CN218070120U - 单体电芯、电池模组以及用电设备 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种单体电芯、电池模组以及用电设备。该单体电芯包括：电芯壳体；电芯结构，设置于所述电芯壳体中，所述电芯结构包括电芯极组、正极转接件以及多个负极转接件，所述正极转接件电连接所述电芯极组，多个所述负极转接件分别电连接所述电芯极组；以及加热组件，设置于所述电芯壳体，并电连接所述正极转接件与所述负极转接件。充电时，正极转接件通过电芯极组以及每一负极转接件形成一个回路，实现单体电芯的负极多回路快充，同时还不会牺牲单体电芯的能量密度，保证电芯模组的快充性能以及使用性能。在低温充电时，加热组件在电芯壳体中对电芯极组加热，保证单体电芯在低温环境下的充电效率。

Description

单体电芯、电池模组以及用电设备

技术领域

本公开涉及电池设备技术领域，特别是涉及一种单体电芯、电池模组以及用电设备。

背景技术

随着传统石化能源的枯竭和石化能源对全球造成的不可以逆转污染，人们越来越重视清洁能源。锂电池作为最有可能成为21世纪的清洁能源，使用范围越来越广泛，逐步从手机数码领域向动力汽车领域扩张，新能源汽车逐步取代燃油车车。铝壳电池近些年作为动力电池的主力军越来广泛应用。同时对铝壳电池的能量密度，快充性能和低温充电要求越来越高。

目前电池低温充电是难点。在低温环境下，锂离子电池的内阻将急剧增大(多则高达2-5倍)，同时电池的容量会发生不可逆转的下降，极大地影响了电池的功率输出，使得锂离子电池性能将大大降低。因此，保证锂离子电池在低温环境下工作在合适的温度范围内是至关重要的。然而，随着电动汽车的需求及市场的不断扩大，电池的全气候应用需要得到保障，如何解决两者间的矛盾，成为了电池管理的一大关键问题。另外一个方面，电池快充要求越来越高，希望能够达到燃油车的水平。锂电池的快充能力主要取决于负极方面和极耳结构。电池的极耳结构和负极快充能力决定了电池的快充能力。

目前有很多方案解决上述问题，但是需要牺牲电池的能量密度。比如，解决电池的快充问题一般采用优化电池结构，调整电池配方，优化充电方法，改进电池材料等方式进行解决。但会牺牲电池的能量密度。

而解决电池低温充电的问题，目前较为常用且有效的方法是对低温条件下的电池进行预加热，使其工作在合适温度下，电池低温加热技术又可大致分为两大类:外部加热及内部加热；外部加热方法通常利用布置在电池组中的加热膜、电阻丝等加热器件实现电池的预热，然而，此类方法往往由于电池组与环境的热交换，使得电池组温升效率有限，且温升不均匀；而内部加热方法则是对电池施加交流电或直流电，利用电池自身阻抗实现生热，尽管，内部加热方法能够获得较为均匀的温升效果，但交、直流电的接入可能会使电池寿命受到影响，且交流电的获取往往需要借助外界设备；也有技术通过在电池内部加入加热片，实现电池自加热，但这可能使电池的生产制造成本上升，牺牲电池的能量密度。

因此，无论是快充还是改善低温性能，都有一定的缺陷，要么牺牲能量密度，要么增加成本，要么最终的效果无实用或者无法量产。更无法实现快充和低温综合一体的改善方案。

实用新型内容

基于此，有必要针对目前单体电芯的快充性能与低温性能和能量密度无法兼容的问题，提供一种能够在实现快充与低温充电的同时不牺牲能量密度的单体电芯、电池模组以及用电设备。

一种单体电芯，包括：

电芯壳体；

电芯结构，设置于所述电芯壳体中，所述电芯结构包括电芯极组、正极转接件以及多个负极转接件，所述正极转接件电连接所述电芯极组，多个所述负极转接件分别电连接所述电芯极组；以及

加热组件，设置于所述电芯壳体，并电连接所述正极转接件与所述负极转接件。

在本公开的一实施例中，所述电芯极组包括多组电芯组，多组所述电芯组层叠设置于所述电芯壳体；每组所述电芯组包括正极片以及多个负极片，多个所述负极片间隔设置于所述正极片的一表面，多个所述负极片贴合相邻所述电芯极组的所述正极片；

