[發(fā)明專利]電池單體、電池、用電設備及制備電池單體的方法和裝置

有效

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• 申請日: 2021-04-07
• 公開（公告）號: CN112768748B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發(fā)明（設計）人: 許虎;劉曉梅;金海族;梁成都
• 申請（專利權）人: 江蘇時代新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M4/13;H01M10/0587;H01M10/04
• 代理公司: 成都維飛知識產權代理有限公司 51311
• 代理人: 李永宏

本申請實施例公開一種電池單體、電池、用電設備及制備電池單體的方法和裝置，用電裝置中裝配有電池，電池內具有一個或多個電池單體，其中電池單體包括：殼體，具有圓柱狀的容納腔；電極組件，設置在所述容納腔內，所述電極組件沿所述電池單體的高度方向的投影為多邊形。該電池單體中的電極組件即使在充放電后膨脹，電極組件與殼體的內壁之間仍然存在余留空間，從而避免電極組件的外周面受到殼體的擠壓，該余留空間能夠容許電極組件發(fā)生膨脹，防止極片過度擠壓出現(xiàn)活性物質掉落、電解液浸潤難、極片斷裂等極片性能惡化導致電池單體性能衰減的問題，進而緩解電池單體性能衰減影響電池單體的循環(huán)壽命的問題。

技術領域

本申請涉及電池技術領域，具體而言，涉及一種電池單體、電池、用電設備及制備電池單體的方法和裝置。

背景技術

電池在新能源領域應用甚廣，例如電動汽車、新能源汽車等，新能源汽車、電動汽車已經成為汽車產業(yè)的發(fā)展新趨勢。

在應用中，電池的循環(huán)壽命是不可忽視的要素，電池性能衰減會影響電池的循環(huán)壽命。

發(fā)明內容

本申請旨在提供一種電池單體、電池、用電設備及制備電池單體的方法和裝置，以緩解電池單體性能衰減影響電池單體的循環(huán)壽命的問題。

本申請的實施例是這樣實現(xiàn)的：

第一方面，本申請實施例提供一種電池單體，其包括：

殼體，具有圓柱狀的容納腔；

電極組件，設置在所述容納腔內，所述電極組件沿所述電池單體的高度方向的投影為多邊形。

本申請實施例的技術方案中，由于電極組件沿所述電池單體的高度方向的投影為多邊形，而殼體的容納腔為圓柱狀，因此電極組件即使在充放電后膨脹，電極組件與殼體的內壁之間仍然存在余留空間，從而避免電極組件的外周面受到殼體的擠壓，該余留空間能夠容許電極組件發(fā)生膨脹，防止極片過度擠壓出現(xiàn)活性物質掉落、電解液浸潤難、極片斷裂等極片性能惡化導致電池單體性能衰減的問題，進而緩解電池單體性能衰減影響電池單體的循環(huán)壽命的問題。

在本申請的一種實施例中，所述電極組件的所述投影為五邊形、六邊形、八邊形、十邊形或十六邊形。

相比于電極組件的投影為三角形，將所述電極組件的所述投影為五邊形、六邊形、八邊形、十邊形或十六邊形，可以實現(xiàn)在保證電極組件和殼體的內壁之間留有足夠的余留空間的前提下，提高電池單體的能量密度，從而兼顧提高電池單體循環(huán)壽命和能量密度。

在本申請的一種實施例中，所述電極組件的任一與所述電池單體的高度方向垂直的截面的形狀均為多邊形。

沿電池單體的高度方向上，電極組件的任一高度位置都具有余留空間，電極組件的任一高度位置都能夠釋放應力，進一步防止極片過度擠壓而造成局部應力集中，緩解電池性能降低影響電池的循環(huán)壽命的問題。

在本申請的一種實施例中，所述電極組件的三維形狀為棱柱。

棱柱在垂直其自身高度方向上（即垂直于電池單體的高度方向）的任一截面都相同，相比部分截面的形狀不同的情況而言，三維形狀為棱柱的電極組件更便于生產制造。

在本申請的一種實施例中，所述電極組件的三維形狀為正棱柱。

正棱柱形狀的電極組件的投影為正多邊形，與外接圓直徑相同的非正多邊形相比，正多邊形的面積在外接圓面積中的占比更多，因此投影為正多邊形時，電池單體的能量密度相對更大。另外，電極組件的三維形狀為正棱柱時，電極組件的受力部位在正棱柱的側棱處，也就是在電極組件的投影的頂點處，受力部位在電極組件的外周上均勻分布，使電極組件的受力更均勻，緩解電極組件過度擠壓而造成局部應力集中，從而進一步防止電池性能衰減而影響電池單體的循環(huán)壽命。

在本申請的一種實施例中，所述電極組件的所述投影的相鄰兩條邊之間平滑過渡。