[發明專利]一種能夠降低內部溫升的疊片式鋰離子電池用疊芯

有效

• 申請號: 202011197715.2
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112151851B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 施超;彭沖;李俊義;徐延銘
• 申請（專利權）人: 珠海冠宇電池股份有限公司
• 主分類號: H01M10/04
• 分類號: H01M10/04;H01M10/0525;H01M10/613;H01M4/13;H01M4/02
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 劉元霞;謝怡婷

本發明提供了一種能夠降低內部溫升的疊片式鋰離子電池用疊芯。本發明提供了兩種以上的正極片及包含這些正極片的疊片式鋰離子電池用疊芯，由于不同的正極片的阻抗不同，將阻抗相對小的正極片疊放在鋰離子電池用疊芯的內層，將阻抗相對大的正極片疊放在鋰離子電池用疊芯的外層。在大倍率充電下，減小電池內部不易散熱的高溫熱區的產熱量，從而實現降低電池在大倍率充電下的溫升。另外，當采用增加導電劑含量等方式降低疊芯內層正極片阻抗時，外層區域仍然可以涂覆更高含量的活性物質，實現兼顧降低電池溫升的同時減小能量密度損失的技術效果。

技術領域

本發明屬于鋰離子電池技術領域，具體涉及一種能夠降低內部溫升的疊片式鋰離子電池用疊芯及含有該疊芯的疊片式鋰離子電池。

背景技術

隨著5G時代到來，用戶對手機、筆記本電腦等電子產品的續航能力的需求不斷提高。因此在追求電池能量密度的同時，為鋰離子電池配置高效的快充能力成為當務之急，不斷提高電池的充電倍率成為鋰離子電池開發的重點。但大倍率下快速充電會使電池產熱顯著增加，電池內部會形成一定范圍的高溫熱區，并且內部的熱量不易傳遞到電池以外，導致充電過程中電池整體的溫升過高。而電池溫度過高會影響電池內部正負極、電解液等的穩定性，在電池內部形成一些副反應，惡化電池性能，嚴重情況下還可能會引發熱失控。

現有技術已經有疊片式電池和多極耳結構的卷繞式電池，這兩種電池相對于常規的卷繞式電池來說，電池整體的阻抗明顯降低，可以在一定程度上實現降低電池充電溫升的效果，但對于改善電池內部不易散熱的高溫熱區并無明顯的改善效果。

發明內容

為了改善現有技術的不足，本發明提供一種能夠降低內部溫升的疊片式鋰離子電池用疊芯，所述疊片式鋰離子電池用疊芯可以改善在大倍率充電下，疊片式鋰離子電池用疊芯內部不易散熱的高溫熱區產熱多，使電池整體溫升過高的問題。

本發明中，術語“疊芯”是指疊片式鋰離子電池用電芯。

本發明目的是通過如下技術方案實現的：

一種疊片式鋰離子電池用疊芯，其中，所述疊芯包括負極片、隔膜和正極片，相鄰的正極片和負極片之間至少有一層隔膜，所述正極片包括N個第一正極片和M個第二正極片；N為≥1的整數，M為≥1的整數；在疊芯的堆疊方向上，所述第二正極片位于所述第一正極片的外側；其中，所述第一正極片的阻抗小于所述第二正極片的阻抗。

根據本發明，形成疊芯的正極片的阻抗沿所述疊芯的堆疊方向漸變，所述漸變包括連續式漸變或階梯式漸變。

根據本發明，所述連續式漸變是指相鄰的正極片的阻抗不同，且位于外側的正極片的阻抗大于位于內側的正極片的阻抗。

根據本發明，所述階梯式漸變是指若干個相鄰且阻抗相同的正極片構成正極片組，位于外側的正極片組的阻抗大于位于內側的正極片組的阻抗。

根據本發明，所述正極片的阻抗為50Ωcm-1500Ωcm。

根據本發明，所述正極片包括正極集流體和正極活性物質層，所述正極活性物質層設置在正極集流體的至少一個表面上，所述正極活性物質層包括正極活性物質、導電劑和粘結劑。

根據本發明，第二正極片的導電劑的含量小于第一正極片的導電劑的含量。

根據本發明，第二正極片的正極活性物質的粒徑大于第一正極片的正極活性物質的粒徑。

根據本發明，M1個第二正極片在N個第一正極片的一外側；M2個第二正極片在N個第一正極片的另一外側，其中M1為≥1的整數，M2為≥1的整數，且M1+M2＝M。

根據本發明，所述第一正極片的層數占正極片總層數的10-90％，所述第二正極片的層數占正極片總層數的10-90％。