CN216435939U

CN216435939U - 一种电芯及电池

Info

Publication number: CN216435939U
Application number: CN202122315147.8U
Authority: CN
Inventors: 杨帆; 翟艳云; 张健; 谢孔岩; 刘芬; 杨锦帅; 彭冲
Original assignee: Zhuhai Cosmx Battery Co Ltd
Current assignee: Zhuhai Cosmx Battery Co Ltd
Priority date: 2021-09-23
Filing date: 2021-09-23
Publication date: 2022-05-03
Anticipated expiration: 2031-09-23

Abstract

本实用新型提供一种电芯及电池。其中，本实用新型提供的一种电芯，包括：正电极片、负电极片和隔膜，所述隔膜设置在所述正电极片和所述负电极片之间，所述正电极片包括第一集流体、第一活性物质层、第二活性物质层和第一极耳，所述第一集流体包括第一涂布段和连接在所述第一涂布段至少一端的第一空白段，所述第一涂布段的一个面上附着所述第一活性物质层和所述第二活性物质层，所述第二活性物质层与所述第一活性物质层相拼接，在所述第一涂布段的另一面上附着所述第一活性物质层，所述第一极耳设置在所述第一空白段。本实用新型提供的一种电芯及电池，用以至少改善电芯及电池的负电极片中靠近极耳的位置容易析锂的技术问题。

Description

一种电芯及电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电芯及电池。

背景技术

锂离子电池作为绿色环保新能源，特别是卷绕式锂离子电池，因其工艺成熟，流程简单，成为目前消费类电池的主流，锂离子电池的快充和安全性等因素受到越来越多人的关注。

但是卷绕式锂离子电池中，因为其电流密度分布不均匀，电芯的负电极片靠近极耳的位置容易因电流密度过大而出现析锂的问题，充电时负电极片发生析锂，引起局部析锂的位置厚度增加，有安全风险，限制了其在快充领域的应用。

实用新型内容

本实用新型提供一种电芯及电池，用以至少改善电芯及电池的负电极片中靠近极耳的位置容易析锂的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种电芯及电池。其中，本实用新型提供的一种电芯，包括：正电极片、负电极片和隔膜，所述隔膜设置在所述正电极片和所述负电极片之间，以隔离所述正电极片和所述负电极片，所述正电极片、所述负电极片、以及所述隔膜层叠后卷绕在一起；

所述正电极片包括第一集流体、第一活性物质层、第二活性物质层和第一极耳，所述第一集流体包括第一涂布段和连接在所述第一涂布段至少一端的第一空白段，所述第一涂布段的一个面上附着所述第一活性物质层和所述第二活性物质层，所述第二活性物质层与所述第一活性物质层相拼接，所述第一涂布段的另一面上附着所述第一活性物质层，所述第一极耳设置在所述第一空白段；

所述负电极片包括第二集流体、第三活性物质层和第二极耳，所述第二集流体包括第二涂布段和连接在所述第二涂布段至少一端的第二空白段，所述第二涂布段包括相互连接的单面涂布段和双面涂布段，所述单面涂布段的正反两个表面的其中一面涂布所述第三活性物质层，所述双面涂布段的正反两个表面均涂布所述第三活性物质层，所述第二极耳设置在与所述单面涂布段相接的所述第二空白段上，所述单面涂布段涂布的所述第三活性物质层面向所述正电极片的所述第二活性物质层。

本实用新型提供的一种电芯，在所述正电极片中，所述第一涂布段的一个面上附着第一活性物质层和第二活性物质层，所述第一活性物质层和所述第二活性物质层的组分不同，使得所述第一活性物质层和所述第二活性物质层中的锂离子脱离速度不同，所述负电极片中，所述单面涂布段涂布的所述第三活性物质层面向所述正电极片的所述第二活性物质层，控制与所述单面涂布段相对应的所述第二活性物质层的锂离子脱离速度，可以实现控制所述第二极耳周围的电流密度，避免所述第二极耳周围的电流过大造成所述负电极片的表面锂过渡沉积，使得所述正电极片和所述负电极片的脱嵌锂的速率得到均衡，从而减轻了负电极片中靠近第二极耳的位置容易析锂的风险，提高安全性。

