本申請涉及電池能源,尤其涉及一種電芯及電池。
背景技術:
1、電池是一種應用廣泛的能源裝置,利用電池作為能量來源,可以得到穩定的電壓和電流,電池能長時間穩定供電,并且電池結構簡單,攜帶方便,在生活中應用極廣。
2、目前,電池的電芯包括正極片、負極片以及位于正極片與負極片之間的隔膜,正極片、隔膜以及負極片依次疊放后,從頭部向尾部卷繞以形成電池的電芯。正極片和/或負極片在涂布后,由于漿料的流動性,在極片上形成平整區以及位于平整區端部的減薄區。
3、然而,電芯容易出現局部過厚、過壓以及k值過大的問題。
技術實現思路
1、基于此,本申請提供了一種電池,以解決相關技術中電芯容易出現局部過厚、過壓以及k值過大的問題。
2、一方面,本申請提供一種電芯,包括正極片、隔膜和負極片,正極片、隔膜和負極片依次層疊卷繞形成平直段以及位于平直段兩側的第一圓弧段和第二圓弧段;
3、負極片包括負極集流體和分別位于負極集流體相對兩側的第一負極活性層和第二負極活性層,在負極集流體的頭部,至少第一負極活性層超出第二負極活性層并在負極集流體背離第一負極活性層的一側形成空箔區;
4、第一負極活性層的頭部在靠近第一圓弧段的一側朝遠離正極片的方向彎折形成第一彎折部,在平直段所在平面上,正極片的頭部的投影位于第一彎折部的投影外;
5、第二負極活性層的頭部延伸至第一圓弧段,第二負極活性層的頭部距第一圓弧段的距離小于正極片的頭部距第一圓弧段的距離;
6、第一負極活性層和/或第二負極活性層的表面形成有多個凹部。
7、在一種可能的實現方式中,第二負極活性層的頭部在靠近第一圓弧段的一側朝遠離正極片的方向彎折形成第二彎折部,在平直段所在平面上,正極片的頭部的投影位于第二彎折部的投影外。
8、在一種可能的實現方式中,沿正極片的長度方向,正極片具有第一涂布終止端、第二涂布終止端和相對設置的第一對齊端和第一錯位端;
9、沿負極片的長度方向,負極片具有第三涂布終止端、第四涂布終止端和相對設置的第二對齊端和第二錯位端;
10、第一對齊端和第一涂布終止端位于正極片的同一端,第一錯位端和第二涂布終止端位于正極片的同一端,第二對齊端和第三涂布終止端位于負極片的同一端,第二錯位端和第四涂布終止端位于負極片的同一端;或者,
11、第一錯位端和第一涂布終止端位于正極片的同一端,第一對齊端和第二涂布終止端位于正極片的同一端,第二錯位端和第三涂布終止端位于負極片的同一端,第二對齊端和第四涂布終止端位于負極片的同一端。
12、在一種可能的實現方式中,沿正極片的長度方向,正極片具有第一涂布終止端、第二涂布終止端和相對設置的第一對齊端和第一錯位端,
13、沿負極片的長度方向,負極片具有第三涂布終止端、第四涂布終止端和相對設置的第二對齊端和第二錯位端;
14、第一對齊端和第一涂布終止端位于正極片的同一端,第一錯位端和第二涂布終止端位于正極片的同一端,第二錯位端和第三涂布終止端位于負極片的同一端,第二錯位端和第四涂布終止端位于負極片的同一端;或者,
15、第一錯位端和第一涂布終止端位于正極片的同一端,第一對齊端和第二涂布終止端位于正極片的同一端,第二對齊端和第三涂布終止端位于負極片的同一端,第二錯位端和第四涂布終止端位于負極片的同一端。
16、在一種可能的實現方式中,第一負極活性層和第二負極活性層均包括層疊設置的第一層和第二層,第一層位于第二層與負極集流體之間,第一層和第二層均包括石墨顆粒,第一層中石墨顆粒的平均粒徑大于第二層中石墨顆粒的平均粒徑。
17、在一種可能的實現方式中,第二層中石墨顆粒的平均粒徑與第一層中石墨顆粒的平均粒徑之間的比值為0.4-0.98;和/或,
18、第一層中石墨顆粒的平均粒徑dv501、第二層中石墨顆粒的平均粒徑dv502、第一層的厚度h1和第二層的厚度h2之間滿足:
19、
20、在一種可能的實現方式中,凹部的深度小于第二層的厚度;和/或,
21、凹部的槽口寬度大于凹部的槽底寬度,凹部的槽底寬度與凹部的槽口寬度之間的比值x、第一層的厚度h1和第二層的厚度h2之間滿足:
22、
23、在一種可能的實現方式中,凹部為線性槽,線性槽沿負極片寬度方向延伸,多個線性槽沿負極片的長度方向依次間隔布置;和/或
24、凹部為盲孔槽,多個盲孔槽間隔布置。
25、在一種可能的實現方式中,在負極片長度方向上,任一位于邊緣的線性槽或盲孔槽與相鄰負極活性層的邊緣的間距為2mm-5mm;和/或,
26、線性槽或盲孔槽的深度與負極片的厚度之間的比值大于或等于0.02,且小于或等于0.3。
27、在一種可能的實現方式中,電芯的厚度與電芯的寬度之間的比值范圍為0.1%-10%。
