【技术实现步骤摘要】
本申请属于电池，涉及一种二次电池，尤其涉及一种二次电池及电池包。
技术介绍
1、新能源汽车续航焦虑成为制约其发展的重要因素，目前主流的动力电池主要是三元电池和磷酸铁锂电池，三元电池能量密度高，但经济性和安全性相对较低，而磷酸铁锂电池的能量密度较低，但制造成本更低，且安全性较高，具有超长的循环寿命。为解决新能源汽车续航焦虑问题，提升磷酸铁锂电池的能量密度是较为直接且可行的方式。因磷酸铁锂正极材料因为材料本身的理论容量较低，仅～170mah/g，对应的工作电压也较低，仅约3.4v，其材料真密度也仅有3.6g/cm3，以上三点短板导致其电池的体积能量密度相对不高，通常在420wh/l以下。使得磷酸铁锂为正极的锂电池在能量密度需求较高的动力电池领域应用存在一定的瓶颈。通常由于磷酸铁锂电池的正极活性物质的材料克容量相对固定，需要提升其能量密度。
2、现有技术中公开的二次电池都有一定的缺陷，存在着电池的体积密度较低，难以使电池同时具有较高的能量密度与较好的循环性能。因此，开发设计一种新型的二次电池及车辆至关重要。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本申请的目的在于提供一种二次电池及电池包，本申请中二次电池的体积能量密度、正极极片的压实密度，正极极片的面密度及电池的注液系数满足特定关系，显著的提高了电池的体积能量密度，并使得电池同时兼顾了较高的能量密度以及较好的循环性能。
2、为达此目的，本申请采用以下技术方案：
3、第一方面，本申请提供了一种二次电池
4、
5、其中，z为设定比较值；v为所述二次电池的体积能量密度，单位为wh/l；p为所述二次电池的正极极片的压实密度，单位为g/cm3；c为所述正极极片的面密度，单位为mg/cm2；e为所述二次电池的注液系数，单位为ah/g。
6、目前有从材料体系方向入手，磷酸锰铁锂是在磷酸铁锂的基础上添加锰元素而获得的新型正极材料，通过提高材料体系的电压弥补磷酸铁锂电压低导致能量密度低的不足，但是磷酸锰铁锂的电导率和锂离子扩散系数均较低，因为在电池循环过程中容易出现锰离子溶出并沉积在负极表面的现象，会大大降低电池的寿命，因此，通过改进正极材料体系目前并不是一个成熟的技术方案。
7、本申请中二次电池的体积能量密度、正极极片的压实密度，正极极片的面密度及电池的注液系数满足特定关系，显著的提高了电池的体积能量密度，并使得电池同时兼顾了较高的能量密度以及较好的循环性能。
8、本申请中z为设定比较值，9≤z≤13，z的值例如可以是9、9.5、10、10.5、11、11.5、12、12.5或13，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
9、优选地，所述z满足10＜z≤12，z的值例如可以是10.1、10.2、10.4、10.6、10.8、11、11.2、11.4、11.6、11.8或12，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
10、优选地，所述v≥420wh/l，例如可以是420wh/l、425wh/l、430wh/l、435wh/l、440wh/l、445wh/l、450wh/l、455wh/l、460wh/l、465wh/l、470wh/l或480wh/l，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
11、本申请中二次电池的体积能量密度是指单位体积内所存储的电能量，体积能量密度是衡量电池性能的重要指标之一，它决定了电池在有限体积内能存储的电能量有多少，较高的体积能量密度意味着电池能够在相同体积下存储更多的电能，从而提供更长的使用时间或更高的功率输出。
12、本专利技术中注液系数e的计算方式为：电池的容量除以注液的质量。
13、优选地，所述p≥2.4g/cm3，例如可以是2.4g/cm3、2.6g/cm3、2.8g/cm3、3g/cm3、3.2g/cm3、3.4g/cm3、3.6g/cm3、3.8g/cm3、4g/cm3或4.5g/cm3，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
14、本申请中正极极片的压实密度指的是正极活性材料层在电池制造过程中被压实后的密度，压实密度的大小对电池性能有着直接的影响，较高的压实密度可以增加正极活性材料的比表面积，提高电解液与正极之间的接触面积，从而改善电池的反应速率和功率密度；另外，高压实密度还可以减少二次电池内部的孔隙，提高二次电池的机械稳定性和循环寿命。
