隔离件、电极组件、电池单体、电池及用电装置的制作方法



1.本技术涉及电池技术领域,特别是涉及一种隔离件、电极组件、电池单体、电池及用电装置。


背景技术:



2.相关技术中,在对电池化成后,容易在电池内部出现黑斑、析锂等问题,降低了电池的安全性及使用寿命。


技术实现要素:



3.基于此,本技术提供一种隔离件、电极组件、电池单体、电池及用电装置,能够缓解电池化成后出现的黑斑、析锂等问题,以提高电池的安全性及使用寿命。
4.第一方面,本技术提供了一种隔离件,隔离件具有相对设置的第一表面和第二表面,隔离件的第一表面和第二表面中的至少一个上设有多个凸起部;其中,隔离件具有相对设置的第一侧和第二侧,沿第一侧指向第二侧的方向,多个凸起部在其所在表面上的单位面积区域内的分布密度呈减小趋势;第一侧指向第二侧的方向,与隔离件的幅宽方向或者隔离件的长度方向彼此平行;幅宽方向与长度方向彼此垂直。
5.本技术实施例的技术方案中,通过在隔离件上设置凸起部,由于沿第一侧指向第二侧的方向,凸起部在其所在表面上的单位面积区域内的分布密度呈减小趋势,使得隔离件设有凸起部的一侧与该侧对应的极片之间形成的通道在沿第一侧指向第二侧的方向上的变化趋势为增大趋势,进而使得在极片膨胀时,该通道将会受到挤压,从而使得通道内的压力在第一侧指向第二侧的方向上呈减小趋势而产生压力差,在压力差的作用下,有助于将在电池化成中所产生的气体经由通道在第一侧指向第二侧的方向上排出,避免在电池内部聚集并产生气泡,缓解了电池化成后出现的黑斑、析锂等问题,提高了电池的安全性及使用寿命。
6.在一些实施例中,沿第一侧指向第二侧的方向,多个凸起部在其所在表面上的单位面积区域内的分布密度递减。如此,由于多个凸起部在其所在表面上的单位面积区域内的分布密度为依次减小的,使得隔离件设有凸起部的一侧与该侧对应的极片之间形成的通道在第一侧指向第二侧的方向上的变化趋势为递增趋势,进而使得通道内所产生的压力在第一侧指向第二侧的方向上呈递减趋势而产生压力差,在压力差的作用下,有助于将产生的气体经由通道在第一侧指向第二侧的方向上排出。
7.在一些实施例中,沿第一侧指向第二侧的方向,多个凸起部在其所在表面上的单位面积区域内的分布密度呈线性减小。线性减小的方式可使单位面积区域内的分布密度更为均匀的减小,使得隔离件设有凸起部的一侧与该侧对应的极片之间形成的通道在第一侧指向第二侧的方向上的变化趋势为线性增大趋势,进而使得通道内所产生的压力在第一侧指向第二侧的方向上呈线性减小的趋势而产生更为均匀的压力差,在更为均匀的压力差的作用下,不仅有助于将产生的气体经由通道在第一侧指向第二侧的方向上排出,还能够更
为有效地利用隔离件的表面。
8.在一些实施例中,沿第一侧指向第二侧的方向,多个凸起部在其所在表面上的单位面积区域内的面积占比呈减小趋势。凸起部在其所在表面上的单位面积区域内的面积占比呈减小趋势,也即凸起部在其所在表面上的单位面积区域内的分布密度呈减小趋势。
9.在一些实施例中,凸起部的目标单位面积区域内的分布密度差和凸起部的单位面积区域内的平均分布密度之间的比值为0.4至2;目标单位面积区域内的分布密度差为凸起部的单位面积区域内的最小分布密度和凸起部的单位面积区域内的最大分布密度之差。如此,通过控制凸起部的目标单位内的分布密度差和凸起部的单位面积区域内的平均分布密度之间的比值,既能够使得隔离件与对应的极片能够形成良好的界面,避免增加极片膨胀的风险,又能够使通道内形成所需要的压力差而将气体排出。
10.在一些实施例中,目标单位面积区域内的分布密度差为1mg/1540.25mm2至2.0mg/1540.25mm2,单位面积区域内的平均分布密度为1mg/1540.25mm2至2.5mg/1540.25mm2。如此,通过进一步控制目标单位面积区域内的分布密度差和单位面积区域内的平均分布密度,不仅更便于将气体排出,还更进一步避免增加极片膨胀的风险。
11.在一些实施例中,多个凸起部设于其所在表面的预设区域内;预设区域自隔离件的第一侧向第二侧延伸设置;沿第一侧指向第二侧的方向,预设区域的最大宽度尺寸与隔离件的尺寸的比值为0.75至1。如此,可以通过在预设区域范围内设置凸起部,进一步避免电池化成过程中所产生的气体聚集。
12.在一些实施例中,多个凸起部在其所在的表面上排布成多排。如此,通过设置成排分布的凸起部,不仅能够在第一侧指向第二侧的方向上形成所需要的压力差梯度,还便于制造成型。
13.在一些实施例中,每一排的所有凸起部的连线为直线、折线或曲线。如此,可以更为灵活地构造凸起部呈排分布的形状,以使凸起部能够呈排分布。
14.在一些实施例中,多个凸起部在其所在的表面上沿预设方向排布成多行;第一侧指向第二侧的方向、预设方向和隔离件的厚度方向彼此相互垂直。沿隔离件的长度方向排布成多行的方式,不仅便于控制凸起部的单位面积区域内的分布密度,还便于制造成型。
15.在一些实施例中,沿第一侧指向第二侧的方向,任意相邻两行中的任意两个凸起部在第一侧指向第二侧的方向上的最大间距呈增大趋势。通过将任意相邻两行中的两个凸起部在第一侧指向第二侧的方向上的最大间距的大小的变化趋势控制为增大趋势,便于得到所需要的凸起部的单位面积区域内的分布密度,进而便于控制得到所需要的压力差。
16.在一些实施例中,任意相邻两行中的任意两个凸起部在第一侧指向第二侧的方向上的最大间距,越靠近隔离件的第二侧越大。如此,通过对任意相邻两行的间距进行控制,不仅便于得到所需要的单位面积区域内的分布密度,还有助于控制凸起部的单位面积区域内的分布密度的变化规律为依次减小,进而更有助于气体的排出。
17.在一些实施例中,沿第一侧指向第二侧的方向,任意相邻两行中的任意两个凸起部在第一侧指向第二侧的方向上的最大间距呈线性增大。如此,通过将任意相邻两行的间距配置为线性增大的布置方式,不仅有助于气体的排出,还能够更为有效的利用隔离件的表面。
18.在一些实施例中,沿第一侧指向第二侧的方向,同一行的任意相邻的两个凸起部
之间的间距,越靠近隔离件的第二侧越大。如此,通过对同一行的任意相邻的两个凸起部之间的间距进行控制,便于得到所需要的单位面积区域内的分布密度,更有助于气体的排出。
19.在一些实施例中,沿第一侧指向第二侧的方向,同一行内任意相邻的两个凸起部之间的间距呈线性增大。如此,通过将同一行内任意相邻的两个凸起部之间的间距配置为线性增大的布置方式,不仅便于得到所需要的布置方式,还能够更为有效的利用隔离件的表面。
20.在一些实施例中,同一行中任意相邻的两个凸起部在其所在行的布置方向上具有相等的间距。如此,通过在同一行中等间距设置凸起部,不仅便于凸起部的制造,还能便于在此基础上配置得到所需要凸起部的单位面积区域内的分布密度,以通道内能够形成呈梯度分布且梯度能够按照预设规律进行变化的压力差。
21.在一些实施例中,沿每行凸起部的布置方向,同一行中所有凸起部的尺寸相等。如此,通过在同一行中设置沿布置方向具有相等尺寸的凸起部,不仅便于凸起部的制造,还能便于在此基础上配置得到所需要凸起部的单位面积区域内的分布密度,以通道内能够形成呈梯度分布且梯度能够按照预设规律进行变化的压力差。
22.在一些实施例中,沿隔离件的厚度方向,凸起部的截面形状为梯形、半圆形、矩形中的一种。如此,可以通过配置凸起部的形状,来实现通道大小的变化。
23.在一些实施例中,隔离件包括:隔离件本体,隔离件本体的相对两侧设有第一表面和第二表面;涂层,设于第一表面和第二表面的至少一面;其中,凸起部设置于涂层上。如此,通过在隔离件中的涂层上设置凸起部,不仅能够形成所需要的通道,还便于制造得到凸起部。
24.在一些实施例中,隔离件本体的厚度与凸起部的厚度比值为0.2至1000。如此,通过控制隔离件本体的厚度与凸起部的厚度比值,不仅可以避免该厚度比值过大而影响电性能,还可以避免该厚度比值过小而导致电极组件之间相贴合的可靠性不高。
25.在一些实施例中,隔离件本体的厚度为1μm至100μm,凸起部的厚度为0.1μm至5μm。如此,通过控制隔离件本体的厚度与凸起部的厚度,满足所需要的电性能和可靠性。
26.在一些实施例中,凸起部包括聚合物颗粒。如此,通过在凸起部中设置聚合物颗粒,使得凸起部具有一定的粘结性,且能够在浸泡电解液后溶胀形成凸起部。
27.在一些实施例中,聚合物颗粒的粒径为50nm至200nm。如此,通过控制聚合物颗粒的粒径,以便于得到所需要大小的凸起部。
28.在一些实施例中,聚合物颗粒的材质为聚偏氟乙烯。如此,可以通过选择聚合物颗粒的材质,来满足使用需求。
29.在一些实施例中,隔离件为隔离膜。如此,可以根据使用需求,选择对应的隔离件,同时,还可以进一步改善使用隔离膜的电池内部的排气情况。
30.第二方面,本技术提供了一种电极组件,包括正极片、负极片和如以上任一项的隔离件,隔离件设于正极片和负极片之间。
31.在一些实施例中,隔离件面向负极片的表面上设有多个凸起部。如此,不仅改善电池内部的排气情况,还可以降低生产成本。
32.在一些实施例中,电极组件为卷绕式结构。如此,可以根据使用需求,选择使用卷绕式结构的电极组件。
33.在一些实施例中,电极组件为叠片式结构。如此,可以根据使用需求,选择使用叠片式结构的电极组件。
34.第三方面,本技术提供了一种电池单体,包括:壳体;及如以上任一项的电极组件,电极组件容纳于壳体内。
35.第四方面,本技术提供了一种电池,包括以上任一项的电池单体。
36.第五方面,本技术提供了一种用电装置,包括以上任一项的电池,电池用于提供电能。
37.本技术实施例的技术方案中,通过在隔离件对应的表面上构造单位面积区域内的分布密度呈减小趋势的凸起部,来使得电极组件内形成的通道具有压力差,在电池化成产生气体时,气体可以借助压力差排出,进而能够避免在电池内部聚集并产生气泡,缓解了电池化成后出现的黑斑、析锂等问题,提高了电池的安全性及使用寿命。
38.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。
附图说明
39.通过阅读对下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本技术的限制。而且在全部附图中,用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中:
