钠二次电池和用电装置制造方法及图纸

本申请提供了一种钠二次电池和用电装置

【技术实现步骤摘要】
钠二次电池和用电装置


[0001]本申请涉及二次电池
，尤其涉及一种钠二次电池和用电装置
。

技术介绍

[0002]近年来，二次电池广泛应用于水力
、
火力
、
风力和太阳能电站等储能电源系统，以及电动工具
、
电动自行车
、
电动摩托车
、
电动汽车
、
军事装备
、
航空航天等多个领域
。
随着二次电池应用的普及，对其循环性能
、
使用寿命等也提出了更高的要求
。
[0003]在资源和成本方面，钠二次电池比锂二次电池具有更大的优势，但是钠二次电池产气严重，限制了其进一步应用
。

技术实现思路

[0004]本申请是鉴于上述课题而进行的，其目的在于，提供一种钠二次电池，用于减少钠二次电池产气，提升电池的循环稳定性
。
[0005]本申请的第一方面提供一种钠二次电池，钠二次电池包括负极极片和电解液，负极极片包括负极活性材料，负极活性材料在
0.5V
‑
0.05V
电压区间先以
0.05C
倍率放电，然后以
40
μ
A、10
μ
A
电流放电的三段式逐步放电法测得的实际放电比容量与负极活性材料总放电比容量的比值为
a
；所述电解液包括第一组分，所述第一组分包括式Ⅰ所示的化合物，基于所述电解液的总质量计，所述第一组分的质量含量为
b
，式Ⅰ其中，
R1、R2、R3、R4各自独立地包含氢原子
、
卤原子
、C1‑6烷基
、C1‑6卤代烷基
、C1‑6烷氧基
、C2‑6烯基或
C2‑6炔基，且
R1、R2、R3和
R4不同时表示氢原子，且
a
与
b
满足：
0.45≤a+b≤1.5。
[0006]负极极片在
0.5V
‑
0.05V
电压区间较稳定，在充放电的过程不容易发生析钠过程，出现产气现象的可能性较低
。
另外在电解液中引入具有优异的抗氧化性能的式Ⅰ所示的化合物，可以降低电解液在正极表面发生氧化反应的速率，减少质子氢的产生，进而减少质子氢迁移到负极表面发生还原反应生成不稳定组分的可能性，减少不稳定组分在负极表面的发生副反应而带来的产气现象
。
然而式Ⅰ所示的化合物也会对电解液的粘度带来负面影响，影响体系的动力学性能，影响负极极片在
0.5V
‑
0.05V
电压区间的稳定性，可能会带来产气现象
。
[0007]a+b
的值在合适的范围内的负极极片与电解液能够通过相互协同配合，减少二次电池的产气，提升电池动力学性能和循环稳定性
。
[0008]在任意实施方式中，所述钠二次电池满足：
0.6≤a+b≤1.2。
[0009]a+b
的值在合适的范围内的负极极片与电解液能够通过相互协同配合，电池具有低的产气率
、
优异的动力学性能和循环稳定性
。
[0010]在任意实施方式中，所述负极活性材料在
0.5V
‑
0.05V
电压区间先以
0.05C
倍率放电，然后以
40
μ
A、10
μ
A
电流放电的三段式逐步放电法测得的实际放电比容量与所述负极活性材料的总放电比容量的比值
a
为
0.35
‑
0.85。
[0011]负极活性材料在
0.5V
‑
0.05V
电压区间的实际放电比容量与总放电比容量的比值在合适范围内，电池具有低的高温存储后电池体积膨胀率
、
优异的低温充电性能
、
高的能量密度和优异的常温循环容量保持率
。
[0012]在任意实施方式中，所述负极活性材料在
0.5V
‑
0.05V
电压区间先以
0.05C
倍率放电，然后以
40
μ
A、10
μ
A
电流放电的三段式逐步放电法测得的实际放电比容量与所述负极活性材料的总放电比容量的比值
a
为
0.4
‑
0.7。
[0013]负极活性材料在
0.5V
‑
0.05V
电压区间的实际放电比容量与总放电比容量的比值在合适范围内，可以进一步提高电池的低温充电性能和常温循环性能
。
[0014]在任意实施方式中，所述负极活性材料在
1.5V
‑
0.5V
电压区间先以
0.05C
倍率放电，然后以
40
μ
A、10
μ
A
电流放电的三段式逐步放电法测得的实际放电比容量与所述负极活性材料的总放电比容量的比值
c
为
0.05
‑
0.35。
[0015]负极活性材料在
1.5V
‑
0.5V
电压区间的实际放电比容量与总放电比容量的比值在合适范围内，电池具有低的高温存储后电池体积膨胀率
、
优异的低温充电性能
、
高的能量密度和优异的常温循环容量保持率
。
[0016]在任意实施方式中，所述负极活性材料在
1.5V
‑
0.5V
电压区间先以
0.05C
倍率放电，然后以
40
μ
A、10
μ
A
电流放电的三段式逐步放电法测得的实际放电比容量与所述负极活性材料的总放电比容量的比值
c
为
0.1
‑
0.3。
[0017]负极活性材料在
1.5V
‑
0. 5V
电压区间的实际放电比容量与总放电比容量的比值在合适范围内，可以减小电池高温存储后的体积膨胀率，提升电池的能量密度
