电池单体、电池装置及用电设备的制作方法

本技术涉及储能,尤其涉及一种电池单体、电池装置及用电设备。
背景技术:
1、随着新能源的发展,越来越多的领域采用新能源作为动力。由于具有能量密度高、可循环充电、安全环保等优点,电池装置被广泛应用于新能源汽车、消费电子、储能系统等领域中。
2、相关技术中,电池装置中包括多个电池单体,电池单体中包括外壳、绝缘件、泄压机构和电极组件,绝缘件和电极组件设置在外壳内,绝缘件用于将电极组件与壳体绝缘设置。当电池装置中的一个电池单体发生热失控时,相邻的电池单体中的绝缘件因受热会出现软化的情况,当泄压机构泄压时,电极组件会发生窜动而撞击绝缘件,绝缘件上的尖锐位置会导致电极组件短路,从而引发电池单体的失效提前发生。
技术实现思路
1、鉴于上述问题,本技术提供一种电池单体、电池装置及用电设备,解决了电池单体中因绝缘件受热软化而导致电池单体失效提前的问题。
2、本技术的第一方面提出了一种电池单体,电池单体包括:
3、外壳,外壳包括多个侧壁,多个侧壁中包括相交设置的第一侧壁和第二侧壁,在多个侧壁中,第二侧壁为面积最大的侧壁;
4、泄压机构,泄压机构设于第一侧壁,泄压机构被配置为根据外壳的内部压力打开或关闭;
5、电极组件,电极组件设置在外壳的内部;
6、绝缘件,绝缘件设于外壳内并绝缘设置在第一侧壁和电极组件之间,第一侧壁与电极组件分别抵接于绝缘件;
7、其中,绝缘件包括分别与第一侧壁相连的第一绝缘本体和第二绝缘本体,第二绝缘本体的熔点大于第一绝缘本体的熔点,绝缘件朝向电极组件的一侧至少包括第二绝缘本体,第二绝缘本体被设置成在第一绝缘本体受热软化时能够对电极组件形成支撑,绝缘件面向电极组件的一侧包括凸起结构,凸起结构抵接于电极组件,第二绝缘本体构成至少部分凸起结构,沿电极组件和第一侧壁的排列方向,第二绝缘本体的最大尺寸等于凸起结构的尺寸。
8、具体的,在绝缘件朝向电极组件的一侧至少包括第二绝缘本体,第二绝缘本体的构成的绝缘件的部分结构,由于第二绝缘本体的熔点大于第一绝缘本体的熔点,当第一绝缘本体受热发生软化时,第二绝缘本体未发生软化,可利用第二绝缘本体对电极组件形成支撑,从而减少了因绝缘件受热软化而导致电池单体失效提前的问题。
9、在本技术的一些实施方式中,外壳包括:
10、壳体,壳体具有开口;
11、端盖,端盖与壳体相连并封闭开口,端盖构成第一侧壁,泄压机构设置在端盖上。
12、将外壳设置成壳体和端盖两个部分,以及将泄压机构设置在端盖上,从而提高了加工和装配的便捷性,使得生产的效率得到了有效的提升。
13、在本技术的一些实施方式中,端盖为金属件,电池单体还包括电极端子和绝缘部件,电极端子设于端盖并与泄压机构间隔设置,绝缘部件设置在电极端子与端盖之间,以将电极端子和端盖绝缘设置。如此设置,能够增加端盖的结构强度,提高了电池单体的抗冲击性能。
14、在本技术的一些实施方式中,第二绝缘本体的体积能量密度小于390wh/l时,第二绝缘本体的熔点大于等于150℃;
15、和/或,第二绝缘本体的体积能量密度大于等于390wh/l时,第二绝缘本体的熔点大于等于200℃。
16、如此设置,能够使得第二绝缘本体能够适应电池单体的当前能量密度,从而能够提高对第二侧壁的隔热能力,进一步减少了因绝缘件受热软化而导致电池单体失效提前的问题。
17、在本技术的一些实施方式中,绝缘件朝向所述第二侧壁的一侧至少包括所述第二绝缘本体,第二侧壁的数量为两个,两个第二侧壁平行间隔设置,绝缘件面向两个第二侧壁的两侧分别包括第二绝缘本体。设置两个第二侧壁,以便电池单体能够通过两个第二侧壁进行换热,从而提高了电池单体的换热效率。
18、在本技术的一些实施方式中,凸起结构面向第二侧壁的至少部分端部通过第二绝缘本体构成。如此设置,能够利用第二绝缘本体对第二侧壁的热量进行阻隔,减少了凸起结构因受热发生软化的情况,使得凸起结构对电极组件的支撑性能得到了有效的提升。
19、在本技术的一些实施方式中,第一绝缘本体面向第二侧壁的一侧与第二绝缘本体相连;
20、和/或,第一绝缘本体面向电极组件的一侧与第二绝缘本体相连。
21、如此设置,在装配的过程中可根据装配的便捷性对连接位置进行设置,从而能够提高装配的效率,使得生产的节拍得到了增加。
22、在本技术的一些实施方式中,第一绝缘本体面向电极组件的一侧与第二绝缘本体相连,第二绝缘本体构成凸起结构的全部结构。如此设置,能够使得绝缘件对电极组件具有良好的支撑性能,减少电极组件在泄压机构泄压时发生窜动的情况,进而减少了因电极组件窜动而被绝缘件刺破的情况。
