一种电池单体、电池和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、电池和用电装置。

背景技术：

1、节能减排是可持续发展的关键，也就促进了能源结构的调整，推动了电池技术的发展与应用。电池技术的发展关键在于电化学储能技术，由于其高能量密度、良好的循环能力、高工作电压、环保性以及低自放电等优点，已经广泛应用于便携式电子、电动车辆和储能系统中。

2、随着电池技术的发展，电动汽车替代燃油汽车已经成为了汽车行业的发展趋势。电池通常包括一个或多个电池单体，电池单体包括电极组件，电极组件需要电解液浸润，但现有的电极组件被电解液浸润的效率较低，导致电池性能下降，寿命降低等等。

技术实现思路

1、本申请的主要目的是提供一种电池单体、电池和用电装置，旨在解决现有技术中存在的上述技术问题。

2、为解决上述问题，本申请提供了一种电池单体，电池单体包括外壳和电极组件，外壳用于容纳电极组件，电极组件包括第一极片、第二极片、第一隔膜、第二隔膜和第三隔膜，第一极片、第一隔膜、第二极片和第二隔膜层叠设置，第一极片、第一隔膜、第二极片和第二隔膜绕卷绕轴线卷绕设置以形成电极主体，第三隔膜绕卷绕轴线卷绕设置于电极主体的外侧面，第三隔膜的孔隙率大于第一隔膜的孔隙率和第二隔膜的孔隙率。由此，电极主体通过第一极片、第二极片、第一隔膜和第二隔膜绕卷绕轴线卷绕形成，能够降低电极主体的成型难度，第三隔膜绕卷绕轴线卷绕设置于电极主体的外侧面，能够通过第三隔膜使电极主体的结构更加紧凑，卷绕效果更佳，第三隔膜的孔隙率大于第一隔膜的孔隙率和第二隔膜的孔隙率，能够便于电解液通过第三隔膜浸润电极主体，提高电极组件被电解液浸润的效率，提高电极组件的性能，缓解出现电极组件寿命降低等风险。

3、在一些实施例中，第三隔膜的孔隙率大于等于80%且小于等于85%。由此，通过设置较大孔隙率的第三隔膜，能够便于电解液通过第三隔膜浸润电极主体，提高电极组件被电解液浸润的效率。

4、在一些实施例中，第一隔膜和第二隔膜的孔隙率小于等于30%且大于等于5%。由此，通过设置较小孔隙率的第一隔膜和第二隔膜，提高第一隔膜和第二隔膜的结构强度，且能够通过第一隔膜和第二隔膜对第一极片和第二极片起到较好的隔离效果。

5、在一些实施例中，第三隔膜包括固体颗粒，固体颗粒用于增加第三隔膜和电极主体之间的间隙。由此，通过设置固体颗粒增加第三隔膜和电极主体之间的间隙，能够进一步提高电极组件被电解液浸润的效率。

6、在一些实施例中，第三隔膜卷绕形成至少两层，在垂直于卷绕轴线的方向上，固体颗粒还用于增加不同卷层之间的间隙。由此，第三隔膜卷绕形成至少两层结构，能够通过第三隔膜使电极主体的结构更加紧凑，卷绕效果更佳，固体颗粒用于增加相邻两层的第三隔膜之间的间隙，能够进一步提高电极组件被电解液浸润的效率。

7、在一些实施例中，第三隔膜设有第一浸润孔，第一浸润孔贯穿第三隔膜相背两侧表面。由此，第一浸润孔贯穿第三隔膜相背两侧表面，能够进一步提高电极组件被电解液浸润的效率。

8、在一些实施例中，第一浸润孔的孔径大于等于1mm且小于等于2mm。由此，能够缓解由于第一浸润孔的孔径较小导致浸润效果较差的风险，同时还能缓解由于第一浸润孔的孔径较大导致第三隔膜的强度较低的风险。

9、在一些实施例中，第三隔膜包括粘接区，第三隔膜通过粘接区卷绕固定于电极主体的外侧。由此，第三隔膜通过粘接区卷绕固定于电极主体的外侧，能够提高第三隔膜在电极主体的外侧面的固定效果，使电极主体的结构更加稳定。

10、在一些实施例中，粘接区包括粘接条，粘接条沿垂直于第三隔膜卷绕的方向延伸设置，粘接条在第三隔膜卷绕的方向上的宽度大于等于1mm且小于等于2mm。由此，粘接条沿垂直于第三隔膜卷绕的方向延伸设置，能够提高粘接条的长度尺寸，提高粘接条的粘接效果，并且粘接条在第三隔膜卷绕的方向上的宽度大于等于1mm且小于等于2mm，能够缓解由于粘接条较宽导致第三隔膜的浸润效果较差的风险，同时还能缓解由于粘接条较窄导致第三隔膜的粘接效果较差的风险。

11、在一些实施例中，粘接区包括多个粘接条，多个粘接条在第三隔膜卷绕的方向上间隔设置。由此，多个粘接条在第三隔膜卷绕的方向上间隔设置，能够提高第三隔膜在电极主体的外侧面的固定效果，使电极主体的结构更加稳定。

