电池单体、电池及用电装置的制作方法

文档序号:32144554发布日期:2022-11-11 19:18阅读:37来源:国知局
电池单体、电池及用电装置的制作方法

1.本技术涉及电池领域,特别涉及一种电池单体、电池及用电装置。


背景技术:

2.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。
3.在现有的电池运输或使用的过程中,电池内的电解液有可能从电极组件内溢出至电池单体的壳体内,导致电解液无法充分利用。


技术实现要素:

4.鉴于上述问题,本技术提供一种电池单体、电池及用电装置,能够提高电解液的利用率。
5.第一方面,本技术提供了一种电池单体,包括:电极组件,包括电极主体,电极主体包括层叠设置的极片和隔膜;端盖,设置于所述电极组件的一侧;浸润膜,包括在其长度方向上相对设置的第一端和第二端,第二端连接于隔膜,第一端朝向端盖延伸并伸出于电极主体。
6.本技术实施例的技术方案中,电池单体包括电极组件、端盖和浸润膜,电极组件包括电极主体,电极主体包括极片和隔膜,隔膜内浸润有电解液。浸润膜的第一端连接于隔膜,浸润膜的第二端朝向端盖延伸并伸出于电极主体。当电池单体在运输或使用过程中倒置或横置时,电解液可能由电极主体内流出。浸润膜的第二端伸出电极主体能够吸收部分电解液,浸润膜的第一端连接隔膜,使得浸润膜上的电解液能够流动至隔膜。因此,流出电极主体的电解液能够通过浸润膜再次流回电极主体内,使得流出电极主体的至少部分电解液能够被再次利用,进而提高电解液的利用率。
7.在一些实施例中,电极组件还包括由电极主体端面朝向端盖伸出的极耳,浸润膜贴合于极耳表面。将浸润膜贴附于极耳上而非悬置于电池单体的壳体内,一方面能够提高浸润膜位置的稳定性,改善浸润膜在电池单体内晃动导致的断裂而影响其使用效果。另一方面,浸润膜还能够向极耳提供保护,提高极耳的使用寿命。
8.在一些实施例中,极耳包括沿其厚度方向相对设置的第一表面和第二表面,至少部分浸润膜贴合于第一表面和/或第二表面。使得浸润膜能够向第一表面和/或第二表面提供保护。
9.在一些实施例中,极耳包括聚拢段和连接于聚拢段背离电极主体一侧的连接段,浸润膜贴合于至少部分聚拢段。使得浸润膜至少能够保护聚拢段。聚拢段凸出于电极主体设置,浸润膜贴合于聚拢段能够吸收聚拢段周侧的电解液。
10.在一些实施例中,第一端连接于聚拢段,或者第一端连接于连接段,浸润膜贴合于聚拢段和所述连接段。使得浸润膜始终能够贴合于聚拢段,浸润膜始终能够伸出电极主体
以吸收流出电极主体的电解液。
11.在一些实施例中,还包括转接片,连接于连接段的第一表面,至少部分浸润膜贴合于第一表面,且第二端连接于转接片背离连接段的表面。
12.在这些实施例中,当电池单体倒置时,转接片背离连接段的表面处于最低位置处,浸润膜的第二端位于转接片背离连接段的表面,使得浸润膜能够通过第二端吸收最低位置处的电解液,浸润膜能够将更多的电解液转移至隔膜,能够提高浸润膜的使用效果。此外,浸润膜的第二端位于转接片背离连接段的表面,使得至少部分浸润膜能够覆盖转接片背离连接段的表面,能够向转接片提供保护。
13.在一些实施例中,转接片包括在其长度方向上依次分布的第一分部、第二分部和第三分部,第二分部与连接段相互连接,浸润膜与第一分部相互连接,或者浸润膜由第一分部延伸至第二分部,或者浸润膜由第一分部延伸至第三分部。
14.在这些实施例中,浸润膜与第一分部相互连接能够向第一分部提供保护。浸润膜与第二分部连接能够向第二分部提供保护,且当第二分部与极耳的连接段相互焊接时,能够改善焊接时产生的颗粒不会掉落至电池单体的壳体内导致的短路连接。浸润膜与第一分部、第二分部和第三分部均连接能够向转接片提供充分保护。
15.在一些实施例中,至少部分浸润膜贴合于第二表面,第二端延伸至连接段背离聚拢段的一侧。使得浸润膜能够完全贴附于连接段,浸润膜能够改善焊接时产生的颗粒不会掉落至电池单体的壳体内导致的短路连接,进而提高电池单体的安全性能。另外,还能够提高浸润膜的分布面积,提高浸润膜的使用效果。
16.在一些实施例中,还包括隔绝膜,和浸润膜层叠设置,且第一端和第二端均伸出于隔绝膜。通过设置隔绝膜,能够向浸润膜提供保护,此外还能够使得浸润膜通过隔绝膜更好地贴附于电极主体。浸润膜的第一端和第二端伸出隔绝膜,能够不影响第二端浸润吸附电解液,不影响电解液在第一端和隔膜之间的流动。
17.在一些实施例中,隔绝膜的个数为两个以上,浸润膜位于相邻的两个隔绝膜之间。通过在浸润膜的两侧均设置隔绝膜,能够提高隔绝膜的保护效果,提高浸润膜的使用寿命。
18.在一些实施例中,在长度方向上,第一端和/或第二端伸出于隔绝膜的尺寸为1mm~5mm。当第一端和/或第二端伸出隔绝膜的尺寸在上述范围之内时,既能够改善由于第一端和/或第二端伸出隔绝膜的尺寸过短影响浸润膜吸收或释放电解液的速度,也能够改善由于第一端和/或第二端伸出隔绝膜的尺寸过长导致的隔绝膜的保护力度不足。