40.图1为本技术一些实施例中的车辆的结构示意图;
41.图2为本技术一些实施例中的电池的分解结构示意图;
42.图3为本技术一些实施例中的电池单体的分解结构示意图;
43.图4为本技术一些实施例中第一视角下的隔离件的结构示意图;
44.图5为图4中a处的局部放大结构示意图;
45.图6为本技术一些实施例中第二视角下的隔离件的结构示意图;
46.图7为本技术另一些实施例中第二视角下的隔离件的结构示意图;
47.图8为本技术又一些实施例中第二视角下的隔离件的结构示意图;
48.图9为本技术一些实施例中电极组件的结构示意图;
49.图10为图9中b处的局部放大结构示意图。
50.具体实施方式中的附图标号如下:
51.车辆1000;
52.电池100,控制器200,马达300;
53.箱体10,第一部分11,第二部分12;
54.电池单体20,端盖21,电极端子21a,壳体22,电极组件23,正极片231、负极片232,隔离件233,隔离件本体233a,涂层233b,第一表面m1,第二表面m2,第一侧s1,第二侧s2,第三侧s3,第四侧s4,第一边缘线b1,第二边缘线b2,凸起部t,连线q;
55.预设区域z,第一虚拟线z1,第一点k1,第一直线n1,第二虚拟线z2,第二点k2,第二直线n2,第三虚拟线z3、第四虚拟线z4;
56.最大宽度尺寸d1,尺寸d2,第一距离x1,第二距离x2;
57.第一间距d1,第二间距d2,第一尺寸d3;
58.第一厚度h1,第二厚度h2,第三厚度h3;
59.幅宽方向w,厚度方向δ,长度方向l;
60.路径r、气泡u。
具体实施方式
61.下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本技术的保护范围。
62.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本技术;本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
63.在本技术实施例的描述中,技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本技术实施例的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
64.在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
65.在本技术实施例的描述中,术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如a和/或b,可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
66.在本技术实施例的描述中,术语“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片)。
67.在本技术实施例的描述中,技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术实施例的限制。
68.在本技术实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;也可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
69.目前,从市场形势的发展来看,动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具,以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大,其市场的需求量也在不断地扩增。
70.本技术发明人注意到,在对电池化成后,容易在电池内部出现黑斑、析锂等问题,降低了电池的安全性及使用寿命。更为具体地,电池在化成过程中,电池单体内部会产生气体,这些气体经由隔离件和极片之间形成的通道而排出。在气体从通道内排出时,气体受到的阻力至少包括电解液的重力和电池的膨胀力。而气体是依靠自身升力从通道内排出的,越靠近电池单体底部(即远离端盖的一侧)的气体,所受到的电解液的重力越大,气体的排气速度会变慢,越难以从电池单体内排出,进而会由于没有充分排出而残留于电池内部。残留的气体会在隔离件与极片之间以气泡的形式存在,并影响离子迁移等电化学过程,最终导致产生前述所言的黑斑、析锂等问题。
71.为了缓解因气体残留于隔离件与极片之间而导致电池内部出现黑斑、析锂等问题,本技术发明人研究发现,可以通过对气体的排气速度进行加速,以避免气体残留于隔离件与极片之间。具体为,可以在通道内部形成压力差,通过压力差迫使气体从通道内排出,从而避免气体在电池内部聚集并产生气泡,进而提高了电池的安全性及使用寿命。
72.基于以上考虑,为了缓解因气体残留于隔离件与极片之间而导致电池内部出现黑斑、析锂等问题,本技术发明人经过深入研究,设计了一种隔离件,通过在隔离件朝向正极片和负极片的表面中的至少一个表面上设置凸起部,并通过配置凸起部的单位面积区域内的分布密度,使得隔离件与对应极片之间形成的通道内的空间在电池单体底部指向电池单体顶部的方向上呈减小趋势,进而使得通道内部能够形成压力差,从而能够使得气体加速排出,避免气体的残留而带来的黑斑、析锂等问题,提高了电池的安全性及使用寿命。
73.本技术实施例公开的隔离件用于制备电池单体,电池单体可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置中。可以使用具备本技术公开的电池单体、电池等组成该用电装置的电源系统,这样,有利于缓解因电池化成后气体残留而降低电池安全性能和使用寿命的问题。
74.本技术实施例提供一种使用电池作为电源的用电装置,用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中,电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具,例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等,航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。
75.以下实施例为了方便说明,以本技术一实施例的一种用电装置为车辆1000为例进行说明。
76.请参照图1,图1为本技术一些实施例提供的车辆1000的结构示意图。车辆1000可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1000的内部设置有电池100,电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电,例如,电池100可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器200和马达300,控制器200用来控制电池100为马达300供电,例如,用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
77.在本技术一些实施例中,电池100不仅可以作为车辆1000的操作电源,还可以作为车辆1000的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
78.请参照图2,图2为本技术一些实施例提供的电池100的爆炸图。电池100包括箱体10和电池单体20,电池单体20容纳于箱体10内。其中,箱体10用于为电池单体20提供容纳空间,箱体10可以采用多种结构。在一些实施例中,箱体10可以包括第一部分11和第二部分
12,第一部分11与第二部分12相互盖合,第一部分11和第二部分12共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。第二部分12可以为一端开口的空心结构,第一部分11可以为板状结构,第一部分11盖合于第二部分12的开口侧,以使第一部分11与第二部分12共同限定出容纳空间;第一部分11和第二部分12也可以是均为一侧开口的空心结构,第一部分11的开口侧盖合于第二部分12的开口侧。当然,第一部分11和第二部分12形成的箱体10可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。
79.在电池100中,电池单体20可以是多个,多个电池单体20之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。多个电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体20构成的整体容纳于箱体10内;当然,电池100也可以是多个电池单体20先串联或并联或混联组成电池模块形式,多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体10内。电池100还可以包括其他结构,例如,该电池100还可以包括汇流部件,用于实现多个电池单体20之间的电连接。
80.其中,每个电池单体20可以为二次电池或一次电池;还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池,但不局限于此。电池单体20可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。
81.请参照图3,图3为本技术一些实施例提供的电池单体20的分解结构示意图。电池单体20是指组成电池100的最小单元。如图3,电池单体20包括有端盖21、壳体22、电极组件23以及其他的功能性部件。
