展，电池的应用越来越广泛，例如应用于手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、储能装置、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上。
2、在电池技术的发展中，如何提高电池单体的体积能量密度，是电池技术中一个亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种电池单体、电池、用电装置及储能装置，能够有效提高电池单体的体积能量密度。
2、第一方面，本申请实施例提供一种电池单体，包括：外壳，所述外壳呈直平行六面体，所述外壳在第一方向上的尺寸为w1，所述外壳在第二方向上的尺寸为t1，所述外壳在第三方向上的尺寸为h1，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向相互垂直；至少一个电极组件，所述电极组件容纳于所述外壳内；所述外壳包括沿所述第一方向相对设置的第一壁和第二壁、沿所述第二方向相对设置的第三壁和第四壁、沿所述第三方向相对设置的第五壁和第六壁，所述第一壁和所述第二壁的厚度之和为a，所述第三壁和所述第四壁的厚度之和为b，所述第五壁和所述第六壁的厚度之和为c，满足：(w1-a)*(t1-b)*(h1-c)/(w1*t1*h1)≥90％。
3、上述技术方案中，将电池单体的外壳的容积与外壳的体积的比值设定为90％以上，使得外壳的内部空间变大，外壳内部可以容纳更大的电极组件和更多的电解液，在相同的化学材料体系下，电池单体的体积能量密度
4、在一些实施例中，(w1-a)/w1≥97.0％，(t1-b)/t1≥96.5％，且(h1-c)/h1≥96.5％。这样，可以提高外壳内部空间在三个方向上尺寸占比，进一步提高电池单体的体积能量密度。
5、在一些实施例中，所述壳体包括一体成型的所述第一壁、所述第二壁、所述第三壁、所述第四壁和所述第五壁，所述端盖为所述第六壁。
6、在一些实施例中，所述电池单体还包括第一绝缘件和第二绝缘件，所述第一绝缘件设置于所述第五壁和所述电极组件之间，并与所述第五壁抵接；所述第二绝缘件设置于所述第六壁和所述电极组件之间，并与所述第六壁抵接；所述第一绝缘件在所述第三方向上的最大尺寸为d1，所述第二绝缘件在所述第三方向上的最大尺寸为d2，满足：(w1-a-1.6mm)*(t1-b-1.6mm)*(h1-c-d1-d2)/(w1*t1*h1)≥88％，0.3mm≤d1≤1.2mm，且2mm≤d2≤10mm。这样使得外壳的内部留给电极组件的空间变大，允许放置体积更大的电极组件，以使电池单体的体积能量密度进一步得到提高。
7、在一些实施例中，所述电池单体还包括第一绝缘件和第二绝缘件，所述第一绝缘件设置于所述第五壁和所述电极组件之间，并与所述第五壁抵接；所述第二绝缘件设置于所述第六壁和所述电极组件之间，并与所述第六壁抵接；所述第一绝缘件在所述第三方向上的最大尺寸为d1，所述第二绝缘件在所述第三方向上的最大尺寸为d2，满足：(w1-a-4mm)*(t1-b-4mm)*(h1-c-d1-d2)/(w1*t1*h1)≥85％，0.3mm≤d1≤1.2mm，且2mm≤d2≤10mm。
8、在一些实施例中，所述外壳包括壳体和两个端盖，所述壳体具有沿所述第三方向相对设置的两个开口，两个所述端盖分别盖合于对应侧的所述开口；所述壳体包括一体成型的所述第一壁、所述第二壁、所述第三壁和所述第四壁，两个所述端盖分别为所述第五壁和所述第六壁。
