CN221057481U - 电池单体、电池及用电设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电池单体、电池及用电设备，涉及电池技术领域。电池单体包括：外壳；电极组件，容纳于外壳内；胶带，粘接于电极组件的外表面；其中，胶带包括耐热层，耐热层的熔点为C，C≥150℃，和/或，耐热层的导热系数为λ，λ＜0.24。其中，外壳包括壳体和端盖，壳体具有开口，端盖封闭开口；电池单体还包括绝缘件，绝缘件包裹电极组件，胶带设置于电极组件的外表面和绝缘件之间，绝缘件被配置为绝缘隔离电极组件和壳体；其中，胶带还包括基材层，基材层为具有粘接功能的胶带本体，耐热层为设置于基材层上的涂层；或，胶带为具有粘接功能的耐热层。

Description

电池单体、电池及用电设备

技术领域

本申请涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池单体、电池及用电设备。

背景技术

目前的锂电池***中，在电池内部发生热失控时，电池内部的电芯温度及气压急剧上升，电芯会将温度传递到外层的外壳上，进而将温度传递到相邻电池，会造成相邻电池热扩散的情况，容易导致起火、***等危险情况，电池的安全性较低，无法满足目前的使用需求。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实施例的目的在于提供一种电池单体、电池及用电设备，以改善现有技术中存在的电池安全性较低的问题。

为了解决上述问题，第一方面，本申请实施例提供了一种电池单体，所述电池单体包括：

外壳；

电极组件，容纳于所述外壳内；

胶带，粘接于所述电极组件的外表面；

其中，所述胶带包括耐热层，所述耐热层的熔点为C，C≥150℃，和/或，所述耐热层的导热系数为λ，λ＜0.24；

其中，所述外壳包括壳体和端盖，所述壳体具有开口，所述端盖封闭开口；所述电池单体还包括绝缘件，所述绝缘件包裹所述电极组件，所述胶带设置于所述电极组件的外表面和所述绝缘件之间，所述绝缘件被配置为绝缘隔离所述电极组件和所述壳体；

其中，所述胶带还包括基材层，所述基材层为具有粘接功能的胶带本体，所述耐热层为设置于所述基材层上的涂层；

或，所述胶带为具有粘接功能的所述耐热层。

在上述实现过程中，通过在电极组件的外侧粘接具有耐热层的胶带，能够使胶带作为电极组件与外壳之间的温度隔离组件，由于耐热层熔点较高和/或导热系数较低，因此，胶带具有耐高温性和/或高隔热性能，能够有效地减少电极组件与外壳之间的温度传递。外壳可以包括具有开口的壳体以及封闭开口的端盖，以容纳电极组件。并且，还可以在壳体与电极组件之间设置绝缘件，以对电极组件进行绝缘隔离。基材层为具有粘接功能的胶带本体，以与电极组件的外表面粘接作为相应的标识胶带。可以通过喷涂的方式将耐热材料和/或隔热材料喷涂到基材层上得到均匀的涂层作为耐热层，从而实现均匀的温度隔离效果。也可以直接使用耐热层制作粘接电极组件外表面的胶带，从而延缓电极组件与外壳接触的时间，减少电极组件与外壳之间的热扩散。在电池内部的电极组件温度及气压上升时，具有耐高温性和/或高隔热性能的胶带能够不被电极组件产生的高温融化，并对电极组件产生的高温进行隔离，减少电极组件上的高温传递至外壳上的不利情况，从而减少外壳与相邻电池之间的温度传递，进一步减少了相邻电池热扩散导致的起火、***等危险情况，有效地提高了电池的安全性和稳定性，适用于多种应用的用电设备。

在一些实施例中，所述基材层的内侧面粘接所述电极组件的外表面，所述基材层的熔点低于所述耐热层的熔点，和/或，所述耐热层的导热系数低于所述基材层的导热系数；所述耐热层设置于所述基材层背离所述电极组件的外侧面。通过在原有的基材层背离电极组件的一侧，即基材层与电极组件非粘接的一面上设置相应的耐热层，以得到具有耐高温性和/或高隔热性能的胶带，能够在实现胶带标识和粘接功能的情况下有效地延缓电极组件与外壳接触的时间，从而减小电极组件与外壳之间的热扩散。

在一些实施例中，所述基材层的厚度为D₁，0.01mm≤D₁≤0.5mm。考虑到胶带粘接在电极组件的外表面，且设置在电极组件与外壳之间，因此，为了适应于电极组件与外壳之间的空间情况，D₁≥0.01mm，使得基材层具有有效的材料厚度，减少因材料太薄导致的无法正常包覆以及容易变形等问题，D₁≤0.5mm，以减少因为材料太厚对正常贴合和电池封装造成的不利影响。通过合理地设计基材层的厚度，兼顾了基材层的功能性和适用性。

在一些实施例中，所述耐热层的厚度为D₂，1μm≤D₂≤300μm。D₂≥1μm，使得基材层上的耐热层具有有效的材料厚度，减少因材料太薄导致的温度隔离效果较差的情况；D₂≤300μm，使得基材层上的耐热层不会因太厚而影响胶带的正常贴合和电池的正常封装，通过合理地设计基材层和耐热层的厚度，兼顾了胶带的功能性和适用性。

在一些实施例中，若所述胶带为具有粘接功能的所述耐热层，所述胶带的厚度为D₃，0.01mm≤D₃≤0.5mm。在胶带为具有粘接功能的耐热层的情况下，考虑到胶带粘接在电极组件的外表面，且设置在电极组件与外壳之间，因此，为了适应于电极组件与外壳之间的空间情况，D₃≥0.01mm，使得耐热层具有有效的材料厚度，减少因材料太薄导致的温度隔离效果较差的情况；D₃≤0.5mm，使得耐热层不会因太厚而影响正常的贴合，通过合理地设计耐热层的厚度，兼顾了胶带的功能性和适用性。

