二次电池及用电装置的制作方法

allin2025-05-23  62


本申请涉及电池,具体涉及一种二次电池及用电装置。


背景技术:

1、随着能源需求的不断增长,传统化石燃料带来的能源危机和环境问题已不容忽视,二次电池的出现成功实现了电子设备驱动取代传统的燃油驱动方式,有效的缓解了环境危机和能源压力。随着新能源汽车的发展,人们对其核心部件二次电池的要求也越来越高。

2、二次电池虽然在高倍率、高功率、可快速充放电、安全性能等方面取得了不错的成绩,但是二次电池的补能速度还是难以和化石能源补能速度媲美,且高功率工作下的实际续航达成率和安全性能不足。

3、鉴于此,提出本申请。


技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种二次电池及用电装置,能够有效的提高能量密度,在循环过程中,丰富的通孔结构不仅缩短锂离子传输距离,而且提升电解液浸润,有效提高倍率性能和循环性能。

2、为实现上述目的,在本申请的第一方面,本申请提供了一种二次电池,包括集流体;所述集流体包括基底层和设置在基底层至少一个表面上的金属层;

3、所述基底层包括第一聚合物层以及设置在第一聚合物层至少一个表面上的第二聚合物层;

4、所述基底层和所述金属层之间包括中间层;所述中间层包括聚合物和金属。

5、作为本申请的实施方案,所述中间层的厚度为a,所述金属层的厚度为b,所述第二聚合物层的厚度为c,满足:0.25≤a/(b+c)≤0.5。

6、作为本申请的实施方案,满足如下(1)~(3)中的至少一项:

7、(1)0.3μm≤a≤1.5μm;

8、(2)0.2μm≤b≤1μm;

9、(3)1μm≤c≤5μm。

10、作为本申请的实施方案,所述集流体具有通孔,所述通孔体积占总孔体积的60%~70%。

11、作为本申请的实施方案,所述通孔的平均孔径≤1.5μm。

12、作为本申请的实施方案,所述第一聚合物层的孔隙率为p1,所述第二聚合物层的孔隙率为p2,满足:1.2≤p1/p2≤1.56。

13、作为本申请的实施方案,所述第一聚合物层的平均孔径为n1;所述第二聚合物层的平均孔径为n2;满足:2.5≤n1/n2≤5.2。

14、作为本申请的实施方案,满足如下(a)~(d)中的至少一种:

15、(a)65%≤p1≤85%;

16、(b)45%≤p2≤60%;

17、(c)2μm≤n1≤3μm

18、(d)0.5μm≤n2≤1μm。

19、作为本申请的实施方案,所述第一聚合物层的厚度为5μm~15μm。

20、作为本申请的实施方案,所述集流体的厚度为10μm~26μm。

21、作为本申请的实施方案,所述中间层中金属的质量百分含量为10%~30%。

22、在本申请的第二方面,本申请提供了一种用电装置,包括上述所述的二次电池。本发明的有益效果在于:本申请所述的集流体含有金属层、第一聚合物层、第二聚合物层、中间层。集流体丰富的孔隙结构,能够有效的促进电解液渗透,缩短极片的浸润时间,提高浸润效果,缩短充放电过程中锂离子的传输路径,提高锂离子的传输速率,减轻二次电池在充放电过程中的极化。相较于传统金属集流体,该集流体在受到外力冲击时避免毛刺产生,有效的防止正负极短接导致热失控,采用第一聚合物层、第二聚合物层,有效的提高能量密度,在循环过程中,孔隙结构中存储的电解液能及时对循环过程消耗的电极表面电解液进行补充,有效的提高倍率性能和循环性能。



技术特征:

1.一种二次电池,其特征在于,包括集流体;所述集流体包括基底层和设置在基底层至少一个表面上的金属层;

2.根据权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述中间层的厚度为a,所述金属层的厚度为b,所述第二聚合物层的厚度为c,满足:0.25≤a/(b+c)≤0.5。

3.根据权利要求2所述的二次电池,其特征在于,满足如下(1)~(3)中的至少一项:

4.根据权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述集流体具有通孔,所述通孔体积占总孔体积的60%~70%。

5.根据权利要求4所述的的二次电池,其特征在于,所述通孔的平均孔径≤1.5μm。

6.根据权利要求1所述的的二次电池,其特征在于,所述第一聚合物层的孔隙率为p1,所述第二聚合物层的孔隙率为p2,满足:1.2≤p1/p2≤1.56;和/或

7.根据权利要求6所述的的二次电池,其特征在于,满足如下(a)~(d)中的至少一种:

8.根据权利要求1所述的的二次电池,其特征在于,所述第一聚合物层的厚度为5μm~15μm;和/或

9.根据权利要求1所述的的二次电池,其特征在于,所述中间层中金属的质量百分含量为10%~30%。

10.一种用电装置,其特征在于,包括权利要求1~9任一所述的二次电池。


技术总结
本申请公开了一种二次电池及用电装置,属于电池技术领域,所述的二次电池包括集流体;所述集流体包括基底层和设置在基底层至少一个表面上的金属层;所述基底层包括第一聚合物层以及设置在第一聚合物层至少一个表面上的第二聚合物层;所述基底层和所述金属层之间包括中间层;所述中间层包括聚合物和金属。本申请所述的集流体能够有效的提高能量密度,在循环过程中,丰富的电解液浸润,有效提高倍率性能和循环性能。

技术研发人员:万齐祥,廖华平,吕丽,莫振业,张欢欢
受保护的技术使用者:欣旺达动力科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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