CN221262494U - 电池单体、电池及用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电池单体、电池及用电装置，属于电池领域。电池单体包括外壳、电芯组件和第一导热膜。电芯组件设置于外壳内，第一导热膜位于电芯组件与外壳之间，其中，第一导热膜用于将电芯组件传递至外壳上的热量散开。

Description

电池单体、电池及用电装置

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池单体、电池及用电装置。

背景技术

节能减排是汽车产业可持续发展的关键，电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言，电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。

相关技术中会将多个电池单体组装成模组或者电池包后布置在用电设备中使用，由于电池单体与电池单体之间间距较小，当某个电池单体热失控时，容易导致局部高温，进而影响电池单体的性能，甚至引发周围其他电池单体出现热失控。

实用新型内容

本申请旨在至少解决背景技术中存在的技术问题之一。为此，本申请的一个目的在于提供一种电池单体、电池及用电装置，以减少高温导致电池单体的性能损失或发生热失控的概率问题。

本申请第一方面的实施例提供一种电池单体，包括：外壳、电芯组件和第一导热膜。电芯组件设置于外壳内，第一导热膜位于电芯组件与壳体之间，第一导热膜用于将电芯组件传递至外壳上的热量散开。

本申请实施例的技术方案中，通过在电池单体内设置第一导热膜可以提高电芯组件的外表面的热扩散能力，将局部产生的热量更快地向周围传导，可以在一定程度上抑制局部高温的形成，降低局部高温导致电芯热失效的风险。

在一些实施例中，外壳包括壳体和端盖，壳体用于容纳电芯组件，壳体具有开口；端盖与壳体连接并盖合于开口，第一导热膜位于电芯组件与壳体之间。

在一些实施例中，电芯组件包括相对的第一端面和第二端面，以及连接第一端面和第二端面的侧表面，第一端面设有与端盖连接的极耳；侧表面和/或第二端面的至少部分表面包覆有第一导热膜。侧表面和未布置极耳的第二端面表面相对平整，更有利于布置第一导热膜以用于传导热量，能够简化第一导热膜的布置，减少电池单体的容量损失。

在一些实施例中，侧表面包括相对设置的第一平面和第二平面，第一平面和/或第二平面的至少部分表面包覆有第一导热膜。这样可以更好地利用平整表面布置第一导热膜，从而实现更快更均匀地散热，减小局部高温形成的概率。

在一些实施例中，侧表面还包括连接第一平面和第二平面的连接面；第一导热膜包括相连的第一部、第二部和第三部；第一部包覆于第一平面，第二部包覆于连接面，第三部包覆于第二平面。将第一导热膜设置为通过包覆于第一连接面和/或第二连接面的第二部连接，可以使第一导电膜避开电芯组件的第二端面，以降低极片发生短路的风险。

在一些实施例中，第一部在第一平面上的正投影面积与第一平面的面积的比值K₁满足：0.8≤K₁≤1；和/或第二部在第二平面上的正投影面积与第二平面的面积的比值K₂满足：0.8≤K₂≤1。在电芯组件的大面设置包覆足够面积的导热膜不仅能够实现电池单体内部的热传导，还有利于多个电池单体排布时热量能够更均匀地向周围电池单体传递，降低周围出现局部高温使得电池性能下降或失效的概率。

在一些实施例中，电池单体包括多个电芯组件；至少一个电芯组件的至少部分外表面包覆有第一导热膜。这样可以实现多个电芯组件之间的热传递，使电池单体内的温度相对均匀，减小热失控的风险。

在一些实施例中，多个电芯组件沿预设方向排列，任意相邻的两个电芯组件之间设有第一导热膜。这样可以使电池单体内的多个电芯组件之间实现连续的热传导，使热量更均匀地分布，降低局部高温的形成概率。

在一些实施例中，电池单体还包括第一绝缘膜，第一绝缘膜位于壳体与电芯组件之间。通过设置第一绝缘膜可以降低电池单体的短路风险，提高电池单体的可靠性。

在一些实施例中，第一导热膜在电芯组件外表面上的正投影落入第一绝缘膜在电芯组件外表面的正投影的范围内。利用第一绝缘膜完全覆盖第一导热膜，可以有效的降低第一导热膜引起的短路的风险，提高电池单体的可靠性。

