【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电化学，特别是涉及一种二次电池和用电装置。
技术介绍
1、二次电池，如锂离子电池，其具有能量密度高、循环寿命长、自放电率低和环保无污染等优点，已广泛应用于航空、航天、航海、电动汽车等领域。锂离子电池中隔膜的性能决定了锂离子电池的界面结构、内阻等，直接影响锂离子电池的容量、循环以及安全性能。性能优异的隔膜对提高锂离子电池的综合性能具有重要的作用。目前，通过隔膜改善锂离子电池的性能时，其循环性能和安全性能通常难以兼顾。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种二次电池和用电装置，以兼顾二次电池的循环性能和安全性能。具体技术方案如下：
2、需要说明的是，本申请的
技术实现思路
中，以锂离子电池作为二次电池的例子来解释本申请，但是本申请的二次电池并不仅限于锂离子电池。具体技术方案如下：
3、本申请的第一方面提供了一种二次电池，其包括卷绕结构的电极组件，所述电极组件包括正极极片、负极极片、第一隔膜和第二隔膜，所述负极极片位于所述第一隔膜和所述第二隔膜之间；所述负极极片包括负极集流体和位于所述负极集流体厚度方向两侧的第一负极材料层和第二负极材料层，所述第一隔膜与所述第一负极材料层相邻，所述第二隔膜与所述第二负极材料层相邻；所述第一隔膜包括第一基膜和水性粘结层，所述水性粘结层设置在所述第一基膜的至少一侧，其中一层所述水性粘结层与所述第一负极材料层直接接触；所述第二隔膜包括第二基膜和油性粘结层，所述油性粘结层设置在所述第二基膜的至少一侧，其中一层所述油性粘结层与所述
4、在本申请的一些实施方案中，所述第一隔膜还包括第一陶瓷涂层，所述第一陶瓷涂层设置在所述第一基膜背离所述第一负极材料层的一侧，所述第一陶瓷涂层位于所述第一基膜与所述水性粘结层之间；和/或，所述第二隔膜还包括第二陶瓷涂层，所述第二陶瓷涂层设置在所述第二基膜背离所述第二负极材料层的一侧，所述第二陶瓷涂层位于所述第二基膜与所述油性粘结层之间。第一陶瓷涂层和/或第二陶瓷涂层的引入可以进一步提高二次电池的循环性能，从而，上述第一隔膜和第二隔膜搭配使用，更有利于兼顾二次电池的循环性能和安全性能。
5、在本申请的一些实施方案中，沿所述电极组件的卷绕方向，所述第一负极材料层的长度大于所述第二负极材料层的长度。第一负极材料层的长度大于第二负极材料层的长度，有利于二次电池的负极极片吸收更多电解液，降低循环断桥等风险。
6、在本申请的一些实施方案中，所述电极组件包括平直区和拐角区，在所述拐角区，一个正极极片拐角段与一个第一负极材料层拐角段相邻，所述正极极片拐角段较所述第一负极材料层拐角段远离所述电极组件的卷绕中心，所述第一隔膜位于所述正极极片拐角段与所述第一负极材料层拐角段之间。在电极组件采用不同特性的第一隔膜和第二隔膜搭配使用，各自发挥不同的优势，有利于改善二次电池在拐角区的析锂问题和界面问题，进一步改善二次电池的循环性能，使得二次电池的循环性能和安全性能得到更好的兼顾。
7、在本申请的一些实施方案中，所述水性粘结层包括水性聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、丁苯橡胶或水性聚苯烯酸酯中的至少一种；和/或，所述油性粘结层包括油性聚偏二氟乙烯、聚偏氟乙烯或聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物中的至少一种。通过选用上述材料，有利于提高第一隔膜与正极极片之间、第一隔膜与负极极片之间、第二隔膜与正极极片之间、以及第二隔膜与负极极片之间的粘结力，强化上述两者之间的界面，有利于锂离子的传输，提高了二次电池的循环性能；同时降低了第一陶瓷涂层、第二陶瓷涂层脱落的可能性，从而，更有利于兼顾二次电池的循环性能和安全性能。
8、在本申请的一些实施方案中，所述水性粘结层的涂布重量cw1为0.0004mg/mm2至0.002mg/mm2，和/或，所述油性粘结层的涂布重量cw2为0.0004mg/mm2至0.002mg/mm2。通过调控cw1和/或cw2在本申请范围内，有利于强化第一隔膜与正极极片和/或负极极片之间的界面、第二隔膜与正极极片和/或负极极片之间的界面，有利于锂离子的传输，能够进一步提高二次电池的循环性能
