CN220710562U - 电池及用电装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种电池及用电装置,电池包括电池单体、第一连接件以及多个热管理模块,电池单体的数量为两个以上,两个以上的电池单体沿第一方向间隔设置,每个电池单体包括沿第二方向设置的主体区和削薄区,削薄区内极片间的间隙大于主体区内极片的间隙,第二方向与第一方向相交。第一连接件沿第一方向夹设于相邻两个电池单体之间,第一连接件沿第一方向在电池单体上的正投影与削薄区至少部分交叠,热管理模块沿第一方向与电池单体交替设置,第一连接件沿第一方向夹设于热管理模块和电池单体之间。本申请实施例提供的电池及用电装置,能够减少电池循环过程中削薄区极片的层间间隙,改善电池的循环寿命。
Description
技术领域
本申请涉及电池领域,特别涉及一种电池及用电装置。
背景技术
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。
其中,在电池极片的涂布过程中,会减少活性物质层的边缘的厚度以形成削薄区,来减少辊压裂纹。然而,上述设置会导致电极组件在削薄区的层间间隙较大,这会造成电解液浸润不良,在大功率充电时削薄区容易出现析锂现象,并且,电池内阻增加,最终影响电池循环性能,导致电池寿命大幅缩短。
实用新型内容
鉴于上述问题,本申请提供一种电池及用电装置,能够减少电池循环过程中削薄区极片的层间间隙,改善电池的循环寿命。
第一方面,本申请提供了一种电池,包括:电池单体,电池单体的数量为两个以上,两个以上的电池单体沿第一方向间隔设置,每个电池单体包括沿第二方向设置的主体区和削薄区,削薄区内极片间的间隙大于主体区内极片的间隙,第二方向与第一方向相交;第一连接件,沿第一方向夹设于相邻两个电池单体之间,第一连接件沿第一方向在电池单体上的正投影与削薄区至少部分交叠。
本申请实施例中,通过在相邻的电池单体的削薄区之间设置第一连接件,在电池循环过程中,电池单体会整体膨胀并驱使第一连接件挤压电池单体的削薄区,从而减小削薄区极片的层间间隙,进而改善循环过程中极片因削薄区层间间隙过大而造成的浸润不良和内阻增加问题,增加电池的循环寿命。
在一些实施例中,电池单体包括第一面和第二面,第一面的面积大于第二面的面积,电池单体的第一面朝向第一方向设置。故第一连接件沿第一方向夹设于相邻两个电池单体的第一面,即相邻两个电池单体的大面之间,能够提高在电池膨胀时第一连接件对极片削薄区的层间间隙的约束效果,提升电池单体的容量以及循环性能。
在一些实施例中,还包括多个热管理模块,热管理模块沿第一方向与电池单体交替设置,第一连接件沿第一方向夹设于热管理模块和电池单体之间,从而在电池循环过程中,电池单体鼓胀时,热管理模块可挤压第一连接件嵌入电池单体的削薄区,进而减小削薄区极片的层间间隙,改善电池循环过程中极片因削薄区层间间隙造成的浸润不良和内阻增加的问题,改善电池的循环寿命。
在一些实施例中,第一连接件沿第一方向在电池单体上的正投影覆盖削薄区。能够使整个削薄区均受到约束力,减少了出现削薄区局部极片间隙过大的情况,有效地提升了电池单体的可靠性。
在一些实施例中,在第二方向上,第一连接件具有第一高度,削薄区具有第二高度,第一高度与第二高度的比值a1满足:1≤a1≤5,能够在使得整个削薄区均受到约束力的同时,减少第一连接件对主体区的层间间隙的影响,提高电池单体的可靠性。
在一些实施例中,在第一方向上,第一连接件具有第一宽度,削薄区具有第二宽度,第一宽度与第二宽度的比值a2满足:0<a2≤0.5,能够在满足削薄区的层间间隙的范围的同时,减少第一连接件对电池内部空间的占用,提高电池的能量密度。
在一些实施例中,在第二方向上,由削薄区远离主体区的一端至靠近主体区的一端,第一宽度逐渐减小,和/或,第一连接件的可压缩率逐渐增加,从而能够对削薄区提供更为均匀的约束力,从而能够使削薄区的极片的层间间隙更为均匀,有效地改善析锂问题,提高电池单体的循环性能。
在一些实施例中,第一连接件设置为空心结构体,在第二方向上,由削薄区远离主体区的一端至靠近主体区的一端,第一连接件的空隙率逐渐增加。即可通过调整第一连接件填充的空隙率,来调整第一连接件的可压缩率,以使得削薄区的极片的层间间隙更为均匀。
在一些实施例中,主体区包括沿第二方向远离削薄区的第一边缘。电池还包括与第一连接件同层设置的第二连接件,第二连接件沿第一方向在电池单体上的正投影位于第一边缘,以在电池循环膨胀时,通过第二连接件减小主体区的第一边缘处极片的层间间隙,改善电池单体的循环寿命。
