电池单体、电池装置以及用电装置制造方法及图纸

技术编号:45599193 阅读:23 留言:0更新日期:2025-06-20 22:19
本申请提供一种电池单体、电池装置以及用电装置。电池单体包括正极极片、负极极片和电解液;所述电解液中包括溶剂,所述溶剂包括链状羧酸酯类溶剂,所述电解液的电导率为13mS/cm至20mS/cm;所述负极极片包括负极集流体以及设置于所述负极集流体至少一侧的负极膜层,所述负极膜层包括负极材料,所述负极材料的X射线光电子能谱(XPS)中具有结合能位于132eV~138eV的磷元素2p特征峰。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电池单体,尤其涉及一种电池单体、电池装置和用电装置。


技术介绍

1、近年来,电池单体广泛应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,以及电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、军事装备、航空航天等多个领域。

2、伴随着市场对用电装置补能效率以及特殊环境使用寿命需求的双重提高,对电池单体的动力学性能、高温稳定性等也提出了更高的要求。但是现有技术中难以实现上述性能的同时改善,这成为本领域亟需解决的技术问题。


技术实现思路

1、本申请是鉴于上述课题而进行的,其目的在于,提供一种电池单体以及用电装置,能够在兼顾电池单体动力学性能的同时改善电池单体的高温稳定性。

2、本申请第一方面提供了一种电池单体,包括正极极片、负极极片和电解液;所述电解液中包括溶剂,所述溶剂包括链状羧酸酯类溶剂,所述电解液的电导率为13ms/cm至20ms/cm;所述负极极片包括负极集流体以及设置于所述负极集流体至少一侧的负极膜层,所述负极膜层包括负极材料,所述负极材料在x射线光电子能谱(xps)中具有结本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电池单体,其特征在于,包括正极极片、负极极片和电解液;

2.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述磷元素2p特征峰包括结合能为133eV~134.5eV的第一含磷亚峰和/或结合能为136eV~137.5eV的第二含磷亚峰。

3.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述负极材料的X射线光电子能谱中具有结合能位于684.5eV~686eV的氟元素1s特征峰。

4.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述负极膜层远离所述负极集流体的表面上包括通式为LixPOyFz和/或通式为Lix0PFz0的无机含磷组分,其中x为1~3,y为2~...

【技术特征摘要】

1.一种电池单体,其特征在于,包括正极极片、负极极片和电解液;

2.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述磷元素2p特征峰包括结合能为133ev~134.5ev的第一含磷亚峰和/或结合能为136ev~137.5ev的第二含磷亚峰。

3.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述负极材料的x射线光电子能谱中具有结合能位于684.5ev~686ev的氟元素1s特征峰。

4.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述负极膜层远离所述负极集流体的表面上包括通式为lixpoyfz和/或通式为lix0pfz0的无机含磷组分,其中x为1~3,y为2~6,z为0~6,x0为1~3,z0为1~6。

5.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述电解液中包括含磷添加剂。

6.根据权利要求5所述的电池单体,其特征在于,所述含磷添加剂包括二氟双草酸磷酸锂、二氟磷酸锂三(三甲基硅基)磷酸酯、三苯基氧膦、五氟(苯氧基)环三磷腈、n-(三苯基膦亚基)苯、苯基膦酸二乙酯、亚磷酸三苯酯、二苯基亚磷酸甲酯、亚磷酸三乙酯、n,n-二烯丙基-二乙氧基磷酰胺中的一种或多种。

7.根据权利要求5所述的电池单体,其特征在于,所述含磷添加剂包括二氟双草酸磷酸锂、二氟磷酸锂、五氟(苯氧基)环三磷腈、n-(三苯基膦亚基)苯胺、苯基膦酸二乙酯、亚磷酸三苯酯中的一种或多种。

8.根据权利要求5所述的电池单体,其特征在于,所述含磷添加剂还包括氟元素。

9.根据权利要求8所述的电池单体,其特征在于,所述含磷添加剂包括二氟双草酸磷酸锂、二氟磷酸锂、五氟(苯氧基)环三磷腈中的一种或多种。

10.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述电解液中包括含磷添加剂;基于所述电解液的总质量计,所述含磷添加剂在所述电池单体的电解液中的质量含量为0.1%~3%。

11.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述负极材料的体积分布粒径dv50负为7.8μm-14.3μm。

12.根据权利要求11所述的电池单体,其特征在于,所述负极材料的体积分布粒径dv50负为7.8μm~10.8μm;所述电解液中包括含磷添加剂,且所述含磷添加剂在电解液中的质量含量为0.3%~1.8%。

13.根据权利要求11所述的电池单体,其特征在于,所述负极材料的体积分布粒径dv50负为10.8μm~14.3μm;所述电解液中包括含磷添加剂,所述含磷添加剂在电解液中的质量含量为0.1%~1.3%。