23、在本技术的一些实施方式中,第一绝缘本体包括凸起本体,第二绝缘本体设于凸起本体面向电极组件的一端并与电极组件相抵。如此设置,利用第二绝缘本体减少了绝缘件的耐温性能,减少了受热软化的情况,从而提高了对电极组件的支撑性能,减少电极组件在泄压机构泄压时发生窜动的情况,进而减少了因电极组件窜动而被绝缘件刺破的情况。
24、在本技术的一些实施方式中,凸起本体面向电极组件的一侧设有收容槽,至少部分第二绝缘本体设于收容槽。如此设置,利用收容槽对第二绝缘本体的至少部分结构进行收容,从而能够减少对电池单体的内部空间的占用,减少了对电池单体的能量密度的影响。
25、在本技术的一些实施方式中,第二绝缘本体与收容槽的槽口平齐设置,凸起本体和第二绝缘本体分别与电极组件相抵接;
26、或者,第二绝缘本体封闭收容槽的槽口,凸起本体通过第二绝缘本体与电极组件相抵接。
27、如此设置,能够增加第一绝缘本体与第二绝缘本体的接触面积,从而能够提高第一绝缘本体与第二绝缘本体的固定强度及稳定性。
28、在本技术的一些实施方式中,凸起本体与第二绝缘本体之间的连接方式包括卡接、焊接、粘接或经连接件连接。如此设置,能够便于加工,从而能够提高加工的效率。
29、在本技术的一些实施方式中,第一绝缘本体与第二绝缘本体之间的连接方式包括卡接、焊接、粘接或经连接件连接。如此设置,能够便于加工,从而能够提高加工的效率。
30、在本技术的一些实施方式中,沿电极组件和第一侧壁的排列方向,第二绝缘本体包括第一尺寸,第一尺寸大于等于0.05毫米,且小于等于6毫米。如此设置,能够使得第二绝缘本体对第二侧壁具有良好的隔热性能的基础上,能够有效控制第二绝缘本体的体积,从而能够降低绝缘件的制造成本。
31、在本技术的一些实施方式中,第一尺寸大于等于0.1毫米,且小于等于4毫米。如此设置,能够在第二绝缘本体对第二侧壁具有良好的隔热性能的基础上,进一步控制第二绝缘本体的体积,进而能够降低绝缘件的制造成本。
32、在本技术的一些实施方式中,第二绝缘本体的材料包括聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物和聚酰亚胺中的至少一种。如此设置,能够根据电池单体对第二绝缘本体进行设置,从而提高了制造过程中的灵活性。
33、在本技术的一些实施方式中,沿电极组件与第二侧壁的排列方向,第二绝缘本体包括第二尺寸,第二尺寸大于等于3毫米,且小于等于50毫米。如此设置,沿电极组件与第二侧壁的排列方向,使得第二绝缘本体具有足够的尺寸,以便第二绝缘本体具有良好的耐温性能,在能够为电机组件提供良好的支撑的基础上,减少对电池单体的内部空间的占用,进而能够降低对电池单体的能量密度的影响。
34、在本技术的一些实施方式中,第二尺寸大于等于5毫米,且小于等于35毫米。如此设置,沿电极组件与第二侧壁的排列方向,进一步使得第二绝缘本体具有足够的尺寸,以便第二绝缘本体具有良好的耐温性能,在能够为电机组件提供良好的支撑的基础上,减少对电池单体的内部空间的占用,进而能够降低对电池单体的能量密度的影响。
35、本技术的第二方面提出了一种电池装置,电池装置包括至少一个电池单体,电池单体为根据如上的电池单体。
36、该电池装置中,电池单体的内部,在绝缘件朝向第二侧壁的一侧上,第二绝缘本体的构成的绝缘件的部分结构,由于第二绝缘本体的熔点大于第一绝缘本体的熔点,可利用第二绝缘本体对第二侧壁上的热量进行阻隔,从而减少了因绝缘件受热软化而导致电池单体失效提前的问题。
37、本技术的第三方面提出了一种用电设备,用电设备包括如上的电池装置。
38、该用电设备中,电池装置的电池单体的内部,在绝缘件朝向第二侧壁的一侧上,第二绝缘本体的构成的绝缘件的部分结构,由于第二绝缘本体的熔点大于第一绝缘本体的熔点,可利用第二绝缘本体对第二侧壁上的热量进行阻隔,从而减少了因绝缘件受热软化而导致电池单体失效提前的问题。
39、上述说明仅是本技术技术方案的概述,为了能够更清楚了解本技术的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本技术的具体实施方式。
技术研发人员:柯剑煌,李耀,陈世龙,刘双旭,徐葵,王亮,蔡加进
技术所有人:宁德时代新能源科技股份有限公司
备 注:该技术已申请专利,仅供学习研究,如用于商业用途,请联系技术所有人。
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