在一些实施例中,主体区还包括沿第三方向相对设置的第二边缘,第三方向与第一方向和第二方向相交;连接件还包括与第一连接件同层设置的第三连接件,第三连接件沿第一方向在电池单体上的正投影位于主体区的第二边缘,以在电池循环膨胀时,通过第三连接件减小主体区的第二边缘处极片的层间间隙,进一步改善电池单体的循环寿命。
在一些实施例中,第一连接件、第二连接件与第三连接件相连并围合形成闭合的环状结构,从而能够在减少电池单体的削薄区和整个边缘的极片的层间间隙的同时,更便于该环状结构的制备,并且也更便于将其定位压接于热管理模块和电池之间,提高电池的生产效率,降低制造成本。
在一些实施例中,第一连接件、第二连接件与第三连接件中的至少一者包括多个连接单元,相邻两个连接单元间隔设置。即也可结合电池的实际膨胀特点,在热管理模块和电池单体之间间断填充或者以点状填充连接单元,来形成第一连接件、第二连接件以及第三连接件。
第二方面,本申请实施例提供了一种用电装置,包括第一方面的电池,电池用于提供电能。
根据本申请实施例的电池,包括电池单体以及第一连接件,两个以上的电池单体沿第一方向间隔设置,第一连接件沿第一方向夹设于相邻两个电池单体之间,且第一连接件沿第一方向在电池单体上的正投影与电池单体的削薄区至少部分交叠,从而在电池循环过程中,电池单体会整体膨胀并驱使第一连接件挤压电池单体的削薄区,减小削薄区极片的层间间隙,进而改善循环过程中极片因削薄区层间间隙过大而造成的浸润不良和内阻增加问题,增加电池的循环寿命。
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是本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图;
图2是本申请一些实施例提供的电池的爆炸示意图;
图3是本申请一些实施例提供的电池单体的爆炸示意图;
图4是本申请一些实施例提供的电极组件的结构示意图;
图5是图4沿A-A方向的剖视图;
图6是本申请一些实施例提供的电池的侧视图;
图7是本申请一些实施例提供的电池的俯视图;
图8是本申请另一些实施例提供的电池的侧视图;
图9是本申请另一些实施例提供的电池的俯视图;
图10是本申请另一些实施例提供的电池的正视图;
图11是图8的局部放大图;
图12是图9的局部放大图;
图13是本申请又一些实施例提供的电池的侧视图;
图14是本申请又一些实施例提供的电池的侧视图;
图15是本申请又一些实施例提供的电池的俯视图。
具体实施方式中的附图标号如下:
10电池,20控制器,30马达;
1电池单体,11壳体,12电极组件,12a正极片,12b负极片,12c隔离片,13端盖,2第一连接件,21连接单元,3热管理模块,4第二连接件,5第三连接件;
S1削薄区,S2主体区;
X第一方向,Y第三方向,Z第二方向。
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。
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。
本申请实施例描述的技术方案适用于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。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适用于所有包括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。
请参阅图1,图1为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图。
车辆的内部设置有电池10,电池10可以设置在车辆的底部或头部或尾部。电池10可以用于车辆的供电,例如,电池10可以作为车辆的操作电源。车辆还可以包括控制器20和马达30,控制器20用来控制电池10为马达30供电,例如,用于车辆的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
请参阅图2,图2为本申请一些实施例提供的电池10的爆炸示意图。
