电池单体、电池及车辆的制作方法

1.本技术涉及电池技术领域，特别涉及一种电池单体、电池及车辆。


背景技术：

2.随着电池技术的不断发展，市场对电池单体的能量密度要求越来越高。硅材料作为新一代的负极材料开始被重视，但是硅材料自身较大的膨胀特性使得应用中存在较多问题。
3.现有技术中，一方面，当电池单体内部的硅材料与石墨材料相同时，硅材料后期膨胀过大会导致电池单体的循环性能恶化；另一方面，若考虑硅材料后期膨胀大而将电池单体的内部空间预留过大时，在电池单体的初始状态，电极组件中的极片由于得不到支撑，容易产生褶皱，当前并未有同时解决这两个现象的有效方案。


技术实现要素：

4.鉴于上述问题，本技术提供了一种电池单体、电池及车辆，能够有效提升电池单体的可靠性。
5.第一方面，本技术实施例提供了一种电池单体，电池单体包括壳体、电极组件和复合功能层，壳体包括容纳腔，电极组件容纳于容纳腔内，复合功能部件包覆于部分电极组件且连接于壳体与电极组件的极片之间，复合功能部件具有弹性形变且在外力作用下以能够沿电极组件朝向壳体的方向上进行压缩。
6.在第一方面的一些实施方式中，复合功能部件包括初始状态和压缩状态，初始状态为复合功能部件不受外力作用下的状态，压缩状态为复合功能部件在外力作用下被压缩后的状态。初始状态下，复合功能部件沿电极组件朝向壳体的方向上具有第一尺寸h1。复合功能部件沿电极组件朝向壳体的方向上具有第二尺寸h2，第二尺寸为复合功能部件处于压缩状态下的尺寸的最小值，h1和h2满足关系：0.3≤(h1-h2)/h1≤0.9。
7.在第一方面的一些实施方式中，复合功能部件在初始状态下沿电极组件的厚度方向具有第三尺寸h3，电极组件沿自身厚度方向具有第四尺寸h4，容纳腔沿电极组件厚度方向上具有第五尺寸h5，h3、h4和h5满足关系：0.98≤(h3+h4)/h5≤1。
8.在第一方面的一些实施方式中，电极组件为立方形结构，复合功能部件包括绕设在电极组件周侧的侧部和设置在电极组件下方的底部，侧部包括沿电极组件的宽度方向延伸的两个第一子侧部和沿电极组件的长度方向延伸的两个第二子侧部。其中，在初始状态下，第一子侧部具有第一厚度d1，第二子侧部具有第二厚度d2，底部具有第三厚度d3，d1、d2和d3满足关系：d1≥d2≥d3。
9.在第一方面的一些实施方式中，第一厚度d1满足关系：0.05mm≤d1≤3mm，第二厚度d2满足关系：0.05mm≤d2≤0.3mm，第三厚度d3满足关系：0.05mm≤d3≤0.3mm。
10.在第一方面的一些实施方式中，复合功能部件包括机气凝胶、金属氧化物气凝胶、硅系气凝胶或者硫系气凝胶中的至少一者。
11.在第一方面的一些实施方式中，复合功能部件还包括微孔结构，微孔结构包括多个呈阵列排布的吸附孔，多个吸附孔设置在复合功能部件朝向电极组件的一侧，吸附孔用于吸附气体。
12.在第一方面的一些实施方式中，吸附孔的孔径小于100nm。
13.第二方面，本技术实施例提供了一种电池，包括第一方面任一实施方式提供的电池单体。
14.第三方面，本技术实施例提供了一种车辆，包括第一方面任一实施方式提供的电池单体，电池单体用于提供电能。
15.本技术提供的电池单体、电池及车辆，电池单体包括壳体、电极组件和复合功能部件，壳体包括容纳腔。电极组件容纳于容纳腔内，复合功能部件连接于壳体与电极组件的极片之间，复合功能部件具有弹性形变且在外力作用下以能够沿电极组件朝向壳体的方向上进行压缩。一方面，复合功能部件能够对电极组件的极片进行支撑，从而能够防止电极组件的极片产生褶皱；另一方面，由于复合功能部件能够沿电极组件朝向壳体的方向上进行压缩，因此，在电极组件的循环过程中，电极组件产生膨胀从而挤压复合功能部件，复合功能部件通过自身压缩能够为电极组件的膨胀让出空间，进而能够提高电池单体的循环性能。综上，通过设置复合功能部件能够有效地提高电池单体的可靠性。
16.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
17.通过阅读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。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
