CN117352948A - 一种二次电池及用电设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种二次电池及用电设备，其中二次电池包括依次层叠设置的正极极片、隔膜以及负极极片，所述隔膜包括第一区域和第二区域，所述第一区域设置在所述第二区域的边缘，所述第一区域包含无机微孔填料，所述无机微孔填料包含F元素。隔膜边缘的第一区域所载有的含氟无机微孔填料具有强路易斯酸性，能够抑制电解液的分解，降低电解液的副反应速率，使电解液中保留更多的自由锂离子，提高电池的容量保持率；同时，含氟无机微孔填料具备良好的极性及低表面能特性，易于与电解液的离子团结合，形成电解液富集区，因而有助于离子电导率提升，并改善极片边缘处电解液消耗快，导致电解液不足而产生析锂的情况，提升电池的循环性能。

Description

一种二次电池及用电设备
技术领域
本发明涉及电池制造技术领域，特别是涉及一种二次电池及用电设备。
背景技术
二次电池在循环充放电过程中，电池极片边缘，特别是电池极片的极耳的附近区域的电流密度相对较高、温升较大，使得电解液在电芯边缘区域相对内部区域的消耗较快、极化较大，会加剧电解液分解速率，且加剧电池析锂风险，造成电池安全性能、循环性能差的问题。基于此，提出本发明。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种二次电池和用电设备，以解决现有二次电池容易出现析锂及容量衰减较快的问题。
为了解决上述问题，本发明是通过如下技术方案实现的：
本发明提出了一种二次电池，其中，包括依次层叠设置的正极极片、隔膜以及负极极片，所述隔膜包括第一区域和第二区域，所述第一区域设置在所述第二区域的边缘，所述第一区域包含无机微孔填料，所述无机微孔填料包含F元素。
进一步地，所述的二次电池中，所述第一区域的厚度大于所述第二区域的厚度；
所述正极极片和/或所述负极极片包括相互连接的中心区域和削薄区域，所述削薄区域设置在所述中心区域的边缘，所述削薄区域的厚度小于所述中心区域的厚度；所述第一区域与所述削薄区域至少部分重叠，所述第二区域与所述中心区域相对。
进一步地，所述的二次电池中，所述无机微孔填料包括AlF3、SbF3、LiF中的至少一种；
和/或，所述无机微孔填料的平均粒径为50～500nm。
进一步地，所述的二次电池中，所述第一区域还包含第一有机聚合物，所述第二区域包含第二有机聚合物，所述第一有机聚合物的结晶度小于所述第二有机聚合物的结晶度。
进一步地，所述的二次电池中，所述第一有机聚合物的结晶度为30％～40％，所述第二有机聚合物的结晶度为60～70％。
进一步地，所述的二次电池中，所述第一有机聚合物包括偏二氟乙烯-三氟乙烯共聚物、偏二氟乙烯-三氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物、偏二氟乙烯-三氟乙烯-氯氟乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸甲酯-乙基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸乙酯共聚物和甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸丁酯共聚物中的至少一种，所述第二有机聚合物包括聚偏氟乙烯、聚乙烯醇树脂、聚乙烯醇缩丁醛和偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物中的至少一种。
进一步地，所述的二次电池中，所述隔膜包括基膜和设置在所述基膜至少一面上的功能层，所述第一区域的功能层厚度大于所述第二区域的功能层厚度；所述无机微孔填料、所述第一有机聚合物和所述第二有机聚合物分布在所述功能层中。
进一步地，所述的二次电池中，所述隔膜还包括陶瓷层，所述陶瓷层设置在所述基膜和所述功能层之间。
进一步地，所述的二次电池中，所述第一区域的面密度大于所述第二区域的面密度；
