【技术实现步骤摘要】
本申请属于二次电池，具体涉及一种负极活性材料、其制备方法、二次电池及包含二次电池的电池模块、电池包和装置。
技术介绍
1、二次电池依靠活性离子在正极和负极之间往复脱嵌来进行充电和放电，其具有能量密度高、循环寿命长，以及无污染、无记忆效应等突出特点。因此，二次电池作为清洁能源，已由电子产品逐渐普及到电动汽车等大型装置领域，以适应环境和能源的可持续发展战略。
2、然而，与传统的燃油车能快速及时地加油相比，电动汽车一般是以较小的倍率充电，这常常需要较长的充电时间，因此给消费者造成了续航里程的焦虑，限制了电动汽车的快速普及。因此，为了提高电动汽车的市场竞争力，有必要提供一种能具有良好的快速充电性能二次电池。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种负极活性材料、其制备方法、二次电池及包含二次电池的电池模块、电池包和装置，用于提高二次电池的充电性能和循环性能。
2、为了实现上述专利技术目的，本申请第一方面提供一种负极活性材料，其包括核和覆盖在所述核的至少一部分表面的包覆层，所述核包括人造石墨，所述包覆层包括无定形碳，所述负极活性材料的体积粒径分布dv99≤24μm，且所述负极活性材料的平均体积粒径dv50满足8μm≤dv50≤15μm。其中，dv99为负极活性材料累计体积分布百分数达到99％时所对应的粒径；dv50为负极活性材料累计体积分布百分数达到50％时所对应的粒径。
3、令人惊奇地发现，当负极极片采用本申请的负极活性材料时，其具有较高的活性离子固相
4、在本申请任意实施方式中，负极活性材料满足17μm≤dv99≤24μm；可选的，18μm≤dv99≤21μm。负极活性材料的dv99在上述范围内，能进一步提高电池的快速充电能力和循环性能。
5、在本申请任意实施方式中，负极活性材料满足：9μm≤dv50≤13μm；可选的，11μm≤dv50≤13μm。负极活性材料的dv50在适当范围内，能进一步提升电池的快速充电能力和循环性能。
6、在本申请任意实施方式中，负极活性材料的粒度一致性uniformity为0.25～0.45，可选的为0.32～0.38。负极活性材料的粒度一致性uniformity在上述范围内，能进一步提高电池的快速充电能力；还可以使负极极片获得较高的压实密度，从而提升电池的能量密度。
7、在本申请任意实施方式中，负极活性材料的粒度比表面积为0.4m2/g～0.75m2/g，可选的为0.5m2/g～0.65m2/g。当负极活性材料的粒度比表面积在适当范围内时，能进一步提升电池的快速充电性能和循环性能，还能提升电池的能量密度。
8、在本申请任意实施方式中，负极活性材料中包括二次颗粒，且二次颗粒在负极活性材料中的数量占比≥50％。可选的，二次颗粒在负极活性材料中的数量占比为70％～95％。负极活性材料中包含适量的二次颗粒时，能进一步提高电池的快速充电能力、循环性能和存储性能。
9、在本申请任意实施方式中，负极活性材料满足：0.6≤(dv90-dv10)/dv50≤1.8；可选的，0.8≤(dv90-dv10)/dv50≤1.4。其中，dv90为负极活性材料累计体积分布百分数达到90％时所对应的粒径；dv10为负极活性材料累计体积分布百分数达到10％时所对应的粒径。负极活性材料的(dv90-dv10)/dv50适当，有利于进一步改善电池的快速充电能力。
10、在本申请任意实施方式中，负极活性材料的体积粒径分布dv90为13μm～18μm，可选的为14μm～17μm。负极活性材料的dv90在上述范围内，能进一步提高电池的快速充电能力。
11、在本申请任意实施方式中，负极活性材料的体积粒径分布dv10为5μm～10μm，可选的为6μm～8μm。负极活性材料的dv10在上述范围内，有利于提高电池的循环性能和存储性能。
12、在本申请任意实施方式中，负极活性材料的石墨化度为91.0％～96.0％，可选的为94.0％～95.0％。负极活性材料的石墨化度在上述范围内，能进一步提高电池的快速充电能力。
13、在本申请任意实施方式中，负极活性材料的克容量为345mah/g～360mah/g，可选的为350mah/g～358mah/g。负极活性材料的克容量在适当范围内，能提高电池的能量密度，还能提升电池的快速充电能力和循环性能。
