CN220934264U - 电池单体、电池及用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电池单体，属于电池技术领域。电池单体包括：壳体；卷芯，设置于所述壳体内，所述卷芯包括平直部分和卷曲部分，所述卷曲部分位于所述平直部分的两端；以及压条组件，设置于所述壳体内，且位于所述卷芯的厚度方向上朝向所述壳体内壁的至少一侧，并与所述平直部分周向边缘的任一边能够接触。本申请还提供一种电池及用电装置。

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，尤其涉及一种电池单体、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。

锂离子电池作为一种可再充电电池，具有体积小、能量密度高、功率密度高、循环使用次数多和存储时间长等优点。

在电池技术的发展中，如何增加电池的循环寿命，保证电池单体运行的稳定性以及安全性，是本领域的研究重点之一。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种电池单体、电池以及用电设备，以改善因电池单体的极片膨胀起皱和/或极片削薄区的厚度损失所引起的析锂问题。

本申请第一方面的提供了一种电池单体，包括：壳体；卷芯，设置于所述壳体内，所述卷芯包括平直部分和卷曲部分，所述卷曲部分位于所述平直部分的两端；以及压条组件，设置于所述壳体内，且位于所述卷芯的厚度方向上朝向所述壳体内壁的至少一侧，并与所述平直部分周向边缘的任一边能够接触。

本申请实施例的技术方案中，通过在电池单体内布置压条组件，使得该压条组件能够在该电池单体内占据一定的空间，从而减少因电池单体的极片起皱和/或极片削薄区的厚度损失引起的析锂的可能性。

在一些实施例中，所述压条组件包括沿第一方向延伸的第一压条，所述第一压条邻近所述壳体的沿所述第一方向的至少一条边缘设置，所述卷曲部分沿所述第一方向位于所述平直部分的两端；其中，所述第一方向与所述厚度方向呈夹角设置。通过设置第一压条，可以改善因极片边缘厚度较薄而导致的在循环后期锂离子传输路径变长的问题，从而减缓析锂问题的发生。

在一些实施例中，所述第一压条沿所述第一方向的尺寸不超过所述平直部分沿所述第一方向的尺寸。通过设置第一压条沿第一方向X的尺寸，可以使得卷芯的位于平直部分的极片在边缘削薄区的厚度损失得到改善。

在一些实施例中，所述第一压条是棱柱体，或者第一压条的朝向所述卷芯的表面为弧面。棱柱体的压条可以使压条与卷芯的接触更加贴合。表面为弧面的压条可以使压条与卷芯的平直部分和卷曲部分之间尽可能等同受压。

在一些实施例中，所述压条组件包括沿第二方向延伸的第二压条，所述第二压条邻近所述卷芯的所述卷曲部分与所述平直部分的过渡区设置，所述卷曲部分沿所述第一方向位于所述平直部分的两端；其中，所述第二方向、所述第一方向以及所述厚度方向两两相互垂直。通过设置第二压条可以改善因极片不断膨胀挤压而造成的极片起皱、电解液回吸困难从而导致析锂的问题。

在一些实施例中，所述卷芯的厚度方向上朝向所述壳体内壁的任一侧设置有两个第二压条，所述两个第二压条分别邻近所述平直部分的两端的所述卷曲部分与所述平直部分的两个所述过渡区设置。通过设置第二压条可以改善因极片不断膨胀挤压而造成的极片起皱、电解液回吸困难从而导致析锂的问题。

在一些实施例中，所述第二压条沿所述第二方向的尺寸不大于所述卷芯沿所述第二方向的尺寸。极片膨胀起皱的现象发生在卷芯内，通过将第二压条沿第二方向Z的尺寸设置为不大于卷芯沿高度方向Z的尺寸，可以对卷芯的卷曲部分进行预压，缓解锂离子在起皱处沉积，从而改善析锂的问题。

在一些实施例中，所述第二压条是棱柱体，或者所述第二压条的朝向所述卷芯的表面为弧面。棱柱体的压条可以使压条与卷芯的接触更加贴合。表面为弧面的压条可以使压条与卷芯的平直部分和卷曲部分之间的过渡区尽可能等同受压。

