电池单体、电池以及用电装置的制作方法
本技术涉及电池，具体而言，涉及一种电池单体、电池以及用电装置。
背景技术：
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、在电池技术的发展中，如何提高电池的可靠性，是电池技术中一个亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本技术提供了一种电池单体、电池以及用电装置，其能够提高电池的可靠性。
2、本技术是通过下述技术方案实现的：
3、第一方面，本技术提供了一种电池单体，电池单体包括外壳、第一绝缘膜和胶层。外壳包括第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分相连，所述第二部分的外表面的表面能大于所述第一部分的外表面的表面能。第一绝缘膜覆盖所述外壳的至少一部分。胶层设置在所述第二部分和所述第一绝缘膜之间，用于连接所述第一绝缘膜和所述第二部分。
4、上述方案中，通过设置外表面的表面能大于第一部分的表面能的第二部分，较外壳仅包括表面能较低的第一部分而言，能够提高胶层与外壳之间的粘接力，降低因胶层与外壳之间的粘接力不足导致第一绝缘膜脱落的风险，进而提高电池的可靠性。
5、根据本技术的一些实施例，所述第二部分的外表面的表面能为p，满足p＞421n/m。
6、上述方案中，目前，一些电池单体的外壳的外表面的表面能为421n/m，其与胶层之间的粘接力较低，为此，为提高胶层与外壳之间的粘接力，在外壳上形成外表面的表面能大于421n/m的第二部分，能够有效改善外壳与胶层之间粘接力较低的问题，降低因胶层与外壳之间的粘接力不足导致第一绝缘膜脱落的风险，进而提高电池的可靠性。
7、根据本技术的一些实施例，满足，500n/m≤p≤1500n/m。
8、上述方案中，一方面，在外壳上形成外表面的表面能大于500n/m的第二部分，能够有效改善外壳与胶层之间粘接力较低的问题，降低因胶层与外壳之间的粘接力不足导致第一绝缘膜脱落的风险，进而提高电池的可靠性，另一方面，将第二部分的表面能限定为不大于1500n/m，能够有效的降低因提高表面能而增加的额外的外壳的制造成本，进而控制电池的制造成本。
9、根据本技术的一些实施例，所述第一部分为第一金属层，所述第二部分为氧化层。
10、上述方案中，外壳的第一部分为第一金属层，第二部分可以为氧化层，氧化层的表面能较金属层的表面能大，胶层能够有效地连接于第二部分的表面，为此，通过将胶层设置于第一绝缘膜和第二部分之间，能够有效的提高第一绝缘膜和外壳之间的连接稳定性，进而提高电池的可靠性。
11、根据本技术的一些实施例中，所述氧化层形成于所述第一金属层的外表面。
12、上述方案中，可以通过阳极氧化、电镀等方式，能够高效地在第一金属层的外表面形成氧化层，从而使得外壳具有较高的制造效率，进而能够提高电池的制造效率。
13、根据本技术的一些实施例，第二部分为氧化铬或者氧化镍。
14、上述方案中，在一些实施例中，第二部分为氧化铬，一方面，能够有效的提高外壳和胶层之间的粘接力，进而提高外壳与第一绝缘膜之间的连接强度，降低第一绝缘膜脱落的风险；另一方面，氧化铬能够提高外壳的抗腐蚀性；故第二部分为氧化铬，能够使得电池具有较高的可靠性。在一些实施例中，第二部分为氧化镍，一方面，能够有效的提高外壳和胶层之间的粘接力，进而提高外壳与第一绝缘膜之间的连接强度，降低第一绝缘膜脱落的风险；另一方面，氧化镍具有较好的绝缘性，为此能够降低电池单体内部短路的风险；故第二部分为氧化镍，能够使得电池具有较高的可靠性。
15、根据本技术的一些实施例，所述第一部分为铝，所述第二部分为氧化铝。
16、上述方案中，第一部分为铝，第二部分为氧化铝，以能够以在第一部分上以较低的成本形成第二部分，降低电池单体制造的成本，进而降低电池的制造成本。