14、在本申请任意实施方式中，负极活性材料的振实密度为0.9g/cm3～1.3g/cm3，可选地为1.0g/cm3～1.1g/cm3。负极活性材料的振实密度在所给范围内，能提高电池的快速充电能力，同时还能提高电池的能量密度。
15、在本申请任意实施方式中，负极活性材料在2kn压力下的粉体压实密度为1.55g/cm3～1.67g/cm3，可选地为1.60g/cm3～1.65g/cm3。负极活性材料在2kn压力下的粉体压实密度在所给范围内，能使负极膜层中的颗粒之间紧密接触，同时形成良好的电解液浸润孔道，从而能提高电池的快速充电能力和循环性能。
16、本申请第二方面提供一种负极活性材料的制备方法，其包括以下步骤：
17、a)提供核，所述核包括人造石墨；
18、b)对所述核进行包覆，以在所述核的至少一部分表面形成包覆层，得到负极活性材料，所述包覆层包括无定形碳，所述负极活性材料满足dv99≤24μm且8μm≤dv50≤15μm。
19、在本申请任意实施方式中，步骤a)中所述人造石墨的制备包括：
20、a)提供焦原料；
21、b)对所述焦原料进行整形处理，得到前驱体；
22、c)对所述前驱体进行造粒，得到造粒产物；
23、d)对所述造粒产物进行石墨化处理，得到人造石墨，所述人造石墨的的体积平均粒径dv50为6μm～14μm，且体积粒径分布dv99为17μm～26μm。
24、在本申请任意实施方式中，所述造粒产物的体积平均粒径dv50为9μm～15μm，且体积粒径分布dv99为17μm～24μm。
25、在本申请任意实施方式中，所述前驱体的体积平均粒径dv50为8μm～13μm，且体积粒径分布dv99为16μm～22μm。
26、在本申请任意实施方式中，所述焦原料的体积平均粒径dv50为7μm～12μm，且体积粒径分布dv99为15μm～21μm。
27、在本申请任意实施方式中，所述前驱体的粒度一致性uniformity记为u1，且满足0.2≤u1≤0.55。可选的，0.3≤u1≤0.45。
28、在本申请任意实施方式中，所述人造石墨的粒度一致性uniformity本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种负极活性材料，包括核和覆盖在所述核的至少一部分表面的包覆层，所述核包括人造石墨，所述包覆层包括无定形碳，所述负极活性材料的粒度一致性Uniformity为0.3～0.42，且所述负极活性材料满足：0.6≤(Dv90-Dv10)/Dv50≤1.8，其中，Dv90为所述负极活性材料累计体积分布百分数达到90％时所对应的粒径；Dv10为所述负极活性材料累计体积分布百分数达到10％时所对应的粒径，Dv50为所述负极活性材料累计体积分布百分数达到50％时所对应的粒径。
2.根据权利要求1所述的负极活性材料，其中，所述负极活性材料的粒度一致性Uniformity为0.32～0.38。
3.根据权利要求1或2所述的负极活性材料，其中，所述负极活性材料满足：0.8≤(Dv90-Dv10)/Dv50≤1.4。
4.根据权利要求1-3任一项所述的负极活性材料，其中，所述负极活性材料的粒度比表面积为0.4m2/g～0.75m2/g，可选的为0.5m2/g～0.65m2/g。
5.根据权利要求1-4任一项所述的负极活性材料，其中，所述负极活性材料中
6.根据权利要求1-5任一项所述的负极活性材料，其中，所述负极活性材料的体积粒径分布Dv90为13μm～18μm，可选的为14μm～17μm。
7.根据权利要求1-6任一项所述的负极活性材料，其中，所述负极活性材料的体积粒径分布Dv10为5μm～10μm，可选的为6μm～8μm。
8.根据权利要求1-7任一项所述的负极活性材料，其中，所述负极活性材料还满足下述(1)～(4)中的一个或几个：
9.一种负极活性材料的制备方法，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的制备方法，其中，所述步骤A)中，所述人造石墨的制备包括：