28、在一種可能的實現方式中,負極片還包括一個負極耳,負極耳與負極集流體電連接,正極片包括兩個正極耳。
29、在一種可能的實現方式中,隔膜包括基膜、第一陶瓷層和第一涂膠層,第一陶瓷層設置在基膜朝向正極片的一側,第一涂膠層設置在第一陶瓷層背離基膜的一側;隔膜的總厚度為5μm-10μm。
30、在一種可能的實現方式中,隔膜的厚度與負極片的厚度之間滿足:
31、250≤h4×h≤1500。
32、在一種可能的實現方式中,第一彎折部的長度小于或等于10mm;和/或,
33、第二彎折部的長度小于或等于3mm。
34、另一方面,本申請還提供一種電池,包括電解液和上述的電芯,電解液包括二氟乙酸乙酯。
35、本申請提供的電池,其電芯包括正極片、隔膜和負極片,正極片、隔膜和負極片層疊卷繞形成平直段以及位于平直段兩側的第一圓弧段和第二圓弧段。負極片包括負極集流體和分別位于負極集流體相對兩側的第一負極活性層和第二負極活性層,負極集流體的頭部形成有空箔區,第一負極活性層的頭部在靠近第一圓弧段的一側朝遠離正極片的方向彎折形成第一彎折部,在平直段所在平面上,正極片的頭部的投影位于第一彎折部的投影外。第一彎折部可以彌補電芯在正極片的頭部與最內側第一圓弧段之間位置處的厚度差,同時第一彎折部可以避免第一負極活性層的頭部的減薄區與正極片的正極活性層的平整區對應,避免電芯頭部由于cb值不足而導致的電芯的局部過厚以及k值增加的問題。在第一負極活性層和/或第二負極活性層的表面形成多個凹部,凹部可以起到引流電解液的作用,避免電解液堆積在負極集流體頭部的空箔區上,使得負極集流體頭部的空箔區上不容易出現氧化銅,避免電芯自放電過大,降低電芯的k值。第一負極活性層和/或第二負極活性層上的凹部還可以起到緩解凹部位置處應力集中的問題,減輕壓力,進一步避免電芯出現局部厚度過厚的情況。
1.一種電芯,其特征在于,包括正極片、隔膜和負極片,所述正極片、所述隔膜和所述負極片依次層疊卷繞形成平直段以及位于所述平直段兩側的第一圓弧段和第二圓弧段;
2.根據權利要求1所述的電芯,其特征在于,所述第二負極活性層的頭部在靠近所述第一圓弧段的一側朝所述遠離所述正極片的方向彎折形成第二彎折部,在所述平直段所在平面上,所述正極片的頭部的投影位于所述第二彎折部的投影外。
3.根據權利要求1所述的電芯,其特征在于,沿所述正極片的長度方向,所述正極片具有第一涂布終止端、第二涂布終止端和相對設置的第一對齊端和第一錯位端;
4.根據權利要求1所述的電芯,其特征在于,沿所述正極片的長度方向,所述正極片具有第一涂布終止端、第二涂布終止端和相對設置的第一對齊端和第一錯位端,
5.根據權利要求1所述的電芯,其特征在于,所述第一負極活性層和所述第二負極活性層均包括層疊設置的第一層和第二層,所述第一層位于所述第二層與所述負極集流體之間,所述第一層和所述第二層均包括石墨顆粒,所述第一層中所述石墨顆粒的平均粒徑大于所述第二層中所述石墨顆粒的平均粒徑。
6.根據權利要求5所述的電芯,其特征在于,所述第二層中所述石墨顆粒的平均粒徑與所述第一層中所述石墨顆粒的平均粒徑之間的比值為0.4-0.98;和/或,
7.根據權利要求5所述的電芯,其特征在于,所述凹部的深度小于所述第二層的厚度;和/或,
8.根據權利要求1所述的電芯,其特征在于,所述凹部為線性槽,所述線性槽沿所述負極片寬度方向延伸,多個所述線性槽沿所述負極片的長度方向依次間隔布置;和/或
9.根據權利要求8所述的電芯,其特征在于,在所述負極片長度方向上,任一位于邊緣的所述線性槽或所述盲孔槽與相鄰所述負極活性層的邊緣的間距為2mm-5mm;和/或,
10.根據權利要求1所述的電芯,其特征在于,所述電芯的厚度與所述電芯的寬度之間的比值范圍為0.1%-10%。
11.根據權利要求1所述的電芯,其特征在于,所述負極片還包括一個負極耳,所述負極耳與所述負極集流體電連接,所述正極片包括兩個正極耳。
12.根據權利要求1所述的電芯,其特征在于,所述隔膜包括基膜、第一陶瓷層和第一涂膠層,所述第一陶瓷層設置在所述基膜朝向所述正極片的一側,所述第一涂膠層設置在所述第一陶瓷層背離所述基膜的一側;所述隔膜的總厚度為5μm-10μm。
13.根據權利要求12所述的電芯,其特征在于,所述隔膜的厚度h4與所述負極片的厚度h之間滿足:
14.根據權利要求2所述的電芯,其特征在于,所述第一彎折部的長度小于或等于10mm;和/或,
15.一種電池,其特征在于,包括電解液和權利要求1-14任一項所述的電芯,電解液包括二氟乙酸乙酯。