【技术实现步骤摘要】
本申请涉及一种电池单体、电池和用电装置。
技术介绍
1、随着电池的应用范围越来越广泛，人们对电池的使用需求也日益增多，例如对电池能量密度的要求越来越高。电池单体发生热失控时，电极组件内部剧烈的化学反应会放出大量热量和气体等泄放物质，电池单体容易出现爆喷情况，并且随着电池单体能量密度的不断增加，电池单体更容易出现爆喷情况。电池单体爆喷时，其出现爆喷的位置无法进行控制和预测，电池单体容易出现起火、爆炸等安全事故。
技术实现思路
1、本申请提供一种电池单体、电池和用电装置，其能减少电池单体热失控过程中出现爆喷情况，并能使电池单体兼具高能量密度和高可靠性。
2、第一方面，本申请提供一种电池单体，所述电池单体包括壳体、电极组件和端盖组件，所述壳体具有容纳腔和开口，所述电极组件置于所述容纳腔内，所述端盖组件盖设所述开口，所述电极组件包括正极极片，所述正极极片包括正极集流体以及位于所述正极集流体至少一侧的正极膜层，所述正极膜层包括正极活性材料，所述正极活性材料包括单晶形貌的层状含锂过渡金属氧化物；所述壳体与所述端盖组件之间的爆破强度大于等于1.2mpa。
3、高能量密度是当前电池单体的普遍追求，提高正极的压实密度可以提高电池单体的能量密度。使正极活性材料包括单晶形貌的层状含锂过渡金属氧化物可以提高正极的压实密度，提高电池单体的能量密度。但是，单晶形貌的层状含锂过渡金属氧化物的颗粒尺寸通常很小，由此会增加电池单体使用过程中的产气量，电池单体的产气量增加，电池单体出现热失控的
4、本申请通过使电池单体的壳体与端盖组件之间的爆破强度大于等于1.2mpa，可以减少电池单体热失控过程中出现爆喷情况，提高电池单体的可靠性。因此，本申请实施提供的电池单体可以兼具高能量密度和高可靠性。
5、在一些实施例中，所述端盖组件包括泄压机构，所述壳体与所述端盖组件之间的爆破强度大于等于所述泄压机构的爆破强度的1.35倍。由此可以进一步减少电池单体出现爆喷情况，使电池单体具有更高的可靠性。
6、在一些实施例中，所述电池单体为方壳电池单体，所述方壳电池单体的所述壳体与所述端盖组件之间的爆破强度为1.2mpa-1.5mpa。由此可以减少电池单体热失控过程中出现爆喷情况，提高电池单体的可靠性，还可以使电池单体具有高体积能量密度。
7、在一些实施例中，所述电池单体为方壳电池单体，所述方壳电池单体的所述壳体与所述端盖组件之间的爆破强度为所述方壳电池单体的所述泄压机构的爆破强度的1.35倍至2倍。由此可以进一步减少电池单体出现爆喷情况，使电池单体具有更高的可靠性，还可以使电池单体具有高体积能量密度。
8、在一些实施例中，所述电池单体为圆柱电池单体，所述圆柱电池单体的所述壳体与所述端盖组件之间的爆破强度为1.5mpa-2.8mpa，可选为1.7mpa-2.8mpa。由此可以减少电池单体热失控过程中出现爆喷情况，提高电池单体的可靠性，还可以使电池单体具有高体积能量密度。
9、在一些实施例中，所述电池单体为圆柱电池单体，所述圆柱电池单体的所述壳体与所述端盖组件之间的爆破强度为所述圆柱电池单体的所述泄压机构的爆破强度的2倍至4倍，可选为2.2倍至4倍。由此可以进一步减少电池单体出现爆喷情况，使电池单体具有更高的可靠性，还可以使电池单体具有高体积能量密度。
10、在一些实施例中，所述泄压机构的爆破强度为0.6mpa-0.9mpa。由此可以使泄压机构及时起到定向泄压的作用，减少电池单体出现爆喷情况，使电池单体具有高可靠性。
11、在一些实施例中，所述壳体与所述端盖组件焊接连接。
12、在一些实施例中，所述壳体与所述端盖组件之间的焊缝的熔池深度为300μm-400μm。
13、在一些实施例中，所述壳体与所述端盖组件之间的焊缝的宽度为910μm-1100μm。
14、在一些实施例中，所述壳体与所述端盖组件之间的焊缝的深宽比为0.33-0.37。
15、在一些实施例中，所述壳体与所述端盖组件之间的焊缝的熔池深度为所述端盖组件的厚度的1/2以下。
16、在一些实施例中，所述壳体的壁厚为0.3mm-0.6mm。
17、在一些实施例中，所述壳体的材质包括钢、铝合金中的任一种。
18、在一些实施例中，所述端盖组件的厚度为0.6mm-2.0mm。
19、在一些实施例中，所述单晶形貌的层状含锂过渡金属层状氧化物在所述正极活性材料中的数量占比为20%-100%。
20、在一些实施例中，所述正极活性材料同时包括单晶形貌的层状含锂过渡金属氧化物和多晶形貌的层状含锂过渡金属氧化物，所述单晶形貌的层状含锂过渡金属层状氧化物在所述正极活性材料中的数量占比大于等于30%且小于50%，所述多晶形貌的层状含锂过渡金属层状氧化物在所述正极活性材料中的数量占比大于50%且小于等于70%。通过使正极活性材料同时包括单晶形貌的层状含锂过渡金属氧化物和多晶形貌的层状含锂过渡金属氧化物，可以提升正极极片的压实密度，提升电池单体的能量密度，还有助于电池单体兼具良好的循环稳定性和良好的功率性能。
21、在一些实施例中，所述电极组件包括负极极片，所述负极极片包括负极集流体以及位于所述负极集流体至少一侧的负极膜层，所述负极膜层包括负极活性材料。
22、在一些实施例中，所述负极活性材料包括石墨。
23、在一些实施例中，所述负极活性材料包括石墨，且所述石墨包括人造石墨、天然石墨中的至少一种。
24、在一些实施例中，所述负极活性材料包括硅基材料。
25、在一些实施例中，所述电池单体还包括电解液，所述电解液包括有机溶剂，所述有机溶剂包括链状碳酸酯，所述链状碳酸酯包括碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯中的一种或两种，所述链状碳酸酯在所述有机溶剂中的质量占比为50%-80%。
26、在一些实施例中，所述有机溶剂还包括环状碳酸酯，所述环状碳酸酯包括碳酸乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯中的一种或两种，所述环状碳酸酯在所述有机溶剂中的质量占比为20%-50%。
27、第二方面，本申请提供一种电池，其包括本申请第一方面的电池单体。
28、第三方面，本申请提供一种用电装置，其包括本申请第二方面的电池，所述电池用于提供电能。
29、本申请的用电装置包括本申请提供的电池，因而至少具有与所述电池相同的优势。
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，
2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述端盖组件包括泄压机构，所述壳体与所述端盖组件之间的爆破强度大于等于所述泄压机构的爆破强度的1.35倍。
3.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体为方壳电池单体，所述方壳电池单体的所述壳体与所述端盖组件之间的爆破强度为1.2Mpa-1.5Mpa；和/或，所述方壳电池单体的所述壳体与所述端盖组件之间的爆破强度为所述方壳电池单体的所述泄压机构的爆破强度的1.35倍至2倍。
4.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体为圆柱电池单体，所述圆柱电池单体的所述壳体与所述端盖组件之间的爆破强度为1.5Mpa-2.8Mpa；和/或，所述圆柱电池单体的所述壳体与所述端盖组件之间的爆破强度为所述圆柱电池单体的所述泄压机构的爆破强度的2倍至4倍。
5.根据权利要求4所述的电池单体，其特征在于，所述圆柱电池单体的所述壳体与所述端盖组件之间的爆破强度为1.7Mpa-2.8Mpa；和/或，所述圆柱电池单体的所述壳体与所述端盖组件之间的爆破强度为所述
6.根据权利要求2-5任一项所述的电池单体，其特征在于，所述泄压机构的爆破强度为0.6MPa-0.9MPa。
7.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述壳体与所述端盖组件焊接连接。
8.根据权利要求7所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体满足如下条件（1）至（4）中的至少一者：
9.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，
10.根据权利要求1所述电池单体，其特征在于，所述单晶形貌的层状含锂过渡金属层状氧化物在所述正极活性材料中的数量占比为20%-100%。
11.根据权利要求1所述电池单体，其特征在于，所述正极活性材料同时包括单晶形貌的层状含锂过渡金属氧化物和多晶形貌的层状含锂过渡金属氧化物，所述单晶形貌的层状含锂过渡金属层状氧化物在所述正极活性材料中的数量占比大于等于30%且小于50%，所述多晶形貌的层状含锂过渡金属层状氧化物在所述正极活性材料中的数量占比大于50%且小于等于70%。
12.根据权利要求1所述电池单体，其特征在于，所述电极组件包括负极极片，所述负极极片包括负极集流体以及位于所述负极集流体至少一侧的负极膜层，所述负极膜层包括负极活性材料。
13.根据权利要求12所述电池单体，其特征在于，所述负极活性材料满足如下条件（1）至（3）中的至少一者：
14.根据权利要求1所述电池单体，其特征在于，所述电池单体还包括电解液，所述电解液包括有机溶剂，所述有机溶剂包括链状碳酸酯，所述链状碳酸酯包括碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯中的一种或两种，所述链状碳酸酯在所述有机溶剂中的质量占比为50%-80%。
15.根据权利要求14所述的电池单体，其特征在于，所述有机溶剂还包括环状碳酸酯，所述环状碳酸酯包括碳酸乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯中的一种或两种，所述环状碳酸酯在所述有机溶剂中的质量占比为20%-50%。
16.一种电池，其特征在于，包括权利要求1-15任一项所述的电池单体。
17.一种用电装置，其特征在于，包括权利要求16所述的电池，所述电池用于提供电能。
...【技术特征摘要】
1.一种电池单体，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述端盖组件包括泄压机构，所述壳体与所述端盖组件之间的爆破强度大于等于所述泄压机构的爆破强度的1.35倍。
3.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体为方壳电池单体，所述方壳电池单体的所述壳体与所述端盖组件之间的爆破强度为1.2mpa-1.5mpa；和/或，所述方壳电池单体的所述壳体与所述端盖组件之间的爆破强度为所述方壳电池单体的所述泄压机构的爆破强度的1.35倍至2倍。
4.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体为圆柱电池单体，所述圆柱电池单体的所述壳体与所述端盖组件之间的爆破强度为1.5mpa-2.8mpa；和/或，所述圆柱电池单体的所述壳体与所述端盖组件之间的爆破强度为所述圆柱电池单体的所述泄压机构的爆破强度的2倍至4倍。
5.根据权利要求4所述的电池单体，其特征在于，所述圆柱电池单体的所述壳体与所述端盖组件之间的爆破强度为1.7mpa-2.8mpa；和/或，所述圆柱电池单体的所述壳体与所述端盖组件之间的爆破强度为所述圆柱电池单体的所述泄压机构的爆破强度的2.2倍至4倍。
6.根据权利要求2-5任一项所述的电池单体，其特征在于，所述泄压机构的爆破强度为0.6mpa-0.9mpa。
7.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述壳体与所述端盖组件焊接连接。
8.根据权利要求7所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体满足如下条件（1）至（4）中的至少一者：
9.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，
【专利技术属性】
技术研发人员：魏曦晨，王丹丹，
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：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。