本技術(shù)涉及電池，特別涉及一種電池單體、電池裝置及用電設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、電池在使用過(guò)程中，電池中電池單體的極片的活性層會(huì)發(fā)生膨脹，由于電池自身卷繞結(jié)構(gòu)的特性，電極組件最外圈的極片開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)較高，從而引起電池性能下降，影響了電池的使用壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的主要目的是提供一種電池單體，旨在解決電池單體中的極片易開(kāi)裂的技術(shù)問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出的電池單體包括：

3、殼體，所述殼體形成安裝腔；

4、卷繞電芯，所述卷繞電芯的厚度方向?yàn)榈谝环较?；以?/p>

5、疊片電芯，所述疊片電芯和所述卷繞電芯在所述第一方向上排布于所述安裝腔內(nèi)；

6、所述疊片電芯包括第一疊片電芯，所述第一疊片電芯位于所述卷繞電芯與所述安裝腔的腔壁之間。

7、該電池單體結(jié)構(gòu)中，設(shè)置有卷繞電芯和疊片電芯，卷繞電芯可與疊片電芯之間進(jìn)行充放電，不損失能量密度。同時(shí)通過(guò)疊片電芯的設(shè)置可以減少卷繞電芯的卷繞厚度，能夠減小因膨脹力過(guò)大而發(fā)生的開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)；疊片電芯包括位于卷繞電芯與安裝腔的腔壁之間的第一疊片電芯，可以隔離至少部分卷繞電芯與殼體，避免極片膨脹后切點(diǎn)和殼體直接接觸，減小因摩擦力而引起的斷裂風(fēng)險(xiǎn)，以提高電池單體的性能穩(wěn)定性。

8、在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述第一疊片電芯設(shè)有兩個(gè)，兩個(gè)所述第一疊片電芯分別位于所述卷繞電芯厚度方向上的兩側(cè)。

9、該結(jié)構(gòu)的電池單體，可以進(jìn)一步減小卷繞電芯的卷繞圈數(shù)，并隔離卷繞電芯與殼體，減小膨脹力和摩擦力帶來(lái)的開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)。

10、在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述卷繞電芯設(shè)置有兩個(gè)，兩個(gè)所述卷繞電芯和所述第一疊片電芯在第一方向上排布設(shè)于所述安裝腔內(nèi)。

11、兩個(gè)卷繞電芯的設(shè)置可以分擔(dān)一個(gè)卷繞電芯的卷繞厚度，進(jìn)一步減小膨脹力過(guò)大帶來(lái)的開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)。

12、在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述疊片電芯還包括第二疊片電芯，所述第二疊片電芯位于兩所述卷繞電芯之間。

13、該結(jié)構(gòu)的電池單體，可以減小兩個(gè)卷繞電芯之間的膨脹摩擦力引起的開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)。

14、在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，每一所述卷繞電芯的最外圈的極片尾端朝向所述安裝腔的腔壁。

15、該示例中，卷繞電芯的收尾位置靠近殼體設(shè)置，可以減小張力作用，從而降低外圈斷裂風(fēng)險(xiǎn)。

16、在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述第一疊片電芯設(shè)有兩個(gè)，每一所述第一疊片電芯設(shè)于一所述卷繞電芯與安裝腔的腔壁之間。

17、通過(guò)兩個(gè)疊片電芯位于兩個(gè)卷繞電芯外側(cè)，可以進(jìn)一步將發(fā)生斷裂的切點(diǎn)內(nèi)移，避免極片膨脹后切點(diǎn)和殼體直接接觸，降低卷繞電芯外圈極片斷裂風(fēng)險(xiǎn)。

18、在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述卷繞電芯包括第一平直部和兩個(gè)彎曲部，所述第一平直部的兩端連接兩所述彎曲部，所述第一疊片電芯的極片長(zhǎng)度與所述第一平直部長(zhǎng)度相同；