11.根据权利要求10所述的制备方法，其中，所述前驱体的粒度一致性Uniformity记为U1，且满足0.2≤U1≤0.55，可选的，0.3≤U1≤0.45；或，
12.根据权利要求10-11任一项所述的制备方法，其中，所述焦原料的挥发份含量记为C1，所述前驱体的粒度一致性Uniformity记为U1，且在所述步骤c)的造粒过程中加入粘结剂，所述粘结剂的用量记为C2，所述制备方法满足：21％≤(C1+C2)/U1×100％≤50％；可选的，31％≤(C1+C2)/U1×100％≤35％。
13.根据权利要求10-12任一项所述的制备方法，其中，所述焦原料的挥发份含量C1满足1％≤C1≤12％；可选的，5％≤C1≤9％。
14.根据权利要求10-13任一项所述的制备方法，其中，所述焦原料包括石油系非针状焦、石油系针状焦中的一种或几种；可选的，所述焦原料包括石油生焦。
15.根据权利要求9-14任一项所述的制备方法，其中，所述步骤B)包括：
16.根据权利要求9-15任一项所述的制备方法，其中，所述步骤B)包括：采用有机碳源对所述核进行包覆，经热处理，在所述核的至少一部分表面形成无定形碳包覆层，得到所述负极活性材料；其中，所述焦原料的挥发份含量记为C1；在所述步骤c)的造粒过程中加入粘结剂，所述粘结剂的用量记为C2；所述人造石墨的粒度一致性Uniformity记为U2；在所述步骤e)中加入的有机碳源用量记为C3；所述制备方法满足：20％≤(C1+C2+C3)/U2×100％≤56％，且1.2％≤C3×残炭率≤2.5％。
17.一种二次电池，包括负极极片，所述负极极片包括根据权利要求1-8任一项所述的负极活性材料或根据权利要求9-16任一项所述制备方法得到的负极活性材料。
18.一种装置，包括根据权利要求17所述的二次电池。
...【技术特征摘要】
1.一种负极活性材料，包括核和覆盖在所述核的至少一部分表面的包覆层，所述核包括人造石墨，所述包覆层包括无定形碳，所述负极活性材料的粒度一致性uniformity为0.3～0.42，且所述负极活性材料满足：0.6≤(dv90-dv10)/dv50≤1.8，其中，dv90为所述负极活性材料累计体积分布百分数达到90％时所对应的粒径；dv10为所述负极活性材料累计体积分布百分数达到10％时所对应的粒径，dv50为所述负极活性材料累计体积分布百分数达到50％时所对应的粒径。
2.根据权利要求1所述的负极活性材料，其中，所述负极活性材料的粒度一致性uniformity为0.32～0.38。
3.根据权利要求1或2所述的负极活性材料，其中，所述负极活性材料满足：0.8≤(dv90-dv10)/dv50≤1.4。
4.根据权利要求1-3任一项所述的负极活性材料，其中，所述负极活性材料的粒度比表面积为0.4m2/g～0.75m2/g，可选的为0.5m2/g～0.65m2/g。
5.根据权利要求1-4任一项所述的负极活性材料，其中，所述负极活性材料中包括二次颗粒，且所述二次颗粒在所述负极活性材料中的数量占比≥50％；可选的，所述二次颗粒在所述负极活性材料中的数量占比为70％～95％。
6.根据权利要求1-5任一项所述的负极活性材料，其中，所述负极活性材料的体积粒径分布dv90为13μm～18μm，可选的为14μm～17μm。
7.根据权利要求1-6任一项所述的负极活性材料，其中，所述负极活性材料的体积粒径分布dv10为5μm～10μm，可选的为6μm～8μm。
8.根据权利要求1-7任一项所述的负极活性材料，其中，所述负极活性材料还满足下述(1)～(4)中的一个或几个：
9.一种负极活性材料的制备方法，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的制备方法，其中，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾毓群，邓柏炟，康蒙，李二岭，何立兵，
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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