CN112563560B - 电池单体、电池、用电装置及电池单体的制造方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电池单体、电池、用电装置及电池单体的制造方法，属于电池技术领域。电池单体包括：电极组件，包括第一极片和第二极片，第一极片和第二极片经过卷绕或者折叠后形成弯折区，第一极片包括位于弯折区的第一弯折部，第二极片包括位于弯折区的第二弯折部；夹持件，夹持件被配置为至少夹持相邻的第一弯折部和第二弯折部，以减小相邻的第一弯折部和第二弯折部之间的距离。该电池单体能够降低或避免析锂现象的发生，提高了电池单体的安全性。

Description

电池单体、电池、用电装置及电池单体的制造方法

技术领域

本申请涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池单体、电池、用电装置及电池单体的制造方法。

背景技术

锂离子电池作为一种可再充电电池，具有体积小、能量密度高、功率密度高、循环使用次数多和存储时间长等优点。

锂离子电池包括电极组件和电解液，电极组件包括第一极片、第二极片和位于第一极片和第二极片之间的隔离膜。

析锂是锂离子电池一种常见的异常现象，会影响锂离子的充电效率以及能量密度，析锂严重时还可以形成锂结晶，而锂结晶可以刺穿隔离膜从而导致内短路热失控，严重危害电池的安全。

因此，如何降低或避免析锂，提高电池安全，成为业内的一个难题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种电池单体、电池、用电装置及电池单体的制造方法，能够降低或避免析锂现象的发生，提高了电池单体的安全性。

本申请是通过下技术方案实现的：

一方面，本申请提供了一种电池单体，包括：

电极组件，包括第一极片和第二极片，第一极片和第二极片经过卷绕或者折叠后形成弯折区，第一极片包括位于弯折区的第一弯折部，第二极片包括位于弯折区的第二弯折部；

夹持件，夹持件被配置为至少夹持相邻的第一弯折部和第二弯折部，以减小相邻的第一弯折部和第二弯折部之间的距离。

根据本申请实施例的电池单体，通过夹持件的夹持作用，缩小了被夹持的相邻的第一弯折部和第二弯折部之间的距离，锂离子的传输距离减小，基于动力学性能，锂离子的迁移能力提高，降低或避免了析锂现象的发生，提高了电池单体的安全性。

在本申请的一些实施例中，第一极片和第二极片经过卷绕后形成弯折区，夹持件被配置为至少夹持最内侧的相邻的第一弯折部和第二弯折部。

在上述方案中，由于弯折区的最内侧容易出现析锂，通过夹持件夹持最内侧的第一弯折部和第二弯折部，减小了最内侧的相邻的第一弯折部和第二弯折部的间距，能够有效降低或避免析锂现象的发生，保证电池单体的安全性。

在本申请的一些实施例中，夹持件包括相对设置的第一夹持部和第二夹持部，第一夹持部被配置为与弯折区的内周面接触，第二夹持部被配置为***第一弯折部和第二弯折部之间。

在上述方案中，夹持件夹持弯折区最内侧的多层弯折部，能够减小最内侧的多层弯折部之间的距离，有效降低或避免弯折区最内侧的析锂现象的发生。

在本申请的一些实施例中，夹持件包括相对设置的第一夹持部和第二夹持部，第一夹持部被配置为抵接于弯折区的内周面，第二夹持部被配置为抵接于弯折区的外周面。

在上述方案中，夹持件在弯折区的厚度方向夹持整个弯折区，能够保证弯折区相邻的两层弯折部之间的距离较小，有效降低或避免析锂现象的发生。

在本申请的一些实施例中，夹持件包括相对设置的第一夹持部和第二夹持部，第一夹持部和第二夹持部一体成型。

在上述方案中，采用一体成型的结构，便于加工，保证夹持件的整体强度，还能够简化安装，提高生产效率。

在本申请的一些实施例中，夹持件还包括连接部，第一夹持部的第一端与第二夹持部的第一端通过连接部连接，第一夹持部、第二夹持部和连接部一体成型。

在上述方案中，通过连接部实现第一夹持部和第二夹持部的连接过渡，保证第一夹持部和第二夹持部的连接稳定性，便于限制位于第一夹持部和第二夹持部之间的第一弯折部和第二弯折部的位移，减小位于第一夹持部和第二夹持部之间的第一弯折部和第二弯折部之间的距离，减小锂离子的传输距离，降低或避免析锂现象的发生。

在本申请的一些实施例中，第一夹持部的第二端与第二夹持部的第二端可拆卸地连接，以使第一夹持部与第二夹持部围成闭合环状结构。

在上述方案中，第一夹持部和第二夹持部围成闭合环状结构，保证夹持件与电极组件具有较好的连接稳定性，防止夹持件相对于电极组件移动。

在本申请的一些实施例中，夹持件包括相对设置的第一夹持部和第二夹持部，第一夹持部和第二夹持部分体设置且可拆卸地连接。

在上述方案中，分体设置的第一夹持部和第二夹持部，一方面，装配灵活，便于替换；另一方面，加工生产能够减少材料使用，降低成本。

在本申请的一些实施例中，第一夹持部的第一端与第二夹持部的第一端可拆卸地连接，第一夹持部的第二端与第二夹持部的第二端可拆卸地连接，以使第一夹持部与第二夹持部围成闭合环状结构。