在一些实施例中，所述压条组件包括沿第一方向延伸的第一压条和沿第二方向延伸的第二压条，所述第一压条邻近所述壳体的沿所述第一方向的至少一条边缘设置，所述第二压条邻近所述卷芯的所述卷曲部分与所述平直部分的过渡区设置，所述卷曲部分沿所述第一方向位于所述平直部分的两端，所述第二方向垂直于所述第一方向和所述厚度方向。通过在壳体内同时设置第一压条和第二压条，在一些情况下，可以对卷芯的卷曲部分进行预压，减小卷芯与壳体之间在卷芯的厚度方向Y上的膨胀空间从而缓解电解液回吸困难的问题；在一些情况下，可以改善极片的削薄区的厚度损失，从而缩短锂离子传输路径，进而改善锂电池析锂的问题。

在一些实施例中，所述卷芯的厚度方向上朝向所述壳体内壁的任一侧设置有一个第一压条和两个第二压条，所述一个第一压条邻近所述壳体的沿所述第一方向的任一边缘设置，所述两个第二压条分别邻近所述平直部分的两端的所述卷曲部分与所述平直部分的两个所述过渡区设置。通过在壳体内同时设置一个第一压条510和两个第二压条520，在一些情况下，可以对卷芯的卷曲部分进行预压，减小卷芯与壳体之间在卷芯的厚度方向Y上的膨胀空间从而缓解电解液回吸困难的问题；在一些情况下，可以改善极片的削薄区的厚度损失，从而缩短锂离子传输路径，进而改善锂电池析锂的问题。

在一些实施例中，所述第一压条的两端分别与所述两个第二压条的每一个的端部连接。通过使压条组件的端部互相连接，可以使压条组件的结构更稳定。

在一些实施例中，所述第一压条和所述第二压条中的至少一者是棱柱体，或者所述第一压条和所述第二压条中的至少一者的朝向所述卷芯的表面为弧面。棱柱体的压条可以使压条与卷芯的接触更加贴合。表面为弧面的压条可以使压条与卷芯的平直部分和卷曲部分之间的过渡区尽可能等同受压。

在一些实施例中，所述压条组件布置于所述壳体的内壁。将压条组件设置于壳体的内壁，可以实现在产品的制造阶段将压条组件和壳体一体地制造。

在一些实施例中，所述卷芯还包括位于所述平直部分和所述卷曲部分的外部的绝缘片，所述压条组件布置于所述绝缘片的内壁。根据本申请的压条组件，可以设置于壳体的内壁、可以设置于绝缘片的内壁、也可以至少部分地设置于壳体的内壁和/或绝缘片的内壁，这对于工业化生产、组件的装配等提供了更多的选择可能性。

本申请第二方面提供一种电池，其包括上述实施例中的电池单体。

本申请第三方面提供一种用电装置，其包括上述实施例中的电池，所述电池用于提供电能。

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

在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本申请公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本申请范围的限制。

图1A至图1B分别为本申请一些实施例的电池单体的俯视图和分解结构示意图；

图2A和图2B为本申请另一些实施例的设置有压条组件的绝缘片的展开示意图；

图3A至图3B分别为本申请另一些实施例的电池单体的俯视图和分解结构示意图；

图4A和图4B为本申请再一些实施例的设置有压条组件的绝缘片的展开示意图；

图5A至图5B分别为本申请再一些实施例的电池单体的俯视图和设置有压条组件的壳体的结构示意图；

图6A和图6B为本申请又一些实施例的设置有压条组件的绝缘片的展开示意图；

图7为本申请一些实施例的电池的分解结构示意图；

图8为本申请一些实施例的车辆的结构示意图。

附图标记说明：

10壳体，20绝缘片，30卷芯；

50压条组件，510第一压条，520a，520b第二压条；

L平直部分，R₁，R₂卷曲部分，P过渡区；

X第一方向，Y厚度方向，Z第二方向；

1000车辆；

100电池，200控制器，300马达；

60箱体，61第一部分，62第二部分；70电池单体。

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。

电池的卷芯通常包括正极极片、负极极片和隔膜，正极极片、负极极片和隔膜层叠后绕卷绕轴线卷绕形成卷绕结构。卷绕后的卷芯包括平直部分和位于该平直部分两端的卷曲部分。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。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钻酸锂、磷酸铁锂、三元锂或猛酸锂等。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。隔膜的材质可以为PP(polypropylene，聚丙烯)或PE(polyethylene，聚乙烯)等。