。
[0018]在任意实施方式中，所述负极活性材料在
0.05V
‑
0.005V
电压区间先以
0.05C
倍率放电，然后以
40
μ
A、10
μ
A
电流放电的三段式逐步放电法测得的实际放电比容量与所述负极活性材料的总放电比容量的比值
d
为
0.1
‑
0.45。
[0019]负极活性材料在
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种钠二次电池，其特征在于，包括负极极片和电解液，所述负极极片包括负极活性材料，所述负极活性材料在
0.5V
‑
0.05V
电压区间先以
0.05C
倍率放电，然后以
40
μ
A、10
μ
A
电流放电的三段式逐步放电法测得的实际放电比容量与所述负极活性材料总放电比容量的比值为
a
；所述电解液包括第一组分，所述第一组分包括式Ⅰ所示的化合物，基于所述电解液的总质量计，所述第一组分的质量含量为
b
，式Ⅰ其中，
R1、R2、R3、R4各自独立地包含氢原子
、
卤原子
、C1‑6烷基
、C1‑6卤代烷基
、C1‑6烷氧基
、C2‑6烯基或
C2‑6炔基，且
R1、R2、R3和
R4不同时表示氢原子，且
a
与
b
满足：
0.45≤a+b≤1.5。2.
根据权利要求1所述的钠二次电池，其特征在于，所述钠二次电池满足：
0.6≤a+b≤1.2。3.
根据权利要求1所述的钠二次电池，其特征在于，所述负极活性材料在
0.5V
‑
0.05V
电压区间先以
0.05C
倍率放电，然后以
40
μ
A、10
μ
A
电流放电的三段式逐步放电法测得的实际放电比容量与所述负极活性材料的总放电比容量的比值
a
为
0.35
‑
0.85。4.
根据权利要求1所述的钠二次电池，其特征在于，所述负极活性材料在
0.5V
‑
0.05V
电压区间先以
0.05C
倍率放电，然后以
40
μ
A、10
μ
A
电流放电的三段式逐步放电法测得的实际放电比容量与所述负极活性材料的总放电比容量的比值
a
为
0.4
‑
0.7。5.
根据权利要求1至4中任一项所述的钠二次电池，其特征在于，所述负极活性材料在
1.5V
‑
0.5V
电压区间先以
0.05C
倍率放电，然后以
40
μ
A、10
μ
A
电流放电的三段式逐步放电法测得的实际放电比容量与所述负极活性材料的总放电比容量的比值
c
为
0.05
‑
0.35。6.
根据权利要求1至4中任一项所述的钠二次电池，其特征在于，所述负极活性材料在
1.5V
‑
0.5V
电压区间先以
0.05C
倍率放电，然后以
40
μ
A、10
μ
A
电流放电的三段式逐步放电法测得的实际放电比容量与所述负极活性材料的总放电比容量的比值
c
为
0.1
‑
0.3。7.
根据权利要求1至4中任一项所述的钠二次电池，其特征在于，所述负极活性材料在
0.05V
‑
0.005V
电压区间先以
0.05C
倍率放电，然后以
40
μ
A、10
μ
A
电流放电的三段式放电法测得的实际放电比容量与所述负极活性材料的总放电比容量的比值
d
为
0.1
‑
0.45。8.
根据权利要求1至4中任一项所述的钠二次电池，其特征在于，所述负极活性材料在
0.05V
‑
0.005V
电压区间先以
0.05C
倍率放电，然后以
40
μ
A、10
μ
A
电流放电的三段式逐步放电法测得的实际放电比容量与所述负极活性材料的总放电比容量的比值
d
为
0.2
‑
0.4。9.
根据权利要求1至4中任一项所述的钠二次电池，其特征在于，基于所述电解液的质量计，所述第一组分的质量含量
b
为
5%
‑
80%。
10.
根据权利要求1至4中任一项所述的钠二次电池，其特征在于，基于所述电解液的质量计，所述第一组分的质量含量
b
为
10%
‑
50%。11.
根据权利要求1至4中任一项所述的钠二次电池，其特征在于，所述负极活性材料在
0.5V
‑
0.05V
电压区间先以
0.05C
倍率放电，然后以
40
μ
A、10
μ
A
电流放电的三段式逐步放电法测得的实际放电比容量为
120mAh/g
‑
270mAh/g。12.
根据权利要求1至4中任一项所述的钠二次电池，其特征在于，所述第一组分包括如下化合物中的一种或多种：式
Ⅰ‑
1、
式
Ⅰ‑
2、
式
Ⅰ‑
3、
式
Ⅰ‑
4、
式
Ⅰ‑
5、
式
Ⅰ‑
6。13.
根据权利要求1至4中任一项所述的钠二次电池，其特征在于，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膜层，所述负极膜层包括
Ca
...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴凯，邹海林，铁志伟，陈培培，
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：