在上述方案中，第一夹持部和第二夹持部围成闭合环状结构，装配方便，保证夹持件与电极组件具有较好的连接稳定性，防止夹持件相对于电极组件移动。

在本申请的一些实施例中，夹持件包括相对设置的第一夹持部和第二夹持部，第一夹持部的朝向第二夹持部的一面为与弯折区相适应的第一圆弧面，第二夹持部的朝向第一夹持部的一面为与弯折区相适应的第二圆弧面。

在上述方案中，通过第一圆弧面和第二圆弧面与弯折区相匹配，保证第一夹持部与弯折区贴合、第二夹持部与弯折区贴合，一方面保证夹持件与电极组件的连接稳定性，另一方面避免损伤第一弯折部和第二弯折部，便于降低或避免析锂现象的发生。

在本申请的一些实施例中，夹持件包括孔隙，夹持件被配置为通过孔隙将电解液引导至电极组件。

在上述方案中，孔隙的设置，既可以存储电解液，还能够将电解液引导至电极组件，以便于电极组件的浸润。

另一方面，本申请还提供了一种电池，包括上述的电池单体。

又一方面，本申请还提供了一种用电装置，包括上述的电池单体。

又一方面，本申请还提供了一种电池单体的制造方法，包括：

提供电极组件，电极组件包括第一极片和第二极片，第一极片和第二极片经过卷绕或者折叠后形成弯折区，第一极片包括位于弯折区的第一弯折部，第二极片包括位于弯折区的第二弯折部；

提供夹持件；

将夹持件至少夹持相邻的第一弯折部和第二弯折部，以减小相邻的第一弯折部和第二弯折部之间的距离。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请一实施例提供的一种车辆的结构示意图；

图2为本申请一实施例提供的电池的结构示意图；

图3为本申请一实施例的电池单体的分解图；

图4为本申请一实施例的卷绕式的电极组件与夹持件的装配示意图；

图5为本申请一实施例的折叠式的电极组件与夹持件的装配示意图；

图6为图5的A处放大示意图；

图7为本申请一实施例的夹持件与电极组件的装配示意图；

图8为本申请另一实施例的夹持件与电极组件的装配示意图；

图9为本申请一实施例的夹持件的结构示意图；

图10为本申请另一实施例的夹持件的结构示意图；

图11为本申请又一实施例的夹持件的结构示意图；

图12为本申请再一实施例的夹持件的结构示意图；

图13为图11的B处放大示意图；

图14为图12的C处放大示意图；

图15为本申请又一实施例的夹持件与电极组件的装配示意图；

图16示出了本申请一实施例的电池单体的制造方法的示意性流程图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

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申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请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，意图在于覆盖不排它的包含。

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申请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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“底”、“内”、“外”、“周向”等指示的方位或者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申请和简化描述，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申请的限制。此外，本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序，可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请中，电池单体可以包括锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等，本申请实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等，本申请实施例对此也不限定。电池单体一般按封装的方式分成三种：柱形电池单体、方形电池单体和软包电池单体，本申请实施例对此也不限定。

本申请的实施例所提到的电池是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如，本申请中所提到的电池可以包括电池模块或电池包等。电池一般包括用于封装一个或多个电池单体的箱体。箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。

电池单体包括电极组件和电解液，电极组件由正极极片、负极极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。正极极片包括正极集流体和正极活性物质层，正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面，未涂敷正极活性物质层的集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的集流体，未涂敷正极活性物质层的集流体作为正极极耳。以锂离子电池为例，正极集流体的材料可以为铝，正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极极片包括负极集流体和负极活性物质层，负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面，未涂敷负极活性物质层的集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的集流体，未涂敷负极活性物质层的集流体作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜，负极活性物质可以为碳或硅等。为了保证通过大电流而不发生熔断，正极极耳的数量为多个且层叠在一起，负极极耳的数量为多个且层叠在一起。隔离膜的材质可以为PP（polypropylene，聚丙烯）或PE（polyethylene，聚乙烯）等。

隔离膜具有电子绝缘性，用于隔离相邻的正极极片和负极极片，防止相邻的正极极片和负极极片短路。隔离膜具有大量贯通的微孔，能够保证电解质离子自由通过，对锂离子有很好的透过性，所以，隔离膜基本上不能阻挡锂离子通过。

为使得锂离子电池单体体积更小，能量密度更高，锂离子电池单体的电极组件中的负极极片、正极极片和隔离膜可以进行卷绕或折叠，然后压实。该电极组件包括平直区和位于该平直区两端的弯折区，平直区是指该电极组件中具有平行结构的区域，即在该平直区内的负极极片、正极极片和隔离膜的表面均为平面。弯折区是指该电极组件中具有弯折结构的区域，即在该弯折区内的负极极片、正极极片和隔离膜均弯折，即电极组件在弯折区的每层负极极片、正极极片和隔离膜的表面均为曲面。