82.端盖21是指盖合于壳体22的开口处以将电池单体20的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地,端盖21的形状可以与壳体22的形状相适应以配合壳体22。可选地,端盖21可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成,这样,端盖21在受挤压碰撞时就不易发生形变,使电池单体20能够具备更高的结构强度,安全性能也可以有所提高。端盖21上可以设置有如电极端子21a等的功能性部件。电极端子21a可以用于与电极组件23电连接,以用于输出或输入电池单体20的电能。在一些实施例中,端盖21上还可以设置有用于在电池单体20的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。在一些实施例中,端盖21上还可以设置有注液孔,用于向电池单体20的内部注入电解液。端盖21的材质也可以是多种的,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本技术实施例对此不作特殊限制。在一些实施例中,在端盖21的内侧还可以设置有绝缘件,绝缘件可以用于隔离壳体22内的电连接部件与端盖21,以降低短路的风险。示例性的,绝缘件可以是塑料、橡胶等。
83.壳体22是用于配合端盖21以形成电池单体20的内部环境的组件,其中,形成的内部环境可以用于容纳电极组件23、电解液以及其他部件。壳体22和端盖21可以是独立的部件,可以于壳体22上设置开口,通过在开口处使端盖21盖合开口以形成电池单体20的内部环境。不限地,也可以使端盖21和壳体22一体化,具体地,端盖21和壳体22可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面,当需要封装壳体22的内部时,再使端盖21盖合壳体22。壳体22可以是多种形状和多种尺寸的,例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地,壳体22的形状可以根据电极组件23的具体形状和尺寸大小来确定。壳体22的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本技术实施例对此不作特殊限制。
84.电极组件23是电池单体20中发生电化学反应的部件。壳体22内可以包含一个或更多个电极组件23。可结合参考后文示意出的图9和图10,电极组件23主要由正极片231和负极片232卷绕或层叠放置形成,并且通常在正极片231与负极片232之间设有隔离件233。正
极片231和负极片232具有活性物质的部分构成电极组件23的主体部,正极片231和负极片232不具有活性物质的部分各自构成极耳。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体部的一端或是分别位于主体部的两端。在电池100的充放电过程中,正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应,极耳连接电极端子21a以形成电流回路。隔离件233用于隔离正极片231和负极片232,并使电池单体20内的电子不能自由穿过,让电解液中的离子在正极片231和负极片232之间自由流动。
85.根据本技术的一些实施例,参照图4至图6,图4为本技术一些实施例中第一视角下的隔离件的结构示意图,图5为图4中a处的局部放大结构示意图,图6为本技术一些实施例中第二视角下的隔离件的结构示意图,第一视角和第二视角是相对而言的,例如如若将第二视角定义为正视视角,则第一视角为仰视视角。本技术提供了一种隔离件233,隔离件233具有相对设置的第一表面m1和第二表面m2,隔离件233的第一表面m1和第二表面m2中的至少一个上设有多个凸起部t;其中,隔离件233具有相对设置的第一侧s1和第二侧s2,沿第一侧s1指向第二侧s2的方向,多个凸起部t在其所在表面上的单位面积区域内的分布密度呈减小趋势;第一侧s1指向第二侧s2的方向,与隔离件233的幅宽方向w或者隔离件233的长度方向l彼此平行;幅宽方向w与长度方向l彼此垂直。
86.隔离件233的第一表面m1和隔离件233的第二表面m2相对设置,也即在隔离件233的厚度方向δ上,隔离件233的第一表面m1和隔离件233的第二表面m2彼此相对。
87.凸起部t指的是相对于其所在的表面而言,是凸出于该表面呈凸起的结构形式而设置的。凸起部t可以设于隔离件233的第一表面m1,也可以设于隔离件233的第二表面m2,还可以设于隔离件233的第一表面m1和隔离件233的第二表面m2。可以根据实际使用需求进行设置,本技术实施例对此不作具体限制。
88.隔离件233的第一侧s1和隔离件233的第二侧s2是相对于隔离件233的幅宽方向w或者长度方向l而言的。在制作得到电池单体20时,隔离件233的第一侧s1靠近电池单体20的底部,隔离件233的第二侧s2靠近电池单体20的顶部。以图3示意出的电池单体20为例,电池单体20的顶部是设有端盖21的一侧,电池单体20的底部是与端盖21相对的一侧。第一侧s1指向第二侧s2的方向,对应于电池单体20的底部指向顶部的方向。图6中示意出隔离件233的第一侧s1指向第二侧s2的方向与隔离件233的幅宽方向w彼此平行的情形,后文中的图示均示出了此种情形,不再对此赘述。结合参考图4和图5,隔离件233的幅宽方向w、隔离件233的长度方向l和隔离件233的厚度方向δ彼此相互垂直,后文不再对幅宽方向w、长度方向l、厚度方向δ以及第一侧s1指向第二侧s2的方向进行赘述。
89.单位面积区域内的分布密度是用来表征凸起部t的密集程度,例如,是指单位面积区域内的凸起部t的所占的面积比例,其中,若所有的凸起部t大小相同,则单位面积内凸起部t所占的面积也等于是单位面积内凸起部t的数量乘以单个凸起部t所占的面积;若所有的凸起部t大小不完全相同且位于单位面积内的凸起部t一部分完整一部分不完整,则单位面积内凸起部t所占的面积为单位面积内所有完整的凸起部t所占总面积和单位面积内所有不完整的凸起部t所占总面积之和。由于凸起部t的质量与凸起部t所占的面积、凸起部t的厚度和凸起部t的密度相关,凸起部t所占的面积对于凸起部t的质量影响最大。在凸起部t的厚度和凸起部t的密度一定的基础上,凸起部t所占的面积越大,凸起部t的质量也越大。由此,单位面积区域内的分布密度减小是指单位面积内凸起部t的所占的面积减小。单位面
积区域内的分布密度越小,则表征凸起部t越稀疏,反之,则越密集。
90.其中,“单位面积”是针对隔离件233的对应表面而言的,与对应表面的面积以及相关。“单位面积区域”是从对应的表面选取的区域。所选取的单位面积区域的大小和形状取决于不同的单位面积的大小定义。在单位面积大小定义后,单位面积区域的大小相对于对应表面来说,具有相对的大小和形状。例如,单位面积区域的大小可以是1cm2(平方厘米),也可以是1mm
2 (平方毫米),还可以是1000mm
2 (平方毫米)、1100 mm
2 (平方毫米)等,单位面积的大小可以根据对应表面的大小来确定,本技术实施例对此不做具体限定。同理,单位面积区域的划分可以根据实际情况自定义设置。例如,可以将隔离件233上设有凸起部t的表面划分为n
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m个面积相等的正方形的区域,每个区域即为一个单位面积区域,其中,n与m为预设的正整数,n与m的选取与隔离件233上设有凸起部t的表面的面积大小所决定。当然,每一个单位面积区域的形状不局限于是正方形。可以理解的是,每一个单位面积区域的形状是相同的且大小也是相同的。这样,在单位面积区域的形状和大小确定后,可以看到在沿第一侧s1指向第二侧s2的方向上,位于同一表面上的所有凸起部t的单位面积区域内的分布密度呈减小趋势。以前述所举例的情形为例,在单位面积区域的大小是1cm2,且隔离件233上设有凸起部t的表面划分为n
×
m个面积相等的正方形的区域时,沿第一侧s1指向第二侧s2的方向,越靠近第一侧s1的单位面积区域位于越靠近第二侧s2的单位面积区域的前面,位于前一个单位面积区域内的凸起部t所占的面积比例大致上是大于位于后一个单位面积区域内的凸起部t所占的面积比例的。
91.需要说明的是,“位于前一个单位面积区域内的凸起部t所占的面积比例大致上是大于位于后一个单位面积区域内的凸起部t所占的面积比例的”中的大致指的是在整体上符合前述所言的减小趋势。其中,“减小趋势”可包括阶段性减小,如先减小、再不变、后减小等;也可包括一直减小,如减小速度一致或先减小得快后减小得慢等。以减小趋势为先减小、再不变、后减小为例,减小趋势分为“先减小”阶段、“再不变”阶段和“后减小”阶段这三个阶段。在减小趋势处于“再不变”阶段时,位于这个阶段内的单位面积区域中,位于前一个单位面积区域内的凸起部t所占的面积比例与位于后一个单位面积区域内的凸起部t所占的面积比例是相等的,而在减小趋势处于“先减小”阶段、“后减小”阶段这两个阶段时,位于前一个单位面积区域内的凸起部t所占的面积比例大致上是大于位于后一个单位面积区域内的凸起部t所占的面积比例的。也即,在整体上,位于前一个单位面积区域内的凸起部t所占的面积比例大致上是大于位于后一个单位面积区域内的凸起部t所占的面积比例的。
92.多个凸起部t在其所在表面中,指的是设有凸起部t的表面,该表面可以是隔离件233的第一表面m1,也可以是隔离件233的第二表面m2,还可以是隔离件233的第一表面m1或隔离件233的第二表面m2。多个凸起部t的单位面积区域内的分布密度是针对凸起部t所在表面而言的。例如,在隔离件233的第一表面m1设有多个凸起部t时,位于隔离件233的第一表面m1上的所有凸起部t的单位面积区域内的分布密度沿第一侧s1指向第二侧s2的方向呈减小趋势。又例如,在隔离件233的第一表面m1和第二表面m2均设有多个凸起部t时,位于隔离件233的第一表面m1上的所有凸起部t的单位面积区域内的分布密度沿第一侧s1指向第二侧s2的方向呈减小趋势,位于隔离件233的第二表面m2上的所有凸起部t的单位面积区域内的分布密度沿第一侧s1指向第二侧s2的方向呈减小趋势。第一表面m1上的所有凸起部t的布置方式和第二表面m2上的所有凸起部t的布置方式可以相同,也可以不同。第一表面m1