18.图1为本技术一些实施例所提供的一种电池单体的壳体、复合功能部件和电极组件配合的爆炸结构示意图；
19.图2为本技术一些实施例所提供的一种电池单体的壳体、复合功能部件和电极组件配合的结构示意图；
20.图3为本技术一些实施例所提供的一种电池单体的壳体、复合功能部件和电极组件配合的俯视结构示意图；
21.图4为本技术一些实施例所提供的一种电池单体的壳体、复合功能部件和电极组件配合且沿aa平面的剖面结构示意图；
22.图5为图3的h处的复合功能部件处于初始状态时的局部放大结构示意图；
23.图6为图3的h处的复合功能部件处于压缩状态时的局部放大结构示意图；
24.图7为本技术一些实施例所提供的一种电池单体的壳体的结构示意图；
25.图8为本技术一些实施例所提供的一种电池单体的复合功能部件的结构示意图；
26.图9为本技术一些实施例所提供的一种电池单体的电极组件的结构示意图；
27.图10为图1的g处的局部放大结构示意图。
28.具体实施方式中的附图标号如下：
29.10、壳体；20、电极组件；30、复合功能部件；31、侧部；311、第一子侧部；312、第二子侧部；32、底部；33、吸附孔。
具体实施方式
30.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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它实施例，都属于本技术保护的范围。
31.除非另有定义，本技术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；在本技术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。本技术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或主次关系。
32.在本技术中提及“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。
33.在本技术的描述中，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”、“附接”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，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
34.本技术中术语“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，本技术中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
35.在本技术的实施例中，相同的附图标记表示相同的部件，并且为了简洁，在不同实施例中，省略对相同部件的详细说明。应理解，附图示出的本技术实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸，以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明，而不应对本技术构成任何限定。
36.本技术中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)。
37.本技术中术语“平行”不仅包括绝对平行的情况，也包括了工程上常规认知的大致平行的情况；同时，“垂直”也不仅包括绝对垂直的情况，还包括工程上常规认知的大致垂直的情况。
38.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。
39.本技术中，电池单体可以包括锂离子二次电池单体、锂离子一次电池单体、锂硫电池单体、钠锂离子电池单体、钠离子电池单体或镁离子电池单体等，本技术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，本技术实施例对此也不限定。