在一些实施例中，所述电极组件包括主体部和极耳，所述主体部沿第一方向的至少一端设置有所述极耳，所述胶带围绕平行于所述第一方向的轴线延伸，并粘接于所述主体部的外表面，所述胶带的延伸长度为L₁，所述主体部沿第二方向的最大尺寸为L₂，所述第二方向垂直于所述第一方向，所述主体部具有第一外表面，所述第一外表面为所述主体部中面积最大的外表面，所述第一外表面平行于所述第一方向和所述第二方向，1≤L₁/L₂≤1.1。可以根据电极组件的实际长度选择设计相应的胶带长度，能够有效地减小因胶带太短导致的隔热效果较差，以及因胶带太长导致的材料浪费情况，从而在低成本的情况下实现较好的隔热效果。

在一些实施例中，沿所述第一方向，所述胶带的最大尺寸为L₃，所述主体部的最大尺寸为L₄，1.2≤L₃/L₄≤2。可以根据电极组件的实际宽度选择设计相应的胶带宽度，能够有效地减小因胶带太窄导致的隔热效果较差，以及因胶带太宽导致的材料浪费情况，从而在低成本的情况下实现较好的隔热效果。

在一些实施例中，所述耐热层包括：所述耐热层包括至少一层耐热材料和/或隔热材料；所述耐热材料包括：熔点大于或等于150℃的陶瓷材料、塑料材料或金属材料；所述隔热材料包括：导热系数小于0.24的陶瓷材料、石棉材料、岩棉材料、气凝胶毡材料。使用多种熔点超过或等于150℃的熔点较高的耐热材料和/或导热系数较低的隔热材料制作得到具有一层的单层结构的耐热层或具有多层的复合层结构的耐热层，有效地提高了耐热层在电极组件产生高温情况下的稳定性，从而实现温度隔绝功能，有效地提高了温度防护的效果。

在一些实施例中，所述耐热材料中的金属材料设置在所述耐热层背离所述电极组件的一侧。由于金属材料具有较好的导电性，为了使胶带具有相应的绝缘功能，在耐热层中包括金属材料时，可以将金属材料设置在耐热层中背离电极组件的一侧，以在实现耐高温功能的情况下对电极组件进行绝缘保护。

在一些实施例中，所述隔热材料设置在所述耐热层靠近所述电极组件的一侧。在耐热层中包括隔热材料时，为了实现更好的隔热性能，可以将隔热材料设置在耐热层靠近电极组件的一侧，以减小隔热材料与电极组件之间的距离，从而提高耐热层的隔热效果。

在一些实施例中，所述耐热层中的每层结构的材料厚度为D₄，0.003mm≤D₄≤0.5mm。在耐热层具有复合的多层结构的情况下，可以根据实际情况对每层结构的材料厚度进行限定，以合理地设置耐热层的厚度，从而合理地设置胶带的厚度，在实现耐高温性和/或高隔热性能的同时控制胶带的厚度，以实现正常的电池装配。

在一些实施例中，所述胶带上设置有标识部。标识部上可以具有二维码、光标定位或其他类型的标识信息，以对电极组件的相关参数进行标识，便于后续进行验证、信息获取等处理。

第二方面，本申请实施例提供一种电池，包括第一方面任意一个实施例提供的电池单体。

第三方面，本申请实施例提供一种用电设备，包括第一方面任意一个实施例提供的电池单体，电池单体用于给用电设备提供电能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图；

图2为本申请一些实施例提供的电池的***图；

图3为本申请一些实施例提供的电池单体的***图；

图4为图3所示的电池单体的结构示意图；

图5为图4所示的胶带的装配结构示意图；

图6为第一种图5所示的胶带的A处的局部放大截面图；

图7为第二种图5所示的胶带的A处的局部放大截面图；

图8为图4所示的电池单体的具体结构示意图。

图标：1-外壳；11-壳体；12-端盖；2-电极组件；21-极耳；22-主体部；221-第一外表面；3-电极端子；4-集流构件；5-绝缘件；6-胶带；61-基材层；611-内侧面；612-外侧面；62-耐热层；71-蓝胶；72-蓝膜；73-标识部；10-电池单体；20-箱体；201-第一部分；202-第二部分；100-电池；200-控制器；300-马达；1000-车辆；X-电极组件的厚度方向；Y-第一方向；Z-第二方向。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例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作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。

除非另有定义，本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本申请中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序或主次关系。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。

本申请中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本申请中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请的实施例中，相同的附图标记表示相同的部件，并且为了简洁，在不同实施例中，省略对相同部件的详细说明。应理解，附图示出的本申请实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸，以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明，而不应对本申请构成任何限定。

本申请中出现的“多个”指的是两个以上（包括两个）。

本申请实施例中，电池单体可以为二次电池，二次电池是指在电池单体放电后可通过充电的方式使活性材料激活而继续使用的电池单体。

电池单体包括但不限于锂离子电池、钠离子电池、钠锂离子电池、锂金属电池、钠金属电池、锂硫电池、镁离子电池、镍氢电池、镍镉电池、铅蓄电池等。

电池单体一般包括电极组件。电极组件包括正极、负极以及隔离件。在电池单体充放电过程中，活性离子（例如锂离子）在正极和负极之间往返嵌入和脱出。隔离件设置在正极和负极之间，可以起到降低正负极短路的风险，同时可以使活性离子通过。

