CN113745522A - 锂离子电池、动力电池模组、电池包、电动汽车和储能装置 - Google Patents

锂离子电池、动力电池模组、电池包、电动汽车和储能装置 Download PDF

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Abstract

本申请提供了锂离子电池、动力电池模组、电池包、电动汽车和储能装置，该锂离子电池包括外壳以及封装在所述外壳内的极芯，所述极芯包括正极片、负极片以及位于所述正极片和所述负极片之间的分隔件，所述正极片包括正极集流体以及负载在所述正极集流体上的正极材料层，定义正极集流体、正极材料层、负极片和分隔件中熔点最低者为有效部件，所述有效部件满足以下条件：

Description

锂离子电池、动力电池模组、电池包、电动汽车和储能装置
技术领域
本申请涉及锂离子电池技术领域，具体的，涉及锂离子电池、动力电池模组、电池包、电动汽车和储能装置。
背景技术
锂离子电池独特的特点在越来越多的领域得到了应用，尤其是动力电池方面，更是飞速发展。当用锂电池作为电动汽车主要的能量供给来源，尤其是近年来三元电池的大范围使用，使得锂离子动力电池热失控(电池放热连锁反应引起电池自温升速率急剧变化的过热、起火、爆炸现象)发生起火、爆炸的事故时有发生，而电池包中，一旦一个电池热失控又常常会触发电池包或系统中相邻电池的热失控，即为热扩散，从而造成整个电池包失控，产生起火爆炸等严重后果。目前，锂离子电池使用安全性仍面临挑战。
申请内容
本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本申请的一个目的在于提出一种具有能够有效改善热失控问题、提高使用安全性的锂离子电池。
在本申请的一个方面，本申请提供了一种锂离子电池。根据本申请的实施例，该锂离子电池包括外壳以及封装在所述外壳内的极芯，所述极芯包括正极片、负极片以及位于所述正极片和所述负极片之间的分隔件，所述正极片包括正极集流体以及负载在所述正极集流体上的正极材料层，其特征在于，定义正极集流体、正极材料层、负极片和分隔件中熔点最低者为有效部件，所述有效部件满足以下条件：
Figure RE-GDA0002555757040000011
其中，L为所述有效部件在第一方向上的尺寸，W为所述有效部件在第二方向上的尺寸，d2为所述有效部件的厚度，ρ为所述有效部件的密度，Cp为所述有效部件的热熔，所述第一方向与所述有效部件中的电流引出的方向平行，所述第二方向与所述第一方向相交。该锂离子电池中，通过对极芯部件不同方向的尺寸等参数进行合理的优化和设计，极大的提高了电池安全性，满足上述条件的锂离子电池，有效降低了电池热失控或热扩散的发生的几率，避免了电池产热对相邻电池或外部产生损伤。
在本申请的另一方面，本申请提供了一种锂离子电池，所述锂离子电池包括外壳以及封装在所述外壳内的极芯，所述极芯包括正极片、负极片以及位于所述正极片和所述负极片之间的分隔件，所述正极片包括正极集流体以及负载在所述正极集流体上的正极材料层，所述正极集流体满足以下条件：
Figure RE-GDA0002555757040000021
其中，L为所述正极集流体在第一方向上的尺寸，W为所述正极集流体在第二方向上的尺寸，d2为所述正极集流体的厚度，ρ为所述正极集流体的密度，Cp为所述正极集流体的热熔，所述第一方向与所述正极集流体中的电流引出的方向平行，所述第二方向与所述第一方向相交。
在本申请的另一方面，本申请提供了一种动力电池模组。根据本申请的实施例，该动力电池模组包括至少一个前面所述的锂离子电池。该动力电池模组发生热失控和热扩散的可能性明显降低，使用安全性显著提高。
在本申请的再一方面，本申请提供了一种电池包。根据本申请的实施例，该电池包包括至少一个前面所述的锂离子电池或前面所述的电池模组。该电池包具有较高的使用安全性和较长的使用寿命。
在本申请的又一方面，本申请提供了一种电动汽车。根据本申请的实施例，该电动汽车包括前面所述的动力电池模组或前面所述的电池包。该电动汽车具有极好的安全性和较长的使用寿命。
