[实用新型]一种电芯及电池

说明书

本实用新型公开一种电芯及电池。所述电芯包括电芯本体和锂源，所述电芯本体包括正极材料层和负极材料层，所述锂源包括锂极材料层，所述锂极材料层的厚度为5‑50μm，所述电芯本体和所述锂源非接触设置。本实用新型中的电芯及电池，利用厚度为5‑50μm的锂极材料层为正极材料层或者负极材料层富锂化，即，将锂极材料层分别与正极材料层、负极材料层电连接，使得所述正极材料层和所述负极材料层上形成的SEI膜消耗的锂为所述锂极材料层上的锂，所述电池的电极的锂消耗量减少，进而使得首次充电中的不可逆容量减少，所述电池的容量得到提升。

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

随着电子产品及电动汽车的发展，人们对大容量电池的需求越来越迫切。然而，现有技术锂电池不仅实际容量大小比理论值要小，而且在使用的过程中，电池的容量会进一步减小，这是因为锂电池在首次充放电的过程中，会在所述正极材料层和所述负极材料层形成SEI膜，而SEI膜的形成会消耗电池电极上的部分锂离子，进而使得首次充放电不可逆容量增加，即，降低了电极材料的充放电效率，而且锂电池在使用过程中，负极上SEI膜随电池的循环厚度不断增大，因为这会损失更多的锂离子，并提高电极的阻抗，使电池的内阻增大，导致了容量下降,可充放电次数减少，电池的循环寿命较短。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种电芯及电池，用以解决锂电池中SEI膜形成造成的电池容量减少的问题。

为达到上述目的，一方面，本实用新型采用以下技术方案：

一种电芯，所述电芯包括电芯本体和锂源，所述电芯本体包括正极材料层和负极材料层，所述锂源包括锂极材料层，所述锂极材料层的厚度为5-50μm，所述电芯本体和所述锂源非接触设置。

由于锂极材料层的厚度为5-50μm，具有较好的柔性，锂极材料层、正极材料层及负极材料层可以一起卷成卷状电芯，当然，也可以直接采用板状电芯，其中，卷状电芯可以根据理论容量，适当增减卷绕圈数，满足实际使用要求。优选地，所述锂极材料层包括金属锂箔或者富锂合金箔。

金属锂箔或者富锂合金箔无需设置在多孔结构的导电集流体上，不仅不会影响导电性，而且锂金属不会因长期浸泡在电解液中而从导电集流体上脱落发生短路甚至爆炸，安全性高。

优选地，所述富锂合金箔包括Li₁₃In₃、LiZn、Li₃Bi、Li₃As中的一种。

所述Li₁₃In₃、LiZn、Li₃Bi、Li₃As增加了所述富锂合金箔的可选择性。

优选地，所述电芯还包括多个隔膜，所述正极材料层与所述负极材料层之间以及所述电芯本体与所述锂源之间均设置有所述隔膜，所述电芯本体上背离所述锂源的表面和/或所述锂源上背离所述电芯本体的表面设置有所述隔膜。

由于锂极材料层的厚度为5-50μm，具有较好的柔性，采用隔膜隔离锂极材料层、正极材料层及负极材料层，不仅极大的增强了安全性，而且减少了电池自身的重量，实用性得到了提高。优选地，所述正极材料层包括正极材料本体及附着在所述正极材料本体表面的石墨烯片或碳材料层。

所述石墨烯片或碳材料层能够增加所述正极材料层的导电性。优选地，所述正极材料层附加活性基团，所述活性基团包括苯环的边缘或苯环表面的官能团或石墨烯表面氧化的碳氧双键；

优选地，所述苯环表面的官能团包括﹥C＝O或-COOH；

优选地，所述正极材料本体包括磷酸铁锂或三元材料。