CN115842094A - 负极极片及其制备方法、二次电池、电池模块、电池包及用电装置 - Google Patents

负极极片及其制备方法、二次电池、电池模块、电池包及用电装置 Download PDF

Info

Publication number
CN115842094A
CN115842094A CN202210543741.9A CN202210543741A CN115842094A CN 115842094 A CN115842094 A CN 115842094A CN 202210543741 A CN202210543741 A CN 202210543741A CN 115842094 A CN115842094 A CN 115842094A
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
polymer
negative electrode
lithium
negative pole
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202210543741.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115842094B (zh
Inventor
刘晓梅
李成凤
杨龙飞
陈永爱
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Original Assignee
Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Contemporary Amperex Technology Co Ltd filed Critical Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Priority to CN202210543741.9A priority Critical patent/CN115842094B/zh
Priority to PCT/CN2022/124775 priority patent/WO2023221380A1/zh
Publication of CN115842094A publication Critical patent/CN115842094A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115842094B publication Critical patent/CN115842094B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

本申请涉及二次电池技术领域，特别是涉及负极极片及其制备方法、二次电池、电池模块、电池包及用电装置。本申请的负极极片包括负极集流体以及设置于负极集流体至少一个表面之上的负极膜层，负极膜层包括层叠设置的负极活性材料层、补锂层以及聚合物层；其中，负极活性材料层位于负极集流体之上，补锂层位于负极活性材料层背离负极集流体的一侧，聚合物层位于补锂层背离负极活性材料层的一侧。通过在负极活性材料层表面设置补锂层，避免了传统技术中的复杂工艺和与水系负极制备工艺兼容性差的问题；通过在补锂层表面设置聚合物层，能有效阻隔补锂层与水或氧气发生反应，提高了负极补锂的安全性和补锂效率。

