单体电池、电池模组以及用电设备制造技术

本申请提供了一种单体电池、电池模组以及用电设备，涉及电池技术领域，解决目前由于电池热量快速蔓延而导致电池模组安全性较低的技术问题。所述单体电池包括壳体以及设置在所述壳体外表面的隔热涂层；所述隔热涂层包括无机粒子；所述隔热涂层的孔隙率为10％～50％。所述隔热涂层的孔隙率为10％～50％。所述隔热涂层的孔隙率为10％～50％。

【技术实现步骤摘要】
单体电池、电池模组以及用电设备


[0001]本申请涉及电池
，尤其涉及一种单体电池、电池模组以及用电设备。

技术介绍

[0002]随着电池的应用越来越广泛，电池的安全问题也得到越来越多的关注。
[0003]在实际应用过程中，电池内部短路、电池外部短路等因素，可能会导致电池起火、爆炸。起火、爆炸的电池的热量往往会快速蔓延，将热量传导至临近电池，最终可能引起整个电池模组起火、爆炸。
[0004]因此，亟需一种能够控制电池热量蔓延的方案，以提高电池模组的安全性。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种单体电池、电池模组以及用电设备，能够用于解决目前由于电池热量快速蔓延而导致电池模组安全性较低的技术问题。
[0006]第一方面，本申请实施例提供一种单体电池，所述单体电池包括壳体以及设置在所述壳体外表面的隔热涂层；所述隔热涂层包括无机粒子；所述隔热涂层的孔隙率为10％～50％。
[0007]可选地，在一个实施例中，所述无机粒子的导热系数为0.001W/mK～10W/mK。
[0008]可选地，在一个实施例中，所述无机粒子包括、碳酸钙、石英砂、滑石粉、硅酸铝和纳米氧化铝中的任意一种或多种。
[0009]可选地，在一个实施例中，所述隔热涂层的厚度为50μm～1000μm。
[0010]可选地，在一个实施例中，所述无机粒子的粒径Dv50为3μm～12μm。
[0011]可选地，在一个实施例中，所述隔热涂层包括20～60质量份的无机粒子，1～30质量份的粘结剂，0.1～5质量份的增稠剂，0.1～5质量份的硅烷偶联剂。
[0012]可选地，在一个实施例中，所述粘结剂包括水性丁苯橡胶和/或水性丙烯酸树脂；和/或所述增稠剂包括气相二氧化硅、沉淀二氧化硅以及膨润土中的任意一种或多种；和/或所述硅烷偶联剂包括3
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3
‑
氨基丙基三乙氧基硅烷以及γ
‑
缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的任意一种或多种。
[0013]可选地，在一个实施例中，具有隔热涂层的壳体满足：T1
‑
T20＞400℃，650℃＜T1＜750℃，其中T1表示壳体加热面的温度，T20表示所述加热面的温度在T1且持续20min时，壳体另一面的温度，所述壳体加热面为壳体未涂覆有隔热涂层的一面，所述壳体另一面为壳体涂覆有隔热涂层的一面。
[0014]第二方面，本申请实施例提供一种电池模组，所述电池模组多个本申请第一方面提供的单体电池；
[0015]可选地，电池模组包括气凝胶隔热层，所述气凝胶隔热层设置在相邻的两个所述单体电池之间。
[0016]第三方面，本申请实施例提供一种用电设备，所述用电设备包括本申请第二方面
提供的电池模组，所述电池模组作为所述用电设备的供电电源。
[0017]本申请实施例带来的有益效果如下：
[0018]采用本申请实施例提供的方案，单体电池包括壳体以及设置在所述壳体外表面的隔热涂层；所述隔热涂层包括无机粒子；所述隔热涂层的孔隙率为10％～50％。通过设置包含有无机粒子的隔热涂层的孔隙率为10％～50％，使得该隔热涂层具有较低的导热系数。进而，当隔热涂层设置在单体电池壳体的外表面后，能够有效控制热量传导，从而可以提高电池模组的安全性。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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的附图。在附图中：
[0020]图1为本申请实施例提供的一种电池模组的局部结构示意图。
具体实施方式
[0021]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅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做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。
