【技術實現步驟摘要】
本申請涉及電池，尤其涉及一種電池單體、電池裝置和用電裝置。
技術介紹
1、電池作為可移動的能源和貯備能源，已經成為我們日常生活中不可缺少的一部分，例如手機、筆記本電腦、電瓶車、電動汽車等等。
2、隨著電池在各個領域的廣泛應用，對其性能提出了更高的要求。其中，如何提高電池的可靠性，是電池技術中一個亟需的問題。
技術實現思路
1、本申請提供一種電池單體、電池裝置和用電裝置，能夠提高電池單體的可靠性。
2、第一方面，本申請實施方式提供了一種電池單體，電池單體包括正極極片、負極極片、隔離膜和功能涂層。正極極片包括正極集流體，正極集流體包括主體部和極耳部，主體部具有第一邊緣區域和第二邊緣區域，第一邊緣區域與極耳部連接，第二邊緣區域遠離極耳部設置；負極極片包括負極集流體；隔離膜位于正極極片和負極極片之間，隔離膜具有第三邊緣區域和第四邊緣區域，第三邊緣區域在第一邊緣區域的正投影與第一邊緣區域重疊，第四邊緣區域在第二邊緣區域的正投影與第二邊緣區域重疊；功能涂層位于第一邊緣區域、第二邊緣區域、第三邊緣區域和第四邊緣區域中的至少一個邊緣區域，功能涂層被配置為響應預設溫度發生膨脹以斷開正極極片和負極極片之間的電連接；其中，功能涂層以及負極集流體在第一邊緣區域上的正投影至少部分重疊；和/或，功能涂層以及負極集流體在第二邊緣區域上的正投影至少部分重疊。
3、在上述的技術方案中，正極極片和負極極片邊緣上的毛刺或導電異物使二者電連接而形成短路時，會導致電連接點的溫度急劇升溫至
4、本申請第一方面的一些實施方式中，功能涂層包括第一功能涂層，第一功能涂層位于第一邊緣區域；負極極片還包括位于負極集流體的至少一側的負極活性材料層；其中，負極活性材料層在第一邊緣區域的正投影位于第一功能涂層內。
5、在上述的技術方案中，第一功能涂層位于第一邊緣區域，且負極活性材料層在第一邊緣區域的正投影位于第一功能涂層內，這樣能夠有助于提高電池單體的可靠性和循環性能。
6、在本申請第一方面的一些實施方式中，沿正極極片的寬度方向，第一功能涂層的總寬度b1和第一功能涂層被負極活性材料層覆蓋的寬度a1滿足：a1+x≤b1，其中，x表示為電池單體在制造過程中正極極片和負極極片之間的偏心設計預留值，且0.1mm≤x≤2.5mm。
7、在上述的技術方案中，a1和b1滿足上述關系能夠進一步降低熱失控的發生來提高電池單體的可靠性。
8、在本申請第一方面的一些實施方式中，0.3mm≤b1≤6mm。
9、在本申請第一方面的一些實施方式中，第一功能涂層的厚度為0.5μm~5μm。
10、在本申請第一方面的一些實施方式中，第一功能涂層的厚度為2μm~4μm。
11、在上述的技術方案中，第一功能涂層的寬度b1和厚度分別在上述取值范圍內，不僅能夠有助于第一功能涂層發生膨脹來斷開正極極片和負極極片之間的電連接，而且還能夠使電池單體具有較高的能量密度。
12、在本申請第一方面的一些實施方式中，功能涂層還包括第二功能涂層，第二功能涂層位于第二邊緣區域；負極極片還包括位于負極集流體的至少一側的負極活性材料層；其中，負極活性材料層在第二邊緣區域的正投影位于第二功能涂層內。
13、在本申請第一方面的一些實施方式中，沿正極極片的寬度方向，第二功能涂層的總寬度b2和第二功能涂層被負極活性材料層覆蓋的寬度a2滿足：a2+y≤b2，其中，y表示為電池單體在制造過程中正極極片和負極極片之間的偏心設計預留值，且0.1mm≤y≤2.5mm。
14、在上述的技術方案中，a2和b2滿足上述關系能夠進一步降低熱失控的發生來提高電池單體的可靠性。
15、在本申請第一方面的一些實施方式中，0.3mm≤b2≤6mm。
16、在本申請第一方面的一些實施方式中，第二功能涂層的厚度為0.5μm~5μm。
17、在本申請第一方面的一些實施方式中，第二功能涂層的厚度為2μm~4μm。
18、在上述的技術方案中，第二功能涂層的寬度b2和厚度分別在上述取值范圍內，不僅能夠有助于第二功能涂層發生膨脹來斷開正極極片和負極極片之間的電連接，而且還能夠使電池單體具有較高的能量密度。
19、在本申請第一方面的一些實施方式中，功能涂層還包括第三功能涂層，第三功能涂層位于第三邊緣區域，且第三功能涂層在第一邊緣區域的正投影覆蓋第一邊緣區域。
