CN218414787U - 电池单体、电池及用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电池单体、电池及用电装置，电池单体包括：外壳，具有容纳腔；至少一个裸电芯，收容于容纳腔内；以及至少一个吸液单元，吸液单元包括吸液本体及阻挡层，吸液本体位于至少一个裸电芯的外周，阻挡层覆盖吸液本体的部分外表面，并使吸液本体具有暴露于阻挡层外的吸液区和排液区。通过在容纳腔中设置吸液单元，可对容纳腔中的游离电解液进行吸附及存储，从而避免裸电芯的部分区域长期浸泡在游离电解液中带来的膜阻抗升高和活性锂损失恶化等问题，延长了电池单体的寿命。而且，由于吸液本体的部分外表面覆盖了用于阻挡电解液溢出的阻挡层而形成吸液区和排液区，因此在实现游离电解液的吸收的同时限定了电解液的溢出范围，提高浸润效果。

Description

电池单体、电池及用电装置

技术领域

本申请涉及电池技术领域，具体涉及一种电池单体、电池及用电装置。

背景技术

节能减排是汽车产业可持续发展的关键，电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言，电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。

目前，电芯注液后通常存在部分游离电解液浸泡裸电芯底部，造成较大的极化损失和活性锂损失，而且发生浸润不良等问题，进而影响电池的寿命，甚至带来安全隐患。

发明内容

鉴于上述问题，本申请提供一种电池单体、电池及用电装置，可以防止游离电解液持续浸泡裸电芯以延长电池寿命、降低安全隐患。

第一方面，本申请提供了一种电池单体，包括：

外壳，具有容纳腔；

至少一个裸电芯，收容于所述容纳腔内；以及

至少一个吸液单元，所述吸液单元包括吸液本体及阻挡层，所述吸液本体位于至少一个所述裸电芯的外周，所述阻挡层覆盖所述吸液本体的部分外表面，并使所述吸液本体具有暴露于所述阻挡层外的吸液区和排液区。

通过在容纳腔中设置吸液单元，可对容纳腔中的游离电解液进行吸附及存储，从而避免裸电芯的部分区域长期浸泡在游离电解液中带来的膜阻抗升高和活性锂损失恶化等问题，延长了电池单体的寿命。而且，由于吸液本体的部分外表面覆盖了用于阻挡电解液溢出的阻挡层而形成吸液区和排液区，因此在实现游离电解液的吸收的同时限定了电解液的溢出范围，可根据需要调整吸液区和排液区的位置，以保证吸液本体可充分吸收游离电解液，同时电解液可从特定区域流出以从不同方向浸润裸电芯，提高电解液浸润效果。

在其中一个实施例中，所述吸液本体包括位于吸液本体的底部的吸液部和位于吸液本体的顶部的排液部，所述吸液区形成于所述吸液部，所述排液区形成于所述排液部。

通过设置位于吸液本体底部的吸液部和位于吸液本体顶部的排液部，吸液本体可通过底部的吸液部充分吸收游离电解液，而其排出的电解液可从裸电芯的顶部由上至下浸润整个裸电芯，保证了裸电芯得到充分浸润，改善裸电芯因顶部浸润不良导致的边缘析锂问题。

在其中一个实施例中，所述排液部具有位于所述吸液本体的底壁的第一吸液面，所述第一吸液面界定形成至少部分所述吸液区。通过暴露于阻挡层外的第一吸液面，游离电解液可从吸液本体的底部被吸收至吸液本体中，然后通过毛细作用到达吸液本体的其他区域。

在其中一个实施例中，所述吸液部具有第二吸液面，所述第二吸液面自所述第一吸液面沿所述电池单体的高度方向向上延伸，所述第二吸液面界定形成至少部分所述吸液区。如此，第一吸液面与第二吸液面共同形成用于吸收游离电解液的吸液区，第二吸液面的设置扩大了吸液本体的吸液面积，使吸液本体可将裸电芯底部的游离电解液充分吸收。

