本申請(qǐng)涉及電池，尤其涉及一種鋰離子電池及儲(chǔ)能裝置。

背景技術(shù)：

1、在鋰離子電池的研究中，鋰離子電池的循環(huán)穩(wěn)定性是關(guān)鍵的性能指標(biāo)，它直接關(guān)系到鋰離子電池的使用壽命和可靠性。目前多是僅對(duì)正極極片或者僅對(duì)負(fù)極極片進(jìn)行改進(jìn)，以嘗試通過單一極片的性能改進(jìn)來影響鋰離子電池的整體性能。但是單一極片的性能改進(jìn)對(duì)于整個(gè)電池循環(huán)穩(wěn)定性能的影響，還需要在組裝成鋰離子電池后進(jìn)行充放電測(cè)試，才能確認(rèn)。由此可以看出，目前技術(shù)難以高效且簡(jiǎn)易地確定鋰離子電池是否具有優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問題，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種鋰離子電池及儲(chǔ)能裝置，通過提供一種正極極片與負(fù)極極片的動(dòng)力學(xué)性能相匹配的鋰離子電池，能夠更高效且簡(jiǎn)易地獲得循環(huán)穩(wěn)定性優(yōu)異的鋰離子電池。

2、第一個(gè)方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種鋰離子電池，所述鋰離子電池包括具有活性物質(zhì)的極片，所述活性物質(zhì)在所述極片中具有空間分布系數(shù)η，η＝a*γ/ζ；

3、其中，所述a＝100；

4、其中，所述γ＝dn50/(dn100-dn00)，所述dn00為所述活性物質(zhì)的數(shù)量占比為0％時(shí)對(duì)應(yīng)的所述活性物質(zhì)的尺寸，單位為μm，所述dn100為所述活性物質(zhì)的數(shù)量占比為100％時(shí)對(duì)應(yīng)的所述活性物質(zhì)的尺寸，單位為μm，所述dn50為所述活性物質(zhì)的數(shù)量占比為50％時(shí)對(duì)應(yīng)的所述活性物質(zhì)的尺寸，單位為μm；

5、所述ζ＝1-dtap/dtrue，所述dtap為所述活性物質(zhì)的振實(shí)密度，單位為g/cm3，所述dtrue為所述活性物質(zhì)的真密度，單位為g/cm3；

6、所述極片包括具有正極活性物質(zhì)的正極極片、具有負(fù)極活性物質(zhì)的負(fù)極極片，所述正極活性物質(zhì)為磷酸鐵鋰，所述正極活性物質(zhì)在所述正極極片中具有第一空間分布系數(shù)η正，所述負(fù)極活性物質(zhì)在所述負(fù)極極片中具有第二空間分布系數(shù)η負(fù)，1.5≤η正/η負(fù)≤3.3。

7、進(jìn)一步地，1.5≤η正/η負(fù)≤2.8。

8、進(jìn)一步地，對(duì)于所述負(fù)極活性物質(zhì)，0.7μm≤dn00≤1.2μm，1.5μm≤dn50≤2.5μm，20μm≤dn100≤50μm。

9、進(jìn)一步地，所述負(fù)極活性物質(zhì)的振實(shí)密度滿足1.0g/cm3≤dtap≤1.3g/cm3。

10、進(jìn)一步地，所述負(fù)極活性物質(zhì)的真密度滿足2.0g/cm3≤dtrue≤2.3g/cm3。

11、進(jìn)一步地，對(duì)于所述正極活性物質(zhì)，0.10μm≤dn00≤0.30μm，0.70μm≤dn50≤1.0μm，3.4μm≤dn100≤5.0μm。

12、進(jìn)一步地，所述正極活性物質(zhì)的振實(shí)密度滿足0.8g/cm3≤dtap≤1.4g/cm3。

13、進(jìn)一步地，所述正極活性物質(zhì)的真密度滿足3g/cm3≤dtrue≤3.8g/cm3。

14、進(jìn)一步地，所述負(fù)極活性物質(zhì)包括石墨、硬碳、硅碳、硅負(fù)極、碳微球中的一種或多種；和/或，

15、所述正極活性物質(zhì)通過磷酸鐵固相法、鐵紅工藝固相法、草酸亞鐵工藝方法或液相方法制得；和/或，

16、所述負(fù)極活性物質(zhì)為石墨，所述石墨通過碳基原材料經(jīng)過磨粉、篩分、整形、造粒、石墨化后獲得，所述石墨為一次顆粒和/或二次顆粒。

17、第三個(gè)方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N儲(chǔ)能裝置，所述儲(chǔ)能裝置包括如第一個(gè)方面所述的電池隔離膜，或者所述儲(chǔ)能裝置包括如第二個(gè)方面所述的電池隔離膜的制備方法制得的電池隔離膜。

