CN116826324A - 缓冲垫、电芯、电池及用电装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种缓冲垫、电芯、电池及用电装置,所述缓冲垫用以设置在裸电芯上,包括粘结层及缓释层,所述缓释层设于所述粘结层的一侧,所述缓释层的材料包括多孔可压缩泡棉。通过在缓冲垫上设置粘结层,可以使得缓冲垫直接可粘附在裸电芯上,通过在缓冲垫上设置缓释层,并且缓释层设于所述粘结层的一侧,缓释层的材料包括多孔可压缩泡棉,可以在电池使用后期,便于通过缓释层的多孔可压缩泡棉进行补液,提高补液性能,同时,可压缩泡棉还可以为电芯的膨胀提供让位空间,减少相邻电芯之间的挤压,提高电芯的循环性能。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,具体涉及缓冲垫、电芯、电池及用电装置。
背景技术
锂离子电池和钠离子电池有着体积能量密度和质量能量密度高、寿命长、自放电低以及环保等优点,广泛应用在移动通讯设备、笔记本电脑等便携式电子设备、及其电动汽车等领域。
然而电池在循环使用的过程中,由于隔膜的收缩和电解液的消耗,会提高正负极短接的风险,产生大量热量,这些异常的电芯产生的热量会传递到附近其他正常工作的电芯,从而导致整个电芯的热失控。
通过在电芯外设置隔热垫可以隔绝单个失控电芯的热量向周围扩散,但是,这种隔绝会进一步使得在电池使用后期,电芯内的电解液不足时,补液困难,进而影响电芯的寿命。
发明内容
本申请是鉴于上述课题而进行的,其目的在于,提供一种缓冲垫,缓解电池使用后期的补液难度的问题,提高电芯的寿命。
为了达到上述目的,本申请实施例提供一种缓冲垫、电芯、电池及用电装置。
第一方面,本申请实施例提出了一种缓冲垫,用以设置在裸电芯上,包括:
粘结层;以及
缓释层,设于所述粘结层的一侧,所述缓释层的材料包括多孔可压缩泡棉。
由此,本申请实施例的技术方案中,通过在缓冲垫上设置粘结层,可以使得缓冲垫直接可粘附在裸电芯上,通过在缓冲垫上设置缓释层,并且缓释层设于所述粘结层的一侧,缓释层的材料包括多孔可压缩泡棉,可以在电池使用后期,便于通过缓释层的多孔可压缩泡棉进行补液,提高补液性能,同时,可压缩泡棉还可以为电芯的膨胀提供让位空间,减少相邻电芯之间的挤压,提高电芯的循环性能。
在任意实施方式中,所述粘结层的材料包括胶体硅、硅酸钠及磷酸铝中的至少一种,采用胶体硅、硅酸钠及磷酸铝中的至少一种可以将缓冲垫粘结到裸电芯上,提高粘附的强度,这几种粘结层的材料兼容性好,不易与电解液反应,可以提高电芯的稳定性能和循环性能;和/或,
所述缓释层的材料包括填充在多孔可压缩泡棉中的缓释物,所述缓释物包括锂盐、钠盐以及成膜化合物中的至少一种,通过在缓释层中添加缓释物锂盐、钠盐以及成膜化合物中的至少一种可以在电芯循环使用的后期,在裸电芯膨胀的压力挤压下自缓冲层中释放出锂盐、钠盐以及成膜化合物,改善电芯的能量密度,提高电芯的寿命。
在任意实施方式中,所述缓释层的材料包括填充在多孔可压缩泡棉中的锂盐,其中,所述锂盐包括含氟锂盐、含硼锂盐以及含氯锂盐中的至少一种,采用上述锂盐中的至少一种,可以在电芯使用后期,释放出锂盐,提高电芯的高温稳定性;和/或,
所述缓释层的材料包括填充在多孔可压缩泡棉中的钠盐,其中,所述钠盐包括含氟钠盐、含硼钠盐以及含氯钠盐中的至少一种,采用上述钠盐中的至少一种,可以在电芯使用后期,释放出钠盐,提高电芯的高温稳定性;和/或,
所述缓释层的材料包括填充在多孔可压缩泡棉中的成膜化合物,其中,所述成膜化合物包括碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯及二氟磷酸锂中的至少一种,采用上述成膜化合物中的至少一种,可以在电芯使用后期,释放出成膜化合物,提高电芯的高温稳定性。
在任意实施方式中,所述缓冲垫的厚度为0.5~3mm,在此厚度范围内,既可以提高缓冲垫对电芯的缓冲功能,又可以减少挤占电芯的空间,从而提高电芯的能量密度。可选地,所述缓冲垫的厚度为1.5~2.5mm,在此范围内,缓冲垫的缓冲功能和电芯的能量密度更佳;和/或,
所述缓释层的厚度为0.5-1.5mm,在此范围内,缓冲垫具有较好的缓冲作用,为电芯的膨胀提供让位空间,提高电芯的循环性能,同时减少对电芯空间的挤占,提高电芯的能量密度。可选地,所述缓释层的厚度0.5-1mm,在此范围内,电芯能量密度更好,循环性能更佳。
在任意实施方式中,所述缓冲垫还包括隔热层,所述隔热层设于所述粘结层与所述缓释层之间。通过在缓冲垫上设置隔热层,可以减少电芯的热量向周围扩散,提高电芯的寿命。
所述隔热层的材料包括乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、发泡聚氨酯、发泡聚丙烯、发泡聚乙烯、丁苯橡胶、顺丁橡胶、聚酰亚胺及二氧化硅气凝胶中的至少一种,采用上述物质中的至少一种,可以提高隔热层的弹性和回弹力,为裸电芯的膨胀提供让位空间,提高电芯的循环性能。
在任意实施方式中,所述隔热层的材料还包括陶瓷颗粒。通过上述隔热材料,可以提高隔热层的绝缘性能,降低隔热层的介电常数,提高隔热层的耐辐射和耐腐蚀能力。
在任意实施方式中,所述陶瓷颗粒包括氧化硅、氧化锆、氧化钛、氧化铝及化铪中的至少一种。通过上述陶瓷颗粒中的至少一种,可以提高隔热层的尺寸稳定性和热稳定性,提高隔热层的绝缘性,进一步提高电芯的使用寿命。
在任意实施方式中,所述隔热层的厚度为0.1~2mm,在0.1~2mm内的隔热层,可以提高缓冲垫的隔热效果,同时减少对电池内部空间的挤占,给裸电芯提供更多空间,提高电芯的能量密度。可选地,所述隔热层的厚度为1~2mm,在此范围内,隔热效果更佳;和/或,
