电池单体、电池以及用电装置的制作方法

本技术涉及电池，尤其涉及电池单体、电池以及用电装置。

背景技术：

1、新能源电池在生活和产业中的应用越来越广泛，例如，搭载电池的新能源汽车已经被广泛使用，另外，电池还被越来越多地应用于储能领域等。在搭载电池的新能源汽车中，电池可以用于全部或部分地提供动力。在储能领域中，电池可以安装于储能箱体或是直接安装于用户侧。

2、在现有的电池体系中，电池内部包括电极组件，电极组件包括层叠设置的隔离膜与极片，隔离膜与极片之间存在空隙，在焊接过程中粉末等杂质容易进入极片层间，因此，如何降低粉末等杂质进入极片层间的风险是业界需要研究的课题之一。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本技术提供一种电池单体、电池以及用电装置，能够降低粉末等杂质进入极片层间的风险。

2、本技术通过如下技术方案实现。

3、本技术的第一方面提供了一种电池单体，该电池单体包括：壳体，具有容纳空间；电极组件，容纳于所述容纳空间中，所述电极组件包括层叠设置的极片和隔离膜组件，在所述极片的第一方向的一侧设有极耳，所述隔离膜组件包括多片隔离膜，在所述多片隔离膜中包含相对于所述第一方向局部弯折的所述隔离膜，局部弯折的所述隔离膜从所述第一方向的所述一侧至少覆盖部分所述极片与部分所述隔离膜。

4、利用隔离膜的局部弯折部分包裹部分极片与部分隔离膜，从而使隔离膜的局部弯折部分能够遮盖极片与隔离膜之间的至少一部分间隙，从而减少极片层间间隙的暴露，降低焊接过程中粉末等杂质进入极片层间的风险。

5、在一些实施例中，局部弯折的所述隔离膜包括第一平直段、第二平直段和连接所述第一平直段及所述第二平直段的弯折段，在垂直于第二方向的同一投影面内，所述第一平直段、所述第二平直段以及极片的投影部分重叠，所述第二方向与层叠方向一致且垂直于所述第一方向。

6、在垂直于第二方向的同一投影面内，第一平直段、第二平直段以及极片的投影部分重叠地设置，能够使弯折段更好地包裹极片和隔离膜的一端部。

7、在一些实施例中，所述极片包括第一极片和第二极片；所述隔离膜组件包括第一隔离膜、第二隔离膜；所述第一极片、所述第一隔离膜、所述第二极片、所述第二隔离膜层叠设置；所述隔离膜组件还包括作为局部弯折的所述隔离膜的第三隔离膜，所述第三隔离膜包括作为所述第一平直段的第一隔离膜段、作为所述第二平直段的第二隔离膜段和连接所述第一隔离膜段及所述第二隔离膜段的第一弯折段，所述第一隔离膜段层叠于所述第一极片与所述第一隔离膜之间，所述第二隔离膜段层叠于所述第二极片与所述第二隔离膜之间，所述第一弯折段从所述第一方向的一侧覆盖所述第二极片和所述第一隔离膜。

8、第一隔离膜段层叠于第一极片与第一隔离膜之间，第二隔离膜段层叠于第二极片与第二隔离膜之间，弯折段从第一方向的一侧覆盖第二极片的结构，不仅能够覆盖第二极片与第二隔离膜之间的间隙，还能够提高极片难浸润区域（顶部区域）的电解液保有量及浸润性能，降低极片靠近极耳一端电解液流失到极片另一端的速度，降低极片难浸润区域的析锂风险，从而提升电池单体的快充快放性能。

9、在一些实施例中，沿着所述第一方向，所述第一隔离膜段中的背离所述弯折段的一侧的端部比所述第二隔离膜段中的背离所述弯折段的一侧的端部更远离所述弯折段。

10、由此能够使第一隔离膜段更好地得到电解液的补充，从而改善第一隔离膜段和第二隔离膜段的电解液的保有量和浸润性能，进而提高极片难浸润区域的电解液保有量及浸润性能，从而提升电池单体的快充快放性能。

11、在一些实施例中，所述第一弯折段具有通过切缺部形成的第一极耳避让区，所述极耳在所述第一极耳避让区穿过所述第三隔离膜而露出。

12、第一弯折段具有第一极耳避让区的设置，能够使极耳露出，便于极耳同转接片、电极端子等的正常焊接。

13、在一些实施例中，沿着所述第一方向，所述第一隔离膜段中的背离所述弯折段的一侧的端部位于与所述第一隔离膜的背离所述弯折段的一侧的端部齐平的位置。

14、由于第一隔离膜段中的背离弯折段的一侧的端部一直延伸到电解液充沛的位置，因此能够使第一隔离膜段更好地得到电解液的补充，提高第一隔离膜段的电解液的保有量和浸润性能，进而提高极片难浸润区域的电解液保有量及浸润性能，从而提升电池单体的快充快放性能。

