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() 一种二次电池、用电装置制造方法及图纸_技高网

一种二次电池、用电装置制造方法及图纸

技术编号:44918115 阅读:7 留言:0更新日期:2025-04-08 18:59
本申请公开了一种二次电池、用电装置,属于电池技术领域。本申请提供的二次电池通过在正极集流体至少一个表面的第一正极活性材料层,以及在第一正极活性材料层表面设置第二正极活性材料层,并且限定了第一正极活性材料层中锂元素和磷元素的摩尔比P1<所述第二正极活性材料层中锂元素和磷元素的摩尔比P2以及第一磷酸铁锂化合物和第二磷酸铁锂各自独立的包括钛和/或硼,同时还限定了第一正极活性材料层中包括磷酸铝钛;从而能够有效的改善电池在存储过程中的产气鼓胀和界面恶化,从而在保证电池的能量密度的基础上提升电池的高温存储容量保持率。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于电池,尤其涉及一种二次电池、用电装置


技术介绍

1、磷酸铁锂电池在其中的电解液于25℃下的粘度≤3.0mpa.s会在60℃100%soc高温存储过程中容易出现电池产气鼓胀、界面恶化和容量衰减快等不足。通过对磷酸铁锂存储电池进行分析和拆解,一般在300~400天存储时容易出现电池产气鼓胀和紫斑界面。目前主要是优化磷酸铁锂改性元素含量来改善正极的结构稳定性、降低负极压实密度来提高负极的动力学性能和优化电解液配方来解决上述问题,但影响电池成本、能量密度和验证周期。随着存储天数的增加,正负极极片表面与电解液的副反应产物逐渐增多,正负极界面和传质阻抗增长较快,最终正负极极片两侧的过电位逐渐增大,产气量逐渐增多,导致电池的存储性能显著下降。


技术实现思路

1、本申请的目的在于解决现有技术中当电解液于25℃下的粘度≤3.0mpa.s时会出现的二次电池在60℃/100%soc高温存储过程容量衰减显著且电池产气鼓胀的技术问题,而提供一种高温条件下(60℃)存储性能优异且能量密度较高的二次电池、用电装置。

2、本申请的一个实施方案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在所述正极集流体至少一个表面的第一正极活性材料层和第二正极活性材料层,所述第一正极活性材料层设置于所述正极集流体和所述第二正极活性材料层之间;

3、所述第一正极活性材料层包括第一磷酸铁锂化合物和磷酸铝钛,所述第二正极活性材料层包括第二磷酸铁锂化合物;</p>

4、所述第一磷酸铁锂化合物和第二磷酸铁锂各自独立的包括第一元素;

5、所述第一元素包括钛和/或硼;

6、所述第一正极活性材料层中锂元素和磷元素的摩尔比p1<所述第二正极活性材料层中锂元素和磷元素的摩尔比p2;

7、所述第一磷酸铁锂化合物中第一元素的质量百分数w1<所述第二磷酸铁锂化合物中第一元素的质量百分数w2;

8、所述电解液于25℃下的粘度≤3.0mpa.s。

9、作为本申请的实施方案,所述第一正极活性材料层中,所述磷酸铝钛的质量百分数为0.2~1.0%。

10、作为本申请的实施方案,所述0.01≤p2-p1≤0.06。

11、作为本申请的实施方案,所述500ppm≤w2-w1≤1500ppm。

12、作为本申请的实施方案,所述第一元素包括钛和硼;

13、所述第一磷酸铁锂化合物中钛的质量百分数ti1<所述第二磷酸铁锂化合物中钛的质量百分数ti2;

