负极活性物质、负极极片、二次电池及用电装置制造方法及图纸

技术编号:36904128 阅读:14 留言:0更新日期:2023-03-18 09:23
本申请公开一种负极活性物质、负极极片、二次电池及用电装置,涉及电池领域。所述负极活性物质呈颗粒状,包括第一颗粒和第二颗粒,所述第一颗粒的粒径大于所述第二颗粒的粒径。本申请在大层间距(第一颗粒)的负极活性物质中混合第二颗粒的负极活性物质,这种第二颗粒的负极活性物质具有良好的极片加工性能,增加负极活性物质颗粒间的接触,能改善电池循环中后期因极片颗粒间距增大导致的电子传导中断导致的循环失效的问题。导致的循环失效的问题。导致的循环失效的问题。

【技术实现步骤摘要】
负极活性物质、负极极片、二次电池及用电装置


[0001]本申请涉及电池领域,具体涉及一种负极活性物质、负极极片、二次电池及用电装置。

技术介绍

[0002]负极活性物质即人们常说的负极材料,是电池在充电过程中,锂离子和电子的载体,起着能量的储存与释放的作用。在电池成本中,负极材料约占了5%~15%,是锂离子电池的重要原材料之一。
[0003]研究表明,在二次电池如锂离子电池中,大层间距的活性材料有利于锂离子的脱嵌,提升循环性能和倍率性能,但是大层间距的活性材料存在在循环中后期存在因极片不断膨胀带来的极片颗粒间距离增大导致的电子传导中断的风险,影响循环性能。

