【技术实现步骤摘要】
本申请涉及一种电池单体、电池及用电装置。
技术介绍
1、近年来，电池被广泛应用于水力、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。正极活性材料作为电池的重要组成部分，其性能会影响电池的性能。目前，尚未开发出能够同时满足廉价、高克容量、副反应少的单一正极活性材料，因此正极极片经常会同时包括两种以上不同种类的正极活性材料。但是，不同种类的正极活性材料混合使用时，电池循环过程中的内阻增长较快，由此使得电池使用后期功率性能衰减较大、容量保持率衰减较快，进而影响了电池的使用。上述的陈述仅用于提供与本申请有关的
技术介绍
信息，而不必然地构成现有技术。
技术实现思路
1、本申请提供一种电池单体、电池及用电装置，其能提升电池的循环性能。
2、本申请第一方面提供一种电池单体，包括正极极片和电解液。
3、所述正极极片包括正极集流体以及设置在所述正极集流体至少一个表面上的正极膜层，所述正极膜层包括正极活性材料，所述正极活性材料包括第一正极活性材料和第二正极活性材料，所述第一正极活性材料和所述第二正极活性材料能够脱出和嵌入锂离子，所述第一正极活性材料包括ni元素，所述第二正极活性材料包括fe元素，所述第一正极活性材料和所述第二正极活性材料的晶型不同，且所述第一正极活性材料的比表面积小于所述第二正极活性材料的比表面积。
4、所述电解液包括非水溶剂、电解质盐以及第一添加剂，所述电解质盐包括第一阳离子和第一
5、所述电解液中的所述第一阴离子的重量含量记为wa，所述电解液中的所述第二阴离子的重量含量记为wb，均基于所述电解液的总重量计；基于所述正极活性材料的总重量计，所述第一正极活性材料的重量含量记为w1，所述第二正极活性材料的重量含量记为w2；且所述电池单体满足0.99≤100×(w1/w2)×[wb/(wa+wb)]≤19.0。
6、通过调节电解液中的第一阴离子的重量含量wa、电解液中的第二阴离子的重量含量wb、正极活性材料中第一正极活性材料的重量含量w1、正极活性材料中第二正极活性材料的重量含量w2之间的关系，并使其满足0.99≤100×(w1/w2)×[wb/(wa+wb)]≤19.0，可以使第二阴离子的量可以与第一正极活性材料和第二正极活性材料的量更好地匹配，由此可以降低电池循环过程中的内阻增长率、降低电解液的酸度，使电池具有良好的循环性能。
7、在任意实施例中，1.17≤100×(w1/w2)×[wb/(wa+wb)]≤16.33，可选地，2.00≤100×(w1/w2)×[wb/(wa+wb)]≤11.67。由此可以使第二阴离子的量与第一正极活性材料和第二正极活性材料的量更好地匹配，从而可以进一步降低电池循环过程中的内阻增长率和电解液的酸度，使电池具有更好的循环性能。
8、在任意实施例中，w1为33.5％-95％，可选地，w1为50％-70％。
9、在任意实施例中，w2为5％-66.5％，可选地，w2为30％-50％。
10、通过调节第一正极活性材料的重量含量w1和/或第二正极活性材料的重量含量w2在上述范围内，还有助于电池兼具高能量密度和长循环寿命。
11、在任意实施例中，0.5％≤wb/(wa+wb)≤5.5％，可选地，1.5％≤wb/(wa+wb)≤4.5％。
12、在任意实施例中，所述第一正极活性材料的比表面积为0.5-1m2/g，可选为0.6-0.9m2/g。
13、在任意实施例中，所述第二正极活性材料的比表面积为11-18.4m2/g，可选为11.9-15.0m2/g。
14、在任意实施例中，所述第一阳离子包括锂离子。