电池单体在充放电过程中，锂离子嵌入极片将导致极片晶格参数变化，引起极片在厚度方向膨胀，并伴随充放电的频率进行膨胀和收缩。在现有的电池单体结构中，卷芯与壳体之间在卷芯的厚度方向一般存在间隙。该间隙导致卷芯在其厚度方向得不到有效束缚，使卷芯在其厚度方向存在膨胀空间。卷芯的位于卷曲部分的极片膨胀容易引起该部分极片起皱，锂离子容易在起皱处沉积，导致析锂，而析出的锂枝晶可能通过与电解液反应，局部产生大量热或刺穿隔膜导致正负极短路，从而致电池单体性能下降、充放电循环寿命大幅缩短，甚至可能会造成电池单体发生热失控，进而引起安全事故。

此外，极片在生产过程中涉及到涂覆工序，即将包含活性物质的浆料按照一定的重量涂覆到集流体上(如铜箔等基材)。由于浆料液体的流动作用，活性物质层的边缘和中间区域的厚度不同，进而导致的边缘的活性物质层的比中间区域的活性物质层先干燥。活性物质层干燥的过程中，中间区域未干燥的活性物质层向边缘流动，导致干燥后活性物质层的边缘位置的厚度高于中间区域。在冷压过程中，极片活性物质层的具有增厚区域的边缘易皲裂。因此，在极片的制造工艺中通常会对活性物质层的边缘进行辊压，使其边缘形成厚度小于中间区域的削薄区。然而，卷芯的正极极片和负极极片被削薄会使得极片边缘位置具有厚度损失。在对电池单体进行多次充放电后，由于锂离子的传输路径变长，卷芯也会出现析锂现象。

鉴于此，设计了一种电池单体，通过在该电池单体中设置一种能够占据壳体内至少一部分空间的压条组件，来缓解或减轻由极片膨胀起皱和/或极片的削薄区的厚度损失所引起的析锂问题。

本申请实施例公开的电池单体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单体、电池等组成该用电装置的电源系统，这样，有利于缓解由极片起皱和/或极片的削薄区的厚度损失所引起的析锂问题，提升电池性能的稳定性和电池寿命。

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。

图1A和图1B分别示出了本申请一些实施例的在壳体内部设置有压条组件的电池单体的俯视图和分解结构示意图。图2A和图2B示出了本申请一些实施例的设置有压条组件的绝缘片的展开示意图。图3A和图3B分别示出了本申请一些实施例的在绝缘片内部设置有压条组件的电池单体的俯视图和分解结构示意图。图4A和图4B示出了本申请一些实施例的设置有压条组件的绝缘片的展开示意图。图5A和图5B分别示出了本申请一些实施例的在壳体内部和绝缘片内部设置有压条组件的电池单体的俯视图和设置有压条组件的壳体的结构示意图。图6A和图6B分别示出了本申请一些实施例的设置有不同形状的压条组件的绝缘片的展开示意图。

一种电池单体70包括壳体10、卷芯30和压条组件50。其中卷芯30设置于壳体10内，卷芯30包括平直部分L和卷曲部分R₁，R₂，卷曲部分R₁，R₂位于平直部分L的两端。压条组件50设置于壳体10内，且位于卷芯30的厚度方向Y上朝向壳体10内壁的至少一侧，并与平直部分L周向边缘的任一边能够接触。

如图中所示出的，Y方向可以是卷芯30的厚度方向，也可以是壳体10的宽度方向。在存在多个卷芯30的情况下，Y方向还可以是多个卷芯30的排列方向。

应当理解，虽然图中示出了2个卷芯30，但是本申请不限于此；在其他实施例中，电池单体可以包括更多或更少的卷芯30。

壳体10内部具有容纳空间，用于容纳卷芯30、压条组件50以及电解质(例如，电解液)。壳体10可以是例如长方体结构。继续参考图1A，其中卷芯30包括平直部分L和卷曲部分R。其中平直部分L指卷芯30中具有平行结构的区域。卷曲部分R指卷芯30中具有弯折结构的区域。如图1A中所示出的，平直部分L的两端分别具有卷曲部分R₁和R₂。

