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() 二次电池和电子设备制造技术_技高网

二次电池和电子设备制造技术

技术编号:45042237 阅读:2 留言:0更新日期:2025-04-22 17:30
本申请提供了一种二次电池和电子设备,该二次电池包括正极极片、负极极片和电解液;其中,正极极片包括正极集流体、设置在正极集流体至少一个表面上的正极活性材料层,其中,正极活性材料层包括正极活性材料,正极活性材料包括Mn元素,其中,基于正极活性材料层的质量,Mn元素质量百分含量为a%;电解液包括锂盐,锂盐包括双(氟磺酰)亚胺锂和六氟磷酸锂,双(氟磺酰)亚胺锂与六氟磷酸锂的质量比为b;20≤a≤60;0.003≤b/a≤1。该二次电池能够具有较好的循环性能和倍率性能。

【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和电子设备


技术介绍

1、以锂离子电池为代表的二次电池由于具备高能量密度,长循环寿命,高安全性,快速充电能力等特性而被广泛应用于数码电子产品,储能,无人机,电动工具,电动车等产品上。随着二次电池的广泛应用,对二次电池的性能提出了更高的要求,因此需要提供一种较好循环性能和存储性能的二次电池。


技术实现思路

1、本申请提供了一种二次电池和电子设备,该二次电池具有较好的循环性能和存储性能。

2、第一方面,本申请提供了一种二次电池,包括正极极片、负极极片和电解液;其中,正极极片包括正极集流体、设置在正极集流体至少一个表面上的正极活性材料层,其中,正极活性材料层包括正极活性材料,正极活性材料包括mn元素,其中,基于正极活性材料层的质量,mn元素质量百分含量为a%;电解液包括锂盐,锂盐包括双(氟磺酰)亚胺锂和六氟磷酸锂,双(氟磺酰)亚胺锂与六氟磷酸锂的质量比为b;a和b满足:20≤a≤60;0.003≤b/a≤1。

3、根据本申请,电解液中锂盐包括双(氟磺酰)亚胺锂和六氟磷酸锂,双(氟磺酰)亚胺锂可以有效改善二次电池的倍率性能,但双(氟磺酰)亚胺锂与六氟磷酸锂的质量比过高会对正极集流体发生腐蚀现象,恶化二次电池的循环性能,通过使用含mn元素的正极活性材料,可以有效降低双(氟磺酰)亚胺锂对正极集流体的影响,并通过控制锂盐中双(氟磺酰)亚胺锂与六氟磷酸锂的质量比与正极活性材料层中mn元素的质量百分含量满足上述条件,使二次电池能够具有较好的循环性能和倍率性能。

4、在一些实施方式中,二次电池满足以下条件中的至少一者:(1)0.2≤b≤40;优选为0.5≤b≤32;(2)0.01≤b/a≤0.6;(3)基于电解液的质量,双(氟磺酰)亚胺锂的质量百分含量为2%至25%;优选为3%至20%。基于上述实施方式,满足上述条件中的至少一者,二次电池具有更好的循环性能和/或倍率性能。

5、在一些实施方式中,电解液还包括二氟磷酸锂,基于电解液的质量,二氟磷酸锂的质量百分含量为c%,0.001≤c≤1。基于上述实施方式,在电解液中进一步添加二氟磷酸锂,能够通过在正极集流体表面形成致密保护层,进一步抑制电解液中锂盐对正极集流体的腐蚀,从而协同电解液中锂盐与正极活性材料中的mn元素,进一步改善二次电池的循环性能和倍率性能。优选的,0.1≤c≤1。

6、在一些实施方式中,0.2≤b/c≤20000。基于上述实施方式,控制二氟磷酸锂的质量百分含量与电解液中双(氟磺酰)亚胺锂和六氟磷酸锂的质量比满足上述关系,能够进一步改善二次电池的循环性能和倍率性能。优选的,2≤b/c≤106.7。

7、在一些实施方式中,正极极片包括设置于正极集流体一侧的两个以上的正极极耳,正极极耳沿正极集流体的长度方向依次分布;和/或负极极片包括负极集流体和设置于负极集流体一侧的两个以上的负极极耳,负极极耳沿负极集流体的长度方向依次分布。基于上述实施方式,电解液中双(氟磺酰)亚胺锂协同极片的多极耳结构能够进一步提高电池的倍率性能。

8、在一些实施方式中,正极活性材料还包括金属元素a,金属元素a包括ca、na、mg、cr或ti中的至少一种;基于正极活性材料层的质量,金属元素a的质量百分含量为0.001%至1%。基于上述实施方式,正极活性材料中包括上述几种元素,可以进一步减少双(氟磺酰)亚胺锂对正极集流体的影响,改善二次电池的循环性能。

