CN116345026B - 一种电芯以及电池 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种电芯以及电池，属于电池制备领域。电芯包括电芯本体以及包覆在电芯本体外的第一电芯包覆层，电芯本体包括电池正极、电池负极和电池隔膜，电池正极和电池负极均容纳于电池隔膜内；第一电芯包覆层包括普鲁士蓝类似物和/或其衍生物，通过该电芯，能够在发挥电芯包覆材料绝缘、缓冲功能的情况下兼顾提升对应电芯的循环性能。
Description
技术领域
本申请涉及电池制备领域，具体而言，涉及一种电芯以及电池。
背景技术
现有技术中，采用的电芯包覆材料通常为mylar膜（例如PET膜），其功能较为单一，难以有效提升电芯的电化学性能（例如循环性能）。
发明内容
本申请的目的在于提供一种电芯以及电池，能够在发挥电芯包覆材料绝缘、缓冲功能的情况下兼顾提升对应电芯的循环性能。
本申请的实施例是这样实现的：
第一方面，本申请实施例提供一种电芯，包括电芯本体以及包覆在电芯本体外的第一电芯包覆层，电芯本体包括电池正极、电池负极和电池隔膜，电池正极和电池负极均容纳于电池隔膜内；第一电芯包覆层包括普鲁士蓝类似物。
上述技术方案中，电芯包覆层中含有普鲁士蓝类似物，其不仅能够发挥绝缘和缓冲的常规功能，而且还能吸附电芯正极材料在充放电循环过程中释放的过渡金属离子（例如Fe、Co、Ni和Mn等对应的离子），从而减少过渡金属离子经由电解液到达电芯负极并在负极表面沉积的量（过渡金属离子沉积会导致电芯负极功能受到影响甚至出现破损的问题），进而提升电芯的循环性能，以便能够在发挥电芯包覆材料绝缘、缓冲功能的情况下兼顾提升对应电芯的循环性能。
在一些可选的实施方案中，普鲁士蓝类似物的结构通式为AM[M’(CN)6]·XH2O和/或M[M’(CN)6]·XH2O，其中，A包括碱金属元素中的一种或多种，M和M’独立选自过渡金属元素中的一种或多种，X的取值范围为0~50。
上述技术方案中，普鲁士蓝类似物的具体类型满足通式中的众多体系，能够提供较多的可实施方案，从而便于对本申请的技术方案进行推广和应用。
在一些可选的实施方案中，第一电芯包覆层还包括无机氧化物和/或聚合物。
上述技术方案中，第一电芯包覆层额外增加无机氧化物和/或聚合物，能大幅提升电芯包覆材料的机械强度、绝缘性能和加工能力，同时能降低使用成本。
在一些可选的实施方案中，第一电芯包覆层中，普鲁士蓝类似物和无机氧化物的质量比为（1~100）：（0.01~99）；和/或，普鲁士蓝类似物和聚合物的质量比为（1~100）：（0.01~99）。
上述技术方案中，第一电芯包覆层中各种组分的质量占比的可实施范围较大，便于根据实际的应用体系进行相应调整，从而提高第一电芯包覆层在应用时的体系兼容性。
在一些可选的实施方案中，无机氧化物包括勃姆石、氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、三氧化二铁和四氧化三铁中的一种或多种。
本申请提供的技术方案适用于上述多种无机氧化物体系，能够提供较多的可实施方案，从而便于对本申请的技术方案进行推广和应用。
在一些可选的实施方案中，聚合物包括聚偏二氟乙烯、聚（偏二氟乙烯-六氟丙烯）、聚四氟乙烯、聚六氟丙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酰胺、环氧树脂、聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、纤维素、壳聚糖、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯醇、聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯腈、聚酰亚胺和聚醚酰亚胺中的一种或多种。
本申请提供的技术方案适用于上述多种聚合物体系，能够提供较多的可实施方案，从而便于对本申请的技术方案进行推广和应用。
在一些可选的实施方案中，聚合物的重均分子量为0.1~300万。
上述技术方案中，聚合物的重均分子量的可实施范围较大，便于根据实际的应用体系进行相应调整，从而提高聚合物在应用时的体系兼容性。
在一些可选的实施方案中，第一电芯包覆层的厚度为0.001 mm~10 mm。
