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【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、随着二次电池应用的不断普及,电池的快充性能受到了广泛的关注。改善电池的快充性能对电池使用范围的进一步扩展具有重要意义。
技术实现思路
1、本申请的第一方面提供了一种负极极片,包括负极集流体以及位于所述负极集流体至少一个表面之上的负极活性层,所述负极活性层的远离所述负极集流体的表面含有碱金属盐类聚合物。
2、上述负极极片中,在负极活性层的表面引入碱金属类聚合物,碱金属类聚合物的聚合物链可以为锂离子的传输提供通道,可以促进锂离子朝向负极活性层的内部传输,进而可以降低极片厚度方向的浓差极化,提升电池的快充性能。
3、在一些实施方式中,所述碱金属盐类聚合物的分子链包括线性结构。线性结构可以进一步促进锂离子在负极极片中传输速度的提高,有利于进一步改善电池的快充性能。
4、在一些实施方式中,所述碱金属盐类聚合物的数均分子量为3000~1000000。可选地,所述碱金属盐类聚合物的数均分子量为100000~500000。
5、在一些实施方式中,所述碱金属盐类聚合物中碱金属的质量百分数为3%~8.9%。可选地,所述碱金属盐类聚合物中碱金属的质量百分数为5%~7.5%。
6、在一些实施方式中,所述碱金属盐类聚合物包括丙烯酸碱金属盐类聚合物。丙烯酸碱金属盐类聚合物中带负电的羧酸根基团可
7、在一些实施方式中,在沿靠近所述负极集流体的方向上,所述负极活性层的预设厚度内含有所述碱金属盐类聚合物,所述预设厚度为所述负极活性层的厚度的10%~90%。这样可以进一步促进锂离子朝向负极活性层传输,进一步提升电池的快充性能。可选地,所述预设厚度为所述负极活性层的厚度的40%~50%。
8、在一些实施方式中,所述负极活性层的预设厚度内含有的所述碱金属盐类聚合物的质量百分数为0%~1.5%。此时可以在促进快充的基础上,降低预设厚度部分出现鼓起、脱落的风险,使负极活性层保持较为稳定的结构。可选地,所述负极活性层的预设厚度内含有的所述碱金属盐类聚合物的质量百分数为0.3%~1%。
9、在一些实施方式中,所述负极活性层包括多个依次层叠设置的子活性层,最靠近所述负极集流体的子活性层中碱金属盐类聚合物的质量百分数小于最远离所述负极集流体的子活性层中碱金属盐类聚合物的质量百分数。最靠近负极集流体的子活性层中碱金属盐类聚合物的质量百分数小于最远离负极集流体的子活性层中碱金属盐类聚合物的质量百分数,可以进一步促进锂离子朝向活性层内部传输,进一步改善电池的快充性能。
10、在一些实施方式中,最靠近所述负极集流体的子活性层中碱金属盐类聚合物的质量百分数小于或等于最远离所述负极集流体的子活性层中碱金属盐类聚合物的质量百分数乘以0.5。此时,可以使各子活性层中的碱金属盐类聚合物的质量百分数保持在合适的范围内,有利于对负极极片中锂离子的传输动力学进行进一步改善,进一步改善电池的快充性能。
11、在一些实施方式中,最靠近所述负极集流体的子活性层中碱金属盐类聚合物的质量百分数为0~1%。此时可以在促进快充的基础上,降低在负极极片加工过程中最靠近负极集流体的子活性层出现鼓起、脱落的风险,进而可以改善负极极片的加工性能。可选地,最靠近所述负极集流体的子活性层中碱金属盐类聚合物的质量百分数为0.1%~0.7%。
12、在一些实施方式中,最远离所述负极集流体的子活性层中碱金属盐类聚合物的质量百分数为0%~1.5%。此时可以在促进快充的基础上,降低在负极极片加工过程中最远离负极集流体的子活性层出现鼓起、脱落的风险,进而可以改善负极极片的加工性能。可选地,最远离所述负极集流体的子活性层中碱金属盐类聚合物的质量百分数为0.3%~1%。
13、在一些实施方式中,在远离所述负极集流体的方向上,各所述子活性层中所述碱金属盐类聚合物的质量百分数逐渐增大。在远离负极集流体的方向上,各子活性层中碱金属盐类聚合物的质量百分数逐渐增大,可以使相邻的子活性层之间的锂离子的传输动力学更好地匹配,进一步改善锂离子在负极极片中的传输动力学,有利于改善电池的快充性能。
14、在一些实施方式中,在远离所述负极集流体的方向上,相邻的子活性层中碱金属盐类聚合物的质量百分数增大的幅度为0.1%~0.5%。相邻的子活性层中碱金属盐类聚合物的质量百分数增大的幅度在该范围内,可以使相邻的子活性层之间的锂离子传输动力学更好地匹配,有利于进一步改善锂离子在负极极片中的传输动力学,进一步改善电池的快充性能。
15、在一些实施方式中,在远离所述负极集流体的方向上,所述负极活性层包括依次层叠的第一子活性层和第二子活性层,所述第一子活性层和所述第二子活性层中碱金属盐类聚合物的质量百分数分别为w1和w2,其中w1<w2。通过第一子活性层和第二子活性层的配合有利于改善电池的快充性能。
