一种二次电池及用电装置的制作方法

本发明涉及电池材料，尤其是一种二次电池及用电装置。

背景技术：

1、可充电二次电池具有高能量密度、高功率密度、长使用寿命及无记忆效应等突出优势，广泛应用于电动汽车中，但随着人们对电动汽车续航里程以及充电速度的要求越来越高，现有锂离子电池已不能满足人们的需求。通过对正极活性材料进行掺杂或包覆可在一定程度上提高二次电池的循环性能和倍率性能，但掺杂和包覆的工艺往往较为复杂。因此，亟需提供一种新的思路来改善二次电池的倍率性能和循环性能。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，解决现有的二次电池的倍率性能和循环性能无法同时显著提升的缺陷，提供一种成本低、制备工艺简单且同时具有长循环寿命和高倍率性能的二次电池。本发明通过对正、负极电池活性物质的合理搭配，使电池两极的可逆克容量、极片压实密度、正极活性物质的比表面积以及电解液相关参数之间的关系符合本发明的特定的条件，得到的二次电池的倍率性能和循环性能与现有技术相比，得到了显著的提升。

2、为实现上述目的，本发明的第一方面，提供了一种二次电池，包括正极极片、负极极片、电解液和隔膜，所述正极极片包括正极集流体以及设置在正极集流体至少一个表面上且包括正极活性物质的正极膜片，所述负极极片包括负极集流体以及设置在负极集流体至少一个表面上且包括负极活性物质的负极膜片；

3、所述二次电池满足如下关系：

4、20≤[c正/c负]·[bet正]·[pd正]·[ael]≤100，

5、其中，c正为正极极片的可逆克容量，c负为负极极片的可逆克容量，单位为mah/g；pd正为正极极片的压实密度，单位为g/cm3；bet正为正极活性物质的比表面积，单位为m2/g；ael为单位容量内的电解液重量，单位为g/ah。

6、作为本发明的实施方案，所述二次电池满足：33≤[c正/c负]·[bet正]·[pd正]·[ael]≤84；进一步优选满足49≤[c正/c负]·[bet正]·[pd正]·[ael]≤64。

7、作为本发明的实施方案，所述正极活性物质包括铁锂氧化物。

8、作为本发明的实施方案，所述负极活性物质包括石墨、硬碳、软碳中的至少一种。

9、作为本发明的实施方案，所述正极极片的可逆克容量c正为155～157mah/g。

10、作为本发明的实施方案，所述负极极片的可逆克容量c负为310～334mah/g。

11、作为本发明的实施方案，所述正极活性物质的比表面积bet正优选为8～14.5m2/g。

12、作为本发明的实施方案，所述单位容量内的电解液重量ael优选为3.0～4.0g/ah。

13、作为本发明的实施方案，所述正极极片的压实密度pd正优选为2.3～2.5g/cm3。

14、本发明的第二方面，提供了包含所述二次电池的用电装置。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

16、本发明通过合理匹配二次电池的正、负极可逆克容量、正极活性物质的比表面积、正极极片的压实密度、单位容量内的电解液重量的关系，得到了兼顾低成本、高倍率性能和长循环寿命的二次电池。

技术特征：

1.一种二次电池，包括正极极片、负极极片、电解液和隔膜，所述正极极片包括正极集流体以及设置在正极集流体至少一个表面上且包括正极活性物质的正极膜片，所述负极极片包括负极集流体以及设置在负极集流体至少一个表面上且包括负极活性物质的负极膜片；

2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，33≤[c正/c负]·[bet正]·[pd正]·[ael]≤84。

3.根据权利要求1或2所述的二次电池，其特征在于，49≤[c正/c负]·[bet正]·[pd正]·[ael]≤64。

4.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述正极活性物质包括铁锂氧化物；所述负极活性物质包括石墨、硬碳、软碳中的至少一种。

5.根据权利要求1或4所述的二次电池，其特征在于，所述正极极片的可逆克容量c正为155～157mah/g。

6.根据权利要求1或4所述的二次电池，其特征在于，所述负极极片的可逆克容量c负为310～334mah/g。

7.根据权利要求1或4所述的二次电池，其特征在于，所述正极活性物质的比表面积bet正为8～14.5m2/g。

8.根据权利要求1或4所述的二次电池，其特征在于，所述单位容量内的电解液重量ael为3.0～4.0g/ah。

9.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述正极极片的压实密度pd正为2.3～2.5g/cm3。

10.一种用电装置，其特征在于，包括权利要求1～9任一项所述的二次电池。

技术总结
本发明提供一种二次电池及用电装置，所述二次电池包括正极极片、负极极片、电解液和隔膜，所述正极极片包括正极活性物质，所述负极极片包括负极活性物质；二次电池满足如下关系：20≤[C正/C负]·[BET正]·[PD正]·[AEL]≤100，其中，C正为正极极片的可逆克容量，C负为负极极片的可逆克容量；PD正为正极极片的压实密度；BET正为正极活性物质的比表面积；AEL为单位容量内的电解液重量。本发明通过匹配二次电池的正、负极极片的可逆克容量，正极活性材料的比表面积，正极极片的压实密度，单位容量内的电解液重量的关系，得到了兼顾低成本、高倍率性能的二次电池。

技术研发人员：陈海轮,张科,陈巍,褚春波,张耀
受保护的技术使用者：欣旺达电动汽车电池有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13