本技術(shù)涉及電池領(lǐng)域，具體地，涉及電池單體、電池裝置、用電設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、目前，從市場形勢的發(fā)展來看，電池的應(yīng)用越加廣泛。電池不僅被應(yīng)用于水力、火力、風(fēng)力和太陽能電站等儲能電源系統(tǒng)，而且還被廣泛應(yīng)用于電動自行車、電動摩托車、電動汽車等電動交通工具，以及軍事裝備和航空航天等多個領(lǐng)域。隨著電池應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴大，其市場的需求量也在不斷地擴增。但是，目前的電池單體無法兼顧快充性能和能量密度。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供了一種電池單體，所述電池單體包括外殼組件和電極組件，所述電極組件容納于所述外殼組件中，所述外殼組件包括殼體和蓋板組件，所述蓋板組件蓋合所述殼體，所述電極組件包括正極極片、負極極片以及位于所述正極極片和所述負極極片之間的隔離膜，所述蓋板組件包括蓋板和電極端子；其中，

2、所述正極極片包括正極涂覆部和正極極耳，所述正極涂覆部涂覆有正極活性材料層，所述正極活性材料層包括含鋰磷酸鹽，所述負極極片包括負極涂覆部和負極極耳，所述負極涂覆部涂覆有負極活性材料層，所述負極活性材料層包括石墨，所述正極極耳和所述負極極耳均通過轉(zhuǎn)接片與所述電極端子電連接；

3、所述正極涂覆部包括正極平直段，所述負極涂覆部包括負極平直段，所述正極平直段和所述負極平直段沿所述電極組件的厚度方向?qū)盈B設(shè)置，所述正極極耳的數(shù)量為n1，所述正極平直段的數(shù)量為n2，n1與n2的比值為3/4-1，并且，n1的范圍為110-220，單位為：個；

4、所述轉(zhuǎn)接片為片狀的導(dǎo)電件，所述外殼組件包括殼體，所述正極極耳包括彎折部和焊接部，沿所述電池單體的厚度方向，所述轉(zhuǎn)接片包括靠近所述殼體的側(cè)壁的端面，所述端面與所述側(cè)壁的內(nèi)壁之間形成有第一間隙，用于容納所述正極極耳，其中，所述第一間隙的尺寸為2.5mm-8mm；沿所述電池單體的高度方向，所述轉(zhuǎn)接片具有朝向所述電極組件的表面，所述表面與所述負極活性材料層的邊緣之間形成有第二間隙，用于容納所述正極極耳，其中，所述第二間隙的尺寸為4.5mm-7.5mm。

5、本技術(shù)提出的電池單體，通過控制第一間隙和第二間隙的大小在合適的范圍，可以提高活性材料的面積，提高電池單體的能量密度，同時，可降低折極耳插入活性材料層導(dǎo)致極片之間層間距增大的概率，提高電池單體在快充條件下的循環(huán)性能。

6、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，沿所述電池單體的高度方向，所述正極極耳從所述正極平直段延伸出，所述負極極耳從所述負極平直段延伸出。由此，提高正極極片和負極極片上活性區(qū)域的面積占比，提高電池單體的能量密度。

7、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，沿所述電池單體的高度方向，所述轉(zhuǎn)接片的尺寸為0.6mm-2mm。由此，減小轉(zhuǎn)接片在電池單體高度方向占用的空間。

8、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，沿所述電池單體的厚度方向，所述轉(zhuǎn)接片的尺寸為15mm-60mm。由此，快充條件下減少產(chǎn)熱，提高電池單體的循環(huán)壽命。

9、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，所述正極極耳的所述焊接部與所述轉(zhuǎn)接片通過焊接形成焊接區(qū)，所述焊接區(qū)的面積為10mm2-40mm2。由此，提高轉(zhuǎn)接片和極耳焊接的牢固程度。

10、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，沿所述電池單體的寬度方向，所述電池單體的尺寸為120mm-350mm，沿所述電池單體的高度方向，所述電池單體的尺寸為80mm-120mm，沿所述電池單體的厚度方向，所述電池單體的尺寸為25mm-80mm。由此，提高電池單體的能量密度。

11、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，沿所述正極極片的寬度方向，所述正極極耳包括空箔區(qū)和無機涂層區(qū)，所述無機涂層區(qū)位于所述正極涂覆部和所述空箔區(qū)之間，其中，

12、所述空箔區(qū)用于與電極端子電連接，所述無機涂層區(qū)包括無機涂層，所述無機涂層包括無機顆粒和粘接劑，沿所述正極極片的寬度方向，所述無機涂層的尺寸占所述正極極耳尺寸的1/15-1/4。由此，降低正極極耳和負極極片直接接觸的概率，降低正負極短接的風(fēng)險。

