本申请涉及一种负极极片及包含其的二次电池、用电装置。所述负极极片包括负极集流体以及设置在负极集流体至少一个表面上的负极活性材料层，所述负极活性材料层包括设置在所述负极集流体表面上的第一活性层、设置在所述第一活性层上的功能层以及设置在所述功能层上的第二活性层；所述功能层的材料包括第一硅基材料以及导电剂；所述第一活性层的电势为P1，所述功能层的电势为P2，所述第二活性层的电势为P3，P1、P2和P3满足：P1＞P2＞P3。所述负极极片能够有效提升电池的快充性能。极极片能够有效提升电池的快充性能。极极片能够有效提升电池的快充性能。
【技术实现步骤摘要】
负极极片及包含其的二次电池、用电装置
[0001]本申请涉及电池
，特别是涉及一种负极极片及包含其的二次电池、用电装置。
技术介绍
[0002]近年来，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。由于电池取得了极大的发展，因此对其能量密度、循环性能和安全性能等也提出了更高的要求。
[0003]硅碳负极相比较传统的石墨负极具有更高的克容量，进而可以达到更高的能量密度。然而随着人们生活节奏的加快，对电池的快充性能需求越来越高，目前硅碳负极存在的快充能力差的问题阻碍了它的实际应用。
技术实现思路
[0004]本申请提供一种负极极片及包含其的二次电池、用电装置。所述负极极片能够有效提升电池的快充性能。
[0005]本申请的第一方面，提供一种负极极片，包括负极集流体以及设置在负极集流体至少一个表面上的负极活性材料层，所述负极活性材料层包括设置在所述负极集流体表面上的第一活性层、设置在所述第一活性层上的功能层以及设置在所述功能层上的第二活性层；所述功能层的材料包括第一硅基材料以及导电剂；所述第一活性层的电势为P1，所述功能层的电势为P2，所述第二活性层的电势为P3，P1、P2和P3满足：P1＞P2＞P3。
[0006]上述负极极片通过在负极活性材料层中引入包括第一硅基材料以及导电剂的功能层，能够延后锂枝晶出现的时间，且还可以明显缩短充电时间，满足对快充性能的需求。同时配合引入导电剂以实现电子的有效传导，还可以发挥硅基材料的高克容量优势。另外，通过功能层的引入，能够使各层的电势从外而内依次增加，有利于离子向集流体侧传输，延缓锂枝晶的生长。
[0007]在其中一些实施例中，5mV≤P1
‑
P2≤50mV；20mV≤P2
‑
P3≤100mV。合理控制电势差有利于进一步延缓锂枝晶的生长，并提升快充性能。
[0008]在其中一些实施例中，20mV≤P1
‑
P2≤30mV；30mV≤P2
‑
P3≤65mV。
[0009]在其中一些实施例中，所述负极极片满足如下特征（1）~（3）中至少一项：（1）P1为115mV~150mV；（2）P2为100mV~110mV；（3）P3为50mV~80mV。
[0010]在其中一些实施例中，所述负极极片的膜片电阻R为R≤50mΩ。通过功能层的引入，能够降低所述负极极片的膜片电阻，有利于离子的传导。
[0011]在其中一些实施例中，所述导电剂在所述功能层中的质量百分比为0.5%~50%。通过合理控制功能层中导电剂的含量，有利于硅基材料高克容量优势的发挥，同时提升快充
性能，同时还可以延缓锂枝晶的生长。
[0012]在其中一些实施例中，所述导电剂在所述功能层中的质量百分比为5%~20%。
[0013]在其中一些实施例中，所述功能层的厚度为1μm~15μm。通过合理控制功能层的厚度，在延缓锂析出、缩短充电时间的同时，还能够减少硅基材料的半绝缘性质对电子传输的影响。
[0014]在其中一些实施例中，所述功能层的厚度为2μm~10μm。
[0015]在其中一些实施例中，所述负极活性材料层中还包括第二硅基材料，所述第二硅基材料分散于所述第一活性层和/或所述第二活性层。
[0016]在其中一些实施例中，所述负极活性材料层满足如下特征（1）~（2）中的至少一项：（1）所述第二硅基材料占所述第一活性层和所述第二活性层总质量的百分比为3%~40%；（2）所述第一硅基材料和所述第二硅基材料的总质量占所述负极活性材料层的质量百分比为1%~70%。
[0017]在其中一些实施例中，所述第一活性层的质量为G1，所述第二活性层的质量为G2，G2≤G1。控制G2≤G1使得功能层位于负极活性材料层的中间或更靠近负极极片的外表面，如此更有利于对Li
+
的诱导作用，延后锂枝晶出现的时间。
[0018]在其中一些实施例中，G1与G2的比为(1~5):1。
[0019]在其中一些实施例中，G1与G2的比为(4~5):1。
[0020]在其中一些实施例中，所述第一活性层和/或所述第二活性层包括负极活性材料，所述负极活性材料的粒径为DV501，所述第一硅基材料的粒径为DV502，DV501≤DV502。控制DV501≤DV502，能够减少涂布制备时硅基材料对负极活性材料层的渗入，有利于工艺的稳定性。