在其中一个实施例中，所述排液部具有位于所述吸液本体的顶壁的排液面，所述排液面界定形成所述排液区。如此，吸液本体的吸液区暴露于阻挡层外而与游离电解液接触以吸收电解液，吸收后的电解液通过毛细作用到达吸液本体的排液区并可从排液区溢出。而吸液本体的中部区域被阻挡层覆盖，因此可防止电解液吸液本体的中部流出，从而提高了电解液的浸润效果。

在其中一个实施例中，所述吸液本体由多孔材料形成。通过由多孔材料形成吸液本体，使吸液本体具有较好的吸收性以充分吸收游离电解液。而在电芯膨胀后，多孔材料发生形变，多孔材料中存储的游离电解液流出以浸润裸电芯。

在其中一个实施例中，所述吸液部的孔隙率大于所述吸液本体的其余部分的孔隙率。由于吸液部的孔隙率大于吸液本体中除吸液部以外的其余部分的孔隙率，因此吸液部具有更强的毛细作用，对游离电解液更好的吸收效果。

在其中一个实施例中，所述阻挡层由薄膜材料形成。通过薄膜材料形成阻挡层，可在不显著增加吸液单元的厚度的同时有效阻挡电解液从吸液本体的中部区域流出，保证了裸电芯的浸润效果。

在其中一个实施例中，所述吸液单元相对所述容纳腔的腔底壁的高度高于所述裸电芯相对所述容纳腔的腔底壁的高度。由于吸液单元相对容纳腔底部的高度高于裸电芯相对容纳腔底部的高度，因此吸液本体的排液区排出的电解液可从裸电芯的顶部由上至下浸润整个裸电芯，保证了裸电芯得到充分浸润。

在其中一个实施例中，所述吸液单元位于所述容纳腔的腔壁与最外侧的所述裸电芯之间。如此，吸液单元在最外侧的裸电芯的一侧吸收游离电解液，从吸液单元流出的电解液由上至下浸润裸电芯。

在其中一个实施例中，每相邻两个所述裸电芯之间均设有一个所述吸液单元。如此，吸液单元可吸收游离电解液，从吸液单元流出的电解液由上至下浸润其两侧的裸电芯。

在其中一个实施例中，在所述裸电芯的排列方向上，所述吸液单元设置于每一个所述裸电芯的相对两侧。通过在任意一个裸电芯的厚度方向上的相对两侧均设置一个吸液单元，可达到将吸液单元的作用最大化的效果，吸液单元可更加均匀地吸收、排出电解液，对裸电芯具有更好的浸润效果。

第二方面，本申请提供了一种电池，包括上述实施例中的电池单体。

第三方面，本申请提供了一种用电装置，包括上述实施例中的电池。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：

图1为本申请一实施例的车辆的示意图；

图2为本申请一实施例的电池的分解示意图；

图3为本申请一实施例的电池单体的内部结构剖视图；

图4为本申请一实施例的吸液单元的结构示意图；

图5为图4所示吸液单元的吸液本体的侧视图；

图6为图4所示吸液单元的正视图；

图7为图4所示吸液单元的侧视图；

图8为图4所示吸液单元的俯视图；

图9为本申请一实施例的吸液单元的结构示意图；

图10为本申请另一实施例的吸液单元的结构示意图；

具体实施方式中的附图标号如下：

1000、车辆；100、电池；200、控制器；300、马达；10、箱体；20、第一部分；30、第二部分；40、电池单体；41、外壳；41a、容纳腔；412、主壳体；414、端盖；43、裸电芯；44、绝缘片；45、吸液单元；452、吸液本体；4521、吸液部；4521a、吸液区；4521b、第一吸液面；4521c、第二吸液面；4523、排液部；4523a、排液区；4523b、排液面；454、阻挡层。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。

在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

目前，从市场形势的发展来看，动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具，以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大，其市场的需求量也在不断地扩增。

本申请人注意到，在对电池单体的裸电芯注液后，裸电芯底部会存在游离电解液，游离电解液持续浸泡裸电芯，会导致裸电芯被浸泡部分极片的副反应持续进行，进而导致此部分的膜阻抗升高，造成较大的极化损失和活性锂损失。而且，由于游离电解液仅存在于电池单体底部，因此扩散至裸电芯顶部的扩散路径较长，从而导致裸电芯顶部在电池使用后期会首先出现浸润不良，导致该部分先于其他部位析锂，进而导致电池寿命的衰减甚至产生安全隐患。

