电池的制作方法
本发明涉及电池,尤其涉及一种电池。
背景技术:
1、三元材料因其出色的快充性能和低温性能在电池极片材料中脱颖而出。
2、为了提高电池容量,相关技术中,电池的极片通常为双层涂布结构,例如靠近集流体铝箔的第一层活性材料涂层为三元材料,远离集流体的第二层活性材料涂层为磷酸铁锂材料。如此,能够提升电池循环性能和能量密度。但是,三元材料的活性较强,热稳定性不佳,当电池受热时,电池内部的压力增加,存在防爆阀未及时打开而电池内部压力瞬间增大而发生喷阀的风险,严重时会将电池箱体的顶盖掀开,存较高的安全风险。
技术实现思路
1、本申请提供了一种电池,以解决电池的安全性低的技术问题。
2、如上构思,本申请所采用的技术方案是:
3、电池,包括:
4、壳体;
5、防爆阀,所述防爆阀安装于所述壳体的壳壁;
6、电极组件,设置于所述壳体内,所述电极组件包括正极极片,所述正极极片包括正极集流体、第一活性层、第二活性层和第三活性层,所述第一活性层设于所述正极集流体沿厚度方向的至少一侧表面,所述第二活性层设于所述第一活性层背离所述正极集流体的一侧,所述第三活性层设于所述正极集流体沿厚度方向的至少一侧,所述第三活性层沿第一方向的正投影与所述防爆阀沿所述第一方向的正投影的至少部分重叠,且所述第三活性层的热分解温度<所述第一活性层的热分解温度,所述第三活性层的热分解温度<所述第二活性层的热分解温度;其中,所述第一方向为设置所述防爆阀的壳壁的厚度方向。
7、在本申请一个或多个实施例中,所述第三活性层设置于所述第一活性层背离所述正极集流体的一侧,并与所述第二活性层同层设置;
8、或者,所述第三活性层在所述正极集流体的厚度方向上朝向所述正极集流体的表面与所述正极集流体连接,所述第三活性层在所述正极集流体的厚度方向上背离所述正极集流体的表面与所述第二活性层背离所述正极集流体的表面共面。
9、在本申请一个或多个实施例中,所述第三活性层朝向所述防爆阀的一端延伸至所述正极集流体靠近所述防爆阀的边缘;
10、或者,所述第三活性层朝向所述防爆阀的一端与所述正极集流体靠近所述防爆阀的边缘之间具有间隔。
11、在本申请一个或多个实施例中,在第二方向上,所述第二活性层较所述第三活性层远离所述防爆阀设置,所述第二方向垂直于所述第一方向,且垂直于所述正极集流体的厚度方向。
12、在本申请一个或多个实施例中,所述第三活性层的宽度为c1,所述防爆阀在所述第三活性层的宽度方向上的尺寸为c2,满足关系式:c2≤c1≤1.7c2;
13、和/或,所述第三活性层的宽度的取值范围为20mm-50mm。
14、在本申请一个或多个实施例中,所述热分解温度满足如下(1)~(6)特征中的至少一项:
15、(1)40℃≤所述第二活性层的热分解温度-所述第三活性层的热分解温度≤170℃;
16、(2)40℃≤所述第一活性层的热分解温度-所述第三活性层的热分解温度≤90℃;
17、(3)所述第二活性层的热分解温度>所述第一活性层的热分解温度;
18、(4)所述第三活性层的热分解温度为180℃-230℃;
19、(5)所述第二活性层的热分解温度为270℃-350℃;
20、(6)所述第一活性层的热分解温度为220℃-270℃。
21、在本申请一个或多个实施例中,所述第一活性层的材料包括linix1coy1mnz1o2,其中,0.4≤x1<0.75,y1>0,z1>0;和/或,
22、所述第二活性层的材料包括磷酸铁锂;和/或,
23、所述第三活性层的材料包括镍钴锰酸锂,且所述第三活性层的材料包括linix2coy2mnz2o2,其中,x2≥0.75,y2>0,z2>0。
24、在本申请一个或多个实施例中,所述正极极片还包括正极极耳,所述正极极耳连接于所述正极集流体宽度方向的至少一侧;
25、所述正极极片还包括第四活性层,所述第四活性层设置于所述第一活性层背离所述正极集流体的一侧,并与所述第二活性层同层设置,所述第四活性层较所述第二活性层靠近所述正极极耳,所述第四活性层的电阻率>所述第二活性层的电阻率;
26、可选地,所述第四活性层的电阻率-所述第二活性层的电阻率≥50ω·m;
27、优选地,所述第四活性层的电阻率为50ω·m-200ω·m;
28、优选地,所述第二活性层的电阻率<0.3ωm。
29、在本申请一个或多个实施例中,所述第四活性层的材料包括linix3coy3mnz3o2,其中,0<x3<0.4,y3>0,z3>0。
30、在本申请一个或多个实施例中,所述正极极耳位于所述电极组件靠近所述防爆阀的一侧。
31、本申请的有益效果至少包括:
32、正极集流体厚度方向上的至少一侧不仅具有第一活性层和第二活性层,还设有第三活性层,第三活性层的热分解温度小于第一活性层的热分解温度,且小于第二活性层的热分解温度,且第三活性层沿第一方向的正投影与防爆阀沿第一方向的正投影的至少部分重叠,使得第三活性层与至少部分防爆阀在第一方向上相对设置,进而使得电池的温度异常升高时,第三活性层先发生热分解,且热分解产生的气体能够快速到达防爆阀处,在一些情况下可以直接冲向防爆阀,使得防爆阀能够快速被冲破,实现了电池热失控的快速反应,使得电池内部的气体能够通过防爆阀释放到外部,防止电池内部的温度和压力进一步升高,进而降低了因电池内部压力瞬间增大而瞬间喷阀的风险,从而降低了壳体设置防爆阀的壳壁被掀开的风险,还降低了发生爆炸的风险,提高电池的安全性和可靠性。
1.电池,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述第三活性层设置于所述第一活性层背离所述正极集流体的一侧,并与所述第二活性层同层设置;
3.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述第三活性层朝向所述防爆阀的一端延伸至所述正极集流体靠近所述防爆阀的边缘;
4.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,在所述第一方向上,所述第三活性层与所述防爆阀对中设置。
5.根据权利要求4所述的电池,其特征在于,所述第三活性层的宽度为c1,所述防爆阀在所述第三活性层的宽度方向上的尺寸为c2,满足关系式:c2≤c1≤1.7c2;
6.根据权利要求1-5任一项所述的电池,其特征在于,所述热分解温度满足如下(1)~(6)特征中的至少一项:
7.根据权利要求1-5任一项所述的电池,其特征在于,所述第一活性层的材料包括linix1coy1mnz1o2,其中,0.4≤x1<0.75,y1>0,z1>0;和/或,
8.根据权利要求1-5任一项所述的电池,其特征在于,所述正极极片还包括正极极耳,所述正极极耳连接于所述正极集流体宽度方向的至少一侧;
9.根据权利要求8所述的电池,其特征在于,所述第四活性层的材料包括linix3coy3mnz3o2,其中,0<x3<0.4,y3>0,z3>0。
10.根据权利要求8所述的电池,其特征在于,所述正极极耳位于所述电极组件靠近所述防爆阀的一侧。
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