在一些实施例中，正极可以为正极片，正极片可以包括正极集流体以及设置在正极集流体至少一个表面的正极活性材料。

作为示例，正极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面，正极活性材料设置在正极集流体相对的两个表面的任意一者或两者上。

作为示例，正极集流体可采用金属箔片或复合集流体。例如，作为金属箔片，可采用表面镀银处理的铝、表面镀银处理的不锈钢、不锈钢、铜、铝、镍、炭精电极、碳、钛等。复合集流体可包括高分子材料基层和金属层。复合集流体可通过将金属材料（铝、铝合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等）形成在高分子材料基材（如聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯、聚乙烯等的基材）上而形成。

作为示例，正极活性材料可包括以下材料中的至少一种：含锂磷酸盐、锂过渡金属氧化物及其各自的改性化合物。但本申请并不限定于这些材料，还可以使用其他可被用作电池正极活性材料的传统材料。这些正极活性材料可以仅单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。其中，含锂磷酸盐的示例可包括但不限于磷酸铁锂（如LiFePO4（也可以简称为LFP））、磷酸铁锂与碳的复合材料、磷酸锰锂（如LiMnPO4）、磷酸锰锂与碳的复合材料、磷酸锰铁锂、磷酸锰铁锂与碳的复合材料中的至少一种。锂过渡金属氧化物的示例可包括但不限于锂钴氧化物（如LiCoO2）、锂镍氧化物（如LiNiO2）、锂锰氧化物（如LiMnO2、LiMn2O4）、锂镍钴氧化物、锂锰钴氧化物、锂镍锰氧化物、锂镍钴锰氧化物（如LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2（也可以简称为NCM333）、LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2（也可以简称为NCM523）、LiNi0.5Co0.25Mn0.25O2（也可以简称为NCM211）、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2（也可以简称为NCM622）、LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2（也可以简称为NCM811）、锂镍钴铝氧化物（如LiNi0.85Co0.15Al0.05O2）及其改性化合物等中的至少一种。

在一些实施例中，正极可以采用泡沫金属。泡沫金属可以为泡沫镍、泡沫铜、泡沫铝、泡沫合金等。泡沫金属作为正极时，泡沫金属表面可以不设置正极活性材料，当然也可以设置正极活性材料。作为示例，在泡沫金属内还可以填充或/和沉积有锂源材料、钾金属或钠金属，锂源材料为锂金属和/或富锂材料。

在一些实施例中，负极可以为负极片，负极片可以包括负极集流体。

作为示例，负极集流体可采用金属箔片、泡沫金属或复合集流体。例如，作为金属箔片，可以采用银表面处理的铝或不锈钢、不锈钢、铜、铝、镍、炭精电极、碳、钛等。泡沫金属可以为泡沫镍、泡沫铜、泡沫铝、泡沫合金等。复合集流体可包括高分子材料基层和金属层。复合集流体可通过将金属材料（铜、铜合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等）形成在高分子材料基材（如聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯、聚乙烯等的基材）上而形成。

作为示例，负极片可以包括负极集流体以及设置在负极集流体至少一个表面上的负极活性材料。

作为示例，负极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面，负极活性材料设置在负极集流体相对的两个表面中的任意一者或两者上。

作为示例，负极活性材料可采用本领域公知的用于电池单体的负极活性材料。作为示例，负极活性材料可包括以下材料中的至少一种：人造石墨、天然石墨、软炭、硬炭、硅基材料、锡基材料和钛酸锂等。硅基材料可选自单质硅、硅氧化合物、硅碳复合物、硅氮复合物以及硅合金中的至少一种。锡基材料可选自单质锡、锡氧化合物以及锡合金中的至少一种。但本申请并不限定于这些材料，还可以使用其他可被用作电池负极活性材料的传统材料。这些负极活性材料可以仅单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。

在一些实施例中，正极集流体的材料可以为铝，负极集流体的材料可以为铜。

在一些实施方式中，隔离件为隔离膜。隔离膜可以选用任意公知的具有良好的化学稳定性和机械稳定性的多孔结构隔离膜。

作为示例，隔离膜的材质可以包括玻璃纤维、无纺布、聚乙烯、聚丙烯及聚偏二氟乙烯中的至少一种。隔离膜可以是单层薄膜，也可以是多层复合薄膜。在隔离膜为多层复合薄膜时，各层的材料可以相同或不同。隔离件可以是单独的一个部件位于正负极之间，也可以附着在正负极的表面。

在一些实施方式中，隔离件为固态电解质。固态电解质设于正极和负极之间，同时起到传输离子和隔离正负极的作用。

在一些实施方式中，电池单体还包括电解质，电解质在正、负极之间起到传导离子的作用。电解质可以是液态的、凝胶态的或固态的。其中，液态电解质包括电解质盐和溶剂。

在一些实施方式中，电解质盐可以包括六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂、六氟砷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲磺酰亚胺锂、三氟甲磺酸锂、二氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二草酸硼酸锂、二氟二草酸磷酸锂及四氟草酸磷酸锂中的至少一种。

在一些实施方式中，溶剂可以包括碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二丙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、碳酸亚丁酯、氟代碳酸亚乙酯、甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、1,4-丁内酯、环丁砜、二甲砜、甲乙砜及二乙砜中的至少一种。溶剂也可选醚类溶剂。醚类溶剂可以包括乙二醇二甲醚、乙二醇二***、二乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、1,3-二氧戊环、四氢呋喃、甲基四氢呋喃、二苯醚及冠醚中的一种或多种。