压条组件50设置于壳体10内，且位于卷芯30的厚度方向Y上朝向壳体10内壁的至少一侧，并与平直部分L周向边缘的任一边能够接触。

在一些实施例中，平直部分L的周向边缘可以是指平直部分L在卷芯30的厚度方向Y上的侧面的边缘，例如图1B和图3B中所示出的顶部边缘、底部边缘以及两个侧边缘。

在本申请的实施例中，压条组件50被设置以占据壳体10内的位于卷芯30的厚度方向Y上朝向壳体10内壁的至少一侧的空间，并且压条组件50与平直部分L周向边缘的任一边能够接触。压条组件50可以被设置为占据例如图1A-1B、图2A-2B、图3A-3B以及图5A-5B图6A-6B中的压条510所指示的空间。压条组件50可以被设置为占据例如图1A-1B、图2A-2B、图3A-3B、图4A-4B以及图6A-6B中的压条520所指示的空间。压条组件50可以被设置为同时占据例如图1A-1B、图2A-2B、图3A-3B、图5A-5B以及图6A-6B中的压条510所指示的空间以及图1A-1B、图2A-2B、图3A-3B、图4A-4B以及图6A-6B中的压条520所指示的空间。未在图中示出的其他位于卷芯30的厚度方向Y上朝向壳体10内壁的一侧的、且能够与平直部分L周向边缘的任一边接触的空间也可以设置压条组件50，此处不做任何限制。

采用压条组件占据壳体内的上述空间，在一些情况下，可以对卷芯的卷曲部分进行预压，减小卷芯与壳体之间在卷芯的厚度方向Y上的膨胀空间从而缓解电解液回吸困难的问题。在一些情况下，可以改善极片的削薄区的厚度损失，从而缩短锂离子传输路径，进而改善锂电池析锂的问题。

根据本申请的一些实施例，压条组件50包括沿第一方向X延伸的第一压条510，第一压条510邻近壳体10的沿第一方向X的至少一条边缘设置，卷曲部分R₁，R₂沿第一方向X位于平直部分L的两端；其中，第一方向X与厚度方向Y呈夹角设置。

如图中所示出的，第一方向X方向可以是壳体10的长度方向。第一方向X可以与厚度方向Y例如呈90度夹角设置。应当理解，虽然图中示出了第一方向X与厚度方向Y呈90度夹角设置，但是本申请不限于此；在其他实施例中，第一方向X可以与厚度方向Y呈其他角度设置。

在一些实施例中，如图1B、图2A-2B、图3B、图5B和图6A-6B所示出的，第一压条510沿第一方向X被设置在靠近壳体10沿第一方向X的顶部边缘处。

应当理解，上文使用的措辞“壳体10的沿第一方向X的至少一条边缘”可以包括顶部边缘和底部边缘。虽然图中示出第一压条510被设置为靠近壳体10沿第一方向X的顶部边缘，但是在其他实施例中，第一压条510也可以沿第一方向X被设置在靠近壳体10沿第一方向X的底部边缘处，或者同时被设置在靠近壳体10沿第一方向X的底部边缘和顶部边缘处，或者在靠近壳体10的任一边缘处与厚度方向Y呈夹角地被设置。

在极片的生产过程中，由于需要对活性物质层的边缘进行辊压，使极片边缘形成了厚度小于中间区域的削薄区。卷芯的正极极片和负极极片被削薄会使得极片边缘位置具有厚度损失。在对电池单体进行多次充放电后，由于锂离子的传输路径变长，卷芯也会出现析锂现象。通过设置第一压条，可以改善因极片边缘厚度较薄而导致的在循环后期锂离子传输路径变长的问题，从而减缓析锂问题的发生。

根据本申请的一些实施例，第一压条510沿第一方向X的尺寸不超过平直部分L沿第一方向X的尺寸。

在一些实施例中，第一压条510沿第一方向X的尺寸等于平直部分L沿第一方向X的尺寸。在一些实施例中，第一压条510沿第一方向X的尺寸小于平直部分L沿第一方向X的尺寸。

如前所述，导致析锂问题出现的原因之一是卷芯中的极片边缘形成有厚度小于中间区域的削薄区。针对厚度被削薄的极片边缘，第一压条可以有效减少极片间的间隙，缩短锂离子的传输路径。通过设置第一压条沿第一方向X的尺寸，可以使得卷芯的位于平直部分的极片在边缘削薄区的厚度损失得到改善。

根据本申请的一些实施例，第一压条510是棱柱体，或者第一压条510的朝向卷芯30的表面为弧面。

在一些实施例中，参考图1A-1B、图2A-2B、图3A-3B、图4A-4B以及图5A-5B，第一压条510是棱柱体，其具有矩形的横截面。在一些实施例中，参考图6A-6B，第一压条510的朝向卷芯30的表面为弧面。

棱柱体的压条可以使压条与卷芯的接触更加贴合。表面为弧面的压条可以使压条与卷芯的平直部分和卷曲部分之间尽可能等同受压。

根据本申请的一些实施例，压条组件50包括沿第二方向Z延伸的第二压条520，第二压条520邻近卷芯30的卷曲部分R₁，R₂与平直部分L的过渡区P设置，卷曲部分R₁，R₂沿第一方向X位于平直部分L的两端；其中，第二方向Z、第一方向X以及厚度方向Y两两相互垂直。