15、在一些实施例中，在所述第一方向的所述极耳所在侧，所述第一隔离膜和所述第二隔离膜超出所述第二极片，所述第一弯折段紧邻所述第一隔离膜的所述第一方向上所述极耳所在侧的端部；沿着所述第一方向，所述第二隔离膜段与所述第二极片在所述第二方向上的重叠部分的长度大于或等于所述第二极片沿所述第一方向的全长的1/6且小于所述第二极片沿所述第一方向的全长。

16、由此，能够基本满足极片中极耳周围部分的电解液的需求量，降低极片中靠近极耳一端电解液流失到极片另一端部的速度，降低极片中极耳附近部分的析锂风险。

17、在一些实施例中，沿着所述第一方向，所述第二隔离膜段与所述第二极片在所述第二方向上的重叠部分的长度大于或等于所述第二极片沿所述第一方向的全长的1/6且小于或等于所述第二极片沿所述第一方向的全长的1/2。

18、由此，不仅能够基本满足极片中靠近极耳周围部分的电解液的需求量，而且能够提高一部分极片大面难浸润区域的电解液的保有量和浸润效果，并且防止第二隔离膜段沿第一方向的长度过长，避免材料的浪费。

19、在一些实施例中，沿着所述第一方向，所述第二隔离膜段与所述第二极片在所述第二方向上的重叠部分的长度大于或等于所述第二极片沿所述第一方向的全长的1/3且小于或等于所述第二极片沿所述第一方向的全长的1/2。

20、由此，能够改善极片中难浸润和保液量低的区域的电解液的保有量及浸润性能，并且防止第二隔离膜段沿第一方向的长度过长，避免材料的浪费。

21、在一些实施例中，所述第三隔离膜的膜厚度处于1mm至5mm的范围。

22、通过控制第三隔离膜的厚度，减弱增加一层隔离膜后对电极组件厚度的影响，保证电池单体群裕度水平的同时为极片难浸润和电解液保有量低的区域补充电解液，降低极片难浸润和电解液保有量低的区域的析锂风险。

23、在一些实施例中，所述第三隔离膜的所述膜厚度处于2mm至3mm的范围。

24、通过进一步控制第三隔离膜的厚度，减弱增加一层隔离膜后对电极组件厚度的影响，保证电池单体群裕度水平的同时为极片难浸润和电解液保有量低的区域补充电解液，降低极片难浸润和电解液保有量低的区域的析锂风险。

25、在一些实施例中，在所述第二隔离膜段的朝向所述第二极片的一侧设有多孔涂层。

26、由此，可以进一步提高第二隔离膜段的孔隙率，进一步改善极片部分区域难浸润和电解液保有量低的情况，进一步改善因电解液浸润不良引起的析锂等界面问题。

27、在一些实施例中，所述多孔涂层包括陶瓷涂敷涂层；所述多孔涂层的层厚度处于1mm至2mm的范围。

28、陶瓷涂敷涂层可增大第二隔离膜段的孔隙率，提高第二隔离膜段的电解液储存能力，进一步改善极片部分区域难浸润和电解液保有量低的情况，改善因电解液浸润不良引起的析锂等界面问题。并且此结构操作简单，易于生产。

29、在一些实施例中，所述极片包括第一极片和第二极片；所述隔离膜组件包括第一隔离膜、第二隔离膜；所述第一极片、所述第一隔离膜、所述第二极片、所述第二隔离膜层叠设置；所述隔离膜组件还包括作为局部弯折的所述隔离膜的第四隔离膜，所述第四隔离膜包括作为所述第一平直段的第三隔离膜段、作为所述第二平直段的第四隔离膜段和连接所述第三隔离膜段及所述第四隔离膜段的第二弯折段，沿着所述第二方向，所述第一极片、所述第一隔离膜、所述第二极片、所述第二隔离膜位于所述第三隔离膜段及所述第四隔离膜段之间，所述第二弯折段从所述第一方向的一侧覆盖所述第一极片、所述第一隔离膜、所述第二极片和所述第二隔离膜。

30、由于第二弯折段从第一方向的一侧覆盖第一极片、第一隔离膜、第二极片和第二隔离膜，因此，电极组件内的大部分层间缝隙能够被第四隔离膜覆盖，降低极片层间缝隙暴露风险，降低焊接过程中粉末等杂质进入极片层间的风险。另外，由于第四隔离膜包括作为第一平直段的第三隔离膜段和作为第二平直段的第四隔离膜段，且第一极片、第一隔离膜、第二极片和第二隔离膜位于第三隔离膜段与第四隔离膜段之间，因此第四隔离膜能够良好地包覆层叠体，发挥可靠的保护作用。