Description

负极极片及其制备方法、二次电池、电池模块、电池包及用电 装置
技术领域
本申请涉及二次电池技术领域，特别是涉及负极极片及其制备方法、二次电池、电池模块、电池包及用电装置。
背景技术
由于消费市场对二次电池日渐增长的品质需求，如何有效提升电池的循环寿命和能量密度成为二次电池领域的研究热点。研究发现，在锂离子电池首次充电过程中，有机电解液会在石墨等负极表面还原分解，形成固体电解质相界面膜，永久地消耗大量来自正极的锂，造成首次循环的库仑效率偏低，降低了锂离子电池的容量和能量密度。为了解决这个问题，人们研究了预锂化技术，通过预锂化对电极材料进行补锂，抵消形成SEI膜造成的不可逆锂损耗，能有效提高电池的总容量和能量密度。
预锂化技术可以分为负极补锂和正极补锂。传统技术中，正极补锂由于较负极补锂可操作性更强、安全性更高、对设备无特殊需求而被广泛使用，但正极补锂可能会导致正极的活性物质的比例下降，例如使用Li5FeO4时，需要达到7％的含量，而其补锂后的产物是没有活性的，影响了锂离子电池能量密度的进一步提高。
发明内容
基于此，有必要提供一种负极极片及其制备方法、二次电池、电池模块、电池包及用电装置，该负极极片可以实现安全补锂，能有效改善传统技术中存在的负极补锂安全性较差、正极补锂对能量密度提升有限的难题。
本申请的第一方面，提供了一种负极极片，其包括负极集流体以及设置于所述负极集流体至少一个表面之上的负极膜层，所述负极膜层包括层叠设置的负极活性材料层、补锂层以及聚合物层；
其中，所述负极活性材料层位于所述负极集流体之上，所述补锂层位于所述负极活性材料层背离所述负极集流体的一侧，所述聚合物层位于所述补锂层背离所述负极活性材料层的一侧。
本申请的技术方案中，通过在负极活性材料层表面设置补锂层进行补锂，避免了传统技术中通过在负极活性材料颗粒表面进行包覆补锂的复杂工艺和与水系负极制备工艺兼容性差的问题；通过在补锂层表面设置聚合物层，能有效阻隔补锂层与水或氧气发生反应，提高了负极补锂的安全性和补锂效率。
在一些实施方式中，所述聚合物层的材质包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚氧化乙烯、聚丙烯腈、聚苯乙烯、全氟聚醚、二甲基硅油以及甲基丙烯酸甲酯-亚硫酸丙烯酯的嵌段共聚物中的一种或多种。通过选用合适种类的聚合物制备聚合物层，当极片与电解液接触时，聚合物层会溶于电解液中，能够避免保护层的存在造成电池阻抗的增加。
在一些实施方式中，所述聚合物层包括第一聚合物和第二聚合物，所述第一聚合物包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚氧化乙烯、聚丙烯腈、聚苯乙烯以及聚甲基丙烯酸甲酯-亚硫酸丙烯酯的嵌段共聚物中的一种或多种，所述第二聚合物包括全氟聚醚和/或二甲基硅油。第一聚合物溶胀或溶解后，电导率较高，有助于提升电池电性能；第二聚合物电导率较差，但对水分和气体的阻隔性良好，能有效保护补锂层不受水分和氧气侵蚀。将第一聚合物和第二聚合物复配使用，能兼顾对补锂层的保护和电池的电性能提升。
在一些实施方式中，所述第一聚合物和所述第二聚合物的质量比为(1～9):1。将两者的质量比控制在合适范围内，能更大程度平衡对补锂层的保护性能以及电池的电性能。
在一些实施方式中，所述负极集流体的两侧表面上均设置有所述负极膜层。
在一些实施方式中，所述负极极片中包括的聚合物层的厚度为1μm～12μm。聚合物层的厚度设置在合适范围内，溶于电解液后聚合物在电解液中的浓度适中，即满足了保护效果，也不会因浓度过大而引起电解液粘度过高，不能满足基本使用需求。
在一些实施方式中，所述补锂层的材质包括单质锂。
在一些实施方式中，所述补锂层中包括若干个相互平行的条纹状中空间隙，所述条纹状中空间隙的宽度为0.1μm～100μm，相邻两个所述条纹状中空间隙之间实心部分的宽度为50μm～10mm。包含中空间隙的补锂层结构类似于斑马线，有补锂层的条纹和没有补锂层的中空间隙彼此平行排列，能使得极片对电解液的浸润性更好，从而有利于电池性能的提高。合适的条纹宽度和间隙宽度能兼顾补锂效率和浸润性。
在一些实施方式中，每个所述补锂层的厚度为0.1μm～15μm。控制补锂层的厚度在合适范围内，能对电池进行更充分的补锂，同时成本较低。
本申请的第二方面，提供了一种二次电池，其制作方法包括将电极组件浸于电解液中；
其中，所述电极组件包括前述任一实施方式所述的负极极片、隔离膜以及正极极片，所述隔离膜设置于所述负极极片和所述正极极片之间。
电极组件浸于电解液中后，负极极片中的聚合物层会溶解在电解液中，避免增加电池的阻抗。
在一些实施方式中，所述聚合物层的质量占所述聚合物层与所述电解液的质量之和的0.1％～4％。聚合物层的质量占比在合适范围内，能够兼顾溶解前对补锂层的保护性能，及溶解后电解液的粘度，避免对电池性能造成不利影响。
本申请的第三方面，提供了一种电池模块，其前述一种或多种实施方式所述的二次电池。
本申请的第四方面，提供了一种电池包，其包括前述的电池模块。
本申请的第五方面，提供了一种用电装置，其包括前述一种或多种实施方式所述的二次电池、前述的电池模块以及前述的电池包中的一种或多种。
本申请的第六方面，提供了前述任一实施方式所述的负极极片的制备方法，其包括以下步骤：
在负极集流体的至少一个表面形成负极活性材料层；
在所述负极活性材料层的表面形成补锂层；
在所述补锂层表面形成聚合物层。
在一些实施方式中，在所述补锂层表面形成所述聚合物层的操作包括以下步骤：
将聚合物溶于有机溶剂制备成聚合物溶液，将所述聚合物溶液施涂在所述补锂层的表面形成聚合物涂层，干燥后制得所述聚合物层。
在一些实施方式中，所述有机溶剂包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、1,3-二氧戊烷、碳酸二苯酯、丙烯磺酸内酯、丙烯基-1,3磺内酯、磷酸三苯酯、亚磷酸三苯酯以及环丁砜中的一种或多种。
在一些实施方式中，所述聚合物溶液中，所述聚合物的质量百分含量为1％～15％。合适浓度的聚合物溶液能够使得施涂次数尽可能少的同时，施涂更均匀。
附图说明
图1是本申请一实施方式的二次电池的示意图。
图2是图1所示的本申请一实施方式的二次电池的分解图。
图3是本申请一实施方式的电池模块的示意图。
图4是本申请一实施方式的电池包的示意图。
图5是图4所示的本申请一实施方式的电池包的分解图。
图6是本申请一实施方式的二次电池用作电源的用电装置的示意图。
附图标记说明：
1：电池包；2：上箱体；3：下箱体；4：电池模块；5：二次电池；51：壳体；52：电极组件；53：盖板。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在发明的描述中，“多种”的含义是至少两种，例如两种，三种等，除非另有明确具体的限定。在本申请的描述中，“若干”的含义是至少一个，例如一个，两个等，除非另有明确具体的限定。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本申请中，以开放式描述的技术特征中，包括所列举特征组成的封闭式技术方案，也包括包含所列举特征的开放式技术方案。
本申请中，涉及到数值区间，如无特别说明，上述数值区间内视为连续，且包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地，当范围是指整数时，包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外，当提供多个范围描述特征或特性时，可以合并该范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。
本申请中涉及的百分比含量，如无特别说明，对于固液混合和固相-固相混合均指质量百分比，对于液相-液相混合指体积百分比。
本申请中涉及的百分比浓度，如无特别说明，均指终浓度。所述终浓度，指添加成分在添加该成分后的体系中的占比。
本申请中的温度参数，如无特别限定，既允许为恒温处理，也允许在一定温度区间内进行处理。所述的恒温处理允许温度在仪器控制的精度范围内进行波动。
传统技术中，往往通过在负极活性材料表面包覆补锂剂进行补锂，然而，负极补锂剂通常为单质锂，其性质非常活泼，容易与水和空气中的氧气等发生反应，因此无法兼容水系的负极制备工艺，需采用有机溶剂，造成更多的环境污染。为了解决这一问题，人们通过在补锂层的表面再包覆一层聚合物保护层以隔绝水氧，然而，若聚合物保护层可溶于电解液，注液溶解后，活性材料颗粒之间的粘结性会变差，若聚合物保护层不能溶于电解液，则会增加电池的阻抗，降低电性能。
基于以上背景，本申请的第一方面，提供了一种负极极片，其包括负极集流体以及设置于负极集流体至少一个表面之上的负极膜层，负极膜层包括层叠设置的负极活性材料层、补锂层以及聚合物层；
其中，负极活性材料层位于负极集流体之上，补锂层位于负极活性材料层背离负极集流体的一侧，聚合物层位于补锂层背离负极活性材料层的一侧。
