电池单体、电池以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、电池以及用电装置。

背景技术：

1、电池广泛应用于电子设备，例如手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船、电动玩具汽车、电动玩具轮船、电动玩具飞机和电动工具等等。

2、在电池单体技术的发展中，除了提高电池单体的使用性能外，电池单体的可靠性能也是一个需要考虑的问题。因此，如何提高电池单体的可靠性能，是电池单体技术中一个持续改进的问题。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种电池单体、电池以及用电装置，能够提高电池单体的可靠性能。

2、第一方面，本申请提供一种电池单体包括外壳、电极端子和电极组件；外壳具有容纳腔，外壳包括第一壁和第二壁，第二壁与第一壁连接，第二壁朝向容纳腔的一侧设置有至少一个凸起，第二壁背向容纳腔的一侧呈平直状；电极端子设于第一壁；电极组件容置于容纳腔内。

3、本申请实施例提供的电池单体，通过在第二壁向容纳腔的一侧设置有至少一个凸起，而第二壁背向容纳腔的一侧呈平直状，在电极组件膨胀的过程中，可以利用凸起对电极组件的膨胀提供一定的束缚力，降低电极组件的极片出现褶皱的风险，而由于第二壁背向容纳腔的一侧呈平直状，在电池单体组成电池后，有利于提高第二壁与相关热交换部件的接触面积，有利于在降低电极组件的极片出现褶皱的风险，进而降低电极组件产生析锂的风险的前提下，有利于保证电池单体具有较高的热交换速率，以及时、高效地对电池单体进行升温或者降温，如此，有利于提高电池单体的可靠性能。

4、在一些实施例中，电极组件包括电极本体和极耳，极耳由电极本体沿第一方向的端部引出；至少一个凸起沿第一方向到电极本体的两端的最小距离差的绝对值|h1-h2|满足：0≤|h1-h2|≤5mm。有利于实现至少一个凸起尽量与电极本体的中心区域对应，以在电极组件刚开始膨胀的过程 ，可以通过至少一个凸起对电极组件的膨胀提供束缚力，有利于进一步降低电极组件的极片产生褶皱的风险。

5、在一些实施例中，第二壁朝向容纳腔的一侧设有多个凸起。在电极组件膨胀的过程中，可以通过不同的凸起，对电极组件的不同部位的膨胀提供对应的束缚力，以进一步降低电极组件自由膨胀的风险，有利于进一步降低电极组件在膨胀的过程中极片产生褶皱的风险。

6、在一些实施例中，至少一个凸起朝向电极组件的一侧呈弧形。如此，电极组件在膨胀的过程中，电极组件逐渐与凸起的弧形表面接触，电极组件膨胀的各部位承受的束缚力较为均匀，有利于进一步降低电极组件在膨胀的过程中产生褶皱的风险。

7、在一些实施例中，电极组件与至少一个凸起相抵。在电极组件开始膨胀时，凸起即可以为电极组件提供一定的束缚力，在电极组件产生膨胀的全过程中，凸起均可以为电极组件提供一定的束缚力，有利于进一步降低电极组件在膨胀的过程中极片产生褶皱的风险，并有利于降低凸起与电极组件之间的间距，进而有利于降低电池单体的体积，有利于提高电池单体的能量密度。

8、在一些实施例中，凸起包括绝缘缓冲件，绝缘缓冲件设于第二壁朝向容纳腔的一侧。不仅可以为电极组件的膨胀提供一定的束缚力，以降低电极组件在膨胀的过程中发生褶皱的风险，还可以降低电极组件在膨胀的过程中因束缚力过大而产生形变的风险，有利于进一步降低电极组件发生析锂的风险，进而提高电池单体的可靠性能。

9、在一些实施例中，电池单体具有至少两个第二壁，至少两个第二壁相对设置。在电极组件膨胀的过程中，至少两个相对的凸起对电极组件提供方向相反的束缚力，有利于电极组件在膨胀的过程中的受力较为均衡，降低电极组件在膨胀的过程中发生错位的风险。