锂离子电池单体在充电时，锂离子从正极极片脱嵌并嵌入负极极片，但是可能会发生一些异常情况，例如，负极极片嵌锂空间不足、负极极片与正极极片之间的距离过大、锂离子嵌入负极极片阻力太大或锂离子过快的从正极极片脱嵌，脱嵌的锂离子无法等量的嵌入负极极片的负极活性物质层，无法嵌入负极极片的锂离子只能在负极极片表面得电子，从而形成银白色的金属锂单质，这就是析锂现象。析锂不仅使锂离子电池单体性能下降，循环寿命大幅缩短，还限制了锂离子电池单体的快充容量。除此之外，锂离子电池发生析锂时，析出来的锂金属非常活泼，在较低的温度下便可以与电解液发生反应，造成电池单体自产热起始温度降低和自产热速率增大，严重危害电池单体的安全。再者，析锂严重时，脱嵌的锂离子可以在负极极片表面形成锂结晶，而锂结晶容易刺破隔离膜，造成相邻的正极极片和负极极片具有短路的风险。

发明人发现，电极组件在其弯折区经常发生析锂现象，经过进一步研究发现，发明人找到了造成该析锂现象的原因是电极组件在弯折后，弯折区的相邻的两个第一极片和第二极片之间的距离较大，锂离子的传输距离较大，受动力学性能影响，锂离子的迁移能力降低，导致弯折区容易发生析锂现象。

鉴于此，本申请提供一种技术方案，通过夹持件的夹持作用，缩小了弯折区的被夹持的部分第一极片和部分第二极片之间的距离，锂离子的传输距离减小，基于动力学性能，锂离子的迁移能力提高，降低了析锂现象的发生，提高了电池单体的安全。

本申请实施例描述的技术方案均适用于各种使用电池的装置，例如手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动玩具、电动工具、电动车辆、船舶和航天器等，例如，航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等。

应理解，本申请实施例描述的技术方案不仅仅局限适用于上述所描述的装置，还可以适用于所有使用电池的装置，但为描述简洁，下述实施例均以电动车辆为例进行说明。

例如，图1示出了本申请一实施例的一种车辆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的内部设置电池100。例如，在车辆1000的底部或车头或车尾可以设置电池100。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，用于车辆1000的电路***，例如用于车辆1000的启动、导航和运行时的工作用电需求。在本申请的另一实施例中，电池100不仅仅可以作为车辆1000的操作电源，还可以作为车辆1000的驱动电源，替代或部分替代燃油或天然气为车辆1000提供驱动力。

车辆1000的内部还可以设置马达200以及控制器300，控制器300用来控制电池100为马达200的供电，例如，用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。

为了满足不同的使用电力需求，电池100可以包括多个电池单体，其中，多个电池单体之间可以串联或并联或混联，混联是指串联和并联的混合。电池100也可以称为电池包。在一些实施例中，多个电池单体可以先串联或并联或混联组成电池模块，多个电池模块再串联或并联或混联组成电池100。也就是说，多个电池单体可以直接组成电池100，也可以先组成电池模块，电池模块再组成电池100。

图2示出了本申请一实施例的电池100的结构示意图。图2中，电池100可以包括箱体101和多个电池单体10，箱体101为中空结构，以使箱体101内部形成容纳腔，多个电池单体10容纳于箱体101内部的容纳腔内。箱体101包括第一部分1011和第二部分1012，第一部分1011具有开口，以便于多个电池单体10可以从第一部分1011的开口放入第一部分1011，第二部分1012用于结合于第一部分1011的开口处以形成具有容纳腔的箱体101，第二部分1012与第一部分1011结合后密封。

图3示出了本申请一实施例的电池单体10的分解图。图4示出了本申请一实施例的卷绕式的电极组件11与夹持件12的装配示意图。图5示出了本申请一实施例的折叠式的电极组件11与夹持件12的装配示意图。图6为图5的A处放大示意图。图3-图6中，电池单体10包括壳体13、端盖14、容置于壳体13内的电极组件11和夹持件12。

如图3所示，壳体13具有容纳腔，且壳体13具有开口，以便于电极组件11和夹持件12可以收容于壳体13的容纳腔内；端盖14被配置为封闭壳体13的开口；端盖14与壳体13结合于壳体13的开口处以形成中空腔体，电极组件11和夹持件12容置于壳体13后，壳体13内充有电解液。

壳体13根据一个或多个电极组件11组合后的形状而定，例如，壳体13可以为中空长方体或中空正方体或中空圆柱体。例如，当壳体13为中空的长方体或正方体时，壳体13的端面开设有开口，以使得壳体13内外相同。

在本申请的一些实施例中，壳体13可由导电金属的材料或塑料制成，可选地，壳体13由铝或铝合金制成。

图7为本申请一实施例的夹持件12与电极组件11的装配示意图。在本申请的一些实施例中，如图6和图7所示，电极组件11包括第一极片111、第二极片112和隔离膜113，第一极片111、第二极片112和隔离膜113经过卷绕或者折叠后形成弯折区114，第一极片111包括位于弯折区114的第一弯折部1111，第二极片112包括位于弯折区114的第二弯折部1121。夹持件12被配置为至少夹持相邻的第一弯折部1111和第二弯折部1121，以减小相邻的第一弯折部1111和第二弯折部1121之间的距离。第一极片111和第二极片112为极性相反的两种极片，例如，第一极片111为负极极片，第二极片112为正极极片。