在本申请的另一方面，本申请提供了一种储能装置。根据本申请的实施例，该储能装置包括前面所述的动力电池模组或前面所述的电池包。该储能装置发生热失控和热扩散的概率明显降低，具有极好的安全性和较长的使用寿命。
附图说明
图1是本申请一个实施例的层叠状极芯的结构示意图。
图2是图1中一个正极片沿A-A线的剖面结构示意图。
图3是本申请一个实施例的构成卷绕状极芯的层叠体展平状态的结构示意图。
图4是本申请一个实施例的卷绕状极芯的结构示意图。
图5是本申请一个实施例的卷绕状极芯的结构示意图。
图6是图4和图5中一个卷绕段的平面结构示意图。
图7是图6中沿B-B线的剖面结构示意图。
图8是本申请另一个实施例的一个卷绕段的平面结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
在本申请的一个方面，本申请提供了一种锂离子电池。根据本申请的实施例，该锂离子电池包括外壳以及封装在所述外壳内的极芯，所述极芯包括正极片、负极片以及位于所述正极片和所述负极片之间的分隔件，所述正极片包括正极集流体以及负载在所述正极集流体上的正极材料层，定义正极集流体、正极材料层、负极片和分隔件中熔点最低者为有效部件，所述有效部件满足以下条件：
Figure RE-GDA0002555757040000031
其中，L为所述有效部件在第一方向上的尺寸，W为所述有效部件在第二方向上的尺寸，d2为所述有效部件的厚度，ρ为所述有效部件的密度，Cp为所述有效部件的热熔，所述第一方向与所述有效部件中的电流引出的方向平行，所述第二方向与所述第一方向相交。该锂离子电池中，通过对极芯部件不同方向上的尺寸等参数进行合理的优化和设计，极大的提高了电池安全性，满足上述条件的锂离子电池，有效降低了电池热失控或热扩散的发生的几率，同时无任何新增零部件，不改变电池系统设计，无额外成本增加。另外，本申请的锂离子电池中，A值越高，电池安全性相对降低，超过850后，电池内部结构设计使得产热无法及时排出，电池安全性降低；而A值越低，电池空间浪费严重且电池形状不利于电池在电动汽车内部排布。
一些实施例中，所述有效部件满足以下条件：
Figure RE-GDA0002555757040000032
由此，锂离子电池的安全性进一步提升，发生热失控和热扩散的概率进一步降低。
具体的，本申请的发明人基于以下两个方程和模型为基础进行合理设计和优化，得到了本申请的锂离子电池，具体如下：
按照一般热平衡方程：
Figure RE-GDA0002555757040000041
边界条件为：
Figure RE-GDA0002555757040000042
其中ρ表示体系中预定成分的密度，T代表系统达到热平衡时的温度，t表示时间，Cp 代表预定成分的比热，k表示热传导系数，Q表示产生的热量，h表示外壳与空气的热系数， E表示电动势，U表示路端电压，I表示充放电电流，Tsurface表示系统表面温度，Troom表示室温。
对于一维度热扩散模型有：
Figure RE-GDA0002555757040000043
其中，Q为t＝0的瞬时在x＝0点处给的一个热量，ΔT为在距离零点x＝R处的温度相对于室温的增值，ρ为热导体的密度，c为热导体热容，δ为热导体厚度，α为热传导系数α＝k/(ρc)，k为热导体的导热系数，m2＝2h/(kδ)。
基于上述方程和模型，结合发明人的实际研究经验，并遵循以下原则，发明人提出了本申请：热失控大多是因为电池内部短路所致，一旦短路，短路点的温度可迅速上升，从而引发电池的热失控，进而极易引起起火或爆炸，本申请的锂离子电池中，通过控制电池中有效部件的尺寸、热力学等参数，使得在电池发生短路时快速使得短路点熔断，则切断了短路点，阻止了热量进一步产生，同时保证材料未达到失控点，从而可极大保证电池安全，进而避免了热失控现象的发生，大大提高了电池的安全性。
具体的，本申请的锂离子电池可以为液态电池、固态电池或者聚合物电池，对于液体电池和聚合物电池，可以包括正极片、负极片和位于正极片和负极片之间的隔离膜(即分隔件)，当然，极芯还包括电解液，而对于固体电池，则包括正极片、负极片和位于正极片和负极片之间的固态电解质层(即分隔件)。