本申请的实施例所提到的电池10是指包括一个或多个电池单体1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10可以包括电池模块或电池包等。电池10一般包括用于封装一个或多个电池单体1的箱体。箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体1的充电或放电。
本申请中,电池单体1包括但不限于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、钠离子电池单体或镁离子电池单体等。电池单体1包括但不限于圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。
请参阅图3和图4,图3为本申请一些实施例提供的电池单体1的爆炸示意图,图4为本申请一些实施例提供的电极组件12的结构示意图。
其中,电池单体1包括壳体11、电极组件12以及端盖13。
壳体11是用于形成电池单体1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12、电解液(在图中未示出)以及其他部件。
端盖13是指盖合于壳体11的开口处以将电池单体1的内部环境隔绝于外部环境的部件。端盖13的形状可以与壳体11的形状相适应以配合壳体11。端盖13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电极组件12电连接,以用于输出或输入电池单体1的电能。
电极组件12是电池单体1中发生电化学反应的部件。壳体11内可以包含一个或更多个电极组件12。电极组件12主要由正极片12a和负极片12b卷绕或层叠放置形成,并且通常在正极片12a与负极片12b之间设有隔离片12c。电池单体1主要依靠金属离子在正极片12a和负极片12b之间移动来工作。
正极片12a可以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活性物质层,正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面。负极片12b可以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活性物质层,负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面。
作为示例,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材料。正极活性材料可包括以下材料中的至少一种: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10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。
作为示例,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材料。负极活性材料可采用本领域公知的用于电池单体1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。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10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。
请参阅图4和图5,图5为图4沿A-A方向的剖视图。
在制造极片的过程中,先将活性材料、粘接剂、导电剂和溶剂等混合制成活性浆料,然后再将活性浆料涂覆在集流体上,活性浆料通过干燥、辊压等工序后形成活性物质层。活性浆料为水基浆料,如果活性物质层等厚度涂布,那么由于活性浆料的流动性和表面张力,活性物质层在干燥时会在边缘产生凸起,在辊压时,凸起会直接受到辊压,从而造成活性物质层的边缘产生裂纹。为了减少裂纹,在涂布时,减小活性物质层的边缘的厚度以形成削薄区S1,这样,即使削薄区S1在干燥时产生凸起,凸起也不会超出活性物质层的主体区S2,在辊压时凸起不会受到辊压,从而降低活性物质层开裂的风险。
然而,在减小削薄区S1的厚度后,削薄区S1的极片活性物质层之间的层间间隙增大,一方面层间间隙容易造成电解液浸润不良,离子传输性能变差,在大功率充电时削薄区S1容易出现析锂现象,另一方面极片内锂离子迁移阻力增加,电池10极化增大,最终造成电池10容量衰减过快,电池10循环性能变差,大幅缩短电池单体1的寿命。
