本發(fā)明涉及電池，特別涉及一種電芯及其制備方法、電池、電池組及用電設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、隨著便攜式電子設(shè)備微型化、長(zhǎng)待機(jī)的不斷發(fā)展以及大功率、高能量設(shè)備的啟用，都對(duì)儲(chǔ)能電池的能量密度的提出了越來(lái)越高的要求。

2、增加電極片的面密度和壓實(shí)密度是提高電池能量密度的有效手段，然而，伴隨電極片面密度、壓實(shí)密度的提升，出現(xiàn)大倍率充放時(shí)電極片厚度方向電荷狀態(tài)(soc)不一致的問(wèn)題，造成電池循環(huán)壽命的降低。因此，目前對(duì)于有大倍率充放電要求的電芯需要降低其極片的面密度及壓實(shí)，然而，這不僅使電池的能量密度受到限制，而且改善效果有限，當(dāng)電池進(jìn)行快充循環(huán)時(shí)仍會(huì)受到電極片厚度方向soc不一致問(wèn)題的影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種電芯，該電芯可以有效改善極片厚度方向soc不一致的問(wèn)題。

2、本發(fā)明還提供一種電芯的制備方法，該方法可以制備得到上述電芯，且操作簡(jiǎn)單。

3、本發(fā)明還提供一種包括上述電芯的電池，該電池具有較長(zhǎng)的快充循環(huán)壽命。

4、本發(fā)明還提供一種包括上述電池的電池組，該電池組具備優(yōu)良的倍率性及穩(wěn)定性。

5、本發(fā)明還提供一種用電設(shè)備，由于該電子設(shè)備包括上述電池，因此，其電性能較為優(yōu)異，且使用壽命相對(duì)較長(zhǎng)。

6、第一方面，本發(fā)明提供一種電芯，包括層疊的電極片和隔膜，所述電極片包括集流體和設(shè)置于所述集流體至少一個(gè)表面的活性層，所述活性層包括m層子活性層；每層所述子活性層包括若干孔隙，至少部分所述孔隙由熱熔膠液化流出而產(chǎn)生，從靠近所述集流體的表面到遠(yuǎn)離集流體的表面的方向上，所述子活性層的孔隙率逐漸降低，其中，m為大于或等于2的整數(shù)。

7、進(jìn)一步，在遠(yuǎn)離所述集流體的活性層的上表面還包括熱熔膠層，且靠近所述隔膜的電極片與所述隔膜之間通過(guò)所述熱熔膠層粘黏連接。

8、進(jìn)一步，所述熱熔膠層的質(zhì)量是所述活性層總質(zhì)量的0.2-4wt％。

9、進(jìn)一步，所述電極片為正極片和/或負(fù)極片；和/或，所述隔膜為聚丙烯膜。

10、進(jìn)一步，從靠近所述集流體的表面到遠(yuǎn)離所述集流體的表面的方向上，第1層所述子活性層的孔隙率為22％-36％，第n-1層所述子活性層的孔隙率和第n層所述子活性層的孔隙率比為22-36:20-34；n為2至m中的任一整數(shù)。

11、進(jìn)一步，所述第n-1層的子活性層的孔隙平均直徑大于所述第n層的子活性層的孔隙平均直徑。

12、進(jìn)一步，每層所述子活性層中包括活性物質(zhì)；所述活性層滿足以下式1：

13、1.2≤a/c≤4???式1；

14、其中，c為第n層子活性層中活性物質(zhì)的d50，a為第n-1層子活性層中活性物質(zhì)的d50。

15、進(jìn)一步，每層所述子活性層中包括導(dǎo)電劑；其中，第n層子活性層中的導(dǎo)電劑與第n-1層子活性層中的導(dǎo)電劑的質(zhì)量比為0.3-1:0.5-2。

16、第二方面，本發(fā)明提供一種如第一方面所述的電芯的制備方法，包括以下步驟：

17、將包含活性材料、粘結(jié)劑、熱熔膠、溶劑和導(dǎo)電劑的m層子活性層漿料依次層疊涂布于集流體的至少一個(gè)表面；在小于所述熱熔膠的熔點(diǎn)的溫度下烘干處理，輥壓，得到所述電極片；