16、在一些实施方式中,0≤w1≤1%。此时可以在促进快充的基础上,降低在负极极片加工过程中第一子活性层出现鼓起、脱落的风险,进而可以改善负极极片的加工性能。可选地,0.1%≤w1≤0.7%。
17、在一些实施方式中,0<w2≤1.5%。此时可以在促进快充的基础上,降低在负极极片加工过程中第二子活性层出现鼓起、脱落的风险,进而可以改善负极极片的加工性能。可选地,0.3%≤w2≤1%。
18、在一些实施方式中,在所述负极集流体的厚度方向上,所述第一子活性层和所述第二子活性层的厚度之比为(0.1~2):(3~8)。第二子活性层具有较大的厚度,可以提高碱金属盐类聚合物在负极活性层中的整体用量,进一步改善电池的快充性能。
19、在一些实施方式中,所述第一子活性层包含第一粘结剂,所述第一子活性层中第一粘结剂的质量百分数为w1’,0≤w1/w1’≤1。通过在第一子活性层引入第一粘结剂可以改善第一子活性层的粘结性能,提高第一子活性层与负极集流体之间的粘结性能,进一步降低负极极片加工过程中第一子活性层出现鼓起、脱落的风险,提高负极极片的加工性能。
20、在一些实施方式中,所述第一粘结剂包括丁苯橡胶及其改性化合物、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、海藻酸钠、羧甲基壳聚糖、聚偏氟乙烯以及聚四氟乙烯中的一种或多种。
21、在一些实施方式中,所述第二子活性层包含第二粘结剂,所述第二子活性层中第二粘结剂的质量百分数为w2’,0.15≤w2/w2’≤5。通过在第二子活性层引入第二粘结剂可以改善第二子活性层的粘结性能,提高第二子活性层与第一子活性层之间的粘结性能,进一步降低负本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种负极极片,其特征在于,包括负极集流体以及位于所述负极集流体至少一个表面之上的负极活性层,所述负极活性层的远离所述负极集流体的表面含有碱金属盐类聚合物。
2.根据权利要求1所述的负极极片,其特征在于,所述碱金属盐类聚合物的分子链包括线性结构;和/或,
3.根据权利要求1或2所述的负极极片,其特征在于,所述碱金属盐类聚合物的数均分子量为100000~500000。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的负极极片,其特征在于,所述碱金属盐类聚合物中碱金属的质量百分数为3%~8.9%。
5.根据权利要求4所述的负极极片,其特征在于,所述碱金属盐类聚合物中碱金属的质量百分数为5%~7.5%。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的负极极片,其特征在于,所述碱金属盐类聚合物包括丙烯酸碱金属盐类聚合物;
7.根据权利要求1~6中任一项所述的负极极片,其特征在于,在沿靠近所述负极集流体的方向上,所述负极活性层的预设厚度内含有所述碱金属盐类聚合物,所述预设厚度为所述负极活性层的厚度的10%~90%;
8.根据权
9.根据权利要求1~6中任一项所述的负极极片,其特征在于,所述负极活性层包括多个依次层叠设置的子活性层,最靠近所述负极集流体的子活性层中碱金属盐类聚合物的质量百分数小于最远离所述负极集流体的子活性层中碱金属盐类聚合物的质量百分数。
10.根据权利要求9所述的负极极片,其特征在于,最靠近所述负极集流体的子活性层中碱金属盐类聚合物的质量百分数小于或等于最远离所述负极集流体的子活性层中碱金属盐类聚合物的质量百分数乘以0.5。
11.根据权利要求9或10所述的负极极片,其特征在于,最靠近所述负极集流体的子活性层中碱金属盐类聚合物的质量百分数为0~1%;和/或,
12.根据权利要求11所述的负极极片,其特征在于,最靠近所述负极集流体的子活性层中碱金属盐类聚合物的质量百分数为0.1%~0.7%;和/或,
13.根据权利要求9~12中任一项所述的负极极片,其特征在于,在远离所述负极集流体的方向上,各所述子活性层中所述碱金属盐类聚合物的质量百分数逐渐增大。
14.根据权利要求13所述的负极极片,其特征在于,在远离所述负极集流体的方向上,相邻的子活性层中碱金属盐类聚合物的质量百分数增大的幅度为0.1%~0.5%。
15.根据权利要求9~14中任一项所述的负极极片,其特征在于,在远离所述负极集流体的方向上,所述负极活性层包括依次层叠的第一子活性层和第二子活性层,所述第一子活性层和所述第二子活性层中碱金属盐类聚合物的质量百分数分别为w1和w2,其中w1<w2。
16.根据权利要求15所述的负极极片,其特征在于,0≤w1≤1%;和/或,0<w2≤1.5%。
17.根据权利要求16所述的负极极片,其特征在于,0.1%≤w1≤0.7%;和/或,0.3%≤w2≤1%。
18.根据权利要求15~17中任一项所述的负极极片,其特征在于,在所述负极集流体的厚度方向上,所述第一子活性层和所述第二子活性层的厚度之比为(0.1~2):(3~8)。
