【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电池领域，具体地，涉及电池单体、制造电池单体的方法、电池和用电装置。
技术介绍
1、目前，锂离子电池占据动力电池的核心地位，同时锂离子电池也面临着极大的挑战，如锂资源的日益紧缺、上游材料价格不断攀升、循环回收技术开发滞后、老旧电池循环回收利用率低下等问题。钠离子电池能够利用钠离子在正负极之间的脱嵌过程实现充放电，而且钠资源的储量远比锂丰富、分布更为广泛、成本远比锂低，并在储能等成本要求较高的应用领域具有重要的战略地位。但是，目前金属离子电池在工业化生产及应用层面仍然有较多问题有待解决。
2、申请内容
3、在本申请的一个方面，本申请提出了一种电池单体，包括：电极组件，所述电极组件包括：正极极片，所述正极极片包括正极集流体和至少位于所述正极集流体一侧表面的正极活性材料层；负极极片，所述负极极片包括负极集流体；隔离件，所述隔离件位于所述正极极片和所述负极极片之间；以及绝缘件，所述绝缘件位于所述负极极片和/或所述正极极片未被所述隔离件包覆的一端。由此，可以有效减少电池单体内部短路现象的发生。
4、根据本申请的实施例，所述绝缘件用于阻隔所述负极集流体上沉积的金属向所述正极极片移动。由此，可以减少因负极集流体表面金属搭接正极极片所导致的短路现象的发生。
5、根据本申请的实施例，所述正极活性材料层包含含钠正极活性材料，所述负极集流体上沉积的金属为钠金属。由此，有利于提高电池单体的能量密度，减少电池单体的制造成本。
6、根据本申请的实施例，所述绝缘件与所述隔离件为一体式结构。
7、根据本申请的实施例，相邻两层所述隔离件连接以形成所述绝缘件。由此，可以在隔离件设置时或者在隔离件设置之后将相邻的隔离件连接以形成绝缘件，在无需额外部件的同时还可以灵活调整工序步骤，优化工艺流程。
8、根据本申请的实施例，所述隔离件与所述绝缘件分体设置，相邻的两层所述隔离件通过所述绝缘件相连。由此，可以隔离件设置时或者在隔离件设置之后再进行绝缘件的设置，从而可以灵活调整工序步骤，优化工艺流程。
9、根据本申请的实施例，所述绝缘件分别与相邻的两层所述隔离件的端部连接。由此，可以在绝缘件实现减少电池单体内部短路现象发生的同时，减少绝缘件对于隔离件相对于正极极片的表面的覆盖，有助于隔离件较好地发挥离子导通性能。
10、根据本申请的实施例，所述绝缘件在25℃时孔隙率不大于10%。由此，绝缘件的孔结构可以有效减少金属自负极极片向正极极片移动。
11、根据本申请的实施例，所述绝缘件包括聚丙烯、聚乙烯、乙烯丙烯酸共聚物和离子交联聚合物树脂中的至少一种。由此，可以进一步提高绝缘件的绝缘性能。
12、根据本申请的实施例，所述绝缘件的孔径不大于50nm。由此，绝缘件的孔结构可以有效地将金属限制在绝缘件所形成的容纳空间内部，减少金属自负极极片向正极极片移动。
13、根据本申请的实施例，所述绝缘件在25℃时的孔隙率为20%-50%，所述绝缘件在闭孔温度下的孔隙率不大于10%。由此，绝缘件兼具导通导电离子在正极极片与负极极片之的迁移，以及减少金属自负极极片向正极极片移动的作用。
14、根据本申请的实施例，所述绝缘件的闭孔温度为60℃-97℃；优选地，所述绝缘件的闭孔温度为80℃-97℃。由此，绝缘件在较高的温度下发生闭孔现象，可以满足电池单体较高的工作温度需求。
15、根据本申请的实施例，所述绝缘件包括基材和涂层，所述基材包括聚乙烯和聚丙烯中的至少一种，所述涂层包括聚乙烯、al2o3、γ-alooh、sio2、zro2、cao和mgo中的至少一种。由此，绝缘件具有常温开孔、高温闭孔的特性。
16、根据本申请的实施例，所述绝缘件在25℃时的孔径为0.05μm-1μm，所述绝缘件在闭孔温度下的孔径不大于50nm。由此，绝缘件可以在常温条件下实现导通离子的效果，在高温下实现阻隔金属自负极极片向正极极片移动的效果。
17、根据本申请的实施例，所述绝缘件为多孔结构，所述多孔结构用于容纳所述负极集流体上沉积的金属。由此，可以通过绝缘件的设置吸收金属。
18、根据本申请的实施例，至少在所述负极极片未被所述隔离件包覆的端面对应设置有所述绝缘件。由此，可以有效地将金属容纳在绝缘件的内部，有效减少负极集流体表面金属搭接正极极片所导致的短路现象的发生。
19、根据本申请的实施例，所述绝缘件包括木质纤维素、发泡塑料聚合物、聚醚、聚乙烯醇和聚酯中的至少一种。由此，绝缘件可以具有较优的绝缘性能和较多的内部孔结构。
20、根据本申请的实施例，所述绝缘件的孔隙率为30%-80%。由此，绝缘件内部具有较为充足的容纳金属的空间。
21、根据本申请的实施例，所述绝缘件的孔径为0.5μm -100μm。由此，绝缘件孔结构的尺寸可以将金属容纳在绝缘件内部，且有利于熔融态金属在绝缘件内部的孔结构中较快地分散。
22、根据本申请的实施例，所述绝缘件为绝缘涂层，所述绝缘涂层至少覆盖所述负极极片未被所述隔离件包覆的端面。由此，通过简单的涂层设置即实现阻隔负极集流体表面金属向正极极片移动的效果。
23、根据本申请的实施例，所述绝缘涂层覆盖所述电极组件未被所述隔离件包覆的端面。由此，通过在正极极片、负极极片等结构未被隔离件包覆的端面设置绝缘涂层的可以进一步减少电池单体内部因负极集流体表面金属搭接正极极片所导致的短路现象的发生。