基于以上考虑,本申请实施例通过改进了电池10的结构,通过在相邻电池单体1之间设置连接件,来减少电池10循环过程中削薄区S1极片的层间间隙。
请参阅图6和图7,图6为本申请一些实施例提供的电池10的侧视图,图7为本申请一些实施例提供的电池10的俯视图。
具体地,本申请实施例提供的电池10,包括电池单体1以及第一连接件2,电池单体1的数量为两个以上,两个以上的电池单体1沿第一方向X间隔设置,每个电池单体1包括沿第二方向Z设置的主体区S2和削薄区S1,削薄区S1内极片间的间隙大于主体区S2内极片的间隙,第二方向Z与第一方向X相交。第一连接件2沿第一方向X夹设于相邻两个电池单体1之间,第一连接件2沿第一方向X在电池单体1上的正投影与削薄区S1至少部分交叠。
本申请实施例中,通过在相邻的电池单体1的削薄区S1之间设置第一连接件2,在电池循环过程中,电池单体1会整体膨胀并驱使第一连接件2挤压电池单体1的削薄区S1,从而减小削薄区S1极片的层间间隙,进而改善循环过程中极片因削薄区S1层间间隙过大而造成的浸润不良和内阻增加问题,增加电池10的循环寿命。
可选地,第一连接件2可以通过压接、粘结以及夹带等任意方式填充于相邻两个电池单体1之间,第一连接件2可以是弹性体,例如由聚对苯二甲酸乙二醇酯 (Polyethyleneterephthalate,PET)材料、硅胶、气凝胶中的至少一者制成,或者,第一连接件2也可以是非弹性体,例如由玻璃纤维等材质制成,能够实现在电池单体1膨胀时通过第一连接件2挤压电池单体1的削薄区S1即可。
结合电池单体1的实际膨胀特点,在一些可选地实施例中,电池单体1包括第一面和第二面,第一面的面积大于第二面的面积,电池单体1的第一面朝向第一方向X设置,第一连接件2沿第一方向X夹设于相邻两个电池单体1的第一面之间。
由于电池单体1的实际膨胀时,电池单体1的第一面,即大面的膨胀量更大,故通过将第一连接件2夹设于相邻两个电池单体1的大面之间,能够提高在电池膨胀时第一连接件2对极片削薄区S1的层间间隙的约束效果,减少电池单体1使用过程中极片的层间间隙,提升电池单体1的容量以及循环性能。
请参阅图8至图10,图8为本申请另一些实施例提供的电池10的侧视图,图9为本申请另一些实施例提供的电池10的俯视图,图10为本申请另一些实施例提供的电池10的正视图。
在一些可选地实施例中,电池10还包括多个热管理模块3,热管理模块3沿第一方向X与电池单体1交替设置,第一连接件2沿第一方向X夹设于热管理模块3和电池单体1之间。
可以理解的是,相关技术的电池10中,相邻的电池单体1之间往往还设置有热管理模块3,作为示例,热管理模块3可以是换热板、水冷板或者口琴管等,热管理模块3与电池单体1的大面相贴合,用以调节电池单体1的温度。
因此,对于上述实施例中的电池10,可以将第一连接件2夹设于热管理模块3和电池单体1之间,从而在电池循环过程中,电池单体1鼓胀时,热管理模块3可挤压第一连接件2嵌入电池单体1的削薄区S1,进而减小削薄区S1极片的层间间隙,改善电池循环过程中极片因削薄区S1层间间隙造成的浸润不良和内阻增加的问题,改善电池10的循环寿命。
为便于描述,以下均以电池包括热管理模块3,且第一连接件2设置于热管理模块3和电池单体1之间为例进行说明。
作为示例,第一连接件2与电池单体1以及热管理模块3可分体设置,并通过压接或夹带等方式夹设于热管理模块3和电池单体1之间。第一连接件2也可固定连接于电池单体1以及热管理模块3的一者上,或者设置为一体式结构,即能够使得在电池成型后,第一连接件2夹设于电池单体1以及热管理模块3之间即可。
请参阅图6至图11,图11为图8的电池10的局部放大图。
在一些可选地实施例中,第一连接件2沿第一方向X在电池单体1上的正投影覆盖削薄区S1。
通过使第一连接件2完全覆盖电极组件12的削薄区S1,能够使整个削薄区S1均受到约束力,减少了出现削薄区S1局部极片间隙过大的情况,有效地提升了电池单体1的可靠性。
可选地,在第二方向Z上,第一连接件2具有第一高度H1,削薄区S1具有第二高度H2,第一高度H1与第二高度H2的比值a1满足:1≤a1≤5。
其中,a1≥1意味着第一连接件2在第二方向Z上的第一高度H1大于或等于削薄区S1在第二方向Z上的第二高度H2,其是指第一连接件2抵压于电极组件12的削薄区S1时,第一连接件2的作用面完全覆盖于削薄区S1,以使得整个削薄区S1均受到约束力。并且,由于电池10的极片在主体区S2的层间间隙本身即小于削薄区S1的层间间隙,故通过使a1≤5,能够减少了第一连接件2与主体区S2的接触面积,以减少第一连接件2对主体区S2的层间间隙的影响,提高电池单体1的可靠性。