和/或，所述第一区域的面密度为1～3g/m2，所述第二区域的面密度为0.4～0.8g/m2。
本发明还提出了一种用电设备，其中，包括上述的二次电池，所述二次电池作为所述用电设备的供电电源。
与现有技术相比，本发明实施例包括以下优点：
本发明实施例中，所提供的二次电池包括依次层叠设置的正极极片、隔膜以及负极极片，隔膜包括第一区域和第二区域，第一区域设置在第二区域的边缘，第一区域包含无机微孔填料，无机微孔填料包含F元素。其中，隔膜的第一区域与正极极片及负极极片的边缘相对，而第一区域所载有的含氟无机微孔填料具有强路易斯酸性，能够抑制电解液的分解，降低电解液的副反应速率，使电解液中保留更多的自由锂离子，提高电池的容量保持率；同时，含氟无机微孔填料具备良好的极性及低表面能特性，易于与电解液的离子团结合，形成电解液富集区，因而有助于离子电导率提升，并改善极片边缘处电解液消耗快，导致电解液不足而产生析锂的情况，从而提升电池安全性能，提高电池循环寿命。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
图1是本发明实施例提供的复合隔膜的结构示意图。
附图标记说明：
10-隔膜，11-基膜，12-陶瓷层，13-功能层，101-第一区域，102-第二区域，131-第一区域的功能层，132-第二区域的功能层。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明实施例为了解决上述问题，提供了一种二次电池，包括依次层叠设置的正极极片、隔膜以及负极极片，如图1所示，该隔膜包括第一区域101和第二区域102，该第一区域101设置在第二区域102的边缘，该第一区域101包含无机微孔填料，该无机微孔填料包含F元素。
其中，因为第一区域设置在第二区域的边缘，隔膜与极片(包括正极极片和负极极片)相对设置，因而隔膜的第一区域与极片的边缘具有至少部分重叠的特征。
电池极片的边缘区域，特别是极耳的附近区域的电流密度相对较高、温升较大，使得电解液在电芯边缘区域相对内部区域的消耗较快、极化较大，本发明由于在隔膜的第一区域所载有的含氟无机微孔填料具有强路易斯酸性，能够抑制电解液的分解，降低电解液的副反应速率，使电解液中保留更多的自由锂离子，提高电池的容量保持率；同时，含氟无机微孔填料具备良好的极性及低表面能特性，易于与电解液的离子团结合，形成电解液富集区，因而有助于离子电导率提升，并改善极片边缘处电解液消耗快，导致电解液不足而产生析锂的情况，从而提高了二次电池的安全性能和循环寿命。在本实施例中，二次电池包括壳体、电解液以及电芯，所述电解液和电芯封装在所述壳体内部。所述电芯主要由所述依次层叠设置的具有正极极耳的正极极片、隔膜10以及具有负极极耳的负极极片经卷绕或者叠片工序制得。可选地，在一种实施方式中，上述第一区域的厚度大于第二区域的厚度，上述正极极片和/或负极极片包括相互连接的中心区域和削薄区域，该削薄区域设置在中心区域的边缘，削薄区域的厚度小于中心区域的厚度；上述第一区域与上述削薄区域至少部分重叠，上述第二区域与上述中心区域至少部分重叠。
在本实施例中，第一区域与上述削薄区域相对且至少部分重叠时，由于隔膜的第一区域厚度大于第二区域，极片削薄区域厚度小于中心区域，从而使得第一区域的厚度与削薄区域厚度互补，在电池制备的热压过程中，可以保证极片边缘区域与中心区域受压平衡，确保了极片边缘处的粘结性能，避免二次电池在循环过程中极片边缘处(削薄区域)的离子传输受阻，降低电池极片边缘区域的析锂量。
可选地，在一些实施方式中，由远离第二区域的一侧向靠近第二区域的另一侧，上述第一区域的厚度逐渐减小，据此能够更好地改善该第一区域隔膜的界面粘结性，提高电芯厚度的一致性，避免该区域锂离子的物理嵌锂路径进一步增大。
可选地，在一些实施方式中，上述第一区域的平均厚度比第二区域的厚度大5～15μm，例如第一区域的平均厚度可以比第二区域的厚度大5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm的一者或任意两者的范围值。