在一种可能实施的方式中，所述第二活性物质层在所述第一集流体长度方向上的涂布长度为所述单面涂布段长度的60％～150％。使得所述第二活性物质层有足够的长度与单面和所述涂布段长度相对应，确保能够实现控制与所述单面涂布段相对应的所述第二活性物质层的脱锂速度。

在一种可能实施的方式中，所述第二活性物质层在所述第一集流体长度方向上的涂布长度为所述单面涂布段长度的100％～120％。

在一种可能实施的方式中，所述第二活性物质层中的活性物质包括磷酸铁锂，其中，磷酸铁锂占所述第二活性物质层中活性物质的质量百分比为5％～100％。

在一种可能实施的方式中，所述第二活性物质层中的活性物质还包括钴酸锂、钒酸锂、磷酸锰锂、磷酸钴锂、钛酸锂、磷酸锰铁锂、镍钴铝三元、镍钴锰三元、镍钴锰铝四元、锰酸锂、镍酸锂、富锂锰基中的至少一种。

在一种可能实施的方式中，所述第一活性物质层中的活性物质包括钴酸锂或镍钴锰三元。

在一种可能实施的方式中，所述第一活性物质层在粉末状态时的电导率小于所述第二活性物质层在粉末状态时的电导率。

在一种可能实施的方式中，所述第一活性物质层和所述第二活性物质层的涂布厚度为20μm～80μm。

在一种可能实施的方式中，所述第二活性物质层和所述第一极耳分别位于所述第一集流体的相反两面。

在一种可能实施的方式中，所述第一极耳位于所述电芯的内圈层，所述第二极耳位于所述电芯的内圈层。

本实用新型还提供一种电池，包括壳体、电解液和上述的电芯，所述电芯设置在所述壳体内，且所述电芯浸在所述电解液中。

本实用新型提供的一种电芯，利用所述第二活性物质层中包含的磷酸铁锂离子扩散能力低于所述第一活性物质层中包含的钴酸锂和镍钴锰三元的特点，限制了所述正电极片的脱锂速率，从而保证所述负电极片不会因为电流密度过大而带来的表面锂过渡沉积，不会产生锂枝晶。

本实用新型提供的一种电池，采用了上述的电芯，能够避免第二极耳周围的电流过大造成所述负电极片的表面锂过渡沉积、发生析锂的问题，且电池的容量保持率更优。

除了上面所描述的本实用新型实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本实用新型实施例提供的一种电芯及电池所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作进一步详细的说明。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的电芯的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的电芯的正电极片的主视结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的电芯的正电极片的俯视结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的电芯的正电极片的仰视结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的电芯的负电极片的主视结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的电芯的负电极片的俯视结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的电芯的负电极片的仰视结构示意图。

附图标记说明：

10-正电极片；

11-第一集流体；

12-第一涂布段；

13-第一空白段；

14-第一活性物质层；

15-第二活性物质层；

16-第一极耳；

20-负电极片；

21-第二集流体；

211-第二空白段；

22-第三活性物质层；

24-第二涂布段；

241-单面涂布段；

242-双面涂布段；

25-第二极耳；

30-隔膜。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

电芯中，特别是常规卷绕式电芯中，第一极耳焊接在正电极片的一端，第二极耳焊接在负电极片的一端，焊接第一极耳和第二极耳的位置一般在电芯的内部，电流流入的时候会在正电极片和负电极片上呈现电流不均匀的分布，其中靠近第二极耳焊接的位置电流密度高，该位置锂离子的脱嵌速度更快，脱嵌锂的数量也更多，因此当充电时会导致负电极片上第二极耳焊接的位置发生析锂，引起该位置厚度增加，且有安全风险。

因此，设法改善电芯中电流密度的分布，有助于改善负电极片上第二极耳焊接的位置析锂的问题。在锂离子电池中，发生着多种的反应，包括溶剂化反应和脱溶剂化反应，其中，溶剂化反应是锂离子从正电极片中脱出的溶剂化反应、以及锂离子在电解质中的传递；脱溶剂化反应是指在锂离子从电解液进入负电极片中的脱溶剂化反应。增加负电极片的嵌锂速度需要付出很大的成本，例如使用嵌锂速度更快，或者压实密度更低的负电极片，以减少锂在负电极片表面累积的几率，但是该种措施会增加成本，且对能量密度有较大的损失。而对于正电极片，可以通过降低正电极片上第一极耳焊接位置的脱锂速度来改善因电流密度大导致的负电极片析锂。

