本申请公开了一种电池单体、电池模组及用电装置，属于电池技术领域，该电池单体包括壳体；至少一个第一卷芯和至少一个第二卷芯，第一卷芯和第二卷芯沿着第一方向排列设置于壳体内，第一卷芯的热稳定性高于第二卷芯的热稳定性；第一正极柱、第一负极柱、第二正极柱和第二负极柱，第一卷芯分别与第一正极柱、第一负极柱电性连接，第二卷芯分别与第二正极柱、第二负极柱电性连接。该电池单体能够一定程度上延缓或阻止电池单体内部的热失控蔓延，提升安全性，并且能够对两种卷芯相对独立的进行充放电，特别是对于充电上限不同的两种卷芯而言，能够避免电压平台低的卷芯出现过充的问题，从而保障安全性和电性能。而保障安全性和电性能。而保障安全性和电性能。
【技术实现步骤摘要】
电池单体、电池模组及用电装置
[0001]本申请属于电池
，具体涉及一种电池单体、电池模组及用电装置。
技术介绍
[0002]现有的动力电池模组通常由磷酸铁锂(简称LFP)电芯组合而成，其具有较高的热稳定性和长循环寿命等优势，但是能量密度较低，无法满足高续航需求。还有一种是由三元镍钴锰酸锂(简称NCM)电芯组合而成，其具有较高的能量密度和高电压平台等优势，但是热稳定性能较低，极易发生模组热扩散。
[0003]由于电动汽车更长续航里程的需求，相应配套的动力电池模组能量密度需求越来越高。单体电芯正极材料由高热稳定性的LFP体系向着高能量密度NCM三元体系转变已成为目前行业的趋势，但其相应的化学热稳定性能变差，对整车及乘车人员生命财产安全构成一定威胁。
技术实现思路
[0004]技术目的：本申请实施例提供一种电池单体，旨在解决现有的电池防热失控电气结构复杂的技术问题。
[0005]技术方案：本申请实施例所述的一种电池单体，包括：壳体；至少一个第一卷芯和至少一个第二卷芯，所述第一卷芯和所述第二卷芯沿着第一方向排列设置于所述壳体内，所述第一卷芯的热稳定性高于所述第二卷芯的热稳定性；第一正极柱、第一负极柱、第二正极柱和第二负极柱，所述第一卷芯分别与所述第一正极柱、所述第一负极柱电性连接，所述第二卷芯分别与所述第二正极柱、所述第二负极柱电性连接。
[0006]所述第二卷芯的自放热起始温度为T1℃，所述第二卷芯从初始状态到自放热临界状态的间隔时间为t
1 h，所述第二卷芯的热失控起始温度为T2℃，所述第二卷芯140从初始状态到热失控临界状态的间隔时间为t
2 h；所述第一卷芯的自放热起始温度为T3℃，所述第一卷芯从初始状态到自放热临界状态的间隔时间为t
3 h，所述第一卷芯的热失控起始温度为T4℃，所述第一卷芯从初始状态到热失控临界状态的间隔时间为t
4 h；其中，T1+T2+2(t2‑
t1)<T3+T4+2(t4‑
t3)。
[0007]其中，所述第一卷芯的自放热起始温度为T3℃与所述第二卷芯的自放热起始温度为T1℃，满足：0<T3‑
T1≤70。
[0008]其中，所述第一卷芯的热失控起始温度为T4℃与所述第二卷芯的热失控起始温度为T2℃满足：0<T4‑
T2≤110。
[0009]其中，所述壳体包括相对设置的两个内壁，所述第一方向为自一个所述内壁指向另一个所述内壁的方向。
[0010]其中，所述第一卷芯和所述第二卷芯的电压平台不同。
[0011]其中，所述第一卷芯相互电性连接，所述第二卷芯相互电性连接。
[0012]在一些实施例中，沿着所述第一方向，所述第一卷芯和所述第二卷芯交替排列。
[0013]在一些实施例中，相邻两个所述第二卷芯之间设有至少一个所述第一卷芯。
[0014]在一些实施例中，沿着所述第一方向，第一个和/或最后一个卷芯为所述第一卷芯。
[0015]在一些实施例中，所述第一卷芯包括第一极耳组，所述第一极耳组包括第一正极耳和第一负极耳；所述第二卷芯包括第二极耳组，所述第二极耳组包括第二正极耳和第二负极耳；
[0016]所述第一正极耳和所述第一正极柱电性连接，所述第一负极耳和所述第一负极柱电性连接；
[0017]所述第二正极耳和所述第二正极柱电性连接，所述第二负极耳和所述第二负极柱电性连接；
[0018]沿着所述第一方向，所述第一极耳组与所述第二极耳组位置相互错开。
[0019]在一些实施例中，沿着所述第一方向，一个所述第一卷芯的所述第一极耳组与另一个所述第一卷芯的所述第一极耳组对齐设置且电性连接，一个所述第二卷芯的所述第二极耳组与另一个所述第二卷芯的所述第二极耳组对齐设置且电性连接。
[0020]在一些实施例中，所述第一卷芯为磷酸铁锂卷芯、磷酸锰铁锂卷芯、钴酸锂卷芯、镍酸锂卷芯、锰酸锂卷芯中的一种或多种；
[0021]所述第二卷芯为镍钴锰酸锂卷芯和/或镍钴铝酸锂卷芯。
[0022]其中，磷酸铁锂卷芯为采用磷酸铁锂LFP作为正极主材的卷芯，磷酸锰铁锂卷芯为采用磷酸锰铁锂LMFP为正极主材的卷芯，钴酸锂卷芯为采用钴酸锂LiCoO2为正极主材的卷芯，镍酸锂卷芯为采用镍酸锂LiNiO2为正极主材的卷芯，锰酸锂卷芯为采用锰酸锂LiMn2O4为正极主材的卷芯。
