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【技術實現步驟摘要】
本申請涉及鋰電子電池,尤其涉及一種正極片及電芯。
技術介紹
1、隨著鋰離子電池技術的迅速發展,人們對鋰離子電池能量密度、循環壽命及安全性能有了更高的要求。鋰離子電池在充放電過程中負極片會發生膨脹,極片的層間將發生擠壓,層間擠壓會導致層間電解液不足和浸潤不良,在引起電池容量快速衰減的同時,還會使得缺電解液區域的鋰離子傳輸受阻進而容易產生析鋰,影響電芯的安全。
技術實現思路
1、鑒于上述問題,本申請實施例提供一種正極片及電芯,以解決上述相關技術中層間的電解液不足,浸潤不良,會引起電池容量的快速衰減的技術問題。
2、為了實現上述目的,本申請實施例提供如下技術方案:
3、本申請實施例提供一種正極片,包括:集流體、第一活性物質層和第二活性物質層;所述集流體沿極片厚度方向具有相對的第一表面和第二表面,所述第一活性物質層設置在所述第一表面,所述第二活性物質層設置在所述第二表面;所述第一活性物質層上設有多個凸起部,所述第二活性物質層上設有多個與所述凸起部對應的凹陷部;所述第一活性物質層和所述第二活性物質層中均包括多個活性物質顆粒,所述活性物質顆粒包括磷酸鐵鋰、磷酸錳鐵鋰、磷酸錳鋰、lia1cox1m1k1o2、lia2nix2coy2dz2m2k2o2中的至少一種,其中,0.85≤a1≤1.1,0.85≤a2≤1.1,0.85≤x1≤1.05,0.3≤x2≤0.98,0≤y2≤0.5,0≤z2≤0.5,0≤k1≤0.15,0≤k2≤0.15;d包括mn和al中的至少一種,m
4、在本申請的一種實施例中,所述dv10為2μm~8μm;和/或所述dv50為11μm~19μm;和/或所述dv90為22μm~32μm。
5、在本申請的一種實施例中,所述凸起部具有第一交點,所述第一交點與所述第一活性物質層的表面所在的平面相交;在所述極片厚度方向上,所述第一交點與所述凸起部的最高凸起點具有第一垂直距離h1,h1=3-40μm;所述集流體的厚度為第一厚度h2,h2=6-20μm;在所述極片厚度方向上,所述第一活性物質層和所述第二活性物質層均具有第二厚度h3,h3=30-150μm;所述第一垂直距離h1、所述第一厚度h2、所述第二厚度h3和所述第二粒徑d2具有以下關系:(h1+dv50)/(h2+2h3)=0.1~0.8。
6、在本申請的一種實施例中,沿極片寬度方向和極片長度方向,所述集流體的抗拉強度m≥50mpa;和/或,所述第一垂直距離h1與所述抗拉強度m具有以下關系:0.05≤h1/m≤0.4。
7、在本申請的一種實施例中,所述集流體具有斷裂延伸率n1,所述斷裂延伸率n1≥2%;和/或所述第一垂直距離h1與所述斷裂延伸率n1具有以下關系:10≤h1/n1≤60。
8、在本申請的一種實施例中,所述集流體包括鋁箔,所述鋁箔具有延展率n2,所述延展率n2為0.5%~2%。
9、在本申請的一種實施例中,所述凸起部具有弧形外表面,所述弧形外表面位于所述第一活性物質層,所述弧形外表面在所述極片厚度方向上的投影具有第一寬度r1;所述凹陷部具有弧形內表面,所述弧形內表面位于所述第二活性物質層,所述弧形內表面在所述極片厚度方向上的投影具有第二寬度r2;所述第一寬度r1和所述第二寬度r2具有以下關系:r1/r2=1.01~1.3;和/或所述第一寬度r1與所述第一垂直距離h1具有以下關系:r1/h1=50~800。
10、在本申請的一種實施例中,所述弧形外表面具有第一面積s1,所述弧形外表面在所述極片厚度方向上的投影具有第二面積s2;所述弧形內表面具有第三面積s3,所述弧形內表面在所述極片厚度方向上的投影具有第四面積s4;所述第一面積s1、所述第二面積s2、所述第三面積s3與所述第四面積s4具有以下關系:s1/s2=1.05~1.8;和/或s3/s4=1.1~1.8。
11、在本申請的一種實施例中,相鄰兩個所述凸起部在所述極片厚度方向上的投影的中心間隔為第一距離l1;相鄰兩個所述凸起部之間具有平直段,所述平直段在極片長度方向或在極片寬度方向上具有第二距離l2;所述第一距離l1和所述第二距離l2具有以下關系:l1/l2=1.05~3。
