一种电池制造技术

本发明专利技术涉及电池的技术领域，提供了一种电池

【技术实现步骤摘要】
一种电池


[0001]本专利技术涉及电池的
，具体涉及一种电池
。

技术介绍

[0002]锂离子电池已为数十亿便携式电子设备提供动力，并且目前被广泛用于电动汽车等行业，反过来不断增长的便携式电子产品和电动汽车市场对先进电池技术也产生了巨大的需求
。
锂离子电池相对于其他可充电电池化学物质具有较高的比能量和能量密度，非常适合用于全电动和混合动力汽车，然而目前的主要阻碍仍然是安全性能
、
成本和低温性能等
。
由于锂离子电池中高功率电芯中极化严重，影响到功率密度，更导致了低温冷启动性能严重不足
。
这使得提高锂电池的安全性能和低温性能，降低电池成本成了不可忽视的问题
。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种电池，所述电池具有良好的安全性能和低温性能
。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种电池，其包括正极片和负极片，所述的负极片包括负极集流体和设置负极集流体上的负极活性层，所述负极活性层包括石墨和硬碳；所述的正极片包括正极集流体和设置正极集流体上的正极活性层，所述正极活性层包括磷酸铁锂，对所述电池进行放电，绘制电压和容量曲线进行微分得到
dV/dQ
曲线；所述的
dV/dQ
满足如下条件：在
25
～
35
％
SOC
之间，微分值
dV/dQ
的范围为
‑
0.07V/Ah
至
‑
0.01V/Ah。
[0005]本专利技术采用上述技术方案具有以下有益效果：本专利技术提供的电池，具有成本低
、
安全性能好和冷启动性能好等优点
。
[0006]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值
。
对于数值范围来说，各个范围的端点值之间
、
各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开
。
本文中，在没有特别说明的情况下，数据范围均包括端点
。
附图说明
[0007]图1所示为对比例1掺混0％硬碳的负极片
SEM
图
。
[0008]图2所示为实施例3硬碳含量为
14.25wt
％的负极片
SEM
图
。
[0009]图3所示为实施例6硬碳含量为
28.5wt
％的负极片
SEM
图
。
[0010]图4所示为实施例3和实施例6的放电曲线图
。
[0011]图5所示为对比例1中电池的
dV/dQ
曲线图
。
[0012]图6所示为实施例3中电池的
dV/dQ
曲线图
。
[0013]图7所示为实施例6中电池的
dV/dQ
曲线图
。
具体实施方式
[0014]以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明
。
应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术
。
[0015]除非另有定义，本专利技术中所使用的所有科学和技术术语具有与本专利技术涉及
的技术人员通常理解的相同的含义
。
[0016]要使锂离子电池具有良好的电化学性能，合适的负极材料是必不可少的
。
石墨负极由于具有较低的工作电位
、
较高的可逆容量
、
良好的倍率性能和优异的循环性能，而被广泛应用于商业化锂离子电池中，但其主要缺点是人造石墨的高成本和天然石墨的各种安全问题
。
作为石墨的替代材料，硬碳具有更高的可逆容量
、
更长的寿命
、
良好的倍率性能和更低的成本
。
从结构上看，硬碳是高度不规则和无序的，主要由单层碳原子紧密随机连接组成
。
这种堆叠方式与石墨不同，碳原子在同一平面内形成六边形，平面之间通过范德华力连接
。
硬碳相邻碳层之间的空间间隙比石墨材料大，有利于提升锂离子迁移率，因此硬碳显示出较高的能量和功率
。
[0017]单独使用硬碳虽然表现出较大的可逆容量，但也存在三大不足：首次充放电的不可逆容量较大
