电池单体、电池装置及用电装置制造方法及图纸

技术编号:43607909 阅读:3 留言:0更新日期:2024-12-11 14:53
本申请提供了一种电池单体、电池装置及用电装置,电池单体包括外壳和电极组件。电极组件容纳于外壳内,电极组件包括沿第一方向层叠设置的负极极片、固态电解质层和正极极片,固态电解质层具有沿第一方向相对设置的第一表面和第二表面,负极极片设置于第一表面,正极极片设置于第二表面。其中,电极组件还包括第一参比电极,第一参比电极设置于第一表面,并与负极极片间隔设置。上述结构使得第一参比电极与负极极片沿第一方向不重叠,从而降低第一参比电极受压被破坏的风险,进而降低对电池单体的正极电位和负极电位监控失效的风险。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电池,具体而言,涉及一种电池单体、电池装置及用电装置


技术介绍

1、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。

2、在电池单体中引入参比电极,参比电极能够辅助测量电池单体的正极电位和负极电位,从而在电池单体充放电过程中的实现正极和负极的监控。然而,参比电极容易损坏,导致监控失效。


技术实现思路

1、本申请实施例提供一种电池单体、电池装置及用电装置,能够降低参比电极损坏的风险。

2、第一方面,本申请实施例提供一种电池单体,包括外壳和电极组件。电极组件容纳于外壳内,电极组件包括沿第一方向层叠设置的负极极片、固态电解质层和正极极片,固态电解质层具有沿第一方向相对设置的第一表面和第二表面,负极极片设置于第一表面,正极极片设置于第二表面。其中,电极组件还包括第一参比电极,第一参比电极设置于第一表面,并与负极极片间隔设置。

3、上述技术方案中,第一参比电极和负极极片均设置于第一表面,且第一参比电极和负极极片间隔设置,使得第一参比电极和负极极片沿第一方向不重叠,在电极组件受到沿第一方向施加的压力时,负极极片、固态电解质层和正极极片均会受到沿第一方向的压力而相互挤压,由于第一参比电极与负极极片沿第一方向不重叠,从而降低第一参比电极受压被破坏的风险,进而降低对电池单体的正极电位和负极电位监控失效的风险。此外,第一参比电极和负极极片设置于固态电解质层的同侧,有利于第一参比电极监控负极极片的析锂问题,使得监控响应时间短、响应灵敏度高、电化学噪音低。

4、在一些实施例中,负极极片与第一参比电极沿第二方向间隔设置,沿第二方向,负极极片与第一参比电极的最小距离为0.05mm-20mm,第二方向与第一方向垂直。当负极极片与第一参比电极的最小距离大于或等于0.05mm时,能够保持负极极片和第一参比电极不接触,从而降低负极极片和第一参比电极之间绝缘失效的风险;当负极极片与第一参比电极的最小距离小于或等于20mm时,可以保持第一参比电极与负极极片之间具有较小的阻抗,从而降低第一参比电极监测失效的风险;故,在负极极片与第一参比电极的最小距离为0.05mm-20mm时,能够兼顾负极极片和第一参比电极之间的绝缘性能和降低第一参比电极监控失效的风险,提升第一参比电极的使用性能。

5、在一些实施例中,沿第二方向,负极极片与第一参比电极的最小距离为1mm-2mm。当负极极片与第一参比电极的最小距离大于或等于1mm时,能够进一步地降低负极极片和第一参比电极之间绝缘失效的风险;当负极极片与第一参比电极的最小距离小于或等于2mm时,能够进一步地缩小第一参比电极与负极极片之间的阻抗,从而降低第一参比电极监测失效的风险;故,在负极极片与第一参比电极的最小距离为1mm-2mm时,能够进一步地兼顾负极极片和第一参比电极之间的绝缘性能和降低第一参比电极监控失效的风险,提升第一参比电极的使用性能。

6、在一些实施例中,电极组件还包括第一绝缘层,第一绝缘层的至少部分设置于第一参比电极和负极极片之间,以绝缘隔离第一参比电极和负极极片。通过将第一绝缘层的至少部分设置于第一参比电极和负极极片之间,可以进一步地降低第一参比电极接触负极极片的风险,从而降低第一参比电极失效的风险。

