CN219040511U - 电池单体、电池、用电装置 - Google Patents
电池单体、电池、用电装置 Download PDFInfo
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Abstract
本申请公开了一种电池单体、电池、用电装置,电池单体包括:电极组件,包括第一极片、第二极片和补锂极片;电极端子,包括与第一极片连接的第一电极端子、与第二极片连接的第二电极端子和与补锂极片连接的第三电极端子,其中,第一极片为正极片,第二极片为负极片,补锂极片和第二极片相互绝缘设置。第三电极端子连接于补锂极片,通过第三电极端子可以控制补锂极片在合适的时机补锂,从而能够实现电池单体全寿命阶段内根据需要进行补锂,使得电池单体全寿命阶段内的锂离子量均能够满足使用需求,能够有效提高电池单体的循环寿命。
Description
技术领域
本申请涉及电池领域,特别涉及一种电池单体、电池、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。
随着新能源汽车的发展,对锂离子电池循环寿命的要求越来越高。现有技术中,电池在首次充电过程中会消耗活性锂,导致电池内的活性锂离子量减少,影响电池的循环寿命。
实用新型内容
鉴于上述问题,本申请提供一种电池单体、电池、用电装置,能够提高电池单体的循环寿命。
第一方面,本申请提供了一种电池单体,包括:电极组件,包括第一极片、第二极片和补锂极片;电极端子,包括与第一极片连接的第一电极端子、与第二极片连接的第二电极端子和与补锂极片连接的第三电极端子,其中,第一极片为正极片,第二极片为负极片,补锂极片和第二极片相互绝缘设置。
本申请实施例的技术方案中,电池单体包括电极组件和电极端子,电极组件包括第一极片、第二极片和补锂极片,补锂极片可以用于对电池单体进行补锂,电极端子包括第一电极端子、第二电极端子和第三电极端子,第一电极端子和第一极片连接,第二电极端子和第二极片连接,第一电极端子和第二电极端子可以用于实现电池单体的充放电功能。第三电极端子连接于补锂极片,通过第三电极端子可以控制补锂极片在合适的时机补锂,从而能够实现电池单体全寿命阶段内根据需要进行补锂,使得电池单体全寿命阶段内的锂离子量均能够满足使用需求,能够有效提高电池单体的循环寿命。
在这些实施例中,第二极片为负极极片,补锂极片和第二极片相互绝缘。在补锂过程中,补锂极片可以作为正极极片并与第二极片之间形成通路,使得活性锂离子能够由补锂极片上分离出。
在一些实施例中,电极组件包括两个以上的补锂极片,两个以上的补锂极片层叠设置。
在这些实施例中,通过设置两个以上的补锂极片,能够保证补锂量满足使用需求。两个以上的补锂极片层叠设置,能够减小两个以上补锂极片占据的空间尺寸,提高电池单体的能量密度。
在一些实施例中,两个以上的补锂极片并联连接。
在这些实施例中,两个以上的补锂极片并联连接后再连接第三电极端子,使得通过第三电极端子能够控制任一补锂极片进行补锂。
在一些实施例中,补锂极片包括极片主体和设置于极片主体至少一个表面的补锂活性材料层。通过极片主体可以向补锂活性材料层提供布置空间。
在一些实施例中,补锂活性材料层的材料包括二元含锂化合物、三元含锂化合物和有机含锂化合物中的一者。在通过第三电极端子使得补锂极片和第二极片之间形成导通通路时,这些化合物中的锂离子可以从补锂极片上脱离形成活性锂离子,从而补充电池单体内消耗的活性锂离子。
在一些实施例中,二元含锂化合物包括Li2O、Li2O2、Li2S中的一者,三元含锂化合物包括Li6CoO4、Li5FeO4中的一者,有机含锂化合物包括Li2DHBN、Li2C2O4中的一者。这些化合物具有制备工艺成熟、制备简单等优势。
在一些实施例中,多个第一极片、多个第二极片和补锂极片相互层叠设置;或者,第一极片和第二极片环绕卷绕中心卷绕形成电极主体,补锂极片位于卷绕中心和/或电极主体背离卷绕中心的外侧。
在一些实施例中,还包括:壳体,包括壳主体和盖体 ,壳主体围合形成第一容纳腔和与第一容纳腔连通的第一开口,电极组件位于第一容纳腔,盖体盖合于第一开口处,第一电极端子、第二电极端子和第三电极端子设置于盖体。
第二方面,本申请实施例还以供一种电池,包括箱体;及上述任一第一方面的电池单体,电池单体设置于箱体内。
第三方面,本申请实施例还提供一种用电装置,包括上述任一第一方面的电池单体,电池单体用于提供电能;或者包括上述任一第二方面的电池,电池用于提供电能。
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。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1是本申请一实施例提供的车辆的结构示意图;
