电池和用电装置的制作方法

本技术涉及电池技术，尤其是涉及一种电池和用电装置。

背景技术：

1、近些年，新能源汽车有了飞跃式的发展，在电动汽车领域，动力电池作为电动汽车的动力源，起着不可替代的重要作用。

2、电池的能量密度是电池的性能中的一项重要参数，然而，在提升电池的能量密度时还需要考虑电池的其他性能参数。因此，如何提升电池的性能，是电池技术中一个亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本技术旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出一种电池，所述电池提升能量密度的同时保障电池中的热传导，从而能够提升电池的性能。

2、本技术还提出一种具有上述电池的用电装置。

3、根据本技术第一方面实施例的电池，包括：箱体，所述箱体具有容纳腔；至少两个电池单体，所述至少两个电池单体容纳于所述容纳腔内，每个所述电池单体包括电极组件和电极端子，所述电极组件与所述电极端子电连接，所述电池单体包括第一壁，所述第一壁为所述电池单体中面积最大的壁；加强件，所述加强件与至少两个所述电池单体相连，所述加强件与至少两个所述电池单体的所述第一壁导热连接。

4、根据本技术实施例的电池，容纳至少两个电池单体的箱体中可以不需要再设置梁等结构，可以较大限度地提升电池内部的空间利用率，从而提升电池的能量密度；同时，利用上述加强件还可以保障电池中的热传导。

5、在一些实施例中，每个所述电池单体还包括与所述第一壁相连的第二壁，所述第一壁与所述第二壁相交设置，所述电极端子设置于所述第二壁。

6、在一些实施例中，每个所述电池单体包括相对设置的两个所述第一壁和相对设置的两个所述第二壁，所述电极端子设置为至少两个；至少两个所述电极端子设置于同一个所述第二壁；或者，每个所述第二壁设置有至少一个所述电极端子。

7、在一些实施例中，所述电极端子设于所述第一壁。

8、在一些实施例中，至少两个所述电池单体在第一方向排布设置，在所述第一方向上，每个所述电池单体设有与所述第一壁相对设置的第一表面，所述第一表面设有避让槽，相邻的两个所述电池单体中的其中一个所述电池单体的所述避让槽用于容纳另一个所述电池单体的所述电极端子，所述第一方向垂直于所述第一壁。

9、在一些实施例中，所述第一壁形成为圆筒状。

10、在一些实施例中，所述第一壁的轴向两端均设有第二壁，至少一个所述第二壁设有所述电极端子。

11、在一些实施例中，其中一个所述第二壁设有外露的所述电极端子，所述电极组件包括正极片和负极片，所述正极片和所述负极片中的其中一个与所述电极端子电连接，所述正极片和所述负极片中的另一个与所述第一壁或另一个所述第二壁电连接。

12、在一些实施例中，至少一个所述电池单体为软包电池单体。

13、在一些实施例中，所述电池单体还包括泄压机构，所述泄压机构与所述电极端子设置于所述电池单体的同一个壁。

14、在一些实施例中，所述电池单体还包括泄压机构，所述泄压机构与所述电极端子分别设置于所述电池单体的两个壁。

15、在一些实施例中，所述加强件通过第一胶层粘接至至少两个所述电池单体的所述第一壁。

16、在一些实施例中，所述加强件的底部通过第二胶层粘接至所述容纳腔的底壁；和/或，所述电池单体的底部通过第三胶层粘接至所述容纳腔的底壁。

17、在一些实施例中，所述第一胶层的厚度小于或等于所述第二胶层的厚度；和/或，所述第一胶层的厚度小于或等于所述第三胶层的厚度。

18、在一些实施例中，所述第一胶层的导热系数大于或等于所述第二胶层的导热系数；和/或，所述第一胶层的导热系数大于或等于所述第三胶层的导热系数。

19、在一些实施例中，所述第一胶层的厚度与所述第一胶层的导热系数之间的比值为第一比值；所述第二胶层的厚度与所述第二胶层的导热系数之间的比值为第二比值；所述第三胶层的厚度与所述第三胶层的导热系数之间的比值为第三比值；其中，所述第一比值小于或等于所述第二比值；和/或，所述第一比值小于或等于所述第三比值。