20、在本申請第一方面的一些實施方式中，負極極片還包括位于負極集流體的至少一側的負極活性材料層；其中，在沿隔離膜的寬度方向，第三功能涂層的總寬度b3和第三功能涂層被負極活性材料層覆蓋的寬度a3滿足：a3+z≤b3，其中，z表示為電池單體在制造過程中正極極片和負極極片之間的偏心設計預留值，且0.5mm≤z≤3.0mm。
21、在本申請第一方面的一些實施方式中，1mm≤b3≤10mm。
22、在本申請第一方面的一些實施方式中，第三功能涂層的厚度為0.5μm~5μm。
23、在本申請第一方面的一些實施方式中，第三功能涂層的厚度為2μm~4μm。
24、在本申請第一方面的一些實施方式中，功能涂層還包括第四功能涂層，第四功能涂層位于第四邊緣區域，且第四功能涂層在第二邊緣區域的正投影覆蓋第二邊緣區域。
25、在本申請第一方面的一些實施方式中，負極極片還包括位于負極集流體的至少一側的負極活性材料層；其中，在沿隔離膜的寬度方向，第三功能涂層的總寬度b4和第四功能涂層被負極活性材料層覆蓋的寬度a4滿足：a4+f≤b4，其中，x表示為電池單體在制造過程中正極極片和負極極片之間的偏心設計預留值，且0.5mm≤f≤3.0mm。
26、在本申請第一方面的一些實施方式中，1mm≤b4≤10mm。
27、在本申請第一方面的一些實施方式中，第四功能涂層的厚度為0.5μm~5μm。
28、在本申請第一方面的一些實施方式中，第四功能涂層的厚度為2μm~4μm。
29、在本申請第一方面的一些實施方式中，功能涂層包括發泡劑，且發泡劑的發泡溫度為140℃~500℃。
30、在上述的技術方案中，發泡溫度為140℃~500℃的發泡劑能夠使功能涂層在正極極片和負極極片之間電連接時適時發生膨脹，以有助于斷開它們的電連接，進而降低熱失控的發生，提高電池單體的可靠性。
31、在本申請第一方面的一些實施方本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種電池單體，其特征在于，所述電池單體包括：
2.根據權利要求1所述的電池單體，其特征在于，所述功能涂層包括第一功能涂層和/或第二功能涂層，所述第一功能涂層位于所述第一邊緣區域，所述第二功能涂層位于所述第二邊緣區域；
3.根據權利要求2所述的電池單體，其特征在于，沿所述正極極片的寬度方向，所述第一功能涂層的總寬度b1和所述第一功能涂層被所述負極活性材料層覆蓋的寬度a1和滿足：a1+x≤b1，其中，x表示為電池單體在制造過程中正極極片和負極極片之間的偏心設計預留值，且0.1mm≤x≤2.5mm。
4.根據權利要求3所述的電池單體，其特征在于，0.3mm≤b1≤6mm。
5.根據權利要求2所述的電池單體，其特征在于，所述第一功能涂層的厚度為0.5μm~5μm。
6.根據權利要求5所述的電池單體，其特征在于，所述第一功能涂層的厚度為2μm~4μm。
7.根據權利要求2所述的電池單體，其特征在于，沿所述正極極片的寬度方向，所述第二功能涂層的總寬度b2和所述第二功能涂層被所述負極活性材料層覆蓋的寬度a2滿足：a2+
8.根據權利要求7所述的電池單體，其特征在于，0.3mm≤b2≤6mm。
9.根據權利要求7所述的電池單體，其特征在于，所述第二功能涂層的厚度為0.5μm~5μm。
10.根據權利要求9所述的電池單體，其特征在于，所述第二功能涂層的厚度為2μm~4μm。
11.根據權利要求1所述的電池單體，其特征在于，所述負極極片還包括位于所述負極集流體的至少一側的負極活性材料層；
12.根據權利要求11所述的電池單體，其特征在于，1mm≤b3≤10mm。
13.根據權利要求1所述的電池單體，其特征在于，所述第三功能涂層的厚度為0.5μm~5μm。
14.根據權利要求13所述的電池單體，其特征在于，所述第三功能涂層的厚度為2μm~4μm。
15.根據權利要求10所述的電池單體，其特征在于，所述負極極片還包括位于所述負極集流體的至少一側的負極活性材料層；
16.根據權利要求15所述的電池單體，其特征在于，1mm≤b4≤10mm。
17.根據權利要求1所述的電池單體，其特征在于，所述第四功能涂層的厚度為0.5μm~5μm。
18.根據權利要求17所述的電池單體，其特征在于，所述第四功能涂層的厚度為2μm~4μm。
19.根據權利要求1所述的電池單體，其特征在于，所述功能涂層包括發泡劑，且所述發泡劑的發泡溫度為140℃~500℃。
20.根據權利要求19所述的電池單體，其特征在于，所述發泡劑在所述功能涂層中的質量分數為80%~90%。