其中，如图7所示，第一极片111、第二极片112和隔离膜113层叠后可以是绕卷绕轴线形成卷绕结构，例如，扁平体的卷绕结构；如图5所示，第一极片111、第二极片112和隔离膜113层叠后也可以是以Z字形状连续折叠，电极组件11不论是由卷绕而形成，还是以Z字形状连续折叠而形成，该电极组件11均包括平直区115和连接该平直区115两端的弯折区114。

根据本申请实施例的电池单体10，通过夹持件12的夹持作用，缩小了被夹持的第一弯折部1111和第二弯折部1121之间的距离，锂离子的传输距离减小，基于动力学性能，锂离子的迁移能力提高，降低或避免了析锂现象的发生，提高了电池单体10的安全性。

为了描述简洁，下文以第一极片111为负极极片、第二极片112为正极极片为例进行描述。

在本申请的一些实施例中，如图6和图7所示，夹持件12包括相对设置的第一夹持部121和第二夹持部122，第一夹持部121和第二夹持部122之间形成夹持区124，夹持区124用于至少容纳相邻的第一弯折部1111和第二弯折部1121，以减小被第一夹持部121和第二夹持部122限定于夹持区124内的相邻的第一弯折部1111和第二弯折部1121之间的距离。可以理解为，第一夹持部121和第二夹持部122在弯折区114的厚度方向相对设置。需要指出的是，弯折区114的厚度方向是指第一弯折部1111和第二弯折部1121在弯折区114的层叠方向，也可以理解为第一极片111或第二极片112在弯折区114的厚度方向。

图8示出了本申请另一实施例的夹持件12与电极组件11的装配示意图。在本申请的一些实施例中，第一极片111和第二极片112经过卷绕后形成弯折区114，夹持件12被配置为至少夹持最内侧的相邻的第一弯折部1111和第二弯折部1121，例如，如图8所示，夹持件12被配置为夹持最内侧的相邻的第一弯折部1111和第二弯折部1121，又例如，如图7所示，夹持件12被配置为夹持弯折区114的所有弯折部（第一弯折部1111和第二弯折部1121的统称）。可以理解为，夹持件12至少限制弯折区114最内侧的第一弯折部1111和第二弯折部1121之间的距离。相对于弯折区114的最外侧的第一弯折部1111和第二弯折部1121之间的距离，弯折区114的最内侧的第一弯折部1111和第二弯折部1121之间的距离较大，此处容易出现析锂现象，通过夹持件12至少夹持最内侧的第一弯折部1111和第二弯折部1121，减小了最内侧的相邻的第一弯折部1111和第二弯折部1121的间距，锂离子的传输距离减小，能够有效降低或避免析锂现象的发生，保证电池单体10的安全性。

需要指出的是，电极组件11经卷绕后形成卷绕结构，最内侧是指卷绕结构的靠近卷绕轴线的一侧，最外侧是指卷绕结构的背离卷绕轴线的一侧。

在本申请的一些实施例中，如图8所示，第一夹持部121被配置为与弯折区114的内周面接触，第二夹持部122被配置为***第一弯折部1111和第二弯折部1121之间。可以理解为，夹持件12夹持弯折区114的部分弯折部，也即夹持件12夹持弯折区114最内侧的多层弯折部，能够减小最内侧的多层弯折部之间的距离，减小锂离子在该区域的传输距离，有效降低或避免弯折区114最内侧的析锂现象的发生。

在本申请的一些实施例中，如图8所示，第一夹持部121和第二夹持部122之间夹持有偶数层弯折部，可以理解为夹持区124内容纳有偶数层弯折部。当夹持件12夹持偶数层弯折部时，一种情况为位于弯折区114最内侧的弯折部为第一弯折部1111，另一种情况为位于弯折区114最内侧的弯折部为第二弯折部1121。例如，如图8所示，位于弯折区114最内侧的弯折部为第一弯折部1111，第一极片111为负极极片；夹持区124内容纳有两层弯折部（一层第一弯折部1111和一层第二弯折部1121），第一夹持部121位于卷绕结构的最内侧，与最内侧的第一弯折部1111的靠近卷绕轴线的一面接触；第二夹持部122与位于夹持区124的第二弯折部1121的背离卷绕轴线的一面接触。上述实施例中，当第二夹持部122位于第二弯折部1121和第一弯折部1111之间时，减小了弯折区114最内侧的第一弯折部1111和第二弯折部1121之间的距离，增大了第二夹持部122的两侧的第二弯折部1121和第一弯折部1111之间的距离，但是由于负极活性物质比相对于正极活性物质比足够多，第二夹持部122的两侧的第二弯折部1121和第一弯折部1111之间的距离的增大对于析锂现象的影响可以忽略，对于整个电极组件11来说，夹持件12的夹持作用能够有效降低弯折区114最内侧的析锂现象的发生，进而降低电池单体10的析锂现象的发生。

