【技術實現步驟摘要】
本申請涉及電池,具體涉及一種二次電池及用電裝置。
技術介紹
1、隨著電動汽車和可移動電子設備的高速發展,人們對二次電池的能量密度、安全性、循環性能等相關需求越來越高。其中,能量密度與循環性能是衡量二次電池性能的重要參數。
2、鋰金屬是所有金屬元素中相對原子質量最小(6.94)、標準電極電位(-3.045v)最低的金屬,其理論克容量可達到3860mah/g。因此,使用鋰金屬作為電池的負極,配合一些高能量密度的正極材料,可以大大提高電池的能量密度(>400wh/kg)以及電池的工作電壓(>4.5v)。鋰金屬電池通常采用覆鋰銅帶作為正極極片,作為集流體的cu箔密度為8.96g/cm3,厚度通常在5-10um,在鋰金屬電池質量中占比較大,這導致電池的質量能量密度優勢并沒有得到最大化的發揮。
3、鑒于此,提出本申請。
技術實現思路
1、本申請的目的在于克服現有技術存在的不足之處而提供一種二次電池及用電裝置,所述的二次電極的能量密度高,同時能夠解決疊片過程中隔膜張力釋放造成的隔膜褶皺問題,從而提高二次電池的循環性能。
2、為實現上述目的,本申請的第一方面提供了一種二次電池,包括負極極片、正極極片和隔膜,所述隔膜設置于所述正極極片和所述負極極片之間,所述負極極片包括負極集流體和設置在所述負極集流體至少一個表面上的負極材料層;
3、所述負極集流體包括支撐層和設置于所述支撐層至少一個表面的導電層;
4、所述支撐層的長度為a1,所
5、所述隔膜和所述支撐層至少一部分相互粘結。
6、作為本申請的實施方案,所述隔膜包括位于所述負極材料層表面的本體段、位于所述支撐層表面的粘結段和連接所述本體段與所述粘結段的過渡段,所述粘結段的長度為d2,0.3cm≤d2≤1.7cm。
7、作為本申請的實施方案,所述粘結段與所述導電層的之間的距離為d1,0.2cm≤d1≤0.3cm。
8、作為本申請的實施方案,所述d1和d2滿足:2≤d2/d1≤6.5。
9、作為本申請的實施方案,滿足如下(a)~(c)中至少一項:
10、(a)所述負極材料層的厚度為15~50μm;
11、(b)所述導電層的厚度為1~4μm;
12、(c)所述支撐層的厚度為6~15μm。
13、作為本申請的實施方案,所述負極材料層和導電層的總厚度為h1,所述h1和d1滿足:0.01≤h1/d1≤0.025。
14、作為本申請的實施方案,所述負極材料層包括鋰帶、鋰基合金中的至少一種,所述鋰基合金包括li-ag、li-al、li-b、li-mg、li-au、li-na、li-si、li-sn、li-zn、li-ba、li-bi、li-c、li-ca、li-ge、li-cs、li-ga、li-k、li-pb、li-p、li-sb、li-b-mg、li-mg-si中的至少一種。
15、作為本申請的實施方案,還包括保護層,所述保護層位于負極材料層的至少一個表面上,所述保護層的厚度為10~300nm。
16、作為本申請的實施方案,所述支撐層為高分子聚合物、玻璃鋼中的至少一種。
17、作為本申請的實施方案,所述導電層包括導電金屬、導電非金屬中的至少一種,所述導電金屬包括au、ag、al、cu、ni、au基合金、ag基合金、al基合金、cu基合金、ni基合金中的至少一種,所述導電非金屬包括石墨、乙炔黑、炭黑、石墨烯、碳纖維、碳納米管中的至少一種。
18、本申請的第三方面提供了一種用電裝置,包括上述所述的二次電池,所述二次電池作為所述用電裝置的供電電源。
19、本申請的有益效果在于:本申請通過以支撐層和設置于所述支撐層至少一個表面的導電層作為負極集流體,并控制支撐層和導電層的長度,隔膜和支撐層部分粘結,能夠提高負極集流體的穩定性,提高二次電極的能量密度,同時能夠解決疊片過程中隔膜張力釋放造成的隔膜褶皺問題,從而提高二次電池的循環性能。
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1.一種二次電池,其特征在于,包括負極極片、正極極片和隔膜,所述隔膜設置于所述正極極片和所述負極極片之間,所述負極極片包括負極集流體和設置在所述負極集流體至少一個表面上的負極材料層;
2.根據權利要求1所述的二次電池,其特征在于,所述隔膜包括位于所述負極材料層表面的本體段、位于所述支撐層表面的粘結段和連接所述本體段與所述粘結段的過渡段,所述粘結段的長度為D2,0.3cm≤D2≤1.7cm。
3.根據權利要求2所述的二次電池,其特征在于,所述粘結段與所述導電層的之間的距離為D1,0.2cm≤D1≤0.3cm。
4.根據權利要求3所述的二次電池,其特征在于,所述D1和D2滿足:2≤D2/D1≤6.5。
5.根據權利要求2所述的二次電池,其特征在于,滿足如下(a)~(c)中至少一項:
6.根據權利要求4所述的二次電池,其特征在于,所述負極材料層和導電層的總厚度為H1,所述H1和D1滿足:0.01≤H1/D1≤0.025。
7.根據權利要求1所述的二次電池,其特征在于,所述負極材料層包括鋰帶、鋰基合金中的至少一種,所
8.根據權利要求1所述的二次電池,其特征在于,還包括保護層,所述保護層位于負極材料層的至少一個表面上,所述保護層的厚度為10~300nm。
9.根據權利要求1所述的二次電池,其特征在于,所述支撐層為高分子聚合物、玻璃鋼中的至少一種;和/或
10.一種用電裝置,其特征在于,包括權利要求1~9任一所述的二次電池,所述二次電池作為所述用電裝置的供電電源。
...【技術特征摘要】
1.一種二次電池,其特征在于,包括負極極片、正極極片和隔膜,所述隔膜設置于所述正極極片和所述負極極片之間,所述負極極片包括負極集流體和設置在所述負極集流體至少一個表面上的負極材料層;
2.根據權利要求1所述的二次電池,其特征在于,所述隔膜包括位于所述負極材料層表面的本體段、位于所述支撐層表面的粘結段和連接所述本體段與所述粘結段的過渡段,所述粘結段的長度為d2,0.3cm≤d2≤1.7cm。
3.根據權利要求2所述的二次電池,其特征在于,所述粘結段與所述導電層的之間的距離為d1,0.2cm≤d1≤0.3cm。
4.根據權利要求3所述的二次電池,其特征在于,所述d1和d2滿足:2≤d2/d1≤6.5。
5.根據權利要求2所述的二次電池,其特征在于,滿足如下(a)~(c)中至少一項:
6.根據權利要求4所述的二次電池,其特征在于,所述負極材料層和導電層的總厚度為h1,所述h...
【專利技術屬性】
技術研發人員:宋飛飛,李臻,蘇浩東,熊偉強,馮靜,黃凱昇,
申請(專利權)人:欣旺達動力科技股份有限公司,
類型:發明
國別省市:
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