【技术实现步骤摘要】
本申请涉及二次电池，尤其涉及一种二次电池和用电装置。
技术介绍
1、近年来，随着锂离子电池的应用范围越来越广泛，锂离子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。然而，随着二次电池的应用越来越广泛，人们对二次电池的循环性能和存储性能的要求也越来越高，如何开发出一款具备良好的循环性能和存储性能的二次电池仍然是技术人员亟需解决的课题。
技术实现思路
1、本申请是鉴于上述课题而进行的，其目的在于，提供一种二次电池和用电装置，该二次电池具有循环性能和存储性能。
2、本申请的第一方面提供一种二次电池，包括正极极片，所述正极极片包括正极集流体以及形成于所述正极集流体至少一个表面上的正极膜层，所述正极膜层具有远离所述正极集流体的第一表面以及与所述第一表面相对设置的第二表面，所述正极膜层的厚度记为h，从所述正极膜层的第二表面至0.1h的厚度范围内的区域记为所述正极膜层的第一区域，从所述正极膜层的第一表面至0.1h的厚度范围内的区域记为所述正极膜层的第二区域，所述第一区域包括第一活性材料，所述第二区域包括第二活性材料，所述第一活性材料包括第一基体材料和包覆于所述第一基体材料表面的第一碳层，所述第二活性材料包括第二基体材料和包覆于所述第二基体材料表面的第二碳层，所述第一碳层在所述第一活性材料中的质量含量大于所述第二碳层在第二活性材料中的质量含量。
3、控制第一碳层在第一活性材料中的质量含
4、在任意实施方式中，所述第一碳层在所述第一活性材料中的质量含量为2％-4％。
5、第一碳层在所述第一活性材料中的质量含量在合适范围内，在保证第一区域的具有优异的电解液浸润性的同时，还能避免过多的包覆碳对活性材料的克容量带来影响。
6、在任意实施方式中，所述第二碳层在所述第二活性材料中的质量含量为0％-1.9％。
7、第二碳层在所述第二活性材料中的质量含量在合适范围内，在保证第二区域的具有优异的电解液浸润性的同时，还能避免过多的包覆碳对活性材料的克容量带来影响。
8、在任意实施方式内，所述第一区域包括第一氧化物，第二区域包括第二氧化物，所述第一氧化物、所述第二氧化物各自独立地包含al2o3、mgo、tio2、zro2、y2o3、cao、mno2、nio中的一种或多种，
9、所述二次电池满足：x％>y％，
10、其中，x％为第一氧化物的质量含量，基于所述第一区域中第一活性材料和第一氧化物的总质量计；
11、y％为所述第二氧化物的质量含量，基于所述第二区域中第二活性材料和第二氧化物的总质量计。
12、正极活性材料表面的碳包覆有利于吸附和固定电解液，有利于提高膜层的电解液浸润性，然而表面的包覆碳也容易吸收制备环境中的痕量水，使得正极膜层会有痕量水的存在，这些痕量水会与电解液进一步反应生成酸性副产物，酸性副产物会腐蚀正极活性材料，影响电池的循环性能和存储性能。与如前文所述，为了改善紧靠集流体的第一区域的电解液浸润性，第一区域中的第一活性材料的碳含量会高于第二区域中的第二活性材料的碳含量，因此第一区域中的水含量可能会高于第二区域中的水含量。
13、本申请在第一区域中加入第一氧化物和在第二区域中加入第二氧化物，一方面，第一氧化物和第二氧化物作为酸捕获添加剂，可以吸收因痕量水与电解液反应而产生的酸性副产物，降低因碳包覆引入的痕量水的影响，另一方面，因为第一区域中的水含量可能会高于第二区域中的水含量，使得第一区域中的酸性副产物也会更多，控制第一区域中的第一氧化物的质量含量大于第二区域中的第二氧化物的质量含量，能更好的解决因包覆碳引入的痕量水的技术问题，能够有效提高电池的循环性能和存储性能。
14、在任意实施方式中，基于所述第一区域中第一活性材料和第一氧化物的总质量计，所述第一氧化物的质量含量x％为0.030％-1.0％。
15、在任意实施方式中，基于所述第一区域中第一活性材料和第一氧化物的总质量计，所述第一氧化物的质量含量x％为0.030％-0.6％。
16、控制第一氧化物的质量含量在合适范围内，最大程度的保证第一区域中的酸性副产物被第一氧化物去除，降低酸性副产物对正极活性材料的影响，同时也需要降低第一氧化物对电池的能量密度的影响。
17、在任意实施方式中，基于所述第二区域中第二活性材料和第二氧化物的总质量计，所述第二氧化物的质量含量y％为0％-0.5％。