19.根据权利要求15~18中任一项所述的负极极片,其特征在于,所述第一子活性层包含第一粘结剂,所述第一子活性层中第一粘结剂的质量百分数为w1’,0≤w1/w1’≤1。
20.根据权利要求19所述的负极极片,其特征在于,所述第一粘结剂包括丁苯橡胶及其改性化合物、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、海藻酸钠、羧甲基壳聚糖、聚偏氟乙烯以及聚四氟乙烯中的一种或多种。
21.根据权利要求15~20中任一项所述的负极极片,其特征在于,所述第二子活性层包含第二粘结剂,所述第二子活性层中第二粘结剂的质量百分数为w2’,0.15≤w2/w2’≤5。
22.根据权利要求21所述的负极极片,其特征在于,所述第二粘结剂包括丁苯橡胶及其改性化合物、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、海藻酸钠、羧甲基壳聚糖、聚偏氟乙烯以及聚四氟乙烯中的一种或多种。
23.根据权利要求15~22中任一项所述的负极极片,其特征在于,所述负极活性层还包括第三子活性层,所述第三子活性层位于所述第二子活性层远离所述第一子活性层的表面,所述第三子活性层中碱金属盐类聚合物的质量百分数为w3,其中w1<w2<w3。
24.根据权利要求23所述的负极极片,其特征在于,0≤w1≤1%;和/或,0<w2≤1.5%;和/或,0<w...
【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,所述负极活性层的远离所述负极集流体的表面含有碱金属盐类聚合物。
2.根据权利要求1所述的负极极片,其特征在于,所述碱金属盐类聚合物的分子链包括线性结构;和/或,
3.根据权利要求1或2所述的负极极片,其特征在于,所述碱金属盐类聚合物的数均分子量为100000~500000。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的负极极片,其特征在于,所述碱金属盐类聚合物中碱金属的质量百分数为3%~8.9%。
5.根据权利要求4所述的负极极片,其特征在于,所述碱金属盐类聚合物中碱金属的质量百分数为5%~7.5%。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的负极极片,其特征在于,所述碱金属盐类聚合物包括丙烯酸碱金属盐类聚合物;
7.根据权利要求1~6中任一项所述的负极极片,其特征在于,在沿靠近所述负极集流体的方向上,所述负极活性层的预设厚度内含有所述碱金属盐类聚合物,所述预设厚度为所述负极活性层的厚度的10%~90%;
8.根据权利要求7所述的负极极片,其特征在于,所述负极活性层的预设厚度内含有的所述碱金属盐类聚合物的质量百分数为0%~1.5%;
9.根据权利要求1~6中任一项所述的负极极片,其特征在于,所述负极活性层包括多个依次层叠设置的子活性层,最靠近所述负极集流体的子活性层中碱金属盐类聚合物的质量百分数小于最远离所述负极集流体的子活性层中碱金属盐类聚合物的质量百分数。
10.根据权利要求9所述的负极极片,其特征在于,最靠近所述负极集流体的子活性层中碱金属盐类聚合物的质量百分数小于或等于最远离所述负极集流体的子活性层中碱金属盐类聚合物的质量百分数乘以0.5。
11.根据权利要求9或10所述的负极极片,其特征在于,最靠近所述负极集流体的子活性层中碱金属盐类聚合物的质量百分数为0~1%;和/或,
12.根据权利要求11所述的负极极片,其特征在于,最靠近所述负极集流体的子活性层中碱金属盐类聚合物的质量百分数为0.1%~0.7%;和/或,
13.根据权利要求9~12中任一项所述的负极极片,其特征在于,在远离所述负极集流体的方向上,各所述子活性层中所述碱金属盐类聚合物的质量百分数逐渐增大。
14.根据权利要求13所述的负极极片,其特征在于,在远离所述负极集流体的方向上,相邻的子活性层中碱金属盐类聚合物的质量百分数增大的幅度为0.1%~0.5%。
15.根据权利要求9~14中任一项所述的负极极片,其特征在于,在远离所述负极集流体的方向上,所述负极活性层包括依次层叠的第一子活性层和第二子活性层,所述第一子活性层和所述第二子活性层中碱金属盐类聚合物的质量百分数分别为w1和w2,其中w1<w2。
16.根据权利要求15所述的负极极片,其特征在于,0≤w1≤1%;和/或,0<w2≤1.5%。
17.根据权利要求16所述的负极极片,其特征在于,0.1%≤w1≤0.7%;和/或,0.3%≤w2≤1%。
18.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员:牛从酥,李晓伟,裴振兴,陈雪芳,冯念云,刘江,杨丽美,
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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