本发明涉及一种电芯和电子设备。
背景技术:
1、2021年中国新能源汽车销量超过330万台,2022年中国新能源市场年度总销量超过550万辆,其中绝大多数采用的是锂离子动力电池。在全球范围内,对新能源汽车的快速增长都达成了共识,锂离子电池的发展进入黄金时期。
2、锂离子电池近些年经过快速的发展,各项性能指标基本上得到了同步的提升。现在能量密度、安全性以及成本是各大电芯供应商所考虑的主要问题。
3、然而传统的磷酸铁锂动力电芯重量能量密度普遍在160-190wh/kg,磷酸锰铁锂作为和磷酸铁锂的有着相似的结构和储能机理,理论容量为与磷酸铁锂相当,而且有着更高的电压平台,可以提供更高的能量密度,但是也很难超过200wh/kg。三元锂离子电池的能量密度虽然较高,但是其高昂的价格以及热安全性使得消费者对其抱有一定程度的顾虑。因此产业界选择将磷酸盐正极材料和高能量密度正极材料如(三元正极,富锂锰基正极等)混合使用。
4、常见的磷酸盐正极与三元材料采用内混搅匀浆的方式进行使用,因为磷酸盐的导电性差需要更多的导电剂,比表面积大,需要使用更多的粘结剂,使得极片主材占比不高,影响电芯总能量密度。同时低离子导电性和电子导电性的磷酸盐正极材料可能会吸附在三元材料表面,影响三元材料的容量发挥。
5、而且例如磷酸铁锂、磷酸锰铁锂、三元正极材料、富锂锰基材料都具有各自更为匹配的负极石墨材料,如果使用混掺正极会对石墨的选取提出新的挑战。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中二次电池的正极材料与负极材料难以匹配,影响电芯总能量密度和容量的发挥,本发明提供了一种电芯和电子设备。本发明的电芯中正极与负极合理匹配,可以充分发挥电芯的总能量密度和容量,同时还兼顾安全性。
2、本发明主要是通过下述技术方案解决以上技术问题的。
3、第一方面,本发明提供了一种电芯,其包括沿电芯厚度方向交替设置的正极片和负极片,正极片和负极片之间设有隔膜;
4、其中,所述正极片包括正极集流体、第一正极膜片和第二正极膜片;所述第一正极膜片和所述第二正极膜片分别设置于所述正极集流体相对的两个表面;其中,所述第一正极膜片包括第一正极活性物质,所述第一正极活性物质包括磷酸盐材料;所述第二正极膜片包括第二正极活性物质,所述第二正极活性物质的克容量大于所述第一正极活性物质的克容量;
5、其中,所述负极片包括负极集流体、第一负极膜片和第二负极膜片;所述第一负极膜片和第二负极膜片分别设置于所述负极集流体相对的两个表面;其中,所述第一负极膜片包括第一负极活性物质;所述第二负极膜片包括第二负极活性物质;且满足:oi2-oi1>5,其中,oi2为所述第二负极膜片的oi值,oi1为所述第一负极膜片的oi值。
6、第二方面,本发明还提供了一种电子设备,其包括如前所述的电芯。
7、本发明的积极进步效果在于:
8、本发明针对不同的负极配方,选用不同的正极配方,最大限度匹配混合体系,发挥高能量密度、高安全性和低成本的结合。
1.一种电芯,其包括沿电芯厚度方向交替设置的正极片和负极片,正极片和负极片之间设有隔膜,其特征在于,
2.如权利要求1所述的电芯,其特征在于,所述第一正极膜片与所述第二负极膜片通过隔膜相邻,所述第二正极膜片与所述第一负极膜片通过隔膜相邻。
3.如权利要求1所述的电芯,其特征在于,所述第一正极膜片与所述第二正极膜片的厚度比为(1.1-2.5):1。
4.如权利要求1所述的电芯,其特征在于,所述第一正极活性物质和所述第二正极活性物质满足以下条件a-d中的一种或多种:
5.如权利要求1所述的电芯,其特征在于,所述第一正极活性物质和所述第二正极活性物质满足以下条件e-g中的一种或多种:
6.如权利要求1所述的电芯,其特征在于,所述第一负极膜片和所述第二负极膜片满足以下条件a-c中的一种或多种:
7.如权利要求1所述的电芯,其特征在于,所述第一负极活性物质和所述第二负极活性物质各自独立地包括石墨和硅材料中的一种或两种。
8.如权利要求1所述的电芯,其特征在于,所述第一负极膜片的厚度和所述第二负极膜片的厚度满足以下条件中的至少一个:
9.如权利要求1所述的电芯,其特征在于,基于所述第一负极膜片的质量,所述第一负极活性物质的质量含量为93-98%;
10.一种电子设备,其特征在于,其包括如权利要求1-9中任一项所述的电芯。