相邻所述正极片与所述负极片之间设置隔膜，所述正极转接件电连接所述正极片，多个所述负极转接件分别电连接对应的所述负极片。

在本公开的一实施例中，所述正极片具有多个空白箔材区，多个所述空白箔材区间隔设置，并对应相邻两根所述负极片之间的空间；

所述空白箔材区覆盖绝缘层。

在本公开的一实施例中，所述空白箔材区覆盖相邻的两个所述负极片；

所述空白箔材区覆盖其中一侧所述负极片的尺寸范围为3～8mm。

在本公开的一实施例中，相邻两个所述负极片之间的距离为2mm～10mm。

在本公开的一实施例中，所述正极转接件包括正极柱以及正极连接件，所述正极片具有正极耳，所述正极柱设置于所述电芯壳体一端的外表面，所述正极连接件电连接所述正极耳与正极柱；

所述负极转接件包括负极柱以及负极连接件，所述负极片具有负极耳，所述负极柱设置于所述电芯壳体另一端的外表面，所述负极连接件电连接所述负极耳与所述负极柱。

在本公开的一实施例中，所述正极转接件还包括正极安装底盘，所述正极安装底盘设置于所述电芯壳体，所述正极安装底盘电连接所述正极连接件与所述正极柱；

所述负极转接件还包括负极安装底盘，所述负极安装底盘设置于所述电芯壳体，所述负极安装底盘电连接所述负极连接件与所述负极柱。

在本公开的一实施例中，所述加热组件包括高频开关、加热导线以及加热电阻块，所述加热导线位于所述电芯壳体，并电连接所述正极转接件与负极转接件，所述高频开关设置于所述加热导线，并设置于所述电芯壳体的外侧，所述加热电阻块设置于所述加热导线，并位于所述电芯壳体内。

在本公开的一实施例中，所述加热组件还包括绝缘件，所述绝缘件在所述电芯壳体中套设所述加热导线与所述加热电阻块。

一种电池模组，包括电池壳体以及多个如上述任一技术特征所述的单体电芯，多个所述单体电芯串联和/或并联设置于所述电池壳体中。

一种用电设备，包括设备主体以及如上述技术特征所述的电池模组，所述电池模组设置于所述设备主体，并为所述设备主体供电。

本公开的单体电芯、电池模组以及用电设备，单体电芯的电芯结构设置于电池壳体中，电芯结构具有一个正极转接件以及多个负极转接件，正极转接件以及多个负极转接件分别电连接电芯极组。当单体电芯进行充电时，正极转接件通过电芯极组以及每一负极转接件形成一个回路，使得单体电芯具有多个充电回路，实现单体电芯的负极多回路快充，同时还不会牺牲单体电芯的能量密度，保证电芯模组的快充性能以及使用性能。并且，加热组件设置在电芯壳体中，并电连接正极转接件与负极转接件，在低温充电时，加热组件在电芯壳体中对电芯极组加热，保证单体电芯在低温环境下的充电效率。而且，该单体电芯的成本低，便于批量化、规模化生产。

附图说明

图1为本公开一实施例的单体电芯的结构示意图。

其中：100、单体电芯；110、电芯壳体；111、主壳体；112、正极盖板；113、负极盖板；120、电芯结构；121、电芯极组；1211、正极片；12111、正极耳；1212、负极片；12121、负极耳；1213、绝缘层；122、正极转接件；1221、正极柱；1222、正极连接件；1223、正极安装底盘；123、负极转接件；1231、负极柱；1232、负极连接件；1233、负极安装底盘；130、加热组件；131、加热导线；132、高频开关；133、加热电阻块。

具体实施方式

为使本公开的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本公开的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开。但是本公开能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本公开内涵的情况下做类似改进，因此本公开不受下面公开的具体实施例的限制。

在本公开的描述中，需要理解的是，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公开和简化描述，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公开的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本公开中，除非另有明确的规定和限定，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；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，除非另有明确的限定。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公开中的具体含义。

在本公开中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参见图1，本公开提供一种单体电芯100。该单体电芯100应用于用电设备的电池模组中，为电池模组的供电单元。电池模组中具有多个单体电芯100，通过多个单体电芯100为用电设备供电，保证用电设备的使用性能。这里的用电设备为电动汽车。当然，在本公开的其他实施方式中，用电设备还可为其他需要使用单体电芯100的设备。