本申请的技术方案中，通过在负极活性材料层表面设置补锂层进行补锂，避免了传统技术中通过在负极活性材料颗粒表面进行包覆补锂的复杂工艺和与水系负极制备工艺兼容性差的问题；通过在补锂层表面设置聚合物层，能有效阻隔补锂层与水或氧气发生反应，提高了负极补锂的安全性和补锂效率。
在一些实施方式中，聚合物层的材质包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氧化乙烯(PEO)、聚丙烯腈(PAN)、聚苯乙烯(PS)、全氟聚醚(PEFE)、二甲基硅油(PDMS)以及甲基丙烯酸甲酯-亚硫酸丙烯酯的嵌段共聚物中的一种或多种。通过选用合适种类的聚合物制备聚合物层，当极片与电解液接触时，聚合物层会溶于电解液中，能够避免保护层的存在造成电池阻抗的增加。
在一些实施方式中，聚合物层包括第一聚合物和第二聚合物，第一聚合物包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚氧化乙烯、聚丙烯腈、聚苯乙烯以及聚甲基丙烯酸甲酯-亚硫酸丙烯酯的嵌段共聚物中的一种或多种，第二聚合物包括全氟聚醚和/或二甲基硅油。第一聚合物溶胀或溶解后，电导率较高，有助于提升电池电性能；第二聚合物电导率较差，但对水分和气体的阻隔性良好，能有效保护补锂层不受水分和氧气侵蚀。将第一聚合物和第二聚合物复配使用，能兼顾对补锂层的保护和电池的电性能提升。
在一些实施方式中，第一聚合物和第二聚合物的质量比为(1～9):1。第一聚合物和第二聚合物的质量比例如还可以是1:1.5、1:2、1:2.5、1:3、1:3.5、1:4、1:4.5、1:5、1:5.5、1:6、1:6.5、1:7、1:7.5、1:8或1:8.5。将两者的质量比控制在合适范围内，能更大程度平衡对补锂层的保护性能以及电池的电性能。
在一些实施方式中，负极集流体的两侧表面上均设置有负极膜层。
在一些实施方式中，负极极片中包括的聚合物层的厚度为1μm～12μm。聚合物层的厚度例如还可以是1.5μm、2μm、2.5μm、3μm、3.5μm、4μm、4.5μm、5μm、5.5μm、6μm、6.5μm、7μm、7.5μm、8μm、8.5μm、9μm、9.5μm、10μm、10.5μm、11μm或11.5μm。聚合物层的厚度设置在合适范围内，溶于电解液后聚合物在电解液中的浓度适中，即满足了保护效果，也不会因浓度过大而引起电解液粘度过高，不能满足基本使用需求。
此处所述的“聚合物层的厚度”是指整个负极极片中包括的聚合物层的总厚度，若只有一个聚合物层，则该聚合物层厚度为1μm～12μm，若有两个聚合物层，则两个聚合物层的厚度之和为厚度为1μm～12μm。有两个聚合物层时，两个聚合物层的厚度可以相等或不相等。
在一些实施方式中，补锂层的材质包括单质锂。
在一些实施方式中，补锂层中包括若干个相互平行的条纹状中空间隙，条纹状中空间隙的宽度为0.1μm～100μm，相邻两个条纹状中空间隙之间实心部分的宽度为50μm～10mm。条纹状中空间隙的宽度例如可以是10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm或90μm；相邻两个条纹状中空间隙之间实心部分的宽度例如可以是100μm、200μm、300μm、400μm、500μm、600μm、700μm、800μm、900μm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm、5.5mm、6mm、6.5mm、7mm、7.5mm、8mm、8.5mm、9mm或9.5mm。包含中空间隙的补锂层结构类似于斑马线，有补锂层的条纹和没有补锂层的中空间隙彼此平行排列，能使得极片对电解液的浸润性更好，从而有利于电池性能的提高。合适的条纹宽度和间隙宽度能兼顾补锂效率和浸润性。
在一些实施方式中，每个补锂层的厚度为0.1μm～15μm。补锂层的厚度例如还可以是1μm、1.5μm、2μm、2.5μm、3μm、3.5μm、4μm、4.5μm、5μm、5.5μm、6μm、6.5μm、7μm、7.5μm、8μm、8.5μm、9μm、9.5μm、10μm、10.5μm、11μm、11.5μm、12μm、12.5μm、13μm、13.5μm、14μm或14.5μm。控制补锂层的厚度在合适范围内，能对电池进行更充分的补锂，同时成本较低。
此处所述的“每个补锂层的厚度”是指单个补锂层的厚度，若极片中不仅存在一个补锂层，则补锂层的总厚度为每个补锂层的厚度的总和。
本申请的第二方面，提供了一种二次电池，其制作方法包括将电极组件浸于电解液中；
其中，电极组件包括前述任一实施方式的负极极片、隔离膜以及正极极片，隔离膜设置于负极极片和正极极片之间。
电极组件浸于电解液中后，负极极片中的聚合物层会溶解在电解液中，避免增加电池的阻抗。
在一些实施方式中，聚合物层的质量占聚合物层与电解液的质量之和的百分比为0.1％～4％。该占比例如还可以是0.2％、0.35％、0.4％、0.6％、0.8％、1％、1.2％、1.4％、1.6％、1.8％、2％、2.2％、2.4％、2.6％、2.8％、3％、3.2％、3.4％、3.5％、3.6％或3.8％。聚合物层的质量占比在合适范围内，能够兼顾溶解前对补锂层的保护性能，及溶解后电解液的粘度，避免对电池性能造成不利影响。当聚合物层中存在两种聚合物时，两种聚合物的总质量占比为0.1％～4％。
在一些实施方式中，聚合物层中同时存在第一聚合物和第二聚合物，且集流体两侧均设置有负极膜层。此时，将前述实施方式中聚合物层的厚度记作D(μm)，将第一聚合物的质量占聚合物层与电解液的质量之和的百分比记作wt1(％)，将第一聚合物的质量占聚合物层与电解液的质量之和的百分比记作wt2(％)，将电解液和聚合物层的总质量记作m(g)，将负极极片的长度记作a(mm)，宽度记作b(mm)，第一聚合物的密度记作ρ1(g/cm3)，第二聚合物的密度记作ρ2(g/cm3)，上述参数满足以下关系：
Figure BDA0003651271770000101
根据上述公式，当wt1和wt2的取值范围均为0.1％～2％时，相应地，两个聚合物层的总厚度范围为1μm～12μm。此时，聚合物溶解后对于电解液粘度和电导率无明显负面影响，且溶解前聚合物层对补锂层的保护效果良好。
本申请的第三方面，提供了一种电池模块，其前述一种或多种实施方式的二次电池。
本申请的第四方面，提供了一种电池包，其包括前述的电池模块。
本申请的第五方面，提供了一种用电装置，其包括前述一种或多种实施方式的二次电池、前述的电池模块以及前述的电池包中的一种或多种。
本申请的第六方面，提供了前述任一实施方式的负极极片的制备方法，其包括以下步骤：
在负极集流体的至少一个表面形成负极活性材料层；
在负极活性材料层的表面形成补锂层；
在补锂层表面形成聚合物层。
在一些实施方式中，在补锂层表面形成聚合物层的操作包括以下步骤：
将聚合物溶于有机溶剂制备成聚合物溶液，将聚合物溶液施涂在补锂层的表面形成聚合物涂层，干燥后制得聚合物层。
在一些实施方式中，施涂的工艺包括喷涂、涂布、浸润以及微凹版中的一种或多种。优选涂布。
在一些实施方式中，有机溶剂包括碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、1,3-二氧戊烷、碳酸二苯酯、丙烯磺酸内酯、丙烯基-1,3磺内酯、磷酸三苯酯、亚磷酸三苯酯以及环丁砜中的一种或多种。优选DEC。
在一些实施方式中，聚合物溶液中，聚合物的质量百分含量为1％～15％。聚合物溶液中，聚合物的质量百分含量例如还可以是2％、4％、6％、8％、10％、12％或14％。合适浓度的聚合物溶液能够使得施涂次数尽可能少的同时，施涂更均匀。
另外，以下适当参照附图对本申请的二次电池、电池模块、电池包和用电装置进行说明。
本申请的一个实施方式中，提供一种二次电池。
通常情况下，二次电池包括正极极片、负极极片、电解质和隔离膜。在电池充放电过程中，活性离子在正极极片和负极极片之间往返嵌入和脱出。电解质在正极极片和负极极片之间起到传导离子的作用。隔离膜设置在正极极片和负极极片之间，主要起到防止正负极短路的作用，同时可以使离子通过。
正极极片
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的正极膜层，所述正极膜层包括本申请第一方面的正极活性材料。
作为示例，正极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面，正极膜层设置在正极集流体相对的两个表面的其中任意一者或两者上。
在一些实施方式中，所述正极集流体可采用金属箔片或复合集流体。例如，作为金属箔片，可采用铝箔。复合集流体可包括高分子材料基层和形成于高分子材料基层至少一个表面上的金属层。复合集流体可通过将金属材料(铝、铝合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等)形成在高分子材料基材(如聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)等的基材)上而形成。