可选地，在一种实施方式中，上述无机微孔填料可以包括AlF3、SbF3、LiF中的至少一种，上述含氟材料具有更强的路易斯酸性、更强的极性及更低的表面能，能够更有效地抑制电解液的分解以及结合电解液的离子团。
可选地，在一种实施方式中，上述无机微孔填料的平均粒径为50～500nm，例如可以为50nm、100nm、200nm、300nm、400nm、500nm中的一者或任意两者的范围值。
可选地，在一种实施方式中，上述第一区域还包含第一有机聚合物，上述第二区域包含第二有机聚合物，且第一有机聚合物的结晶度小于上述第二有机聚合物的结晶度。其中，因为更低结晶度的有机聚合物有利于锂离子迁移，因而在位于隔膜边缘处的第一区域中使用更低结晶度的第一有机聚合物，能够增强极片边缘区域锂离子电导率，从而降低因嵌锂路径差异导致的锂离子电导率区域差异效应。
可选地，在一种具体实施方式中，上述第一有机聚合物的结晶度为30％～40％，上述第二有机聚合物的结晶度为60～70％。例如，第一有机聚合物的结晶度可以为30％、32％、34％、36％、38％、40％中的一者或任意两者的范围值；第二有机聚合物的结晶度可以为60％、62％、64％、66％、68％、70％中的一者或任意两者的范围值。
可选地，在一种具体实施方式中，上述第一有机聚合物包括偏二氟乙烯-三氟乙烯共聚物、偏二氟乙烯-三氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物、偏二氟乙烯-三氟乙烯-氯氟乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸甲酯-乙基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸乙酯共聚物和甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸丁酯共聚物中的至少一种。
可选地，在一种具体实施方式中，上述第二有机聚合物包括聚偏氟乙烯、聚乙烯醇树脂、聚乙烯醇缩丁醛和偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物中的至少一种。
可选地，在一种实施方式中，上述第一区域的面密度大于第二区域的面密度。据此，可以进一步增加隔膜边缘区域对电解液的吸附量，降低电池极片边缘区域的析锂风险，提高电池电化学性能。
可选地，在一种具体实施方式中，上述第一区域的面密度为1～3g/m2，第二区域的面密度为0.4～0.8g/m2。例如上述第一区域的面密度可以为1g/m2、1.5g/m2、2g/m2、2.5g/m2、3g/m2中的一者或任意两者的范围值，上述第二区域的面密度可以为0.4g/m2、0.45g/m2、0.5g/m2、0.55g/m2、0.6g/m2、0.65g/m2、0.7g/m2、0.75g/m2、0.8g/m2中的一者或任意两者的范围值。
可选地，在一种实施方式中，上述隔膜包括基膜11和设置在该基膜11至少一面上的功能层13，第一区域101的功能层(131)厚度大于第二区域101的功能层(132)厚度；上述无机微孔填料、第一有机聚合物和第二有机聚合物分布在上述功能层中。
该实施方式中，隔膜由基膜和设置在基膜上的功能层共同组成，且上述第一区域的功能层厚度大于第二区域的功能层厚度，且无机微孔填料、第一有机聚合物和第二有机聚合物分布在上述功能层中，不仅能够使第一区域的厚度大于第二区域的厚度，减小隔膜边缘处与极片之间的间隙，从而增大极片边缘区域受压，改善该处的界面粘结性能，提升锂离子传导效率；还能够进一步提升第一区域内的无机微孔填料含量，从而更大程度地提高电池的容量保持率、提升离子电导率、以及改善极片边缘处电解液消耗快而导致析锂的情况。
可选地，在一种具体实施方式中，基于第一区域的重量，无机微孔填料占1％～10％，能够在保证第一区域粘结性能的前提下，利用所载有的无机微孔填料提高隔膜边缘区域附近的储液量，从而改善极片边缘区域电解液消耗快，导致电解液不足产生的析锂问题。在一些实施方式中，基于第一区域的重量，无机微孔填料占1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％中的一者或任意两者的范围值。