所述隔热层的厚度与所述缓冲垫的厚度的比值为(0.3~0.6):1,隔热层的厚度与缓冲垫的厚度的比值影响缓冲垫的隔热效果,在此范围内,缓冲垫具有较好的隔热效果,同时可以兼顾缓冲隔热性能,为电芯的膨胀提供让位空间,提高电芯的循环性能。可选地,所述隔热层的厚度与所述缓冲垫的厚度的比值为(0.4~0.5):1,在此范围内,缓冲垫的缓冲隔热性能更好,电芯的循环性能更佳。
在任意实施方式中,所述缓冲垫的拉伸强度为1~100Mpa,在此范围内,缓冲垫具有较好的形态保持能力,进而提高电芯的循环性能;可选地,所述缓冲垫的拉伸强度为10~100Mpa,在此范围内,电芯的循环性能更佳;和/或,
所述缓冲垫在25℃热传导系数为0.03~0.3W/mK,在此范围内,可以提高缓冲垫的热稳定性,进而提高电芯的循环性能。可选地,所述缓冲垫在25℃热传导系数为0.1~0.3W/mK,在此范围内,电芯的循环性能更佳;和/或,
所述缓冲垫的耐热温度大于400℃,耐热温度大于400℃可以使得缓冲垫具有较好的耐热性能,提高缓冲垫的热稳定性,进而提高电芯的循环性能;可选地,所述缓冲垫的耐热温度大于500℃,耐热温度大于500℃时,缓冲垫的热稳定性更佳,电芯的循环性能更好。
在任意实施方式中,所述缓冲垫还包括抗穿刺层,所述抗穿刺层设于所述缓释层远离所述粘结层的一侧。通过在缓冲垫的最外层设置抗穿刺层可以提高缓冲垫的耐腐蚀性和绝缘性,提高缓冲垫的机械强度,减少外部环境对裸电芯的机械损伤,提高电芯的循环性能。
在任意实施方式中,所述抗穿刺层的材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯及聚丙烯中的至少一种,采用上述抗穿刺层材料,可以提高缓冲垫的抗穿刺性能,提高电芯的循环性能;和/或,
所述抗穿刺层的厚度为0.1~2mm,在此范围内,可以既能提高缓冲垫的抗穿刺性能和电芯的循环性能,又可以减少抗穿刺层对电芯空间的挤占,提高电芯的能量密度。可选地,所述抗穿刺层的厚度为0.5~1.5mm,在此范围内,抗穿刺性能更佳,电芯的循环性能和能量密度更好。
第二方面,本申请实施例提出了一种电芯,包括裸电芯以及粘结在裸电芯外侧的本申请第一方面的缓冲垫。
通过在裸电芯的外侧粘结缓冲垫,通过在缓冲垫上设置缓释层,并且缓释层设于所述粘结层的一侧,缓释层的材料包括多孔可压缩泡棉,可以在电池使用后期,便于通过缓释层的多孔可压缩泡棉进行补液,提高补液性能,同时,可压缩泡棉还可以为电芯的膨胀提供让位空间,减少相邻电芯之间的挤压。
在任意实施方式中,所述裸电芯为卷绕结构的方壳电芯,其中:
在X方向上缓冲垫边缘与裸电芯边缘的间距为X1,0mm≤X1≤7mm,在此范围内,可以节省缓冲垫占据的空间,同时节省成本,提高电芯的能量密度;可选地,3mm≤X1≤7mm;和/或,
在Y方向缓冲垫边缘与裸电芯边缘的间距为Y1,0mm≤Y1≤R角mm,在此范围内,可以节省缓冲垫占据的空间,同时节省成本,提高电芯的能量密度,其中R角=(裸电芯的宽度-最内圈电极宽度)/2。
需要说明的是X方向是指电芯高度的方向,Y方向是指电芯宽度的方向。
在任意实施方式中,所述裸电芯为叠片结构的方壳电芯,其中:
在X方向上缓冲垫边缘与裸电芯边缘的间距为X2,0mm≤X2≤7mm,在此范围内,可以节省缓冲垫占据的空间,同时节省成本,提高电芯的能量密度;可选地,3mm≤X2≤7mm;和/或,
在Y方向缓冲垫边缘与裸电芯边缘的间距为Y2,0mm≤Y2≤3mm。在此范围内,可以节省缓冲垫占据的空间,同时节省成本,提高电芯的能量密度。
需要说明的是X方向是指电芯高度的方向,Y方向是指电芯宽度的方向。
第三方面,本申请实施例提出了一种电池,包括本申请第二方面的电芯。
在任意实施方式中,所述电池包括锂离子电池或钠离子电池。
第四方面,本申请实施例提出了一种用电装置,包括本申请第三方面的电池。
附图说明
图1是本申请一实施方式的缓冲垫和电芯结构示意图;
图2是本申请又一实施方式的缓冲垫和电芯结构示意图;
图3是本申请再一实施方式的缓冲垫和电芯结构示意图;
图4是本申请一实施方式的缓冲垫和电芯结构的正面示意图;
图5是本申请一实施方式的缓冲垫和电芯结构的俯视图;
图6是本申请一实施方式的二次电池的示意图;
图7是图1所示的本申请一实施方式的二次电池的分解图;
图8是本申请一实施方式的电池模块的示意图;
图9是本申请一实施方式的电池包的示意图;
图10是图4所示的本申请一实施方式的电池包的分解图;
图11是本申请一实施方式的二次电池用作电源的用电装置的示意图。
附图标记说明:
1电池包;2上箱体;3下箱体;4电池模块;5二次电池;51壳体;52电极组件;521电芯;5211裸电芯、5212缓冲垫、52121粘结层、52122隔热层、52123缓释层、52124抗穿刺层、53顶盖组件。
具体实施方式
以下,具体公开了本申请的缓冲垫、电芯、电池及用电装置的实施方式。但是会有省略不必要的详细说明的情况。例如,有省略对已众所周知的事项的详细说明、实际相同结构的重复说明的情况。这是为了避免以下的说明不必要地变得冗长,便于本领域技术人员的理解。此外,附图及以下说明是为了本领域技术人员充分理解本申请而提供的,并不旨在限定权利要求书所记载的主题。
本申请所公开的“范围”以下限和上限的形式来限定,给定范围是通过选定一个下限和一个上限进行限定的,选定的下限和上限限定了特别范围的边界。这种方式进行限定的范围可以是包括端值或不包括端值的,并且可以进行任意地组合,即任何下限可以与任何上限组合形成一个范围。例如,如果针对特定参数列出了60-120和80-110的范围,理解为60-110和80-120的范围也是预料到的。此外,如果列出的最小范围值1和2,和如果列出了最大范围值3,4和5,则下面的范围可全部预料到:1-3、1-4、1-5、2-3、2-4和2-5。在本申请中,除非有其他说明,数值范围“a-b”表示a到b之间的任意实数组合的缩略表示,其中a和b都是实数。例如数值范围“0-5”表示本文中已经全部列出了“0-5”之间的全部实数,“0-5”只是这些数值组合的缩略表示。另外,当表述某个参数为≥2的整数,则相当于公开了该参数为例如整数2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12等。
