电池单体、电池及用电设备的制作方法
本技术涉及电池领域，具体而言，涉及一种电池单体、电池及用电设备。
背景技术：
1、电池在新能源领域应用甚广，例如电动汽车、新能源汽车等，新能源汽车、电动汽车已经成为汽车产业的发展新趋势。电池技术的发展要同时考虑多方面的设计因素，例如，能量密度、放电容量、充放电倍率等性能参数。另外，还需要考虑电池的安全性。然而，目前的电池的安全性较差。
技术实现思路
1、本技术实施例的目的在于提供一种电池单体、电池及用电设备，其旨在改善相关技术中电池的安全性较差的问题。
2、第一方面，本技术实施例提供了一种电池单体，所述电池单体包括外壳和保护件，所述外壳包括壳体和端盖，所述壳体具有开口，所述端盖连接于所述壳体并封闭所述开口，所述端盖与所述壳体连接形成第一连接部；所述保护件设置于所述外壳的外表面且覆盖至少部分所述第一连接部；所述保护件包括吸液层和阻挡层，所述阻挡层位于所述吸液层背离所述第一连接部的一侧。
3、在上述技术方案中，该电池单体上设置有保护件，保护件覆盖至少部分第一连接部。当第一连接部出现漏液时，吸液层能够吸收从第一连接部漏出的液体，阻挡层能够在吸液层吸收液体饱和时阻止液体从吸液层背离第一连接部的一侧滴落，使得吸液层吸收的液体更加不易漏出，防止液体四处流动引起短路起火或者被高压打火引燃，有利于提升电池单体的安全性。
4、作为本技术实施例的一种可选技术方案，所述阻挡层的材质包括绝缘材质。
5、在上述技术方案中，通过使阻挡层的材质包括绝缘材质，使得阻挡层不但能够在吸液层吸收液体饱和时阻止液体从吸液层背离第一连接部的一侧滴落，还能够起到绝缘作用，降低其他部件与吸液层接触而发生短路的风险。
6、作为本技术实施例的一种可选技术方案，所述保护件还包括绝缘层，所述绝缘层位于所述吸液层朝向所述第一连接部的一侧，所述绝缘层被配置为允许液体通过。
7、在上述技术方案中，通过设置绝缘层，将吸液层设置于阻挡层和绝缘层之间，便于将保护件设置于外壳的外表面。另外，绝缘层能够在一定程度上降低第一连接部漏液的速度，使得经过绝缘层的液体能够有效地被吸液层吸收，有利于提升电池单体的安全性。
8、作为本技术实施例的一种可选技术方案，所述绝缘层上设置有第一通孔。
9、在上述技术方案中，通过在绝缘层上设置第一通孔，以便从第一连接部漏出的液体经过第一通孔进入吸液层，被吸液层所吸收。
10、作为本技术实施例的一种可选技术方案，所述第一通孔的孔径为d，满足：0.2mm≤d≤2mm。
11、在上述技术方案中，将第一通孔的孔径设置在0.2～2mm之间，既能够允许液体通过，又不会导致保护件的强度太低。若d＜0.2mm，则第一通孔的孔径过小，不利于液体通过。若d＞2mm，则第一通孔的孔径过大，可能会导致保护件的强度下降，对外壳的保护效果下降。
12、作为本技术实施例的一种可选技术方案，所述绝缘层通过胶层与所述壳体和/或所述端盖相连，所述胶层的投影与所述第一通孔的投影至少部分不重叠。
13、在上述技术方案中，绝缘层通过胶层粘接于壳体和/或端盖，胶层可能会阻碍液体向吸液层流动。通过使胶层的投影与第一通孔的投影至少部分不重叠，也即胶层不完全遮挡第一通孔，以使得液体能够绕过胶层经第一通孔进入吸液层。
14、作为本技术实施例的一种可选技术方案，所述胶层设有第二通孔，所述第二通孔的位置与所述第一通孔的位置相对应。
15、在上述技术方案中，通过在胶层设置第二通孔，以便于从第一连接部漏出的液体经第二通孔通过胶层，使得从第一连接部漏出的液体能够被吸液层所吸收，从而保证电池单体的安全性。
16、作为本技术实施例的一种可选技术方案，所述绝缘层通过胶层与所述壳体和/或所述端盖相连，所述胶层被配置为能够被所述液体溶解。
17、在上述技术方案中，由于胶层能够被液体溶解，因此，从第一连接部泄漏的液体能够通过胶层，之后被保护件吸收。需要说明的是，从第一连接部泄漏的液体只能溶解泄漏位置附近的胶层，而不会将全部胶层都溶解掉，因此，能够保证保护件与外壳的连接。
