【技术实现步骤摘要】
本申请涉及一种电池单体、电池和用电装置。
技术介绍
1、近年来，电池被广泛应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，以及电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、军事装备、航空航天等多个领域。随着社会的发展和各领域的应用，对电池的体积能量密度提出的要求也越来越高，通过将电池单体调整为长片型结构，可以提高电池的集成度，提高电池的体积能量密度，然而长片型结构的电池单体存在散热面积不足的问题，导致循环循环过程电池内部的温度急剧上升，进而严重影响到电池的使用性能和使用寿命。
技术实现思路
1、本申请是鉴于上述课题而进行的，其目的在于，提供一种电池单体、电池和用电装置，其能提高电池体积能量密度的同时，还能够有效减少电池单体的温升现象，提高负极极片的粘结力，综合改善提高电池的安全性能和使用性能。
2、本申请的第一方面提供一种电池单体，所述电池单体包括电极组件；所述电极组件包括负极极片；所述负极极片包括负极集流体以及形成于所述负极集流体至少一个表面上的负极膜层，所述负极膜层具有远离所述负极集流体的第一表面以及与所述第一表面相对设置的第二表面，所述负极极片的单侧的负极膜层的厚度记为h，从所述负极膜层的第二表面至0.3h的厚度范围内的区域记为所述负极膜层的第一区域，从所述负极膜层的第一表面至0.3h的厚度范围内的区域记为所述负极膜层的第二区域，其中，所述第一区域包括第一活性材料，所述第一活性材料包括第一石墨，所述第二区域包括第二活性材料，所述第二活性材料包括第二石墨，在所述负极
3、本申请的负极极片在厚度方向包括多个区域，在远离集流体的第二区域中采用颗粒内部具有相对多的孔隙结构的第二石墨，能够提高负极膜层的导热性，能够有效减少长片型电池单体的内部温升现象；在靠近集流体的第一区域中采用颗粒内部具有相对少的孔隙结构的第一石墨，能够提高第一石墨与集流体的粘结力，降低负极极片在制程过程中的掉粉和在电池循环过程中的脱膜现象，综合改善提高电池的安全性能和使用性能。
4、在任意实施方式中，所述a为500mm-2000mm；和/或，所述b为80mm-200mm；和/或，所述c为8mm-25mm。
5、在任意实施方式中，所述a为650mm-700mm；和/或，所述b为110mm-120mm；和/或，所述c为13mm-16mm。
6、控制电池单体的长度、宽度和高度在合适范围内，电池单体具有相对多的散热面积，有利于降低电池单体的内部温升现象，同时还能兼顾长片型电池单体在电池中的集成度，有利于获得高能量密度的电池。
7、在任意实施方式中，所述负极集流体的厚度小于等于6μm。
8、为了进一步提高电池单体和电池的体积能量密度，可以降低负极集流体的厚度提高活性材料的负载量，然而降低集流体的厚度会影响集流体的韧性，使得冷压过程中极片膜层与集流体的延展率差显著增大，极片断带风险大大提高。
9、本申请通过在紧靠集流体的第一区域中采用颗粒内部具有相对少的孔隙结构的第一石墨，孔隙结构少的第一石墨在冷压压力下的延展性也相对小，减少极片膜层的延展，降低极片膜层和集流体的延展差，减少极片冷压过程中的断带现象。
10、在任意实施方式中，所述负极集流体的厚度为4μm-5.8μm。
11、负极集流体的厚度在合适范围内，可以兼顾电池单体的能量密度和冷压断带风险，综合改善电池单体的使用性能和制备性能。
12、在任意实施方式中，所述第一石墨包括人造石墨，所述第二石墨包括天然石墨。
13、在任意实施方式中，所述第一石墨为人造石墨，所述第二石墨为天然石墨。
14、采用第一石墨包括人造石墨和第二石墨包括天然石墨的技术方案，能达到第二石墨颗粒内部的孔隙量大于所述第一石墨颗粒内部的孔隙量的设计目的，同时天然石墨的晶体发育较完善，具有优异的导电性，有利于降低负极极片的膜片电阻，有利于提高长片型电池单体的倍率性能，同时人造石墨具有颗粒均匀性高和各向同性高的优点，在电池循环过程中不易破碎，有利于提高负极膜层的循环稳定性，提高电池的循环性能，综合改善电池单体的电化学性能。
15、在任意实施方式中，所述人造石墨和天然石墨满足如下条件中的至少一者：
16、（1）所述人造石墨的体积分布粒径dv50小于所述天然石墨的体积分布粒径dv50；
17、（2）所述人造石墨的比表面积小于所述天然石墨的比表面积；
18、（3）所述人造石墨的石墨化度小于所述天然石墨的石墨化度；
19、（4）所述人造石墨的拉曼光谱中1250cm-1至1500cm-1的峰强度id和1500cm-1至1650cm-1的峰强度ig比值id/ig小于所述天然石墨的拉曼光谱中1250cm-1至1500cm-1的峰强度id和1500cm-1至1650cm-1的峰强度ig比值id/ig。
20、在任意实施方式中，所述人造石墨和天然石墨满足如下条件中的至少一者：