19、或者，所述卷繞電芯包括第一平直部和兩個(gè)彎曲部，所述第一平直部的兩端連接兩所述彎曲部，所述第一疊片電芯的極片長(zhǎng)度與兩所述彎曲部的兩端面連線的長(zhǎng)度相同。

20、第一疊片電芯的極片長(zhǎng)度與第一平直部長(zhǎng)度相同，電芯膨脹過(guò)程僅有卷繞電芯的彎曲部的部分結(jié)構(gòu)膨脹，減小該處膨脹的張力作用，可降低卷繞電芯彎曲部的切點(diǎn)斷裂風(fēng)險(xiǎn)。

21、當(dāng)?shù)谝化B片電芯的極片長(zhǎng)度與卷繞電芯的整體長(zhǎng)度相同時(shí)，可有效包裹卷繞電芯的彎曲部的切點(diǎn)，減小切點(diǎn)處斷裂風(fēng)險(xiǎn)。

22、在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述卷繞電芯包括第一平直部和兩個(gè)彎曲部，所述第一平直部的兩端連接兩所述彎曲部；

23、所述第一疊片電芯包括第二平直部和連接于所述第二平直部?jī)啥说沫h(huán)繞部，所述第二平直部與所述第一平直部相對(duì)應(yīng)，所述環(huán)繞部環(huán)設(shè)于所述彎曲部外側(cè)面的至少部分。

24、該示例的第一疊片電芯可進(jìn)一步增大包裹彎曲部的面積，增加兩電芯之間的連續(xù)性，使得極片脫嵌鋰完全。

25、在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述卷繞電芯的第一平直部的相對(duì)兩側(cè)分別設(shè)有一第二平直部，所述卷繞電芯的一彎曲部對(duì)應(yīng)環(huán)設(shè)有兩個(gè)環(huán)繞部，兩所述環(huán)繞部的自由端相對(duì)且間隔設(shè)置。

26、該結(jié)構(gòu)的兩第一疊片電芯與卷繞電芯的形狀相似，兩個(gè)環(huán)繞部于彎曲部的中部斷開(kāi)，可以釋放環(huán)繞部的拐角處的張力，從而能夠避免極片外圈因膨脹力而發(fā)生斷裂的情況。

27、在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述卷繞電芯的卷繞層數(shù)為n，所述第一疊片電芯的層疊數(shù)為m，其中，m與n的比值大于等于1:50，且小于等于5:1。

28、該結(jié)構(gòu)的電池單體可以滿足加工工藝，同時(shí)有效降低卷繞電芯外圈斷裂風(fēng)險(xiǎn)。

29、在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述卷繞電芯最外圈與所述安裝腔的腔壁相向的部分為第一單面涂布結(jié)構(gòu)。

30、將卷繞電芯最靠近殼體一側(cè)的極片設(shè)置為第一單面涂布結(jié)構(gòu)，可以滿足脫嵌鋰要求，同時(shí)減少活性層材料的使用，降低成本。

31、在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述第一疊片電芯中最靠近所述安裝腔的腔壁的部分為第二單面涂布結(jié)構(gòu)。

32、將第一疊片電芯最靠近殼體一側(cè)的極片設(shè)置為第二單面涂布結(jié)構(gòu)，可以滿足脫嵌鋰要求，同時(shí)減少活性層材料的使用，降低成本。

33、在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述卷繞電芯包括相互卷繞的第一陽(yáng)極極片和第一陰極極片，以及設(shè)于所述第一陰極極片與第一陽(yáng)極極片之間的第一隔離膜；

34、所述第一疊片電芯包括交替且層疊設(shè)置的第二陽(yáng)極極片和第二陰極極片，以及設(shè)于所述第二陰極極片與第二陽(yáng)極極片之間的第二隔離膜；

