电池单体、电池及用电装置的制作方法

本技术涉及新能源，特别涉及一种电池单体、电池及用电装置。

背景技术：

1、随着新能源汽车的不断发展，对于动力电池的性能要求也越来越高。为了提高电池的导电性能、减小内阻并提升输出功率，一般会在电芯的负极掺硅，以在负极表面形成一层致密的硅化物膜，从而能够有效防止负极继续硅化。但是，负极中的硅颗粒在电池充放电过程中会发生膨胀，从而导致电芯出现顶壳的现象。由于应力不能有效释放，长期使用后容易因受力不均导致硅颗粒破碎，进而导致电芯失效，进而影响电池的使用寿命。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述问题，提供一种能够有效释放应力并提升使用寿命的电池单体。

2、一种电池单体，包括：

3、外壳组件，包括壳体及弹性垫层，所述壳体形成有收容腔，所述弹性垫层附着于所述收容腔的内壁；及

4、电芯，呈圆柱形，所述电芯收容于所述收容腔内；

5、其中，所述弹性垫层的杨氏模量y＝21705*a2-41385*a+19728，其中，a为所述电芯的外径。

6、在其中一个实施例中，所述电芯的外径a与所述壳体的内径b的比值在0.95至0.98之间。

7、在其中一个实施例中，所述弹性垫层的厚度大于0.1*(b-a)，且小于0.25*(b-a)。

8、在其中一个实施例中，所述弹性垫层内部形成有孔隙，以使所述弹性垫层能够吸收所述收容腔内的电解液，并能够在受挤压时将所吸收的电解液释放至所述收容腔内。

9、在其中一个实施例中，所述弹性垫层的表面形成有扩散流道，由所述弹性垫层释放的电解液能够沿所述扩散流道在所述弹性垫层的表面扩散。

10、在其中一个实施例中，所述弹性垫层的孔隙率为35％至60％。

11、在其中一个实施例中，所述弹性垫层中孔隙的孔径位于5nm至35nm之间。

12、在其中一个实施例中，所述弹性垫层由涂覆于所述壳体内壁的聚二甲基硅氧烷、聚氨酯弹性体橡胶或超高分子聚乙烯成型。

13、上述电池单体，电芯发生膨胀时会挤压弹性垫层，弹性垫层能够发生弹性形变从而起到缓冲作用，以防止电芯与壳体的内壁硬接触，故电芯内部的应力得以更好地释放。而且，当弹性垫层的杨氏模量满足y＝21705*a2-41385*a+19728时，能够使得弹性垫层抵抗形变时所产生的反作用力小于电芯中极片断裂的零界点，故电芯在挤压弹性垫层时其外层的极片不易断裂。可见，经过长时间使用后，极片中的硅颗粒也不易破裂，且电芯也能够维持结构稳定。因此，上述电池单体能够显著提升使用寿命。

14、此外，本实用新型还提供一种电池及用电装置。

15、一种电池，包括多个如上述优选实施例所述的电池单体。

16、一种用电装置，包括如上述优选实施例所述的电池单体或如上述优选实施例所述的电池。

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，所述电芯的外径a与所述壳体的内径b的比值在0.95至0.98之间。

3.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述弹性垫层的厚度大于0.1*(b-a)，且小于0.25*(b-a)。

4.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述弹性垫层内部形成有孔隙，以使所述弹性垫层能够吸收所述收容腔内的电解液，并能够在受挤压时将所吸收的电解液释放至所述收容腔内。

5.根据权利要求4所述的电池单体，其特征在于，所述弹性垫层的表面形成有扩散流道，由所述弹性垫层释放的电解液能够沿所述扩散流道在所述弹性垫层的表面扩散。

6.根据权利要求4所述的电池单体，其特征在于，所述弹性垫层的孔隙率为35％至60％。

7.根据权利要求4所述的电池单体，其特征在于，所述弹性垫层中孔隙的孔径位于5nm至35nm之间。

8.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述弹性垫层由涂覆于所述壳体内壁的聚二甲基硅氧烷、聚氨酯弹性体橡胶或超高分子聚乙烯成型。

9.一种电池，其特征在于，包括多个如上述权利要求1至8任一项所述的电池单体。

10.一种用电装置，其特征在于，包括如上述权利要求1至8任一项所述的电池单体或如上述权利要求9所述的电池。

技术总结
本技术涉及一种电池单体，包括外壳组件及电芯，外壳组件包括壳体及弹性垫层，弹性垫层附着于收容腔的内壁。电芯发生膨胀时会挤压弹性垫层，弹性垫层能够发生弹性形变从而起到缓冲作用，以防止电芯与壳体的内壁硬接触，故电芯内部的应力得以更好地释放。而且，当弹性垫层的杨氏模量满足y＝21705*a<supgt;2</supgt;‑41385*a+19728时，能够使得弹性垫层抵抗形变时所产生的反作用力小于电芯中极片断裂的零界点，故电芯在挤压弹性垫层时其外层的极片不易断裂。可见，经过长时间使用后，极片中的硅颗粒也不易破裂，且电芯也能够维持结构稳定。因此，上述电池单体能够显著提升使用寿命此外，本技术还提供一种电池及用电装置。

技术研发人员：廖星,刘阳
受保护的技术使用者：上海兰钧新能源科技有限公司
技术研发日：20230901
技术公布日：2024/4/17