如果没有特别的说明,本申请的所有实施方式以及可选实施方式可以相互组合形成新的技术方案。
如果没有特别的说明,本申请的所有技术特征以及可选技术特征可以相互组合形成新的技术方案。
如果没有特别的说明,本申请的所有步骤可以顺序进行,也可以随机进行,优选是顺序进行的。例如,所述方法包括步骤(a)和(b),表示所述方法可包括顺序进行的步骤(a)和(b),也可以包括顺序进行的步骤(b)和(a)。例如,所述提到所述方法还可包括步骤(c),表示步骤(c)可以任意顺序加入到所述方法,例如,所述方法可以包括步骤(a)、(b)和(c),也可包括步骤(a)、(c)和(b),也可以包括步骤(c)、(a)和(b)等。
锂离子电池和钠离子电池有着体积能量密度和质量能量密度高、寿命长、自放电低以及环保等优点,广泛应用在移动通讯设备、笔记本电脑等便携式电子设备、及其电动汽车等领域。
然而电池在循环使用的过程中,由于隔膜的收缩和电解液的消耗,会提高正负极短接的风险,产生大量热量,这些异常的电芯产生的热量会传递到附近其他正常工作的电芯,从而导致整个电芯的热失控。
通过在电芯外设置隔热垫可以隔绝单个失控电芯的热量向周围扩散,但是,这种隔绝会进一步使得在电池使用后期,电芯内的电解液不足时,补液困难,进而影响电芯的寿命。
因此,针对改善裸电芯隔热的技术的层出不穷,例如,一种绝缘件、电芯、电池及用电装置,绝缘件包括用于贴合裸电芯的大面的缓冲膜,缓冲膜采用第一材料制成;用于贴合裸电芯的侧面的侧面膜;用于贴合裸电芯的底部的底面膜;用于与顶支架热熔的顶面膜;侧面膜、底面膜和顶面膜采用第二材料制成,且第一材料的压缩量大于第二材料的压缩量。采用第一材料制成的缓冲膜能够对裸电芯的膨胀起到缓冲和限定作用,避免裸电芯在膨胀后直接挤压壳体。进一步提高在充放电过程中电芯主体的受力均匀性,改善电芯充满界面及电芯循环寿命。采用压缩量较小的第二材料制备侧面膜、底面膜和顶面膜,有利于提高其热熔效果。但电解液到后期也无法实现补液功能,影响电芯的循环性能。
出人意料地,通过缓冲垫直接与裸电芯接触设置,电芯之间无需设置缓冲垫,在模组单元内部空间一定的情况下,将原本用于在电芯之间设置缓冲垫的空间,全部让渡给电芯内部空间,提高了电芯空间利用率与成组效率;且缓冲垫在电芯内部提高了电芯的硬度,进而显著提高模组单元的硬度与刚度。同时,缓释层的多孔泡棉结构提高了电芯的保液性能,降低电芯注液难度,提升电芯的循环性能。
如图1所示,第一方面,本申请实施例提出了一种缓冲垫5212,用以设置在裸电芯上,缓冲垫5212包括:
粘结层52121;以及
缓释层52123,设于所述粘结层52121的一侧,所述缓释层52123的材料包括多孔可压缩泡棉。
由此,本申请实施例的技术方案中,通过在缓冲垫5212上设置粘结层52121,可以使得缓冲垫5212直接可粘附在裸电芯5211上,通过在缓冲垫5212上设置缓释层52123,并且缓释层52123设于所述粘结层52121的一侧,缓释层52123的材料包括多孔可压缩泡棉,可以在电池使用后期,便于通过缓释层52123的多孔可压缩泡棉进行补液,提高补液性能,同时,可压缩泡棉还可以为电芯521的膨胀提供让位空间,减少相邻电芯521之间的挤压,提高电芯的循环性能。
需要说明的是,所述多孔可压缩泡棉可以是由聚氨酯和亚克力的混合物闭孔发泡而成,在电芯内部提高电芯本身吸液与保液能力,减少裸电芯与电芯外壳间的游离电解液,同时可以提高电芯硬度;而且多孔可压缩泡棉提高电芯注液系数,提升电芯寿命,因为电芯使用寿命越长,多孔可压缩泡棉被裸电芯发生膨胀而压缩的比例就越大,多孔可压缩泡棉内电解液被挤出越多,为后期裸电芯补充更多电解液。
在任意实施方式中,所述粘结层52121的材料包括胶体硅、硅酸钠及磷酸铝中的至少一种,采用胶体硅、硅酸钠及磷酸铝中的至少一种可以将缓冲垫5212粘结到裸电芯5211上,提高粘附的强度;和/或,
所述缓释层52123的材料包括填充在多孔可压缩泡棉中的缓释物,所述缓释物包括锂盐、钠盐以及成膜化合物中的至少一种,通过在缓释层52123中添加缓释物锂盐、钠盐以及成膜化合物中的至少一种可以在电芯521循环使用的后期,在裸电芯5211膨胀的压力挤压下自缓冲层中释放出锂盐、钠盐以及成膜化合物,改善电芯521的能量密度,提高电芯521的寿命。
在任意实施方式中,所述缓释层52123的材料包括填充在多孔可压缩泡棉中的锂盐,其中,所述锂盐包括含氟锂盐、含硼锂盐以及含氯锂盐中的至少一种,采用上述锂盐中的至少一种,可以在电芯521使用后期,释放出锂盐,提高电芯521的高温稳定性,含氟锂盐可以是LiPF6、LiFSI及LiTFSI中的至少一种,含硼锂盐可以是LiBF4、LiBOB及LiDFBOB中的至少一种,含氯锂盐可以是LiClO4;和/或,
所述缓释层52123的材料包括填充在多孔可压缩泡棉中的钠盐,其中,所述钠盐包括含氟钠盐、含硼钠盐以及含氯钠盐中的至少一种,采用上述钠盐中的至少一种,可以在电芯521使用后期,释放出钠盐,提高电芯521的高温稳定性,含氟钠盐可以是NaPF6、NaFSI及NaTFSI中的至少一种,含硼钠盐可以是NaBF4、NaBOB及NaDFBOB中的至少一种,含氯钠盐可以是NaClO4;和/或,
所述缓释层52123的材料包括填充在多孔可压缩泡棉中的成膜化合物,其中,所述成膜化合物包括碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯及二氟磷酸锂中的至少一种,采用上述成膜化合物中的至少一种,可以在电芯521使用后期,释放出成膜化合物,提高电芯521的高温稳定性。
