卷绕式电芯及锂离子电池制造技术

本申请公开了卷绕式电芯及锂离子电池。该卷绕式电芯包括卷曲的电极极片，其中：电极极片包括集流体、第一活性层和第二活性层；第一活性层设置于集流体靠近卷曲中心一侧的表面；第二活性层设置于集流体中远离卷曲中心一侧的表面；以及，第二活性层中电极活性物质的含量，高于第一活性层中电极活性物质的含量。这样在卷绕式电芯中，处于内层的第一活性层中的电极活性物质的含量低于，处于外层的第二活性层中的电极活性物质的含量，能够使外层活性物质达到和内层的对应面积下相同面密度，从而降低电极极片充放电过程中析锂的可能性，提高锂离子电池的使用寿命。离子电池的使用寿命。离子电池的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
卷绕式电芯及锂离子电池


[0001]本申请涉及电池
，尤其涉及卷绕式电芯及锂离子电池。

技术介绍

[0002]近年来，随着智能手机、平板电脑、电子手环等消费电子产品的不断涌现，以及电动交通工具产品市场的飞速增长，作为这些产品的电源的锂离子电池也受到了越来越多的关注。因此锂离子电池的使用寿命至关重要。

技术实现思路

[0003]本申请实施例提供卷绕式电芯及锂离子电池，用于解决现有技术中锂离子电池使用寿命较短的问题。
[0004]本申请实施例提供了一种卷绕式电芯，所述卷绕式电芯包括卷曲的电极极片，其中：所述电极极片包括集流体、第一活性层和第二活性层；所述第一活性层设置于所述集流体中靠近卷曲中心一侧的表面；以及，所述第二活性层设置于所述集流体中远离所述卷曲中心一侧的表面，所述第二活性层中电极活性物质的含量，高于所述第一活性层中电极活性物质的含量。
[0005]优选的，所述第二活性层中电极活性物质的含量，比所述第一活性层中电极活性物质的含量高0.3％～1.5％。
[0006]优选的，所述第二活性层中电极活性物质的含量，比所述第一活性层中电极活性物质的含量高0.8％～1.0％。
[0007]优选的，所述第二活性层中粘合剂的含量，比所述第一活性层中粘合剂的含量低0.3％～1.5％。
[0008]优选的，所述第二活性层的孔隙率高于所述第一活性层的孔隙率。
[0009]优选的，所述第一活性层中还包括阻燃添加剂、造孔添加剂和/或防过充添加剂；以及，所述第二活性层中还包括阻燃添加剂。
[0010]本申请实施例还提供了一种卷绕式电芯，所述卷绕式电芯包括阳极极片、阴极极片以及设置于所述阳极极片和所述阴极极片之间的隔膜，所述阳极极片、所述阴极极片和所述隔膜层叠设置且均呈卷曲状，其中：所述阳极极片包括阳极集流体、设置于所述阳极集流体中靠近卷曲中心一侧表面的阳极第一活性层，以及设置于所述阳极集流体中远离卷曲中心一侧表面的阳极第二活性层；所述阴极极片包括阴极集流体、设置于所述阴极集流体中靠近卷曲中心一侧表面的阴极第一活性层，以及设置于所述阴极集流体中远离卷曲中心一侧表面的阴极第二活性层；以及，
[0011]所述阳极第二活性层中阳极活性物质的含量，高于所述阳极第一活性层中阳极活性物质的含量；和/或，所述阴极第二活性层中阴极活性物质的含量，高于所述阴极第一活性层中阴极活性物质的含量。
[0012]优选的，所述阳极活性物质具体包括如下任意一种或任意多种的混合：石墨、硅碳
材料、钛酸锂材料；以及，
[0013]所述阴极活性物质具体包括如下任意一种或任意多种的混合：镍钴锰材料、磷酸铁锂材料、镍钴铝材料、钴酸锂材料、锰酸锂材料。
[0014]优选的，所述阳极极片与所述阴极极片的可逆容量之比为1.05～1.2。
[0015]本申请实施例还提供了一种锂离子电池，所述锂离子电池包括本申请实施例所提供的卷绕式电芯。
[0016]本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
[0017]采用本申请实施例所提供的卷绕式电芯，卷绕式电芯包括卷绕的电极极片，其中：电极极片包括集流体、第一活性层和第二活性层；第一活性层设置于所述集流体中靠近卷曲中心一侧的表面；所述第二活性层设置于所述集流体中远离所述卷曲中心一侧的表面；以及，所述第二活性层中电极活性物质的含量，高于所述第一活性层中电极活性物质的含量。这样在卷绕式电芯中，处于内层的第一活性层(曲率相对较大)中的电极活性物质的含量低于，处于外层的第二活性层(曲率相对较小)中的电极活性物质的含量，能够使外层活性物质达到和内层的对应面积下相同面密度，从而降低电极极片充放电过程中析锂的可能性，提高锂离子电池的使用寿命。
附图说明
[0018]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0019]图1为本申请实施例提供的卷绕式电芯的具体结构示意图；