18、作为本技术实施例的一种可选技术方案，所述保护件包括互相垂直的第一保护部和第二保护部，所述第一保护部覆盖所述第一连接部，所述第二保护部贴合于所述壳体或所述端盖的外表面。
19、在上述技术方案中，第一保护部覆盖第一连接部，第二保护部贴合于壳体或端盖的外表面，一方面，从第一连接部泄漏的液体在向壳体或端盖漫延时，也可以被第二保护部所吸收，增大了保护件的保护面积，有利于提升电池单体的安全性。另一方面，第二保护部贴合于壳体或者端盖，增强了保护件与外壳的连接，使得保护件不容易脱离外壳。
20、作为本技术实施例的一种可选技术方案，所述第一保护部通过胶层与所述壳体和/或所述端盖相连。
21、在上述技术方案中，将第一保护部通过胶层与壳体和/或端盖相连，增强了第一保护部与外壳的连接强度，有利于保证第一连接部漏液时对液体的吸收效果。
22、作为本技术实施例的一种可选技术方案，所述胶层沿着所述第一保护部的外轮廓轨迹延伸。
23、在上述技术方案中，通过使胶层沿着第一保护部的外轮廓轨迹延伸，胶层能够起到密封作用，阻止液体从第一保护部的外轮廓渗出，有利于保护件吸收从第一连接部漏出的液体，进而提升电池单体的安全性。
24、作为本技术实施例的一种可选技术方案，所述吸液层的材质能够吸收自身体积至少3倍的液体。
25、在上述技术方案中，采用能够吸收自身体积至少3倍的液体的吸液材料制成保护件，以便于保护件吸收从第一连接部泄漏的液体。由于电池单体内游离的液体量有限，因此，当吸液材料能够吸收自身体积至少三倍的液体时，能够保证有效吸收泄漏的液体。
26、作为本技术实施例的一种可选技术方案，所述吸液材料包括海绵、碳纤维、吸附树脂中的至少一种。
27、在上述技术方案中，海绵、碳纤维和吸附树脂的吸液能力较强，有利于充分吸收从第一连接部泄漏的液体，提升电池单体的安全性。
28、作为本技术实施例的一种可选技术方案，所述保护件形成有用于收集液体的容纳空间，所述第一连接部至少部分位于所述容纳空间内。
29、在上述技术方案中，保护件形成有容纳空间，从第一连接部泄漏的液体能够先被储存在容纳空间内，之后被吸液层逐渐吸收，防止液体四处流动引起短路起火或者被高压打火引燃，有利于提升电池单体的安全性。
30、作为本技术实施例的一种可选技术方案，所述保护件包括顶壁和周壁，所述顶壁覆盖所述端盖的外表面，所述周壁环绕所述顶壁的外边缘设置，所述周壁覆盖所述壳体的至少部分外周面，所述顶壁和所述周壁围合形成所述容纳空间。
31、在上述技术方案中，顶壁和周壁围合形成了容纳空间，当第一连接部出现漏液时，保护件能够将从第一连接部漏出的液体先储存在容纳空间内，之后被吸液层逐渐吸收，防止液体四处流动引起短路起火或者被高压打火引燃，有利于提升电池单体的安全性。
32、作为本技术实施例的一种可选技术方案，所述电池单体包括泄压机构，所述泄压机构连接于所述端盖或所述壳体，并形成第二连接部，所述保护件覆盖至少部分所述第二连接部。
33、在上述技术方案中，第二连接部也是相对薄弱的位置，液体容易从第二连接部泄漏。通过保护件覆盖至少部分第二连接部，当第二连接部出现漏液时，吸液层能够吸收从第二连接部漏出的液体，阻挡层能够在吸液层吸收液体饱和时阻止液体滴落，使得吸液层吸收的液体更加不易漏出，防止液体四处流动引起短路起火或者被高压打火引燃，有利于提升电池单体的安全性。
34、作为本技术实施例的一种可选技术方案，所述保护件完全覆盖所述第一连接部。
35、在上述技术方案中，通过使保护件完全覆盖第一连接部，这样，不论第一连接部的哪个位置出现漏液，均能够被吸液层所吸收，进而防止液体四处流动引起短路起火或者被高压打火引燃，有利于提升电池单体的安全性。
36、作为本技术实施例的一种可选技术方案，所述保护件覆盖所述端盖的至少一部分和所述壳体的至少一部分。
