二次电池及用电装置制造方法及图纸

本申请的实施例公开了一种二次电池及用电装置，其中二次电池在1C条件下的容量为n1Ah，所述二次电池在0％SOC条件下的内阻为R mΩ，n1和R之间满足：30≤n1·

【技术实现步骤摘要】
二次电池及用电装置


[0001]本申请涉及电池
，特别涉及一种二次电池及用电装置。

技术介绍

[0002]随着新能源行业的快速发展，对于有更大容量、更耐用二次电池、具有更为长久续航能力的能量型二次电池的需求十分迫切。活性锂材料作为二次电池的核心部分之一，其在电池循环过程中会不断被消耗而出现衰减，从而导致电池容量以及循环寿命的不断降低。因此，减少或补充在电池循环过程中的活性锂消耗，是提升二次电池的循环寿命的有效途径之一。因此，如何减少或补充在电池衰减过中的活性锂消耗，以提高二次电池的循环寿命成为亟待解决的问题。
[0003]申请内容
[0004]本申请的实施例提供一种二次电池及用电装置，以提高二次电池的循环寿命。
[0005]为了解决上述技术问题，本申请的实施例公开了如下技术方案：
[0006]一方面，本申请提供了一种二次电池，包括：所述二次电池在1C条件下的容量为n
1 Ah，所述二次电池在0％SOC条件下的内阻为R mΩ，n1和R之间满足：30≤n1·
R≤90，其中，5≤n1≤500，0.01≤R≤18。
[0007]除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述二次电池包括正极极片和负极极片，所述正极极片包括正极集流体、设置于所述正极集流体上的正极活性材料层、以及从所述正极集流体上延伸出的正极极耳，所述正极活性材料层包含磷酸铁锂；所述负极极片包括负极集流体、设置于所述负极集流体上的负极活性材料层、以及从所述负极集流体上延伸出的负极极耳，所述负极活性材料层包含石墨。
[0008]除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述正极极耳的数量为N
c
个，所述负极极耳的数量为N
a
个，满足：N
a
>N
c
，其中2≤N
c
≤100，4≤N
a
≤102。
[0009]除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述正极极耳的数量N
c
与所述负极极耳的数量N
a
还满足：N
a
‑
N
c
≥2。
[0010]除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述正极活性材料层的厚度为H
c
μm，所述负极活性材料层的厚度为H
a
μm，满足：H
a
≤H
c
，其中，30≤H
a
≤250，50≤H
c
≤400。
[0011]除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述正极活性材料层的厚度H
c
与所述负极活性材料层的厚度H
a
还满足：1.0≤H
c
/H
a
≤2.0。
[0012]除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述二次电池的设计CB值为0.8～1.1；
[0013]其中，设计CB值为单位面积负极极片容量与单位面积正极极片容量的容量比。
[0014]除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，n1、R以及设计CB值之间满足：25≤n1·
R/CB≤100。
[0015]除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述二次电池的实际使用
CB
’
值为1.1～1.3。
[0016]另一方面，本申请进一步提供了一种用电装置，除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述用电装置包括如上述任一项所述的二次电池，所述二次电池作为所述用电装置的供电电源。
[0017]上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：本申请通过限定二次电池的容量与内阻满足：30≤n1·