9、在一些实施例中，所述电池单体还包括第三绝缘件和第四绝缘件，所述第三绝缘件设置于所述第五壁和所述电极组件之间，并与所述第五壁抵接；所述第四绝缘件设置于所述第六壁和所述电极组件之间，并与所述第六壁抵接；所述第三绝缘件在所述第三方向上的最大尺寸为d3，所述第四绝缘件在所述第三方向上的最大尺寸为d4，满足：(w1-a-1.6mm)*(t1-b-1.6mm)*(h1-c-d3-d4)/(w1*t1*h1)≥88％，2mm≤d3≤10mm，且2mm≤d4≤10mm。
10、在一些实施例中，所述电池单体还包括第三绝缘件和第四绝缘件，所述第三绝缘件设置于所述第五壁和所述电极组件之间，并与所述第五壁抵接；所述第四绝缘件设置于所述第六壁和所述电极组件之间，并与所述第六壁抵接；所述第三绝缘件在所述第三方向上的最大尺寸为d3，所述第四绝缘件在所述第三方向上的最大尺寸为d4，满足：(w1-a-4mm)*(t1-b-4mm)*(h1-c-d3-d4)/(w1*t1*h1)≥85％，2mm≤d3≤10mm，且2mm≤d4≤10mm。
11、在一些实施例中，3000cm3≤w1*t1*h1≤40000cm3。这样，一方面使得在满足外壳的容积与体积的比值在90％以上时，外壳的壁厚不至于太小，从而能够满足对外壳的结构强度和刚度的要求；另一方面可以将电池单体的容量和电流控制在合适的范围内，减少电池单体的发热量，降低电路中的元器件损坏的风险。
12、在一些实施例中，3200cm3≤w1*t1*h1≤32000cm3。
13、在一些实施例中，3720cm3≤w1*t1*h1≤12500cm3。
14、在一些实施例中，4000cm3≤w1*t1*h1≤6000cm3。
15、在一些实施例中，所述电极组件包括主体和从所述主体伸出的极耳，所述主体呈扁平体，所述主体在所述第一方向上的最大尺寸为w2，所述主体在所述第二方向上的最大尺寸为t2，所述主体在所述第三方向上的最大尺寸为h2，满足：(w2*t2*h2)/(w1*t1*h1)≥80％。这样，电极组件能够充分利用外壳的内部空间，不会出现外壳的容积大，而电极组件的体积小的情况，提高电池单体的体积能量密度，减小电极组件在外壳内的窜动。
16、在一些实施例中，w2/(w1-a)≥91.5％，t2/(t1-b)≥93.2％，且h2/(h1-c)≥94.0％。
17、在一些实施例中，所述电极组件为卷绕式结构，所述主体包括平直区、第一弯折区和第二弯折区，沿所述第一方向，所述第一弯折区和所述第二弯折区分别位于所述平直区的两端；所述第一弯折区包括层叠设置的多个第一弯折部，沿所述第一方向，多个所述第一弯折部中最内层的第一弯折部的内侧顶点与最外层的第一弯折部的外侧顶点之间的距离为w3；所述第二弯折区包括层叠设置的多个第二弯折部，沿所述第一方向，多个所述第二弯折部中最内层的第二弯折部的内侧顶点与最外层的第二弯折部的外侧顶点之间的距离为w4；满足：(w3+w4)/w2≤30％。这样，第一弯折区和第二弯折区在第一方向上的尺寸所占的比例减小，平直区在第一方向上的尺寸所占的比例增大，从而使弯折区与外壳内表面的空隙的体积占比减小，从而提高外壳的内部空间的有效利用率，提升电池单体的体积能量密度。
18、在一些实施例中，所述第一壁、所述第二壁、所述第三壁、所述第四壁、所述第五壁和所本文档来自技高网...
