单体电池及用电设备制造技术

本实用新型专利技术公开一种单体电池及用电设备。单体电池，包括：壳体，壳体具有收容腔；卷芯，收容于收容腔中，包括负极极片、隔离膜和正极极片，负极极片包括负极集流体和附着于负极集流体上的负极浆料层，正极极片包括正极集流体和附着于正极集流体上的正极浆料层；导热膜，包覆于卷芯外，与负极集流体或正极集流体连接，并与壳体相贴合；其中，当导热膜和负极集流体或正极集流体具有相同的材质。本实用新型专利技术中的单体电池，由于正极集流体或者负极集流体上连接导热膜，导热膜能够沿集流体的长度方向上将卷芯内产生的热量直接传递至壳体，以通过壳体传递出，增加了单体电池的导热性能，保证单体电池的使用安全和寿命。电池的使用安全和寿命。电池的使用安全和寿命。

【技术实现步骤摘要】
单体电池及用电设备


[0001]本技术涉及电池
，尤其涉及一种单体电池及用电设备。

技术介绍

[0002]锂离子电池具有能量密度大、循环寿命长、倍率性能高、安全性能好以及绿色环保的优点，是现代电子产品和动力汽车用重要的能源产品。
[0003]在卷绕型锂离子电池中，由于电池在充放电过程中会产生热量，热量在内部的浆料区产生，要传导至壳体外时，需要沿径向通过数十层极片和隔膜，然而，由于隔膜的导热系数较低，且卷芯最外层仍为隔膜，使电池的径向导热系数较低，不利于电池中热量的散出。