在任意实施方式中,所述缓冲垫5212的厚度为0.5~3mm,在此厚度范围内,既可以提高缓冲垫5212对电芯521的缓冲功能,又可以减少挤占电芯521的空间,从而提高电芯521的能量密度。所述缓冲垫5212的厚度可以是0.5mm、1mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm或3mm。可选地,所述缓冲垫5212的厚度为1.5~2.5mm,在此范围内,缓冲垫5212的缓冲功能和电芯521的能量密度更佳;和/或,
所述缓释层52123的厚度为0.5-1.5mm,在此范围内,缓冲垫5212具有较好的缓冲作用,为电芯521的膨胀提供让位空间,提高电芯521的循环性能,同时减少对电芯521空间的挤占,提高电芯521的能量密度。所述缓释层52123的厚度可以是0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm或1.5mm。可选地,所述缓释层52123的厚度0.5-1mm,在此范围内,电芯521能量密度更好,循环性能更佳。
如图2所示,在任意实施方式中,所述缓冲垫5212还包括隔热层52122,所述隔热层52122设于所述粘结层52121与所述缓释层52123之间。通过在缓冲垫5212上设置隔热层52122,可以减少电芯的热量向周围扩散,提高电芯的寿命。
所述的隔热层52122的材料包括乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、发泡聚氨酯、发泡聚丙烯、发泡聚乙烯、丁苯橡胶、顺丁橡胶、聚酰亚胺及二氧化硅气凝胶中的至少一种,采用上述物质中的至少一种,可以提高隔热层52122的弹性和回弹力,为裸电芯5211的膨胀提供让位空间,提高电芯521的循环性能;和/或,
在任意实施方式中,所述的隔热层52122的材料还包括陶瓷颗粒。通过上述隔热材料,可以提高隔热层52122的绝缘性能,降低隔热层52122的介电常数,提高隔热层52122的耐辐射和耐腐蚀能力。
在任意实施方式中,所述陶瓷颗粒包括氧化硅、氧化锆、氧化钛、氧化铝及化铪中的至少一种。通过上述陶瓷颗粒中的至少一种,可以提高隔热层52122的尺寸稳定性和热稳定性,提高隔热层52122的绝缘性,进一步提高电芯521的使用寿命。
在任意实施方式中,所述隔热层52122的厚度为0.1~2mm,在0.1~2mm内的隔热层52122,可以提高缓冲垫5212的隔热效果,同时减少对电池内部空间的挤占,给裸电芯5211提供更多空间,提高电芯521的能量密度。所述隔热层52122的厚度可以是0.1mm、0.5mm、0.8mm、1mm、1.2mm、1.4mm、1.5mm、1.8mm或2.0mm可选地,所述隔热层52122的厚度为1~2mm,在此范围内,隔热效果更佳;和/或,
所述隔热层52122的厚度与所述缓冲垫5212的厚度的比值为(0.3~0.6):1,隔热层52122的厚度与缓冲垫5212的厚度的比值影响缓冲垫5212的隔热效果,在此范围内,缓冲垫5212具有较好的隔热效果,同时可以兼顾缓冲隔热性能,为电芯521的膨胀提供让位空间,提高电芯521的循环性能。所述隔热层52122的厚度与所述缓冲垫5212的厚度的比值可以是0.3:1、0.35:1、0.4:1、0.45:1、0.5:1、0.55:1或0.6:1。可选地,所述隔热层52122的厚度与所述缓冲垫5212的厚度的比值为(0.4~0.5):1,在此范围内,缓冲垫5212的缓冲隔热性能更好,电芯521的循环性能更佳;和/或,
在任意实施方式中,所述缓冲垫5212的拉伸强度为1~100Mpa,在此范围内,缓冲垫5212具有较好的形态保持能力,进而提高电芯521的循环性能;可选地,所述缓冲垫5212的拉伸强度为10~100Mpa,在此范围内,电芯521的循环性能更佳;和/或,
所述缓冲垫5212在25℃热传导系数为0.03~0.3W/mK,在此范围内,可以提高缓冲垫5212的热稳定性,进而提高电芯521的循环性能。可选地,所述缓冲垫5212在25℃热传导系数为0.1~0.3W/mK,在此范围内,电芯521的循环性能更佳;和/或,
所述缓冲垫5212的耐热温度大于400℃,耐热温度大于400℃可以使得缓冲垫5212具有较好的耐热性能,提高缓冲垫5212的热稳定性,进而提高电芯521的循环性能;可选地,所述缓冲垫5212的耐热温度大于500℃,耐热温度大于500℃时,缓冲垫5212的热稳定性更佳,电芯521的循环性能更好。
在任意实施方式中,如图3所示,所述缓冲垫5212还包括抗穿刺层52124,所述抗穿刺层52124设于所述缓释层52123远离所述粘结层52121的一侧。通过在缓冲垫5212的最外层设置抗穿刺层52124可以提高缓冲垫5212的耐腐蚀性和绝缘性,提高缓冲垫5212的机械强度,减少外部环境对裸电芯5211的机械损伤,提高电芯521的循环性能。
在任意实施方式中,所述抗穿刺层52124的材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯及聚丙烯中的至少一种,采用上述抗穿刺层52124材料,可以提高缓冲垫5212的抗穿刺性能,提高电芯521的循环性能;和/或,
所述抗穿刺层52124的厚度为0.1~2mm,在此范围内,可以既能提高缓冲垫5212的抗穿刺性能和电芯521的循环性能,又可以减少抗穿刺层52124对电芯521空间的挤占,提高电芯521的能量密度。所述抗穿刺层52124的厚度可以是0.1mm、0.3mm、0.5mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm或2.0mm。可选地,所述抗穿刺层52124的厚度为0.5~1.5mm,在此范围内,抗穿刺性能更佳,电芯521的循环性能和能量密度更好。