为了解决上述问题，申请人研究发现，可以在裸电芯的端部集成吸液材料以起到吸收、存储游离电解液的作用，以便于在电池使用后期当游离电解液消耗完后对电解液进行补充，延长电池的使用寿命。但是，吸液整合在裸电芯的端部，电解液的吸入和排出全部依赖于吸液材料的毛细作用，排出动力学明显不足，从而造成电解液的浪费。其次，裸电芯的极耳需要伸出吸液材料才能进行后续的连接，从而导致极耳高度增高，提高了电池的制造成本，同时对生产过程提出挑战，容易在裸电芯的成形过程中造成极耳打皱、翻折甚至倒插入裸电芯中，从而带来安全隐患。

基于以上考虑，为了解决裸电芯的底部持续浸泡游离电解液导致电池寿命衰减的问题，申请人经过深入研究，设计了一种电池单体，通过在电池单体的外壳内布置至少一个吸液单元，可吸收并保存游离电解液，并将电解液传送至外壳内的其他区域以从不同方向浸润裸电芯，从而起到防止电解液长时间浸泡裸电芯底部带来的膜阻抗升高和活性锂损失恶化的问题，有效提高了电池单体的使用寿命。

本申请实施例公开的电池可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置中。可以使用具备本申请公开的电池等组成该用电装置的电源系统。

本申请实施例提供一种使用电池作为电源的用电装置，用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中，电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等，航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。

以下实施例为了方便说明，以本申请一实施例的一种用电装置为车辆为例进行说明。

请参照图1，图1为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图。车辆1000可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1000的内部设置有电池100，电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电，例如，电池100可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器200和马达300，控制器200用来控制电池100为马达300供电，例如，用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。

在本申请一些实施例中，电池100不仅可以作为车辆1000的操作电源，还可以作为车辆1000的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。

请参照图2，图2为本申请一些实施例提供的电池的爆炸图。电池100包括箱体10和电池单体40，电池单体40容纳于箱体10内。其中，箱体10用于为电池单体40提供容纳空间，箱体10可以采用多种结构。在一些实施例中，箱体10可以包括第一部分20和第二部分30，第一部分20与第二部分30相互盖合，第一部分20和第二部分30共同限定出用于容纳电池单体40的容纳空间。第二部分30可以为一端开口的空心结构，第一部分20可以为板状结构，第一部分20盖合于第二部分30的开口侧，以使第一部分20与第二部分30共同限定出容纳空间；第一部分20和第二部分30也可以是均为一侧开口的空心结构，第一部分20的开口侧盖合于第二部分30的开口侧。当然，第一部分20和第二部分30形成的箱体10可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。

在电池100中，电池单体40可以是多个，多个电池单体40之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体40中既有串联又有并联。多个电池单体40之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体40构成的整体容纳于箱体10内；当然，电池100也可以是多个电池单体40先串联或并联或混联组成电池100模块形式，多个电池100模块再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体10内。电池100还可以包括其他结构，例如，该电池100还可以包括汇流部件，用于实现多个电池单体40之间的电连接。

电池单体40可以为二次电池或一次电池，还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池，但不局限于此。电池单体40可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。请参照图3，图3为本申请一些实施例提供的电池单体40的结构示意图。电池单体40是指组成电池100的最小单元，包括外壳41、裸电芯43以及其他的功能性部件。

如图3至图5所示，根据本申请的一些实施例，本申请提供了一种电池单体40，包括外壳41、至少一个裸电芯43以及至少一个吸液单元45。外壳41具有容纳腔41a，裸电芯43收容于容纳腔41a内。吸液单元45包括吸液本体452及阻挡层454，吸液本体452位于至少一个裸电芯43的外周，阻挡层454覆盖吸液本体452的部分外表面，并使吸液本体452具有暴露于阻挡层454外的吸液区4521a和排液区4523a。