37、在上述技术方案中，通过使保护件覆盖端盖的至少一部分和壳体的至少一部分，以将第一连接部附近的位置覆盖，进一步提升对从第一连接部泄漏的液体的吸收效果。
38、作为本技术实施例的一种可选技术方案，所述电池单体包括电极端子，所述电极端子设置于所述端盖，所述保护件开设有用于避让所述电极端子的避让孔。
39、在上述技术方案中，由于电极端子要输出电池单体的电能或者向电池单体输入电能，因此，当保护件设置于端盖时，需要避让电极端子，以避免保护件干扰电池单体电能的输入或输出。
40、作为本技术实施例的一种可选技术方案，所述电池单体还包括电极组件，所述电极组件容纳于所述外壳内，所述端盖被配置为在重力方向上支撑所述电极组件。
41、在上述技术方案中，端盖在重力方向上支撑电极组件，这对应了电池单体倒置使用的场景。在电池单体倒置使用时，第一连接部漏液的风险增大，保护件能够起到更好的保护效果。
42、作为本技术实施例的一种可选技术方案，所述壳体包括一体成型的侧壁和底壁，所述侧壁围设于所述底壁的周围，沿所述底壁的厚度方向，所述侧壁的一端连接于所述底壁，另一端围合形成开口，所述侧壁和所述底壁共同界定出容纳腔；所述电池单体还包括电极组件和电极端子，所述电极组件容纳于所述容纳腔内，所述电极组件与所述电极端子电连接，所述端盖封闭所述开口，所述端盖被配置为在重力方向上支撑所述电极组件，所述电极端子设置于所述底壁。
43、在上述技术方案中，端盖在重力方向上支撑电极组件，这对应了电池单体倒置使用的场景。在电池单体倒置使用时，第一连接部漏液的风险增大，保护件能够起到更好的保护效果。同时，电极端子设置于底壁，相比于电极端子设置于端盖的技术方案来说，电极端子处相对不易漏液。另外，保护件可以不开设避让电极端子的避让孔，使得保护件储存的电解液不易从避让孔漏出，有利于提升保护件对液体的储存能力。
44、第二方面，本技术实施例还提供了一种电池，所述电池包括上述的电池单体。
45、作为本技术实施例的一种可选技术方案，所述电池还包括线束隔离件，所述线束隔离件上设有排液通道，所述阻挡层设置有第三通孔，所述第三通孔与所述排液通道相对设置。
46、在上述技术方案中，通过在阻挡层与排液通道相对应的位置设置第三通孔，当吸液层饱和时，液体能够从第三通孔滴落至排液通道内，经过排液通道的液体不再具有安全风险，有利于提升电池单体的安全性。
47、作为本技术实施例的一种可选技术方案，所述电池还包括箱体，所述电池单体设置于所述箱体内，所述端盖设置于所述电池单体的靠近所述箱体的底壁的一侧。
48、在上述技术方案中，通过将端盖设置于电池单体的靠近箱体的底壁的一侧，即将电池单体倒置于箱体内。
49、第三方面，本技术实施例还提供了一种用电设备，所述用电设备包括上述的电池，所述电池用于为所述用电设备提供电能。
技术特征：
1.一种电池单体，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述电池单体，其特征在于，所述阻挡层的材质包括绝缘材质。
3.根据权利要求1所述电池单体，其特征在于，所述保护件还包括绝缘层，所述绝缘层位于所述吸液层朝向所述第一连接部的一侧，所述绝缘层被配置为允许液体通过。
4.根据权利要求3所述电池单体，其特征在于，所述绝缘层上设置有第一通孔。
5.根据权利要求4所述电池单体，其特征在于，所述第一通孔的孔径为d，满足：0.2mm≤d≤2mm。
6.根据权利要求4所述电池单体，其特征在于，所述绝缘层通过胶层与所述壳体和/或所述端盖相连，所述胶层的投影与所述第一通孔的投影至少部分不重叠。
7.根据权利要求6所述电池单体，其特征在于，所述胶层设有第二通孔，所述第二通孔的位置与所述第一通孔的位置相对应。
8.根据权利要求3所述电池单体，其特征在于，所述绝缘层通过胶层与所述壳体和/或所述端盖相连，所述胶层被配置为能够被所述液体溶解。