40.本技术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，本技术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。
41.电池单体包括电极组件和电解液，电极组件包括正极极片、负极极片和隔离件。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；正极集流体包括正极集流部和正极极耳，正极集流部涂覆有正极活性物质层，正极极耳未涂覆正极活性物质层。以锂离子电池为例，正极集流体的材料可以为铝，正极活性物质层包括正极活性物质，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；负极集流体包括负极集流部和负极极耳，负极集流部涂覆有负极活性物质层，负极极耳未涂覆负极活性物质层。负极集流体的材料可以为铜，负极活性物质层包括负极活性物质，负极活性物质可以为碳或硅等。隔离件的材质可以为pp(polypropylene，聚丙烯)或pe(polyethylene，聚乙烯)等。
42.随着电池技术的不断发展，市场对电池单体的能量密度要求越来越高。硅材料作为新一代的负极材料开始被重视，但是硅材料自身较大的膨胀特性使得应用中存在较多问题。
43.现有技术中，一方面，当电池单体内部的硅材料与石墨材料相同时，硅材料后期膨胀过大会导致电池单体的循环性能恶化；另一方面，若考虑硅材料后期膨胀大而将电池单体的内部空间预留过大时，在电池单体的初始状态，电极组件中的极片由于得不到支撑，容易产生褶皱，当前并未有同时解决这两个现象的有效方案。同时，与硅材料配套的电解液在高温下不可避免的会产生气体，从而影响电池单体的可靠性。
44.本技术通过设计一种复合功能部件，复合功能部件连接于电池单体的壳体与电极组件之间，复合功能部件具有弹性形变且在外力作用下以能够沿电极组件朝向壳体的方向上进行压缩。其中，复合功能部件包括初始状态和压缩状态，初始状态为复合功能部件不受外力作用下的状态，压缩状态为复合功能部件在外力作用下进行压缩的状态。一方面，复合功能部件能够对电极组件的极片进行支撑，从而能够防止电极组件的极片产生褶皱；另一方面，由于复合功能部件能够沿电极组件朝向壳体的方向上进行压缩，因此，在电极组件的循环过程中，电极组件产生膨胀从而挤压复合功能部件，复合功能部件通过自身压缩能够为电极组件的膨胀让出空间，进而能够提高电池单体的循环性能。
45.为了解决现有技术问题，本技术实施例提供了一种电池单体、电池及车辆，能够有效提升电池单体的可靠性。下面首先结合附图对本技术实施例所提供的电池单体进行介绍。
46.图1为本技术一些实施例所提供的一种电池单体的壳体、复合功能部件和电极组件配合的爆炸结构示意图，图2为本技术一些实施例所提供的一种电池单体的壳体、复合功能部件和电极组件配合的结构示意图，图3为本技术一些实施例所提供的一种电池单体的壳体、复合功能部件和电极组件配合的俯视结构示意图，图4为本技术一些实施例所提供的一种电池单体的壳体、复合功能部件和电极组件配合且沿aa平面的剖面结构示意图。
47.如图1至图4所示，本技术实施例提供了一种电池单体，电池单体包括壳体10、电极
组件20和复合功能部件30，壳体10包括容纳腔，电极组件20容纳于容纳腔内，复合功能部件30包覆于部分电极组件20且连接于壳体10与电极组件20的极片之间，复合功能部件30具有弹性形变且在外力作用下以能够沿电极组件20朝向壳体10的方向上进行压缩。
48.在本技术实施例中，电池单体的壳体10用于容纳电极组件20、电解液以及其他部件。壳体10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10的形状可以根据电极组件20的具体形状和尺寸大小来确定。壳体10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。
49.电极组件20是电池单体中发生电化学反应的部件。壳体10内可以包含一个或更多个电极组件20。电极组件20主要由正极极片和负极极片卷绕或层叠放置形成，并且通常在正极极片与负极极片之间设有隔离件。正极极片和负极极片具有活性物质的部分构成电极组件20的主体部，正极极片和负极极片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，极耳连接电极端子以形成电流回路。
