本申請(qǐng)涉及電池，具體涉及一種二次電芯及用電裝置。

背景技術(shù)：

1、厚窄型電芯相比于常規(guī)的薄寬型電芯其卷繞層數(shù)更多，并且單層極片更窄，因此單層極片在拐角處的面積比例相對(duì)更大，由于拐角處的極片與隔膜在卷繞過(guò)程中受到的應(yīng)力作用更大，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性相對(duì)于平面處更低，因此拐角處的極片在進(jìn)行離子脫嵌時(shí)更加容易發(fā)生濃度分布不均的情況，進(jìn)而在電芯循環(huán)充放電過(guò)程中，該區(qū)域的極片析鋰概率更高。

2、同時(shí)，現(xiàn)有厚窄型電芯的結(jié)構(gòu)以及材料的選擇設(shè)計(jì)大多只是關(guān)注產(chǎn)品在常溫下的循環(huán)性能，鮮有涉及高溫或低溫環(huán)境下的使用情況。在高溫環(huán)境下，由于熱催化作用，離子的脫嵌速率明顯提升，拐角析鋰的概率進(jìn)一步增大，循環(huán)性能下降甚至出現(xiàn)內(nèi)部短路問(wèn)題；而在低溫環(huán)境下，電解液的粘度增大，并且極片活性材料也會(huì)發(fā)生鈍化，電芯的內(nèi)阻提升，循環(huán)性能同樣會(huì)降低，大大限制了電芯的使用場(chǎng)景。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處而提供了一種二次電芯，該產(chǎn)品在隔膜上設(shè)置具有彈性的可壓縮涂層，同時(shí)控制涂層的厚度和可壓縮厚度在特定比例內(nèi)；另一方面，設(shè)置具有梯度粒徑的兩種鈷酸鋰顆粒作為正極極片活性材料，并控制兩者的比例和配比，通過(guò)涂層和正極材料的共同作用，有效緩解電芯在循環(huán)過(guò)程中的拐角處析鋰現(xiàn)象，同時(shí)有效提升電芯在高溫和低溫環(huán)境下的電化學(xué)性能。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，在本申請(qǐng)的第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N二次電芯，包括正極極片、負(fù)極極片和隔膜；

3、所述隔膜包括基材層，設(shè)置于所述基材層至少一側(cè)的可壓縮涂層，所述隔膜滿足：0.3≤b/a≤0.7；

4、其中aμm為可壓縮涂層的厚度，bμm為可壓縮涂層的可壓縮厚度；

5、所述正極極片包括正極材料，所述正極材料包括第一鈷酸鋰顆粒和第二鈷酸鋰顆粒，所述正極材料滿足：10≤c/d≤210且e＝(1～4)：1；

6、其中cμm為第一鈷酸鋰顆粒的平均粒徑，c≥5μm；dμm為第二鈷酸鋰顆粒的平均粒徑，d≤1.5μm；e為第一鈷酸鋰顆粒與第二鈷酸鋰顆粒的質(zhì)量之比。

7、作為本申請(qǐng)的實(shí)施方案，所述二次電芯滿足0.3≤f/g≤0.9，其中fmm為二次電芯的厚度，gmm為沿卷繞方向的二次電芯長(zhǎng)度。

8、作為本申請(qǐng)的實(shí)施方案，所述二次電芯滿足：1.9μm≤a≤4.5μm。

9、作為本申請(qǐng)的實(shí)施方案，所述二次電芯滿足：0.9μm≤b≤2.2μm。

10、作為本申請(qǐng)的實(shí)施方案，所述二次電芯滿足：6μm≤c≤10μm。

11、作為本申請(qǐng)的實(shí)施方案，所述二次電芯滿足：0.03μm≤d≤0.09μm。

12、作為本申請(qǐng)的實(shí)施方案，所述正極極片包括集流體，設(shè)置于所述集流體上的正極材料層，所述正極材料層包括正極材料，所述正極材料在正極材料層中的質(zhì)量含量為93～97％。

13、作為本申請(qǐng)的實(shí)施方案，所述正極材料層還包括導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑中的至少一種。

14、作為本申請(qǐng)的實(shí)施方案，所述正極材料層的厚度為70～150μm。

15、作為本申請(qǐng)的實(shí)施方案，所述負(fù)極極片包括集流體，設(shè)置于所述集流體上的負(fù)極材料層，所述負(fù)極材料層包括負(fù)極材料，所述負(fù)極材料在負(fù)極材料層中的質(zhì)量含量為94～98％。

16、作為本申請(qǐng)的實(shí)施方案，所述負(fù)極材料包括人造石墨、硅摻雜石墨中的至少一種。

17、作為本申請(qǐng)的實(shí)施方案，所述負(fù)極材料層還包括導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑中的至少一種。