[0020]图2为本申请实施例提供的，用于制备卷绕式电芯的层叠结构的具体结构示意图；
[0021]图3为本申请实施例提供的，另一种用于制备卷绕式电芯的层叠结构的具体结构示意图；
[0022]图4为本申请实施例提供的电极极片的具体结构示意图。
具体实施方式
[0023]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0024]以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
[0025]如前所示，随着锂离子电池作为电源在产品中的广泛应用，锂离子电池的使用寿命至关重要。
[0026]基于此，本申请提供一种锂离子电池，能够用于解决现有技术中的问题。其中，该锂离子电池中包括卷绕式电芯10，另外还可以包括保护电路板、电池外壳等，其中，该卷绕式电芯10作为该锂离子电池的蓄电部分，对锂离子电池的使用寿命具有重要影响，后续将对该卷绕式电芯10进行详细说于明。
[0027]从横截面的形状上来说，该卷绕式电芯10的横截面形状可以为圆形、椭圆形或圆边长方形(该圆边长方形与长方形相比，短边为圆弧或大致为圆弧)。
[0028]从结构上来说，该卷绕式电芯10中包括卷曲的电极极片，如图1所示，该电极极片具体可以包括阳极极片1和阴极极片2。在锂离子电池中，通常需要隔离该阳极极片1和阴极极片2，从而防止内部短路，因此该卷绕式电芯10中还可以包括隔膜3。具体来说，该卷绕式电芯10可以通过先将阳极极片1、阴极极片2以及用于隔离阳极极片1和阴极极片2的隔膜3层叠设置，然后卷绕成卷曲状，从而得到该卷绕式电芯10。
[0029]比如，如图2所示，可以在隔膜3的上表面铺设阳极极片1，然后在阳极极片1的上表面重新铺设另一隔膜3(图2中的3a，后续称之为第二隔膜3a)，然后再在第二隔膜3a的上表面铺设阴极极片2，从而得到“隔膜3+阳极极片1+第二隔膜3a+阴极极片2”的层叠结构，然后可以将该层叠结构通过卷绕的方式组装成上述卷曲状的卷绕式电芯10。在该卷绕式电芯10中，阳极极片1和阴极极片2之间，通过隔膜3和第二隔膜3a进行隔离，防止内部短路。
[0030]当然，如图3所示，也可以在隔膜3的上表面铺设阴极极片2，然后在阴极极片2的上表面重新铺设另一隔膜3(图3中的3b，后续称之为第三隔膜3b)，然后再在第三隔膜3b的上表面铺设阳极极片1，从而得到“隔膜3+阴极极片2+第三隔膜3b+阳极极片1”的层叠结构，然后可以将该层叠结构通过卷绕的方式组装成上述卷曲状的卷绕式电芯10。在该卷绕式电芯10中，阳极极片1和阴极极片2之间，通过隔膜3和第三隔膜3b进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卷绕式电芯，其特征在于，所述卷绕式电芯包括卷曲的电极极片，其中：所述电极极片包括集流体、第一活性层和第二活性层；所述第一活性层设置于所述集流体中靠近卷曲中心一侧的表面；以及，所述第二活性层设置于所述集流体中远离所述卷曲中心一侧的表面，所述第二活性层中电极活性物质的含量，高于所述第一活性层中电极活性物质的含量。2.如权利要求1所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述第二活性层中电极活性物质的含量，比所述第一活性层中电极活性物质的含量高0.3％～1.5％。3.如权利要求2所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述第二活性层中电极活性物质的含量，比所述第一活性层中电极活性物质的含量高0.8％～1.0％。4.如权利要求2所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述第二活性层中粘合剂的含量，比所述第一活性层中粘合剂的含量低0.3％～1.5％。5.如权利要求4所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述第二活性层的孔隙率高于所述第一活性层的孔隙率。6.如权利要求2所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述第一活性层中还包括阻燃添加剂、造孔添加剂和/或防过充添加剂；以及，所述第二活性层中还包括阻燃添加剂。7.一种卷绕式电芯，其特征在于，所述卷绕式电芯包括阳极极片、阴极极片以及设置于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘家玲，曾俊先，薛德婷，刘斌，
申请(专利权)人：恒大新能源汽车投资控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：