50.电极组件20中的极片包括集流体和活性物质层。以锂离子电池为例，正极片中的集流体的材料可以为铝，活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等；负极片中的集流体的材料可以为铜，活性物质可以为碳或硅等。为了更清楚地描述本技术实施例，以负极极片的活性物质为硅基活性物质为例对本技术进行说明。
51.在一些可选地实施例中，硅基活性物质层包括活性物质、溶剂和导电剂，其中，溶剂可以是去离子水等；活性物质可以是但不局限于硅、硅合金、硅氧化物、硅碳复合物以及硅碳氧化物等；导电剂可以是但不局限于导电碳黑、碳纳米管以及石墨烯等。
52.在一些可选地实施例中，硅基活性物质层还可以包括粘结剂和增稠剂，粘结剂可以是但不局限于苯乙烯丁二烯人造橡胶以及丙烯腈多元共聚物的水分散液等；增稠剂可以是羧甲基纤维素等。
53.在一些可选地实施例中，硅基活性物质层包括分散基体和活性物质，其中，活性物质掺混于分散基体中，分散基体可以是石墨等，活性物质可以是但不局限于硅、硅合金、硅氧化物等。
54.复合功能部件30呈套状结构，复合功能部件30的形状结构及尺寸与电极组件20与壳体10相匹配，复合功能部件30包覆于部分电极组件20且连接于壳体10与电极组件20之间。可选地，复合功能部件30可以是包覆于电极组件20的主体部，主体部即电极组件20的正极极片和负极极片上具有活性物质的部分。
55.复合功能部件30包括初始状态和压缩状态。具体地，复合功能部件30具有弹性形变，复合功能部件30在不受外力作用的情况下处于初始状态，能够对电极组件20的极片起到支撑作用，进而防止电极组件20的极片发生褶皱；复合功能部件30在受到外力作用的情况下处于压缩状态，即复合功能部件30在外力作用下以能够沿电极组件20朝向壳体10的方向上进行压缩，电极组件20在充放电循环过程中，电极组件20中的极片会产生膨胀，电极组件20自身膨胀会对复合功能部件30施加压力，进而使得复合功能部件30处于压缩状态以为电极组件20提供膨胀空间，进而能够提高电池单体的循环性能。
56.其中，沿电极组件20朝向壳体10的方向可以理解为电池单体的壳体10由内向外的方向。
57.可选地，复合功能部件30可以是由气凝胶为基体材料制成的，其中，气凝胶包括但不局限于有机气凝胶、金属氧化物气凝胶、硅系气凝胶或者硫系气凝胶等。并且，复合功能部件30具有耐压绝缘特性。
58.上述技术方案中，通过在电池单体的壳体10与电极组件20之间设置复合功能部件30，复合功能部件30具有弹性形变且在外力作用下以能够沿电极组件20朝向壳体10的方向上进行压缩。一方面，复合功能部件30能够对电极组件20的极片进行支撑，从而能够防止电极组件20的极片产生褶皱；另一方面，由于复合功能部件30能够沿电极组件20朝向壳体10的方向上进行压缩，因此，在电极组件20的循环过程中，电极组件20产生膨胀从而挤压复合功能部件30，复合功能部件30通过自身压缩能够为电极组件20的膨胀让出空间，进而能够提高电池单体的循环性能。
59.在一些可选地实施中，电池单体还包括端盖，端盖是指盖合于壳体10的开口处以将电池单体的内部环境隔绝于外部环境的部件。端盖的形状可以与壳体10的形状相适应以配合壳体10。可选地，端盖可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成，这样，端盖在受挤压碰撞时就不易发生形变，使电池单体能够具备更高的结构强度，安全性能也可以有所提高。端盖上可以设置有如电极端子等的功能性部件。电极端子可以用于与电极组件20电连接，以用于输出或输入电池单体的电能。在一些实施例中，端盖上还可以设置有用于在电池单体的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。端盖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，在端盖的内侧还可以设置有绝缘件，绝缘件可以用于隔离壳体10内的电连接部件与端盖，以降低短路的风险。示例性的，绝缘件可以是塑料、橡胶等。壳体10和端盖可以是独立的部件，可以于壳体10上设置开口，通过在开口处使端盖盖合开口以形成电池单体的内部环境。不限地，也可以使端盖和壳体10一体化，具体地，端盖和壳体10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10的内部时，再使端盖盖合壳体10。