其中，凝胶态电解质包括以聚合物作为电解质的骨架网络，搭配离子液体-锂盐。

其中，固态电解质包括聚合物固态电解质、无机固态电解质、复合固态电解质。

作为示例，聚合物固态电解质可以为聚醚（聚氧化乙烯）、聚硅氧烷、聚碳酸酯、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、单离子聚合物、聚离子液体-锂盐、纤维素等。

作为示例，无机固态电解质可以包括氧化物固体电解质（晶态的钙钛矿、钠超导离子导体、石榴石、非晶态的LiPON薄膜）、硫化物固体电解质（晶态的锂超离子导体（锂锗磷硫、硫银锗矿）、非晶体硫化物）以及卤化物固体电解质、氮化物固体电解质及氢化物固体电解质中的一种或多种。

作为示例，复合固态电解质通过在聚合物固体电解质中增加无机固态电解质填料形成。

在一些实施方式中，电极组件为卷绕结构。正极片、负极片卷绕成卷绕结构。

在一些实施方式中，电极组件为叠片结构。

作为示例，正极片、负极片可分别设置多个，多个正极片和多个负极片交替层叠设置。

作为示例，正极片可设置多个，负极片折叠形成多个层叠设置的层叠段，相邻的层叠段之间夹持一个正极片。

作为示例，正极片和负极片均折叠形成多个层叠设置的层叠段。

作为示例，隔离件可设置多个，分别设置在任意相邻的正极片或负极片之间。

作为示例，隔离件可连续地设置，通过折叠或者卷绕方式设置在任意相邻的正极片或负极片之间。

在一些实施方式中，电极组件的形状可以为圆柱状，扁平状或多棱柱状等。

在一些实施方式中，电极组件设有极耳，极耳可以将电流从电极组件导出。极耳包括正极耳和负极耳。

在一些实施方式中，电池单体可以包括外壳。外壳用于封装电极组件及电解质等部件。外壳可以为钢壳、铝壳、塑料壳（如聚丙烯）、复合金属壳（如铜铝复合外壳）或铝塑膜等。

作为示例，电池单体可以为圆柱电池单体、棱柱电池单体、软包电池单体或其它形状的电池单体，棱柱电池单体包括方壳电池单体、刀片形电池单体、多棱柱电池，多棱柱电池例如为六棱柱电池等。

本申请的实施例所提到的电池是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。

在一些实施例中，电池可以为电池模块，电池单体有多个时，多个电池单体排列并固定形成一个电池模块。

在一些实施例中，电池可以为电池包，电池包包括箱体和电池单体，电池单体或电池模块容纳于箱体中。

在一些实施例中，箱体可以作为车辆的底盘结构的一部分。例如，箱体的部分可以成为车辆的地板的至少一部分，或者，箱体的部分可以成为车辆的横梁和纵梁的至少一部分。

在一些实施例中，电池可以为储能装置。储能装置包括储能集装箱、储能电柜等。

本申请人发现，现有的电池单体中，在电池内部发生热失控时，电池内部的电极组件温度及气压急剧上升，会将温度传递到外层的外壳上，进而将温度传递到相邻电池，会造成相邻电池热扩散的情况，容易导致起火、***等危险情况，电池的安全性较低，无法满足目前的使用需求。

鉴于此，本申请提供了一种电池单体，电池单体包括外壳；电极组件，容纳于外壳内；胶带，粘接于电极组件的外表面；其中，胶带包括耐热层，耐热层的熔点为C，C≥150℃，和/或，耐热层的导热系数为λ，λ＜0.24。

在这样的电池单体中，胶带包括熔点C≥150℃℃和/或导热系数λ＜0.24的耐热层，耐热层能够在电极组件产生高温的情况下保持稳定性，不被电极组件产生的高温融化，并减小电极组件与外壳之间的热传递，从而减小各个电池之间的热扩散，以减少起火、***等危险情况，有效地提高了电池的安全性，从而提高了用电设备使用时的安全性和稳定性。

本申请实施例描述的电池单体适用于电池以及使用电池单体的用电设备。

用电设备可以是车辆、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。车辆可以是燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等；航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等；电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等；电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具，例如，电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等等。本申请实施例对上述用电设备不做特殊限制。

以下实施例为了方便说明，以用电设备为车辆为例进行说明。

请参照图1，图1为本申请一些实施例提供的车辆1000的结构示意图。车辆1000的内部设置有电池100，电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电，例如，电池100可以作为车辆1000的操作电源。

车辆1000还可以包括控制器200和马达300，控制器200用来控制电池100为马达300供电，例如，用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。

在本申请一些实施例中，电池100不仅仅可以作为车辆1000的操作电源，还可以作为车辆1000的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。

请参照图2，图2为本申请一些实施例提供的电池100的***图。电池100可以包括电池单体10和箱体20，电池单体10容纳于箱体20内。

其中，箱体20是容纳电池单体10的部件，箱体20为电池单体10提供容纳空间，箱体20可以采用多种结构。在一些实施例中，箱体20可以包括第一部分201和第二部分202，第一部分201与第二部分202相互盖合，以限定出用于容纳电池单体10的容纳空间。第一部分201和第二部分202可以是多种形状，比如，长方体、圆柱体等。第一部分201可以是一侧开放的空心结构，第二部分202也可以是一侧开放的空心结构，第二部分202的开放侧盖合于第一部分201的开放侧，则形成具有容纳空间的箱体20。也可以是第一部分201为一侧开放的空心结构，第二部分202为板状结构，第二部分202盖合于第一部分201的开放侧，则形成具有容纳空间的箱体20。第一部分201与第二部分202可以通过密封元件来实现密封，密封元件可以是密封圈、密封胶等。