19.在一些实施例中,沿浸润膜的宽度方向,浸润膜的宽度大于或等于隔绝膜的宽度,宽度方向与长度方向垂直。使得浸润膜或者浸润膜的侧端面能够由隔绝膜露出,提高浸润膜的使用效果。
20.在一些实施例中,浸润膜的宽度大于隔绝膜的宽度,且浸润膜在宽度方向上伸出于隔绝膜设置。使得浸润膜宽度方向上的侧面能够吸收电解液,能够提高浸润膜的使用效果。
21.在一些实施例中,在宽度方向上,浸润膜伸出于隔绝膜的尺寸为1mm~5mm。当浸润膜伸出隔绝膜的尺寸在上述范围之内时,既能够改善由于浸润膜伸出隔绝膜的尺寸过小影响浸润膜吸收或释放电解液的速度,也能够改善由于浸润膜伸出隔绝膜的尺寸过长导致的隔绝膜的保护力度不足。
22.在一些实施例中,隔绝膜的材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯。使得隔绝膜具有良好的结构强度和密封性能,能够提高隔绝膜的保护性能。
23.在一些实施例中,电极主体包括用于连接极耳的端面,第二端连接于端面,第二端能够连接于由端面露出的隔膜。
24.在一些实施例中,电极主体包括用于连接极耳的端面,电极主体还包括连接于端面周侧并沿远离极耳方向延伸成型的侧面,第二端连接于侧面。使得第二端能够连接由侧面露出的隔膜,且能够提高第二端和隔膜的接触面积,使得电解液能够更好地由浸润膜流动至隔膜。
25.在一些实施例中,电极主体包括用于连接极耳的端面,电极主体还包括与端面相对设置的底面,第二端连接于底面。第二端能够连接由底面露出的隔膜。
26.在一些实施例中,浸润膜的材料包括聚丙烯、聚乙烯中的至少一者。使得浸润膜具有良好的浸润能力,能够更好地吸收电解液。
27.在一些实施例中,浸润膜的膜厚为5μm~60μm。当浸润膜的厚度在上述范围之内时,既能够改善浸润膜的厚度过小影响浸润膜的浸润能力,也能够改善浸润膜的厚度过大对电池单体能量密度的影响。
28.第二方面,本技术实施例还提供一种电池,包括上述任一第一方面的电池单体。
29.第三方面,本技术实施例还提供一种用电装置,包括上述任一第二方面的电池,电池用于提供电能。
30.上述说明仅是本技术技术方案的概述,为了能够更清楚了解本技术的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本技术的具体实施方式。
附图说明
31.通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本技术的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
32.图1是本技术一实施例提供的车辆的结构示意图;
33.图2是本技术一实施例提供的电池包的结构示意图;
34.图3是申请一实施例提供的一种电池模块的结构示意图;
35.图4是本技术一实施例提供的一种电池单体的分解结构示意图;
36.图5是图4中电池单体中电极组件的横截面示意图;
37.图6是本技术一实施例提供的一种电池单体的局部放大结构示意图;
38.图7是本技术一实施例提供的一种电池单体的浸润膜和隔绝膜的位置关系图。
39.具体实施方式中的附图标号如下:
40.1车辆,10电池,11控制器,12马达;
41.20电池模块;
42.30箱体,301第一箱体部;302第二箱体部;
43.100电池单体,110端盖,111电极端子,120壳体,130电极组件,131电极主体,131a端面,131b侧面,131c底面,132极耳,132a第一表面,132b第二表面,132c聚拢段,132d过渡
段,132e连接段,hs焊接区域,133极片,133a正极片,133b负极片,134隔膜,140浸润膜,141第一端,142第二端,150转接片,151第一分部,152第二分部,153第三分部,160隔绝膜。
具体实施方式
44.下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本技术的保护范围。
45.需要注意的是,除非另有说明,本技术实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本技术实施例所属领域技术人员所理解的通常意义。
46.在本技术实施例的描述中,技术术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术实施例的限制。
47.此外,技术术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本技术实施例的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
