二次电池及用电装置制造方法及图纸

技术编号:36431557 阅读:30 留言:0更新日期:2023-01-20 22:43
本申请公开了本申请的一种二次电池及用电装置,二次电池满足:0.77≤N/CB1≤1.19;其中,N为二次电池的群裕度;CB1为二次电池的设计CB值,设计CB值为单位面积负极极片可逆容量与单位面积正极极片可逆容量的比值。本申请通过调整二次电池的群裕度,平衡正负极材料锂离子脱嵌速率,并采用较低的设计CB值和通过使二次电池进行定容循环,提升二次电池的循环寿命,与此同时,二次电池的能量效率也得到有效的提升。的提升。的提升。

【技术实现步骤摘要】
二次电池及用电装置


[0001]本申请涉及二次电池
,具体涉及一种二次电池及用电装置。

技术介绍

[0002]活性锂损失是储能锂离子电池寿命衰减的主要因素。在电池循环脱嵌锂过程中,由于石墨的膨胀收缩、正极过渡金属溶出等原因,造成固体电解质界面膜(SEI膜)的破裂和生成,SEI膜面积和厚度增加,消耗电池体系有限的活性锂,最终导致电池使用寿命缩短。

技术实现思路

[0003]专利技术目的:本申请提供一种二次电池,解决现有技术二次电池使用寿命短的问题;本申请的另一目的还在于提供一种包含上述二次电池的用电装置。
[0004]技术方案:本申请的一种二次电池,所述二次电池满足:
[0005]0.77≤N/CB1≤1.19;
[0006]其中,N为所述二次电池的群裕度;CB1为所述二次电池的设计CB值,所述设计CB值为所述二次电池的单位面积负极极片可逆容量与所述二次电池的单位面积正极极片可逆容量的比值。
[0007]在一些实施例中,所述二次电池满足:0.82≤N/CB1≤1.13;优选的满足:0.86≤N/CB1≤1.10。
[0008]在一些实施例中,所述二次电池的群裕度N满足:0.5≤N≤1.0。
[0009]在一些实施例中,所述CB1满足:0.8≤CB1≤1.1。
[0010]在一些实施例中,所述二次电池满足:1.1≤CB2≤1.3,且0.912≤CB1×
CB2≤1.375;
[0011]其中,CB2为所述二次电池的实际使用CB值,所述实际使用CB值为所述二次电池的单位面积所述负极极片的可逆容量与所述二次电池的单位面积所述正极极片的实际发挥容量的比值。
[0012]在一些实施例中,所述二次电池包括:
[0013]壳体,所述壳体具有容置腔;
[0014]电极组件,所述电极组件设置在所述容置腔内;所述电极组件由正极极片、隔离膜和负极极片卷绕组成;
[0015]其中,所述群裕度N的表达式为:N=2n
×
n1×
(h1+h2+h3)/d1;
[0016]式中,n为所述电极组件的个数,且n≥1;h1mm为所述正极极片的厚度;h2mm为所述负极极片的厚度;h3mm为所述隔离膜的厚度;n1为所述正极极片的卷绕圈数;d1mm为所述容置腔的宽度。
[0017]在一些实施例中,所述正极极片的厚度h1和所述负极极片的厚度h2满足:1.0≤h1/h2≤2.0。
[0018]在一些实施例中,所述隔离膜的厚度h3和所述群裕度N满足:0.009≤h3/N≤0.02。
[0019]在一些实施例中,
[0020]所述正极极片的厚度h1满足:0.03mm<h1<0.5mm;和/或
[0021]所述负极极片的厚度h2满足:0.015mm<h2<0.5mm;和/或
[0022]所述隔离膜的厚度h3满足:0.005mm<h3<0.03mm;和/或
[0023]所述容置腔的宽度d1满足:5mm<d1<200mm。
[0024]在一些实施例中,所述二次电池的单位面积正极极片可逆容量和所述二次电池的单位面积负极极片可逆容量的计算,包括:
[0025]取所述二次电池中的面积相等的所述正极极片和所述负极极片进行预处理;
[0026]将预处理后的所述正极极片组装成测试电池,对所述测试电池进行充放电,令所得的放电克容量作为所述单位面积正极极片可逆容量;
[0027]将预处理后的所述负极极片组装成测试电池,对所述测试电池进行充放电,令所得的充电容量作为所述单位面积负极极片可逆容量;
[0028]其中,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上的正极活性物质;所述负极极片包括负极集流体以及设置在所述负极集流体上的负极活性物质;
[0029]所述预处理是指:保持所述正极极片的单面具有所述正极活性物质和保持所述负极极片的单面具有所述负极活性物质。