21、（1）所述人造石墨的体积分布粒径dv50为8μm-12μm；和/或，所述天然石墨的体积分布粒径dv50为15μm-25μm；
22、（2）所述人造石墨的石墨化度为80%-94%；和/或，所述天然石墨的石墨化度为92%-98%；
23、（3）所述人造石墨的比表面积为0.8m2/g-1.5m2/g；和/或，所述天然石墨的比表面积为1.2m2/g-2.0m2/g；
24、（4）所述人造石墨的拉曼光谱中1250cm-1至1500cm-1的峰强度id和1500cm-1至1650cm-1的峰强度ig比值id/ig为0.04-0.34；和/或，所述天然石墨的拉曼光谱中1250cm-1至1500cm-1的峰强度id和1500cm-1至1650cm-1的峰强度ig比值id/ig为0.3-0.85。
25、在任意实施方式中，所述第一区域和第二区域满足如下条件中的至少一者：
26、（1）所述第一区域的压实密度为1.35g/cm3-1.6g/cm3；和/或，所述第二区域的压实密度为1.45g/cm3-1.70g/cm3；
27、（2）所述第一区域的面密度为0.140g/1540mm2-0.175g/1540mm2；和/或，所述第二区域的面密度为0.150g/1540mm2-0.185g/1540mm2。
28、在任意实施方式中，所述负极膜层满足如下条件中的至少一者：
29、（1）所述负极膜层的面密度为0.145g/1540mm2-0.180g/1540mm2；
30、（2）所述负极膜层的压实密度为1.40g/cm3-1.6本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电池单体，其特征在于，所述电池单体包括电极组件；所述电极组件包括负极极片；
2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述a为500mm-2000mm；和/或，所述b为80mm-200mm；和/或，所述c为8mm-25mm。
3.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述a为650mm-700mm；和/或，所述b为110mm-120mm；和/或，所述c为13mm-16mm。
4.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述负极集流体的厚度小于等于6μm。
5.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述负极集流体的厚度为4μm-5.8μm。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述第一石墨包括人造石墨，所述第二石墨包括天然石墨。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述第一石墨为人造石墨，所述第二石墨为天然石墨。
8.根据权利要求7所述的电池单体，其特征在于，所述人造石墨和天然石墨满足如下条件中的至少一者：
9.根据权利要
10.根据权利要求1至5中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述第一区域和第二区域满足如下条件中的至少一者：
11.根据权利要求1至5中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述负极膜层满足如下条件中的至少一者：
12.根据权利要求1至5任一项所述的电池单体，其特征在于，所述第一区域包括第一粘结剂，所述第二区域包括第二粘结剂；
13.根据权利要求12所述的电池单体，其特征在于，所述w1%为1.2%-2.0%；和/或，所述w2%为0.8%-1.5%。
14.根据权利要求1至5中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述负极极片还包括负极底涂层，所述负极底涂层位于所述负极集流体和所述负极膜层之间；所述负极底涂层包括负极底涂层粘结剂和负极底涂层导电剂。
15.根据权利要求14所述的电池单体，其特征在于，所述负极底涂层满足如下条件中的至少一者：
16.根据权利要求1至5中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述电极组件还包括正极极片，所述正极极片包括正极集流体以及位于所述正极集流体至少一侧的正极膜层；
17.根据权利要求16所述的电池单体，其特征在于，所述正极集流体的厚度为11μm-14μm。
18.根据权利要求16所述的电池单体，其特征在于，所述正极膜层包括正极活性材料，所述正极活性材料包括磷酸铁锂及其改性化合物中的一种或多种。
19.根据权利要求16所述的电池单体，其特征在于，所述正极膜层包括鳞片状石墨。
20.根据权利要求19所述的电池单体，其特征在于，所述鳞片状石墨包括一次颗粒。