一些实施例中，负极片可包括负极集流体和负载在负极集流体上的负极材料层；在该种实施方式中，定义正极集流体、正极材料层、负极集流体、负极材料层和分隔件中熔点最低者为有效部件。
另一些实施例中，负极片可以为锂箔、锂带，在该种实施方式中，定义正极集流体、正极材料层、锂箔(或锂带)和分隔件中熔点最低者为有效部件。
又一些实施例中，负极片可以包括多孔集流体以及沉积在多孔结构中的负极活性材料。在该种实施例方式中，定义正极集流体、正极材料层、多孔集流体和分隔件中熔点最低者为有效部件。
另外，正极片和负极片上分别设有用于引出电流的正极极耳和负极极耳，具体的，正极片和负极片中的一个边上分别引出正极极耳和负极极，且正极极耳和负极极耳可以同侧设置(参照图8)，也可以相对设置(参照图1和图7)，极耳引出的方向即为电流引出的方向。
在极芯中，可以多个正极片10和负极片20依次交替层叠设置构成层叠状极芯(结构示意图参照图1)，相邻的正极片和负极片之间设有分隔件，也可以正极片、分隔件和负极片层叠设置，然后卷绕构成卷绕状极芯(结构示意图参照图2)，具体方式均可参照常规技术进行，在此不再过多描述。
需要说明的是，对于层叠状极芯，具体参照图1，包括多个交替层叠设置的正极片10 和负极片20，相邻的正极片10和负极片20之间设有分隔件(图中未示出)此时，L是指一个有效部件在第一方向上的尺寸，W是指一个有效部件在第二方向上的尺寸，d2为一个有效部件的厚度(沿层叠方向的尺寸)。
对于卷绕状极芯，具体参照图3、图4、图5、图6和图7，正极片10、负极片20和分隔件40层叠设置后进行卷绕，具体的，定义依次层叠设置的正极片10、分隔件40和负极片20为层叠体30，层叠体30划分为多个依次相连的卷绕段31(参照图3)，卷绕状态时，多个卷绕段31依次层叠设置(参照图4)，此时，L为一个卷绕段中的效部件在第一方向上的尺寸，W为多个卷绕段中有效部件在第二方向上的尺寸的平均值，d2为一个卷绕段中有效部件的厚度。
另外，还需要说明的是，本文中描述的第二方向与第一方向相交，具体是指：第一方向与第二方向之间的夹角的可以大于0度小于等于90度，一些具体实施例中，第一方向与第二方向之间的夹角具体可以为90度，即第一方向和第二方向垂直。
具体的，根据锂离子电池中各部件常用的材料，通常正极集流体的熔点较低，热失控时正极集流体熔断时，电极材料未失控，可极大保证电池安全。而导致热失控的电池内部的多种短路形式中，如正负极材料之间短路、正极集流体与负极片之间短路、负极集流体与正极之间短路等，其中正极集流体与负极材料接触短路后，产生的热量是最大的，实验发现一旦短路，短路点的温度可迅速上升到200℃，从而引发材料的失控，进而极易引起起火或爆炸。本申请的锂离子电池中，以保证短路点熔断时，材料未达到失控点为基本目的，选择正极集流体作为有效部件，可以有效避免热失控和热扩散，进而大大提高电池的使用安全性。
下面以正极集流体为有效部件，进一步详细描述本申请的方案。
根据本申请的实施例，参照图1和图2，正极片10的一个边上还引出有正极极耳11，具体的，正极极耳引出的方向即为正极集流体中的电流引出的方向，因此，此时第一方向与正极极耳引出的方向平行。
具体的，正极极耳可以是焊接在正极集流体上，也可以由正极集流体裁切形成，即正极极耳与正极集流体一体成型，需要说明的是，无论正极极耳以哪种方式从正极集流体上引出，正极集流体沿第一方向的尺寸均不包括正极极耳的沿第一方向的尺寸。可以理解，负极极耳的情况可以与正极极耳相同，在此不再一一赘述。进一步的，第二方向可以根据实际情况进行选择，一些具体实施例中，第二方向与第一方向垂直。由此，与上述条件匹配度更高，发生热失控和热扩散的概率更低，电池的安全性更好。
一些实施例中，参照图1和图2，锂离子电池中的极芯可以为层叠状极芯，所述层叠状极芯包括多个交替层叠设置的正极片10和负极片20，L为一个正极片10中的所述正极集流体12在所述第一方向上的尺寸，W为一个正极片10中的所述正极集流体12在所述第二方向上的尺寸，d2为一个正极片10中的所述正极集流体12的厚度，图1和图2所示极芯中，L、W和d2如图中所示。
