一种电池单体的制备工艺、电池单体、电池及用电装置的制作方法

本申请涉及电池，特别是涉及一种电池单体的制备工艺、电池单体、电池及用电装置。

背景技术：

1、在实际使用过程中，常常会发生电池单体绝缘失效的问题。当电池单体发生绝缘失效时，电池单体内部的电极组件与壳体之间容易发生导通，导致电池单体的耐电压击穿能力降低，提高了电池单体的失效风险。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对目前的电池单体容易发生绝缘失效从而导致电池单体的耐电压击穿能力降低的问题，提供一种电池单体的制备工艺、电池单体、电池及用电装置。

2、第一方面，本申请提供了一种电池单体的制备工艺，包括以下步骤：

3、对电极组件进行烘烤；

4、将烘烤后的电极组件与包含有单体及自由基引发剂的电解液混合，经活化处理，得到含有凝胶态电解质的半成品；

5、在半成品外包覆绝缘膜。

6、通过上述步骤，首先向混合有电解液的电极组件中加入单体及自由基引发剂，然后经过活化处理之后得到含有凝胶态电解质的半成品，并在半成品外包覆绝缘膜，当包覆有绝缘膜的半成品放置于壳体中时，绝缘膜在半成品与壳体的内壁之间起到绝缘隔离的作用，并且电解质呈凝胶态，使电解液更稳定地被包覆于绝缘膜中，降低电解液移动至电极组件与壳体内壁之间从而导通电极组件与壳体之间的回路的概率，提高电池单体的耐电压击穿能力。

7、在一些实施例中，单体包括乙烯基亚硫酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯及季戊四醇四丙烯酸酯中的一种或多种。

8、在一些实施例中，自由基引发剂包括偶氮二异丁腈、偶氮二异丁酸二甲酯及偶氮二异庚腈中的一种或多种。

9、在一些实施例中，自由基引发剂与单体的质量比范围为1:1-1:10。

10、在一些实施例中，在将烘烤后的电极组件与包含有单体及自由基引发剂的电解液混合，经活化处理，得到含有凝胶态电解质的半成品的步骤中，具体包括：

11、活化处理采用高温处理和/或紫外活化处理。

12、在一些实施例中，高温处理的温度范围为50℃-100℃；和/或，高温处理的时间范围为0.5h-12h。

13、在一些实施例中，紫外活化处理的时间范围为5s-300s。

14、在一些实施例中，在0.1mpa的条件下，绝缘膜的透气率不大于10 l/(m2∙24h)。

15、在一些实施例中，在半成品外包覆绝缘膜的步骤之后，还包括步骤：

16、将包覆有绝缘膜的半成品放入壳体中，并进行焊接及密封，以得到电池单体。

17、在一些实施例中，在对电极组件进行烘烤的步骤之前，还包括步骤：

18、将正极片、隔膜、负极片依次层叠并进行卷绕，得到电极组件。

19、第二方面，本申请还提供了一种电池单体，包括：

20、电极组件；

21、凝胶态电解质；及

22、绝缘膜，包覆于电极组件与凝胶态电解质外。

23、在一些实施例中，在0.1mpa的条件下，绝缘膜的透气率不大于10 l/(m2∙24h)。

24、在一些实施例中，电池单体还包括壳体，包覆有绝缘膜的电极组件及凝胶态电解质容纳于壳体中。

25、在一些实施例中，电池单体还包括端盖，端盖密封设置于壳体的开口；

26、其中，端盖上形成有电极端子及防爆阀，且端盖上除电极端子及防爆阀之外的其他区域被构造为连续设置的封闭平面。

27、第三方面，本申请还提供了一种电池，包括如上所述的电池单体。

28、第四方面，本申请还提供了一种用电装置，包括如上所述的电池。

29、上述电池单体的制备工艺、电池单体、电池及用电装置，向混合有电解液的电极组件中加入单体及自由基引发剂，然后经过活化处理之后得到含有凝胶态电解质的半成品，并在半成品外包覆绝缘膜，当包覆有绝缘膜的半成品放置于壳体中时，绝缘膜在半成品与壳体的内壁之间起到绝缘隔离的作用，并且电解质呈凝胶态，使电解液更稳定地被包覆于绝缘膜中，降低电解液移动至电极组件与壳体内壁之间从而导通电极组件与壳体之间的回路的概率，提高电池单体的耐电压击穿能力。

技术特征：

1.一种电池单体的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的电池单体的制备工艺，其特征在于，所述单体包括乙烯基亚硫酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯及季戊四醇四丙烯酸酯中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的电池单体的制备工艺，其特征在于，所述自由基引发剂包括偶氮二异丁腈、偶氮二异丁酸二甲酯及偶氮二异庚腈中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的电池单体的制备工艺，其特征在于，所述自由基引发剂与所述单体的质量比范围为1:1-1:10。

5.根据权利要求1所述的电池单体的制备工艺，其特征在于，在将烘烤后的所述电极组件与包含有单体及自由基引发剂的电解液混合，经活化处理，得到含有凝胶态电解质的半成品的步骤中，具体包括：

6.根据权利要求5所述的电池单体的制备工艺，其特征在于，所述高温处理的温度范围为50℃-100℃；和/或，所述高温处理的时间范围为0.5h-12h。

7.根据权利要求5所述的电池单体的制备工艺，其特征在于，所述紫外活化处理的时间范围为5s-300s。

8.根据权利要求1至7任一项所述的电池单体的制备工艺，其特征在于，在0.1mpa的条件下，所述绝缘膜的透气率不大于10 l/(m2∙24h)。

9.根据权利要求1至7任一项所述的电池单体的制备工艺，其特征在于，在所述半成品外包覆绝缘膜的步骤之后，还包括步骤：

10.根据权利要求1至7任一项所述的电池单体的制备工艺，其特征在于，在对电极组件进行烘烤的步骤之前，还包括步骤：

11.一种电池单体，其特征在于，包括：

12.根据权利要求11所述的电池单体，其特征在于，在0.1mpa的条件下，所述绝缘膜的透气率不大于10 l/(m2∙24h)。

13.根据权利要求11所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体还包括壳体，包覆有所述绝缘膜的所述电极组件及所述凝胶态电解质容纳于所述壳体中。

14.根据权利要求13所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体还包括端盖，所述端盖密封设置于所述壳体的开口；

15.一种电池，其特征在于，包括如权利要求11-14任一项所述的电池单体。

16.一种用电装置，其特征在于，包括如权利要求15所述的电池。

技术总结
本申请涉及一种电池单体的制备工艺、电池单体、电池及用电装置，电池单体的制备工艺包括以下步骤：对电极组件进行烘烤；将烘烤后的所述电极组件与包含有单体及自由基引发剂的电解液混合，经活化处理，得到含有凝胶态电解质的半成品；在所述半成品外包覆绝缘膜。本申请的绝缘膜在半成品与壳体的内壁之间起到绝缘隔离的作用，并且半成品呈凝胶态，在确保电解液与电极组件充分浸润的基础上，还能够降低电解液的自由度，使电解液更稳定地被包覆于绝缘膜中，降低电解液移动至电极组件与壳体内壁之间从而导通电极组件与壳体之间的回路的概率，提高电池单体的耐电压击穿能力。

技术研发人员：吴凯,钱欧,李耀,李伟
受保护的技术使用者：宁德时代新能源科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15