在一些实施方式中，正极活性材料可采用本领域公知的用于电池的正极活性材料。作为示例，正极活性材料可包括以下材料中的至少一种：橄榄石结构的含锂磷酸盐、锂过渡金属氧化物及其各自的改性化合物。但本申请并不限定于这些材料，还可以使用其他可被用作电池正极活性材料的传统材料。这些正极活性材料可以仅单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。其中，锂过渡金属氧化物的示例可包括但不限于锂钴氧化物(如LiCoO2)、锂镍氧化物(如LiNiO2)、锂锰氧化物(如LiMnO2、LiMn2O4)、锂镍钴氧化物、锂锰钴氧化物、锂镍锰氧化物、锂镍钴锰氧化物(如LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2(也可以简称为NCM333)、LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2(也可以简称为NCM523)、LiNi0.5Co0.25Mn0.25O2(也可以简称为NCM211)、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2(也可以简称为NCM622)、LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(也可以简称为NCM811)、锂镍钴铝氧化物(如LiNi0.85Co0.15Al0.05O2)及其改性化合物等中的至少一种。橄榄石结构的含锂磷酸盐的示例可包括但不限于磷酸铁锂(如LiFePO4(也可以简称为LFP))、磷酸铁锂与碳的复合材料、磷酸锰锂(如LiMnPO4)、磷酸锰锂与碳的复合材料、磷酸锰铁锂、磷酸锰铁锂与碳的复合材料中的至少一种。
在一些实施方式中，正极膜层还可选地包括粘结剂。作为示例，所述粘结剂可以包括聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、偏氟乙烯-四氟乙烯-丙烯三元共聚物、偏氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯三元共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物及含氟丙烯酸酯树脂中的至少一种。
在一些实施方式中，正极膜层还可选地包括导电剂。作为示例，所述导电剂可以包括超导碳、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯及碳纳米纤维中的至少一种。
在一些实施方式中，可以通过以下方式制备正极极片：将上述用于制备正极极片的组分，例如正极活性材料、导电剂、粘结剂和任意其他的组分分散于溶剂(例如N-甲基吡咯烷酮)中，形成正极浆料；将正极浆料涂覆在正极集流体上，经烘干、冷压等工序后，即可得到正极极片。
负极极片
负极极片选自本申请第一方面提供的负极极片。
在一些实施方式中，所述负极集流体可采用金属箔片或复合集流体。例如，作为金属箔片，可以采用铜箔。复合集流体可包括高分子材料基层和形成于高分子材料基材至少一个表面上的金属层。复合集流体可通过将金属材料(铜、铜合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等)形成在高分子材料基材(如聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)等的基材)上而形成。
在一些实施方式中，负极活性材料层中的负极活性材料可采用本领域公知的用于电池的负极活性材料。作为示例，负极活性材料可包括以下材料中的至少一种：人造石墨、天然石墨、软炭、硬炭、硅基材料、锡基材料和钛酸锂等。所述硅基材料可选自单质硅、硅氧化合物、硅碳复合物、硅氮复合物以及硅合金中的至少一种。所述锡基材料可选自单质锡、锡氧化合物以及锡合金中的至少一种。但本申请并不限定于这些材料，还可以使用其他可被用作电池负极活性材料的传统材料。这些负极活性材料可以仅单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。
在一些实施方式中，负极膜层还可选地包括粘结剂。所述粘结剂可选自丁苯橡胶(SBR)、聚丙烯酸(PAA)、聚丙烯酸钠(PAAS)、聚丙烯酰胺(PAM)、聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)、聚甲基丙烯酸(PMAA)及羧甲基壳聚糖(CMCS)中的至少一种。
在一些实施方式中，负极膜层还可选地包括导电剂。导电剂可选自超导碳、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯及碳纳米纤维中的至少一种。
在一些实施方式中，负极膜层还可选地包括其他助剂，例如增稠剂(如羧甲基纤维素钠(CMC-Na))等。
在一些实施方式中，可以通过以下方式制备负极活性材料层：将上述用于制备负极极片的组分，例如负极活性材料、导电剂、粘结剂和任意其他组分分散于溶剂(例如去离子水)中，形成负极浆料；将负极浆料涂覆在负极集流体上，经烘干、冷压等工序后，得到负极活性材料层。
电解质
电解质在正极极片和负极极片之间起到传导离子的作用。本申请对电解质的种类没有具体的限制，可根据需求进行选择。例如，电解质可以是液态的、凝胶态的或全固态的。
在一些实施方式中，所述电解质采用电解液。所述电解液包括电解质盐和溶剂。
在一些实施方式中，电解质盐可选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂、六氟砷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲磺酰亚胺锂、三氟甲磺酸锂、二氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二草酸硼酸锂、二氟二草酸磷酸锂及四氟草酸磷酸锂中的至少一种。
在一些实施方式中，溶剂可选自碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二丙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、碳酸亚丁酯、氟代碳酸亚乙酯、甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、1,4-丁内酯、环丁砜、二甲砜、甲乙砜及二乙砜中的至少一种。
在一些实施方式中，所述电解液还可选地包括添加剂。例如添加剂可以包括负极成膜添加剂、正极成膜添加剂，还可以包括能够改善电池某些性能的添加剂，例如改善电池过充性能的添加剂、改善电池高温或低温性能的添加剂等。
隔离膜
在一些实施方式中，二次电池中还包括隔离膜。本申请对隔离膜的种类没有特别的限制，可以选用任意公知的具有良好的化学稳定性和机械稳定性的多孔结构隔离膜。
在一些实施方式中，隔离膜的材质可选自玻璃纤维、无纺布、聚乙烯、聚丙烯及聚偏二氟乙烯中的至少一种。隔离膜可以是单层薄膜，也可以是多层复合薄膜，没有特别限制。在隔离膜为多层复合薄膜时，各层的材料可以相同或不同，没有特别限制。
在一些实施方式中，正极极片、负极极片和隔离膜可通过卷绕工艺或叠片工艺制成电极组件。
在一些实施方式中，二次电池可包括外包装。该外包装可用于封装上述电极组件及电解质。
在一些实施方式中，二次电池的外包装可以是硬壳，例如硬塑料壳、铝壳、钢壳等。二次电池的外包装也可以是软包，例如袋式软包。软包的材质可以是塑料，作为塑料，可列举出聚丙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯以及聚丁二酸丁二醇酯等。
本申请对二次电池的形状没有特别的限制，其可以是圆柱形、方形或其他任意的形状。例如，图1是作为一个示例的方形结构的二次电池5。
在一些实施方式中，参照图2，外包装可包括壳体51和盖板53。其中，壳体51可包括底板和连接于底板上的侧板，底板和侧板围合形成容纳腔。壳体51具有与容纳腔连通的开口，盖板53能够盖设于所述开口，以封闭所述容纳腔。正极极片、负极极片和隔离膜可经卷绕工艺或叠片工艺形成电极组件52。电极组件52封装于所述容纳腔内。电解液浸润于电极组件52中。二次电池5所含电极组件52的数量可以为一个或多个，本领域技术人员可根据具体实际需求进行选择。
在一些实施方式中，二次电池可以组装成电池模块，电池模块所含二次电池的数量可以为一个或多个，具体数量本领域技术人员可根据电池模块的应用和容量进行选择。
图3是作为一个示例的电池模块4。参照图3，在电池模块4中，多个二次电池5可以是沿电池模块4的长度方向依次排列设置。当然，也可以按照其他任意的方式进行排布。进一步可以通过紧固件将该多个二次电池5进行固定。