20、在一些实施例中，所述加强件为导热件，所述导热件用于与所述电池单体换热。

21、在一些实施例中，所述导热件包括金属材料和/或非金属材料。

22、在一些实施例中，所述导热件包括金属板和绝缘层，所述绝缘层设置在所述金属板的表面；或者，所述导热件为非金属材料板。

23、在一些实施例中，所述导热件内设置有空腔。

24、在一些实施例中，所述空腔用于容纳换热介质以给所述电池单体调节温度。

25、在一些实施例中，所述电池单体为多个且沿第二方向排列；所述加强件包括隔板，所述隔板沿所述第二方向延伸且与所述多个电池单体中的每个电池单体的所述第一壁连接，所述第二方向平行于所述第一壁。

26、在一些实施例中，所述加强件还包括绝缘层，所述绝缘层用于绝缘隔离所述电池单体的所述第一壁和所述隔板。

27、在一些实施例中，所述绝缘层的导热系数大于或等于0.1w/(m·k)。

28、在一些实施例中，所述隔板在第一方向上的尺寸t1小于0.5mm，所述第一方向垂直于所述第一壁。

29、在一些实施例中，所述隔板在第一方向上的尺寸t1大于5mm，所述第一方向垂直于所述第一壁。

30、在一些实施例中，所述加强件的与所述第一壁连接的表面为绝缘表面；其中，所述加强件在第一方向上的尺寸为0.1mm～100mm，所述第一方向垂直于所述第一壁。

31、在一些实施例中，在第三方向上，所述隔板的尺寸h1与所述第一壁的尺寸h2满足：0.1≤h1/h2≤2，所述第三方向垂直于所述第二方向且平行于所述第一壁。

32、在一些实施例中，所述隔板内部设置有空腔。

33、在一些实施例中，所述空腔内用于容纳换热介质以给所述电池单体调节温度。

34、在一些实施例中，在第一方向上，所述空腔的尺寸为w，所述电池单体的容量q与所述空腔的尺寸w满足：1.0ah/mm≤q/w≤400ah/mm，所述第一方向垂直于所述第一壁。

35、在一些实施例中，所述隔板还包括沿第一方向相对设置的一对导热板，所述空腔设置于所述一对导热板之间，所述第一方向垂直于所述第一壁。

36、在一些实施例中，所述隔板还包括加强筋，所述加强筋设于所述一对导热板之间。

37、在一些实施例中，所述加强筋连接于所述一对导热板中的至少一者。

38、在一些实施例中，所述加强筋包括第一加强筋，所述第一加强筋的两端分别连接于所述一对导热板，且所述第一加强筋相对于所述第一方向倾斜设置。

39、在一些实施例中，所述第一加强筋与所述第一方向的夹角范围为30°-60°。

40、在一些实施例中，所述加强筋还包括第二加强筋，所述第二加强筋的一端连接于所述一对导热板中的一者，所述第二加强筋的另一端与所述一对导热板中的另一者间隔设置。

41、在一些实施例中，所述第二加强筋沿所述第一方向延伸并凸出于所述一对导热板中的一者。

42、在一些实施例中，所述第一加强筋与所述第二加强筋间隔设置。

43、在一些实施例中，在所述第一方向上，所述导热板的厚度d与所述空腔的尺寸w满足：0.01≤d/w≤25。

44、在一些实施例中，所述隔板设有介质入口和介质出口，所述空腔连通所述介质入口和所述介质出口，所述隔板的内部设有与所述介质入口和所述介质出口均断开的腔体。

45、在一些实施例中，所述空腔内设有分隔件，所述分隔件用于将所述空腔内分隔形成至少两个流道。

46、在一些实施例中，所述加强件包括层叠设置的第一导热板、第二导热板和所述分隔件，所述分隔件设置于所述第一导热板和所述第二导热板之间，所述第一导热板和所述分隔件共同限定出第一流道，所述第二导热板和所述分隔件共同限定出第二流道。