31、在一些实施例中，所述第四隔离膜还包括作为所述第一平直段的第一隔离膜段、作为所述第二平直段的第二隔离膜段和连接所述第一隔离膜段及所述第二隔离膜段的第一弯折段，所述第一隔离膜段层叠于所述第一极片与所述第一隔离膜之间，所述第二隔离膜段层叠于所述第二极片与所述第二隔离膜之间，所述第一弯折段从所述第一方向的一侧覆盖所述第二极片和所述第一隔离膜，沿着所述第一方向，所述第一弯折段位于所述第二弯折段与所述第二极片之间。

32、由此，不仅能够基本遮盖电极组件内的绝大多数层间缝隙，避免极片层间缝隙暴露，有效避免焊接过程中粉末等杂质进入极片层间的风险；而且，能够满足隔离膜不同区域的保液量，能够提高极片难浸润区域（顶部区域）的电解液保有量及浸润性能，降低极片靠近极耳一端电解液流失到极片另一端的速度，降低极片难浸润区域的析锂风险，从而提升电池单体的快充快放性能。另外，可以通过一片隔离膜兼顾浸润性能提高和层叠体保护的作用，有利于抑制电池单体厚度的增加。

33、在一些实施例中，在所述第一弯折段设有第一极耳避让区，在所述第二弯折段设有第二极耳避让区；沿着所述第一方向，所述第一极耳避让区和所述第二极耳避让区至少部分重叠，所述极耳穿过所述第一极耳避让区和所述第二极耳避让区。

34、由此，能够使极耳露出，便于极耳同转接片、电极端子等的正常焊接。

35、在一些实施例中，沿着所述第一方向，所述第三隔离膜段、所述第四隔离膜段以及所述极片在所述第二方向上的重叠部分的长度处于所述电极组件的长度的1/3至1/2的范围。

36、由此，能够使第四隔离膜段和第二弯折段更好地包裹电极组件的大部分端部。

37、本技术的第二方面提供一种电池，电池包括箱体和容纳于所述箱体中的至少一个第一方面的电池单体，所述电池单体放置于所述箱体中。

38、由于电池采用了上述的电池单体，因此该电池能够提高极片难浸润区域的电解液保有量及浸润性能，降低极片靠近极耳一端电解液流失到极片另一端的速度，降低极片难浸润区域的析锂风险，而且能够提高电池在快充快放过程中极片难浸润区域的电解液浸润补充量，从而提升电池的快充快放性能。

39、本技术的第三方面提供一种用电装置，用电装置包括用于提供电能的第一方面的电池单体或第二方面的电池。

40、由于用电装置采用了上述的电池单体或者电池，因此该用电装置能够提高极片难浸润区域的电解液保有量及浸润性能，降低极片靠近极耳一端电解液流失到极片另一端的速度，降低极片难浸润区域的析锂风险，而且能够提高快充快放过程中极片难浸润区域的电解液浸润补充量，从而提升储能装置的快充快放性能。本技术实施例的有益效果包括：能够降低粉末等杂质进入极片层间的风险。

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所述的电池单体，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，沿着所述第一方向，所述第一隔离膜段中的背离所述弯折段的一侧的端部比所述第二隔离膜段中的背离所述弯折段的一侧的端部更远离所述弯折段。

5.根据权利要求3或4所述的电池单体，其特征在于，

6.根据权利要求3或4所述的电池单体，其特征在于，

7.根据权利要求3或4所述的电池单体，其特征在于，

8.根据权利要求7所述的电池单体，其特征在于，

9.根据权利要求8所述的电池单体，其特征在于，

10.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，

11.根据权利要求10所述的电池单体，其特征在于，

12.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，

13.根据权利要求12所述的电池单体，其特征在于，

14.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，

15.根据权利要求14所述的电池单体，其特征在于，

16.根据权利要求15所述的电池单体，其特征在于，

17.根据权利要求14至16中任一项所述的电池单体，其特征在于，

18.一种电池，其特征在于，包括：

19.一种用电装置，其特征在于，所述用电装置包括用于提供电能的权利要求1至17中任一项所述电池单体或权利要求18所述电池。

技术总结
本申请提供了一种电池单体、电池以及用电装置。本申请提供的电池单体包括：壳体，具有容纳空间；电极组件，容纳于容纳空间中，电极组件包括层叠设置的极片和隔离膜组件，在极片的第一方向的一侧设有极耳，隔离膜组件包括多片隔离膜，在多片隔离膜中包含相对于第一方向局部弯折的隔离膜，局部弯折的隔离膜从第一方向的一侧至少覆盖部分极片与部分隔离膜。因此能够提供一种能够降低粉末等杂质进入极片层间的风险的电池单体、电池以及用电装置。

技术研发人员：冯永清,陈悦飞
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：20240702
技术公布日：2024/9/23