【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及二次电池制造，特别是涉及一种锂离子电池和用电设备。
技术介绍
1、当前，节能减排是汽车产业可持续发展的关键，电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分，而长续航电动车辆需要高能量密度的锂离子电池。
2、现有的高能量密度锂离子电池通过使用复合集流体来替代传统的金属箔材集流体，复合集流体通过引入聚合物层来减少金属的使用量，显著降低了集流体的重量，使得使用复合集流体的锂离子电池的能量密度可以提高5％至10％。但是，复合集流体通过降低金属层厚度来减少集流体单位重量的同时，也降低了集流体的电子传输或者电流传输的能力，使得采用复合集流体制备的锂离子电池显示出较大的内阻和较差的倍率性能。此外，由于复合集流体中金属层的厚度较薄，从电极活性材料层经由极耳传输至极柱，或者从极柱经由极耳传输至电极活性材料层的电流有限，导致基于复合集流体的锂离子电池过流能力较差。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种锂离子电池和用电设备，以解决现有使用复合集流体的锂离子电池存在倍率性能和过流能力均较差的问题。
2、为了解决上述问题，本专利技术是通过如下技术方案实现的:
3、本专利技术提出了一种锂离子电池，所述锂离子电池包括极片组件，所述极片组件包括正极片、负极片和隔膜，所述正极片、所述负极片中的至少一者包括复合集流体、第一导电层、至少两层活性材料层，所述至少两层活性材料层沿所述复合集流体的厚度方向层叠设置于所述复合集流体的至少一个
4、在所述复合集流体的同一侧，远离所述复合集流体的活性材料层的电导率小于靠近所述复合集流体的活性材料层的电导率；
5、所述第一导电层设置于所述复合集流体朝向所述活性材料层的一侧，且所述第一导电层的局部至少与最靠近所述复合集流体的活性材料层连接。
6、进一步地，所述的锂离子电池中，所述复合集流体具有极耳部和承载部，所述活性材料层设置于所述承载部；
7、所述第一导电层包括相互连接的本体部和延伸部，所述本体部设置于所述极耳部，所述延伸部至少与最靠近所述复合集流体的活性材料层连接。
8、进一步地，所述的锂离子电池中，所述延伸部延伸嵌入所述复合集流体与所述活性材料层之间，所述延伸部的一表面与所述复合集流体连接、另一表面与最靠近所述复合集流体的所述活性材料层连接。
9、进一步地，所述的锂离子电池中，所述延伸部中远离所述本体部的一端至与所述本体部连接的一端的延伸轨迹长度小于所述承载部沿所述极耳部至所述承载部所在方向的长度。
10、进一步地，所述的锂离子电池中，所述延伸部具有第一侧和第二侧，所述第一侧为所述延伸部中与所述本体部的连接侧，所述第二侧为所述延伸部中远离所述连接侧的一侧，所述第一侧的第一厚度大于或者等于所述第二侧的第二厚度。
11、进一步地，所述的锂离子电池中，所述延伸部沿所述复合集流体的厚度方向向远离所述复合集流体的方向延伸贴设于所述活性材料层。
12、进一步地，所述的锂离子电池中，所述至少两层活性材料层包括第一活性材料层和第二活性材料层；
13、所述第一活性材料层设置于所述复合集流体，所述第二活性材料层层叠于所述第一活性材料层中背离所述复合集流体的表面。
14、进一步地，所述的锂离子电池中，所述第一活性材料层中含有第一导电剂；所述第二活性材料层中含有第二导电剂；
15、其中，所述第一导电剂在所述第一活性材料层中的含量大于所述第二导电剂在所述第二活性材料层中的含量。
16、进一步地，所述的锂离子电池中，所述第一导电剂在所述第一活性材料层中的含量为9wt.％至15wt.％；所述第二导电剂在所述第二活性材料层中的含量为1wt.％至5wt.％。
17、进一步地，所述的锂离子电池中，所述第一导电剂包括石墨烯、碳纳米管、导电碳纤维和导电炭黑中的至少一种；和/或，
18、所述第二导电剂包括石墨烯、碳纳米管、导电碳纤维和导电炭黑中的至少一种。
19、进一步地，所述的锂离子电池中，所述第一活性材料层的厚度是所述第二活性材料层的厚度的1/30至1/4。
20、进一步地，所述的锂离子电池中，所述第一导电层包括第三导电剂和粘接剂；所述第三导电剂包括导电炭黑、碳纳米管、导电纤维、石墨烯、纳米银中的至少一种；
21、或
22、所述第一导电层为金属层，所述金属层为铜层、铝层、镍层、铟镓锡层、镓锡合金中层的任一种；
23、或
24、所述第一导电层的材料与最靠近所述复合集流体的活性材料层相同。
25、本专利技术还提出了一种用电设备，其中，包括上述的锂离子电池，该锂离子电池作为所述用电设备的供电电源。
26、与现有技术相比，本专利技术实施例包括以下优点:
27、本专利技术实施例中，所提供的锂离子电池中的极片组件包括正极片、负极片和隔膜，正极片、负极片中的至少一者包括复合集流体、第一导电层、至少两层活性材料层，并且该至少两层活性材料层沿复合集流体的厚度方向层叠设置于复合集流体的至少一个表面。一方面，在复合集流体的同一侧，远离复合集流体的活性材料层的电导率小于靠近复合集流体的活性材料层的电导率，使得从远离复合集流体一侧的活性材料层到靠近复合集流体一侧的活性材料层形成逐渐递增的电导率梯度差，靠近复合集流体一侧的高电导率的活性材料层可以弥补复合集流体电子传输能力，降低电子在复合集流体中传输的阻力，同时有效保障能量密度；另一方面，极片组件的第一导电层设置于复合集流体朝向活性材料层的一侧，且第一导电层的局部至少与最靠近复合集流体的活性材料层连接，通过设置连接复合集流体和活性材料层的第一导电层，有利于提高电子从活性材料层输出到极耳或者从极耳传输到活性材料层的速度，两方面的作用下，有效地提高了锂离子电池的倍率性能和过流能力。本专利技术实施例通过在复合集流体至少一个表面层叠设置具有电导率梯度的至少两层活性材料层以及增设连接复合集流体和活性材料层的第一导电层，在改善了锂离子电池的倍率性能和过流能力的同时，有效保障锂离子电池具有较高的能量密度。