47、在一些实施例中，所述加强件的至少一部分被构造成在受压时可变形。

48、在一些实施例中，所述加强件包括：层叠布置的换热层和可压缩层；所述可压缩层的弹性模量小于所述换热层的弹性模量。

49、在一些实施例中，所述可压缩层包括可压缩腔，所述可压缩腔内填充有相变材料或弹性材料。

50、在一些实施例中，所述加强件包括外壳和支撑部件，所述支撑部件容纳于所述外壳内并用于在所述外壳内限定出分隔设置的空腔和变形腔，所述空腔用于供换热介质流动，所述变形腔被配置为在所述外壳受压时可变形。

51、在一些实施例中，所述加强件包括外壳和隔离组件，所述隔离组件容纳于所述外壳内并与所述外壳连接，以在所述外壳和所述隔离组件之间形成空腔，所述空腔用于供换热介质流动，所述隔离组件被配置为在所述外壳受压时可变形。

52、在一些实施例中，所述加强件设有避让结构，所述避让结构用于为所述电池单体的膨胀提供空间。

53、在一些实施例中，所述避让结构的至少部分位于两个相邻的所述电池单体之间，并用于为至少一个所述电池单体的膨胀提供空间。

54、在一些实施例中，在第一方向上，所述加强件包括相对设置的第一导热板和第二导热板，所述第一导热板和所述第二导热板之间设有空腔，所述空腔用于容纳换热介质，沿所述第一方向，所述第一导热板和所述第二导热板中的至少一者朝向靠近另一者的方向凹陷设置以形成所述避让结构，所述第一方向垂直于所述第一壁。

55、在一些实施例中，所述箱体内设有电池组，所述电池组为的数量为两个以上并沿第一方向排列，每个所述电池组包括两个以上沿第二方向排列的所述电池单体，所述第二方向垂直于所述第一方向，所述第一方向垂直于所述第一壁。

56、在一些实施例中，相邻两组所述电池组之间夹持有所述加强件。

57、在一些实施例中，所述电池还包括连接管组，所述加强件内设置有用于容纳换热介质的空腔，所述连接管组用于将两个以上所述加强件的所述空腔连通。

58、在一些实施例中，所述连接管组包括联通道、进管以及出管，沿所述第一方向，相邻两个所述加强件的所述空腔通过所述联通道连通，所述进管以及所述出管与同一所述加强件的所述空腔连通。

59、在一些实施例中，每个所述电池单体还包括电池盒，所述电极组件容纳于所述电池盒内，所述电池盒设置有泄压机构，所述泄压机构与所述电池盒一体成型。

60、在一些实施例中，所述电池盒包括一体成型的非薄弱区和薄弱区，所述电池盒设置有槽部，所述非薄弱区形成于所述槽部的周围，所述薄弱区形成于所述槽部的底部，所述薄弱区被配置为在所述电池单体泄放内部压力时被破坏，所述泄压机构包括所述薄弱区。

61、在一些实施例中，所述薄弱区的平均晶粒尺寸为s1，所述非薄弱区的平均晶粒尺寸为s2，满足：0.05≤s1/s2≤0.9。

62、在一些实施例中，所述薄弱区的最小厚度为a1，满足：1≤a1/s1≤100。

63、在一些实施例中，所述薄弱区的最小厚度为a1，所述薄弱区的硬度为b1，满足：5hbw/mm≤b1/a1≤10000hbw/mm。

64、在一些实施例中，所述薄弱区的硬度为b1，所述非薄弱区的硬度为b2，满足：1＜b1/b2≤5。

65、在一些实施例中，所述薄弱区的最小厚度为a1，所述非薄弱区的最小厚度为a2，满足：0.05≤a1/a2≤0.95。

66、在一些实施例中，所述电极组件包括正极片和负极片，所述正极片和/或所述负极片包括集流体和活性物质层，所述集流体包括支撑层和导电层，所述支撑层用于承载所述导电层，所述导电层用于承载所述活性物质层。

