System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 电池、用电装置制造方法及图纸_技高网

电池、用电装置制造方法及图纸

技术编号:43138909 阅读:0 留言:0更新日期:2024-10-29 17:43
本申请涉及一种电池、用电装置。电池包括极片和隔膜;极片中正极活性材料包括内核和碳包覆层;碳包覆层形成在内核的至少部分表面;内核为LiMPO<subgt;4</subgt;;其中,M包括Mn元素和非Mn元素;极片与隔膜间的粘结力为10N/m~30N/m。通过在电池烘烤阶段提高烘烤温度,能够实现降低电池含水率的效果,然而更高的烘烤温度这对于电池的隔膜的耐高温性能提出了更高的要求。本申请通过设置极片与隔膜间的粘结力为10N/m~30N/m时,能够使得隔膜在极片间130℃‑150℃温度下热收缩率不高于0.5%,从而极大地提高隔膜的耐高温性能,使得隔膜具有良好的离子传输性能的同时,降低电池的含水率,提高电池的循环性能。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及一种电池、用电装置


技术介绍

1、近年来,随着锂离子二次电池技术的发展,锂离子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。由于锂离子二次电池取得了极大的发展,因此对其能量密度、循环性能和安全性能等也提出了更高的要求。

2、磷酸锰锂作为锂离子二次电池的正极活性材料,具有容量高、安全性好、成本低的优点。

3、然而,在现有技术中,采用磷酸锰锂正极活性材料的二次电池的一些性能还有待提升,这极大地限制了磷酸锰锂电池更大范围的应用。


技术实现思路

1、本申请的专利技术人发现部分碳包覆正极材料循环性能下降,产气严重,经过分析,本申请专利技术人经过研究发现可能是碳包覆正极材料自身含水量较高导致的,因此需要提高电池的干燥温度,降低含水量。而电池的干燥温度上限受隔膜限制,现有的电池体系,干燥温度太高,隔膜发生收缩,容易引发短路问题。本申请的目的在于提供一种电池,能够在高温下干燥,不会发生隔膜收缩现象。

2、本申请的实施例是这样实现的:

3、第一方面,本申请实施例提供一种电池,电池包括极片和隔膜;极片中正极活性材料包括内核和碳包覆层;碳包覆层形成在内核的至少部分表面;内核为limpo4;其中,m包括mn元素和非mn元素;

4、极片与隔膜间的粘结力为10n/m~30n/m。

5、通过在电池烘烤阶段提高烘烤温度,能够实现降低电池含水率的效果,然而更高的烘烤温度这对于电池的隔膜的耐高温性能提出了更高的要求。本申请通过设置极片与隔膜间的粘结力为10n/m~30n/m时,能够使得隔膜在极片间130℃-150℃温度下热收缩率不高于0.5%,从而极大地提高隔膜的耐高温性能,使得隔膜具有良好的离子传输性能的同时,降低电池的含水率,提高电池的循环性能。

6、在一些可选的实施方案中,极片与隔膜间的粘结力为15n/m~25n/m。

7、上述技术方案中,将极片与隔膜间的粘结力控制在更小的范围内,能够使得隔膜获得更加优异的热收缩性能,从而有利于实施高温烘烤降低电池的含水率,提高电池的循环性能。

8、在一些可选的实施方案中,隔膜包括涂层;极片包括活性物质层;

9、涂层与活性物质层能够发生膨胀粘结。

10、上述技术方案中,涂层与活性物质层能够发生膨胀粘结时,由于涂层体积膨胀,能够产生挤压力,在挤压的同时与极片粘结,在挤压与粘结双重作用下,能够提高隔膜在极片间的粘接力,从而提高隔膜的热收缩性能,进而有利于降低电池的含水率,提高电池的循环性能。

11、在一些可选的实施方案中,涂层能够与极片在80℃-100℃发生膨胀粘结。

12、上述技术方案中,涂层能够与极片在80℃-100℃发生膨胀粘结,而电池烘烤的温度在130℃-150℃,这使得在烘烤过程中,涂层先发生膨胀粘结,当温度升高至130℃-150℃时,涂层已经发生了膨胀粘结,进而能够提高涂层发生膨胀粘结的概率,进一步提高隔膜的热收缩性能,进而有利于降低电池的含水率,提高电池的循环性能。

13、在一些可选的实施方案中,涂层包括:有机涂层;有机涂层包括有机材料和发泡剂,有机材料包括:含氟聚合物、丙烯酸酯类共聚物、聚烯烃、聚乙烯醇或者丁苯乳液中的至少一种。

14、在一些可选的实施方案中,发泡剂包括:聚苯乙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯、脲甲醛或者酚醛中的至少一种。

15、在一些可选的实施方案中,以质量百分数计,发泡剂的添加量为涂层质量的5%~15%。

16、在一些可选的实施方案中,活性物质层包括有机材料,有机材料包括:含氟聚合物、丙烯酸酯类共聚物、聚烯烃、聚乙烯醇或者丁苯乳液中的至少一种。

17、上述技术方案中,含氟聚合物、丙烯酸酯类共聚物、聚烯烃、聚乙烯醇或者丁苯乳液均能够发生膨胀粘结。

18、在一些可选的实施方案中,以质量百分比计,活性物质层中,有机材料的添加量5%~25%。

19、在一些可选的实施方案中,发泡剂优选含氟聚合物或者丙烯酸酯类共聚物。

20、上述技术方案中,含氟聚合物或者丙烯酸酯类共聚物具有更优的膨胀性能,能够与发泡剂协同配合,有机材料先膨胀,发泡剂再发泡,促进膨胀粘接发生,从而有利于提高隔膜的热收缩性能,进而有利于降低电池的含水率,提高电池的循环性能。