对于目前的电池模组而言，无论是实现电池包的快充还是改善电池模组在低温环境下充电低温性能，都有一定的缺陷，要么牺牲能量密度，要么增加成本，要么最终的效果无实用或者无法量产。更无法实现快充和低温综合一体的改善方案。

为此，本公开提供一种新型的单体电芯100，该单体电芯100能够实现单体电芯100的多回路快充，同时还不会牺牲单体电芯100的能量密度，保证电芯模组的快充性能以及使用性能。并且，加热组件130设置在电芯壳体110中，并电连接正极转接件122与负极转接件123，还能保证单体电芯100在低温环境下的充电效率。以下介绍单体电芯100的具体结构，

参见图1，在一实施例中，单体电芯100包括电芯壳体110、电芯结构120以及加热组件130。电芯结构120设置于所述电芯壳体110中，所述电芯结构120包括电芯极组121、正极转接件122以及多个负极转接件123，所述正极转接件122电连接所述电芯极组121，多个所述负极转接件123分别电连接所述电芯极组121；加热组件130设置于所述电芯壳体110，并电连接所述正极转接件122与所述负极转接件123。

电芯壳体110为单体电芯100的外壳，通过电芯壳体110容纳单体电芯100的各个零部件，并通过电芯壳体110防护单体电芯100的各个零部件。电芯壳体110为中空结构，电芯结构120设置在电芯壳体110中，电芯壳体110盛放电解液，通过电芯结构120与电解液的配合实现充放电操作。

具体的，电芯结构120包括电芯极组121、正极转接件122以及多个负极转接件123。电芯结构120设置在电芯壳体110中，正极转接件122与多个负极转接件123对称设置在电芯结构120的两侧。如图1所示，正极转接件122在下方电连接电芯结构120，并穿过电芯壳体110的下端伸出，多个负极转接件123间隔设置在电芯结构120的上方，并穿过电芯壳体110的上端伸出。

充电时，正极转接件122与多个负极转接件123分别电连接外部的电源。正极连接件1222能够每一个负极转接件123形成充电回路。这样，正极转接件122与多个负极转接件123之间能够形成多个充电回路，每个充电回路能够对电芯极组121的对应部分进行充电。如此形成负极多回路快充，提升单体电芯100的快充性能，同时还不会牺牲单体电芯100的能量密度。

也就是说，本公开的单体电芯100具有一个正极转接件122与多个负极转接件123，正极转接件122能够分别与多个负极转接件123形成多个充电回路。即单体电芯100具有一个正极以及多个负极，以成为多回路，实现快充，并使得单体电芯100的快充性能提高数倍，在实现快充的同时不会牺牲能量密度。

加热组件130设置在电芯壳体110中，并电连接正极转接件122与负极转接件123。当加热组件130导通正极转接件122与负极转接件123时，加热组件130、正极转接件122以及负极转接件123之间形成的回路呈短路状态。此时，加热组件130在短路时会发热，以对电芯极组121进行加热。当电池模组的单体电芯100在低温环境下充电时，控制加热组件130导通正极转接件122与负极转接件123，通过短路方式使得加热组件130对电芯极组121进行加热。当不在低温环境下进行充电时，加热组件130不工作。

上述实施例的单体电芯100充电时，正极转接件122通过电芯极组121以及每一负极转接件123形成一个回路，使得单体电芯100具有多个充电回路，实现单体电芯100的负极多回路快充，同时还不会牺牲单体电芯100的能量密度，保证电芯模组的快充性能以及使用性能。并且，加热组件130设置在电芯壳体110中，并电连接正极转接件122与负极转接件123，在低温充电时，加热组件130在电芯壳体110中对电芯极组121加热，保证单体电芯100在低温环境下的充电效率。

参见图1，在一实施例中，电芯壳体110包括主壳体111、正极盖板112以及负极盖板113，主壳体111具有两个相对设置的开口，并且两个开口连通至主壳体111的内部，正极盖板112盖设其中一个开口，负极盖板113盖设另一开口。正极盖板112、负极盖板113以及主壳体111围设成密封的电芯壳体110，电芯极组121位于主壳体111中，正极转接件122的一端设置于电芯极组121，另一端穿过正极盖板112伸出。负极转接件123的一端设置于电芯极组121，另一端穿过负极盖板113伸出。而且，主壳体111与正极盖板112、负极盖板113通过焊接方式连接，保证密封性。