18、在任意实施方式中，基于所述第二区域中第二活性材料和第二氧化物的总质量计，所述第二氧化物的质量含量y％为0％-0.3％。
19、控制第二氧化物的质量含量在合适范围内，最大程度的保证第二区域中的酸性副产物被第二氧化物去除，降低酸性副产物对正极活性材料的影响，同时也需要降低第二氧化物对电池的能量密度的影响。
20、在任意实施方式中，所述第一活性材料和第一氧化物的质量之和与所述第二活性材料和第二氧化物的质量之和的质量比为1:9-9:1。
21、控制第一活性材料和第一氧化物的质量之和与第二活性材料和第二氧化物的质量之和的质量比在合适范围内，可以兼顾正极膜层的电解液浸润性和活性材料的平均克容量，综合改善电池的循环性能和能量密度。
22、在任意实施方式中，所述第一基体材料和第二基体材料各自独立地包括含层状氧化物材料、尖晶石型锰酸锂材料、磷酸盐材料以及前述任一种物质的改性形式中的一种或多种，其中，所述改性形式包括掺杂改性和包覆改性中的一种或多种。
23、在任意实施方式中，所述第一基体材料和第二基体材料均包括磷酸铁锂。
24、在任意实施方式中，所述第一活性材料的体积分布粒径dv50为0.5μm-2.0μm；和/或，所述第二活性材料的体积分布粒径dv50为0.5μm-2.0μm。
25、在任意实施方式中，所述第一活性材料的体积分布粒径dv50为0.8μm-1.5μm；和/或，所述第二活性材料的体积分布粒径dv50为0.8μm-1.5μm。
26、在任意实施方式中，其特征在于，所述第一活性材料的比表面积为8m2/g-16m2/g；和/或，所述第二活性材料的比表面积为9m2/g-15m2/g。
27、在任意实施方式中，所述第二碳层在所述第二活性材料中的质量含量为0.5％-1.9％。
28、在任意实施方式中，所述第二碳层在所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种二次电池，包括正极极片，其特征在于，所述正极极片包括正极集流体以及形成于所述正极集流体至少一个表面上的正极膜层，所述正极膜层具有远离所述正极集流体的第一表面以及与所述第一表面相对设置的第二表面，所述正极膜层的厚度记为H，从所述正极膜层的第二表面至0.1H的厚度范围内的区域记为所述正极膜层的第一区域，从所述正极膜层的第一表面至0.1H的厚度范围内的区域记为所述正极膜层的第二区域，所述第一区域包括第一活性材料，所述第二区域包括第二活性材料，所述第一活性材料包括第一基体材料和包覆于所述第一基体材料表面的第一碳层，所述第二活性材料包括第二基体材料和包覆于所述第二基体材料表面的第二碳层，所述第一碳层在所述第一活性材料中的质量含量大于所述第二碳层在第二活性材料中的质量含量。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述第一碳层在所述第一活性材料中的质量含量为2％-4％。
3.根据权利要求1或2所述的二次电池，其特征在于，所述第二碳层在所述第二活性材料中的质量含量为0％-1.9％。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的二次电池，其特征在于，所述
5.根据权利要求4所述的二次电池，其特征在于，基于所述第一区域中第一活性材料和第一氧化物的总质量计，所述第一氧化物的质量含量X％为0.030％-1.0％。
6.根据权利要求4所述的二次电池，其特征在于，基于所述第一区域中第一活性材料和第一氧化物的总质量计，所述第一氧化物的质量含量X％为0.03％-0.6％。
7.根据权利要求4至6中任一项中所述的二次电池，其特征在于，基于所述第二区域中第二活性材料和第二氧化物的总质量计，所述第二氧化物的质量含量Y％为0％-0.5％。
8.根据权利要求4至6中任一项中所述的二次电池，其特征在于，基于所述第二区域中第二活性材料和第二氧化物的总质量计，所述第二氧化物的质量含量Y％为0％-0.3％。
9.根据权利要求4至8中任一项所述的二次电池，其特征在于，所述第一活性材料和第一氧化物的质量之和与所述第二活性材料和第二氧化物的质量之和的质量比为1:9-9:1。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的二次电池，其特征在于，所述第一基体材料和第二基体材料各自独立地包括含层状氧化物材料、尖晶石型锰酸锂材料、磷酸盐材料以及前述任一种物质的改性形式中的一种或多种，其中，所述改性形式包括掺杂改性和包覆改性中的一种或多种。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的二次电池，其特征在于，所述第一基体材料和第二基体材料均包括磷酸铁锂。