在本申请的一些实施例中，如图6和图7所示，第一夹持部121被配置为抵接于弯折区114的内周面，第二夹持部122被配置为抵接于弯折区114的外周面。可以理解为，夹持区124在弯折区114的厚度方向上***有弯折部，能够保证弯折区114的相邻的两层弯折部之间的距离较小，有效降低或避免析锂现象的发生。

需要指出的是，弯折区114的内周面是指弯折区114的靠近卷绕轴线或弯折轴线的一面，弯折区114的外周面是指弯折区114的背离卷绕轴线或弯折轴线的一面，也即弯折区114的内周面和外周面分别为弯折区114的厚度方向上的相对的两个表面，可以理解为，弯折区114的内周面和弯折区114的外周面均为曲面。

图9为本申请一实施例的夹持件12的结构示意图；图10为本申请另一实施例的夹持件12的结构示意图。

在本申请的一些实施例中，如图9和图10所示，第一夹持部121和第二夹持部122一体成型。采用一体成型的结构，便于加工，保证夹持件12的整体强度，还能够简化安装，提高生产效率。

在本申请的一些实施例中，如图9和图10所示，夹持件12还包括连接部123，第一夹持部的第一端1211与第二夹持部的第一端1221通过连接部123连接，第一夹持部121、第二夹持部122和连接部123一体成型。通过连接部123实现第一夹持部121和第二夹持部122的连接过渡，保证第一夹持部121和第二夹持部122的连接稳定性，便于限制位于夹持区124内的第一弯折部1111和第二弯折部1121的位移，减小位于夹持区124内相邻的第一弯折部1111和第二弯折部1121之间的距离，减小了锂离子的传输距离，降低或避免析锂现象的发生。

可以理解为，第一夹持部121和第二夹持部122沿平行于电极组件11的卷绕轴线或弯折轴线的方向延伸；第一夹持部的第一端1211和第一夹持部的第二端1212为第一夹持部121的在平行于电极组件11的卷绕轴线或弯折轴线的方向上的相对的两端，第二夹持部的第一端1221和第二夹持部的第二端1222为第二夹持部122的在平行于电极组件11的卷绕轴线或弯折轴线的方向上的相对的两端；第一夹持部的第一端1211与第二夹持部的第一端1221对应，第一夹持部的第二端1212与第二夹持部的第二端1222对应。

在上述实施例中描述的夹持件12，可以为开放式结构，也可以为闭合式结构。

例如，如图9所示，夹持件12可以为U字形结构，第一夹持部的第二端1212与第二夹持部的第二端1222为自由端，使得夹持件12为开放式结构，便于实现夹持件12与电极组件11的快速装配，节省时间，提高生产效率。

在本申请的一些实施例中，当夹持件12为开放式结构时，如图9所示，第一夹持部121的朝向第二夹持部122的一侧可以拱起，第二夹持部122的朝向第一夹持部121的一侧可以拱起，以缩小夹持区124的空间。当夹持件12与电极组件11配合时，便于夹持件12夹持位于夹持区124内的多层弯折部，以减小相邻的第一弯折部1111和第二弯折部1121之间的距离，保证夹持件12具有较好的夹持效果，避免夹持件12相对于该多层弯折部移动。

又例如，如图10所示，第一夹持部的第二端1212与第二夹持部的第二端1222可拆卸地连接，以使第一夹持部121与第二夹持部122围成闭合环状结构。

在本申请的一些实施例中，如图10所示，第一夹持部的第二端1212设有第一卡接部1213，第二夹持部的第二端1222设有第二卡接部1223，第一卡接部1213与第二卡接部1223卡接。第一卡接部1213和第二卡接部1223中一者可以为卡勾，另一者可以为卡扣；或者第一卡接部1213和第二卡接部1223均为卡勾。例如，在图10中，第一夹持部的第一端1211、第二夹持部的第一端1221及连接部123一体成型；第一卡接部1213为第一卡勾，第一卡勾形成于第一夹持部的第二端1212且朝向第二夹持部122延伸；第二卡接部1223为用于与第一卡勾配合的第二卡勾，第二卡勾形成于第二夹持部的第二端1222且朝向第一夹持部121延伸。当第一卡勾与第二卡勾扣合时，第一卡勾和第二卡勾相互约束，限制第一夹持部的第二端1212相对于与第二夹持部的第二端1222的位移，进而减小位于夹持区124内的第一弯折部1111和第二弯折部1121之间的距离。通过减小第一夹持部121和第二夹持部122之间的距离，例如，将第一夹持部121朝向第二夹持部122挤压，能够实现第一卡勾与第二卡勾的脱离，便于夹持件12与电极组件11的装配与拆卸。

在本申请的其他实施例中，第一夹持部的第二端1212与第二夹持部的第二端1222还可以采用套接，也可以采用其他固定件（如螺栓、螺钉、销钉等）连接。第一夹持部121和第二夹持部122围成闭合环状结构，保证夹持件12与电极组件11具有较好的连接稳定性，防止夹持件12相对于电极组件11移动。