可选地，电池模块4还可以包括具有容纳空间的外壳，多个二次电池5容纳于该容纳空间。
在一些实施方式中，上述电池模块还可以组装成电池包，电池包所含电池模块的数量可以为一个或多个，具体数量本领域技术人员可根据电池包的应用和容量进行选择。
图4和图5是作为一个示例的电池包1。参照图4和图5，在电池包1中可以包括电池箱和设置于电池箱中的多个电池模块4。电池箱包括上箱体2和下箱体3，上箱体2能够盖设于下箱体3，并形成用于容纳电池模块4的封闭空间。多个电池模块4可以按照任意的方式排布于电池箱中。
另外，本申请还提供一种用电装置，所述用电装置包括本申请提供的二次电池、电池模块、或电池包中的至少一种。所述二次电池、电池模块、或电池包可以用作所述用电装置的电源，也可以用作所述用电装置的能量存储单元。所述用电装置可以包括移动设备、电动车辆、电气列车、船舶及卫星、储能系统等，但不限于此。其中，移动设备例如可以是手机、笔记本电脑等；电动车辆例如可以是纯电动车、混合动力电动车、插电式混合动力电动车、电动自行车、电动踏板车、电动高尔夫球车、电动卡车等，但不限于此。
作为所述用电装置，可以根据其使用需求来选择二次电池、电池模块或电池包。
图6是作为一个示例的用电装置6。该用电装置为纯电动车、混合动力电动车、或插电式混合动力电动车等。为了满足该用电装置对二次电池的高功率和高能量密度的需求，可以采用电池包或电池模块。
作为另一个示例的装置可以是手机、平板电脑、笔记本电脑等。该装置通常要求轻薄化，可以采用二次电池作为电源。
以下结合具体实施例和对比例对本申请做进一步详细的说明。以下具体实施例中未写明的实验参数，优先参考本申请文件中给出的指引，还可以参考本领域的实验手册或本领域已知的其它实验方法，或者参考厂商推荐的实验条件。可理解，以下实施例所用的仪器和原料较为具体，在其他具体实施例中，可不限于此；本申请说明书实施例中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本申请实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本申请说明书实施例公开的范围之内。具体地，本申请实施例说明书中所述的重量可以是μg、mg、g、kg等化学化工领域公知的质量单位。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1
(1)正极极片的制备
将正极活性物质磷酸铁锂(克容量为139mAh/g)、导电剂乙炔黑、粘结剂PVDF(聚偏二氟乙烯)按重量比94:4:2进行混合，加入溶剂N-甲基吡咯烷酮，充分搅拌混合均匀得到正极浆料，然后涂覆于正极集流体铝箔的两个表面上，其中，正极浆料的涂布用量为0.224g/1540.25mm2(以不包含溶剂的重量计)，然后烘干、冷压，得到正极极片。
(2)负极极片的制备
步骤a：将负极活性物质人造石墨(克容量为340mAh/g)、导电剂乙炔黑、粘结剂SBR(丁苯橡胶乳)、粘结剂CMC(羧甲基纤维素钠)按照重量比95:1.5:3.1:0.4进行混合，加入溶剂去离子水，充分搅拌混合均匀得到负极浆料，然后涂覆于负极集流体铜箔的两个表面上，其中，负极浆料的涂布用量为0.136g/1540.25mm2(以不包含溶剂的重量计)，烘干、冷压；
步骤b：通过辊压的方式分别将两片10μm厚的锂箔(克容量为3861mAh/g)复合到步骤a所得产品的两个表面，形成两个补锂层，其中锂箔的用量为3.45mg/1540.25mm2；所得补锂层中具有相互平行的条纹状中空间隙，条纹状中空间隙的宽度为50μm，相邻两个条纹状中空间隙之间实心部分的宽度为200μm。
步骤c：将100g PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)溶解在900g的DMC(碳酸二甲酯)中，获得质量分数为10％的PMMA溶液，将该溶液通过喷涂覆盖在步骤b所得产品的两个表面，25℃下鼓风干燥30min，得到负极极片。
(3)电解液制备
在含水量<10ppm的氩气气氛手套箱中，将EC(碳酸乙烯酯)、PC(聚碳酸酯)、DMC(碳酸二甲酯)按照重量比为EC:PC:DMC＝3:3:3进行混合，然后加入LiPF6，VC，DTD以及PS，搅拌均匀后，获得电解液，其中LiPF6的锂离子电池电解液的浓度为1mol/L，VC，DTD，PS的质量百分数分别为3％，1％，1％。
(4)隔离膜的制备
以聚乙烯多孔膜作为隔离膜。
(5)锂离子二次电池的制备
将步骤(1)制得的正极极片、步骤(4)中的隔离膜、步骤(2)制得的负极极片按顺序叠好，使隔离膜处于正负极中间起到隔离的作用，得到裸电芯；将裸电芯置于外包装中，注入1mL步骤(3)中配好的电解液并封装进行化成获得锂离子二次电池。
实施例2～18
与实施例1工艺相同(含有两种聚合物的，将两种聚合物一起溶解制得溶液)，但聚合物层的配比、厚度、使用的溶剂和制备工艺有所区别，详见表1。
实施例19
与实施例1基本一致，区别在于，步骤(2)中制备负极极片时，步骤b制得的补锂层为实心补锂层，没有条纹状中空间隙。
对比例1
与实施例1基本相同，区别在于，步骤(2)中制备负极极片时，步骤c中不含溶质PMMA。
对比例2
与实施例1基本相同，区别在于，步骤(2)中制备负极极片时，不含步骤c。
对比例3～4
与实施例2工艺相同，但聚合物层的配比、厚度有所区别，详见表1。
表1
Figure BDA0003651271770000191
表征测试
将上述各实施例和对比例中制得的锂离子二次电池分别进行以下测试，所得结果见表2。
(1)锂离子二次电池的锂效率测试
将三明治电极冲切成41mm×49.5mm小叠片，表面镀锂的铜箔冲切成43.5mm×51mm。三明治结构锂片、隔离膜、三明治电极、隔离膜、锂片按顺序叠好，使隔离膜处于正负极中间起到隔离的作用，得到叠片裸电芯。将裸电芯置于外包装中，注入配好电解液并封装获得锂离子二次电池。然后以三明治结构电极作为正极，锂电极作为负极，进行0.04C(1C即1h内完全放掉理论容量的电流值)充电至2V，检测其充电容量C1(单位为mAh)。
锂离子二次电池的锂效率＝C1/(41×49.5/1540.25×m×2×3.861)×100％，其中，m为补锂总量(mg)
(2)锂离子二次电池的常温循环性能测试
在25℃下，将锂离子二次电池先以1C(即1h内完全放掉理论容量的电流值)恒流充电至电压为3.65V，然后以3.65V恒压充电至电流为0.05C，静置5min之后，将锂离子二次电池以1C恒流放电至电压为2.5V，此为一个充放电循环过程，此次的放电容量为首次循环的放电容量。将锂离子二次电池按上述方法进行多次循环充放电测试，直至锂离子二次电池的放电容量衰减至80％，记录锂离子二次电池的循环次数。
(3)锂离子二次电池的高温循环性能测试
在60℃下，将锂离子二次电池先以1C(即1h内完全放掉理论容量的电流值)恒流充电至电压为3.65V，然后以3.65V恒压充电至电流为0.05C，静置5min之后，将锂离子二次电池以1C恒流放电至电压为2.5V，此为一个充放电循环过程，此次的放电容量为首次循环的放电容量。将锂离子二次电池按上述方法进行多次循环充放电测试，检测得到第500次循环的放电容量。
锂离子二次电池60℃循环500次后的容量保持率＝(第500次循环的放电容量/首次循环的放电容量)×100％。
表2
Figure BDA0003651271770000211
从表1和表2可知，本申请各实施例制得的锂离子电池锂效率均维持在72％以上，常温和60℃下的循环性能良好。比较实施例1和实施例3可知，维持聚合物用量相等时，将两类聚合物复配使用，不仅能取得更好的保护效果，使锂效率更高，且电池的循环性能也更加优秀；比较实施例2～5可知，随着聚合物层厚度的增加，锂效率和循环性能均会先上升后下降，因此，厚度为5μm左右时能较好地平衡补锂层的保护效果和电池电性能两方面的需求。比较实施例3、11～15可知，采用不同种类的溶剂溶解聚合物进行涂覆，最后制得的电池性能略有差异，这可能是因为聚合物层在干燥后还残留部分溶剂，其中，DEC作为溶剂时效果最好。比较实施例3、16～18可知，不同的施涂工艺对电池性能也有不同的影响，其中，以涂布工艺效果最优，喷涂其次。比较实施例3和实施例19可知，采用非实心的、具有条纹状中空间隙的补锂层能够提升极片对电解液的浸润性，从而提升电池的各项性能。
作为对比，设置了仅含补锂层的对比例1，以及不含聚合物、仅喷涂了溶剂的空白对照组对比例2，两者制得的电池各项性能都有非常显著的下降。对比例3中，聚合物层厚度太薄，保护效果不佳，补锂效率低、电池性能差；对比例4中，聚合物层厚度太厚，虽然补锂效率高，但同时也增加了电池的阻抗，因此导致了循环性能的下降。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准，说明书及附图可以用于解释权利要求的内容。

