【技术实现步骤摘要】
本技术涉及锂电池，尤其是涉及一种电芯及锂离子电池。
技术介绍
1、随着新能源技术的发展，新能源市场需求量扩大直接带动三元锂电池市场需求的上涨，三元锂离子电池作为一种集高能量密度和高电压为一体的储能装置，已广泛应用于移动和无线电子设备、电动工具、混合动力和电动交通工具等领域。
2、对于三元锂电池而言其中的正极是由锰、钴、镍所组合而成，这三种过渡金属氧化物的比例有所不同，镍具有影响电池设备存储电量容量的作用，锰影响着电池的稳定性，钴影响着电池的倍率性能。并且，三元锂电池中的正极材料还涉及到磷酸铁锂成分、钴酸锂成分、钛酸锂成分、锰酸锂成分等等，和普通的正极材料相比可以将各类材料的优势全面整合，能够提升正极部分的稳定性。目前我国所生产的三元锂电池在应用的过程中具备一定稳定性，能量密度也很高，可以起到高倍率放电的支持作用，且成本较为适中。
3、但是，在新能源汽车中使用三元锂电池会出现起火事故，对周围人们的安全和车辆安全造成危害，出现自燃现象的原因主要有极端碰撞事故或是电池设备出现故障问题；由于镍钴铝、镍钴锰材料的高温结构不稳定，高温安全性差，且在ph值过高时易使单体胀气，进而引发危险；因此，三元锂电池中使用的三元电芯安全性较差，在针刺、加热及热失控测试中容易起火爆炸；与此同时，三元锂电池在上千次循环性充电和放电之后，电池容量衰减量较高，甚至衰减到标定额的60％。
4、因此，亟待研究一种能够兼顾安全性能和循环性能的电芯。
技术实现思路
1、为了得到能够兼顾安
2、第一方面，本申请提供一种电芯，采用如下的技术方案：
3、一种电芯，包括卷芯a和卷芯b；所述卷芯b包括堆叠的第一部分叠片和第二部分叠片，所述第一部分叠片由所述第一正极片、隔膜、负极片、隔膜依次堆叠得到，所述第二部分叠片由三元正极片、隔膜、负极片、隔膜依次堆叠得到；
4、其中，所述第一正极片包括第一活性层，所述第一活性层包括第一活性材料，所述第一活性材料选自磷酸铁锂、磷酸锰铁锂中的任意一种。
5、通过卷芯a与卷芯b的配合，首先，卷芯b中通过第一正极片与三元正极片交互叠片的设置方式，能够显著地缓解热量在三元正极片之间的传递，通过卷芯a与卷芯b的配合，能够进一步隔绝热量在电芯中的蔓延，并且降低三元材料中高含量镍对湿气的敏感性，从而达到提高电芯安全性的目的；并且，通过卷芯a与卷芯b的配合，减少了电芯中三元正极片的数量，降低了三元正极片在电芯中引起的热失控程度，相应地，第一正极片的数量增加，能够进一步显著地缓解并隔绝热量在三元极片间的蔓延，从而提高电芯的寿命和安全性。
6、优选地，所述第一活性层的厚度为40-120μm。
7、优选地，所述第一活性材料的粒径分布d50为0.5-1μm。
8、通过控制第一正极片上第一活性层的厚度和第一活性材料的粒径d50，在不影响电芯其它性能的同时加快锂离子的迁移，从而提高电极的充放电效率和锂电池的使用寿命。
9、优选地，所述三元正极片包括三元活性层，所述三元活性层的厚度为30-100μm。
10、优选地，所述三元活性层包括三元材料，所述三元材料的粒径分布d50为3-4μm。
11、通过控制三元正极片上三元活性层的厚度和三元材料的粒径分布d50，使三元正极片中的热量能够尽快释放，更易于获得安全性能和电化学性能优异的电芯。
12、优选地，所述卷芯b中，靠近所述第一正极片的所述负极片的表面上设有厚度为30-60μm的第一负极活性层；靠近所述三元正极片的所述负极片的表面上设有厚度为40-70μm的第二负极活性层。
13、通过在卷芯b中的负极片表面设置对应厚度的负极活性层，即使电芯中存在两种不同类型的正极片，但是电芯中几乎所有的负极都能够保持与正极同步衰减和克容量同步发挥的性能，进一步促进第一正极片对三元电芯安全性能的提升促进效果。
14、优选地，所述卷芯b中，第一正极片的数量与三元正极片的数量比为(1-2)：3。
15、优选地，所述卷芯b中，所述第一正极片的数量与所述三元正极片的数量比为1：2。
16、通过控制卷芯b中第一正极片与三元正极片的数量，可以使第一正极片对三元正极片热量蔓延的缓冲效果发挥到最强，并且使电芯仍然保持三元电芯高倍率性能的优点。
17、优选地，所述卷芯a中所述第一正极片的数量与所述卷芯b中所述第一正极片的数量的比值为(1-2)：3。
