[發(fā)明專利]鋰電池電芯及鋰離子電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011597847.4
• 申請(qǐng)日: 2020-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN112750976B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楚豫寒;王烽;李素麗;李俊義
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 珠海冠宇電池股份有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/13
• 分類號(hào): H01M4/13;H01M4/62;H01M10/0525;H01M10/0587;H01M10/42;H01M50/531
• 代理公司: 北京同立鈞成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 朱穎;黃健

1.一種鋰電池電芯，其特征在于，包括正極片和負(fù)極片，所述負(fù)極片包括負(fù)極集流體和涂布于負(fù)極集流體至少一表面上的負(fù)極功能層，所述負(fù)極集流體的第一表面上設(shè)有負(fù)極極耳，所述第一表面的功能層包括靠近負(fù)極極耳的雙層涂布區(qū)，所述雙層涂布區(qū)包括第一負(fù)極活性材料層和第二負(fù)極活性材料層，所述第一負(fù)極活性材料層位于負(fù)極集流體表面和第二負(fù)極活性材料層之間，所述第一負(fù)極活性材料層中的第一負(fù)極活性物質(zhì)的粒徑大于第二負(fù)極活性材料層中的第二負(fù)極活性物質(zhì)的粒徑；

所述正極片包括正極集流體和涂布于正極集流體至少一表面上的正極功能層，所述正極集流體的第三表面上設(shè)有正極極耳，與所述第三表面相對(duì)的第四表面的功能層包括靠近正極極耳的雙層涂布區(qū)，所述雙層涂布區(qū)包括第一正極活性材料層和第二正極活性材料層，所述第一正極活性材料層位于正極集流體表面和第二正極活性材料層之間，所述第一正極活性材料層中的第一正極活性物質(zhì)的粒徑小于第二正極活性材料層中的第二正極極活性物質(zhì)的粒徑；

在所述電芯中，正極片中雙層涂布區(qū)和負(fù)極片中雙層涂布區(qū)相對(duì)于隔膜呈鏡像設(shè)置；

所述電芯為卷繞式電芯，所述負(fù)極片中第一負(fù)極活性材料層的長(zhǎng)度為L(zhǎng)103，第二負(fù)極活性材料層的長(zhǎng)度為L(zhǎng)104，卷芯寬度為W，0.5W≤L103≤3W，0.5W≤L104≤3W，所述正極片中第一正極活性材料層的長(zhǎng)度為L(zhǎng)203，第二正極活性材料層的長(zhǎng)度為L(zhǎng)204，卷芯寬度為W，0.5W≤L203≤3W，0.5W≤L204≤3W。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池電芯，其特征在于，所述第二負(fù)極活性物質(zhì)中鋰的交換電流密度和鋰的固相擴(kuò)散系數(shù)大于第一負(fù)極活性物質(zhì)中鋰的交換電流密度和鋰的固相擴(kuò)散系數(shù)；所述第一正極活性物質(zhì)中鋰的交換電流密度和鋰的固相擴(kuò)散系數(shù)大于第二正極活性物質(zhì)中鋰的交換電流密度和鋰的固相擴(kuò)散系數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池電芯，其特征在于，所述負(fù)極片中第一負(fù)極活性物質(zhì)的D50粒徑為R103，第二負(fù)極活性物質(zhì)的D50粒徑為R104，5μm≤R103≤30μm，1μm≤R104≤20μm，R103-R104≥2μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池電芯，其特征在于，所述正極片中第一正極活性物質(zhì)的D50粒徑為R203，第二正極活性物質(zhì)的D50粒徑為R204，1μm≤R203≤28μm，3μm≤R104≤30μm，R204-R203≥2μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋰電池電芯，其特征在于，所述第二負(fù)極活性物質(zhì)中鋰的交換電流密度與第一負(fù)極活性物質(zhì)中鋰的交換電流密度的比值不低于1.1，所述第二負(fù)極活性物質(zhì)中鋰的固相擴(kuò)散系數(shù)與第一負(fù)極活性物質(zhì)中鋰的固相擴(kuò)散系數(shù)的比值不低于1.2。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋰電池電芯，其特征在于，所述第一正極活性物質(zhì)中鋰的交換電流密度與第二正極活性物質(zhì)中鋰的交換電流密度的比值不低于1.1，所述第一正極活性物質(zhì)中鋰的固相擴(kuò)散系數(shù)與第二正極活性物質(zhì)中鋰的固相擴(kuò)散系數(shù)的比值不低于1.2。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池電芯，其特征在于，所述負(fù)極功能層還包括遠(yuǎn)離負(fù)極極耳并與雙層涂布區(qū)相連的第一正常涂布區(qū)，所述第一正常涂布區(qū)由單層的第三負(fù)極活性材料層形成，第一負(fù)極活性材料層的單位面積容量與第二負(fù)極活性材料層的單位面積容量之和不小于第三負(fù)極活性材料層的單位面積容量；所述正極功能層還包括遠(yuǎn)離正極極耳并與雙層涂布區(qū)相連的第二正常涂布區(qū)，所述第二正常涂布區(qū)由單層的第三正極活性材料層形成，第一正極活性材料層的單位面積容量與第二正極活性材料層的單位面積容量之和不小于第三正極活性材料層的單位面積的容量。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋰電池電芯，其特征在于，所述負(fù)極集流體的兩個(gè)表面均涂布有負(fù)極功能層，與所述第一表面相對(duì)的第二表面的功能層包括與所述第一正常涂布區(qū)呈鏡面對(duì)稱的第三正常涂布區(qū)，所述第三正常涂布區(qū)由單層的第三負(fù)極活性材料層形成；所述正極集流體的兩個(gè)表面均涂布有正極功能層，與所述第四表面相對(duì)的第三表面的功能層包括與所述雙層涂布區(qū)和第二正常涂布區(qū)呈鏡面對(duì)稱的第四正常涂布區(qū)，所述第四正常涂布區(qū)由單層的第三正極活性材料層形成。

9.一種鋰離子電池，其特征在于，包括權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的鋰電池電芯。