如图中所示出的，Z方向可以是壳体10的高度方向，也可以是卷芯30的卷绕轴线的方向。

平直部分L和卷曲部分R之间的过渡区由例如位于图1B中卷芯30的最外侧表面上的虚线P指示。在图1B所示出的实施例中，两个并排布置的卷芯的最外侧表面例如可以具有4个过渡区。

在一些实施例中，如图1A至图1B、图3A至图3B和图5A所示出的，第二压条520a位于卷芯30的卷曲部分R₁与平直部分L的过渡区P设置并沿第二方向Z延伸，第二压条520b位于卷芯30的卷曲部分R₂与平直部分L的过渡区P设置并沿第二方向Z延伸。在一些实施例中，第二压条520可以至少部分地位于卷芯30的卷曲部分R₁与平直部分L的过渡区P设置并沿第二方向Z延伸。

应当理解，虽然本申请的一些图中第二压条被设置在平直部分L和卷曲部分R之间的过渡区位置处，并沿过渡区延伸，但是本申请不限于此；在其他实施例中，第二压条520可以邻近卷芯30的卷曲部分R₁与平直部分L的过渡区P设置并沿第二方向Z延伸。

由于卷芯与壳体之间在卷芯的厚度方向Y存在间隙，致使导致卷芯在其厚度方向得不到有效束缚。卷芯的位于卷曲部分的极片膨胀容易引起该部分极片起皱，锂离子容易在起皱处沉积，导致析锂。通过设置第二压条可以改善因极片不断膨胀挤压而造成的极片起皱、电解液回吸困难从而导致析锂的问题。

根据本申请的一些实施例，卷芯30的厚度方向Y上朝向壳体10内壁的任一侧设置有两个第二压条520，两个第二压条520分别邻近平直部分L的两端的卷曲部分R₁，R₂与平直部分L的两个过渡区P设置。

在一些实施例中，在卷芯30的厚度方向Y上朝向壳体10内壁的任一侧，第二压条520a邻近卷芯30的卷曲部分R₁与平直部分L的过渡区P设置并沿第二方向Z延伸，第二压条520b邻近卷芯30的卷曲部分R₂与平直部分L的过渡区P设置并沿第二方向Z延伸。

应当理解，第二压条520可以被设置于卷芯30的厚度方向Y上朝向壳体10内壁的任一侧，也可以被设置于卷芯30的厚度方向Y上朝向壳体10内壁的全部两侧。

通过设置第二压条可以改善因极片不断膨胀挤压而造成的极片起皱、电解液回吸困难从而导致析锂的问题。

根据本申请的一些实施例，第二压条520沿第二方向Z的尺寸不大于卷芯沿第二方向Z的尺寸。

在一些实施例中，第二压条520沿第二方向Z的尺寸等于卷芯沿第二方向Z的尺寸。在一些实施例中，第二压条520沿第二方向Z的尺寸小于卷芯沿第二方向Z的尺寸。

极片膨胀起皱的现象发生在卷芯内，通过将第二压条沿第二方向Z的尺寸设置为不大于卷芯沿高度方向Z的尺寸，可以对卷芯的卷曲部分进行预压，缓解锂离子在起皱处沉积，从而改善析锂的问题。

根据本申请的一些实施例，第二压条520是棱柱体，或者第二压条520的朝向卷芯30的表面为弧面。

在一些实施例中，参考图1A-1B、图2A-2B、图3A-3B、图4A-4B以及图5A-5B，第二压条520是棱柱体，其具有矩形的横截面。在一些实施例中，参考图6A-6B，第二压条520朝向卷芯30的表面为弧面。

棱柱体的压条可以使压条与卷芯的接触更加贴合。表面为弧面的压条可以使压条与卷芯的平直部分和卷曲部分之间的过渡区尽可能等同受压。

根据本申请的一些实施例，压条组件50包括沿第一方向X延伸的第一压条510和沿第二方向Z延伸的第二压条520，第一压条510邻近壳体10的沿第一方向X的至少一条边缘设置，第二压条520邻近卷芯30的卷曲部分R₁，R₂与平直部分L的过渡区P设置，卷曲部分R₁，R₂沿第一方向X位于平直部分L的两端，第二方向Z垂直于第一方向X和厚度方向Y。