基于以上认识，本实用新型提供一种电芯及一种电池，通过控制与负电极片相对应的正电极片中第二活性物质层的锂离子脱离速度，可以实现控制第二极耳周围的电流密度，避免第二极耳周围的电流过大造成负电极片的表面锂过渡沉积，使得正电极片和负电极片的脱嵌锂的速率得到均衡，从而减轻了负电极片析锂的风险，提高安全性。第二活性物质层利用磷酸铁锂的粉末电阻率大，脱锂速度更慢，且安全性更高的特点，将磷酸铁锂设置于与负电极片的单面涂布段相对应的位置，从而降低了负电极片的单面涂布段的脱锂速度，降低负电极片析锂的风险。

下面参考附图描述本实用新型实施例提供的电芯及电池。

参考图1所示，本实用新型提供一种电芯，包括：正电极片10、负电极片20和隔膜30，隔膜30设置在正电极片10和负电极片20之间，以隔离正电极片10和负电极片20，正电极片10、负电极片20、以及隔膜30层叠后卷绕在一起，隔膜30有微孔结构，可以让锂离子自由通过，而电子不能通过。

参考图1和图2所示，其中，正电极片10包括第一集流体11、第一活性物质层14、第二活性物质层15和第一极耳16，第一集流体11包括第一涂布段12和连接在第一涂布段12至少一端的第一空白段13，参考图3和图4所示，第一涂布段12的一个面上附着第一活性物质层14和第二活性物质层15，第二活性物质层15与第一活性物质层14相拼接，在第一涂布段12的另一面上附着第一活性物质层14，第一极耳16设置在第一空白段13。

参考图5和图6所示，负电极片20包括第二集流体21、第三活性物质层22和第二极耳25，第二集流体21包括第二涂布段24和连接在第二涂布段24至少一端的第二空白段211，第二涂布段24包括相互连接的单面涂布段241和双面涂布段242，单面涂布段241的正反两个表面的其中一面涂布第三活性物质层22，双面涂布段242的正反两个表面均涂布第三活性物质层22，第二极耳25设置在与单面涂布段241相接的第二空白段211上，参考图1和图6所示，单面涂布段241涂布的第三活性物质层22面向正电极片10的第二活性物质层15。

本实用新型提供的一种电芯，参考图2和图4所示，在正电极片10中，第一涂布段12的一个面上附着第一活性物质层14和第二活性物质层15，第一活性物质层14和第二活性物质层15的组分不同，使得第一活性物质层14和第二活性物质层15中的锂离子脱离速度不同。参考图5和图6所示，负电极片20中，单面涂布段241涂布的第三活性物质层22面向正电极片10的第二活性物质层15，控制与单面涂布段241相对应的第二活性物质层15的锂离子脱离速度，可以实现控制第二极耳25周围的电流密度，避免第二极耳25周围的电流过大造成负电极片20的表面锂过渡沉积，使得正电极片10和负电极片20的脱嵌锂的速率得到均衡，从而减轻了负电极片20中靠近第二极耳25的位置容易析锂的风险，提高安全性。

在一种可能实施的方式中，参考图2所示，第一集流体11可以为正极集流体，例如可以为铝箔，呈片状结构。参考图5所示，第二集流体21可以为负极集流体，例如可以为铜箔，呈片状结构。

在一种可能实施的方式中，参考图1所示，隔膜30可以包括基材和涂覆层，其中基材可为聚乙烯(polythene，PE)单层膜、聚丙烯(polypropylene，PP)单层膜或聚丙烯-聚乙烯-聚丙烯三层复合膜，涂覆层可为多孔二氧化硅、三氧化二铝、二氧化钛和二氧化锆中的至少一种。

在一种可能实施的方式中，参考图4和图5所示，第二活性物质层15在第一集流体11长度方向上的涂布长度为单面涂布段241长度的60％～150％。

参考图2所示，第一集流体11长度方向为图2中箭头X指示的方向，第二活性物质层15在第一集流体11长度方向上的涂布长度为L1；参考图5所示，单面涂布段241长度为图5中第二空白段211与双面涂布段242之间的距离L2，所以，L1＝60％L2～150％L2。

