[發明專利]二次電池及電子裝置

在審

• 申請號: 202310902607.8
• 申請日: 2023-07-21
• 公開（公告）號: CN116632368A
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 屈長明;鄒邦坤
• 申請（專利權）人: 寧德新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/0585
• 分類號: H01M10/0585;H01M10/0525;H01M4/133;H01M4/134
• 代理公司: 深圳市賽恩倍吉知識產權代理有限公司 44334
• 代理人: 徐麗

本申請公開了一種二次電池及電子裝置。二次電池包括電極組件。電極組件包括在電極組件的厚度方向上交替層疊的正極極片、隔膜和負極極片。負極極片包括第一負極極片和第二負極極片，第一負極極片包括第一集流體和設置在第一集流體的至少一表面的第一負極活性物質層，第二負極極片包括第二集流體和設置在第二集流體的至少一表面的第二負極活性物質層，第一負極活性物質層包括第一負極活性材料，第一負極活性材料包括硅基材料，第二負極活性物質層包括第二負極活性材料，第二負極活性材料為石墨。

技術領域

本申請涉及儲能裝置領域，尤其是涉及一種二次電池及電子裝置。

背景技術

隨著電化學裝置(例如，鋰離子電池)在各類電子產品中的廣泛應用，用戶對于電化學裝置的能量密度也提出了越來越高的要求。為此，通常將硅基材料作為負極活性材料，因為硅基材料具有高達4200mAh/g的克容量。然而，硅基材料作為負極活性材料，伴隨著鋰離子的嵌入脫出產生很大的體積變化，帶來鋰離子電池的整體膨脹和變形變大。而且硅的電子導電性和離子導通性較差，造成鋰離子電池的動力學性能變差，容易發生析鋰，影響循環壽命。

發明內容

本申請的一個目的在于提供兼顧能量密度、循環壽命與循環膨脹性能的二次電池及包括該二次電池的電子裝置。

本申請第一方面提供了一種二次電池，包括電極組件。電極組件包括在電極組件的厚度方向上交替層疊的正極極片、隔膜和負極極片。負極極片包括第一負極極片和第二負極極片，第一負極極片包括第一集流體和設置在第一集流體的至少一表面的第一負極活性物質層，第二負極極片包括第二集流體和設置在第二集流體的至少一表面的第二負極活性物質層，第一負極活性物質層包括第一負極活性材料，第一負極活性材料包括硅基材料，第二負極活性物質層包括第二負極活性材料，第二負極活性材料為石墨。

相較負極極片的負極活性材料均包含硅基材料和石墨的情形，本申請的負極極片分為負極活性材料包含硅基材料的第一負極極片以及負極活性材料為石墨的第二負極極片，將硅基材料對石墨的影響降低，第一負極極片的硅基材料不會對第二負極極片產生膨脹、循環衰減、析鋰等影響；同時將電極組件配置為疊片結構，使包括硅基材料的第一負極極片可以放置在電極組件的不同位置，使二次電池在保持高的能量密度的同時，獲得高的循環壽命，并改善循環膨脹性能。即，本申請的二次電池兼顧了能量密度、循環壽命和循環膨脹性能。

根據本申請的一些實施例，第一負極活性物質層中硅元素的含量為5~50wt%。

根據本申請的一些實施例，第一負極活性物質層中硅元素的含量為5~30wt%。

根據本申請的一些實施例，第一負極活性物質層的涂布重量為2~6?mg/cm²。

根據本申請的一些實施例，第一負極活性物質層的壓實密度為1.1~1.4g/cm³。

根據本申請的一些實施例，第二負極活性物質層的涂布重量為8~9mg/cm²。

根據本申請的一些實施例，在厚度方向，第一負極極片位于電極組件的至少一側。

根據本申請的一些實施例，在厚度方向，第一負極極片與第二負極極片交替排列。

根據本申請的一些實施例，在厚度方向，第一負極極片位于電極組件的中部。

根據本申請的一些實施例，第一負極活性物質層包括以下組分：90~98?wt%第一負極活性材料、2~6?wt%聚丙烯酸、1~2?wt%羧甲基纖維素鈉、0.5~2?wt%碳納米管。

根據本申請的一些實施例，第二負極活性物質層包括以下組分：96~99?wt%第二負極活性材料、0.5~2?wt%聚丙烯酸或丁苯橡膠、0.5~2?wt%羧甲基纖維素鈉。

本申請第二方面還提供了一種電子裝置，包括上述二次電池。