电池单体、电池装置和用电装置制造方法及图纸

技术编号:45590922 阅读:30 留言:0更新日期:2025-06-20 22:07
本申请涉及一种电池单体、电池装置和用电装置,电池单体包括电极组件和电解液,电极组件包括正极极片和负极极片;正极极片的正极膜层包括含锂磷酸盐;负极极片的负极膜层包括碳基材料和硅基材料;电解液包括碳酸乙烯酯和环状碳酸酯类添加剂,环状碳酸酯类添加剂包括碳酸亚乙烯酯和碳酸乙烯酯衍生物中的一种或多种,其中,硅基材料的硅元素在负极膜层中的质量含量为0.5%至5%;碳酸乙烯酯在电解液中的质量含量为20%至40%;环状碳酸酯类添加剂在电解液中的质量含量为2%至8%。本申请能够提升电池单体的循环性能。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及一种电池单体、电池装置和用电装置


技术介绍

1、电池单体具有容量高、寿命长等特性,因此广泛应用于电子设备,例如手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船和电动工具等等。随着锂离子电池应用领域的发展,对电池单体的性能,比如电池单体于高能量密度下的循环性能等提出了更高的要求。


技术实现思路

1、本申请提供一种电池单体、电池装置和用电装置,能够提升电池单体于高能量密度下的循环性能。

2、第一方面,本申请提出了一种电池单体,电池单体包括电极组件和电解液,电极组件包括正极极片和负极极片;正极极片包括正极集流体和设置于正极集流体至少一侧的正极膜层,正极膜层包括含锂磷酸盐;负极极片包括负极集流体和设置于负极集流体至少一侧的负极膜层,负极膜层包括碳基材料和硅基材料;电解液包括碳酸乙烯酯和环状碳酸酯类添加剂,环状碳酸酯类添加剂包括碳酸亚乙烯酯和碳酸乙烯酯衍生物中的一种或多种,其中,硅基材料的硅元素在负极膜层中的质量含量为0.5%至5%;碳酸乙烯酯在电解液中的质量含量为20%至40%;环状碳酸本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电池单体,其特征在于,包括电极组件和电解液,所述电极组件包括正极极片和负极极片;

2.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述碳酸乙烯酯在所述电解液中的质量含量为20%至35%。

3.根据权利要求1或2所述的电池单体,其特征在于,所述碳酸亚乙烯酯在所述电解液的质量含量为1.5%至5%。

4.根据权利要求1至2中任一项所述的电池单体,其特征在于,所述碳酸乙烯酯衍生物在所述电解液的质量含量为0至4%。

5.根据权利要求4所述的电池单体,其特征在于,所述碳酸乙烯酯衍生物在所述电解液的质量含量为1.5%至3.5%。

6.根...

【技术特征摘要】

1.一种电池单体,其特征在于,包括电极组件和电解液,所述电极组件包括正极极片和负极极片;

2.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述碳酸乙烯酯在所述电解液中的质量含量为20%至35%。

3.根据权利要求1或2所述的电池单体,其特征在于,所述碳酸亚乙烯酯在所述电解液的质量含量为1.5%至5%。

4.根据权利要求1至2中任一项所述的电池单体,其特征在于,所述碳酸乙烯酯衍生物在所述电解液的质量含量为0至4%。

5.根据权利要求4所述的电池单体,其特征在于,所述碳酸乙烯酯衍生物在所述电解液的质量含量为1.5%至3.5%。

6.根据权利要求1至2中任一项所述的电池单体,其特征在于,所述碳酸乙烯酯衍生物包括式a所示的化合物,

7.根据权利要求6所述的电池单体,其特征在于,q1、q2、q3和q4中至少一者包括卤素原子、或c1至c5卤代烷基。

8.根据权利要求1至2中任一项所述的电池单体,其特征在于,所述碳酸乙烯酯衍生物包括式a-1所示的化合物至式a-3所示的化合物中的一种或多种,

9.根据权利要求1至2中任一项所述的电池单体,其特征在于,所述电解液还包括线性酯类溶剂,所述线性酯类溶剂包括线性羧酸酯类溶剂和线性碳酸酯类溶剂中的一种或多种,所述线性酯类溶剂在所述电解液中的质量含量为45%至65%。