在一种可能实施的方式中，第二活性物质层15在第一集流体11长度方向上的涂布长度为单面涂布段241长度的100％～120％。

在一种可能实施的方式中，第二活性物质层15在第一集流体11长度方向上的涂布长度为单面涂布段241长度的60％、70％、80％、90％、100％、110％、120％、130％、140％或150％，例如，L1＝60％L2，L1＝70％L2，L1＝90％L2，L1＝100％L2，L1＝110％L2，L1＝120％L2，L1＝130％L2，L1＝150％L2。这样，使得第二活性物质层15有足够的长度与单面涂布段241长度相对应，确保能够实现控制与单面涂布段241相对应的第二活性物质层15的脱锂速度。

在一种可能实施的方式中，第二活性物质层15中的活性物质包括磷酸铁锂，其中，磷酸铁锂占第二活性物质层15中的活性物质的质量百分比为5％～100％。当磷酸铁锂的添加量大于5％时，即具有比较好的改善析锂效果。例如，磷酸铁锂占第二活性物质层15中的活性物质的质量百分比可以为5％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％或100％等。

参考图2和图4所示，第一涂布段12的一个面上附着第一活性物质层14和第二活性物质层15，第二活性物质层15与设置第一极耳16的第一空白段13相邻，由于磷酸铁锂的本征稳定性好，有利于改善正电极片10中涂布第二活性物质层15的位置因为过度脱锂导致的表面氧化能力增强，对于过充也有一定的改善作用。当进行快速充放电时，由于正电极片10中，第二活性物质层15中掺杂了磷酸铁锂颗粒，使得第二活性物质层15脱出锂的速率较第一活性物质层14脱出锂的速率更小，因而第二活性物质层15脱出的锂嵌入负电极片20的速率更低。

在一种可能实施的方式中，第二活性物质层15和第一极耳16分别位于第一集流体11的相反两面。即，第二活性物质层15涂布在第一集流体11的第一涂布段12的一个面上，第一极耳16设置在第一空白段13上，且第一极耳16位于第一集流体11背向第二活性物质层15的一面。

在一种可能实施的方式中，第二活性物质层15中的活性物质还包括钴酸锂、钒酸锂、磷酸锰锂、磷酸钴锂、钛酸锂、磷酸锰铁锂、镍钴铝三元、镍钴锰三元、镍钴锰铝四元、锰酸锂、镍酸锂、富锂锰基中的至少一种。

在一种可能实施的方式中，磷酸铁锂在第二活性物质层15的存在形式可以为单独分层或与第二活性物质层15中的其他活性物质混合存在。

在一种可能实施的方式中，第一活性物质层14中的活性物质包括钴酸锂或镍钴锰三元。

在一种可能实施的方式中，第一活性物质层14中的活性物质包括钴酸锂和镍钴锰三元。钴酸锂和镍钴锰三元相对于磷酸铁锂的脱锂速度快。

本实施例提供的电芯中，由于磷酸铁锂脱锂的速度较慢，利用第二活性物质层15中包含的磷酸铁锂离子扩散能力低于第一活性物质层14中包含的钴酸锂和镍钴锰三元的特点，限制正电极片10的正极脱锂速率，从而保证负电极片20不会因为电流密度过大而带来的表面锂过渡沉积，产生锂枝晶。

在一种可能实施的方式中，第一活性物质层14在粉末状态时的电导率小于第二活性物质层15在粉末状态时的电导率。

在一种可能实施的方式中，参考图2所示，第一活性物质层14和第二活性物质层15的涂布厚度为20μm～80μm。

在一种可能实施的方式中，参考图2所示，第一活性物质层14的涂布厚度可以为20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm或80μm。

在一种可能实施的方式中，第二活性物质层15的涂布厚度可以为20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm或80μm。

在一种可能实施的方式中，第一活性物质层14和第二活性物质层15的涂布厚度相等。例如，第一活性物质层14和第二活性物质层15的涂布厚度都为50μm。

第二活性物质层15还包括第二导电剂和第二粘结剂。其中，第二粘结剂可以为聚偏氟乙烯(PVDF)、聚丙烯酸(PAA)、聚丙烯酸钠(PAA-Na)、聚丙烯酸锂(PAA-Li)、聚酰胺(PA)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚丙烯腈(PAN)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、羧甲基纤维素钠(CMC-Na)、丁苯橡胶(SBR)、聚甲基丙烯酸酯(PMMA)中的至少一种。第二导电剂可以为炭黑、乙炔黑、碳纤维、石墨、石墨烯、纳米碳管、科琴黑、有机导电聚合物、金属导电粉末中的至少一种。