上的所有凸起部t的单位面积区域内的分布密度的减小趋势,和第二表面m2上的所有凸起部t的单位面积区域内的分布密度的减小趋势可以相同,也可以不同。可以根据实际使用情况进行设置,本技术实施例对此不作具体限制。以图4至图6为例,示意出在隔离件233的第二表面m2上设有多个凸起部t的情形。
93.多个凸起部t在其所在表面上的单位面积区域内的分布密度呈减小趋势,也即是,在设有凸起部t的表面上,所有的凸起部t相对于该表面而言,在沿第一侧s1指向第二侧s2的方向上,整体上呈现出变稀疏的趋势。单位面积区域内的分布密度呈减小趋势,其实现方式有多种,例如:凸起部t的数量沿第一侧s1指向第二侧s2的方向减小;或者,凸起部t在对应的表面上所占的面积沿第一侧s1指向第二侧s2的方向减小,即凸起部t的大小不相同。可以通过对于凸起部t的大小、数量、凸起部t之间的间距等,使得多个凸起部t在其所在表面上的单位面积区域内的分布密度呈减小趋势。可以根据实际使用情况进行设置,本技术实施例对此不作具体限制。
94.由此,在隔离件233与对应的极片形成的通道在第一侧s1指向第二侧s2的方向上的变化趋势为增大趋势。而隔离件233的第一侧s1靠近电池单体20的底部,隔离件233的第二侧s2靠近电池单体20的顶部,在电池100化成过程中,极片的膨胀会挤压极片与隔离件233之间形成的通道,通道内空间较大的位置承受的压力较小,而通道内空间较小的位置承受的压力较大,进而使得通道内所产生的压力在第一侧s1指向第二侧s2的方向上呈减小趋势而产生压力差。在压力差的作用下,有助于将产生的气体经由通道在往隔离件233的第一侧s1指向第二侧s2的方向上排出,也即从电池单体20的顶部上设置的例如注液孔等结构中排出。以图6为例,示意出产生的气体以气泡u的形式按照路径r排出的情形。因此,通过控制多个凸起部t在其所在表面上的单位面积区域内的分布密度呈减小趋势变化,能够避免在电池100内部聚集并产生气泡u,缓解了电池100化成后出现的黑斑、析锂等问题,提高了电池100的安全性及使用寿命。
95.根据本技术的一些实施例,可选地,请继续参考图6,沿第一侧s1指向第二侧s2的方向,多个凸起部t在其所在表面上的单位面积区域内的分布密度递减。
96.其中,“递减”为依次减小,也即沿第一侧s1指向第二侧s2的方向,位于上游的单位面积区域内的分布密度大于位于下游的单位面积区域内的分布密度,且在沿第一侧s1指向第二侧s2的方向上,单位面积区域内的分布密度是一直在减小的。“递减”可包括减小的速度变快、减小的速度变慢、减小的速度先快后慢、减小的速度先快再不变后快、减小的速度先慢再快后不变等。“减小的速度”指的是位于下游的单位面积区域内的分布密度与上游的单位面积区域内的分布密度之差的大小的变化的趋势。例如,“减小的速度变快”可理解为沿第一侧s1指向第二侧s2的方向,位于下游的单位面积区域内的分布密度与上游的单位面积区域内的分布密度之差递增,“减小的速度变慢”可理解为沿第一侧s1指向第二侧s2的方向,位于下游的单位面积区域内的分布密度与上游的单位面积区域内的分布密度之差递减,“减小的速度不变”可理解为沿第一侧s1指向第二侧s2的方向,位于下游的单位面积区域内的分布密度与上游的单位面积区域内的分布密度之差不变。“递增”的实现方式有多种,例如通过控制凸起部t的大小、数量、凸起部t之间的间距等。只要在沿第一侧s1指向第二侧s2的方向上,位于上游的单位面积区域内的分布密度大于位于下游的单位面积区域内的分布密度即可,可以根据实际使用情况进行设置,本技术实施例对此不作具体限制。
97.如此,由于多个凸起部t在其所在表面上的单位面积区域内的分布密度为依次减小的,使得隔离件232设有凸起部t的一侧与该侧对应的极片之间形成的通道在第一侧s1指向第二侧s2的方向上的变化趋势为递增趋势。在电池100充电过程中,随着电极组件23发生膨胀,该通道将会受到挤压,进而使得通道内所产生的压力在第一侧s1指向第二侧s2的方向上呈递减趋势而产生压力差。也就是说,在通道内因电极组件23膨胀而产生压力时,由于通道内所产生的压力在第一侧s1指向第二侧s2的方向上呈递减趋势,使得在第一侧s1指向第二侧s2的方向上通道内几乎均存在有压力差,对于通道内的各处几乎都可以借助该压力差而迫使气体加速。这样,从各处进入通道内的气体或产生于通道内各处的气体均能够借助压力差而进行加速,进而有助于将产生的气体经由通道在第一侧s1指向第二侧s2的方向上排出。
98.根据本技术的一些实施例,可选地,请继续参考图6,沿第一侧s1指向第二侧s2的方向,多个凸起部t在其所在表面上的单位面积区域内的分布密度呈线性减小。
99.其中,“线性减小”是指直线状减小,也即是减小的速度不变。换言之,沿第一侧s1指向第二侧s2的方向,位于下游的单位面积区域内的分布密度与上游的单位面积区域内的分布密度之差不变。“线性减小”的实现方式有多种,例如通过控制凸起部t的大小、数量、凸起部t之间的间距等。只要在沿第一侧s1指向第二侧s2的方向上,使得多个凸起部t在其所在表面上的单位面积区域内的分布密度呈线性减小即可,可以根据实际使用情况进行设置,本技术实施例对此不作具体限制。
100.线性减小的方式可使单位面积区域内的分布密度更为均匀的减小,使得隔离件233设有凸起部t的一侧与该侧对应的极片之间形成的通道在第一侧s1指向第二侧s2的方向上的变化趋势为线性增大趋势,进而使得通道内所产生的压力在第一侧s1指向第二侧s2的方向上呈线性减小的趋势而产生更为均匀的压力差。而更为均匀的压力差则是体现在通道内各处所对应的压力差大体上是相等的。
101.可以理解的是,请继续参照图6,由于通道内不同位置产生的气体或进入的气体的迁移路径r和所受到的阻力不同,例如更靠近电池单体20底部的气体的迁移路径r更长、所受到电解液的重力带给其的阻力也越大,更靠近电池单体20底部的气体所需要的压力差会大于更靠近电池单体20顶部的气体所需要的压力差。也就是说,需要使得通道中更靠近隔离件233的第一侧s1的部分的压力差要大于更靠近隔离件233的第二侧s2的部分的压力差,这样,在通道中更靠近隔离件233的第一侧s1的部分能够产生更足够的压力差,使更靠近隔离件233的第一侧s1的气体能够加速排出的情况下,通道中更靠近隔离件233的第二侧s2的部分产生的压力差也能够使更靠近隔离件233的第二侧s2的气体加速排出。而对于所产生的气体而言,极片的表面形貌、极片和隔离件233中的孔隙、电解液的重力等等都会对气体的上升产生阻碍,也即是由于电池100内部环境的复杂性,导致气体的迁移路径r也更为复杂。
102.基于不同位置的气体所需要的压力差不同以及气体的迁移路径r的复杂性,使得通道内各处所对应的压力差大体上是相等的,不仅可以在隔离件233的对应表面是有限大小的情况下更为充分的利用更靠近隔离件233的第二侧s2的空间,还可以借助更为均匀的压力差让气体加速,以缓解前述的电池100内部环境的复杂性带来的阻碍。
103.当然,沿第一侧s1指向第二侧s2的方向,通道内所产生的压力差也可以是增大的,
还可以是先增大再不变后增大,又或者可以是先增大再不变后减小等情形,只要能够便于将所产生的气体排出,避免在电池100内部聚集并产生气泡u即可,本技术实施例对此不作具体限制。
104.根据本技术的一些实施例,可选地,请继续参考图6,沿第一侧s1指向第二侧s2的方向,多个凸起部t在其所在表面上的单位面积区域内的面积占比呈减小趋势。
[0105]“单位面积区域内的面积占比”是指单位面积区域内的凸起部t所占的面积比例。凸起部t在其所在表面上的单位面积区域内的面积占比可以用来表征凸起部t的密集程度。在单位面积区域内的面积占比越小,则表征凸起部t越稀疏,反之,则越密集。换言之,凸起部t在其所在表面上的单位面积区域内的面积占比呈减小趋势,也即凸起部t在其所在表面上的单位面积区域内的分布密度呈减小趋势。
[0106]
如此,可以通过控制凸起部t在其所在表面上的单位面积区域内的面积占比来实现凸起部t在其所在表面上的单位面积区域内的分布密度的变化趋势。
[0107]
根据本技术的一些实施例,可选地,请继续参考图6,凸起部t的目标单位面积区域内的分布密度差和凸起部t的单位面积区域内的平均分布密度之间的比值为0.4至2。目标单位面积区域内的分布密度差为凸起部t的单位面积区域内的最小分布密度和凸起部t的单位面积区域内的最大分布密度之差。换言之,凸起部t的单位面积区域内的最小分布密度可以看作是单位面积区域内的凸起部t的所占的最小面积比例,凸起部t的单位面积区域内的最大分布密度可以看作是单位面积区域内的凸起部t的所占的最大面积比例,目标单位面积区域内的分布密度差也可以看作是单位面积区域内的凸起部t的所占的最大面积比例与单位面积区域内的凸起部t的所占的最小面积比例之差。凸起部t的单位面积区域内的平均分布密度可以看作是单位面积区域内的凸起部t的所占的平均面积比例。示例性的,凸起部t的目标单位面积区域内的分布密度差和凸起部t的单位面积区域内的平均分布密度之间的比值可以为0.4、0.5、0.6、1、1.5、1.7、1.9、2。可以根据实际使用情况进行设置,本技术实施例对此不作具体限制。
[0108]
可以理解的是,由于多个凸起部t在其所在表面上的单位面积区域内的分布密度是沿第一侧s1指向第二侧s2的方向递减的,凸起部t的单位面积区域内的最小分布密度是最靠近隔离件233的第一侧s1的凸起部t的单位面积区域内的分布密度,凸起部t的单位面积区域内的最大分布密度之差是最靠近隔离件233的第二侧s2的凸起部t的单位面积区域内的分布密度。凸起部t的单位面积区域内的平均分布密度,也即是,针对凸起部t所在的表面而言的。
[0109]
如此,通过控制凸起部t的目标单位内的分布密度差和凸起部t的单位面积区域内的平均分布密度之间的比值,既能够使得隔离件233与对应的极片能够形成良好的界面,避免增加极片膨胀的风险,又能够使通道内形成所需要的压力差而将气体排出。
[0110]
