[发明专利]电芯、锂离子二次电池和包含锂离子二次电池的电动大巴和储能系统

权利要求书

1.一种电芯，包括：

负极片，包括负极集流体以及设置在负极集流体的表面且含有负极活性物质的负极膜片，所述负极活性物质选自能接受、脱出锂离子的材料；

正极片，包括正极集流体以及设置在正极集流体的表面且含有正极活性物质的正极膜片，所述正极活性物质选自能接受、脱出锂离子的材料；以及

隔离膜，间隔于相邻负极片和正极片之间；

其特征在于，

所述负极膜片的表面设置有金属锂层；

所述金属锂层的重量为所述负极膜片的总重量的0.5％～5％；

单位面积负极容量/单位面积正极容量＝1.2～2.1；

单位面积负极容量/(单位面积正极容量+单位面积金属锂层容量×80％)≥1.10。

2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述金属锂层的重量为所述负极膜片的总重量的0.81％～5％；可选地为1％～5％；还可选地为1.46％～5％，2.54％～5％，或4％～5％。

3.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，单位面积负极容量/单位面积正极容量＝1.3～2.1；可选地，单位面积负极容量/单位面积正极容量＝1.5～2.1；还可选地，单位面积负极容量/单位面积正极容量＝1.9～2.1。

4.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，

所述负极活性物质选自天然石墨、人造石墨、软碳、硬碳、中间相碳微球、纳米碳、碳纤维、单质硅、硅氧化合物、硅碳复合物、硅合金、单质锡、锡氧化合物、锡碳复合物、锡合金、钛酸锂中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述正极活性物质选自锂过渡金属氧化物、锂过渡金属氧化物添加其它过渡金属或非过渡金属或非金属得到的化合物中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述正极活性物质选自锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物、锂镍锰氧化物、锂镍钴锰氧化物、锂镍钴铝氧化物、橄榄石结构的含锂磷酸盐中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述正极活性物质选自满足如下化学式的橄榄石结构的含锂磷酸盐，

LiFe_1-x-yMn_xM’_yPO₄，其中，0≤x≤1，0≤y≤0.1，0≤x+y≤1，M’选自除Fe、Mn外的其它过渡金属元素或非过渡金属元素中的一种或几种，可选地选自Cr、Mg、Ti、Al、Zn、W、Nb、Zr中一种或几种；

可选地，橄榄石结构的含锂磷酸盐为磷酸铁锂、磷酸锰锂和磷酸锰铁锂中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述金属锂层的来源选自锂粉、锂锭、锂片形式中的一种或几种。

9.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述金属锂层采用锂粉，所述锂粉颗粒之间存在间隙，可选地，所述锂粉颗粒的间隙大小为1μm～5000μm；和/或，

所述金属锂层采用间隙设置的多个锂片或锂带，可选地，相邻锂片或锂带之间的间距为1μm～5000μm。

10.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，采用辊压的方式在所述负极膜片的表面设置金属锂层。

11.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，

所述负极膜片还包括粘结剂以及可选的导电剂；

所述正极膜片还包括导电剂以及粘结剂。

12.一种锂离子二次电池，采用根据权利要求1-11任一项所述电芯和电解液制成。

13.一种电动大巴，包含根据权利要求12所述的锂离子二次电池。

14.一种储能系统，包含根据权利要求12所述的锂离子二次电池。