[0023]其中，镍钴锰酸锂卷芯为采用三元镍钴锰酸锂NCM作为正极主材的卷芯，镍钴铝酸锂卷芯为采用三元镍钴铝酸锂NCA作为正极主材的卷芯。
[0024]相应的，本申请实施例所述的一种电池模组，包括以上任一项所述的电池单体。
[0025]在一些实施例中，所述的电池模组包括多个所述电池单体，多个所述电池单体沿着所述第一方向依次排列；
[0026]相邻的两个所述电池单体中，至少一个所述电池单体的与另一个所述电池单体相邻的卷芯为第一卷芯。
[0027]相应的，本申请实施例所述的一种用电装置，包括以上任一项所述的电池单体，或者，包括以上任一项所述的电池模组。
[0028]有益效果：与现有技术相比，本申请实施例的电池单体，包括壳体；至少一个第一卷芯和至少一个第二卷芯，第一卷芯和第二卷芯沿着第一方向排列设置于壳体内，第一卷芯的热稳定性高于第二卷芯的热稳定性；第一正极柱、第一负极柱、第二正极柱和第二负极柱，第一卷芯分别与第一正极柱、第一负极柱电性连接，第二卷芯分别与第二正极柱、第二负极柱电性连接。可以理解的是，该电池单体包含了第一卷芯和第二卷芯两种热稳定性不同的卷芯，当电池单体发生滥用失效时，其中热稳定性较低的第二卷芯优先发生热失控，释放的热量传递至热稳定性较高的第一卷芯时，大部分热量会被第一卷芯阻隔，一定程度上延缓或阻止电池单体内部的热失控蔓延，提升安全性；并且低热稳定性的第二卷芯通常具有高比能。通过高热稳定性低比能的第一卷芯与低热稳定性高比能的第二卷芯组合形成的
单体。并且，该电池单体设置了四个极柱，第一卷芯和第二卷芯连接于不同的极柱，从而，两种卷芯彼此之间没有电性连接，每种卷芯都具有各自独立的电气连接回路，从而两种卷芯能够相对独立的进行充放电，特别是对于电压平台不同的两种卷芯而言，能够避免电压平台低的卷芯因充电上限较低，出现过充的问题，从而保障安全性和电性能。
[0029]与现有技术相比，本申请实施例的电池模组，包括上述的电池单体。可以理解的是，该电池模组可以具有上述电池单体的所有技术特征以及有益效果，能有效防止内部热失控发生和蔓延，无需额外增加复杂的防热失控设计，有效的增加了质量能量密度，降低了制造成本。其中的第一卷芯和第二卷芯可以形成两幅独立的电气连接系统，配合简单电路结构即可以实现对两种卷芯的独立充放电控制管理。
[0030]与现有技术相比，本申请实施例的用电装置，包括上述的电池单体，或者，包括上述的电池模组。以理解的是，该用电装置可以具有上述电池单本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电池单体(100)，其特征在于，包括：壳体(110)；至少一个第一卷芯(130)和至少一个第二卷芯(140)，所述第一卷芯(130)和所述第二卷芯(140)沿着第一方向排列设置于所述壳体(110)内，所述第一卷芯(130)的热稳定性高于所述第二卷芯(140)的热稳定性；第一正极柱(1221)、第一负极柱(1222)、第二正极柱(1231)和第二负极柱(1232)，所述第一卷芯(130)分别与所述第一正极柱(1221)、所述第一负极柱(1222)电性连接，所述第二卷芯(140)分别与所述第二正极柱(1231)、所述第二负极柱(1232)电性连接。2.根据权利要求1所述的电池单体(100)，其特征在于，所述第二卷芯(140)的自放热起始温度为T1℃，所述第二卷芯(140)从初始状态到自放热临界状态的间隔时间为t
1 h，所述第二卷芯(140)的热失控起始温度为T2℃，所述第二卷芯(140)从初始状态到热失控临界状态的间隔时间为t
2 h；所述第一卷芯(130)的自放热起始温度为T3℃，所述第一卷芯(130)从初始状态到自放热临界状态的间隔时间为t
3 h，所述第一卷芯(130)的热失控起始温度为T4℃，所述第一卷芯(130)从初始状态到热失控临界状态的间隔时间为t
4 h；其中，T1+T2+2(t2‑
t1)<T3+T4+2(t4‑
t3)。3.根据权利要求2所述的电池单体(100)，其特征在于，所述第一卷芯(130)的自放热起始温度为T3℃与所述第二卷芯(140)的自放热起始温度为T1℃，满足：0<T3‑
T1≤70。4.根据权利要求2所述的电池单体(100)，其特征在于，所述第一卷芯(130)的热失控起始温度为T4℃与所述第二卷芯(140)的热失控起始温度为T2℃满足：0<T4‑
T2≤110。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的电池单体(100)，其特征在于，沿着所述第一方向，所述第一卷芯(130)和所述第二卷芯(140)交替排列。6.根据权利要求1
‑
4任...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴洁，冷利民，喻聪，洪子威，徐中领，
申请(专利权)人：欣旺达电动汽车电池有限公司，
类型：新型
国别省市：
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