在电池100中，电池单体10可以是一个、也可以是多个。若电池单体10为多个，多个电池单体10之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体10中既有串联又有并联。可以是多个电池单体10先串联或并联或混联组成电池模块，多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体20内。也可以是所有电池单体10之间直接串联或并联或混联在一起，再将所有电池单体10构成的整体容纳于箱体20内。

请参照图3，图3为本申请一些实施例提供的电池单体10的***图。电池单体10可以包括外壳1和电极组件2，电极组件2容纳于外壳1内。

在一些实施例中，外壳1可以包括壳体11和端盖12，壳体11具有开口，端盖12封闭壳体11的开口。

壳体11是用于容纳电极组件2的部件，壳体11可以是一端形成开口的空心结构，壳体11可以是相对的两端形成开口的空心结构。壳体11可以是多种形状，比如，圆柱体状、长方体状等。壳体11的材质可以是多种，比如，铜、铁、铝、钢、铝合金等。

端盖12是封闭壳体11的开口以将电池单体10的内部环境与外部环境隔绝的部件。端盖12与壳体11共同限定出用于容纳电极组件2、电解液以及其他部件的收容空间。端盖12可以通过焊接或卷封的方式连接于壳体11，以封闭壳体11的开口。端盖12的形状可以与壳体11的形状相适配，比如，壳体11为长方体结构，端盖12为与壳体11相适配的矩形板状结构，再如，壳体11为圆柱体结构，端盖12为与壳体11相适配的圆形板状结构。端盖12的材质也可以是多种，比如，铜、铁、铝、钢、铝合金、塑料等，端盖12与壳体11的材质可以相同，也可以不同。

在壳体11为一端形成开口的实施例中，端盖12可以对应设置一个。在壳体11为相对的两端形成开口的实施例中，端盖12可以对应设置两个，两个端盖12分别封闭壳体11的两个开口，两个端盖12与壳体11共同限定出收容空间。

在一些实施例中，电池单体10还可以包括电极端子3，电极端子3设置外壳1上，电极端子3用于与电极组件2的极耳21电连接，以输出电池单体10的电能。电极端子3可以设置于外壳1的壳体11上，也可以设置于外壳1的端盖12上。电极端子3与极耳21可以直接连接，比如，电极端子3与极耳21焊接。电极端子3与极耳21也可以间接连接，比如，电极端子3与极耳21通过集流构件4间接连接。集流构件4可以是金属导体，比如，铜、铁、铝、钢、铝合金等。

作为示例，如图3所示，壳体11一端形成开口，外壳1中的端盖12为一个，一个端盖12封闭壳体11的一个开口。端盖12上设置有两个电极端子3，两个电极端子3分别为正电极端子和负电极端子，电极组件2面向端盖12的一端形成有正极耳和负极耳，正电极端子与正极耳通过一个集流构件4连接，负电极端子与负极耳电通过另一个集流构件4连接。

在一些实施例中，请继续参照图3，电池单体10还可以包括绝缘件5，绝缘件5是将壳体11与电极组件2分隔的部件，通过绝缘件5来实现壳体11与电极组件2的绝缘隔离。绝缘件5为绝缘材质，绝缘件5的材质包括但不限定于：塑料、橡胶等。

作为示例，绝缘件5沿壳体11的开口的周向包覆于电极组件2的外侧。外壳1内的电极组件2可以是一个，也可以是多个。若电极组件2为一个，绝缘件5则包覆于该电极组件2的周围；若电极组件2为多个，多个电极组件2可以沿电极组件的厚度方向叠加设置，可以是一个电极组件2对应设置一个绝缘件5，每个绝缘件5包覆于一个电极组件2的周围，也可以是多个电极组件2作为一个整体部件，绝缘件5包覆于该整体部件的周围。

作为示例，绝缘件5沿壳体11的开口的周向包覆于多个电极组件2的外侧。

在一些实施例中，绝缘件5可以为Mylar（迈拉）膜等保护膜，能够用于包覆电极组件2，起到防止电极组件2入壳时隔膜被外壳1刮伤的作用，同时起到绝缘的作用。

请参照图4，图4为图3所示的电池单体10的结构示意图；本申请实施例提供的一种电池单体10包括：外壳1；电极组件2，容纳于外壳1内；胶带6，粘接于电极组件2的外表面；其中，胶带6包括耐热层62，耐热层62的熔点为C，C≥150℃，和/或，耐热层62的导热系数为λ，λ＜0.24。电极组件2可以是叠片结构，也可以是卷绕结构。电极组件2呈扁平状，电极组件2的厚度小于电极组件2的宽度和电极组件2的高度，电极组件2可以大致呈长方体状。壳体11的形状可以根据电极组件2的实际形状进行设计，例如，壳体11可以呈长方体状，且壳体11为一端形成开口的空心结构，以容纳电极组件2。

在一些实施例中，可以根据电极组件2的具体形状设置对应形状的胶带6，示例地，胶带6可以设置为包覆电极组件2的表面面积为一又二分之一等大小的软体胶带结构，也可以设置为一片式的整体结构或其他数量的分体结构。

在本实施例中，通过在电极组件2的外侧粘接具有耐热层62的胶带6，能够使胶带6作为电极组件2与外壳1之间的温度隔离组件，由于耐热层62熔点较高和/或导热系数较低，因此，胶带6具有耐高温性和/或高隔热性能，能够有效地减少电极组件2与外壳1之间的温度传递。在电池内部的电极组件2温度及气压上升时，具有耐高温性和/或高隔热性能的胶带6能够不被电极组件2产生的高温融化，并对电极组件2产生的高温进行隔离，减少电极组件2上的高温传递至外壳1上的不利情况，从而减少外壳1与相邻电池之间的温度传递，进一步减少了相邻电池热扩散导致的起火、***等危险情况，有效地提高了电池的安全性和稳定性，适用于多种应用的用电设备。

