本实用新型属于锂离子电池技术领域，更具体地说，涉及一种快充型锂离子电池。
背景技术：
为了满足人们的使用需求，各电池厂商一直在研发锂离子电池的快速充电技术。应用高倍率充电技术的电池，其体积能量密度相比于普通充电速度电池而言要略低一些。但随着5g时代的到来，用户对快充型锂离子电池的能量密度要求也越来越高。在一些高倍率或超高倍率充电电池中，会使用到多极耳结构，相比于常规的正、负极单一极耳引出结构，多极耳卷芯是在极片上引出若干箔材极耳，卷绕后箔材极耳形成叠层，然后在箔材极耳叠层上焊接金属极耳形成电池的正极耳或负极耳。例如，多极耳卷芯中，采用铝箔作为正极箔材，正极的箔材极耳和铝箔是一体式结构，卷绕后多个铝箔材极耳形成叠层，在铝箔叠层上焊接铝极耳形成正极耳，对应的，采用铜箔作为负极箔材，卷绕后多个铜箔材极耳形成叠层，在铜箔叠层上焊接镍极耳或铜镀镍极耳形成负极耳。
图1是现有一种多极耳卷芯的结构示意图，卷芯包括正极片102、负极片101以及隔膜103，正极片上涂覆有正极涂膏层，负极片上涂覆有负极涂膏层。从正极片箔材上引出正极箔材极耳102a，从负极片箔材引出负极箔材极耳101a，通常极片卷绕一圈或半圈就引出一个极耳，一般情况下，正极箔材极耳的数量为m时，负极箔材极耳的数量则为m或m±1或m±2(图1只简单示出4对极耳，未将卷芯的全部层数及所有极耳画出)。此类多极耳结构的电池为了提高能量密度，极片的涂布面密度很高，或极片的压实密度很大，由此容易导致充电时正极脱锂速度与负极嵌锂速度不匹配，从而负极易产生析锂现象。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种可以改善循环恒流充入比的具有多极耳结构的锂离子电池，可以减少充电时负极析锂现象。
为了实现上述目的，本实用新型采取如下的技术解决方案：
一种锂离子电池，包括由正极片、负极片和隔膜卷绕形成的卷芯本体，所述正极片的箔材上引出有正极箔材极耳，所述负极片的箔材上引出有负极箔材极耳，所述负极箔材极耳的数量大于所述正极箔材极耳的数量，且所述负极箔材极耳的数量a和所述正极箔材极耳的数量b间的关系为：
当a≤(n+1)/2时，a/7≤b≤6a/7且b≥2，a+b＜n；
当(n+1)/2＜a≤n时，a/7≤b≤4a/7且b≥3，n+2≤a+b≤1.5n；
其中，n表示卷芯本体中负极片的折数，a≤n，b≤n。
进一步的，所述卷芯本体中负极片的折数为7折以上，所述卷芯本体具有1个以上的负极箔材极耳和1个以上的正极箔材极耳。
更具体的，所述卷芯本体为铝箔外包结构，所述正极片的折数和所述负极片的折数一样；或者所述卷芯本体为隔膜外包结构，所述正极片的折数比所述负极片的折数少2折。
更具体的，所述正极片的箔材引出正极箔材极耳的折数和所述负极片的箔材引出负极箔材极耳的折数相同或不同。
更具体的，所述正极片的箔材表面形成有涂膏层，正极片上单面最长涂膏层的长度与所述正极箔材极耳的数量的比值为75:1～1300:1，涂膏层长度单位为毫米。
更具体的，所述负极片的箔材表面形成有涂膏层，负极片上单面最长涂膏层的长度与负极箔材极耳的数量的比值为30:1～200:1，涂膏层长度单位为毫米。
更具体的，所述正极箔材极耳和/或所述负极箔材极耳的形状为矩形或梯形。
更具体的，所述正极箔材极耳和/或所述负极箔材极耳带倒角。
更具体的，所述正极片的箔材的厚度为8～16μm，正极片的涂膏层的单面涂布面密度为6.5～15.3mg/cm2，正极片的半电反弹厚度为41～103μm。
更具体的，所述负极片的箔材的厚度为4～16μm，负极片的涂膏层的单面涂布面密度为3.8～8.4mg/cm2，负极片的半电反弹厚度为63～177μm。
由以上技术方案可知，本实用新型突破了常规多极耳锂电池结构中正极箔材极耳和负极箔材极耳的设置规律，通过优化多极耳锂离子电池内部的正、负极箔材极耳的数量，使正极脱锂速度与负极嵌锂速度相匹配，优化负极的快速充电能力，减少由于两者速度不匹配导致快速充电时负极易析锂的情况发生，从而延长多极耳电池的长循环寿命，提升电池的循环性能。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种多极耳卷芯的结构示意图；
图2为本实用新型实施例卷芯的结构示意图；
图3为本实用新型实施例卷芯的外观示意图；
图4为实施例1和对比例1的恒流充入比趋势图；
图5为实施例2和对比例2的恒流充入比趋势图；
图6a和图6b分别为箔材极耳带倒角的示意图。
