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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及锂电池,尤其涉及一种电池。
技术介绍
1、锂离子电池技术的迅速发展,人们对锂离子电池能量密度、快速充电能力以及充放电倍率提出了更高的要求,快充锂电池亦是消费类锂离子电池发展的趋势。
2、随着快充技术的发展,也带来了锂离子电池的安全问题。目前的锂离子电池的电芯为卷绕设置,由于电池充放电次数的增加,在快速充电的条件下容易造成电芯弯折处析锂的问题,由此带来锂电池充电循环次数的下降以及弯折处膨胀失效等问题,大大降低了锂电池的使用寿命。
技术实现思路
1、本申请提供了一种电池,用以解决相关技术中的锂离子电池的使用寿命低问题。
2、一方面,本申请提供了一种电池,电池包括电芯,电芯包括正极片、负极片以及设置在正极片和负极片之间的隔膜,正极片、负极片、隔膜卷绕设置,电芯具有平直区以及位于平直区的两端的弯折区;
3、负极片的负极面密度在7g/cm2至18g/cm2之间;
4、正极片包括正极活性层,位于弯折区内的正极活性层的表面设置有凹部。
5、在一些实施例中,正极片包括正极活性层,位于弯折区内的正极活性层中正极材料的密度小于平直区内的正极活性层中正极材料的密度。
6、在一些实施例中,负极片包括负极集流体以及涂布在负极集流体上的负极活性层;所述负极活性层包括:天然石墨、人造石墨、mcmb、硬碳、软碳、中间碳微球、硅基材料、li-sn合金、li-sn-o合金、sn、sno、sno2、尖晶石结构的钛酸锂li4ti5o12、l
7、在一些实施例中,负极材料包括硅基材料,硅基材料的质量百分比在5%至50%之间;负极活性层包括面向电芯的卷绕轴线设置的第一负极涂层以及背离电芯的卷绕轴线设置的第二负极涂层;第一负极涂层或者第二负极涂层的厚度均在40μm至120μm之间。
8、在一些实施例中,位于弯折区内的正极活性层粗糙度大于位于平直区内的正极活性层的粗糙度。
9、在一些实施例中,正极片包括正极集流体,正极活性层包括面向电芯的卷绕轴线设置的第一正极涂层以及背离电芯的卷绕轴线设置的第二正极涂层,正极片包括沿正极片的第一方向至少一个间隔设置的平直段以及连接相邻的两个平直段的弯折段,平直区包括至少一个平直段,弯折区包括至少一个弯折段,凹部设置在弯折段的第一正极涂层和/或第二正极涂层上。
10、在一些实施例中,位于弯折区内的第一正极涂层和第二正极涂层上均设置有凹部,其中,
11、同一弯折段上,第一正极涂层上的凹部的设置密度大于或者等于第二正极涂层上凹部的设置密度;
12、和/或
13、同一弯折段上,第一正极涂层上凹部的尺寸大于第二正极涂层上凹部的尺寸。
14、在一些实施例中,凹部包括至少一个开孔或者至少一个缺口槽。
15、在一些实施例中,凹部设置在弯折段的第一正极涂层和第二正极涂层上,第一正极涂层上凹部的设置密度大于第二正极涂层上凹部的设置密度。
16、优选地,凹部为至少一个开孔,第一正极涂层上单位面积内的开孔数量为c1,第二正极涂层上单位面积内的开孔数量为c2,c1和c2满足:1.5≤c1/c2≤8,其中,单位面积为1mm2。
17、优选地,凹部至少一个缺口槽,第一正极涂层上单位面积内的缺口槽数量为c3,第二正极涂层上单位面积内的开孔数量为c4,c3和c4满足:1≤c3/c4≤6,其中,单位面积为1mm2。
18、在一些实施例中,凹部设置在弯折段的第一正极涂层和第二正极涂层上,在第二方向上,第一正极涂层上的凹部的尺寸大于第二正极涂层上的凹部的尺寸,其中,第二方向与第一方向垂直设置;
19、和/或
20、同一弯折区内,在第一方向上,第一正极涂层上的凹部的尺寸大于第二正极涂层上的凹部的尺寸。
21、优选地,凹部为至少一个开孔,在第二方向上,第一正极涂层上的开孔的尺寸大于第二正极涂层上的开孔的尺寸,第一正极涂层上的开孔在第二方向上的尺寸为h1,第二正极涂层上的开孔在第二方向上的尺寸为h2,h1和h2满足:1.2≤h1/h2≤2.2。
22、优选地,凹部为至少一个缺口槽,在第二方向上,第一正极涂层上的缺口槽的尺寸大于第二正极涂层上的缺口槽的尺寸,第一正极涂层上的缺口槽在第二方向上的尺寸为h3,第二正极涂层上的缺口槽在第二方向上的尺寸为h4,h3和h4满足:1.2≤h3/h4≤2.2。
23、优选地,凹部为至少一个开孔,在第一方向上,第一正极涂层上的开孔的尺寸大于第二正极涂层上的开孔的尺寸,第一正极涂层上的开孔的表面孔径为d1,第二正极涂层上开孔的表面孔径为d2,d1和d2满足:1.2≤d1/d2≤2.2。
