CN220692102U - 电池单体、电池及用电设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种电池单体、电池及用电设备,电池单体包括第一壳体、电极组件及应力吸收件,电极组件设于壳体内,应力吸收件具有形变能力,且应力吸收设于电极组件与第一壳体之间。如此,本申请的电池单体,通过在电池单体的电极组件与第一壳体之间增设应力吸收件,在电极组件和第一壳体之间提供双向缓冲,保护电极组件使其不会在膨胀过程中频繁撞击第一壳体,吸收电极组件的膨胀应力,从而缓解了电极组件的膨胀应力频繁传递至第一壳体上造成对第一壳体和电极组件的破坏的情况,提高电池的安全性能。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,特别是涉及电池单体、电池及用电设备。
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。
电池在充放电的使用过程中,内部的电极组件会发生鼓胀,特别是为了提高电池的能量密度,采用高膨胀材料作为活性材料,使得活性材料充放电循环时的膨胀问题更为凸出,影响电池的性能。
实用新型内容
基于此,有必要提供一种电池单体、电池及用电设备,能够解决电极组件热膨胀造成的损坏电池性能的情况。
第一方面,本申请提供了一种电池,包括第一壳体、电极组件及应力吸收件,电极组件设于壳体内,应力吸收件具有形变能力,且应力吸收设于电极组件与第一壳体之间。
本申请实施例的技术方案中,当电极组件发生膨胀,其从内部向外部膨胀,由于应力吸收件设置于电极组件与第一壳体之间,因此,电极组件在向外膨胀时首先抵接于应力吸收件上,通过应力吸收件的变形,避免电极组件直接碰撞第一壳体的内壁,从而相当于吸收了电极组件的膨胀应力。并且,同时应力吸收件的变形相当于为电极组件提供了缓冲,从而对电极组件进行保护,降低其因碰撞产生的内部结构损坏的问题。
在一些实施例中,电池还包括第二壳体,第二壳体的硬度小于第一壳体的硬度,第二壳体包裹于电极组件外,应力吸收件设于第一壳体与第二壳体之间。
本申请实施例的技术方案中,本申请增加硬度大于第二壳体的第一壳体设于第二壳体外,实现了软壳和硬壳的巧妙结合,既保留软包电池轻量化高能化、安全性能好的优点,同时通过第一壳体实现了安装定位和对其内容物的保护作用,省去中间产品模组的设计制作加工的时间和成本,从而提高了制备效率。
在一些实施例中,应力吸收件与第二壳体和第一壳体均贴合设置。
本申请实施例的技术方案中,能够保证应力吸收件能够在电极组件不膨胀时和第一壳体均第二壳体贴合。而后当电极组件一旦发生膨胀,可以使得第一壳体的任意发生膨胀的问题立刻与应力吸收件接触,从而保证第一壳体的受力均衡性。
在一些实施例中,电极组件具有设有极耳的顶面、以及与顶面相连的多个侧面,每个侧面与第一壳体之间均设有应力吸收件。
本申请实施例的技术方案中,在电极组件的每个侧面与第一壳体之间设置应力吸收件,一方面避开了极耳的设置,同时还能够对电极组件的膨胀应力进行有效吸收。
在一些实施例中,电极组件包括至少一个,全部电极组件沿自身厚度方向排列,且应力吸收件设于电极组件厚度方向的相对两侧。
本申请实施例的技术方案中,在实际充放电过程中,电极组件沿厚度方向产生的膨胀程度最大,为了避免这种情况,本申请将应力吸收件设于电极组件的厚度方向的两侧,与电极组件的第一侧面和第二侧面接触,从而有效吸收电极组件的膨胀应力。
在一些实施例中,沿电极组件的厚度方向,应力吸收件的尺寸与电极组件的尺寸比值范围为0.1%-60%,以较好地承受电极组件的应力。
在一些实施例中,电池单体还包括端盖,端盖盖合于第一壳体设有开口的一侧,端盖上设有泄压部。
本申请实施例的技术方案中,缓解软包电池缓解无定向的问题,本申请在软包的第二壳体外设置值硬壳第一壳体,并且在第一壳体上设置用于在电池单体的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压部,从而实现定向泄压。
在一些实施例中,电极组件具有设有极耳的顶面,泄压部面向电极组件的顶面设置。
本申请实施例的技术方案中,泄压部设置在端盖上且面向顶面设置,以便于极耳与端盖上的电极端子进行电连接。
