本申请提供了一种极片、锂离子电池、电池模块、电池包及用电装置。本申请提供的极片包括集流体和设于所述集流体的至少一个表面的活性物质层，所述活性物质层中包含表面活性剂锂盐。本申请利用表面活性剂锂盐与电解液的亲和性，有效降低电解液的表面张力，提升电解液对极片的浸润性，降低电池界面阻抗，提高活物质的利用效率，从而实现对锂离子电池的倍率性能、放电容量和使用寿命的改善。放电容量和使用寿命的改善。放电容量和使用寿命的改善。
【技术实现步骤摘要】
极片、锂离子电池、电池模块、电池包及用电装置
[0001]本申请涉及锂电池
，尤其涉及一种极片、锂离子电池、电池模块、电池包和用电装置。
技术介绍
[0002]锂离子电池是一种二次电池，通常情况下，锂离子电池包括正极极片、负极极片、电解液和隔离膜。在电池充放电过程中，活性离子在正极极片和负极极片之间往返嵌入和脱出。电解液是锂离子电池中离子传输的载体，在锂电池正、负极之间起到传导离子的作用，是锂离子电池获得高电压、高比能等性能的保证。电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐、必要的添加剂等原料，在一定条件下、按一定比例配制而成的。
[0003]目前，锂离子电池已广泛应用于汽车、手机等高科技产品中，随着锂离子电池应用的领域不断扩大，还需要对锂离子电池的各方面性能不断改进。
技术实现思路
[0004]本申请是鉴于上述课题而进行的，其目的在于，提供一种可使锂离子电池的倍率性能、放电容量及使用寿命的得到改善的极片，以及包括该极片的锂离子电池、电池模块、电池包及用电装置。
[0005]为了达到上述目的，本申请的第一方面提供了一种极片，所述极片包括集流体和设于所述集流体的至少一个表面的活性物质层，所述活性物质层中包含表面活性剂锂盐。
[0006]本申请通过在极片的活性物质层中掺杂表面活性剂锂盐，利用锂盐与电解液的亲和性，有效降低电解液的表面张力，提升电解液对极片的浸润性，降低电池界面阻抗，提高活物质的利用效率，从而实现对锂离子电池的倍率性能、放电容量和使用寿命的改善。
[0007]在任意实施方式中，所述活性物质层背离所述集流体的表面设有功能层，所述功能层中也包含所述表面活性剂锂盐。
[0008]在任意实施方式中，所述活性物质层中的所述表面活性剂锂盐的物质的量为0.00175～0.00875mol。
[0009]在任意实施方式中，所述表面活性剂锂盐可选自双三氟甲磺酰亚胺锂、硝酸锂、高氯酸锂或氯化锂中的至少一种。
[0010]在任意实施方式中，所述活性物质层在远离所述集流体的方向上依次包括层叠设置的、单位面积涂覆质量由小到大变化的若干个活性物质子层，所述若干个活性物质子层中包含的表面活性剂锂盐的物质的量也由小到大变化。在这些实施方式中，极片中的活性物质层采用多层涂布，表面活性剂锂盐也分别掺杂进入各个活性物质子层中，且各个活性物质子层中的表面活性剂锂盐的用量变化规律与活性物质子层中活性物质涂布质量的变化规律相符合，从而对每个活性物质子层发挥造孔作用。
[0011]在任意实施方式中，所述活性物质层在远离所述集流体的方向上依次包括层叠设置的第一活性物质子层和第二活性物质子层，所述第一活性物质子层的单位面积涂覆质量
记为CW1，0.150g/1540.25mm2≤CW1≤0.200g/1540.25mm2；所述第二活性物质子层的单位面积涂覆质量记为CW2，CW2≥0.200g/1540.25mm2；所述第一活性物质子层中的表面活性剂锂盐的物质的量记为M1，所述第二活性物质子层中的表面活性剂锂盐的物质的量记为M2，所述功能层中的表面活性剂锂盐的物质的量记为M3，则：M1/(M1+M2+M3)为10％～30％，可选的，M1/(M1+M2+M3)为20％；M2/(M1+M2+M3)为20％～40％，可选的，M2/(M1+M2+M3)为30％；M3/(M1+M2+M3)为30％～70％，可选的，M3/(M1+M2+M3)为50％。
[0012]在任意实施方式中，所述极片为正极极片或负极极片。
[0013]本申请的第二方面提供一种锂离子电池，包括正极极片、负极极片、间隔于正极极片和负极极片之间的隔离膜、电解液，其中，所述正极极片和/或所述负极极片为本申请第一方面所提供的极片。
[0014]在任意实施方式中，所述电解液选自酯类电解液、醚类电解液或水系电解液。
[0015]在任意实施方式中，所述电解液为纯溶剂电解液。即电解液中仅包含溶剂，不包含电解质锂盐。当电解液中不包含电解质锂盐时，也就是将所有锂盐作为表面活性剂掺入电极表面的活性物质层或活性物质层表面的功能涂层中，直接使用电解液溶剂作为电解液注入电池中，当电解液溶剂浸润极片后，极片中的表面活性剂锂盐溶解在电解液中，即可发挥导离子的作用。采用纯溶剂作为电解液注入电池，优点为纯溶剂的粘度较低，因而对极片的浸润性会更好，而混入极片中的表面活性剂锂盐溶解后，也可进一步实现给电极造孔，制备多孔电极，更好地促进电解液对极片的浸润性。
