负极极片、二次电池、电池包和用电装置的制作方法

本申请涉及电化学，尤其涉及一种负极极片、二次电池、电池包和用电装置。

背景技术：

1、二次电池（例如锂离子电池）具有能量密度大、自放电小、重量轻等优点，因此被广泛应用于储能设备等领域中。

2、负极极片作为二次电池的重要组成部分，对二次电池的性能影响重大。例如，安全性高的负极极片通常会使二次电池的安全性得到提高。因此，如何提高二次电池的循环性能和高温安全性能，成为亟待解决的问题。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本申请公开了一种负极极片、二次电池、电池包和用电装置，在提高二次电池循环性能的同时提高其高温安全性能。

2、第一个方面，本申请提供了一种负极极片，对100%soc（state of charge，荷电状态）的所述负极极片的负极活性材料和电解液的混合物进行差示扫描量热法测试，出现第一放热峰和第二放热峰，所述第一放热峰对应的温度为t1，所述第二放热峰对应的产热量为q2，满足：3.30 j/g℃≤q2/t1≤3.80 j/g℃。

3、在本申请的一些实施方案中，所述第一放热峰对应的产热量为q1，满足：127℃≤t1≤160℃，且0 j/g＜q1≤5 j/g。

4、在本申请的一些实施方案中，220℃≤t2≤260℃，且450 j/g≤q2≤550 j/g。

5、在本申请的一些实施方案中，还出现第三放热峰，所述第三放热峰对应的温度为t3，所述第三放热峰对应的产热量为q3，满足：260℃＜t3≤310℃，且10 j/g≤q3≤70 j/g。

6、在本申请的一些实施方案中，510 j/g≤q1+q2+q3≤620 j/g。

7、在本申请的一些实施方案中，所述负极活性材料包括石墨本体和位于所述石墨本体表面的人工sei（solid electrolyte interphase，固体电解质界面）膜。所述负极极片满足以下特征中的至少一者：

8、a）所述负极极片包括锂元素、硼元素、碳元素、氮元素、氧元素、氟元素、铝元素、硅元素、氯元素和溴元素中的至少一种；

9、b）基于所述负极活性材料的质量，所述人工sei膜的质量百分含量为m，满足：0.05%≤m≤3%；

10、c）所述石墨本体的dv50为8μm~18μm，比表面积为0.5 m2/g~2 m2/g。

11、第二个方面，本申请提供一种二次电池，所述二次电池包括第一方面所述的负极极片。

12、第三个方面，本申请提供一种电池包，包括箱体和至少一个第二方面所述的二次电池，所述二次电池收容于所述箱体中。

13、第四个方面，本申请提供一种用电装置，包括第二方面所述的次电池或第三方面所述的电池包。

14、与现有技术相比，本申请至少具有如下有益效果：

15、本申请提供的一种负极极片、二次电池、电池包和用电装置，其中，对100%soc负极极片的负极活性材料和电解液的混合物进行dsc（differential scanning calorimetry，差示扫描量热法）测试，出现第一放热峰和第二放热峰，第一放热峰对应的温度为t1，第二放热峰对应的产热量为q2，满足：3.30 j/g℃≤q2/t1≤3.80 j/g℃。本申请通过调控q2/t1在上述范围内，能够提高负极极片的热稳定性和安全性，从而提高二次电池的循环性能和高温安全性能。本申请的二次电池用于储能装置时，能够提高储能装置的使用寿命和安全性。

技术特征：

1.一种负极极片，其特征在于，对100%soc所述负极极片的负极活性材料和电解液的混合物进行差示扫描量热法测试，出现第一放热峰和第二放热峰，所述第一放热峰对应的温度为t1，所述第二放热峰对应的产热量为q2，满足：3.30 j/g℃≤q2/t1≤3.80 j/g℃。

2.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，所述第一放热峰对应的产热量为q1，满足：127℃≤t1≤160℃，且0 j/g＜q1≤5 j/g。

3.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，220℃≤t2≤260℃，且450 j/g≤q2≤550 j/g。

4.根据权利要求2所述的负极极片，其特征在于，还出现第三放热峰，所述第三放热峰对应的温度为t3，所述第三放热峰对应的产热量为q3，满足：260℃＜t3≤310℃，且10 j/g≤q3≤70 j/g。

5.根据权利要求4所述的负极极片，其特征在于，510 j/g≤q1+q2+q3≤620 j/g。

6.根据权利要求1~5任一项所述的负极极片，其特征在于，所述负极活性材料包括石墨本体和位于所述石墨本体表面的人工sei膜。

7.根据权利要求6所述的负极极片，其特征在于，所述负极极片满足以下特征中的至少一者：

8.一种二次电池，其特征在于，所述二次电池包括权利要求1~7任一项所述的负极极片。

9.一种电池包，其特征在于，包括箱体和至少一个权利要求8所述的二次电池，所述二次电池收容于所述箱体中。

10.一种用电装置，其特征在于，包括权利要求8所述的二次电池或权利要求9所述的电池包。

技术总结
本申请提供了一种负极极片、二次电池、电池包和用电装置，对100%SOC负极极片的负极活性材料和电解液的混合物进行差示扫描量热法测试，出现第一放热峰和第二放热峰，第一放热峰对应的温度为T<subgt;1</subgt;，第二放热峰对应的产热量为Q<subgt;2</subgt;，满足：3.30 J/g℃≤Q<subgt;2</subgt;/T<subgt;1</subgt;≤3.80 J/g℃。

技术研发人员：郑建明,和琛,彭富喜,李赛赛
受保护的技术使用者：深圳海辰储能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21