电芯、电池装置和用电设备的制作方法

本技术涉及电池，具体涉及一种电芯、电池装置和用电设备。

背景技术：

1、随着锂离子电池在动力等各领域的发展应用，用户对电池的循环寿命和体积能量密度都提出了越来越高的要求。

2、为了提高电池装置的循环寿命和体积能量密度，市场上先后出现了圆柱、刀片等电池设计。但这类电芯，为了保证体积能量密度，极片压实设计一般较大，故而一直存在极片浸润难，影响生产进度的问题；同时电芯在循环过程中由于极片膨胀、应力不均容易出现打皱的情况，影响电芯的循环性能。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种电芯、电池装置和用电设备，解决电芯容易打皱的问题。

2、为实现本实用新型的目的，本实用新型提供了如下的技术方案：

3、第一方面，本实用新型提供一种电芯，包括：

4、卷轴，呈横截面为多边形的棱柱状；

5、极芯，设置于所述卷轴的外周面；

6、壳体，套设于所述极芯的外周面，所述壳体呈横截面与所述卷轴对应的多边形的棱柱状。一种实施方式中，所述卷轴绕一中心轴旋转对称，所述卷轴的横截面形状为正多边形。

7、一种实施方式中，所述壳体的几何中心到所述壳体的内壁的距离为d1，所述卷轴的几何中心到所述卷轴的外壁的距离为d2，所述极芯的厚度为d3，满足：93％≤d3/(d1-d2)≤97％。

8、一种实施方式中，所述卷轴包括相对的第一端板和第二端板，以及连接所述第一端板和所述第二端板的多个侧板，相邻两个所述侧板圆滑过渡连接。

9、一种实施方式中，所述卷轴具有容纳腔，所述第一端板、所述第二端板和多个所述侧板共同围合所述容纳腔，所述卷轴还开设有渗液孔，所述渗液孔连通所述容纳腔和外部空间。

10、一种实施方式中，所述渗液孔为一个，所述渗液孔靠近所述第一端板，或，靠近所述第二端板；或者，所述渗液孔为多个，至少一个所述渗液孔靠近所述第一端板，至少一个所述渗液孔靠近所述第二端板。

11、一种实施方式中，所述第一端板的几何中心开设有安装孔，所述第二端板朝向所述第一端板的表面设有安装部，所述安装部位于所述第二端板的几何中心。

12、一种实施方式中，所述安装部呈筒状，所述安装部远离所述第二端板的端面开设有多个固定槽，多个所述固定槽相对所述安装部中心对称。

13、一种实施方式中，所述极芯包括极片和隔膜，所述极片包括活性材料层和集流体，所述活性材料层在所述中心轴方向上的长度为a，所述卷轴在所述中心轴方向上的长度为b，所述隔膜在所述中心轴方向上的长度为c，满足：a≤b≤c。

14、第二方面，本实用新型提供一种电池装置，包括多个如第一方面所述的电芯，相邻的所述电芯共用一个面。

15、第三方面，本实用新型提供一种用电设备，包括用电装置和第二方面所述的电池装置，所述电池装置向所述用电装置供电。

16、本实用新型提供的电芯中极芯设置于卷轴外周面，卷轴外周面起到支撑作用，可以改善极芯循环过程中的打皱现象，同时卷轴和壳体对应，形成拘束模型，可有效改善因充电过程极片膨胀、应力不均引起的打皱现象，优化电池相同循环周数下的容量保持率，改善循环，延长电池的使用寿命。

技术特征：

1.一种电芯，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述卷轴绕一中心轴旋转对称，所述卷轴的横截面形状为正多边形。

3.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于，所述壳体的几何中心到所述壳体的内壁的距离为d1，所述卷轴的几何中心到所述卷轴的外壁的距离为d2，所述极芯的厚度为d3，满足：93％≤d3/(d1-d2)≤97％。

4.根据权利要求1或2所述的电芯，其特征在于，所述卷轴包括相对的第一端板和第二端板，以及连接所述第一端板和所述第二端板的多个侧板，相邻两个所述侧板圆滑过渡连接。

5.根据权利要求4所述的电芯，其特征在于，所述卷轴具有容纳腔，所述第一端板、所述第二端板和多个所述侧板共同围合所述容纳腔，所述卷轴还开设有渗液孔，所述渗液孔连通所述容纳腔和外部空间。

6.根据权利要求5所述的电芯，其特征在于，所述渗液孔为一个，所述渗液孔靠近所述第一端板，或，靠近所述第二端板；或者，所述渗液孔为多个，至少一个所述渗液孔靠近所述第一端板，至少一个所述渗液孔靠近所述第二端板。

7.根据权利要求4所述的电芯，其特征在于，所述第一端板的几何中心开设有安装孔，所述第二端板朝向所述第一端板的表面设有安装部，所述安装部位于所述第二端板的几何中心。

8.根据权利要求7所述的电芯，其特征在于，所述安装部呈筒状，所述安装部远离所述第二端板的端面开设有多个固定槽，多个所述固定槽相对所述安装部中心对称。

9.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于，所述极芯包括极片和隔膜，所述极片包括活性材料层和集流体，所述活性材料层在所述中心轴方向上的长度为a，所述卷轴在所述中心轴方向上的长度为b，所述隔膜在所述中心轴方向上的长度为c，满足：a≤b≤c。

10.一种电池装置，其特征在于，包括多个如权利要求1至9任一项所述的电芯，相邻的所述电芯共用一个面。

11.一种用电设备，其特征在于，包括用电装置和如权利要求10所述的电池装置，所述电池装置向所述用电装置供电。

技术总结
一种电芯、电池装置和用电设备，电芯包括卷轴、极芯和壳体；卷轴呈横截面为多边形的棱柱状；极芯设置于卷轴的外周面；壳体，套设于极芯的外周面，壳体呈横截面与卷轴对应的多边形的棱柱状。该电芯有效改善电芯因充电过程极片膨胀、应力不均引起的打皱现象。

技术研发人员：王亚兵,尹小强,谭友斌,陈果,吴诵东
受保护的技术使用者：比亚迪股份有限公司
技术研发日：20230927
技术公布日：2024/5/10