13、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，所述涂覆部包括活性區(qū)和非活性區(qū)，所述正極活性材料層位于所述活性區(qū)，所述非活性區(qū)位于所述無機涂層區(qū)與所述活性區(qū)之間，并與所述無機涂層區(qū)和所述活性區(qū)連接，其中，沿所述正極極片的寬度方向，所述非活性區(qū)的尺寸為1.5mm-3mm。由此，降低正極極耳和負極極片直接接觸的概率，降低正負極短接的風(fēng)險。

14、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，所述正極集流體的厚度占所述正極極片的厚度的5.5%-8%。由此，較薄的正極集流體可減少占用的空間，提高活性區(qū)的空間利用率，提高電池單體的能量密度。

15、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，所述正極極片的孔隙率為25%-30%。由此，提高正極活性材料的含量，提高鋰離子的傳輸速率。

16、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，所述正極活性材料層單面的涂布重量為0.26g/1540.25mm2-0.33g/1540.25mm2。由此，提高電池單體的能量密度。

17、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，所述正極活性材料層單面的涂布重量為0.28g/1540.25mm2-0.32g/1540.25mm2。由此，提高電池單體的能量密度。

18、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，所述正極活性材料層的壓實密度為2.3g/cm3-2.65g/cm3。由此，提高電池單體的能量密度。

19、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，所述正極活性材料層的壓實密度為2.45g/cm3-2.58g/cm3。由此，提高電池單體的能量密度。

20、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，所述含鋰磷酸鹽包括磷酸鐵鋰、磷酸錳鋰、磷酸錳鐵鋰、磷酸鎳鋰、磷酸鈷鋰中的一種或多種。由此，提高電池單體的循環(huán)性能。

21、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，所述含鋰磷酸鹽包括磷酸鐵鋰，所述磷酸鐵鋰一次顆粒的平均粒徑為300nm-800nm。由此，縮短鋰離子的脫嵌路徑，提高鋰離子的脫嵌速率。

22、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，所述磷酸鐵鋰包括摻雜元素，所述摻雜元素包括v元素、ti元素、mg元素、nb元素中的一種或多種。由此，提高含鋰磷酸鹽的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，提高鋰離子的擴散速率，提高電池單體的循環(huán)性能和充放電性能。

23、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，基于所述正極活性材料層的總質(zhì)量，所述v元素的質(zhì)量占比為0.02%-0.2%，所述ti元素的質(zhì)量占比為0.03%-0.2%，所述mg元素的質(zhì)量占比為0.02%-0.1%，所述nb元素的質(zhì)量占比為0.02%-0.2%。由此，提高含鋰磷酸鹽的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，提高鋰離子的擴散速率，提高電池單體的循環(huán)性能和充放電性能。

24、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，所述負極極片包括負極集流體，所述負極集流體的厚度為所述負極極片厚度的2.5%-6%。較薄的負極集流體可減少占用的空間，提高活性區(qū)域?qū)臻g的利用率，提高電池單體的能量密度。

25、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，所述負極活性材料層單面的涂布重量為0.12g/1540.25mm2-0.15g/1540.25mm2。由此，提高電池單體的能量密度。

26、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，所述負極活性材料層單面的涂布重量為0.125g/1540.25mm2-0.14g/1540.25mm2。由此，提高電池單體的能量密度。

27、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，所述負極活性材料層的壓實密度為1.3g/cm3-1.52g/cm3。由此，提高電池單體的能量密度。

28、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，所述負極極片的孔隙率為25%-30%。由此，在提高負極活性材料的含量的同時，提高鋰離子的傳輸速率。

29、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，所述碳材料包括石墨，所述石墨包括二次顆粒，所述二次顆粒的至少部分表面具有無定形碳。由此，提高石墨的導(dǎo)電子性能和導(dǎo)離子性能，有助于提高電池單體的快充性能。

30、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，所述石墨的體積平均粒徑dv50為7μm-12μm。由此，可縮短鋰離子的固相遷移路徑，提高電池單體的快充能力

31、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，所述石墨的石墨化度為90%-94%。由此，提高石墨的導(dǎo)離子性能和導(dǎo)電子性能，提高電池的倍率性能。

32、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，所述電池單體還包括電解液，所述電解液包括碳酸酯類溶劑和羧酸酯類溶劑中的至少一種。由此，提高電解液的離子電導(dǎo)率，提高電池單體的快充性能。

33、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，基于所述電解液的總質(zhì)量，所述碳酸酯類溶劑的質(zhì)量占比為20%-75%。由此，在提高電解液的離子電導(dǎo)率的同時，降低電解液在低溫時的粘度。

34、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，基于所述電解液的總質(zhì)量，所述羧酸酯類溶劑的質(zhì)量占比為10%-35%。由此，降低電解液在高溫條件下產(chǎn)氣的風(fēng)險，提高電池單體的高溫循環(huán)壽命。

35、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，所述碳酸酯類溶劑包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯中的一種或多種。由此，上述種類的碳酸酯類溶劑介電常數(shù)較高，可提高電解液的離子電導(dǎo)率。