[0030]在一些实施例中,所述正极活性物质包括含锂化合物,所述含锂化合物进一步包括M元素,所述M元素选自Ni、Co、Mn、Mg、Ti中的一种或多种。
[0031]在一些实施例中,所述正极活性物质包括化学式为C
x
(Li
a
Fe
y
M1‑
y
PO4)1‑
x
的化合物;其中,M选自Ni、Co、Mn、Mg、Ti中的一种或多种,0.95≤a≤1.05,0≤x≤0.2,0≤y≤1。
[0032]在一些实施例中,所述负极活性物质包括人造石墨、天然石墨、无定型碳、碳纳米管或中间相炭微球中的一种或多种。
[0033]在一些实施例中,本申请还提供一种用电装置,包括上述的二次电池。
[0034]有益效果:与现有技术相比,本申请的二次电池满足:0.77≤N/CB1≤1.19。本申请通过调整二次电池的群裕度,平衡正负极材料锂离子脱嵌速率,并采用较低的设计CB值和通过使二次电池进行定容循环,提升二次电池的循环寿命,与此同时,二次电池的能量效率也得到有效的提升。
附图说明
[0035]下面结合附图,通过对本申请的具体实施方式详细描述,将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
[0036]图1为本申请实施例提供的二次电池结构示意图。
具体实施方式
[0037]下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
[0038]在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。
[0039]在本申请的描述中,术语“工序”不仅包含独立的工序,即使在与其他的工序无法明确区分时,只要能够实现该工序的目的,则也包含在本术语内。此外,本说明书中,使用“~”来显示的数值范围,表示包含以在“~”前后记载的数值分别作为最小值和最大值的范围。此外,本说明书中,关于术语“层”,在以平面图进行观察时,除了在整面形成的形状的构成以外,还包含在一部分上形成的形状的构成。
[0040]下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本申请。
[0041]发展大规模绿色储能体系,配合智能电网将太阳能、风能等可再生、不稳定的本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二次电池,其特征在于,所述二次电池满足:0.77≤N/CB1≤1.19;其中,N为所述二次电池的群裕度;CB1为所述二次电池的设计CB值,所述设计CB值为所述二次电池的单位面积负极极片可逆容量与所述二次电池的单位面积正极极片可逆容量的比值。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:0.82≤N/CB1≤1.13;优选的满足:0.86≤N/CB1≤1.10。3.根据权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述二次电池的群裕度N满足:0.5≤N≤1.0。4.根据权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述CB1满足:0.8≤CB1≤1.1。5.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:1.1≤CB2≤1.3,且0.912≤CB1×
CB2≤1.375;其中,CB2为所述二次电池的实际使用CB值,所述实际使用CB值为所述二次电池的单位面积所述负极极片的可逆容量与所述二次电池的单位面积所述正极极片的实际发挥容量的比值。6.根据权利要求3所述的二次电池,其特征在于,所述二次电池包括:壳体,所述壳体具有容置腔;电极组件,所述电极组件设置在所述容置腔内;所述电极组件由正极极片、隔离膜和负极极片卷绕组成;其中,所述群裕度N的表达式为:N=2n
×
n1×
(h1+h2+h3)/d1;式中,n为所述电极组件的个数,且n≥1;h
1 mm为所述正极极片的厚度;h
2 mm为所述负极极片的厚度;h
3 mm为所述隔离膜的厚度;n1为所述正极极片的...

【专利技术属性】
技术研发人员:张耀王明旺张旭辉王宝玉陈辉
申请(专利权)人:欣旺达电动汽车电池有限公司
类型:发明
国别省市:

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