24、优选地,凹部为至少一个缺口槽,在第一方向上,第一正极涂层上的缺口槽的尺寸大于第二正极涂层上的缺口槽的尺寸,所述第一正极涂层上的所述缺口槽在第一方向上的尺寸为d3,所述第二正极涂层上所述缺口槽的在第一方向的尺寸为d4,d3和d4满足:1.2≤d3/d4≤2.2。另一方面,本申请提供一种电芯,包括上述的电芯。
25、本申请提供的电池包括正极片、负极片以及设置在正极片和负极片20之间的隔膜,正极片、负极片、隔膜卷绕设置。其中,负极片的负极面密度在7g/cm2至18g/cm2之间,用以保证电芯的化学性能。位于弯折区内的正极活性层的表面设置有凹部,这种设置方式降低了弯折区内的正极片的正极材料的质量,从而增加了电芯弯折区的np比,使得电芯具备更好的电化学性能。另一方面,弯折区内正极材料的质量减小也能够降低锂离子的数量,从而降低锂离子聚集的概率,在锂离子由正极片内表面进入负极片的外表面时,更不易产生析锂的现象。
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1.一种电池,其特征在于,所述电池包括电芯,所述电芯包括正极片、负极片以及设置在所述正极片和所述负极片之间的隔膜,所述正极片、所述负极片、所述隔膜卷绕设置,所述电芯具有平直区以及位于所述平直区的两端的弯折区;
2.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,位于所述弯折区内的所述正极活性层中正极材料的密度小于所述平直区内的所述正极活性层中正极材料的密度。
3.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述负极片包括负极集流体以及涂布在所述负极集流体上的负极活性层;
4.根据权利要求3所述的电池,其特征在于,所述负极材料包括硅基材料,所述硅基材料的质量百分比在5%~50%之间;优选地,所述硅基材料的质量百分比在5%~30%之间;
5.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,位于所述弯折区内的所述正极活性层粗糙度大于位于所述平直区内的所述正极活性层的粗糙度。
6.根据权利要求2中所述的电池,其特征在于,所述正极片包括正极集流体,所述正极活性层包括面向所述电芯的卷绕轴线设置的第一正极涂层以及背离所述电芯的卷绕轴线设置的第二正极涂层,所述正
7.根据权利要求6所述的电池,其特征在于,
8.根据权利要求6所述的电池,其特征在于,所述凹部包括至少一个开孔或者至少一个缺口槽。
9.根据权利要求6所述的电池,其特征在于,所述凹部设置在所述弯折段的第一正极涂层和所述第二正极涂层上,所述第一正极涂层上凹部的设置密度大于所述第二正极涂层上凹部的设置密度;
10.根据权利要求6所述的电池,其特征在于,所述凹部设置在所述弯折段的第一正极涂层和所述第二正极涂层上,
...【技术特征摘要】
1.一种电池,其特征在于,所述电池包括电芯,所述电芯包括正极片、负极片以及设置在所述正极片和所述负极片之间的隔膜,所述正极片、所述负极片、所述隔膜卷绕设置,所述电芯具有平直区以及位于所述平直区的两端的弯折区;
2.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,位于所述弯折区内的所述正极活性层中正极材料的密度小于所述平直区内的所述正极活性层中正极材料的密度。
3.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述负极片包括负极集流体以及涂布在所述负极集流体上的负极活性层;
4.根据权利要求3所述的电池,其特征在于,所述负极材料包括硅基材料,所述硅基材料的质量百分比在5%~50%之间;优选地,所述硅基材料的质量百分比在5%~30%之间;
5.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,位于所述弯折区内的所述正极活性层粗糙度大于位于所述平直区内的所述正极活性层的粗糙度。
6.根据权利要求2中所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员:张保海,彭冲,方双柱,
申请(专利权)人:珠海冠宇电池股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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