36、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，所述羧酸酯類溶劑包括?r1-coo-r2，r1包括氫原子、鹵素原子、c1-c5的烷基、c1-c5的鹵代烷基中的任意一種，r2包括c1-c5的烷基、c1-c5的鹵代烷基中的任意一種。由此，上述種類的羧酸酯類溶劑分子量較小，可降低電解液的粘度，提高電解液的離子電導(dǎo)率。

37、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，所述羧酸酯類溶劑包括乙酸乙酯、乙酸甲酯、丙酸甲酯、乙酸丙酯、甲酸乙酯、甲酸異丙酯中的一種或多種。由此，降低電解液的粘度，提高電解液的離子電導(dǎo)率。

38、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，所述電解液還包括電解質(zhì)鹽，所述電解質(zhì)鹽包括含氟磺酰亞胺鋰和六氟磷酸鋰，基于所述電解液的總質(zhì)量，所述電解質(zhì)鹽的質(zhì)量占比為12%-18%。由此，在提高電解液的離子電導(dǎo)率的同時，減少hf的產(chǎn)生，降低對sei膜的腐蝕。

39、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，所述六氟磷酸鋰與所述含氟磺酰亞胺鋰的質(zhì)量比為（1.2-3）：1。

40、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，基于所述電解液的總質(zhì)量，所述六氟磷酸鋰的質(zhì)量占比為4%-14%。

41、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，基于所述電解液的總質(zhì)量，所述含氟磺酰亞胺鋰的質(zhì)量占比為4%-8%。

42、通過使六氟磷酸鋰與含氟磺酰亞胺鋰的含量在上述范圍，在提高電解液的離子電導(dǎo)率的同時，減少hf的產(chǎn)生，降低對sei膜的腐蝕。

43、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，所述電解液還包括添加劑，所述添加劑包括碳酸酯類添加劑、磺酸內(nèi)酯類添加劑、鋰鹽類添加劑、磷酸酯類添加劑中的一種或多種。由此，在電極表面形成穩(wěn)定的界面膜，降低界面阻抗，提高電池單體的快充性能。

44、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，基于所述電解液的總質(zhì)量，所述添加劑的質(zhì)量占比為0.1%-5%。由此，在電極表面形成穩(wěn)定的界面膜，降低界面阻抗，提高電池單體的快充性能。

45、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，所述電解液包括所述碳酸酯類添加劑和所述磷酸酯類添加劑，基于所述電解液的總質(zhì)量，所述碳酸酯類添加劑和所述磷酸酯類添加劑的質(zhì)量占比之和為0.1%-0.5%。由此，形成穩(wěn)定的sei膜，防止溶劑分子和界面接觸發(fā)生副反應(yīng)惡化壽命。

46、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，所述碳酸酯類添加劑包括碳酸亞乙烯酯，所述磷酸酯類添加劑包括三（三甲基硅基）磷酸酯，基于所述電解液的總質(zhì)量，所述碳酸酯類添加劑和所述磷酸酯類添加劑的質(zhì)量占比為0.1%-0.5%。由此，可在材料表面形成厚度適中的sei膜，既可保持界面的穩(wěn)定性，也可以降低內(nèi)阻的增加。

47、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，所述鋰鹽類添加劑包括二氟磷酸鋰、二氟草酸硼酸鋰、四氟硼酸鋰、雙草酸硼酸鋰、氟磺酸鋰中的一種或多種。由此，在負極表面形成穩(wěn)定的sei膜，減少電解液和電極表面之間的副反應(yīng)。

48、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，所述鋰鹽類添加劑包括二氟草酸硼酸鋰、四氟硼酸鋰、氟磺酸鋰中的一種或多種，基于所述電解液的總質(zhì)量，所述鋰鹽類添加劑的質(zhì)量占比為0.02%-0.5%。由此，改善sei的阻抗，提升功率性能。

49、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，所述鋰鹽類添加劑包括二氟草酸硼酸鋰、四氟硼酸鋰、氟磺酸鋰中的一種或多種，基于所述電解液的總質(zhì)量，所述鋰鹽類添加劑的質(zhì)量占比為0.1%-0.5%。由此，改善sei膜的阻抗，提升功率性能。

50、根據(jù)本技術(shù)的一些實施例，常溫下所述電解液的電導(dǎo)率為10ms/cm-14ms/cm。由此，提高鋰離子的遷移速率，提高電池單體的快充性能。

51、本技術(shù)第二方面提供了一種電池裝置，包括本技術(shù)第一方面提供的電池單體，所述電池裝置為電池模組、電池包、儲能裝置中的至少一種。

52、本技術(shù)第三方面提供了一種用電設(shè)備，包括本技術(shù)第一方面提供的電池單體或本技術(shù)第二方面提供的電池裝置，所述電池單體或所述電池裝置為所述用電設(shè)備提供電能。

53、本技術(shù)的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本技術(shù)的實踐了解到。