一种二次电池和用电设备制造技术

本发明专利技术涉及电池技术领域，尤其是涉及一种二次电池和用电设备。本发明专利技术的二次电池，包括卷芯，所述卷芯由依次层叠的正极极片、隔膜、负极极片卷绕形成；所述卷芯包括平直区和拐角区，所述正极极片包括集流体，以及设置在所述集流体至少一个面上的第一正极材料层和第二正极材料层，所述第二正极材料层设置在所述第一正极材料层和所述集流体之间；所述正极极片满足：P1＜P2；其中，P1表示所述正极极片在所述拐角区的单位面积容量，单位为mAh/cm2；P2表示所述正极极片在所述平直区的单位面积容量，单位为mAh/cm2。本发明专利技术的二次电池通过对正极极片进行改进，解决了卷芯拐角区存在的析锂问题，提高了电池的安全性。提高了电池的安全性。提高了电池的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种二次电池和用电设备


[0001]本专利技术涉及电池
，尤其是涉及一种二次电池和用电设备。

技术介绍

[0002]二次电池由于具有能量密度高、循环寿命长、自放电低、环境友好等优点，已经成为电子产品和电动汽车的能量源。近几年，随着新能源汽车市场的持续繁荣，动力电池行业迅速发展，对二次电池的安全性能提出了越来越高的要求。
[0003]卷绕工艺由于生产速度快、产能高，普遍应用于二次电池制造中。其中，通过减少铜铝箔集流体、隔离膜等非活性物质，以提高活性材料的占比，可以有效地提升电池的性能。
[0004]二次电池卷芯包括正极片和负极片，卷芯的拐角处的极片存在弧度；当正极片的凹面对应负极片的凸面，由于正极面积大于负极面积，该位置的CB值(负极对正极的过量比)降低，存在析锂风险，从而带来一定安全隐患。
[0005]有鉴于此，特提出了本专利技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的一个目的在于提供一种二次电池，以解决现有技术中存在的二次电池的卷芯的拐角区由于CB值降低导致的析锂等问题。
[0007]为了实现本专利技术的上述目的，采用以下技术方案：
[0008]本专利技术提供了一种二次电池，包括卷芯，所述卷芯由依次层叠的正极极片、隔膜、负极极片卷绕形成；所述卷芯包括平直区和拐角区，所述正极极片包括集流体，以及设置在所述集流体至少一个面上的第一正极材料层和第二正极材料层，所述第二正极材料层设置在所述第一正极材料层和所述集流体之间；
[0009]所述正极极片满足：P1＜P2；
[0010]其中，P1表示所述正极极片在所述拐角区的单位面积容量，单位为mAh/cm2；
[0011]P2表示所述正极极片在所述平直区的单位面积容量，单位为mAh/cm2。
[0012]进一步地，所述第一正极材料层在所述拐角区的单位面积容量小于所述第一正极材料层在所述平直区的单位面积容量，且所述第二正极材料层在所述拐角区的单位面积容量小于或等于所述第二正极材料层在所述平直区的单位面积容量。
[0013]进一步地，所述第一正极材料层包括第一正极活性材料和第二正极活性材料，所述拐角区包含所述第一正极活性材料，所述平直区包含所述第二正极活性材料，所述第一正极活性材料的克容量小于所述第二正极活性材料的克容量；所述第二正极材料层包括第三正极活性材料和第四正极活性材料，所述拐角区包含所述第三正极活性材料，所述平直区包含所述第四正极活性材料，所述第三正极活性材料的克容量小于或等于所述第四正极活性材料的克容量。
[0014]进一步地，所述第一正极活性材料、第二正极活性材料、第三正极活性材料、第四
正极活性材料各自独立地选自三元层状材料、锂过渡金属磷酸盐、锂钴氧化物和锂锰氧化物中的一种。
[0015]进一步地，在所述第一正极材料层，所述拐角区的面密度小于所述平直区的面密度；在所述第二正极材料层，所述拐角区的面密度小于或等于所述平直区的面密度。
[0016]进一步地，所述第一正极材料的克容量与所述第二正极活性材料的克容量的差值大于10mAh/g。
[0017]进一步地，所述第三正极活性材料的平均粒径大于所述第一正极活性材料的平均粒径。
[0018]进一步地，所述第三正极活性材料的平均粒径大于所述第二正极活性材料的平均粒径。
[0019]进一步地，所述第四正极活性材料的平均粒径大于所述第一正极活性材料的平均粒径。
[0020]进一步地，所述第四正极活性材料的平均粒径大于所述第二正极活性材料的平均粒径。
[0021]进一步地，所述第一正极材料层在所述拐角区的面密度与所述第一正极材料层在所述平直区的面密度的差值为0.05～0.4g/1540.25mm2。
