本發(fā)明涉及電池,具體涉及一種電池。
背景技術(shù):
1、隨著5g時(shí)代的到來(lái)及鋰離子電池技術(shù)的迅速發(fā)展,人們對(duì)鋰離子電池能量密度、快速充電能力以及充放電倍率提出了更高的要求,高能量密度的快充鋰電池亦是消費(fèi)類鋰離子電池發(fā)展的趨勢(shì)。但隨著能量密度的提高,鋰電池正負(fù)極片的厚度就越來(lái)越厚,鋰離子的傳輸距離就會(huì)越來(lái)越長(zhǎng),加之充電速度變快后在充放電過(guò)程中鋰離子就更易在極片表面聚集和擁堵,鋰離子無(wú)法快速嵌入到遠(yuǎn)離極片表層且靠近極片集流體的底層活性材料中,使得極片底層的活性材料無(wú)法得到有效利用,加之電位變化導(dǎo)致循環(huán)后期在極片表面析鋰,尤其是摻硅的負(fù)極片隨著極片厚度的增加其析鋰和膨脹更加嚴(yán)重,嚴(yán)重影響鋰離子電池的使用壽命。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此,本發(fā)明致力于提供一種電池,能夠充分解決極片底層活性材料無(wú)法得到有效利用的問(wèn)題,改善循環(huán)后期負(fù)極表面析鋰,同時(shí)還可以有效解決含硅負(fù)極片的膨脹問(wèn)題,改善電池的循環(huán)壽命和循環(huán)膨脹。
2、本發(fā)明提供了一種電池,所述電池包括負(fù)極片、正極片和電解液,所述負(fù)極片包括負(fù)極集流體和位于所述負(fù)極集流體至少一側(cè)表面的負(fù)極活性涂層;在所述負(fù)極活性涂層與所述負(fù)極集流體之間設(shè)置有導(dǎo)電底涂層;
3、所述負(fù)極活性涂層包括負(fù)極活性物質(zhì),所述負(fù)極活性物質(zhì)包括球形硅碳材料,所述球形硅碳材料的顆粒粒徑dv50為d;
4、所述負(fù)極集流體的厚度為h0,所述導(dǎo)電底涂層的厚度為h1,所述h0和h1,滿足0.1h0≤h1≤0.9h0;
5、經(jīng)過(guò)首次充放電后,在滿電狀態(tài)下的所述電池中,所述h0、h1、h2和d,滿足0.20≤d/(h0+h1+h2)≤0.28,其中,h2為所述負(fù)極活性涂層的厚度。
6、通過(guò)上述技術(shù)方案,本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比至少具有以下優(yōu)勢(shì):
7、(1)本發(fā)明的電池,能夠增強(qiáng)靠近負(fù)極集流體側(cè)(即底層)活性材料的電子傳導(dǎo),充分解決極片底層活性材料無(wú)法得到有效利用的問(wèn)題,改善循環(huán)后期負(fù)極表面析鋰;
8、(2)本發(fā)明的電池,能夠避免負(fù)極活性涂層底層設(shè)置導(dǎo)電底涂層對(duì)硅負(fù)極膨脹的影響,緩沖球形硅碳材料的膨脹應(yīng)力,有效解決含硅負(fù)極片的膨脹問(wèn)題,從而改善電池的循環(huán)壽命和循環(huán)膨脹。
9、在本文中所披露的范圍的端點(diǎn)和任何值都不限于該精確的范圍或值,這些范圍或值應(yīng)當(dāng)理解為包含接近這些范圍或值的值。對(duì)于數(shù)值范圍來(lái)說(shuō),各個(gè)范圍的端點(diǎn)值之間、各個(gè)范圍的端點(diǎn)值和單獨(dú)的點(diǎn)值之間,以及單獨(dú)的點(diǎn)值之間可以彼此組合而得到一個(gè)或多個(gè)新的數(shù)值范圍,這些數(shù)值范圍應(yīng)被視為在本文中具體公開(kāi)。
1.一種電池,其特征在于,所述電池包括負(fù)極片、正極片和電解液,所述負(fù)極片包括負(fù)極集流體和位于所述負(fù)極集流體至少一側(cè)表面的負(fù)極活性涂層;在所述負(fù)極活性涂層與所述負(fù)極集流體之間設(shè)置有導(dǎo)電底涂層;
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池,其特征在于,0.2h0≤h1≤0.6h0;
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電池,其特征在于,所述導(dǎo)電底涂層包含導(dǎo)電劑、粘接劑、流平劑和增稠劑;
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電池,其特征在于,所述導(dǎo)電底涂層與所述負(fù)極集流體之間的剝離力為10gf-55gf;
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電池,其特征在于,所述球形硅碳材料的顆粒粒徑dv10為4μm-6μm,所述球形硅碳材料的顆粒粒徑dv50為6μm-15μm,所述球形硅碳材料的顆粒粒徑dv90為13μm-20μm;
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電池,其特征在于,所述球形硅碳材料在負(fù)極活性涂層中的質(zhì)量含量為5%-35%;
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電池,其特征在于,循環(huán)50t后,在滿電狀態(tài)下的所述電池中,在其中一側(cè)所述負(fù)極活性涂層沿所述負(fù)極集流體寬度方向的截面中,沿所述負(fù)極集流體寬度方向的任意100μm×單側(cè)所述負(fù)極活性涂層的厚度所得區(qū)域內(nèi),顆粒破損的球形硅碳材料的數(shù)量占該區(qū)域的所述球形硅碳材料總數(shù)的10%-30%,單個(gè)所述顆粒破損的球形硅碳材料的破損面積占比為5%-25%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池,其特征在于,所述電解液中含有氟代碳酸乙烯酯,以所述電解液的總質(zhì)量為基準(zhǔn),所述氟代碳酸乙烯酯的質(zhì)量含量為7%-20%;
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池,其特征在于,所述正極片包括正極活性涂層,所述正極活性涂層包含正極活性物質(zhì),所述正極活性物質(zhì)包括化學(xué)式為lianixcoymnzmko2的物質(zhì),0.9≤a≤1.1,0.6≤x≤0.95,0<y≤0.2,0<z≤0.2,0≤k≤0.05,m選自al、zr、mg、y、ti、b、sr、w、si、la和nb中的至少一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電池,其特征在于,所述正極活性涂層中al元素、mg元素和zr元素的總含量范圍為1000ppm-7000ppm;