技术实现思路

[0004]为解决上述现有技术中所存在的至少一个问题，根据本技术的一个方面，提供了一种单体电池，包括：壳体，所述壳体具有收容腔；卷芯，收容于所述收容腔中，包括负极极片、隔离膜和正极极片，所述负极极片包括负极集流体和附着于所述负极集流体上的负极浆料层，所述正极极片包括正极集流体和附着于所述正极集流体上的正极浆料层；导热膜，包覆于所述卷芯的最外层，与所述负极集流体或所述正极集流体连接，并与所述壳体相贴合；其中，当所述导热膜和所述负极集流体相连接时，所述导热膜和所述负极集流体具有相同的材质；当所述导热膜和所述正极集流体相连接时，所述导热膜和所述正极集流体具有相同的材质。
[0005]这样，由于卷芯的最外层为导热膜，同时导热膜和壳体贴合，并且导热膜和负极集流体或正极集流体连接，并且根据对应连接的是正极或负极集流体，分别和正极或负极集流体具有相同的材质，能够具有如下效果：
[0006](1)导热膜和负极集流体或正极集流体为一个连续的状态，同时导热膜和壳体相贴合，导热膜能够将卷芯内产生的热量沿负极集流体或正极集流体的卷绕方向，也即是长度方向，直接传递至壳体，以通过壳体传递出，即热量能够从卷芯的卷首方向至卷尾方向进行连续传递出，热量不仅仅只是沿径向方向穿透数十层极片和隔膜后再传递至壳体，增加了一条沿卷绕方向的主要传热路径，故提高了单体电池的径向传热系数，极大的提升了电池的传热效率；
[0007](2)由于负极极片、隔离膜和正极极片在卷绕形成卷芯时，卷芯在成型入壳需要控制在一定的预紧力范围内，但是由于现有技术中卷芯完成卷绕后最外层为隔离膜，由于隔离膜为柔性膜，具有较大的延展性，卷芯在充放电过程中存在呼吸效应，会发生沿径向的膨胀收缩，当卷芯在发生膨胀时，由于隔离膜的延展性较大，能够在膨胀的卷芯撑开力作用下发生较大的形变，致使隔离膜不能对卷芯具有很好的束缚力，，从而影响电池整体的电性能和循环性能，。然而本实施例中采用和负极集流体或正极集流体相同材质的导热膜包覆于卷芯最外层，由于负极集流体或正极集流体为金属材料，因此导热膜也为金属材料，金属材
料的延展性相比隔离膜的延展性较差，在膨胀的卷芯撑开力作用下不会发生较大的形变，能够对卷芯产生较好的束缚力，提高卷芯的预紧力保持度，避免卷芯发生较大的形变，，保证电池整体的电性能和循环性能；
[0008](3)由于导热膜卷绕于卷芯外，即负极集流体或者正极集流体沿卷绕方向延伸，包覆于卷芯的最外层，并贴合壳体，最外层的集流体可以与壳体之间进行电子导通，进行电子传输，具有更大的电子传输面积，即具有更大的过流面积；而现有技术中，卷芯最外层为不导电子的隔离膜时，电子仅能通过从卷芯的高度方向延伸出的极耳与壳体的顶部或底部进行传输，电子传输路径仅为壳体的顶部或底部沿电池的高度方向传输到集流体，电子传输面积较小；相比于现有技术，本实施例中的卷芯的最外层的导热膜直接与壳体连接，与壳体直接进行电子传输的传输路径为壳体的大面的面积，电子过流面积增大，单体电池的电阻减小。同时，当电阻减小后，相应的产热功率(P＝I2*R)也会降低，产热下降，并且电池的导热路径也由常规的径向导热(负极
‑
隔膜
‑
正极
‑
隔膜
‑…‑
负极
‑
隔膜
‑
正极
‑
隔膜)变为沿卷绕方向的直接导热，导热效率增加，故电池整体温升速率下降，可有效提高电池的倍率性能；。
[0009]故综合以上三种效果，单体电池100的倍率性能得到极大提升，使用安全性更高，以及具有更长的使用寿命。
[0010]本技术的另一个方面，提供了一种用电设备，包括上述所述的单体电池。
附图说明
[0011]图1为本技术第一实施例的单体电池的结构示意图；
[0012]图2为图1中的卷芯的分解示意图；
[0013]图3为图2中的正极极片的一种结构示意图；
[0014]图4为图2中的负极极片的结构示意图；
[0015]图5为图2中的负极极片的另一种结构示意图；
[0016]图6为图2中的导热膜的结构示意图。
[0017]其中，附图标记含义如下：
[0018]100
‑
单体电池，10
‑
壳体，11
‑
收容腔，12
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筒体，13
‑
负极集流盘，20
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卷芯，21
‑
正极极片，211
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正极集流体，212
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正极浆料层，22
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第一隔离膜，23
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负极极片，231
‑
负极集流体，232
‑
负极浆料层，233
‑
涂布区，234
‑
留白区，24
‑
第二隔离膜，30
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导热膜，31
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基材层，32
‑
导热材料层。
具体实施方式
[0019]为了更好地理解和实施，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。
[0020]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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的限制。
[0021]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，不是旨在限制本技术。
[0022]下面结合附图对本技术作进一步详细的说明。
[0023]在锂离子电池中，由于电池在充放电过程中会产生热量，热量在传递至壳体外时，从卷芯内部传递至壳体外需要经过数十层箔材，其中包括多层隔离膜，由于隔离膜的传热系数低，导致卷芯内部的热量传递至壳体外的效率低。为了提升卷芯内的热传递效率，在现有技术的改进中，例如：
[0024](1)在CN11026573本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.单体电池，其特征在于，包括：壳体，所述壳体具有收容腔；卷芯，收容于所述收容腔中，包括负极极片、隔离膜和正极极片，所述负极极片包括负极集流体和附着于所述负极集流体上的负极浆料层，所述正极极片包括正极集流体和附着于所述正极集流体上的正极浆料层；导热膜，包覆于所述卷芯的最外层，与所述负极集流体或所述正极集流体连接，并与所述壳体相贴合；其中，当所述导热膜和所述负极集流体相连接时，所述导热膜和所述负极集流体具有相同的材质；当所述导热膜和所述正极集流体相连接时，所述导热膜和所述正极集流体具有相同的材质。2.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述导热膜连接于所述负极集流体。3.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述导热膜在所述卷芯外卷绕至少一圈。4.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述导热膜和所述负极集流体一体成型，...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐鹏飞，孙倩倩，
申请(专利权)人：中创新航科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：