9.根据权利要求1所述电池单体，其特征在于，所述保护件包括互相垂直的第一保护部和第二保护部，所述第一保护部覆盖所述第一连接部，所述第二保护部贴合于所述壳体或所述端盖的外表面。
10.根据权利要求9所述电池单体，其特征在于，所述第一保护部通过胶层与所述壳体和/或所述端盖相连。
11.根据权利要求10所述电池单体，其特征在于，所述胶层沿着所述第一保护部的外轮廓轨迹延伸。
12.根据权利要求1-11任一项所述电池单体，其特征在于，所述吸液层的材质能够吸收自身体积至少3倍的液体。
13.根据权利要求1-11任一项所述电池单体，其特征在于，所述吸液层的材质包括海绵、碳纤维、吸附树脂中的至少一种。
14.根据权利要求1-11任一项所述电池单体，其特征在于，所述保护件形成有用于收集液体的容纳空间，所述第一连接部至少部分位于所述容纳空间内。
15.根据权利要求14所述电池单体，其特征在于，所述保护件包括顶壁和周壁，所述顶壁覆盖所述端盖的外表面，所述周壁环绕所述顶壁的外边缘设置，所述周壁覆盖所述壳体的至少部分外周面，所述顶壁和所述周壁围合形成所述容纳空间。
16.根据权利要求1-11任一项所述电池单体，其特征在于，所述电池单体包括泄压机构，所述泄压机构连接于所述端盖或所述壳体，并形成第二连接部，所述保护件覆盖至少部分所述第二连接部。
17.根据权利要求1-11任一项所述电池单体，其特征在于，所述保护件完全覆盖所述第一连接部。
18.根据权利要求1-11任一项所述电池单体，其特征在于，所述保护件覆盖所述端盖的至少一部分和所述壳体的至少一部分。
19.根据权利要求18所述电池单体，其特征在于，所述电池单体包括电极端子，所述电极端子设置于所述端盖，所述保护件开设有用于避让所述电极端子的避让孔。
20.根据权利要求1-11任一项所述电池单体，其特征在于，所述电池单体还包括电极组件，所述电极组件容纳于所述外壳内，所述端盖被配置为在重力方向上支撑所述电极组件。
21.根据权利要求1-11任一项所述电池单体，其特征在于，所述壳体包括一体成型的侧壁和底壁，所述侧壁围设于所述底壁的周围，沿所述底壁的厚度方向，所述侧壁的一端连接于所述底壁，另一端围合形成开口，所述侧壁和所述底壁共同界定出容纳腔；
22.一种电池，其特征在于，包括根据权利要求1-21任一项所述的电池单体。
23.根据权利要求22所述电池，其特征在于，所述电池还包括线束隔离件，所述线束隔离件上设有排液通道，所述阻挡层设置有第三通孔，所述第三通孔与所述排液通道相对设置。
24.根据权利要求22所述电池，其特征在于，所述电池还包括箱体，所述电池单体设置于所述箱体内，所述端盖设置于所述电池单体的靠近所述箱体的底壁的一侧。
25.一种用电设备，其特征在于，包括根据权利要求22-24任一项所述的电池，所述电池用于为所述用电设备提供电能。
技术总结
本申请提供了一种电池单体、电池及用电设备，涉及电池领域。电池单体包括外壳和保护件。外壳包括壳体和端盖，壳体具有开口，端盖连接于壳体并封闭开口。端盖与壳体连接形成第一连接部。保护件设置于外壳的外表面且覆盖至少部分第一连接部。保护件包括吸液层和阻挡层，阻挡层位于吸液层背离第一连接部的一侧。该电池单体上设置有保护件，保护件覆盖至少部分第一连接部。当第一连接部出现漏液时，吸液层能够吸收从第一连接部漏出的液体，阻挡层能够在吸液层吸收液体饱和时阻止液体从吸液层背离第一连接部的一侧滴落，使得吸液层吸收的液体更加不易漏出，防止液体四处流动引起短路起火或者被高压打火引燃，有利于提升电池单体的安全性。
技术研发人员：徐良帆,周文林,李星,李全坤,金海族
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：
技术公布日：2024/9/23