15、在任意实施例中，所述第一阴离子包括pf6-、clo4-、asf6-、bf4-、n(cf3so2)2-、cf3so3-、n(fso2)2-、c(so2cf3)3-、po2f2-、二氟草酸硼酸根离子、二草酸硼酸根离子、二氟二草酸磷酸根离子、四氟草酸磷酸根离子中的一种或多种。
16、在任意实施例中，所述第二阳离子包括锂离子以及me离子中的的一种或多种，me离子包括钠离子、钾离子、钙离子、镁离子中的一种或多种。
17、在任意实施例中，所述正极膜层中的ni元素的重量含量记为wni，基于所述正极膜层的总重量计，10.2％≤wni≤28.8％，可选地，15.1％≤wni≤21.2％。
18、在任意实施例中，所述正极膜层中的fe元素的重量含量记为wfe，基于所述正极膜层的总重量计，1.2％≤wfe≤11.1％，可选地，3.9％≤wfe≤8.7％。
19、通过调节ni元素和/或fe元素的重量含量在上述范围内，还有助于电池兼具高能量密度和长循环寿命。
20、在任意实施例中，所述第一正极活性材料包括含锂的层状氧化物。
21、在任意实施例中，所述第一正极活性材料包括式(i)所示的化合物。
22、liaa1bniccodb1ec1fogd1h (i)
23、a1包括选自ia族、iia族、viii族、vib族、iib族中的一种或多种元素，可选为包括选自na、k、mg、rb、zn、zr中的一种或多种元素；b1包括选自mn和/或al；c1包括选自ia族、iia族、iiia族、iva族、va族、via族、ib族、iib族、iiib族、ivb族、vb族、vib族和viii族中的一种或多种元素，可选为包括选自al、mg、ca、na、ti、w、zr、sr、cr、zn、cu、ba、mo、v、ce、nb、sb、ta、ge、nb、sc、ba、b、s和y中的一种或多种元素，更可选为包括选自mg、ti、w、zr、cr、zn、cu、v、nb、sr、sb、y中的一种或多种元素；d1包括选自via族和viia族中的一种或多种元素，可选为包括选自n、s、f、cl和br中的一种或多种元素，更可选为包括s和/或f；a选自0.75至1.2的范围，可选为选自0.9至1.1的范围；b选自0至0.2的范围，可选为选自0至0.1的范围；c选自0.500至0.990的范围，可选为选自0.500至0.600的范围；d选自0至0.490的范围，可选为选自0至0.100的范围；e选自0.001至0.490的范围，可选为选自0.300至0.450的范围；f选自0至0.1的范围，可选为选自0.001至0.05的范围；g选自1.0至2.0的范围，可选为选自1.9至2.0的范围；h选自0至1.0的范围，可选为选自0.01至0.1的范围。
24、在任意实施例中，c+d+e+f＝1。
25、在任意实施例中，g+h＝2。
26、在任意实施例中，所述第一正极活性材料包括第一内核及包覆所述第一内核的第一壳，所述第一本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电池单体，包括正极极片和电解液，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，1.17≤100×(w1/w2)×[wb/(wa+wb)]≤16.33，可选地，2.00≤100×(w1/w2)×[wb/(wa+wb)]≤11.67。
3.根据权利要求1-2任一项所述的电池单体，其特征在于，
4.根据权利要求1-3任一项所述的电池单体，其特征在于，
5.根据权利要求1-4任一项所述的电池单体，其特征在于，
6.根据权利要求1-5任一项所述的电池单体，其特征在于，所述第二阳离子包括锂离子以及Me离子中的的一种或多种，Me离子包括钠离子、钾离子、钙离子、镁离子中的一种或多种。