图2是本申请一实施例提供的电池的结构示意图;
图3是申请一实施例提供的一种电池模块的结构示意图;
图4是本申请一实施例提供的一种电池单体的分解结构示意图;
图5是本申请一实施例提供的一种电池单体的电极组件的结构示意图;
图6是本申请另一实施例提供的一种电池单体的电极组件的结构示意图。
具体实施方式中的附图标号如下:
1车辆,10电池,11控制器,12马达;
20电池模块;
30箱体,301第一箱体部;302第二箱体部;
100电池单体,110壳体,111壳主体,112盖体,113第一容纳腔,114第一开口,120电极组件,120a电极主体,121第一极片,122第二极片,123补锂极片, 124隔膜,130电极端子,131第一电极端子,132第二电极端子,133第三电极端子。
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。
需要注意的是,除非另有说明,本申请实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本申请实施例所属领域技术人员所理解的通常意义。
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。
此外,技术术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,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。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。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
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。
本申请中,电池单体可以包括锂离子二次电池单体、锂离子一次电池单体、锂硫电池单体、钠锂离子电池单体等,本申请实施例对此并不限定。
本申请的实施例所提到的电池是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如,本申请中所提到的电池可以包括电池模块或电池包等。电池一般包括用于封装一个或多个电池单体的箱体。箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。
电池单体包括电极组件和电解液,电极组件包括正极极片、负极极片和隔离件。电池单体主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。正极极片包括正极集流体和正极活性物质层,正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面;正极集流体包括正极集流部和连接于正极集流部的正极极耳,正极集流部涂覆有正极活性物质层,正极极耳未涂覆正极活性物质层。以锂离子电池为例,正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质层包括正极活性物质,正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极极片包括负极集流体和负极活性物质层,负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面;负极集流体包括负极集流部和连接于负极集流部的负极极耳,负极集流部涂覆有负极活性物质层,负极极耳未涂覆负极活性物质层。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质层包括负极活性物质,负极活性物质可以为碳或硅等。隔离件的材质可以为PP(polypropylene,聚丙烯)或PE(polyethylene,聚乙烯)等。
本申请发明人注意到,在电池单体的充放电过程中,尤其是锂离子电池单体的首次充放电过程中,会消耗活性锂,这就导致电池单体内活性锂离子减少,影响电池单体的使用寿命。此外,发明人还发现,在电池单体的使用过程中,可能也存在活性锂离子的消耗,影响电池单体的使用寿命。现有的补锂方式都只能补充电池单体首次充放电时导致的锂离子消耗,而不能补充电池单体在使用过程中产生的锂离子消耗。
为了缓解上述技术问题,发明人研究发现,可以在电池单体的电极组件内增设补锂极片,并增设与补锂极片连接的补锂电极端子,通过补锂电极端子通电可令补锂极片及时对电池单体进行补锂操作。且在电池单体的整个使用寿命中,可以根据使用需求及时通过补锂电极端子控制补锂极片进行补锂,从而不仅能够补充电池单体在首次充放电过程中的活性锂离子消耗,也能够补充电池单体在使用过程中出现的锂离子消耗。