24、根据本申请的实施例，所述绝缘件远离所述负极极片的一侧表面具有绝缘片。由此，通过绝缘片的设置可以在绝缘件发生失效状况时进行补充防护。
25、根据本申请的实施例，所述电池单体为无负极钠电池单体。由此，无负极钠电池具有较高的能量密度。
26、在本申请的另一个方面，本申请提出了一种制造电池单体的方法，包括：通过卷绕或层叠工艺令正极极片、隔离件以及负极极片形成电极组件；在所述负极极片和/或所述正极极片未被所述隔离件包覆的一端设置绝缘件。由此，可以通过较为简便的方法在电池单体中设置绝缘件结构，通过绝缘件的设置可以有效减少电池单体内部短路现象的发生。
27、根据本申请的实施例，将相邻两层所述隔离件靠近所述负极极片和/或所述正极极片未被所述隔离件包覆的一端的端部连接以形成所述绝缘件。由此，可以通过较为简单的工艺将相邻的隔离件相连以形成绝缘件，无需额外设置其它部件。
28、根据本申请的实施例，将相邻的两层所述隔离件通过所述绝缘件相连。由此，可以灵活选择设置绝缘件的工序顺序，优化工艺流程，提高工艺效率。
29、根据本申请的实施例，至少在所述负极极片未被所述隔离件包覆的端面涂覆所述绝缘件。由此，通过简单的涂覆工艺即可以形成绝缘件。
30、根据本申请的实施例，在所述绝缘件远离所述负极极片的一侧设置绝缘片。通过以上方案，可以进一步提高电本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电池单体，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘件用于阻隔所述负极集流体上沉积的金属向所述正极极片移动。
3.根据权利要求1或2所述的电池单体，其特征在于，所述正极活性材料层包含含钠正极活性材料，所述负极集流体上沉积的金属为钠金属。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘件与所述隔离件为一体式结构。
5.根据权利要求4所述的电池单体，其特征在于，相邻两层所述隔离件连接以形成所述绝缘件。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述隔离件与所述绝缘件分体设置，相邻的两层所述隔离件通过所述绝缘件相连。
7.根据权利要求6所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘件分别与相邻的两层所述隔离件的端部连接。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘件在25℃时孔隙率不大于10%。
9.根据权利要求8所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘件包括聚丙烯、聚乙烯、乙烯丙烯酸共聚物和离子交联聚合物
10.根据权利要求8或9所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘件的孔径不大于50nm。
11.根据权利要求1-7中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘件在25℃时的孔隙率为20%-50%，所述绝缘件在闭孔温度下的孔隙率不大于10%。
12.根据权利要求11所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘件的闭孔温度为60℃-97℃；优选地，所述绝缘件的闭孔温度为80℃-97℃。
13.根据权利要求11或12所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘件包括基材和涂层，所述基材包括聚乙烯和聚丙烯中的至少一种，所述涂层包括聚乙烯、Al2O3、γ-AlOOH、SiO2、ZrO2、CaO和MgO中的至少一种。
14.根据权利要求11-13中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘件在25℃时的孔径为0.05μm-1μm，所述绝缘件在闭孔温度下的孔径不大于50nm。
15.根据权利要求1-3、6和7中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘件为多孔结构，所述多孔结构用于容纳所述负极集流体上沉积的金属。
16.根据权利要求15所述的电池单体，其特征在于，至少在所述负极极片未被所述隔离件包覆的端面对应设置有所述绝缘件。
17.根据权利要求15或16所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘件包括木质纤维素、发泡塑料聚合物、聚醚、聚乙烯醇和聚酯中的至少一种。
18.根据权利要求15-17中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘件的孔隙率为30%-80%。
19.根据权利要求15-18中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘件的孔径为0.5μm -100μm。