48.在本技术实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;也可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
49.在本技术实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
50.目前,从市场形势的发展来看,动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具,以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大,其市场的需求量也在不断地扩增。
51.本技术中,电池单体可以包括锂离子二次电池单体、锂离子一次电池单体、锂硫电池单体、钠锂离子电池单体、钠离子电池单体或镁离子电池单体等,本技术实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等,本技术实施例对此也不限定。
52.本技术的实施例所提到的电池是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如,本技术中所提到的电池可以包括电池模块或电池包等。电池一般包括用于封装一个或多个电池单体的箱体。箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。
53.电池单体包括电极组件和电解液,电极组件包括正极极片、负极极片和隔离件。电池单体主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。正极极片包括正极集流体和正极活性物质层,正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面;正极集流体包括正极集流部和连接于正极集流部的正极极耳,正极集流部涂覆有正极活性物质层,正极极耳未涂覆正极活性物质层。以锂离子电池为例,正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质层包括正极活性物质,正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极极片包括负极集流体和负极活性物质层,负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面;负极集流体包括负极集流部和连接于负极集流部的负极极耳,负极集流部涂覆有负极活性物质层,负极极耳未涂覆负极活性物质层。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质层包括负极活性物质,负极活性物质可以为碳或硅等。隔离件的材质可以为pp(polypropylene,聚丙烯)或pe(polyethylene,聚乙烯)等。
54.本发明人注意到,电池单体包括电极主体和由电极主体伸出的极耳。电解液通常浸润于电极主体内。在电池单体的运输或使用过程中,电池单体可能倒置,即电池单体的极耳位于电极主体的下方;或者电池单体可能横置,即电池单体的极耳位于电极主体水平方向上的一侧。这就导致电解液可能由电极主体内流出,流出电极主体的部分电解液存在无法被充分利用的问题。
55.为了缓解电解液利用率不充分的问题,申请人研究发现,当电池单体在电池箱体内倒置时,可以在电池单体内设置一能够吸收电极液的部件,该部件由电极主体伸出并指向电池箱体的底部,使得该部件能够吸收电极主体外的电解液,并将吸收后的电解液重新转移至电极主体内。
56.基于以上考虑,为了解决电解液利用率不充分的问题,发明人经过深入研究,设计了一种电池单体、电池和用电装置。
57.在这样的电池单体中,电池单体包括电极组件和浸润膜,电极组件包括电极主体和由电极主体伸出的极耳,电极主体包括极片和隔膜。浸润膜的一端伸出电极主体用于吸收电极主体外的电解液,浸润膜的另一端连接于隔膜用于将电解液转移至电极主体内。
58.本技术实施例描述的技术方案适用于电池以及使用电池的用电装置。