上述技术方案中，第一电芯包覆层的厚度的可实施范围较大，便于根据实际的应用体系进行相应调整，从而提高第一电芯包覆层在应用时的体系兼容性。
在一些可选的实施方案中，电芯还包括第二电芯包覆层，在电芯本体和第一电芯包覆层的叠加方向上，第二电芯包覆层位于第一电芯包覆层的至少一侧表面。
上述技术方案中，电芯在叠加方向上增设第二电芯包覆层，能够提升电芯包覆层的整体强度以及结构稳定性，从而发挥更好的缓冲作用。
在一些可选的实施方案中，第一电芯包覆层为涂层结构或纺丝结构。
上述技术方案中，第一电芯包覆层的结构类型较为丰富，既适用于通过涂布工艺制备得到的涂层结构，也适用于通过纺丝工艺制备得到的纺丝结构，存在较多的可实施方案，从而便于对本申请的技术方案进行推广和应用。
在一些可选的实施方案中，在叠加方向上，第二电芯包覆层的两侧均设置有第一电芯包覆层。
上述技术方案中，第二电芯包覆层在叠加方向上的两侧均设置有第一电芯包覆层，相较于仅在单侧设置第一电芯包覆层，能够更好地吸附电芯正极材料在充放电循环过程中释放的过渡金属离子。
在一些可选的实施方案中，第二电芯包覆层的厚度为0.001 mm~10 mm。
上述技术方案中，第二电芯包覆层的厚度的可实施范围较大，便于根据实际的应用体系进行相应调整，从而提高第一电芯包覆层在应用时的体系兼容性。
在一些可选的实施方案中，第二电芯包覆层的材质包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯醇、聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯腈、聚酰亚胺和聚醚酰亚胺中的一种或多种。
本申请提供的技术方案适用于上述多种材质体系的第二电芯包覆层，能够提供较多的可实施方案，从而便于对本申请的技术方案进行推广和应用。
第二方面，本申请实施例提供一种电池，包括壳体以及如第一方面实施例提供的电芯，电芯容纳于壳体内。
上述技术方案中，电池中包含第一方面实施例提供的电芯，借助电芯中特定组分的电芯包覆层，能够在发挥电芯包覆材料现有功能的情况下兼顾提升电芯的电化学性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的第一种电芯的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的第二种电芯的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的第三种电芯的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的第一种电芯包覆层的示意图；
图5为图4中电芯包覆层的表面放大示意图；
图6为本申请实施例提供的第二种电芯包覆层的示意图；
图7为图6中电芯包覆层的表面放大示意图；
图8为本申请实施例提供的第三种电芯包覆层的示意图；
图9为图8中电芯包覆层的表面放大示意图。
图标：10-电芯；100-电芯本体；200-第一电芯包覆层；300-第二电芯包覆层。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
需要说明的是，本申请中的“和/或”，如“特征1和/或特征2”，均是指可以单独地为“特征1”、单独地为“特征2”、“特征1”加“特征2”，该三种情况。
另外，在本申请的描述中，除非另有说明，“一种或多种”中的“多种”的含义是指两种及两种以上；“数值a~数值b”的范围包括两端值“a”和“b”，“数值a~数值b+计量单位”中的“计量单位”代表“数值a”和“数值b”二者的“计量单位”。
现有技术中，目前的电芯包覆材料通常仅具备常规的绝缘（即隔绝电芯外侧负极与壳体接触）和缓冲功能（即减缓电芯在车载情况下的震动损伤），还没有基于改进电芯包覆材料的组分能够提高电芯的电化学性能的相关报道。
基于此，本申请研究人员经过创造性地研究发现：将普鲁士蓝类似物作为电芯包覆材料，由于其能够吸附电芯正极材料在充放电循环过程中释放的过渡金属离子，能够在发挥电芯包覆材料现有功能的情况下兼顾提升电芯的电化学性能。
需要说明的是，本申请中，电芯的电化学性能主要通过循环性能体现，但不代表仅提高了循环性能。
下面对本申请实施例的一种电芯以及电池进行具体说明。