本发明实施例中，第一区域的功能层面积与第二区域的功能层面积之和等于基膜的面积，也即功能层完全覆盖上述基膜，能够充分发挥功能层性能。
可选地，在一些实施方式中，第一区域的功能层宽度大于等于5mm且小于等于10mm，第二区域的功能层宽度大于等于10mm，即可使得第一区域中功能层足够与极片边缘接触，为极片边缘区域提供足够的电解液储液量，从而改善极片边缘附近电解液消耗快的问题。
可选地，隔膜的第一区域的厚度为20～35μm，隔膜的第二区域的厚度为13～25μm。隔膜的第一区域和第二区域的厚度在上述范围，一方面可以使得隔膜具有较低的阻抗，和较高的拉伸强度，另一方面可以确保隔膜的第一区域具有更多的电解液吸收量，从而使得二次电池具有更优的循环性能、以及安全性能。
可选地，在一种实施方式中，上述隔膜还包括陶瓷层12，该陶瓷层12设置在基膜11和功能层13之间。通过将陶瓷层设置在基膜与功能层之间，不仅可以保证功能层的功能实现，还能够利用陶瓷层提升隔膜的热稳定性且增强机械强度，避免隔膜收缩导致的正负极大面积接触；同时，还可以提高电池的耐刺穿性能，避免隔膜刺穿引发短路；另外，因陶瓷层具有较大的孔隙，可以进一步增加隔膜的浸润性及保液性能，从而提升电池的容量保持率。
可选地，在一种具体实施方式中，基膜的厚度大于等于5μm，且小于等于20μm，例如可以为5μm、7μm、9μm、10μm、11μm、13μm、15μm、17μm、19μm、20μm中的一者或任意两者的范围值。
可选地，在一种具体实施方式中，陶瓷层的厚度大于等于2μm，且小于等于10μm，例如可以为5μm、7μm、9μm、10μm、11μm、13μm、15μm、17μm、19μm、20μm中的一者或任意两者的范围值。
可选地，在一种具体实施方式中，上述陶瓷层设置于基膜的一侧表面，功能层包括第一功能层及第二功能层，第一功能层设置于陶瓷层表面，第二功能层设置于基膜的另一侧表面。通过在基膜的一侧面依次层叠设置的陶瓷层及第一功能层，而在基膜的另一侧面仅设置第二功能层，能够更合理地发挥功能层及陶瓷层的组合作用，综合提升电池的界面粘结性能、机械强度、耐刺穿性能及保液性能。
可选地，在一种实施方式中，上述负极极片包括负极集流体以及设置于上述负极集流体上的负极活性材料层，上述负极活性材料层包括负极活性材料。
可选地，在一种具体实施方式中，上述负极活性材料可以为碳硅负极材料、石墨或硬碳等。
本发明实施例提供的二次电池中，负极极片还包括导电剂及粘结剂；可选地，上述导电剂包括导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、碳纳米管、石墨烯中的一种或多种，上述粘结剂包括羧甲基纤维素基粘结剂和树脂类粘结剂。
可选地，在一种实施方式中，羧甲基纤维素基粘结剂包括羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素锂中的一种或多种；和/或树脂类粘结剂包括丁苯橡胶、聚丙烯酸、聚丙烯腈中的一种或多种。
在一些实施方式中，负极极片的制备方式如下：将上述用于制备负极极片的组分，例如包括上述负极活性材料、粘接剂和导电剂分散于去离子水等溶剂中，形成负极浆料；将负极浆料涂覆在铜箔等负极集流体的两面上；经烘烤、辊压、裁片等工序后，即可得到负极极片。
可选地，在一种实施方式中，上述正极极片包括正极集流体以及设置于上述正极集流体上的正极活性材料层，上述正极活性物质层包括正极活性材料，上述正极活性材料包括锂离子过渡金属氧化物、三元正极材料等。上述锂离子过渡金属氧化物包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂中的至少一种，上述三元正极材料具体可以为高镍层状三元正极材料。