59.用电装置可以是车辆、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。车辆可以是燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等;航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等;电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具,例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等;电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具,例如,电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等等。本技术实施例对上述用电装置不做特殊限制。
60.应理解,本技术实施例描述的技术方案不仅仅局限适用于上述所描述的电池和用电设备,还可以适用于所有包括箱体的电池以及使用电池的用电设备,但为描述简洁,下述实施例均以电动车辆为例进行说明。
61.请参照图1,图1为本技术一些实施例提供的车辆1的结构示意图。车辆1可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1的内部设置有电池10,电池10可以设置在车辆1的底部或头部或尾部。电池10可
以用于车辆1的供电,例如,电池10可以作为车辆1的操作电源。车辆1还可以包括控制器11和马达12,控制器11用来控制电池10为马达12供电,例如,用于车辆1的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
62.在本技术一些实施例中,电池10不仅可以作为车辆1的操作电源,还可以作为车辆1的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1提供驱动动力。
63.为了满足不同的使用电力需求,电池10可以包括多个电池单体,电池单体是指组成电池模块或电池包的最小单元。多个电池单体可经由电极端子而被串联和/或并联在一起以应用于各种应用场合。本技术中所提到的电池包括电池模块或电池包。其中,多个电池单体之间可以串联或并联或混联,混联是指串联和并联的混合。本技术的实施例中多个电池单体可以直接组成电池包,也可以先组成电池模块20,电池模块20再组成电池包。
64.图2示出了本技术一实施例的电池10的结构示意图。
65.如图2所示,电池包括箱体30和电池单体(图未示出),电池单体容纳于箱体内。
66.箱体30可以是单独的长方体或者圆柱体或球体等简单立体结构,也可以是由长方体或者圆柱体或球体等简单立体结构组合而成的复杂立体结构,本技术实施例对此并不限定。箱体30的材质可以是如铝合金、铁合金等合金材料,也可以是如聚碳酸酯、聚异氰脲酸酯泡沫塑料等高分子材料,或者是如玻璃纤维加环氧树脂的复合材料,本技术实施例对此也并不限定。
67.箱体用于容纳电池单体,箱体30可以是多种结构。在一些实施例中,箱体可以包括第一箱体部301和第二箱体部302,第一箱体部301和第二箱体部302相互盖合,第一箱体部301和第二箱体部302共同限定出用于容纳电池单体的容纳空间。第二箱体部302可以是一端开口的空心结构,第一箱体部301为板状结构,第一箱体部301盖合于第二箱体部302的开口侧,以形成具有容纳空间的箱体。第一箱体部301和第二箱体部302也均可以是一侧开口的空心结构,第一箱体部301的开口侧盖合于第二箱体部302的开口侧,以形成具有容纳空间的箱体30。当然,第一箱体部301和第二箱体部302可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。
68.为提高第一箱体部301和第二箱体部302连接后的密封性,第一箱体部301和第二箱体部302之间也可以设置密封件,比如,密封胶、密封圈等。
69.假设第一箱体部301盖合于第二箱体部302的顶部,第一箱体部301亦可称之为上箱盖,第二箱体部302亦可称之为下箱体。
70.在电池中,电池单体可以是一个,也可以是多个。若电池单体为多个,多个电池单体之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体中既有串联又有并联。多个电池单体之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体构成的整体容纳于箱体30内;当然,也可以是多个电池单体先串联或并联或混联组成电池模块20,多个电池模块20再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体30内。
71.图3示出了本技术一实施例的电池模块20的结构示意图。
72.在一些实施例中,如图3所示,电池单体100为多个,多个电池单体100先串联或并联或混联组成电池模块20。多个电池模块20再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体内。
