[發(fā)明專利]一種卷繞式電芯及電池在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202310587213.8 | 申請(qǐng)日： | 2023-05-22 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN116404271A | 公開（公告）日： | 2023-07-07 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 陳甜;徐倫;王寶玉;陳輝;張耀 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 欣旺達(dá)電動(dòng)汽車電池有限公司 |
| 主分類號(hào)： | H01M10/0587 | 分類號(hào)： | H01M10/0587;H01M10/052;H01M10/04 |
| 代理公司： | 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202 | 代理人： | 黃小雪 |
| 地址： | 518132 廣東省深圳市光明新區(qū)*** | 國(guó)省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 卷繞 式電芯 電池 | ||
本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，公開卷繞式電芯及電池，卷繞式電芯包括層疊并卷繞設(shè)置的正極極片層、負(fù)極極片層和隔膜層，隔膜層設(shè)置在正極極片層和負(fù)極極片層之間，隔膜層包括第一隔膜層和第二隔膜層，第一隔膜層設(shè)置在正極極片層朝向外側(cè)的表面，第二隔膜層設(shè)置在正極極片層朝向內(nèi)側(cè)的表面；卷繞式電芯具有彎曲區(qū)，在彎曲區(qū)，第一隔膜層的厚度Wsubgt;1/subgt;大于第二隔膜層的厚度Wsubgt;2/subgt;，通過(guò)減小第二隔膜層的厚度，使得處于內(nèi)側(cè)的負(fù)極極片層的容量比上外側(cè)的正極極片層的容量的比值更接近處于平直區(qū)內(nèi)側(cè)的負(fù)極極片層的容量比上外側(cè)的正極極片層的容量的比值，有效降低負(fù)極極片層在彎曲區(qū)的析鋰風(fēng)險(xiǎn)，優(yōu)化了卷繞式電芯的設(shè)計(jì)。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種卷繞式電芯及電池。
背景技術(shù)
目前電芯被大量應(yīng)用于移動(dòng)電子設(shè)備、純電動(dòng)性能源汽車(BEV)、混合動(dòng)力汽車(PHEV和HEV)和儲(chǔ)能(EES)等領(lǐng)域。
目前卷芯設(shè)計(jì)由于高效的制造效率已被大規(guī)模應(yīng)用于動(dòng)力電池，卷芯具有多層層疊的正極層、隔膜層和負(fù)極層，多層層疊之后存在正極層相對(duì)的在外側(cè)而負(fù)極層相對(duì)在內(nèi)側(cè)，以及負(fù)極層相對(duì)的在外側(cè)而正極層相對(duì)在內(nèi)側(cè)的結(jié)構(gòu)。
在卷芯的彎曲拐角處，當(dāng)負(fù)極包裹正極時(shí)，將卷芯拐角拉直后，可以發(fā)現(xiàn)，負(fù)極和正極的容量之比大于設(shè)計(jì)值，即負(fù)極的展開面積大于正極的展開面積，負(fù)極的容量大于正極的容量，從正極脫嵌出來(lái)的鋰離子可以全部嵌入負(fù)極；而當(dāng)正極包裹負(fù)極時(shí)，將卷芯拐角拉直后，可以發(fā)現(xiàn)，負(fù)極和正極的容量之比小于設(shè)計(jì)值，即正極展開面積大于負(fù)極展開面積，負(fù)極有無(wú)法完全接納正極脫嵌出來(lái)的鋰離子情況，從而存在析鋰風(fēng)險(xiǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種卷繞式電芯及電池，降低卷繞式電芯彎曲區(qū)的析鋰風(fēng)險(xiǎn)，提高卷繞式電芯安全性，優(yōu)化卷繞式電芯結(jié)構(gòu)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種卷繞式電芯，所述卷繞式電芯包括層疊并卷繞設(shè)置的正極極片層、負(fù)極極片層和隔膜層，所述隔膜層設(shè)置在所述正極極片層和所述負(fù)極極片層之間，所述隔膜層包括第一隔膜層和第二隔膜層，所述第一隔膜層設(shè)置在所述正極極片層朝向外側(cè)的表面，所述第二隔膜層設(shè)置在所述正極極片層朝向內(nèi)側(cè)的表面；所述卷繞式電芯具有彎曲區(qū)，在所述彎曲區(qū)，所述第一隔膜層的厚度W1大于所述第二隔膜層的厚度W2。
可選地，3μm＜W1-W2＜15μm。
可選地，7μm＜W1＜22μm和/或6μm＜W2＜16μm。
可選地，1＜W1/W2＜2.5。
可選地，所述第一隔膜層的電阻值為R1，0.5Ω/cm2＜R1＜1.5Ω/cm2；所述第二隔膜層的電阻值為R2，0.3Ω/cm2＜R2＜1Ω/cm2；且1＜R1/R2＜2。
可選地，所述第一隔膜層的孔隙率為P1，30％＜P1＜55％；所述第二隔膜層的孔隙率為P2，40％＜P2＜60％；且P1＜P2。
可選地，所述第一隔膜層包括第一基材層和設(shè)置于所述第一基材層朝向所述正極極片層表面的粘結(jié)層。
可選地，所述第一隔膜層還包括:改性層,所述改性層設(shè)置于所述第一基材層朝向所述負(fù)極極片層的表面，和/或所述第一基材層與所述粘結(jié)層之間；所述改性層包括三氧化二鋁和/或氫氧化鋁。
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