请参照图5-图7，图5为图4所示的胶带6的装配结构示意图，图6为第一种图5所示的胶带6的A处的局部放大截面图，图7为第二种图5所示的胶带6的A处的局部放大截面图。

在图5所示的实施例中，胶带6还包括基材层61，基材层61的内侧面611粘接电极组件2的表面，基材层61的熔点低于耐热层62的熔点，和/或，耐热层62的导热系数低于基材层61的导热系数，即耐热层62具有耐高温性和/或高隔热性能。耐热层62设置于基材层61背离电极组件2的外侧面612，以通过高熔点的耐热层62实现温度隔离效果。基材层61为具有粘接功能的胶带6本体，以与电极组件2的表面粘接作为相应的标识胶带。通过在原有的基材层61背离电极组件2的一侧，即基材层61与电极组件2非粘接的一面上设置相应的耐热层62，以得到具有耐高温性和/或高隔热性能的胶带6，能够在实现胶带6标识和粘接功能的情况下有效地延缓电极组件2与外壳1接触的时间，从而减小电极组件2与外壳1之间的热扩散。

在一些实施例中，基材层61可以为大面刻码胶等具有标识功能的胶带6本体，其材质可以为PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯，Polyethylene Terephthalate）材料，PET材料的导热系数范围为0.2-0.24，能够用于粘接电极组件2，起到防止电极组件2入壳时隔膜被外壳1刮伤的作用，同时起到信息标识的作用。

需要说明的是，由于基材层61的内侧面611与电极组件2的表面粘接，为了减小对基材层61正常粘接功能的不利影响，将耐热层62仅设置在基材层61背离电极组件2的外侧面612上，从而在进行正常粘接的情况下实现绝缘功能和温度阻隔功能。

在一些实施例中，由于胶带6设置在电极组件2与壳体11之间，在具有基材层61和耐热层62的情况下，为了实现正常的封装，可以根据电极组件2的体积参数和外壳1的容积参数确定基材层61和耐热层62的厚度。示例地，可以根据电极组件2的体积参数和壳体11的容积参数确定电极组件2与壳体11之间的空间大小，并在满足该空间大小的情况下设计基材层61和耐热层62的厚度。

在图6所示的实施例中，基材层61的厚度为D₁，0.01mm≤D₁≤0.5mm。考虑到胶带6粘接在电极组件2的表面，且设置在电极组件2与外壳1之间，因此，为了适应于电极组件2与外壳1之间的空间情况，D₁≥0.01mm，使得基材层61具有有效的材料厚度，减少因材料太薄导致的无法正常包覆以及容易变形等问题，D₁≤0.5mm，以减少因为材料太厚对正常贴合和电池封装造成的不利影响。通过合理地设计基材层61的厚度，兼顾了基材层61的功能性和适用性。

在图6所示的实施例中，耐热层62的厚度为D₂，1μm≤D₂≤300μm。D₂≥1μm，使得基材层61上的耐热层62具有有效的材料厚度，减少因材料太薄导致的温度隔离效果较差的情况；D₂≤300μm，使得基材层61上的耐热层62不会因太厚而影响胶带6的正常贴合和电池的正常封装，通过合理地设计基材层61和耐热层62的厚度，兼顾了胶带6的功能性和适用性。

在一些实施例中，耐热层62为设置于基材层61上的涂层。

可以通过喷涂的方式将耐热材料和/或隔热材料喷涂到基材层61上得到均匀的涂层作为耐热层62，从而实现均匀的温度隔离效果。示例地，耐热材料和/或隔热材料可以通过喷涂法喷涂到基材层61的外侧面612，喷涂法可以适应的不同基体表面，且可通过多次喷涂获得所需的涂层厚度，使用方便，易操作，且效率高。在喷涂前可以对基材层61的外侧面612进行预处理，以减少基材层61的外侧面612上的灰尘等杂质，从而确保喷涂层能够牢固地附着在基材层61的外侧面612，再准备相应的耐热材料和/或隔热材料进行喷涂。喷涂时可以采用直接喷涂、滚涂或刷涂等方式，具体选择取决于基材层61的形状和大小以及所需的涂层厚度。完成喷涂后，可以让基材层61的外侧面612上的耐热材料和/或隔热材料进行自然风干或烘干，以形成坚固的喷涂层。

在图7所示的实施例中，胶带6为具有粘接功能的耐热层62。可以直接使用多种不同类型的耐热材料和/或隔热材料等耐高温、导热系数低且能够与电极组件2直接接触的材料直接制作粘接电极组件2外表面的胶带6，从而延缓电极组件2与外壳1接触的时间，减少电极组件2与外壳1之间的热扩散。

在图7所示的实施例中，胶带6的厚度为D₃，0.01mm≤D₃≤0.5mm。在胶带6为具有粘接功能的耐热层62的情况下，考虑到胶带6粘接在电极组件2的表面，且设置在电极组件2与外壳1之间，因此，为了适应于电极组件2与外壳1之间的空间情况，D₃≥0.01mm，使得耐热层62具有有效的材料厚度，减少因材料太薄导致的温度隔离效果较差的情况；D₃≤0.5mm，使得耐热层62不会因太厚而影响正常的贴合，通过合理地设计耐热层62的厚度，兼顾了胶带6的功能性和适用性。