14、所述第一磷酸铁锂化合物中硼的质量百分数b1<所述第二磷酸铁锂化合物中硼的质量百分数b2。

15、作为本申请的实施方案,所述400ppm≤ti2-ti1≤1000ppm。

16、作为本申请的实施方案,所述100ppm≤b2-b1≤500ppm。

17、作为本申请的实施方案,所述第一正极活性材料层中锂元素和磷元素的摩尔比p1为1.00~1.05。

18、作为本申请的实施方案,所述第二正极活性材料层中锂元素和磷元素的摩尔比p2为1.01~1.11。

19、作为本申请的实施方案,所述第一磷酸铁锂化合物中钛的质量百分数ti1为200~5000ppm。

20、作为本申请的实施方案,所述第二磷酸铁锂化合物中钛的质量百分数ti2为600~6000ppm。

21、作为本申请的实施方案,所述第一磷酸铁锂化合物中硼的质量百分数b1为100~1000ppm。

22、作为本申请的实施方案,所述第二磷酸铁锂化合物中硼的质量百分数b2为200~1500ppm。

23、作为本申请的实施方案,所述第一正极活性材料层的单面厚度为10~60μm。

24、作为本申请的实施方案,所述第二正极活性材料层的厚度为10~60μm。

25、作为本申请的实施方案,所述第一正极活性材料层的厚度膨胀率为3.4%~4.3%。

26、作为本申请的实施方案,所述第二正极活性材料层的厚度膨胀率为3.4%~5.4%。

27、本申请的另一个实施方案提供了一种用电装置,包括本申请所述二次电池。

28、本申请的有益效果在于:

29、本申请提供的二次电池通过在正极集流体至少一个表面的第一正极活性材料层,以及设置在第一正极活性材料层表面且远离所述正极集流体的第二正极活性材料层,并且限定了第一正极活性材料层中锂元素和磷元素的摩尔比p1<所述第二正极活性材料层中锂元素和磷元素的摩尔比p2以及第一磷酸铁锂化合物和第二磷酸铁锂各自独立的包括钛和/或硼,同时还限定了第一正极活性材料层中包括磷酸铝钛;从而能够有效的解决电解液于25℃下的粘度≤3.0mpa.s时导致的电池在60℃的高温存储过程中积累的电极极化问题,有效的改善电池在存储过程中的产气鼓胀和界面恶化,从而在保证电池能量密度的基础上提升电池的高温存储容量保持率,改善电池的dcr增长率,即具有优异的高温存储性能。

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【技术保护点】

1.一种二次电池,包括正极极片、负极极片、隔膜和电解液,其特征在于,所述正极极片包括正极集流体和设置在所述正极集流体至少一个表面的第一正极活性材料层和第二正极活性材料层,所述第一正极活性材料层设置于所述正极集流体和所述第二正极活性材料层之间;

2.根据权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述第一正极活性材料层中,所述磷酸铝钛的质量百分数为0.2~1.0%。

3.根据权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述0.01≤P2-P1≤0.06。

4.根据权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述500ppm≤W2-W1≤1500ppm。

5.根据权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述第一元素包括钛和硼;

6.根据权利要求5所述的二次电池,其特征在于,所述400ppm≤Ti2-Ti1≤1000ppm;

7.根据权利要求5所述的二次电池,其特征在于,满足以下至少一种:

8.根据权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述第一正极活性材料层的单面厚度为10~60μm;

9.根据权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述第一正极活性材料层的厚度膨胀率为3.4%~4.3%;

10.一种用电装置,其特征在于,包括如权利要求1~9任一项所述的二次电池。

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【技术特征摘要】

1.一种二次电池,包括正极极片、负极极片、隔膜和电解液,其特征在于,所述正极极片包括正极集流体和设置在所述正极集流体至少一个表面的第一正极活性材料层和第二正极活性材料层,所述第一正极活性材料层设置于所述正极集流体和所述第二正极活性材料层之间;

2.根据权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述第一正极活性材料层中,所述磷酸铝钛的质量百分数为0.2~1.0%。

3.根据权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述0.01≤p2-p1≤0.06。

4.根据权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述500ppm≤w2-w1≤1500ppm。

【专利技术属性】
技术研发人员:於志锋徐国庆周灶元
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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