本申请实施例描述的技术方案适用于电池单体、电池以及使用电池的用电装置。
用电装置可以是车辆、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。车辆可以是燃油汽车、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;航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等;电动玩具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;电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具,例如,电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等等。本申请实施例对上述用电装置不做特殊限制。
应理解,本申请实施例描述的技术方案不仅仅局限适用于上述所描述的电池和用电设备,还可以适用于所有包括箱体的电池以及使用电池的用电设备,但为描述简洁,下述实施例均以电动车辆为例进行说明。
请参照图1,图1为本申请一些实施例提供的车辆1的结构示意图。车辆1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1的内部设置有电池10,电池10可以设置在车辆1的底部或头部或尾部。电池10可以用于车辆1的供电,例如,电池10可以作为车辆1的操作电源。车辆1还可以包括控制器11和马达12,控制器11用来控制电池10为马达12供电,例如,用于车辆1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10不仅可以作为车辆1的操作电源,还可以作为车辆1的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1提供驱动动力。
为了满足不同的使用电力需求,电池10可以包括多个电池单体,电池单体是指组成电池模块或电池包的最小单元。多个电池单体可经由电极端子而被串联和/或并联在一起以应用于各种应用场合。本申请中所提到的电池包括电池模块或电池包。其中,多个电池单体之间可以串联或并联或混联,混联是指串联和并联的混合。本申请的实施例中多个电池单体可以直接组成电池包,也可以先组成电池模块20,电池模块20再组成电池包。
图2示出了本申请一实施例的电池10的结构示意图。
如图2所示,电池包括箱体30和电池单体(图未示出),电池单体容纳于箱体内。
箱体30可以是单独的长方体或者圆柱体或球体等简单立体结构,也可以是由长方体或者圆柱体或球体等简单立体结构组合而成的复杂立体结构,本申请实施例对此并不限定。箱体30的材质可以是如铝合金、铁合金等合金材料,也可以是如聚碳酸酯、聚异氰脲酸酯泡沫塑料等高分子材料,或者是如玻璃纤维加环氧树脂的复合材料,本申请实施例对此也并不限定。
箱体30用于容纳电池单体,箱体30可以是多种结构。在一些实施例中,箱体可以包括第一箱体部301和第二箱体部302,第一箱体部301和第二箱体部302相互盖合,第一箱体部301和第二箱体部302共同限定出用于容纳电池单体的容纳空间。第二箱体部302可以是一端开口的空心结构,第一箱体部301为板状结构,第一箱体部301盖合于第二箱体部302的开口侧,以形成具有容纳空间的箱体。第一箱体部301和第二箱体部302也均可以是一侧开口的空心结构,第一箱体部301的开口侧盖合于第二箱体部302的开口侧,以形成具有容纳空间的箱体30。当然,第一箱体部301和第二箱体部302可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。
为提高第一箱体部301和第二箱体部302连接后的密封性,第一箱体部301和第二箱体部302之间也可以设置密封件,比如,密封胶、密封圈等。
假设第一箱体部301盖合于第二箱体部302的顶部,第一箱体部301亦可称之为上箱盖,第二箱体部302亦可称之为下箱体。
在电池中,电池单体可以是一个,也可以是多个。若电池单体为多个,多个电池单体之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体中既有串联又有并联。多个电池单体之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体构成的整体容纳于箱体30内;当然,也可以是多个电池单体先串联或并联或混联组成电池模块20,多个电池模块20再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体30内。