请继续参照图5，在一些实施例中，以电极组件2的厚度方向X为参照，电极组件2包括主体部22和极耳21，主体部22沿第一方向Y的至少一端设置有极耳21，例如，在第一方向Y上，主体部22靠近端盖12的一端设置有极耳21，胶带6围绕平行于第一方向Y的轴线延伸，并粘接于主体部22的外表面，胶带6的延伸长度为L₁，主体部22沿第二方向Z的最大尺寸为L₂，第二方向Z垂直于第一方向Y，主体部22具有第一外表面221，第一外表面221为主体部22中面积最大的外表面，第一外表面221平行于第一方向Y和第二方向Z，1≤L₁/L₂≤1.1。可以根据电极组件2的实际长度选择设计相应的胶带6的长度，能够有效地减小因胶带6太短导致的隔热效果较差，以及因胶带6太长导致的材料浪费情况，从而在低成本的情况下实现较好的隔热效果。

请继续参照图5，在一些实施例中，沿第一方向Y，胶带6的最大尺寸为L₃，主体部22的最大尺寸为L₄，1.2≤L₃/L₄≤2。可以根据通过电极组件2的实际宽度选择设计相应的胶带6的宽度，能够有效地减小因胶带6太窄导致的隔热效果较差，以及因胶带6太宽导致的材料浪费情况，从而在低成本的情况下实现较好的隔热效果。

在一些实施例中，耐热层62可以包括至少一层耐热材料和/或隔热材料；耐热材料可以包括：熔点大于或等于150℃的陶瓷材料、塑料材料或金属材料；隔热材料可以包括：导热系数小于0.24的陶瓷材料、石棉材料、岩棉材料、气凝胶毡材料。使用多种熔点超过或等于150℃的熔点较高的耐热材料和/或导热系数较低的隔热材料制作得到具有一层的单层结构的耐热层62或具有多层的复合层结构的耐热层62，有效地提高了耐热层62在电极组件2产生高温情况下的稳定性，从而实现温度隔绝功能，有效地提高了温度防护的效果。

在一些实施例中，可以根据熔点、导热系数以及是否能够与电极组件2直接接触这些条件选择相应的耐热材料和/或导热材料。耐热材料中的塑料材料可以包括：高温尼龙PA46、PPA、PARA、PPS、聚芳醚酮（PAEK）类材料、聚酰亚胺（PI）类材料、聚砜（PSU）类材料、聚芳酯（PAR）类材料、液晶聚合物（LCP）材料、氟塑料类[聚四氟乙烯（PTFE）、四氟乙烯-乙烯共聚物（ETFE）、聚全氟乙丙烯（FEP），聚偏氟乙烯（PVDF）]等多种材料，耐热材料中的金属材料可以包括铜箔或铝箔等材料。隔热材料中的塑料材料可以包括聚酯、聚酰亚胺薄膜、聚酰胺PA材料、聚甲醛POM材料、聚酯PBT材料、聚碳酸酯PC材料和聚苯醚PPO材料等材料。

在一些实施例中，若耐热层62中包括耐热材料中的金属材料，由于金属材料具有较好的导电性，为了使胶带6具有相应的绝缘功能，可以将耐热材料中的金属材料设置在耐热层62背离电极组件2的一侧，从而使胶带6在实现耐高温功能的情况下对电极组件2进行正常的绝缘保护。

在一些实施例中，若耐热层62中包括隔热材料，为了实现更好的隔热性能，可以将隔热材料设置在耐热层62靠近电极组件2的一侧，以减小隔热材料与电极组件2之间的距离，从而提高耐热层62的隔热效果。

在一些实施例中，耐热层62中的每层结构的材料厚度为D₄，0.003mm≤D₄≤0.5mm。在耐热层62具有复合的多层结构的情况下，可以根据实际情况对每层结构的材料厚度进行限定，以合理地设置耐热层62的厚度，从而合理地设置胶带6的厚度，在实现耐高温性和/或高隔热性能的同时控制胶带6的厚度，以实现正常的电池装配。

在图5-图7所示的实施例中，耐热层62可以包括一层的单层结构，与由PET材料制成的基材层61结合得到双层结构的耐热层62，例如一层PET材料+一层耐热材料，例如：PET+PI（（Polyimide，聚酰亚胺））、PET+陶瓷，可以是PET+PFA（Polyfluoroalkoxy，聚氟乙烯共聚物）、PET+铝箔、PET+铜箔，或一层PET材料+一层隔热材料；耐热层62也可以多层的复合结构，与基材层61结合得到三层或更多层结构的耐热层62，例如，一层PET材料+双层耐热材料，一层PET材料+双层隔热材料，或一层PET材料+一层耐热材料+一层隔热材料，每一层所选取的材料类型可以相同也可以不同。在一些多层的复合结构中，例如，在耐热层62包括一层耐热材料和/或隔热材料的情况下，则胶带6包括基材层61和一层功能性材料构成的双层结构，可以根据基材层61的厚度D₁设置功能性材料的厚度D₅，例如，可以使0.3≤D₅/D₁≤0.7，示例地，在基材层61的厚度D₁=0.3mm时，可以使D₅=0.15mm，以实现有效的隔热功能和/或耐热功能。在耐热层62包括两层耐热材料和/或隔热材料的情况下，则胶带6包括基材层61和两层功能性材料构成的三层结构，可以在原有的基材层61的厚度范围内，将三层结构的厚度比值范围设置为1：1：1，例如，将基材层61设置为0.16mm，将一层隔热材料设置为0.16mm，将一层耐热材料设置为0.16mm等，以实现有效的隔热功能和/或耐热功能。

