电池单体、电池以及用电设备的制作方法

本技术属于电池均温，尤其涉及一种电池单体、电池以及用电设备。

背景技术：

1、随着电池的技术发展，电池的充电速度也越来越快，电池中的电池单体在快速的充放电中，电池单体内的电芯产生大量的热量，使电池单体内部的温度也随之升高。但在实际的使用过程中，电池单体内部的温度分布不均，影响电池单体的性能。

2、上述的陈述仅用于提供与本技术有关的背景技术信息，而不必然地构成现有技术。

技术实现思路

1、本技术实施例的目的在于：提供一种电池单体、电池以及用电设备，包括但不限于解决相关技术中的电池单体内部的温度分布不均而影响电池单体的性能的问题。

2、本技术实施例采用的技术方案是：

3、第一方面，提供了一种电池单体，该电池单体包括外壳、电芯和导热件，外壳内盛放有电解液；电芯位于外壳内并浸泡于电解液；导热件至少部分位于电芯的内部，导热件用于将电芯内部的热量传导到电芯的外部。

4、本技术实施例的电池单体，导热件至少部分位于电池单体的电芯的内部，导热件可加快电芯内部的热量传导到位于电芯外部的电解液，再通过电解液传递给整个电池单体的内部，改善电池单体内部温度分布不均，提高电池单体内部的温度分布均匀性，提升电池单体的性能和使用可靠性，提高电池的性能和使用可靠性。

5、在一个实施例中，导热件包括绝缘层和导热层，绝缘层至少一个表面连接有导热层。

6、通过采用该实施例的技术方案，绝缘层的绝缘性能，可减少电芯内部的短路风险，提高电芯的使用可靠性；导热层的设置，可加快电芯内部的热量向外传导，改善电芯内外的温差，提高电池单体内部的温度分布均匀性，提升电池单体的性能和使用可靠性，提高电池的性能和使用可靠性。另外，导热件采用导热层和绝缘层的结构，导热件的结构简单，有利于降低制作成本.

7、在一个实施例中，导热层采用导热材料涂覆于绝缘层的表面而制得。

8、通过采用该实施例的技术方案，导热层采用涂覆的方式制作，使得导热件的制作工序简单，有利于降低制作成本。

9、在一个实施例中，绝缘层沿厚度方向的相对分布两表面中的至少一个表面连接有导热层。

10、通过采用该实施例的技术方案，在导热件设于电芯内后，绝缘层沿厚度方向相对分布的表面的面积大，导热层可设置的较大，有利于提高电芯与导热件的导热接触面积，从而加快电芯内部热量的导出，可更好地改善电芯内外的温差，提高电池单体内部的温度分布均匀性，提升电池单体的性能和使用可靠性，提高电池的性能和使用可靠性。

11、在一个实施例中，导热层的厚度范围为0.01mm～0.3mm。

12、通过采用该实施例的技术方案，导热层的厚度设置在0.01mm～0.3mm的范围内，导热层具有合理的厚度，使得导热件具有良好的导热能力，也可使得导热层稳定地固定在绝缘层，同时，导热层也不会占据电池单体内较大空间，也有利于提高电池单体的体积能量密度。

13、在一个实施例中，导热层的厚度范围为0.05mm～0.15mm。

14、通过采用该实施例的技术方案，导热层的厚度设置在0.05mm～0.15mm的范围内，导热层具有更合理的厚度，可使得导热件具有更好的导热能力，也使得导热层稳定地固定在绝缘层，同时，导热层也不会占据电池单体内较大空间，也有利于提高电池单体的体积能量密度。

15、在一个实施例中，导热层的热导率大于150w/(m·k)。

16、通过采用该实施例的技术方案，导热层的热导率大于150w/(m·k)，导热层具有良好的导热性能，能够有效地将电芯内部的热量导出，从而有效地提高电池单体内部的温度均匀性，提高电池单体和电池的性能和使用可靠性。

17、在一个实施例中，导热层的热导率大于1700w/(m·k)。

18、通过采用该实施例的技术方案，导热层的热导率大于150w/(m·k)，导热层具有优良的导热性能，能够快速地将电芯内部的热量导出，从而有效地提高电池单体内部的温度均匀性，提高电池单体和电池的性能和使用可靠性。

19、在一个实施例中，导热层为退火态热解石墨层或石墨烯层。

20、通过采用该实施例的技术方案，导热层采用导热性能较好的退火态热解石墨或石墨烯制作而成，使得导热层具有良好的导热性能，导热层能够将电芯内部的热量快速导出电芯外部的电解液，再通过电解液传递给整个电池单体的内部，有效地改善电池单体内部温度分布不均，提高电池单体内部的温度分布均匀性，提升电池单体的性能和使用可靠性，提高电池的性能和使用可靠性。

21、在一个实施例中，电芯包括本体和极耳，极耳与本体沿第一方向的端部连接；导热件至少部分位于本体的内部，导热件位于本体内的部分为导热部；本体在第一方向上的尺寸为l1，导热部在第一方向上的尺寸为l2，其中，0.75≤l2/l1≤1。

22、通过采用该实施例的技术方案，在第一方向上，导热部至少可位于本体的大部分区域，使得本体的中部有导热部，导热部可将本体温度较高中部的热量快速导出给电芯外部的电解液，从而在通过电解液传递给整个电芯，这样可有效地改善电芯的温度分布均匀性，也有效地改善电池单体内部温度分布不均，提高电池单体内部的温度分布均匀性，提升电池单体的性能和使用可靠性，提高电池的性能和使用可靠性。