73.电池模块20中的多个电池单体100之间可通过汇流部件实现电连接,以实现电池
模块20中的多个电池单体的并联或串联或混联。
74.本技术中,电池单体100可以包括锂离子电池单体、钠离子电池单体或镁离子电池单体等,本技术实施例对此并不限定。电池单体100可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等,本技术实施例对此也不限定。电池单体100一般按封装的方式分成三种:柱形电池单体、方体方形电池单体和软包电池单体,本技术实施例对此也不限定。但为描述简洁,下述实施例均以方体方形电池单体为例进行说明。
75.图4为本技术一些实施例提供的电池单体100的分解结构示意图。图5是图4中电极组件的横截面示意图。图6未本技术一些实施例提供的电池单体100的局部放大结构示意图。电池单体21是指组成电池的最小单元。
76.如图4至图6所示,电池单体100包括电极组件130、端盖110和浸润膜140。电极组件130包括电极主体131电极主体131包括层叠设置的极片133和隔膜134;端盖110设置于电极组件130的一侧;浸润膜140包括在其长度方向上相对设置的第一端141和第二端142,第二端142连接于隔膜134,第一端141朝向端盖110延伸并伸出于电极主体131。
77.电极组件130是电池单体100中发生电化学反应的部件。电极组件130包括电极主体131和设置于电极主体131端面131a的极耳132。极片133包括正极片133a和负极片133b,极耳132包括正极耳132和负极耳132,电极组件130主要由正极片133a和负极片133b卷绕或层叠放置形成,并且通常在正极片133a与负极片133b之间设有隔膜134。隔膜134一方面用于保证正极片133a和负极片133b的相互绝缘,隔膜134另一方面用于浸润电解液。正极片133a和负极片133b具有活性物质的部分构成电极组件130的电极主体131,正极片133a和负极片133b不具有活性物质的部分各自构成极耳132。正极极耳132和负极极耳132可以共同位于电极主体131的一端或是分别位于电极主体131的两端。在电池的充放电过程中,正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应,极耳132连接电极端子111以形成电流回路。
78.电池单体100还包括壳体120,端盖110是指盖合于壳体120的开口处以将电池单体100的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地,端盖110的形状可以与壳体120的形状相适应以配合壳体120。可选地,端盖110可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成,这样,端盖110在受挤压碰撞时就不易发生形变,使电池单体100能够具备更高的结构强度,安全性能也可以有所提高。端盖110上可以设置有如电极端子111等的功能性部件。电极端子111可以用于与电极组件130电连接,以用于输出或输入电池单体100的电能。在一些实施例中,端盖110上还可以设置有用于在电池单体100的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。端盖110的材质也可以是多种的,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本技术实施例对此不作特殊限制。在一些实施例中,在端盖110的内侧还可以设置有绝缘件,绝缘件可以用于隔离壳体120内的电连接部件与端盖110,以降低短路的风险。示例性的,绝缘件可以是塑料、橡胶等。
79.浸润膜140能够浸润至少部分电解液,即电解液能够被浸润膜140吸收。浸润膜140的第一端141伸出端面131a,第二端142连接隔膜134,使得浸润膜140能够将位于电极主体131外的电极液转移至隔膜134。
80.本技术实施例的技术方案中,电池单体100包括电极组件130、端盖110和浸润莫,电极组件130包括电极主体131,电极主体131包括极片133和隔膜134,隔膜134内浸润有电解液。浸润膜140的第一端141连接于隔膜134,浸润膜140的第二端142朝向端盖110延伸并
伸出电极主体131。当电池单体100在运输或使用过程中倒置或横置时,电解液可能由电极主体131内流出。浸润膜140的第二端142伸出电极主体131能够吸收部分电解液,浸润膜140的第一端141连接隔膜134,使得浸润膜140上的电解液能够流动至隔膜134。因此,流出电极主体131的电解液能够通过浸润膜140再次流回电极主体131内,使得流出电极主体131的至少部分电解液能够被再次利用,进而提高电解液的利用率。