另一些实施例中，锂离子电池中的极芯可以为卷绕状极芯，参照图3至图7，所述卷绕状极芯由划分为多个依次相连的卷绕段31的层叠体30卷绕构成，在所述卷绕状极芯中，多个卷绕段31层叠设置，每个所述卷绕段31包括依次层叠设置的正极片10、分隔件40 和负极片20，L为一个所述卷绕段31中的所述正极集流体12在所述第一方向上的尺寸， W为多个所述卷绕段31中的所述正极集流体12在所述第二方向上的尺寸的平均值，d2为一个所述卷绕段31中的所述正极集流体12的厚度，具体的，图3至图7所示卷绕状极芯中，W＝(W1+W2+W3+W4+W5)/5，L如图中所示。
一些实施例中，所述正极集流体的材料包括铝，如铝箔，负极集流体为铜箔。在对电池各参数(有效部件层数、不同方向尺寸、厚度、热容等参数)做出合理设计的情况下，配合以铝的低熔点可以有效保证在短路点熔断时，材料未失控，从而避免了热失控和热扩散，极大的保证了锂离子电池的安全性。
一些具体实施例中，所述正极集流体的厚度d2取值范围可以在6μm-15μm之间(具体如6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm等)；所述正极集流体的密度ρ取值范围在2000kg·m-3～3000kg·m-3之间(具体如2000kg·m-3、2100kg·m-3、 2200kg·m-3、2300kg·m-3、2400kg·m-3、2500kg·m-3、2600kg·m-3、2700kg·m-3、2800kg·m-3、 2900kg·m-3、3000kg·m-3等)；所述正极集流体的热熔Cp取值范围在800J·kg-1·℃-1-900 J·kg-1·℃-1之间(具体如800J·kg-1·℃-1、810J·kg-1·℃-1、820J·kg-1·℃-1、830J·kg-1·℃-1、840 J·kg-1·℃-1、850J·kg-1·℃-1、860J·kg-1·℃-1、870J·kg-1·℃-1、880J·kg-1·℃-1、890J·kg-1·℃-1、 900J·kg-1·℃-1等)。具体的，d2、ρ、Cp是正极集流体的的热特征属性，当三者的乘积越大时，短路点熔断越困难，失控的风险也就越大，而在上述范围内，可以有效保证在短路点熔断时，材料未失控，更好的保证了电池的安全性。
一些具体实施例中，所述正极集流体在第一方向上的尺寸L和所述正极集流体在第二方向上的尺寸W的比值L/w取值范围在0-30之间(具体如1、2、5、8、10、12、15、18、 20、22、25、28、30等)。L/w决定电池内部的欧姆电阻，L/w越大，欧姆电阻越大，电池产热越大，同时L/w决定正极集流体的阻抗大小，其取值越大，电芯在短路点熔断前电芯的总产热就越大，失控风险也越大。而在上述范围内，可以保证电池的正常工作，同时失控风险较低，产热可以控制在一定的范围内，从而能避免电池产热对相邻电池或外部产生损伤。
一些具体实施例中，本申请的锂离子电池中，正极材料层和负极活性材料的具体种类没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要灵活选择和调整。一些具体实施例中，正极材料层可以包括磷酸铁锂材料。一些具体实施例中，负极活性材料，负极活性材料可以包括石墨、软碳、硬碳、碳纤维、中间相碳微球、硅基材料、锡基材料和钛酸锂中的至少一种。由此，与上述热失控条件的匹配性更好，锂离子电池热失控的风险更低。
一些具体实施例中，所述锂离子电池可以为长方形电池；进一步的，所述锂离子电池的长度可以为500mm-2500mm(具体如500mm、800mm、1000mm、1500mm、1800mm、 2000mm、2200mm、2500mm等)。具体可以为具有一定强度外壳(优选金属外壳)的锂离子电池。该形状和尺寸范围内的锂离子的电池，与上述热失控条件的匹配性更好，锂离子电池热失控的风险更低。
可以理解，除了前面描述的部件之外，锂离子电池还可以具有常规锂离子电池必要的结构和部件，例如可以包括外电解液或固体电解质、必要的连接线路等等，具体均可参照常规技术进行，在此不再过多赘述。
一些具体实施例中，封装于所述外壳内的极芯包括多个，多个所述极芯分成若干个极芯组，所述极芯组间串联。具体如封装与外壳内的极芯为15个，每5个极芯划分为一个极芯组，则外壳内包括3个极芯组，该3个极芯组之间串联连接。