在一些实施例中,电池单体包括电解液,电解液设于第二壳体内。
本申请实施例的技术方案中,将电解液充入第二壳体内,与第一壳体内的应力吸收件隔绝,使得应力吸收件不与电解液接触,提高可靠性,且应力吸收件的材料的选择无需受到电解液的影响,材料选择范围宽。
在一些实施例中,电池还包括定位组件,定位组件包括设于第一壳体上的第一定位部,第一定位部用于定位第一壳体及内部的电极组件在第一壳体内的装配位置。
本申请实施例的技术方案中,能够定位电极组件在第一壳体内的装配位置,使得电池壳体的装配更加的简单方便。
在一些实施例中,应力吸收件的形变为可恢复形变。
本申请实施例的技术方案中,当电极组件产生膨胀时,则通过应力吸收件的变形吸收膨胀应力,当充放电过程结束电极组件恢复时,应力吸收件的变形也随之恢复,以应对下一次的膨胀过程,实现循环利用。
第二方面,本申请提供了一种用电设备,包括上述实施例中的电池,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为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图;
图2为本申请一些实施例提供的电池的分解结构示意图;
图3为本申请一些实施例提供的电池单体的结构示意图;
图4为本申请根据一个或多个实施例的电池单体的分解结构图;
图5为本申请根据一个或多个实施例的电池单体的第一视角剖面结构图;
图6为本申请根据一个或多个实施例的电池单体的第二视角剖面结构图;
图7为本申请根据一个或多个实施例的电池单体的第三视角剖面结构图。1000、车辆;100、电池;200、车身;10、箱体;10A、第一部分;10B、第二部分;20、电池单体;21、第一壳体;22、电极组件;221、极耳;222、顶面;225、侧面;225a、第一侧面;225b、第二侧面;23、端盖;231、电极端子;232、泄压部;24、应力吸收件;L1、厚度方向;L2、高度方向。
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。
在电池充放电的使用过程中,随着电池的充放电循环中正极活性物质和负极活性物质嵌入或脱出离子,电极组件会发生鼓胀,即正极极片和负极极片向外膨胀。极片膨胀对电池的性能及使用寿命有不利影响。特别是为了增大电池的能量密度,采用高膨胀材料作为活性材料形成电极组件时充放电循环时的膨胀问题更为凸出,例如,电极组件的极片在充放电过程中会存在较大的膨胀和延展,向外扩张从而不断顶壳,即电极组件不断与电池的外壳发生碰撞,从而容易造成外壳撕裂等安全风险,另一方面电极组件多次撞击外壳还会造成电极组件内部活性物质脱落,影响电池的性能。
为了解决上述问题,本申请提供了一种电池单体,能够对电极组件膨胀产生的应力进行吸收,缓解电极组件的膨胀应力频繁传递至外壳上造成对外壳和电极组件的破坏的情况。
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组成该用电装置的电源系统。本申请中涉及的安装体是用电装置中用于安装电池的结构。
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1000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1000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还可以包括控制器和马达,控制器用来控制电池100为马达供电,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车辆1000的结构示意图。电池100包括箱体10和电池单体20,电池单体20容纳于箱体10内。其中,箱体10用于为电池单体20提供容纳空间,箱体10可以采用多种结构。在一些实施例中,箱体可以包括第一部分10A和第二部分10B,第一部分10A与第二部分10B相互盖合,第一部分10A和第二部分10B共同限定出用于容纳电池单体的容纳空间。