14.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述电解液中还包括碳酸酯类添加剂,所述碳酸酯类添加剂包括碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯中的一种或多种。

15.根据权利要求14所述的电池单体,其特征在于,所述电解液中包括碳酸亚乙烯酯和氟代碳酸乙烯酯。

16.根据权利要求14所述的电池单体,其特征在于,基于所述电解液的总质量计,所述碳酸酯类添加剂的质量含量为2%~10%。

17.根据权利要求14所述的电池单体,其特征在于,基于所述电解液的总质量计,所述碳酸酯类添加剂的质量含量为3%~8%。

18.根据权利要求14所述的电池单体,其特征在于,基于所述电解液的总质量计,碳酸亚乙烯酯在所述电解液中的质量含量为1.5%至8%。

19.根据权利要求14所述的电池单体,其特征在于,基于所述电解液的总质量计,碳酸亚乙烯酯在所述电解液中的质量含量为2%~6.5%。

20.根据权利要求14所述的电池单体,其特征在于,基于所述电解液的总质量计,氟代碳酸乙烯酯在所述电解液中的质量含量为0.1%至4%。

21.根据权利要求14所述的电池单体,其特征在于,基于所述电解液的总质量计,氟代碳酸乙烯酯在所述电解液中的质量含量为0.5%~3%。

22.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述正极极片包括正极集流体和位于所述正极集流体至少一个表面之上的正极膜层,所述正极膜层包括正极活性材料,所述正极活性材料包括橄榄石结构的含锂磷酸盐、含锂过渡金属氧化物中的一种或多种。

23. 根据权利要求22所述的电池单体,其特征在于,所述正极活性材料的比表面积为5.0 m2/g ~9.4m2/g;并且,所述电解液中包括碳酸酯类添加剂,基于所述电解液的总质量计,所述碳酸酯类添加剂在电解液中添加的质量含量为2%-6%。

24. 根据权利要求22所述的电池单体,其特征在于,所述正极活性材料的比表面积为9.5 m2/g ~18m2/g;并且,所述电解液中包括碳酸酯类添加剂,基于所述电解液的总质量计,所述碳酸酯类添加剂在电解液中添加的质量含量为3%-8%。

25.根据权利要求22所述的电池单体,其特征在于,所述正极活性材料包括橄榄石结构的含锂磷酸盐,其组成通式如式i所示,

26. 根据权利要求25所述的电池单体,其特征在于,所述橄榄石结构的含锂磷酸盐的比表面积为5.0 m2/g ~18.0m2/g。

27. 根据权利要求22所述的电池单体,其特征在于,所述正极活性材料包括含锂过渡金属氧化物,其组成通式如式ii所示,

28. 根据权利要求27所述的电池单体,其特征在于,所述含锂过渡金属氧化物的比表面积为0.1m2/g ~2m2/g;并且,所述电解液中包括碳酸酯类添加剂,基于所述电解液的总质量计,所述碳酸酯类添加剂在电解液中的质量含量为1%-5%。

29.根据权利要求22所述的电池单体,其特征在于,所述正极活性材料还包括设置于所述含锂磷酸盐表面的导离子层,所述导离子层包括碳元素和铁元素,基于所述正极活性材料的总质量计,碳元素的质量百分占比为1%~2%。

30.根据权利要求29所述的电池单体,其特征在于,所述导离子层包含如式ⅲ所示的具有nasicon结构的离子导体,

31.根据权利要求30所述的电池单体,其特征在于,m2为+4价。

32.根据权利要求22所述的电池单体,其特征在于,所述正极膜层包括补锂剂,所述补锂剂包括三元补锂材料、磷酸锂、磷酸氢二锂、硫酸锂、亚硫酸锂、钼酸锂、草酸锂、钛酸锂、四硼酸锂、偏硅酸锂、偏锰酸锂、酒石酸锂、柠檬酸三锂中的一种或多种。

33.根据权利要求32所述的电池单体,其特征在于,基于所述正极膜层的总质量计,所述补锂剂的质量占比为0.1%-10%。

34.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述负极材料包括石墨。

35.根据权利要求34所述的电池单体,其特征在于,所述石墨包括复合石墨颗粒,所述复合石墨颗粒包括本体颗粒以及设置于所述本体颗粒表面的包覆层,所述本体颗粒包括人造石墨,所述包覆层包括无定形碳,所述复合石墨颗粒包括二次颗粒。

36.根据权利要求35所述的电池单体,其特征在于,基于所述复合石墨颗粒的总质量计,所述复合石墨颗粒的包覆层中无定形碳的质量含量为2%至5%。

37.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:牛从酥杨周飞李晓伟罗玉莹魏曦晨
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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