在一些实施例中，第一导热膜的材质为石墨烯。石墨烯的高导热性能和力学性能，可以在满足导热要求的基础上，尽可能减薄导热膜的厚度，这样更有利于在电池单体内的布置，减少电池的容量损失。

本申请第二方面的实施例提供一种电池，其包括上述实施例中的电池单体。

在一些实施例中，电池还包括第二导热膜，第二导热膜包覆于电池单体的外壳的至少部分外表面。这样可以使热量在多个电池单体之间传递时能够更快速、更均匀，提高散热面积，有利于电池的散热，同时降低局部高温导致的周围电池单体热失控蔓延的风险。

在一些实施例中，电池还包括第二绝缘膜，第二绝缘膜位于第二导热膜与外壳之间或位于第二导热膜远离外壳的表面，且第二导热膜在壳体外表面的正投影落入第二绝缘膜在壳体外表面的投影范围内。通过在电池单体的外壳外设置第二绝缘膜，可以降低电池单体之间的短路风险，提高电池的可靠性。

本申请第三方面的实施例提供一种用电装置，其包括上述实施例中的电池，所述电池用于提供电能。

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

附图说明

在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本申请公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本申请范围的限制。

图1为本申请一些实施例的车辆的结构示意图；

图2为本申请一些实施例的电池的分解结构示意图；

图3为本申请一些实施例的电池单体的分解结构示意图；

图4为本申请一些实施例的电芯组件包覆有第一导热膜的结构示意图；

图5为本申请一些实施例的电芯组件与第一导热膜的分解结构示意图；

图6为图4中沿A-A方向的剖视图；

图7为图3中沿B-B方向的剖视图；

图8为图3中沿C-C方向的剖视图。

附图标记说明：

车辆1000；

电池100，控制器200，马达300；

箱体10，第一部分11，第二部分12，电池单体20，外壳21，壳体211，端盖212，电芯组件22，第一端面221，第二端面222，侧表面223，第一平面2231，第一连接面2232，第二平面2233，第二连接面2234，极耳224，第一导热膜23，第一部231，第二部232，第三部233，第一绝缘膜24，第二绝缘膜25，第二导热膜26。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文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；本文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。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“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。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，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，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。

在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

目前，从市场形势的发展来看，动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源***，而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具。随着动力电池应用领域的不断扩大，其市场的需求量也在不断地扩增。

为了满足能量需求，电池通常会将多个电池单体以串联或并联的形式组装成模组或者电池包后，再对外供电，例如将电池包布置在车上为车辆提供电能，由于电池单体与电池单体之间间距较小，当某个电池单体热失控时，产生的热量往往难以传递扩散出去，特别是电池单体采用铝壳材质时，电池单体之间通过壳体接触传到热量，而铝壳导热性不高，会使得热量集中在某个区域，形成局部高温，进而使得旁边的电池单体受高温影响容易，例如电池单体接近局部高温的区域的温度达到电极材料中的失效温度，进而导致热失控电池单体旁边的电池单体也发生热失控。

为了缓解电池单体热失控蔓延的问题，可以在电池单体的设计上为优化热量传导，使得产生的热量能够从快、更均匀地向周围传递。具体在电池内部设置导热材料，可以及时将热量向周围传导散开，从而尽可能减少局部高温的产生，减少高温导致电池单体的性能损失或发生热失控的概率。

本申请实施例公开的电池单体可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置中。可以使用具备本申请公开的电池单体、电池等组成该用电装置的电源***，这样，有利于减少高温导致电池单体的性能损失或发生热失控的概率，提升电池性能的稳定性和电池寿命。

本申请实施例提供一种使用电池作为电源的用电装置，用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中，电动玩具可以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，航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。