图11为本申请又一实施例的夹持件12的结构示意图；图12为本申请再一实施例的夹持件12的结构示意图；图13为图11的B处放大示意图。

在本申请的一些实施例中，如图11和图12所示，第一夹持部121和第二夹持部122分体设置且可拆卸地连接。分体设置的第一夹持部121和第二夹持部122，一方面，装配灵活，便于替换；另一方面，加工生产能够减少材料使用，降低成本。

如图11和图12所示，第一夹持部的第一端1211与第二夹持部的第一端1221可拆卸地连接，第一夹持部的第二端1212与第二夹持部的第二端1222可拆卸地连接，以使第一夹持部121与第二夹持部122围成闭合环状结构。第一夹持部121和第二夹持部122围成闭合环状结构，装配方便，保证夹持件12与电极组件11具有较好的连接稳定性，防止夹持件12相对于电极组件11移动。

在本申请的一些实施例中，第一夹持部的第二端1212设有第一卡接部1213，第二夹持部的第二端1222设有第二卡接部1223，第一卡接部1213与第二卡接部1223卡接；第一夹持部的第一端1211设有第三卡接部1214，第二夹持部的第一端1221设有第四卡接部1224，第三卡接部1214与第四卡接部1224卡接。第一卡接部1213和第二卡接部1223中一者可以为卡勾，另一者可以为卡扣；或者，第一卡接部1213和第二卡接部1223均为卡勾；又或者，第一卡接部1213和第二卡接部1223中一者为公扣，另一者为母扣。第三卡接部1214和第四卡接部1224中一者可以为卡勾，另一者可以为卡扣；或者第三卡接部1214和第四卡接部1224均为卡勾；又或者，第三卡接部1214和第四卡接部1224中一者为公扣，另一者为母扣。

例如，如图11所示，第一卡接部1213为第一卡勾，第二卡接部1223为用于与第一卡勾配合的第二卡勾，第三卡接部1214为第三卡勾，第四卡接部1224为用于与第三卡勾配合的第四卡勾；第一夹持部121和第二夹持部122均为C字形结构。第一卡勾形成于第一夹持部的第二端1212且朝向第二夹持部122延伸，第三卡勾形成于第一夹持部的第一端1211且朝向第二夹持部122延伸；第二卡勾形成于第二夹持部的第二端1222且朝向第一夹持部121延伸，第四卡勾形成于第二夹持部的第一端1221且朝向第一夹持部121延伸。当第一卡勾与第二卡勾扣合、第三卡勾与第四卡勾扣合时，第一卡勾和第二卡勾相互约束、第三卡勾与第四卡勾相互约束，限制第一夹持部121相对于与第二夹持部122位移，进而减小位于夹持区124内的第一弯折部1111和第二弯折部1121之间的距离。

通过在弯折区114的厚度方向上挤压第一夹持部121和第二夹持部122，能够实现第一卡勾与第二卡勾的脱离、第三卡勾与第四卡勾的脱离，便于夹持件12与电极组件11的装配与拆卸。在上述实施例中，第一夹持部121和第二夹持部122可以为不同的结构，如图11所示，第二卡接部位于第一卡接部的下方，第四卡接部位于第三卡接部的上方，在平行于卷绕轴线或弯折轴线的方向上具有较好的限位作用；第一夹持部121和第二夹持部122也可以为相同的结构，便于加工制造，降低制造成本，便于更换。

又例如，如图12所示，第一卡接部1213为第一公扣，第二卡接部1223为用于与第一公扣配合的第一母扣，第三卡接部1214为第二公扣，第四卡接部1224为用于与第二公扣配合的第二母扣；第一夹持部121为C字形结构，第二夹持部122为杆状结构。第一公扣形成于第一夹持部的第二端1212且朝向第二夹持部122延伸，第一母扣形成于第二夹持部的第二端1222，第二公扣形成于第一夹持部的第一端1211且朝向第二夹持部122延伸，第二母扣形成于第二夹持部的第一端1221。例如，图14为图12的C处放大示意图，如图12和图14所示，第一公扣和第二公扣可以为箭头状结构，当第一公扣与第一母扣扣合时，第一公扣与第一母扣相互约束，限制第一夹持部的第二端1212与第二夹持部的第二端1222的位移；当第二公扣与第二母扣扣合时，第二公扣与第二母扣相互约束，限制第一夹持部的第一端1211与第二夹持部的第一端1221的位移。如图14所示，以第一公扣为例介绍，每个公扣包括公扣本体1251、两个扣勾1252，两个扣勾1252之间具有缓冲槽1253，以允许两个扣勾1252变形。初始状态时，两个扣勾1252相互平行，当挤压两个扣勾1252时，两个扣勾1252相互靠近，以使两个扣勾1252能够进入对应的母扣内或从对应的母扣内退出。当解除第一公扣与第一母扣的扣合、或第二公扣与第二母扣的扣合时，需要挤压第一公扣或第二公扣，以使第一公扣或第二公扣变形，以脱离与第一母扣或第二母扣的配合。