【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，(W1-a)/W1≥97.0％，(T1-b)/T1≥96.5％，且(H1-c)/H1≥96.5％。
3.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述外壳包括壳体和端盖，所述壳体具有开口，所述端盖盖合于所述开口；
4.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体还包括第一绝缘件和第二绝缘件，所述第一绝缘件设置于所述第五壁和所述电极组件之间，并与所述第五壁抵接；所述第二绝缘件设置于所述第六壁和所述电极组件之间，并与所述第六壁抵接；
5.根据权利要求3或4所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体还包括第一绝缘件和第二绝缘件，所述第一绝缘件设置于所述第五壁和所述电极组件之间，并与所述第五壁抵接；所述第二绝缘件设置于所述第六壁和所述电极组件之间，并与所述第六壁抵接；
6.根据权利要求1或2所述的电池单体，其特征在于，所述外壳包括壳体和两个端盖，所述壳体具有沿所述第三方向相对设置的两个开口，两个所述端盖分别盖合于对应侧的所述开口；
...【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，(w1-a)/w1≥97.0％，(t1-b)/t1≥96.5％，且(h1-c)/h1≥96.5％。
3.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述外壳包括壳体和端盖，所述壳体具有开口，所述端盖盖合于所述开口；
4.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体还包括第一绝缘件和第二绝缘件，所述第一绝缘件设置于所述第五壁和所述电极组件之间，并与所述第五壁抵接；所述第二绝缘件设置于所述第六壁和所述电极组件之间，并与所述第六壁抵接；
5.根据权利要求3或4所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体还包括第一绝缘件和第二绝缘件，所述第一绝缘件设置于所述第五壁和所述电极组件之间，并与所述第五壁抵接；所述第二绝缘件设置于所述第六壁和所述电极组件之间，并与所述第六壁抵接；
6.根据权利要求1或2所述的电池单体，其特征在于，所述外壳包括壳体和两个端盖，所述壳体具有沿所述第三方向相对设置的两个开口，两个所述端盖分别盖合于对应侧的所述开口；
7.根据权利要求6所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体还包括第三绝缘件和第四绝缘件，所述第三绝缘件设置于所述第五壁和所述电极组件之间，并与所述第五壁抵接；所述第四绝缘件设置于所述第六壁和所述电极组件之间，并与所述第六壁抵接；
8.根据权利要求6所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体还包括第三绝缘件和第四绝缘件，所述第三绝缘件设置于所述第五壁和所述电极组件之间，并与所述第五壁抵接；所述第四绝缘件设置于所述第六壁和所述电极组件之间，并与所述第六壁抵接；
9.根据权利要求1-4任一项所述的电池单体，其特征在于，3000cm3≤w1*t1*h1≤40000cm3。
10.根据权利要求9所述的电池单体，其特征在于，3200cm3≤w1*t1*h1≤32000cm3。
11.根据权利要求10所述的电池单体，其特征在于，3720cm3≤w1*t1*h1≤12500cm3。
12.根据权利要求11所述的电池单体，其特征在于，4000cm3≤w1*t1*h1≤6000cm3。
13.根据权利要求9所述的电池单体，其特征在于，所述电极组件包括主体和从所述主体伸出的极耳，所述主体呈扁平体，所述主体在所述第一方向上的最大尺寸为w2，所述主体在所述第二方向上的最大尺寸为t2，所述主体在所述第三方向上的最大尺寸为h2，满足：(w2*t2*h2)/(w1*t1*h1)≥80％。
14.根据权利要求13所述的电池单体，其特征在于，w2/(w1-a)≥91.5％，t2/(t1-b)≥93.2％，且h2/(h1-c)≥94.0％。
15.根据权利要求13所述的电池单体，其特征在于，所述电极组件为卷绕式结构，所述主体包括平直区、第一弯折区和第二弯折区，沿所述第一方向，所述第一弯折区和所述第二弯折区分别位于所述平直区的两端；
16.根据权利要求13所述的电池单体，其特征在于，所述第一壁、所述第二壁、所述第三壁、所述第四壁、所述第五壁和所述第六壁的材质均为铝合金。
17.根据权利要求16所述的电...
【专利技术属性】
技术研发人员：金海族，刘贺洋，刘江，杨丽美，杨瑞，
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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