Claims (18)

1.一种负极极片，其特征在于，包括负极集流体以及设置于所述负极集流体至少一个表面之上的负极膜层，所述负极膜层包括层叠设置的负极活性材料层、补锂层以及聚合物层；
其中，所述负极活性材料层位于所述负极集流体之上，所述补锂层位于所述负极活性材料层背离所述负极集流体的一侧，所述聚合物层位于所述补锂层背离所述负极活性材料层的一侧。
2.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，所述聚合物层的材质包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚氧化乙烯、聚丙烯腈、聚苯乙烯、全氟聚醚、二甲基硅油以及甲基丙烯酸甲酯-亚硫酸丙烯酯的嵌段共聚物中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，所述聚合物层包括第一聚合物和第二聚合物，所述第一聚合物包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚氧化乙烯、聚丙烯腈、聚苯乙烯以及聚甲基丙烯酸甲酯-亚硫酸丙烯酯的嵌段共聚物中的一种或多种，所述第二聚合物包括全氟聚醚和/或二甲基硅油。
4.根据权利要求3所述的负极极片，其特征在于，所述第一聚合物和所述第二聚合物的质量比为(1～9):1。
5.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，所述负极集流体的两侧表面上均设置有所述负极膜层。
6.根据权利要求1～5任一项所述的负极极片，其特征在于，所述负极极片中包括的聚合物层的厚度为1μm～12μm。
7.根据权利要求1～5任一项所述的负极极片，其特征在于，所述补锂层的材质包括单质锂。
8.根据权利要求1～5任一项所述的负极极片，其特征在于，所述补锂层中包括若干个相互平行的条纹状中空间隙，所述条纹状中空间隙的宽度为0.1μm～100μm，相邻两个所述条纹状中空间隙之间实心部分的宽度为50μm～10mm。
9.根据权利要求1～5任一项所述的负极极片，其特征在于，每个所述补锂层的厚度为0.1μm～15μm。
10.一种二次电池，其特征在于，所述二次电池的制作方法包括将电极组件浸于电解液中；
其中，所述电极组件包括权利要求1～9任一项所述的负极极片、隔离膜以及正极极片，所述隔离膜设置于所述负极极片和所述正极极片之间。
11.根据权利要求10所述的二次电池，其特征在于，所述聚合物层的质量占所述聚合物层与所述电解液的质量之和的0.1％～4％。
12.一种电池模块，其特征在于，包括权利要求10～11任一项所述的二次电池。
13.一种电池包，其特征在于，包括权利要求12所述的电池模块。
14.一种用电装置，其特征在于，包括权利要求10～11任一项所述的二次电池、权利要求12所述的电池模块以及权利要求13所述的电池包中的一种或多种。
15.根据权利要求1～8任一项所述的负极极片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在负极集流体的至少一个表面形成负极活性材料层；
在所述负极活性材料层的表面形成补锂层；
在所述补锂层表面形成聚合物层。
16.根据权利要求15所述的制备方法，其特征在于，在所述补锂层表面形成所述聚合物层的操作包括以下步骤：
将聚合物溶于有机溶剂制备成聚合物溶液，将所述聚合物溶液施涂在所述补锂层的表面形成聚合物涂层，干燥后制得所述聚合物层。
17.根据权利要求16所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、1,3-二氧戊烷、碳酸二苯酯、丙烯磺酸内酯、丙烯基-1,3磺内酯、磷酸三苯酯、亚磷酸三苯酯以及环丁砜中的一种或多种。
18.根据权利要求16～17任一项所述的制备方法，其特征在于，所述聚合物溶液中，所述聚合物的质量百分含量为1％～15％。
CN202210543741.9A 2022-05-19 2022-05-19 负极极片及其制备方法、二次电池、电池模块、电池包及用电装置 Active CN115842094B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210543741.9A CN115842094B (zh) 2022-05-19 2022-05-19 负极极片及其制备方法、二次电池、电池模块、电池包及用电装置
PCT/CN2022/124775 WO2023221380A1 (zh) 2022-05-19 2022-10-12 负极极片及其制备方法、二次电池、电池模块、电池包及用电装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210543741.9A CN115842094B (zh) 2022-05-19 2022-05-19 负极极片及其制备方法、二次电池、电池模块、电池包及用电装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115842094A true CN115842094A (zh) 2023-03-24
CN115842094B CN115842094B (zh) 2024-03-22

