本發(fā)明涉及鋰離子電池,具體涉及一種電芯。
背景技術:
1、近年來,隨著新能源技術的快速發(fā)展,電池被廣泛應用于多個領域,隨著用電終端的集成度越來越高,電子產(chǎn)品對設備內(nèi)部的空間的利用率和電芯的能量密度有更高的需求。為了匹配電子產(chǎn)品內(nèi)的空間,電芯可能不是方形,而是被構(gòu)造為異形,例如“臺階型”,但是異形電芯內(nèi)可能存在各區(qū)域的受力不均的問題,容易導致局部浸潤性差而析鋰問題嚴重。
技術實現(xiàn)思路
1、有鑒于此,本發(fā)明提供了一種電芯和電池,以解決異形電芯各區(qū)域的受力不均,導致局部浸潤性差異性大而析鋰問題嚴重的問題。
2、本發(fā)明提供了一種電芯,包括:第一疊芯組,包括層疊設置的兩個第一正極片、至少一個第一隔膜和至少一個第一負極片,全部所述第一隔膜和所述第一負極片位于兩個所述第一正極片之間,所述第一正極片包括第一正極集流體和第一正極活性層,所述第一正極活性層設置在所述第一正極集流體朝向所述第一負極片的表面上;第二疊芯組,包括層疊設置的兩個第二正極片、至少一個第二隔膜和至少一個第二負極片,全部所述第二隔膜和所述第二負極片位于兩個所述第二正極片之間,所述第二正極片包括第二正極集流體和第二正極活性層,所述第二正極活性層設置在所述第二正極集流體朝向所述第二負極片的表面上;所述第一疊芯組和所述第二疊芯組層疊設置,在所述電芯的寬度方向上,所述第二疊芯組的尺寸小于所述第一疊芯組的尺寸,所述第一疊芯組和所述第二疊芯組層疊設置的整體在至少一端形成臺階;其中,最靠近所述第二疊芯組的所述第一負極片設有第一減薄區(qū),所述臺階沿所述電芯的厚度方向上在所述第一疊芯組的投影位于所述第一減薄區(qū)內(nèi)。
3、在一種可選的實施方式中,在所述電芯的寬度方向上,所述臺階距所述第一減薄區(qū)相對兩側(cè)邊緣的尺寸均大于等于1mm且小于等于30mm;和/或,所述第一減薄區(qū)設于所述第一負極片的至少一側(cè);和/或,沿所述電芯的厚度方向,所述第二隔膜的至少一側(cè)邊在所述第一疊芯組的投影位于所述第一減薄區(qū)內(nèi);和/或,沿所述電芯的厚度方向,所述第二負極片的至少一側(cè)邊在所述第一疊芯組的投影位于所述第一減薄區(qū)內(nèi);和/或,沿所述電芯的厚度方向,所述第二正極片在所述第一疊芯組的投影位于所述第一減薄區(qū)內(nèi)。
4、在一種可選的實施方式中,所述第一減薄區(qū)設有至少一個第一減薄孔,所述第一減薄孔構(gòu)造為盲孔或者通孔。
5、在一種可選的實施方式中,所述第一減薄區(qū)設有間隔布置的多個第一減薄孔,所述第一減薄孔為條狀布置,所述第一減薄孔的延伸方向與所述臺階的延伸方向的夾角a,0°≤a≤30°。
6、在一種可選的實施方式中,所述第一負極片包括第一負極集流體和第一負極活性層,所述第一負極活性層設置于所述第一負極集流體兩側(cè)表面上,所述第一減薄區(qū)位于所述第一負極活性層上;所述第一減薄孔為盲孔,沿所述電芯的厚度方向,位于所述第一負極集流體相對兩側(cè)的第一減薄孔的投影互不重疊。
7、在一種可選的實施方式中,至少一個所述第二負極片設有第二減薄區(qū),所述第二減薄區(qū)設有至少一個第二減薄孔,所述第二減薄孔構(gòu)造為盲孔或者通孔;和/或,所述第一減薄孔的深度大于所述第二減薄孔的深度;和/或,在所述電芯的寬度方向上,所述第一減薄孔尺寸大于所述第二減薄孔的尺寸;和/或,設有所述第一減薄區(qū)的第一負極片的數(shù)量不小于設有所述第二減薄區(qū)的第二負極片的數(shù)量。
8、在一種可選的實施方式中,所述第一負極片為多個,每個所述第一負極片均設有第一減薄區(qū),所述臺階沿所述電芯的厚度方向上在所述第一疊芯組的投影位于每個所述第一減薄區(qū)內(nèi)。
9、在一種可選的實施方式中,所述第一負極片包括第一負極集流體和第一負極活性層,所述第一負極活性層設置于所述第一負極集流體兩側(cè)表面上,所述第一減薄區(qū)位于所述第一負極活性層上;所述第一負極集流體包括相互連接的負極主體區(qū)和負極耳區(qū),所述第一負極活性層覆蓋所述負極主體區(qū)以及至少部分所述負極耳區(qū),所述第一減薄孔延伸至所述負極耳區(qū)。
10、在一種可選的實施方式中,所述第一減薄區(qū)包括多個減薄子區(qū),多個所述減薄子區(qū)沿所述電芯的長度方向間隔設置;相鄰兩個所述減薄子區(qū)的間距大于等于0.1mm且小于等于20mm;和/或,沿所述電芯的寬度方向,所述第一減薄區(qū)與所述第一負極片的邊緣的間距大于等于0.5mm且小于等于30mm。
