一种电池和用电装置制造方法及图纸

本申请提供了一种电池和用电装置，电池包括正极极片，正极极片包含第一正极活性材料和第二正极活性材料；第一正极活性材料包括化合物Li

【技术实现步骤摘要】
一种电池和用电装置


[0001]本申请涉及锂电池
，尤其涉及一种电池和用电装置。

技术介绍

[0002]近年来，随着二次电池的应用范围越来越广泛，二次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。由于二次电池取得了极大的发展，因此对其循环性能、充电速度和使用寿命等提出了更高的要求。

技术实现思路

[0003]本申请是鉴于上述课题而进行的，其目的在于，提供一种电池和用电装置，提高了电池的快充性能和循环性能。
[0004]为了达到上述目的，本申请第一方面提供了一种电池，包括正极极片，正极极片包含第一正极活性材料和第二正极活性材料；其中，
[0005]第一正极活性材料包括化合物Li
a
Ni
b
Co
c
M1
d
M2
e
O
f
E
g
；其中，
[0006]M1包括Mn和Al的一种或两种元素；
[0007]M2包括Zr、Zn、Cu、Cr、Mg、Fe、V、Ti、Sr、Sb、Y、W和Nb中的一种或多种元素；
[0008]E包括N、F、S和Cl中的一种或多种元素；
[0009]0.75≤a≤1.2；0<b<1；0<c<1；0<d<1；0≤e≤0.2；1≤f≤2.5，0≤g≤1，且f+g≤3；
[0010]第二正极活性材料包括化合物Li
x
H
y
Mn1‑
z
Q
z
P1‑
m
G
m
O4‑
n
D
n
，其中，
[0011]H包括选自Zn、Al、Na、K、Mg、Nb、Mo和W中的一种或多种元素；
[0012]Q包括选自Zn、Al、Na、K、Mg、Mo、W、Ti、V、Zr、Fe、Ni、Co、Ga、Sn、Sb、Nb和Ge中的一种或多种元素；
[0013]G包括选自B、Si、N、S、F、Cl和Br中的一种或多种元素；
[0014]D包括选自S、F、Cl和Br中的一种或多种元素；
[0015]x为0.9至1.1；y为0至0.1；z为0.001至0.9；m为0至0.1；n为0至0.1；
[0016]并且，电池满足：
[0017][0018]其中，
[0019]A表示第二正极活性材料在两种正极活性材料中的质量百分比；
[0020]B表示采用单颗粒微电极法测定的第二正极活性材料的小于3.7V充电容量在整个充电容量中的占比；
[0021]C表示电池的小于3.7V充电容量在整个充电容量中的占比；
[0022]R表示正极极片在25℃下的电阻，单位为Ω。
[0023]由此，本申请通过第一正极活性材料和第二正极活性材料组合，并限定在0.1至0.75之间，提高了电池的小于3.7V低SOC
[0024]区间充电容量在充电总容量中的占比，改善了低SOC区间充电倍率的耐受边界，同时维持了高SOC区间充电容量在充电总容量中的占比，缓解了高SOC区间充电倍率耐受边界的恶化，从而提高了电池的快充性能，提高了电池的循环性能。
[0025]在任意实施方式中，
[0026]可选地，
[0027]由此，可以获得更加适宜的低SOC区间充电倍率耐受边界和高SOC区间充电倍率耐受边界，从而进一步提高电池的快充性能和/或循环性能。
[0028]在任意实施方式中，A为0.1至0.5，可选为0.1至0.3，更可选为0.2至0.3；和/或，
[0029]B为0.4至0.6，可选为0.5至0.6；和/或，
[0030]C为0.05至0.23，可选为0.09至0.16；和/或，
[0031]0<R<1，可选为0.1至0.6，更可选为0.2至0.4。
[0032]上述范围内的A、B、C能够进一步改善低SOC区间充电倍率耐受边界，同时使高SOC区间充电倍率耐受边界更加合适，从而进一步提高电池的快充性能和/或循环性能；
[0033]上述范围内的R能够获得较低的过电位，有利于提高电池的倍率性能，使充电过程顺利进行。
[0034]在任意实施方式中，第二正极活性材料中，Q包括Fe、Ti、V、Ni、Co和Mg中的一种或多种元素；和/或，
[0035]G包括B、Si、N和S中的一种或多种元素；和/或，
[0036]x为0.977至1；和/或，
[0037]y为0至0.001；和/或，
[0038]z为0.1至0.9或者0.001至0.6，可选为0.3至0.7；和/或，
[0039]m为0至0.001或者0.001至0.1；和/或，
[0040]n为0至0.001或者0.001至0.1。