在一些实施例中，参考图1A-1B、图2A-2B、图3A-3B，压条组件50同时包括如上所述的沿第一方向X延伸的第一压条510和沿第二方向Z延伸的第二压条520。

通过在壳体内同时设置第一压条和第二压条，既可以对卷芯的卷曲部分进行预压，减小卷芯与壳体之间在卷芯的厚度方向Y上的膨胀空间从而缓解电解液回吸困难的问题，也可以改善极片的削薄区的厚度损失，从而缩短锂离子传输路径，进而改善锂电池析锂的问题。

根据本申请的一些实施例，卷芯30的厚度方向Y上朝向壳体10内壁的任一侧设置有一个第一压条510和两个第二压条520，一个第一压条510邻近所述壳体10的沿第一方向X的任一边缘设置，两个第二压条520分别邻近平直部分L的两端的卷曲部分R₁，R₂与平直部分L的两个过渡区(P)设置。

在一些实施例中，压条组件50在卷芯30的厚度方向Y上朝向壳体10内壁的任一侧上可以包括如上所述的一个第一压条510和两个第二压条520。在一些实施例中，参考图1A-1B、图2A-2B、图3A-3B，该一个第一压条510可以邻近所述壳体10的沿第一方向X的顶部边缘设置，两个第二压条520分别邻近平直部分L的两端的卷曲部分R₁，R₂与平直部分L的两个过渡区(P)设置。

通过在壳体内同时设置一个第一压条510和两个第二压条520，既可以对卷芯的卷曲部分进行预压，减小卷芯与壳体之间在卷芯的厚度方向Y上的膨胀空间从而缓解电解液回吸困难的问题，也可以改善极片的削薄区的厚度损失，从而缩短锂离子传输路径，进而改善锂电池析锂的问题。

根据本申请的一些实施例，第一压条510的两端分别与两个第二压条520的每一个的端部连接。

在一些实施例中，第一压条510的两端可以分别与第二压条520a的端部以及第二压条520b的端部连接。

通过使压条组件的端部互相连接，可以使压条组件的结构更稳定。

根据本申请的一些实施例，第一压条510和第二压条520中的至少一者是棱柱体，或者第一压条510和第二压条520中的至少一者的朝向卷芯30的表面为弧面。

在一些实施例中，参考图1A-1B、图2A-2B、图3A-3B、图4A-4B以及图5A-5B，压条可以是棱柱体，其具有矩形的横截面。在一些实施例中，参考图6A-6B，压条朝向卷芯30的表面为弧面。

棱柱体的压条可以使压条与卷芯的接触更加贴合。表面为弧面的压条可以使压条与卷芯的平直部分和卷曲部分之间的过渡区尽可能等同受压。

根据本申请的一些实施例，压条组件50布置于壳体10的内壁。

在一些实施例中，参考图1A-1B，在壳体10内壁的两侧分别设置有一个第一压条510和两个第二压条520。其中一个第一压条510邻近壳体10的沿第一方向X的顶部边缘设置，两个第二压条520分别邻近平直部分L的两端的卷曲部分R₁，R₂与平直部分L的两个过渡区P设置。

将压条组件设置于壳体的内壁，可以实现在产品的制造阶段将压条组件和壳体一体地制造。

根据本申请的一些实施例，卷芯还包括位于平直部分和卷曲部分的外部的绝缘片，压条组件50布置于绝缘片20的内壁。

在一些实施例中，参考图2A-2B以及图3A-3B，绝缘片20布置在壳体10的内壁和卷芯30之间，用于防止卷芯30与壳体10直接接触从而对卷芯30进行绝缘保护。

在一些实施例中，继续参考图2A-2B以及图3A-3B，在绝缘片20的内壁的两侧分别设置有一个第一压条510和两个第二压条520。其中一个第一压条510邻近壳体10的沿第一方向X的顶部边缘设置在绝缘片20的内壁，两个第二压条520分别邻近平直部分L的两端的卷曲部分R₁，R₂与平直部分L的两个过渡区P设置在绝缘片20的内壁。

在一些实施例中，第一压条510和第二压条520除了可以设置在壳体10的内壁、设置在绝缘片20的内壁，还可以分别设置在壳体10的内壁和绝缘片20的内壁。如图4A-4B以及图5A-5B所示出的，两个第二压条520分别邻近平直部分L的两端的卷曲部分R₁，R₂与平直部分L的两个过渡区P设置在绝缘片20的内壁，一个第一压条510邻近壳体10的沿第一方向X的顶部边缘设置在壳体内壁。