以下实施例为了方便说明，以本申请一实施例的一种用电装置为车辆1000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的结构示意图。车辆1000可以为燃油汽车、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。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的分解结构示意图。电池100包括箱体10和电池单体20，电池单体20容纳于箱体10内。其中，箱体10用于为电池单体20提供容纳空间，箱体10可以采用多种结构。在一些实施例中，箱体10可以包括第一部分11和第二部分12，第一部分11与第二部分12相互盖合，第一部分11和第二部分12共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。第二部分12可以为一端开口的空心结构，第一部分11可以为板状结构，第一部分11盖合于第二部分12的开口侧，以使第一部分11与第二部分12共同限定出容纳空间；第一部分11和第二部分12也可以是均为一侧开口的空心结构，第一部分11的开口侧盖合于第二部分12的开口侧。当然，第一部分11和第二部分12形成的箱体10可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。

在电池100中，电池单体20可以是多个，多个电池单体20之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。多个电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体20构成的整体容纳于箱体10内；当然，电池100也可以是多个电池单体20先串联或并联或混联组成电池模块形式，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10内。电池100还可以包括其他结构，例如，该电池100还可以包括汇流部件，用于实现多个电池单体20之间的电连接。

其中，每个电池单体20可以为二次电池或一次电池；还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池，但不局限于此。电池单体20可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。

请参照图3，图3为本申请一些实施例提供的电池单体的分解结构示意图。电池单体20是指组成电池的最小单元。

如图3所示，本申请实施例提供了一种电池单体20，电池单体20包括外壳21、电芯组件22和第一导热膜23。

电芯组件22设置于外壳21内，第一导热膜23位于电芯组件22与外壳21之间，第一导热膜23用于将电芯组件22传递至外壳21上的热量散开。

外壳21是形成电池单体20的内部环境的组件，形成的内部环境可以用于容纳电芯组件22的部件，可以理解的是，外壳21形成的内部环境还可以容纳电解液以及其他部件。外壳21可以是多种形状和多种尺寸的，例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地，外壳的形状可以根据电芯组件22的具体形状和尺寸大小来确定。外壳21的材质可以是多种，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等。

电芯组件22是电池单体20中发生电化学反应的部件。外壳211内可以包含一个或多个电芯组件22。电芯组件22主要由正极片和负极片卷绕或层叠放置形成，并且通常在正极片与负极片之间设有隔膜。正极片和负极片具有活性物质的部分构成电芯组件的主体部，正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳224。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体部的一端或是分别位于主体部的两端。在电池的充放电过程中，正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应，极耳224连接对应的电极端子以形成电流回路。

第一导热膜23呈薄膜状态结构，第一导热膜23设置在外壳21与电芯组件22之间，例如设置在电芯组件22的外表面，或者是外壳21的内表面。电芯组件22中产生的热量通常会通过外壳21再向周围扩散。在一些示例中，第一导热膜23可以直接或间接地包覆于电芯组件22的至少部分外表面。这里的包覆指的第一导热膜23直接或间接地与电芯组件22的外表面贴合，从而能够吸收和传导电芯组件22产生的热量。第一导热膜23可以选用导热性能较好的材料制得。在一些示例中，第一导热膜23的导热性能优于壳体211的导热性能，例如第一导热膜23可以选用导热系数比壳体211材质的导热系数高的材料制备而成。第一导热膜23的厚度可以根据导热膜的导热性能、力学性能以及壳体内的布置空间来确定，厚度越小，对于电池单体内的空间占用越少，导致的容量损失也越小。第一导热膜23布置在壳体21与电芯组件22之间，可以将电芯组件22产生的热量在传递至壳体之前就扩散至更大的面积，从而使热量在更大的区域中向外壳11传导。

可以理解的是，第一导热膜23包覆于电芯组件22外表面时需要与极耳224错开，以允许极耳224与外壳连接。

通过在电池单体内设置第一导热膜23可以提高电芯组件22的外表面的热扩散能力，将电芯组件22局部产生的热量更快地向周围传导，可以在一定程度上抑制局部高温的形成，降低局部高温导致电芯发生热失效的风险。

在一些实施例中，外壳21包括壳体211和端盖212，壳体211用于容纳电芯组件22，壳体211具有开口；端盖212与壳体211连接并盖合于开口，第一导热膜23位于电芯组件22与壳体211之间。