第二部分10A可以为一端开口的空心结构,第一部分10A可以为板状结构,第一部分10A盖合于第二部分的开口侧,以使第一部分10A与第二部分10B共同限定出容纳空间;第一部分10A和第二部分10B也可以是均为一侧开口的空心结构,第一部分10A的开口侧盖合于第二部分10B的开口侧。当然,第一部分10A和第二部分10B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20可以是多层,多层电池单体20之间可串联或并联或混联,混联是指多层电池单体20中既有串联又有并联。多层电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多层电池单体20构成的整体容纳于箱体10内;当然,电池100也可以是多层电池单体20先串联或并联或混联组成电池模块形式,多层电池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,用于实现多层电池单体20之间的电连接。
其中,每层电池单体20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,还可以是软包电池或硬包电池。但不局限于此。电池单体20可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。
根据本申请的一些实施例,参阅图3至图7,本申请提供了一种电池单体20,包括第一壳体21、电极组件22及应力吸收件24,电极组件22设于第一壳体21内,应力吸收件24具有形变能力,且应力吸收件24于电极组件22与第一壳体21之间。
第一壳体21形成的内部环境可以用于容纳电极组件22、应力吸收件24、电解液以及其他部件。第一壳体21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,第一壳体21的形状可以根据电极组件22的具体形状和尺寸大小、以及应力吸收件24的具体形状和尺寸来确定。第一壳体21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22是电池单体20中发生电化学反应的部件。第一壳体21内可以包含一个或多个电极组件22。电极组件22一般由正极片和负极片卷绕或层叠放置形成,并且通常在正极片与负极片之间设有隔膜。正极片和负极片具有活性物质的部分构成电芯组件的主体部,正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳221。正极极耳221和负极极耳221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221连接电极端子231以形成电流回路。
应力吸收件24具有形变能力是指在应力吸收件24受力时能够产生形变,以避免该外力的直接传递,从而达到吸收应力的效果的能力。
可以理解地,当电极组件22发生膨胀,其从电极组件22内部向外部膨胀,由于应力吸收件24设置于电极组件22与第一壳体21之间,因此,电极组件22在向外膨胀时首先抵接于应力吸收件24上,通过应力吸收件24的变形,避免电极组件22直接碰撞第一壳体21的内壁,从而相当于吸收了电极组件22的膨胀应力。并且,同时应力吸收件24的变形相当于为电极组件22提供了缓冲,从而对电极组件22进行保护,降低其因碰撞产生的内部结构损坏的问题。
具体地,应力吸收件24可以但不限于通过聚胺酯、发泡材料、弹簧或其他可吸收应力的材料制成。
如此,本申请的电池单体20,通过在电池单体20的电极组件22与第一壳体21之间增设应力吸收件24,在电极组件22和第一壳体21之间提供双向缓冲,保护电极组件22使其不会在膨胀过程中频繁撞击第一壳体21,吸收电极组件22的膨胀应力,从而缓解了电极组件22的膨胀应力频繁传递至第一壳体21上造成对第一壳体21和电极组件22的破坏的情况,提高电池单体20的安全性能。
根据本申请的一些实施例,可选地,电池100还包括第二壳体(图中未具体示出),第二壳体的硬度小于第一壳体21的硬度,第二壳体包裹于电极组件22外,应力吸收件24设于第一壳体21与第二壳体之间。
