System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 负极极片、二次电池以及用电装置制造方法及图纸_技高网

负极极片、二次电池以及用电装置制造方法及图纸

技术编号:40039714 阅读:4 留言:0更新日期:2024-01-16 19:32
本申请提供了一种负极极片、二次电池以及用电装置。负极极片包括负极集流体和位于所述负极集流体至少一个表面之上的负极活性层,所述负极集流体包括极耳区和活性区,所述负极活性层位于所述活性区,在沿所述极耳区至所述活性区的方向上,所述负极活性层包括依次分布的第一活性部、第二活性部以及第三活性部;所述第一活性部的满充厚度反弹率、所述第二活性部的满充厚度反弹率以及所述第三活性部的满充厚度反弹率分别为α1、α2以及α3,其中α1>α2,α3>α2。通过对α1、α2以及α3进行设置,可以减小充电之后第一活性部、第二活性部以及第三活性部之间的厚度差异,有利于改善负极极片的表面平整度,进而改善电池的循环性能。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及二次电池,尤其涉及一种负极极片、二次电池以及用电装置


技术介绍

1、这里的陈述仅提供与本申请有关的背景信息,而不必然构成现有技术。

2、在二次电池的使用过程中,负极活性层的厚度可能会发生一定的变化,导致负极极片的表面平整度降低,进而影响电池的循环性能。


技术实现思路

1、本申请的第一方面提供了一种负极极片,包括负极集流体和位于所述负极集流体至少一个表面之上的负极活性层,所述负极集流体包括极耳区和活性区,所述负极活性层位于所述活性区,在沿所述极耳区至所述活性区的方向上,所述负极活性层包括依次分布的第一活性部、第二活性部以及第三活性部;所述第一活性部的满充厚度反弹率、所述第二活性部的满充厚度反弹率以及所述第三活性部的满充厚度反弹率分别为α1、α2以及α3,其中α1>α2,α3>α2。

2、当负极活性层的材料相同时,随着电池循环的进行,在负极极片的宽度方向上,活性层中间部分的厚度变化大于其边缘的厚度变化,使得活性层的中间部分的厚度大于其边缘的厚度,表现为负极极片的表面平整度降低。在上述负极极片中,通过对负极活性层的第一活性部、第二活性部以及第三活性部的满充厚度反弹率进行设计,使得第一活性部的满充厚度反弹率大于第二活性部的满充厚度反弹率,第三活性部的满充厚度反弹率大于第二活性部的满充厚度反弹率,在充电过程中第一活性部和第三活性部的膨胀程度大于第二活性部的膨胀程度,可以减小充电之后第一活性部、第二活性部以及第三活性部之间的厚度差异,有利于改善负极极片的表面平整度,进而改善电池的循环性能。

3、在一些实施方式中,1<α1/α2≤2;和/或,1<α3/α2≤2。α1/α2、α3/α2在对应的范围内,第一活性部、第二活性部以及第三活性部的膨胀能够更好地匹配,进一步改善负极极片的表面平整度。

4、在一些实施方式中,在沿所述极耳区至所述活性区的方向上,所述第一活性部的宽度、所述第二活性部的宽度以及第三活性部的宽度分别为d1、d2以及d3;0.2≤d2/(d1+d2+d3)≤0.8,和/或0.1≤d1/(d1+d2+d3)≤0.4,和/或0.1≤d3/(d1+d2+d3)≤0.4。可选地,d1=d3。

5、在一些实施方式中,所述第一活性部包含第一活性材料,所述第二活性部包含第二活性材料,所述第三活性部包含第三活性材料;所述第一活性材料的满充反弹率、所述第二活性材料的满充反弹率以及所述第三活性材料的满充反弹率分别为α1’、α2’以及α3’,其中α1’>α2’,α3’>α2’。