9、在本申请的一些实施方案中，所述第一基膜的孔隙率p1大于所述第二基膜的孔隙率p2，40％≤p1≤70％，5％≤p2≤50％。在本申请的一些实施方案中，50％≤p1≤60％，10％≤p2≤40％。通过调控第一基膜的孔隙率p1和第二基膜的孔隙率p2在本申请范围内，第一隔膜和第二隔膜的机械强度较高，可以进一步兼顾二次电池的安全性能。
10、在本申请的一些实施方案中，所述第一基膜的孔径d1大于所述第二基膜的孔径d2，80nm≤d1≤700nm，50nm≤d2≤200nm。在本申请的一些实施方案中，250nm≤d1≤520nm，100nm≤d2≤150nm。通过调控第一基膜的孔径d1和第二基膜的孔径d2在本申请范围内，第一隔膜和第二隔膜的机械强度较高，可以进一步兼顾二次电池的安全性能。
11、在本申请的一些实施方案中，所述第一陶瓷涂层的涂布重量cw1’为7mg/cm2至13mg/cm2，和/或，所述第二陶瓷涂层的涂布重量cw2’为7mg/cm2至13mg/cm2。调控cw1’和/或cw2’在上述范围内，有利于提高第一隔膜和/或第二隔膜的保液量，从而改善了第一隔膜和/或第二隔膜的储液性能，有利于进一步兼顾二次电池的循环性能。
12、在本申请的一些实施方案中，所述第一陶瓷涂层包括第一陶瓷粒子，所述第二陶瓷涂层包括第二陶瓷粒子，所述第一陶瓷粒子和所述第二陶瓷粒子各自独立地包括自氧化铝、勃姆石、氧化硅、氧化镁、氧化钛、氧化锡、氧化钙、氧化锆、氧化钇、碳化硅、氢氧化铝、氢氧化镁或氢氧化钙中的至少一种。第一陶瓷涂层中的第一陶瓷粒子的种类、第二陶瓷涂层中的第二陶瓷粒子的种类在本申请范围内，能够进一步提高第一隔膜、第二隔膜的保液能力，改善正极极片和负极极片因电解液不足导致的界面问题，从而进一步提高二次电池的循环性能。
13、在本申请的一些实施方案中，所述第一隔膜的厚度h1为7.5μm至15.0μm，所述第二隔膜的厚度h2为6.0μm至13.0μm。通过调控第一隔膜的厚度h1和第二隔膜的厚度h2在上述范围内，得到的二次电池具有高的能量密度，同时还能兼顾循环性能和安全性能。
14、本申请的第二方面提供了一种用电装置，其包括前述任一实施方案中的二次电池。
15、本申请的有益效果：
16、本申请提供了一种二次电池，其包括卷绕结构的电极组件，电极组件包括正极极片、负极极片、第一隔膜和第二隔膜，负极极片位于第一隔膜和第二隔膜之间；负极极片包括负极集流体和位于负极集流体厚度方向两侧的第一负极本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种二次电池，其包括卷绕结构的电极组件，所述电极组件包括正极极片、负极极片、第一隔膜和第二隔膜，所述负极极片位于所述第一隔膜和所述第二隔膜之间；
2.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述水性粘结层设置在所述第一基膜的两侧，所述第一隔膜还包括第一陶瓷涂层，所述第一陶瓷涂层设置在所述第一基膜背离所述第一负极材料层的一侧，所述第一陶瓷涂层位于所述第一基膜与所述水性粘结层之间；和/或，
3.根据权利要求1所述的二次电池，其中，沿所述电极组件的卷绕方向，所述第一负极材料层的长度大于所述第二负极材料层的长度。
4.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述电极组件包括平直区和拐角区，在所述拐角区，一个正极极片拐角段与一个第一负极材料层拐角段相邻，所述正极极片拐角段较所述第一负极材料层拐角段远离所述电极组件的卷绕中心，所述第一隔膜位于所述正极极片拐角段与所述第一负极材料层拐角段之间。
5.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述水性粘结层包括水性聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、丁苯橡胶或水性聚苯烯酸酯中的至少一种；和/或，所述油性粘结层包括油性聚