进一步地,第一高度H1与第二高度H2的比值可满足:1≤a1≤2,以在减少削薄区S1极片间隙的同时,进一步减少第一连接件2对靠近削薄区S1一侧的主体区S2的压接面积,进一步提高电池单体1的可靠性。
请参阅图12,图12为图9的电池10的局部放大图。
在一些可选地实施例中,在第一方向X上,第一连接件2具有第一宽度L1,削薄区S1具有第二宽度L2,第一宽度L1与第二宽度L2的比值a2满足:0<a2≤0.5。
其中,第一连接件2的宽度可根据电池单体1的实际膨胀量以及需要极片在削薄区S1需要减小的层间间隙的需求为依据进行调整,其能够满足在电池10循环过程中,削薄区S1的层间间隙的范围满足要求即可。
进一步地,第一宽度L1与第二宽度L2的比值可满足:0.02≤a2≤0.2,以在满足削薄区S1的层间间隙的范围的同时,减少第一连接件2对电池10内部空间的占用,提高电池10的能量密度。
请参阅图5至图12,由于在第二方向Z上,沿削薄区S1至主体区S2的方向,极片的活性物质层被削薄的第三宽度L3呈逐渐减小的趋势,相应的,削薄区S1的正极片12a和负极片12b之间的第二宽度L2逐渐增加,故极片在削薄区S1内的各区域沿第二方向Z的层间间隙的减小需求并不相同。
在一些可选地实施例中,在第二方向Z上,由削薄区S1远离主体区S2的一端至靠近主体区S2的一端,第一连接件2的第一宽度L1逐渐减小。因此,与削薄区S1相对应的,通过使第一连接件2的第一宽度L1逐渐减小,能够对削薄区S1提供更为均匀的约束力,从而能够使削薄区S1的极片的层间间隙更为均匀,有效地改善析锂问题,提高电池单体1的循环性能。
可选地,第一连接件2的第一宽度L1逐渐减小的趋势与削薄区S1的极片的第二宽度L2的逐渐增加的趋势相同,在电池单体1进行充电时,电极组件12整体膨胀并驱使第一连接件2与电池单体1的削薄区S1全面贴合,进一步提高电池单体1的循环性能。
除了可通过使第一连接件2的第一宽度L1渐变设置之外,在另一些可选地实施例中,在第二方向Z上,由削薄区S1远离主体区S2的一端至靠近主体区S2的一端,第一连接件2的可压缩率逐渐增加。
其中,第一连接件2的可压缩率是指第一连接件2在受到外界压力或力的作用下,发生体积减小的程度。因此,与削薄区S1相对应的,通过使第一连接件2的可压缩率逐渐增加,能够在对电池10的削薄区S1进行挤压后,使削薄区S1的极片的层间间隙更为均匀,有效地改善析锂问题,提高电池单体1的循环性能。
为使得第一连接件2的可压缩率逐渐增加,一方面也调整第一连接件2的材料,另一方面也可调整第一连接件2的填充方式。
在一些可选地实施例中,第一连接件2设置为空心结构体,在第二方向Z上,由削薄区S1远离主体区S2的一端至靠近主体区S2的一端,第一连接件2的空隙率逐渐增加。
可以理解的是,第一连接件2的空隙率较大的区域,其可压缩率也较大,故可通过调整第一连接件2填充的空隙率,来调整第一连接件2的可压缩率,以使得削薄区S1的极片的层间间隙更为均匀。其中,第一连接件2的空隙率的具体数值范围可以根据电池10的实际膨胀量与需改善的极片的层间间隙的需求和程度为依据,进行合理设计。
请参阅图13,图13为本申请又一些实施例提供的电池10的侧视图。
在一些可选地实施例中,主体区S2包括沿第二方向Z远离削薄区S1的第一边缘。电池10还包括与第一连接件2同层设置的第二连接件4,第二连接件4沿第一方向X在电池单体1上的正投影位于第一边缘。
结合电池10的实际膨胀特点,电池单体1的第一面上各区域的膨胀量也并不相同,其中,极片在主体区S2远离削薄区S1的一端,即第一边缘处的膨胀量也较小。故与第一连接件2相类似地,可在热管理模块3和电池单体1之间,对应第一边缘也设置有第二连接件4,以在电池循环膨胀时,通过第二连接件4减小主体区S2的第一边缘处极片的层间间隙,改善电池单体1的循环寿命。
请参阅图14,图14为本申请又一些实施例提供的电池10的侧视图。
在一些可选地实施例中,主体区S2还包括沿第三方向Y相对设置的第二边缘,第三方向Y与第一方向X和第二方向Z相交,电池10还包括与第一连接件2同层设置的第三连接件5,第三连接件5沿第一方向X在电池单体1上的正投影位于主体区S2的第二边缘。