17、根据本技术的一些实施例，所述第二部分的厚度为m，满足18um≤m≤100um。
18、上述方案中，若第二部分，即氧化层的厚度过小，如小于18um，会导致胶层与第二部分之间的粘接力小，使得第一绝缘膜脱落的风险较高；若第二部分的厚度过大，如大于100um，则会使得外壳的体积增大，影响电池单体的体积能量密度，为此本技术的而一些实施例将第二部分的厚度m限定在18um和100um之间，能够使得胶层与第二部分之间具有较大的粘接力，其使得电池单体具有较高的体积能量密度，进而使得电池具有较高的可靠性。
19、根据本技术的一些实施例，所述第二部分与所述胶层连接的表面为凹凸面。
20、上述方案中，通过将第二部分与胶层接触的表面设置为凹凸面，能够提高胶层和第二部分之间的作用面积，进而提高胶层和第二部分之间的粘接力，提高第一绝缘膜和外壳的连接强度，使得电池具有较高的可靠性。
21、根据本技术的一些实施例，所述第一部分为第二金属层，所述第二部分为第三金属层。
22、上述方案中，在一些实施例中，电池单体的外壳的材料，即第一部分的材料可以为铝或者其他表面能较低的金属材料制得，为改善该一些实施例中第一绝缘膜和外壳之间的稳定性，可以设置表面能较高的金属材料，例如铁的表面能较铝的表面能高，为此，第二部分的材料可以为铁或者其他表面能高于铝的金属材料，以提高第一绝缘膜和外壳的连接强度，使得电池具有较高的可靠性。
23、根据本技术的一些实施例，所述第一部分为非金属层，所述第二部分为第四金属层和/或氧化层。
24、上述方案中，为降低电池的制造成本，电池单体的外壳可以采用非金属材料制得，即外壳的第一部分可以为非金属层，其材料包括但不限定有机玻璃或聚苯烯等，而非金属层的表面能较低，为此，可以通过设置第二部分，且第二部分可以为表面能较大的第四金属层或氧化层以改善第一部分与胶层之间粘接力较低的问题，降低因胶层与外壳之间的粘接力不足导致第一绝缘膜脱落的风险，进而提高电池的可靠性。
25、根据本技术的一些实施例，沿所述外壳的厚度方向，所述第二部分的外表面高于所述第一部分的外表面，或，所述第二部分的外表面与所述第一部分的外表面相互平齐，或，所述第二部分的外表面低于所述第一部分的外表面。
26、上述方案中，在一些实施例中，第二部分的外表面高于所述第一部分的外表面，以能够方便与胶层连接，进而方便第一绝缘膜的装配。在一些实施例中，第二部分的外表面可以与第一部分的外表面平齐，进而能够尽量地降低第一绝缘膜、胶层和第二部分连接处较电池单体的整体外部轮廓凸出的程度，提高电池单体的外部轮廓的平整度。在一些实施例中，第二部分的外表面可以低于第一部分的外表面，进而能够有效地降低第一绝缘膜、胶层和第二部分连接处较电池单体的整体外部轮廓凸出的程度，提高电池单体的外部轮廓的平整度。
27、根据本技术的一些实施例，所述胶层的熔点为p1，所述第一绝缘膜的熔点为p2，满足|p1-p2|≤30，单位℃。
28、上述方案中，胶层的熔点p1和第一绝缘膜的熔点p2之间的差值为30℃，即二者之间具有相近的熔点，便于二者的相互连接。在一些实施例中，胶层和第一绝缘膜可以热熔连接，由于熔点相近，故较为容易的使得胶层和第一绝缘膜相互热熔，降低胶层和第一绝缘膜相互连接的难度，提高胶层和第一绝缘膜之间的连接强度，降低第一绝缘膜脱落的风险，使得电池具有较高的可靠性。
29、根据本技术的一些实施例，所述第一绝缘膜与所述胶层热熔连接。
30、上述方案中，第一绝缘膜与所述胶层热熔连接，能提高胶层和第一绝缘膜之间的连接强度，降低第一绝缘膜脱落的风险，使得电池具有较高的可靠性。
31、根据本技术的一些实施例，所述电池单体还包括第二绝缘膜，所述第二绝缘膜与所述第一绝缘膜的背离于所述胶层的表面连接。