在一实施例中，所述电芯极组121包括多组电芯组，多组所述电芯组层叠设置于所述电芯壳体110；每组所述电芯组包括正极片1211以及多个负极片1212，多个所述负极片1212间隔设置于所述正极片1211的一表面，多个所述负极片1212贴合相邻所述电芯极组121的所述正极片1211；所述正极转接件122电连接所述正极片1211，多个所述负极转接件123分别电连接对应的所述负极片1212。

电芯极组121包括多组电芯组，多组电芯组层叠设置形成具有一定厚度的电芯极组121。并且，每组电芯组具有一个正极片1211与多个负极片1212。以图1所示的方向为基准，正极片1211沿左右方向放置，多个负极片1212从左向右间隔设置，并位于正极片1211的下方，多个负极片1212呈一层设置。正极片1211与为一层的多个负极片1212层叠设置。

也就是说，电芯极组121采用一层正极片1211、一层多个负极片1212的叠片形式设置，电芯极组121在成型过程中，通过叠片机将一层正极片1211与一层多个负极片1212层叠，使得电芯极组121达到所需的厚度。正极转接件122的一端连接正极转接件122，正极转接件122的另一端穿过正极盖板112伸出。每一负极转接件123的一端连接对应的负极片1212，另一端伸出负极盖板113。

每个负极片1212对应一个负极转接件123。这样，多个负极片1212分别通过对应的负极转接件123伸出负极盖板113。每个负极片1212及负极转接件123与正极片1211及正极转接件122之间形成一侧充电回路，实现单体电芯100的快速充电。本实施例中，如图1所示，负极片1212的数量为四个，正极片1211具有四个对应负极片1212的区域。当然，在本公开的其他实施方式中，负极片1212的数量还可为更多个，正极片1211以及负极转接件123对应设置。

参见图1，在一实施例中，相邻所述正极片1211与所述负极片1212之间设置隔膜。也就是说，相邻两层的正极片1211与多个负极片1212之间设置隔膜，通过隔膜隔绝正极片1211与负极片1212之间的电流，避免短路。可选地，隔膜表面涂胶以保证极片定位和层叠的的整齐度。

在一实施例中，多个所述负极片1212覆盖所述正极片1211的边缘。也就是说，负极片1212要完全覆盖住正极片1211，保证单体电芯100的安全。

参见图1，在一实施例中，所述正极片1211具有多个空白箔材区，多个所述空白箔材区间隔设置，并对应相邻两根所述负极片1212之间的空间。可以理解的，正极片1211的主体为空白箔材，空白箔材上涂覆正极材料后形成正极片1211，这里的正极材料为现有，在此不一一赘述。正极片1211的空白箔材区域对应相邻两个负极片1212之间的空间。也就是说，相邻两个负极片1212间隔设置后，两个负极片1212之间的间隔对应空白箔材区，以避免导电。

在一实施例中，所述空白箔材区覆盖绝缘层1213。绝缘层1213覆盖在空白箔材区，起到绝缘的作用，避免发生短路。可选地，绝缘层1213为绝缘纸。进一步地，绝缘层1213为锂电池专用绝缘胶纸。当然，在本公开的其他实施方式中，绝缘层1213还可采用其他能够起到绝缘作用的材料制成。

在一实施例中，所述空白箔材区覆盖相邻的两个所述负极片1212。也就是说，空白箔材区的面积大于两个负极片1212之间空间的面积，即相邻两个负极片1212之间的空间对应空白箔材区设置，空白箔材区的周围尺寸要大于对应的负极片1212覆盖面积，空白箔材区的边缘与负极片1212的边缘重叠，空白箔材区的两侧边缘压在相邻两个负极片1212的边缘，以保证单体电芯100的安全。

可选地，所述空白箔材区覆盖其中一侧所述负极片1212的尺寸范围为3～8mm。也就是说，空白箔材区的边缘与负极片1212重叠的厚度范围为3mm～8mm。较佳地，空白箔材区的边缘与负极片1212重叠的厚度范围为3mm～5mm。当然，在本公开的其他实施方式中，空白箔材区的边缘与负极片1212重叠的厚度也可大于3mm～5mm，以保证单体电芯100的安全。