具体地，外壳41包括主壳体412及端盖414。端盖414是指盖合于主壳体412的开口处形成容纳腔41a，以将电池单体40的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地，端盖414的形状可以与主壳体412的形状相适应以配合主壳体412。可选地，端盖414可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成，这样，端盖414在受挤压碰撞时就不易发生形变，使电池单体40能够具备更高的结构强度，安全性能也可以有所提高。端盖414上可以设置有如电极端子等的功能性部件，电极端子可以用于与裸电芯43电连接，以用于输出或输入电池单体40的电能。在一些实施例中，端盖414上还可以设置有用于在电池单体40的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。端盖414的材质也可以是多种的，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等，本申请实施例对此不作特殊限制。

主壳体412是用于配合端盖414以形成容纳腔41a的组件，其中，容纳腔41a可以用于容纳裸电芯43、电解液以及其他部件。主壳体412和端盖414可以是独立的部件，可以于主壳体412上设置开口，通过在开口处使端盖414盖合开口以形成容纳腔41a。不限地，也可以使端盖414和主壳体412一体化，具体地，端盖414和主壳体412可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面，当需要封装主壳体412的内部时，再使端盖414盖合主壳体412。主壳体412可以是多种形状和多种尺寸的，例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地，主壳体412的形状可以根据裸电芯43的具体形状和尺寸大小来确定。主壳体412的材质可以是多种，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等，本申请实施例对此不作特殊限制。

在下列实施例中，外壳41呈中空的立方体状，外壳41的宽度方向为第一方向(即图3中的X方向)，外壳41的高度方向为第二方向(即图3中的Z方向)，外壳41的长度方向为第三方向(即图3中垂直于屏幕的方向)，第一方向、第二方向以及第三方向两两相交，作为一较佳的实施方式，第一方向、第二方向以及第三方向相互垂直。

裸电芯43是电池单体40中发生电化学反应的部件，在下列一些实施例中，多个裸电芯43沿第一方向间隔排布，每个裸电芯43的厚度方向平行于第一方向，每个裸电芯43的高度方向平行于第二方向，每个裸电芯43的长度平行于第三方向。裸电芯43主要由正极片和负极片卷绕或层叠放置形成。正极片和负极片具有活性物质的部分构成裸电芯43的主体部，正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体部的一端或是分别位于主体部的两端。

在裸电芯43形成过程中，当正极极片、负极极片和隔膜材料完成卷绕后，需要向裸电芯43注入电解液，卷绕后的裸电芯43充分吸收注入的电解液，使裸电芯43与电解液能够充分的混合，达到最好的浸润效果。在电池100的充放电过程中，正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应，极耳连接电极端子以形成电流回路。

吸液单元45的吸液本体452由具有可自由吸收、存储电解液的特征的材料形成，因此吸液单元45可吸收并存储容纳腔41a内的游离电解液。而在裸电芯43充电膨胀后，吸液本体452受压挤出游离电解液以浸润裸电芯43。

吸液单元45的阻挡层454由稳定、无法透过电解液且不与电解液反应的材料形成，“阻挡层454覆盖吸液本体452的部分外表面”是指阻挡层454贴附于吸液本体452的部分外表面以遮蔽该部分外表面，而吸液本体452未被阻挡层454覆盖的另一部分外表面则暴露于阻挡层454外。

在阻挡层454的阻挡作用下，吸液本体452中吸附的电解液无法从被阻挡层454覆盖的区域流出，而吸液本体452的外表面未覆盖有阻挡层454的区域形成暴露于容纳腔41a中的吸液区4521a和排液区4523a，没有了阻挡层454的阻挡，容纳腔41a中游离的电解液可通过吸液区4521a进入吸液本体452中，吸液本体452中吸附的电解液也可在吸液本体452受到挤压后通过排液区4523a溢出以浸润裸电芯43。