外壳21包括具有开口的壳体211和与壳体连接并盖合于开口的端盖212。壳体211形成的内部空间可以用于容纳电芯组件22，开口是与壳体211形成的内部空间连通的开口，例如，开口可以位于壳体211的容纳空间的一端，端盖212是指盖合于壳体211的开口处以将电池单体20的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地，端盖212的形状可以与壳体211的形状相适应以配合壳体211。可选地，端盖212可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成，这样，端盖212在受挤压碰撞时就不易发生形变，使电池单体20能够具备更高的结构强度，安全性能也可以有所提高。端盖212上可以设置有如电极端子等的功能性部件。电极端子可以用于与电芯组件22电连接，以用于输出或输入电池单体20的电能。在一些实施例中，端盖212上还可以设置有用于在电池单体20的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。端盖212的材质也可以是多种的，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等。

壳体211和端盖212可以是独立的部件，可以于壳体211上设置开口，通过在开口处使端盖212盖合开口以形成电池单体20的内部环境。不限地，也可以使端盖212和壳体22一体化，具体地，端盖212和壳体211可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面，当需要封装壳体211的内部时，再使端盖212盖合壳体211。

在一些示例中，以方形电池为例，电芯组件22的极耳位于同一端，将电芯组件22放入壳体211中后，极耳所在的一端面向壳体211的开口以便与端盖212连接，电芯组件22的极片远离极耳的另一端以及侧表面与壳体211的内表面相对，这部分的表面积相对较大，第一导热膜23位于壳体211和电芯组件22之间更有利于及时散热，而且可以与极耳错开设置。第一导热膜23可以贴合在壳体211的至少部分内表面，也可以包覆在电芯组件22与壳体211相对的至少部分外表面。

将第一导热膜23布置在壳体211与电芯组件22之间更有利于及时将电芯组件22产生的热量及时散开，而且更有利于第一导热膜23与极耳错开设置，降低电池内部发生短路的风险，提高电池的可靠性。

请参阅图4-图6，图4为本申请一些实施例提供的电芯组件包覆有第一导热膜的结构示意图；图5为本申请一些实施例提供的电芯组件与第一导热膜的分解结构示意图；图6为图4中沿A-A方向的剖视图。

根据本申请的一些实施例，电芯组件22包括相对的第一端面221和第二端面222，以及连接第一端面221和第二端面222的侧表面223，

第一端面221设有与端盖212连接的极耳224；侧表面223和/或第二端面222的至少部分表面包覆有第一导热膜23。

第一端面221和第二端面222分别是电芯组件22的两个端面，侧表面223是两者之间的侧壁外表面。以卷绕电芯或者圆柱电芯为例，第一端面221和第二端面222就是与卷绕中心垂直的端面，极耳224可以全部位于第一端面221，也可以部分位于第一端面221，部分位于第二端面222。

第一导热膜23可以包覆在侧表面223的至少部分表面，也可以在极耳224全部位于第一端面221时包覆在第二端面222的至少部分表面，或者是同时包覆在侧表面223和第二端面222的至少部分表面。可以理解的是，当第一导热膜23的材料为导电材料时，其包覆在第二端面222时需要与第二端面222绝缘，例如可以在二者之间设置可以导热的绝缘层，以防止多个极片之间通过第一导热膜23形成电连接。

由于侧表面223和未布置极耳的第二端面222表面相对平整，更有利于布置第一导热膜23以用于传导热量，能够简化第一导热膜23的布置，减少电池单体的容量损失。

根据本申请的一些实施例，如图6所示，侧表面223包括相对设置的第一平面2231和第二平面2233，第一平面2231和/或第二平面2233的至少部分表面包覆有第一导热膜23。

电芯组件22可以是卷绕电芯，侧表面223具有相对设置并大致平行的两个大面，即第一平面2231和第二平面2233，通常而言，相邻的电芯组件22都是以大面相对或者相互贴合的方式进行排布的，或者相邻的电池单体之间，也是以大面相对设置的方式进行排列。这样可以提高电芯组件22之间或电池单体之间的接触面积和热传导面积。

