圆柱电池单体、电池、用电装置和内衬的制作方法

本申请涉及电池，并且更具体地，涉及一种圆柱电池单体、电池、用电装置和内衬。

背景技术：

1、随着市场的竞争逐渐激烈，对于电芯的性能要求越来越高，为了提升体积能量密度，圆柱电池单体的工艺逐渐更频繁地被应用，但是圆柱电池单体在实际的应用中随着循环次数的增加，极片容易发生膨胀，从而造成卷绕电芯的中心孔出现塌陷问题，严重情况下甚至会导致极片析锂。

技术实现思路

1、本申请提供一种圆柱电池单体、电池、用电装置和内衬，以改善卷绕电芯的中心孔塌陷的问题，抑制循环周期内中心孔的塌陷形势持续恶化，减少内衬的重量，提升圆柱电池单体的能量密度。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种圆柱电池单体，包括：

3、内衬，包括线材编制成的圆柱管式网状结构；

4、卷绕电芯，卷绕于所述内衬外。

5、在上述技术方案中，通过上述内衬的设置，配合圆柱管式网状结构的形状设计，采用这种结构有效改善卷绕电芯的中心孔塌陷的问题，实现了内衬对卷绕电芯的中心孔形成支撑作用，从而抑制循环周期内中心孔的塌陷形势持续恶化，同时减少内衬的重量，从而提升圆柱电池单体的能量密度，实现了整体小型化以及轻量化设计，并且内衬表面无凸起结构，尽可能减少内衬对卷绕电芯的影响。

6、在一些实施例中，所述内衬的外径小于所述卷绕电芯的中心孔直径。

7、在一些实施例中，所述内衬的外径与所述卷绕电芯的中心孔直径的比值d1/d2，满足：0.6≤d1/d2≤0.85。

8、在上述技术方案中，通过上述内衬的外径与卷绕电芯的中心孔直径的比值d1/d2的范围限制，防止内衬的外径与卷绕电芯的中心孔直径的比值d1/d2过大挤压中心孔的内壁导致损伤极片或者隔膜，从而减小内衬尺寸对卷绕电芯的影响，同时便于内衬与卷绕电芯的装配，并且防止内衬的外径与卷绕电芯的中心孔直径的比值d1/d2过小不足以支撑起卷绕电芯的中心孔，从而进一步改善卷绕电芯的中心孔塌陷的问题。

9、在一些实施例中，所述内衬的网状镂空孔包括多条边。

10、在一些实施例中，所述内衬的线材为包覆有绝缘层的金属。

11、在上述技术方案中，通过上述线材为包覆有绝缘层的金属的材料设计，配合线材的弹性特质，实现了套管套设于内衬外辅助装配后再取出套管从而完成内衬的装配，防止直接插入内衬导致线材尖锐的端部划伤中心孔内壁，降低卷绕电芯在装配过程中受到损伤的概率，同时降低内衬的导电性，提高内衬的抗腐蚀能力，从而提高内衬的耐久性，并且节省材料成本。

12、在一些实施例中，所述线材的直径d3，满足：0.1mm≤d3≤0.5mm。

13、在一些实施例中，所述内衬的至少部分浸没于所述圆柱电池单体的电解液，且所述内衬的线材为溶胀型合成树脂。

14、在上述技术方案中，通过上述线材为溶胀型合成树脂的材料设计，实现了收缩状的内衬直接装配进卷绕电芯的中心孔内且在电解液的浸泡下扩张形成支撑作用，无需其他工件辅助装配，减少加工成本，同时提高生产效率，有利于量产，同时树脂材料表面无尖锐毛刺，且稳定性较高，减少因内衬毛刺刺破极片或者隔膜导致短路的安全问题。

15、在一些实施例中，所述线材的直径d3，满足：0.4mm≤d3≤0.6mm。

16、第二方面，本申请实施例提供了一种电池，包括：

17、多个如上述中任一种圆柱电池单体。

18、第三方面，本申请实施例提供了一种用电装置，包括：

19、如上述的电池，所述电池用于给所述用电装置提供电能。

20、第四方面，本申请实施例提供了一种内衬，应用于圆柱电池单体，包括：

21、线材编制的圆柱管式网状结构。

技术特征：

1.一种圆柱电池单体，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的圆柱电池单体，其特征在于，所述内衬的外径小于所述卷绕电芯的中心孔直径。

3.根据权利要求2所述的圆柱电池单体，其特征在于，所述内衬的外径与所述卷绕电芯的中心孔直径的比值d1/d2，满足：0.6≤d1/d2≤0.85。

4.根据权利要求1所述的圆柱电池单体，其特征在于，所述内衬的网状镂空孔包括多条边。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的圆柱电池单体，其特征在于，所述内衬的线材为包覆有绝缘层的金属。

6.根据权利要求5所述的圆柱电池单体，其特征在于，所述线材的直径d3，满足：0.1mm≤d3≤0.5mm。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的圆柱电池单体，其特征在于，所述内衬的至少部分浸没于所述圆柱电池单体的电解液，且所述内衬的线材为溶胀型合成树脂。

8.根据权利要求7所述的圆柱电池单体，其特征在于，所述线材的直径d3，满足：0.4mm≤d3≤0.6mm。

9.一种电池，其特征在于，包括：

10.一种用电装置，其特征在于，包括：

11.一种内衬，其特征在于，应用于圆柱电池单体，所述内衬包括线材编制的圆柱管式网状结构。

技术总结
本申请实施例提供了一种圆柱电池单体、电池、用电装置和内衬，属于电池技术领域。所述圆柱电池单体包括：内衬，包括线材编制成的圆柱管式网状结构；卷绕电芯，卷绕于所述内衬外。通过上述内衬的设置，配合圆柱管式网状结构的形状设计，采用这种结构有效改善卷绕电芯的中心孔塌陷的问题，实现了内衬对卷绕电芯的中心孔形成支撑作用，从而抑制循环周期内中心孔的塌陷形势持续恶化，同时减少内衬的重量，从而提升圆柱电池单体的能量密度，实现了整体小型化以及轻量化设计，并且内衬表面无凸起结构，尽可能减少内衬对卷绕电芯的影响。

技术研发人员：刘转,杨习文,杨国众,陈淑华,孙祥立,韩承均,李晓斌,谢胜坤,俞磊
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：20240102
技术公布日：2025/2/17