圆柱形二次电池和电子装置制造方法及图纸

本申请提供了一种圆柱形二次电池和电子装置，其中，圆柱形二次电池包括正极极片和负极极片，正极极片和负极极片之间满足：

【技术实现步骤摘要】
圆柱形二次电池和电子装置


[0001]本申请涉及电化学
，特别是涉及一种圆柱形二次电池和电子装置
。

技术介绍

[0002]圆柱形二次电池
(
如锂离子电池
)
具有标品
、
自动化高
、
成本低
、
一致性好的优势，尤其搭配高镍体系具有良好的能量密度而受到广泛应用，但圆柱形二次电池也存在其自身问题，例如，圆柱形二次电池在放电过程中会发热导致圆柱形二次电池温度上升，加剧活性材料和电解液的副反应，从而增大正极活性材料和负极活性材料的老化速率，导致圆柱形二次电池容量衰减加快，寿命缩短
。
基于此，如何在兼顾圆柱形二次电池的能量密度的情况下改善其放电过程中温度升高的问题，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题
。

技术实现思路

[0003]本申请的目的在于提供一种圆柱形二次电池和电子装置，以在兼顾圆柱形二次电池的能量密度的情况下改善其放电过程中温度升高的问题
。
[0004]需要说明的是，本申请的
技术实现思路
中，以圆柱形锂离子电池作为圆柱形二次电池的例子来解释本申请，但是本申请的圆柱形二次电池并不仅限于圆柱形锂离子电池
。
具体技术方案如下：
[0005]本申请第一方面提供一种圆柱形二次电池，包括正极极片和负极极片；其中，正极极片包括正极集流体以及设置于正极集流体至少一个表面上的正极活性材料层，正极活性材料层包括正极活性材料，正极活性材料包括镍钴锰酸锂，镍钴锰酸锂中镍元素的质量百分含量为
W
N
，
70
％＜
W
N
＜
100
％；负极极片包括负极集流体以及设置于负极集流体至少一个表面上的负极活性材料层，负极活性材料层包括负极活性材料，负极活性材料包括石墨；正极极片和负极极片之间满足：
3.3(a+b)≤50(0.1e+7f)/(c+2d)≤15(a+b)
，其中，
a
表示正极极片的孔隙率，且
19
％
≤a≤28
％；
b
表示负极极片的孔隙率，且
22
％
≤b≤32
％；
c
表示正极极片的涂布面密度，单位为
g/1540.25mm2，且
0.18≤c≤0.23
；
d
表示负极极片的涂布面密度，单位为
g/1540.25mm2，且
0.095≤d≤0.15
；
e
表示正极极片的单位面积电阻，单位为
Ω
/153.94mm2，且
0.01≤e≤0.35
；
f
表示负极极片的单位面积电阻，单位为
Ω
/153.94mm2，且
0.0001≤f≤0.0048。
本申请通过将正极极片的孔隙率
a、
负极极片的孔隙率
b、
正极极片的涂布面密度
c、
负极极片的涂布面密度
d、
正极极片的单位面积电阻
e
和负极极片的单位面积电阻
f
调控在上述范围内，并且使正极极片的孔隙率
a、
负极极片的孔隙率
b、
正极极片的涂布面密度
c、
负极极片的涂布面密度
d、
正极极片的单位面积电阻
e
和负极极片的单位面积电阻
f
之间满足关系式
3.3(a+b)≤50(0.1e+7f)/(c+2d)≤15(a+b)
，以使电池体系为正极活性材料包括高镍含量的镍钴锰酸锂
、
负极活性材料包括石墨的圆柱形二次电池在放电过程中发热的概率降低，其在放电过程中温度升高的幅度和速度得到降低，这样，正极活性材料和负极活性材料与电解液发生反应的可能性减小或者反应变缓，使正极活性材料和负极活性材料的老化速率降低，从而改善了圆柱形二次电池容量的衰减
。
并且，在大倍率放电工况
下，圆柱形二次电池发生产热的概率也得到了降低
。
其容量的衰减得到了改善
。
由此，能够在兼顾圆柱形二次电池的能量密度的情况下改善其放电过程中温度升高的问题
。
[0006]在本申请的一种实施方案中，
0.18≤c≤0.20。
[0007]在本申请的一种实施方案中，
22
％
≤a≤25
％
。
[0008]在本申请的一种实施方案中，
26
％
≤b≤30
％
。
[0009]在本申请的一种实施方案中，
0.095≤d≤0.12。
[0010]在本申请的一种实施方案中，
0.01≤e≤0.24。
[0011]在本申请的一种实施方案中，
0.0001≤f≤0.0035。
[0012]在本申请的一种实施方案中，镍钴锰酸锂包括
Ni71(LiNi
0.71
Co
0.14
Mn
0.15
O2)、Ni91(LiNi
0.91
Co
0.04
Mn
0.05
O2)、Ni92(LiNi
0.92
Co
0.03
Mn
0.05
O2)、Ni93(LiNi
0.93
Co
0.02
Mn
0.05
O2)、Ni94(LiNi
0.94
Co
0.01
Mn
0.05
O2)、Ni95(LiNi
0.95
Co
0.01
Mn
0.04
O2)
或
NCM811(LiNi
0.8
Co
0.1
Mn
0.1
O2)
中的至少一种
。
上述种类的镍钴锰酸锂，应用于圆柱形二次电池中，能够使圆柱形二次电池具有高能量密度和良好的循环稳定性
。
[0013]在本申请的一种实施方案中，负极活性材料还包括硅基材料，负极活性材料中硅元素的质量百分含量小于或等于3％
。
负极活性材料中包括硅基材料时，将负极活性材料中硅元素的质量百分含量调控在上述范围内，能够在提高圆柱形二次电池的能量密度的基础上，将圆柱形二次电池的阻抗调控在合理范围内，从而兼顾圆柱形二次电池的高温循环性能和高温存储性能
。
[0014]本申请第二方面提供了一种电子装置，其包括本申请第一方面提供的圆柱形二次电池
。
因此，电子装置具有良好的使用性能
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种圆柱形二次电池，包括正极极片和负极极片；其中，所述正极极片包括正极集流体以及设置于所述正极集流体至少一个表面上的正极活性材料层，所述正极活性材料层包括正极活性材料，所述正极活性材料包括镍钴锰酸锂，所述镍钴锰酸锂中镍元素的质量百分含量为
W
N
，
70
％＜
W
N
＜
100
％；所述负极极片包括负极集流体以及设置于所述负极集流体至少一个表面上的负极活性材料层，所述负极活性材料层包括负极活性材料，所述负极活性材料包括石墨；所述正极极片和所述负极极片之间满足：
3.3(a+b)≤50(0.1e+7f)/(c+2d)≤15(a+b)
，其中，
a
表示所述正极极片的孔隙率，且
19
％
≤a≤28
％；
b
表示所述负极极片的孔隙率，且
22
％
≤b≤32
％；
c
表示所述正极极片的涂布面密度，单位为
g/1540.25mm2，且
0.18≤c≤0.23
；
d
表示所述负极极片的涂布面密度，单位为
g/1540.25mm2，且
0.095≤d≤0.15
；
e
表示所述正极极片的单位面积电阻，单位为
Ω
/153.94mm2，且
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春华，韩翔龙，汪其，
申请(专利权)人：厦门新能安科技有限公司，
类型：发明
国别省市：