7、在一些实施例中,固态电解质层具有沿第一方向凸出第二表面的凸出部,在垂直于第一方向的投影平面内,凸出部的正投影与第一参比电极的正投影至少部分重叠。通过设置凸出部,凸出部能够增强固态电解质层的强度,降低固态电解质层设置有第一参比电极的位置被破坏的风险。

8、在一些实施例中,沿第一方向,凸出部具有背离第一表面的第三表面,正极极片具有背离第一表面的第四表面,第三表面与第四表面平齐。通过设置第三表面和第四表面平齐,第四表面和第三表面可以由同一平面支撑,降低设置凸出部处的固态电解质层被破坏的风险。

9、在一些实施例中,第一参比电极与负极极片沿第二方向间隔设置。第一参比电极为多个,多个第一参比电极沿第三方向间隔设置,第一方向、第二方向和第三方向两两垂直。

10、上述实施例中,多个第一参比电极沿第三方向间隔设置,在测试电池单体的正极电位和负极电极时,可以通过多个第一参比电极测得多组电池单体的正极电位和负极电位,提升监测的准确性。

11、在一些实施例中,第一参比电极为恒定电位参比电极。通过将第一参比电极设置为恒定电位参比电极,第一参比电极的电位恒定,可以通过测量第一参比电极和电池单体的正极的电位差以及测量第一参比电极和电池单体的负极的电位差即可测得正极和负极的电位,操作简便。

12、在一些实施例中,电池单体还包括第二参比电极,第二参比电极设置于第二表面,并与正极极片间隔设置。通过将正极极片和第二参比电极均设置于第二表面,且正极极片与第二参比电极间隔设置,降低正极极片在沿第一方向受压时压坏第二参比电极的风险。

13、在一些实施例中,正极极片与第二参比电极沿第二方向间隔设置,沿第二方向,正极极片与第二参比电极的最小距离为0.05mm-20mm,第二方向与第一方向垂直。当正极极片与第二参比电极的最小距离大于或等于0.05mm时,能够保持正极极片和第二参比电极不接触,从而降低正极极片和第二参比电极之间绝缘失效的风险;当正极极片与第二参比电极的最小距离小于或等于20mm时,可以保持第二参比电极与正极极片之间具有较小的阻抗,从而降低第一参比电极监测失效的风险;故,在正极极片与第二参比电极的最小距离为0.05mm-20mm时,能够兼顾正极极片和第二参比电极之间的绝缘性能和降低第二参比电极监控失效的风险,提升第二参比电极的使用性能。

14、在一些实施例中,沿第二方向,正极极片与第二参比电极的最小距离为1mm-2mm。当正极极片与第二参比电极的最小距离大于或等于1mm时,能够进一步地降低正极极片和第二参比电极之间绝缘失效的风险;当正极极片与第二参比电极的最小距离小于或等于2mm时,能够进一步地缩小第二参比电极与正极极片之间的阻抗,从而降低第二参比电极监测失效的风险;故,在正极极片与第二参比电极的最小距离为1mm-2mm时,能够进一步地兼顾正极极片和第二参比电极之间的绝缘性能和降低第二参比电极监控失效的风险,提升第二参比电极的使用性能。

15、在一些实施例中,电极组件还包括第二绝缘层,第二绝缘层的至少部分设置于第二参比电极和正极极片之间,以绝缘隔离第二参比电极和正极极片。通过将第二绝缘层的至少部分设置于第二参比电极和正极极片之间,可以进一步地降低第二参比电极接触正极极片的风险,从而降低第二参比电极失效的风险。

16、在一些实施例中,在垂直于第一方向的投影平面内,第一参比电极的正投影与第二参比电极的正投影至少部分重叠。这样,沿第一方向,第一参比电极和第二参比电极具有层叠区域,可以提升该位置的强度,在第一参比电极和第二参比电极沿第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电池单体,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述负极极片与所述第一参比电极沿第二方向间隔设置,沿所述第二方向,所述负极极片与所述第一参比电极的最小距离为0.05mm-20mm,所述第二方向与所述第一方向垂直。

3.如权利要求2所述的电池单体,其特征在于,沿所述第二方向,所述负极极片与所述第一参比电极的最小距离为1mm-2mm。

4.如权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述电极组件还包括第一绝缘层,所述第一绝缘层的至少部分设置于所述第一参比电极和所述负极极片之间,以绝缘隔离所述第一参比电极和所述负极极片。