12、在一些实施例中，相邻的两个粘接条之间的间距大于等于5mm且小于等于10mm。由此，能够缓解由于粘接条之间的间距较小导致浸润效果较差的风险，同时还能缓解由于粘接条之间的间距较大导致第三隔膜的粘接效果较差的风险。

13、在一些实施例中，第一隔膜或第二隔膜包括收尾部，收尾部卷绕以形成电极主体的部分外侧面。由此，收尾部卷绕形成电极主体的部分外侧面，能够缓解由于较长收尾部卷绕形成电极主体的全部外侧面时导致电极主体的浸润效果较差的风险。

14、在一些实施例中，电极组件还包括第四隔膜，第四隔膜设置于第三隔膜的外侧面。由此，通过在第三隔膜的外侧面卷绕第四隔膜，能够通过第四隔膜对电极主体起到较好的保护作用。

15、在一些实施例中，第四隔膜设有第二浸润孔，第二浸润孔贯穿第四隔膜相背两侧表面。由此，第二浸润孔贯穿第四隔膜相背两侧表面，能够提高电极组件被电解液浸润的效率。

16、在一些实施例中，第四隔膜包括中部区域和边缘区域，第二浸润孔设置于中部区域，边缘区域设有间隔的多个浸润开口。由此，过在第四隔膜上同时设置第二浸润孔和多个浸润开口，能够进一步提高电极组件被电解液浸润的效率。

17、为解决上述问题，本申请提供了一种电池，电池包括如上述的电池单体。

18、为解决上述问题，本申请提供了一种用电装置，用电装置包括如上述的电池。

技术特征：

1.一种电池单体，其特征在于，所述电池单体包括外壳和电极组件，所述外壳用于容纳所述电极组件；

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第三隔膜的孔隙率大于等于80%且小于等于85%。

3.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第一隔膜和所述第二隔膜的孔隙率小于等于30%且大于等于5%。

4.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第三隔膜包括固体颗粒，所述固体颗粒用于增加所述第三隔膜和所述电极主体之间的间隙。

5.根据权利要求4所述的电池单体，其特征在于，所述第三隔膜卷绕形成至少两层，在垂直于所述卷绕轴线的方向上，所述固体颗粒还用于增加不同卷层之间的间隙。

6.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第三隔膜设有第一浸润孔，所述第一浸润孔贯穿所述第三隔膜相背两侧表面。

7.根据权利要求6所述的电池单体，其特征在于，所述第一浸润孔的孔径大于等于1mm且小于等于2mm。

8.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第三隔膜包括粘接区，所述第三隔膜通过所述粘接区卷绕固定于所述电极主体的外侧。

9.根据权利要求8所述的电池单体，其特征在于，所述粘接区包括粘接条，所述粘接条沿垂直于所述第三隔膜卷绕的方向延伸设置，所述粘接条在所述第三隔膜卷绕的方向上的宽度大于等于1mm且小于等于2mm。

10.根据权利要求8所述的电池单体，其特征在于，所述粘接区包括多个粘接条，所述多个粘接条在所述第三隔膜卷绕的方向上间隔设置。

11.根据权利要求10所述的电池单体，其特征在于，相邻的两个所述粘接条之间的间距大于等于5mm且小于等于10mm。

12.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第一隔膜或所述第二隔膜包括收尾部，所述收尾部卷绕以形成所述电极主体的部分外侧面。

13.根据权利要求1至12任意一项所述的电池单体，其特征在于，所述电极组件还包括第四隔膜，所述第四隔膜设置于所述第三隔膜的外侧面。

14.根据权利要求13所述的电池单体，其特征在于，所述第四隔膜设有第二浸润孔，所述第二浸润孔贯穿所述第四隔膜相背两侧表面。

15.根据权利要求14所述的电池单体，其特征在于，所述第四隔膜包括中部区域和边缘区域，所述第二浸润孔设置于所述中部区域，所述边缘区域设有间隔的多个浸润开口。

16.一种电池，其特征在于，所述电池包括如权利要求1至15任意一项所述的电池单体。

17.一种用电装置，其特征在于，所述用电装置包括如权利要求16所述的电池。

技术总结
本申请公开了一种电池单体、电池和用电装置。电池单体包括外壳和电极组件，外壳用于容纳电极组件，电极组件包括第一极片、第二极片、第一隔膜、第二隔膜和第三隔膜，第一极片、第一隔膜、第二极片和第二隔膜层叠设置，第一极片、第一隔膜、第二极片和第二隔膜绕卷绕轴线卷绕设置以形成电极主体，第三隔膜绕卷绕轴线卷绕设置于电极主体的外侧面，第三隔膜的孔隙率大于第一隔膜的孔隙率和第二隔膜的孔隙率。由此，第三隔膜绕卷绕轴线卷绕设置于电极主体的外侧面，能够通过第三隔膜使电极主体的结构更加紧凑，卷绕效果更佳，第三隔膜的孔隙率较大能够提高电极组件被电解液浸润的效率，提高电极组件的性能，缓解出现电极组件寿命降低等风险。

技术研发人员：刘转,杨习文,李晓斌,张彬,刘磊,俞磊,李凌云,李于朋
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：20240118
技术公布日：2024/4/17