一些具体实施例中，所述外壳与所述极芯之间还设有封装膜，所述极芯封装在封装膜内。由此，可以更好地保护极芯，避免破损等问题，提供电池的安全性，延长电池的使用寿命。
在本申请的另一方面，本申请提供了一种锂离子电池。根据本申请的实施例，所述锂离子电池包括外壳以及收纳在所述外壳内的极芯，所述极芯包括正极片、负极片以及位于所述正极片和所述负极片之间的分隔件，所述正极片包括正极集流体以及负载在所述正极集流体上的正极材料层，所述正极集流体满足以下条件：
Figure RE-GDA0002555757040000081
其中，L为所述正极集流体在第一方向上的尺寸，W为所述正极集流体在第二方向上的尺寸，d2为所述正极集流体的厚度，ρ为所述正极集流体的密度，Cp为所述正极集流体的热熔，所述第一方向与所述正极集流体中的电流引出的方向平行，所述第二方向与所述第一方向相交。
可以理解，该锂离子电池中涉及的外壳、正极片、负极片和分隔件均可以与前文描述一致，在此不再一一赘述。
在本申请的另一方面，本申请提供了一种动力电池模组。根据本申请的实施例，该动力电池模组包括至少一个前面所述的锂离子电池。该动力电池模组发生热失控和热扩散的可能性明显降低，使用安全性显著提高。
具体的，该动力电池模组中，多个锂离子电池可以按照串联、并联及其结合的方式进行连接，也可以部分锂离子电池连接构成模块，多个模块进一步连接构成动力电池模组，当然，具体可以根据实际需要进行设计和选择，在此不再过多描述。
在本申请的再一方面，本申请提供了一种电池包。根据本申请的实施例，该电池包包括至少一个前面所述的锂离子电池或前面所述的电池模组。该电池包具有较高的使用安全性和较长的使用寿命。
在本申请的又一方面，本申请提供了一种电动汽车。根据本申请的实施例，该电动汽车包括前面所述的电池模组或前面所述的电池包。该电动汽车具有极好的安全性和较长的使用寿命。
可以理解，除了前面描述的动力电池模组，该电动汽车还可以包括常规电动汽车必要的结构和部件，如车身、轮胎、发送机、车架，内饰等等，具体可以根据常规技术进行，在此不再过多赘述。
在本申请的另一方面，本申请提供了一种储能装置。根据本申请的实施例，该储能装置包括前面所述的动力电池模组或前面所述的电池包。该储能装置发生热失控和热扩散的概率明显降低，具有极好的安全性和较长的使用寿命。下面详细描述本申请的实施例。
下面实施例和对比例中采用动力电池模组，动力电池模组由多个锂离子电池串联形成其中，每个锂离子电池为叠片电池，正极集流体为铝箔，正极材料为磷酸铁锂材料，负极集流体为铜箔，负极材料为石墨，隔离膜为聚烯烃隔离膜，电解液为六氟磷酸锂有机电解液，锂离子电池为长方形电池，长度为1000mm。
性能测试：
针刺实验通过《GB/T 31485-2015电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法》的方法进行试验，具体针刺程序如下：
充电：室温下，单体蓄电池先以1C+0.2C电流放电至终止电压2.0V，搁置30min，然后以1C+0.2C电流充电至3.8V。
针刺：用直径
Figure RE-GDA0002555757040000092
锥度45°～60°的耐高温钢针(针表面光洁，无锈蚀、氧化层及油污)，以(25±5)mm/s的速度，从垂直于蓄电池极板方向贯穿，贯穿位置宜靠近所刺面的几何中心，钢针停留在蓄电池中观察1h。
各实施例和对比例的参数和测试结果如下表所示：
Figure RE-GDA0002555757040000091
Figure RE-GDA0002555757040000101
其中，
Figure RE-GDA0002555757040000102
从测试结果可以看出，当A大于850时，电池无法通过针刺实验，发生热失控，而A小于850且大于3时，电池可以通过针刺实验，不会发生热失控，说明满足本申请条件的锂离子电池具有更低的失控风险和更高的安全性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (16)

