[發(fā)明專利]電芯有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202110310554.1 | 申請(qǐng)日： | 2021-03-23 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN113066959B | 公開（公告）日： | 2022-05-13 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 秦一鳴;明幫生;余舒嫻 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 寧德新能源科技有限公司 |
| 主分類號(hào)： | H01M4/13 | 分類號(hào)： | H01M4/13;H01M10/0525;H01M10/0587;H01M50/536 |
| 代理公司： | 深圳市賽恩倍吉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44334 | 代理人： | 薛曉偉 |
| 地址： | 352106 福建*** | 國(guó)省代碼： | 福建;35 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 電芯 | ||
本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N電芯，其由第一極片、隔膜和第二極片依次疊置并卷繞而成。所述第一極片包括第一集流體和涂覆于所述第一集流體的表面的第一活性材料層和第二活性材料層，所述第一活性材料層至少涂覆于位于最外圈的第一集流體的表面。本申請(qǐng)?zhí)峁┑碾娦荆钔馊x用能量型的第一活性材料層以起到保護(hù)電芯安全的作用，內(nèi)圈選用安全型的第二活性材料層以提高電芯的能量密度，平衡了電芯的安全性能與容量需求。
技術(shù)領(lǐng)域
本申請(qǐng)涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種能夠兼具高容量和高安全性的電芯。
背景技術(shù)
鋰離子電池的正極材料的性能是影響鋰電池容量和安全的重要因素，常見的正極材料有鈷酸鋰、磷酸鐵鋰和三元材料等。鈷酸鋰或三元材料等能量型材料可以提高能量密度但安全性不好，由此材料制成的軟包電芯或硬殼電芯會(huì)因外力破損造成局部短路，導(dǎo)致電芯短路、冒煙、著火等，穿釘與撞擊同樣會(huì)導(dǎo)致電芯出現(xiàn)短路，影響電芯的安全性能。磷酸鐵鋰等安全型材料制備的電池安全性好但能量密度低，消費(fèi)者使用反饋不佳。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種新型的電芯以解決現(xiàn)有電芯容量高和安全性好不能兼?zhèn)涞膯?wèn)題。
為了達(dá)到上述目的，本申請(qǐng)的技術(shù)方案是：一種電芯，其由第一極片、隔膜和第二極片依次疊置并卷繞而成，所述第一極片包括第一集流體和涂覆于所述第一集流體的表面的第一活性材料層和第二活性材料層，所述第一活性材料層至少涂覆于位于最外圈的第一集流體的表面。最外圈的第一集流體包括相對(duì)設(shè)置的第一彎折部和第二彎折部、連接所述第一彎折部和所述第二彎折部的第一連接部、連接所述第二彎折部且與所述第一連接部相對(duì)設(shè)置的第二連接部。
所述第一活性材料層不同于所述第二活性材料層，所述第一活性材料層包括安全型材料，所述第二活性材料層包括能量型材料。所述安全型材料指的是當(dāng)電芯受到由外到內(nèi)的破損時(shí)可以保護(hù)電芯不冒煙、不起火的材料。所述能量型材料指的是可以保證電芯的循環(huán)與容量性能的材料。一種實(shí)施方式中，所述第一活性材料層包括磷酸鐵鋰(LiFePO4)、錳酸鋰(LiMn2O4)和磷酸錳鐵鋰LiFe1-yMnyPO4中的至少一種，其中，0.5≤y1.0。一種實(shí)施方式中，所述第二活性材料層包括鎳鈷錳三元材料LiNi1-y-zMnyCozO2和鎳鈷鋁三元材料LiNi1-y-zCoyAlzO2中的至少一種，其中，0.5≤y1.0。
在最外圈將常規(guī)的活性物質(zhì)替換為使用第一活性材料層(安全型材料)，當(dāng)電芯遇到外傷、穿釘、撞擊等由外到內(nèi)的破損時(shí)，最外圈的安全型材料可以保護(hù)整個(gè)電芯，起到不冒煙，不起火的效果，提升電芯的安全性能。在內(nèi)圈使用第二活性材料層(能量型材料)，可以提高電芯的能量密度。
一種實(shí)施方式中，所述第一活性材料層與所述第二活性材料層之間具有間隙，所述間隙的長(zhǎng)度小于或等于2mm。
一種實(shí)施方式中，所述第一活性材料層與所述第二活性材料層部分重疊，重疊區(qū)域的厚度與所述第二活性材料層的厚度之差小于或等于30μm。所述第一活性材料層與所述第二活性材料層可以直接接觸，不需要額外處理。
一種實(shí)施方式中，所述間隙或所述重疊區(qū)域位于所述第一彎折部。
一種實(shí)施方式中，沿所述第一極片的長(zhǎng)度方向，所述第一活性材料層的長(zhǎng)度占所述第一極片的長(zhǎng)度的比例為3％-70％。
一種實(shí)施方式中，所述第一活性材料層的厚度為20μm-120μm，所述第二活性材料層的厚度為20μm-120μm。
一種實(shí)施方式中，所述第一活性材料層的厚度小于或等于所述第二活性材料層的厚度，所述第二活性材料層與所述第一活性材料層的厚度差小于30μm。
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