18、電極片和隔膜層疊組裝，在大于所述熱熔膠的熔點(diǎn)的溫度下進(jìn)行熱壓處理，隨后入殼、烘烤、注液、化成、分容處理得到所述電芯；

19、其中，第1層所述子活性層漿料中，熱熔膠質(zhì)量占比為0.25-2％，第n-1層所述子活性層漿料和第n層所述子活性層漿料的熱熔膠含量比為0.25-2：0-1。

20、進(jìn)一步，所述熱熔膠的熔點(diǎn)為60-120℃。

21、第三方面，本發(fā)明提供一種電池，包括第一方面所述的電芯。

22、第四方面，本發(fā)明提供一種電池組，包含第三方面所述電池。

23、第五方面，本發(fā)明提供一種用電設(shè)備，包括第三方面所述的電池或第四方面所述的電池組。

24、本發(fā)明提供的電芯，由于電極片的活性層的孔隙率逐漸降低，可以使電極片在遠(yuǎn)離集流體的表面到靠近所述集流體的表面的方向上的電解液浸潤(rùn)速率逐步提高，這有助于降低極片內(nèi)外側(cè)離子和電子電導(dǎo)率的差異，從而可以有效改善電極片厚度方向soc不一致的問(wèn)題，同時(shí)有助于提升電芯的快充循環(huán)壽命。

技術(shù)特征：

1.一種電芯，包括層疊的電極片和隔膜，所述電極片包括集流體和設(shè)置于所述集流體至少一個(gè)表面的活性層，其特征在于，所述活性層包括m層子活性層；每層所述子活性層包括若干孔隙，至少部分所述孔隙由熱熔膠液化流出而產(chǎn)生，從靠近所述集流體的表面到遠(yuǎn)離所述集流體的表面的方向上，所述子活性層的孔隙率逐漸降低，其中，m為大于或等于2的整數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電芯，其特征在于，在遠(yuǎn)離所述集流體的子活性層的上表面還包括熱熔膠層，且靠近所述隔膜的電極片與所述隔膜之間通過(guò)所述熱熔膠層粘黏連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電芯，其特征在于，所述熱熔膠層的質(zhì)量是所述活性層總質(zhì)量的0.2-4wt％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的電芯，其特征在于，所述電極片為正極片和/或負(fù)極片和/或，所述隔膜為聚丙烯膜。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的電芯，其特征在于，從遠(yuǎn)離所述集流體的表面到靠近集流體的表面的方向上，第1層所述子活性層的孔隙率為22％-36％，第n-1層所述子活性層的孔隙率和第n層所述子活性層的孔隙率比為22-36:20-34；n為2至m中的任一整數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電芯，其特征在于，所述第n-1層的子活性層的孔隙平均直徑大于所述第n層的子活性層的孔隙平均直徑。

7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的電芯，其特征在于，每層所述子活性層中包括活性物質(zhì)；所述活性層滿足以下式1：

8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的電芯，其特征在于，每層所述子活性層中包括導(dǎo)電劑；其中，第n層子活性層中的導(dǎo)電劑與第n-1層子活性層中的導(dǎo)電劑的質(zhì)量比為0.3-1:0.5-2。

9.一種如權(quán)利要求1-8任一所述的電芯的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述熱熔膠的熔點(diǎn)為60-120℃。

11.一種電池，包括權(quán)利要求1-8任一所述的電芯。

12.一種電池組，其特征在于，包括權(quán)利要求11所述的電池。

13.一種用電設(shè)備，其特征在于，包括權(quán)利要求11所述的電池或權(quán)利要求12所述的電池組。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種電芯及其制備方法、電池、電池組及用電設(shè)備，該電芯包括層疊的電極片和隔膜，所述電極片包括集流體和設(shè)置于所述集流體至少一個(gè)表面的活性層，所述活性層包括m層子活性層；每層所述子活性層包括若干孔隙，至少部分所述孔隙由熱熔膠液化流出而產(chǎn)生，從靠近所述集流體的表面到遠(yuǎn)離集流體的表面的方向上，所述子活性層的孔隙率逐漸降低。本發(fā)明提供的電極片由于子活性層的孔隙率逐漸降低，可以有效改善電極片厚度方向SOC不一致的問(wèn)題，進(jìn)而有助于提升電池的快充循環(huán)壽命。

技術(shù)研發(fā)人員：劉海昌,唐磊,郭冠南,胡永源
受保護(hù)的技術(shù)使用者：比亞迪股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15