电池模块及用电设备的制作方法

本申请涉及电池，特别涉及一种电池模块及用电设备。

背景技术：

1、目前，新能源汽车在全世界范围内兴起，高比能量、大比功率、长寿命的高性能锂离子电池组被大量应用于纯电动汽车(bev)和混合动力汽车(phev，hev)和储能设备(ess)。纯电动汽车由于对高能量密度及长续航的极致追求，动力电池组的容量也随之越来越高。

2、当个数大于2个的电池并排排布于电池组内部时，不同电池所表现出来的电性能和寿命性能会产生较大差别。基于上述情况，电池组的性能和寿命通常由性能最差和寿命最低的电池所决定，从而限制动力电池整体的性能。因此，如何电池组整体的性能成为亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本申请的实施例提供一种电池模块及用电设备，以提升电池模块整体的循环寿命及存储寿命。

2、为了解决上述技术问题，本申请的实施例公开了如下技术方案：

3、一方面，提供了一种电池模块，包括：容纳框体，所述容纳框体具有第一方向，且所述容纳框体设置有一具有敞口的容纳室；

4、电池单元，其设置于所述容纳室内，所述电池单元包括：至少两个第一电池单体及至少一个第二电池单体，所述第一电池单体沿所述第一方向排布，所述第二电池单体设置于相邻两个第一电池单体之间；以及

5、端盖组件，其盖合所述敞口并安装于所述容纳框体上；

6、其中，所述第一电池单体包括依次层叠的第一正极片、第一隔膜和第一负极片，所述第二电池单体包括依次层叠的第二正极片、第二隔膜和第二负极片；

7、所述第一正极片的面密度为a1 mg/cm2，所述第二正极片的面密度为a2mg/cm2，满足：a1>a2；和/或，

8、所述第一负极片的面密度为a3 mg/cm2，所述第二负极片的面密度为a4mg/cm2，满足：a3>a4。

9、除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述第一正极片的面密度a1 mg/cm2与所述第二正极片的面密度a2 mg/cm2还满足：1<a1/a2≤2；和/或，

10、所述第一负极片的面密度a3 mg/cm2与所述第二负极片的面密度a4mg/cm2还满足：1<a3/a4≤2。

11、除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述电池单元还包括：至少一个第三电池单体，所述第三电池单体设置于所述第一电池单体及所述第二电池单体之间，

12、所述第三电池单体包括依次层叠的第三正极片、第三隔膜和第三负极片；

13、所述第三正极片的面密度为a5 mg/cm2，满足：a1>a5>a2；和/或，

14、所述第三负极片的面密度为a6 mg/cm2，满足：a3>a6>a4。

15、除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述第三正极片的面密度a5 mg/cm2还满足：1<a1/a5≤2，1<a5/a2≤2；和/或，

16、所述第三负极片的面密度a6 mg/cm2还满足：1<a3/a6≤2，1<a6/a4≤2。

17、除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述第一正极片包括第一正极集流体及涂覆于所述第一正极集流体上的第一正极活性物质层，所述第二正极片包括第二正极集流体及涂覆于所述第二正极集流体上的第二正极活性物质层，

18、所述第一负极片包括第一负极集流体及涂覆于所述第一负极集流体上的第一负极活性物质层，所述第二负极片包括第二负极集流体及涂覆于所述第二负极集流体上的第二负极活性物质层；

19、所述第一正极集流体的厚度为h1 um，所述第二正极集流体的厚度为h2um，满足：h1<h2；和/或，

20、所述第一负极集流体的厚度为h3 um，所述第二负极集流体的厚度为h4um，满足：h3<h4。

21、除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述第一正极活性物质层包含第一正极活性物质，所述第二正极活性物质层包含第二正极活性物质，所述第一正极活性物质及所述第二正极活性物质均包含有镍元素，

22、所述第一正极活性物质中的镍元素摩尔百分含量为n1，所述第二正极活性物质中镍元素摩尔百分含量为n2，满足：n1>n2。

23、除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述第二正极活性物质还包含有y元素，所述y元素包含al、w及mg中的至少一种。

24、除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述第一电池单体的ac值为a1，所述第二电池单体的ac值为a2，满足：a1>a2。

25、除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述第一负极活性物质层包含第一负极活性物质，所述第二负极活性物质层包含第二负极活性物质，

26、所述第一负极活性物质的比表面积为s1 m2/g，所述第二负极活性物质的比表面积为s2 m2/g，满足：s1＞s2。

27、除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述第一负极活性物质的粒径为d1um，所述第二负极活性物质的粒径为d2 um，满足：d1<d2。

