[发明专利]卷绕式电芯、锂离子二次电池及负极极片

权利要求书

1.一种卷绕式电芯，用于锂离子二次电池，其特征在于，所述卷绕式电芯的负极极片包括负极集流体以及设置于所述负极集流体相对的两个表面上的负极活性物质层，所述负极活性物质层包括负极活性材料；

其中，两个所述负极活性物质层分别在所述负极极片的长度方向上包括相继分布的孤对区活性物质层和相对区活性物质层，且两个所述孤对区活性物质层分设于所述负极极片的长度方向上的两端，在两个所述孤对区活性物质层中的一者或两者的表面设置有第一金属锂层，以在两个所述孤对区活性物质层中的一者或两者形成第一预嵌锂化合物；

所述孤对区活性物质层的活性锂含量与所述孤对区活性物质层中负极活性材料的克容量之比为0.05～0.95；

单位面积所述孤对区活性物质层的首次嵌锂容量C₁与单位面积所述第一金属锂层容量C₂之间满足C₁/(C₂×K₁)≥1.10，其中K₁为所述第一金属锂层中金属锂的利用率。

2.根据权利要求1所述的卷绕式电芯，其特征在于，每个所述负极活性物质层中，所述相对区活性物质层的面积与所述孤对区活性物质层的面积之比为99:1～4:1。

3.根据权利要求1所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述第一金属锂层设置于所述孤对区活性物质层的背向所述负极集流体的表面。

4.根据权利要求1所述的卷绕式电芯，其特征在于，单位面积所述第一金属锂层的重量与单位面积所述孤对区活性物质层的重量之比为0.5％～10％。

5.根据权利要求1所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述第一金属锂层中金属锂的利用率小于100％。

6.根据权利要求5所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述第一金属锂层中金属锂的利用率为75％～85％。

7.根据权利要求1所述的卷绕式电芯，其特征在于，单位面积所述相对区活性物质层的首次嵌锂容量C₁’与所述电芯的单位面积正极活性物质层的首次脱锂容量C₃之间满足C₁’/C₃≥1.10。

8.根据权利要求1所述的卷绕式电芯，其特征在于，在两个所述相对区活性物质层中的一者或两者的表面还设置有第二金属锂层，以在两个所述相对区活性物质层中的一者或两者形成第二预嵌锂化合物；

单位面积所述相对区活性物质层的首次嵌锂容量C₁’、所述电芯的单位面积正极活性物质层的首次脱锂容量C₃及单位面积所述第二金属锂层容量C₄之间满足C₁’/(C₃+C₄×K₂)≥1.10，其中K₂为所述第二金属锂层中金属锂的利用率。

9.根据权利要求8所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述第二金属锂层设置于所述相对区活性物质层的背向所述负极集流体的表面。

10.根据权利要求8所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述第二金属锂层中金属锂的利用率小于100％。

11.根据权利要求10所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述第二金属锂层中金属锂的利用率为75％～85％。

12.根据权利要求8所述的卷绕式电芯，其特征在于，单位面积所述第二金属锂层的重量与单位面积所述相对区活性物质层的重量之比为0.5％～10％。

13.根据权利要求8所述的卷绕式电芯，其特征在于，所述第二金属锂层与所述第一金属锂层的厚度相同或不同。