10.根据权利要求9所述的电池单体,其特征在于,所述线性羧酸酯类溶剂包括式i所示的化合物,

11.根据权利要求9所述的电池单体,其特征在于,所述线性羧酸酯类溶剂包括式i-1所示化合物至式i-12所示化合物的一种或多种,

12.根据权利要求9所述的电池单体,其特征在于,所述线性碳酸酯类溶剂包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯中的一种或多种。

13.根据权利要求9所述的电池单体,其特征在于,

14.根据权利要求9所述的电池单体,其特征在于,

15.根据权利要求1至2中任一项所述的电池单体,其特征在于,所述电解液包括电解质锂盐,所述电解质锂盐在所述电解液中的质量含量为10%至18%。

16.根据权利要求15所述的电池单体,其特征在于,所述电解质锂盐包括双氟磺酰亚胺锂lifsi和六氟磷酸锂lipf6中的一种或多种。

17.根据权利要求16所述的电池单体,其特征在于,所述双氟磺酰亚胺锂lifsi在所述电解液中的质量含量为4%至6%。

18.根据权利要求1至2中任一项所述的电池单体,其特征在于,

19.根据权利要求18所述的电池单体,其特征在于,

20.根据权利要求1至2中任一项所述的电池单体,其特征在于,所述硅基材料的硅元素在所述负极膜层中的质量含量为0.8%至3%。

21.根据权利要求1至2中任一项所述的电池单体,其特征在于,所述硅基材料包括单质硅、硅碳材料、硅氧材料、硅氮材料中的一种或多种。

22.根据权利要求21所述的电池单体,其特征在于,所述硅基材料包括硅碳材料、硅氧材料、硅氮材料中的一种或多种。

23.根据权利要求22所述的电池单体,其特征在于,所述硅基材料包括硅碳材料。

24.根据权利要求22或23所述的电池单体,其特征在于,

25.根据权利要求1至2中任一项所述的电池单体,其特征在于,所述碳基材料包括石墨颗粒,所述石墨颗粒包括石墨本体颗粒和包覆于所述石墨本体颗粒表面的负极包覆层,所述石墨本体颗粒包括二次颗粒,所述负极包覆层包括碳元素。

26.根据权利要求25所述的电池单体,其特征在于,所述石墨本体颗粒包括人造石墨和天然石墨中的一种或多种。

27.根据权利要求25所述的电池单体,其特征在于,基于所述石墨颗粒的质量计,所述负极包覆层的碳元素的质量含量为2%至5%。

28.根据权利要求1至2中任一项所述的电池单体,其特征在于,所述负极膜层包括第一负极膜层和第二负极膜层,所述第一负极膜层设置于所述负极集流体表面,所述第二负极膜层设置于所述第一负极膜层背离所述负极集流体的一侧,所述第一负极膜层的碳基材料的体积平均粒径dv50大于等于所述第二负极膜层的碳基材料的体积平均粒径dv50,

29.根据权利要求28所述的电池单体,其特征在于,所述第二负极膜层的碳基材料的体积平均粒径dv50为8.5μm至14.5μm;和/或

30.根据权利要求28所述的电池单体,其特征在于,所述硅基材料位于所述第一负极膜层。

31.根据权利要求1至2中任一项所述的电池单体,其特征在于,所述电池单体于100%荷电状态下,所述负极膜层的压实密度为1.10g/cm3至1.50g/cm3。

32.根据权利要求1至2中任一项所述的电池单体,其特征在于,所述负极膜层的单面涂布重量为90mg/1540.25mm2至140mg/1540.25mm2。

33...

【专利技术属性】
技术研发人员:牛从酥王鸣玉宋爱利李晓伟罗玉莹
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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