第一活性物质层14还包括第一导电剂和第一粘结剂。第一导电剂可以为炭黑、乙炔黑、碳纤维、石墨、石墨烯、纳米碳管、科琴黑、有机导电聚合物、金属导电粉末中的至少一种。第一粘结剂可以为聚偏氟乙烯、聚丙烯酸、聚酰胺、聚四氟乙烯、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶、聚甲基丙烯酸酯中的至少一种。

第三活性物质层22包括负极活性物质、第三粘接剂和第三导电剂，其中，负极活性物质可以为人造石墨、天然石墨、软碳、硬碳、钛酸锂、硅、氧化硅、锂片的至少一种。第三粘接剂可以为聚偏氟乙烯、聚丙烯酸、聚酰胺、聚四氟乙烯、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶、聚甲基丙烯酸酯中的至少一种。第三导电剂可以为炭黑、乙炔黑、碳纤维、石墨、石墨烯、纳米碳管、科琴黑、有机导电聚合物中的至少一种。

在一种可能实施的方式中，参考图1所示，第一极耳16位于电芯的内圈层，第二极耳25位于电芯的内圈层。容易理解的是，正电极片10、负电极片20、以及隔膜30层叠后卷绕在一起成为多圈层的卷绕结构，正电极片10的头部和负电极片20的头部作为电芯的内圈层；电芯的正投影方向上，电芯的内圈层靠近电芯的几何中心。容易理解的是，设置第一极耳16的第一空白段13为正电极片10的头部，设置第二极耳25的第二空白段211为负电极片20的头部。本实施例减轻了负电极片20中靠近第二极耳25的位置析锂的风险，及减轻了电芯的头部析锂的风险。

本实施例提供的电芯中，由于第一极耳16和第二极耳25周围的电流密度分布存在不均一性，导致负电极片20中靠近第二极耳25的位置脱嵌锂的程度要高于其他区域，同时由于电芯的内圈层中，负电极片20存在单面涂布段241，该单面涂布段241由于辊压时所受压力较小，该单面涂布段241涂布的第三活性物质层22与第二集流体21之间的剥离力低，导致导电性较其他位置更差，因此更容易发生析锂的现象。本实施例，通过在正电极片10中将与单面涂布段241相对的位置调整成第二活性物质层15，使得正电极片10和负电极片20的脱嵌锂的速率得到均衡，从而减轻了正电极片10析锂的风险。此外，本实施例还能够改善电芯内部由于正电极片10过度脱锂导致的电芯坍塌、氧化电解液等副反应发生的问题。

本实用新型还提供一种电池，包括壳体、电解液和上述的电芯，电芯设置在壳体内，且电芯浸在电解液中。

在一种可能实施的方式中，壳体可以为铝塑膜壳。

本实用新型提供的一种电池，可以有多种实施方式，下面列举五个实施例分别具体介绍：

实施例一

参考图2和图3所示，将颗粒直径为50的10um的钴酸锂、颗粒直径为50的0.7um的磷酸铁锂、聚偏氟乙烯和炭黑按照90：7：2：1的质量比加入溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶液中，经过高速分散后获得质量固含为70％的第二活性物质层15的浆料，将第二活性物质层15的浆料均匀涂布于第一集流体11的第一涂布段12的其中一面靠近第一空白段13的位置，涂布厚度为50um。然后进行加热干燥。

将颗粒直径为50的10um的钴酸锂、聚偏氟乙烯和炭黑按照97：2：1的质量比加入到NMP溶液中，经过高速分散后获得70％的第一活性物质层14浆料，将第一活性物质层14浆料均匀涂布于正电极片10的第一涂布段12中未涂布第二活性物质层15浆料的位置，涂布厚度为50um，然后进行加热干燥。再经过重量为70顿的辊压、分切、焊接第一极耳16、贴保护胶纸，加工成正电极片10。

