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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电化学,具体涉及二次电池和用电装置。
技术介绍
1、随着锂离子电池在电动汽车、便携式电子设备和储能系统中的广泛应用,对高能量密度和快速充电能力的需求越来越高。磷酸锰铁锂(lmfp)作为一种新型的正极材料,由于其优异的能量密度,受到了广泛关注。
2、然而,传统的lmfp正极材料由于其固有的材料特性,在高倍率充电时锂离子的脱嵌和插入速率受限,导致充电效率低下。特别是在低温条件下,锂离子在lmfp中的嵌入和脱嵌能力受到限制,使得lmfp电池的嵌锂能力较差,在低温快充条件下,电池的充电容量低,快充能力非常差。
3、为了解决这一问题,现有技术一般是通过包覆导电助剂、优化电解液配方或改变材料的微观结构来优化快充能力,但这些方法不足以有效改善电池在低温下的快充性能。
4、因此,需要开发一种具有更高快充能力的二次电池。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种二次电池和用电装置,所述的二次电池中包括正极极片,正极极片中正极活性材料包括磷酸锰铁锂和磷酸铁锂,通过在磷酸锰铁锂中掺混部分磷酸铁锂,并综合控制磷酸铁锂的粒径分布系数,以及正极活性材料的电压平台特性,使得二次电池具有优异的低温快充能力,且电池具有良好的循环寿命。
2、为实现上述目的,在本专利技术的第一方面,本专利技术提供了一种二次电池,包括正极极片、负极极片、隔膜和电解液,所述正极极片包括正极集流体和设置于所述正极集流体至少一个表面上的正极活性材料
3、所述二次电池在10℃下以1c倍率在2.5~4.25v电压范围进行充电测试,得到充电曲线;所述充电曲线中电位最低的充电平台为第一阶梯平台;
4、所述二次电池满足如下关系式:2.9≤0.3×dspan×q/u≤12.9;
5、其中,所述dspan为磷酸铁锂的粒径分布系数;
6、所述u为第一阶梯平台的电位值,单位为v;
7、所述q为第一阶梯平台所对应的充电容量占总放电容量的比例,单位为%。
8、作为本专利技术的优选实施方案,所述二次电池满足如下关系式:5.5≤0.3×dspan×q/u≤8.8。
9、作为本专利技术的优选实施方案,所述u的范围为3.1~3.4v。
10、作为本专利技术的进一步优选实施方案,所述u的范围为3.2~3.25v。
11、作为本专利技术的优选实施方案,所述q的范围为10~40%。
12、作为本专利技术的进一步优选实施方案,所述q的范围为20~30%。
13、作为本专利技术的优选实施方案,所述dspan的范围为2.77~3.88。
14、作为本专利技术的进一步优选实施方案,所述dspan的范围为2.82~3.28。
15、作为本专利技术的优选实施方案,所述磷酸锰铁锂与磷酸铁锂的质量比为(2.3~9)∶1。
16、作为本专利技术的优选实施方案,所述负极极片包括负极集流体和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含负极活性材料,所述负极活性材料包括天然石墨、人造石墨、中间相碳微球、硬碳、软碳、硅、siox、硅碳、钛酸锂中的至少一种。
17、在本专利技术的第二方面,本专利技术提供了一种用电装置,包含上述所述的二次电池。
18、本专利技术的有益效果在于:
19、本专利技术提供了一种二次电池和用电装置。本专利技术的二次电池中包括正极极片,正极极片中正极活性材料包括磷酸锰铁锂和磷酸铁锂,通过在磷酸锰铁锂中掺混部分磷酸铁锂,并综合控制磷酸铁锂的粒径分布系数,以及正极活性材料的电压平台特性,使得二次电池具有优异的低温快充能力和良好的高温循环寿命。
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1.一种二次电池,其特征在于,包括正极极片、负极极片、隔膜和电解液,所述正极极片包括正极集流体和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含正极活性材料,所述正极活性材料包括磷酸锰铁锂和磷酸铁锂;
2.根据权利要求1所述二次电池,其特征在于,所述二次电池满足如下关系式:5.5≤0.3×Dspan×Q/U≤8.8。
3.根据权利要求1或2所述二次电池,其特征在于,所述U的范围为3.1~3.4V。
4.根据权利要求3所述二次电池,其特征在于,所述U的范围为3.2~3.25V。
5.根据权利要求1或2所述二次电池,其特征在于,所述Q的范围为10~40%。
6.根据权利要求5所述二次电池,其特征在于,所述Q的范围为20~30%。
7.根据权利要求1或2所述二次电池,其特征在于,所述Dspan的范围为2.77~3.88。
8.根据权利要求7所述二次电池,其特征在于,所述Dspan的范围为2.82~3.28。
9.根据权利要求1所述二次电池,其特征在于,所述磷酸锰铁锂
10.根据权利要求1所述二次电池,其特征在于,所述负极极片包括负极集流体和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含负极活性材料,所述负极活性材料包括天然石墨、人造石墨、中间相碳微球、硬碳、软碳、硅、SiOx、硅碳、钛酸锂中的至少一种。
11.一种用电装置,其特征在于,包含权利要求1~10任一项所述的二次电池。
...【技术特征摘要】
1.一种二次电池,其特征在于,包括正极极片、负极极片、隔膜和电解液,所述正极极片包括正极集流体和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含正极活性材料,所述正极活性材料包括磷酸锰铁锂和磷酸铁锂;
2.根据权利要求1所述二次电池,其特征在于,所述二次电池满足如下关系式:5.5≤0.3×dspan×q/u≤8.8。
3.根据权利要求1或2所述二次电池,其特征在于,所述u的范围为3.1~3.4v。
4.根据权利要求3所述二次电池,其特征在于,所述u的范围为3.2~3.25v。
5.根据权利要求1或2所述二次电池,其特征在于,所述q的范围为10~40%。
6.根据权利要求5所述二次电池,其特征在于,所述q的范围...
【专利技术属性】
技术研发人员:单旭意,李倩,宗峰怡,
申请(专利权)人:中创新航科技集团股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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