具体地,第二壳体可为传统意义上的软包电池的软壳,如PP袋或者铝塑膜等,其包裹于电极组件22外形成软包,第一壳体21可为传统意义上的硬壳,如由铝、钢等金属制成的金属方壳。
可以理解地,软壳不具有固定的形态,其在形成电池100时装配定位困难,工艺耗时、且易损坏。本申请增加硬度大于第二壳体的第一壳体21设于第二壳体外,实现了软壳和硬壳的巧妙结合,既保留软包电池轻量化高能化、安全性能好的优点,同时通过第一壳体21实现了安装定位和对其内容物的保护作用,省去中间繁琐定位的设计制作加工的时间和成本,从而提高了制备效率。
进一步地,应力吸收件24设于第一壳体21和第二壳体之间,当电极组件22产生膨胀,首先传递至硬度较小的第二壳体上并使得第二壳体向靠近第一壳体21的一侧膨胀,此时应力吸收件24吸收应力,使得第二壳体和第一壳体21之间不会产生频繁碰撞。
另外地,电极组件22伸出的极耳221可穿出第二壳体之外并与第二壳体固定连接,以便于与电极组件22实现电连接。
根据本申请的一些实施例,可选地,应力吸收件24与第二壳体和第一壳体21均贴合设置。
第二壳体包裹于电极组件22外所形成的整体结构,可能为规则的形状也可能为不规则的形状。当第二壳体形成规则的如矩形状,若将第一壳体21设置为方壳,则此时可以将应力吸收件24设置为矩形状,其相背的两侧分别与第一壳体21和第二壳体贴合。
当第二壳体形成不规则形状,则需要将应力吸收件24也设置为不规则形状,以保证应力吸收件24能够在电极组件22不膨胀时和第一壳体21均第二壳体贴合。而后当电极组件22一旦发生膨胀,可以使得第一壳体21的任意发生膨胀的问题立刻与应力吸收件24接触,从而保证第一壳体21的受力均衡性。
另外地,在电池单体20的装配过程中,也可以根据第一壳体21的外观适配性的装配,例如当电极组件22和/或第一壳体21产生生产误差时,均可以通过对应力吸收件24的薄厚、大小或者形状的调节,以保证对电极组件22应力吸收的均衡性。
根据本申请的一些实施例,可选地,电极组件22具有设有极耳221的顶面222、以及与顶面222相连的多个侧面225,每个侧面225与第一壳体21之间设有应力吸收件24。
进一步地,电极组件22具有高度方向L2,电极组件22的高度方向L2和电极组件22的厚度方向L1垂直,电极组件22的厚度方向L1即为电池单体20的厚度方向,电极组件22的厚度方向L1是指垂直于电极组件22的大面的方向。其中,电极组件22的大面通常是指电极组件22上面积最大的一侧表面,参见图4及图7,可以将两侧的大面定义为第一侧面225a和第二侧面225b。一般地,电极组件22的高度方向L2的一侧或者两侧形成极耳221,与极耳221所在平面相邻且相交连接的侧面225,形成电极组件22的侧面225,电极组件22的侧面225包括第一侧面225a和第二侧面225b。
在电极组件22的每个侧面225与第一壳体21之间设置应力吸收件24,一方面避开了极耳221的设置,同时还能够对电极组件22的膨胀应力进行有效吸收。
根据本申请的一些实施例,可选地,参阅图4至图7,电极组件22包括至少一个,全部电极组件22沿自身厚度方向L1排列,且应力吸收件24设于电极组件22厚度方向L1的相对两侧。
在实际充放电过程中,电极组件22沿厚度方向L1产生的膨胀程度最大,参见图4及图7,厚度方向L1的两侧具有面积最大的第一侧面225a和第二侧面225b,第一侧面225a和第二侧面225b若直接撞击到第一壳体21上,则会大面积地对第一壳体21造成损伤。
因此,为了避免这种情况,本申请将应力吸收件24设于电极组件22的厚度方向L1的两侧,与电极组件22的第一侧面225a和第二侧面225b接触,从而有效吸收电极组件22的膨胀应力。
当电极组件22包括多个,则应力吸收件24设置于在厚度方向L1上位于最外侧的两个电极组件22的外侧,具体地,当每个电极组件22外包裹有第一壳体21,则应力吸收件24设置于最外侧的两个电极组件22的第一壳体21和第二壳体之间。
根据本申请的一些实施例,可选地,沿电极组件22的厚度方向L1,应力吸收件44的尺寸与电极组件22的尺寸比值范围为0.1%-60%。