11、在一種可選的實施方式中,所述第一正極集流體包括第一正極主體區(qū)和第一正極耳區(qū),所述第一正極耳區(qū)連接在所述第一正極主體區(qū)的一側(cè),所述第一正極活性層覆蓋所述第一正極主體區(qū),所述第一正極活性層表面設有多個凸部,多個所述凹部的尺寸相同,和/或,沿遠離所述第一正極耳區(qū)的方向多個所述凸部的尺寸逐漸減??;和/或,所述第二正極集流體包括第二正極主體區(qū)和第二正極耳區(qū),所述第二正極耳區(qū)連接在所述第二正極主體區(qū)的二側(cè),所述第二正極活性層覆蓋所述第二正極主體區(qū),所述第二正極活性層表面設有多個凸部,多個所述凸部的尺寸相同,和/或,沿遠離所述第二正極耳區(qū)的方向多個所述凸部的尺寸逐漸減小。
12、在一種可選的實施方式中,相鄰的所述第一正極集流體和所述第二正極集流體一體成型形成一體正極集流體,沿所述電芯的寬度方向,位于所述一體正極集流體一側(cè)的所述第一正極活性層的尺寸大于另一側(cè)的所述第二正極活性層的尺寸;或,相鄰的所述第一正極集流體和所述第二正極集流體分體設置,且所述第一正極集流體和所述第二正極集流體之間設有粘接件。
13、本發(fā)明實施例的電芯,由于第一疊芯組和第二疊芯組被構(gòu)造為“臺階形”結(jié)構(gòu),因此在電芯熱壓化成時,第一疊芯組在臺階附近區(qū)域的容易受力不均,導致第一疊芯組的負極片在上述區(qū)域浸潤性差異較大,析鋰現(xiàn)象較為嚴重。通過在第一負極片上設置第一減薄區(qū),且臺階沿電芯的厚度方向的投影位于第一減薄區(qū)內(nèi),這樣,能夠縮短第一負極片與臺階對應區(qū)域的鋰離子的躍遷路徑,縮短鋰離子的脫嵌通道,即提升第一負極片的動力學,優(yōu)化第一負極片的浸潤性,減小第一負極片的浸潤差異性,從而讓第一減薄區(qū)內(nèi)的鋰離子快速躍遷,減少了第一負極片的鋰離子析出形成枝晶的可能性,進而降低因該區(qū)域浸潤性差異較大帶來的循環(huán)跳水或界面異常風險,提升電芯的保液量,進而降低第一負極片的黑斑析鋰概率,提高電芯的循環(huán)性能,延長電芯的循環(huán)壽命。
1.一種電芯,其特征在于,包括:
2.根據(jù)權利要求1所述的電芯,其特征在于,在所述電芯(1)的寬度方向上,所述臺階(11)距所述第一減薄區(qū)(130)相對兩側(cè)邊緣的尺寸均大于等于1mm且小于等于30mm;
3.根據(jù)權利要求1所述的電芯,其特征在于,所述第一減薄區(qū)(130)設有至少一個第一減薄孔(131),所述第一減薄孔(131)構(gòu)造為盲孔或者通孔。
4.根據(jù)權利要求3所述的電芯,其特征在于,所述第一減薄區(qū)(130)設有間隔布置的多個第一減薄孔(131),所述第一減薄孔(131)為條狀布置,所述第一減薄孔(131)的延伸方向與所述臺階(11)的延伸方向的夾角a,0°≤a≤30°。
5.根據(jù)權利要求3所述的電芯,其特征在于,所述第一負極片(120)包括第一負極集流體(121)和第一負極活性層(122),所述第一負極活性層(122)設置于所述第一負極集流體(121)兩側(cè)表面上,所述第一減薄區(qū)(130)位于所述第一負極活性層(122)上;
6.根據(jù)權利要求3所述的電芯,其特征在于,至少一個所述第二負極片(220)設有第二減薄區(qū),所述第二減薄區(qū)設有至少一個第二減薄孔,所述第二減薄孔構(gòu)造為盲孔或者通孔;
7.根據(jù)權利要求1所述的電芯,其特征在于,所述第一負極片(120)為多個,每個所述第一負極片(120)均設有第一減薄區(qū)(130),所述臺階(11)沿所述電芯(1)的厚度方向上在所述第一疊芯組(100)的投影位于每個所述第一減薄區(qū)(130)內(nèi)。
8.根據(jù)權利要求1所述的電芯,其特征在于,所述第一負極片(120)包括第一負極集流體(121)和第一負極活性層(122),所述第一負極活性層(122)設置于所述第一負極集流體(121)兩側(cè)表面上,所述第一減薄區(qū)(130)位于所述第一負極活性層(122)上;
9.根據(jù)權利要求1所述的電芯,其特征在于,所述第一減薄區(qū)(130)包括多個減薄子區(qū)(132),多個所述減薄子區(qū)(132)沿所述電芯(1)的長度方向間隔設置;
10.根據(jù)權利要求1-9中任一項所述的電芯,其特征在于,所述第一正極集流體(111)包括第一正極主體區(qū)(1111)和第一正極耳區(qū)(1112),所述第一正極耳區(qū)(1112)連接在所述第一正極主體區(qū)(1111)的一側(cè),所述第一正極活性層(112)覆蓋所述第一正極主體區(qū)(1111),所述第一正極活性層(112)表面設有多個凸部(114),多個所述凸部(114)的尺寸相同,和/或,沿遠離所述第一正極耳區(qū)(1112)的方向多個所述凸部(114)的尺寸逐漸減??;
11.根據(jù)權利要求1-9中任一項所述的電芯,其特征在于,相鄰的所述第一正極集流體(111)和所述第二正極集流體(211)一體成型形成一體正極集流體,沿所述電芯(1)的寬度方向,位于所述一體正極集流體一側(cè)的所述第一正極活性層(112)的尺寸大于另一側(cè)的所述第二正極活性層(212)的尺寸;