需要指出的是，上述实施例的图10和图11中的所有卡勾可以为相同的结构，例如，以第一卡接部1213和第二卡接部1223为例介绍，如图13所示，第一卡接部1213包括第一本体部1213a、第一凹陷部1213b、第一勾挂部1213c，第一本体部1213a包括沿平行于卷绕轴线或弯折轴线的方向相对设置的第一面1213d和第二面1213e，第一面1213d被配置为位于第一本体部1213a的背离电极组件11的一面，第二面1213e被配置为位于第一本体部1213a的面向电极组件11的一面，第一凹陷部1213b位于第一本体部1213a的沿弯折区114的厚度方向的端部，第一凹陷部1213b由第一面1213d朝向第二面1213e凹陷形成，第一勾挂部1213c形成于第一凹陷部1213b且位于第一凹陷部1213b的端部。第二卡接部1223包括第二本体部1223a、第二凹陷部1223b、第二勾挂部1223c，第二本体部1223a包括沿平行于卷绕轴线或弯折轴线的方向相对设置的第三面1223d和第四面1223e，第三面1223d被配置为位于第二本体部1223a的背离电极组件11的一面，第四面1223e被配置为位于第二本体部1223a的面向电极组件11的一面，第二凹陷部1223b位于第二本体部1223a的沿弯折区114的厚度方向的端部，第二凹陷部1223b由第四面1223e朝向第三面1223d凹陷形成，第二勾挂部1223c形成于第二凹陷部1223b且位于第二凹陷部1223b的端部，第二卡接部1223的第二勾挂部1223c与第一卡接部1213的第一勾挂部1213c相对设置。

当第一卡接部1213与第二卡接部1223卡接时，第一勾挂部1213c与第二勾挂部1223c勾挂，并限制两者沿弯折区114的厚度方向分离。此种情况下，第一卡接部1213的第一面1213d与第二卡接部1223的第三面1223d共面，第一卡接部1213的第二面1213e与第二卡接部1223的第四面1223e共面，以减小第一卡接部1213与第二卡接部1223配合占用的空间。

当需要分离第一勾挂部1213c和第二勾挂部1223c时，沿弯折区114的厚度方向挤压第一夹持部121和第二夹持部122，第一凹陷部1213b和第二凹陷部1223b的重叠区域增加，第一勾挂部1213c和第二勾挂部1223c逐渐分离，将第一勾挂部1213c移出第二凹陷部1223b即可实现第一卡接部1213与第二卡接部1223的分离。

在上述实施例中，第一夹持部121与第二夹持部122的可拆卸地连接方式，还可以为套接，例如，第一夹持部的第一端1211套设于第二夹持部的第一端1221的外部，第一夹持部的第二端1212套设于第二夹持部的第二端1222的外部；也可以为其他固定件（如螺栓、螺钉、销钉等）连接。

图15示出了本申请又一实施例的夹持件12与电极组件11的装配示意图。在本申请的一些实施例中，如图15和图8所示，第一夹持部121的朝向第二夹持部122的一面为与弯折区114相适应的第一圆弧面1215，第二夹持部122的朝向第一夹持部121的一面为与弯折区114相适应的第二圆弧面1225。可以理解为，第一圆弧面1215贴合于与第一夹持部121接触的弯折部，使得第一夹持部121与该弯折部具有较大的接触面积；第二圆弧面1225贴合于与第二夹持部122接触的弯折部，使得第二夹持部122与该弯折部具有较大的接触面积。通过第一圆弧面1215和第二圆弧面1225与弯折区114相匹配，保证第一夹持部121与弯折区114贴合、第二夹持部122与弯折区114贴合，一方面保证夹持件12与电极组件11的连接稳定性，另一方面避免损伤第一弯折部1111和第二弯折部1121，便于降低或避免析锂现象的发生。

在本申请的一些实施例中，如图15所示，当第二夹持部122被配置为***第一弯折部1111和第二弯折部1121之间时，第二夹持部122的背离第一夹持部121的一面为与弯折区114相适应的第三圆弧面1226。可以理解为，第二夹持部122能够与相邻的第一弯折部1111和第二弯折部1121贴合，以减小空间占用，同时，还能够避免损伤弯折部，便于降低或避免析锂现象的发生。

在本申请的一些实施例中，夹持件12包括孔隙（图中未示出），夹持件12被配置为通过孔隙将电解液引导至电极组件11。孔隙的设置，既可以存储电解液，还能够将电解液引导至电极组件11，以便于电极组件11的浸润。例如，夹持件12可以利用毛细现象实现电解液的引导。

在本申请的一些实施例中，夹持件12采用塑料或者绝缘材料，能够避免发生短路。同时，上述材料的选择需要考虑耐高温性，尽量选择耐高温超过80℃，也可以选择有一定的导热性，实现对电极组件11内部温度的降低。例如，夹持件12可以采用PE（polyethylene，聚乙烯）、PP（polypropylene，聚丙烯）、PTFE（Poly tetra fluoroethylene，聚四氟乙烯）、PA（Polyamide，聚酰胺）、PET（polyethylene glycol terephthalate，聚对苯二甲酸乙二醇酯）等塑料，夹持件12也可以采用陶瓷、橡胶等。

当夹持件12夹持弯折区114的部分弯折部时，夹持件12被配置为将电极组件11和端盖14隔开。例如，沿平行于电极组件11的卷绕轴线或弯折轴线的方向，夹持件12的一端被配置为与端盖14接触，例如，第一夹持部的第一端1211和第二夹持部的第一端1221与端盖14接触，既能将电极组件11与端盖14隔开，还能够固定电极组件11的位置，保护电极组件11。