、
密度低和充放电滞后
。
首次充放电的不可逆容量较大必须通过添加过量的正极材料来补偿，而过量的正极材料既昂贵又导致电池的容量较低
。
密度低也是造成首次不可逆容量较大的一个因素，不利于提升能量密度
。
硬碳的嵌锂电位低于脱锂电位，导致充放电滞后，导致更低的电池电位和更倾斜的电压分布，充放电之间的滞后一般需要加以限制
。
[0018]为了改善负极材料单独使用硬碳导致的一系列问题，本专利技术提出了如下的技术方案：
[0019]本专利技术提供了提供了一种电池，其包括正极片和负极片，所述的负极片包括集流体和设置集流体上的负极活性层，所述负极活性层包括石墨和硬碳；所述的正极片包括集流体和设置集流体上的正极活性层，所述正极活性层包括磷酸铁锂，对所述电池进行放电，绘制电压和容量曲线进行微分得到
dV/dQ
曲线；所述的
dV/dQ
满足如下条件：在
25
～
35
％
SOC
之间，微分值
dV/dQ
的范围为
‑
0.07V/Ah
至
‑
0.01V/Ah。
[0020]本专利技术实施方式的
SOC
表示电池的荷电状态，可以用来反映电池实际所具有的电容量；在未进行充电或放电至截止电压时，可以认为电池的电容量为
A0mAh
，对应0％
SOC
；在电池满充时，可以认为电池达到额定电容量
A mAh
，对应
100
％
SOC。
[0021]对本专利技术提供的电池进行充放电测试，采集充放电过程中的电压值作为
V
，并计算荷电状态
SOC
，以荷电状态
SOC
为横坐标，电压值
V
为纵坐标，绘制充放电曲线图
V
‑
SOC
图
。
本专利技术实施方式的测试方法可以参考
GB/T19596、GB/T31484
‑
2015、GB/T31485
‑
2015、GB/T31486
‑
2015
等
。
[0022]在一些实施方式中，对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种电池，其特征在于，包括正极片和负极片，所述的负极片包括负极集流体和设置负极集流体上的负极活性层，所述负极活性层包括石墨和硬碳；所述的正极片包括正极集流体和设置正极集流体上的正极活性层，所述正极活性层包括磷酸铁锂，对所述电池进行放电，绘制电压和容量曲线进行微分得到
dV/dQ
曲线；所述的
dV/dQ
满足如下条件：在
25
～
35
％
SOC
之间，微分值
dV/dQ
的范围为
‑
0.07V/Ah
至
‑
0.01V/Ah。2.
根据权利要求1所述的电池，其中，所述硬碳的含量为5～
50wt
％，优选为
20
～
50wt
％；优选地，所述电池的微分值
dV/dQ
满足如下条件：在
25
～
35
％
SOC
之间，微分值
dV/dQ
的取值为
‑
0.04V/Ah
至
‑
0.014V/Ah。3.
根据权利要求1所述的电池，其中，所述
dV/dQ
曲线在0～
40
％
SOC
含有三个相变特征峰：峰1，峰2，峰3，所述峰1，峰2，峰3的峰强度的比例为
1:(1.6
‑
2):(2.2
‑
2.6)
；所述峰1，峰2，峰3的位置分别为
(25
％
‑
40
％
)SOC
，
(20
％
‑
35
％
)SOC
和
(15
％
‑
30
％
)SOC。4.
根据权利要求1所述的电池，其中，所述
dV/dQ
曲线在
60
～
80
％
SOC
时，含有所述正极活性层和所述负极活性层的相变反应共同构成的相变峰
。5.
根据权利要求1‑4任一项所述的电池，其中，所述硬碳的
Dv10
为1～
5.0
μ
m
，和
/
或
Dv50
为
2.0
μ
m
～
10.0
μ
m
，和
/
或
Dv90
为
5.0
μ
m
～
20.0
μ
m
，和
/
或
Dv99
为
10.0
μ
m
～
30.0
μ
m
；和
/
或，所述石墨的
Dv10
为
2.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：王迪，何江龙，
申请(专利权)人：珠海冠宇动力电池有限公司，
类型：发明
国别省市：