参考图5和图7所示，选择人造石墨、粘接剂丁苯橡胶、增稠剂羧甲基纤维素钠和导电剂乙炔黑以重量比96：1.5：0.5：1的比例进行混合，并加入去离子水作为溶剂，经过高速分散后获得质量固含为45％的第三活性物质层22的浆料，将第三活性物质层22的浆料均匀涂布于第二集流体21的单面涂布段241的一个表面以及双面涂布段242的两个表面，涂布厚度55um，再经过烘烤、辊压、分切、焊接第二极耳25以及贴保护胶纸，加工成负电极片20。

电池的生产：将正电极片10、负电极片20，以及间隔在正电极片10和负电极片20之间的隔膜30经过卷绕得到电芯，隔膜30可以为厚度为8um厚的聚丙烯膜，电芯装入壳体后注入碳酸二乙酯(DEC)、碳酸乙烯酯(EC)和碳酸甲乙酯(EMC)，其中，碳酸二乙酯(DEC)：碳酸乙烯酯(EC)：碳酸甲乙酯(EMC)的质量比为1：1：1，六氟磷锂LiPF₆浓度为1mol/L(1M)的电解液，将注入电解液后的电池经过陈化、化成、分选等工序后，完成电池的生产。

实施例二

参考图2和图3所示，将颗粒直径为50的10um的钴酸锂、颗粒直径为50的0.7um的磷酸铁锂、聚偏氟乙烯和炭黑按照80：17：2：1的质量比加入溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶液中，经过高速分散后获得质量固含为70％的第二活性物质层15的浆料，将第二活性物质层15的浆料均匀涂布于第一集流体11的第一涂布段12的其中一面靠近第一空白段13的位置，涂布厚度为50um。然后进行加热干燥。

实施例二中的负电极片20与实施例一中的负电极片20相同，完成电池的生产相同。

实施例三

与实施例一的区别在于：第二活性物质层15的浆料的成分不同，将颗粒直径为50的10um的钴酸锂、颗粒直径为50的0.7um的磷酸铁锂、聚偏氟乙烯和炭黑按照50：47：2：1的质量比加入NMP溶液中，经过高速分散后获得质量固含为70％的第二活性物质层15的浆料，将第二活性物质层15的浆料均匀涂布于第一集流体11的第一涂布段12的其中一面靠近第一空白段13的位置，涂布厚度为50um。然后进行加热干燥。

实施例三中的负电极片20与实施例一中的负电极片20相同，完成电池的生产相同。

实施例四

与实施例一的区别在于：第二活性物质层15的浆料的成分不同，将颗粒直径为50的10um的钴酸锂、颗粒直径为50的0.7um的磷酸铁锂、聚偏氟乙烯和炭黑按照0：97：2：1的质量比加入NMP溶液中，经过高速分散后获得质量固含为70％的第二活性物质层15的浆料，将第二活性物质层15的浆料均匀涂布于第一集流体11的第一涂布段12的其中一面靠近第一空白段13的位置，涂布厚度为50um。然后进行加热干燥。

实施例四中的负电极片20与实施例一中的负电极片20相同，完成电池的生产相同。

实施例五

与实施例一的区别在于：第二活性物质层15的浆料的成分不同，将颗粒直径为50的10um的钴酸锂、颗粒直径为50的0.7um的磷酸铁锂、聚偏氟乙烯和炭黑按照95：2：2：1的质量比加入NMP溶液中，经过高速分散后获得质量固含为70％的第二活性物质层15的浆料，将第二活性物质层15的浆料均匀涂布于第一集流体11的第一涂布段12的其中一面靠近第一空白段13的位置，涂布厚度为50um。然后进行加热干燥。

实施例五中的负电极片20与实施例一中的负电极片20相同，完成电池的生产相同。

为了更好的说明本实用新型的技术效果，验证本实用新型能够改善负电极片20析锂的问题，将现有的电池作为对比例，与实施例一至实施例五生产的电池进行测试对比：

对比例一

将颗粒直径为50的10um的钴酸锂、聚偏氟乙烯和炭黑按照97：2：1的质量比加入到NMP溶液中，经过高速分散后获得70％的第一活性物质层14浆料，将第一活性物质层14浆料均匀涂布于正电极片10的第一涂布段12的正反两面，涂布厚度为50um，然后进行加热干燥。再经过重量为70顿的辊压、分切、焊接第一极耳16、贴保护胶纸，加工成正电极片10。

