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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电池,具体涉及一种二次电池及用电装置。
技术介绍
1、当前二次电池能量密度的提高以及储能成本的降低受到广泛关注。开发高能量密度的二次电池方向之一是增加正、负极涂层厚度以及提高正、负极片的压实密度,但受负极动力学限制,增加负极涂层厚度以及提高压实密度会导致负极发生析锂。
2、析锂会导致二次电池容量下降,能量密度和功率密度缩短以及严重危害安全性能。锂枝晶的形成一方面消耗电池中活性锂离子的数量,直接造成容量衰减;其次,新鲜的锂枝晶穿透sei膜直接与电解液接触,引起更多的副反应,造成产气,严重时刺穿隔膜,引发正负极短路,造成二次电池起火爆炸。
3、鉴于此,提出本申请。
技术实现思路
1、本申请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及用电装置,能够有效的改善表面析锂和边缘析锂现象,抑制锂枝晶生长,有效的提高二次电池的能量密度和功率密度。
2、为实现上述目的,本申请的第一方面提供了一种二次电池,包括负极极片,所述负极极片包括负极集流体及设置在负极集流体至少一个表面依次设置的负极活性材料层和金属层;
3、所述负极活性材料层包括第一负极活性材料层和第二负极活性材料层;所述第一负极活性材料层包括本体部,所述本体部在远离所述负极集流体的表面具有第一端和第二端,所述本体部沿所述第一端和所述第二端向远离所述负极集流体的方向延伸形成第一延伸部和第二延伸部,所述第二负极活性材料层位于所述第一延伸部和所述第二延伸部之间。
4、
5、其中,dv50μm为所述第一负极活性材料累计体积百分数达到50%时所对应的粒径
6、dv′50μm为所述第二负极活性材料累计体积百分数达到50%时所对应的粒径。
7、作为本申请的实施方案,满足:dv′10≥2dv10;
8、其中,dv10μm为所述第一负极活性材料累计体积百分数达到10%时所对应的粒径
9、dv′10μm为所述第二负极活性材料累计体积百分数达到10%时所对应的粒径。
10、作为本申请的实施方案,满足如下(a)~(d)中的至少一项:
11、(a)4≤dv50≤20;
12、(b)6≤dvˊ50≤20;
13、(c)2≤dv10≤8;
14、(d)4≤dvˊ10≤16。
15、作为本申请的实施方案,满足:2≤dv50/dv10≤4。
16、作为本申请的实施方案,满足如下(1)~(4)中的至少一项:
17、(1)所述本体部的宽度为w1,满足:10.2mm≤w1≤312mm;
18、(2)所述第一延伸部的宽度为w2,满足:0.1mm≤w2≤6mm;
19、(3)所述第二活性材料层的宽度为w3,满足:10mm≤w3≤300mm;
20、(4)所述第二延伸部的宽度为w3,0.1mm≤w4≤6mm。
21、作为本申请的实施方案,满足:d2≥d1;
22、其中,d1mm为所述本体部的厚度;
23、d2 mm为所述第二负极活性材料层的厚度。
24、作为本申请的实施方案,0<d1≤0.3。
25、作为本申请的实施方案,0<d2≤0.3。
26、作为本申请的实施方案,所述金属层包括ni、pt、ti、sr、pb、sn、fe、ni基合金、fe基合金、ti基合金中的至少一种。
27、作为本申请的实施方案,所述金属层的厚度为0.5~30nm。
28、作为本申请的实施方案,所述第一负极活性材料层包括第一导电剂;所述第一导电剂包括炭黑、石墨烯、碳纳米管、气相碳纤维中的至少一种。
29、作为本申请的实施方案,所述第二负极活性材料层包括第二导电剂;所述第二导电剂包括炭黑、石墨烯、碳纳米管、气相碳纤维中的至少一种。
30、本申请的第二方面提供了一种用电装置,包括上述所述的二次电池。
31、本申请的有益效果在于:本申请通过设置第一负极活性材料层和第二负极活性材料层,并以第一延伸部、第二延伸部和本体部作为所述的第一负极活性材料层,所述的第二负极活性材料层位于所述第一延伸部和所述第二延伸部之间,再将金属层设置于活性材料层的表面,形成特别的极片结构。所述的第一延伸部和第二延伸部的设置能够有效的改善嵌锂动力学,有效的促进锂离子由负极极片的表层向内层扩散,减少表面析锂现象,同时改善极片的边缘析锂现象,抑制锂枝晶生长;金属层的设置能够提高负极极片的导电性,能够有效的抑制锂枝晶生长,增加锂金属沉积过电位,有效的抑制锂金属沉积,促进电子传输,更进一步改善析锂现象,有效的提高二次电池的能量密度和功率密度。
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1.一种二次电池,包括负极极片,其特征在于,所述负极极片包括负极集流体及设置在负极集流体至少一个表面依次设置的负极活性材料层和金属层;
2.根据权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述第一负极活性材料层包括第一负极活性材料,所述第二负极活性材料层包括第二负极活性材料,满足:Dv′50≥Dv50;
3.根据权利要求2所述的二次电池,其特征在于,满足:Dv′10≥2Dv10;
4.根据权利要求2~3任一所述的二次电池,其特征在于,满足如下(a)~(d)中的至少一项:
5.根据权利要求3所述的二次电池,其特征在于,满足:2≤Dv50/Dv10≤4。
6.根据权利要求1所述的二次电池,其特征在于,满足如下(1)~(4)中的至少一项:
7.根据权利要求1所述的二次电池,其特征在于,满足:d2≥d1;
8.根据权利要求7所述的二次电池,其特征在于,0<d1≤0.3;和/或0<d2≤0.3。
9.根据权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述金属层包括Ni、Pt、Ti、Sr、Pb、Sn、Fe、Ni
10.根据权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述第一负极活性材料层包括第一导电剂;所述第一导电剂包括炭黑、石墨烯、碳纳米管、气相碳纤维中的至少一种;和/或
11.一种用电装置,其特征在于,包括权利要求1~10任一所述的二次电池。
...【技术特征摘要】
1.一种二次电池,包括负极极片,其特征在于,所述负极极片包括负极集流体及设置在负极集流体至少一个表面依次设置的负极活性材料层和金属层;
2.根据权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述第一负极活性材料层包括第一负极活性材料,所述第二负极活性材料层包括第二负极活性材料,满足:dv′50≥dv50;
3.根据权利要求2所述的二次电池,其特征在于,满足:dv′10≥2dv10;
4.根据权利要求2~3任一所述的二次电池,其特征在于,满足如下(a)~(d)中的至少一项:
5.根据权利要求3所述的二次电池,其特征在于,满足:2≤dv50/dv10≤4。
6.根据权利要求1所述的二次电池,其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘欢庆,徐佳,刘意成,唐兴宇,
申请(专利权)人:欣旺达动力科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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