第二方面,如图4、图5所示,本申请实施例提出了一种电芯521,包括裸电芯5211以及粘结在裸电芯5211外侧的本申请第一方面的缓冲垫5212。
通过在裸电芯5211的外侧粘结缓冲垫5212,通过在缓冲垫5212上设置缓释层52123,并且缓释层52123设于所述粘结层52121的一侧,缓释层52123的材料包括多孔可压缩泡棉,可以在电池使用后期,便于通过缓释层52123的多孔可压缩泡棉进行补液,提高补液性能,同时,可压缩泡棉还可以为电芯521的膨胀提供让位空间,减少相邻电芯521之间的挤压。
在任意实施方式中,所述裸电芯5211为卷绕结构的方壳电芯521,其中:
在X方向上缓冲垫5212边缘与裸电芯5211边缘的间距为X1,0mm≤X1≤7mm,在此范围内,可以节省缓冲垫5212占据的空间,同时节省成本,提高电芯521的能量密度,在电芯521高度方向上缓冲垫5212边缘与裸电芯5211边缘的间距可以是1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm或7mm;可选地,3mm≤X1≤7mm;和/或,
在Y方向缓冲垫5212边缘与裸电芯5211边缘的间距为Y1,0mm≤Y1≤R角mm,在此范围内,可以节省缓冲垫5212占据的空间,同时节省成本,提高电芯521的能量密度,其中R角=(裸电芯的宽度-最内圈电极宽度)/2。
在任意实施方式中,所述裸电芯5211为叠片结构的方壳电芯521,其中:
在X方向上缓冲垫5212边缘与裸电芯5211边缘的间距为X2,0mm≤X2≤7mm,在此范围内,可以节省缓冲垫5212占据的空间,同时节省成本,提高电芯521的能量密度;在电芯521高度方向上缓冲垫5212边缘与裸电芯5211边缘的间距可以是1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm或7mm。可选地,3mm≤X2≤7mm;和/或,
在Y方向缓冲垫5212边缘与裸电芯5211边缘的间距为Y2,0mm≤Y2≤3mm。在此范围内,可以节省缓冲垫5212占据的空间,同时节省成本,提高电芯521的能量密度。
需要说明的是X方向是指电芯高度的方向,Y方向是指电芯宽度的方向。
第三方面,本申请实施例提出了一种电池,包括本申请第二方面的电芯。
在任意实施方式中,所述电池包括锂离子电池或钠离子电池。
本申请的一个实施方式中,提供一种二次电池。
通常情况下,二次电池包括正极极片、负极极片、电解质和隔离膜。在电池充放电过程中,活性离子在正极极片和负极极片之间往返嵌入和脱出。电解质在正极极片和负极极片之间起到传导离子的作用。隔离膜设置在正极极片和负极极片之间,主要起到防止正负极短路的作用,同时可以使离子通过。
正极极片包括正极集流体以及设置在正极集流体至少一个表面的正极膜层,所述正极膜层包括本申请第一方面的正极材料或本申请第二方面的正极材料的制备方法制得的正极材料。
作为示例,正极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面,正极膜层设置在正极集流体相对的两个表面的其中任意一者或两者上。
在一些实施方式中,所述正极集流体可采用金属箔片或复合集流体。例如,作为金属箔片,可采用铝箔。复合集流体可包括高分子材料基层和形成于高分子材料基层至少一个表面上的金属层。复合集流体可通过将金属材料(铝、铝合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等)形成在高分子材料基材(如聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)等的基材)上而形成。
在一些实施方式中,当二次电池为锂离子电池时,正极活性材料可采用本领域公知的用于锂离子电池的正极活性材料。作为示例,正极活性材料可包括以下材料中的至少一种:橄榄石结构的含锂磷酸盐、锂过渡金属氧化物及其各自的改性化合物。但本申请并不限定于这些材料,还可以使用其他可被用作电池正极活性材料的传统材料。这些正极活性材料可以仅单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。其中,锂过渡金属氧化物的示例可包括但不限于锂钴氧化物(如LiCoO2)、锂镍氧化物(如LiNiO2)、锂锰氧化物(如LiMnO2、LiMn2O4)、锂镍钴氧化物、锂锰钴氧化物、锂镍锰氧化物、锂镍钴锰氧化物如LiNi1/3Co1/3Mn1/ 3O2(也可以简称为NCM333)、LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2(也可以简称为NCM523)、LiNi0.5Co0.25Mn0.25O2(也可以简称为NCM211)、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2(也可以简称为NCM622)、LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(也可以简称为NCM811)、锂镍钴铝氧化物(如LiNi0.85Co0.15Al0.05O2)及其改性化合物等中的至少一种。橄榄石结构的含锂磷酸盐的示例可包括但不限于磷酸铁锂(如LiFePO4(也可以简称为LFP))、磷酸铁锂与碳的复合材料、磷酸锰锂(如LiMnPO4)、磷酸锰锂与碳的复合材料、磷酸锰铁锂、磷酸锰铁锂与碳的复合材料中的至少一种。
在一些实施方式中,正极膜层还可选地包括粘结剂。作为示例,所述粘结剂可以包括聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、偏氟乙烯-四氟乙烯-丙烯三元共聚物、偏氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯三元共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物及含氟丙烯酸酯树脂中的至少一种。