第一方面，参阅图1，本申请实施例提供一种电芯10，包括电芯本体100以及包覆在电芯本体100外的第一电芯包覆层200，电芯本体100包括电池正极、电池负极和电池隔膜，电池正极和电池负极均容纳于电池隔膜内；第一电芯包覆层200包括普鲁士蓝类似物。
需要说明的是，基于电芯本体100的结构，本领域技术人员公知，第一电芯包覆层200包覆于电芯本体100的电池隔膜的表面。
需要说明的是，电芯本体100中的各个结构单元的类型不做限定，可以按照本领域常规选择进行设置。
需要说明的是，电芯本体100中的电池正极包括正极集流体和涂覆在正极集流体上面的正极活性材料。
需要说明的是，“普鲁士蓝类似物”指的是跟普鲁士蓝组成类似的物质，即同时含有6个氰基以及过渡金属元素的物质。
本申请中，电芯10包覆层中含有普鲁士蓝类似物，其不仅能够发挥绝缘和缓冲的常规功能，而且还能吸附电芯10正极材料在充放电循环过程中释放的过渡金属离子（例如Fe、Co、Ni和Mn等对应的离子），从而减少过渡金属离子经由电解液到达电芯10负极并在负极表面沉积的量（过渡金属离子沉积会导致电芯10负极功能受到影响甚至出现破损的问题），进而提升电芯10的循环性能，以便能够在发挥电芯10包覆材料绝缘、缓冲功能的情况下兼顾提升对应电芯的循环性能。
作为一种示例，普鲁士蓝类似物的结构通式为AM[M’(CN)6]·XH2O和/或M[M’(CN)6]·XH2O，其中，A包括碱金属元素中的一种或多种，M和M’独立选自过渡金属元素中的一种或多种，X的取值范围为0~50。
需要说明的是，本领域公知，有A或没有A均属于普鲁士蓝类似物的范畴。
需要说明的是，过渡金属元素的种类不做限定，可以按照本领域常规选择进行设置，例如过渡金属元素通常包括Fe、Co、Ni、Mn、Zn、Cu、Cr和V等。
该实施方式中，普鲁士蓝类似物的具体类型满足通式中的众多体系，能够提供较多的可实施方案，从而便于对本申请的技术方案进行推广和应用。
可以理解的是，为了使得电芯10包覆层具有更为丰富的功能，可以对其组分进行调整。
作为一种示例，第一电芯包覆层200还包括无机氧化物和/或聚合物。
该实施方式中，第一电芯包覆层200额外增加无机氧化物和/或聚合物，能大幅提升电芯包覆材料的机械强度、绝缘性能和加工能力，同时能降低使用成本。
需要说明的是，第一电芯包覆层200中的各个组分的质量占比不做限定，可以根据实际需要进行调整。
作为一种示例，第一电芯包覆层200中，普鲁士蓝类似物和无机氧化物的质量比为（1~100）：（0.01~99），例如但不限于质量比为1：99、50：50和100：0.01中的任意一者点值或任意二者之间的范围值；和/或，普鲁士蓝类似物和聚合物的质量比为（1~100）：（0.01~99），例如但不限于质量比为1：99、50：50和100：0.01中的任意一者点值或任意二者之间的范围值。
该实施方式中，第一电芯包覆层200中各种组分的质量占比的可实施范围较大，便于根据实际的应用体系进行相应调整，从而提高第一电芯包覆层200在应用时的体系兼容性。
需要说明的是，无机氧化物的种类不做限定，可以按照本领域常规选择进行设置。
作为一种示例，无机氧化物包括勃姆石、氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、三氧化二铁和四氧化三铁中的一种或多种。
该实施方式中，本申请提供的技术方案适用于上述多种无机氧化物体系，能够提供较多的可实施方案，从而便于对本申请的技术方案进行推广和应用。
需要说明的是，聚合物的种类不做限定，可以按照本领域常规选择进行设置。
作为一种示例，聚合物包括聚偏二氟乙烯、聚（偏二氟乙烯-六氟丙烯）、聚四氟乙烯、聚六氟丙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酰胺、环氧树脂、聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、纤维素、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯醇、聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯腈、聚酰亚胺和聚醚酰亚胺中的一种或多种。
该实施方式中，本申请提供的技术方案适用于上述多种聚合物体系，能够提供较多的可实施方案，从而便于对本申请的技术方案进行推广和应用。
需要说明的是，聚合物的重均分子量不做限定，可以根据实际需要进行调整。