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示器件结构的附图会不依一般比例做局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。需要说明的是，附图采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、清晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
如图2和图3所示(图2中只是简单示出了部分极耳，未将卷芯的全部层数及所有极耳都画出)，本实施例的锂离子电池包括卷芯本体1，卷芯本体1由正极片3、负极片2及隔膜4卷绕而成，正极片3的箔材上连为一体引出有正极箔材极耳3a，负极片2的箔材上连为一体引出有负极箔材极耳2a，正极箔材极耳3a和负极箔材极耳2a均伸出于卷芯本体1外。负极箔材极耳2a的数量和正极箔材极耳3a的数量不同，且负极箔材极耳的数量多于正极箔材极耳的数量。更具体的，本实用新型的负极箔材极耳的数量a和正极箔材极耳的数量b满足以下关系：
当a≤(n+1)/2时，a/7≤b≤6a/7且b≥2，a+b＜n；
当(n+1)/2＜a≤n时，a/7≤b≤4a/7且b≥3，n+2≤a+b≤1.5n；
其中，n表示卷芯本体1中负极片的折数，n为大于7的自然数，a、b均为大于0的自然数，且a≤n，b≤n，即卷芯本体1中负极片的折数至少有7折，具有1个以上的负极箔材极耳和1个以上的正极箔材极耳；极片卷绕一圈会形成2折，即折数n＝2n，n为单面或双面带涂膏层的极片的卷绕圈(层)数。正极片的折数与负极片的折数对应，当卷芯本体为铝箔外包结构时，正极片的折数和负极片的折数一样，均为n，当卷芯本体为隔膜外包结构时，正极片的折数为n-2。
铝箔外包和隔膜外包是常见的多极耳电芯结构。隔膜外包结构属于早期较为常用的多极耳电芯结构，其特点是正极极片为单或双面连续涂布，负极极片涂布方式根据正极片进行匹配，卷芯收尾最外层为不嵌锂的负极或铜箔，出于安全考虑会额外多出隔膜包住卷芯，因此称为隔膜外包结构。由于隔膜外包结构正极极片为双面无错位涂布方式，导致按照jelly-roll方式卷绕出的卷芯，负极片需要额外增加2折才能匹配正极折数，因此，隔膜外包结构的卷芯，正极片的折数比负极片的折数少2折。
铝箔外包结构的正极极片单双面都采用间隙涂布，负极极片涂布方式根据正极片进行匹配，卷芯收尾最外层为正极极片的铝箔，无需额外增加隔膜保证安全性。由于铝箔外包结构正极极片为双面错位涂布，因此负极片无需额外的折数即可匹配正极，因此，铝箔外包结构的卷芯，正极片的折数和负极片的折数相同。
卷芯中的正极片箔材和负极片箔材的表面均涂覆有活性材料，从而在极片箔材上形成涂膏层，极片箔材两侧表面上涂膏层的长度可能不一样，负极片上单面最长涂膏层的长度l(单位mm)与负极箔材极耳的数量的比值为30:1～200:1；正极片上单面最长涂膏层的长度k(单位mm)与正极箔材极耳的数量的比值为75:1～1300:1。
正极片的箔材引出正极箔材极耳的折数和负极片的箔材引出负极箔材极耳的折数可以相同，也可以不同，例如以一个铝箔外包结构的卷芯为例，正极片和负极片分别有15折，负极片在第1、3、5、7、9、11、13、15折引出负极箔材极耳，共引出8个，正极片可以在第2、7、14折引出正极箔材极耳，共引出3个，或者，正极片也可以在第3、7、11折引出正极箔材极耳，即正、负极片可以在相同的折上分别引出正、负极箔材极耳，或者在不同的折上分别引出正、负箔材极耳。
正、负极片箔材可以通过模切的方式形成箔材极耳，如激光模切或模具模切，箔材极耳的形状可以是矩形或梯形，优选的，箔材极耳相邻侧边的相交处可以带倒角，如图6a和图6b分别为带倒角的矩形箔材极耳和带倒角的梯形箔材极耳的示意图。更具体的，正极片箔材的厚度为8～16μm，正极片的涂膏层的单面涂布面密度为6.5～15.3mg/cm2，正极片的半电反弹厚度为41～103μm(包含集流体厚度)；负极片箔材的厚度为4～16μm，负极片的涂膏层的单面涂布面密度为3.8～8.4mg/cm2，负极片的半电反弹厚度为63～177μm(包含集流体厚度)。正极片和负极片可以是单层、双层或三层涂布。正极片的活性物质可以是钴酸锂、ncm三元、nca三元、磷酸铁锂中的一种或几种，负极片的活性物质可以是人造石墨、天然石墨、硅氧负极、硅碳负极中的一种或几种。
实施例1
本实施例为隔膜外包结构的5c快充电池，卷芯本体具有25折负极片和23折正极片，负极片在第1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25折出负极箔材极耳，共引出13个负极箔材极耳，正极片在奇数折出正极箔材极耳，在3、9、15、21折共引出4个正极箔材极耳。