在一些实施方式中,正极膜层还可选地包括导电剂。作为示例,所述导电剂可以包括超导碳、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯及碳纳米纤维中的至少一种。
在一些实施方式中,可以通过以下方式制备正极极片:将上述用于制备正极极片的组分,例如正极活性材料、导电剂、粘结剂和任意其他的组分分散于溶剂(例如N-甲基吡咯烷酮)中,形成正极浆料;将正极浆料涂覆在正极集流体上,经烘干、冷压等工序后,即可得到正极极片。
负极极片包括负极集流体以及设置在负极集流体至少一个表面上的负极膜层,所述负极膜层包括负极活性材料。
作为示例,负极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面,负极膜层设置在负极集流体相对的两个表面中的任意一者或两者上。
在一些实施方式中,所述负极集流体可采用金属箔片或复合集流体。例如,作为金属箔片,可以采用铜箔。复合集流体可包括高分子材料基层和形成于高分子材料基材至少一个表面上的金属层。复合集流体可通过将金属材料(铜、铜合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等)形成在高分子材料基材(如聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)等的基材)上而形成。
在一些实施方式中,负极活性材料可采用本领域公知的用于电池的负极活性材料。作为示例,负极活性材料可包括以下材料中的至少一种:人造石墨、天然石墨、软炭、硬炭、硅基材料、锡基材料和钛酸锂等。所述硅基材料可选自单质硅、硅氧化合物、硅碳复合物、硅氮复合物以及硅合金中的至少一种。所述锡基材料可选自单质锡、锡氧化合物以及锡合金中的至少一种。但本申请并不限定于这些材料,还可以使用其他可被用作电池负极活性材料的传统材料。这些负极活性材料可以仅单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
在一些实施方式中,负极膜层还可选地包括粘结剂。所述粘结剂可选自丁苯橡胶(SBR)、聚丙烯酸(PAA)、聚丙烯酸钠(PAAS)、聚丙烯酰胺(PAM)、聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)、聚甲基丙烯酸(PMAA)及羧甲基壳聚糖(CMCS)中的至少一种。
在一些实施方式中,负极膜层还可选地包括导电剂。导电剂可选自超导碳、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯及碳纳米纤维中的至少一种。
在一些实施方式中,负极膜层还可选地包括其他助剂,例如增稠剂(如羧甲基纤维素钠(CMC-Na))等。
在一些实施方式中,可以通过以下方式制备负极极片:将上述用于制备负极极片的组分,例如负极活性材料、导电剂、粘结剂和任意其他组分分散于溶剂(例如去离子水)中,形成负极浆料;将负极浆料涂覆在负极集流体上,经烘干、冷压等工序后,即可得到负极极片。
电解质在正极极片和负极极片之间起到传导离子的作用。本申请对电解质的种类没有具体的限制,可根据需求进行选择。例如,电解质可以是液态的、凝胶态的或全固态的。
在一些实施方式中,所述电解质采用电解液。所述电解液包括电解质盐和溶剂。
在一些实施方式中,电解质盐可选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂、六氟砷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲磺酰亚胺锂、三氟甲磺酸锂、二氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二草酸硼酸锂、二氟二草酸磷酸锂及四氟草酸磷酸锂中的至少一种。
在一些实施方式中,溶剂可选自碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二丙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、碳酸亚丁酯、氟代碳酸亚乙酯、甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、1,4-丁内酯、环丁砜、二甲砜、甲乙砜及二乙砜中的至少一种。
在一些实施方式中,所述电解液还可选地包括添加剂。例如添加剂可以包括负极成膜添加剂、正极成膜添加剂,还可以包括能够改善电池某些性能的添加剂,例如改善电池过充性能的添加剂、改善电池高温或低温性能的添加剂等。
在一些实施方式中,二次电池中还包括隔离膜。本申请对隔离膜的种类没有特别的限制,可以选用任意公知的具有良好的化学稳定性和机械稳定性的多孔结构隔离膜。
在一些实施方式中,隔离膜的材质可选自玻璃纤维、无纺布、聚乙烯、聚丙烯及聚偏二氟乙烯中的至少一种。隔离膜可以是单层薄膜,也可以是多层复合薄膜,没有特别限制。在隔离膜为多层复合薄膜时,各层的材料可以相同或不同,没有特别限制。
在一些实施方式中,正极极片、负极极片和隔离膜可通过卷绕工艺或叠片工艺制成电极组件。
在一些实施方式中,二次电池可包括外包装。该外包装可用于封装上述电极组件及电解质。
在一些实施方式中,二次电池的外包装可以是硬壳,例如硬塑料壳、铝壳、钢壳等。二次电池的外包装也可以是软包,例如袋式软包。软包的材质可以是塑料,作为塑料,可列举出聚丙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯以及聚丁二酸丁二醇酯等。