[0041]由此，通过包括上述Q和G元素的第二正极活性材料可以进一步提高电池小于3.7V低SOC区间充电容量在充电总容量中的占比，进一步改善低SOC区间充电倍率耐受边界，同时维持高SOC区间充电容量在充电总容量中的占比，缓解高SOC区间充电倍率耐受边界恶化，从而进一步提高电池的快充性能和/或循环性能。
[0042]在任意实施方式中，第一正极活性材料中，a为0.9至1.1；和/或，
[0043]d为0.003至0.4；和/或，
[0044]b为30％至99.5％，可选为50％至99％，更可选为55％至88％；和/或，
[0045]c为0.2％至52％，可选为0.5％至49.5％，更可选为5％至35％。
[0046]上述范围内的Ni含量能够提高电池的快充性能和/或循环性能。
[0047]上述范围的Co含量能够提高电池的快充性能和/或循环性能。
[0048]在任意实施方式中，第一正极材料为单晶或类单晶材料，并且满足：
[0049]单晶颗粒或类单晶颗粒的D
v
50粒径为1.5至4.5μm，可选为2至4.1μm；和/或，
[0050]单晶颗粒或类单晶颗粒的D
v
99粒径≤18μm，可选为6.4至17.5μm，更可选为6.5至13.5μm；和/或，
[0051]第一正极活性材料的BET比表面积为0.42至1.2m2/g，可选为0.5至1m2/g。
[0052]第一正极活性材料为单晶或类单晶材料时，上述范围的D
v
50粒径、D
v
99粒径、BET比表面积有利于增加正极活性材料的活性点位，提高电池的快充性能和功率，有助于减少正极活性材料的副反应，提高电池的循环性能。
[0053]在任意实施方式中，第一正极活性材料为多晶材料，并且满足：
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池，包括正极极片，所述正极极片包含第一正极活性材料和第二正极活性材料；其中，所述第一正极活性材料包括化合物Li
a
Ni
b
Co
c
M1
d
M2
e
O
f
E
g
；其中，所述M1包括Mn和Al的一种或两种元素；所述M2包括Zr、Zn、Cu、Cr、Mg、Fe、V、Ti、Sr、Sb、Y、W和Nb中的一种或多种元素；所述E包括N、F、S和Cl中的一种或多种元素；0.75≤a≤1.2；0<b<1；0<c<1；0<d<1；0≤e≤0.2；1≤f≤2.5，0≤g≤1，且f+g≤3；所述第二正极活性材料包括化合物Li
x
H
y
Mn1‑
z
Q
z
P1‑
m
G
m
O4‑
n
D
n
，其中，所述H包括选自Zn、Al、Na、K、Mg、Nb、Mo和W中的一种或多种元素；所述Q包括选自Zn、Al、Na、K、Mg、Mo、W、Ti、V、Zr、Fe、Ni、Co、Ga、Sn、Sb、Nb和Ge中的一种或多种元素；所述G包括选自B、Si、N、S、F、Cl和Br中的一种或多种元素；所述D包括选自S、F、Cl和Br中的一种或多种元素；所述x为0.9至1.1；所述y为0至0.1；所述z为0.001至0.9；所述m为0至0.1；所述n为0至0.1；并且，所述电池满足：其中，A表示所述第二正极活性材料在两种正极活性材料中的质量百分比；B表示采用单颗粒微电极法测定的所述第二正极活性材料的小于3.7V充电容量在整个充电容量中的占比；C表示所述电池的小于3.7V充电容量在整个充电容量中的占比；R表示所述正极极片在25℃下的电阻，单位为Ω。2.根据权利要求1所述的电池，其中，可选地，3.根据权利要求1或2所述的电池，其中，所述A为0.1至0.5，可选为0.1至0.3，更可选为0.2至0.3；和/或，所述B为0.4至0.6，可选为0.5至0.6；和/或，所述C为0.05至0.23，可选为0.09至0.16；和/或，0<R<1，可选为0.1至0.6，更可选为0.2至0.4。4.根据权利要求1至3中任一项所述的电池，其中，所述第二正极活性材料中，所述Q包括Fe、Ti、V、Ni、Co和Mg中的一种或多种元素；和/或，所述G包括B、Si、N和S中的一种或多种元素；和/或，所述x为0.977至1；和/或，所述y为0至0.001；和/或，
所述z为0.1至0.9或者0.001至0.6，可选为0.3至0.7；和/或，所述m为0至0.001或者0.001至0.1；和/或，所述n为0至0.001或者0.001至0.1。5.根据权利要求1至4中任一项所述的电池，其中，所述第一正极活性材料中，所述a为0.9至1.1；和/或，...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚义博，秦一鸣，徐晓富，潘坚福，裴人杰，张新羽，刘倩，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：