保持应力吸收件44在厚度方向L1上与电极组件22的自身厚度比值在0.1%到60%内,当电极组件22发生膨胀,应力吸收件可产生0.1%~99%的变形程度,使得应力吸收件可吸收的应力范围为0.01~10Mpa,以保证在电极组件22在产生较大膨胀时保证电池单体20的安全性能。
进一步地,设置沿电极组件22的厚度方向L1,应力吸收件44的尺寸与电极组件22的尺寸比值范围为0.1%-50%,一方面保证电池单体20的结构紧凑型,另一方面使得电极组件22能够较好地承受电极组件22的应力。
根据本申请的一些实施例,可选地,参阅图4,电池单体20还包括端盖23,端盖23盖合于第一壳体21设有开口的一侧,端盖23上设有泄压部232。
端盖23是指盖合于第一壳体21的开口处以将电池单体20的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地,端盖23的形状可以与第一壳体21的形状相适应以配合壳体。可选地,端盖23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23在受挤压碰撞时就不易发生形变,使电池单体20能够具备更高的结构强度,安全性能也可以有所提高。
在现有的软包电池中,当电池单体20产生热失控,由于第二壳体释放压力无定向,因此很容易产生安全事故。为了缓解软包电池无定向泄压的问题,本申请在软包的第二壳体外设置值硬壳第一壳体21,并且在第一壳体21上设置用于在电池单体20的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压部232,从而实现定向泄压。
端盖23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。在一些实施例中,在端盖23的内侧还可以设置有绝缘件,绝缘件可以用于隔离第一壳体21内的电连接部件与端盖23,以降低短路的风险。示例性的,绝缘件可以是塑料、橡胶等。
进一步地,第一壳体21和端盖23可以是独立的部件,可以于第一壳体21上设置开口,通过在开口处使端盖23盖合开口以形成电池单体20的内部环境。不限地,也可以使端盖23和第一壳体21一体化,具体地,端盖23和第一壳体21可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面,当第二壳体包裹的电极组件22以及应力吸收件24全部安装完毕后,需要封装第一壳体21的内部时,再使端盖23盖合第一壳体21。
根据本申请的一些实施例,可选地,参阅图4,电极组件22具有设有极耳221的顶面222,泄压部232面向电极组件22的顶面222设置。
端盖23上可以设置有如电极端子231等的功能性部件。电极端子231可以用于与电极组件22的极耳221电连接,以用于输出或输入电池单体20的电能。可以理解地,电极组件22的极耳221设于高度方向L2的一侧的顶面222上,顶面222相对的的一侧需设置有端盖23,以实现极耳221与电极端子231的电连接。因此,泄压部232设置在端盖23上且面向顶面222设置,以便于极耳221与端盖23上的电极端子231进行电连接。
在其他实施例中,极耳221也可以设置于电极组件22的高度方向L2的两侧,此时每个设置有极耳221的表面,需要正对设置端盖23,且可以在其中至少一个端盖23上,形成泄压部232。
根据本申请的一些实施例,可选地,电池单体20包括电解液,电解液设于第二壳体内。
电解液用于在电池单体20充放电过程中参与每个电极组件22的化学反应,具体描述参加上文,将电解液充入第二壳体内,与第一壳体21内的应力吸收件24隔绝,使得应力吸收件24不与电解液接触,提高可靠性,且应力吸收件24的材料的选择无需收到电解液的影响,材料选择范围宽。
具体地,在装配电池单体20时,可以先将第二壳体及其内容物装好之后,与应力吸收件24实行预压紧,而后将其整齐装入第一壳体21内,在第二壳体内的电极组件22产生膨胀时,则会挤压电解液,随之将第二壳体的形状改变,而后第二壳体的变形再作用于应力吸收件24上。
根据本申请的一些实施例,可选地,电池100还包括定位组件,定位组件包括设于第一壳体21上的第一定位部,第一定位部用于定位第一壳体21及内部的电极组件22在第一壳体21内的装配位置。