21.根据权利要求16所述的电池单体，其特征在于，所述正极膜层满足如下条件中的至少一者：
22.根据权利要求16所述的电池单体，其特征在于，所述正极极片还包括正极底涂层，所述正极底涂层位于所述正极集流体和所述正极膜层之间；所述正极底涂层包括正极底涂层粘结剂和正极底涂层导电剂。
23.根据权利要求22所述的电池单体，其特征在于，所述正极底涂层满足如下条件中的至少一者：
24.根据权利要求16所述的电池单体，其特征在于，所述电极组件包括位于所述负极极片和所述正极极片之间的隔离膜，所述隔离膜包括多孔基材以及复合涂层，所述复合涂层位于所述多孔基材面对所述负极极片的一侧，所述复合涂层包括无机颗粒层以及位于所述无机颗粒层远离所述多孔基材一侧的粘接层，
25.根据权利要求24所述的电池单体，其特征在于，所述隔离膜满足如下条件中的至少一者：
26.根据权利要求1至5中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体包括外包装，所述外包装包括布氏硬度小于等于30HB的材料。
27.根据权利要求26所述的电池单体，其特征在于，所述外包装包括铝塑膜、聚丙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯中的一种或多种。
28.根据权利要求1至5中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述电极组件包括多个正极极片以及多个所述负极极片，多个正极极片和多个所述负极极片沿所述电池单体的厚度方向交替层叠，且电极组件的隔离膜是连续的。
29.一种电池，包括权利要求1至28中任一项所述的电池单体。
30.一种用电装置，包括权利要求29所述的电池。
...【技术特征摘要】
1.一种电池单体，其特征在于，所述电池单体包括电极组件；所述电极组件包括负极极片；
2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述a为500mm-2000mm；和/或，所述b为80mm-200mm；和/或，所述c为8mm-25mm。
3.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述a为650mm-700mm；和/或，所述b为110mm-120mm；和/或，所述c为13mm-16mm。
4.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述负极集流体的厚度小于等于6μm。
5.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述负极集流体的厚度为4μm-5.8μm。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述第一石墨包括人造石墨，所述第二石墨包括天然石墨。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述第一石墨为人造石墨，所述第二石墨为天然石墨。
8.根据权利要求7所述的电池单体，其特征在于，所述人造石墨和天然石墨满足如下条件中的至少一者：
9.根据权利要求7所述的电池单体，其特征在于，所述人造石墨和天然石墨满足如下条件中的至少一者：
10.根据权利要求1至5中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述第一区域和第二区域满足如下条件中的至少一者：
11.根据权利要求1至5中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述负极膜层满足如下条件中的至少一者：
12.根据权利要求1至5任一项所述的电池单体，其特征在于，所述第一区域包括第一粘结剂，所述第二区域包括第二粘结剂；
13.根据权利要求12所述的电池单体，其特征在于，所述w1%为1.2%-2.0%；和/或，所述w2%为0.8%-1.5%。
14.根据权利要求1至5中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述负极极片还包括负极底涂层，所述负极底涂层位于所述负极集流体和所述负极膜层之间；所述负极底涂层包括负极底涂层粘结剂和负极底涂层导电剂。
15.根据权利要求14所述的电池单体，其特征在于，所述负极底涂层满足如下条件中的至少一者：
16.根据权利要求1至5中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述电极组...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴凯，张帆，赵延杰，石鹏，林江辉，孟阵，古力，宋育倩，张宇，李星，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。