28、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
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1.一种锂离子电池，所述锂离子电池包括极片组件，所述极片组件包括正极片、负极片和隔膜，其特征在于，所述正极片、所述负极片中的至少一者包括复合集流体、第一导电层、至少两层活性材料层，所述至少两层活性材料层沿所述复合集流体的厚度方向层叠设置于所述复合集流体的至少一个表面；
2.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述复合集流体具有极耳部和承载部，所述活性材料层设置于所述承载部；
3.根据权利要求2所述的锂离子电池，其特征在于，所述延伸部延伸嵌入所述复合集流体与所述活性材料层之间，所述延伸部的一表面与所述复合集流体连接、另一表面与最靠近所述复合集流体的所述活性材料层连接。
4.根据权利要求3所述的锂离子电池，其特征在于，所述延伸部中远离所述本体部的一端至与所述本体部连接的一端的延伸轨迹长度小于所述承载部沿所述极耳部至所述承载部所在方向的长度。
5.根据权利要求3所述的锂离子电池，其特征在于，所述延伸部具有第一侧和第二侧，所述第一侧为所述延伸部中与所述本体部的连接侧，所述第二侧为所述延伸部中远离所述连接侧的一侧，所述第一侧的第一厚度
6.根据权利要求2所述的锂离子电池，其特征在于，所述延伸部沿所述复合集流体的厚度方向向远离所述复合集流体的方向延伸贴设于所述活性材料层。
7.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述至少两层活性材料层包括第一活性材料层和第二活性材料层；
8.根据权利要求7所述的锂离子电池，其特征在于，所述第一活性材料层中含有第一导电剂；所述第二活性材料层中含有第二导电剂；
9.根据权利要求8所述的锂离子电池，其特征在于，所述第一导电剂在所述第一活性材料层中的含量为9wt.％至15wt.％；所述第二导电剂在所述第二活性材料层中的含量为1wt.％至5wt.％。
10.根据权利要求8所述的锂离子电池，其特征在于，所述第一导电剂包括石墨烯、碳纳米管、导电碳纤维和导电炭黑中的至少一种；和/或，
11.根据权利要求7所述的锂离子电池，其特征在于，所述第一活性材料层的厚度是所述第二活性材料层的厚度的1/30至1/4。
12.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述第一导电层包括第三导电剂和粘接剂；所述第三导电剂包括导电炭黑、碳纳米管、导电纤维、石墨烯、纳米银中的至少一种；
13.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求1至12任一所述的锂离子电池，所述锂离子电池作为所述用电设备的供电电源。
...【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池，所述锂离子电池包括极片组件，所述极片组件包括正极片、负极片和隔膜，其特征在于，所述正极片、所述负极片中的至少一者包括复合集流体、第一导电层、至少两层活性材料层，所述至少两层活性材料层沿所述复合集流体的厚度方向层叠设置于所述复合集流体的至少一个表面；
2.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述复合集流体具有极耳部和承载部，所述活性材料层设置于所述承载部；
3.根据权利要求2所述的锂离子电池，其特征在于，所述延伸部延伸嵌入所述复合集流体与所述活性材料层之间，所述延伸部的一表面与所述复合集流体连接、另一表面与最靠近所述复合集流体的所述活性材料层连接。
4.根据权利要求3所述的锂离子电池，其特征在于，所述延伸部中远离所述本体部的一端至与所述本体部连接的一端的延伸轨迹长度小于所述承载部沿所述极耳部至所述承载部所在方向的长度。
5.根据权利要求3所述的锂离子电池，其特征在于，所述延伸部具有第一侧和第二侧，所述第一侧为所述延伸部中与所述本体部的连接侧，所述第二侧为所述延伸部中远离所述连接侧的一侧，所述第一侧的第一厚度大于或者等于所述第二侧的第二厚度。
6.根据权利要求2所述的锂离子电池，其特征在于，所述延伸部沿所述复合...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗超，李超，时洪玲，
申请(专利权)人：欣旺达动力科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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