[0022]如本申请
技术介绍
所描述的，起火、爆炸的电池的热量往往会快速蔓延，将热量传导至临近电池，最终可能影响整个电池模组的安全性。
[0023]针对此，本申请实施例提供了一种单体电池，可以用于一定程度上缓解热量蔓延情况，从而提高电池模组的安全性。具体地，该单体电池可以包括壳体以及设置在所述壳体外表面的隔热涂层，所述隔热涂层包括无机粒子，所述隔热涂层的孔隙率为10％～50％。
[0024]其中，所述单体电池可以是锂离子电池、钠离子电池等。
[0025]所述壳体可以是方形电池、圆柱形电池、棱柱形电池等对应的外壳。在实际应用中，为使该壳体易于加工成型，该壳体的材质可以是铝材。
[0026]所述无机粒子可以是具有较低导热系数的耐热型无机粒子，也可以称为耐热填料。通过将无机粒子设置为具有较低导热系数的耐热型无机粒子，可以进一步提升隔热涂层的隔热性能。
[0027]所述隔热涂层中分布的孔隙中填充的为空气。孔隙中封闭、静止的空气是热的不良导体，其导热系数仅为0.023W/mK。若隔热涂层中孔隙率较高，孔隙连通的概率会较大，进而造成较多孔隙中的空气连通，大范围的空气连通会导致隔热涂层的隔热效果降低。若隔热涂层中孔隙率较低，导热介质空气在隔热涂层中的占比较少，使得填充在隔热涂层孔隙中的空气难以有效发挥其低导热作用，从而使得隔热涂层的隔热效果也较差。本申请实施例通过将包含有无机粒子的隔热涂层的孔隙率设置为10％～50％，能够降低孔隙连通概率的同时，还能够使填充在隔热涂层孔隙中的空气有效发挥其低导热作用，进而使得隔热涂层具有较低的导热系数，即，具有较好的隔热性能。
[0028]在一些实施例中，所述隔热涂层的孔隙率可以为10％、20％、25％、30％、45％、50％中的一者或者任意两者的范围值。
[0029]在本申请实施例中，所述隔热涂层可以以涂覆的方式设置在壳体的外表面。在具体实施时，可以将隔热涂层对应的隔热涂料喷涂在单体电池壳体外表面，干燥后在壳体外表面形成所述隔热涂层。
[0030]可以理解，采用本申请实施例提供的单体电池，单体电池包括壳体以及设置在所述壳体外表面的隔热涂层；所述隔热涂层包括无机粒子；所述隔热涂层的孔隙率为10％～50％。通过设置包含有无机粒子的隔热涂层的孔隙率为10％～50％，使得该隔热涂层具有较低的导热系数。进而，当隔热涂层设置在单体电池壳体的外表面后，能够有效控制热量传导，从而可以提高电池模组的安全性。
[0031]上述当隔热涂层设置在单体电池壳体的外表面后，能够有效控制热量传导，可以体现在两方面，一方面为：若目标单体电池发热，设置在目标单体电池壳体外表面的隔热涂层可以有助于将热量封存在目标单体电池内部，从而有效控制热量传导至临近单体电池。另一方面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单体电池，其特征在于，所述单体电池包括壳体以及设置在所述壳体外表面的隔热涂层；所述隔热涂层包括无机粒子；所述隔热涂层的孔隙率为10％～50％。2.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述无机粒子的导热系数为0.001W/mK～10W/mK。3.根据权利要求2所述的单体电池，其特征在于，所述无机粒子包括、碳酸钙、石英砂、滑石粉、硅酸铝和纳米氧化铝中的任意一种或多种。4.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述隔热涂层的厚度为50μm～1000μm。5.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述无机粒子的粒径Dv50为3μm～12μm。6.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述隔热涂层包括20～60质量份的无机粒子，1～30质量份的粘结剂，0.1～5质量份的增稠剂，0.1～5质量份的硅烷偶联剂。7.根据权利要求6所述的单体电池，其特征在于，所述粘结剂包括水性丁苯橡胶和/或水性丙烯酸树脂；和/或所述增稠剂包括气相二氧化硅、沉淀二氧化硅以及膨润土中的任意一种或多种；和/或...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡春林，梁世硕，张耀，卢桂峰，康树森，李臻，宋飞飞，冯静，黄凯昇，
申请(专利权)人：欣旺达动力科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：