20.根据权利要求1-3、6和7中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘件为绝缘涂层，所述绝缘涂层至少覆盖所述负极极片未被所述隔离件包覆的端面。
21.根据权利要求20所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘涂层覆盖所述电极组件未被所述隔离件包覆的端面。
22.根据权利要求1-21中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘件远离所述负极极片的一侧表面具有绝缘片。
23.根据权利要求1-22中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体为无负极钠电池单体。
24.一种制造电池单体的方法，其特征在于，包括：
25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，将相邻两层所述隔离件靠近所述负极极片和/或所述正极极片未被所述隔离件包覆的一端的端部连接以形成所述绝缘件。
26.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，将相邻的两层所述隔离件通过所述绝缘件相连。
27.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，至少在所述负极极片未被所述隔离件包覆的端面涂覆所述绝缘件。
28.根据权利要求24-27中任一项所述的方法，其特征在于，在所述绝缘件远离所述负极极片的一侧设置绝缘片。
29.一种电池，其特征在于，包括权利要求1-23任一项所述的电池单体，和/或采用权利要求24-28任一项所述的方法制造得到的电池单体。
30.一种用电装置，其特征在于，包括权利要求1-23任一项所述的电池单体，和/或采用权利要求24-28任一项所述的方法制造得到的电池单体，和/或权利要求29所述的电池。
...【技术特征摘要】
1.一种电池单体，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘件用于阻隔所述负极集流体上沉积的金属向所述正极极片移动。
3.根据权利要求1或2所述的电池单体，其特征在于，所述正极活性材料层包含含钠正极活性材料，所述负极集流体上沉积的金属为钠金属。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘件与所述隔离件为一体式结构。
5.根据权利要求4所述的电池单体，其特征在于，相邻两层所述隔离件连接以形成所述绝缘件。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述隔离件与所述绝缘件分体设置，相邻的两层所述隔离件通过所述绝缘件相连。
7.根据权利要求6所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘件分别与相邻的两层所述隔离件的端部连接。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘件在25℃时孔隙率不大于10%。
9.根据权利要求8所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘件包括聚丙烯、聚乙烯、乙烯丙烯酸共聚物和离子交联聚合物树脂中的至少一种。
10.根据权利要求8或9所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘件的孔径不大于50nm。
11.根据权利要求1-7中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘件在25℃时的孔隙率为20%-50%，所述绝缘件在闭孔温度下的孔隙率不大于10%。
12.根据权利要求11所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘件的闭孔温度为60℃-97℃；优选地，所述绝缘件的闭孔温度为80℃-97℃。
13.根据权利要求11或12所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘件包括基材和涂层，所述基材包括聚乙烯和聚丙烯中的至少一种，所述涂层包括聚乙烯、al2o3、γ-alooh、sio2、zro2、cao和mgo中的至少一种。
14.根据权利要求11-13中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘件在25℃时的孔径为0.05μm-1μm，所述绝缘件在闭孔温度下的孔径不大于50nm。
15.根据权利要求1-3、6和7中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘件为多孔结构，所述多孔结构用于容纳...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐晓富，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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