根据本技术的一些实施例,可选地,目标单位面积区域内的分布密度差为1mg/1540.25mm2至2.0mg/1540.25mm2,单位面积区域内的平均分布密度为1mg/1540.25mm2至2.5mg/1540.25mm2。示例性的,目标单位面积区域内的分布密度差可以为1mg/1540.25mm2、1.1mg/1540.25mm2、1.2mg/1540.25mm2、1.3mg/1540.25mm2、1.7mg/1540.25mm2、1.9mg/1540.25mm2、2.0mg/1540.25mm2,单位面积区域内的平均分布密度可以为1mg/1540.25mm2、1.1mg/1540.25mm2、1.2mg/1540.25mm2、1.3mg/1540.25mm2、1.7mg/1540.25mm2、1.9mg/
1540.25mm2、2.0mg/1540.25mm2、2.2mg/1540.25mm2、2.5mg/1540.25mm2。可以根据实际使用情况进行设置,本技术实施例对此不作具体限制。
[0111]
由于单位面积区域内的平均分布密度过大,不利于极片与隔离件233间形成良好的界面,而单位面积区域内的平均分布密度过小,将导致极片与隔离件233之间难以紧密贴合,增加极片膨胀风险,进而影响电池100的性能。而如若目标单位面积区域内的分布密度差太小,将导致不能形成足够的压力差助力内部气体排出,如若目标单位面积区域内的分布密度差太大,可能出现局部单位面积区域内的分布密度过大或过小,进而影响电池100的性能。
[0112]
如此,通过进一步控制目标单位面积区域内的分布密度差和单位面积区域内的平均分布密度,不仅更便于将气体排出,还更进一步避免增加极片膨胀的风险,从而避免影响电池100的性能。
[0113]
根据本技术的一些实施例,可选地,请继续参考图6,多个凸起部t设于其所在表面的预设区域z内。预设区域z自隔离件233的第一侧s1向第二侧s2延伸设置。沿第一侧s1指向第二侧s2的方向,预设区域z的最大宽度尺寸d1与隔离件233的尺寸d2(即隔离件233的幅宽尺寸)的比值为0.75至1。示例性的,该比值可以为0.75、0.79、0.8、0.9、1。可以根据实际使用情况进行设置,本技术实施例对此不作具体限制。
[0114]
预设区域z是指的针对设有凸起的表面而言,在该表面上设有凸起部t的区域。预设区域z可以根据实际使用情况进行设置。举例来说,由于靠近电池单体20的顶部所产生的气体相较于靠近电池单体20的底部更容易排出,也即,越靠近隔离件233的第一侧s1,越需要设置凸起部t,来排出靠近电池单体20的底部所产生的气体。也就是说,沿第一侧s1指向第二侧s2的方向,预设区域z的最大宽度尺寸d1可以小于隔离件233的尺寸d2。而如若预设区域z的最大宽度尺寸d1过小,也会导致气体的排出不够充分。由此,可以将沿第一侧s1指向第二侧s2的方向,预设区域z的最大宽度尺寸d1与隔离件233的尺寸d2的比值为0.75至1。
[0115]
需要说明的是,请继续参考图6,并结合参照图4和图5,由于隔离件233具有沿幅宽方向w上的相对设置的第一侧s1和第二侧s2,以及沿长度方向l上相对设置的第三侧s3和第四侧s4。幅宽方向w、长度方向l和厚度方向δ彼此互相垂直。为便于说明,定义预设区域z具有靠近隔离件233的第一侧s1的第一虚拟线z1、靠近隔离件233的第二侧s2的第二虚拟线z2、靠近隔离件233的第三侧s3的第三虚拟线z3和靠近隔离件233的第四侧s4的第四虚拟线z4。第一虚拟线z1、第二虚拟线z2、第三虚拟线z3和第四虚拟线z4共同围合界定出预设区域z的范围。第一虚拟线z1、第二虚拟线z2、第三虚拟线z3和第四虚拟线z4可以为直线、曲线、折线或其他形状的线。第一虚拟线z1、第二虚拟线z2、第三虚拟线z3和第四虚拟线z4的形状可以完全相同,也可以完全不同,也可以不完全相同。以图6为例,示意出第一虚拟线z1和第二虚拟线z2为直线、第三虚拟线z3和第四虚拟线z4为折线的情形。以图7为例,示意出第一虚拟线z1、第二虚拟线z2、第三虚拟线z3和第四虚拟线z4为折线的情形。
[0116]
为便于说明,定义隔离件233具有位于第一侧s1的第一边缘线b1以及位于第二侧s2的第二边缘线b2,示例性的,以第一边缘线b1和第二边缘线b2均为平行于幅宽方向w的直线为例进行说明。第一虚拟线z1在幅宽方向w上与第一边缘线b1之间的距离为第一距离x1。举例来说,在第一虚拟线z1为直线,且与第一边缘线b1相平行时,第一距离x1只有一个值。在第一虚拟线z1为折线时,第一距离x1存在多个值。同样的,在第二虚拟线z2在幅宽方向w
上与第二边缘线b2之间的距离为第二距离x2。在第二虚拟线z2为直线,且与第一边缘线b1相平行时,第二距离x2只有一个值。在第二虚拟线z2为折线时,第二距离x2存在多个值。预设区域z的最大宽度尺寸d1即是由隔离件233的尺寸d2、最小的第一距离x1和最小的第二距离x2所界定的,也即是隔离件233的尺寸d2减去最小的第一距离x1,再减去最小的第二距离x2所得到的值。
[0117]
以图6为例,示意出第一虚拟线z1、第二虚拟线z2、第三虚拟线z3和第四虚拟线z4为直线的情形,此时,预设区域z的最大宽度尺寸d1为第一虚拟线z1和第二虚拟线z2之间在幅宽方向w上的距离。以图7为例,示意出第一虚拟线z1、第二虚拟线z2、第三虚拟线z3和第四虚拟线z4为折线的情形,此时,预设区域z的最大宽度尺寸d1为隔离件233的尺寸d2减去最小的第一距离x1,再减去最小的第二距离x2所得到的值。也即,在幅宽方向w上,定义第一虚拟线z1上距离第一边缘线b1最近的点为第一点k1,经过第一点k1且与幅宽方向w平行的直线为第一直线n1,第二虚拟线z2上距离第二边缘线b2最近的点为第二点k2,经过第二点k2且与幅宽方向w平行的直线为第二直线n2。在幅宽方向w上,第一直线n1与第二直线n2之间的距离为预设区域z的最大宽度尺寸d1,也即隔离件233的尺寸d2减去最小的第一距离x1,再减去最小的第二距离x2所得到的值。
[0118]
由此,可以通过在预设区域z范围内设置凸起部t,进一步避免电池100化成过程中所产生的气体聚集。
[0119]
根据本技术的一些实施例,可选地,请继续参考图6,并结合参照图7,多个凸起部t在其所在的表面上排布成多排。
[0120]
其中,“排”表征的是一种次序。针对隔离件233的幅宽方向w而言,排包括横排、竖排和斜排。以横排为例,每一个横排具有相对设置的首端和末端,横排的首端指向横排的末端的方向与幅宽方向w彼此垂直,此时,可以将横排定义为行。以竖排为例,每一个竖排具有相对设置的首端和末端,竖排的首端指向竖排的末端的方向与幅宽方向w彼此平行,此时,可以将竖排定义为列。以斜排为例,每一个斜排具有相对设置的首端和末端,斜排的首端指向斜排的末端的方向与幅宽方向w呈角度设置,且该角度不包括90
°
,该角度可以但不限于是1
°
、2
°
、30
°
、45
°
、60
°
等。后文中涉及到的行,沿用此定义,不再赘述。图6示意出多个凸起部t在隔离件233的第二表面m2排布成多个横排即多行的情形。
[0121]
多个凸起部t在其所在的表面上排布成的多排中,可以全部为横排或竖排或斜排,也可以是既包含横排又包含竖排,还可以是既包含横排又包含斜排。可以根据具体布置情况来选择,本技术实施例对此不作具体限制。在同一排中的凸起部t的尺寸规格可保持一致,也可不一致。同时,不同排中的凸起部t的尺寸规格或者数量可不一致,或者部分参数保持一致等。只要可以得到所需要的凸起部t的单位面积区域内的分布密度即可,本技术实施例对此不作具体限制。
[0122]
如此,通过设置成排分布的凸起部t,不仅能够在第一侧s1指向第二侧s2的方向上形成所需要的压力差,还便于制造成型。
[0123]
根据本技术的一些实施例,可选地,每一排的所有凸起部t的连线q为直线、折线或曲线。每一排的相邻的两个凸起部t之间的连线,可近似看作为两个凸起部t的中心的连线。每一排的所有凸起部t的连线q可以相同,也可以不同,只要大致上能够是沿第一侧s1指向第二侧s2的方向呈排设置的即可,本技术实施例对此不作具体限制。以图6为例,示意出连
线q均为直线的情形,以图7为例,示意出有的连线q为直线,有的连线q为折线的情形,以图8为例,示意出连线q均为折线的情形。可以根据使用情况进行设置,本技术实施例对此不作具体限制。
[0124]
如此,可以更为灵活地构造凸起部t呈排分布的形状,以使凸起部t能够呈排分布。
[0125]
根据本技术的一些实施例,可选地,请参照图6至图8,多个凸起部t在其所在的表面上沿隔离件233的预设方向排布成多行;第一侧s1指向第二侧s2的方向、预设方向和隔离件233的厚度方向δ彼此相互垂直。同一行内的凸起部t的大小可以相同,也可以不同。同一行内的相邻的两个凸起部t之间沿长度方向l的间距可以相同,也可以不同。可以根据实际使用情况进行设置,本技术实施例对此不作具体限制。图6至图8示意出凸起部t的大小相同的情形。
[0126]
可以理解的是,图6至图8示意出第一侧s1指向第二侧s2的方向与幅宽方向w彼此平行,预设方向与长度方向l彼此平行的情形。在第一侧s1指向第二侧s2的方向与长度方向l彼此平行时,预设方向与幅宽方向w彼此平行。
[0127]
如此,沿隔离件233的预设方向排布成多行的方式,不仅便于控制凸起部t的单位面积区域内的分布密度,还便于制造成型。
[0128]
根据本技术的一些实施例,可选地,请参照图6至图8,沿第一侧s1指向第二侧s2的方向,任意相邻两行中的任意两个凸起部t在第一侧s1指向第二侧s2的方向上的最大间距呈增大趋势。
[0129]
由于单位面积区域内的面积占比受影响的因素包括凸起部t在其所在表面上所占的面积以及凸起部t之间的间距,在任意相邻两行中的任意两个凸起部t在第一侧s1指向第二侧s2的方向上的最大间距的变化趋势相对确定后,便于通过该最大间距来获得所需要的凸起部t的单位面积区域内的分布密度,进而便于控制得到所需要的压力差。比如,在该最大间距呈增大趋势的基础上,可以通过凸起部t在其所在表面上所占的面积的改变,使得单位面积区域内的分布密度的变化趋势可以是阶段性减小、线性减小或者其他类型的减小。可以根据实际使用情况进行设置,本技术实施例对此不作具体限制。