18、作為本申請(qǐng)的實(shí)施方案，所述負(fù)極材料層的厚度為50～150μm。

19、作為本申請(qǐng)的實(shí)施方案，所述隔膜的基材層包括聚丙烯層、聚乙烯層中的至少一種。

20、作為本申請(qǐng)的實(shí)施方案，所述可壓縮涂層包括可壓縮水系涂層、可壓縮油系涂層中的至少一種。

21、作為本申請(qǐng)的實(shí)施方案，所述可壓縮油系涂層包括聚合物和顆粒微球，所述聚合物包括芳香族聚酰胺、聚酰亞胺、聚醚酰亞胺、聚丙烯酸酯中的至少一種；所述顆粒微球包括聚甲基丙烯酸甲酯顆粒微球、聚乙烯顆粒微球、聚苯乙烯顆粒微球中的至少一種。

22、作為本申請(qǐng)的實(shí)施方案，所述可壓縮水系涂層包括粘性基體和顆粒微球，所述粘性基體包括聚丙烯酸鹽類分散劑、羧甲基纖維素鈉、聚丙烯酸酯；所述顆粒微球包括聚甲基丙烯酸甲酯顆粒微球、聚乙烯顆粒微球、聚苯乙烯顆粒微球中的至少一種。

23、在本申請(qǐng)的第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N用電裝置，包括所述二次電芯，所述二次電芯作為所述用電裝置的供電電源。

24、本申請(qǐng)的有益效果在于：

25、本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N二次電芯，該產(chǎn)品在隔膜上設(shè)置具有彈性的可壓縮涂層，同時(shí)控制涂層的厚度和可壓縮厚度在特定比例內(nèi)；另一方面，設(shè)置具有梯度粒徑的兩種鈷酸鋰顆粒作為正極極片活性材料，并控制兩者的比例和配比，通過(guò)涂層和正極材料的共同作用，有效緩解電芯在循環(huán)過(guò)程中的拐角處析鋰現(xiàn)象，同時(shí)有效提升電芯在高溫和低溫環(huán)境下的電化學(xué)性能。

技術(shù)特征：

1.一種二次電芯，其特征在于，包括正極極片、負(fù)極極片和隔膜；

2.如權(quán)利要求1所述二次電芯，其特征在于，所述二次電芯滿足0.3≤f/g≤0.9，其中fmm為二次電芯的厚度，gmm為沿卷繞方向的電芯長(zhǎng)度。

3.如權(quán)利要求1所述二次電芯，其特征在于，所述二次電芯滿足：1.9μm≤a≤4.5μm。

4.如權(quán)利要求1所述二次電芯，其特征在于，所述二次電芯滿足：0.9μm≤b≤2.2μm。

5.如權(quán)利要求1所述二次電芯，其特征在于，所述二次電芯滿足：6μm≤c≤10μm。

6.如權(quán)利要求1所述二次電芯，其特征在于，所述二次電芯滿足：0.03μm≤d≤0.09μm。

7.如權(quán)利要求1所述二次電芯，其特征在于，所述正極極片包括集流體，設(shè)置于所述集流體上的正極材料層，所述正極材料層包括正極材料，所述正極材料在正極材料層中的質(zhì)量含量為93～97％。

8.如權(quán)利要求1所述二次電芯，其特征在于，所述負(fù)極極片包括集流體，設(shè)置于所述集流體上的負(fù)極材料層，所述負(fù)極材料層包括負(fù)極材料，所述負(fù)極材料在負(fù)極材料層中的質(zhì)量含量為94～98％。

9.如權(quán)利要求1所述二次電芯，其特征在于，所述可壓縮涂層包括可壓縮水系涂層、可壓縮油系涂層中的至少一種。

10.一種用電裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求1～9任一項(xiàng)所述二次電芯，所述二次電芯作為所述用電裝置的供電電源。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開(kāi)了一種二次電芯及用電裝置，屬于電池技術(shù)領(lǐng)域。該產(chǎn)品在隔膜上設(shè)置具有彈性的可壓縮涂層，同時(shí)控制涂層的厚度和可壓縮厚度在特定比例內(nèi)；另一方面，設(shè)置具有梯度粒徑的兩種鈷酸鋰顆粒作為正極極片活性材料，并控制兩者的比例和配比，通過(guò)涂層和正極材料的共同作用，有效緩解電芯在循環(huán)過(guò)程中的拐角處析鋰現(xiàn)象，同時(shí)有效提升電芯在高溫和低溫環(huán)境下的電化學(xué)性能。

技術(shù)研發(fā)人員：王林,孫先維,賴旭倫
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江鋰威電子科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2