【技术实现步骤摘要】
本申请涉及锂电池，尤其涉及一种单体电池、电池包和储能系统。
技术介绍
1、在锂电池中，电芯的表面在受到不同压力时，容易在应力集中位置出现析锂。在实际使用过程，常因充放电循环造成的电芯膨胀或者因锂电池侧放，导致锂电池中电芯与用于封装电芯的壳体之间产生相互挤压的作用力。而壳体对电芯不同部位的作用力不同，从而导致电芯的某些部位，尤其是电芯的边角处容易出现应力过度集中进而造成析锂发生，析锂形成的锂金属层或枝晶容易造成电芯与壳体之间短路，进而影响锂电池的循环性能，降低其使用寿命。
技术实现思路
1、本申请提供了一种单体电池、电池包和储能系统，可减少电芯和壳体之间的局部应力集中问题，以降低形成金属堆积或枝晶的几率，提高电芯的循环性能。
2、第一方面，本申请提供了一种单体电池，包括壳体和设于所述壳体内的电芯；所述壳体的至少一内壁与所述电芯之间设有支撑件，所述支撑件为绝缘支撑件，所述支撑件的朝向所述电芯的至少部分表面与所述电芯的朝向所述支撑件的部分表面抵接，所述支撑件与所述电芯抵接的表面为曲面。
3、本申请的单体电池，通过在电芯和壳体之间添加具有绝缘性能的支撑件，可对电芯起到支撑作用，防止电芯发生过度倾斜使电芯的边角部与壳体抵接。其中，支撑件的朝向电芯的部分表面与电芯的部分表面抵接，可使电芯的边角部与壳体之间保留一定的预留空间，使其在充放电过程中发生膨胀，以减少与壳体接触的几率，进而减少析锂风险，提高电池的循环寿命。其中，支撑件通过曲面与电芯抵接，曲面的部分区域与电芯接触，
4、在一种可选的实现方式中，支撑件为弹性支撑件。由于支撑件为弹性支撑件，当电芯因膨胀对支撑件施加挤压应力时，支撑件可提供一定的形变空间，实现应力的分散，避免应力在电芯的特定位置聚集，进而减少电芯发生析锂的几率，进而降低电芯和壳体之间发生短路的可能性。
5、在一种可选的实现方式中，所述支撑件的朝向所述壳体的至少部分表面与所述壳体的内壁连接。示例性地，所述支撑件与所述壳体的内壁抵接或粘接。通过抵接或粘结实现支撑件与壳体的固定连接。
6、在一种可选的实现方式中，所述壳体为长方体，所述壳体的至少两相对内壁与所述电芯之间分别设有所述支撑件。至少两相对内壁与电芯之间设置支撑件，支撑件的数量至少为两个，其中两个支撑件相对设置，电芯夹设在两个相对设置的支撑件之间，以使电芯在至少两个面内实现与壳体的分隔设置，避免电芯受到壳体的挤压。
7、在一种可选的实现方式中，所述电芯为叠芯，该叠芯包括层叠且交替设置的正极片和负极片；沿所述正极片和所述负极片的排列方向，所述支撑件设于所述壳体的内壁与所述电芯之间。由于叠芯在充放电过程中，其边角部的膨胀尺寸较大，容易受到挤压而出现析锂。该结构中，通过在极片的排列方向分别在电芯和壳体之间设置支撑件，一方面可对电芯起到固定夹持支撑作用，防止叠芯发生过度倾斜。另一方面，可使电芯在正放放置状态下使其边角部始终与壳体之间保持一定的间距，避免电芯的边角部与壳体接触，同时利用支撑件起到应力分散作用，避免边角部因应力集中出现析锂。
8、在一种可选的实现方式中，所述曲面为自所述壳体内壁一侧至所述电芯方向凸起的凸曲面，所述凸曲面与所述电芯抵接。支撑件的凸曲面可使支撑件与叠芯的中间区域抵接，叠芯的边缘部分与叠芯分离形成间隙，可为叠芯的边部预留膨胀空间。
9、在一种可选的实现方式中，所述支撑件的厚度自所述凸曲面的几何中心至所述凸曲面的边缘逐渐减小。其中，支撑件与壳体连接的表面可为平面，以方便和壳体固定连接。支撑件的中间区域厚度较高，形成凸起，与叠芯抵接，对叠芯起到支撑作用，边缘部分厚度较小，与叠芯分离。叠芯在充放电循环过程中，边角部的膨胀较大，该结构设置可使叠芯的边角部与壳体之间形成间隙，以为叠芯的边角部预留膨胀空间，避免叠芯的边角部与支撑件直接挤压。
10、在一种可选的实现方式中，所述支撑件呈球冠状结构，方便支撑件的加工和安装，并且可使叠芯的受力更均匀。
11、在一种可选的实现方式中，所述支撑件包括多个抵接柱，沿所述正极片和所述负极片的排列方向，多个所述抵接柱中的每个抵接柱的朝向所述电芯的一端与所述电芯抵接。支撑件通过多个抵接柱与电芯抵接，可实现支撑件与电芯的分散抵接，并且可使电芯的边角部悬空，预留膨胀空间。同时，多个抵接柱之间间隔设置，可利于电解液的流通。
12、在一种可选的实现方式中，所述抵接柱的背离所述电芯的一端与所述壳体的内壁连接，以实现多个抵接柱的固定。
13、在另一种可选的实现方式中，所述支撑件还包括第一连接板，所述第一连接板与所述壳体的内壁连接，所述抵接柱的背离所述电芯的一端与所述连接板连接。通过设置第一连接板使多个抵接柱一体成型，便于多个抵接柱与壳体内壁之间的固定，方便安装。
14、在另一种可选的实现方式中，在与所述正极片和所述负极片的排列方向垂直的方向，所述壳体的两侧壁与所述电芯之间还分别设有另一支撑件，所述另一支撑件的面向电芯的一侧设有凹槽，所述电芯的端部插设于所述凹槽，且所述电芯的外周面与所述凹槽留有间隙。电芯的端部插设在凹槽内，可在侧放的过程中，防止电芯倾斜与壳体抵触。