[0130]
需要说明的是,参考前述一些实施例中的定义,任意相邻两行中的任意两个凸起部t在第一侧s1指向第二侧s2的方向上的最大间距指的是,沿第一侧s1指向第二侧s2的方向上,在相邻的两行中,位于下游的行(也即更靠近隔离件233的第一侧s1的行)中距离第一边缘线b1的距离最小的凸起部t,与位于上游的行(也即更靠近隔离件233的第二侧s2的行)中距离第二边缘线b2的距离最小的凸起部t之间的距离(即第一间距d1)。该距离也即是,位于下游的行中距离第一边缘线b1的距离最小的凸起部t,与位于上游的行中距离第二边缘线b2的距离最小的凸起部t之间的连线q在第一侧s1指向第二侧s2的方向上的正投影长度。
[0131]
以图6为例,示意出各行的凸起部t的连线q均为直线,且均与幅宽方向w相垂直的情形,此时,任意相邻两行中的任意两个凸起部t在第一侧s1指向第二侧s2的方向上的间距只有一个值,也即为最大间距。以图7为例,示意出有的行的连线q为直线,有的行的连线q为折线的情形,存在至少部分相邻两行中的任意两个凸起部t在第一侧s1指向第二侧s2的方向上的间距有多个值的情况,此时,可按照前述的定义,得到最大间距。
[0132]
根据本技术的一些实施例,可选地,请参照图6至图8,任意相邻两行中的任意两个凸起部t在第一侧s1指向第二侧s2的方向上的最大间距,越靠近隔离件233的第二侧s2越
大。最大间距的增大,可以是先增大得快,后增大得慢,也可以是先增大得慢,后增大得快,还可以是其它增大的形式,只要能够实现任意相邻两行中的任意两个凸起部t在第一侧s1指向第二侧s2的方向上的最大间距,越靠近隔离件233的第二侧s2越大即可,本技术实施例对此不作具体限制。以图6为例,在任意相邻两行中的任意两个凸起部t在第一侧s1指向第二侧s2的方向上的最大间距,越靠近隔离件233的第二侧s2越大的情况下,在对应的表面上呈现出靠近隔离件233的第一侧s1的凸起部t更密,靠近隔离件233的第二侧s2的凸起部t更疏。
[0133]
如此,通过对任意相邻两行的间距进行控制,便于得到所需要的单位面积区域内的分布密度,更有助于气体的排出。
[0134]
根据本技术的一些实施例,可选地,请参照图6,沿第一侧s1指向第二侧s2的方向,任意相邻两行中的任意两个凸起部t在第一侧s1指向第二侧s2的方向上的最大间距呈线性增大。
[0135]
其中,“线性增大”是指直线状增大,也即是增大的速度不变。换言之,沿第一侧s1指向第二侧s2的方向,位于下游的单位面积区域内的分布密度与上游的单位面积区域内的分布密度之差不变。在该最大间距呈线性增大的基础上,可以通过控制凸起部t的大小、数量、同行内的相邻凸起部t之间的间距等,来使得在沿第一侧s1指向第二侧s2的方向上,多个凸起部t在其所在表面上的单位面积区域内的分布密度呈线性增大,可以根据实际使用情况进行设置,本技术实施例对此不作具体限制。
[0136]
由于任意相邻两行中的任意两个凸起部t在第一侧s1指向第二侧s2的方向上的最大间距是线性增大的,便于控制凸起部t的单位面积区域内的分布密度呈线性减小。
[0137]
根据本技术的一些实施例,可选地,请参照图6,沿第一侧s1指向第二侧s2的方向,同一行的任意相邻的两个凸起部t之间的间距(即第二间距d2),越靠近隔离件233的第二侧s2越大。也即,可以看作是,同一行的任意相邻的两个凸起部t之间的相对的边缘之间的连线在长度方向l上的正投影长度,越靠近隔离件233的第二侧s2越大。在此情况下,在对应的表面上也能够呈现出靠近隔离件233的第一侧s1的凸起部t更密,靠近隔离件233的第二侧s2的凸起部t更疏。
[0138]
以图6为例,示意出各行的凸起部t的连线q均为直线,且均与幅宽方向w相垂直的情形,此时,同一行的任意相邻的两个凸起部t之间的连线也与长度方向l彼此平行,间距可以看作是两个凸起部t之间的连线的长度。以图7为例,示意出有的行内凸起部t的连线q为直线,有的行内凸起部t的连线q为折线的情形,对于行内凸起部t的连线q为折线时,可按照前述的定义,得到同一行的相邻的两个凸起部t之间的间距。
[0139]
同一行的相邻的两个凸起部t之间的间距可以相同,也可以不同。在同一行的相邻的两个凸起部t之间的间距存在不同时,可以将同一行内存在的不同的间距中最大的间距作为与之相邻行内的间距进行比较。当然,在与之相邻行内的间距也存在不同的间距时,也以最大的间距作为比较参考。可以根据实际使用情况进行设置,本技术实施例对此不作具体限制。
[0140]
如此,通过对同一行的任意相邻的两个凸起部t之间的间距进行控制,便于得到所需要的单位面积区域内的分布密度,更有助于气体的排出。
[0141]
根据本技术的一些实施例,可选地,请参照图6,沿第一侧s1指向第二侧s2的方向,
同一行内任意相邻的两个凸起部t之间的间距呈线性增大。线性增大的含义,可以参考前文中的定义,在此不再赘述。
[0142]
由于同一行内任意相邻的两个凸起部t之间的间距在第一侧s1指向第二侧s2的方向上是线性增大的,也即是,凸起部t的单位面积区域内的分布密度是线性减小的。
[0143]
如此,通过将同一行内任意相邻的两个凸起部t之间的间距配置为线性增大的布置方式,使得通道内能够形成呈梯度分布且梯度能够按照预设规律进行变化的压力差。
[0144]
根据本技术的一些实施例,可选地,请参照图6,同一行中任意相邻的两个凸起部t在其所在行的布置方向上具有相等的间距。
[0145]
如此,通过在同一行中等间距设置凸起部t,不仅便于凸起部t的制造,还能便于在此基础上配置得到所需要凸起部t的单位面积区域内的分布密度,以通道内能够形成呈梯度分布且梯度能够按照预设规律进行变化的压力差。
[0146]
根据本技术的一些实施例,可选地,请参照图6至图8,沿每行凸起部t的布置方向,同一行中所有凸起部t的尺寸(即第一尺寸d3)相等。例如,可以是全部的凸起部t沿每行凸起部t的布置方向的尺寸相等,也可以是仅针对在同一行中的所有凸起部t沿每行凸起部t的布置方向的尺寸相等。可以根据实际使用情况进行设置,本技术实施例对此不作具体限制。
[0147]
需要说明的是,每行凸起部t的布置方向可以看作是每行凸起部t的连线q的走势。以图6为例,示意出每行凸起部t的布置方向均与幅宽方向w相垂直的情形。以图7为例,示意出有的行的凸起部t的连线q为折线的情形,此时,该行的布置方向为折线形状的走势。
[0148]
如此,通过在同一行中设置沿布置方向具有相等尺寸的凸起部t,不仅便于凸起部t的制造,还能便于在此基础上配置得到所需要凸起部t的单位面积区域内的分布密度,以通道内能够形成呈梯度分布且梯度能够按照预设规律进行变化的压力差。
[0149]
根据本技术的一些实施例,可选地,沿隔离件233的厚度方向δ,凸起部t的截面形状为梯形、半圆形、矩形中的一种。以图4和图5为例,示意出沿隔离件233的厚度方向δ,凸起部t的截面形状为梯形的情形。所有的凸起部t的截面形状可以相同,也可以不同。可以根据实际使用情况进行设置,只要可以满足所需要的单位面积区域内的分布密度即可,本技术实施例对此不作具体限制。
[0150]
如此,可以通过配置凸起部t的形状,来实现通道大小的变化。
[0151]
由此,在上述一些实施例中,示例性示出多个凸起部t在其所在的表面上沿隔离件233的长度方向l排布成多行和/或多列时的一些布置形式,可以通过对于凸起部t的大小、形状以及一些间距的控制,来使得多个凸起部t在其所在表面上的单位面积区域内的分布密度呈减小趋势或递减或呈线性减小。可以理解的是,在凸起部t的排布形式为排布成多行和/或多列时,为了得到所需要的凸起部t的单位面积区域内的分布密度,包括但不限于使用上述一些实施例中示意出的方式。
[0152]
根据本技术的一些实施例,可选地,请继续参照图4和图5,隔离件233包括隔离件本体233a和涂层233b。隔离件本体233a的相对两侧设有第一表面m1和第二表面m2。涂层233b设于第一表面m1和第二表面m2的至少一面。其中,凸起部t设置于涂层233b上。图4和图5示意出涂层233b设于第二表面m2的情形。可以根据实际使用情况进行选择,本技术实施例对此不作具体限制。
[0153]
隔离件本体233a是隔离件233中的基体,可选地,隔离件本体233a可以是膜结构,隔离件本体233a的材料包括聚乙烯隔膜、聚丙烯隔膜、聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯复合隔膜、聚酰亚胺隔膜、聚偏氟乙烯隔膜、聚乙烯无纺布隔膜、聚丙烯无纺布隔膜、聚酰亚胺无纺布隔膜中的一种。可以根据实际使用情况进行选择,本技术实施例对此不作具体限制。
[0154]
涂层233b可以对隔离件本体233a进行防护,提高隔离件本体233a的使用性能。示例性地,涂层233b可以为无机颗粒和粘结剂聚合物的复合涂层233b。可以根据实际使用情况进行设置,本技术实施例对此不作具体限制。
[0155]
如此,通过在隔离件233中的涂层233b上设置凸起部t,不仅能够形成所需要的通道,还便于制造得到凸起部t。
[0156]
根据本技术的一些实施例,可选地,请参照图8,并结合参照图4,隔离件本体233a的厚度为第一厚度h1,凸起部t的厚度为第二厚度h2,第一厚度h1与第二厚度h2的比值为0.2至1000。示例性的,第一厚度h1与第二厚度h2的比值,可以为0.3、0.4、0.5、10、100、200、500、700、900、1000等。可以根据实际使用情况进行选择,本技术实施例对此不作具体限制。
[0157]
如此,通过控制隔离件本体233a的厚度与凸起部t的厚度比值,不仅可以避免该厚度比值过大而影响电性能,还可以避免该厚度比值过小而导致电极组件23之间相贴合的可靠性不高。
[0158]
根据本技术的一些实施例,可选地,请继续参照图8,并结合参照图4,隔离件本体233a的厚度,即第一厚度h1为1μm至100μm。凸起部t的厚度,即第二厚度h2为0.1μm至5μm。示例性的,第一厚度h1可以为1μm、2μm、10μm、20μm、50μm、80μm、95μm、100μm等,第二厚度h2可以为0.1μm、0.3μm、0.4μm、2μm、3μm、4μm、4.6μm、5μm等。可以根据实际使用情况进行选择,本技术实施例对此不作具体限制。