通过在容纳腔41a中设置吸液单元45，可对容纳腔41a中的游离电解液进行吸附及存储，从而避免裸电芯43的部分区域长期浸泡在游离电解液中带来的膜阻抗升高和活性锂损失恶化等问题，延长了电池单体40的寿命。而且，由于吸液本体452的部分外表面覆盖了用于阻挡电解液溢出的阻挡层454而形成吸液区4521a和排液区4523a，因此在实现游离电解液的吸收的同时限定了电解液的溢出范围，可根据需要调整吸液区4521a和排液区4523a的位置，以保证吸液本体452可充分吸收游离电解液，同时电解液可从特定区域流出以从不同方向浸润裸电芯43，提高电解液浸润效果。

请继续参阅图3至图5，根据本申请的一些实施例，吸液本体452包括位于吸液本体452的底部的吸液部4521和位于吸液本体452的顶部的排液部4523，吸液区4521a形成于吸液部4521，排液区4523a形成于排液部4523。

吸液本体452的底部是指吸液本体452位于容纳腔41a远离端盖414的底部的一端端部，吸液本体452的顶部是指吸液本体452位于容纳腔41a设有端盖414的顶部的一端端部。由于游离电解液沉积于容纳腔41a的底部，因此吸液本体452可通过位于底部的吸液部4521充分吸收游离电解液，被吸收的电解液可通过毛细作用到达排液部4523以从吸液本体452的顶部的排出。

通过设置位于吸液本体452底部的吸液部4521和位于吸液本体452顶部的排液部4523，吸液本体452可通过底部的吸液部4521充分吸收游离电解液，而其排出的电解液可从裸电芯43的顶部由上至下浸润整个裸电芯43，保证了裸电芯43得到充分浸润，改善裸电芯43因顶部浸润不良导致的边缘析锂问题。

根据本申请的一些实施例，吸液部4521的液体吸收速率大于吸液本体452中除吸液部4521以外的其余部分的吸收速率。

其中，液体吸收速率是指吸收操作中，单位时间、单位相际接触面积所传递的溶质的量。吸液本体452中除吸液部4521以外的其余部分包括排液部4523和位于吸液部4521和排液部4523之间覆盖有阻挡层454的部分。

可以理解，吸液部4521与排液部4523的液体吸收速率的具体差值可根据需要设置。在其他一些实施例中，吸液本体452各个部分的液体吸收速率也可保持一致。

通过将吸液部4521配置为具有更高的液体吸收速率，可更好地吸收容纳腔41a底部的游离电解液，进一步避免裸电芯43的部分区域长期浸泡在游离电解液中带来的膜阻抗升高和活性锂损失恶化等问题。

请结合图6至图8所示，根据本申请的一些实施例，排液部4523具有位于吸液本体452的底壁的第一吸液面4521b，第一吸液面4521b界定形成至少部分吸液区4521a。

吸液本体452呈矩形片状结构，吸液本体452的厚度方向平行于第一方向，吸液本体452的长度方向平行于第三方向，吸液本体452的高度方向平行于第二方向。吸液本体452的底壁是指吸液本体452在高度方向上远离端盖414的一端端面。作为一较佳的实施方式，吸液本体452的底壁的全部区域形成第一吸液面4521b，而在另一些实施例中，吸液本体452的底壁中仅有部分区域形成第一吸液面4521b，第一吸液面4521b的形状可根据需要设置。

由于游离电解液沉积于容纳腔41a远离端盖414的底部，因此吸液区4521a包括位于吸液本体452底部的第一吸液面4521b，第一吸液面4521b界定形成区域即为吸液区4521a或吸液区4521a的其中一部分。第一吸液面4521b暴露于阻挡层454外以接触游离电解液，游离电解液可通过第一吸液面4521b进入吸液本体452中。

通过暴露于阻挡层454外的第一吸液面4521b，游离电解液可从吸液本体452的底部被吸收至吸液本体452中，然后通过毛细作用到达吸液本体452的其他区域。

根据本申请的一些实施例，吸液部4521还具有第二吸液面4521c，第二吸液面4521c自第一吸液面4521b沿电池单体40的高度方向向上延伸，第二吸液面4521c界定形成至少部分吸液区4521a。