Family

ID=85574700

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210543741.9A Active CN115842094B (zh) 2022-05-19 2022-05-19 负极极片及其制备方法、二次电池、电池模块、电池包及用电装置

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN115842094B (zh)
WO (1) WO2023221380A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116565127A (zh) * 2023-07-06 2023-08-08 宁德新能源科技有限公司 电极组件、制备单面极片的方法、二次电池和电子设备
CN117154101A (zh) * 2023-10-31 2023-12-01 宁德时代新能源科技股份有限公司 二次电池及其制备方法和用电装置
CN117878432A (zh) * 2024-03-11 2024-04-12 蜂巢能源科技股份有限公司 一种电芯及其制备方法和应用

Citations (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120164434A1 (en) * 2009-06-02 2012-06-28 Senthil Kumar Ramadas Multilayer barrier film
CN103219521A (zh) * 2012-01-20 2013-07-24 北京好风光储能技术有限公司 一种双极性集流体及其制备方法
CN103985840A (zh) * 2014-06-04 2014-08-13 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种具有功能性保护层的锂负极及锂硫电池
WO2017019163A1 (en) * 2015-07-28 2017-02-02 Seeo, Inc. Multi-phase electrolyte lithium batteries
US20190115617A1 (en) * 2017-10-13 2019-04-18 Nanotek Instruments, Inc. Surface-Stabilized Anode Active Material Particulates for Lithium Batteries and Production Method
CN110808360A (zh) * 2019-09-29 2020-02-18 惠州锂威新能源科技有限公司 一种硅碳负极材料及制备方法、电池负极片及锂离子电池
CN111244458A (zh) * 2020-01-19 2020-06-05 中国科学院电工研究所 一种预锂化电极
CN111293283A (zh) * 2018-12-06 2020-06-16 中国科学院大连化学物理研究所 一种带有双层界面膜的锂金属负极及其制备和应用
CN111384405A (zh) * 2018-12-28 2020-07-07 宁德时代新能源科技股份有限公司 电极组件以及锂离子电池
CN111725486A (zh) * 2020-07-01 2020-09-29 昆山宝创新能源科技有限公司 锂金属负极及其制备方法和应用
KR20200141119A (ko) * 2019-06-10 2020-12-18 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지용 전극 보호층 및 이의 제조방법
US20210036314A1 (en) * 2018-04-17 2021-02-04 Lg Chem, Ltd. Negative electrode for lithium secondary battery, method of producing the same and lithium secondary battery including the same
CN112331928A (zh) * 2019-08-05 2021-02-05 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种负极补锂极片及锂离子电池
CN112599723A (zh) * 2020-12-03 2021-04-02 天津市捷威动力工业有限公司 补锂负极极片及其制备方法和锂离子电池
CN112635711A (zh) * 2021-03-05 2021-04-09 清陶(昆山)能源发展股份有限公司 一种锂离子电池负极及其制备方法、应用和电池
CN112886011A (zh) * 2021-01-04 2021-06-01 昆山宝创新能源科技有限公司 复合补锂膜及其制备方法和应用
CN113036106A (zh) * 2021-03-09 2021-06-25 昆山宝创新能源科技有限公司 一种复合补锂添加剂及其制备方法和应用
CN113113682A (zh) * 2021-04-12 2021-07-13 昆山宝创新能源科技有限公司 补锂集流体及其制备方法、补锂极片及锂电池
CN113488612A (zh) * 2021-07-01 2021-10-08 昆山宝创新能源科技有限公司 硅氧预锂化负极及其制备方法和应用
CN114447412A (zh) * 2020-11-06 2022-05-06 深圳市比亚迪锂电池有限公司 一种锂电池

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001110418A (ja) * 1999-10-13 2001-04-20 Toyota Central Res & Dev Lab Inc リチウム二次電池用正極およびそれを用いたリチウム二次電池
CN107039633A (zh) * 2017-03-24 2017-08-11 江苏乐能电池股份有限公司 一种高比能量锂离子电池复合负极极片及其锂离子电池
CN110896140B (zh) * 2018-09-13 2021-01-15 宁德时代新能源科技股份有限公司 富锂负极片、电芯及锂离子电池
CN111816840B (zh) * 2019-04-11 2021-10-26 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种补锂层及其负极极片和锂离子电池
CN112421128B (zh) * 2019-08-05 2021-10-22 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种锂离子电池
CN113381025A (zh) * 2021-06-03 2021-09-10 珠海冠宇电池股份有限公司 一种负极集流体、负极片及电池