R≤90，以提供了具有特定容量及特定内阻的二次电池，以增加二次电池的正极极片的可逆容量，同时平衡正负极材料锂离子的脱嵌速率，以维持二次电池在工作过程中电化学反应的平衡，提升了二次电池的能量效率，最终提升二次电池的循环寿命及存储寿命。
具体实施方式
[0018]为了使本申请的目的、技术方案和有益效果更加清晰明白，以下结合具体实施方式，对本申请进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本申请，并不是为了限定本申请。
[0019]随着新能源行业的发展，人们对二次电池提出了更高需求，二次电池，例如电动汽车中的二次电池，需要尽可能的延长其单次续航里程和使用寿命，电动汽车中的二次电池在充放电过程中活性锂的损失是二次电池寿命衰减的主要因素。二次电池循环脱嵌锂过程中，由于石墨的膨胀收缩、正极过渡金属溶出等原因，造成SEI膜的破裂和生成，SEI膜面积和厚度增加，消耗电池体系有限的活性锂，最终导致电池使用寿命缩短。目前，二次电池均是通过负极进行“补锂”。与此同时，二次电池中正负极的脱嵌锂速率对二次电池的寿命也具有一定的影响，当正负极脱嵌锂速率不匹配时，二次电池在工作过程中就会出现析锂或者容量衰减，其寿命和能量效率就会下降。同时，二次电池的内阻对二次电池的寿命也具有影响，当二次电池的内阻大时，充放电过程中自身热损耗大，使用中温度大，恶化二次电池性能。
[0020]为了改善上述问题，本申请提供了具有特定容量及特定内阻的二次电池，以增加二次电池的正极极片的可逆容量，同时平衡正负极材料锂离子的脱嵌速率，以维持二次电池在工作过程中电化学反应的平衡，提升了二次电池的能量效率，最终提升二次电池的循环寿命及存储寿命。
[0021]在本申请的实施例中，本申请提供了一种二次电池，其包括如下所述的正极极片、隔离膜、电解液及负极极片。
[0022]在本申请的实施例中，本申请的二次电池的一个特征在于所述二次电池在1C条件下的容量为n
1 Ah，所述二次电池在0％SOC条件下的内阻为R mΩ，n1和R之间满足：30≤n1·
R≤90，其中所述容量n1表示放电容量。即二次电池的容量n1和内阻R的乘积值可以控制在30～90范围内。比如，二次电池的容量n1和内阻R的乘积值可以为30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90中的一者或其中任意二者组成的范围。值得说明的是，该乘积值的具体数值仅是示例性地给出，只要乘积值在30～90范围内的任意值均在本申请的保护范围内。
[0023]可以理解的，二次电池的内阻与二次电池的寿命具有一定关系，当二次电池的内阻大时，二次电池在充放电过程中自身热损耗就大，使用中二次电池的温度上升以更加恶化电池性能。同时，如果只单纯的降低二次电池的内阻，二次电池的体系稳定性变差，整个
循环寿命也会变差。
[0024]本申请中通过限定二次电池在1C条件下的容量n1与二次电池在0％SOC条件下的内阻R之间的关系满足上述范围，以对容量n1与内阻R之间的关系进行优化，以平衡正负极材料锂离子的脱嵌速率，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二次电池，其特征在于，包括：所述二次电池在1C条件下的容量为n1Ah，所述二次电池在0％SOC条件下的内阻为RmΩ，n1和R之间满足：30≤n1·
R≤90，其中5≤n1≤500，0.05≤R≤18。2.如权利要求1所述的二次电池，其特征在于，包括正极极片和负极极片，所述正极极片包括正极集流体、设置于所述正极集流体上的正极活性材料层、以及从所述正极集流体上延伸出的正极极耳，所述正极活性材料层包含磷酸铁锂；所述负极极片包括负极集流体、设置于所述负极集流体上的负极活性材料层、以及从所述负极集流体上延伸出的负极极耳，所述负极活性材料层包含石墨。3.如权利要求2所述的二次电池，其特征在于，所述正极极耳的数量为N
c
个，所述负极极耳的数量为N
a
个，满足：N
a
>N
c
，其中2≤N
c
≤100，4≤N
a
≤102。4.如权利要求3所述的二次电池，其特征在于，所述正极极耳的数量N
c
与所述负极极耳的数量N
a
还满足：N
a
‑
N
c

【专利技术属性】
技术研发人员：张耀，王明旺，张旭辉，王宝玉，陈辉，
申请(专利权)人：欣旺达电动汽车电池有限公司，
类型：发明
国别省市：