32、上述方案中，通过在第一绝缘膜的外表面设置第二绝缘膜，能够进一步地对外壳起防护作用，使得电池具有较高的可靠性。
33、根据本技术的一些实施例，所述第一绝缘膜和所述第二绝缘膜热熔连接。
34、上述方案中，第一绝缘膜和第二绝缘膜通过热熔连接，一方面，能够降低第一绝缘膜和第二绝缘膜的连接难度，另一方面，能提高第一绝缘膜和第二绝缘膜之间的连接强度，降低第二绝缘膜脱落的风险，使得电池具有较高的可靠性。
35、根据本技术的一些实施例，所述外壳包括壳体和端盖，所述壳体具有开口，所述端盖连接于所述壳体并封闭所述开口，所述端盖与所述壳体连接形成第一连接部。所述第一绝缘膜覆盖所述第一连接部。
36、上述方案中，端盖与壳体连接形成的第一连接部为外壳的较为薄弱的部位。电池单体受冲击时，外壳内的电解液易由第一连接部泄漏。为此，通过将第一绝缘膜覆盖第一连接部，能够对第一连接部起防护作用，降低电解液泄漏的风险，使得电池具有较高的可靠性。
37、根据本技术的一些实施例，所述第一绝缘膜包括第一子绝缘膜和第二子绝缘膜，所述第一子绝缘膜覆盖所述端盖的外表面的至少一部分，所述第二子绝缘膜覆盖所述壳体的外表面的至少一部分。所述第二子绝缘膜通过所述胶层与所述第二部分连接形成第二连接部，所述第二连接部沿所述开口的周向设置。
38、上述方案中，第二子绝缘膜通过胶层与第二部分连接形成第二连接部，且将该第二连接部设置为沿开口的周向设置，一方面，能够降低第一绝缘膜对应于第二连接部的部位脱离于壳体的风险；另一方面，第二连接部配合第一绝缘膜的第一子绝缘膜，能够使得第一绝缘膜将第一连接部到端盖的部位兜住，降低由第一连接部泄漏的电解液泄漏于第一绝缘膜之外，影响电池单体之外的物件(例如，相邻的电池单体、其他部件或者外部环境)的风险，使得电池具有较高的可靠性。
39、根据本技术的一些实施例，所述电池单体还包括电极端子，所述电极端子安装于所述外壳，所述第一绝缘膜具有使所述电极端子露出的第一通孔，所述第一绝缘膜通过所述胶层与所述第二部分连接形成第三连接部。所述第三连接部环绕于所述电极端子设置。
40、上述方案中，一方面，通过在第一绝缘膜上设置第一通孔，能够暴露出电极端子以实现电池单体的电能的输出和输入，另一方面，将第一绝缘膜通过所述胶层与所述第二部分连接形成第三连接部，提高对应于电极端子的周围的绝缘膜与外壳之间的连接强度，有效地对外壳的安装电极端子的部位进行防护，降低电解液由外壳安装电极端子的部位泄漏的风险，或者降低由其余部位泄漏的电解液(外壳的其他部位泄漏的电解液或者其他电池单体泄漏电解液)由外壳的安装电极端子的部位进入电池单体内部导致电池单体短路的风险，使得电池具有较高的可靠性。
41、根据本技术的一些实施例，所述外壳的外表面设置有凸起，所述凸起环绕所述电极端子设置，所述凸起由所述第一通孔露出。
42、上述方案中，通过设置凸起，且凸起环绕电极端子设置以对电极端子起防护作用，对电解液的流动起阻挡作用，降低电解液由壳体的非安装电极端子的部位泄漏并作用至电极端子，导致电池单体短路的风险，提高电池的可靠性。在一些实施例中，当电池单体倒置时，或者说电极端子为电池单体的较为接近地面的部件时，由于凸起的设置，电解液在重力作用下会沿着凸起向地面的方向滴落，降低电解液作用于电极端子的风险。
43、根据本技术的一些实施例，所述第三连接部沿所述凸起的周向设置，且位于所述凸起的外侧。
44、上述方案中，第三连接部位于凸起的外侧，即第三部分不与凸起干涉，有效的降低第二部分、胶层以及第一绝缘膜的连接难度，提高电池单体的制造效率。
45、根据本技术的一些实施例，电池单体还包括泄压部，所述泄压部设置于所述外壳，所述第一绝缘膜覆盖所述泄压部。所述第一绝缘膜通过所述胶层与所述第二部分连接形成第四连接部，所述第四连接部环绕所述泄压部设置。