[0021]在其中一些实施例中，DV501与DV502的比为1:(1~5)。
[0022]在其中一些实施例中，DV501与DV502的比为1:(1~3)。
[0023]在其中一些实施例中，所述负极活性材料包括碳基材料、金属锂、金属锡和钛酸锂中的一种或多种。
[0024]本申请的第二方面，提供一种二次电池，包括第一方面所述的负极极片。
[0025]本申请的第三方面，提供一种用电装置，包括第二方面所述的二次电池。
附图说明
[0026]图1为本申请一实施方式的二次电池的示意图；图2为图1所示的本申请一实施方式的二次电池的分解图；图3为本申请一实施方式的电池模块的示意图；图4为本申请一实施方式的电池包的示意图；图5为图4所示的本申请一实施方式的电池包的分解图；图6为本申请一实施方式的二次电池用作电源的用电装置的示意图；附图标记说明：1电池包；2上箱体；3下箱体；4电池模块；5二次电池；51壳体；52电极组件；53盖板；6用电装置。
具体实施方式
[0027]以下，适当地参照附图详细说明具体公开了本申请的负极极片及包含其的二次电池、用电装置的实施方式。但是会有省略不必要的详细说明的情况。例如，有省略对已众所周知的事项的详细说明、实际相同结构的重复说明的情况。这是为了避免以下的说明不必要地变得冗长，便于本领域技术人员的理解。此外，附图及以下说明是为了本领域技术人员充分理解本申请而提供的，并不旨在限定权利要求书所记载的主题。
[0028]本申请所公开的“范围”以下限和上限的形式来限定，给定范围是通过选定一个下限和一个上限进行限定的，选定的下限和上限限定了特别范围的边界。这种方式进行限定的范围可以是包括端值或不包括端值的，并且可以进行任意地组合，即任何下限可以与任何上限组合形成一个范围。例如，如果针对特定参数列出了60
‑
120和80
‑
110的范围，理解为60
‑
110和80
‑
120的范围也是预料到的。此外，如果列出的最小范围值1和2，和如果列出了最大范围值3，4和5，则下面的范围可全部预料到：1
‑
3、1
‑
4、1
‑
5、2
‑
3、2
‑
4和2
‑
5。在本申请中，除非有其他说明，数值范围“a
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种负极极片，其特征在于，包括负极集流体以及设置在负极集流体至少一个表面上的负极活性材料层，所述负极活性材料层包括设置在所述负极集流体表面上的第一活性层、设置在所述第一活性层上的功能层以及设置在所述功能层上的第二活性层；所述功能层的材料包括第一硅基材料以及导电剂；所述第一活性层的电势为P1，所述功能层的电势为P2，所述第二活性层的电势为P3，P1、P2和P3满足：P1＞P2＞P3。2.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，5mV≤P1
‑
P2≤50mV；20mV≤P2
‑
P3≤100mV。3.根据权利要求2所述的负极极片，其特征在于，20mV≤P1
‑
P2≤30mV；30mV≤P2
‑
P3≤65mV。4.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，所述负极极片满足如下特征（1）~（3）中至少一项：（1）P1为115mV~150mV；（2）P2为100mV~110mV；（3）P3为50mV~80mV。5.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，所述负极极片的膜片电阻R为R≤50mΩ。6.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，所述导电剂在所述功能层中的质量百分比为0.5%~50%。7.根据权利要求6所述的负极极片，其特征在于，所述导电剂在所述功能层中的质量百分比为5%~20%。8.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，所述功能层的厚度为1μm~15μm。9.根据权利要求8所述的负极极片，其特征在于，所述功能层的厚度为2μm~10μm。10.根据权利要求1~9任一项所...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴凯，吕瑞景，史东洋，刘智，陈宁，程志鹏，邓亚茜，
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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