[0159]
如此,通过控制隔离件本体233a的厚度与凸起部t的厚度,可以改善电池100的电性能和可靠性。
[0160]
根据本技术的一些实施例,可选地,请继续参照图8,并结合参照图4,涂层233b的厚度为第三厚度h3。结合前述一些实施例中对于隔离件本体233a的厚度的定义,第一厚度h1与第三厚度h3的比值为0.2至100。示例性的,第一厚度h1与第三厚度h3的比值,可以为0.2、0.3、0.4、0.5、10、30、50、70、80、95、100等。可以根据实际使用情况进行选择,本技术实施例对此不作具体限制。
[0161]
如此,通过控制隔离件本体233a的厚度与涂层233b的厚度比值,不仅可以避免涂层233b厚度过大,影响隔离件本体233a与极片之间的界面情况而影响电池100的电性能,还可以避免涂层233b厚度过小而影响电池100的安全性能。
[0162]
根据本技术的一些实施例,可选地,请继续参照图8,并结合参照图4,隔离件本体233a的厚度,即第一厚度h1为1μm至100μm。涂层233b的厚度,即第三厚度h3为1μm至5μm。示例性的,第一厚度h1可以为1μm、2μm、10μm、20μm、50μm、80μm、95μm、100μm等,第二厚度h2可以为1μm、2μm、3μm、4μm、5μm等。可以根据实际使用情况进行选择,本技术实施例对此不作具体限制。
[0163]
如此,通过控制隔离件本体233a的厚度与凸起部t的厚度,可以改善隔离件本体233a与极片之间的界面情况,还可以改善对隔离件本体233a的防护能力。
[0164]
根据本技术的一些实施例,可选地,凸起部t包括聚合物颗粒。如此,通过在凸起部
t中设置聚合物颗粒,使得凸起部t具有一定的粘结性,且能够在浸泡电解液后溶胀形成凸起部t。进一步地,可选地,凸起部t还包括水性增稠剂和粘结剂。如此,该凸起部t分散在涂层233b的表面时,能够增强与极片之间的粘接性,避免电池100变形。
[0165]
根据本技术的一些实施例,可选地,聚合物颗粒的粒径为50nm至200nm。示例性的,聚合物颗粒的粒径可以为50nm、55nm、70nm、80nm、100nm、150nm、180nm、200nm等,可以根据实际使用情况进行选择,本技术实施例对此不作具体限制。同一凸起部t内的聚合物颗粒的粒径可以相同,也可以不同。不同凸起部t内的聚合物颗粒的粒径可以相同,也可以不同。
[0166]
如此,通过控制聚合物颗粒的粒径,以便于得到所需要大小的凸起部t。
[0167]
根据本技术的一些实施例,可选地,聚合物颗粒的材质为聚偏氟乙烯。如此,可以通过选择聚合物颗粒的材质,来满足使用需求。
[0168]
根据本技术的一些实施例,可选地,隔离件本体233a的孔隙率为28%至60%。示例性的,隔离件本体233a的孔隙率可以为28%、32%、45%、58%、59%、60%等。可以根据实际使用情况进行设置,本技术实施例对此不作具体限制。
[0169]
如此,通过控制隔离件本体233a的孔隙率,使得电池单体20内的电子不能自由穿过,能够让电解液中的离子在正极片231和负极片232之间自由流动。
[0170]
根据本技术的一些实施例,可选地,涂层233b和凸起部t可以采用涂布方式制作得到,涂布方式为凹版式涂布、窄缝式涂布、浸涂式涂布或喷涂式涂布中的一种,涂布过程可以为分步涂布或同时涂布,分步涂布指的是先涂涂层233b,再涂凸起部t。在凸起部t包括聚合物颗粒、水性增稠剂和粘结剂时,涂布完成后,聚合物颗粒会被电解液溶胀,体积膨胀,从而形成凸起部t。
[0171]
根据本技术的一些实施例,可选地,凸起部t采用非均匀涂布工艺制作得到。非均匀涂布工艺包括凹版式涂布、窄缝式涂布或浸涂式涂布中的一种。在非均匀涂布工艺中可以使用不均匀的聚合物颗粒,或者通过非均匀涂布密度来实现所需要的凸起部t的单位面积区域内的分布密度。例如,可以采用控制喷涂密度的方式形成大小相当的凸起部t,也可以通过控制凸起部t中聚合物颗粒的大小实现其非均匀分布。可以根据实际使用情况进行设置,本技术实施例对此不作具体限制。
[0172]
如此,通过配置凸起部t的构成,以及采用相应地涂布工艺,能够在隔离件233上形成能够加速排气的凸起部t,结构简单,易于实现,能够在不增加电池100制造成本的同时提高电池100的安全性和循环寿命。
[0173]
由此,根据上述一些实施例中示意出的情形,可以通过凸起部t的构造、凸起部t的布置形式、凸起部t的制作工艺等来实现所需要的凸起部t的单位面积区域内的分布密度。可以根据实际使用情况进行选择,本技术实施例对此不作具体限制。
[0174]
根据本技术的一些实施例,可选地,隔离件为隔离膜。如此,可以根据使用需求,选择对应的隔离件,同时,还可以进一步改善使用隔离膜的电池内部的排气情况。
[0175]
根据本技术的一些实施例,请参照图9和图10,图9为本技术一些实施例中电极组件的结构示意图,图10为图9中b处的局部放大结构示意图,本技术还提供了一种电极组件23,包括正极片231、负极片232和如以上任一方案中的隔离件233,隔离件233设于正极片231和负极片232之间。
[0176]
根据本技术的一些实施例,可选地,请继续参照图9和图10,隔离件233面向负极片
232的表面(即图9和图10示意出的第二表面m2)上设有多个凸起部t。由于在化成过程中,大部分气体是在负极片232产生,再通过隔离件233的孔隙等位置至正极片231附近,因此,在隔离件233面向负极片232的表面上设有多个凸起部t,不仅改善电池100内部的排气情况,还可以降低生产成本。
[0177]
根据本技术的一些实施例,可选地,电极组件23为卷绕式结构。如此,可以根据使用需求,选择使用卷绕式结构的电极组件23。
[0178]
根据本技术的一些实施例,可选地,电极组件23为叠片式结构。如此,可以根据使用需求,选择使用叠片式结构的电极组件23。
[0179]
根据本技术的一些实施例,本技术还提供了一种电池单体20,包括壳体22及如以上任一方案中的电极组件23。电极组件23容纳于壳体22内。
[0180]
根据本技术的一些实施例,本技术还提供了一种电池100,包括以上任一方案中的电池单体20。
[0181]
根据本技术的一些实施例,本技术还提供了一种用电装置,包括以上任一方案中的电池100,并且电池100用于提供电能。
[0182]
用电装置可以是前述任一应用电池100的设备或系统。
[0183]
根据本技术的一些实施例,参见图4至图6,本技术提供了一种隔离件233,该隔离件233包括隔离件本体233a、设于隔离件本体233a的第二表面m2的涂层233b以及设于涂层233b背离隔离件本体233a一侧表面上的多个凸起部t。隔离件本体233a的第二表面m2为朝向负极片232的一侧表面隔离件本体233a的厚度为1μm至100μm,孔隙率28%至60%。涂层233b为包括无机颗粒和粘结剂聚合物的复合涂层233b,涂层233b的厚度为1μm至5μm。凸起部t包括聚合物颗粒、水性增稠剂和粘结剂。聚合物颗粒材质为聚偏氟乙烯,粒径大小为50nm至200nm,凸起部t的厚度为0.1μm至5μm。沿第一侧s1指向第二侧s2的方向,所有凸起部t的单位面积区域内的分布密度线性减小。隔离件233的第二侧s2更靠近电池单体20的顶部。凸起部t的目标单位面积区域内的分布密度差为1mg/1540.25mm2至2.0mg/1540.25mm2,凸起部t的单位面积区域内的平均分布密度为1mg/1540.25mm2至2.5mg/1540.25mm2。目标单位面积区域内的分布密度差为凸起部t的单位面积区域内的最小分布密度和凸起部t的单位面积区域内的最大分布密度之差。所有凸起部t设于预设区域z内。预设区域z自隔离件233的第一侧s1向第二侧s2延伸设置,且沿第一侧s1指向第二侧s2的方向,预设区域z的最大宽度尺寸d1与隔离件233的尺寸d2的比值为0.75至1。沿第一侧s1指向第二侧s2的方向,所有凸起部t排布成多排,每一排的所有凸起部t的连线q为直线,每一排的凸起部t的布置方向与长度方向l彼此平行。在第一侧s1指向第二侧s2的方向上,任意相邻两排中的任意两个凸起部t的最大间距呈线性增大,同一排内任意相邻的两个凸起部t之间的间距呈线性增大。同一排中任意相邻的两个凸起部t在其所在排的布置方向上具有相等的间距。所有凸起部t的尺寸相等。
[0184]
综上所述,使用本技术提供的隔离件233的电池100在化成过程中,内部产生的气体将通过隔离件233上的凸起部t、隔离件233以及对应的极片所围成的通道排出到外部。在此过程中,极片发生膨胀,所形成的通道将受到膨胀力的挤压通道内空间较大的位置承受的压力较小,而通道内空间较小的位置承受的压力较大,进而使得通道内所产生的压力在第一侧s1指向第二侧s2的方向上呈减小趋势而产生压力差。在压力差的作用下,有助于将
产生的气体经由通道在第一侧s1指向第二侧s2的方向上排出,也即从电池单体20的顶部上设置的例如注液孔等结构中排出,能够避免在电池100内部聚集并产生气泡u,缓解了电池100化成后出现的黑斑、析锂等问题,提高了电池100的安全性及使用寿命。此外,本技术实施例还结合隔离件233的构造,利用凸起部t的涂布工艺,在隔离件233上形成能够加速排气的结构,同时,利用电池100本身在充放电过程中的膨胀特性产生所需要的呈梯度的压力差,不需要额外耗能或设置其他装置。本技术实施例中提供的隔离件233结构简单,能够在不增加电池100制造成本的同时提高电池100的安全性和循环寿命。
[0185]
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本技术的权利要求和说明书的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本技术并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