18、相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果如下：

19、本申請(qǐng)實(shí)施例針對(duì)活性物質(zhì)對(duì)電解液接觸面積具有重要影響的兩方面參數(shù)——數(shù)量粒徑分布和孔隙分布，構(gòu)建得到了關(guān)于活性物質(zhì)的空間分布系數(shù)η＝a*γ/ζ，并通過限定正負(fù)極空間分布系數(shù)的比值滿足：1.5≤η正/η負(fù)≤3.3，其具有以下幾點(diǎn)好處：一是，使得鋰離子在正極極片和負(fù)極極片之間的傳輸速率具有較高的匹配性，進(jìn)而使鋰離子電池獲得優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性；二是，由于上述空間分布系數(shù)可以通過活性物質(zhì)的數(shù)量粒徑分布和孔隙分布來確定，因此可以更為高效且簡(jiǎn)易地確定鋰離子電池循環(huán)性能的穩(wěn)定程度，無需將極片組裝成電池后進(jìn)行測(cè)試才能確定循環(huán)穩(wěn)定性；三是，由于充分考慮到正極與負(fù)極之間的動(dòng)力學(xué)性能匹配，故不會(huì)出現(xiàn)單一極片改進(jìn)后動(dòng)力學(xué)大幅提升，但是另一極片無改進(jìn)，反而動(dòng)力學(xué)不匹配，無法有效提升循環(huán)穩(wěn)定性的情況發(fā)生。

技術(shù)特征：

1.一種鋰離子電池，其特征在于，所述鋰離子電池包括具有活性物質(zhì)的極片，所述活性物質(zhì)在所述極片中具有空間分布系數(shù)η，η＝a*γ/ζ；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，1.5≤η正/η負(fù)≤2.8。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，對(duì)于所述負(fù)極活性物質(zhì)，0.7μm≤dn00≤1.2μm，1.5μm≤dn50≤2.5μm，20μm≤dn100≤50μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，所述負(fù)極活性物質(zhì)的振實(shí)密度滿足1.0g/cm3≤dtap≤1.3g/cm3。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，所述負(fù)極活性物質(zhì)的真密度滿足2.0g/cm3≤dtrue≤2.3g/cm3。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，對(duì)于所述正極活性物質(zhì)，0.10μm≤dn00≤0.30μm，0.70μm≤dn50≤1.0μm，3.4μm≤dn100≤5.0μm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，所述正極活性物質(zhì)的振實(shí)密度滿足0.8g/cm3≤dtap≤1.4g/cm3。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，所述正極活性物質(zhì)的真密度滿足3g/cm3≤dtrue≤3.8g/cm3。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，所述負(fù)極活性物質(zhì)包括石墨、硬碳、硅碳、硅負(fù)極、碳微球中的一種或多種；和/或，

10.一種儲(chǔ)能裝置，其特征在于，所述儲(chǔ)能裝置包括如權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的鋰離子電池。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰離子電池及儲(chǔ)能裝置。鋰離子電池包括具有活性物質(zhì)的極片，活性物質(zhì)在極片中有空間分布系數(shù)η，η＝a*γ/ζ；a＝100，γ＝Dn50/(Dn100?Dn00)，Dn00、Dn50、Dn100為活性物質(zhì)數(shù)量占比為0％、50％、100％時(shí)活性物質(zhì)的尺寸，單位為μm；ζ＝1?D<subgt;tap</subgt;/D<subgt;true</subgt;，D<subgt;tap</subgt;和D<subgt;true</subgt;為活性物質(zhì)的振實(shí)密度和真密度，單位為g/cm<supgt;3</supgt;；極片包括有正極活性物質(zhì)的正極極片、有負(fù)極活性物質(zhì)的負(fù)極極片，正極活性物質(zhì)為磷酸鐵鋰，正極活性物質(zhì)在正極極片有第一空間分布系數(shù)η<subgt;正</subgt;，負(fù)極活性物質(zhì)在負(fù)極極片有第二空間分布系數(shù)η<subgt;負(fù)</subgt;，1.5≤η<subgt;正</subgt;/η<subgt;負(fù)</subgt;≤3.3。

技術(shù)研發(fā)人員：曹利,和琛,呂超,張芹
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廈門海辰儲(chǔ)能科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2