35、所述卷繞電芯最外圈的極片為所述第一陽(yáng)極極片，所述第一疊片電芯靠近所述卷繞電芯的極片為所述第二陰極極片。

36、該結(jié)構(gòu)的電池單體可以增大能量密度，且提升使用性能。

37、本實(shí)用新型還提出一種電池裝置，所述電池裝置包括如上任一所述的電池單體。

38、第二主題的保護(hù)。

39、本實(shí)用新型還提出一種用電設(shè)備，包括如上所述的電池裝置。

40、第三主題的保護(hù)。

技術(shù)特征：

1.一種電池單體，其特征在于，所述電池單體包括：

2.如權(quán)利要求1所述的電池單體，其特征在于，所述第一疊片電芯設(shè)有兩個(gè)，兩個(gè)所述第一疊片電芯分別位于所述卷繞電芯在所述第一方向上的兩側(cè)。

3.如權(quán)利要求1所述的電池單體，其特征在于，所述卷繞電芯設(shè)置有兩個(gè)，兩個(gè)所述卷繞電芯和所述第一疊片電芯在所述第一方向上排布設(shè)于所述安裝腔內(nèi)。

4.如權(quán)利要求3所述的電池單體，其特征在于，所述疊片電芯還包括第二疊片電芯，所述第二疊片電芯位于兩所述卷繞電芯之間。

5.如權(quán)利要求4所述的電池單體，其特征在于，每一所述卷繞電芯的最外圈的極片尾端朝向所述安裝腔的腔壁。

6.如權(quán)利要求3所述的電池單體，其特征在于，所述第一疊片電芯設(shè)有兩個(gè)，每一所述第一疊片電芯設(shè)于一所述卷繞電芯與安裝腔的腔壁之間。

7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的電池單體，其特征在于，所述卷繞電芯包括第一平直部和兩個(gè)彎曲部，所述第一平直部的兩端連接兩所述彎曲部，所述第一疊片電芯的極片長(zhǎng)度與所述第一平直部長(zhǎng)度相同；

8.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的電池單體，其特征在于，所述卷繞電芯包括第一平直部和兩個(gè)彎曲部，所述第一平直部的兩端連接兩所述彎曲部；

9.如權(quán)利要求8所述的電池單體，其特征在于，所述卷繞電芯的第一平直部的相對(duì)兩側(cè)分別設(shè)有一第二平直部，所述卷繞電芯的一彎曲部對(duì)應(yīng)環(huán)設(shè)有兩個(gè)環(huán)繞部，兩所述環(huán)繞部的自由端相對(duì)且間隔設(shè)置。

10.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的電池單體，其特征在于，所述卷繞電芯的卷繞層數(shù)為n，所述第一疊片電芯的層疊數(shù)為m，其中，m與n的比值大于等于1:50，且小于等于5:1。

11.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的電池單體，其特征在于，所述卷繞電芯最外圈與所述安裝腔的腔壁相向的部分為第一單面涂布結(jié)構(gòu)。

12.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的電池單體，其特征在于，所述第一疊片電芯最靠近所述安裝腔的腔壁的部分為第二單面涂布結(jié)構(gòu)。

13.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的電池單體，其特征在于，所述卷繞電芯包括相互卷繞的第一陽(yáng)極極片和第一陰極極片，以及設(shè)于所述第一陰極極片與第一陽(yáng)極極片之間的第一隔離膜；

14.一種電池裝置，其特征在于，所述電池裝置包括如權(quán)利要求1至13中任一所述的電池單體。

15.一種用電設(shè)備，其特征在于，包括如權(quán)利要求14所述的電池裝置。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開(kāi)了一種電池單體、電池裝置及用電設(shè)備，涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，其中，電池單體包括殼體、卷繞電芯以及疊片電芯，所述殼體形成安裝腔；所述卷繞電芯的厚度方向?yàn)榈谝环较?；所述疊片電芯和所述卷繞電極組件在所述第一方向上排布于所述安裝腔內(nèi)，所述疊片電芯包括第一疊片電芯，所述第一疊片電芯位于所述卷繞電芯與所述安裝腔的腔壁之間。本技術(shù)的電池單體可以減小卷繞電芯外圈開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：范觀盛,宋晉陽(yáng),周建華,吳凱
受保護(hù)的技術(shù)使用者：寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20250227
技術(shù)公布日：2025/5/15