7.根据权利要求1-6任一项所述的电池单体，其特征在于，
8.根据权利要求1-7任一项所述的电池单体，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的电池单体，其特征在于，所述第一正极活性材料包括第一内核及包覆所述第一内核的第一壳，
10.根据权利要求9所述的电池单体，其特征在于，
1
12.根据权利要求11所述的电池单体，其特征在于，
13.根据权利要求11-12任一项所述的电池单体，其特征在于，y1选自0.001至0.5的范围，y2选自0.2至0.9的范围，1-y1-y2选自0.05至0.75的范围，x1为0，z1为0，且n1为0；或，y1选自0.001至0.5的范围，y2选自0.2至0.9的范围，1-y1-y2选自0.05至0.75的范围，x1为0，z1选自0.001至0.5的范围，且n1选自0.001至0.1的范围；或，y1选自0.001至0.5的范围，y2选自0.2至0.9的范围，1-y1-y2选自0.05至0.75的范围，x1选自0.001至0.1的范围，z1为0，且n1选自0.001至0.1的范围；或，y1选自0.001至0.5的范围，y2选自0.2至0.9的范围，1-y1-y2选自0.05至0.75的范围，x1选自0.001至0.1的范围，z1选自0.001至0.5的范围，n1为0；或，y1选自0.001至0.5的范围，y2选自0.2至0.9的范围，1-y1-y2选自0.05至0.75的范围，x1为0，z1为0，且n1选自0.001至0.1的范围；或，y1选自0.001至0.5的范围，y2选自0.2至0.9的范围，1-y1-y2选自0.05至0.75的范围，x1为0，z1选自0.001至0.5的范围，且n1为0；或，y1选自0.001至0.5的范围，y2选自0.2至0.9的范围，1-y1-y2选自0.05至0.75的范围，x1选自0.001至0.1的范围，z1选自0.001至0.5的范围，且n1选自0.001至0.1的范围。
14.根据权利要求11-12任一项所述的电池单体，其特征在于，z1:n1选自0.002至500的范围，可选为选自0.2至100的范围，更可选为选自0.2至50的范围。
15.根据权利要求11-14任一项所述的电池单体，其特征在于，
16.根据权利要求11-14任一项所述的电池单体，其特征在于，
17.根据权利要求11-15任一项所述的电池单体，其特征在于，a1:x1在1至1200范围内，可选为在9至1100范围内，更可选为在190-998范围内。
18.根据权利要求11-17任一项所述的电池单体，其特征在于，z1:(1-z1)为1:9至1:999，可选为1:499至1:249。
19.根据权利要求11-18任一项所述的电池单体，其特征在于，所述第二正极活性材料包括第二内核及包覆所述第二内核的第二壳，
20.根据权利要求19所述的电池单体，其特征在于，
21.根据权利要求19所述的电池单体，其特征在于，
22.根据权利要求19所述的电池单体，其特征在于，
23.根据权利要求19-22任一项所述的电池单体，其特征在于，
24.根据权利要求23所述的电池单体，其特征在于，
25.根据权利要求19所述的电池单体，其特征在于，所述第二正极活性材料包括第二内核及包覆所述第二内核的第二壳，
26.根据权利要求19所述的电池单体，其特征在于，所述第二正极活性材料包括第二内核及包覆所述第二内核的第二壳，
27.根据权利要求19-26任一项所述的电池单体，其特征在于，所述第二壳中与所述第二内核距离最远的一个或多个包覆层各自独立...