阻挡层454沿周向围绕吸液本体452的侧壁，且阻挡层454与第一吸液面4521b之间存在一定间隙以形成第二吸液面4521c，第二吸液面4521c形成于吸液本体452的侧壁靠近第一吸液面4521b的一侧并沿周向围绕吸液本体452，该第二吸液面4521c界定形成区域即为吸液区4521a的其中一部分。

作为一较佳的实施方式，吸液区4521a在第二方向上的高度h1大于容纳腔41a底部的游离电解液的初始液面高度H2，因此吸液区4521a可充分吸收游离电解液。可以理解，吸液区4521a在第二方向上的高度h1的具体数值不限，可根据需要设置以满足不同要求。

如此，吸液部4521具有第一吸液面4521b与第二吸液面4521c，第一吸液面4521b与第二吸液面4521c共同界定形成用于吸收游离电解液的吸液区4521a，第二吸液面4521c的设置扩大了吸液本体452的吸液面积，使吸液本体452可将裸电芯43底部的游离电解液充分吸收。根据本申请的一些实施例，排液部4523具有位于吸液本体452的顶壁的排液面4523b，排液面4523b界定形成排液区4523a。

吸液本体452的顶壁是指吸液本体452在高度方向上靠近端盖414的一端端面。作为一较佳的实施方式，吸液本体452的顶壁的全部区域形成排液面4523b，而在另一些实施例中，吸液本体452的顶壁中仅有部分区域形成排液面4523b，排液面4523b的形状可根据需要设置。

排液面4523b界定形成区域即为排液区4523a，吸液本体452的吸液区4521a吸收的电解液可通过毛细作用到达吸液本体452的顶部，然后可通过排液面4523b溢出以自上而下浸润裸电芯43。而吸液本体452中除了吸液区4521a和排液区4523a外的其它区域则被阻挡层454覆盖，阻挡层454阻挡了电解液从该区域溢出。

如此，吸液本体452的吸液区4521a暴露于阻挡层454外而与游离电解液接触以吸收电解液，吸收后的电解液通过毛细作用到达吸液本体452的排液区4523a并可从排液区4523a溢出。而吸液本体452的中部区域被阻挡层454覆盖，因此可防止电解液吸液本体452的中部流出，从而提高了电解液的浸润效果。

根据本申请的一些实施例，吸液本体452由多孔材料形成。

由于多孔材料具有较多孔隙，因此具有较好的吸收性以吸收、存储电解液。具体在一些实施例中，为了使吸液本体452可持续发挥作用，多孔材料采用对电解液常见溶剂、添加剂组分等物质表现出良好的化学稳定性的具有较高孔隙率的材料，例如聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯等耐电解液的高聚物、硅胶材料。可以理解，形成吸液本体452的材料不限，可根据需要设置为不同材料以满足不同要求。

通过由多孔材料形成吸液本体452，使吸液本体452具有较好的吸收性以充分吸收游离电解液。而在电芯膨胀后，多孔材料发生形变，多孔材料中存储的游离电解液流出以浸润裸电芯43。

如图5所示，根据本申请的一些实施例，吸液部4521的孔隙率大于吸液本体452中除吸液部4521以外的其余部分的孔隙率。

孔隙率是指块状材料中孔隙体积与材料在自然状态下总体积的百分比，直接反映了材料的密实程度，材料的孔隙率高，则表示密实程度小。可以理解，为了使吸液本体452中的不同区域形成不同的孔隙率，吸液本体452可由具有不同孔隙率的不同多孔材料组合而成，也可由具有不同孔隙率的同一材料形成。

由于吸液部4521的孔隙率大于吸液本体452中除吸液部4521以外的其余部分的孔隙率，因此吸液部4521具有更强的毛细作用，对游离电解液更好的吸收效果。

根据本申请的一些实施例，阻挡层454由薄膜材料形成。

薄膜材料可以使电芯内部常用的胶纸材料(如收尾蓝胶)，具有附着稳定、不透电解液且不与电解液发生反应的特性。由于薄膜材料具有极小的厚度，因此可有效控制吸液单元45的厚度。可以理解，形成阻挡层454的材料不限于此，可根据需要设置以满足不同要求。