60.图5为图3的h处的复合功能部件处于初始状态时的局部放大结构示意图，图6为图3的h处的复合功能部件处于压缩状态时的局部放大结构示意图。
61.继续参考图5至图6，在一些实施例中，初始状态下，复合功能部件30沿电极组件20朝向壳体10的方向上具有第一尺寸h1。复合功能部件30沿电极组件20朝向壳体10的方向上具有第二尺寸h2，第二尺寸h2为复合功能部件30处于压缩状态下的尺寸的最小值，h1和h2满足关系：0.3≤(h1-h2)/h1≤0.9。
62.在上述这些实施例中，复合功能部件30处于初始状态下的第一尺寸h1可以理解为复合功能部件30在不受外力时沿电极组件20朝向壳体10的方向上的厚度，复合功能部件30处于压缩状态下的第二尺寸h2可以理解为复合功能部件30在受到外力作用时沿电极组件20朝向壳体10的方向上的厚度的最小值。
63.其中，h1和h2之间的关系：0.3≤(h1-h2)/h1≤0.9，可以理解为，复合功能部件30的可压缩量为30％-90％。
64.示例性地，(h1-h2)/h1可以是但不局限于0.3、0.4、0.5、0.65、0.75、0.8、0.9等。
65.上述技术方案中，将复合功能部件30处于初始状态下的第一尺寸h1和复合功能部件30处于压缩状态下的第二尺寸h2设置为满足关系：0.3≤(h1-h2)/h1≤0.9，能够有效地提高复合功能部件30自身的可压缩性能，进而能够进一步提高电池单体的循环性能。
66.图7为本技术一些实施例所提供的一种电池单体的壳体的结构示意图，图8为本技术一些实施例所提供的一种电池单体的复合功能部件的结构示意图，图9为本技术一些实施例所提供的一种电池单体的电极组件的结构示意图。
67.继续参考图7至图9，在一些实施例中，复合功能部件30在初始状态下沿电极组件20的厚度方向具有第三尺寸h3，电极组件20沿自身厚度方向具有第四尺寸h4，容纳腔沿电极组件20厚度方向具有第五尺寸h5，h3、h4和h5满足关系：0.98≤(h3+h4)/h5≤1。
68.在本技术实施例中，h3、h4和h5满足关系：0.98≤(h3+h4)/h5≤1，可以理解为，处于初始状态下的复合功能部件30包覆于电极组件20且共同容纳于容纳腔中时，复合功能部件30和电极组件20沿电极组件20的厚度方向上的尺寸之和占容纳腔沿电极组件20的厚度方向上的尺寸的98％-100％，能够进一步提高复合功能部件30对电极组件20的极片的支撑效果。示例性地，(h3+h4)/h5以是但不局限于0.98、0.99、0.995、1等。
69.上述技术方案中，将复合功能部件30的第三尺寸h3，电极组件20的第四尺寸h4和容纳腔的第五尺寸h5设置为满足关系：0.98≤(h3+h4)/h5≤1，能够有效地提高复合功能部件30对电极组件20的极片的支撑效果，使得复合功能部件30能够更加有效地防止电极组件20的极片产生褶皱。
70.在一些实施例中，电极组件为立方形结构。复合功能部件包括绕设在电极组件周侧的侧部和设置在电极组件下方的底部，侧部包括沿电极组件的宽度方向延伸的两个第一子侧部和沿电极组件的长度方向延伸的两个第二子侧部。其中，在初始状态下，第一子侧部具有第一厚度d1，第二子侧部具有第二厚度d2，底部具有第三厚度d3，d1、d2和d3满足关系：d1≥d2≥d3。
71.在本技术的实施例中，为了更清楚地描述本技术实施例，以电极组件20为卷绕式立方形结构为例进行说明。可以理解的是，在电极组件20的充放电循环过程中，电极组件20的大面区域产生的膨胀最大，其中，电极组件20的大面区域可以理解为电极组件20沿自身厚度方向上相背的两侧。换句话说，在电极组件20的充放电循环过程中，电极组件20主要是沿自身厚度方向上进行膨胀。