18、通过控制卷芯a中第一正极片的数量与所述卷芯b中第一正极片的数量的比值，一方面，不至于因第一正极片数量的增加而影响三元正极片对电芯高倍率性能的贡献作用，使电芯在兼具三元电芯优势效果的同时就有优异的安全性；另一方面，避免三元正极片数量过少时造成的电芯层级间局部产热过高的情况出现，降低电信体系内发生的副反应，从而有利于电芯安全性能的提升。
19、第二方面，本申请提供一种锂离子电池，采用如下的技术方案：
20、一种锂离子电池，包括如上所述的电芯。
21、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
22、1.通过控制使用卷芯a与卷芯b配合，获得能够兼顾三元电芯电化学性能且安全性能优异的电芯。
23、2.通过控制卷芯b中负极片表面的负极活性层得厚度，使电芯中的正负极片之间能够保持同步衰减，显著提高使用两种正极片的电芯的使用寿命。
24、3.通过控制在卷芯a与卷芯b中第一正极片与三元正极片的数量，避免电芯中出现局部过热的情况，并且使三元正极片的电化学性能得到充分发挥。
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1.一种电芯，其特征在于：包括卷芯A和卷芯B；所述卷芯A由第一正极片(1)、隔膜(2)、负极片(3)、隔膜(2)依次堆叠得到；所述卷芯B包括堆叠的第一部分叠片(5)和第二部分叠片(6)，所述第一部分叠片(5)由所述第一正极片(1)、隔膜(2)、负极片(3)、隔膜(2)依次堆叠得到，所述第二部分叠片(6)由三元正极片(4)、隔膜(2)、负极片(3)、隔膜(2)依次堆叠得到；
2.根据权利要求1所述的一种电芯，其特征在于：所述第一活性层的厚度为40-120μm。
3.根据权利要求1或2任一项所述的一种电芯，其特征在于：所述第一活性材料的粒径D50为0.5-1μm。
4.根据权利要求1所述的一种电芯，其特征在于：所述三元正极片(4)包括三元活性层，所述三元活性层的厚度为30-100μm。
5.根据权利要求4所述的一种电芯，其特征在于：所述三元活性层包括三元材料，所述三元材料的粒径D50为3-4μm。
6.根据权利要求1所述的一种电芯，其特征在于：所述卷芯B中，靠近所述第一正极片(1)的所述负极片(3)的表面上设有厚度为30-6
7.根据权利要求1所述的一种电芯，其特征在于：所述卷芯B中，所述第一正极片(1)的数量与所述三元正极片(4)的数量比为(1-2)：3。
8.根据权利要求7所述的一种电芯，其特征在于：所述卷芯B中，所述第一正极片(1)的数量与所述三元正极片(4)的数量比为1：2。
9.根据权利要求1所述的一种电芯，其特征在于：所述卷芯A中所述第一正极片(1)的数量与所述卷芯B中所述第一正极片(1)的数量的比值为(1-2)：3。
10.一种锂离子电池，包括电芯，其特征在于：所述电芯为权利要求1-9任一项所述的电芯。
...【技术特征摘要】
1.一种电芯，其特征在于：包括卷芯a和卷芯b；所述卷芯a由第一正极片(1)、隔膜(2)、负极片(3)、隔膜(2)依次堆叠得到；所述卷芯b包括堆叠的第一部分叠片(5)和第二部分叠片(6)，所述第一部分叠片(5)由所述第一正极片(1)、隔膜(2)、负极片(3)、隔膜(2)依次堆叠得到，所述第二部分叠片(6)由三元正极片(4)、隔膜(2)、负极片(3)、隔膜(2)依次堆叠得到；
2.根据权利要求1所述的一种电芯，其特征在于：所述第一活性层的厚度为40-120μm。
3.根据权利要求1或2任一项所述的一种电芯，其特征在于：所述第一活性材料的粒径d50为0.5-1μm。
4.根据权利要求1所述的一种电芯，其特征在于：所述三元正极片(4)包括三元活性层，所述三元活性层的厚度为30-100μm。
5.根据权利要求4所述的一种电芯，其特征在于：所述三元活性层包括三元材料，所述三元材料的粒...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈勐，吴浩，朱家新，刘范芬，苑丁丁，
申请(专利权)人：湖北亿纬动力有限公司，
类型：新型
国别省市：
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