1.一种锂离子电池，所述锂离子电池包括外壳以及封装在所述外壳内的极芯，所述极芯包括正极片、负极片以及位于所述正极片和所述负极片之间的分隔件，所述正极片包括正极集流体以及负载在所述正极集流体上的正极材料层，其特征在于，定义正极集流体、正极材料层、负极片和分隔件中熔点最低者为有效部件，所述有效部件满足以下条件：
Figure RE-FDA0002555757030000011
其中，L为所述有效部件在第一方向上的尺寸，W为所述有效部件在第二方向上的尺寸，d2为所述有效部件的厚度，ρ为所述有效部件的密度，Cp为所述有效部件的热熔，所述第一方向与所述有效部件中的电流引出的方向平行，所述第二方向与所述第一方向相交。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述有效部件满足以下条件：
Figure RE-FDA0002555757030000012
3.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述有效部件为正极集流体。
4.根据权利要求3所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极集流体的一个边上引出正极极耳，所述第一方向与所述正极极耳引出的方向平行。
5.根据权利要求4所述的锂离子电池，其特征在于，所述第二方向与所述第一方向垂直。
6.根据权利要求3所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极集流体满足以下条件的至少之一：
所述正极集流体的厚度d2取值范围在6μm-15μm之间；
所述正极集流体的密度ρ取值范围在2000kg·m-3～3000kg·m-3之间；
所述正极集流体的热熔Cp取值范围在800J·kg-1·K-1-900J·kg-1·K-1之间；
所述正极集流体在第一方向上的尺寸L和所述正极集流体在第二方向上的尺寸W的比值L/w取值范围在0-30之间。
7.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极集流体的材料包括铝。
8.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述极芯满足以下条件的至少之一：
所述正极材料层包括磷酸铁锂材料；
所述负极包括负极活性材料，所述负极活性材料包括石墨、软碳、硬碳、碳纤维、中间相碳微球、硅基材料、锡基材料和钛酸锂中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池满足以下条件的至少之一：
所述锂离子电池为方形电池；
所述锂离子电池的长度为500mm-2500mm。
10.一种锂离子电池，所述锂离子电池包括外壳以及封装在所述外壳内的极芯，所述极芯包括正极片、负极片以及位于所述正极片和所述负极片之间的分隔件，所述正极片包括正极集流体以及负载在所述正极集流体上的正极材料层，其特征在于，所述正极集流体满足以下条件：
Figure RE-FDA0002555757030000021
其中，L为所述正极集流体在第一方向上的尺寸，W为所述正极集流体在第二方向上的尺寸，d2为所述正极集流体的厚度，ρ为所述正极集流体的密度，Cp为所述正极集流体的热熔，所述第一方向与所述正极集流体中的电流引出的方向平行，所述第二方向与所述第一方向相交。
11.根据权利要求1-10任一项所述的锂离子电池，其特征在于，封装于所述外壳内的极芯包括多个，多个所述极芯分成若干个极芯组，所述极芯组间串联。
12.根据权利要求1-10任一项所述的锂离子电池，其特征在于，所述外壳与所述极芯之间还设有封装膜，所述极芯封装在封装膜内。
13.一种动力电池模组，其特征在于，包括至少一个权利要求1～12中任一项所述的锂离子电池。
14.一种电池包，其特征在于，包括至少一个权利要求1～12中任一项所述的锂离子电池或权利要求13所述的动力电池模组。
15.一种电动汽车，其特征在于，包括权利要求13所述的动力电池模组或或权利要求14所述的电池包。
16.一种储能装置，其特征在于，包括权利要求13所述的动力电池模组或权利要求14所述的电池包。
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