图3示出了本申请一实施例的电池模块20的结构示意图。
在一些实施例中,如图3所示,电池单体100为多个,多个电池单体100先串联或并联或混联组成电池模块20。多个电池模块20再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体内。
电池模块20中的多个电池单体100之间可通过汇流部件实现电连接,以实现电池模块20中的多个电池单体的并联或串联或混联。
本申请中,电池单体100可以包括锂离子电池单体、钠离子电池单体或镁离子电池单体等,本申请实施例对此并不限定。电池单体100可呈圆柱体、或其它形状等。但为描述简洁,下述实施例均以圆柱形电池单体为例进行说明。
图4为本申请一些实施例提供的电池单体100的分解结构示意图。图5为本申请一些实施例提供的电池单体100的电极组件120的结构示意图。
如图4和图5所示,电池单体100包括电极组件120和电极端子130,电极组件120包括第一极片121、第二极片122和补锂极片123,电极端子130包括与第一极片121连接的第一电极端子131、与第二极片122连接的第二电极端子132和与补锂极片123连接的第三电极端子133。
可选的,电池单体100还包括壳体110,电极组件120设置于壳体110内。壳体110是用于形成电池单体100的内部环境的组件,其中,形成的内部环境可以用于容纳电极组件120、电解液(在图中未示出)以及其他部件。壳体110还可以包括壳主体111和盖设于壳主体111的第一开口114处的盖体112,壳主体111和盖体112可以是独立的部件,可以于壳主体111上设置第一开口114,通过在第一开口114处使盖体112盖合第一开口114以形成电池单体100的内部环境。不限地,也可以使盖体112和壳主体111一体化,具体地,盖体112和壳主体111可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面,当需要封装壳主体111的内部时,再使盖体112盖合壳主体111。壳体110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,壳体110的形状可以根据电极组件120的具体形状和尺寸大小来确定。壳体110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。
电极组件120是电池单体100中发生电化学反应的部件。电极组件120包括极片,极片包括正极片和负极片。第一极片121和第二极片122中的一者为正极极片,另一者为负极极片。正极片上具有活性物质的部分构成正极集流体,正极片上不具有活性物质的部分构成正极耳。负极片上具有活性物质的部分构成负极集流体,负极片上不具有活性物质的部分构成负极耳。正极耳和负极耳可以共同位于电极组件120的一端或是分别位于电极组件120的两端。可选的,第一极片121为正极片,第二极片122为负极片,第一极片121通过正极耳连接于第一电极端子131,第二极片122通过负极耳连接于第二电极端子132。
本申请实施例的技术方案中,电池单体100包括电极组件120和电极端子130,电极组件120包括第一极片121、第二极片122和补锂极片123,补锂极片123可以用于对电池单体100进行补锂,电极端子130包括第一电极端子131、第二电极端子132和第三电极端子133,第一电极端子131和第一极片121连接,第二电极端子132和第二极片122连接,第一电极端子131和第二电极端子132可以用于实现电池单体100的充放电功能。第三电极端子133连接于补锂极片123,通过第三电极端子133可以控制补锂极片123在合适的时机补锂,从而能够实现电池单体100全寿命阶段内根据需要进行补锂,使得电池单体100全寿命阶段内的锂离子量均能够满足使用需求,能够有效提高电池单体100的循环寿命。
在本申请一些可选的实施例中,第一极片121为正极片,第二极片122为负极片,补锂极片123和第二极片122相互绝缘设置。
可选的,第一极片121和第二极片122相互绝缘设置。例如第一极片121和第二极片122之间设置有隔膜124。可选的,补锂极片123和第二极片122之间也设置有隔膜124。
可选的,补锂极片123和第一极片121相互绝缘设置,或者补锂极片123和第一极片121相互电连接。
在这些可选的实施例中,第二极片122为负极极片,补锂极片123和第二极片122相互绝缘。在补锂过程中,补锂极片123可以作为正极极片并与第二极片122之间形成通路,使得活性锂离子能够由补锂极片123上分离出。