作为一种示例，聚合物的重均分子量为0.1~300万，例如但不限于0.1万、0.5万、1万、10万、100万和300万中的任意一者点值或任意二者之间的范围值。
该实施方式中，聚合物的重均分子量的可实施范围较大，便于根据实际的应用体系进行相应调整，从而提高聚合物在应用时的体系兼容性。
需要说明的是，第一电芯包覆层200的厚度不做限定，可以根据实际需要进行调整。
作为一种示例，第一电芯包覆层200的厚度为0.001 mm~10 mm，例如但不限于厚度为0.001 mm、0.01 mm、0.1 mm、1 mm、2 mm、4 mm、6 mm、8 mm和10 mm中的任意一者点值或任意二者之间的范围值。
该实施方式中，第一电芯包覆层200的厚度的可实施范围较大，便于根据实际的应用体系进行相应调整，从而提高第一电芯包覆层200在应用时的体系兼容性。
作为一种示例，参阅图2和图3，电芯10还包括第二电芯包覆层300，在电芯本体100和第一电芯包覆层200的叠加方向上，第二电芯包覆层300位于第一电芯包覆层200的至少一侧表面。
需要说明的是，电芯本体100可以是和第一电芯包覆层200的表面接触，也可以是和第二电芯包覆层300的表面接触。
该实施方式中，电芯10在叠加方向上增设第二电芯包覆层300，能够提升电芯10包覆层的整体强度以及结构稳定性，从而发挥更好的缓冲作用。
需要说明的是，当电芯10含有第二电芯包覆层300时，第一电芯包覆层200的结构类型不做限定，其结构类型与对应的制备工艺对应。
作为一种示例，第一电芯包覆层200为涂层结构或纺丝结构。
该实施方式中，第一电芯包覆层200的结构类型较为丰富，既适用于通过涂布工艺制备得到的涂层结构，也适用于通过纺丝工艺制备得到的纺丝结构，存在较多的可实施方案，从而便于对本申请的技术方案进行推广和应用。
作为一种示例，在叠加方向上，第二电芯包覆层300的两侧均设置有第一电芯包覆层200。
需要说明的是，当设置有两层第一电芯包覆层200时，电芯本体100可以与任意一个第一电芯包覆层200的表面接触。
该实施方式中，第二电芯包覆层300在叠加方向上的两侧均设置有第一电芯包覆层200，相较于仅在单侧设置第一电芯包覆层200，能够更好地吸附电芯10正极材料在充放电循环过程中释放的过渡金属离子。
需要说明的是，第二电芯包覆层300的厚度不做限定，可以根据实际需要进行调整。
作为一种示例，第二电芯包覆层300的厚度为0.001 mm~10 mm，例如但不限于厚度为0.001 mm、0.01 mm、0.1 mm、1 mm、2 mm、4 mm、6 mm、8 mm和10 mm中的任意一者点值或任意二者之间的范围值。
该实施方式中，第二电芯包覆层300的厚度的可实施范围较大，便于根据实际的应用体系进行相应调整，从而提高第一电芯包覆层200在应用时的体系兼容性。
需要说明的是，第二电芯包覆层300的材质种类不做限定，可以按照本领域常规选择进行设置。
作为一种示例，第二电芯包覆层300的材质包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯醇、聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯腈、聚酰亚胺和聚醚酰亚胺中的一种或多种。
该实施方式中，本申请提供的技术方案适用于上述多种材质体系的第二电芯包覆层300，能够提供较多的可实施方案，从而便于对本申请的技术方案进行推广和应用。
需要说明的是，对于电芯10中未做特别说明或限定的结构或功能单元（例如电芯10中的正负极材质、型号、尺寸以及电解液的组分和配比等均不作限定），可以按照本领域常规选择进行设置。
为了更好地理解技术方案，此处对电芯包覆层的制备工艺进行具体说明。
作为一种示例，当电芯不设置第二电芯包覆层时，电芯包覆层的制备工艺包括以下步骤：
将包覆层原料分散到溶剂中混合得到浆料，然后，通过聚合物共挤工艺将浆料制备成电芯包覆层。该制备工艺制得的电芯包覆层的示意图请参阅图4，对应的表面放大示意图请参阅图5。
作为一种示例，当电芯设置第二电芯包覆层时，电芯包覆层的制备工艺包括以下步骤：
将包覆层原料分散到溶剂中混合得到浆料，然后，通过涂布工艺将浆料喷涂到第二电芯包覆层表面制备得到电芯包覆层。该制备工艺制得的电芯包覆层的示意图请参阅图6（其中，上侧附图指的是设置单层第一电芯包覆层的示意图，下侧附图指的是设置双层第一电芯包覆层的示意图），对应的表面放大示意图请参阅图7。