应当理解，本申请的压条组件的设置位置不应被解释为仅包含图1A-1B、图2A-2B、图3A-3B、图4A-4B、图5A-5B以及图6A-6B中所示出的情况，其他的组合方案也应被包含在本申请的保护范围内，例如但不限于两个第二压条520分别邻近平直部分L的两端的卷曲部分R₁，R₂与平直部分L的两个过渡区P设置在壳体内壁，一个第一压条510邻近壳体10的沿第一方向X的顶部边缘设置在绝缘片20的内壁的情况。

根据本申请的压条组件，可以设置于壳体的内壁、可以设置于绝缘片的内壁、也可以至少部分地设置于壳体的内壁和/或绝缘片的内壁，这对于工业化生产、组件的装配等提供了更多的选择可能性。

本申请实施例提供了一种电池100。电池100包括如上述任一项实施例中所述的电池单体70。

根据本申请的一些实施例，请参照图7，图7为本申请一些实施例的电池100的结构示意图。

电池100包括箱体60和电池单体70，电池单体70容纳于箱体60内。其中，箱体60用于为电池单体70提供容纳空间，箱体60可以采用多种结构。在一些实施例中，箱体60可以包括第一部分61和第二部分62，第一部分61与第二部分62相互盖合，第一部分61和第二部分62共同限定出用于容纳电池单体70的容纳空间。第二部分61可以为一端开口的空心结构，第一部分61可以为板状结构，第一部分61盖合于第二部分62的开口侧，以使第一部分61与第二部分62共同限定出容纳空间；第一部分61和第二部分62也可以是均为一侧开口的空心结构，第一部分61的开口侧盖合于第二部分62的开口侧。当然，第一部分61和第二部分62形成的箱体60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70可以是多个，多个电池单体70之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体70中既有串联又有并联。多个电池单体70之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体70构成的整体容纳于箱体60内；当然，电池100也可以是多个电池单体70先串联或并联或混联组成电池模块形式，多个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60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70之间的电连接。

其中，每个电池单体70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70可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。

由于该电池100包含上述任一项实施例中的电池单体70，因此，该电池100具有上述电池单体70所具有的技术效果，在此不再赘述。

本申请实施例还提供了一种用电装置，包括上述实施例中的电池100。

根据本申请的一些实施例，请参照图8，图8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。

下面结合具体实施例对本申请的电池单体作进一步的描述。

电池单体70包括壳体10、两个卷芯30、绝缘片20、两个第一压条510以及四个第二压条520。

其中，绝缘片20布置在壳体10的内壁和两个卷芯30之间。两个卷芯30沿厚度方向Y排列布置于壳体10内并且卷芯30的卷绕轴线平行于壳体10的高度方向——第二方向Z。卷芯30包括平直部分L和卷曲部分R，卷曲部分R位于平直部分L沿第一方向X的两端。第一方向X、厚度方向Y和第二方向Z两两垂直。

作为一种可行的实施方案，两个第一压条510分别沿第一方向X、邻近壳体10的沿第一方向X的顶部边缘设置于壳体10的内壁且其沿第一方向X的尺寸等于卷芯30平直部分L沿第一方向X的尺寸，并且四个第二压条520分别沿第二方向Z、邻近卷芯30的卷曲部分R₁，R₂与平直部分L的过渡区P设置于壳体10的内壁。

作为一种可行的实施方案，两个第一压条510分别沿第一方向X、邻近壳体10的沿第一方向X的顶部边缘设置于绝缘片20的内壁且其沿第一方向X的尺寸等于卷芯30平直部分L沿第一方向X的尺寸，并且四个第二压条520分别沿第二方向Z、邻近卷芯30的卷曲部分R₁，R₂与平直部分L的过渡区P设置于绝缘片20的内壁。

作为一种可行的实施方案，两个第一压条510分别沿第一方向X、邻近壳体10的沿第一方向X的顶部边缘设置于壳体10的内壁且其沿第一方向X的尺寸等于卷芯30平直部分L沿第一方向X的尺寸，并且四个第二压条520分别沿第二方向Z、邻近卷芯30的卷曲部分R₁，R₂与平直部分L的过渡区P设置于绝缘片20的内壁。

作为一种可行的实施方案，两个第一压条510分别沿第一方向X、邻近壳体10的沿第一方向X的顶部边缘设置于绝缘片20的内壁且其沿第一方向X的尺寸等于卷芯30平直部分L沿第一方向X的尺寸，并且四个第二压条520分别沿第二方向Z、邻近卷芯30的卷曲部分R₁，R₂与平直部分L的过渡区P设置于壳体10的内壁。