在一实施例中，相邻两个所述负极片1212之间的距离为2mm～10mm。较佳地，相邻两个所述负极片1212之间的距离为2mm～5mm。

参见图1，在一实施例中，所述正极转接件122包括正极柱1221以及正极连接件1222，所述正极片1211具有正极耳12111，所述正极柱1221设置于所述电芯壳体110一端的外表面，所述正极连接件1222电连接所述正极耳12111与正极柱1221。所述负极转接件123包括负极柱1231以及负极连接件1232，所述负极片1212具有负极耳12121，所述负极柱1231设置于所述电芯壳体110另一端的外表面，所述负极连接件1232电连接所述负极耳12121与所述负极柱1231。

正极片1211具有凸出设置的正极耳12111，正极柱1221设置在正极盖板112，并位于电芯壳体110的外侧。正极连接件1222连接正极柱1221与正极耳12111，形成单体电芯100的正极。可选地，正极连接件1222呈板状、柱形或者其他能够实现正极柱1221与正极耳12111连接的结构形式。每个负极片1212具有凸出设置的负极耳12121，正极柱1221设置在负极盖板113，并位于电芯壳体110的外侧。负极连接件1232连接负极柱1231与负极耳12121，形成单体的负极。可选地，负极连接件1232呈板状、柱形或者其他能够实现负极柱1231与负极耳12121连接的结构形式。

在一实施例中，所述正极转接件122还包括正极安装底盘1223，所述正极安装底盘1223设置于所述电芯壳体110，所述正极安装底盘1223电连接所述正极连接件1222与所述正极柱1221；所述负极转接件123还包括负极安装底盘1233，所述负极安装底盘1233设置于所述电芯壳体110，所述负极安装底盘1233电连接所述负极连接件1232与所述负极柱1231。

正极盖板112具有贯通至电芯壳体110内的安装孔，正极安装底盘1223设置在该安装孔中，并与正极盖板112密封连接，正极盖板112位于电芯壳体110外的表面安装正极柱1221，正极盖板112位于电芯壳体110内的表面安装正极连接件1222。通过正极连接件1222与正极盖板112实现正极耳12111与正极柱1221的电连接。

负极盖板113具有贯通至电芯壳体110内的安装孔，负极安装底盘1233设置在该安装孔中，并与负极盖板113密封连接，负极盖板113位于电芯壳体110外的表面安装负极柱1231，负极盖板113位于电芯壳体110内的表面安装负极连接件1232。通过负极连接件1232与负极盖板113实现负极耳12121与负极柱1231的电连接。

参见图1，本公开的单体电芯100，先制备正极片1211与多个负极片1212，正极片1211和负极片1212通过模切切出来，正极片1211留一个极耳，多个负极片1212中每个负极片1212具有一个极耳。以图1所示的方位为例，多个负极片1212从左至右间隔设置在正极片1211的下方。相邻两个负极片1212之间空间对应正极片1211的区域留空出箔材，不涂覆正极材料，形成空白箔材区，并用绝缘层1213覆盖。

将一层正极片1211与一层的多个负极片1212使用叠片机进行层叠，分别为隔膜、负极、隔膜、正极、隔膜、负极……，一致重复，直至形成的电芯极组121达到要求的厚度，并且，以图1所示方向为基准，最上方一层的电芯组为正极片1211、隔膜、多个负极片1212、隔膜，正极片1211位于上方。并且，隔膜与正极片1211及负极片1212叠片时，隔膜的两个表面涂胶，保证极片定位和层叠的整齐度。

正极片1211、负极片1212以及隔膜叠好形成电芯极组121后，进行热压90℃～120℃，以保证后续加工的强度和硬度。正极片1211、负极片1212以及隔膜叠片形成整体的电芯极组121，并配合正极转接件122与负极转接件123形成多充电回路的快充结构，以提高单体电芯100的快充性能，使得单体电芯100能够在实现快充的同时不会牺牲能量密度。

在一实施例中，所述加热组件130包括高频开关132、加热导线131以及加热电阻块133，所述加热导线131位于所述电芯壳体110，并电连接所述正极转接件122与负极转接件123，所述高频开关132设置于所述加热导线131，并设置于所述电芯壳体110的外侧，所述加热电阻块133设置于所述加热导线131，并位于所述电芯壳体110内。

