电池单体、电池、用电装置和电芯制造方法及图纸

技术编号:42677896 阅读:21 留言:0更新日期:2024-09-10 12:29
本申请实施例提供了一种电池单体、电池、用电装置和电芯,属于电池技术领域。所述电池单体包括:壳体,所述壳体的底壁设有防爆阀;电芯,所述电芯安装于所述壳体内,所述电芯包括绕壳体的高度方向交错卷绕布置的多个阴极极片和多个阳极极片,所述阴极极片的底部区域的厚度小于中间区域的厚度。通过上述阴极极片的底部区域的厚度小于中间区域的厚度的结构设计,使用该种结构降低底部区域所受的膨胀力,降低循环过程中极片膨胀对防爆阀的拉扯,从而缓解防爆阀的开裂情况;同时针对性改善底部区域的实际受力,改善底喷电池的析锂现状,防止因极片膨胀导致的析锂现象持续恶化。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电池,并且更具体地,涉及一种电池单体、电池、用电装置和电芯


技术介绍

1、随着电动汽车的普及,人们越来越关注电动汽车的安全,因此开发更安全、无热蔓延的电池系统成为了当务之急,相关技术中,为了改善系统层级热蔓延,一些电芯的防爆阀放在壳体的底部,该设计能极大地改善热蔓延行为,但是目前底喷设计电芯相较于顶部防爆阀设计,极片更贴近防爆阀,循环过程中电芯底部区域的极片会发生膨胀,底部防爆阀受力形变相较于顶部防爆阀更大,更易发生开裂,导致电芯发生失效的风险大大增加;另外,电芯快充过程中底部容易出现析锂,极片膨胀较大,壳体底部相对大面中部形变更小,使得底部区域相对大面中心实际受力更大,动力学恶化,造成析锂现象持续恶化。


技术实现思路

1、本申请提供一种电池单体、电池、用电装置和电芯,以降低底部区域所受的膨胀力,降低循环过程中极片膨胀对防爆阀的拉扯,改善底喷电池的析锂现状,防止析锂现象持续恶化。

2、第一方面,本申请实施例提供了一种电池单体,包括:

3、壳体,所述壳体的底壁设有防爆阀;

4、电芯,所述电芯安装于所述壳体内,所述电芯包括绕壳体的高度方向交错卷绕布置的多个阴极极片和多个阳极极片,所述阴极极片的底部区域的厚度小于中间区域的厚度。

5、在上述技术方案中,通过上述阴极极片的底部区域的厚度小于中间区域的厚度的结构设计,使用该种结构降低底部区域所受的膨胀力,降低循环过程中极片膨胀对防爆阀的拉扯,从而缓解防爆阀的开裂情况;同时针对性改善底部区域的实际受力,改善底喷电池的析锂现状,防止因极片膨胀导致的析锂现象持续恶化。

6、在一些实施例中,所述阴极极片的底部区域的厚度沿中间区域至底部区域的方向线性减小。

7、在一些实施例中,所述阴极极片的底部区域沿厚度方向的纵截面为梯形。

8、在一些实施例中,所述阴极极片的底部区域沿厚度方向的纵截面为等腰梯形。

9、在上述技术方案中,通过上述阴极极片的底部区域沿厚度方向的纵截面为等腰梯形的结构设计,实现了阴极极片的底部区域沿厚度的两侧进行削薄处理,使得阴极极片的底部区域沿厚度方向的两侧均可预留出部分空间,防止因阳极极片的底部区域与阴极极片的底部区域之间过窄产生过大的膨胀力,从而进一步降低防爆阀发生撕裂的概率。

10、在一些实施例中,在冷压后,所述电芯的底部区域的厚度与所述电芯的中间区域的厚度的比值α,满足:98%≤α≤102%。

11、在上述技术方案中,通过上述冷压后对电芯的底部区域的厚度的控制,实现了通过调节冷压参数以减小阴极极片的底部区域与阴极极片的中间区域之间的厚度差,使得冷压后电芯的中间区域的厚度与电芯的底部区域的厚度相同,减小底部间隙。

12、在一些实施例中,所述阳极极片的底部区域的厚度小于中间区域的厚度。

13、在一些实施例中,所述阳极极片和所述阴极极片的顶部区域的厚度均小于对应的中间区域的厚度。

14、在一些实施例中,所述阴极极片的底部区域的高度h1,满足:0mm<h1≤10mm。

15、在一些实施例中,所述阴极极片的底部区域的高度h1与所述电芯的高度h,满足:5%≤h1/h≤10%。

16、在一些实施例中,所述阴极极片的底部区域与中间区域的厚度之差w1,满足:0μm<w1≤10μm。

17、第二方面,本申请实施例提供了一种电池,包括:

18、多个如上述的电池单体。

19、第三方面,本申请实施例提供了一种用电装置,包括:

20、如上述的电池,所述电池用于提供电能。

21、第四方面,本申请实施例提供了一种电芯,其特征在于,包括:

22、多个阴极极片和多个阳极极片,所述多个阴极极片和多个阳极极片绕壳体的高度方向交错卷绕布置,所述阴极极片的底部区域的厚度小于中间区域的厚度;

23、隔膜,所述阳极极片与所述阴极极片之间设有所述隔膜。

24、在上述技术方案中,通过上述阴极极片的底部区域的厚度小于中间区域的厚度的结构设计,使用该种结构降低底部区域所受的膨胀力,降低循环过程中极片膨胀对防爆阀的拉扯,从而缓解防爆阀的开裂情况;同时预留足够的膨胀空间,针对性改善底部区域的实际受力,从而显著改善底喷电池的析锂现状。

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【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,所述阴极极片的底部区域的厚度沿中间区域至底部区域的方向线性减小。

3.根据权利要求2所述的电池单体,其特征在于,所述阴极极片的底部区域沿厚度方向的纵截面为梯形。

4.根据权利要求2所述的电池单体,其特征在于,所述阴极极片的底部区域沿厚度方向的纵截面为等腰梯形。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的电池单体,其特征在于,在冷压后,所述电芯的底部区域的厚度与所述电芯的中间区域的厚度的比值α,满足:98%≤α≤102%。

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,所述阳极极片的底部区域的厚度小于中间区域的厚度。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的电池单体,其特征在于,所述阳极极片和所述阴极极片的顶部区域的厚度均小于对应的中间区域的厚度。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的电池单体,其特征在于,所述阴极极片的底部区域的高度H1,满足:0mm<H1≤10mm。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的电池单体,其特征在于,所述阴极极片的底部区域的高度H1与所述电芯的高度H,满足:5%≤H1/H≤10%。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的电池单体,其特征在于,所述阴极极片的底部区域的厚度W1和中间区域的厚度W2,满足:0μm<W2-W1≤10μm。

11.一种电池,其特征在于,包括:

12.一种用电装置,其特征在于,包括:

13.一种电芯,其特征在于,包括:

...

【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,所述阴极极片的底部区域的厚度沿中间区域至底部区域的方向线性减小。

3.根据权利要求2所述的电池单体,其特征在于,所述阴极极片的底部区域沿厚度方向的纵截面为梯形。

4.根据权利要求2所述的电池单体,其特征在于,所述阴极极片的底部区域沿厚度方向的纵截面为等腰梯形。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的电池单体,其特征在于,在冷压后,所述电芯的底部区域的厚度与所述电芯的中间区域的厚度的比值α,满足:98%≤α≤102%。

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,所述阳极极片的底部区域的厚度小于中间区域的厚度。

7.根据权利要求1-6中任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员:马豪史东洋郑东来李白清
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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