[0016]在任意实施方式中，所述电解液中的溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯或碳酸甲乙酯中的至少一种。
[0017]在任意实施方式中，在所述极片的活性物质层和功能层中，所述表面活性剂锂盐的物质的量之和记为Mp；所述电解液中锂盐的物质的量记为Ms；所述电解液的总体积记为Vs；则所述锂离子电池满足：(Mp+Ms)/Vs为1～2mol/L；可选的，(Mp+Ms)/Vs为1mol/L。当表面活性剂锂盐在极片中的掺杂浓度在合适范围内，在有利于电解液对极片的浸润性的同时，不产生影响离子电导率和增大电池极化的不利影响，保证锂离子电池的整体电化学性能。
[0018]本申请的第三方面还提供一种电池模块，其中，包括本申请第二方面的锂离子电池。
[0019]本申请的第四方面还提供一种电池包，其中，包括本申请第二方面的锂离子电池或者本申请第三方面的电池模块。
[0020]本申请的第五方面还提供一种用电装置，其包括本申请第二方面的锂离子电池或本申请第三方面的电池模块或本申请第四方面的电池包；其中，锂离子电池或电池模块或电池包用作用电装置的电源或能量存储单元。
[0021]本申请二方面所提供的锂离子电池、第三方面所提供的电池模块、第四方面所提供的电池包、第五方面提供的用电装置，由于包括了本申请第一方面的极片，因而具有较好的倍率性能、放电容量以及较长使用寿命。
附图说明
[0022]图1为活性物质层中未包含表面活性剂锂盐的负极极片与电解液的浸润角照片的
扫描电镜图；
[0023]图2为活性物质层中包含低浓度表面活性剂锂盐的负极极片与电解液的浸润角照片的扫描电镜图；
[0024]图3为活性物质层中包含高浓度表面活性剂锂盐的负极极片与电解液的浸润角照片的扫描电镜图；
[0025]图4是本申请一实施方式的锂离子电池的示意图；
[0026]图5是图4所示的本申请一实施方式的锂离子电池的分解图；
[0027]图6是本申请一实施方式的电池模块的示意图；
[0028]图7是本申请一实施方式的电池包的示意图；
[0029]图8是图7所示的本申请一实施方式的电池包的分解图；
[0030]图9是本申请一实施方式的锂离子电池用作电源的用电装置的示意图。
[0031]附图标记说明：
[0032]1电池包；2上箱体；3下箱体；4电池模块；5锂离子电池；51壳体；52电极组件；53顶盖组件。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种极片，其特征在于，所述极片包括集流体和设于所述集流体的至少一个表面的活性物质层，所述活性物质层中包含表面活性剂锂盐。2.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述活性物质层背离所述集流体的表面设有功能层，所述功能层中也包含所述表面活性剂锂盐。3.根据权利要求1或2所述的极片，其特征在于，所述表面活性剂锂盐选自双三氟甲磺酰亚胺锂、硝酸锂、高氯酸锂、氯化锂中的至少一种。4.根据权利要求1所述的极片，其特征在于，所述活性物质层中的所述表面活性剂锂盐的物质的量为0.00175～0.00875mol。5.根据权利要求1至4中任一项所述的极片，其特征在于，所述活性物质层在远离所述集流体的方向上依次包括层叠设置的、单位面积涂覆质量由小到大变化的若干个活性物质子层，所述若干个活性物质子层中包含的表面活性剂锂盐的物质的量也由小到大变化。6.根据权利要求5所述的极片，其特征在于，所述活性物质层在远离所述集流体的方向上依次包括层叠设置的第一活性物质子层和第二活性物质子层，所述第一活性物质子层的单位面积涂覆质量记为CW1，0.150g/1540.25mm2≤CW1≤0.200g/1540.25mm2；所述第二活性物质子层的单位面积涂覆质量记为CW2，CW2≥0.200g/1540.25mm2；所述第一活性物质子层中的表面活性剂锂盐的物质的量记为M1，所述第二活性物质子层中的表面活性剂锂盐的物质的量记为M2，所述功能层中的表面活性剂锂盐的物质的量记为M3，则：M1/(M1+M2+M3)为10％～30％，可选的，M1/(M1+M2+M3)为20％；M2/(M1+M2+M3)为20％～40％，可选的，M2/(M...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄瑛，姚斌，王红，刘江，刘珍，
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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