在第一平面2231和/或第二平面2233的至少部分表面包覆有第一导热膜23，可以更好地利用平整表面布置第一导热膜23，从而实现更快更均匀地散热，减小局部高温形成的概率。

根据本申请的一些实施例，如图6所示，侧表面223还包括分别连接第一平面2231和第二平面2233的第一连接面2232和第二连接面2234；第一导热膜23包括依次相连的第一部231、第二部232和第三部233；第一部231包覆于第一平面2231，第二部232包覆于第一连接面2232和/或第二连接面2234，第三部233包覆于第二平面2233。

连接面2232位于第一平面2231和第二平面2233之间，第一连接面2232可以是曲面，也可以是平面，具体可以根据极片的结构形式来确定。第二部232可以包覆于第一连接面2232和第二连接面2234中的任意一者，也可以同时包覆第一连接面2232和第二连接面2234。电芯组件22的第二端面同时存在正极片和负极片的一端，当第一导热膜23为导电材料制成时，将其直接包覆在第二端面可能存在短路风险。

在一个示例中，第一导热膜23具有与侧表面223相同或相似的形状，并沿侧表面223的外周360°包覆在电芯组件22的外表面。

在第一平面2231和第二平面2233设置导热膜可以更贴近于电芯组件22的极片的活性物质的区域，并且可以利用电芯组件22的大面快速传导热量，提高热传递的效果。将第一导热膜23设置为通过包覆于第一连接面2232和/或第二连接面2234的第二部232连接，可以使第一导电膜23避开电芯组件22的第二端面，以降低极片发生短路的风险。

根据本申请的一些实施例，第一部231在第一平面2231上的正投影面积与第一平面2231的面积的比值K₁满足：0.8≤K₁≤1；在一些实施例中，第三部233在第二平面2233上的正投影面积与第二平面2233的面积的比值K₂满足：0.8≤K₂≤1。

第一部231在第一平面2231上的正投影面积指的是第一部231沿垂直于第一平面2231的方向投影至第一平面2231的投影区域的面积，可以理解为第一平面2231被第一部231所包覆的区域的面积，同理，第三部233在第二平面2233上的正投影面积也是类似的，这里不再赘述。由于第一导热膜包覆的面积越大，能够实现快速导热的区域也就越大，而且向周围导热也越快速。

在电芯组件的大面设置包覆足够面积的导热膜不仅能够实现电池单体内部的热传导，还有利于多个电池单体排布时热量能够更均匀地向周围电池单体传递，降低周围出现局部高温使得电池性能下降或失效的概率。

请参阅图7，图7为图3中沿B-B方向的剖视图。

根据本申请的一些实施例，电池单体20包括多个电芯组件22；至少一个电芯组件22的至少部分外表面包覆有第一导热膜23。

电池单体20内部可以布置多个电芯组件22，多个电芯组件22之间可以通过转接片与端盖212导电连接。多个电芯组件22中可以仅有部分电芯组件22的至少部分外表面包覆有第一导热膜23，也可以每个电芯组件22都分别包覆有一个第一导热膜23。

如图3和图7所示，电池单体20内部可以设置2个电芯组件22，每个电芯组件22的侧表面都包覆有一层第一导热膜23。在一些实施例中，第一导热膜23可以包覆电芯组件22的全部侧表面，也可以是只包覆侧表面的一部分，还可以包覆电芯组件22没有设置极耳的第二端面。

当电池单体20内设置多个电芯组件22时，在至少一个电芯组件22的表面包覆可以导热的第一导热膜23，可以实现多个电芯组件22之间的热传递，使电池单体内的温度相对均匀，减小热失控的风险。

根据本申请的一些实施例，多个电芯组件22沿预设方向排列，任意相邻的两个电芯组件22之间设有第一导热膜23。

多个卷绕的电芯组件22可以以侧表面相互贴合或相对的方式排列，任意相邻的电芯组件22相对的表面(例如侧表面)之间设有第一导热膜23。如图7所示，第一导热膜23可以与电芯组件22的数量相等，以分别包覆每个电芯组件22的外表面(例如侧表面)，使得多个电芯组件22在排列时相邻的外表面之间设置有第一导热膜23。在一些实施例中，第一导热膜23也可以呈“S”型连续包覆在多个电芯组件22的部分侧表面，从而实现多个电芯组件22之间的热传导，而且能够减少导热膜占用的空间，减少电池单体的容量损失。

