二次电池和用电装置的制作方法

本申请涉及二次电池，尤其涉及一种二次电池和用电装置。

背景技术：

1、二次电池因具有重量轻、无污染、无记忆效应突出特点，被广泛应用于各类消费类电子产品和电动车辆中。随着新能源行业的不断发展，用户对二次电池的可靠性能提出了更高的使用需求。但是，如何提高二次电池的快充性能是目前亟待解决的问题。

技术实现思路

1、鉴于背景技术中存在的技术问题，本申请提供一种二次电池和用电装置，旨在提高二次电池的快充性能。

2、为解决上述技术问题，本申请采用的第一个技术方案是：提供一种二次电池，其包括电解液和负极极片。电解液包括溶剂和锂盐，溶剂包括极性溶剂，极性溶剂的用量为a g/ah，锂盐的用量为b g/ah，极性溶剂的介电常数≥30，负极极片包括负极膜片，负极膜片包括陶瓷材料，陶瓷材料用量为c g/ah，陶瓷材料的介电常数大于等于200且小于等于20000，其中，极性溶剂、陶瓷材料与锂盐的用量关系为0.001≤a×c/b≤1.8。

3、本申请实施例的技术方案中，电解液中的极性溶剂的介电常数在上述范围内，可以促进锂盐快速解离，提高li+在电解液中的解离速率，实现更多li+的解离，改善电解液中li+的传输，也即促进了电解液中li+的快速溶剂化；负极极片中的陶瓷材料的介电常数在上述范围，促进了li+在阳极界面处的快速脱溶剂化；通过将极性溶剂、陶瓷材料与锂盐的用量关系限定在上述范围内，使得锂离子在液相及界面处均具有优异的锂离子传输能力，因此，提升了二次电池的快充性能。

4、在本申请任意实施方式中，陶瓷材料的介电常数大于等于极性溶剂的介电常数。

5、本申请实施例的技术方案中，陶瓷材料的介电常数大于等于极性溶剂的介电常数，使得在阳极界面处，陶瓷材料容易夺回li+，降低li+被再次溶剂化的概率，改善脱溶剂化，进而能够提升二次电池的快充性能。

6、在本申请任意实施方式中，极性溶剂的介电常数优选为≥60。

7、本申请实施例的技术方案中，将极性溶剂的介电常数进一步限定在上述范围内，能够进一步提高li+在电解液中的解离速率，实现更多li+的解离，达到更加优异的动力学效果，进而改善二次电池的快充性能。

8、在本申请任意实施方式中，陶瓷材料的介电常数优选为大于等于1000且小于等于5000。

9、本申请实施例的技术方案中，将负极极片中的陶瓷材料的介电常数进一步限定在上述范围，能够进一步促进li+的快速脱溶剂化，较好的将锂离子传输给到负极活性材料，具有更加优异的动力学，进而改善二次电池的快充性能。

10、在本申请任意实施方式中，极性溶剂、所述陶瓷材料与所述锂盐的用量关系为0.002≤a×c/b≤1.2。

11、本申请实施例的技术方案中，将极性溶剂、陶瓷材料与锂盐的用量关系进一步限定在0.002≤a×c/b≤1.2的范围内，则可以进一步提高li+的快速脱溶剂化的效果，负极极片具有良好的导电性，进而能够提升二次电池的快充性能。

12、在本申请任意实施方式中，负极极片还包括：集流体，负极膜片设置于集流体的一侧或两侧，任一负极膜片厚度为90 μm-250 μm，优选为90 μm-200μm。

13、本申请实施例的技术方案中，将负极膜片厚度限定在上述范围，发挥负极膜片的作用且能够改善li+液相的传输，进而提升二次电池的快充性能。

14、在本申请任意实施方式中，极性溶剂的用量为0.06 g/ah-0.9 g/ah，优选为0.1g/ah-0.9 g/ah。

15、本申请实施例的技术方案中，将极性溶剂的用量限定在上述范围内，既可以实现锂盐解离，同时副反应较少，进而改善二次电池的快充性能。

16、在本申请任意实施方式中，锂盐的用量为0.075 g/ah-0.55 g/ah，优选为0.12 g/ah-0.55 g/ah。

17、本申请实施例的技术方案中，将锂盐的用量限定在上述范围内，能够使足够多的锂离子被溶剂化，且降低浓差极化的现象，进而改善二次电池的快充性能。

18、在本申请任意实施方式中，陶瓷材料的用量为0.009 g/ah-0.18 g/ah，优选为0.015 g/ah-0.09 g/ah。

19、本申请实施例的技术方案中，将陶瓷材料的用量限定在上述范围，能够既发挥改善li+脱溶剂化过程又减少对li+的运输的影响，提高二次电池在常温和低温下的快充性能。