28、除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述第一电池单体还包括：第一电解液，所述第一电解液浸润第一正极片、第一隔膜和第一负极片，

29、所述第二电池单体还包括：第二电解液，所述第二电解液浸润第二正极片、第二隔膜和第二负极片，

30、所述第一电解液的粘度为b1 mpa˙s，所述第二电解液的粘度为b2 mpa˙s，满足：b1<b2。

31、除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述第一电解液包含第一溶剂，所述第二电解液包含第二溶剂，

32、所述第一溶剂的沸点温度为t1℃，所述第二溶剂的沸点温度为t2℃，满足：t1<t2。

33、另一方面，进一步公开了一种用电设备，除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述用电设备包括如上述任一项所述的电池模块。

34、上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：本申请中通过控制第一电池单体中第一正极片的面密度大于第二电池单体中的第二正极片的面密度，第一负极片的面密度大于第二负极片的面密度，以电池模块内的多个电池单体进行差异化设计，降低第二电池单体中极片的面密度，从而降低第二电池单体的产热内阻，提升第二电池单体的散热效率，使得第二电池单体和第一电池单体的导热性能一致，从而防止电池模块内部的局部电池单体温度过高对电池的寿命性能产生影响，提升电池模块整体的循环寿命及存储寿命。

技术特征：

1.一种电池模块，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的电池模块，其特征在于，所述第一正极片的面密度a1mg/cm2与所述第二正极片的面密度a2 mg/cm2还满足：1<a1/a2≤2；和/或，

3.如权利要求1所述的电池模块，其特征在于，所述电池单元还包括：至少一个第三电池单体，所述第三电池单体设置于所述第一电池单体及所述第二电池单体之间，

4.如权利要求3所述的电池模块，其特征在于，所述第三正极片的面密度a5mg/cm2还满足：1<a1/a5≤2，1<a5/a2≤2；和/或，

5.如权利要求1所述的电池模块，其特征在于，所述第一正极片包括第一正极集流体及涂覆于所述第一正极集流体上的第一正极活性物质层，所述第二正极片包括第二正极集流体及涂覆于所述第二正极集流体上的第二正极活性物质层，

6.如权利要求5所述的电池模块，其特征在于，所述第一正极活性物质层包含第一正极活性物质，所述第二正极活性物质层包含第二正极活性物质，所述第一正极活性物质及所述第二正极活性物质均包含有镍元素，

7.如权利要求6所述的电池模块，其特征在于，所述第二正极活性物质还包含有y元素，所述y元素包含al、w及mg中的至少一种。

8.如权利要求1所述的电池模块，其特征在于，所述第一电池单体的ac值为a1，所述第二电池单体的ac值为a2，满足：a1>a2。

9.如权利要求5所述的电池模块，其特征在于，所述第一负极活性物质层包含第一负极活性物质，所述第二负极活性物质层包含第二负极活性物质，

10.如权利要求9所述的电池模块，其特征在于，所述第一负极活性物质的粒径为d1um，所述第二负极活性物质的粒径为d2 um，满足：d1<d2。

11.如权利要求1所述的电池模块，其特征在于，所述第一电池单体还包括：第一电解液，所述第一电解液浸润第一正极片、第一隔膜和第一负极片，

12.如权利要求11所述的电池模块，其特征在于，所述第一电解液包含第一溶剂，所述第二电解液包含第二溶剂，

13.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求1～12任一项所述的电池模块。

技术总结
本申请的实施例公开了一种电池模块及用电设备，其中电池模块包括：电池单元，设置于容纳室内，电池单元包括：至少两个第一电池单体及至少一个第二电池单体，第一电池单体沿第一方向排布，第二电池单体设置于相邻两个第一电池单体之间；其中，第一电池单体包括依次层叠的第一正极片、第一隔膜和第一负极片，第二电池单体包括依次层叠的第二正极片、第二隔膜和第二负极片；第一正极片的面密度为A<subgt;1</subgt;，第二正极片的面密度为A<subgt;2</subgt;，满足：A<subgt;1</subgt;>A<subgt;2</subgt;；和/或，第一负极片的面密度为A<subgt;3</subgt;，第二负极片的面密度为A<subgt;4</subgt;，满足：A<subgt;3</subgt;>A<subgt;4</subgt;。根据本申请，其提升电池模块整体的循环寿命及存储寿命。

技术研发人员：徐伦,曾琨,高宇心,任祥,陈代松,王宝玉,张耀
受保护的技术使用者：欣旺达动力科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16