补锂极片123的个数设置方式有多种,用户可以根据补锂量的需求来设置补锂极片123的个数和尺寸等。
在本申请一些可选的实施例中,电极组件120包括两个以上的补锂极片123,两个以上的补锂极片123相互层叠设置。
可选的,两个以上的补锂极片123与第一极片121和/或第二极片122层叠设置。
可选的,两个以上的补锂极片123可以相邻设置。或者两个补锂极片123之间可以设置有第一极片121和/或第二极片122。
在这些可选的实施例中,通过设置两个以上的补锂极片123,能够保证补锂量满足使用需求。两个以上的补锂极片123层叠设置,能够减小两个以上补锂极片123占据的空间尺寸,提高电池单体100的能量密度。
在本申请一些可选的实施例中,两个以上的补锂极片123并联连接。
可选的,补锂极片123包括补锂极片123主体和由补锂极片123主体伸出的补锂极耳,两个以上的补锂极片123可以通过补锂极耳相互并联连接。可选的,补锂极片123通过补锂极耳连接于第三电极端子133。
在这些可选的实施例中,两个以上的补锂极片123并联连接后再连接第三电极端子133,使得通过第三电极端子133能够控制任一补锂极片123进行补锂。
在本申请一些可选的实施例中,补锂极片123包括极片主体和设置于极片主体至少一个表面的补锂活性材料层。通过极片主体可以向补锂活性材料层提供布置空间。
可选的,极片主体包括在其厚度方向上相对的两个表面,极片主体的两个表面上可以都设置补锂活性材料层,或者极片主体的两个表面中的一者上设置有补锂活性材料层。
可选的,补锂极片123包括补锂极耳,极片主体上未设置补锂活性材料层的部分形成补锂极耳。
在本申请一些可选的实施例中,补锂活性材料层的材料包括二元含锂化合物、三元含锂化合物和有机含锂化合物中的至少一者。在通过第三电极端子133使得补锂极片123和第二极片122之间形成导通通路时,这些化合物中的锂离子可以从补锂极片123上脱离形成活性锂离子,从而补充电池单体100内消耗的活性锂离子。
可选的,二元含锂化合物包括Li2O、Li2O2、Li2S中的至少一者。可选的,三元含锂化合物包括Li6CoO4、Li5FeO4中的至少一者。可选的,含锂化合物包括Li2DHBN、Li2C2O4中的至少一者。这些化合物具有制备工艺成熟、制备简单等优势。
电极组件120的类型设置方式有多种,例如,如图6所示,电极组件120为叠片式电极组件120,多个第一极片121和多个第二极片122层叠设置。那么补锂极片123可以与第一极片121、第二极片122层叠设置。补锂极片123可以位于相邻的两个第一极片121之间、相邻的两个第二极片122之间、或者相邻的第一极片121和第二极片122之间。只要补锂极片123与第一极片121、第二极片122层叠设置即可。
在本申请另一些可选的实施例中,如图5所示,电极组件120还可以为卷绕式电极组件120,第一极片121和第二极片122环绕卷绕中心卷绕形成电极主体120a,如图5所示,补锂极片123可以位于卷绕中心,令第一极片121、第二极片122和隔膜124等卷绕补锂极片123设置。或者如图4所示,补锂极片123可以位于电极主体120a背离卷绕中心的外侧。即在第一极片121和第二极片122卷绕形成电极主体120a后,再将补锂极片123贴合于电极主体120a的一侧。
在本申请另一些可选的实施例中,电池单体100还包括壳体110,壳体110包括壳主体111和盖体112,壳主体111围合形成第一容纳腔113和与第一容纳腔113连通的第一开口114,电极组件120位于第一容纳腔113,盖体112盖合于第一开口114处,第一电极端子131、第二电极端子132和第三电极端子133设置于盖体112。第一电极端子131、第二电极端子132和第三电极端子133均设置于盖体112,便于在盖体112的一侧设置控制电路以控制电池单体100的充放电和补锂。
可选的,第三电极端子133可以位于第一电极端子131和第二电极端子132之间。
可选的,补锂极片123的标称容量可以根据如下公式确定:
其中,C锂耗为电池单体100在无补锂的完整生命周期内由于活性锂离子消耗造成的容量损失,单位为mAh或者Ah。ΔQ为补锂极片123在电池单体100循环末期的日历寿命容量衰减率。
当根据上述公式设计补锂极片123的补锂容量时,既能够改善由于实际使用的补锂极片123容量高于标称容量时,造成补锂极片123的容量冗余,降低电池的能量密度;也能够改善由于补锂容量过小影响电池单体100的使用寿命。
本申请实施例还提供一种电池单体100的补锂方法,包括:
步骤S01:获取电池单体100的实际无极化容量值X实。