加热组件130用于实现电芯极组121的加热，使得电池模组中的单体电芯100在能够在低温下进行充电，保证单体电芯100的低温充电性能。具体的，高频开关132设置在电芯壳体110的外侧表面，加热导线131连接正极耳12111与负极柱1231，高频开关132在电芯壳体110的外侧电连接加热导线131，加热电阻块133在电芯壳体110内设置在加热导线131。可选地，加热导线131通过焊接方式固定在正极耳12111。可选地，焊接方式为超声焊接方式或者其他焊接方式。

当高频开关132通过加热导线131导通正极耳12111与负极柱1231时，加热电阻块133处于短路状态，加热电阻块133会产生热量并发散，以加热电芯极组121，提高电芯极组121的热量，使得电芯极组121能够在低温环境下充电，保证单体电芯100的低温充电性能。通过控制高频开关132的开断，能够实现脉冲式的加热。高频开关132与加热电阻块133及加热导线131配合后，能够实现高频脉冲自加热的功能，以节省更多的能量无需加热冷却液。当然，在本公开的其他实施方式中，高频开关132也可为其他能够实现短路控制的开关。

可选地，加热电阻块133为PTC(Positive Temperature Coefficient，热敏电阻)。当然，在本公开的其他实施方式中，加热电阻块133还可为其他通电后能够产生热量的部件，以对电芯极组121进行加热。加热组件130平时断开，需要加热的时候打开，形成微短路加热，加热功率可以根据电池倍率和加热电阻块133的功率进行调节和设计。

在一实施例中，所述加热组件130还包括绝缘件，所述绝缘件在所述电芯壳体110中套设所述加热导线131与所述加热电阻块133。绝缘件在电芯壳体110中套设在加热导线131与加热电阻块133的外侧，避免加热导线131与加热电阻块133与电解液接触，保证绝缘性、密封性，防止漏电短路、电解液浸入。可选地，绝缘件为绝缘套、绝缘管等。可选地，绝缘件采用聚氯乙烯(PVC，Polyvinyl chloride)、聚乙烯、聚丙烯或者其他绝缘材料制成。

可选地，在靠近电芯极组121的一侧包围绝缘胶纸，将加热电阻块133粘在两侧。可选地，加热组件130的数量为两个，加热组件130设置在电芯极组121的两侧。加热组件130在电芯极组121的两侧对电芯极组121进行加热，能够保证加热均匀，保证加热效果。

本公开中，正极耳12111与正极连接件1222连接，正极连接件1222与正极安装底盘1223焊接底盘连接，正极安装底盘1223通过正极盖板112安装到主壳体111，以及绝缘结构与正极柱1221。负极耳12121与负极连接件1232连接，负极连接件1232与负极安装底盘1233焊接连接，负极连接件1232通过负极安装底盘1233安装到主壳体111，以及绝缘结构与负极柱1231。加热组件130的加热导线131通过盖板绝缘件与高频开关132连接。然后将正极盖板112、负极盖板113与主壳体111进行焊接封口。制成高频脉冲自加热功能结构的单体电芯100。

本公开的单体电芯100，通过一个正极与多个负极形成多个充电回路，解决负极充电难的问题，实现负极多回路快充，使得单体电芯100的快充性能提高数倍。同时，在电芯极组121的两侧设置加热组件130，通过控制高频开关132实现高频脉冲自加热功能，可以节省更多能量，不用加热电解液，并保证加热均匀。而且，该单体电芯100实现了快充与低温加热改善综合一体化方案，无需单独改善，减少工艺复杂程度和成本。

本公开还提供一种电池模组，包括电池壳体以及多个上述任一实施例所述的单体电芯100，多个所述单体电芯100串联和/或并联设置于所述电池壳体中。多个单体电芯100设置在电池壳体中，并且，各个单体电芯100串联和/或并联连接，形成电池模组。本公开的电池模组采用上述实施例的单体电芯100后，能够实现快充与低温加热改善综合一体化方案，无需单独改善，减少工艺复杂程度和成本。

本公开还提供一种用电设备，包括设备主体以及上述技术特征所述的电池模组，所述电池模组设置于所述设备主体，并为所述设备主体供电。本公开的电器设备采用具有上述单体电芯100的电池模组后，能够保证用电设备的使用性能，实现快充，保证低温环境下的性能，减少工艺复杂程度和成本。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本公开的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对公开专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本公开的保护范围。因此，本公开专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种单体电芯(100)，其特征在于，包括：