技术实现思路

[0004]本申请的主要目的是提出一种负极活性物质、负极极片、二次电池及用电装置,旨在有效改善二次电池的循环性能。
[0005]第一方面,本申请提供了一种负极活性物质,所述负极活性物质呈颗粒状,包括第一颗粒和第二颗粒,所述第一颗粒的粒径大于所述第二颗粒的粒径。
[0006]本申请实施例的技术方案中,在大层间距(第一颗粒)的负极活性物质中混合第二颗粒的负极活性物质,这种第二颗粒的负极活性物质具有良好的极片加工性能,增加负极活性物质颗粒间的接触,能改善电池循环中后期因极片颗粒间距增大导致的电子传导中断导致的循环失效的问题。
[0007]在一些实施例中,所述第二颗粒和所述第一颗粒的质量之比为0.2~0.5,上述质量比下,第二颗粒均匀混合在第一颗粒负极活性物质中,如此,使得负极活性物质颗粒间的接触更加充分,进一步改善电池循环中后期因极片颗粒间距增大导致的电子传导中断导致的循环失效的问题。
[0008]在一些实施例中,所述第二颗粒和所述第一颗粒的质量之比为0.2~0.3,第二颗粒更均匀混合在第一颗粒负极活性物质中,使得负极活性物质颗粒间的接触更加充分,改善电池循环中后期因极片颗粒间距增大导致的电子传导中断导致的循环失效的问题,效果最佳。
[0009]在一些实施例中,负极活性物质的材质包括碳系负极材料,所述第一颗粒的石墨化度与所述第二颗粒的石墨化度之比为0.85~0.97,进一步地,所述第一颗粒的石墨化度与所述第二颗粒的石墨化度之比为0.9~0.95,由于第二颗粒的石墨化度大于第一颗粒,整体上提高了整个负极活性物质的石墨化度,上述两个范围内,使得整个负极活性物质更便于加工,且可以有效改善二次电池的循环性能。
[0010]在一些实施例中,所述第一颗粒的Dv50为8~16μm;所述第二颗粒的Dv50 为4~8μm,如此,第二颗粒能够充分混合在第一颗粒中,增加负极活性物质颗粒间的接触,能进一步
改善电池循环中后期,因极片颗粒间距增大导致的电子传导中断导致的循环失效的问题。
[0011]在一些实施例中,所述第一颗粒的Dv50和所述第二颗粒的Dv50之比为 1.2~2.0,进一步地,所述第一颗粒的Dv50和所述第二颗粒的Dv50之比为 1.4~1.8,通过进一步限定第一颗粒的Dv50和所述第二颗粒的Dv50之比,增加负极活性物质颗粒间的接触,能进一步改善电池循环中后期,因极片颗粒间距增大导致的电子传导中断导致的循环失效的问题。
[0012]在一些实施例中,所述负极活性物质的材质包括碳系负极材料。此种类型的材料无论是能量密度、循环能力,还是成本投入等方面,其都处于表现均衡的负极材料,同时也是促进锂离子电池诞生的主要材料。
[0013]在一些实施例中,所述碳系负极材料包括人造石墨、天然石墨、软碳、硬碳和中间相碳微球中的至少一种。采用上述物质,二次电池的成本更低、循环性能更好。
[0014]第二方面,本申请提供了一种负极极片,包括上述实施例中的负极活性物质。
[0015]在一些实施例中,所述负极极片包括集流体和在远离所述集流体方向上依次叠设在所述集流体上的第一活性物质层和第二活性物质层,所述第一活性物质层和所述第二活性物质层其中之一的材质包括所述负极活性物质。如此,第二颗粒能够充分混合在第一颗粒中,增加负极活性物质颗粒间的接触,能进一步改善电池循环中后期,因极片颗粒间距增大导致的电子传导中断导致的循环失效的问题。
[0016]第三方面,本申请提供了一种二次电池,包括上述实施例中的负极极片。
[0017]第四方面,本申请提供了一种用电装置,包括上述实施例中的二次电池。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅为本申请的一些实施例,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相关的附图。
[0019]图1本申请实施例的负极活性物质的内部分布示意图;
[0020]图2为本申请实施例的负极极片的结构示意图。
[0021]附图标号说明:
[0022]100负极活性物质200第一活性物质层1第一颗粒300集流体2第二颗粒
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[0023]本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0024]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0025]需要说明的是,实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。另外,
全文中出现的“和/或”的含义,包括三个并列的方案,以“A和/或B”为例,包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。此外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本申请要求的保护范围之内。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
[0026]众所周知,负极活性物质即人们常说的负极材料,是电池在充电过程中,锂离子和电子的载体,起着能量的储存与释放的作用。在电池成本中,负极材料约占了5%~15%,是锂离子电池的重要原材料之一。
[0027]然而,研究表明,在二次电池如锂离子电池中,大层间距的活性材料有利于锂离子的脱嵌,提升循环性能和倍率性能,但是大层间距的活性材料存在在循环中后期存在因极片不断膨胀带来的极片颗粒间距离增大导致的电子传导中断的风险,影响循环性能。
[0028]因此,如何提高电池的循环性能,是本领域人员的热门研究方向。
[0029]例如:现有方案公开了一种负极极片、电芯及电池,涉及储能装置
;负极极片包括:负极集流体;设置在靠近负极集流体至少一个表面上的第一负极活性材料层本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负极活性物质,其特征在于,所述负极活性物质呈颗粒状,且包括第一颗粒和第二颗粒,所述第一颗粒的粒径大于所述第二颗粒的粒径。2.如权利要求1所述的负极活性物质,其特征在于,所述第二颗粒和所述第一颗粒的质量之比为0.2~0.5;和/或,所述负极活性物质的材质包括碳系负极材料,所述第一颗粒的石墨化度与所述第二颗粒的石墨化度之比为0.85~0.97。3.如权利要求1所述的负极活性物质,其特征在于,所述第二颗粒和所述第一颗粒的质量之比为0.2~0.3;和/或,所述负极活性物质的材质包括碳系负极材料,所述第一颗粒的石墨化度与所述第二颗粒的石墨化度之比为0.9~0.95。4.如权利要求1所述的负极活性物质,其特征在于,所述第一颗粒的Dv50为8~16μm;和/或,所述第二颗粒的Dv50为4~8μm。5.如权利要求1所述的负极活性物质,其特征在于,所述第一颗粒的Dv50和所述第二颗粒的Dv50之比...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘彪
申请(专利权)人:宁德时代新能源科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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