67、在一些实施例中，沿所述支撑层的厚度方向，所述导电层设置于所述支撑层的至少一侧。

68、在一些实施例中，所述导电层的常温薄膜电阻rs满足：0.016ω/□≤rs≤420ω/□。

69、在一些实施例中，所述导电层的材料选自铝、铜、钛、银、镍铜合金、铝锆合金中的至少一种。

70、在一些实施例中，所述支撑层的材料包括高分子材料及高分子基复合材料中的一种或多种。

71、在一些实施例中，所述支撑层的厚度d1与所述支撑层的透光率k满足：当12μm≤d1≤30μm时，30％≤k≤80％；或者，当8μm≤d1＜12μm时，40％≤k≤90％；或者，当1μm≤d1＜8μm时，50％≤k≤98％。

72、在一些实施例中，所述电极组件包括正极片，所述正极片包括正极集流体和涂覆于所述正极集流体表面的正极活性物质层，所述正极活性物质层包括正极活性材料，所述正极活性材料具有内核及包覆所述内核的壳，所述内核包括三元材料、dli2mno3·(1-d)limo2以及limpo4中的至少一种，0＜d＜1，所述m包括选自fe、ni、co、mn中的一种或多种，所述壳含有结晶态无机物，所述结晶态无机物使用x射线衍射测量的主峰的半高全宽为0-3°，所述结晶态无机物包括选自金属氧化物以及无机盐中的一种或多种。

73、在一些实施例中，所述壳包括所述金属氧化物以及所述无机盐中的至少之一，以及碳。

74、在一些实施例中，所述电极组件包括正极片，所述正极片包括正极集流体和涂覆于所述正极集流体表面的正极活性物质层，所述正极活性物质层包括正极活性材料，所述正极活性材料具有limpo4，所述m包括mn，以及非mn元素，所述非mn元素满足以下条件的至少之一：所述非mn元素的离子半径为a，锰元素的离子半径为b，|a-b|/b不大于10％；所述非mn元素的化合价变价电压为u，2v<u<5.5v；所述非mn元素和o形成的化学键的化学活性不小于p-o键的化学活性；所述非mn元素的最高化合价不大于6。

75、在一些实施例中，所述非mn元素包括第一掺杂元素和第二掺杂元素中的一种或两种，所述第一掺杂元素为锰位掺杂，所述第二掺杂元素为磷位掺杂。

76、在一些实施例中，所述第一掺杂元素满足以下条件的至少之一：所述第一掺杂元素的离子半径为a，锰元素的离子半径为b，|a-b|/b不大于10％；所述第一掺杂元素的化合价变价电压为u，2v<u<5.5v。

77、在一些实施例中，所述第二掺杂元素满足以下条件的至少之一：所述第二掺杂元素和o形成的化学键的化学活性不小于p-o键的化学活性；所述第二掺杂元素的最高化合价不大于6。

78、在一些实施例中，所述正极活性材料还具有包覆层。

79、在一些实施例中，所述包覆层包括碳。

80、在一些实施例中，所述包覆层中的碳为sp2形态碳与sp3形态碳的混合物。

81、在一些实施例中，所述sp2形态碳与sp3形态碳的摩尔比为在0.1-10范围内的任意数值。

82、根据本技术第二方面实施例的用电装置，包括根据本技术上述第一方面实施例的电池，所述电池用于提供电能。

83、本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。