72.复合功能部件30的第一子侧部311与电极组件20的大面区域接触，复合功能部件30的第二子侧部312与电极组件20沿自身长度方向上相背的两侧表面接触，复合功能部件30的底部32与电极组件20沿自身高度方向上的背离极耳的一侧表面接触。第一侧部31处于初始状态下的第一厚度d1可以理解为第一侧部31处于初始状态下沿电极组件20朝向壳体10的方向上的厚度，第二侧部31处于初始状态下的第二厚度d2可以理解为第二侧部31处于初始状态下沿电极组件20朝向壳体10的方向上的厚度，底部32处于初始状态下的第三厚度d3可以理解为底部32处于初始状态下沿电极组件20朝向壳体10的方向上的厚度。
73.上述技术方案中，将第一侧部31处于初始状态下的第一厚度d1、第二侧部31处于初始状态下的第二厚度d2以及底部32处于初始状态下的第三厚度d3设置为满足关系：d1≥d2≥d3，即第一侧部31处于初始状态下的第一厚度d1最大，能够有效地提高复合功能部件30沿电极组件20的厚度方向上的可压缩性，以及提高电池单体沿电极组件20的厚度方向上的群裕度，使得电池单体的壳体10内部能够为电极组件20提供更大地膨胀空间，能够进一步改善电池单体的循环性能。
74.在一些实施例中，第一厚度d1满足关系：0.05mm≤d1≤3mm，第二厚度d2满足关系：
0.05mm≤d2≤0.3mm，第三厚度d3满足关系：0.05mm≤d3≤0.3mm。
75.示例性地，第一厚度d1可以是但不局限于0.05mm、0.1mm、0.4mm、0.5mm、0.65mm、1mm、2mm、2.5mm、3mm等。第二厚度d2可以是但不局限于0.05mm、0.1mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm等。第三厚度d3可以是但不局限于0.05mm、0.1mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm等。
76.在上述这些实施例中，将第一厚度d1设置在上述范围内，能够进一步提高复合功能部件30沿电极组件20的厚度方向上的可压缩性，进一步提高电池单体的循环性能。
77.如上，由于在电极组件20的充放电循环过程中，电极组件20的大面区域产生的膨胀最大，而复合功能部件30的第一子侧部311与电极组件20的大面区域接触，复合功能部件30的第二子侧部312和底部32均不接触电极组件20的大面区域。如此，复合功能部件30的第二子侧部312的第二厚度d2和底部32的第三厚度d3不需要太大，第二子侧部312的第二厚度d2和底部32的第三厚度d3太大的话会使电池单体的壳体10的内部空间减小，进而影响电池单体的能量密度。如此，将第二厚度d2和第三厚度d3设置在上述范围内，能够减小复合功能部件30对电池单体的壳体10的内部空间的占用，有利于提高电池单体的能量密度。
78.上述技术方案中，通过合理地设置第一厚度d1、第二厚度d2以及第三厚度d3，能够在提高电池单体的循环性能的同时，有利于提高电池单体的能量密度。
79.图10为图1的g处的局部放大结构示意图。
80.继续参考图10，在一些实施例中，复合功能部件30还包括微孔结构，微孔结构包括多个呈阵列排布的吸附孔33，多个吸附孔33设置在复合功能部件30朝向电极组件20的一侧，吸附孔33用于吸附气体。
81.如上，为了更清楚地描述本技术实施例，以负极片的活性物质为硅基活性物质为例对本技术进行说明。可以理解的是，当负极极片的活性物质为硅基活性物质时，与其配套的电解液在高温下容易产生气体(二氧化碳等)，从而影响电池单体在高温下性能的可靠性。如此，在复合功能部件30上设置微孔结构，微孔结构包括多个呈阵列排布的吸附孔33，吸附孔33能够吸附电解液在高温下产生的气体，能够有效地提高电池单体高温性能的可靠性。
82.在一些实施例中，吸附孔33的孔径小于100nm。
83.可以理解的是，复合功能部件30的微孔结构的孔境、径尺寸过大的话，会优先被电解液液体填充，不仅无法有效吸附气体，还会导致电池单体的壳体10内的电解液缺少，导致电池单体的性能降低。如此，吸附孔33的孔径设置为小于100nm，能够有效防止复合功能部件30的微孔结构被电解液液体填充，进而进一步提高了电池单体高温性能的可靠性。
84.示例性地，相邻的吸附孔33之间的间距可以是但不局限于10nm、20nm、50nm、80nm、95nm等。