可选地，在一种实施方式中，上述正极极片还包括导电剂，上述导电剂可以包括导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、碳纳米管、石墨烯、硬碳、碳纤维、碳微球中的至少一种。
在一些实施方式中，正极极片的制备方式如下：将上述用于制备正极极片的组分，例如包括上述正极材料的正极活性材料、粘接剂和导电剂分散于N-甲基呲咯烷酮等溶剂中，形成正极浆料；将正极浆料涂覆在铝箔等正极集流体上；经烘干、辊压、模切等工序后，即可得到正极极片。
其中，电解质在正极极片和负极极片之间起到传导离子的作用，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，上述电解质采用电解液，电解液包括电解质盐和溶剂，电解质盐为锂盐。
在实际应用中，将负极极片与正极极片、隔膜进行卷绕得到卷芯，对卷芯进行封装得到干电芯，将干电芯烘烤后进行注液、化成、二封、分选，得到上述二次电池。
本发明还提出了一种用电设备，其中，包括上述的二次电池，该二次电池作为所述用电设备的供电电源。
对于上述用电设备实施例而言，其包括上述的二次电池，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述，相关之处参见二次电池实施例的部分说明即可。
为了使本发明的发明目的、技术方案以及有益效果更加清晰，下面结合实施例进一步描述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
下面通过实施例对本发明进行详细说明。
性能测试方法
(1)隔膜保液能力测试：将第一区域和第二区域对应的隔膜分别裁剪成相同大小的新鲜隔膜片，在相同温度、相同型号的电解液中浸泡8h，取出称重得出吸液重量，评估隔膜的保液能力。
(2)快充循环寿命测试：将电池在25℃环境搁置1h，以2.0C倍率恒流恒压充电至4.35V，截止电流为0.025C；以0.5C倍率恒流放电，截止电压为2.8V截止，完成一次充放电循环测试，然后多次重复充放电循环，以第三周循环容量为初始容量，直至容量保持率低于80％时，记录循环次数。
(3)析锂测试：重复上述充放电循环50次，其中，充电倍率以2.5C进行，待循环结束后将电池满充，并在干燥环境中拆解电池，观察电芯的负极表面以及边缘的析锂情况。
实施例1
(1)第一胶液的制备：将无机微孔填料、偏二氟乙烯-三氟乙烯共聚物(第一有机聚合物)、聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基苯磺酸钠和去离子水搅拌均匀后，经过滤制得20wt％固含量的第一胶液，其中，无机微孔填料为AlF3，平均粒径为100nm，且质量占比为3wt％，有机聚合物的结晶度为35％。
(2)第二胶液的制备：将聚偏氟乙烯粉末(第二有机聚合物)、聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基苯磺酸钠和去离子水搅拌均匀后，经过滤制得20wt％固含量的第二胶液，其中，有机聚合物的结晶度为65％。
(3)陶瓷浆料的制备：向去离子水中依次加入勃姆石陶瓷粉料、PVDF树脂粉末、聚烯吡咯烷酮搅拌均匀后，到30wt％固含量的陶瓷浆料。
(4)隔膜的制备：采用微凹方式将上述陶瓷浆料涂覆在7μm厚度的PE基膜一面，形成3μm厚度的陶瓷层；再将第一胶液和第二胶液同时涂布于陶瓷层的表面，第一胶液和第二胶液分别涂布在陶瓷层不同的区域，以同样方式在基膜的另一面对称涂布第一胶液和第二胶液，经干燥后，得到具有第一区域和第二区域的隔膜(第一区域涂布有第一胶液，第二区域涂布有第二胶液)。第一区域胶层的平均厚度为10μm、宽度为5mm且单面面密度为1g/m2，第二区域胶层的平均厚度为5μm、宽度为50mm且单面面密度为0.65g/m2。
(5)正极极片的制备
将正极活性材料NCM613、导电炭黑和粘结剂聚偏氟乙烯-三氟乙烯按质量比96.5:2:1.5混合均匀，并于去氮甲基吡咯烷酮(NMP)中均匀分散制成均匀的黑色浆料，将混制的黑色浆料涂布在铝箔的两面后，经90℃真空干燥、辊压，裁片后得到正极极片，其中，正极极片的削薄区域宽度为5mm。