20、在本申请任意实施方式中，极性溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、氟代碳酸乙烯酯中的一种或几种。

21、本申请实施例的技术方案中，将极性溶剂限定在上述范围，能够满足极性溶剂的极性要求，改善二次电池的快充性能。

22、在本申请任意实施方式中，锂盐包括六氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、二氟草酸硼酸锂、四氟硼酸锂、二氟磷酸锂、双草酸硼酸锂、二氟双草酸磷酸锂中的一种或几种。

23、本申请实施例的技术方案中，将锂盐的种类限定在上述范围，能够满足对锂盐的提供锂离子的要求，改善二次电池的快充性能。

24、在本申请任意实施方式中，锂盐包括六氟磷酸锂和双氟磺酰亚胺锂的组合物，六氟磷酸锂和双氟磺酰亚胺锂的用量比为0.1-1.0，优选为0.2-0.7。

25、本申请实施例的技术方案中，锂盐包括六氟磷酸锂和双氟磺酰亚胺锂的组合物，且六氟磷酸锂的用量和双氟磺酰亚胺锂的用量比值限定在上述范围内，能够改善动力学的同时，降低腐蚀正极集流体的概率，同时能够改善二次电池的热失控。

26、在本申请任意实施方式中，陶瓷材料包括钛酸钡、钛酸铅、铌酸锂、锆钛酸铅、偏铌酸铅和铌酸铅钡锂中的一种或多种。

27、本申请实施例的技术方案中，将陶瓷材料的种类限定在上述范围，能够满足对陶瓷材料的极性要求，改善二次电池的快充性能。

28、在本申请任意实施方式中，电解液中还包括添加剂，添加剂包括1,3-丙烷磺酸内酯、碳酸氟代亚乙酯、碳酸亚乙烯酯中的一种或几种，添加剂的添加量占电解液的质量百分比范围是0.1%-7%，优选为0.1%-5%。

29、本申请实施例的技术方案中，将添加剂的种类和添加量限定在上述范围，能够发挥其形成结构致密的sei的作用，进而改善sei处的li+传输，且能够提高二次电池的寿命。

30、在本申请任意实施方式中，二次电池还包括正极极片和隔离膜。隔离膜设置在正极极片和负极极片之间。

31、本申请采用的第二个技术方案是：提供一种用电装置，其包括如上所述的二次电池。

32、本申请实施例的技术方案中，用电装置包含上述二次电池，因而具有快充性能佳的相同的优点。

33、上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施例。

技术特征：

1.一种二次电池，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的二次电池，其特征在于，

3.如权利要求1或2所述的二次电池，其特征在于，

4.如权利要求1至3任一项所述的二次电池，其特征在于，

5.如权利要求1至4任一项所述的二次电池，其特征在于，

6.如权利要求1至5任一项所述的二次电池，其特征在于，所述负极极片还包括：

7.如权利要求1至6任一项所述的二次电池，其特征在于，

8.如权利要求1至7任一项所述的二次电池，其特征在于，

9.如权利要求1至8任一项所述的二次电池，其特征在于，

10.如权利要求1至9任一项所述的二次电池，其特征在于，

11.如权利要求1至10任一项所述的二次电池，其特征在于，

12.如权利要求1至11任一项所述的二次电池，其特征在于，

13.如权利要求1至12任一项所述的二次电池，其特征在于，

14.如权利要求1至13任一项所述的二次电池，其特征在于，

15.如权利要求1至14任一项所述的二次电池，其特征在于，还包括：

16.一种用电装置，其特征在于，包括如权利要求1至15任一项的所述的二次电池。

技术总结
本申请涉及二次电池技术领域，具体提供一种二次电池和用电装置。二次电池包括电解液和负极极片。电解液包括溶剂和锂盐，溶剂包括极性溶剂，极性溶剂的用量为a g/Ah，锂盐的用量为b g/Ah，极性溶剂的介电常数≥30。负极极片包括负极膜片，负极膜片包括陶瓷材料，陶瓷材料用量为c g/Ah，陶瓷材料的介电常数大于等于200且小于等于20000。其中，极性溶剂、陶瓷材料与锂盐的用量满足0.001≤a×c/b≤1.8，优选为0.002≤a×c/b≤1.2。本申请提供的正极活性材料能够提供二次电池的快充性能。

技术研发人员：郭洁,白文龙,韩昌隆,武宝珍,叶永煌,柳娜,金海族
受保护的技术使用者：宁德时代新能源科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15