本技术涉及电池，具体而言，涉及一种电池单体及其制备方法、电池装置及用电装置。
背景技术：
1、随着新能源技术的发展，电池单体的应用越来越广泛，电池单体具有较高的能量密度、较高的可靠性、长使用寿命以及对社会环境的绿色环保性，已经被广泛应用于乘用车、商用车、电动自行车、重卡、储能设施、换电站、工程制造、智能器械等方面，同时也推动通信端、医疗器械、能源开发等方面技术开发及研究。
2、在电池技术中，如何提高电池单体充放电倍率和循环寿命，是亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本技术实施例提供一种电池单体及其制备方法、电池装置及用电装置，能够有效提高电池单体充放电倍率和循环寿命。
2、第一方面，本技术实施例提供一种电池单体，电池单体包括电极组件，电极组件包括极片，极片包括集流体和设置于所述集流体厚度方向的至少一侧的活性物质层，所述活性物质层背离所述集流体的表面设置有沟槽。其中，所述沟槽包括多个扩宽部和多个收窄部，沿所述沟槽的延伸方向，所述扩宽部和所述收窄部交替设置，所述扩宽部的宽度大于所述收窄部的宽度，所述扩宽部的深度大于所述收窄部的深度。
3、在上述技术方案中，沟槽包括多个扩宽部和多个收窄部，沿沟槽的延伸方向，扩宽部和收窄部交替设置，扩宽部的宽度大于所述收窄部的宽度，扩宽部的深度大于收窄部的深度，扩宽部可以理解为沟槽宽度和深度扩大的位置，收窄部可以理解为沟槽宽度和深度收窄的部位。通过在活性物质层表面形成沟槽，该极片用于电池单体中，由于多个扩宽部和多个收窄部交替设置，扩宽部方便存储电解液，电解液能够更多的存储于相邻的两个收窄部之间，从而电解液能更多的浸润到活性物质层的深层位置，提高活性物质层深层位置的锂离子传输速率，提高活性物质层深层位置的电流密度，因而能够提高电池单体充放电倍率和循环寿命。
4、在一些实施例中，从所述扩宽部至所述收窄部，所述沟槽的宽度逐渐减小。
5、在上述技术方案中，通过使从扩宽部至收窄部，沟槽宽度逐渐减小，从而扩宽部的宽度与收窄部的宽度之间平滑过渡，扩宽部与收窄部之间不存在台阶，有利于缓解应力集中，降低活性物质层脱落风险。
6、在一些实施例中，所述扩宽部的宽度为w1，满足，10um≤w1≤200um。
7、在上述技术方案中，w1≥10um，扩宽部不会太宽，沟槽具有较高的毛细作用能力，提高电解液沿沟槽延伸方向的浸润能力，尤其是在电池单体竖直放置的情况下，提高沿顶部的浸润性。w1≤200um，沟槽不会太窄，有利于电解液更多的存储于沟槽。因此，w1在10um至200um之间，能够兼顾沟槽带来的毛细作用和沟槽存储电解液的能力。
8、在一些实施例中，90um≤w1≤120um。
9、在上述技术方案中，能够进一步兼顾沟槽带来的毛细作用和沟槽存储电解液的能力。
10、在一些实施例中，所述收窄部的宽度为w2，满足，5um≤w2≤100um。
11、在上述技术方案中，w2≥5um，收窄部不会太窄，收窄部对电解液沿沟槽延伸方向的毛细作用的抑制程度较小。w2≤100um，收窄部不会太宽，对扩宽部储存电解液影响较小。因此，5um≤w2≤100um，能够兼顾沟槽带来的毛细作用和沟槽存储电解液的能力。
12、在一些实施例中，30um≤w2≤90um。
13、在上述技术方案中，能够进一步兼顾沟槽带来的毛细作用和沟槽存储电解液的能力。