10、在一些实施例中，电极组件包括电极本体和极耳，极耳由电极本体沿第一方向的端部引出；电极本体具有沿第二方向相对的两个第一表面以及沿第三方向相对的两个第二表面，第一方向、第二方向和第三方向两两相交，第一表面连接两个第二表面，第一表面的面积大于第二表面的面积；第二壁位于外壳至少沿第二方向的至少一侧。电极组件在沿第二方向膨胀的过程中，第二壁能够为电极组件的膨胀提供一定的束缚力，以较大限度地降低电极组件在膨胀的过程中极片发生褶皱的风险。

11、在一些实施例中，两个第二壁沿第二方向相对设置，另两个第二壁沿第三方向相对设置。如此，在电极组件的四周，无论电极组件朝向哪个方向膨胀，均有对应的凸起与其相抵，以为电极组件提供沿各个方向的束缚力，有利于进一步降低电极组件在膨胀的过程中发生褶皱的风险。

12、第二方面，本申请实施例提供一种电池，包括上述任一实施例提供的电池单体。

13、本申请实施例提供的电池，由于采用了上述任意一实施例提供的电池单体，因而具有同样的技术效果，在此不再赘述。

14、在一些实施例中，电池还包括热交换件，热交换件与至少一个第二壁的至少部分贴合，以通过第二壁与电池单体进行热交换。第二壁背离容纳腔的一侧呈平直状，则有利于增大热交换件与第二壁贴合的面积，以提高二者的热交换效率，如此，有利于及时、高效地对电池单体进行加热或者散热，以使电池单体具有合适的工作温度，有利于提高电池单体的可靠性能。

15、第三方面，本申请实施例提供一种用电装置，包括上述实施例提供的电池单体，或者上述实施例提供的电池，电池单体或电池用于提供电能。

16、本申请实施例提供的用电装置，由于采用了上述实施例提供的电池，因而具有同样的技术效果，在此不再赘述。

技术特征：

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，所述电极组件包括电极本体和极耳，所述极耳由所述电极本体沿第一方向的端部引出；至少一个所述凸起沿所述第一方向到所述电极本体的两端的最小距离差的绝对值|h1-h2|满足：0≤|h1-h2|≤5mm。

3.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第二壁朝向所述容纳腔的一侧设有多个所述凸起。

4.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，至少一个所述凸起朝向所述电极组件的一侧呈弧形。

5.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述电极组件与至少一个所述凸起相抵。

6.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述凸起包括绝缘缓冲件，所述绝缘缓冲件设于所述第二壁朝向所述容纳腔的一侧。

7.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体具有至少两个所述第二壁，至少两个所述第二壁相对设置。

8.根据权利要求1至7任一项所述的电池单体，其特征在于，所述电极组件包括电极本体和极耳，所述极耳由所述电极本体沿第一方向的端部引出；所述电极本体具有沿第二方向相对的两个第一表面以及沿第三方向相对的两个第二表面，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两相交，所述第一表面连接两个所述第二表面，所述第一表面的面积大于所述第二表面的面积；所述第二壁位于所述外壳至少沿所述第二方向的至少一侧。

9.根据权利要求8所述的电池单体，其特征在于，两个所述第二壁沿所述第二方向相对设置，另两个所述第二壁沿所述第三方向相对设置。

10.一种电池，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的电池单体。

11.根据权利要求10所述的电池，其特征在于，所述电池还包括热交换件，所述热交换件与至少一个所述第二壁的至少部分贴合，以通过所述第二壁与所述电池单体进行热交换。

12.一种用电装置，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的电池单体或者如权利要求10或11所述的电池，所述电池单体或所述电池用于提供电能。

技术总结
本申请提供一种电池单体、电池以及用电装置。电池单体包括外壳、电极端子和电极组件；外壳具有容纳腔，外壳包括第一壁和第二壁，第二壁与第一壁连接，第二壁朝向容纳腔的一侧设置有至少一个凸起，第二壁背向容纳腔的一侧呈平直状；电极端子设于第一壁；电极组件容置于容纳腔内。本申请提供的电池单体，有利于在降低电极组件的极片出现褶皱的风险，进而降低电极组件产生析锂的风险的前提下，有利于保证电池单体具有较高的热交换速率，以及时、高效地对电池单体进行升温或者降温，如此，有利于提高电池单体的可靠性能。

技术研发人员：聂鹏茹,陈威,陈祖贵,陈宽仪,粟泽龙
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：20230802
技术公布日：2024/1/15