9、在一些实施方式中,电解液还包括含硫氧双键化合物;含硫氧双键化合物选自甲烷二磺酸亚甲酯、1,3-丙磺酸内酯、1,4-丁烷磺酸内酯、丙烯基-1,3-磺酸内酯、硫酸乙烯酯、1,3-丙烷二磺酸酐、2-甲基丁烷磺酸内酯或1,3-丙二醇环硫酸酯中至少一种;基于电解液的质量,含硫氧双键化合物的质量百分含量为0.01%至5%。基于上述实施方式,在电解液中进一步添加含硫氧双键化合物,并将质量百分含量控制在上述范围内,可以进一步抑制电解液中锂盐对正极集流体的腐蚀,使二次电池具有更好的倍率性能和循环性能。

10、在一些实施方式中,正极活性材料包括锰酸锂、镍锰酸锂、镍钴锰酸锂、磷酸锰锂、磷酸锰铁锂或富锂锰基材料中的至少一种。基于上述实施方式,使用上述种类的正极活性材料,可以减少双(氟磺酰)亚胺锂对正极集流体的影响,改善二次电池的循环性能。

11、在一些实施方式中,电解液还包括环状碳酸酯化合物,环状碳酸酯化合物包括碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯中的至少一种,基于电解液的质量,环状碳酸酯化合物的质量百分含量为5%至40%。基于上述实施方式,电解液中包括上述质量百分含量的环状碳酸酯可以提高双(氟磺酰)亚胺锂的稳定性,减少其对正极集流体的影响,并提高离子传输效率,改善二次电池的倍率性能和循环性能。

12、第二方面,本申请提供了一种电子设备,包括根据第一方面任一实施方式所述的二次电池。

13、根据本申请,由于该电子设备包括第一方面任一实施方式所述的二次电池,因此具有第一方面的有益效果。

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【技术保护点】

1.一种二次电池,其特征在于,包括正极极片、负极极片和电解液;

2.根据权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述二次电池满足以下条件中的至少一者:

3.根据权利要求1或2所述的二次电池,其特征在于,所述电解液还包括二氟磷酸锂,基于所述电解液的质量,所述二氟磷酸锂的质量百分含量为c%,0.001≤c≤1。

4.根据权利要求3所述的二次电池,其特征在于,0.2≤b/c≤20000。

5.根据权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述正极极片包括设置于所述正极集流体一侧的两个以上的正极极耳,所述正极极耳沿所述正极集流体的长度方向依次分布;和/或

6.根据权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述正极活性材料还包括金属元素A,所述金属元素A包括Ca、Na、Mg、Cr或Ti中的至少一种;基于所述正极活性材料层的质量,所述金属元素A的质量百分含量为0.001%至1%。

7.根据权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述电解液还包括含硫氧双键化合物;所述含硫氧双键化合物选自甲烷二磺酸亚甲酯、1,3-丙磺酸内酯、1,4-丁烷磺酸内酯、丙烯基-1,3-磺酸内酯、硫酸乙烯酯、1,3-丙烷二磺酸酐、2-甲基丁烷磺酸内酯或1,3-丙二醇环硫酸酯中至少一种;

8.根据权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述正极活性材料包括锰酸锂、镍锰酸锂、镍钴锰酸锂、磷酸锰锂、磷酸锰铁锂或富锂锰基材料中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述电解液还包括环状碳酸酯化合物,所述环状碳酸酯化合物包括碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯中的至少一种,基于所述电解液的质量,所述环状碳酸酯化合物的质量百分含量为5%至40%。

10.一种电子设备,其特征在于,包括权利要求1至9中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,其特征在于,包括正极极片、负极极片和电解液;

2.根据权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述二次电池满足以下条件中的至少一者:

3.根据权利要求1或2所述的二次电池,其特征在于,所述电解液还包括二氟磷酸锂,基于所述电解液的质量,所述二氟磷酸锂的质量百分含量为c%,0.001≤c≤1。

4.根据权利要求3所述的二次电池,其特征在于,0.2≤b/c≤20000。

5.根据权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述正极极片包括设置于所述正极集流体一侧的两个以上的正极极耳,所述正极极耳沿所述正极集流体的长度方向依次分布;和/或

6.根据权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述正极活性材料还包括金属元素a,所述金属元素a包括ca、na、mg、cr或ti中的至少一种;基于所述正极活性材料层的质量,所述金属元素a的质量...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑烨珍刘俊飞周邵云唐超
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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