14、在一些实施例中，从所述扩宽部至所述收窄部，所述沟槽的深度逐渐减小。
15、在上述技术方案中，通过使从扩宽部至收窄部，沟槽的深度逐渐减小，扩宽部的深度与收窄部的深度之间平滑过渡，扩宽部与收窄部之间不存在台阶，有利于缓解应力集中，降低活性物质层脱落风险。
16、在一些实施例中，所述扩宽部的深度为h，满足，5um≤h≤300um。
17、在上述技术方案中，h≥5um，沟槽不会太浅，有利于电解液更多的存储于沟槽。h≤300um，沟槽不会太深，从而通过加工设备在活性物质层表面形成沟槽时，能够降低因加工误差导致刻穿活性物质层损伤集流体的风险，提高极片的质量。因此，扩宽部的深度在5um至300um之间，能够兼顾极片的质量和沟槽存储电解液的能力。
18、在一些实施例中，10um≤h≤20um。
19、在上述技术方案中，能够进一步兼顾极片的质量和沟槽存储电解液的能力。
20、在一些实施例中，相邻两个所述收窄部之间的距离为w3，满足，0.02mm≤w3≤20mm。
21、在上述技术方案中，w3≥0.02mm，相邻的两个收窄部之间的距离不会太小，有利于存储电解液。w3≤20mm相邻的两个收窄部之间的距离不会太，从而每个沟槽可以设置更多的扩宽部，以存储电解液。因此，相邻两个收窄部之间的距离在0.02mm至20mm之间，能够兼顾沟槽存储电解液的能力和沟槽的存储电解液的总量。
22、在一些实施例中，1mm≤w3≤3mm。
23、在上述技术方案中，能够进一步兼顾沟槽存储电解液的能力和沟槽的存储电解液的总量。
24、在一些实施例中，所述沟槽沿第一方向延伸，所述沟槽设置有多个，多个所述沟槽沿第二方向间隔排布，所述第一方向与所述第二方向相交，所述第一方向与所述第二方向均与所述集流体的厚度方向垂直。
25、在上述技术方案中，沟槽设置有多个，能够较大程度地提升电池单体充放电倍率和循环寿命。
26、在一些实施例中，沿第三方向，相邻的两个所述沟槽之间的距离为w4，满足，0.02mm≤w4≤10mm，所述第三方向、所述第一方向和所述集流体的厚度方向两两垂直。
27、在上述技术方案中，w4≥0.02mm，相邻的两个沟槽的距离不会太小，单位面积内的沟槽设置的数量不会太多，因沟槽导致的活性物质层的损失量不会太多，因而对电池单体能量密度影响较小。w4≤10mm相邻的两个沟槽的距离不会太大，从而可以设置较多数量的沟槽，以提高电解液在活性物质层中的浸润性，提高电池单体充放电倍率和循环寿命。因此，相邻的两个沟槽之间的距离在0.02mm至10mm之间，能够兼顾电池单体的能量密度以及电池单体充放电倍率和循环寿命。
28、在一些实施例中，1.5mm≤w4≤5mm。
29、在上述技术方案中，能够进一步兼顾电池单体的能量密度以及电池单体充放电倍率和循环寿命。
30、在一些实施例中，所述第二方向为所述集流体的长度方向，所述第一方向与所述集流体的宽度方向平行或者呈夹角。
31、在上述技术方案中，第一方向与所述集流体的宽度方向平行或者呈夹角，沟槽的延伸方向与集流体的宽度方向平行或者呈夹角。
32、沟槽的延伸方向与集流体的宽度方向平行，方便控制沟槽的尺寸，降低极片的制备难度。
33、沟槽的延伸方向与集流体的宽度方向呈夹角，沟槽倾斜设置，允许沟槽沿其延伸方向的尺寸可以更长。
34、在一些实施例中，沿所述集流体的宽度方向，所述集流体具有相对的第一边缘和第二边缘，所述沟槽具有靠近所述第一边缘的第一端和靠近所述第二边缘的第二端；其中，所述第一端延伸至所述第一边缘；和/或，所述第二端延伸至所述第二边缘。