对比例1
对比例1也是隔膜外包结构的5c快充电池，卷芯本体具有25折负极片和23折正极片，负极片在第1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25折出负极箔材极耳，共引出13个负极箔材极耳，正极片在第1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23折出正极箔材极耳，共引出12个正极箔材极耳。
对比例1和实施例1的负极箔材极耳的数量相同，但实施例1的正极箔材极耳的数量减少到4个。将对比例1和实施例1的电池进行5c充电测试，图4为前20次循环的恒流充入比趋势图，从图4的两根线性趋势线可以看出，实施例1的前20次循环恒流充入比相比于对比例1有明显的改善。
实施例2
本实施例为铝箔外包结构的6c快充电池，卷芯本体具有25折正极片和25折负极片，负极片上引出的负极箔材极耳的数量为25个，即负极片每一折都出1个负极箔材极耳，正极片上引出的正极箔材极耳的数量为6个，分别在第3、7、11、15、19、23折出正极箔材极耳。
对比例2
对比例2也是铝箔外包结构的6c快充电池，卷芯本体具有25折正极片和25折负极片，和实施例2不同的地方在于：正、负极片上引出的箔材极耳的数量均为25个，即正、负极片每一折都出1个箔材极耳。
将对比例2和实施例2的电池进行6c充电测试，图5为前20次循环的恒流充入比趋势图，从图5的两根线性趋势线可以看出，实施例2的前20次循环恒流充入比相比于对比例2有明显的改善。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的范围之中。
1.一种锂离子电池，包括由正极片、负极片和隔膜卷绕形成的卷芯本体，所述正极片的箔材上引出有正极箔材极耳，所述负极片的箔材上引出有负极箔材极耳，其特征在于：
所述负极箔材极耳的数量大于所述正极箔材极耳的数量，且所述负极箔材极耳的数量a和所述正极箔材极耳的数量b间的关系为：
当a≤(n+1)/2时，a/7≤b≤6a/7且b≥2，a+b＜n；
当(n+1)/2＜a≤n时，a/7≤b≤4a/7且b≥3，n+2≤a+b≤1.5n；
其中，n表示卷芯本体中负极片的折数，a≤n，b≤n。
2.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述卷芯本体中负极片的折数为7折以上，所述卷芯本体具有1个以上的负极箔材极耳和1个以上的正极箔材极耳。
3.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述卷芯本体为铝箔外包结构，所述正极片的折数和所述负极片的折数一样；或者所述卷芯本体为隔膜外包结构，所述正极片的折数比所述负极片的折数少2折。
4.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述正极片的箔材引出正极箔材极耳的折数和所述负极片的箔材引出负极箔材极耳的折数相同或不同。
5.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述正极片的箔材表面形成有涂膏层，正极片上单面最长涂膏层的长度与所述正极箔材极耳的数量的比值为75:1～1300:1，涂膏层长度单位为毫米。
6.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述负极片的箔材表面形成有涂膏层，负极片上单面最长涂膏层的长度与负极箔材极耳的数量的比值为30:1～200:1，涂膏层长度单位为毫米。
7.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述正极箔材极耳和/或所述负极箔材极耳的形状为矩形或梯形。
8.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述正极箔材极耳和/或所述负极箔材极耳带倒角。
9.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述正极片的箔材的厚度为8～16μm，正极片的涂膏层的单面涂布面密度为6.5～15.3mg/cm2，正极片的半电反弹厚度为41～103μm。
10.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述负极片的箔材的厚度为4～16μm，负极片的涂膏层的单面涂布面密度为3.8～8.4mg/cm2，负极片的半电反弹厚度为63～177μm。
技术总结