Patent Citations (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120164434A1 (en) * 2009-06-02 2012-06-28 Senthil Kumar Ramadas Multilayer barrier film
CN103219521A (zh) * 2012-01-20 2013-07-24 北京好风光储能技术有限公司 一种双极性集流体及其制备方法
CN103985840A (zh) * 2014-06-04 2014-08-13 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种具有功能性保护层的锂负极及锂硫电池
WO2017019163A1 (en) * 2015-07-28 2017-02-02 Seeo, Inc. Multi-phase electrolyte lithium batteries
US20190115617A1 (en) * 2017-10-13 2019-04-18 Nanotek Instruments, Inc. Surface-Stabilized Anode Active Material Particulates for Lithium Batteries and Production Method
US20210036314A1 (en) * 2018-04-17 2021-02-04 Lg Chem, Ltd. Negative electrode for lithium secondary battery, method of producing the same and lithium secondary battery including the same
CN111293283A (zh) * 2018-12-06 2020-06-16 中国科学院大连化学物理研究所 一种带有双层界面膜的锂金属负极及其制备和应用
CN111384405A (zh) * 2018-12-28 2020-07-07 宁德时代新能源科技股份有限公司 电极组件以及锂离子电池
KR20200141119A (ko) * 2019-06-10 2020-12-18 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지용 전극 보호층 및 이의 제조방법
CN112331928A (zh) * 2019-08-05 2021-02-05 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种负极补锂极片及锂离子电池
CN110808360A (zh) * 2019-09-29 2020-02-18 惠州锂威新能源科技有限公司 一种硅碳负极材料及制备方法、电池负极片及锂离子电池
CN111244458A (zh) * 2020-01-19 2020-06-05 中国科学院电工研究所 一种预锂化电极
CN111725486A (zh) * 2020-07-01 2020-09-29 昆山宝创新能源科技有限公司 锂金属负极及其制备方法和应用
CN114447412A (zh) * 2020-11-06 2022-05-06 深圳市比亚迪锂电池有限公司 一种锂电池
CN112599723A (zh) * 2020-12-03 2021-04-02 天津市捷威动力工业有限公司 补锂负极极片及其制备方法和锂离子电池
CN112886011A (zh) * 2021-01-04 2021-06-01 昆山宝创新能源科技有限公司 复合补锂膜及其制备方法和应用
CN112635711A (zh) * 2021-03-05 2021-04-09 清陶(昆山)能源发展股份有限公司 一种锂离子电池负极及其制备方法、应用和电池
CN113036106A (zh) * 2021-03-09 2021-06-25 昆山宝创新能源科技有限公司 一种复合补锂添加剂及其制备方法和应用
CN113113682A (zh) * 2021-04-12 2021-07-13 昆山宝创新能源科技有限公司 补锂集流体及其制备方法、补锂极片及锂电池
CN113488612A (zh) * 2021-07-01 2021-10-08 昆山宝创新能源科技有限公司 硅氧预锂化负极及其制备方法和应用

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116565127A (zh) * 2023-07-06 2023-08-08 宁德新能源科技有限公司 电极组件、制备单面极片的方法、二次电池和电子设备
CN116565127B (zh) * 2023-07-06 2023-12-22 宁德新能源科技有限公司 电极组件、制备单面极片的方法、二次电池和电子设备
CN117154101A (zh) * 2023-10-31 2023-12-01 宁德时代新能源科技股份有限公司 二次电池及其制备方法和用电装置
CN117154101B (zh) * 2023-10-31 2024-03-29 宁德时代新能源科技股份有限公司 二次电池及其制备方法和用电装置
CN117878432A (zh) * 2024-03-11 2024-04-12 蜂巢能源科技股份有限公司 一种电芯及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN115842094B (zh) 2024-03-22
WO2023221380A1 (zh) 2023-11-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7196364B2 (ja) 二次電池及び当該二次電池を含む電池モジュール、電池パック並びに装置
CN115842094B (zh) 负极极片及其制备方法、二次电池、电池模块、电池包及用电装置
CN115699388A (zh) 锂离子二次电池、电池模块、电池包、以及用电装置
US20230335799A1 (en) Electrolyte, secondary battery including such electrolyte, and preparation method of such secondary battery
KR20240019835A (ko) 리튬 이온 배터리, 배터리 모듈, 배터리팩 및 전기 장치
CN115832184A (zh) 无锂负极极片及其制备方法、二次电池、电池模块、电池包及用电装置
JP2024504217A (ja) 二次電池、電池モジュール、電池パック及び電力消費装置
KR20240019317A (ko) 극판, 리튬 이온 배터리, 배터리 모듈, 배터리팩 및 전기 장치
CN116918121A (zh) 二次电池、电池模块、电池包和用电装置
CN115832187A (zh) 电极及其制备方法、二次电池、电池模块、电池包和用电装置
JP2023550220A (ja) 電解液、二次電池及び電力消費装置
CN117321822A (zh) 非水电解液、二次电池、电池模块、电池包和用电装置
CN115832239A (zh) 负极极片及其制备方法和二次电池、电池包、用电装置
CN115692842A (zh) 二次电池、电池模块、电池包及用电装置
CN117038848B (zh) 负极极片、二次电池以及用电装置
EP4318637A1 (en) Secondary battery and preparation method therefor, battery module, battery pack, and electric device
JP7478827B2 (ja) リチウムイオン電池、電池モジュール、電池パックおよび電気装置
WO2024020992A1 (zh) 二次电池及其制备方法和用电装置
EP4213264A1 (en) Electrolyte, secondary battery, battery module, battery pack, and electric device
EP4318726A1 (en) Secondary battery and preparation method therefor, and battery module, battery pack and electric apparatus
CN113966558B (zh) 一种二次电池、其制备方法及含有该二次电池的装置
EP4113685A1 (en) Battery group, battery pack, electric apparatus, and manufacturing method and manufacturing device for battery group
EP4239781A1 (en) Separator and secondary battery related thereto, battery module, battery pack, and electronic device
WO2024040510A1 (zh) 二次电池的制备方法、二次电池及用电装置
EP4235870A1 (en) Lithium ion secondary battery, battery module, battery pack, and electronic apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant