【技术实现步骤摘要】
本申请属于电池，尤其涉及一种电池单体、电池及用电装置。
技术介绍
1、随着各行业对电池需求的发展，电池技术也得到快速地发展，电池也广泛地应用于各行各业。电池包括电极组件和外壳，电极组件位于外壳内，外壳内装载有电解液，通过电极组件与电解液发生电化学反应，从而产生电能。但电解液难以浸润电解液的顶部，影响了电池单体的性能和使用可靠性。
2、上述的陈述仅用于提供与本申请有关的
技术介绍
信息，而不必然地构成现有技术。
技术实现思路
1、本申请实施例的目的在于：提供一种电池单体、电池及用电装置，包括但不限于提高电池单体的性能和使用可靠性。
2、本申请实施例采用的技术方案是：
3、第一方面，提供了一种电池单体，该电池单体包括外壳、电极组件和绝缘件，外壳内装载有电解液；电极组件位于外壳内；绝缘件位于外壳内，绝缘件包覆于电极组件外；其中，绝缘件构造有流通通道、第一开口和第二开口，第一开口与流通通道连通，第一开口用于供电解液流入流通通道内；第二开口与流通通道连通，第二开口靠近电极组件的顶部设置，以使流通通道内的电解液流到电极组件的顶部。
4、本申请实施例的电池单体，通过在绝缘件设置流通通道、第一开口和第二开口，使得在该电池单体在循环充放电过程中，电极组件会循环膨胀收缩并挤压流通通道随之循环膨胀收缩变形；其中，流通通道在膨胀的过程中，位于电极组件底部的电解液会通过第一开口进入流通通道内；流通通道在收缩的过程中，电解液会往上流动并从第二开口流到电极组件的顶部，
5、在一个实施例中，第一开口靠近电极组件的底部设置，流通通道自电极组件的底部延伸至电极组件的顶部。
6、通过采用该实施例的技术方案，位于电极组件底部的电解液可通过第一开口进入流通通道，再通过流通通道和第二开口运输到电极组件的顶部，浸润电极组件的顶部，并与电极组件产生电化学反应，从而可有效地提高电解液的利用率，进而提高电池单体的能量密度和性能。
7、在一个实施例中，第一开口低于电极组件的底面设置；和/或，第二开口高于电极组件的顶面设置。
8、通过采用该实施例的技术方案，第一开口低于电极组件的底面设置，使得位于电极组件下方的电解液能够输送到电极组件的顶部，参与电化学反应，可有效地提高电解液的利用，提高电池单体的能量密度和性能；第二开口位于电极组件的顶面的上方，使得电解液从电极组件的上方流到电极组件的顶部，电极组件的顶部浸润效果更好，也有利于提高电极组件的使用可靠性和性能。
9、在一个实施例中，第二开口环绕于电极组件分布。
10、通过采用该实施例的技术方案，第二开口环绕于电极组件分布，使得电极组件顶部的周围均有电解液浸润，电极组件的顶部浸润更全面，浸润效果更好，有利于提高电池单体的使用可靠性和性能。
11、在一个实施例中，流通通道的至少部分环绕于电极组件设置。
12、通过采用该实施例的技术方案，流通通道的至少部分环绕于电极组件设置，流通通道的体积大，容纳电解液更多，可将更多的电解液运输到电极组件的顶部，电极组件顶部的浸润效果好；另外，环设于电极组件外的流通通道与环设于电极组件外的第二开口相对应连通，第二开口流出的电解液能均匀地浸润电极组件顶部的周围，进一步地提高电极组件顶部的浸润效果，有效地提高电池单体的使用可靠性和性能。
13、在一个实施例中，绝缘件包括至少两层绝缘层，各绝缘层依次包覆于电极组件外，相邻两层绝缘层之间形成流通通道。
14、通过采用该实施例的技术方案，在电极组件外包覆多层绝缘层，以利用相邻两层绝缘层之间的间隙形成流通通道，无需额外加工流通通道，绝缘件的结构简单，加工制作简单，有利于提高电池单体的生产效率。
15、在一个实施例中，至少一个绝缘层朝向流通通道的表面的接触角沿第一方向递减设置；其中，第一方向为电极组件的底部朝向电极组件的顶部的方向。
16、通过采用该实施例的技术方案，电解液从流通通道的下部进入流通通道内后，朝向流通通道的表面的接触角从下往上减小，电解液会形成液体表面张力差，使得电解液在流通通道内容易向上爬升，提高了电极组件的顶部浸润效果。
17、在一个实施例中，绝缘层朝向流通通道的表面包括多个爬升区，多个爬升区沿第一方向排布，多个爬升区的接触角沿第一方向递减。
18、通过采用该实施例的技术方案，接触角分区布置，使得电解液具有一定的液体表面张力差，有利于提升电解液的爬升效果，提高电极组件的顶部浸润效果，另外，流通通道的内壁面可分区加工，也方便加工制作。
19、在一个实施例中，爬升区的数量为三个，三个爬升区分别为第一爬升区、第二爬升区和第三爬升区，第一爬升区、第二爬升区和第三爬升区沿第一方向依次排布，第一爬升区的接触角范围为150°～180°，第二爬升区的接触角范围为90°～150°，第三爬升区的接触角范围为0°～90°。