85.根据本技术的一些实施例，本技术还提供了一种电池，包括以上任一方案的电池单体。
86.根据本技术的一些实施例，本技术还提供了一种车辆，包括以上任一方案的电池，电池用于提供电能。
87.车辆可以是可以是燃油汽车、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。
88.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
89.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：
1.一种电池单体，其特征在于，包括：壳体，包括容纳腔；电极组件，容纳于所述容纳腔内；复合功能部件，包覆于部分所述电极组件且连接于所述壳体与所述电极组件的极片之间，所述复合功能部件具有弹性形变且在外力作用下以能够沿所述电极组件朝向所述壳体的方向上进行压缩。2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述复合功能部件包括初始状态和压缩状态，所述初始状态为所述复合功能部件不受外力作用下的状态，所述压缩状态为所述复合功能部件在外力作用下被压缩后的状态；所述初始状态下，所述复合功能部件沿所述电极组件朝向所述壳体的方向上具有第一尺寸h1；所述复合功能部件沿所述电极组件朝向所述壳体的方向上具有第二尺寸h2，所述第二尺寸为所述复合功能部件处于所述压缩状态下的尺寸的最小值，h1和h2满足关系：0.3≤(h1-h2)/h1≤0.9。3.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述复合功能部件在所述初始状态下沿所述电极组件的厚度方向具有第三尺寸h3，所述电极组件沿自身厚度方向具有第四尺寸h4，所述容纳腔沿所述电极组件厚度方向上具有第五尺寸h5，h3、h4和h5满足关系：0.98≤(h3+h4)/h5≤1。4.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述电极组件为立方形结构；所述复合功能部件包括绕设在所述电极组件周侧的侧部和设置在所述电极组件下方的底部，所述侧部包括沿所述电极组件的宽度方向延伸的两个第一子侧部和沿所述电极组件的长度方向延伸的两个第二子侧部；其中，在所述初始状态下，所述第一子侧部具有第一厚度d1，所述第二子侧部具有第二厚度d2，所述底部具有第三厚度d3，d1、d2和d3满足关系：d1≥d2≥d3。5.根据权利要求4所述的电池单体，其特征在于，所述第一厚度d1满足关系：0.05mm≤d1≤3mm，所述第二厚度d2满足关系：0.05mm≤d2≤0.3mm，所述第三厚度d3满足关系：0.05mm≤d3≤0.3mm。6.根据权利要求1-5中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述复合功能部件包括机气凝胶、金属氧化物气凝胶、硅系气凝胶或者硫系气凝胶中的至少一者。7.根据权利要求1-5中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述复合功能部件还包括微孔结构，所述微孔结构包括多个呈阵列排布的吸附孔，所述多个吸附孔设置在所述复合功能部件朝向所述电极组件的一侧，所述吸附孔用于吸附气体。8.根据权利要求7所述的电池单体，其特征在于，所述吸附孔的孔径小于100nm。9.一种电池，其特征在于，包括如权利要求1-8任一所述的电池单体。10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求9所述的电池，所述电池用于提供电能。

技术总结
本申请提供了一种电池单体、电池及车辆。电池单体包括壳体、电极组件和复合功能层，壳体包括容纳腔，电极组件容纳于容纳腔，复合功能部件包覆于部分电极组件且连接于壳体与电极组件之间，复合功能部件具有弹性形变且在外力作用下以能够沿电极组件朝向壳体的方向上进行压缩。根据本申请实施例能够有效提升电池单体的可靠性。单体的可靠性。单体的可靠性。


技术研发人员：王思懿
受保护的技术使用者：北京车和家汽车科技有限公司
技术研发日：2023.03.14
技术公布日：2023/10/7