需要说明的是，涂布工艺的形式不做限定，例如可以包括辊涂、喷涂、电喷涂和超生喷涂中的一种或多种。
在其他可能的实施方式中，当电芯设置第二电芯包覆层时，电芯包覆层的制备工艺包括以下步骤：
将包覆层原料分散到溶剂中混合得到浆料，然后，通过纺丝工艺将浆料制成无纺布膜，然后，利用聚合物共挤工艺将无纺布膜和第二电芯包覆层一起制备得到电芯包覆层。该制备工艺制得的电芯包覆层的示意图请参阅图8（其中，上侧附图指的是设置单层第一电芯包覆层的示意图，下侧附图指的是设置双层第一电芯包覆层的示意图），对应的表面放大示意图请参阅图9。
需要说明的是，纺丝工艺的形式不做限定，例如可以包括溶液纺丝和静电纺丝中的一种或多种。
需要说明的是，由于三种制备工艺中采用的都是本领域通用且公知的制备方法，在具体实施时按照本领域常规选择进行设置即可，此处不在进行阐述。
第二方面，本申请实施例提供一种电池，包括壳体以及如第一方面实施例提供的电芯，电芯容纳于壳体内。
本申请中，电池中包含第一方面实施例提供的电芯，借助电芯中特定组分的电芯包覆层，能够在发挥电芯包覆材料现有功能的情况下兼顾提升电芯的电化学性能。
需要说明的是，电池的类型不做限定，例如可以是锂离子电池或钠离子电池。
以下结合实施例对本申请的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本申请实施例提供一种电池B1，包括以下步骤：
（1）电芯包覆材料的制备：
取80 g聚对苯二甲酸乙二醇酯（简称PET，重均分子量为10万）和20 g普鲁士蓝（简称为PB，化学式：KFeIIIFeII(CN)6），在室温下混合12小时，然后在260度下通过熔融纺丝制成膜，然后于250度热压1小时，最后所得薄膜厚度0.1 mm的薄膜，把该薄膜裁切成电芯尺寸备用。
（2）正极片的制备：
取96 g镍锰酸锂（简称LNMO）、2 g聚偏二氟乙烯（简称PVDF）、2 g导电碳，高速分散8小时后双面涂布于12 μm铝箔上，然后于100度烘干，裁切成正极片备用。
（3）负极片的制备：
取95 g人造石墨（简称Gr）、1.5 g羧甲基纤维素（简称CMC）、2 g导电碳、3.33 g丁苯橡胶乳液（简称SBR，固含量45wt%），高速分散8小时后双面涂布于8 μm铜箔上，然后于100度烘干，裁切成负极片备用。
（4）电池的制备：
取上述正极片、负极片以及14 μm聚乙烯隔膜通过叠片工艺制成电芯，然后在电芯外面包上一层上述的电芯包覆材料，最后做成铝壳电池；电池编号B1；之后正常注液、化成、分容。
实施例2
本申请实施例提供一种电池B2，其与实施例1的区别仅在于：
电芯包覆层的组分为普鲁士蓝（简称为PB，化学式：KFeIIIFeII(CN)6）、氧化铝和聚对苯二甲酸乙二酯（简称PET，重均分子量为10万），其中，三者的质量占比依次为10：10：80。
实施例3
本申请实施例提供一种电池B3，其与实施例1的区别仅在于：
（1）电芯包覆材料的制备：
取130 mL的0.05 mol/L的铁氰化钾溶液（化学式：K3FeIII(CN)6）和130 mL的0.05mol/L的六水合氯化铁（化学式：FeIIICl6·6H2O）于室温下混合搅拌2小时，以形成普鲁士蓝，之后加入8 g氧化铝再混合搅拌2小时，然后在180度下通过超生喷雾制成薄膜，最后所得薄膜厚度0.1 mm的薄膜，把该薄膜裁切成电芯尺寸备用。薄膜中普鲁士蓝（简称为PB，化学式：KFeIIIFeII(CN)6））和氧化铝的质量占比为20：80。
实施例4
本申请实施例提供一种电池B4，其与实施例3的区别仅在于：
电芯包覆层的组分仅为普鲁士蓝（简称为PB，化学式：KFeIIIFeII(CN)6）），即未在制备过程中加入氧化铝。
实施例5
本申请实施例提供一种电池B5，其与实施例1的区别仅在于：
（1）电芯包覆材料的制备：
取80 g 聚偏二氟乙烯（简称PVDF，重均分子量60万），溶解于720 g NMP中；然后加入20 g普鲁士蓝（简称为PB，化学式：KFeIIIFeII(CN)6）并高速分散5小时，得到浆料。然后用静电纺丝把该浆料纺丝在0.1 mm厚度的PET薄膜上的一面，100度烘干后，热压得到厚度0.11 mm的薄膜。把该薄膜裁切成电芯尺寸备用。
实施例6