23、在一个实施例中，极耳包括正极极耳和负极极耳，正极极耳和负极极耳位于本体的同一端部，导热件与本体靠近极耳的端面之间的距离为l3，导热部与本体背向极耳的端面之间的距离为l4，其中，l3＞l4。

24、通过采用该实施例的技术方案，l3＞l4的设计，使得导热部与电芯背向极耳的端面之间的距离更短，导热部可将本体的中部热量更多地导向温度较低的本体背向极耳的端部，可更好地降低本体中部的温度，也有利于提高电芯的温度分布的均匀性，有利于提高电芯的性能。

25、在一个实施例中，电芯包括电极组件，电极组件包括主体部和极耳组，极耳组与主体部沿第一方向的端部连接，主体部设有至少一个导热件。

26、通过采用该实施例的技术方案，电极组件的主体部可设有一个或多个导热件，这样可灵活根据主体部温度分布，而灵活分布导热件的数量，从而有效地将电极组件内的热量导出，使得电极组件具有更好的温度分布的均匀性，提高电池单体的性能和使用可靠性。

27、在一个实施例中，主体部在第二方向的中间位置设有导热件，第一方向与第二方向垂直。

28、通过采用该实施例的技术方案，在主体部的第二方向上，主体部的中间位置温度最高，而导热件设于主体部的中间位置，这样可有效地将主体部的中间位置温度最高处的热量导出到给位于电芯外部的电解液，并通过电解液传递给整个电芯，这样可有效地提高电芯温度分布的均匀性，以及电池单体内的温度分布的均匀性，更有效地提高电池单体的性能和使用可靠性。

29、在一个实施例中，主体部为卷绕结构，主体部的卷绕中心设有导热件。

30、通过采用该实施例的技术方案，电极组件的卷绕中心的温度较高，而导热件设于电极组件的卷绕中心，这样可有效地将电极组件温度最高处的热量导出到给位于电芯外部的电解液，并通过电解液传递给整个电芯，这样可有效地提高电芯温度分布的均匀性，以及电池单体内的温度分布的均匀性，更有效地提高电池单体的性能和使用可靠性。另外，在电极组件的制作过程中，可层叠设置的正极极片、负极极片和隔离件卷绕在导热件上，即可设有导热件的电极组件，制作简单，有利于提高生产效率。

31、在一个实施例中，主体部设有多个导热件，越靠近主体部在第二方向的中间位置，相邻两个导热件的距离越小。

32、通过采用该实施例的技术方案，中间位置的温度高设置的导热件数量多，两侧的温度低设置的导热件数量少，中间位置温度高，导热能力强，两侧的温度低，导热能力弱，这样可较好地平衡电极组件内部的热量分布，电极组件内部的均温效果更好，有利于提高电池单体内部的均温性，有利于提高电池单体的使用可靠性。

33、在一个实施例中，主体部为叠片结构，第二方向为主体部的层叠方向。

34、通过采用该实施例的技术方案，在电极组件的正极极片、负极极片和隔离件一层一层叠放的过程中，将多个导热件插入层叠放置于正极极片与隔离件之间或者负极极片与隔离件之间，即可形成带有多个非等距放置的导热件的电极组件，整个制作过程简单方便，有利于提高生产效率。

35、在一个实施例中，电芯包括多个电极组件，多个电极组件层叠设置，相邻两个电极组件之间设有导热件。

36、通过采用该实施例的技术方案，导热件设置于相邻两个电极组件之间，能够较好地将相邻两个电极组件之间的热量导出给外部，从而有效地降低该相邻两个电极组件之间的温度，提高电芯的温度分布的均匀性，有利于提高电池单体内部的温度分布的均匀性，有利于提高电池单体的性能和使用可靠性。

37、在一个实施例中，电池单体还包括绝缘件，绝缘件包覆于电芯外，绝缘层至少一边部与绝缘件连接。

38、通过采用该实施例的技术方案，在电极组件充放电的过程中，电极组件会挤压导热件，导热件与绝缘件连接为一个整体，绝缘件可对导热件起到支撑的作用，减少导热件移出电芯的风险，使得导热件可对电池单体的内部起到良好的导热均温的作用。另外，在实际的制作过程中，绝缘件与导热件连接为一个整体，也方便导热件、绝缘件和电芯的组装。

39、在一个实施例中，导热件与绝缘件之间通过导热胶粘接。

40、通过采用该实施例的技术方案，导热胶能够将电芯通过导热件导出的热量传递给绝缘件，而绝缘件包覆于电芯外，这样便可将热量大面积地传递给位于电芯外部的电解液，从而有利于提高电芯和电池单体内部温度分布的均匀性，有利于提高电池单体的性能和使用可靠性。另外，导热件与绝缘件之间采用粘接的方式进行连接，连接操作简单，有利于提高电池单体的生产效率和降低制作成本。

41、在一个实施例中，电池单体还包括支撑件，支撑件位于外壳内，支撑件用于支撑电芯，绝缘件背向导热件的表面与支撑件连接。

42、通过采用该实施例的技术方案，绝缘件、支撑件和导热件连接为一个整体，也方便电芯与导热件、绝缘件以及支撑件的组装，有利于提高电池单体的生产效率，降低制作成本。

43、第二方面，提供了一种电池，包括如上述实施例的电池单体。

44、第三方面，提供了一种用电设备，包括如上述实施例的电池。

45、上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。