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 (16)

1.一种电池单体，其特征在于，包括：

壳体(10)；

卷芯(30)，设置于所述壳体(10)内，所述卷芯(30)包括平直部分(L)和卷曲部分(R₁，R₂)，所述卷曲部分(R₁，R₂)位于所述平直部分(L)的两端；以及

压条组件(50)，设置于所述壳体(10)内，且位于所述卷芯(30)的厚度方向(Y)上朝向所述壳体(10)内壁的至少一侧，并与所述平直部分(L)周向边缘的任一边能够接触。

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述压条组件(50)包括沿第一方向(X)延伸的第一压条(510)，所述第一压条(510)邻近所述壳体(10)的沿所述第一方向(X)的至少一条边缘设置，所述卷曲部分(R₁，R₂)沿所述第一方向(X)位于所述平直部分(L)的两端；

其中，所述第一方向(X)与所述厚度方向(Y)呈夹角设置。

3.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述第一压条(510)沿所述第一方向(X)的尺寸不超过所述平直部分(L)沿所述第一方向(X)的尺寸。

4.根据权利要求2或3所述的电池单体，其特征在于，所述第一压条(510)是棱柱体，或者第一压条(510)的朝向所述卷芯(30)的表面为弧面。

5.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述压条组件(50)包括沿第二方向(Z)延伸的第二压条(520)，所述第二压条(520)邻近所述卷芯(30)的所述卷曲部分(R₁，R₂)与所述平直部分(L)的过渡区(P)设置，所述卷曲部分(R₁，R₂)沿第一方向(X)位于所述平直部分(L)的两端；

其中，所述第二方向(Z)、所述第一方向(X)以及所述厚度方向(Y)两两相互垂直。

6.根据权利要求5所述的电池单体，其特征在于，所述卷芯(30)的厚度方向(Y)上朝向所述壳体(10)内壁的任一侧设置有两个第二压条(520)，所述两个第二压条(520)分别邻近所述平直部分(L)的两端的所述卷曲部分(R₁，R₂)与所述平直部分(L)的两个所述过渡区(P)设置。

7.根据权利要求5或6所述的电池单体，其特征在于，所述第二压条(520)沿所述第二方向(Z)的尺寸不大于所述卷芯沿所述第二方向(Z)的尺寸。

8.根据权利要求5或6所述的电池单体，其特征在于，所述第二压条(520)是棱柱体，或者所述第二压条(520)的朝向所述卷芯(30)的表面为弧面。

9.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述压条组件(50)包括沿第一方向(X)延伸的第一压条(510)和沿第二方向(Z)延伸的第二压条(520)，所述第一压条(510)邻近所述壳体(10)的沿所述第一方向(X)的至少一条边缘设置，所述第二压条(520)邻近所述卷芯(30)的所述卷曲部分(R₁，R₂)与所述平直部分(L)的过渡区(P)设置，所述卷曲部分(R₁，R₂)沿所述第一方向(X)位于所述平直部分(L)的两端，所述第二方向(Z)垂直于所述第一方向(X)和所述厚度方向(Y)。

10.根据权利要求9所述的电池单体，其特征在于，所述卷芯(30)的厚度方向(Y)上朝向所述壳体(10)内壁的任一侧设置有一个第一压条(510)和两个第二压条(520)，所述一个第一压条(510)邻近所述壳体(10)的沿所述第一方向(X)的任一边缘设置，所述两个第二压条(520)分别邻近所述平直部分(L)的两端的所述卷曲部分(R₁，R₂)与所述平直部分(L)的两个所述过渡区(P)设置。

11.根据权利要求10所述的电池单体，其特征在于，所述第一压条(510)的两端分别与所述两个第二压条(520)的每一个的端部连接。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述第一压条(510)和所述第二压条(520)中的至少一者是棱柱体，或者所述第一压条(510)和所述第二压条(520)中的至少一者的朝向所述卷芯(30)的表面为弧面。

13.根据权利要求1至3、5至6以及9至11中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述压条组件(50)布置于所述壳体(10)的内壁。

14.根据权利要求1至3、5至6以及9至11中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述卷芯还包括位于所述平直部分和所述卷曲部分的外部的绝缘片，所述压条组件(50)布置于所述绝缘片(20)的内壁。

15.一种电池(100)，其特征在于，包括如权利要求1至14中任一项所述的电池单体。

16.一种用电装置，其特征在于，所述用电装置包括如权利要求15所述的电池(100)，所述电池用于提供电能。