本申请实施例提供一种电池B6，其与实施例5的区别仅在于：用静电纺丝把该浆料纺丝在0.1 mm厚度的PET薄膜上的两面，100度烘干后，热压得到厚度0.12 mm的薄膜。把该薄膜裁切成电芯尺寸备用。
实施例7
本申请实施例提供一种电池B7，其与实施例5的区别仅在于：用涂覆工艺把该浆料涂覆在0.1 mm厚度的PET薄膜上的一面，100度烘干后，热压得到厚度0.11 mm的薄膜。把该薄膜裁切成电芯尺寸备用。
实施例8
本申请实施例提供一种电池B8，其与实施例6的区别仅在于：用涂覆工艺把该浆料涂覆在0.1 mm厚度的PET薄膜上的两面，100度烘干后，热压得到厚度0.12 mm的薄膜。把该薄膜裁切成电芯尺寸备用。
实施例9
本申请实施例提供一种电池B9，其与实施例1的区别仅在于：正极片制备中活性物质为镍钴锰酸锂（简称NCM811，化学式LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2）。
实施例10
本申请实施例提供一种电池B9，其与实施例2的区别仅在于：正极片制备中活性物质为镍钴锰酸锂（简称NCM811，化学式LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2）。
实施例11
本申请实施例提供一种电池B9，其与实施例3的区别仅在于：正极片制备中活性物质为镍钴锰酸锂（简称NCM811，化学式LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2）。
实施例12
本申请实施例提供一种电池B9，其与实施例4的区别仅在于：正极片制备中活性物质为镍钴锰酸锂（简称NCM811，化学式LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2）。
实施例13
本申请实施例提供一种电池B9，其与实施例5的区别仅在于：正极片制备中活性物质为镍钴锰酸锂（简称NCM811，化学式LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2）。
实施例14
本申请实施例提供一种电池B9，其与实施例6的区别仅在于：正极片制备中活性物质为镍钴锰酸锂（简称NCM811，化学式LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2）。
实施例15
本申请实施例提供一种电池B9，其与实施例7的区别仅在于：正极片制备中活性物质为镍钴锰酸锂（简称NCM811，化学式LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2）。
实施例16
本申请实施例提供一种电池B9，其与实施例8的区别仅在于：正极片制备中活性物质为镍钴锰酸锂（简称NCM811，化学式LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2）。
对比例1
本申请对比例提供一种电池R1，其与实施例1的区别仅在于：电芯外的电芯包覆层为PET包覆层。
对比例2
本申请对比例提供一种电池R2，其与实施例9的区别仅在于：电芯外的电芯包覆层为PET包覆层。
试验例1
电池室温1C循环性能测试
测试方法：
将实施例1~16的电池和对比例1~2的电池按照如下工步来进行测试：
1. 搁置1 min；
2. 从开路电压以1C电流恒流放电至下限电压；
3. 搁置1 min；
4. 以1 C电流恒流充电至上限电压，然后恒压至0.05 C；
5. 搁置1 min；
6. 以1 C电流恒流放电至下限电压；
7. 搁置1 min；
8. 重复工步4到7，循环1000次。
其中，实施例1~8和对比例1的电压上限为4.8 V，电压下限3.5 V；其中实施例9~16和对比例2的电压上限为4.3 V，电压下限2.5 V。
表1 各实施例和对比例的循环性能汇总表
参阅表1，分别由实施例1~8与对比例1、实施例9~16与对比例2的测试结果可知，采用本申请实施例提供的电芯，相较于现有结构的电芯，由于前者的电芯包覆层能够吸附正极材料在循环过程中溶出的过渡金属离子，使得前者对应的电池具有更好的循环性能。
由实施例1~8以及实施例9~16的测试结果可知（实施例1和实施例9对应，依次类推，且对应实施例的区别仅在于正极活性材料不同），本申请实施例提供的电芯与不同的正极活性材料体系相匹配，其对应电池的循环性能基本一致且均高于现有结构电芯对应电池的循环性能。
