电池单体、电池装置及用电设备的制作方法

本申请涉及电池，具体而言，涉及一种电池单体、电池装置及用电设备。

背景技术：

1、纤维状锂离子电池凭借柔性、可编织、轻量化等特点，在可穿戴设备、柔性电子、智能织物等领域具备广阔应用前景。目前主流的纤维锂离子电池单体主要分为两类，一类是传统两股式对绞结构，即单根正极丝与单根负极丝直接对绞成型。

2、其中两股对绞型纤维电池制备工艺简单、柔性表现优异，应用场景最为广泛，但该结构存在明显短板。传统单根正极丝与单根负极丝对绞结构，电极整体的活性物质总量有限，仅能依靠加厚单根正负极丝涂层来提升容量，而涂层过厚会严重阻碍离子传输，大幅恶化电池倍率性能与循环稳定性，导致此类电池普遍存在单位长度容量低、能量密度不足的问题。

技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种电池单体，以解决目前单根正极丝与单根负极丝对绞结构的电极活性物质受限，增加活性物质厚度提升容量会阻碍离子传输，大幅恶化电池倍率性能与循环稳定性，导致此类电池普遍存在单位长度容量低、能量密度不足的问题。

2、为了实现上述目的，本申请的第一方面，提出了一种电池单体，包括：

3、电极组件，包括隔膜、负极丝和n根正极丝，n为大于2的正整数，正极丝和负极丝中的至少一者的外周表面包裹有隔膜，n根正极丝螺旋盘绕于同一根负极丝。

4、本申请采用多根正极丝共同螺旋盘绕单根负极丝的结构，相较于传统单正单负对绞结构，正负电极丝之间离子传输界面增加，减小了传统方案依靠加厚电极涂层提升容量带来的离子传输受阻问题，并且电极活性物质可充分参与电化学反应，提高了电池单体的倍率性能与循环稳定性。与单根正极丝与单根负极丝对绞所形成的电池结构通过6个并联达到相同容量的相比，本申请电池单体的体积比6个并联单根正负极对绞的电池结构的体积小1/3，在相同容量下体积更小，即体积能量密度更高，并且能够保持纤维电池单体的柔性。

5、在一些实施例中，n≤6。

6、在一些实施例中，负极丝包括负极活性物质层，负极活性物质层包括负极活性物质、负极粘结剂和负极导电剂；

7、其中，负极活性物质、负极粘结剂和负极导电剂三者的质量百分比为（89%～92%）：（4%～6%）：（3%～5%）。

8、在一些实施例中，负极活性物质包括硅碳和石墨，硅碳和石墨二者的质量百分比为（11％～14%）：（86％～89%）。

9、在一些实施例中，正极丝包括正极活性物质层，正极活性物质层包括正极活性物质、正极粘结剂和正极导电剂；

10、其中，正极活性物质、正极粘结剂和正极导电剂三者的质量百分比为（89%～92%）：（4%～6%）：（3%～5%）。

11、在一些实施例中，负极丝包括负极活性物质层，负极活性物质层包括负极活性物质，负极活性物质的质量的取值范围为370mg/m～400mg/m；和/或

12、正极丝包括正极活性物质层，正极活性物质层包括正极活性物质，每根正极丝的正极活性物质的质量的取值范围为175mg/m～180 mg/m。

13、在一些实施例中，正极丝的直径的取值范围为0.4mm-0.48mm；和/或，负极丝的直径的取值范围为0.7mm-0.75mm 。

14、在一些实施例中，正集流体12的直径的取值范围为0.2mm～0.22mm，负集流体22的直径的取值范围为0.25mm～0.3mm。

15、在一些实施例中，每根正极丝螺距的取值范围为10mm-20mm。

16、在一些实施例中，负极丝的可逆面容量与正极丝的可逆面容量的比值的取值范围为1.05～1.1。

17、在一些实施例中，电池单体还包括封装层，封装层包覆于电极组件的外周表面；和/或，隔膜包裹于负极丝的外周表面。

18、本申请第二方面提供了一种电池装置，包括至少一个第一方面所述的电池单体。

19、本申请第三方面提供了一种用电设备，包括第二方面所述的电池装置，所述电池装置用于向所述用电设备提供电能。

1.一种电池单体，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，n≤6。

3.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述负极丝包括负极活性物质层，所述负极活性物质层包括负极活性物质、负极粘结剂和负极导电剂；

4.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，所述负极活性物质包括硅碳和石墨，所述硅碳和所述石墨二者的质量百分比为（11%～14%）：（86%～89%）。

5.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述正极丝包括正极活性物质层，所述正极活性物质层包括正极活性物质、正极粘结剂和正极导电剂；

6.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述负极丝包括负极活性物质层，所述负极活性物质层包括负极活性物质，所述负极活性物质的质量的取值范围为370mg/m～400mg/m；和/或

7.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述正极丝的直径的取值范围为0.4mm～0.48mm；和/或，所述负极丝的直径的取值范围为0.7mm～0.75mm。

8.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，每根所述正极丝螺距的取值范围为10mm～20mm。

9.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述负极丝的可逆面容量与所述正极丝的可逆面容量的比值的取值范围为1.05～1.1。

10.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体还包括封装层，所述封装层包覆于所述电极组件的外周表面；和/或，所述隔膜包裹于所述负极丝的外周表面。

11.一种电池装置，其特征在于，包括至少一个如权利要求1～10任一项所述的电池单体。

12.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求11所述的电池装置，所述电池装置用于向所述用电设备提供电能。