本申请对二次电池的形状没有特别的限制,其可以是圆柱形、方形或其他任意的形状。例如,图6是作为一个示例的方形结构的二次电池5。
在一些实施方式中,参照图7,外包装可包括壳体51和盖板53。其中,壳体51可包括底板和连接于底板上的侧板,底板和侧板围合形成容纳腔。壳体51具有与容纳腔连通的开口,盖板53能够盖设于所述开口,以封闭所述容纳腔。正极极片、负极极片和隔离膜可经卷绕工艺或叠片工艺形成电极组件52。在电极组件52一侧粘贴缓冲垫后,电极组件52封装于所述容纳腔内,缓冲垫的一侧抵接电极组件,另一侧靠近容纳腔的腔壁。电解液浸润于电极组件52中。二次电池5所含电极组件52的数量可以为一个或多个,本领域技术人员可根据具体实际需求进行选择。
在一些实施方式中,二次电池可以组装成电池模块,电池模块所含二次电池的数量可以为一个或多个,具体数量本领域技术人员可根据电池模块的应用和容量进行选择。
图8是作为一个示例的电池模块4。参照图8,在电池模块4中,多个二次电池5可以是沿电池模块4的长度方向依次排列设置。当然,也可以按照其他任意的方式进行排布。进一步可以通过紧固件将该多个二次电池5进行固定。
可选地,电池模块4还可以包括具有容纳空间的外壳,多个二次电池5容纳于该容纳空间。
在一些实施方式中,上述电池模块还可以组装成电池包,电池包所含电池模块的数量可以为一个或多个,具体数量本领域技术人员可根据电池包的应用和容量进行选择。
图9和图10是作为一个示例的电池包1。参照图9和图10,在电池包1中可以包括电池箱和设置于电池箱中的多个电池模块4。电池箱包括上箱体2和下箱体3,上箱体2能够盖设于下箱体3,并形成用于容纳电池模块4的封闭空间。多个电池模块4可以按照任意的方式排布于电池箱中。
第四方面,本申请实施例提出了一种用电装置,包括本申请第三方面的电池。
另外,本申请还提供一种用电装置,所述用电装置包括本申请提供的二次电池、电池模块、或电池包中的至少一种。所述二次电池、电池模块、或电池包可以用作所述用电装置的电源,也可以用作所述用电装置的能量存储单元。所述用电装置可以包括移动设备(例如手机、笔记本电脑等)、电动车辆(例如纯电动车、混合动力电动车、插电式混合动力电动车、电动自行车、电动踏板车、电动高尔夫球车、电动卡车等)、电气列车、船舶及卫星、储能系统等,但不限于此。
作为所述用电装置,可以根据其使用需求来选择二次电池、电池模块或电池包。
图11是作为一个示例的用电装置。该用电装置为纯电动车、混合动力电动车、或插电式混合动力电动车等。为了满足该用电装置对二次电池的高功率和高能量密度的需求,可以采用电池包或电池模块。
作为另一个示例的装置可以是手机、平板电脑、笔记本电脑等。该装置通常要求轻薄化,可以采用二次电池作为电源。
实施例
以下,说明本申请的实施例。下面描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。实施例中未注明具体技术或条件的,按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规产品。
本申请实施例1至29以及对比例1至3的缓冲垫的参数按表1的参数。
表1实施例1至29以及对比例1至2缓冲垫参数
性能测试:
将实施例1至29、对比例1至3的缓冲垫粘贴在裸电芯上,组装成叠片结构二次电池,进行如下测试:
1、二次电池能量密度测试
将制作好的各二次电池于25℃静置30min,以1/3C的倍率充电至4.25V,恒压至0.05C结束。静置30min,以1/3C的倍率放电至2.8V,放出的容量即为C0,放出的能量即为E0。基于公式电池能量密度=E0/电芯体积,计算二次电池能量密度。
2、浅刺测试
将制作好的各二次电池于25℃以1/3C的倍率放电至2.8V,静置60min,以1/3C的倍率充电至4.25V,恒压至0.05C结束;静置60min,去除部分壳体,记录此时电芯的电压、内阻和重量。
在25℃下进行穿钉实验,钉子直径为1mm,速度为0.1mm/s,匀速垂直于电池极板的方向刺入,刺入位置靠近被刺面几何中心;刺入深度为4mm,监控压降;试验环境下观察1h;若无失效,刺入深度改为5mm,重复上述步骤,直至失效为止;记录失效时电芯的电压、内阻和重量。
3、循环及膨胀力测试
静置10min,25℃以1/3C的倍率充电至4.25V,恒压至0.05C结束;静置10min,以1/3C的倍率放电至2.8V,静置10min;循环至80%SOH,中间监控电芯膨胀力。
4、外部加热板测试
1)将满充电芯与加热板(1500W)用夹具组装在一起,按夹具-隔热垫-加热板-电芯-加热垫-夹具的顺序组装。(实施例为内置缓冲垫,因此不需额外增加外部垫子)
2)将厚的铸铜加热板布置感温线,启动加热板电源对电芯加热,加热板温度控制在恒温190℃,恒温至电芯失控为止;记录失效时间。
结果如表2所示。
表2 实施例1-29及对比例1-3性能测试结果
由表2可以看出,通过实施例1至29及对比例1至3可以看到,通过在缓冲垫上设置粘结层,可以使得缓冲垫直接可粘附在裸电芯上,通过在缓冲垫上设置缓释层,并且缓释层设于隔热层远离所述粘结层的一侧,缓释层的材料包括多孔可压缩泡棉,可以在电池使用后期,便于通过缓释层的多孔可压缩泡棉进行补液,提高补液性能,同时,可压缩泡棉还可以为电芯的膨胀提供让位空间,减少相邻电芯之间的挤压。
由实施例1至4可知,不同的隔热层材料均可以实现隔热的效果。
由实施例5至9可知,在0.1~2mm内的隔热层,可以提高缓冲垫的隔热效果,同时减少对电池内部空间的挤占,给裸电芯提供更多空间,提高电芯的能量密度。所述隔热层的厚度为1~2mm,在此范围内,隔热效果更佳。