具体地,可以在第一壳体21上设置相对的两个挡板形成第一定位部,将包裹了电极组件22的第一壳体21对准两个挡板中间的位置,从而将其准备装配进入第一壳体21内。如此,还能够避免对形成软包的第二壳体进行结构改进,只需对形成硬壳的第一壳体21设置第一定位部,从而定位电极组件22在第一壳体21内的装配位置,使得电池100壳体的装配更加的简单方便。
在其他实施例中,第一定位部也可为其他结构,也可以在第二壳体上设置第二定位部,当第一定位部和第二定位部定位配合,即可定位电极组件22在第一壳体21内的安装位置。
根据本申请的一些实施例,可选地,应力吸收件24的形变为可恢复形变。
此时,当电极组件22产生膨胀时,则通过应力吸收件24的变形吸收膨胀应力,当充放电过程结束电极组件22恢复时,应力吸收件24的变形也随之恢复,以应对下一次的膨胀过程,实现循环利用。
具体地,应力吸收件24可以但不限于是弹簧等结构。
根据本申请的第二方面,还提供一种电池100,包括上述任一实施例中的电池单体20。
基于与上述电池单体20相同的构思,本申请每个电池单体20内设置用于吸收电极组件22膨胀应力的应力吸收件24,从而对电池100进行保护,提高电池100安全性能。
根据本申请的第三方面,本申请还提供一种用电设备,包括上述实施例中的电池100,电池100用于提供电能。
根据本申请的一些实施例,请参考图3至图7,本申请提供了一种电池单体20,包括第一壳体21、第二壳体、电极组件22及应力吸收件24,第二壳体的硬度小于第一壳体21从而形成电池单体20的内部软包,第一壳体21的硬度大于第二壳体从而形成电池单体20的外部硬壳,电极组件22及电解液设于第二壳体内,第二壳体设于第一壳体21内,应力吸收件24设于第一壳体21和第二壳体之间,从而吸收电极组件22在充放电过程中因膨胀产生的应力,提高电池100的安全性。
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 (13)
1.一种电池单体,其特征在于,包括:
第一壳体;
电极组件,设于所述第一壳体内;
应力吸收件,具有形变能力,所述应力吸收件设于所述电极组件与所述第一壳体之间。
2.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述电池单体还包括第二壳体,所述第二壳体的硬度小于第一壳体的硬度;
所述第二壳体包裹于所述电极组件外,所述应力吸收件设于所述第一壳体与所述第二壳体之间。
3.根据权利要求2所述的电池单体,其特征在于,所述应力吸收件与所述第二壳体和所述第一壳体均贴合设置。
4.根据权利要求3所述的电池单体,其特征在于,所述电极组件具有设有极耳的顶面、以及与所述顶面相连的多个侧面,每个所述侧面与所述第一壳体之间均设有所述应力吸收件。
5.根据权利要求3所述的电池单体,其特征在于,所述电极组件包括至少一个,全部所述电极组件沿自身厚度方向排列,且所述应力吸收件设于所述电极组件厚度方向的相对两侧。
6.根据权利要求5所述的电池单体,其特征在于,沿所述电极组件的厚度方向,应力吸收件的尺寸与电极组件的尺寸比值范围为0.1%-60%。
7.根据权利要求2所述的电池单体,其特征在于,所述电池单体还包括端盖,所述端盖盖合于所述第一壳体设有开口的一侧;
所述端盖上设有泄压部。
8.根据权利要求7所述的电池单体,其特征在于,所述电极组件具有设有极耳的顶面,所述泄压部面向所述电极组件的顶面设置。
9.根据权利要求2所述的电池单体,其特征在于,所述电池单体包括电解液,所述电解液设于所述第二壳体内。
10.根据权利要求2所述的电池单体,其特征在于,所述电池还包括定位组件,所述定位组件包括设于所述第一壳体上的第一定位部,所述第一定位部用于定位所述第二壳体及内部的所述电极组件在所述第一壳体内的装配位置。
11.根据权利要求1-10任一项所述的电池单体,其特征在于,所述应力吸收件的形变为可恢复形变。
12.一种电池,其特征在于,包括权利要求1-11任一项所述的电池单体。
13.一种用电设备,其特征在于,包括权利要求12所述的电池,所述电池用于提供电能。
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