【技术特征摘要】
1.一种电池单体，包括正极极片和电解液，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，1.17≤100×(w1/w2)×[wb/(wa+wb)]≤16.33，可选地，2.00≤100×(w1/w2)×[wb/(wa+wb)]≤11.67。
3.根据权利要求1-2任一项所述的电池单体，其特征在于，
4.根据权利要求1-3任一项所述的电池单体，其特征在于，
5.根据权利要求1-4任一项所述的电池单体，其特征在于，
6.根据权利要求1-5任一项所述的电池单体，其特征在于，所述第二阳离子包括锂离子以及me离子中的的一种或多种，me离子包括钠离子、钾离子、钙离子、镁离子中的一种或多种。
7.根据权利要求1-6任一项所述的电池单体，其特征在于，
8.根据权利要求1-7任一项所述的电池单体，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的电池单体，其特征在于，所述第一正极活性材料包括第一内核及包覆所述第一内核的第一壳，
10.根据权利要求9所述的电池单体，其特征在于，
11.根据权利要求1-10任一项所述的电池单体，其特征在于，所述第二正极活性材料包括含锂的磷酸盐，
12.根据权利要求11所述的电池单体，其特征在于，
13.根据权利要求11-12任一项所述的电池单体，其特征在于，y1选自0.001至0.5的范围，y2选自0.2至0.9的范围，1-y1-y2选自0.05至0.75的范围，x1为0，z1为0，且n1为0；或，y1选自0.001至0.5的范围，y2选自0.2至0.9的范围，1-y1-y2选自0.05至0.75的范围，x1为0，z1选自0.001至0.5的范围，且n1选自0.001至0.1的范围；或，y1选自0.001至0.5的范围，y2选自0.2至0.9的范围，1-y1-y2选自0.05至0.75的范围，x1选自0.001至0.1的范围，z1为0，且n1选自0.001至0.1的范围；或，y1选自0.001至0.5的范围，y2选自0.2至0.9的范围，1-y1-y2选自0.05至0.75的范围，x1选自0.001至0.1的范围，z1选自0.001至0.5的范围，n1为0；或，y1选自0.001至0.5的范围，y2选自0.2至0.9的范围，1-y1-y2选自0.05至0.75的范围，x1为0，z1为0，且n1选自0.001至0.1的范围；或，y1选自0.001至0.5的范围，y2选自0.2至0.9的范围，1-y1-y2选自0.05至0.75的范围，x1为0，z1选自0.001至0.5的范围，且n1为0；或，y1选自0.001至0.5的范围，y2选自0.2至0.9的范围，1-y1-y2选自0.05至0.75的范围，x1选自0.001至0.1的范围，z1选自0.001至0.5的范围，且n1选自0.001至0.1的范围。
14.根据权利要求11-12任一项所述的电池单体，其特征在于，z1:n1选自0.002至500的范围，可选为选自0.2至100的范围，更可选为选自0.2至50的范围。
15.根据权利要求11-14任一项所述的电池单体，其特征在于，
16.根据权利要求11-14任一项所述的电池单体，其特征在于，
17.根据权利要求11-15任一项所述的电池单体，其特征在于，a1:x1在1至1200范围内，可选为在9至1100范围内，更可选为在190-998范围内。
18.根据权利要求11-17任一项所述的电池单体，其特征在于，z1:(1-z1)为1:9至1:999，可选为1:499至1:249。
19.根据权利要求11-18任一项所述的电池单体，其特征在于，所述第二正极活性材料包括第二内核及包覆所述第二内核的第二壳，
20.根据权利要求19所述的电池单体，其特征在于，
21.根据权利要求19所述的电池单体，其特征在于，
22.根据权利要求19所述的电池单体，其特征在于，
23.根据权利要求19-22任一项所述的电池单体，其特征在于，
24.根据权利要求23所述的电池单体，其特征在于，
25.根据权利要求19所述的电池单体，其特征在于，所述第二正极活性材料包括第二内核及包覆所述第二内核的第二壳，
26.根据权利要求19所述的电池单体，其特征在于，所述第二正极活性材料包括第二内核及包覆所述第二内核的第二壳，
27.根据权利要求19-26任一项所述的电池单体，其特征在于，所述第二壳中与所述第二内核距离最远的一个或多个包覆层各自独立地包括选自聚硅氧烷、多糖及多糖衍生物中的一种或多种。
28.根据权利要求23-27任一项所述的电池单体，其特征在于，所述聚硅氧烷包含式(i)所示的结构单元，
29.根据权利要求23-28任一项所述的电池单体，其特征在于，所述聚硅氧烷还包含封端基，所述封端基包括以下官能团组成的组中的一种或多种：聚醚、c1-c8烷基、c1-c8卤代烷基、c1-c8杂烷基、c1-c8卤代杂烷基、c2-c8烯基、c2-c8卤代烯基、c6-c20芳香烃基、c1-c8烷氧基、c2-c8环氧基、羟基、c1-c8羟基烷基...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴凯，尚义博，潘坚福，秦一鸣，裴人杰，何建福，叶永煌，
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：
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