21.根據權利要求20所述的電池單體，其特征在于，所述發泡劑包括第一發泡劑和第二發泡劑，所述第一發泡劑的發泡溫度為T1，所述第二發泡劑的發泡溫度為T2，T1與T2滿足：140℃≤T1<T2≤500℃。
22.根據權利要求21所述的電池單體，其特征在于，140℃≤T1<300℃；
23.根據權利要求21所述的電池單體，其特征在于，所述第一發泡劑在所述功能涂層中的質量分數A和所述第二發泡劑在所述功能涂層中的質量分數B滿足：0.5≤A/B≤1。
24.根據權利要求23所述的電池單體，其特征在于，33%≤A≤50%；
25.根據權利要求21所述的電池單體，其特征在于，所述第一發泡劑包括偶氮類發泡劑、酰肼類發泡劑、亞硝基發泡劑、烷烴類發泡劑、氟氯烴發泡劑、脲基類發泡劑和烷基硫酸鈉發泡劑中的至少一種；
26.根據權利要求25所述的電池單體，其特征在于，所述第二發泡劑包括酚醛類發泡劑、硅膠類發泡劑、硅酸鹽發泡劑、聚氨酯發泡劑和聚烯烴類發泡劑中的至少一種；
27.根據權利要求19所述的電池單體，其特征在于，所述功能涂層的厚度為0.5μm~5μm，且所述功能涂層的體積膨脹率為3000%~6000%。
28.根據權利要求19所述的電池單體，其特征在于，所述發泡劑的產氣量大于或等于100mL/g；
29.根據權利要求19所述的電池單體，其特征在于，所述發泡劑的體積分布粒徑Dv50為0.01μm~1μm；
30.根據權利要求19所述的電池單體，其特征在于，所述功能涂層還包括發泡助劑和粘結劑，所述發泡助劑在所述功能涂層中的質量分數為5%~10%，所述粘結劑在所述功能...
【技術特征摘要】
1.一種電池單體，其特征在于，所述電池單體包括：
2.根據權利要求1所述的電池單體，其特征在于，所述功能涂層包括第一功能涂層和/或第二功能涂層，所述第一功能涂層位于所述第一邊緣區域，所述第二功能涂層位于所述第二邊緣區域；
3.根據權利要求2所述的電池單體，其特征在于，沿所述正極極片的寬度方向，所述第一功能涂層的總寬度b1和所述第一功能涂層被所述負極活性材料層覆蓋的寬度a1和滿足：a1+x≤b1，其中，x表示為電池單體在制造過程中正極極片和負極極片之間的偏心設計預留值，且0.1mm≤x≤2.5mm。
4.根據權利要求3所述的電池單體，其特征在于，0.3mm≤b1≤6mm。
5.根據權利要求2所述的電池單體，其特征在于，所述第一功能涂層的厚度為0.5μm~5μm。
6.根據權利要求5所述的電池單體，其特征在于，所述第一功能涂層的厚度為2μm~4μm。
7.根據權利要求2所述的電池單體，其特征在于，沿所述正極極片的寬度方向，所述第二功能涂層的總寬度b2和所述第二功能涂層被所述負極活性材料層覆蓋的寬度a2滿足：a2+y≤b2，其中，y表示為電池單體在制造過程中正極極片和負極極片之間的偏心設計預留值，且0.1mm≤y≤2.5mm。
8.根據權利要求7所述的電池單體，其特征在于，0.3mm≤b2≤6mm。
9.根據權利要求7所述的電池單體，其特征在于，所述第二功能涂層的厚度為0.5μm~5μm。
10.根據權利要求9所述的電池單體，其特征在于，所述第二功能涂層的厚度為2μm~4μm。
11.根據權利要求1所述的電池單體，其特征在于，所述負極極片還包括位于所述負極集流體的至少一側的負極活性材料層；
12.根據權利要求11所述的電池單體，其特征在于，1mm≤b3≤10mm。
13.根據權利要求1所述的電池單體，其特征在于，所述第三功能涂層的厚度為0.5μm~5μm。
14.根據權利要求13所述的電池單體，其特征在于，所述第三功能涂層的厚度為2μm~4μm。
15.根據權利要求10所述的電池單體，其特征在于，所述負極極片還包括位于所述負極集流體的至少一側的負極活性材料層；
16.根據權利要求15所述的電池單體，其特征在于，1mm≤b4≤10mm。
17.根據權利要求1所述的電池單體，其特征在于，所述第四功能涂層的厚度為0.5μm~5μm。
18.根...
【專利技術屬性】
技術研發人員：梅云鵬，王少飛，
申請(專利權)人：寧德時代新能源科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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