35、在上述技术方案中，第一端延伸至第一边缘，能够提高电解液在第一边缘的浸润性。第二端延伸至第二边缘，能够提高电解液在第二边缘的浸润性。
36、在一些实施例中，沿所述集流体的宽度方向，所述集流体具有相对的第一边缘和第二边缘，所述沟槽具有靠近所述第一边缘的第一端和靠近所述第二边缘的第二端；其中，所述第一端与所述第一边缘间隔设置；和/或，所述第二端与所述第二边缘间隔设置。
37、在上述技术方案中，沟槽的第一端与第一边缘间隔设置，从而通过加工设备在活性物质层表面形成沟槽时，能够降低因加工误差导致加工行程超出第一边缘损伤集流体的风险，提高极片的质量。
38、沟槽的第二端与第二边缘间隔设置，从而通过加工设备在活性物质层表面形成沟槽时，能够降低因加工误差导致加工行程超出第二边缘损伤集流体的风险，提高极片的质量。
39、在一些实施例中，沿所述集流体的宽度方向，所述第一端与所述第一边缘的距离为l1，满足，0.5mm≤l1≤3mm；和/或，沿所述集流体的宽度方向，所述第二端与所述第二边缘的距离为l2，满足，0.5mm≤l2≤3mm。
40、l2≥0.5mm，沟槽距离第一边缘的距离不会太近，从而通过加工设备在活性物质层表面形成沟槽时，能够降低因加工误差导致加工行程超出活性物质层损伤集流体的风险，提高极片的质量。l2≤3mm，沟槽距离第一边缘不会太远，有利于制备延伸尺寸较长的沟槽，从而提高电解液在活性物质层重中的浸润性，提高电池单体的充放电倍率和循环寿命。因此，第一端与第一边缘的距离在0.5mm至3mm之间，能够兼顾电池单体的可靠性及电池单体的充放电倍率和循环寿命。
41、l3≥0.5mm，沟槽距离第二边缘的距离不会太近，从而通过加工设备在活性物质层表面形成沟槽时，能够降低因加工误差导致加工行程超出活性物质层损伤集流体的风险，提高极片的质量。l2≤3mm，沟槽距离第二边缘不会太远，有利于制备延伸尺寸较长的沟槽，从而提高电解液在活性物质层重中的浸润性，提高电池单体的充放电倍率和循环寿命。因此，第二端与第二边缘的距离在0.5mm至3mm之间，能够兼顾电池单体的可靠性及电池单体的充放电倍率和循环寿命。
42、在一些实施例中，0.6mm≤l1≤1.5mm；和/或，0.6mm≤l2≤1.5mm。
43、在上述技术方案中，0.6mm≤l1≤1.5mm，能够进一步兼顾电池单体的可靠性及电池单体的充放电倍率和循环寿命。
44、0.6mm≤l2≤1.5mm，能够进一步兼顾电池单体的可靠性及电池单体的充放电倍率和循环寿命。
45、在一些实施例中，所述极片为所述电极组件的负极极片。
46、在一些实施例中，所述沟槽通过激光蚀刻而成。
47、在上述技术方案中，沟槽通过激光蚀刻而成，较大程度降低了沟槽的形成难度，较大程度提高了沟槽的形成效率。
48、在一些实施例中，所述电极组件为卷绕式结构或者叠片式结构。
49、第二方面，本技术实施例提供一种用电装置，用电装置包括上述的电池装置，所述电池装置用于提供电能。
50、第三方面，本技术实施例提供一种电池单体的制备方法，该制备方法包括：
51、提供极片，所述极片包括集流体和设置于所述集流体的厚度方向的至少一侧的活性物质层；
52、通过功率呈周期性变化的连续激光，在所述活性物质层的表面蚀刻出宽窄交替变化且深浅交替变化的沟槽。