技术特征:


1.一种隔离件,其特征在于,所述隔离件(233)具有相对设置的第一表面(m1)和第二表面(m2),所述隔离件(233)的所述第一表面(m1)和所述第二表面(m2)中的至少一个上设有多个凸起部(t);其中,所述隔离件(233)具有相对设置的第一侧(s1)和第二侧(s2),沿所述第一侧(s1)指向所述第二侧(s2)的方向,所述多个凸起部(t)在其所在表面上的单位面积区域内的分布密度呈减小趋势;所述第一侧(s1)指向所述第二侧(s2)的方向,与所述隔离件(233)的幅宽方向(w)或者所述隔离件(233)的长度方向(l)彼此平行;所述幅宽方向(w)与所述长度方向(l)彼此垂直。2.根据权利要求1所述的隔离件,其特征在于,沿所述第一侧(s1)指向所述第二侧(s2)的方向,所述多个凸起部(t)在其所在表面上的单位面积区域内的分布密度递减;和/或沿所述第一侧(s1)指向所述第二侧(s2)的方向,所述多个凸起部(t)在其所在表面上的单位面积区域内的分布密度呈线性减小。3.根据权利要求1所述的隔离件,其特征在于,沿所述第一侧(s1)指向所述第二侧(s2)的方向,所述多个凸起部(t)在其所在表面上的单位面积区域内的面积占比呈减小趋势。4.根据权利要求1所述的隔离件,其特征在于,所述凸起部(t)的目标单位面积区域内的分布密度差和所述凸起部(t)的单位面积区域内的平均分布密度之间的比值为0.4至2;所述目标单位面积区域内的分布密度差为所述凸起部(t)的单位面积区域内的最小分布密度和所述凸起部(t)的单位面积区域内的最大分布密度之差。5.根据权利要求4所述的隔离件,其特征在于,所述目标单位面积区域内的分布密度差为1mg/1540.25mm2至2.0mg/1540.25mm2,所述单位面积区域内的平均分布密度为1mg/1540.25mm2至2.5mg/1540.25mm2。6.根据权利要求1所述的隔离件,其特征在于,所述多个凸起部(t)设于其所在表面的预设区域(z)内;所述预设区域(z)自所述隔离件(233)的所述第一侧(s1)向所述第二侧(s2)延伸设置;沿所述第一侧(s1)指向所述第二侧(s2)的方向,所述预设区域(z)的最大宽度尺寸(d1)与所述隔离件(233)的尺寸(d2)的比值为0.75至1。7.根据权利要求1-6任一项所述的隔离件,其特征在于,所述多个凸起部(t) 在其所在的表面上排布成多排。8.根据权利要求7所述的隔离件,其特征在于,每一排的所有所述凸起部(t)的连线(q)为直线、折线或曲线。9.根据权利要求7所述的隔离件,其特征在于,所述多个凸起部(t)在其所在的表面上沿预设方向排布成多行;所述第一侧(s1)指向所述第二侧(s2)的方向、所述预设方向和所述隔离件(233)的厚度方向(δ)彼此相互垂直。10.根据权利要求9所述的隔离件,其特征在于,沿所述第一侧(s1)指向所述第二侧(s2)的方向,任意相邻两行中的任意两个所述凸起部(t)在所述第一侧(s1)指向所述第二侧(s2)的方向上的最大间距呈增大趋势;和/或任意相邻两行中的任意两个所述凸起部(t)在所述第一侧(s1)指向所述第二侧(s2)的
方向上的最大间距,越靠近所述隔离件(233)的所述第二侧(s2)越大;和/或沿所述第一侧(s1)指向所述第二侧(s2)的方向,任意相邻两行中的任意两个所述凸起部(t)在所述第一侧(s1)指向所述第二侧(s2)的方向上的最大间距呈线性增大。11.根据权利要求10所述的隔离件,其特征在于,沿所述第一侧(s1)指向所述第二侧(s2)的方向,同一行的任意相邻的两个所述凸起部(t)之间的间距,越靠近所述隔离件(233)的所述第二侧(s2)越大;和/或沿所述第一侧(s1)指向所述第二侧(s2)的方向,同一行内任意相邻的两个所述凸起部(t)之间的间距呈线性增大。12.根据权利要求10所述的隔离件,其特征在于,同一行中任意相邻的两个所述凸起部(t)在其所在行的布置方向上具有相等的间距;和/或沿每行所述凸起部(t)的布置方向,同一行中所有所述凸起部(t)的尺寸相等。13.根据权利要求1-6任一项所述的隔离件,其特征在于,所述隔离件(233)包括:隔离件本体(233a),所述隔离件本体(233a)的相对两侧设有所述第一表面(m1)和所述第二表面(m2);涂层(233b),设于所述第一表面(m1)和所述第二表面(m2)的至少一面;其中,所述凸起部(t)设置于所述涂层(233b)上。14.根据权利要求13所述的隔离件,其特征在于,所述隔离件本体(233a)的厚度与所述凸起部(t)的厚度比值为0.2至1000。15.根据权利要求14所述的隔离件,其特征在于,所述隔离件本体(233a)的厚度为1μm至100μm,所述凸起部(t)的厚度为0.1μm至5μm。16.根据权利要求13所述的隔离件,其特征在于,所述凸起部(t)包括聚合物颗粒。17.根据权利要求16所述的隔离件,其特征在于,所述聚合物颗粒的粒径为50nm至200nm;和/或所述聚合物颗粒的材质为聚偏氟乙烯。18.根据权利要求1-6任一项所述的隔离件,其特征在于,所述隔离件(233)为隔离膜。19.一种电极组件,其特征在于,包括正极片(231)、负极片(232)和如权利要求1-18任一项所述的隔离件(233),所述隔离件(233)设于所述正极片(231)和所述负极片(232)之间。20.根据权利要求19所述的电极组件,其特征在于,所述隔离件(233)面向所述负极片(232)的表面上设有所述多个凸起部(t)。21.一种电池单体,其特征在于,包括:壳体(22);及如权利要求19或20所述的电极组件(23),所述电极组件(23)容纳于所述壳体(22)内。22.一种电池,其特征在于,包括如权利要求21所述的电池单体(20)。23.一种用电装置,其特征在于,包括如权利要求22所述的电池(100),所述电池(100)用于提供电能。

技术总结


本申请涉及电池技术领域,特别是涉及一种隔离件、电极组件、电池单体、电池及用电装置。本申请实施例的技术方案中,通过在隔离件上设置凸起部,由于沿第一侧指向第二侧的方向,凸起部在其所在表面上的单位面积区域内的分布密度呈减小趋势,使得隔离件设有凸起部的一侧与该侧对应的极片之间形成的通道在沿第一侧指向第二侧的方向上呈增大趋势,进而使得在极片膨胀时,该通道内的压力在第一侧指向第二侧的方向上呈减小趋势,从而使得在电池化成中所产生的气体能够借助通道在第一侧指向第二侧的方向上排出,避免在电池内部聚集并产生气泡,缓解了电池化成后出现的黑斑、析锂等问题,提高了电池的安全性及使用寿命。提高了电池的安全性及使用寿命。提高了电池的安全性及使用寿命。


技术研发人员:

黄志翱 吴桂森 余斌 孙昊

受保护的技术使用者:

宁德时代新能源科技股份有限公司

技术研发日:

2022.11.30

技术公布日:

2023/2/28

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