12、在本申請的一種實施例中,第一切線與所述第一交點相切,所述第一切線與所述第一活性物質層的表面所在的平面之間的夾角為第一夾角a1;所述凹陷部具有第二交點,所述第二交點與所述第二活性物質層的表面所在的平面相交;第二切線與所述第二交點相切,所述第二切線與所述第二活性物質層的表面所在的水平面之間的夾角為第二夾角a2;所述第一夾角a1和所述第二夾角a2具有以下關系:a1-a2=0°~40°;和/或所述第一夾角a1為0°~90°;和/或所述第二夾角a2為0°~90°。
13、在本申請的一種實施例中,多個所述凸起部在所述極片厚度方向上的投影面積總和為第五面積s11,所述極片在其厚度方向上的投影面積為第六面積s;所述第五面積s11與所述第六面積s具有以下關系:s11/s=0.1~0.95。
14、在本申請的一種實施例中,所述極片的頭部包括第一避空區,在極片長度方向上,所述第一避空區具有第三寬度m1;所述極片的頭部包括初始彎折段,在極片長度方向上,所述第三寬度m1=所述初始彎折段的寬度±10mm;或所述極片的頭部包括初始彎折段和第二次彎折段,在極片長度方向上,所述第三寬度m1=所述初始彎折段的寬度+所述第二次彎折段的寬度±10mm;和/或所述極片的尾部包括鄰接的雙面涂層區和單面涂層區,所述雙面涂層區的兩個表面均設置有活性物質層,所述單面涂層區的其中一個表面設置有活性物質層,所述雙面涂層區和所述單面涂層區具有交界點;在極片長度方向上,所述交界點與所述凸起部之間具有第二避空區,所述第二避空區具有第四寬度m2,所述第四寬度m2為2mm~30mm。
15、在本申請的一種實施例中,所述凸起部在所述極片厚度方向上的投影的形狀包括圓形、半圓形、橢圓形、梅花形或多邊形等。
16、本申請實施例還提供一種電芯,其包括以上所闡述的正極片,還包括隔膜和負極片;所述隔膜包括基材和位于所述基材的一側的陶瓷層以及位于所述基材的另一側的膠層,所述陶瓷層與所述正極片的凸起部相對設置。
17、在本申請的一種實施例中,所述陶瓷層為無機陶瓷顆粒涂層、無機陶瓷顆粒+聚偏二氟乙烯涂層或無機陶瓷顆粒+聚甲基丙烯酸甲酯+聚偏二氟乙烯涂層;所述陶瓷層中無機陶瓷顆粒的含量≥50%;所述無機陶瓷顆粒包括α-al2o3、γ-al2o3、al2o3、sio2、ceo2、mgal2o4、zro和tio2中的一種或多種。
18、本申請實施例提供的正極片具有以下技術效果:
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1.一種正極片,其特征在于,包括:集流體、第一活性物質層和第二活性物質層;
2.根據權利要求1所述的正極片,其特征在于,
3.根據權利要求1所述的正極片,其特征在于,
4.根據權利要求3所述的正極片,其特征在于,
5.根據權利要求3所述的正極片,其特征在于,
6.根據權利要求1所述的正極片,其特征在于,
7.根據權利要求3所述的正極片,其特征在于,
8.根據權利要求7所述的正極片,其特征在于,
9.根據權利要求1所述的正極片,其特征在于,
10.根據權利要求3所述的正極片,其特征在于,
11.根據權利要求1所述的正極片,其特征在于,
12.根據權利要求1所述的正極片,其特征在于,
13.根據權利要求1所述的正極片,其特征在于,
14.一種電芯,其特征在于,包括權利要求1-13中任一項所述的正極片,還包括隔膜和負極片;
15.根據權利要求14所述的電芯,其特征在于,所述陶瓷層為無機陶瓷顆粒涂層、無機陶瓷顆粒+聚偏二氟
...【技術特征摘要】
1.一種正極片,其特征在于,包括:集流體、第一活性物質層和第二活性物質層;
2.根據權利要求1所述的正極片,其特征在于,
3.根據權利要求1所述的正極片,其特征在于,
4.根據權利要求3所述的正極片,其特征在于,
5.根據權利要求3所述的正極片,其特征在于,
6.根據權利要求1所述的正極片,其特征在于,
7.根據權利要求3所述的正極片,其特征在于,
8.根據權利要求7所述的正極片,其特征在于,
9.根據權利要求1所述的正極片,其...
【專利技術屬性】
技術研發人員:李彬,李姣,謝雨欣,李佳佳,張保海,
申請(專利權)人:珠海冠宇電池股份有限公司,
類型:發明
國別省市:
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