(6)负极极片的制备
按96.5:0.5:1.5:1.5的质量比，将负极活性材料石墨、导电炭黑、粘结剂羧甲基纤维素钠和粘结剂丁苯橡胶混合均匀，并于去离子水中均匀分散制成均匀的黑色浆料，将混制的浆料涂布在铜箔的两面后，经90℃真空干燥、辊压，裁片后得到正极极片，其中，负极极片的削薄区域宽度为5mm。
(7)锂离子电池的制备
将正极极片、负极极片、隔膜卷绕后进行封装，注入锂盐电解液，即可制备得到锂离子电池。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于，在步骤(1)中，调整无机微孔填料在第一胶液中质量占比为5wt％，在步骤(4)中，调整第一区域功能层的面密度为2g/m2。
实施例3
实施例3与实施例2的区别在于，在步骤(1)中，调整无机微孔填料的平均粒径为500nm。
实施例4
实施例4与实施例2的区别在于，在步骤(1)中，调整无机微孔填料在第一胶液中质量占比为10wt％，调整无机微孔填料的平均粒径为50nm。
实施例5
实施例5与实施例2的区别在于，在步骤(1)中，调整无机微孔填料的平均粒径为250nm。
实施例6
实施例6与实施例2的区别在于，在步骤(1)中，调整无机微孔填料为SbF3。
实施例7
实施例7与实施例2的区别在于，在步骤(1)中，调整无机微孔填料在第一胶液中质量占比为8wt％，调整无机微孔填料为LiF。
实施例8
实施例8与实施例2的区别在于，在步骤(1)中，调整无机微孔填料包括AlF3、SbF3和LiF，且含量分别为3％、1％、1％。
实施例9
实施例9与实施例2的区别在于，在步骤(1)中，调整第一有机聚合物的结晶度为30％；步骤(2)中，调整第二有机聚合物的结晶度为70％。
实施例10
实施例10与实施例2的区别在于，在步骤(1)中，调整第一有机聚合物的结晶度为40％；步骤(2)中，调整第二有机聚合物的结晶度为60％。
实施例11
实施例11与实施例2的区别在于，在步骤(1)中，调整第一有机聚合物的结晶度为50％；步骤(2)中，调整第二有机聚合物的结晶度为50％。
实施例12
实施例12与实施例2的区别在于，在步骤(1)中，将偏二氟乙烯-三氟乙烯共聚物替换为偏二氟乙烯-三氟乙烯-氯氟乙烯共聚物(使得第一聚合物为偏二氟乙烯-三氟乙烯共聚物)；步骤(2)中，将聚偏氟乙烯替换为聚乙烯醇树脂。
实施例13
实施例13与实施例2的区别在于，调整无机微孔填料的平均粒径为500nm，在步骤(4)中，调整第一区域胶层的平均厚度为15μm，第一区域胶层的面密度为2.5g/m2。
实施例14
实施例14与实施例13的区别在于，在步骤(4)中，调整第一区域胶层的面密度为3g/m2。
实施例15
实施例15与实施例13的区别在于，在步骤(4)中，调整第二区域胶层的面密度为0.4g/m2。调整第二区域胶层的平均厚度为6μm。
实施例16
实施例16与实施13的区别在于，在步骤(4)中，调整第二区域胶层的面密度为0.8g/m2。调整第二区域胶层的平均厚度为4μm。
实施例17
实施例17与实施例1的区别在于，在步骤(1)中，调整无机微孔填料在第一胶液中质量占比为1wt％，在步骤(4)中，调整第一区域胶层的平均厚度为5μm，第一区域胶层的面密度为1.6g/m2。
实施例18
实施例18与实施例2的区别在于，在步骤(4)中，不设置陶瓷层，直接将第一胶液和第二胶液涂布在PE基膜两面。
对比例1
对比例1与实施例2的区别在于，在步骤(1)中，不加入无机微孔填料。
对比例2
对比例2与实施例1的区别在于，在步骤(1)中，无机微孔填料由AlF3替换成滑石粉。
各实施例及对比例中隔膜的结构及参数如表1所示。
表1
将各实施例及对比例制作好的电池均进行隔膜保液能力测试、析锂测试和快充循环寿命测试，测试数据如表2所示。
表2