20、通过采用该实施例的技术方案，绝缘层朝向流通通道的表面从下到上分为三个爬升区，爬升区的数量少，方便加工制作；绝缘层朝向流通通道的表面从下到上分为超疏水区、疏水区和亲水区，这样设置的接触角，电解液具有合适的液体表面张力差，更有利于电解液在流通通道内爬升，有利于提高电池单体的性能和使用可靠性。
21、在一个实施例中，第一爬升区的接触角范围为160°～170°，第二爬升区的接触角范围为110°～130°，第三爬升区的接触角范围为20°～60°。
22、通过采用该实施例的技术方案，每个爬升区的接触角设置更为合理，加工制作也更为方便；另外，这样的接触角设置，电解液具有更合适的液体表面张力差，可有效地提升电解液在流通通道内爬升效果，有利于提高电池单体的性能和使用可靠性。
23、在一个实施例中，每个爬升区构造有多个凸起，多个爬升区的凸起的数量密度沿第一方向依次减小；或者，每个爬升区均构造有凹槽，多个爬升区的凹槽的数量密度沿第一方向依次增大。
24、通过采用该实施例的技术方案，绝缘层的表面上设有凸起或凹槽，从而实现不同的接触角，这种结构加工制作简单，有利于降低绝缘层的制作成本。
25、在一个实施例中，至少一个绝缘层包括层体以及覆盖于层体朝向流通通道的表面的膜层，膜层朝向流通通道的表面的接触角沿第一方向递减设置；其中，第一方向为电极组件的底部朝向电极组件的顶部的方向。
26、通过采用该实施例的技术方案，通过层体的表面设置膜层的方式，使得流通通道的内壁面形成不同的接触角，这种结构简单，加工制作也方便，接触角的角度范围设置也更为灵活，制作成本较低。
27、在一个实施例中，膜层采用纳米压印的方式制得。
28、通过采用该实施例的技术方案，层体的表面本文档来自技高网...
【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：所述第一开口靠近所述电极组件的底部设置，所述流通通道自所述电极组件的底部延伸至所述电极组件的顶部。
3.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于：所述第一开口低于所述电极组件的底面设置；和/或，所述第二开口高于所述电极组件的顶面设置。
4.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于：所述第二开口环绕于所述电极组件分布。
5.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于：所述流通通道的至少部分环绕于所述电极组件设置。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的电池单体，其特征在于：所述绝缘件包括至少两层绝缘层，各所述绝缘层依次包覆于所述电极组件外，相邻两层所述绝缘层之间形成所述流通通道。
7.根据权利要求6所述的电池单体，其特征在于：至少一个所述绝缘层朝向所述流通通道的表面的接触角沿第一方向递减设置；其中，所述第一方向为所述电极组件的底部朝向所述电极组件的顶部的方向。
8.根据权利要求7所述的电池单体，其特征在于：所述绝缘层朝向
9.根据权利要求8所述的电池单体，其特征在于：所述爬升区的数量为三个，三个所述爬升区分别为第一爬升区、第二爬升区和第三爬升区，所述第一爬升区、所述第二爬升区和所述第三爬升区沿所述第一方向依次排布，所述第一爬升区的接触角范围为150°～180°，所述第二爬升区的接触角范围为90°～150°，所述第三爬升区的接触角范围为0°～90°。
10.根据权利要求9所述的电池单体，其特征在于：所述第一爬升区的接触角范围为160°～170°，所述第二爬升区的接触角范围为110°～130°，所述第三爬升区的接触角范围为20°～60°。
11.根据权利要求8～10中任一项所述的电池单体，其特征在于：每个所述爬升区构造有多个凸起，多个所述爬升区的所述凸起的数量密度沿所述第一方向依次减小；或者，每个所述爬升区均构造有凹槽，多个所述爬升区的所述凹槽的数量密度沿所述第一方向依次增大。
12.根据权利要求6所述的电池单体，其特征在于：至少一个所述绝缘层包括层体以及覆盖于所述层体朝向所述流通通道的表面的膜层，所述膜层朝向流通通道的表面的接触角沿第一方向递减设置；其中，所述第一方向为所述电极组件的底部朝向所述电极组件的顶部的方向。
13.根据权利要求12所述的电池单体，其特征在于：所述膜层采用纳米压印的方式制得。