6、在一些实施方式中,所述第一活性材料包括硅基材料和锡基材料中的至少一种;和/或,所述第三活性材料包括硅基材料和锡基材料中的至少一种。硅基材料和锡基材料具有较大的克容量,可以提高负极极片的能量密度。同时,由于硅基材料和锡基材料具有较大的嵌锂数,在电池的循环过程中可以容纳较多的锂离子,有利于改善负极极片的边缘析锂问题。

7、在一些实施方式中,所述第二活性材料包括石墨和无定形碳中的至少一种。石墨和无定形碳具有较好的循环稳定性,通过石墨和无定形碳的使用,可以改善电池的循环性能。

8、在一些实施方式中,所述硅基材料包括单质硅、硅氧化合物、硅碳复合物、硅氮复合物以及硅合金中的至少一种;和/或,所述锡基材料包括单质锡、锡氧化合物以及锡合金中的至少一种。

9、在一些实施方式中,所述锡合金包括锡元素和其它合金元素,所述其它合金元素包括锂元素、铜元素、铁元素、钴元素、镍元素、锰元素以及锑元素中的至少一种。通过锂元素、铜元素、铁元素、钴元素、镍元素、锰元素以及锑等的引入,可以稳定锡基材料的结构,降低锡基材料粉化的风险,有利于提高电池的循环性能。

10、在一些实施方式中,所述锡合金中锡元素的质量百分数为10%~80%。

11、在一些实施方式中,所述第一活性部的面密度为所述第二活性部的面密度的50%~80%;和/或,所述第三活性部的面密度为所述第二活性部的面密度的50%~80%。通过第一活性部、第二活性部以及第三活性部进行面密度的搭配,可以对第一活性部和第二活性部的膨胀进行更好地匹配,进一步改善电池的循环性能。

12、在一些实施方式中,所述第一活性部的面密度为0.05g/(1540.25mm2)~0.4g/(1540.25mm2);和/或,所述第二活性部的面密度为0.1g/(1540.25mm2)~0.5g/(1540.25mm2);和/或,所述第三活性部的面密度为0.05g/(1540.25mm2)~0.4g/(1540.25mm2)。

13、在一些实施方式中,所述第一活性部的厚度为所述第二活性部的厚度的30%~50%;相对于第二活性部,第一活性部采用相对较小的厚度,可以缩小充电膨胀后第一活性部和第二活性部之间的厚度差异,进一步改善负极极片的表面平整度。

14、在一些实施方式中,所述第三活性部的厚度为所述第二活性部的厚度为30%~50%。相对于第二活性部,第三活性部采用相对较小的厚度,可以缩小充电膨胀后第三活性部和第二活性部之间的厚度差异,进一步改善负极极片的表面平整度。

15、在一些实施方式中,所述第一活性部的厚度为0.03cm~0.15cm;和/或,所述第二活性部的厚度为0.1cm~0.3cm;和/或,所述第三活性部的厚度为0.03cm~0.15cm。

16、本申请第二方面提供了一种二次电池。所述二次电池包括所述负极极片。

17、本申请第三方面提供了一种用电装置。所述用电装置包括所述负极极片和所述二次电池中的至少一种。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种负极极片,其特征在于,包括负极集流体和位于所述负极集流体至少一个表面之上的负极活性层,所述负极集流体包括极耳区和活性区,所述负极活性层位于所述活性区,在沿所述极耳区至所述活性区的方向上,所述负极活性层包括依次分布的第一活性部、第二活性部以及第三活性部;所述第一活性部的满充厚度反弹率、所述第二活性部的满充厚度反弹率以及所述第三活性部的满充厚度反弹率分别为α1、α2以及α3,其中α1>α2,α3>α2。

2.根据权利要求1所述的负极极片,其特征在于,1<α1/α2≤2;和/或,1<α3/α2≤2。

3.根据权利要求1所述的负极极片,其特征在于,在沿所述极耳区至所述活性区的方向上,所述第一活性部的宽度、所述第二活性部的宽度以及第三活性部的宽度分别为D1、D2以及D3;0.2≤D2/(D1+D2+D3)≤0.8,和/或0.1≤D1/(D1+D2+D3)≤0.4,和/或0.1≤D3/(D1+D2+D3)≤0.4。