46、上述方案中，第一绝缘膜覆盖泄压部，且第一绝缘膜通过胶层与第二部分连接形成第四连接部，第四连接部环绕泄压部设置，能够降低该对应于泄压部的周围的绝缘膜脱离于外壳的风险，从而能够降低由外壳设置泄压部的部位泄漏电解液的风险，或者降低由外壳设置泄压部的部位泄漏而出的电解液泄漏至绝缘膜之外的风险，使得电池具有较高的可靠性。
47、根据本技术的一些实施例，所述外壳设置有注液孔，所述电池单体还包括封堵件，所述封堵件封堵所述注液孔，所述第一绝缘膜覆盖所述封堵件。所述绝缘膜通过所述胶层与所述第二部分连接形成第五连接部，所述第五连接部环绕所述注液孔设置。
48、上述方案中，第一绝缘膜覆盖封堵件，且绝缘膜通过胶层与第二部分连接形成第五连接部，第五连接部环绕泄压部设置，能够降低该对应于封堵件的周围的绝缘膜脱离于外壳的风险，从而能够降低由外壳安装封堵件的部位泄漏电解液的风险，或者降低由外壳安装封堵案件的部位泄漏而出的电解液泄漏至绝缘膜之外的风险，使得电池具有较高的可靠性。
49、第二方面，本技术还提供一种电池，该电池包括第一方面任一项所述的电池单体。
50、第二方面，本技术还提供一种用电装置，该用电装置包括第二方面任一项所述的电池或，第一方面任一项所述的电池单体。
51、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。
技术特征：
1.一种电池单体，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，
4.根据权利要求1-3任一项所述的电池单体，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的电池单体，其特征在于，
6.根据权利要求4所述的电池单体，其特征在于，
7.根据权利要求4所述的电池单体，其特征在于，
8.根据权利要求4所述的电池单体，其特征在于，
9.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，
10.根据权利要求1-3任一项所述的电池单体，其特征在于，
11.根据权利要求1-3任一项所述的电池单体，其特征在于，
12.根据权利要求1-3任一项所述的电池单体，其特征在于，
13.根据权利要求1-3任一项所述的电池单体，其特征在于，
14.根据权利要求1-3任一项所述的电池单体，其特征在于，
15.根据权利要求1-3任一项所述的电池单体，其特征在于，
16.根据权利要求15所述的电池单体，其特征在于，
17.根据权利要求1-3任一项所述的电池单体，其特征在于，
18.根据权利要求17所述的电池单体，其特征在于，
19.根据权利要求1-3任一项所述的电池单体，其特征在于，
20.根据权利要求19所述的电池单体，其特征在于，
21.根据权利要求20所述的电池单体，其特征在于，
22.根据权利要求1-3任一项所述的电池单体，其特征在于，
23.根据权利要求1-3任一项所述的电池单体，其特征在于，
24.一种电池，其特征在于，所述电池包括权利要求1-23任一项所述的电池单体。
25.一种用电装置，其特征在于，包括权利要求24所述的电池，和/或，权利要求1-23任一项所述的电池单体。
技术总结
本申请公开一种电池单体、电池以及用电装置。电池单体包括外壳、第一绝缘膜和胶层。外壳包括第一部分和第二部分，第一部分和第二部分相连，第二部分的表面能大于第一部分的表面能。第一绝缘膜覆盖外壳的至少一部分。胶层设置在第二部分和第一绝缘膜之间，用于连接第一绝缘膜和第二部分。本申请提供的技术方案能够提高电池的可靠性。
技术研发人员：周文林,徐良帆,张倩倩,李全坤,王鹏,王鹏
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：
技术公布日：2024/9/23