12.根据权利要求11所述的二次电池，其特征在于，所述第一活性材料的体积分布粒径Dv50为0.5μm-2.0μm；和/或，所述第二活性材料的体积分布粒径Dv50为0.5μm-2.0μm。
13.根据权利要求11所述的二次电池，其特征在于，所述第一活性材料的体积分布粒径Dv50为0.8μm-1.5μm；和/或，所述第二活性材料的体积分布粒径Dv50为0.8μm-1.5μm。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的二次电池，其特征在于，所述第一活性材料的比表面积为8m2/g-16m2/g；和/或，所述第二活性材料的比表面积为9m2/g-15m2/g。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的二次电池，其特征在于，所述第二碳层在所述第二活性材料中的质量含量为0.5％-1.9％。
16.根据权利要求11至14中任一项所述的二次电池，其特征在于，所述第二碳层在所述第二活性材料中的质量含量为0.7％-1.7％。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的二次电池，其特征在于，所述正极膜层的涂布面密度为0.26g/1540.25mm2-0.45g/1540.25mm2。
18.一种用电装置，其特征在于，包括权利要求1至17中任一项所述的二次电池。
...【技术特征摘要】
1.一种二次电池，包括正极极片，其特征在于，所述正极极片包括正极集流体以及形成于所述正极集流体至少一个表面上的正极膜层，所述正极膜层具有远离所述正极集流体的第一表面以及与所述第一表面相对设置的第二表面，所述正极膜层的厚度记为h，从所述正极膜层的第二表面至0.1h的厚度范围内的区域记为所述正极膜层的第一区域，从所述正极膜层的第一表面至0.1h的厚度范围内的区域记为所述正极膜层的第二区域，所述第一区域包括第一活性材料，所述第二区域包括第二活性材料，所述第一活性材料包括第一基体材料和包覆于所述第一基体材料表面的第一碳层，所述第二活性材料包括第二基体材料和包覆于所述第二基体材料表面的第二碳层，所述第一碳层在所述第一活性材料中的质量含量大于所述第二碳层在第二活性材料中的质量含量。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述第一碳层在所述第一活性材料中的质量含量为2％-4％。
3.根据权利要求1或2所述的二次电池，其特征在于，所述第二碳层在所述第二活性材料中的质量含量为0％-1.9％。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的二次电池，其特征在于，所述第一区域包括第一氧化物，第二区域包括第二氧化物，所述第一氧化物、所述第二氧化物各自独立地包含al2o3、mgo、tio2、zro2、y2o3、cao、mno2、nio中的一种或多种，
5.根据权利要求4所述的二次电池，其特征在于，基于所述第一区域中第一活性材料和第一氧化物的总质量计，所述第一氧化物的质量含量x％为0.030％-1.0％。
6.根据权利要求4所述的二次电池，其特征在于，基于所述第一区域中第一活性材料和第一氧化物的总质量计，所述第一氧化物的质量含量x％为0.03％-0.6％。
7.根据权利要求4至6中任一项中所述的二次电池，其特征在于，基于所述第二区域中第二活性材料和第二氧化物的总质量计，所述第二氧化物的质量含量y％为0％-0.5％。
8.根据权利要求4至6中任一项中所述的二次电池，其特征在于，基于所述第二区域中第二...
【专利技术属性】
技术研发人员：王嗣慧，姜人倩，罗炽，张振国，
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：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。