在图8所示的实施例中，耐热层62可以包括一层的单层结构，例如直接由一层耐热材料或一层隔热材料制成，耐热层62也可以多层的复合结构，例如，双层耐热材料，双层隔热材料，一层耐热材料+一层隔热材料，三层耐热材料，三层隔热材料，双层耐热材料+一层隔热材料，或双层隔热材料+一层耐热材料，每一层所选取的材料类型可以相同也可以不同。在一些实施例中，在耐热层62包括双层或三层结构的情况下，可以将每一层耐热材料和/或隔热材料都设置为相同的厚度，即每层耐热材料和/或隔热材料的厚度比值为1：1，例如，在双层结构中，将每一层耐热材料和/或隔热材料的厚度设置为0.25mm，在三层结构中，将每一层耐热材料和/或隔热材料的厚度设置为0.16mm，以实现有效的隔热功能和/或耐热功能。

请参照图8，图8为图4所示的电池单体10的具体结构示意图，在一些实施例中，胶带6上设置有标识部73。标识部73上可以具有二维码、光标定位或其他类型的标识信息，标识信息可以包括电极组件2的型号、规格、生产日期等参数信息，以对电极组件2的相关参数进行标识，便于后续进行验证、信息获取等处理。

在一些实施例中，标识部73的位置和形状可以根据实际情况和具体需求进行选择和修改，图5中示出了一种标识部73位于胶带6侧壁上的位置，且标识部为圆形的示例情况。

请继续参照图8，在一些实施例中，外壳1包括壳体11和端盖12，壳体11具有开口，端盖封闭开口；电池单体还包括绝缘件5，绝缘件5包裹电极组件2，胶带6设置于电极组件2的表面和绝缘件5之间，绝缘件5被配置为绝缘隔离电极组件2和壳体11。外壳1可以包括具有开口的壳体11以及封闭开口的端盖，以容纳电极组件2。并且，还可以在壳体11与电极组件2之间设置绝缘件，以对电极组件2进行绝缘隔离。

在一些实施例中，绝缘件5可以包括包裹电极组件2的包裹结构和电极组件2底部的托板结构。

请继续参照图8，在一些实施例中，绝缘件5可以通过蓝胶71与顶部的壳体11连接，并且，壳体11的外部还可以设置有蓝膜72，以对壳体11进行保护。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种电池单体，其特征在于，所述电池单体包括：

外壳；

电极组件，容纳于所述外壳内；

胶带，粘接于所述电极组件的外表面；

其中，所述胶带包括耐热层，所述耐热层的熔点为C，C≥150℃，和/或，所述耐热层的导热系数为λ，λ＜0.24；

其中，所述外壳包括壳体和端盖，所述壳体具有开口，所述端盖封闭开口；所述电池单体还包括绝缘件，所述绝缘件包裹所述电极组件，所述胶带设置于所述电极组件的外表面和所述绝缘件之间，所述绝缘件被配置为绝缘隔离所述电极组件和所述壳体；

其中，所述胶带还包括基材层，所述基材层为具有粘接功能的胶带本体，所述耐热层为设置于所述基材层上的涂层；

或，所述胶带为具有粘接功能的所述耐热层。

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述基材层的内侧面粘接所述电极组件的外表面，所述基材层的熔点低于所述耐热层的熔点，和/或，所述耐热层的导热系数低于所述基材层的导热系数；

所述耐热层设置于所述基材层背离所述电极组件的外侧面。

3.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述基材层的厚度为D₁，0.01mm≤D₁≤0.5mm。

4.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述耐热层的厚度为D₂，1μm≤D₂≤300μm。

5.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，若所述胶带为具有粘接功能的所述耐热层，所述胶带的厚度为D₃，0.01mm≤D₃≤0.5mm。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述电极组件包括主体部和极耳，所述主体部沿第一方向的至少一端设置有所述极耳，所述胶带围绕平行于所述第一方向的轴线延伸，并粘接于所述主体部的外表面，所述胶带的延伸长度为L₁，所述主体部沿第二方向的最大尺寸为L₂，所述第二方向垂直于所述第一方向，所述主体部具有第一外表面，所述第一外表面为所述主体部中面积最大的外表面，所述第一外表面平行于所述第一方向和所述第二方向，1≤L₁/L₂≤1.1。

7.根据权利要求6所述的电池单体，其特征在于，沿所述第一方向，所述胶带的最大尺寸为L₃，所述主体部的最大尺寸为L₄，1.2≤L₃/L₄≤2。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述耐热层包括至少一层耐热材料和/或隔热材料；

所述耐热材料包括：熔点大于或等于150℃的陶瓷材料、塑料材料或金属材料；

所述隔热材料包括：导热系数小于0.24的陶瓷材料、石棉材料、岩棉材料、气凝胶毡材料。

9.根据权利要求8所述的电池单体，其特征在于，所述耐热材料中的金属材料设置在所述耐热层背离所述电极组件的一侧。

10.根据权利要求8所述的电池单体，其特征在于，所述隔热材料设置在所述耐热层靠近所述电极组件的一侧。

11.根据权利要求8所述的电池单体，其特征在于，所述耐热层中的每层结构的材料厚度为D₄，0.003mm≤D₄≤0.5mm。

12.根据权利要求1-5中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述胶带上设置有标识部。

13.一种电池，其特征在于，所述电池包括如权利要求1-12中任一项所述的电池单体。

14.一种用电设备，其特征在于，所述用电设备包括如权利要求1-12中任一项所述的电池单体，所述电池单体用于给用电设备提供电能。