5.如权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述固态电解质层具有沿所述第一方向凸出所述第二表面的凸出部,在垂直于所述第一方向的投影平面内,所述凸出部的正投影与所述第一参比电极的正投影至少部分重叠。

6.如权利要求5所述的电池单体,其特征在于,沿所述第一方向,所述凸出部具有背离所述第一表面的第三表面,所述正极极片具有背离所述第一表面的第四表面,所述第三表面与所述第四表面平齐。>

7.如权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述第一参比电极与所述负极极片沿第二方向间隔设置;

8.如权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述第一参比电极为恒定电位参比电极。

9.如权利要求1-8任一项所述的电池单体,其特征在于,所述电池单体还包括第二参比电极,所述第二参比电极设置于所述第二表面,并与所述正极极片间隔设置。

10.如权利要求9所述的电池单体,其特征在于,所述正极极片与所述第二参比电极沿第二方向间隔设置,沿所述第二方向,所述正极极片与所述第二参比电极的最小距离为0.05mm-20mm,所述第二方向与所述第一方向垂直。

11.如权利要求10所述的电池单体,其特征在于,沿所述第二方向,所述正极极片与所述第二参比电极的最小距离为1mm-2mm。

12.如权利要求9所述的电池单体,其特征在于,所述电极组件还包括第二绝缘层,所述第二绝缘层的至少部分设置于所述第二参比电极和所述正极极片之间,以绝缘隔离所述第二参比电极和所述正极极片。

13.如权利要求9所述的电池单体,其特征在于,在垂直于所述第一方向的投影平面内,所述第一参比电极的正投影与所述第二参比电极的正投影至少部分重叠。

14.如权利要求9所述的电池单体,其特征在于,所述第二参比电极为恒定电位参比电极。

15.如权利要求9所述的电池单体,其特征在于,所述第一参比电极为主参比电极,所述第二参比电极为辅助参比电极,所述辅助参比电极用于辅助调整所述主参比电极的电位。

16.如权利要求1-8任一项所述的电池单体,其特征在于,所述负极极片设置有第一极耳,所述正极极片设置有第二极耳,沿第三方向,所述第一极耳和所述第二极耳位于所述电极组件的同一侧;

17.如权利要求16所述的电池单体,其特征在于,所述电池单体还包括第二参比电极,所述第二参比电极设置于所述第二表面,并与所述正极极片间隔设置;

18.一种电池装置,其特征在于,包括如权利要求1-17任一项所述的电池单体。

19.一种用电装置,其特征在于,包括如权利要求1-17任一项所述的电池单体或如权利要求18所述的电池装置,所述电池单体用于为所述用电装置提供电能。

...

【技术特征摘要】

1.一种电池单体,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述负极极片与所述第一参比电极沿第二方向间隔设置,沿所述第二方向,所述负极极片与所述第一参比电极的最小距离为0.05mm-20mm,所述第二方向与所述第一方向垂直。

3.如权利要求2所述的电池单体,其特征在于,沿所述第二方向,所述负极极片与所述第一参比电极的最小距离为1mm-2mm。

4.如权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述电极组件还包括第一绝缘层,所述第一绝缘层的至少部分设置于所述第一参比电极和所述负极极片之间,以绝缘隔离所述第一参比电极和所述负极极片。

5.如权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述固态电解质层具有沿所述第一方向凸出所述第二表面的凸出部,在垂直于所述第一方向的投影平面内,所述凸出部的正投影与所述第一参比电极的正投影至少部分重叠。

6.如权利要求5所述的电池单体,其特征在于,沿所述第一方向,所述凸出部具有背离所述第一表面的第三表面,所述正极极片具有背离所述第一表面的第四表面,所述第三表面与所述第四表面平齐。

7.如权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述第一参比电极与所述负极极片沿第二方向间隔设置;

8.如权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述第一参比电极为恒定电位参比电极。

9.如权利要求1-8任一项所述的电池单体,其特征在于,所述电池单体还包括第二参比电极,所述第二参比电极设置于所述第二表面,并与所述正极极片间隔设置。

10.如权利要求9所述的电池单体,其特征在于,所述正极极片与所述第二参比电极沿第二方向间隔设置,沿所...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨时达李茂华苗星晖耿慧慧胡波兵吴凯
申请(专利权)人:宁德时代新能源科技股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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