当电池单体1设置为方壳电池单体1时,结合电池10的实际膨胀特点,电池单体1沿第三方向Y的两侧边缘,即第二边缘处的膨胀量也较小。故与第一连接件2和第二连接件4相类似地,可在热管理模块3和电池单体1之间,对应第二边缘也设置有第三连接件5,以在电池循环膨胀时,通过第三连接件5减小主体区S2的第二边缘处极片的层间间隙,进一步改善电池单体1的循环寿命。
在一些可选地实施例中,第一连接件2、第二连接件4与第三连接件5相连并围合形成闭合的环状结构。
即可以在热管理模块3和电池单体1之间连续填充第一连接件2、第二连接件4与第三连接件5形成环状结构,该环状结构覆盖电池单体1的整个环形边缘,从而能够在减少电池单体1的削薄区S1和整个边缘的极片的层间间隙的同时,更便于该环状结构的制备,并且也更便于将其定位压接于热管理模块3和电池单体1之间,提高电池10的生产效率,降低制造成本。
请参阅图15,在另一些可选地实施例中,第一连接件2、第二连接件4与第三连接件5的至少一者包括多个连接单元21,相邻两个连接单元21间隔设置。
即也可结合电池10的实际膨胀特点,在热管理模块3和电池单体1之间间断填充或者以点状填充连接单元21,来形成第一连接件2、第二连接件4以及第三连接件5,能够满足电池单体1极片的层间间隙的减小需求即可。
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 (12)
1.一种电池,其特征在于,包括:
电池单体,所述电池单体的数量为两个以上,两个以上的所述电池单体沿第一方向间隔设置,每个电池单体包括沿第二方向设置的主体区和削薄区,所述削薄区内极片间的间隙大于所述主体区内极片的间隙,所述第二方向与所述第一方向相交;
第一连接件,沿所述第一方向夹设于相邻两个电池单体之间,所述第一连接件沿所述第一方向在所述电池单体上的正投影与所述削薄区至少部分交叠;
多个热管理模块,所述热管理模块沿所述第一方向与所述电池单体交替设置,所述第一连接件沿所述第一方向夹设于所述热管理模块和所述电池单体之间。
2.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述电池单体包括第一面和第二面,所述第一面的面积大于所述第二面的面积,所述电池单体的第一面朝向所述第一方向设置。
3.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述第一连接件沿所述第一方向在所述电池单体上的正投影覆盖所述削薄区。
4.根据权利要求3所述的电池,其特征在于,在所述第二方向上,所述第一连接件具有第一高度,所述削薄区具有第二高度,所述第一高度与所述第二高度的比值a1满足:1≤a1≤5。
5.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,在所述第一方向上,所述第一连接件具有第一宽度,所述削薄区具有第二宽度,所述第一宽度与所述第二宽度的比值a2满足:0<a2≤0.5。
6.根据权利要求5所述的电池,其特征在于,在所述第二方向上,由所述削薄区远离所述主体区的一端至靠近所述主体区的一端,所述第一宽度逐渐减小,和/或,所述第一连接件的可压缩率逐渐增加。
7.根据权利要求6所述的电池,其特征在于,所述第一连接件设置为空心结构体,在所述第二方向上,由所述削薄区远离所述主体区的一端至靠近所述主体区的一端,所述第一连接件的空隙率逐渐增加。
8.根据权利要求1至7任一项所述的电池,其特征在于,所述主体区包括沿所述第二方向远离所述削薄区的第一边缘;
所述电池还包括与所述第一连接件同层设置的第二连接件,所述第二连接件沿所述第一方向在所述电池单体上的正投影位于所述第一边缘。
9.根据权利要求8所述的电池,其特征在于,所述主体区还包括沿第三方向相对设置的第二边缘,所述第三方向与所述第一方向和所述第二方向相交;
所述电池还包括与所述第一连接件同层设置的第三连接件,所述第三连接件沿所述第一方向在所述电池单体上的正投影位于所述主体区的第二边缘。
10.根据权利要求9所述的电池,其特征在于,所述第一连接件、所述第二连接件与所述第三连接件相连并围合形成闭合的环状结构。
11.根据权利要求9所述的电池,其特征在于,所述第一连接件、所述第二连接件与所述第三连接件中的至少一者包括多个连接单元,相邻两个所述连接单元间隔设置。
12.一种用电装置,其特征在于,包括如权利要求1至11任一项所述的电池。
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