15、优选地，所述c≥22mg/cm2，例如可以是22mg/cm2、23mg/cm2、24mg/cm2、25mg/cm2、26mg/cm2、27mg/cm2、28mg/cm2、29mg/cm2、30mg/cm2、32mg/cm2、34mg/cm2、36mg/cm2、38mg/cm2或40mg/cm2，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
16、本申请中正极极片的面密度指的是正极极片上正极活性材料层的面密度。
17、优选地，所述e≤3.6ah/g，例如可以是3.6ah/g、3.5ah/g、3.4ah/g、3.3ah/g、3.2ah/g、3.1ah/g、3.0ah/g、2.9ah/g、2.8ah/g、2.7ah/g、2.6ah/g、2.5ah/g、2.4ah/g、2.2ah/g或2ah/g，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，优选为2.9～3.6ah/g。
18、优选地，所述正极极片包括正极集流体及所述正极集流体表面覆盖的正极活性材料层。
19、优选地，所述正极活性材料层中包括正极活性物质、导电剂、粘结剂与分散剂。
20、优选地，所述正极活性材料层中正极活性物质的质量分数为92～99wt％，例如可以是92wt％、93wt％、94wt％、95wt％、95wt％、96wt％、97wt％、98wt％或99wt％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
21、优选地，所述正极活性物质包括磷酸铁锂材料。
22、本申请中所述正极活性物质为磷酸铁锂材料时，二次电池为磷酸铁锂电池，由于磷酸铁锂电池的价格便宜，且安全性较高；因此，本申请中的二次电池除兼顾了较高的能量密度以及较好的循环性能之外，还具有较低的生产成本及较高的安全性。
23、优选地，所述正极活性物质层中还含有掺杂元素，所述掺杂元素包括ti、al、mg、v、ni或mn元素中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括ti与al的组合，mg与v的组合，ni与mn的组合，或ti、al与mg的组合。
24、优选地，所述掺杂元素中每种元素的含量均不高于5000ppm，例如可以是5000ppm、4500ppm、4000ppm、3500ppm、3000ppm、2500ppm、200本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种二次电池，其特征在于，所述二次电池满足以下关系：
2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述Z满足10＜Z≤12。
3.根据权利要求1或2所述的二次电池，其特征在于，所述V≥420Wh/L。
4.根据权利要求1～3任一项所述的二次电池，其特征在于，所述P≥2.4g/cm3。
5.根据权利要求1～4任一项所述的二次电池，其特征在于，所述C≥22mg/cm2。
6.根据权利要求1～5任一项所述的二次电池，其特征在于，所述E≤3.6Ah/g，优选为2.9～3.6Ah/g。
7.根据权利要求1～6任一项所述的二次电池，其特征在于，所述正极极片包括正极集流体及所述正极集流体表面覆盖的正极活性材料层；
8.根据权利要求1～7任一项所述的二次电池，其特征在于，所述二次电池还包括负极极片，包括负极集流体及所述负极集流体表面覆盖的负极活性材料层；
9.根据权利要求1～8任一项所述的二次电池，其特征在于，所述二次电池还包括隔膜，所述隔膜包括第二基材和改性涂层，所述改性涂层附着于所述第二基材
10.一种电池包，其特征在于，所述电池包包括权利要求1～9任一项所述的二次电池。
...【技术特征摘要】
1.一种二次电池，其特征在于，所述二次电池满足以下关系：
2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述z满足10＜z≤12。
3.根据权利要求1或2所述的二次电池，其特征在于，所述v≥420wh/l。
4.根据权利要求1～3任一项所述的二次电池，其特征在于，所述p≥2.4g/cm3。
5.根据权利要求1～4任一项所述的二次电池，其特征在于，所述c≥22mg/cm2。
6.根据权利要求1～5任一项所述的二次电池，其特征在于，所述e≤3.6ah/g，优选为2.9～3.6ah/g。
7.根据权利要求1～6任一项所述的二次电池，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：方昱茜，黄海宁，
申请(专利权)人：上海兰钧新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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