6.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述水性粘结层的涂布重量CW1为0.0004mg/mm2至0.002mg/mm2，和/或，所述油性粘结层的涂布重量CW2为0.0004mg/mm2至0.002mg/mm2。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的二次电池，其中，所述第一基膜的孔隙率P1大于所述第二基膜的孔隙率P2，40％≤P1≤70％，5％≤P2≤50％。
8.根据权利要求7所述的二次电池，其中，50％≤P1≤60％，10％≤P2≤40％。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的二次电池，其中，所述第一基膜的孔径D1大于所述第二基膜的孔径D2，80nm≤D1≤700nm，50nm≤D2≤200nm。
10.根据权利要求9所述的二次电池，其中，250nm≤D1≤520nm，100nm≤D2≤150nm。
11.根据权利要求2所述的二次电池，其中，所述第一陶瓷涂层的涂布重量CW1’为7mg/cm2至13mg/cm2，和/或，所述第二陶瓷涂层的涂布重量CW2’为7mg/cm2至13mg/cm2。
12.根据权利要求2所述的二次电池，其中，所述第一陶瓷涂层包括第一陶瓷粒子，所述第二陶瓷涂层包括第二陶瓷粒子，所述第一陶瓷粒子和所述第二陶瓷粒子各自独立地包括自氧化铝、勃姆石、氧化硅、氧化镁、氧化钛、氧化锡、氧化钙、氧化锆、氧化钇、碳化硅、氢氧化铝、氢氧化镁或氢氧化钙中的至少一种。
13.根据权利要求1至6中任一项所述的二次电池，其中，所述第一隔膜的厚度H1为7.5μm至15.0μm，所述第二隔膜的厚度H2为6.0μm至13.0μm。
14.一种用电装置，其包括权利要求1至13中任一项所述的二次电池。
...【技术特征摘要】
1.一种二次电池，其包括卷绕结构的电极组件，所述电极组件包括正极极片、负极极片、第一隔膜和第二隔膜，所述负极极片位于所述第一隔膜和所述第二隔膜之间；
2.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述水性粘结层设置在所述第一基膜的两侧，所述第一隔膜还包括第一陶瓷涂层，所述第一陶瓷涂层设置在所述第一基膜背离所述第一负极材料层的一侧，所述第一陶瓷涂层位于所述第一基膜与所述水性粘结层之间；和/或，
3.根据权利要求1所述的二次电池，其中，沿所述电极组件的卷绕方向，所述第一负极材料层的长度大于所述第二负极材料层的长度。
4.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述电极组件包括平直区和拐角区，在所述拐角区，一个正极极片拐角段与一个第一负极材料层拐角段相邻，所述正极极片拐角段较所述第一负极材料层拐角段远离所述电极组件的卷绕中心，所述第一隔膜位于所述正极极片拐角段与所述第一负极材料层拐角段之间。
5.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述水性粘结层包括水性聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、丁苯橡胶或水性聚苯烯酸酯中的至少一种；和/或，所述油性粘结层包括油性聚偏二氟乙烯、聚偏氟乙烯或聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的二次电池，其中，所述水性粘结层的涂布重量cw1为0.0004mg/mm2至0.002mg/mm2，和/或，所述油性粘结层的涂布重量cw2为0.0004mg/mm2至0.002mg/mm2。
【专利技术属性】
技术研发人员：要美娜，
申请(专利权)人：宁德新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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