14.根据权利要求13所述的电池单体，其特征在于：所述膜层采用喷涂微小颗粒的方式制得。
15.根据权利要求14所述的电池单体，其特征在于：所述膜层沿所述第一方向分为沿所述第一方向依次排布的第一膜层区、第二膜层区和第三膜层区，所述第一膜层区喷涂的微小颗粒的粒径范围为20nm～500nm，所述第二膜层区喷涂的微小颗粒的粒径范围为1um～50um，所述第三膜层区喷涂的微小颗粒的粒径范围为50um～200um。
16.根据权利要求15所述的电池单体，其特征在于：所述第一膜层区喷涂的微小颗粒的粒径范围为100nm～400nm，所述第二膜层区喷涂的微小颗粒的粒径范围为5um～40um，所述第三膜层区喷涂的微小颗粒的粒径范围为100um～150um。
17.根据权利要求1～5中任一项所述的电池单体，其特征在于：所述流通通道靠近所述电极组件的内壁面构造有通孔，所述通孔用于供所述流通通道内的所述电解液流到所述电极组件。
18.根据权利要求17所述的电池单体，其特征在于：所述通孔沿第一方向延伸；其中，所述第一方向为所述电极组件的底部朝向所述电极组件的顶部的方向。
19.根据权利要求17所述的电池单体，其特征在于：所述通孔的数量为多个，多个所述通孔沿所述电极组件的周向间隔设置。
20.根据权利要求17所述的电池单体，其特征在于：所述通孔凸出所述电极组件的顶面设置。
21.根据权利要求20所述的电池单体，其特征在于：所述通孔凸出所述电极组件的顶面的高度为H，其中，1mm≤H≤10mm。
22.根据权利要求21所述的电池单体，其特征在于：3mm≤H≤8mm。
23.一种电池，其特征在于：包括权利要求1～22中任一项所述的电池单体。
24.一种用电装置，其特征在于：包括权利要求23所述的电池。
...【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：所述第一开口靠近所述电极组件的底部设置，所述流通通道自所述电极组件的底部延伸至所述电极组件的顶部。
3.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于：所述第一开口低于所述电极组件的底面设置；和/或，所述第二开口高于所述电极组件的顶面设置。
4.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于：所述第二开口环绕于所述电极组件分布。
5.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于：所述流通通道的至少部分环绕于所述电极组件设置。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的电池单体，其特征在于：所述绝缘件包括至少两层绝缘层，各所述绝缘层依次包覆于所述电极组件外，相邻两层所述绝缘层之间形成所述流通通道。
7.根据权利要求6所述的电池单体，其特征在于：至少一个所述绝缘层朝向所述流通通道的表面的接触角沿第一方向递减设置；其中，所述第一方向为所述电极组件的底部朝向所述电极组件的顶部的方向。
8.根据权利要求7所述的电池单体，其特征在于：所述绝缘层朝向所述流通通道的表面包括多个爬升区，多个所述爬升区沿所述第一方向排布，多个所述爬升区的接触角沿第一方向递减。
9.根据权利要求8所述的电池单体，其特征在于：所述爬升区的数量为三个，三个所述爬升区分别为第一爬升区、第二爬升区和第三爬升区，所述第一爬升区、所述第二爬升区和所述第三爬升区沿所述第一方向依次排布，所述第一爬升区的接触角范围为150°～180°，所述第二爬升区的接触角范围为90°～150°，所述第三爬升区的接触角范围为0°～90°。
10.根据权利要求9所述的电池单体，其特征在于：所述第一爬升区的接触角范围为160°～170°，所述第二爬升区的接触角范围为110°～130°，所述第三爬升区的接触角范围为20°～60°。
11.根据权利要求8～10中任一项所述的电池单体，其特征在于：每个所述爬升区构造有多个凸起，多个所述爬升区的所述凸起的数量密度沿所述第一方向依次减小；或者，每个所述爬升区均构造有凹槽，多个所述爬升区的所述凹槽的数量密度沿所述第一方向依次增大。
12.根据权利要求6所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁加浩，唐代春，
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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