通过在相邻的两个电芯组件22之间设有第一导热膜23，可以使电池单体内的多个电芯组件22之间实现连续的热传导，使热量更均匀地分布，降低局部高温的形成概率。

根据本申请的一些实施例，电池单体20还包括第一绝缘膜24，第一绝缘膜24位于壳体211与电芯组件22之间。

第一绝缘膜24是由绝缘材料制得的薄膜，由于电池单体20的壳体211通常为导电的金属材料制备而来，电芯组件22布置在壳体211内不可避免会与壳体211发生接触，进而导致发生短路。第一绝缘膜24可以采用麦拉膜，即聚酯薄膜。第一绝缘膜24可以包覆在电芯组件22的外表面，也可以包覆于壳体211的内表面。

在一些示例中，当电芯组件22的外表面同时包覆有第一导热膜23和第一绝缘膜24的时候，第一绝缘膜24可以在第一导热膜23远离电芯组件22的一侧表面，也可以位于第一导热膜23面向电芯组件22的一侧表面。也就是说，电芯组件22的外表面可以依次包覆第一导热膜23和第一绝缘膜24。需要说明的是，当第一导热膜23的材质为导电材料并且位于第一绝缘膜24与电芯组件22之间时，第一导热膜23可以避开电芯组件22的第二端面222，也可以通过其他方式实现绝缘地包覆在第二端面222，以降低发生短路的风险。

在一些实施例中，如图7所示，电池单体20内设有多个电芯组件22，每个电芯组件22的侧表面都包覆有第一导热膜23，一个第一绝缘膜24内包覆有多个设有第一导热膜23的电芯组件22，从而实现电芯组件22于壳体211之间的绝缘。在另一实施例中，电池单体20内的多个电芯组件22也可以依次分别包覆有一个第一绝缘膜24，再沿预设方向排布放入壳体211内。

通过设置第一绝缘膜24可以更可靠地实现电芯组件22与壳体211内表面之间的绝缘，降低电池单体20的短路风险，提高电池单体20的可靠性。

根据本申请的一些实施例，第一导热膜23在电芯组件22外表面上的正投影落入第一绝缘膜24在电芯组件22外表面的正投影的范围内。

第一导热膜23可以设置在第一绝缘膜24与电芯组件22之间，也可以设置在第一绝缘膜24远离电芯组件22的外表面，但是第一导热膜23在电芯组件22外表面上的正投影完全落入第一绝缘膜24的包覆范围内，这样即便第一导热膜23采用导电材料制备，也可以通过第一绝缘膜24的绝缘作用防止电芯组件22与壳体211之间形成电连接。

利用第一绝缘膜24完全覆盖第一导热膜23，可以有效的降低第一导热膜23引起的短路的风险，提高电池单体20的可靠性。

根据本申请的一些实施例，第一导热膜23的材质为石墨烯。

石墨烯具有非常好的热传导性能。纯的无缺陷的单层石墨烯的导热系数高达5300瓦每米开尔文(W/(mK))，而且石墨烯具有很好的韧性，可以弯曲，将其制成厚度较小薄膜包覆在电芯组件22的外表面，实现热量的快速传导。第一导热膜23可以制成薄膜直接包覆在电芯组件22的外表面，也可以通过喷涂、粘贴的方式直接或间接的包覆在电芯组件22的外表面。

石墨烯的高导热性能和力学性能，可以在满足导热要求的基础上，尽可能减薄导热膜的厚度，这样更有利于在电池单体内的布置，减少电池的容量损失。

本申请实施例提供了一种电池100，包括上述实施例中描述的电池单体20。

电池100可以包括形成容纳腔的箱体10，以及布置在容纳腔内的一个或多个电池单体20。多个电池单体20可以沿预设方向排布。

通过在电池单体20内设置第一导热膜23，可以提高电池单体20内的热量传导，使得内部的温度分布相对均匀，减少局部高温的形成，降低电池单体20热失控的概率，提高电池100的可靠性。

