[发明专利]卷绕式电芯和电池

说明书

本申请涉及电池技术领域，具体涉及卷绕式电芯和电池。本发明通过在负极片或正极片的集流体两侧分别设置第一活性涂层和第二活性涂层，第一活性涂层设置于集流体靠近卷曲中心一侧的表面；第二活性涂层设置于集流体远离卷曲中心一侧的表面，当第一活性涂层的电阻大于第二活性涂层的电阻时，可使第二活性涂层的导电性能大于第一活性涂层的导电性能，第二活性涂层的高导电性有利于提升其动力学性能，从而可有效保持卷绕式电池长期循环的电池容量，进而改善析锂的问题，延长电池的使用寿命。

技术领域

本申请涉及电池技术领域，具体涉及卷绕式电芯和电池。

背景技术

近年来，随着智能手机、平板电脑、电子手环等消费电子产品的不断涌现，以及电动交通工具产品市场的飞速增长，作为这些产品的电源的锂离子电池也受到了越来越多的关注。因此锂离子电池的使用寿命至关重要。

对于卷绕式结构电芯来说，由于卷绕式电芯每圈的周长不同，同一折负极片靠近卷曲中心一侧的表面圆弧处两侧对应的负极活性物质不平衡，导致出现电芯析锂、长期循环电池容量衰减、循环失效等问题，严重影响了电池的使用寿命。

因此，需要提供一种解决卷绕式电池长期循环容量衰减问题的技术方案。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了卷绕式电芯和电池。该卷绕式电芯可有效保持长期循环的电池容量，进而改善析锂的问题，延长电池的使用寿命。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种卷绕式电芯，该卷绕式电芯包括卷曲的负极片和正极片；

负极片包括依次设置的第一负极活性涂层、集流体和第二负极活性涂层；第一负极活性涂层设置于集流体靠近卷曲中心一侧的表面；第二负极活性涂层设置于集流体远离卷曲中心一侧的表面；第一负极活性涂层的电阻大于第二负极活性涂层的电阻；

正极片包括依次设置的第一正极活性涂层、集流体和第二正极活性涂层；第一正极活性涂层设置于集流体靠近卷曲中心一侧的表面；第二正极活性涂层设置于集流体远离卷曲中心一侧的表面；第一正极活性涂层的电阻大于第二正极活性涂层的电阻。

作为优选，第一负极活性涂层的电阻为1～10Ω。

作为优选，第二负极活性涂层的电阻为0.1～5Ω。

作为优选，第一正极活性涂层的电阻为500～3000Ω。

作为优选，第二正极活性涂层的电阻为100～1000Ω。

在本发明提供的实施例中，第一负极活性涂层的电阻大于第二负极活性涂层的电阻可通过如下至少一种方式进行调控：

(1)第一负极活性涂层的孔隙率小于第二负极活性涂层的孔隙率；优选地，第一负极活性涂层的孔隙率为25％～40％，第二负极活性涂层的孔隙率为25％～40％；

(2)第一负极活性涂层的导电剂含量小于第二负极活性涂层的导电剂含量；优选地，第一负极活性涂层的导电剂含量为0.5wt％～15wt％，第二负极活性涂层的导电剂含量为0.5wt％～15wt％；

(3)第一负极活性涂层和第二负极活性涂层的导电剂均为管状导电剂，第一负极活性涂层的导电剂管壁长度小于第二负极活性涂层的导电剂管壁长度；优选地，第一负极活性涂层的导电剂管壁长度为10～25nm，第二负极活性涂层的导电剂管壁长度为10～25nm；

(4)第一负极活性涂层的石墨取向指数大于第二负极活性涂层的石墨取向指数；优选地，第一负极活性涂层的石墨取向指数为1～5，第二负极活性涂层的石墨取向指数为1～5；

石墨取向指数为：石墨在X射线衍射004晶面的峰强度和110晶面的峰强度之比；