81.可选的,如图5和图6所示,隔膜134位于电极主体131的侧面131b,或者隔膜134由电极主体131的端面131a和底面131c露出。第二端142连接隔膜134的方式有多种,第二端142可以在端面131a、侧面131b和底面中的至少一者中与隔膜134相互连接。
82.可选的,请继续参阅图4,电池单体100还包括有壳体120。
83.壳体120是用于配合端盖110以形成电池单体100的内部环境的组件,其中,形成的内部环境可以用于容纳电极组件130、电解液(在图中未示出)以及其他部件。壳体120和端盖110可以是独立的部件,可以于壳体120上设置开口,通过在开口处使端盖110盖合开口以形成电池单体100的内部环境。不限地,也可以使端盖110和壳体120一体化,具体地,端盖110和壳体120可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面,当需要封装壳体120的内部时,再使端盖110盖合壳体120。壳体120可以是多种形状和多种尺寸的,例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地,壳体120的形状可以根据电极组件130的具体形状和尺寸大小来确定。壳体120的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本技术实施例对此不作特殊限制。
84.根据本技术的一些实施例,如图6所示,电极组件130还包括由电极主体131朝向端盖110伸出的极耳132,浸润膜140贴合于极耳132表面。可选的,浸润膜140可以利用粘接胶或粘接层粘接于极耳132表面。
85.在这些可选的实施例中,将浸润膜140贴附于极耳132上而非悬置于电池单体100的壳体内,一方面能够提高浸润膜140位置的稳定性,改善浸润膜140在电池单体100内晃动导致的断裂而影响其使用效果。另一方面,浸润膜140还能够向极耳132提供保护,提高极耳132的使用寿命。
86.在一些实施例中,如图6所示,极耳132包括沿其厚度方向相对设置的第一表面132a和第二表面132b,至少部分浸润膜140贴合于第一表面132a和/或第二表面132b。使得浸润膜140能够向第一表面132a和/或第二表面132b提供保护。例如当极耳132包括层叠设置的多个分片时,厚度方向为分片的层叠设置方向。
87.通常的,当极耳132与转接片150相互连接时,极耳132弯折形成折角。第一表面132a和第二表面132b中的一者为极耳132上背离折角的外表面,另一者为形成折角的内表面。本技术实施例以第一表面132a为外表面,第二表面132b为内表面进行举例说明。
88.当至少部分浸润膜140贴合于第一表面132a时,浸润膜140能够向极耳132提供保护,改善极耳132被外部零部件磕碰变形的风险。当至少部分浸润膜140贴合于第二表面132b时,例如当浸润膜140贴合于折角位置时,浸润膜140能够改善折极耳132导致的极耳132插接,能够提高极耳132的使用寿命。
89.在一些实施例中,如图6所示,极耳132包括聚拢段132c和连接于聚拢段132c背离电极主体131一侧的连接段132e,浸润膜140贴合于至少部分聚拢段132c。
90.可选的,极耳132还包括连接于聚拢段132c和连接段132e之间的过渡段132d,多个
极耳分片在聚拢段132c相互聚拢,在过渡段132弯折,连接段132e用于连接转接片。
91.在这些实施例中,伸出于电极主体131的分片在聚拢段132c逐渐靠近贴合,在过渡段132d极耳132弯折形成折角,在连接段132e极耳132焊接于转接片150。当浸润膜140贴合于至少部分聚拢段132c时,使得浸润膜140至少能够保护聚拢段132c。聚拢段132c凸出于电极主体131设置,浸润膜140贴合于聚拢段132c能够吸收聚拢段132c周侧的电解液。
92.可选的,第一端141连接于聚拢段132c,使得浸润膜140能够覆盖至少部分聚拢段132c。
93.或者,第一端141连接于过渡段132d,浸润膜140还可以贴合于聚拢段132c和至少部分过渡段132d,使得浸润膜140能够同时向聚拢段132c和过渡段132d提供保护,此外还能够提高浸润膜140在电极主体131外的分布面积,提高浸润膜140的使用效果。
94.可选的,第一端141连接于连接段132e,浸润膜140还可以贴合于聚拢段132c、过渡段132d和至少部分连接段132e,进一步提高浸润膜140的保护效果和使用效果。浸润膜140的使用效果是指浸润膜140将电解液转移至隔膜134的效果。
95.可选的连接段132e与端面131a平齐,便于转接片150和连接段132e的相互焊接。