对比例一中的负电极片20与实施例一中的负电极片20相同，完成电池的生产相同。

将实施例一至实施例五生产的电池与对比例生产的电池分别在在10℃下以1C/1C的充放电速率进行测试，当循环100T后满电后，进行解剖并查看负极单面区域是否析锂。结果如下表1所示：

	0℃循环100T	0℃循环100T容量
			实施例一	电芯的内圈层不析锂	93.45％
实施例二	电芯的内圈层不析锂	93.51％
			实施例三	电芯的内圈层不析锂	93.48％
实施例四	电芯的内圈层不析锂	93.56％
			实施例五	电芯的内圈层轻微析锂	92.50％
对比例一	电芯的内圈层析锂	91.22％

表1

由实施例一至实施例五和对比例一可知，通过增设第二活性物质层15，控制与负电极片20相对应的正电极片10中第二活性物质层15的成分中加入的磷酸铁锂，可以控制与单面涂布段241相对应的第二活性物质层15的锂离子脱离速度，实现控制第二极耳25周围的电流密度，避免第二极耳25周围的电流过大造成负电极片20的表面锂过渡沉积发生析锂的问题，有助于电池在快充领域的应用，且电池的容量保持率更优。

这里需要说明的是，本申请涉及的数值和数值范围为近似值，受制造工艺的影响，可能会存在一定范围的误差，这部分误差本领域技术人员可以认为忽略不计。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，所使用的术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“顶端”、“底端”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”“轴向”、“周向”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或原件必须具有特定的方位、以特定的构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成为一体；可以是机械连接，也可以是电连接或者可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以使两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种电芯，其特征在于，包括：正电极片(10)、负电极片(20)和隔膜(30)，所述隔膜(30)设置在所述正电极片(10)和所述负电极片(20)之间，以隔离所述正电极片(10)和所述负电极片(20)，所述正电极片(10)、所述负电极片(20)、以及所述隔膜(30)层叠后卷绕在一起；

所述正电极片(10)包括第一集流体(11)、第一活性物质层(14)、第二活性物质层(15)和第一极耳(16)，所述第一集流体(11)包括第一涂布段(12)和连接在所述第一涂布段(12)至少一端的第一空白段(13)，所述第一涂布段(12)的一个面上附着所述第一活性物质层(14)和所述第二活性物质层(15)，所述第二活性物质层(15)与所述第一活性物质层(14)相拼接，所述第一涂布段(12)的另一面上附着所述第一活性物质层(14)，所述第一极耳(16)设置在所述第一空白段(13)；

所述负电极片(20)包括第二集流体(21)、第三活性物质层(22)和第二极耳(25)，所述第二集流体(21)包括第二涂布段(24)和连接在所述第二涂布段(24)至少一端的第二空白段(211)，所述第二涂布段(24)包括相互连接的单面涂布段(241)和双面涂布段(242)，所述单面涂布段(241)的正反两个表面的其中一面涂布所述第三活性物质层(22)，所述双面涂布段(242)的正反两个表面均涂布所述第三活性物质层(22)，所述第二极耳(25)设置在与所述单面涂布段(241)相接的所述第二空白段(211)上，所述单面涂布段(241)涂布的所述第三活性物质层(22)面向所述正电极片(10)的所述第二活性物质层(15)。

2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述第二活性物质层(15)在所述第一集流体(11)长度方向上的涂布长度为所述单面涂布段(241)长度的60％～150％。

3.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于，所述第二活性物质层(15)在所述第一集流体(11)长度方向上的涂布长度为所述单面涂布段(241)长度的100％～120％。

4.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述第一活性物质层(14)在粉末状态时的电导率小于所述第二活性物质层(15)在粉末状态时的电导率。

5.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述第一活性物质层(14)和所述第二活性物质层(15)的涂布厚度为20μm～80μm。

6.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述第二活性物质层(15)和所述第一极耳(16)分别位于所述第一集流体(11)的相反两面。

7.根据权利要求1-6任一所述的电芯，其特征在于，所述第一极耳(16)位于所述电芯的内圈层，所述第二极耳(25)位于所述电芯的内圈层。

8.一种电池，其特征在于，包括壳体、电解液和权利要求1-7任一项所述的电芯，所述电芯设置在所述壳体内，且所述电芯浸在所述电解液中。