综上所述，在本实施例中，所提供的二次电池包括依次层叠设置的正极极片、隔膜以及负极极片，隔膜包括第一区域和第二区域，第一区域设置在第二区域的边缘，第一区域包含无机微孔填料，无机微孔填料包含F元素。其中，隔膜的第一区域与正极极片及负极极片的边缘相对，而第一区域所载有的含氟无机微孔填料具有强路易斯酸性，能够抑制电解液的分解，降低电解液的副反应速率，使电解液中保留更多的自由锂离子，提高电池的容量保持率；同时，含氟无机微孔填料具备良好的极性及低表面能特性，易于与电解液的离子团结合，形成电解液富集区，因而有助于离子电导率提升，并改善极片边缘处电解液消耗快，导致电解液不足而产生析锂的情况，因而能够解决现有具有多极耳/叠片结构的电池极片削薄区电解液消耗较快，容易出现析锂及容量衰减问题。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所述权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
以上对本发明所提供的一种二次电池及用电设备，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种二次电池，其特征在于，包括依次层叠设置的正极极片、隔膜以及负极极片，所述隔膜包括第一区域和第二区域，所述第一区域设置在所述第二区域的边缘，所述第一区域包含无机微孔填料，所述无机微孔填料包含F元素。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述第一区域的厚度大于所述第二区域的厚度；
所述正极极片和/或所述负极极片包括相互连接的中心区域和削薄区域，所述削薄区域设置在所述中心区域的边缘，所述削薄区域的厚度小于所述中心区域的厚度；所述第一区域与所述削薄区域至少部分重叠，所述第二区域与所述中心区域相对。
3.根据权利要求1或2所述的二次电池，其特征在于，所述无机微孔填料包括AlF3、SbF3、LiF中的至少一种；
和/或，所述无机微孔填料的平均粒径为50～500nm。
4.根据权利要求1或2所述的二次电池，其特征在于，所述第一区域还包含第一有机聚合物，所述第二区域包含第二有机聚合物，所述第一有机聚合物的结晶度小于所述第二有机聚合物的结晶度。
5.根据权利要求4所述的二次电池，其特征在于，所述第一有机聚合物的结晶度为30％～40％，所述第二有机聚合物的结晶度为60～70％。
6.根据权利要求4所述的二次电池，其特征在于，所述第一有机聚合物包括偏二氟乙烯-三氟乙烯共聚物、偏二氟乙烯-三氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物、偏二氟乙烯-三氟乙烯-氯氟乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸甲酯-乙基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸乙酯共聚物和甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸丁酯共聚物中的至少一种，所述第二有机聚合物包括聚偏氟乙烯、聚乙烯醇树脂、聚乙烯醇缩丁醛和偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物中的至少一种。
7.根据权利要求4所述的二次电池，其特征在于，所述隔膜包括基膜和设置在所述基膜至少一面上的功能层，所述第一区域的功能层厚度大于所述第二区域的功能层厚度；所述无机微孔填料、所述第一有机聚合物和所述第二有机聚合物分布在所述功能层中。
8.根据权利要求7所述的二次电池，其特征在于，所述隔膜还包括陶瓷层，所述陶瓷层设置在所述基膜和所述功能层之间。
9.根据权利要求1～8任一项所述的二次电池，其特征在于，所述第一区域的面密度大于所述第二区域的面密度；
和/或，所述第一区域的面密度为1～3g/m2，所述第二区域的面密度为0.4～0.8g/m2。
10.一种用电设备，其特征在于，包括权利要求1～9任一所述的二次电池，所述二次电池作为所述用电设备的供电电源。
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