由实施例1~4的测试结果可知，只要电芯包覆层中含有普鲁士蓝，其对应电池的循环性能均高于现有结构电芯对应电池的循环性能。
由实施例5~8的测试结果可知，电芯包覆层材料相同的情况下，不同结构的电芯对应电池的循环性能基本一致且均高于现有结构电芯对应电池的循环性能。
以上所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
Claims (12)
1. 一种电芯，其特征在于，包括：
电芯本体，所述电芯本体包括电池正极、电池负极和电池隔膜，所述电池正极和所述电池负极均容纳于所述电池隔膜内；以及
包覆在所述电芯本体外的第一电芯包覆层，所述第一电芯包覆层包括普鲁士蓝类似物，所述第一电芯包覆层用于与电池壳体绝缘连接；
所述普鲁士蓝类似物的结构通式为AM[M’(CN)6]·XH2O和/或M[M’(CN)6]·XH2O，其中，A包括碱金属元素中的一种或多种，M和M’独立选自过渡金属元素中的一种或多种，X的取值范围为0~50；
所述第一电芯包覆层还包括无机氧化物和/或聚合物。
2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述第一电芯包覆层中，所述普鲁士蓝类似物和所述无机氧化物的质量比为（1~100）：（0.01~99）；和/或，所述普鲁士蓝类似物和所述聚合物的质量比为（1~100）：（0.01~99）。
3.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述无机氧化物包括勃姆石、氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、三氧化二铁和四氧化三铁中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述聚合物包括聚偏二氟乙烯、聚（偏二氟乙烯-六氟丙烯）、聚四氟乙烯、聚六氟丙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酰胺、环氧树脂、聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、纤维素、壳聚糖、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯醇、聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯腈、聚酰亚胺和聚醚酰亚胺中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的电芯，其特征在于，所述聚合物的重均分子量为0.1~300万。
6. 根据权利要求1~5中任一项所述的电芯，其特征在于，所述第一电芯包覆层的厚度为0.001 mm~10 mm。
7.根据权利要求1~5中任一项所述的电芯，其特征在于，所述电芯还包括第二电芯包覆层，在所述电芯本体和所述第一电芯包覆层的叠加方向上，所述第二电芯包覆层位于所述第一电芯包覆层的至少一侧表面。
8.根据权利要求7所述的电芯，其特征在于，所述第一电芯包覆层为涂层结构或纺丝结构。
9.根据权利要求7所述的电芯，其特征在于，在所述叠加方向上，所述第二电芯包覆层的两侧均设置有所述第一电芯包覆层。
10. 根据权利要求7所述的电芯，其特征在于，所述第二电芯包覆层的厚度为0.001 mm~10 mm。
11.根据权利要求7所述的电芯，其特征在于，所述第二电芯包覆层的材质包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯醇、聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯腈、聚酰亚胺和聚醚酰亚胺中的一种或多种。
12.一种电池，其特征在于，包括壳体以及如权利要求1~11中任一项所述的电芯，所述电芯容纳于所述壳体内。
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|---|
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