96.在一些实施例中,如图6所示,电池单体100还包括转接片150,连接于连接段132e的第一表面132a,至少部分浸润膜140贴合于第一表面132a,且第二端142连接于转接片150背离连接段132e的表面。图6中灰色填充区域为转接片150和连接段132e相互焊接的区域。
97.在这些实施例中,当电池单体100倒置时,转接片150背离连接段132e的表面处于最低位置处,浸润膜140的第二端142位于转接片150背离连接段132e的表面,使得浸润膜140能够通过第二端142吸收最低位置处的电解液,浸润膜140能够将更多的电解液转移至隔膜134,能够提高浸润膜140的使用效果。此外,浸润膜140的第二端142位于转接片150背离连接段132e的表面,使得至少部分浸润膜140能够覆盖转接片150背离连接段132e的表面,能够向转接片150提供保护。
98.在一些实施例中,如图6所示,转接片150包括在其长度方向上依次分布的第一分部151、第二分部152和第三分部153,第二分部152与连接段132e相互连接,浸润膜140与第一分部151相互连接,或者浸润膜140由第一分部151延伸至第二分部152,或者浸润膜140由第一分部151延伸至第三分部153。图6中第二分部152为转接片150上被灰色区域覆盖的部分,即转接片150上与连接段132e相互焊接的部分。
99.沿过渡段132d至连接段132e的方向,第一分部151是指转接片150上靠近极耳132过渡段132d的部分,第三分部153是指转接片150上远离极耳132过渡段132d的部分。
100.在这些实施例中,浸润膜140与第一分部151相互连接能够向第一分部151提供保护。浸润膜140与第二分部152连接能够向第二分部152提供保护,且当第二分部152与极耳132的连接段132e相互焊接时,能够改善焊接时产生的颗粒不会掉落至电池单体100的壳体内导致的短路连接。浸润膜140与第一分部151、第二分部152和第三分部153均连接能够向转接片150提供充分保护。
101.在一些实施例中,如图6所示,至少部分浸润膜140贴合于第二表面132b,第二端142延伸至连接段132e背离聚拢段132c的一侧。例如,极耳132上设置有焊接区域hs,第二端142延伸至焊接区域hs背离聚拢段132c的一侧。图6中连接段132e上被灰色填充区域覆盖的部位为焊接区域hs,即连接段132e上与转接片150相互焊接的区域为焊接区域hs。
102.在这些实施例中,使得浸润膜140能够完全贴附于焊接区,浸润膜140能够改善焊接时产生的颗粒不会掉落至电池单体100的壳体内导致的短路连接,进而提高电池单体100的安全性能。另外,还能够提高浸润膜140的分布面积,提高浸润膜140的使用效果。
103.在一些实施例中,如图6和图7所示,电池单体还包括隔绝膜160,隔绝膜160和浸润膜140层叠设置,且第一端141和第二端142均伸出于隔绝膜160。隔绝膜160是绝缘膜。
104.在这些实施例中,通过设置隔绝膜160,能够向浸润膜140提供保护,此外还能够使得浸润膜140通过隔绝膜160更好地贴附于电极主体131。浸润膜140的第一端141和第二端142伸出隔绝膜160,能够不影响第二端142浸润吸附电解液,不影响电解液在第一端141和隔膜134之间的流动。
105.在一些实施例中,隔绝膜160的个数为两个以上,浸润膜140位于相邻的两个隔绝膜160之间。通过在浸润膜140的两侧均设置隔绝膜160,能够提高隔绝膜160的保护效果,提高浸润膜140的使用寿命。
106.在一些实施例中,如图6和图7所示,在长度方向上,第一端141和/或第二端142伸出于隔绝膜160的尺寸为1mm~5mm。长度方向可以为图7中的z方向。
107.当第一端141伸出隔绝膜160的尺寸在上述范围之内时,既能够改善由于第一端141伸出隔绝膜160的尺寸过短影响电解液在浸润膜140和隔膜134之间的转移速度,也能够改善由于第一端141伸出隔绝膜160的尺寸过长导致的隔绝膜160的保护力度不足。
108.当第二端142伸出隔绝膜160的尺寸在上述范围之内时,既能够改善由于第二端142伸出隔绝膜160的尺寸过短影响浸润膜140吸收电解液的速度,也能够改善由于第二端142伸出隔绝膜160的尺寸过长导致的隔绝膜160的保护力度不足。
109.在一些实施例中,如图6和图7所示,沿浸润膜140的宽度方向,浸润膜140的宽度大于或等于隔绝膜160的宽度,宽度方向与长度方向垂直。宽度方向可以为图7中的y方向。
110.在这些实施例中,浸润膜140的宽度大于或等于隔绝膜160的宽度,使得浸润膜140或者浸润膜140的侧端面131a能够由隔绝膜160露出,进而使得浸润膜140的侧端面131a能够吸收或转移电解液,提高浸润膜140的使用效果。
111.在一些实施例中,如图7所示,浸润膜140的宽度大于隔绝膜160的宽度,且浸润膜140在宽度方向上伸出于隔绝膜160设置。使得浸润膜140宽度方向上的侧面131b能够吸收电解液,能够提高浸润膜140的使用效果。
112.在一些实施例中,如图7所示,在宽度方向上,浸润膜140伸出于隔绝膜160的尺寸为1mm~5mm。
113.在这些实施例中,当浸润膜140伸出隔绝膜160的尺寸在上述范围之内时,既能够改善由于浸润膜140伸出隔绝膜160的尺寸过小影响浸润膜140吸收或释放电解液的速度,也能够改善由于浸润膜140伸出隔绝膜160的尺寸过长导致的隔绝膜160的保护力度不足。
114.在一些实施例中,隔绝膜160的材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯。使得隔绝膜160具有良好的结构强度和密封性能,能够提高隔绝膜160的保护性能。
115.在一些实施例中,第二端142连接于端面131a,第二端142能够连接于由端面131a露出的隔膜134。
116.在一些实施例中,如图6所示,电极主体131还包括连接于端面131a周侧并沿远离极耳132方向延伸成型的侧面131b,第二端142连接于侧面131b。使得第二端142能够连接由
侧面131b露出的隔膜134,且能够提高第二端142和隔膜134的接触面积,使得电解液能够更好地由浸润膜140流动至隔膜134。
117.在一些实施例中,电极主体131还包括与端面131a相对设置的底面131c,第二端142连接于底面131c。第二端142能够连接由底面131c露出的隔膜134。
118.在一些实施例中,浸润膜140的材料包括聚丙烯、聚乙烯中的至少一者。使得浸润膜140具有良好的浸润能力,能够更好地吸收电解液。
119.在一些实施例中,浸润膜140的膜厚为5μm~60μm。当浸润膜140的厚度在上述范围之内时,既能够改善浸润膜140的厚度过小影响浸润膜140的浸润能力,也能够改善浸润膜140的厚度过大对电池单体100能量密度的影响。
120.根据本技术的一些实施例,本技术还提供了一种电池,包括以上任一方案所述的电池单体。
121.根据本技术的一些实施例,本技术还提供了一种用电装置,包括以上任一方案所述的电池,并且电池用于为用电装置提供电能。
122.用电装置可以是前述任一应用电池的设备或系统。
123.请参阅图4至图7,本技术实施例提供一种电池单体100,电池单体100包括:电极组件130,包括电极主体131及由电极主体131端面131a伸出的极耳132,电极主体131包括层叠设置的极片133和隔膜134;浸润膜140,包括在其长度方向上相对设置的第一端141和第二端142,第二端142连接于隔膜134,第一端141伸出于端面131a,且浸润膜140贴合于极耳132表面。电池单体100还包括与浸润膜140层叠设置的隔绝膜160,浸润膜140位于两个隔绝膜160之间,且浸润膜140的第一端141和第二端142伸出于隔绝膜160,浸润膜140通过隔绝膜160贴合于电极主体131和极耳132表面。极耳132包括沿其厚度方向相对设置的第一表面132a和第二表面132b,至少部分浸润膜140与隔绝膜160贴合于第一表面132a和第二表面132b。电池单体100还包括转接片150,转接片150连接于极耳132的连接段132e的第一表面132a,转接片150包括在其长度方向上依次分布的第一分部151、第二分部152和第三分部153,浸润膜140由第一分部151延伸至第三分部153。至少部分浸润膜140贴合于第二表面132b,第二端142延伸至连接段132e背离过渡段132d的一侧。第一端141和/或第二端142伸出于隔绝膜160的尺寸为1mm~5mm。浸润膜140的宽度大于隔绝膜160的宽度,且浸润膜140在宽度方向上伸出于隔绝膜160设置。在宽度方向上,浸润膜140伸出于隔绝膜160的尺寸为1mm~5mm。隔绝膜160的材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯。浸润膜140的材料包括聚丙烯、聚乙烯中的至少一者。浸润膜140的膜厚为5μm~60μm。
124.最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本技术的权利要求和说明书的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本技术并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
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