[0022]进一步地，所述第一正极活性材料和所述第二正极活性材料的平均粒径为3～8μm，所述第三正极活性材料和所述第四正极活性材料的平均粒径为9～15μm。
[0023]进一步地，所述正极极片满足：1≤H2/H1≤3，其中，H1为所述第一正极材料层的厚度，单位为μm；H2为所述第二正极材料层的厚度，单位为μm。
[0024]进一步地，所述正极极片满足1＜P2/P1≤1.8。
[0025]本专利技术的又一目的在于提供了一种用电设备，包括如上所述的二次电池，所述二次电池作为所述用电设备的供电电源。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0027](1)本专利技术的二次电池，通过在卷芯的正极极片中的集流体至少一个面上依次设置两层正极材料层，并且使正极极片在拐角区的单位面积容量小于正极极片在平直区的单位面积容量，即在拐角区设置低单位面积容量的正极材料层，使拐角区的CB值不低于平直区的CB值，解决了卷芯在拐角区存在的析锂问题，避免了析锂的风险，提高了电池的安全性能。
[0028](2)本专利技术的二次电池作为供电电源用于用电设备中，有利于提高用电设备的安全性能。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1为本专利技术的卷芯的结构示意图。
[0031]图2为本专利技术的实施例1的正极极片的截面示意图。
[0032]附图说明：
[0033]1‑
正极极片；11
‑
第一正极材料层；111
‑
第一正极活性材料；112
‑
第二正极活性材料；12
‑
第二正极材料层；121
‑
第三正极活性材料；122
‑
第四正极活性材料；2
‑
负极极片；3
‑
隔膜。
具体实施方式
[0034]下面将结合具体实施方式对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0035]参见图1，本专利技术提供了一种二次电池，包括卷芯，所述卷芯由依次层叠的正极极片1、隔膜3、负极极片2卷绕形成；所述卷芯包括平直区和拐角区，所述正极极片1包括集流体，以及设置在所述集流体至少一个面上的第一正极材料层和第二正极材料层，所述第二正极材料层设置在所述第一正极材料层和所述集流体之间；
[0036]所述正极极片1满足：P1＜P2；
[0037]其中，P1表示所述正极极片1在所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二次电池，其特征在于，包括卷芯，所述卷芯由依次层叠的正极极片、隔膜、负极极片卷绕形成；所述卷芯包括平直区和拐角区，所述正极极片包括集流体，以及设置在所述集流体至少一个面上的第一正极材料层和第二正极材料层，所述第二正极材料层设置在所述第一正极材料层和所述集流体之间；所述正极极片满足：P1＜P2；其中，P1表示所述正极极片在所述拐角区的单位面积容量，单位为mAh/cm2；P2表示所述正极极片在所述平直区的单位面积容量，单位为mAh/cm2。2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述第一正极材料层在所述拐角区的单位面积容量小于所述第一正极材料层在所述平直区的单位面积容量，且所述第二正极材料层在所述拐角区的单位面积容量小于或等于所述第二正极材料层在所述平直区的单位面积容量。3.根据权利要求2所述的二次电池，其特征在于，所述第一正极材料层包括第一正极活性材料和第二正极活性材料，所述拐角区包含所述第一正极活性材料，所述平直区包含所述第二正极活性材料，所述第一正极活性材料的克容量小于所述第二正极活性材料的克容量；所述第二正极材料层包括第三正极活性材料和第四正极活性材料，所述拐角区包含所述第三正极活性材料，所述平直区包含所述第四正极活性材料，所述第三正极活性材料的克容量小于或等于所述第四正极活性材料的克容量。4.根据权利要求3所述的二次电池，其特征在于，所述第一正极活性材料、第二正极活性材料、第三正极活性材料、第四正极活性材料各自独立地选自三元层状材料、锂过渡金属磷酸盐...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雪冰，郭文磊，王宝玉，张耀，
申请(专利权)人：欣旺达动力科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：