电芯壳体(110)；

电芯结构(120)，设置于所述电芯壳体(110)中，所述电芯结构(120)包括电芯极组(121)、正极转接件(122)以及多个负极转接件(123)，所述正极转接件(122)电连接所述电芯极组(121)，多个所述负极转接件(123)分别电连接所述电芯极组(121)；以及

加热组件(130)，设置于所述电芯壳体(110)，并电连接所述正极转接件(122)与所述负极转接件(123)。

2.根据权利要求1所述的单体电芯(100)，其特征在于，所述电芯极组(121)包括多组电芯组，多组所述电芯组层叠设置于所述电芯壳体(110)；每组所述电芯组包括正极片(1211)以及多个负极片(1212)，多个所述负极片(1212)间隔设置于所述正极片(1211)的一表面，多个所述负极片(1212)贴合相邻所述电芯极组(121)的所述正极片(1211)；

相邻所述正极片(1211)与所述负极片(1212)之间设置隔膜，所述正极转接件(122)电连接所述正极片(1211)，多个所述负极转接件(123)分别电连接对应的所述负极片(1212)。

3.根据权利要求2所述的单体电芯(100)，其特征在于，所述正极片(1211)具有多个空白箔材区，多个所述空白箔材区间隔设置，并对应相邻两根所述负极片(1212)之间的空间；

所述空白箔材区覆盖绝缘层(1213)。

4.根据权利要求3所述的单体电芯(100)，其特征在于，所述空白箔材区覆盖相邻的两个所述负极片(1212)；

所述空白箔材区覆盖其中一侧所述负极片(1212)的尺寸范围为3～8mm。

5.根据权利要求2至4任一项所述的单体电芯(100)，其特征在于，相邻两个所述负极片(1212)之间的距离为2mm～10mm。

6.根据权利要求2至4任一项所述的单体电芯(100)，其特征在于，所述正极转接件(122)包括正极柱(1221)以及正极连接件(1222)，所述正极片(1211)具有正极耳(12111)，所述正极柱(1221)设置于所述电芯壳体(110)一端的外表面，所述正极连接件(1222)电连接所述正极耳(12111)与正极柱(1221)；

所述负极转接件(123)包括负极柱(1231)以及负极连接件(1232)，所述负极片(1212)具有负极耳(12121)，所述负极柱(1231)设置于所述电芯壳体(110)另一端的外表面，所述负极连接件(1232)电连接所述负极耳(12121)与所述负极柱(1231)。

7.根据权利要求6所述的单体电芯(100)，其特征在于，所述正极转接件(122)还包括正极安装底盘(1223)，所述正极安装底盘(1223)设置于所述电芯壳体(110)，所述正极安装底盘(1223)电连接所述正极连接件(1222)与所述正极柱(1221)；

所述负极转接件(123)还包括负极安装底盘(1233)，所述负极安装底盘(1233)设置于所述电芯壳体(110)，所述负极安装底盘(1233)电连接所述负极连接件(1232)与所述负极柱(1231)。

8.根据权利要求1至4任一项所述的单体电芯(100)，其特征在于，所述加热组件(130)包括高频开关(132)、加热导线(131)以及加热电阻块(133)，所述加热导线(131)位于所述电芯壳体(110)，并电连接所述正极转接件(122)与负极转接件(123)，所述高频开关(132)设置于所述加热导线(131)，并设置于所述电芯壳体(110)的外侧，所述加热电阻块(133)设置于所述加热导线(131)，并位于所述电芯壳体(110)内。

9.根据权利要求8所述的单体电芯(100)，其特征在于，所述加热组件(130)还包括绝缘件，所述绝缘件在所述电芯壳体(110)中套设所述加热导线(131)与所述加热电阻块(133)。

10.一种电池模组，其特征在于，包括电池壳体以及多个如权利要求1至9任一项所述的单体电芯(100)，多个所述单体电芯(100)串联和/或并联设置于所述电池壳体中。

11.一种用电设备，其特征在于，包括设备主体以及如权利要求10所述的电池模组，所述电池模组设置于所述设备主体，并为所述设备主体供电。

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