请参阅图8，图8为图3中沿C-C方向的剖视图。根据本申请的一些实施例，电池100还包括第二导热膜26，第二导热膜26包覆于电池单体20的外壳21的至少部分外表面。

第二导热膜26可以与第一导热膜23的材质相同，例如石墨烯，也可以不同。这里第二导热膜26包覆于外壳21的外表面，指的是第二导热膜26直接或间接地贴合于外壳21的外表面，二者之间还可以设置其他的膜层或构件，只要能够满足导热要求即可。第二导热膜26可以仅包覆壳体211的外表面的一部分，例如第二导热膜26包覆于外壳21的壳体211的侧表面。也可以完全包覆壳体211的全部外表面。在一些实施例中，第二导热膜26包覆于壳体211的至少部分外表面。

通过在壳体211的外表面包覆第二导热膜26，可以热量在多个电池单体20之间传递时能够更快速、更均匀，提高散热面积，有利于电池的散热，同时降低局部高温导致的周围电池单体热失控蔓延的风险。

根据本申请的一些实施例，电池100还包括第二绝缘膜25，第二绝缘膜25位于第二导热膜26与外壳21之间或位于第二导热膜26远离外壳21的表面，且第二导热膜26在外壳21外表面的正投影落入第二绝缘膜25在外壳21外表面的正投影范围内。

第二绝缘膜25可以与第一绝缘膜24材料相同，也可以不同。第二绝缘膜25可以包覆在第二导热膜26远离外壳21的表面，以将外壳21和第二导热膜26都包覆在内，也可以布置在第二导热膜26与外壳21之间。

可选的，第二绝缘膜25可以设置在壳体211的外表面，第二绝缘膜25可以仅包覆壳体211的外表面的一部分，也可以完全包覆壳体211的全部外表面。第二导热膜26在壳体211外表面的正投影落入第二绝缘膜25在外壳21外表面的投影范围内，指的是第二绝缘膜25在外壳21上的正投影区域范围大于并且完全覆盖第二导热膜26在外壳21上的投影范围，这样第二绝缘膜25可以将第二导热膜26与外壳21隔离开，或将第二导热膜16与其他相邻的电池单体20隔离开。

通过设置第二绝缘膜25，特别是第二绝缘膜25在壳体11上的正投影范围完全包括第二导热膜26的在壳体211上的正投影范围，能够一定程度上抑制第二导热膜26在相邻电池单体之间形成的导电通路，降低电池短路的风险，提高电池的可靠性。

本申请实施例提供了一种用电装置，用电装置包括如上所述的电池，电池用于提供电能。

下面结合具体实施例对本申请的电池单体和电池做进一步详细的描述。

如图3-图8所示，电池单体20包括外壳21、两个电芯组件22和两个第一导热膜23、第一绝缘膜24。

外壳21包括具有开口的壳体211和与壳体连接并盖合于开口的端盖212。电芯组件22设置于壳体211内。

电芯组件22包括相对的第一端面221和第二端面222，以及连接第一端面221和第二端面222的侧表面223，第一端面221设有与端盖212连接的极耳224。

侧表面223包括相对设置的第一平面2231和第二平面2233，以及连接第一平面2231和第二平面2233的第一连接面2232和第二连接面2234。

第一导热膜23设置在外壳21与电芯组件22之间，第一导热膜23包括依次相连的第一部231、第二部232和第三部233；第一部231包覆于第一平面2231，第二部232包覆于第一连接面2232和/或第二连接面2234，第三部233包覆于第二平面2233。两个第一导热膜23分别包覆于两个电芯组件22的侧表面223。可选的，第一导热膜23为石墨烯膜。

第一部231在第一平面2231上的正投影面积与第一平面2231的面积的比值K₁满足：0.8≤K₁≤1。第三部233在第二平面2233上的正投影面积与第二平面2233的面积的比值K₂满足：0.8≤K₂≤1。