通过薄膜材料形成阻挡层454，可在不显著增加吸液单元45的厚度的同时有效阻挡电解液从吸液本体452的中部区域流出，保证了裸电芯43的浸润效果。

根据本申请的一些实施例，吸液单元45相对容纳腔41a的腔底壁的高度高于裸电芯43相对容纳腔41a的腔底壁的高度。

如图3所示，容纳腔41a的腔底壁位于容纳腔41a远离端盖414的一端，吸液单元45相对容纳腔41a的腔底壁的高度为H0，裸电芯43相对容纳腔41a的腔底壁的高度为h，H0＞h，因此吸液本体452的排液区4523a在第二方向上凸出裸电芯43的上表面。可以理解，吸液单元45相对容纳腔41a的腔底壁的高度H0与裸电芯43相对容纳腔41a的腔底壁的高度h的具体差值不限，可根据容纳腔41a的空间大小等因素设置。

由于吸液单元45相对容纳腔41a底部的高度高于裸电芯43相对容纳腔41a底部的高度，因此吸液本体452的排液区4523a排出的电解液可从裸电芯43的顶部由上至下浸润整个裸电芯43，保证了裸电芯43得到充分浸润，改善裸电芯43顶部浸润不良导致的边缘析锂问题。

根据本申请的一些实施例，吸液单元45位于容纳腔41a的腔壁与最外侧的裸电芯43之间。

如图3所示，电池单体40包括两个裸电芯43，两个裸电芯43在第二方向上层叠设置，其中一个吸液单元45位于左侧的裸电芯43远离右侧裸电芯43的一侧，另一个吸液单元45位于右侧的裸电芯43远离左侧裸电芯43的一侧。

进一步地在一些实施例中，电池单体40还包括绝缘片44，绝缘片44位于裸电芯43与容纳腔41a的腔壁之间，用于隔离裸电芯43与外壳41以起到绝缘作用。

可以理解，裸电芯43的数量不限于此，当裸电芯43的数量为一个时，两个吸液单元45分别位于该裸电芯43的相对两侧。当裸电芯43的数量为三个或三个以上时，两个吸液单元45分别与最外侧的两个裸电芯43相邻设置。

如此，吸液单元45在最外侧的裸电芯43的一侧吸收游离电解液，从吸液单元45流出的电解液由上至下浸润裸电芯43。

如图9所示，根据本申请的一些实施例，每相邻两个裸电芯43之间均设有一个吸液单元45。

具体在一实施例中，电池单体40包括两个裸电芯43，两个裸电芯43在第一方向上相邻排布，容纳腔41a中设有一个吸液单元45，该吸液单元45位于两个裸电芯43之间以将两个裸电芯43相互分隔。

如此，吸液单元45可吸收游离电解液，从吸液单元45流出的电解液由上至下浸润其两侧的裸电芯43。

如图10所示，根据本申请的一些实施例，在裸电芯43的排列方向上，吸液单元45设置于每一个裸电芯43的相对两侧。

具体在一实施例中，电池单体40包括两个裸电芯43，两个裸电芯43在第一方向上间隔排列，容纳腔41a中设有三个吸液单元45，其中一个吸液单元45位于两个裸电芯43之间，另一个吸液单元45位于左侧的裸电芯43远离右侧裸电芯43的一侧，另一个吸液单元45位于右侧的裸电芯43远离左侧裸电芯43的一侧。在上述实施例中，可以理解，为了避免吸液单元45占用过多的空间，可根据需要对吸液单元45在第一方向上的厚度进行调整。

通过在任意一个裸电芯43的厚度方向上的相对两侧均设置一个吸液单元45，可达到将吸液单元45的作用最大化的效果，吸液单元45可更加均匀地吸收、排出电解液，对裸电芯43具有更好的浸润效果。

需要说明的是，在本申请中的实施例中，吸液本体452在第一方向上的厚度可为0.01mm-100mm，且吸液本体452在第三方向上的长度大于裸电芯43在第三方向上的长度，从而避免在裸电芯43垂直于第一方向的表面出现局部的膨胀力集中导致局部动力学恶化造成析锂。

