一种电池、电池模组及用电设备的制作方法

    技术2025-07-08  5


    本申请涉及电池,具体涉及一种电池、电池模组及用电设备。


    背景技术:

    1、随着锂离子电池行业竞争日益激烈,降本成为锂离子电池行业竞争的关键因素。为了降低电池的制造和系统管理成本,相关技术通过增大电极尺寸来增大电池容量,这样不仅可以减少材料成本,而且可以降低生产成本和系统管理成本。

    2、从长宽高三个维度增加电池尺寸均可以提高单电池容量,增加高度方向尺寸能更大程度上提高电池体积利用率,从而提升体积能量密度。但是随着电池高度的增加,电极的高度也随着增加,电解液在高度方向的分布会越不均匀,电解液从底部传输到顶部的阻力会越大,在电池的使用后期,电池高度方向因无充足的电解液,锂离子传输阻力增大,电池极化增大,会极大影响电池电性能。


    技术实现思路

    1、本申请的实施例提供了一种电池、电池模组及用电设备,可以改善因电池高度增加导致电极组件顶部电解液不足的问题,使得电池具有良好的电性能。

    2、第一方面,本申请提供一种电池,该电池包括壳体、电极组件、电解液和电解质。其中,壳体的内部设有容纳腔。电极组件位于容纳腔内,电极组件的一侧与容纳腔的壁面之间具有间隙。电解液设置于容纳腔内,且与电极组件接触。电解质为固态或者半固态,电解质的至少部分设置在间隙内。

    3、在第一方面的一种可能的设计方式中,电极组件的高度,大于电解液的理论浸润高度的一半。

    4、在第一方面的一种可能的设计方式中,容纳腔设置有限位块,电极组件抵接在限位块上。

    5、在第一方面的一种可能的设计方式中,容纳腔设置有至少两个限位块,电解质设置于两个限位块之间。

    6、在第一方面的一种可能的设计方式中,电极组件包括第一极耳组和第二极耳组,第一极耳组和第二极耳组设置在电极组件的同一侧,第一极耳组和第二极耳组设置于两个限位块之间,电解质设置于第一极耳组和第二极耳组之间。

    7、在第一方面的一种可能的设计方式中,电解质的形状为长方体形、圆柱体形、椭圆柱体形或者多棱柱体形。

    8、在第一方面的一种可能的设计方式中,电解质的形状为长方体形,电解质的长度小于或者等于两个限位块之间的间距,电解质的宽度小于或者等于电极组件的宽度。

    9、在第一方面的一种可能的设计方式中,电解质的浓度c和体积v满足如下关系式:

    10、c*v=a*(l1-h1)/l1*α,

    11、其中,c为电解质的浓度,v为电解质的体积,a为电池的设计容量,l1为电极组件的高度,h1为电解液的理论浸润高度,α为电解液的电解液系数。

    12、在第一方面的一种可能的设计方式中,电解质包括不饱和脂类添加剂、含硫类添加剂、锂盐类添加剂以及无机化合物类添加剂。

    13、在第一方面的一种可能的设计方式中,不饱和脂类添加剂包括vc、fec、vec、cc、aec、va中的一种或多种;含硫类添加剂包括磺酸内酯和硫酸酯中的一种或多种;锂盐类添加剂包括libob和liodfb中的一种或多种。

    14、第二方面,本申请提供一种电池模组,包括如第一方面及其任一种可能的设计方式的电池。

    15、第三方面,本申请提供一种用电设备,包括如第二方面的电池模组。

    16、本申请的实施例的有益效果:

    17、本申请设置有电解液和电解质,在电池使用过程中,将电池靠近电解质的一侧朝上设置,此时电解质位于电极组件的顶端,电极组件与电解液接触,电解液自下而上浸润至理论的浸润高度,且电解质会缓慢溶解,至上而下缓慢扩散,可以解决因电池高度增加导致电极组件顶部电解液不足的问题,避免电极组件的极化增大,使得电池具有良好的电性能。



    技术特征:

    1.一种电池,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述电极组件的高度,大于所述电解液的理论浸润高度的一半。

    3.根据权利要求2所述的电池,其特征在于,所述容纳腔设置有限位块,所述电极组件抵接在所述限位块上。

    4.根据权利要求3所述的电池,其特征在于,所述容纳腔设置有至少两个所述限位块,所述电解质设置于两个所述限位块之间。

    5.根据权利要求4所述的电池,其特征在于,所述电极组件包括第一极耳组和第二极耳组,所述第一极耳组和所述第二极耳组设置在所述电极组件的同一侧,所述第一极耳组和所述第二极耳组设置于两个所述限位块之间,所述电解质设置于所述第一极耳组和所述第二极耳组之间。

    6.根据权利要求1至5任意一项所述的电池,其特征在于,所述电解质的形状为长方体形、圆柱体形、椭圆柱体形或者多棱柱体形。

    7.根据权利要求6所述的电池,其特征在于,所述电解质的形状为长方体形,所述电解质的长度小于或者等于两个所述限位块之间的间距,所述电解质的宽度小于或者等于所述电极组件的宽度。

    8.根据权利要求2至5任意一项所述的电池,其特征在于,所述电解质的浓度c和体积v满足如下关系式:

    9.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述电解质包括不饱和脂类添加剂、含硫类添加剂、锂盐类添加剂以及无机化合物类添加剂。

    10.根据权利要求9所述的电池,其特征在于,所述不饱和脂类添加剂包括vc、fec、vec、cc、aec、va中的一种或多种;所述含硫类添加剂包括磺酸内酯和硫酸酯中的一种或多种;所述锂盐类添加剂包括libob和liodfb中的一种或多种。

    11.一种电池模组,其特征在于,包括如权利要求1至10中任一项所述的电池。

    12.一种用电设备,其特征在于,包括如权利要求11所述的电池模组。


    技术总结
    本申请提供一种电池、电池模组及用电设备,涉及电池领域。该电池包括壳体、电极组件、电解液和电解质。其中,壳体的内部设有容纳腔。电极组件位于容纳腔内,电极组件的一侧与容纳腔的壁面之间具有间隙。电解液设置于容纳腔内,且与电极组件接触。电解质为固态或者半固态,电解质的至少部分设置在间隙内。

    技术研发人员:谭明胜,付奥,张传坤,程呈,吕正中,马亚楠,谭显洋,何巍,李贤
    受保护的技术使用者:湖北亿纬动力有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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