第一绝缘膜24包覆在两个电芯组件22和第一导热膜25的外表面，第一导热膜23在电芯组件22外表面上的正投影落入第一绝缘膜24在电芯组件22外表面的正投影的范围内。可选的，第一绝缘膜24为麦拉膜。

电池10可以包括多个电池单体20，每个电池单体20的壳体的至少部分外表面可以包覆有第二绝缘膜25和/或第二导热膜26。在一些实施例中，第二绝缘膜25位于第二导热膜26与外壳21之间或位于第二导热膜26远离外壳21的表面，第二导热膜26在外壳21外表面的正投影落入第二绝缘膜25在外壳21外表面的正投影范围内。

通过在电池单体20内部设置第一导热膜23，可以使电池单体内部的热量传递更顺畅，使得温度分布更均匀，减少局部高温的形成，降低电池发生热失控的风险，提高电池的可靠性。在电池单体20的外壳21的外表面设置第二导热膜26，可以实现多个电池单体之间的快速热传递，也可以降低局部高温的形成，降低电池发生热失控的风险。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (15)

1.一种电池单体，其特征在于，包括：

外壳；

电芯组件，设置于所述外壳内，

第一导热膜，位于所述电芯组件与所述外壳之间，且所述第一导热膜用于将所述电芯组件传递至所述外壳上的热量散开。

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述外壳包括

壳体，用于容纳所述电芯组件，所述壳体具有开口；以及

端盖，与所述壳体连接并盖合于所述开口；

所述第一导热膜位于所述电芯组件与所述壳体之间。

3.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，

所述电芯组件包括相对的第一端面和第二端面，以及连接所述第一端面和所述第二端面的侧表面，

所述第一端面设有与所述端盖连接的极耳；

所述侧表面和/或所述第二端面的至少部分表面包覆有所述第一导热膜。

4.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，

所述侧表面包括相对设置的第一平面和第二平面，

所述第一平面和/或所述第二平面的至少部分表面包覆有所述第一导热膜。

5.根据权利要求4所述的电池单体，其特征在于，所述侧表面还包括连接所述第一平面和所述第二平面的连接面；

所述第一导热膜包括相连的第一部、第二部和第三部；

所述第一部包覆于所述第一平面，所述第二部包覆于所述连接面，所述第三部包覆于所述第二平面。

6.根据权利要求5所述的电池单体，其特征在于，所述第一部在所述第一平面上的正投影面积与所述第一平面的面积的比值K₁满足：0.8≤K₁≤1；和/或所述第二部在所述第二平面上的正投影面积与所述第二平面的面积的比值K₂满足：0.8≤K₂≤1。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体包括多个所述电芯组件；至少一个所述电芯组件的至少部分外表面包覆有所述第一导热膜。

8.根据权利要求7所述的电池单体，其特征在于，多个所述电芯组件沿预设方向排列，任意相邻的两个所述电芯组件之间设有所述第一导热膜。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的电池单体，其特征在于，还包括

第一绝缘膜，位于所述外壳与所述电芯组件之间。

10.根据权利要求9所述的电池单体，其特征在于，

所述第一导热膜在所述电芯组件外表面上的正投影落入所述第一绝缘膜在所述电芯组件外表面的正投影的范围内。

11.根据权利要求1-6中任一项所述的电池单体，其特征在于，

所述第一导热膜的材质包括石墨烯。

12.一种电池，其特征在于，包括如权利要求1-11中任一项所述的电池单体。

13.根据权利要求12所述的电池，其特征在于，还包括

第二导热膜，所述第二导热膜包覆于所述电池单体的外壳的至少部分外表面。

14.根据权利要求13所述的电池，其特征在于，还包括

第二绝缘膜，位于所述第二导热膜与所述外壳之间或位于所述第二导热膜远离所述外壳的表面，且所述第二导热膜在所述外壳外表面的正投影落入所述第二绝缘膜在所述外壳外表面的投影范围内。

15.一种用电装置，其特征在于，所述用电装置包括如权利要求12-14中任一项所述的电池，所述电池用于提供电能。