当夹持件12夹持整个弯折区114时，夹持件12被配置为将电极组件11和壳体13隔开。例如，沿平行于电极组件11的卷绕轴线或弯折轴线的方向，夹持件12的一端被配置为与端盖14接触，且沿弯折区114的厚度方向，夹持件12的第二夹持部122位于电极组件11与壳体13之间。夹持件12既可以起到绝缘隔离的作用，还能够实现电极组件11的固定，保护电极组件11。

本申请一实施例还提供了一种用电装置，该用电装置可以包括前述各实施例中的电池单体10。在一些实施例中，用电装置可以为车辆1000、船舶或航天器。

上文描述了本申请实施例的电池单体10、电池100和用电装置，下面将描述本申请实施例的电池单体10的制造方法，其中未详细描述的部分可参见前述各实施例。

图16示出了本申请一实施例的电池单体10的制造方法的示意性流程图。如图16所示，该方法可以包括：

401，提供电极组件11，电极组件11包括第一极片111和第二极片112，第一极片111和第二极片112经过卷绕或者折叠后形成弯折区114，第一极片111包括位于弯折区114的第一弯折部1111，第二极片112包括位于弯折区114的第二弯折部1121；

402，提供夹持件12；

403，将夹持件12至少夹持相邻的第一弯折部1111和第二弯折部1121，以减小相邻的第一弯折部1111和第二弯折部1121之间的距离。

需要指出的是，上述步骤示出了本申请实施例提供的一种电池单体的制造方法，其中，步骤“401，提供电极组件11”、“402，提供夹持件12”的顺序并不唯一，可以调整，例如，步骤“402，提供夹持件12”、“401，提供电极组件11”依次进行。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例中的特征可以相互结合。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (14)

1.一种电池单体，其特征在于，包括：

电极组件，包括第一极片和第二极片，所述第一极片和所述第二极片经过卷绕或者折叠后形成弯折区，所述第一极片包括位于所述弯折区的第一弯折部，所述第二极片包括位于所述弯折区的第二弯折部；

夹持件，所述夹持件被配置为至少夹持相邻的所述第一弯折部和所述第二弯折部，以减小相邻的所述第一弯折部和所述第二弯折部之间的距离。

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第一极片和所述第二极片经过卷绕后形成弯折区，所述夹持件被配置为至少夹持最内侧的相邻的所述第一弯折部和所述第二弯折部。

3.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述夹持件包括相对设置的第一夹持部和第二夹持部，所述第一夹持部被配置为与所述弯折区的内周面接触，所述第二夹持部被配置为***所述第一弯折部和所述第二弯折部之间。

4.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述夹持件包括相对设置的第一夹持部和第二夹持部，所述第一夹持部被配置为抵接于所述弯折区的内周面，所述第二夹持部被配置为抵接于所述弯折区的外周面。

5.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述夹持件包括相对设置的第一夹持部和第二夹持部，所述第一夹持部和所述第二夹持部一体成型。

6.根据权利要求5所述的电池单体，其特征在于，所述夹持件还包括连接部，所述第一夹持部的第一端与所述第二夹持部的第一端通过所述连接部连接，所述第一夹持部、所述第二夹持部和所述连接部一体成型。

7.根据权利要求6所述的电池单体，其特征在于，所述第一夹持部的第二端与所述第二夹持部的第二端可拆卸地连接，以使所述第一夹持部与所述第二夹持部围成闭合环状结构。

8.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述夹持件包括相对设置的第一夹持部和第二夹持部，所述第一夹持部和所述第二夹持部分体设置且可拆卸地连接。

9.根据权利要求8所述的电池单体，其特征在于，所述第一夹持部的第一端与所述第二夹持部的第一端可拆卸地连接，所述第一夹持部的第二端与所述第二夹持部的第二端可拆卸地连接，以使所述第一夹持部与所述第二夹持部围成闭合环状结构。

10.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述夹持件包括相对设置的第一夹持部和第二夹持部，所述第一夹持部的朝向所述第二夹持部的一面为与所述弯折区相适应的第一圆弧面，所述第二夹持部的朝向所述第一夹持部的一面为与所述弯折区相适应的第二圆弧面。

11.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述夹持件包括孔隙，所述夹持件被配置为通过所述孔隙将电解液引导至所述电极组件。

12.一种电池，其特征在于，包括如权利要求1-11任一项所述的电池单体。

13.一种用电装置，其特征在于，包括如权利要求1-11任一项所述的电池单体。

14.一种电池单体的制造方法，其特征在于，包括：提供电极组件，所述电极组件包括第一极片和第二极片，所述第一极片和所述第二极片经过卷绕或者折叠后形成弯折区，所述第一极片包括位于所述弯折区的第一弯折部，所述第二极片包括位于所述弯折区的第二弯折部；

提供夹持件；

将所述夹持件至少夹持相邻的所述第一弯折部和所述第二弯折部，以减小相邻的所述第一弯折部和所述第二弯折部之间的距离。

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