例如可以获取电池单体100在充放电循环使用过程中当前状态下的实际无极化容量值X实。
步骤S02:根据实际无极化容量值X实确定所需补锂容量C补。
例如,可以通过计算当前的实际无极化容量X实与初始无极化容量X初的差值,乘以比例系数kx%SOH得到所需补锂容量C补=(X实—X初)×kx%SOH。
其中,比例系数kx%SOH是指电池在当前健康状态下,由于活性锂消耗造成的容量损失占总容量损失的百分比。
步骤S03:根据所需补锂量、补锂极片123的日历寿命衰减率确定补锂电流和补锂时间,计算公式如下:
C补=I×t×n
其中,I是施加于单片补锂极片123的电流,t是补锂时间,n是补锂极片123的数量。
最后对满放状态的电池,用外接电源连接第三电极端子133和第二电极端子132,第三电极端子133接外接电源的正极,第二电极端子132外接电源的负极,以电流I通电时间t,以对电池单体100进行补锂。
在本申请一些实施例中,本申请实施例还提供一种电池,包括箱体30;及上述任一实施例的电池单体100,电池单体100位于箱体30内。
在本申请一些实施例中,本申请实施例还提供一种用电装置,包括上述任一实施例的电池单体,电池单体用于提供电能;或者,包括上述任一实施例的电池,电池用于提供电能。
用电装置可以是前述任一应用电池的设备或系统。
请参阅图4至图6,本申请实施例提供一种电池单体100,电池单体100包括壳体110、电极组件120和电极端子130,壳体110包括壳主体111和盖体112,电极组件120位于壳体110内,电极端子130设置于盖体112上。电极组件120包括第一极片121、第二极片122和补锂极片123,电极端子130包括与第一极片121连接的第一电极端子131、与第二极片122连接的第二电极端子132和与补锂极片123连接的第三电极端子133。第一极片121为正极片,第二极片122为负极片,补锂极片123和第二极片122相互绝缘设置。电极组件120包括两个以上的补锂极片123,两个以上的补锂极片123并联连接并层叠设置。
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 (10)
1.一种电池单体,其特征在于,包括:
电极组件,包括第一极片、第二极片和补锂极片;
电极端子,包括与所述第一极片连接的第一电极端子、与所述第二极片连接的第二电极端子和与所述补锂极片连接的第三电极端子;
其中,所述第一极片为正极片,所述第二极片为负极片,所述补锂极片和所述第二极片相互绝缘设置。
2.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述电极组件包括两个以上的所述补锂极片,两个以上的所述补锂极片层叠设置。
3.根据权利要求2所述的电池单体,其特征在于,两个以上的所述补锂极片并联连接。
4.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述补锂极片包括极片主体和设置于所述极片主体至少一个表面的补锂活性材料层。
5.根据权利要求4所述的电池单体,其特征在于,所述补锂活性材料层的材料包括二元含锂化合物、三元含锂化合物和有机含锂化合物中的一者。
6.根据权利要求5所述的电池单体,其特征在于,所述二元含锂化合物包括Li2O、Li2O2、Li2S中的一者,所述三元含锂化合物包括Li6CoO4、Li5FeO4中的一者,所述有机含锂化合物包括Li2DHBN、Li2C2O4中的一者。
7.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,多个所述第一极片、多个所述第二极片和所述补锂极片相互层叠设置;
或者,所述第一极片和所述第二极片环绕卷绕中心卷绕形成电极主体,所述补锂极片位于所述卷绕中心和/或所述电极主体背离所述卷绕中心的外侧。
8.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,还包括:壳体,包括壳主体和盖体,所述壳主体围合形成第一容纳腔和与所述第一容纳腔连通的第一开口,所述电极组件位于所述第一容纳腔,所述盖体盖合于所述第一开口处,所述第一电极端子、所述第二电极端子和所述第三电极端子设置于所述盖体。
9.一种电池,其特征在于,包括:
箱体;及
根据权利要求1-8任一项所述的电池单体,所述电池单体设置于所述箱体内。
10.一种用电装置,其特征在于,包括根据权利要求1-8任一项所述的电池单体,所述电池单体用于提供电能;或者包括根据权利要求9所述的电池,所述电池用于提供电能。
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