15、在一种可选的实现方式中，单体电池包括壳体和设于所述壳体内的电芯；其中，所述电芯为叠芯，包括交替层叠设置的正极片和负极片；沿所述正极片和所述负极片的排列方向，所述壳体内壁与所述电芯之间设有支撑件，所述支撑件为绝缘支撑件，所述支撑件的朝向所述壳体的至少部分表面与所述壳体内壁的至少部分表面连接，所述支撑件的朝向所述电芯的至少部分表面与所述电芯的部分表面抵接。其中，所述支撑件的与所述电芯的抵接的表面为曲面。
16、在一种可选的实现方式中，所述支撑件与所述壳体的内壁抵接或粘接。通过抵接或粘结实现支撑件与壳体的固定连接。
17、在一种可选的实现方式中，所述支撑件为弹性支撑件。由于支撑件为弹性支撑件，当电芯因膨胀对支撑件施加挤压应力时，支撑件可提供一定的形变空间，实现应力的分散，避免应力在电芯的特定位置聚集，进而减少电芯发生析锂的几率，进而降低电芯和壳体之间发生短路的可能性。
18、在一种可选的实现方式中，所述壳体为长方体，所述壳体的至少两相对内壁与所述电芯之间分别设有所述支撑件。至少两相对内壁与电芯之间设置支撑件，支撑件的数量至少为两个，其中两个支撑件相对设置，电芯夹设在两个相对设置的支撑件之间，以使电芯在至少两个面内实现与壳体的分隔设置，避免电芯受到壳体的挤压。
19、在一种可选的实现方式中，所述曲面为自所述壳体内壁一侧至所述电芯方向凸起的凸曲面，所述凸曲面的部分表面与所述电芯抵接。支撑件的凸曲面可使支撑件与叠芯的中间区域抵接，叠芯的边缘部分与叠芯分离形成间隙，可为叠芯的边部预留膨胀空间。
20、在一种可选的实现方式中，所述支撑件的厚度自所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种单体电池，其特征在于，包括壳体和设于所述壳体内的电芯；所述壳体的至少一内壁与所述电芯之间设有支撑件，所述支撑件为绝缘支撑件，所述支撑件的朝向所述电芯的至少部分表面与所述电芯的朝向所述支撑件的部分表面抵接，所述支撑件与所述电芯抵接的表面为曲面。
2.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述支撑件的朝向所述壳体的至少部分表面与所述壳体的内壁连接。
3.根据权利要求2所述的单体电池，其特征在于，所述支撑件与所述壳体的内壁抵接。
4.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述支撑件为弹性支撑件。
5.根据权利要求1-4任一项所述的单体电池，其特征在于，所述壳体为长方体，所述壳体的至少两相对内壁与所述电芯之间分别设有所述支撑件。
6.根据权利要求5所述的单体电池，其特征在于，所述电芯为叠芯，包括交替层叠设置的正极片和负极片；沿所述正极片和所述负极片的排列方向，所述支撑件设于所述壳体的内壁与所述电芯之间。
7.根据权利要求6所述的单体电池，其特征在于，所述支撑件与所述电芯的抵接的表面为凸曲面。
<...【技术特征摘要】
1.一种单体电池，其特征在于，包括壳体和设于所述壳体内的电芯；所述壳体的至少一内壁与所述电芯之间设有支撑件，所述支撑件为绝缘支撑件，所述支撑件的朝向所述电芯的至少部分表面与所述电芯的朝向所述支撑件的部分表面抵接，所述支撑件与所述电芯抵接的表面为曲面。
2.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述支撑件的朝向所述壳体的至少部分表面与所述壳体的内壁连接。
3.根据权利要求2所述的单体电池，其特征在于，所述支撑件与所述壳体的内壁抵接。
4.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述支撑件为弹性支撑件。
5.根据权利要求1-4任一项所述的单体电池，其特征在于，所述壳体为长方体，所述壳体的至少两相对内壁与所述电芯之间分别设有所述支撑件。
6.根据权利要求5所述的单体电池，其特征在于，所述电芯为叠芯，包括交替层叠设置的正极片和负极片；沿所述正极片和所述负极片的排列方向，所述支撑件设于所述壳体的内壁与所述电芯之间。
7.根据权利要求6所述的单体电池，其特征在于，所述支撑件与所述电芯的抵接的表面为凸曲面。
8.根据权利要求7所述的单体电池，其特征在于，所述支撑件的厚度自所述凸曲面的几何中心至所述凸曲面的边缘逐渐减小。
9.根据权利要求8所述的单体电池，其特征在于，所述支撑件呈球冠状结构。
10.根据权利要求6所述的单体电池，其特征在于，所述支撑件包括多个抵接柱，沿所述正极片和所述负极片的排列方向，多个所述抵接柱中的每个抵接柱的朝向所述电芯的一端与所述电芯抵接。
11.根据权利要求10所述的单体电池，其特征在于，所述抵接柱的背离所述电芯的一端与所述壳体的内壁抵接。
12.根据权利要求10所述的单体电池，其特征在于，所述支撑件还包括第一连接板，所述第一连接板与所述壳体的内壁抵接，所述抵接柱的背离所述电芯的一端与所述第一连接板连接。
13.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴远瞻，王宇欣，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：新型
国别省市：
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