根据本申请的一些实施例，本申请还提供了一种电池100，包括以上任一方案所述的电池单体40。

根据本申请的一些实施例，本申请还提供了一种用电装置，包括以上任一方案所述的电池100，并且电池100用于为用电装置提供电能。

用电装置可以是前述任一应用电池100的设备或系统。

请参阅图3至图5，根据本申请的一些实施例，本申请提供了一种电池单体40，电池单体40包括外壳41、裸电芯43及至少一个吸液单元45。外壳41具有容纳腔41a，裸电芯43收容于容纳腔41a内，吸液单元45包括吸液本体452及阻挡层454，吸液本体452位于至少一个裸电芯43的外周，阻挡层454覆盖吸液本体452的部分外表面，并使吸液本体452具有暴露于阻挡层454外的吸液区4521a和排液区4523a。

吸液区4521a包括位于吸液本体452底部的第一吸液面4521b和自第一吸液面4521b沿电池单体40的高度方向向上延伸的第二吸液面4521c，排液区4523a则包括位于吸液本体452的顶部的排液面4523b，阻挡层454覆盖吸液本体452的中部区域的外表面，吸液区4521a和排液区4523a的外表面暴露于阻挡层454外。当向裸电芯43注入电解液后，吸液本体452可通过吸液区4521a吸收电解液。当裸电芯43充电膨胀时，吸液本体452受压后通过排液区4523a释放电解液，从排液区4523a溢出的电解液由上至下浸润裸电芯43。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (15)

1.一种电池单体，其特征在于，包括：

外壳(41)，具有容纳腔(41a)；

至少一个裸电芯(43)，收容于所述容纳腔(41a)内；以及

至少一个吸液单元(45)，所述吸液单元(45)包括吸液本体(452)及阻挡层(454)，所述吸液本体(452)位于至少一个所述裸电芯(43)的外周，所述阻挡层(454)覆盖所述吸液本体(452)的部分外表面，并使所述吸液本体(452)具有暴露于所述阻挡层(454)外的吸液区(4521a)和排液区(4523a)。

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述吸液本体(452)包括位于吸液本体(452)的底部的吸液部(4521)和位于吸液本体(452)的顶部的排液部(4523)，所述吸液区(4521a)形成于所述吸液部(4521)，所述排液区(4523a)形成于所述排液部(4523)。

3.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述吸液部(4521)的液体吸收速率大于所述吸液本体(452)的其余部分的吸收速率。

4.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述排液部(4523)具有位于所述吸液本体(452)的底壁的第一吸液面(4521b)，所述第一吸液面(4521b)界定形成至少部分所述吸液区(4521a)。

5.根据权利要求4所述的电池单体，其特征在于，所述吸液部(4521)具有第二吸液面(4521c)，所述第二吸液面(4521c)自所述第一吸液面(4521b)沿所述电池单体的高度方向向上延伸，所述第二吸液面(4521c)界定形成至少部分所述吸液区(4521a)。

6.根据权利要求2-5任一项所述的电池单体，其特征在于，所述排液部(4523)具有位于所述吸液本体(452)的顶壁的排液面(4523b)，所述排液面(4523b)界定形成所述排液区(4523a)。

7.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述吸液本体(452)由多孔材料形成。

8.根据权利要求7所述的电池单体，其特征在于，所述吸液部(4521)的孔隙率大于所述吸液本体(452)的其余部分的孔隙率。

9.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述阻挡层(454)由薄膜材料形成。

10.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述吸液单元(45)相对所述容纳腔(41a)的腔底壁的高度高于所述裸电芯(43)相对所述容纳腔(41a)的腔底壁的高度。

11.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述吸液单元(45)位于所述容纳腔(41a)的腔壁与最外侧的所述裸电芯(43)之间。

12.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，每相邻两个所述裸电芯(43)之间均设有一个所述吸液单元(45)。

13.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，在所述裸电芯(43)的排列方向上，所述吸液单元(45)设置于每一个所述裸电芯(43)的相对两侧。

14.一种电池，其特征在于，包括如权利要求1至13任意一项所述的电池单体。

15.一种用电装置，其特征在于，包括如权利要求14所述的电池。

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