[發明專利]電池單體、電池及用電裝置

有效

• 申請號: 202211388136.5
• 申請日: 2022-11-08
• 公開（公告）號: CN115425374B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 黃志翱;吳桂森;段曉勇;李偉
• 申請（專利權）人: 寧德時代新能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M50/609
• 分類號: H01M50/609;H01M50/682;H01M50/70;H01M50/636;H01M50/593
• 代理公司: 北京辰權知識產權代理有限公司 11619
• 代理人: 郎志濤

本申請涉及電池技術領域，提供一種電池單體、電池及用電裝置，其中，電池單體包括：殼體，具有容納空間，容納空間內容納有電解液；電極組件，設于容納空間內；電解液補充機構，包括彈性容納部和與彈性容納部相連通的排液部，彈性容納部設于電極組件與殼體之間，且彈性容納部的底部具有吸液口，排液部的至少部分位于電極組件的上方，用于向電極組件排放電解液。通過本申請的技術方案，能夠在電池充放電過程中，循環性地向電極組件的上部補充電解液，從而提高電池的循環壽命。

技術領域

本申請涉及電池技術領域，具體涉及一種電池單體、電池及用電裝置。

背景技術

本部分提供的僅僅是與本公開相關的背景信息，其并不必然是現有技術。

隨著新能源汽車的快速發展，動力電池的應用越來越廣泛。動力電池通常包括端蓋、殼體和設于殼體內的電極組件，動力電池在長期運行過程中，電解液主要集中于電極組件和殼體的底部，電極組件上部靠近端蓋側的活性物質則利用隔膜及活性物質中的孔洞存在的毛細現象實現電解液的補充，但是這種補充方式效率很低，且在電池運行到生命周期中后期時，電極組件上部靠近端蓋側的活性物質得不到足夠的電解液補充，導致電極組件容量衰減加速，從而影響電池的使用壽命。

發明內容

本申請的目的在于提供一種電池單體、電池及用電裝置，用以在電池充放電過程中，循環性地向電極組件的上部補充電解液，從而提高電池的循環壽命。

第一方面，本申請提供了一種電池單體，包括：殼體，具有容納空間；電極組件，設于所述容納空間內；電解液補充機構，包括彈性容納部和與所述彈性容納部相連通的排液部，所述彈性容納部設于所述電極組件與所述殼體之間，且所述彈性容納部的底部具有用于吸入電解液的吸液口，所述排液部的至少部分位于所述電極組件的上方，用于向所述電極組件排放電解液。

根據本申請提供的電池單體，利用電解液補充機構的彈性容納部的彈性特性，電池在充電過程中，即電極組件膨脹時能夠擠壓彈性容納部，彈性容納部被擠壓時內部壓力升高，使得彈性容納部內的電解液能夠向排液部方向流動，從而使得電解液能夠從排液部向電極組件的上部排出，進而實現向電極組件的上部補充電解液，然后電解液在重力作用下均勻補充至電極組件的各個地方；且在電池放電過程中，電極組件的膨脹力減小，彈性容納部通過釋放彈性勢能回復至初始狀態，此過程中彈性容納部又能夠通過吸液口吸入殼體底部的電解液，從而能夠實現循環性地對電極組件的上部補充電解液，以提高電池的使用壽命。

另外，根據本申請提供的電池單體，還可具有如下附加的技術特征：

在本申請的一些實施例中，所述彈性容納部包括彈性圍壁，所述彈性圍壁圍設有容納腔，且所述彈性圍壁沿高度方向的兩端分別設有輸液口和所述吸液口，所述輸液口連通所述容納腔和所述排液部，所述吸液口連通所述容納腔和所述容納空間。

彈性圍壁沿高度方向延伸并圍設有容納腔，當電池放電時，電極組件收縮復原，彈性圍壁也隨之回復至初始狀態，此時容納腔內壓力減小，殼體內的電解液可從彈性圍壁底部的吸液口充入容納腔內；當電池充電時，電極組件膨脹以擠壓彈性圍壁，容納腔內的壓力升高，此時容納腔內的電解液可流向壓力相對較小的排液部，并通過排液部補充至電極組件的上部，結構和原理均較為簡單，易于實現。

在本申請的一些實施例中，所述吸液口設有第一單向開閉件，所述第一單向開閉件被配置為在所述彈性容納部被所述電極組件擠壓時關閉所述吸液口，且在所述彈性容納部回復至初始狀態時打開所述吸液口。

當電池充電時，電極組件膨脹以擠壓彈性容納部，使得容納腔內的壓力升高，此時第一單向開閉件關閉，以避免電解液從容納腔底部的吸液口流出，因此容納腔內的電解液會向排液部方向流動，并從排液孔補充至電極組件的上部。當電池放電時，電極組件收縮復原，彈性容納部釋放彈性勢能也隨之回復至初始狀態，此時容納腔內壓力減小，第一單向開閉件打開，使得殼體內的電解液能夠通過吸液口吸入容納腔，從而可在電池下次充電時向通過排液部向電極組件的上部補充電解液。