21、在一些可选的实施方案中,含氟聚合物包括:聚偏二氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯或者聚偏氟乙烯-三氟乙烯中的至少一种。

22、上述技术方案中,聚偏二氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯或者聚偏氟乙烯-三氟乙烯具有更优的膨胀性能,能够与发泡剂协同配合,有机材料先膨胀,发泡剂再发泡,促进膨胀粘接发生,从而有利于提高隔膜的热收缩性能,进而有利于降低电池的含水率,提高电池的循环性能。

23、在一些可选的实施方案中,丙烯酸酯类共聚物包括:丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯或者甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。

24、上述技术方案中,丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯或者甲基丙烯酸甲酯具有更优的膨胀性能,能够与发泡剂协同配合,有机材料先膨胀,发泡剂再发泡,促进膨胀粘接发生,从而有利于提高隔膜的热收缩性能,进而有利于降低电池的含水率,提高电池的循环性能。

25、在一些可选的实施方案中,涂层的厚度为0.1μm~10μm。

26、上述技术方案中,涂层的厚度设置为0.1μm~10μm,具有更优的热收缩性能。

27、在一些可选的实施方案中,隔膜包括基体;基体包括:聚丙烯膜、聚乙烯膜、聚酯膜、聚丙烯/聚乙烯复合膜、陶瓷膜、玻璃纤维膜或者无纺布中的至少一种;涂层形成在基体的至少部分表面。

28、在一些可选的实施方案中,隔膜在130℃-150℃温度下的热收缩率不高于0.5%。

29、上述技术方案中,隔膜在130℃-150℃温度下的热收缩率不高于0.5%,从而极大地提高隔膜的耐高温性能,使得隔膜具有良好的离子传输性能的同时,降低电池的含水率,提高电池的循环性能。

30、在一些可选的实施方案中,非mn元素包括第一掺杂元素和第二掺杂元素中的一种或两种,第一掺杂元素为锰位掺杂,第二掺杂元素为磷位掺杂。

31、在一些可选的实施方案中,第一掺杂元素包括选自zn、al、na、k、mg、mo、w、ti、v、zr、fe、ni、co、ga、sn、sb、nb和ge中的一种或多种元素。

32、在一些可选的实施方案中,第一掺杂元素包括选自fe、ti、v、ni、co和mg中的至少两种。

33、在一些可选的实施方案中,第二掺杂元素包括选自b、s、si和n中的一种或多种元素。

34、在一些可选的实施方案中,内核具有化学式为li1+xmn1-yayp1-zrzo4的化合物,x为在-0.100~0.100范围内的任意数值,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电池,其特征在于,所述电池包括极片和隔膜;所述极片中正极活性材料包括内核和碳包覆层;所述碳包覆层形成在所述内核的至少部分表面;所述内核为LiMPO4;其中,M包括Mn元素和非Mn元素;

2.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述极片与所述隔膜间的粘结力为15N/m~25N/m。

3.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,

4.根据权利要求3所述的电池,其特征在于,

5.根据权利要求3所述的电池,其特征在于,

6.根据权利要求5所述的电池,其特征在于,所述发泡剂包括:聚苯乙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯、脲甲醛或者酚醛中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的电池,其特征在于,

8.根据权利要求3所述的电池,其特征在于,所述活性物质层包括有机材料,所述有机材料包括:含氟聚合物、丙烯酸酯类共聚物、聚烯烃、聚乙烯醇或者丁苯乳液中的至少一种。

9.根据权利要求8所述的电池,其特征在于,

10.根据权利要求8所述的电池,其特征在于,

11.根据权利要求10所述的电池,其特征在于,

12.根据权利要求10所述的电池,其特征在于,

13.根据权利要求3-12任一项所述的电池,其特征在于,

14.根据权利要求3所述的电池,其特征在于,

15.根据权利要求1-14任一项所述的电池,其特征在于,

16.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,

17.根据权利要求16所述的电池,其特征在于,

18.根据权利要求17所述的电池,其特征在于,

19.根据权利要求16所述的电池,其特征在于,

20.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,

21.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,

22.一种用电装置,其特征在于,所述用电装置包括权利要求1-21中任一项所述的电池。

...

【技术特征摘要】

1.一种电池,其特征在于,所述电池包括极片和隔膜;所述极片中正极活性材料包括内核和碳包覆层;所述碳包覆层形成在所述内核的至少部分表面;所述内核为limpo4;其中,m包括mn元素和非mn元素;

2.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述极片与所述隔膜间的粘结力为15n/m~25n/m。

3.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,

4.根据权利要求3所述的电池,其特征在于,

5.根据权利要求3所述的电池,其特征在于,

6.根据权利要求5所述的电池,其特征在于,所述发泡剂包括:聚苯乙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯、脲甲醛或者酚醛中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的电池,其特征在于,

8.根据权利要求3所述的电池,其特征在于,所述活性物质层包括有机材料,所述有机材料包括:含氟聚合物、丙烯酸酯类共聚物、聚烯烃、聚乙烯醇或者丁苯乳液中的至少一种。

9.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员:苗思宇黄彩虾汪志明
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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