电池的制作方法

专利2025-03-21  29


本发明涉及电池,具体涉及一种电池。


背景技术:

1、硅(si)的理论克容量能达到4200mah/g,相比目前应用广泛的石墨,在提升电池能量密度方面具有明显优势。但硅在电池满电时的膨胀率达到300%,远大于石墨在电池满电时的膨胀率(约为19%),极大限制了硅材料在二次电池中的应用,而且,当正极活性物质为三元材料时,也容易影响常规含硅负极的表面稳定性,更加不利于抑制硅负极的膨胀。

2、因此,发明一种兼具较高能量密度和较小膨胀率的电池是十分重要的。


技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题,提供了一种电池。本发明的电池能够兼顾较高的能量密度、较低的膨胀率以及优异的循环性能。

2、本发明提供了一种电池,所述电池包括正极片和负极片;所述负极片包括负极集流体和位于所述负极集流体至少一侧表面的负极活性物质层;所述负极活性物质层包括负极活性物质,所述负极活性物质包括石墨颗粒和硅碳颗粒,所述石墨颗粒包括第一石墨颗粒和第二石墨颗粒;所述第一石墨颗粒的粒径dv50大于所述第二石墨颗粒的粒径dv50;所述正极片包括正极活性物质,所述正极活性物质包括化学式为lianixcoymnzmko2的物质,0.8≤a≤1.2,0.8≤x≤0.95,0<y<0.2,0<z<0.2,0≤k≤0.05,m包括al、mg、zr、b、y、sr、w、la、ti和nb中的至少一种。

3、通过上述技术方案,本发明与现有技术相比至少具有以下优势:

4、(1)本发明的电池能够有效提升负极片的动力学性能,同时也能降低极片的循环膨胀,具有较小的电池膨胀率,从而降低了电池在循环后期出现变形的风险。

5、(2)本发明的电池能够避免极片的压实密度和克容量出现显著降低,有效提升电池的能量密度。

6、在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。



技术特征:

1.一种电池,其特征在于,所述电池包括正极片和负极片;所述负极片包括负极集流体和位于所述负极集流体至少一侧表面的负极活性物质层;所述负极活性物质层包括负极活性物质,所述负极活性物质包括石墨颗粒和硅碳颗粒,所述石墨颗粒包括第一石墨颗粒和第二石墨颗粒;所述第一石墨颗粒的粒径dv50大于所述第二石墨颗粒的粒径dv50;

2.根据权利要求1所述的电池,其中,所述负极活性物质层中元素si的含量为csi;

3.根据权利要求2所述的电池,其中,10.8≤csi×cni/(cco+cmn)≤18.6;优选地,13≤csi×cni/(cco+cmn)≤16;

4.根据权利要求1或2所述的电池,其中,所述第二石墨颗粒的数量粒径分布曲线在0μm-10μm具有两个特征峰,第一特征峰位于0.5μm-2μm,第二特征峰位于3μm-6μm;

5.根据权利要求1或2所述的电池,其中,所述第一石墨颗粒的粒径dn50为d1,所述第二石墨颗粒的粒径dn50为d2,所述石墨颗粒的粒径dn50为d3;d1、d2和d3满足:0.3≤d3/(d1+d2)≤0.5;且

6.根据权利要求1或2所述的电池,其中,所述硅碳颗粒在所述负极活性物质中的质量含量为10%-60%;优选为20%-40%;

7.根据权利要求1或2所述的电池,其中,所述石墨颗粒在5吨压力下的粉末压实密度为1.6g/cm3-2g/cm3;

8.根据权利要求1或2所述的电池,其中,所述正极片包括正极集流体和位于所述正极集流体至少一侧表面的正极活性物质层;所述正极活性物质层的单位面积容量为q1,所述负极活性物质层的单位面积容量为q2,q1和q2满足:1<q2/q1≤1.15;

9.根据权利要求1或2所述的电池,其中,所述正极活性物质的粒径dv50为1μm-10μm;

10.根据权利要求1或2所述的电池,其中,所述电池还包括电解液,所述电解液包括2,2-二氟乙基醋酸酯,所述2,2-二氟乙基醋酸酯在所述电解液中的质量含量为c1,所述负极活性物质层中元素si的含量为csi,c1和csi满足:0.3≤c1/csi≤3.5;优选地,1.5≤c1/csi≤2.5。


技术总结
本发明涉及电池技术领域,具体涉及一种电池。所述电池包括正极片和负极片;所述负极片包括负极集流体和位于所述负极集流体至少一侧表面的负极活性物质层;所述负极活性物质层包括负极活性物质,所述负极活性物质包括石墨颗粒和硅碳颗粒,所述石墨颗粒包括第一石墨颗粒和第二石墨颗粒;所述第一石墨颗粒的粒径Dv50大于所述第二石墨颗粒的粒径Dv50;所述正极片包括正极活性物质,所述正极活性物质包括化学式为Li<subgt;a</subgt;Ni<subgt;x</subgt;Co<subgt;y</subgt;Mn<subgt;z</subgt;M<subgt;k</subgt;O<subgt;2</subgt;的物质。本发明的电池能够兼顾较高的能量密度、较低的膨胀率以及优异的循环性能。

技术研发人员:林英行,刘春洋
受保护的技术使用者:珠海冠宇电池股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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