由实施例10至15可知,缓释层的厚度为0.5-1.5mm,在此范围内,缓冲垫具有较好的缓冲作用,为电芯的膨胀提供让位空间,提高电芯的循环性能,同时减少对电芯空间的挤占,提高电芯的能量密度。缓释层的厚度0.5-1mm,在此范围内,电芯能量密度更好,循环性能更佳。
通过实施例16至21可知,抗穿刺层的厚度为0.1~2mm,在此范围内,可以既能提高缓冲垫的抗穿刺性能和电芯的循环性能,又可以减少抗穿刺层对电芯空间的挤占,提高电芯的能量密度。所述抗穿刺层的厚度为0.5~1.5mm,在此范围内,抗穿刺性能更佳,电芯的循环性能和能量密度更好。
由实施例22至29可知,缓释物包括锂盐、钠盐以及成膜化合物中的至少一种,通过在缓释层中添加缓释物锂盐、钠盐以及成膜化合物中的至少一种可以在电芯循环使用的后期,在裸电芯膨胀的压力挤压下自缓冲层中释放出锂盐、钠盐以及成膜化合物,改善电芯的能量密度,提高电芯的寿命。
综上所述,本申请提出的缓冲垫,通过在缓冲垫上设置粘结层,可以使得缓冲垫直接可粘附在裸电芯上,通过在缓冲垫上设置缓释层,并且缓释层设于所述粘结层的一侧,缓释层的材料包括多孔可压缩泡棉,可以在电池使用后期,便于通过缓释层的多孔可压缩泡棉进行补液,提高补液性能,同时,可压缩泡棉还可以为电芯的膨胀提供让位空间,减少相邻电芯之间的挤压。
需要说明的是,本申请不限定于上述实施方式。上述实施方式仅为示例,在本申请的技术方案范围内具有与技术思想实质相同的构成、发挥相同作用效果的实施方式均包含在本申请的技术范围内。此外,在不脱离本申请主旨的范围内,对实施方式施加本领域技术人员能够想到的各种变形、将实施方式中的一部分构成要素加以组合而构筑的其它方式也包含在本申请的范围内。
Claims (21)
1.一种缓冲垫,用以设置在裸电芯上,其特征在于,包括:
粘结层;以及
缓释层,所述缓释层设于所述粘结层的一侧,所述缓释层的材料包括多孔可压缩泡棉以及填充在多孔可压缩泡棉中的缓释物。
2.如权利要求1所述的缓冲垫,其特征在于,
所述粘结层的材料包括胶体硅、硅酸钠及磷酸铝中的至少一种;和/或,
所述缓释物包括锂盐、钠盐以及成膜化合物中的至少一种。
3.如权利要求2所述的缓冲垫,其特征在于,
所述缓释物包括锂盐,其中,所述锂盐包括含氟锂盐、含硼锂盐以及含氯锂盐中的至少一种;和/或,
所述缓释物包括钠盐,其中,所述钠盐包括含氟钠盐、含硼钠盐以及含氯钠盐中的至少一种;和/或,
所述缓释物包括成膜化合物,其中,所述成膜化合物包括碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯及二氟磷酸锂中的至少一种。
4.如权利要求1所述的缓冲垫,其特征在于,
所述缓冲垫的厚度为0.5~3mm;和/或,
所述缓释层的厚度为0.5-1.5mm。
5.如权利要求1所述的缓冲垫,其特征在于,
所述缓冲垫的厚度为1.5~2.5mm;和/或,
所述缓释层的厚度0.5-1mm。
6.如权利要求1所述的缓冲垫,其特征在于,所述缓冲垫还包括隔热层,所述隔热层设于所述粘结层与所述缓释层之间。
7.如权利要求6所述的缓冲垫,其特征在于,所述隔热层的材料包括乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、发泡聚氨酯、发泡聚丙烯、发泡聚乙烯、丁苯橡胶、顺丁橡胶、聚酰亚胺及二氧化硅气凝胶中的至少一种。
8.如权利要求7所述的缓冲垫,其特征在于,所述隔热层的材料还包括陶瓷颗粒。
9.如权利要求8所述的缓冲垫,其特征在于,所述陶瓷颗粒包括氧化硅、氧化锆、氧化钛、氧化铝及氧化铪中的至少一种。
10.如权利要求6所述的缓冲垫,其特征在于,所述隔热层的厚度为0.1~2mm;和/或,
所述隔热层的厚度与所述缓冲垫的厚度的比值为(0.3~0.6):1。
11.如权利要求6所述的缓冲垫,其特征在于,所述隔热层的厚度为1~2mm;和/或,
所述隔热层的厚度与所述缓冲垫的厚度的比值为(0.4~0.5):1。
12.如权利要求1所述的缓冲垫,其特征在于,所述缓冲垫的拉伸强度为1~100Mpa;和/或,
所述缓冲垫在25℃热传导系数为0.03~0.3W/mK;和/或,
所述缓冲垫的耐热温度大于400℃。
13.如权利要求1所述的缓冲垫,其特征在于,所述缓冲垫还包括抗穿刺层,所述抗穿刺层设于所述缓释层远离所述粘结层的一侧。
14.如权利要求13所述的缓冲垫,其特征在于,所述抗穿刺层的材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯及聚丙烯中的至少一种;和/或,
所述抗穿刺层的厚度为0.1~2mm。
15.如权利要求13所述的缓冲垫,其特征在于,所述抗穿刺层的厚度为0.5~1.5mm。
16.一种电芯,其特征在于,包括:裸电芯以及粘结在裸电芯外侧的如权利要求1至15任意一项所述的缓冲垫。
17.如权利要求16所述的电芯,其特征在于,所述裸电芯为卷绕结构的方壳电芯,其中:
在X方向上缓冲垫边缘与裸电芯边缘的间距为X1,0mm≤X1≤7mm;和/或,
在Y方向缓冲垫边缘与裸电芯边缘的间距为Y1,0mm≤Y1≤R角mm,其中R角=(裸电芯的宽度-最内圈电极宽度)/2;
其中X方向为电芯高度方向,Y方向为电芯宽度方向。
18.如权利要求16所述的电芯,其特征在于,所述裸电芯为叠片结构的方壳电芯,其中:
在X方向上缓冲垫边缘与裸电芯边缘的间距为X2,0mm≤X2≤7mm;和/或,
在Y方向缓冲垫边缘与裸电芯边缘的间距为Y2,0mm≤Y2≤3mm;
其中X方向为电芯高度方向,Y方向为电芯宽度方向。
19.一种电池,其特征在于包括电解液及权利要求16至18任意一项所述的电芯。
20.如权利要求19所述的电池,其特征在于,所述电池包括锂离子电池或钠离子电池。
21.一种用电装置,其特征在于,包括如权利要求19或20所述的电池。
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