4.根据权利要求3所述的负极极片,其特征在于,D1=D3。

5.根据权利要求1~4中任一项所述的负极极片,其特征在于,所述第一活性部包含第一活性材料,所述第二活性部包含第二活性材料,所述第三活性部包含第三活性材料;所述第一活性材料的满充反弹率、所述第二活性材料的满充反弹率以及所述第三活性材料的满充反弹率分别为α1’、α2’以及α3’,其中α1’>α2’,α3’>α2’。

6.根据权利要求5所述的负极极片,其特征在于,所述第一活性材料包括硅基材料和锡基材料中的至少一种;和/或,

7.根据权利要求6所述的负极极片,其特征在于,所述硅基材料包括单质硅、硅氧化合物、硅碳复合物、硅氮复合物以及硅合金中的至少一种;和/或,

8.根据权利要求7所述的负极极片,其特征在于,所述锡合金包括锡元素和其它合金元素,所述其它合金元素包括锂元素、铜元素、铁元素、钴元素、镍元素、锰元素以及锑元素中的至少一种。

9.根据权利要求8所述的负极极片,其特征在于,所述锡合金中锡元素的质量百分数为10%~80%。

10.根据权利要求5所述的负极极片,其特征在于,所述第一活性部的面密度为所述第二活性部的面密度的50%~80%;和/或,

11.根据权利要求10所述的负极极片,其特征在于,所述第一活性部的面密度为0.05g/(1540.25mm2)~0.4g/(1540.25mm2);和/或,

12.根据权利要求5所述的负极极片,其特征在于,所述第一活性部的厚度为所述第二活性部的厚度的30%~50%;和/或,

13.根据权利要求12所述的负极极片,其特征在于,所述第一活性部的厚度为0.03cm~0.15cm;和/或,

14.一种二次电池,其特征在于,包括权利要求1~13中任一项所述的负极极片。

15.一种用电装置,其特征在于,包括权利要求1~13中任一项所述的负极极片和权利要求14所述的二次电池中的至少一种。

...

【技术特征摘要】

1.一种负极极片,其特征在于,包括负极集流体和位于所述负极集流体至少一个表面之上的负极活性层,所述负极集流体包括极耳区和活性区,所述负极活性层位于所述活性区,在沿所述极耳区至所述活性区的方向上,所述负极活性层包括依次分布的第一活性部、第二活性部以及第三活性部;所述第一活性部的满充厚度反弹率、所述第二活性部的满充厚度反弹率以及所述第三活性部的满充厚度反弹率分别为α1、α2以及α3,其中α1>α2,α3>α2。

2.根据权利要求1所述的负极极片,其特征在于,1<α1/α2≤2;和/或,1<α3/α2≤2。

3.根据权利要求1所述的负极极片,其特征在于,在沿所述极耳区至所述活性区的方向上,所述第一活性部的宽度、所述第二活性部的宽度以及第三活性部的宽度分别为d1、d2以及d3;0.2≤d2/(d1+d2+d3)≤0.8,和/或0.1≤d1/(d1+d2+d3)≤0.4,和/或0.1≤d3/(d1+d2+d3)≤0.4。

4.根据权利要求3所述的负极极片,其特征在于,d1=d3。

5.根据权利要求1~4中任一项所述的负极极片,其特征在于,所述第一活性部包含第一活性材料,所述第二活性部包含第二活性材料,所述第三活性部包含第三活性材料;所述第一活性材料的满充反弹率、所述第二活性材料的满充反弹率以及所述第三活性材料的满充反弹率分别为α1’、α2’以及α3’,其中α1’>α2’,α3’>α2’。

6.根据权利要求5所述的负极极片,...

【专利技术属性】
技术研发人员:蒋嘉丽严涵毛国安曹俊琪
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:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1